JP5030526B2

JP5030526B2 - 石膏ボードからのボード原紙剥離装置

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Publication number: JP5030526B2
Application number: JP2006282134A
Authority: JP
Inventors: 玄治多賀; 晋吾平中
Original assignee: Tokuyama Corp
Current assignee: Tokuyama Corp
Priority date: 2006-07-20
Filing date: 2006-10-17
Publication date: 2012-09-19
Anticipated expiration: 2026-10-17
Also published as: JP2008043936A

Description

本発明は、石膏ボード廃材等からなる石膏ボード本体と該石膏ボード本体（石膏のみの部分）を覆うボード原紙（表紙の部分）等の接合体において、石膏ボード本体とボード原紙等とを効率良く分離する石膏ボードからのボード原紙の剥離装置に関する。

石膏ボード廃材の発生量は、年間約１５０万ｔであり、この内、約５０万ｔは生産時や家屋等の新築内装工事の端材で、石膏ボードメーカーがリサイクルを行っている。また、残りの約１００万ｔが、家屋等の建造物の改装・解体工事で排出され、埋立処分されている。このような石膏ボード廃材の発生量は年々増加する傾向にあり、埋立地の不足、環境問題の点から石膏ボード廃材の有効な処理方法が求められている。

石膏ボード廃材を有効にリサイクルするためには、まず、石膏ボードの石膏ボード本体とボード原紙を分離する必要がある。石膏とボード原紙の混合物は、現状リサイクル用途はなく、管理型の埋め立て地に処分されている。そのため、石膏、ボード原紙とも有効にリサイクルできるように、石膏ボード廃材の処理において、石膏ボード本体とボード原紙とを分離する方法が数多く提案されている。

例えば、水のような媒体を使用せずに処理する方法（以下、このような状態で処理することを単に乾式とする場合もある）として、石膏ボード廃材を破砕して、石膏ボード本体から当て紙を大まかに剥離した後、所定のメッシュサイズの篩を組み合わせ比較的大きなボード原紙を回収し、細かなボード原紙は所定の風量で送風することにより石膏ボード本体とボード原紙を分離する方法（特許文献１参照）、石膏ボード廃材を突条の付いたロール式破壊機に通し、脆い石膏基盤を破砕して、石膏とボード原紙に分離する方法（特許文献２参照）、石膏ボード廃材を破砕し、おおまかに石膏ボード本体とボード原紙を分離した後、ボード原紙に付着した石膏を突起物のついたローラーで剥ぎ取る方法（特許文献３参照）等が提案されている。

また、水のような媒体を使用して処理する方法（以下、このような状態で処理とすることを単に湿式とする場合もある）として、石膏ボード廃材を加熱した後、水を施して石膏ボード本体からボード原紙を分離する方法（特許文献４参照）、石膏ボード廃材を加圧下で湿式加熱処理し、石膏ボード本体とボード原紙を分離する方法（特許文献５参照）等が提案されている。
特開平１０−２８６５５３号特開２０００−２５４５３１号特開２００４−１２２０７６号特開平６−１４２６３８号特開２００４−３０７３２１号

乾式で処理するような特許文献１〜３の方法では、石膏ボード廃材を粉砕しながら石膏ボード本体とボード原紙を分離するため、石膏ボード本体とボード原紙の接合面で両者をきれいに分離することはできない。このため、石膏ボード本体側に数質量％程度の紙粉が混入し、ボード原紙側にはボード原紙とほぼ同重量分だけ石膏が付着した状態で分離される。この石膏が付着しているボード原紙は、そのままでは古紙としてリサイクルできないため、通常、燃焼処理されるが、燃焼条件によっては、石膏成分が分解して硫黄酸化物（以下、ＳＯｘとする）が多量に発生する場合があり、改善の余地があった。

また、特許文献１〜３のような乾式で処理する場合、受け入れた石膏ボード廃材が塗れている（湿っている）場合、機械トラブルが発生するため、乾いた状態の石膏ボード廃材を処理することが好ましい。しかしながら、この乾いた石膏ボード廃材を処理する場合、石膏および紙粉の粉塵が大量に発生する。このため、現場では大掛かりな環境集塵処理が必要となる。

一方で、湿式で処理するような特許文献４、５の方法では、粉砕する前の石膏ボード廃材を水等の媒体で処理するため、上記乾式処理の問題点は改善される。しかしながら、湿式で石膏ボード廃材を処理するには、工程が複雑になったり、処理時間が長くなったりする場合があった。例えば、特許文献４、５に記載されている方法では、１００℃以上の加熱処理時間が１〜２時間程度必要である。これらの方怯では、大量の石膏ボード廃材を連続して処理するのは困難で、処理コストが大きくなるため改善の余地があった。

従って、本発明の目的は、石膏ボード廃材のような石膏ボード本体とボード原紙を分離する際に、非常に短時間で簡便に石膏と紙を分離できる石膏ボードのボード原紙の剥離装置を提供することを目的とする。

本発明の石膏ボードのボード原紙の剥離装置は、石膏ボードの両面に存在するボード原紙表面に、石膏ボード本体とボード原紙との接合力を小さくする剥離剤を付着せしめる剥離剤付着手段と、表面に針状突起が形成された一対の回転可能な剥離ローラーを設け、針状突起先端の間隔が、石膏ボードの厚み未満と成した剥離ローラー間に前記剥離剤付着手段を経た石膏ボードを通過させることによって、針状突起によりボード原紙を突き刺し、石膏ボードよりボード原紙を剥離するように成したボード原紙剥離手段とを含み、
前記剥離剤がクエン酸ナトリウム又はカルボン酸塩の水溶液からなるようにした。
上記発明は、前記ボード原紙剥離手段の前記剥離ローラーの一方の剥離ローラーに離間させて第１の回転ローラーを設け、一方の剥離ローラーと第１の回転ローラーの周囲をベルトにより巻回するとともに、前記剥離ローラーの他方に離間させて第２の回転ローラーを設け、他方の剥離ローラーと第２の回転ローラーの周囲をベルトにより巻回し、前記剥離ローラーの針状突起の先端をベルトの外周面よりも外側へ突出させるとよい。
上記発明は、前記剥離ローラーの針状突起の先端をベルトの外周面よりも外側へ突出させる構成として、前記針状突起を剥離ローラーの軸方向へ間隔を開けて数列設けるとともに、剥離ローラーの周方向に複数形成し、前記軸方向に隣り合う複数の針状突起間の各々に紐状のベルトを配設することができる。
上記発明は、前記第１の回転ローラーを前記ボード原紙剥離手段の石膏ボードの供給口に配設し、前記一方の剥離ローラーと前記第１の回転ローラー間に位置する前記ベルトを前記石膏ボードの搬送路とするとよい。
上記発明は、前記付着手段がローラーの外周面に前記剥離剤を吸収する保水性素材を備えた一対の付着用ローラーであって、該一対の付着用ローラー間を通過させる際に前記剥離剤を前記表皮材に付着させることができる。
上記発明は、前記剥離ローラーの外周面に該剥離ローラーに対して逆回転するとともに該剥離ローラーの周速度よりも２倍以上の外周速度を有する引き剥がしローラーを設け、該引き剥がしローラーによって前記剥離ローラーに巻回された前記表皮材を剥がすことができる。
また、上記発明は、前記一対の剥離ローラーの位置よりも前記搬送路の上流側に位置させて、前記表皮材を切断する切削手段を設けることができる。
上記発明は、前記剥離ローラーの前記突状部材の先端側を前記剥離ローラーの回転方向側へ傾斜させることができる。
本発明において、上記カルボン酸塩の中でも、同じモル濃度の水溶液で比較した場合、上記カルボン酸のカルシウム塩の溶解度が低い化合物のナトリウム塩および／またはカリウム塩が、石膏ボードの剥離効果（石膏と紙とを分離するのにかかる時間、石膏と紙の接合面の接着強度の低下等）を高くする傾向にあるため好ましい。また、カルボン酸の分子量が小さいものの方が、石膏ボードへの浸透速度が速い傾向にある。
さらに、上記発明は、前記剥離剤にさらに、ノニオン系界面活性剤および／または水溶性有機溶剤を含むことが好ましい。

本発明の石膏ボードのボード原紙の剥離装置は、石膏ボードの両面に存在するボード原紙表面に、石膏ボード本体とボード原紙との接合力を小さくする剥離剤を付着せしめる剥離剤付着手段と、表面に針状突起が形成された一対の回転可能な剥離ローラーを設け、針状突起先端の間隔が、石膏ボードの厚み未満と成した剥離ローラー間に前記剥離剤付着手段を経た石膏ボードを通過させることによって、針状突起によりボード原紙を突き刺し、石膏ボードよりボード原紙を剥離するように成したボード原紙剥離手段とを含み、前記剥離剤がクエン酸ナトリウム又はカルボン酸塩の水溶液からなるようにしたので、石膏ボードのボード原紙を容易に剥がすことができ、石膏本体側にボード原紙が残らず、またボード原紙側に石膏が付着するのを防止できる。このように、本発明は、剥離剤を石膏ボードの石膏本体と紙の接合面に存在させることによって、上記接合面の接着強度を弱め、接合面で石膏本体と紙とを分離することができる。
上記発明は、前記ボード原紙剥離手段の前記剥離ローラーの一方の剥離ローラーに離間させて第１の回転ローラーを設け、一方の剥離ローラーと第１の回転ローラーの周囲をベルトにより巻回するとともに、前記剥離ローラーの他方に離間させて第２の回転ローラーを設け、他方の剥離ローラーと第２の回転ローラーの周囲をベルトにより巻回し、前記剥離ローラーの針状突起の先端をベルトの外周面よりも外側へ突出させるようにしたので、剥離ローラーの針状突起に引っ掛けられたボード原紙をベルトによって引き剥がすことができる。
上記発明は、前記剥離ローラーの針状突起の先端をベルトの外周面よりも外側へ突出させる構成として、前記針状突起を剥離ローラーの軸方向へ間隔を開けて数列設けるとともに、剥離ローラーの周方向に複数形成し、前記軸方向に隣り合う複数の針状突起間の各々に紐状のベルトを配設することができるので、針状突起がベルトのガイド部材となり、ベルトの蛇行や外れを防止できる。
上記発明は、前記第１の回転ローラーを前記ボード原紙剥離手段の石膏ボードの供給口に配設し、前記一方の剥離ローラーと前記第１の回転ローラー間に位置する前記ベルトを前記石膏ボードの搬送路としたので、剥離ローラーに円滑に石膏ボードを供給することができる。するとよい。
上記発明は、前記付着手段がローラーの外周面に前記剥離剤を吸収する保水性素材を備えた一対の付着用ローラーであって、該一対の付着用ローラー間を通過させる際に前記剥離剤を前記ボード原紙に付着させるようにしたので、石膏ボードの紙全体に斑なく剥離剤を塗布することができる。
上記発明は、前記剥離ローラーの外周面に該剥離ローラーに対して逆回転するとともに該剥離ローラーの周速度よりも２倍以上の外周速度を有する引き剥がしローラーを設け、該引き剥がしローラーによって前記剥離ローラーに巻回された前記ボード原紙を剥がすようにしたので、剥離ローラーから容易にボード原紙を剥がすことができる。
上記発明は、前記一対の剥離ローラーの位置よりも前記搬送路の上流側に位置させて、前記ボード原紙を切断する切削手段を設けたので、回収するボード原紙の大きさを小さくすることにより、石膏ボードからボード原紙を剥がしやすくし、回収したボード原紙の取り扱いを容易にすることができる。
上記発明は、前記剥離ローラーの前記突状部材の先端側を前記剥離ローラーの回転方向側へ傾斜させたので、ボード原紙を確実に引っ掛けることができ、石膏ボードから容易にボード原紙を剥がすことができる。
上記発明は、前記剥離剤がカルボン酸塩の水溶液からなるので、長くとも数１０分、短ければ数１０秒程度で石膏と紙をきれいに分離することができる。また、該剥離剤が石膏ボードの接合面に存在する限り効果が発現し、その後数時間放置しても効果は持続する。
上記発明は、前記剥離剤にさらに、ノニオン系界面活性剤および／または水溶性有機溶剤を含ませることにより、剥離剤の浸透性がより高くなり、より短時間で石膏ボードを処理することができる。また、水溶性有機溶剤を使用した場合には、副次的に分離した紙の乾燥速度を速める効果もある。

以下、本発明の実施形態の石膏ボードからのボード原紙の剥離装置について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明に係る石膏ボードのボード原紙剥離装置の側面図、図２はその平面図、図３はボード原紙剥離装置に石膏ボードを供給する石膏ボード供給装置を示す。
搬送路２には、ボード原紙剥離装置１の主要部として、搬送路２の上流側から順に、剥離剤供給装置３、カッティング装置４、表紙剥離装置５、石膏粉砕装置６が配設され、表紙剥離装置５には表紙材分離装置８及び石膏払い落とし装置９が配設され、ボード原紙剥離装置１の上流側には、石膏ボード供給装置１１が配設されている。

これらの装置を説明すると、石膏ボード供給装置１１は、上方にガイドレール１２が設置され、ガイドレール１２には、ガイドレール１２に沿って移動可能なクレーンなどに吊された回収用フレコン１３が配設され、回収用フレコン１３には、石膏ボード１４の廃材等が収容できるようになっている。回収用フレコン１３は、底蓋１３ａが開閉自在になっており、底蓋１３ａを開放することによって石膏ボード１４を供給部１５に投下することができる。供給部１５には、複数の供給コンベア１６ａ，１６ｂが設けられ、供給コンベア１６ａ，１６ｂの下流側には整列スリット１７ａ，１７ｂが配設されている。整列スリット１７ａは、石膏ボード１４を１枚宛分離する分離機能を有する。

ここで、本実施形態において、処理の対象となる石膏ボード１４について説明する。
石膏とボード原紙との接合体である石膏ボード１４は、石膏で形成された板状の石膏ボード本体と紙等とが接着しているものであれば特に制限されるものではなく、石膏ボード廃材から得られる。具体的には、石膏ボード１４の生産工程および建築現場の施行工程で発生する端材または残材からなる石膏ボード廃材、改装・解体工事で建築廃材として発生する石膏ボード廃材等が挙げられる。また、石膏ボード１４の形状、大きさ等も、特に制限されるものではなく、上記のような端材または残材、建築廃材のように受け入れ時に生じたものであってもよい。

整列スリット１７ｂの下流側には、ボード原紙剥離装置１の剥離剤供給装置３に連続する搬送コンベア１８が設けられ、剥離剤供給装置３には、図１に示すように、２組の剥離剤供給ユニット２１が設けられている。２組の剥離剤供給ユニットは、各々が同じ物であり、図４に示す上流側の剥離剤供給ユニット２１について説明すると、石膏ボード１４の搬送路２の上下方向に離間若しくは近接可能な一対の付着用ローラー２２が設けられている。
これらの付着用ローラー２２は、回転軸を搬送路２の幅方向へ延ばし、内側にローラー本体２３が設けられ、ローラー本体２３の外周面には、全体が付着材２４で覆われている。付着材２４は保水性素材であればよく、スポンジなどを使用できる。付着用ローラー２２は、図示しない駆動手段により回転軸回りに互いに逆回転するように構成され、下側の付着用ローラー２２は、外周面の上端位置が搬送路２と同一高さに対応する位置に配設される。

各々の付着用ローラー２２の付着材２４の周囲には、ディスペンサー２５ａ，２５ｂ（なお、これらを総称してディスペンサー２５ともする）を備えている。各ディスペンサー２５は、本実施形態では、図２に示すように、搬送路２の幅方向に複数（４個）が設けられ、搬送路２の搬送方向へ２列並べられている。内部に石膏ボード１４のボード原紙を分離するための剥離剤２８を溜めるようにしている。剥離剤２８としては、本実施形態では、クエン酸ナトリウム又はカルボン酸塩の水溶液を使用している。カルボン酸塩は、具体的には、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、乳酸、オキシマロン酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸、グルコン酸等の分子内にカルボキシル基を有する化合物（カルボン酸）の塩が挙げられる。また、塩としては、アルカリ金属が好ましく、特に、ナトリウム、カリウムが好ましく、これらカルボン酸塩は、単独または複数の種類のカルボン酸塩を混合して使用することができる。

そして、ディスペンサー２５の先端部から付着材２４の全体にわたって、剥離剤２８を付着させることができる。石膏ボード１４が、上下付着用ローラー２２間を通過すると、石膏用ボード１４の表面のボード原紙１９は、付着用ローラー２２の付着材２４に面接触して、剥離剤２８が塗布される。
下側の付着用ローラー２２の下方には、剥離剤２８の回収トレイ２７が設けられ、剥離剤２８を回収することができる。この回収トレイ２７には、図示しない循環路が設けられ、回収した剥離剤２８を濾過する濾過施設、ポンプなどを用いて剥離剤２８をディスペンサー２５に供給するようにしている。

剥離剤供給装置３の下流側には、カッティング装置４が配設されている。図２に示すように、カッティング装置４は、搬送路２の上流側に移動カッタ２９を設け、下流側に固定カッタ３０を設け。これらの移動カッタ２９及び固定カッタ３０は、搬送路２の上下に一対が設けられている。移動カッタ２９は、石膏ボード１３の搬送方向と直角方向（搬送路の幅方向）へ図示しない移送装置によって、一端から他端側へ往復移動ができる。固定カッタ３０は、搬送路２の幅方向へ並んで複数（本実施形態では３個）設けられている。移動カッタ２９及び固定カッタ３０は、ボード原紙１９の表裏両面を切断するように構成されている。

カッティング装置４の下流側には、石膏ボード１４からボード原紙１９を剥がす表紙剥離装置５が配設され、表紙剥離装置５には、一対の剥離ローラー３１が搬送路２の上下に配設されている。剥離ローラー３１は、各々の回転軸を搬送路２の幅方向へ延ばし、上下方向に離間若しくは近接可能に配設されている。そして、各剥離ローラー３１は図示しない駆動手段によって軸回りに互いに逆回転し、各剥離ローラー３１の外周面には、全体にわたってボード原紙を引っ掛ける針状突起３２が形成されている。針状突起３２は、先端部が鋭利に形成され、図６に示すように、回転方向側に傾斜（若しくは径方向）させて形成し、その太さは、２ｍｍ以下が好適であり、剥離ローラー３１の軸方向へ２０ｍｍ程度の間隔を空けて形成する。剥離ローラー３１と石膏ボード１４の関係は、一対の剥離ローラー３１の外周面の間隔が石膏ボード１４の厚み以上であり、各々の剥離ローラー３１の針状突起３２の先端部の間隔が、石膏ボード１４の厚み未満となり、針状突起３２がボード原紙１９に突き刺さるように形成している。
そして、針状突起３２の強さはボード原紙１９及び石膏ボード本体２０に対して十分に剛性を有する部材を使用する。
搬送路２における各剥離ローラー３１の下流側位置には、剥離ローラー３１に接近した位置に石膏誘導ワイヤー３３が配設されている。各誘導ワイヤー３３は搬送路２の幅方向に上下に設けられ、一対の誘導ワイヤー３３の間隔は、石膏ボード本体２０よりもやや大きく形成されている。誘導ワイヤー３３は、剥離ローラー３１の針状突起３２に串刺しにされた石膏ボード本体２０を搬送路２の中央付近に誘導する役割を果たす。

各剥離ローラー３１の外周部には、剥離ローラー３１に引っ掛けられたボード原紙１９を剥離ローラー３１から分離するボード原紙分離装置８が配設されている。ボード原紙分離装置８は、各剥離ローラー３１の外周部に配設されている。ボード原紙分離装置８には、分離ローラー３５が設けられ、分離ローラー３５は図示しない回転駆動手段によって、剥離ローラー３１と接するように該剥離ローラー３１に対して回転軸を回転中心として逆回転するようにしている。分離ローラー３５は、剥離ローラー３１の外周速度に対して、２倍以上の速度（本実施形態では２倍）で回転する。分離ローラー３５の外周部には、径方向外側へ突出する突部３６を、分離ローラー３５の軸方向へ間隔を空けて、かつ整列させて全周に設けている。突部３６の形状は、分離ローラー３５の接線に対して直角（径方向）又は回転方向と逆方向に傾斜するように形成している。突部３６は、剥離ローラー３１の針状突起３２間に配置し、ボード原紙に突部３６を食い込ませて、剥離ローラー３１から引き剥がすことができる。
分離ローラー３５がボード原紙を引き剥がす位置（剥離ローラー３１との実質的な接点）における回転方向下流側に近接した、分離ローラー３５の外周部には、櫛状部材３８が設けられている。櫛状部材３８は、分離ローラー３５の軸方向に延ばし、その櫛の枝となる部分の先端部を整列された突部３６の間に差し込んで、分離ローラー３５の外周面とボード原紙１９との間にその枝の先端部を差し込んで分離ローラー３５からボード原紙１９を剥がすことができる。

搬送路２における表紙剥離装置５のさらに下流側には、石膏粉砕装置６が配設されている。石膏粉砕装置６には一対の粉砕ローラー４１が設けられ、粉砕ローラー４１は、搬送路２の幅方向へ軸を延ばし、上下方向に離間若しくは近接可能に形成されている。そして、各粉砕ローラー４１は図示しない駆動手段によって軸回りに互いに逆回転し、各々の外周面の全体にわたって、石膏ボード本体を押し潰す突起物４２を形成している。突起物４２は、適当な間隔を空けて形成され、その突出長さは２ｍｍ以上が好適であり、その強さは石膏ボード本体に対して十分に剛性を有する部材を使用する。

粉砕ローラー４１の外周部には、石膏払い落とし装置９が配設されている。石膏払い落とし装置９には、払い落としローラー４４が設けられ、払い落としローラー４４は図示しない回転駆動手段によって、粉砕ローラー４１と実質的に接するようにして回転させている。払い落としローラー４４の回転は、粉砕ローラー４１に対して正転、逆転のいずれでもよい。
その他、ボード原紙剥離装置１の搬送路２には、剥離剤供給装置３とカッティング装置との間に中間ローラー４６が配設され、カッティング装置４と表紙剥離装置５との間には中間搬送コンベア４７が配設され、表紙剥離装置５と石膏粉砕装置６との間には下流側搬送ローラー４８が配設されている。
搬送路２は、全体として等速度で石膏ボード１４を搬送するようにしても良いし、例えば、装置ごとに搬送速度を変化させたり、若しくは部材が下流側に集まっているような場合は、上流側の装置を一次停止したりするように制御を可能にしてもよい。

次に、本実施形態の作用について説明する。
図３に示す石膏ボード供給装置１１では、回収用フレコン１３から石膏ボード１４の廃材等が供給されると、供給コンベア１６ａ，１６ｂ上に石膏ボード１４が供給され、整列スリット１７ａ，１７ｂでの搬送中に石膏ボード１４が１枚ずつ仕分けされて、搬送コンベア１８を介してボード原紙剥離装置１へ搬送される。
ボード原紙剥離装置１の剥離剤供給装置３では、ディスペンサー２５から付着用ローラー２２を覆う付着材２４に剥離剤２８が供給され、付着材２４の全面に剥離剤２８が浸透する。付着用ローラー２２に石膏ボード１４が搬送されると、石膏ボード１４のボード原紙１９が付着材２４と接触し、ボード原紙１９の表面全体に剥離剤２８が塗布される。そして、剥離剤２８がボード原紙１９に浸透してボード原紙１９と石膏ボード本体２０の接合面まで行き渡り、それらの接合力を小さくする働きをする。

剥離剤２８としてのカルボン酸塩の水溶液には、ノニオン系界面活性剤および／または水溶性有機溶剤を含有させることが好ましい。これにより、剥離剤２４の石膏ボード本体と紙の接合面への浸透速度を速くすることができる。特に石膏ボード１４のボード原紙１９の表面に撥水処理が施されている場合に、それらを用いることによって、剥離剤２８の表面張力を低下させることにより、浸透速度を速くするとともに紙の乾燥速度を速くすることもできる。
ノニオン系界面活性剤は、カルボン酸塩の水溶液の表面張力を低下させるものであれば、使用することができる。ノニオン系界面活性剤を例示すると、ＨＬＢが１２〜１５のものがより効果的に使用でき、具体的には、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル等が挙げられ、これらは単独複数種類の混合物を使用できる。
水溶性有機溶剤は、カルボン酸塩の水溶液の表面張力を低下させるものであれば特に制限されるものではなく、具体的には、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、２−プロパノール、２−ブタノール、ｔーブタノール、ジメチルケトン、メチルエチルケトンなどが挙げられ、これらを単独または複数種類混合して使用できる。

石膏ボード１４からボード原紙１９を分離するには、ノニオン系界面活性剤の水溶液および／または水溶性有機溶剤を石膏ボード１４に浸透させ、次いで、石膏ボード１４の剥離剤を石膏ボード１４に浸透させて石膏ボード本体２０とボード原紙１９とを分離する方法を採用することもできる。この方法を採用することにより、処理の対象となる石膏ボードの形状、表面処理状態が異なるものを連続して処理するときに、ノニオン系界面活性剤の水溶液および／または水溶性有機溶剤の使用量や種類、剥離剤の量を容易に変えることが可能となる。この場合は、上流側のディスペンサー２５ａにノニオン系界面活性剤の水溶液および／または水溶性有機溶剤を入れ、下流側のディスペンサー２５ｂにカルボン酸塩を入れるようにする。

石膏ボード１４は、剥離剤２８が添付された後、カッティング装置４に搬送される。カッティング装置４では、移動用カッタ２９が搬送路２の幅方向の一端部から他端部まで往復移動する一方、石膏ボード１４は搬送路２を直進しているので、図６に示すように、ボード原紙１９の表裏両面が斜め方向へジグザグ状ａに切断される。また、固定カッタ３０は、搬送路２の幅方向へ静止状態で所定間隔を空けて配設されているので、直線状ｂにボード原紙１９を切断する。
次いで、石膏ボード１４は、表紙剥離装置５へ搬送される。表紙剥離装置５では、図５に示すように、剥離ローラー３１の針状突起３２によって石膏ボード１４のボード原紙１９が引っ掛けられ、石膏ボード１４からボード原紙１９が剥がされる。針状突起３２は、剥離ローラー３１の回転方向へ傾斜して設けられているので、ボード原紙１９に対して斜めに食い込んでボード原紙１９を持ち上げるようにして効果的にボード原紙１９を剥がすことができる。また、ボード原紙１９は、前作業でカッタ２９，３０によって切断されているので、切断片毎に剥がされ、剥がす力も少なくてすむ。
本実施形態では、一対の剥離ローラー３１の外周面の間隔が石膏ボード１４の厚み以上であるので、石膏ボード１４に実質的な圧縮力を負荷することがなく、石膏ボード１４を圧縮力で破砕して、石膏粉などをボード原紙１９側に付着することを防止するとともに、ボード原紙１９と石膏本体２０との剥離を効果的に作用させることができる。一方、針状突起３２に対しても負荷がさほど大きくかかることなく、その寿命を長くすることができる。剥離ローラー３１の針状突起３２の先端部の間隔が、石膏ボード１４の厚み未満に形成しているので、針状突起３２がボード原紙１９に確実に突き刺さるようにしている。

石膏ボード１４を剥離剤２８により処理する場合、その処理時間は、特に制限されるものではなく、石膏ボード本体２０とボード原紙１９との接着強度が十分低下する時間で処理してやればよい。本発明の剥離剤２８を使用した場合には、石膏ボード１４において、剥離剤２８が、石膏ボード本体２０とボード原紙１９との接合面に存在すれば、短時間でその接合面の接着強度を低下することができ、両者をきれいに分離することができる。このように、接合面に剥離剤２８を存在させれば、数１０秒程度、最適化を計れば数秒程度で石膏ボード本体２０とボード原紙１９の接着強度を低下させ、石膏ボード本体２０にはボード原紙１９が、ボード原紙１９には石膏が存在しない状態で分離することができる。この効果は、本発明の剥離剤２８が石膏ボード本体２０とボード原紙１９との接合面に存在すれば、その後数時間放置しても効果がなくなることはない。

ボード原紙分離装置８では、分離ローラー３５が剥離ローラー３１の外周速度の２倍の速さで回転しているので、分離ローラー３５は剥離ローラー３１からボード原紙１９を分離させることができる。この際、針状突起３２の傾斜方向がボード原紙１９を抜きやすい方向へ向いているので、容易にボード原紙１９を分離できる。そして、ボード原紙１９は櫛状部材３８によって分離ローラー３５から除去されるが、ボード原紙１９が小さく切断片となっているので、取り扱いや回収などのその後の処理が容易になる。
石膏ボード１４はボード原紙１９が剥がされて石膏のみの石膏ボード本体２０となった後、石膏粉砕装置６に搬送され、石膏ボード本体２０が一対の粉砕ローラー４１間にて突起物４２によってチップ状に破砕される。このように、石膏ボード本体２０からボード原紙１９を剥がした後に、石膏ボード本体２０を破砕するようにしたので、ボード原紙１９に石膏の破砕粉などが付着することがない。
粉砕ローラー４１の外周面には、石膏ボード本体２０の粉末や小片が付着するようなことがあるが、石膏払い落とし装置９の払い落としローラー４４によって除去され、例えば回収コンベア５０などの回収手段によって回収される。

このように、本実施形態のボード原紙剥離装置１は、剥離剤供給装置３、カッティング装置４、表紙剥離装置５によって、石膏本体２０からボード原紙２０を自動的に連続して分離することができ、石膏本体２０はその後、石膏粉砕装置６によって連続的に粉砕されて下流側搬送ローラー４８に回収することができ、ボード原紙１９はボード原紙分離装置８によって連続的に回収することができる。石膏ボード１４の供給から破砕された石膏本体２０及びボード原紙１９の回収まで自動的に連続して行うことができる。
なお、石膏ボード廃材から分離して得られる石膏は、２水石膏として使用可能となる。また、得られる石膏を加熱処理して、半水石膏または無水石膏とすることも可能である。この際、混入した紙粉が無いため、比較的低温で処理しても紙粉の炭化による石膏の変色がない。また、分離した紙は石膏の付着が無いのはもちろん、加熱によるダメージも無いため、古紙として再利用可能となる。さらに焼却しても、ＳＯｘ排ガスの発生がない処理が可能となる。

次に、本発明の第２の実施形態について図面を参照しながら説明する。
本実施形態のボード原紙剥離装置は、図１に示すボード原紙剥離装置１の中間搬送コンベア４７よりも上流側の剥離剤供給装置３、カッティング装置４及びこれに付随する搬送ラインである搬送コンベア１８，中間搬送ローラー４６，中間搬送コンベア４７の構造は、上記第１の実施形態と同じものが使用され、中間搬送コンベア４７の下流側に位置する表皮剥離装置５などの構造が異なっている。したがって、剥離剤供給装置３、カッティング装置４などの詳細な説明は省略する。

図８及び図９に示すように、表皮剥離装置５は、中間搬送コンベア４７の下流側に設けられ、それぞれが一対の剥離ローラー５２，５３、回転ローラー５４，５５及びベルト５６，５７から構成されている。なお、一方の剥離ローラー５２、回転ローラー５４及びベルト５６の組と他方の剥離ローラー５３、回転ローラー５５及びベルト５７の組は、基本的に同じ構造であるので、図９では、両者を一緒に示している。
一対の剥離ローラー５２，５３は、各々の回転軸５２ａ，５３ａを搬送路２の幅方向へ延ばし、回転軸５２ａと５３ａが上下方向斜めになるようにして配置されている。一方の剥離ローラー５２は、搬送路２の基準面よりも下側に設けられ、中間搬送コンベア４７の下流側斜め下方に配置され、他方の剥離ローラー５３は、一方の剥離ローラー５２の斜め上方に位置させている。
図８に示すように、中間搬送コンベア４７の下流側には、一方の回転ローラー５４が中間搬送コンベア４７と同じ水平方向高さに回転可能に設けられ、この回転ローラー５４の位置に対して下流側に向けて斜め下側に配置された一方の剥離ローラー５２との間にベルト５６が巻回されている。また、他方の剥離ローラー５３の斜め上方には、他方の回転ローラー５５が回転可能に設けられ、これらの剥離ローラー５３と回転ローラー５５との間にはベルト５７が巻回されている。

各剥離ローラー５２，５３は、図示しない駆動手段によって軸回りに互いに逆回転し、これに伴いベルト５６，５７も回転し、ベルト５６と５７との間では、これらのベルト５６，５７が互いに搬送方向へ向けて回転される。
各剥離ローラー５２，５３の外周面には、全体にわたってボード原紙を引っ掛ける針状突起５８が形成されている。針状突起５８は、先端部が鋭利に形成され（図６参照）、回転方向側に傾斜（若しくは径方向）させて配設している。針状突起５８の太さは、２ｍｍ以下が好適であり、図９に示すように、剥離ローラー５２，５３の軸方向へ２０ｍｍ程度の間隔を空けて、周方向に多数列を並べて配置する。
図９に示すように、ベルト５６，５７は、多数の同一形状による丸ベルト５６ａ，５７ａの組み合わせによって構成されている。丸ベルト５６ａ，５７ａは、針状突起５８の間に配置され、これらの間に配設されている丸ベルト５６ａ，５７ａの本数については１本であっても複数本であってもよい。丸ベルト５６ａ，５７ａは、針状突起５８の高さよりも突出しない小さな径のものを使用するが、丸ベルト５６ａ，５７ａに代えて、Ｖベルト、シート状のものであってもよく、シートの場合は、針状突起５８が通るスリット孔や編み目を形成するとともに、針状突起５８にスリット孔や編み目を通すタイミングを図る必要がある。

剥離ローラー５２，５３に巻回したベルト５６，５７と石膏ボード１４の関係は、ベルト５６，５７の外周面の間隔が石膏ボード１４の厚み以上であり、各々の剥離ローラー５２，５３の針状突起５８の先端部の間隔が、石膏ボード１４の厚み未満となり、針状突起５８がボード原紙１９に突き刺さるように形成している。ただし、剥離ローラー５２と５３は、種々の厚さの石膏ボードに対応できるように、離間若しくは近接可能に配設することが好ましい。針状突起５８の強さはボード原紙１９及び石膏ボード本体２０に対して十分に剛性を有する部材を使用する。

各剥離ローラー５２，５３の外周部、詳しくは剥離ローラー５２（若しくは針状突起５８）とベルト５６との分離点ａ、及び剥離ローラー５３（若しくは針状突起）とベルト５７との分離点ｂに近接させた位置には、ボード原紙１９の回収板６０，６１が配設されている。本実施形態では、図８に示すように、分離点ａでは、板状の回収板６０の一端が配設され、他端が搬送方向反対側へ斜め下方に向けて配設され、分離点ｂでは、回収板６１の一端が配設され、他端が搬送方向側へ斜め下方に向けて配設されている。これらの分離点ａ，ｂでは、ベルト５６，５７によって強制的にボード原紙１９が引き剥がされて、回収板６０，６１によって回収される。

搬送路２における表紙剥離装置５のさらに下流側には、石膏粉砕装置６が配設されている。石膏粉砕装置６には一対の粉砕ローラー６２，６３が水平方向に配設され、粉砕ローラー６２，６３は、搬送路２の幅方向へ軸６４，６５を延ばし、これらの軸６４，６５を水平方向に離間若しくは近接可能に形成されている。そして、各粉砕ローラー４１は図示しない駆動手段によって軸６４，６５回りに互いに逆回転し、各々の外周面の全体にわたって、石膏ボード本体を押し潰す突起物６６を形成している。突起物６６は、適当な間隔を空けて形成され、その突出長さは２ｍｍ以上が好適であり、その強さは石膏ボード本体に対して十分に剛性を有する部材を使用する。
粉砕ローラー６２，６３の外周部には、石膏払い落としローラー６８，６９が設けられ、払い落としローラー６８，６９は図示しない回転駆動手段によって、粉砕ローラー６２，６３と実質的に接するようにして回転させている。払い落としローラー６８，６９の回転は、粉砕ローラー６２，６３に対して正転、逆転のいずれでもよいが、周速度は相対的に異なるようにするとよい。

次に本第２の実施形態のボード原紙剥離装置の作用について説明する。
図８に示すように、上記第１の実施形態と同様にして剥離剤が浸透され、搬送ライン２を中間搬送コンベア４７まで搬送された石膏ボード１４は、中間搬送コンベア４７から表皮剥離装置５へ搬送される。表皮剥離装置５では、石膏ボード１４は搬送方向へ向かって斜め下側へ傾斜したベルト５６に搬送されて、一対の剥離ローラー５２，５３間に導かれる。そして、石膏ボード１４は、剥離ローラー５２，５３の針状突起５８によって石膏ボード１４のボード原紙１９が引っ掛けられ、石膏ボード１４からボード原紙１９が剥がされる。針状突起５８は、剥離ローラー５２，５３の回転方向へ傾斜して設けられているので、ボード原紙１９に対して斜めに食い込んでボード原紙１９を持ち上げるようにして効果的にボード原紙１９を剥がすことができる。また、ボード原紙１９は、前作業でカッタ２９，３０（図２参照）によって切断されているので、切断片毎に剥がされ、剥がす力も少なくてすむ。

本実施形態では、剥離ローラー５２，５３の外周面に巻回しているベルト５６，５７の間隔が石膏ボード１４の厚み以上であるので、石膏ボード１４に実質的な圧縮力を負荷することがなく、石膏ボード１４を圧縮力で破砕して、石膏粉などをボード原紙１９側に付着することを防止するとともに、ボード原紙１９と石膏本体２０との剥離を効果的に作用させることができる。一方、針状突起５８に対しても負荷がさほど大きくかかることなく、その寿命を長くすることができる。剥離ローラー５２，５３の針状突起５８の先端部の間隔が、石膏ボード１４の厚み未満に形成しているので、針状突起３２がボード原紙１９に確実に突き刺さるようにしている。

上記第１の実施形態では図１に示すように、中間搬送コンベア４７から表皮剥離装置５に石膏ボード１４を進入させる際に、それらの間に隙間が形成される。特に剥離ローラー３１には針状突起３２が設けられているので、その分だけ隙間が大きくなり、石膏ボード１４の破片などが混入されているような場合は、隙間からその破片が落下するおそれがある。本実施形態では、石膏ボード１４が剥離ローラー５２，５３に進入する際に、ベルト５６によって搬送されるので、その隙間から破片が落下することがない。また、円滑に石膏ボートが剥離ローラー５２，５３間に供給される。ベルト５６を紐状の丸ベルト５６ａを使用し、針状突起５８の間に丸ベルト５６ａを配設したので、針状突起５８により丸ベルト５６ａをガイドすることができ、丸ベルト５６ａの蛇行を防止することができる。
また、上記第１の実施形態では、分離ローラー３５や櫛状部材３８によって、剥離ローラー３１からボード原紙１９を引き剥がしていた。本実施形態では、針状突起５８に引っ掛けられたボード原紙１９は、剥離ローラー５２，５３とベルト５６，５７が分離する際に、ベルト５６，５７によって確実に針状突起５８から引き剥がされる。ボード原紙１９は引き剥がされた後、回収板６０，６１によって自然落下により、図示しない回収コンベアや回収バケットによって回収される。

図８に示すように、石膏ボード１４は、剥離ローラー５２，５３を通過することによって、ボード原紙１９が剥がされて石膏のみの石膏ボード本体２０となった後、石膏粉砕装置６に搬送される。石膏粉砕装置６では、粉砕ローラー６２，６３が、剥離ローラー５２，５３の搬送方向下部にあり、自然落下により石膏ボード本体２０が、粉砕ローラー６２，６３間、若しくはその周辺に供給される。こうして、石膏ボード本体２０が粉砕ローラー６２，６３の突起物６６によってチップ状に破砕される。このように、石膏ボード本体２０からボード原紙１９を剥がした後に、石膏ボード本体２０を破砕するようにしたので、ボード原紙１９に石膏の破砕粉などが付着することが防止される。
粉砕ローラー６２，６３の外周面や突起物６６には、石膏ボード本体２０の粉末や小片が付着するようなことがあるが、石膏払い落としローラー６８，６９によって除去される。チップ状に破砕された破砕片は、図示しない、回収コンベア（図１の回収コンベア５０参照）や回収バケットなどの回収手段によって回収される。
本実施形態では、剥離ローラー３１を斜め上下方向に配設し、表紙剥離装置５のほぼ下側に石膏粉砕装置６を配設したので、搬送ライン２の長さを短くし、また、石膏粉砕装置６の両側にボード原紙１９を回収することができる。

なお、図１に示す本発明のボード原紙剥離装置１において、前記剥離剤を使用してボード原紙の剥離を行った実験例を以下に示す。
［実験例１］
５質量％のリンゴ酸ナトリウム水溶液９０質量部と２−プロパノール１０質量部を混合した水溶液よりなる剥離剤２８を、表面に被覆材２４としてのスポンジ層を有する付着用ローラー２２のスポンジ層に浸透させ、このローラー２２間に石膏ボード１４を通過させることにより、前記剥離剤２８を塗布した。搬送路２の走行速度を調整して１０秒間で付着用ローラー２２から剥離ローラー３１に到達するように調整した。剥離ローラー３１に到達した状態で、石膏ボード本体２０と紙の接合面の接着強度はほとんど無く、これを本発明のボード原紙剥離装置１における剥離ローラー３１間を通過させたところ、石膏と紙の接合面できれいに分離された。また、分離したボード原紙１９に付着した２水石膏は3質量％以下、および分離した２水石膏に付着したボード原紙１９は０質量％であった。
剥離剤２３に水溶性有機溶剤を含有させているので、剥離剤２３の浸透率が良好で石膏ボード１４の搬送時間を短縮できる。なお、分離したボード原紙１９に付着した2水石膏は、剥離ローラー３１の針状突起３２先端部が引っかいた2水石膏が付着したもので、接着強度はほとんど無かった。

［実験例２］
１０質量％のクエン酸ナトリウム水溶液９９質量部とポリオキシエチレンラウリルエーテル（エチレンオキシドの重合数１０）１質量部を混合した水溶液よりなる剥離剤２８を、表面に剥離剤２８としてのスポンジ層を有する付着用ローラー２２のスポンジ層に浸透させ、このローラー２２間に石膏ボード１４を通過させることにより、前記剥離剤２８を塗布した。ラインの走行速度を調整して２０秒間で付着用ローラー２２から剥離ローラー３１に到達するように調整した。剥離ローラー３１に到達した状態で、石膏ボード本体２０とボード原紙１９の接合面の接着強度はほとんど無く、これを本発明のボード原紙剥離装置１における剥離ローラー３１間を通過させたところ、石膏ボード本体２０とボード原紙の接合面できれいに分離された。また、分離したボード原紙１９に付着した２水石膏は3質量％以下、および分離した２水石膏に付着したボード原紙１９は０質量％であった。
剥離剤２３にノニオン系界面活性剤を含有させているので、剥離剤２３の浸透率が良好で石膏ボード１４の搬送時間を短縮できる。なお、分離したボード原紙１９に付着した2水石膏は、剥離ローラー３１の針状突起３２先端部が引っかいた2水石膏が付着したもので、接着強度はほとんど無かった。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の技術的思想に基づいて、勿論、本発明は種々の変形又は変更が可能である。
例えば、上記実施の形態では、付着用ローラー２２の付着材２４に剥離液２８を浸透させたが、刷毛や塗装用のローラー用いて強制的に紙の側から、該剥離剤を接合面に存在させる方法、剥離剤中に石膏ボードを浸し、該剥離剤を石膏と紙の接合面に存在させる方法、該剥離剤を石膏ボードにシャワーリングし、剥離剤を接合面に存在させる方法等を採用することができる。
また、カッティング装置４によって、ボード原紙１９を切断したが、切断していなボード原紙を有する石膏ボードでも、同様にボード原紙を剥離することができる。
上記第２の実施形態における表皮剥離装置５の回転ローラー５４，５５は、駆動手段を設け駆動軸とし、剥離ローラー５２，５３を従動側にしてもよい。
上記第２の実施形態に剥離ローラー５２，５３については、これらの剥離ローラー５２，５３を直接、中間搬送コンベア４７の下流側に設け、ベルトを搬送路としなくてもよい。

本発明の第１の実施形態における石膏ボードのボード原紙の剥離装置の側面図である。図１に示す石膏ボードのボード原紙の剥離装置の平面図である。石膏ボードのボード原紙の剥離装置に石膏ボードを供給する石膏ボード供給装置の側面図である。図１の石膏ボードのボード原紙の剥離装置の剥離剤供給装置の側面図である。図１の石膏ボードのボード原紙の剥離装置の紙剥離装置周辺の側面図である。図５の紙剥離装置の剥離ローラーの拡大側面図である。図１の石膏ボードのボード原紙の剥離装置のカッティング装置で石膏ボードの紙を切断した状態の平面図である。本発明の第２の実施形態における表皮剥離装置及び石膏粉砕装置の側面図である。図８の表皮剥離装置の剥離ローラーと従動軸にベルトが巻回されている状態の平面図である。

符号の説明

１ボード原紙剥離装置
２搬送路
３剥離剤供給装置（剥離剤付着手段）
４カッティング装置
５表紙剥離装置（ボード原紙剥離手段）
６石膏粉砕装置
８ボード原紙分離装置（ボード原紙回収手段）
１４石膏ボード
１９ボード原紙
２０石膏ボード本体
２２付着用ローラー
２４付着材
２５ディスペンサー
２８剥離剤
３１剥離ローラー
３２，５８針状突起
５２，５３剥離ローラー
５４，５５回転ローラー
５６，５７ベルト
５６ａ，５７ａ丸ベルト

Claims

石膏ボードの両面に存在するボード原紙表面に、石膏ボード本体とボード原紙との接合力を小さくする剥離剤を付着せしめる剥離剤付着手段と、
表面に針状突起が形成された一対の回転可能な剥離ローラーを設け、針状突起先端の間隔が、石膏ボードの厚み未満と成した剥離ローラー間に前記剥離剤付着手段を経た石膏ボードを通過させることによって、針状突起によりボード原紙を突き刺し、石膏ボードよりボード原紙を剥離するように成したボード原紙剥離手段とを含み、
前記剥離剤がクエン酸ナトリウム又はカルボン酸塩の水溶液からなることを特徴とする、石膏ボードからのボード原紙の除去装置。
前記ボード原紙剥離手段の前記剥離ローラーの一方の剥離ローラーに離間させて第１の回転ローラーを設け、一方の剥離ローラーと第１の回転ローラーの周囲をベルトにより巻回するとともに、前記剥離ローラーの他方に離間させて第２の回転ローラーを設け、他方の剥離ローラーと第２の回転ローラーの周囲をベルトにより巻回し、前記剥離ローラーの針状突起の先端をベルトの外周面よりも外側へ突出させるようにしたことを特徴する、請求項１に記載の石膏ボードからのボード原紙の除去装置。
前記剥離ローラーの針状突起の先端をベルトの外周面よりも外側へ突出させる構成として、前記針状突起を剥離ローラーの軸方向へ間隔を開けて数列設けるとともに、剥離ローラーの周方向に複数形成し、前記軸方向に隣り合う複数の針状突起間の各々に紐状のベルトを配設するようにしたことを特徴とする請求項２に記載の石膏ボードからのボード原紙の除去装置。
前記第１の回転ローラーを前記ボード原紙剥離手段の石膏ボードの供給口に配設し、前記一方の剥離ローラーと前記第１の回転ローラー間に位置する前記ベルトを前記石膏ボードの搬送路としたことを特徴とする請求項２又は３に記載の石膏ボードからのボード原紙の除去装置。
前記剥離剤付着手段がローラーの外周面に前記剥離剤を吸収する保水性素材を備えた一対の付着用ローラーであって、石膏ボードを該一対の付着用ローラー間を通過させる際に前記剥離剤を前記石膏ボード表面に付着させるようにしたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の石膏ボードからのボード原紙の剥離装置。
前記剥離ローラーに巻回された前記ボード原紙を剥がすボード原紙回収手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載の石膏ボードからのボード原紙の剥離装置。
前記一対の剥離ローラーの位置よりも前記搬送路の上流側に位置させて、前記ボード原紙を切断する切削手段を設けたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の石膏ボードからのボード原紙の剥離装置。
前記剥離ローラーの前記針状突起の先端側を前記剥離ローラーの回転方向側へ傾斜させたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の石膏ボードからの石膏ボードのボード原紙の剥離装置。
前記剥離剤にさらに、ノニオン系界面活性剤および／または水溶性有機溶剤を含んだことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の石膏ボードからの石膏ボードの剥離装置。