JP2009007700A - 製紙原料等の緩圧式脱墨処理装置。 - Google Patents

Abstract

【課題】 通常の故紙では、正常にパルプ化を図ることができるが、ケナフ、パーム椰子等の非木材や、粘着力の強いパルプにＵＶインクで印刷をされたものでは、従来技術の装置で処理してもパルプに微細なカールが出来てしまい、パルプの質が劣化するという問題があった。
【解決手段】 シリンダープレス等により送られる製紙用原料等を脱墨処理する製紙原料が各筒体間をジグザグに流動するように各連結した複数本の筒体からなり、複数本の各筒体内を貫通する回転軸を設け、回転軸８は各独立の駆動装置を持つと共に、螺旋状旋回翼群１０を取付け、残りの部分に交差状に破砕刃を設けたニーディング刃１１をブロックごとに嵌め込み式で交換自在に取り付けた攪拌、洗浄、圧縮、脱水、発熱、破砕、圧送を行う製紙原料等の緩圧式脱墨処理装置において、複数本の筒体のうち、最後の筒体端部に金属刃等からなるディスク部材１２を設ける製紙原料等の緩圧式脱墨処理装置。
【選択図】図３

Description

本発明は、故紙等の製紙原料の脱墨漂白処理を行う緩圧式脱墨処理装置に関するものである。

従来技術として、シリンダープレス等により送られる製紙用原料等を脱墨処理する装置において、製紙原料が各筒体間をジグザグに流動するように各連結した複数本の筒体からなり、該複数本の各筒体内を貫通する回転軸を設け、該回転軸は各独立の駆動装置を持つと共に、螺旋状旋回翼群を取付け、さらに、残りの部分に交差状に破砕刃を設けたニーディング刃をブロックごとに嵌め込み式で交換自在に取り付けた攪拌、洗浄、圧縮、脱水、発熱、破砕、圧送を行う製紙原料等の緩圧式脱墨処理装置（例えば、特許文献１参照）が存在している。
実用新案登録第２１０６２７３号公報（実用新案登録請求の範囲の欄、考案の詳細な説明の欄の｛実施例｝における段落｛０００７｝〜｛００１０｝、及び図１〜図４を参照）

しかしながら、前記従来技術は、通常の故紙では、正常にパルプ化を図ることができるが、ケナフ、パーム椰子等の非木材や、粘着力の強い故紙で、さらにＵＶインクで印刷をされた故紙では、従来技術の装置で処理しても製紙用原料に微細なカールが出来てしまい、製紙用原料の質が劣化するという問題があった。
通常は、別体のディスポーザー等によりカールを取り除いていたが、それだとタンクを増設したり、配管を通すなどコストが掛かる。また、別体にすることにより、処理された製紙用原料を熱するために圧力蒸気も必要になり、さらにコストアップにつながるという問題もあった。
本発明は、前記問題を解決する製紙原料等の緩圧式脱墨処理装置を提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するための本発明の第１発明は、請求項１に記載された通りの製紙原料等の緩圧式脱墨処理装置であり、次のようなものである。
シリンダープレス等により送られる製紙用原料等を脱墨処理する製紙原料が各筒体間をジグザグに流動するように各連結した複数本の筒体からなり、該複数本の各筒体内を貫通する回転軸を設け、該回転軸は各独立の駆動装置を持つと共に、螺旋状旋回翼群を取付け、さらに、残りの部分に交差状に破砕刃を設けたニーディング刃をブロックごとに嵌め込み式で交換自在に取り付けた攪拌、洗浄、圧縮、脱水、発熱、破砕、圧送を行う製紙原料等の緩圧式脱墨処理装置において、複数本の筒体のうち、最後の筒体端部に金属刃からなるディスク部材を設ける構成である。

上記課題を解決するための本発明の第２発明は、請求項２に記載された通りの製紙原料等の緩圧式脱墨処理装置であり、次のようなものである。
シリンダープレス等により送られる製紙用原料等を脱墨処理する製紙原料が各筒体間をジグザグに流動するように各連結した複数本の筒体からなり、該複数本の各筒体内を貫通する回転軸を設け、該回転軸は各独立の駆動装置を持つと共に、螺旋状旋回翼群を取付け、さらに、残りの部分に交差状に破砕刃を設けたニーディング刃をブロックごとに嵌め込み式で交換自在に取り付けた攪拌、洗浄、圧縮、脱水、発熱、破砕、圧送を行う製紙原料等の緩圧式脱墨処理装置において、複数本の筒体のうち、最後の筒体端部を若干長くし、その筒体部分の螺旋状旋回翼群と交差状に破砕刃を設けたニーディング刃の間を狭くする構成である。

上記課題を解決するための本発明の第３発明は、請求項３に記載された通りの製紙原料等の緩圧式脱墨処理装置であり、次のようなものである。
シリンダープレス等により送られる製紙用原料等を脱墨処理する製紙原料が各筒体間をジグザグに流動するように各連結した複数本の筒体からなり、該複数本の各筒体内を貫通する回転軸を設け、該回転軸は各独立の駆動装置を持つと共に、螺旋状旋回翼群を取付け、さらに、残りの部分に交差状に破砕刃を設けたニーディング刃をブロックごとに嵌め込み式で交換自在に取り付けた攪拌、洗浄、圧縮、脱水、発熱、破砕、圧送を行う製紙原料等の緩圧式脱墨処理装置において、複数本の筒体のうち、最後の筒体端部を若干長くし、その筒体部分の螺旋状旋回翼群と交差状に破砕刃を設けたニーディング刃の間を狭くし、筒体端部に金属刃からなるディスク部材を設ける構成である。

本発明に係る製紙原料等の緩圧式脱墨処理装置は、上記説明のような構成であるので、以下に記載する効果を奏する。
（１）故紙を処理して生成する製紙用原料に発生した微細なカール等の不具合、及び不純物を取り除くことができる。
（２）製紙原料等の緩圧式脱墨処理を行う装置とカール等の不具合を取り除く装置を一体にしたため、駆動装置、配管、装置本体が必要なくコストダウンが可能で、設置場所の縮小化が図れ、さらに、カールを取り除く前の処理で繊維同士をこすり合わせることによって、繊維が発熱するため、通常カール等の不具合を取り除く際に必要な圧力蒸気も必要ない。

シリンダープレス等により送られる製紙用原料等を脱墨処理する製紙原料が各筒体間をジグザグに流動するように各連結した複数本の筒体からなり、該複数本の各筒体内を貫通する回転軸を設け、該回転軸は各独立の駆動装置を持つと共に、螺旋状旋回翼群を取付け、さらに、残りの部分に交差状に破砕刃を設けたニーディング刃をブロックごとに嵌め込み式で交換自在に取り付けた攪拌、洗浄、圧縮、脱水、発熱、破砕、圧送を行う製紙原料等の緩圧式脱墨処理装置において、複数本の筒体のうち、最後の筒体端部を若干長くし、その長くした筒体部分に螺旋状旋回翼群と交差状に破砕刃を設けたニーディング刃の間隙を狭くし、さらに筒体端部に金属刃からなるディスク部材を設ける製紙原料等の緩圧式脱墨処理装置である。

本発明の一実施例を図面に基づいて説明すると、図１、図２に示すように、側面から見て略三角形状になるように配設した３本の筒体からなり、シリンダープレス等により送られる製紙用原料を第１の筒体２の原料投入口１（例えばホッパー等）から投入するものである。この３本の筒体は、原料投入口１を一端に備えた第１の筒体２の原料投入口１とは反対側に前記第１の筒体２と連通する第１連通部３を備え、この第１連通部３を第２の筒体４の一端部に連通設置し、さらに、この第２の筒体４に連通した第１連通部３とは反対側に第３の筒体７に連通するための第２連通部５を設け、この第２連通部５が第３の筒体７の一端部に連通設置され、この第３の筒体７の第２連通部５とは反対側に、金属刃からなるディスク部材１２、そして製品排出口６が第３の筒体７に設けられている。この各第１〜第３の筒体の連通部が、第１から第２、第２から第３の筒体に流れる際、流れ方向はその度に反転することになる。この各第１〜第３の筒体内を貫通する回転軸８が、それぞれ独立の駆動装置９（例えばギャードモータ等）で回転駆動するように設けられている。また、前記第１〜第３の筒体の配置は、側面から見て図のようなものだけでなく、縦に垂直に設けたり、正三角形になるようにしたり、横に水平に並べたり、建屋、関連機器との配置の都合により、種々設計変更ができることはいうまでもない。さらに、原料投入口１、各連通部３，５、製品排出口６の取付け位置も効率を考慮した上で適宜の配置ができることはいうまでもない。そして、各筒体の本数も複数本適宜選択できる。

次に、図１〜図３に基づいて、各第１〜第３の筒体内に貫通している回転軸８について詳細に述べると、第１の筒体２、第２の筒体４、第３の筒体７内に設けられた軸受（図示せず）によって一端は支承され、他端は駆動装置９で支持されて回転できるようになっている。そして、筒体内の原料投入口側から回転軸８に螺旋状旋回翼群１０を適宜長さ一体的に設け、該回転軸８が筒体内に回転自在に設けられ、螺旋状の旋回翼群の切れた所から、回転軸８に交差状に破砕刃を設けたニーディング刃１１を、ブロックごとに独立させて回転軸８に嵌め込み式に取り付ける。最側端側に取り付ける交差状に破砕刃を設けたニーディング刃１１を持ったブロックは、ネジ込み式にして固定するようになっている。この交差状に破砕刃を設けたニーディング刃１１を持ったブロックの個数は、原料に対応して個数と刃数を調整することが可能になっているので広範囲の原料の脱墨処理に適用することができる。しかも、交差状に破砕刃を設けたニーディング刃１１を持ったブロックは交換自在なので破砕刃の取付角度の違ったいくつかの種類を用意しておくことによってより広範囲の原料の脱墨処理に適用することができる。また、このニーディング刃１１に設けられた破砕刃は、適宜の角度で傾斜させて交差状に設けられている上に、ニーディング刃１１が回転するので、製紙原料が破砕され小塊状になると同時に、交差状の破砕刃の１枚の刃では右方向に回転を伴って移送されるように働き、他の１枚の刃では左方向に回転を伴って移送されるように働くので、製紙用原料が各ニーディング刃１１の部分を通過する度に、よりもどしのような状態が起き、回転を伴いながら、右行、左行しながら衝突するのでその摩擦により温度が高くなり、この温度が高くなった状態の製紙用原料を直ちに金属刃等からなるディスク部材１２間の狭い隙間をこすりながら裁断され放射状に排出される。この時、もみほぐされながら圧送されてディスク部材１２間の狭い空間に圧入されるので、その際に生じる容積差と搬送速度の差から、ディスクの前に設けられたニーディング刃１１の部分に内部圧力と滞溜時間を与えることになり、従来のカール等の不具合を取り除くために別途用意する装置のようにスチームを噴射することも必要なくなるので、未溶解インキ、残カーボンの分離、分解が進み、最終的に洗浄した際、前記未溶解インキ、残カーボン、またＵＶインキ等が洗浄水と一緒に洗い流されて除去され、結果的に白色度がアップされるものであります。
なお、筒体には、注水できるように注水口、薬剤投入部、さらに、脱水した水分（これは、処理されたインキ等の汚れた水分）を排水するフィルター等を備えた排水部を設けてあるのは図示されていないが当然である。

以上のような構成になっていることから、従来、非常に除去が困難とされていた「色ボツ」（未溶解インキ、残カーボン、ＵＶインキ）を高能率で除去できるもので、処理する製紙用原料を原料投入口１から、シリンダープレス等によりある圧力を加えながら投入すると、攪拌は、筒体内で螺旋状旋回翼群１０と交差状に破砕刃を設けたニーディング刃１１を備えた回転軸８が回転されることによって奏される。
洗浄は、同じく筒体内で螺旋状旋回翼群１０と交差状に破砕刃を設けたニーディング刃１１を備えた回転軸８の回転により生じる攪拌、圧縮に伴って移動する水分に汚れが溶け込み、除去されることにより洗浄作用が奏される。
圧縮並びに圧送は、シリンダープレスの圧力と螺旋状旋回翼群１０を備えた回転軸８の回転により旋回翼の斜面の押し出し力で奏される。
脱水は、前記圧縮並びに圧送の作用により実質的に脱水の作用が奏される。
発熱は、筒体内で製紙用原料の繊維同士、あるいは製紙用原料と螺旋状旋回翼群１０との間で生じる摩擦熱により起こり、さらに、交差状に破砕刃を設けたニーディング刃１１の回転による破砕の際に生じる摩擦熱と、交差状に破砕刃が設けられているので、１枚の破砕刃では右方向に、他の１枚の破砕刃では左方向に製紙用原料が進もうとするので、よりもどされるような作用が起こり、これによって起こる衝突の繰り返しで摩擦熱が起こるものである。また、このよりもどし作用が起こることによって、回転軸のスラスト荷重をある程度解消することになる。なお、製紙用原料を衝突させれば良いので、１枚の破砕刃を交互に向きを変えて設ければ、回転することにより結果的に右行、左行したと同じような作用を奏することはいうまでもない。これらからも解るように、螺旋状旋回翼群１０、交差状に破砕刃を設けたニーディング刃１１を備えた回転軸８の回転により、攪拌、洗浄、圧縮、脱水、破砕、発熱及び圧送の全ての機能が行われるものである。
そして、脱墨の完成度をより高めるために螺旋状旋回翼群１０と交差状に破砕刃を設けたニーディング刃１１を備えた回転軸８を持った筒体を数段にして設けたものである。

さらに、第３の筒体７の端部に金属刃等からなるディスク部材１２を図３に示すように設けたり、第３の筒体７の端部を長くして、この長くした端部に破砕刃を設けたニーディング刃１１の間隙を狭くしたものを追加して設けたり、前記ニーディング刃１１の間隙を狭くして、さらにディスク状の刃を設けて、より確実に繊維のカール状態を解消し、加えて、ＵＶインキ等の除去し難い印刷がされた故紙でも再生することができるものである。

以上述べたように、本装置の筒体内において、原料が→しぼり→圧縮→ねりもみ→蒸す→破砕を繰り返す行程で未溶解インキ、残カーボン、ＵＶインキ等が分離、分解されるので、効率の良い色ボツの除去が行われ、白色度がアップし、さらに、流れ方向を反転するので高濃度ミキシングの作用により繊維同志のからみが良くなり、さらに、最後に本発明の特徴である金属刃等からなるディスク部材１２を繊維が通過することにより、繊維に発生したカール等の不具合を取り除くことができ、結果として製品の紙切れが少なくなり、大幅な生産性・製紙用原料の質のアップを実現した。また、筒体内の温度は螺旋状旋回翼群、交差状に破砕刃を設けたニーディング刃１１と製紙用原料との摩擦熱により、約３０℃〜４０℃になるため、薬品（さらし液）の浸透率がアップし均一になるため、少量の薬品で最大の効果を上げることが可能となり、著しく薬品使用量が軽減できるようになり、処理量に較べ小さい動力で運転が可能でランニングコストが安くなり、機械構造が簡単なため安価なだけでなく、故障も少なく、長時間の連続運転にも耐えられる。
なお、一番経済的で効率良く、脱墨処理を行うには、第１、第２の筒体で脱水を行い、第３の筒体で漂白薬品（例えば、苛性ソーダー）を注入し、脱水、薬品注入漂白処理を行うと、ホットメルトが顆粒状になっているものが混入されていても、テストをした結果、充分に漂白することができた。

なお、本発明の金属刃等からなるディスク部材１２を設けた第３の筒体７は取り付け、取り外しが可能であり、カール等の不具合の取り除きが必要ない場合は、第１の筒体２や第２の筒体４と同様の筒体と取換えも可能である。

スペースのない狭い場所での製紙原料等の緩圧式脱墨処理装置に利用することができる。

本発明の緩圧式脱墨処理装置の一実施例を説明する正面図である。 前記実施例の側面図である。 本発明の要部である金属刃等からなるディスク部材の部分を示す側面図である。

符号の説明

１・・・・原料投入口 ２・・・・第１の筒体
３・・・・第１連通部 ４・・・・第２の筒体
５・・・・第２連通部 ６・・・・製品排出口
７・・・・第３の筒体 ８・・・・回転軸
９・・・・駆動装置 １０・・・・螺旋状旋回翼群
１１・・・・交差状に破砕刃を設けたニーディング刃
１２・・・・金属刃等からなるディスク部材

Claims (3)

1. シリンダープレス等により送られる製紙用原料等を脱墨処理する製紙原料が各筒体間をジグザグに流動するように各連結した複数本の筒体からなり、該複数本の各筒体内を貫通する回転軸を設け、該回転軸は各独立の駆動装置を持つと共に、螺旋状旋回翼群を取付け、さらに、残りの部分に交差状に破砕刃を設けたニーディング刃をブロックごとに嵌め込み式で交換自在に取り付けた攪拌、洗浄、圧縮、脱水、発熱、破砕、圧送を行う製紙原料等の緩圧式脱墨処理装置において、複数本の筒体のうち、最後の筒体端部に金属刃からなるディスク部材を設けることを特徴とする製紙原料等の緩圧式脱墨処理装置。
2. シリンダープレス等により送られる製紙用原料等を脱墨処理する製紙原料が各筒体間をジグザグに流動するように各連結した複数本の筒体からなり、該複数本の各筒体内を貫通する回転軸を設け、該回転軸は各独立の駆動装置を持つと共に、螺旋状旋回翼群を取付け、さらに、残りの部分に交差状に破砕刃を設けたニーディング刃をブロックごとに嵌め込み式で交換自在に取り付けた攪拌、洗浄、圧縮、脱水、発熱、破砕、圧送を行う製紙原料等の緩圧式脱墨処理装置において、複数本の筒体のうち、最後の筒体端部を若干長くし、その長くした筒体部分には螺旋状旋回翼群と交差状に破砕刃を設けたニーディング刃の間隙を狭くしたことを特徴とする製紙原料等の緩圧式脱墨処理装置。
3. シリンダープレス等により送られる製紙用原料等を脱墨処理する製紙原料が各筒体間をジグザグに流動するように各連結した複数本の筒体からなり、該複数本の各筒体内を貫通する回転軸を設け、該回転軸は各独立の駆動装置を持つと共に、螺旋状旋回翼群を取付け、さらに、残りの部分に交差状に破砕刃を設けたニーディング刃をブロックごとに嵌め込み式で交換自在に取り付けた攪拌、洗浄、圧縮、脱水、発熱、破砕、圧送を行う製紙原料等の緩圧式脱墨処理装置において、複数本の筒体のうち、最後の筒体端部を若干長くし、その長くした筒体部分に螺旋状旋回翼群と交差状に破砕刃を設けたニーディング刃の間隙を狭くし、さらに筒体端部に金属刃からなるディスク部材を設けることを特徴とする製紙原料等の緩圧式脱墨処理装置。

Images