JP3318650B2 - 紙片解繊装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、紙片解繊装置に係り、
より詳細には、使用済コンピュータ用紙、古新聞、古ダ
ンボール、古雑誌等の古紙を有効に再利用し、緩衝材，
植物培地，増量材，飼料，建築用パネルその他の再生物
として使用可能にするための紙片解繊装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、使用済コンピュータ用紙等の古紙
は、通常、シュレッダー装置によって、短冊状、細片状
に裁断し、これを水槽内に浸漬して水分を含有させると
共に、攪拌してパルプモードとした後、このパルプモー
ドの液状物を、金網等に抄いて再生紙としたり、型
入れ・圧縮・乾燥することで各種形状よりなる成形物と
している。しかし、この湿式処理方法の場合、その構成
が大掛かりとなり、かつ再生物の利用形態が特定される
という難点がある。すなわち、前述したとおり、固形成
形物や再生物等に限定される。

【０００３】そこで、この湿式処理方法に代わって、乾
式処理方式が提案されている。この乾式処理方式は、使
用済コンピュータ用紙等の古紙を、一旦、シュレッダー
装置によって、裁断した後、これを粉砕機によって、繊
維状に解繊する構成とされている。そして、この方法に
よれば、古紙が、綿状になるので、その利用形態の応用
範囲を広げることができるという利点を有する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した乾式
処理方法の場合、次のような課題がある。すなわち、 解繊の際に、古紙に金属が付着しているのと、該金
属によって火花が発生するため、防爆設備が必要とな
る。すなわち、解繊機内部に炭酸ガス等を吹き込んで不
活性状態とし、火花の解繊物への引火を防止する必要が
ある。 解繊むらが生じる。等の課題がある。

【０００５】そこで、本発明者は、先に、『紙片を短冊
状等に細片化するシュレッダー部と、該シュレッダー部
で細片化された紙片に水分を噴霧する水分付与部と、該
水分付与部で水分を付与された紙片を解繊する解繊部と
を有し、該水分付与部において、該紙片の重量に対し
て、１０〜３５重量％の水分を噴霧する紙片解繊装置』
を提案した（特開平６−２９２８３７号公報参照）。そ
して、この装置によれば、解繊むらが少なく綿状に解繊
できるという利点を有する。

【０００６】本発明は、上述した課題に対処して創作し
たものであって、その目的とする処は、使用済みコンピ
ュータ用紙等の古紙を、解繊むらが少なく、いっそう綿
状に解繊できる紙片解繊装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そして、上記目的を達成
するための手段としての本発明の紙片解繊装置は、短冊
状や細片状に荒解繊した紙片を解繊する紙片解繊装置で
あって、内側に固定刃を備えた固定ドラムと、該固定ド
ラム内に配置し、該固定ドラムの固定刃と協動して前記
紙片を解繊する回転刃と、該回転刃と固定刃との協動に
より該紙片を解繊する際に発生する気流または解繊物の
移動方向と逆向きの気流を前記固定ドラム内に生じさせ
る気体吸引部を有し、該固定ドラムの内壁面を形成する
スクリーンには複数個の解繊物排出用孔を設けてなる構
成としている。

【０００８】請求項２の紙片解繊装置は、前記請求項１
の装置において、前記回転刃のうち該固定ドラムの軸方
向一端側に位置する回転刃を、該固定ドラムの軸方向他
端側に位置する回転刃より遅れて前記固定刃と交差する
位置に配置してなる構成としている。

【０００９】請求項３の紙片解繊装置は、前記請求項１
または２の装置において、前記回転刃が固定ドラムの軸
方向一端側から軸方向他端側に連続した一本の刃物であ
って、その刃先が該刃物の軸線を中心にするひねり形状
からなる構成としている。

【００１０】請求項４の紙片解繊装置は、前記請求項１
〜３の何れかの装置において、前記固定ドラムを、該固
定ドラムの軸方向一端側を上方に、軸方向他端側を下方
に配置してなる構成としている。

【００１１】請求項５の紙片解繊装置は、前記請求項１
〜４の何れかの装置において、前記固定ドラム内に前記
回転刃と固定刃との協動による発生する気流または解繊
物の移動方向への力よりより大きい逆向きの気流を生じ
させる気体吸引部を設けてなる構成としている。

【００１２】

【作用】本発明の請求項１の紙片解繊装置は、回転刃と
固定刃との協動により該紙片を解繊する際に発生する気
流に沿って解繊物を舞い上がらせ、あるいは移動させる
のと並行して、気体吸引部によって該気流と逆向きの気
流を前記固定ドラム内に生じさせているので、前記解繊
物が、固定ドラムの内壁面に形成されているスクリーン
の解繊物排出用孔から排出される前に、前記回転刃と固
定刃との間に複数回にわたって位置することになる。

【００１３】請求項２の紙片解繊装置は、前記回転刃の
うち該固定ドラムの軸方向一端側に位置する回転刃を、
該固定ドラムの軸方向他端側に位置する回転刃より遅れ
て前記固定刃と交差する位置に配置してなるので、回転
刃と固定刃との協動により該紙片を解繊する際に解繊物
を確実に舞い上がらせ、あるいは移動させる気流を生じ
させることができる。

【００１４】請求項３の紙片解繊装置は、回転刃が固定
ドラムの軸方向一端側から軸方向他端側に連続した一本
の刃物であって、その刃先が該刃物の軸線を中心にする
ひねり形状からなるので、常時、少なくとも一個所で、
固定刃と回転刃が交差し、紙片を解繊できる。

【００１５】請求項４の紙片解繊装置は、前記固定ドラ
ムを、該固定ドラムの軸方向一端側を上方に、軸方向他
端側を下方に配置してなるので、解繊物が、スムーズに
固定刃と回転刃との協動で上方に舞い上げられ、気体吸
引部による逆向きの気流によって、該固定刃と回転刃と
の接触度合いを多くできる。

【００１６】請求項５の紙片解繊装置は、前記固定ドラ
ム内に前記回転刃と固定刃との協動による発生する気流
または解繊物の移動方向への力よりより大きい逆向きの
気流を生じさせる気体吸引部を設けてなるので、解繊物
の固定刃と回転刃との協動による舞い上がり等を少なく
し、該解繊物をスクリーンの解繊物排出用孔からスムー
ズに排出できる。

【００１７】

【実施例】以下、図面を参照しながら、本発明を具体化
した実施例について説明する。ここに、図１〜図７は、
本発明の一実施例を示し、図１は概略構成図、図２は第
１解繊部の側断面図、図３は図２の平面図、図４は回転
刃の斜視図、図５は回転刃の平面図、図６はスクリーン
の一部を示す側面図、図７は第２解繊部の側断面図であ
る。

【００１８】本実施例の紙片解繊装置は、概略すると、
荒解繊部１と、第１解繊部２、および第２解繊部３の三
つの部分より構成されている。

【００１９】荒解繊部１は、使用済みコンピュータ用紙
等を短冊状、細片状等に荒解繊するためのシュレッダー
で形成されていて、紙片送り部４と紙片切断部５より構
成されている。紙片送り部４は、対向する送りローラに
よって形成され、該送りローラの後方に、紙片切断部５
が設けられている。紙片切断部５は、対向するドラムに
よって形成され、該ドラムには、回転方向に沿って切り
刃６，６・・が形成されている。そして、紙片送り部４
を介して送られた紙片を、紙片切断部５で短冊状に細片
化できるように構成されている。ここで、裁断による細
片化した紙片は、その大きさの幅を２ｃｍ〜２．５ｃｍ
程度としている。これは、これより小ささ過ぎると、解
繊部２での解繊の際に、粉砕むらが生じる（破片が残る
等）ことを考慮したことによる。また大き過ぎると、効
率が悪くなると共に、その装置が大型化する必要がある
ことを考慮したことによる。

【００２０】第１解繊部２は、荒解繊部１で解繊した荒
解繊物をいっそう細かに解繊するための解繊機で形成れ
ていて、図１〜図６に示すように、解繊用の固定ドラム
１１と、ドラムへの荒解繊物搬入路１２と、固定ドラム
１１の固定刃１３と対向し、該固定ドラム１１の内部に
配置されている回転刃１４、および解繊物搬出路１５か
ら構成されている。

【００２１】固定ドラム１１は、上下方向に軸線を有
し、内側にスクリーン１６が配設されていて、スクリー
ン１６と固定ドラム１１の内周との間にスペースが形成
されている。このスペースが解繊物搬出路１５を形成
し、スクリーン１６の内側に形成されるスペースが解繊
部１７を形成している。固定ドラム１１には、内部に複
数個の固定刃１３が設けられ、また、解繊部１７には、
荒解繊物搬入路１２が接続されている。

【００２２】固定刃１３は、固定ドラム１１の周囲に縦
長状の刃物で形成され、等間隔で３個設けられ、その刃
先１３ａがステンレス製のスクリーン１６の内側に突出
している。また、解繊部１７を形成するスペースには、
回転刃１４が設けられ、回転刃１４と固定刃１３とで荒
解繊物を解繊でき、また解繊部１７は、荒解繊物搬入路
１２と繋がって、荒解繊物搬入路１２を介して荒解繊物
を搬入できる。

【００２３】回転刃１４は、図２〜４に示すように、平
面が三角形をした三角柱状の回転刃であって、該回転刃
の上部側の刃先が下部側の刃先が、固定刃１３に対して
遅れて交差する形状とされている。すなわち、回転刃１
４は、解繊用ドラム１１の軸方向上端側から軸方向下端
側に連続した一本の刃物で形成されていて、その刃先が
該刃物の軸線を中心にするひねり形状からなる構成より
なる。この形状とすることで、回転刃１４の回転によ
り、解繊された解繊物を、解繊用ドラム１１内で、その
上方向に舞い上がらせることができる。また、回転刃１
４の刃先は、超鋼チップが設けられ、刃先を形成してい
る。

【００２４】また、解繊物搬出路１５は、第２解繊維部
３と接続されていて、途中にファン１８が設けられてい
る。ファン１８は、固定ドラム１１内で解繊された解繊
物が舞い上がるのを下方向に吸引させながらスクリーン
１６を介して解繊物搬出路１５に誘導させるためのファ
ンである。スクリーン１６は、図６に示すように、複数
個の孔１９が設けられ、解繊部１７と解繊物搬出路１５
とを繋いでいる。

【００２５】第２解繊部３は、水分付与部２０で水分を
吸収した紙片を繊維状（綿状）に解繊（粉砕）する部分
であって、枠体２１内に配設した底蓋状ドラム２２と上
蓋状ドラム２３で形成されている。枠体２１は、密閉容
器状の枠体であって、紙片吸入口３１と解繊物排出口３
２を有している。底蓋状ドラム２３と上蓋状ドラム２３
とは、それぞれ内側に複数個の解繊用突起２４，２５が
突出して設けられている。そして、底蓋状ドラム２２に
上蓋状ドラム２３を被せた状態で、枠体２１内に配置さ
れ、両ドラム２２、２３の周壁面はスクリーン２６、２
７を形成して、スクリーン２６、２７には、それぞれ複
数個の孔２８，２９が設けられている。ここで、内側に
位置する底蓋状ドラム２２のスクリーン２６に形成され
ている孔２８は、外側に位置する上蓋状ドラム２３のス
クリーン２７に形成されている孔２９に比べて大きい孔
とされている。また、底蓋状ドラム２２または上蓋状ド
ラム２３の一方のベース壁面には、紙片吸入口３１と繋
がる吸入口３０が設けられている（ここでは、上蓋状ド
ラム２３に設けられている）。

【００２６】両ドラム２２、２３に設けられている解繊
用突起２４，２５は、横断面が四角形状で、先端が丸み
を形成している突起で形成されていて、ドラムの中央部
位に設けられている突起は、松葉状に開いた形状の突起
とされている。なお、該突起は、必要に応じて、断面半
円形、断面三角形状に形成されている。そして、両ドラ
ム２２、２３の突起２４，２５は、噛み合った状態に位
置し、両突起２４，２５によって、ドラム２２、２３の
少なくとも一方の回転に従い、紙片を解繊できるように
構成されている。ここで、通常、上蓋状ドラム２３が回
転ドラムを形成し、底蓋状ドラム２２が固定ドラムを形
成している。

【００２７】本実施例の紙片解繊装置は、荒解繊部１に
使用済みコンピュータ用紙等の古紙を投入すると、該荒
解繊部１の紙片送り部４を介して紙片切断部５で、幅が
２ｃｍ〜２．５ｃｍ程度の短冊状等に細片化して、第１
解繊部２に送られる。第１解繊部２では、荒解繊部搬入
路１２を介して固定ドラム１１内の解繊部１７に搬入さ
れ、回転刃１４と固定刃１３との協動により解繊され
る。ここで、該解繊物は、解繊部１７で、回転刃１４と
固定刃１３によって発生する気流に沿って舞い上がる。
しかし、該舞い上がった解繊物は、解繊物搬出路１５と
第２解繊部３との間に設けられているファン１８の吸引
力によって、該気流と逆向きの気流を固定ドラム１１内
に生じさせているので、前記解繊物が、解繊部１７の内
部を上昇したり下降したりして、回転刃１４と固定刃１
３との間に複数回にわたって位置することになり、より
細かに解繊され、固定ドラム１１の内壁面に形成されて
いるスクリーン１６の解繊物排出用孔１９から排出され
る。

【００２８】ここで、回転刃１４は、固定ドラム１１の
軸方向上端側に位置する刃先を、該固定ドラム１１の軸
方向下端側に位置する刃先より遅れて固定刃１３と交差
する位置に配置しているので、回転刃１４と固定刃１３
との協動により荒繊物を解繊する際に、該解繊物を確実
に舞い上がらせ、あるいは移動させる気流を生じさせ、
かつ回転刃１４が固定ドラム１１の軸方向上端側から軸
方向下端側に連続した一本の刃物であって、その刃先が
該刃物の軸線を中心にするひねり形状からなるので、常
時、少なくとも一個所で、固定刃１４と回転刃１３が交
差し、荒解繊物を解繊できる。

【００２９】次に、第１解繊部２で解繊された解繊物
は、ファン１８に引っ張られながら第２解繊部３に送ら
れる。第２解繊部３では、水分付与部２０に送られ、温
水（２５〜４５℃）または水が噴霧ノズルを介して噴霧
（前記解繊物に対して、２０〜３０重量％の水分）され
る。そして、水分が付与され、湿気を帯びて紙片の重量
が重くなった紙片は、枠体２１の紙片吸入口３１と上蓋
状ドラム２３のベース壁面に形成された吸入口３０を介
して、両ドラム２２、２３の内部に誘導される。ここ
で、上蓋状ドラム２３が回転しているので、上蓋状ドラ
ム２３に形成されている解繊用突起２４と、底蓋状ドラ
ム２２に形成されている解繊用突起２５により、解繊さ
れる。そして、解繊された紙片の解繊物は、スクリーン
２６、２７の孔２９によって更に粉砕されて解繊物排出
口３２から綿状の解繊物を得ることができる。

【００３０】なお、本発明は、上述した実施例に限定さ
れるものでなく、本発明の要旨を変更しない範囲内で変
形実施できる構成を含む。因みに、第１解繊部、第２解
繊部は、各々複数個繰り返し配した構成としてもよく、
また、第１解繊部のみを有する構成としてもよい。ま
た、回転刃としては、前述した実施例においては、三角
形状をした一枚もので、かつひねりを有する形状のもの
で説明したが、複数個の刃を組み合わせた形態（例え
ば、図８参照）のものとしてもよい。また螺旋状の刃と
してもよい。このようにすることで、解繊物を解繊部で
舞い上がる気流を生じさせやすくなり、回転刃と固定刃
との協動をいっそう良好にできる。

【００３１】

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
の請求項１の紙片解繊装置によれば、回転刃と固定刃と
の協動により該紙片を解繊する際に発生する気流に沿っ
て解繊物を舞い上がらせ、あるいは移動させるのと並行
して、気体吸引部によって該気流と逆向きの気流を前記
固定ドラム内に生じさせているので、前記解繊物が、固
定ドラムの内壁面に形成されているスクリーンの解繊物
排出用孔から排出される前に、前記回転刃と固定刃との
間に複数回にわたって位置させ、解繊をいっそう向上さ
せることができるという効果を有する。

【００３２】請求項２の紙片解繊装置によれば、前記回
転刃のうち該固定ドラムの軸方向一端側に位置する回転
刃を、該固定ドラムの軸方向他端側に位置する回転刃よ
り遅れて前記固定刃と交差する位置に配置してなるの
で、回転刃と固定刃との協動により該紙片を解繊する際
に解繊物を確実に舞い上がらせ、あるいは移動させる気
流を生じさせることができるという効果を有する。

【００３３】請求項３の紙片解繊装置によれば、回転刃
が固定ドラムの軸方向一端側から軸方向他端側に連続し
た一本の刃物であって、その刃先が該刃物の軸線を中心
にするひねり形状からなるので、常時、少なくとも一個
所で、固定刃と回転刃が交差し、紙片を解繊できるとい
う効果を有する。

【００３４】請求項４の紙片解繊装置によれば、前記固
定ドラムを、該固定ドラムの軸方向一端側を上方に、軸
方向他端側を下方に配置してなるので、解繊物が、スム
ーズに固定刃と回転刃との協動で上方に舞い上げられ、
気体吸引部による逆向きの気流によって、該固定刃と回
転刃との接触度合いを多くできるという効果を有する。

【００３５】請求項５の紙片解繊装置によれば、前記固
定ドラム内に前記回転刃と固定刃との協動による発生す
る気流または解繊物の移動方向への力よりより大きい逆
向きの気流を生じさせる気体吸引部を設けてなるので、
解繊物の固定刃と回転刃との協動による舞い上がり等を
少なくし、該解繊物をスクリーンの解繊物排出用孔から
スムーズに排出できるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す概略構成図である。

【図２】第１解繊部の側断面図である。

【図３】図２の平面図である。

【図４】回転刃の斜視図である。

【図５】回転刃の平面図である。

【図６】スクリーンの一部を示す側面図である。

【図７】第２解繊部の側断面図である。

【図８】回転刃の他の実施例の平面図である。

【符号の説明】

１・・・荒解繊部、２・・・第１解繊部、３・・・第２
解繊部、４・・・紙片送り部、５・・・紙片切断部、６
・・・切り刃、１１・・・解繊用の固定ドラム、１２・
・・荒解繊物搬入路、１３・・・固定刃、１３ａ・・・
刃先、１４・・・回転刃、１４ａ・・・刃先、１５・・
・解繊物搬出路、１６・・・スクリーン、１７・・・解
繊部、１８・・・ファン、１９・・・複数個の孔、２０
・・・水分付与部、２１・・・枠体、２２・・・底蓋状
ドラム、２３・・・上蓋状ドラム、３１・・・紙片吸入
口、３２・・・解繊物排出口、２４，２５・・・解繊用
突起、２６，２７・・・スクリーン、２８，２９・・・
孔、３０・・・吸入口、Ｍ・・・モータ

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 短冊状や細片状に荒解繊した紙片を解繊
   する紙片解繊装置であって、上下方向に軸線を有する固
   定ドラムを設け、該固定ドラムの内周に解繊物搬出路の
   スペースを保持してスクリーンと、固定ドラムに固定さ
   れ、かつ、該スクリーンの内側に突出する固定刃とを設
   け、該スクリーンの内部には、該固定ドラムの固定刃と
   協動して前記紙片を解繊する回転刃と、該回転刃と回転
   刃との協動により該紙片を解繊する際に発生する気流ま
   たは解繊物の流れ方向と逆向きの気流を前記固定ドラム
   内に生じさせる気体吸引部を有し、前記スクリーンには
   複数個の解繊物排出用孔を設けてなることを特徴とする
   紙片解繊装置。
2. 【請求項２】 前記請求項１に記載の紙片解繊装置にお
   いて、前記回転刃のうち該固定ドラムの軸方向一端側に
   位置する回転刃を、該固定ドラムの軸方向他端側に位置
   する回転刃より遅れて前記固定刃と交叉する位置に配置
   してなることを特徴とする紙片解繊装置。
3. 【請求項３】 前記請求項１または２に記載の紙片解繊
   装置において、前記回転刃が固定ドラムの軸方向一端側
   から軸方向他端側に連続した一本の刃物であって、その
   刃先が該刃物の軸線を中心にするひねり形状からなるこ
   とを特徴とする紙片解繊装置。
4. 【請求項４】 前記請求項１〜３の何れかに記載の紙片
   解繊装置において、前記固定ドラムを、該固定ドラムの
   軸方向一端側を上方に、軸方向他端側を下方に配置して
   なることを特徴とする紙片解繊装置。
5. 【請求項５】 前記請求項１〜４の何れかに記載の紙片
   解繊装置において、前記固定ドラム内に前記回転刃と固
   定刃との協動による発生する気流または解繊物の移動方
   向への力より大きい逆向きの気流を生じさせる気体吸引
   部を設けてなることを特徴とする紙片解繊装置。