JP4855218B2 - 紙料調整装置 - Google Patents

Description

本発明は、前処理されていない機密書類等におけるＵＶインキやホットメルトや粘着物等を含む故紙等の再生原料の脱墨、脱接着剤、脱糊処理を行う紙料調整装置。あるいはパーム椰子、藁、ケナフ、麻、芝生、竹、さとうきび、紅藻等の非木材、バージンパルプの処理を行う紙料調整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、前記の従来技術においては、近年の当業界における、製品の品質と、生産性に対する要求を満足することができない。それは、特許文献１に開示されている装置では、近年のＯＡ機器の普及に伴い、高度化された機密書類、特に機密書類に印刷されたＵＶインキは粘着力が強く、螺旋状旋回翼群に絡まりつき、螺旋状旋回翼群の回転力を強めなければならず、例え回転力を強めても最終的には回転が停止してしまい、螺旋状旋回翼群に絡まったＵＶインキを含んだ再生原料を取り除いて、再稼動しなければならないという問題があった。
本発明は、前記問題を解決する紙料調整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紙料調整装置であり、次のようなものである。
シリンダープレス等によって送られてくる前処理されていないＵＶインキで印刷されている機密書類からなる再生原料等の紙料調整装置において、シリンダである筒体は多数の小孔が形成された孔あきの内筒体を覆うように外筒体を設けてなり、この筒体内を貫通させた駆動装置を持った回転軸と、該回転軸に螺旋状旋回翼群を取り付け、該螺旋状旋回翼群の旋回翼に係合するように切り欠き部を旋回翼のピッチに対応するように複数個所設けた回転自在な円盤状の原料の絡み付き防止用部材を有し、さらに、該回転軸の残り後半部分に回転軸の円周方向に斜めに直交するように、しかも隣接するもの同士は、取り付け向きを１８０度位相をずらすように交差させて斜めに直交させて交差状に破砕刃を設けたニーディング刃をブロック毎に、複数枚嵌め込み式で交換自在に取り付け、狭い領域と広い領域を略半分割して形成するようにニーディング刃間に揉み金具を設けた高濃度ミキシングにより攪拌、洗浄、圧縮、脱水、発熱、破砕、圧送を行う構成である。

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紙料調整装置であり、次のようなものである。
シリンダープレス等によって送られてくる前処理されていないＵＶインキで印刷されている機密書類からなる再生原料等の紙料調整装置において、３本の筒体を側面から見た際に略３角形状に配設し、第１の筒体から第３の筒体に連結するのに徐々に降下するように設置し、この第１の筒体の一端に原料投入口を、他端に第１連通部を設け、この第１連通部と連結した第２の筒体の第１連通部の反対側に第２連通部を設け、この第２連通部と第３の筒体を連結して、この第２連通部とは反対側に製品排出口を設けるようにし再生原料が各筒体間を右側から左側に、左側から右側に、さらに右側から左側にとジグザグに流動するように各連結した３本の筒体と、前記３本の筒体のうち少なくとも、第１の筒体は、多数の小孔が形成された孔あきの内筒体を覆うように外筒体を設けてなり、これら３本の筒体内を貫通させた各々独立の駆動装置を持った回転軸と、該回転軸に螺旋状旋回翼群を取り付け、該螺旋状旋回翼群の旋回翼に係合するように切り欠き部を旋回翼のピッチに対応するように複数個所設けた回転自在な円盤状の原料の絡み付き防止用部材を有し、さらに、該回転軸の残りの部分に回転軸の円周方向に斜めに直交するように、しかも隣接するもの同士は取り付け向きを１８０度位相をずらすように交差するように斜めに直交させて交差状に破砕刃を設けたニーディング刃をブロック毎に、複数枚嵌め込み式で交換自在に取り付け、狭い領域と広い領域を略半分割して形成するようにニーディング刃間に揉み金具を設けた高濃度ミキシングにより攪拌、洗浄、圧縮、脱水、発熱、破砕、圧送を行う製紙用原料の流れ方向を反転させる構成である。

本発明に係る紙料調整装置は、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）小さく裁断されずに原料のままで装置内に挿入されるＵＶインキで印刷されている機密書類等は、特に処理上、水分を含ませたりすると螺旋状旋回翼群の旋回翼に絡み付いて詰ってしまい、旋回翼が回転できない状態になる。これを防止するように螺旋状旋回翼の翼に係合して自在に回転できる円盤状の絡み付き防止用部材を設けることで、旋回翼に原料が絡み付くのを防止できる。
（２）繊維が筒体の固定羽根や螺旋状旋回翼群の回転羽根と接触する割合を少なくして、繊維同士があらゆる方向にゆっくりと優しく揉み合う事に重点が置かれていて、繊維を痛めたりカットすること無しにチリを繊維から分離することにより、他のニーダーと異なりフリーネスの変動が少ない。
（３）ＵＶインキ等が、原料繊維からきれいに分離され、微細化・分散化される。
（４）揉み金具を設けた狭い領域と揉み金具を設けない広い領域を形成して圧縮、拡張を繰り返すことにより温度を上げ、ＵＶインキ、ワックス・ホットメルト・粘着異物等は丸め込まれ、スリットスクリーンによる後処理で効率よく除去される。
（５）難離解性・離解不足原料も離解が促進されるために未離解物が減少し、歩留まりが向上する。
（６）印刷されたＵＶインキやチリは繊維から剥離されて微細化されて分散する。このために、シリンダ出口でのパルプの白色度の計測値は低く表示される。しかし、次工程のウォッシャーで洗浄することによりこれらのチリはきれいに除去され、白色度が向上する。
（７）高温・高濃度に達した２段目、または３段目のシリンダ入口で過酸化水素を添加すると、効率的な均一混合により薬液の吸収・浸透が促進されて、より少量の薬品で効果的に白色度を改善することができる。
（８）高い機能性を備えているので、現状工程を見直してラインの簡素化・無駄な動力の軽減化を計ることができる。
（９）自然発生する繊維同士の摩擦熱は高温（５０〜９０℃）に達するので、蒸気が要らず、ランニングコストの低減につながる。
（１０）３本のシリンダが立体的に、しかもコンパクトに配置されているので、設置面積が少なくて済む。
（１１）繊維がシリンダの固定羽根やスクリューの回転羽根と接触する割合を少なくして、繊維同士がゆっくりと優しく揉み合う事に重点が置かれているので、羽根の消耗が少なくて寿命が長い。
（１２）漂白剤等の薬品の使用量が少なくて済む。
（１３）再生原料と３本の筒体内のジグザグ圧送との摩擦熱、そして螺旋状旋回翼群との摩擦熱、再生原料と交差状に破砕刃を設けたニーディング刃との衝突摩擦熱、揉み金具を設けて狭い領域と広い領域を形成して、この両領域を交互に行き来して圧縮、拡張を繰り返すことによる摩擦熱により筒体内の再生原料が５０℃〜９０℃程度、あるいはそれ以上で発熱されることから薬品の透過率が高まり、薬品使用量が減少し、同時に破砕刃で原料に混入している未溶解ＵＶインキ、残カーボンが分離、分解されるので、脱墨、脱接着剤処理時間も短縮でき、動力源も安価な小さいもので済む。
（１４）シリンダープレス等よって送られてくる再生原料を、３段からなる筒体内で、濃縮ミキシングにより、徐々に攪拌、洗浄、圧縮、破砕、脱水、発熱、圧送を行い、これに流れ方向を反転させて複数回繰り返すために顕著な脱墨、脱接着剤効果を実現する。
（１５）従来のチェーン駆動に変えて、３本ある筒体それぞれのモーターを直結一軸式としてダイレクトに駆動する手段を採用し、軸受をハウジング加工してあるので最適な能力のモーターの持つパワーをフルに活用することができるようになり、チェーン音、チェーン寿命の心配もなく、それぞれの筒体が独立した形となっているので、故障の点検や整備も一本、一本見ることが可能となり、原料によっても筒体一本、一本のパワー調整ができ、筒体内のニーディング刃に設けた交差状の破砕刃の刃も、機構を変え、刃の枚数を増減することにより、ニーディング効果を高めることができる。

シリンダープレス等によって送られてくる前処理されていないＵＶインキで印刷されている機密書類からなる再生原料等の紙料調整装置において、シリンダである筒体は多数の小孔が形成された孔あきの内筒体を覆うように外筒体を設けてなり、この筒体内を貫通させた駆動装置を持った回転軸と、該回転軸に螺旋状旋回翼群を取り付け、該螺旋状旋回翼群の旋回翼に係合するように切り欠き部を旋回翼のピッチに対応するように複数個所設けた回転自在な円盤状の原料の絡み付き防止用部材を有し、さらに、該回転軸の残り後半部分に回転軸の円周方向に斜めに直交するように、しかも隣接するもの同士は、取り付け向きを１８０度位相をずらすように交差させて斜めに直交させて交差状に破砕刃を設けたニーディング刃をブロック毎に、複数枚嵌め込み式で交換自在に取り付け、狭い領域と広い領域を略半分割して形成するようにニーディング刃間に揉み金具を設けた高濃度ミキシングにより攪拌、洗浄、圧縮、脱水、発熱、破砕、圧送を行うことを特徴とする紙料調整装置である。

従来の技術は、原料を熱するために蒸気を噴射して、処理の能力を上げていた。これに対して本願発明は、シリンダの前半にスクリューを設け、後半に破砕刃を設けたニーディング刃を設け、狭い領域と広い領域を略半分割に形成するようにニーディング刃間に揉み金具を設けて、この狭い領域と広い領域を原料が交互に移動しながら圧縮、拡張を繰り返すことにより、繊維同士の摩擦が生じ、自然発生的に熱は５０℃〜９０℃にも達するようになり、極めて良好に原料が攪拌、洗浄、圧縮、脱水、発熱（加熱、蒸し）、破砕、圧送される。さらに、螺旋状旋回翼群に絡み付こうとする原料を絡み付かないようにする旋回翼に係合する切り欠き部を複数個所設けた回転自在な円盤状の絡み付き防止用部材を設けたものである。

また、他の実施例として３本の筒体内を再生原料の流れ方向が各筒体毎にジグザグに反転するように側面から見た際に略３角形状に配設し、第１の筒体から第３の筒体に連結するのに徐々に降下するように配設し、前記３本の筒体のうち少なくとも、第１の筒体は、多数の小孔が形成された孔あきの内筒体を覆うように外筒体を設けてなり、この各筒体内を貫通させた各々独立の駆動装置を持った回転軸に螺旋状旋回翼群を取り付け、さらに、該回転軸の残りの部分に回転軸の円周方向に斜めに直交するように、しかも隣接するもの同士は交差するように斜めに直交させて交差状に破砕刃を設けたニーディング刃を、ブロック毎に複数枚交換自在に取り付け、前記と同様に狭い領域と広い領域を略半分割に形成するようにニーディング刃間に揉み金具を設けて、この狭い領域と広い領域を交互に原料が移動しながら圧縮、拡張を繰り返すことにより、繊維同士の摩擦が生じ、自然発生的に熱は５０℃〜９０℃にも達するようになり、極めて良好に原料が攪拌、洗浄、圧縮、脱水、発熱（加熱、蒸し）、破砕、圧送される。さらに、螺旋状旋回翼群に絡み付こうとする原料を絡み付かないようにする旋回翼に係合する切り欠き部を複数個所設けた回転自在な円盤状の絡み付き防止用部材を設けたものである。

しかも、本願発明のものは大きな動力源が不要で、製紙原料の流れ方向を各筒体毎に反転でき、しかも、交差状に破砕刃を設けたニーディング刃で破砕を行うので、蒸気を噴射する必要がない上に、脱墨、脱接着剤処理が効率良く行われるものである。

シリンダである筒体１７内の原料投入口１側から円筒回転軸１０に螺旋状旋回翼群（スクリュー）１１を適宜長さ一体的に設け、該円筒回転軸１０が筒体内に回転自在に設けられ、螺旋状旋回翼群１１の切れた所から円筒回転軸１０を多角形回転軸１２に加工して、この多角形回転軸１２に嵌合できるように孔１３を設けた複数枚の回転軸の円周方向に斜めに直交するように、しかも隣接するもの同士は交差するように斜めに直交させて交差状に破砕刃を設けたニーディング刃１４を適宜角度で傾斜させ、一枚毎交互に反転させて取り付けられている。そして、狭い領域を形成するように円周の略半分にニーディング刃間にニーディング刃を挟むように揉み金具を設け、残りの円周の略半分には揉み金具を設けず、広い領域を形成するものである。

原料は、前記狭い領域と広い領域間を交互に移動するので、狭い領域では圧縮され、広い領域では拡張され、しかも揉み金具１６によって繊維同士の摩擦によって自然発生的に熱され、温度は５０℃〜９０℃になるものである。

そして、搬送→圧縮→膨張→攪拌→搾り→揉み→練り→加熱・蒸し等の働きを受け、離解、脱墨、脱接着剤、異物の微細化と分散化が進み、機械的な繊維の切断が殆どないので、繊維を痛めたり、カットすること無しに離解、脱墨、脱接着剤が行え、チリ、接着剤を繊維から分離、分散することができる。

また、実験では、ホットメルトは一旦９０℃以上の温度で溶け出すが、温度がそれ以下に降下するにつれて繊維表面に付着して凝固することが確認された。
しかしながら、本発明では、ホットメルトと粘着物を繊維から引き剥がして丸め込んでしまう。そのため、本発明の紙料調整装置を運転する際は、ホットメルトと粘着物が繊維から引き剥がされて丸め込まれたものが、溶け始めて繊維表面に凝固し始める前の約６７℃が最適であると考えられることを確認した。なお、繊維から引き剥がされて丸め込まれたホットメルトと粘着物は、後工程のスリットスクリーンで効果的に除去されるものである。

特に、ＵＶインキで印刷された機密書類を再生原料とする場合、小さく小片にせず、そのままか、精々細長いスリットされた状態のものを紙料調整装置に挿入して処理する場合、より処理し易いように再生原料に水分を含ませると螺旋状旋回翼群の旋回翼に再生原料が絡み付く現象がしばしば生じる。これを防止するために回転する螺旋状旋回翼に係合するように横設された筒体の略中心に孔を設け、この孔を利用して、ベアリング等で回転自在にした円盤状の複数個の切り欠き部を形成した絡み付き防止部材の切り欠き部を旋回翼に係合して、旋回翼が回転すると防止部材も回転し、旋回翼に絡み付く再生原料を落とすように邪魔をして絡み付くのを防止するものである。

本発明の具体的な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、側面から見た際に略３角形状になるように配設し、第１の筒体から第３の筒体に連結するのに徐々に降下するように配設されている。

そして、一実施例として、第１の筒体は、多数の小孔が形成された（例えばパンチメタル）孔あきの内筒体を覆うように、外筒体を設けたものである。そして、この孔あきの内筒体を有する第１の筒体２を含む３本の筒体によりシリンダープレス等により送られるＵＶインキ等で印刷された機密書類等の原料を原料投入口１（例えばホッパー等）から投入し、この原料投入口１を一端に備えた孔あきの内筒体を有する第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する。この際、第１の筒体２は多数の小孔が形成された（例えばパンチメタル）ステンレス製等の素材からなる孔あき内筒体を有したもので、この第１の筒体２で、回転軸に螺旋状旋回翼群１１と複数枚の交差状に取り付けられたニーディング刃１４と、該筒体２に狭い領域と広い領域を略半分割して形成できるようにニーディング刃間に揉み金具１６を設けることによって撹拌、洗浄、圧縮、発熱、破砕、圧送がされると同時に内筒体の多数の小孔から積極的に脱水が行われ、この脱水された汚い水はＵ字型の外筒体に溜まり、排水口から排水される。さらに、前記第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、圧力調整弁を備えた製品排出口６が第３の筒体７に設けられている。

前記螺旋状旋回翼群１１の旋回翼１８には、図５（ａ）で示すように、横設した円筒内の螺旋状旋回翼１８に係合するように、略中央外部から旋回翼１８に係合するように円盤状で複数個の切り欠き部１９を有する絡み付き防止用部材２０を設け、この切り欠き部１９は旋回翼１８のピッチに合致するように設けられていて、この切り欠き部１９が旋回翼１８に係合しているので、旋回翼１８が回転するのにならって自在に回転するように水平状態で円筒内の旋回翼１８に係合させてある。
従って、旋回翼１８を囲撓するように絡み付き防止用部材２０の切り欠き部１９が設けられているので、再生原料が旋回翼１８に絡み付くのを邪魔して円筒内の底部に落下させるようになっている。

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、流れ方向はその都度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、各軸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。又、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、正三角形になるようにして、建屋、関連機器との配置の都合により、種々設計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の取り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。

なお、以上の説明では、第１の筒体２のみを多数の小孔を形成した孔あきの内筒体を有するものについて説明したが、第２、第３の筒体にも同様の多数の小孔を形成した孔あきの内筒体を有するものにすることも可能なことはいうまでもない。この場合はいうまでもなく、孔あきの内筒体は各々外筒体で覆うようになっている。

以上の各第１〜第３の筒体内に貫通している回転軸５について詳細にのべると、図１で示す実施例と同様のものを使用するもので、多数の小孔を形成した孔あきの内筒体を有する第１の筒体２、小孔を形成した孔あきの内筒体を有さない第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、第１の筒体２内の原料投入口１側から円筒回転軸１０に螺旋状旋回翼群１１を適宜長さ一体的に設け、さらに、螺旋状旋回翼群１１の旋回翼１８に絡み付こうとする原料を絡み付かないようにする旋回翼１８に係合する切り欠き部１９を複数個所設けた回転自在な円盤状の絡み付き防止用部材２０を設けたものである。該円筒回転軸１０が筒体内に回転自在に設けられ、螺旋状旋回翼群１１の切れた所から、円筒回転軸１０を多角形回転軸に加工して、この多角形回転軸１２に嵌合できるような孔１３を設けた複数枚の回転軸の円周方向に斜めに直交するように、しかも隣接するもの同志は交差するように斜めに直交させて交差状に破砕刃を設けたニーディング刃１４を、適宜の角度で傾斜させ一枚毎、交互に反転させて取り付けられるようにしてある。そして、狭い領域と広い領域を略半分割して成形するようにニーディング刃間に揉み金具１６を設けてある。しかも、ブロック毎に独立して多角形回転軸１２に嵌め込み式に取り付ける。そして最側端側に取り付ける上記交差状に破砕刃を設けたニーディング刃１４を持ったブロックは、ネジ込み式１５にして固定するようになっている。この複数枚の交差状に破砕刃を設けたニーディング刃１４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選択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、脱接着剤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１４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、脱接着剤処理に適用することができる。さらに、ニーディング刃１４間にニーディング刃を挟むように揉み金具１６を略半分割の領域だけ設けることによって、原料が揉み金具１６の設けられた狭い領域と、揉み金具１６の設けられていない広い領域を交互に通過する度に、狭い領域では圧縮され、広い領域では拡張されるという工程が繰り返し行われることにより、繊維同士の摩擦によって自然発生的に熱が５０℃〜９０℃になり、また、この交差状に破砕刃を設けたニーディング刃１４に設けられた破砕刃は、図示のように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１４が回転するので、再生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、再生原料が各ニーディング刃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。その衝突摩擦により温度が高くなり、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。

また、複数枚の交差状に破砕刃を設けたニーディング刃１４が、ある角度に傾斜させて、一枚毎、交互に反転させて取り付けられているので、再生原料が各筒体を流れる際、スラスト方向への作用力が、各交差状に破砕刃を設けたニーディング刃１４によって、右、左と交互になるので相殺されて、再生原料は極めて円滑な流れを生ずるものである。

シリンダ内に設けたニーディング刃間に、しかも略半分割するように狭い領域を形成するように揉み金具１６を設けることにより、残り半分は広い領域になり、この狭い領域と広い領域内を交互に原料が移動することで、狭い領域内では圧縮、また広い領域内では拡張が生じ、繊維同士の摩擦によって自然発生的に熱が５０℃〜９０℃になり、ＵＶインキ、ワックス、ホットメルト、粘着異物等は、丸め込まれ、スリットスクリーンによる後処理で効率よく除去されるものである。

また、各第１〜第３筒体の内部では、前半はスクリューが原料を押し込む作用をし、後半は筒体とスクリューシャフトのニーディング刃１４間でニーディング刃１４を挟むように設けた揉み金具１６の間で、再生原料の繊維同士が揉み合い、擦り合いをしながら第１筒体２から第２筒体４、第２筒体４から第３筒体７へ、その都度回転軸８の回転方向を変えながら進んでいく。各筒体は単独直結駆動式になっており、個別に独立して制御することができる。従って、原料の変動に対応させたり、目的とする製品に適合させた適切な調整が可能となる。

また、１・２段目には、脱水ゾーンが設けてあり、多種銘柄からなる再生原料は前工程での脱水性にバラツキを生じていることがあるが、このゾーンで脱水することによって水分のバラツキ・変動を調整して、より良い均一なニーディング効果を得ることができる。

なお、原料、目標品質に応じて、ニーディング刃１４のデザイン・枚数・設置角度等の変更、各シリンダに付いている圧力調整ダンパーにより、筒体内部の圧力の調整を行うことが可能である。

なお、各筒体には注水できるように注水口、薬剤投入部、さらに、第１、第２、第３の筒体には、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ＵＶインキ、接着剤、糊、粘着物、色ボツ（未溶解インキ、残カーボン）を高能率で除去できるもので、処理する再生原料がどのような種類のものでも、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、第１の筒体２に貫通された螺旋状旋回翼群１１と交差状に破砕刃を設けたニーディング刃１４を備えた回転軸８が駆動装置９によって回転しているので螺旋状旋回翼群１１で強制的に交差状に破砕刃を設けたニーディング刃１４の方向に水分を絞り出しながら攪拌、圧縮、脱水すると同時に、狭い領域にするための揉み金具１６と広い領域へと交互に移動することにより、５０℃〜９０℃に熱せられて回転され、ねりもみされて圧送される。

この攪拌、脱水、圧縮、ねりもみされて圧送されてくる再生原料は、この脱水分は外筒体内に多数の小孔から排出され排水口から排水するものである。同時に第１の筒体２の孔あきの内筒体と螺旋状旋回翼群１１、並びに交差状に破砕刃を設けたニーディング刃１４間で生じる摩擦により熱せられ、次に複数枚のニーディング刃１４に設けた交差状の破砕刃の取り付け角度が傾斜させて一枚毎交互に反転させて取り付けられているので再生原料は左右に揺動しながら破砕され、しかも原料が狭い領域と広い領域との交互の移動により加熱されながら第２の筒体４に、ある程度のエアー圧を掛けて圧送される。

特に、ＵＶインキで印刷された機密書類を再生原料とする場合、小さく小片にせず、そのままか、精々細長いスリットされた状態のものを紙料調整装置に挿入して処理する場合、処理し易くするために再生原料に水分を含ませると、螺旋状旋回翼群１１の旋回翼１８に再生原料が絡み付く現象がしばしば生じる。これを防止するために回転する螺旋状旋回翼１８に係合するように横設された筒体の略中心に孔を設け、この孔を利用して、ベアリング等回転自在にした円盤状の複数個の切り欠き部１９を形成した絡み付き防止部材２０の切り欠き部１９を旋回翼１８に係合して、旋回翼１８が回転すると防止部材２０も回転し、旋回翼１８に絡み付く再生原料を落とすように邪魔をして絡み付くのを防止するものである。

すると、これが反転して第２の筒体４内を第１の筒体２で行った作用と同一の作用を繰り返すことにより、再度攪拌、脱水、圧縮、ねりもみ、発熱、そして破砕される。さらに、第３の筒体７に圧送され同じ作用を行って脱墨処理すると共に、漂白薬品を注入することによって漂白作用も同時に行うものである。

さらに各作用について詳細に述べると、攪拌は、筒体内で螺旋状旋回翼群１１と交差状に破砕刃を設けたニーディング刃１４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１１と交差状に破砕刃を設けたニーディング刃１４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、特に第１の筒体２の場合は多数の小孔を有する孔あきの内筒体から積極的に除去されることにより洗浄作用がより強力に奏される。

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１１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。しかも、この脱水分は多数の小孔を形成された孔あきの内筒体を有する第１の筒体２の小孔から排出され、さらに、外筒体を介して排出される。

５０℃〜９０℃への発熱は、狭い領域にするために設けた揉み金具１６と、揉み金具１６を設けない広い領域を交互に原料が移動することで圧縮、拡張が繰り返され繊維同士の摩擦によって行われると同時に３本の筒体内をジグザグに圧送されることによる摩擦熱と、筒体内で再生原料と螺旋状旋回翼群１１との間で生じる摩擦熱と、原料の供給圧と排出口での圧力調整で生じる筒体内の高圧力による摩擦熱が起こり、さらに、複数枚の交差状に破砕刃を設けたニーディング刃１４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再生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、これに寄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８のスラスト荷重をある程度解消することになる。なお、再生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、左行したとおな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１１、交差状に破砕刃を設けたニーディング刃１４を備えた回転軸８の回転により、攪拌、洗浄、圧縮、脱水、破砕、発熱及び反転圧送の全ての機能が行われるものである。さらに、螺旋状旋回翼群１１の旋回翼１８に絡み付こうとする原料を絡み付かないようにする旋回翼１８に係合する切り欠き部１９を複数個所設けた回転自在な円盤状の絡み付き防止用部材２０を設けたものである。

そして、脱墨、脱接着剤、脱糊の完成度をより高めるために螺旋状旋回翼群１１と交差状に破砕刃を設けたニーディング刃１４と、このニーディング刃１４を挟むように揉み金具１６を備えた回転軸８を持った筒体を３段にして設けたものである。

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→拡張→練り→揉み→摩擦熱により蒸す→破砕と同時に第１の筒体は、多数の小孔から汚れた水を脱水することを繰り返す行程でＵＶインキ、接着剤、ワックス、ホットメルト、粘着異物等は丸め込まれ、未溶解インキ、残カーボン等が分離、分解されるので、効率の良い接着剤の除去、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、結果として製品の紙切れが少なくなり、大幅な生産性アップを実現した。しかも、螺旋状旋回翼群１１の旋回翼１８に絡み付こうとする再生原料を絡み付かないようにする旋回翼１８に係合する切り欠き部１９を複数個所設けた回転自在な円盤状の絡み付き防止用部材２０を設けたものである。

また、筒体内の温度は３本の筒体内をジグザグに圧送されるために摩擦熱を発生する範囲が多くなると同時に、筒体内での螺旋状旋回翼群１１、交差状に破砕刃を設けたニーディング刃１４とニーディング刃１４を挟んで設けた揉み金具１６と再生原料との摩擦熱により、約５０℃〜９０℃、あるいはそれ以上で圧縮、加熱、蒸されるため、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、脱接着剤処理を行うには、第１、第２の筒体で積極的に脱水を行い、第３の筒体で漂白薬品（例えば、苛性ソーダー＋過酸化水素）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。

全ての再生原料等の緩圧式脱墨処理装置・紙料調整装置に利用することができる。

本発明の一実施例の要部である孔あきの内筒体を有する第１の筒体内の螺旋状旋回翼群と、ブロック状の、交差状に破砕刃を設けたニーディング刃を備えた回転軸を示す正面図である。 前記実施例の要部であるブロック状の、交差状に破砕刃を設けたニーディング刃と揉み金具を設けることで狭い領域と広い領域が形成された状態を示す部分側面図である。 本発明の紙料調整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。 （ａ）旋回翼に再生原料が絡み付くのを防止する絡み付き防止用部材を取り付けた状態を示す概略断面図（ｂ）絡み付き防止用部材の取り付け状態を示す断面図である。

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・・・・円筒回転軸
１１・・・・螺旋状旋回翼群 １２・・・・多角形回転軸
１３・・・・孔 １４・・・・交差状に破砕刃を設けたニーディング刃
１５・・・・ネジ込み式 １６・・・・ディスク状の刃を備えた部材
１７・・・・筒体 １８・・・・旋回翼
１９・・・・切り欠き部 ２０・・・・絡み付き防止用部材

Claims (2)

1. シリンダープレス等によって送られてくる前処理されていないＵＶインキで印刷されている機密書類からなる再生原料等の紙料調整装置において、シリンダである筒体は多数の小孔が形成された孔あきの内筒体を覆うように外筒体を設けてなり、この筒体内を貫通させた駆動装置を持った回転軸と、該回転軸に螺旋状旋回翼群を取り付け、該螺旋状旋回翼群の旋回翼に係合するように切り欠き部を旋回翼のピッチに対応するように複数個所設けた回転自在な円盤状の原料の絡み付き防止用部材を有し、さらに、該回転軸の残り後半部分に回転軸の円周方向に斜めに直交するように、しかも隣接するもの同士は、取り付け向きを１８０度位相をずらすように交差させて斜めに直交させて交差状に破砕刃を設けたニーディング刃をブロック毎に、複数枚嵌め込み式で交換自在に取り付け、狭い領域と広い領域を略半分割して形成するようにニーディング刃間に揉み金具を設けた高濃度ミキシングにより攪拌、洗浄、圧縮、脱水、発熱、破砕、圧送を行うことを特徴とする紙料調整装置。
2. シリンダープレス等によって送られてくる前処理されていないＵＶインキで印刷されている機密書類からなる再生原料等の紙料調整装置において、３本の筒体を側面から見た際に略３角形状に配設し、第１の筒体から第３の筒体に連結するのに徐々に降下するように設置し、この第１の筒体の一端に原料投入口を、他端に第１連通部を設け、この第１連通部と連結した第２の筒体の第１連通部の反対側に第２連通部を設け、この第２連通部と第３の筒体を連結して、この第２連通部とは反対側に製品排出口を設けるようにし再生原料が各筒体間を右側から左側に、左側から右側に、さらに右側から左側にとジグザグに流動するように各連結した３本の筒体と、前記３本の筒体のうち少なくとも、第１の筒体は、多数の小孔が形成された孔あきの内筒体を覆うように外筒体を設けてなり、これら３本の筒体内を貫通させた各々独立の駆動装置を持った回転軸と、該回転軸に螺旋状旋回翼群を取り付け、該螺旋状旋回翼群の旋回翼に係合するように切り欠き部を旋回翼のピッチに対応するように複数個所設けた回転自在な円盤状の原料の絡み付き防止用部材を有し、さらに、該回転軸の残りの部分に回転軸の円周方向に斜めに直交するように、しかも隣接するもの同士は取り付け向きを１８０度位相をずらすように交差するように斜めに直交させて交差状に破砕刃を設けたニーディング刃をブロック毎に、複数枚嵌め込み式で交換自在に取り付け、狭い領域と広い領域を略半分割して形成するようにニーディング刃間に揉み金具を設けた高濃度ミキシングにより攪拌、洗浄、圧縮、脱水、発熱、破砕、圧送を行う再生原料の流れ方向を反転させることを特徴とする紙料調整装置。

Images