JP2006169710A

JP2006169710A - 文書細断屑用古紙再生装置

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Publication number: JP2006169710A
Application number: JP2005332602A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Nozawa; 孝博能澤; Takeshi Kawaguchi; 剛川口
Original assignee: Oriental Co Ltd
Current assignee: Oriental Co Ltd
Priority date: 2004-11-19
Filing date: 2005-11-17
Publication date: 2006-06-29
Anticipated expiration: 2025-11-17
Also published as: JP4202359B2

Abstract

【課題】比較的小型で高熱とならず且つ乾燥能力の劣らない新たな抄紙工程のドライヤーパートの実現と、古紙再生装置の小型化・簡略化及び方法の省略化によって、文書細断屑を企業等の各組織単位でリサイクル可能とし、省資源・省エネルギー化、古紙回収にかかる時間短縮や労力軽減を図ることのできる文書細断屑用古紙再生装置を提供する。
【解決手段】文書細断機によって細断された古紙を離解するパルパーと、該離解された再生パルプ懸濁液から再生紙を抄造する抄紙機とからなる文書細断屑用古紙再生装置であって、該抄紙機のドライヤーパート部が、乾燥チャンバーと、該乾燥チャンバーに連通し、該乾燥チャンバー内の雰囲気を除湿乾燥するヒートポンプ方式の除湿乾燥機からなるドライヤーを有するようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、オフィス等に設置された文書細断機によって細断されたコピー用紙やタイプ用紙等の紙屑（以下、文書細断屑という）をリサイクルするための古紙再生装置に関するものである。

オフィス等で廃棄される紙は、機密漏洩を防ぐため文書細断機に掛けられてミリ単位に細かく刻まれ、文書細断屑とされる。しかし、この文書細断屑は、ほとんどリサイクル用古紙としては回収されておらず、ゴミとして焼却・埋め立て処分されている。文書細断屑がリサイクルされ難い理由としては、（１）文書細断機に掛けられると紙の体積は数倍に膨れ上がってしまい、文書細断機に掛けられる前の紙製品は、２トン車で２トン運べるが、文書細断屑では数百キログラムしか運べなくなり、ゴミ処理地に集まりにくいこと、（２）文書細断屑はかさばり、通常の古紙と比較して数倍の保管スペースが必要となり、保管場所の確保が困難であること、（３）文書細断屑は、保管用にビニール袋に入れられるため、ビニール袋から古紙を取り出した後のビニール袋の処理の必要性があるため、集めた後の処理が困難であること、（４）細く、または細かくカットされていることから、保管中あるいはパルパーへの投入の際、風により飛散してしまい厄介であること、（５）特に細かく細断されたものは、処理工程のパルパーに入れても水に浮いてしまって溶解しにくくなること、（６）文書細断機に掛けられる紙の大部分はプリンター用紙・コピー紙であるが、その他にも伝票用紙として使用されるカーボン紙や感熱紙を含み、これらは紙を製造する工程で発色し外観上の問題を起こすため禁忌品とされており、細かく細断された後ではこれらを機械あるいは人手により取り除くことが困難であること、等が挙げられる（特許文献１及び非特許文献１参照）。

ここで、図１２に基づいて、古新聞や古雑誌等における従来の一般な古紙再生工程について説明する（特許文献１、非特許文献２及び非特許文献３参照）。
（１）離解工程（ステップ１００）
まず、パルパーによって原料古紙をドロドロの繊維状に離解し、再生パルプ懸濁液とする。パルパーは、槽の底部中央にローター（攪拌手段）を備え、その回転により原料古紙を攪拌して摩擦で離解するものである。苛性ソーダや脱墨剤（界面活性剤）等を添加して、副次的にインキの剥離や漂白が行われる。

（２）除塵工程（ステップ１１０）
離解された再生パルプは、クリーナーやスクリーンによって除塵・洗浄される。クリーナーは、砂やホチキス針等の比重の重い異物を分離除去するもので、遠心力を利用して比重差による除塵を行う。スクリーンは、網目を通してサイズや形状の異なる異物を分別除去するもので、丸孔形とスリット形の２種類があり、これらの組み合わせて除塵を行う。スクリーンでは、残ったゴミを排除し、スクリーンの網目を絶えずきれいに保つために多量の水が必要である。

（３）脱墨工程（ステップ１２０）
除塵された再生パルプは、フローテーターによって脱墨（脱インキ）される。フローテーターは、パルプ濃度を１重量％程度とし、脱墨剤（界面活性剤）を添加した上で細かな気泡を注入し、インキ粒子を気泡に吸着して水面上に浮上せしめ、水面上の泡かす（フロス）と共に系外に排出することで脱墨するものである。また、フローテーターで処理後は、更に、クリーナーやスクリーンによって細かな異物の除去と洗浄を再度行い、シックナーによって脱水される。なお、必要に応じて過酸化水素等による漂白を行う場合もある。

（４）叩解工程（ステップ１３０）
脱墨された再生パルプは、リファイナーによって叩解される。リファイナーは、回転ロータと静止ステータの間にパルプ懸濁液を流通せしめることにより、パルプ繊維を機械的に叩いて膨潤せしめ、フィブリル化してパルプ繊維が絡み合って水素結合し易くするものである。叩解された再生パルプは、適宜チェストに貯蔵され、つなぎ剤（サイズ剤）が添加される。

（５）抄紙工程（ステップ１４０）
叩解された再生パルプは抄紙装置によって抄紙される。抄紙工程は、代表的な長網抄紙機の場合であれば、ストックインレット（サブステップ１４１）と、ワイヤーパート（サブステップ１４２）と、プレスパート（サブステップ１４３）と、ドライヤーパート（サブステップ１４４）と、カレンダーパート（サブステップ１４５）及びリールパート（サブステップ１４６）とから構成される。

ストックインレット（サブステップ１４１）は、供給された再生パルプ懸濁液（紙料）をワイヤーパートのワイヤー面上に一定幅で均一に噴出するためのヘッドボックスを備える。ヘッドボックスは、再生パルプ懸濁液を噴出する幅広の噴出口（スライス）を有し、スライスのリップ部とエプロン部の間隔、角度、長さ等によって流量や噴出位置を調節可能である。

ワイヤーパート（サブステップ１４２）は、ヘッドボックス側に位置するブレストロール（breast roll）と、プレスパート側に位置するクーチロール（couch roll）との間を走行するエンドレスのベルト状に製織されたワイヤーを備える。このワイヤーは、金属製ワイヤー又はプラスチック製ワイヤーをベルト状に織ったものである。ヘッドボックスのスライスからブレストロール付近のワイヤー上に噴出された再生パルプ懸濁液は、湿潤したシート状の再生パルプ繊維層（再生パルプ湿潤シート）を形成すると共にクーチロールに至るまでワイヤー上で脱水され、次のプレスパートに至る。ワイヤーパートにおける脱水の原理は、ワイヤーがロールを離れる際にワイヤー下面とロール間で走行速度に応じた減圧状態を生じ、これによって再生パルプ湿潤シート中の水が吸引されることによる。

プレスパート（サブステップ１４３）は、ワイヤーパートからの再生パルプ湿潤シートをフェルトに載せてプレスロールの間を通し、圧搾による脱水を行う。ワイヤーパートのクーチロールから離れた再生パルプ湿潤シートは、水分８０％前後を含んでいるので、これを水分５０〜６０％前後になるまで搾水するものである。これにより、ドライヤーパートでのエネルギー消費削減、紙表面の平滑化、繊維密度の上昇等が図られる。

ドライヤーパート（サブステップ１４４）は、プレスパートからの再生パルプ湿潤シートをドライヤー表面に接触させて水分を蒸発せしめ、水分６〜１０％前後の最終製品の含水量まで乾燥し再生紙とする。ドライヤーは、直径１．５〜１．８ｍ程度のスチーム加熱式鋳鉄製シリンダを数十本用いるものや、直径３〜５．５ｍ程度の大型シリンダを１本用いるものがある。

カレンダーパート（サブステップ１４５）及びリールパート（サブステップ１４６）は、ドライヤーパートで乾燥された再生紙を重いロールを積み重ねたカレンダーでプレスすることにより、紙の密度を上げて、平滑性や光沢を出し（カレンダーパート）、最終的にリールで巻き取る（リールパート）。巻き取られた再生紙は、必要に応じて、所定幅に裁断したり、その後の加工のためにワインダーに巻き返したりされる。

従来の古紙再生工程は、以上の通りであるが、各工程における装置はいずれも大型であり、大量の水が必要であったり、高熱になったりするため、設置場所が自ずと限られるという問題がある。また、前述したように、従来の古紙再生工程では、文書細断屑のリサイクルが充分に図られていない。

そこで、文書細断屑をトイレットペーパー程度の低い品質の再生紙にリサイクルするのであれば、大量の水を要する除塵・脱墨・叩解の各工程を省略できること、抄紙工程も簡略化した装置で実施できることに鑑み、古紙再生工程の省略化及び装置の小型化・簡略化によって、文書細断屑の再生を企業、官庁、組合、団地或いは地方公共団体等の各組織単位で行い得るようにして、焼却・埋め立て処分とされていた文書細断屑をリサイクル可能とし、省資源・省エネルギー化、古紙回収にかかる時間短縮や労力軽減を図るべく、文書細断機によって細断された古紙を攪拌手段を備えたパルパーで離解し再生パルプとする工程と、該離解された再生パルプを常時緩やかに攪拌されているチェストに貯蔵する工程と、該貯蔵された再生パルプを圧力源及び噴射孔を有する噴射装置に充填し、該噴射装置から再生パルプを噴射し、一対のロールを介して回動可能に取りつけられた無端の繊維シートを有する抄紙装置の該繊維シートに吹きかけて再生パルプをシート状にし、該シート状にされた再生パルプを乾燥ローラで乾燥して抄紙する工程とからなる文書細断屑の古紙再生方法が提案されている（特許文献１参照）。

しかし、当該提案では、抄紙工程に相当する部分について、単に簡略化乃至小型化することを開示するのみであるため、（１）抄紙工程のドライヤーパートにおいて、従来と同様のスチーム加熱式のドライヤーを用いた場合、重油炊きのボイラー等も必要となるため、実際には大掛かりな装置となること、（２）ドライヤーを単に小型化したとしてもスチーム加熱式では高熱となるのを避けられないこと、（３）ドライヤーを用いずに自然乾燥させた場合、乾燥に時間が掛かり過ぎ、乾燥能力の上で著しく不充分になること、等の実用化する上での問題が多い。また、同提案では、抄紙工程のストックインレットに相当する部分において、一般的なヘッドボックスに換えて圧力ボンベ及び噴射孔を備える噴射装置を用いているが、このような噴射孔では目詰まりが生じ易く長期間安定してシート状に紙層を形成するのに支障がある。
特開平１０−３１７２９０号公報特開２００３−２９４４１３号公報「最新紙のリサイクル１００の知識」、王子製紙編著、１９９８年５月６日第１刷発行、１４〜１７頁、６２〜６３頁、６６〜６７頁「紙・パルプの実際知識第６版」、王子製紙編、２００１年６月７日発行、２１〜５６頁「木材の利用・３パルプおよび紙」、臼田誠人他共著、１９９６年３月１０日２版発行、８２〜１６４頁

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、比較的小型で高熱とならず且つ乾燥能力の劣らない新たな抄紙工程のドライヤーパートを実現し、また、系内の使用水量を最小限とし、併せて、古紙再生工程の省略化及び装置の小型化・簡略化によって、文書細断屑の再生を企業、官庁、組合、団地或いは地方公共団体等の各組織単位で行い得るようにして、焼却・埋め立て処分とされていた文書細断屑をリサイクル可能とし、省資源・省エネルギー化、古紙回収にかかる時間短縮や労力軽減を図ることのできる文書細断屑用古紙再生装置を提供することを目的とする。

本発明者らは、文書細断屑をトイレットペーパー程度の低い品質の再生紙にリサイクルするのであれば、大量の水を要する除塵・脱墨・叩解の各工程を省略でき、抄紙工程も簡略化できることに加えて、抄紙工程のドライヤーパートにおいて、比較的小型で高熱とならず且つ乾燥能力の劣らない乾燥方法がないかについて鋭意検討を重ねた処、空調技術の分野で用いられる除湿乾燥機構である、熱交換器を用いて空気をいったん露点温度以下に冷却して凝縮水分を除いた上で再加熱して戻す、いわゆる露点法によるヒートポンプ方式の除湿乾燥機構を採用し得ることを見出し、本提案に至るものである。

まず、本発明の文書細断屑用古紙再生装置の第１の態様は、槽と槽の内底部に攪拌手段を備え、文書細断機によって細断された古紙を離解して再生パルプ懸濁液とするパルパーと、該離解された再生パルプ懸濁液から再生紙を抄造する抄紙機とからなる文書細断屑用古紙再生装置であって、該抄紙機のドライヤーパート部が、
内部中空の筐体と、該筐体内に少なくとも一部が上下又は左右に交互に配置された複数の回転自在なロールと、該ロール間に係回された無端帯状のキャンバスとを有する乾燥チャンバー、並びに該乾燥チャンバーに連通し、該乾燥チャンバー内の雰囲気を循環しつつ除湿乾燥するヒートポンプ方式の除湿乾燥機からなるドライヤーを有することを特徴とする。

また、本発明の文書細断屑用古紙再生装置の第２の態様は、槽と槽の内底部に攪拌手段を備え、文書細断機によって細断された古紙を離解して再生パルプ懸濁液とするパルパーと、該離解された再生パルプ懸濁液から再生紙を抄造する抄紙機とからなる文書細断屑用古紙再生装置であって、該抄紙機が、
再生パルプ懸濁液を噴出する幅広の噴出口が設けられたヘッドボックスを有し、該再生パルプ懸濁液を該ヘッドボックスから噴出するストックインレット部と、
金属製ワイヤー又は合成樹脂製ワイヤーを円筒状に製織してなり、回動自在に軸支された丸網ドラムを有し、該噴出された再生パルプ懸濁液を該丸網ドラムの外周面上で再生パルプ湿潤シートに形成するワイヤーパート部と、
複数の回転自在なロール間に係回された無端のフェルト帯と、一対のプレスロールを有し、該形成された再生パルプ湿潤シートを該フェルト帯に移し取って該プレスロールで搾水するプレスパート部と、
内部中空の筐体と、該筐体内に少なくとも一部が上下又は左右に交互に配置された複数の回転自在なロールと、該ロール間に係回された無端帯状のキャンバスとを有する乾燥チャンバー、並びに該乾燥チャンバーと連通し、該乾燥チャンバー内の雰囲気を循環しつつ除湿乾燥するヒートポンプ方式の除湿乾燥機からなるドライヤーを有し、該搾水された再生パルプ湿潤シートを乾燥して再生紙とするドライヤーパート部と、
回転自在のリールを有し、該乾燥された再生紙を巻き取るリールパート部と、
を備えることを特徴とする。

前記除湿乾燥機は、冷媒の蒸発器、圧縮機、凝縮器及び膨張弁を有するヒートポンプ方式の除湿乾燥機であり、前記乾燥チャンバーから送入された低温多湿空気を該蒸発器で冷媒と熱交換して冷却除湿した後、該凝縮器で冷媒と熱交換して再加熱し、該乾燥チャンバーに高温乾燥空気として送出することにより、該乾燥チャンバー内の雰囲気を循環しつつ除湿乾燥することが好適である。

前記抄紙機にて発生するドレンを前記パルパー、該抄紙機におけるワイヤーパート部及びプレスパート部のうちの少なくとも１つ以上の箇所で再利用することが好ましい。再利用の態様としては、パルパーにおける離解用水、抄紙機におけるワイヤーパート部及びプレスパート部の洗浄用水、等が挙げられる。

前記キャンバスは、金属製の格子状網材でもよいが、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥ（ポリエチレン）等の合成樹脂製の格子状網材からなることが好ましい。

前記ドライヤーパート部の入口付近及び／又は出口付近において、１つの平面内で扁平に広がる帯状のレーザビームを照射する光学式検出器（レーザセンサ）を用い、再生パルプ湿潤シート及び／又は再生紙の欠損、破損、切れ等の状態を検出し、当該検出された状態に応じて、前記パルパーにおける再生パルプ懸濁液のパルプ濃度調節、前記抄紙機における再生パルプ懸濁液の噴出流量調節及び／又は再生パルプ湿潤シートの搬送速度調節を行うことが好適な態様である。

前記光学式検出器は、再生パルプ湿潤シート及び／又は再生紙の幅方向に対して所定の傾斜角度を以て帯状のレーザビームを照射することが好ましい。この所定の傾斜角度としては、０°を超え９０°未満であればよいが、光学式検出器の出力等の観点から、好ましくは２°〜６０°の範囲、最も好ましくは５°〜３０°の範囲である。

前記パルパーが、文書細断屑をパルプ濃度１〜７重量％（より好ましくはパルプ濃度２〜５重量％）の再生パルプ懸濁液に中性付近で離解する第１パルパーと、該第１パルパーで離解された再生パルプ懸濁液をパルプ濃度０．１〜１重量％（より好ましくはパルプ濃度０．２〜０．５重量％）の再生パルプ懸濁液に調成する第２パルパーとからなることが好ましい。

本発明によれば、比較的小型で高熱とならず且つ乾燥能力の劣らない新たな抄紙工程のドライヤーパートを実現でき、また、系内の使用水量を最小限とし、併せて、古紙再生工程の省略化及び装置の小型化・簡略化によって、文書細断屑の再生を企業、官庁、組合、団地或いは地方公共団体等の各組織単位で行い得るようにして、焼却・埋め立て処分とされていた文書細断屑をリサイクル可能とし、省資源・省エネルギー化、古紙回収にかかる時間短縮や労力軽減を図ることのできる文書細断屑用古紙再生装置を提供することができるという大きな効果を奏する。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明するが、図示例は例示的に示されたもので、本発明の技術的思想から逸脱しない限り種々の変形が可能なことは言うまでもない。

図１は、本発明の文書細断屑用古紙再生装置の全体構成を示す概念説明図である。図２は、本発明において、ストックインレット部で用いられるヘッドボックスの一例を示し、（ａ）は斜視説明図、（ｂ）は断面説明図である。図３は、本発明において、ワイヤーパート部で用いられる丸網ドラムの一例を示す正面説明図である。図４は、本発明において、ドライヤーパート部で用いられる乾燥チャンバー及びドライヤーの一例を示す斜視説明図である。図５は、乾燥チャンバー内の仕切板の一例を示す正面説明図である。図６は、乾燥チャンバー内のロール及びフェルト帯の一例を示す斜視説明図である。図７は、図６に再生パルプ湿潤シートが移載され搬送される状態を示す斜視説明図である。図８は、乾燥チャンバーの正面説明図である。図９は、本発明において、ドライヤーパート部の除湿乾燥の原理を示す概念説明図である。図１０は、再生パルプ湿潤シート及び／又は再生紙に帯状のレーザビームを照射する光学式検出器の一例を示し、（ａ）は幅方向に真っ直ぐレーザビームを照射する場合、（ｂ）は幅方向に対して所定の傾斜角度を以てレーザビームを照射する場合である。また、図１１は、本発明における古紙再生方法のフローチャートである。図中、符号１は本発明の文書細断屑用古紙再生装置であり、符号２はパルパー、符号３は抄紙機である。

本発明の文書細断屑用古紙再生装置１は、大別すると離解工程（ステップ２００）を行うパルパー２と、抄紙工程（ステップ２１０）を行う抄紙機３とからなるものである。パルパー２は、槽と槽の内底部に攪拌手段を備え、文書細断機によって細断された古紙を離解して再生パルプ懸濁液とできるものであれば、特に限定されないが、好ましくは、高濃度離解工程（サブステップ２０１）を行う第１パルパー６と、低濃度離解・調成工程（サブステップ２０２）を行う第２パルパー８との２段階で古紙の離解を行うようにする。パルパーを２段階にすることで、前述した細かい文書細断屑がパルパーで水に浮いてしまって離解し難い欠点を解消できる。

第１パルパー６では、高濃度離解工程（サブステップ２０１）として、パルプ濃度が５重量％程度となるように文書細断屑Ｐの離解を行う。即ち、ホッパー４から文書細断屑Ｐを２００〜３００ｇ程度投入すると共に、給水タンク７０から４〜６Ｌの水を加え、第１パルパー６の槽内の底部に設置されている攪拌手段であるロータ６ａを用いて混練して離解し、パルプ濃度５重量％程度の再生パルプ懸濁液Ｐ１とする。

第２パルパー８では、低濃度離解・調成工程（サブステップ２０２）として、文書細断屑Ｐの離解を更に進めると共に、パルプ濃度が０．５〜１重量％程度となるように再生パルプ懸濁液Ｐ２を調成する。即ち、第１パルパー６からパルプ濃度５重量％程度の再生パルプ懸濁液Ｐ１をポンプ７により汲み上げると共に、給水タンク７０から２０〜４０Ｌ程度の水を加え、第２パルパー８の槽内の底部に設置されている攪拌手段であるロータ８ａを用いて混練して離解し、パルプ濃度０．５〜１重量％程度の再生パルプ懸濁液Ｐ２に調成する。

ここで、本発明では、コピー用紙等の文書細断屑をトイレットペーパー等の低品質再生紙にリサイクルするものであり、しかもトイレットペーパー等は一般に使い捨てであるため、リサイクル回数も１回であり、このような使用目的の制限から、次のような省略化・簡略化ができる。（１）第１パルパー６及び第２パルパー８における離解では、苛性ソーダ等のアルカリ性薬品の添加を省略し、文書細断屑と水だけでそのまま中性付近（ｐＨ６〜８）にて行えばよい。発明者らが検証した結果、中性付近で離解して再生紙を抄造した場合でも、脱墨作用等がないだけで、低品質再生紙としての緊度や引張強度は使用上差し支えないことが分かっており、また、コピー紙等である文書細断屑は元々総じてインクの付着量も少ないことから、脱墨作用等がなくても問題は少ない。（２）第２パルパー８での再生パルプ懸濁液Ｐ２の調成時に、つなぎ剤（サイズ剤）の添加はしなくともよい。添加してもよいが、特に添加しなくとも低品質再生紙としての緊度や引張強度は使用上差し支えないので、コスト面や操作が煩雑となること等から添加せずともよい。（３）大量の水を要する除塵・脱墨・叩解の各工程を省略できる。多少の見た目の悪さはあるが、トイレットペーパー等の低品質再生紙としての緊度や引張強度は使用上差し支えないからである。（４）再生パルプ懸濁液の一時的貯蔵や調成のためのチェストは省略できる。後述するように、本発明では、必要な分量だけを短時間で再生紙とするため、一時的貯蔵の必要はなく、また、調成も水を加える以上の複雑な操作を必要としないため、第２パルパー８で一緒に行えば必要充分だからである。

なお、ホッチキス針やビニールテープ等の夾雑物が混入している可能性がある場合は、第１パルパー６と第２パルパー８の間（ポンプ７の前又は後の配管）に適宜フィルター等を設けて、夾雑物の除去を行うようにしてもよい。

パルパー２（第１パルパー６及び第２パルパー８）で離解・調成され、離解工程（ステップ２００）を終えた再生パルプ懸濁液Ｐ２は、ポンプ９により汲み上げられて、再生パルプ懸濁液Ｐ２から再生紙を抄造するための抄紙機３に供給され、抄紙工程（ステップ２１０）に移行する。抄紙機３は、ストックインレット工程（サブステップ２１１）を行うストックインレット部１０、ワイヤーパート工程（サブステップ２１２）を行うワイヤーパート部２０、プレスパート工程（サブステップ２１３）を行うプレスパート部３０、ドライヤーパート工程（サブステップ２１４）を行うドライヤーパート部４０、リールパート工程（サブステップ２１５）を行うリールパート部６０とから構成されている。

ストックインレット部１０は、ストックインレット工程（サブステップ２１１）を行う部分であり、ポンプ９により汲み上げられた再生パルプ懸濁液Ｐ２をワイヤーパート部２０に対して一定幅で均一に噴出するヘッドボックス１２を備える。ヘッドボックス１２は、ポンプ９により汲み上げられた再生パルプ懸濁液Ｐ２が供給管１１を介して供給される供給口１４と、再生パルプ懸濁液Ｐ２が流通する中空部１３と、再生パルプ懸濁液Ｐ２を噴出する幅広の噴出口（スライス）１６が設けられている（図２参照）。ヘッドボックス１２は、例えば幅１２０ｍｍ程度で長さ１００ｍｍ程度の箱状部材であり、噴出口１６は、トップリップ１８とエプロン１７の間隔、角度、長さ等により流量や噴出位置が定められるが、例えば高さ２ｍｍ程度で幅１１０ｍｍ程度の幅広の開口部となっている。

ワイヤーパート部２０は、ワイヤーパート工程（サブステップ２１２）を行う部分であり、ヘッドボックス１２から噴出された再生パルプ懸濁液Ｐ２をワイヤー面上で湿潤したシート状の再生パルプ繊維層である再生パルプ湿潤シートＰ３に形成するものである。従来の長網抄紙機のワイヤーパート部は、エンドレスのベルト状に製織されたワイヤーが数〜数十メートルのものもあるが、本発明では装置の小型化を図るべく、回動軸２４に対して回動自在に軸支された円筒形の丸網ドラム２２を備える。丸網ドラム２２は、ステンレス等の金属製ワイヤー又はポリエステル等の合成樹脂製ワイヤーを円筒状に製織したものである（図３参照）。金属製ワイヤーや合成樹脂製ワイヤーとしては市販のものを利用できる。網目のサイズは適宜選択すればよいが、例えば１０〜６０メッシュ程度である。このような丸網ドラム２２を回動しつつワイヤー面２３（丸網ドラム２２の外周面）上に、再生パルプ懸濁液Ｐ２をヘッドボックス１２から噴出すると、再生パルプ懸濁液Ｐ２中のパルプ繊維がワイヤー面２３上で再生パルプ湿潤シートＰ３を形成すると共に、余分な水分はワイヤー面２３の網目から落水しドレンＤとしてドレン容器２６に貯水される。このドレン容器２６に貯水されたドレンＤは、回収して給水タンク７０に戻すことにより、再びパルパー２での離解用水として再利用できるし、その他、ワイヤーパート部１０及びプレスパート部３０の洗浄用水としても再利用でき、本発明装置１における使用水量を更に低減できる。

プレスパート部３０は、プレスパート工程（サブステップ２１３）を行う部分であり、ワイヤーパート部２０の丸網ドラム２２のワイヤー面２３上に形成された再生パルプ湿潤シートＰ３を圧搾して脱水し、より含水量の少ない再生パルプ湿潤シートＰ４とするものである。プレスパート部３０は、複数の回転自在なロール３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ間に係回された無端のフェルト帯３２と、一対のプレスロール３８ａ，３８ｂを有し、ワイヤーパート部２０で形成された再生パルプ湿潤シートＰ３をフェルト帯３２に移載されてプレスロール３８ａ，３８ｂで搾水され、余分な水分はドレンＤとしてドレン容器３６に貯水される。このドレン容器３６に貯水されたドレンＤも、回収して給水タンク７０に戻せば、再びパルパー２での離解用水として再利用できるし、その他、ワイヤーパート部１０及びプレスパート部３０の洗浄用水としても再利用でき、本発明装置１における使用水量の更なる低減を図ることができる。

ドライヤーパート部４０は、ドライヤーパート工程（サブステップ２１４）を行う部分であり、プレスパート部３０で搾水された再生パルプ湿潤シートＰ４を乾燥して再生紙Ｐ５とするものである。ドライヤーパート部４０は、再生パルプ湿潤シートＰ４が内部を走行する乾燥チャンバー４２と、乾燥チャンバー４２内の雰囲気を除湿乾燥する除湿乾燥機（ドライヤー）５０とから構成されている。

乾燥チャンバー４２は、その内部の雰囲気を除湿乾燥機（ドライヤー）５０によって除湿乾燥可能であり、前記プレスパート部３０で搾水された再生パルプ湿潤シートＰ４が乾燥チャンバー４２内を搬送されることによって乾燥されるものであればよく、内部中空の筐体４１と、筐体４１内に少なくとも一部が上下又は左右に交互に配置された複数の回転自在なロール４６ａ，４６ｂ，４６ｃ，４６ｄ，４６ｅ，４６ｆ，４６ｇ，４６ｈ，４６ｉ，４６ｊ，４６ｋ，４６ｌ，４６ｍと、ロール４６ａ〜４６ｍに係回された無端帯状のキャンバス（ドライヤーファブリックス）４４とを備えている（図４〜図８参照）。このキャンバス４４は、格子状網材からなり（図１０参照）、その材質は金属製でもよいが、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥ（ポリエチレン）等の合成樹脂製であることが望ましい。

乾燥チャンバー４２の具体的構成の一例としては、例えば、内部中空の筐体４１の内部を右空隙部４９ａ、中央空隙部４９ｂ及び左空隙部４９ｃの３区画に仕切り且つ多数の通風孔Ｈが穿孔された２枚の仕切板４３ａ，４３ｂを設け、この２枚の仕切板４３ａ，４３ｂの間（中央空隙部４９ｂ）に上部と下部に交互に配置されるように複数の回転自在なロール４６ａ〜４６ｍを掛架し、このロール４６ａ〜４６ｍの間に無端帯状のキャンバス４４を係回する（図４〜図８参照）。乾燥チャンバー４２は、２枚の仕切板４３ａ，４３ｂによって３区画に仕切られた内部空間のうち、右空隙部４９ａは、吸気管４５を介して除湿乾燥機５０と連通し、また、左空隙部４９ｃは排気管４７を介して除湿乾燥機５０と連通している（図８及び図９参照）。

乾燥チャンバー４２のロール４６ａ〜４６ｍのうち、ロール４６ｂ〜４６ｍは筐体４１内部に配置されるが、ロール４６ａについては、プレスパート部３０からの再生パルプ湿潤シートＰ４の移載が容易であるように、筐体４１外部のプレスパート部３０近傍に配置されており（図１参照）、キャンバス４４は、筐体４１のキャンバス入口４１ａから筐体４１の内部へ搬入され、また、キャンバス出口４１ｂから筐体４１の外部へ搬出されるようになっている。プレスパート部３０で搾水された再生パルプ湿潤シートＰ４は、このキャンバス４４に移載されて、乾燥チャンバー４２内を走行し（図７参照）、後述する除湿乾燥機５０によって乾燥チャンバー４２内の雰囲気が除湿乾燥されることによって、再生パルプ湿潤シートＰ４は最終製品の含水量（水分６〜１０％程度）まで乾燥され、再生紙Ｐ５として再生紙出口４１ｃから搬出される。

除湿乾燥機（ドライヤー）５０は、空調技術の分野で用いられるいわゆる露点法によるヒートポンプ方式の除湿乾燥機構と同様の原理を有するものであり、乾燥チャンバー４２内と連通して乾燥チャンバー４２内の雰囲気を循環しつつ除湿乾燥するものである。即ち、除湿乾燥機５０は、冷媒Ｍが吸熱して蒸発（気化）する蒸発器（熱交換器）５２と、該蒸発した冷媒Ｍを圧縮して凝縮器５６に送る圧縮機５４と、該冷媒Ｍが放熱して凝縮（液化）する凝縮器（熱交換器）５６と、該凝縮した冷媒Ｍを減圧して蒸発器５２に送る膨張弁（減圧器）５８とを備え、蒸発器５２側で吸気管４５を介して乾燥チャンバー４２の右空隙部４９ａと連通し、凝縮器５６側で排気管４７を介して乾燥チャンバー４２の左空隙部４９ｃと連通している（図８及び図９参照）。

送風ファン５９によって送風が開始されると、乾燥チャンバー４２の右空隙部４９ａから吸気管４５を介して給気（送入）された低温多湿空気Ａ１は、蒸発器５２で冷媒と熱交換して冷却除湿（空気中の水分が結露）され低温乾燥空気Ａ２となり、低温乾燥空気Ａ２は凝縮器５６で冷媒と熱交換して再加熱され高温乾燥空気Ａ３となり、高温乾燥空気Ａ３は排気管４７を介して乾燥チャンバー４２の左空隙部４９ｃに排気（送出）される。乾燥チャンバー４２内の仕切板４３ａ，４３ｂは多数の通風孔Ｈが穿孔されているため、乾燥チャンバー４２内の雰囲気は左空隙部４９ｃから右空隙部４９ａへ循環しつつ除湿乾燥されることとなる（図８及び図９参照）。これによって、乾燥チャンバー４２内を走行中の再生パルプ湿潤シートＰ４の乾燥が図られることとなる。

なお、図示例ではロール４６ｂ〜４６ｋを上部と下部に交互に配置した例を示したが、左部と右部に交互に配置するのでもよい。また、図示例では、２枚の仕切板４３ａ，４３ｂによって筐体４１内を３区画に仕切っているが、この仕切板４３ａ，４３ｂは必須ではなく、筐体４１内の雰囲気を略均等に除湿乾燥可能な態様でありさえすればよい。

また、蒸発器５２での除湿に伴い発生するドレンＤは、ドレン容器５３で回収する（図９参照）。ドレン容器５３に貯水されたドレンＤは、回収して給水タンク７０に戻すことにより、再びパルパー２での離解用水として再利用できるし、その他、ワイヤーパート部１０及びプレスパート部３０の洗浄用水としても再利用でき、本発明装置１における使用水量を更に低減できる。なお、前述したように、本発明では、ドレンＤを抄紙機３のワイヤーパート部２０と、プレスパート部３０と、ドライヤーパート部４０との３箇所で回収でき再利用に供することができるが、特に従来のスチーム加熱式のドライヤーを用いた場合では全く回収再利用が不可能であったドライヤーパート部４０でも、ヒートポンプ方式の除湿乾燥機５０を用いたことによってドレンＤを回収でき再利用に供することができる点に大きな有利さがあり、ドレンＤを上記３箇所全てで回収すれば、自然に蒸発してしまう水分を除いて本発明装置１で使用される水の略全量を回収でき、本発明装置１の系内で循環再利用できる。

更に、ドライヤーパート部４０では、その入口付近や出口付近において、１つの平面内で扁平に広がる帯状のレーザビーム８２を照射する光学式検出器（レーザセンサ）８０を用い、再生パルプ湿潤シートＰ４或いは再生紙Ｐ５の欠損、破損、切れ等の状態を検出し、当該検出された状態に応じて、前記パルパー２における再生パルプ懸濁液のパルプ濃度調節、前記抄紙機３における再生パルプ懸濁液の噴出流量調節、再生パルプ湿潤シートの搬送速度調節を行うようにする。これにより、最終製品である再生紙Ｐ５の品質をある程度一定に保つことができる。

図示例では、ドライヤーパート部４０の入口付近（プレスパート部３０とドライヤーパート部４０の中間位置）に光学式検出器８０を配置して再生パルプ湿潤シートＰ４の欠損、破損、切れ等の状態を検出する場合を示したが（図１及び図１０参照）、ドライヤーパート部４０の出口付近（ドライヤーパート部４０とリールパート部６０の中間位置）に光学式検出器８０を配置して再生紙Ｐ５の欠損、破損、切れ等の状態を検出するようにしてもよい。光学式検出器（レーザセンサ）８０としては、公知の光学式検出器（レーザセンサ）を利用でき（例えば特許文献２参照）、１つの平面内で扁平に広がる帯状のレーザビーム８２を照射するタイプであればよいが、特にはエリア反射型又はエリア回帰型の光学式検出器（レーザセンサ）８０を好適に用いることができ、例えば、キーエンス社製のＬＶ−Ｈ４２、ＬＶ−Ｈ４７、ＬＶ−Ｈ６４、ＬＶ−Ｈ６５等が挙げられる。

光学式検出器８０による検出精度に特に問題がなければ、再生パルプ湿潤シートＰ４或いは再生紙Ｐ５の幅方向に対して真っ直ぐレーザビームを照射してもよいが〔図１０（ａ）参照〕、ドライヤーパート部４０では、再生パルプ湿潤シートＰ４や再生紙Ｐ５を搬送するキャンバス４４として合成樹脂製や金属製の格子状網が用いられ、この格子は一般に縦横に編み込まれているため（図１０参照）、この縦横の格子と光学式検出器８０からの帯状のレーザビームの照射方向が一致していると、光学式検出器８０の検出精度に影響が生じる場合がある。この場合は、光学式検出器８０による帯状のレーザビーム８２の照射を再生パルプ湿潤シートＰ４或いは再生紙Ｐ５の幅方向に対して所定の傾斜角度θを以て照射することが好ましい〔図１０（ｂ）参照〕。所定の傾斜角度θとしては、０°を超え９０°未満であればよいが、あまり角度θが小さいと検出精度の向上に効果がなく、あまり角度θが大きいとレーザビーム８２を広範囲に照射しなければならなくなるので光学式検出器８０の出力等の観点から望ましくない。従って、傾斜角度θは、好ましくは２°〜６０°の範囲、最も好ましくは５°〜３０°の範囲である〔図１０（ｂ）参照〕。

リールパート部６０は、リールパート工程（ステップ２１５）を行う部分であり、ドライヤーパート部４０で乾燥された再生紙Ｐ５を巻き取るものである。リールパート部６０は回転自在のリール６２を備え、これによって乾燥チャンバー４２の再生紙出口４１ｃから搬出されてきた再生紙Ｐ５を巻き取る。その後必要に応じて、巻き取られた再生紙Ｐ５を所定幅に裁断してもよい。なお、本発明では、再生紙Ｐ５はトイレットペーパー等の低品質なものでよいため、平滑性や光沢を出すためのカレンダーパート（図１２参照）は省略できる。

本発明の文書細断屑用古紙再生装置の全体構成を示す概念説明図である。本発明において、ストックインレット部で用いられるヘッドボックスの一例を示し、（ａ）は斜視説明図、（ｂ）は断面説明図である。本発明において、ワイヤーパート部で用いられる丸網ドラムの一例を示す正面説明図である。本発明において、ドライヤーパート部で用いられる乾燥チャンバー及びドライヤーの一例を示す斜視説明図である。乾燥チャンバー内の仕切板の一例を示す正面説明図である。乾燥チャンバー内のロール及びフェルト帯の一例を示す斜視説明図である。図６に再生パルプ湿潤シートが移載され搬送される状態を示す斜視説明図である。乾燥チャンバーの正面説明図である。本発明において、ドライヤーパート部の除湿乾燥の原理を示す概念説明図である。再生パルプ湿潤シート及び／又は再生紙に帯状のレーザビームを照射する光学式検出器の一例を示し、（ａ）は幅方向に真っ直ぐレーザビームを照射する場合、（ｂ）は幅方向に対して所定の傾斜角度を以てレーザビームを照射する場合である。本発明における古紙再生方法のフローチャートである。従来の古紙再生方法のフローチャートである。

符号の説明

１：文書細断屑用古紙再生装置、２：パルパー、３：抄紙機、４：ホッパー、６：第１パルパー、６ａ：ロータ、７：ポンプ、８：第２パルパー、８ａ：ロータ、９：ポンプ、１０：ストックインレット部、１１：供給管、１２：ヘッドボックス、１３：中空部、１４：供給口、１６：噴出口、１７：エプロン、１８：トップリップ、２０：ワイヤーパート部、２２：丸網ドラム、２３：ワイヤー面、２４：回動軸、２６：ドレン容器、３０：プレスパート部、３２：フェルト帯、３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ：ロール、３６：ドレン容器、３８ａ，３８ｂ：プレスロール、４０：ドライヤーパート部、４１ａ：キャンバス入口、４１ｂ：キャンバス出口、４１ｃ：再生紙出口、４１：筐体、４２：乾燥チャンバー、４３ａ，４３ｂ：仕切板、４４：キャンバス、４５：吸気管、４６ａ，４６ｂ，４６ｃ，４６ｄ，４６ｅ，４６ｆ，４６ｇ，４６ｈ，４６ｉ，４６ｊ，４６ｋ，４６ｌ，４６ｍ：ロール、４７：排気管、４９ａ：右空隙部、４９ｃ：左空隙部、４９ｂ：中央空隙部、５０：除湿乾燥機、５２：蒸発器、５３：ドレン容器、５４：圧縮機、５６：凝縮器、５８：膨張弁、５９：送風ファン、６０：リールパート部、６２：リール、７０：給水タンク、８０：光学式検出器（レーザセンサ）、８２：帯状のレーザビーム、Ｄ：ドレン、Ｈ：通風孔、Ａ１：低温多湿空気、Ａ２：低温乾燥空気、Ａ３：高温乾燥空気、Ｍ：冷媒、Ｐ：文書細断屑、Ｐ１：高濃度再生パルプ懸濁液、Ｐ２：低濃度再生パルプ懸濁液、Ｐ３：再生パルプ湿潤シート、Ｐ４：搾水後の再生パルプ湿潤シート、Ｐ５：再生紙、Ｗ：水。

Claims

槽と槽の内底部に攪拌手段を備え、文書細断機によって細断された古紙を離解して再生パルプ懸濁液とするパルパーと、該離解された再生パルプ懸濁液から再生紙を抄造する抄紙機とからなる文書細断屑用古紙再生装置であって、該抄紙機のドライヤーパート部が、
内部中空の筐体と、該筐体内に少なくとも一部が上下又は左右に交互に配置された複数の回転自在なロールと、該ロール間に係回された無端帯状のキャンバスとを有する乾燥チャンバー、並びに該乾燥チャンバーに連通し、該乾燥チャンバー内の雰囲気を循環しつつ除湿乾燥するヒートポンプ方式の除湿乾燥機からなるドライヤーを有することを特徴とする文書細断屑用古紙再生装置。
槽と槽の内底部に攪拌手段を備え、文書細断機によって細断された古紙を離解して再生パルプ懸濁液とするパルパーと、該離解された再生パルプ懸濁液から再生紙を抄造する抄紙機とからなる文書細断屑用古紙再生装置であって、該抄紙機が、
再生パルプ懸濁液を噴出する幅広の噴出口が設けられたヘッドボックスを有し、該再生パルプ懸濁液を該ヘッドボックスから噴出するストックインレット部と、
金属製ワイヤー又は合成樹脂製ワイヤーを円筒状に製織してなり、回動自在に軸支された丸網ドラムを有し、該噴出された再生パルプ懸濁液を該丸網ドラムの外周面上で再生パルプ湿潤シートに形成するワイヤーパート部と、
複数の回転自在なロール間に係回された無端のフェルト帯と、一対のプレスロールを有し、該形成された再生パルプ湿潤シートを該フェルト帯に移し取って該プレスロールで搾水するプレスパート部と、
内部中空の筐体と、該筐体内に少なくとも一部が上下又は左右に交互に配置された複数の回転自在なロールと、該ロール間に係回された無端帯状のキャンバスとを有する乾燥チャンバー、並びに該乾燥チャンバーと連通し、該乾燥チャンバー内の雰囲気を循環しつつ除湿乾燥するヒートポンプ方式の除湿乾燥機からなるドライヤーを有し、該搾水された再生パルプ湿潤シートを乾燥して再生紙とするドライヤーパート部と、
回転自在のリールを有し、該乾燥された再生紙を巻き取るリールパート部と、
を備えることを特徴とする文書細断屑用古紙再生装置。
前記除湿乾燥機は、冷媒の蒸発器、圧縮機、凝縮器及び膨張弁を有するヒートポンプ方式の除湿乾燥機であり、前記乾燥チャンバーから送入された低温多湿空気を該蒸発器で冷媒と熱交換して冷却除湿した後、該凝縮器で冷媒と熱交換して再加熱し、該乾燥チャンバーに高温乾燥空気として送出することにより、該乾燥チャンバー内の雰囲気を循環しつつ除湿乾燥することを特徴とする請求項１又は２記載の文書細断屑用古紙再生装置。
前記抄紙機にて発生するドレンを前記パルパー、該抄紙機におけるワイヤーパート部及びプレスパート部のうちの少なくとも１つ以上の箇所で再利用することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の文書細断屑用古紙再生装置。
前記キャンバスが合成樹脂製の格子状網材からなることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の文書細断屑用古紙再生装置。
前記ドライヤーパート部の入口付近及び／又は出口付近において、１つの平面内で扁平に広がる帯状のレーザビームを照射する光学式検出器を用い、再生パルプ湿潤シート及び／又は再生紙の欠損、破損、切れ等の状態を検出し、当該検出された状態に応じて、前記離解工程における再生パルプ懸濁液のパルプ濃度調節、前記抄紙工程における再生パルプ懸濁液の噴出流量調節及び／又は再生パルプ湿潤シートの搬送速度調節を行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の文書細断屑用古紙再生装置。
前記光学式検出器は、再生パルプ湿潤シート及び／又は再生紙の幅方向に対して所定の傾斜角度を以て帯状のレーザビームを照射することを特徴とする請求項６記載の文書細断屑用古紙再生装置。
前記パルパーが、文書細断屑をパルプ濃度１〜７重量％の再生パルプ懸濁液に中性付近で離解する第１パルパーと、該第１パルパーで離解された再生パルプ懸濁液をパルプ濃度０．１〜１重量％の再生パルプ懸濁液に調成する第２パルパーとからなることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項記載の文書細断屑用古紙再生装置。