JP5414418B2 - 脱墨装置および古紙再生処理装置および脱墨装置の使用方法 - Google Patents

Description

本発明は、古紙を離解させた古紙原料液から再生紙を製造する技術に関するものであり、脱墨装置、および、脱墨装置を備えた古紙再生処理装置、および、脱墨装置の使用方法に関する。

従来、この種の脱墨装置としては、古紙を離解し薬品処理して得られる古紙原料液を処理槽に導入し、処理槽内の古紙原料液中に気泡を発生させ、古紙原料液中の印刷成分（インク成分やトナー成分等）を気泡に吸着させて浮上させることで、古紙原料液から印刷成分を分離するものがある。

例えば、図１９に示すように、処理槽１５０内の下部に、気泡１５１を発生させる散気管１５２が設けられ、処理槽１５０の上部には、開口部１５３と、開口部１５３から処理槽１５０の外部へ溢れ出した気泡１５１（フロス）を受けるフロス樋１５４とが設けられている。

これによると、脱墨剤を古紙原料液１５５に投入し、この古紙原料液１５５を処理槽１５０内に供給し、散気管１５２から処理槽１５０内の古紙原料液１５５中に気泡１５１を噴出する。これにより、古紙原料液１５５中を浮上する気泡１５１に古紙原料液１５５中の印刷成分が付着し、印刷成分を付着した気泡１５１は、古紙原料液１５５の液面に浮上した後、開口部１５３から処理槽１５０の外部へ溢れ出し、フロス樋１５４に受けられる。

尚、上記のようなフロス樋を備えた脱墨装置は例えば下記特許文献１に記載されている。

特開２００２−２７５７７６号公報

上記の従来形式では、古紙の印字率が高いとき或いは脱墨剤の投入量が不足すると、古紙原料液１５５の脱墨が不足するといった問題が発生し易く、したがって、処理槽１５０内の古紙原料液１５５の脱墨の状態を把握し、これに基づいて脱墨の度合い（程度）を調節する必要がある。

しかしながら、処理槽１５０内の古紙原料液１５５の脱墨の状態を判断することは難しく、このため、適切な脱墨処理を行なうことが難しいといった問題がある。
本発明は、処理槽内の古紙原料液の脱墨の状態を判断し、適切な脱墨処理を行なうことが可能な脱墨装置および古紙再生処理装置および脱墨装置の使用方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本第１発明は、処理槽内の古紙原料液中に気泡を発生させることによって古紙原料液から印刷成分を分離する脱墨装置であって、
処理槽の上部に開口部が形成され、
処理槽内の古紙原料液の液面に浮上して開口部から処理槽の外部へ溢れ出す気泡の押上力を受けて変移する可動体が設けられているものである。

これによると、古紙原料液に脱墨剤を投入し、この古紙原料液を処理槽に導入し（或は、処理槽に導入した古紙原料液に脱墨剤を投入し）、処理槽内の古紙原料液中に気泡を発生させる。これにより、古紙原料液中の印刷成分が気泡に付着し、印刷成分を付着した気泡は、古紙原料液の液面に浮上した後、フロスとして開口部から処理槽の外部へ溢れ出す。この際、開口部から溢れ出る気泡の押上力を受けて可動体が変移する。

ここで、古紙原料液への脱墨剤の投入量が多いほど、処理槽内において古紙原料液の脱墨が促進され、フロスとして開口部から処理槽の外部へ溢れ出す気泡の量が増えるため、可動体の変移量が増大するという関係を有している。

したがって、脱墨処理時、可動体の変移量に基づいて、処理槽の上部へ浮上する気泡の発生量および処理槽の外部へ溢れ出す気泡の溢流量を把握することができ、気泡の発生量および溢流量から古紙原料液の脱墨の状態を判断し、これに基づいて新たに投入する脱墨剤の投入量を調節することができる。

これにより、古紙原料液に対して適切な脱墨処理を行なうことが可能であり、古紙原料液が要求される度合い（程度）を上回って過度に脱墨されたり或いは古紙原料液の脱墨が不足するのを防止することができる。

本第２発明における脱墨装置は、可動体は処理槽の開口部を開閉する蓋体であるものである。
これによると、脱墨処理時、蓋体は開口部から溢れ出る気泡の押上力を受けて開く。この際、蓋体の開き位置（開き量）に基づいて、処理槽の上部へ浮上する気泡の発生量および処理槽の外部へ溢れ出す気泡の溢流量を把握することができる。

本第３発明における脱墨装置は、可動体の一端縁が、処理槽に、上下揺動自在に設けられているものである。
これによると、気泡が処理槽の開口部から外部に溢流する際、気泡は可動体の一端縁側からは溢流せず、大部分の気泡は可動体の他端縁側から処理槽の外部へ溢流する。

本第４発明における脱墨装置は、処理槽の外部へ溢れ出した気泡が可動体の上面に乗り上げるのを阻止する起立部が、可動体に設けられているものである。
これによると、気泡が処理槽の開口部から外部に溢流する際、気泡が可動体の上面に回り込んで乗り上げるのを阻止することができる。

本第５発明における脱墨装置は、可動体の開き位置を検出する検出装置が備えられているものである。
これによると、開口部から溢れ出る気泡の押上力を受けて可動体が開くと、可動体の開き位置が検出装置により検出され、この検出値に基づいて気泡の溢流量を把握し、脱墨剤の投入量を調節することができる。

本第６発明における脱墨装置は、処理槽に、処理槽の外部へ溢れ出した気泡を受ける受泡部が設けられ、
受泡部に受けられた気泡に消泡用液を噴射して消泡する消泡手段が設けられているものである。

これによると、処理槽の外部へ溢れ出した気泡は受泡部に受けられ、受泡部に受けられた気泡に対して消泡手段から消泡用液を噴射することにより、気泡が消滅する。
本第７発明における脱墨装置は、消泡手段から噴射された消泡用液と消泡により生じた残留液とが受泡部に集められ、
受泡部に集められた液を消泡手段に循環させる循環手段が設けられているものである。

これによると、噴射された消泡用液と気泡の消滅により生じた残留液とが受泡部に集められ、このようにして集められた液は、循環手段によって消泡手段へ循環され、消泡手段から消泡用液として噴射される。このように、受泡部に集められた液を消泡用液として繰り返し再利用するため、新たに水道水等を使用する必要はなく、コストダウンが可能である。また、印刷成分を多量に含む汚水を外部へ排出せずに、複数回消泡に利用して有効活用するため、排液量を減少させることができる。

本第８発明における古紙再生処理装置は、少なくとも上記第１発明から第７発明のいずれか１項に記載の脱墨装置と、脱墨装置によって脱墨処理された後の古紙原料液を抄紙する抄紙装置とが備えられたものである。

本第９発明は、上記第１発明から第７発明のいずれか１項に記載の脱墨装置の使用方法であって、
処理槽内の古紙原料液中に気泡を発生させて脱墨処理を行なっている際、可動体の変移量を求め、
求められた変移量に応じて、古紙原料液の脱墨の度合いを調節するものである。

以上のように本発明によると、処理槽内の古紙原料液の脱墨の状態を把握し、これに基づいて脱墨の度合いを調節し、古紙原料液に対して適切な脱墨処理を行なうことが可能となる。これにより、古紙原料液が要求される度合い（程度）を上回って過度に脱墨されたり或いは古紙原料液の脱墨が不足するのを防止することができる。

本発明の第１の実施の形態における古紙再生処理装置の構成を示す概略図である。 同、古紙再生処理装置の古紙パルプ製造装置の構成を示す概略断面図である。 同、古紙再生処理装置の古紙パルプ製造装置の動作を示す概略断面図である。 同、古紙再生処理装置の脱墨装置の脱墨部の斜視図である。 図４におけるＸ−Ｘ矢視図である。 上記図５の断面図である。 上記図４におけるＹ−Ｙ矢視図である。 上記図７の断面図である。 同、古紙再生処理装置の抄紙装置の構成を示す概略斜視図である。 本発明の第２の実施の形態における古紙再生処理装置の脱墨装置の脱墨部の図である。 同、脱墨部の循環手段に備えられた脱水装置の図である。 本発明の第３の実施の形態における脱墨装置の脱墨部の斜視図である。 同、脱墨部の断面図である。 本発明の第４の実施の形態における脱墨装置の脱墨部の斜視図である。 本発明の第５の実施の形態における脱墨装置の脱墨部の斜視図である。 図１５におけるＸ−Ｘ矢視図である。 本発明の第６の実施の形態における脱墨装置の脱墨部の斜視図である。 同、脱墨部の断面図である。 従来の脱墨装置の断面図である。

（第１の実施の形態）
以下、本発明の第１の実施の形態を、図面を参照して説明する。図１は古紙再生処理装置１の構成を示す概略図であり、古紙再生処理装置１は古紙パルプ製造装置２と脱墨装置３と抄紙装置４と仕上げ装置５と排液処理装置６とを一体的に備える小型のものである。

古紙パルプ製造装置２は、古紙７を離解して再生パルプを製造するものであり、脱墨装置３は、古紙パルプ製造装置２において製造された再生パルプを脱墨するものであり、抄紙装置４は、脱墨装置３において得られた脱墨パルプを抄紙し、抄紙により得られた湿紙を乾燥するものであり、仕上げ装置５は、抄紙装置４において湿紙を乾燥したものを裁断等することにより仕上げを行って再生紙８を得るものであり、排液処理装置６は、古紙パルプ製造装置２と脱墨装置３と抄紙装置４においてそれぞれ生じた排液を処理するものである。
（古紙パルプ製造装置２）
先ず、古紙パルプ製造装置２の構成を説明する。図２，図３は古紙パルプ製造装置２の内部構造を示す概略図である。古紙パルプ製造装置２は、古紙７を離解して再生パルプを製造するものであり、古紙投入部１１とシュレッダー１２と金属片除去部１３と押圧部１４とシュレッダータンク１５と裁断紙量調整部１６とパルパー１７とニーダー１８とを備えている。

古紙投入部１１は、処理を行なう古紙７を古紙パルプ製造装置２内に投入するための開口部である。シュレッダー１２は、投入された古紙７を裁断して再生パルプの製造に適した所定の大きさの裁断紙片２０にするものである。金属片除去部１３は、ステープラーの針等の金属類を取り除くものであり、マグネット等で構成されている。

押圧部１４は、シュレッダータンク１５内の裁断紙片２０を下向きに押圧して裁断紙片２０の嵩高さを低減させる押圧部材２２と、押圧部材２２を昇降させる昇降手段２３とを備えている。シュレッダータンク１５は、裁断紙片２０を一時的に貯留するものであり、排出口２６には、シュレッダータンク１５内の裁断紙片２０を排出する排出装置２７が設けられている。

裁断紙量調整部１６は、排出口２６から排出される裁断紙片２０を受け止める受け皿２９と、受け皿２９に受け止められた裁断紙片２０の重量を計測する計測部３０を備えている。受け皿２９は、図２に示した水平姿勢と、図３に示したパルパー１７へ向けて傾斜する傾斜姿勢とにわたって傾動自在である。また、受け皿２９のパルパー１７に隣接する側壁部２９ａは、図２に示す立ち姿勢の通常位置と、図３に示すパルパー１７に向けて傾倒する傾倒位置とにわたって開閉可能に設けられ、受け皿２９の傾動に伴って傾倒し、受け皿２９の復動に伴って立ち姿勢に復帰するように構成されている。

パルパー１７は、古紙７の裁断紙片２０を、水および離解促進剤の液体と攪拌し離解を行って再生パルプを製造するものである。パルパー１７は、裁断紙片２０が投入される攪拌槽３２と、攪拌槽３２に給水する給水部３３と、攪拌槽３２に離解促進剤を供給する離解促進剤供給部３４とを備えている。

攪拌槽３２の底部には、裁断紙片２０を給水部３３から給水された水とともに攪拌して離解するための攪拌羽根３５と、攪拌羽根３５を回転駆動させるモータ等の駆動手段３６と、槽内において生成された再生パルプ含有液３７を取り出す取出部３８が設けられている。

尚、再生パルプ含有液３７とは、攪拌槽３２内で裁断紙片２０を離解することにより得られた再生パルプを含む液体のことであり、この再生パルプの他に、離解途中の古紙７と水と水中に取り出されたインク成分やトナー成分等の印刷成分と離解促進剤等を含む液体である。

取出部３８には、ポンプ（図示省略）と開閉弁（図示省略）を備えた配管４１の一端が接続されている。また、配管４１の他端はニーダー１８に接続されており、開閉弁を開いてポンプを駆動することにより、攪拌槽３２内の再生パルプ含有液３７が配管４１を通ってニーダー１８へ供給される。ニーダー１８は、再生パルプに混入しているトナー成分等を再生パルプから分離させるように混練するものである。
（脱墨装置３）
次に、脱墨装置３の構成を説明する。図１に示すように、脱墨装置３は、古紙パルプ製造装置２の下流側（後段側）に設けられており、脱墨前希釈部４２と脱墨部４３とすすぎ部４４を備えている。

脱墨前希釈部４２は、古紙パルプ製造装置２のニーダー１８から送られた再生パルプ含有液３７を脱墨に適した所定の繊維濃度にまで希釈するものであり、希釈用水を投入する希釈水投入部（図示省略）を備えている。

図４〜図８に示すように、脱墨部４３は、フローテーターと呼ばれ、脱墨前希釈部４２において希釈された再生パルプ含有液３７（古紙原料液の一例）を導入する処理槽４６と、処理槽４６の下部から空気を吹き出して気泡４８を発生させる気泡発生手段４７（散気装置）とを備え、処理槽４６内の再生パルプ含有液３７中に気泡４８を発生させることによって再生パルプ含有液３７からインク成分やトナー成分等の印刷成分を分離する。

処理槽４６は、前後一対の縦板部４６ａ，４６ｂと左右一対の縦板部４６ｃ，４６ｄと底部４６ｅとを有するとともに、上部に開口部５０を有する四角箱形状の槽であり、複数本の支柱５１によって床面上に支持されている。

処理槽４６の底部４６ｅの前端隅部（一端隅部）には、脱墨前希釈部４２において希釈された再生パルプ含有液３７を槽内に流入させる流入部５４が設けられ、処理槽４６の底部４６ｅの後端隅部（他端隅部）には、脱墨処理された脱墨パルプを含む脱墨パルプ含有液（古紙原料液の一例）を槽外へ流出させる流出部５５が設けられている。

脱墨前希釈部４２と流入部５４との間には、脱墨前希釈部４２において希釈された再生パルプ含有液３７を処理槽４６内へ供給する供給配管５６が接続されている。この供給配管５６には供給用ポンプ５７と供給用弁５８とが設けられている。

図６に示すように、処理槽４６内は複数の仕切壁５９によって複数の脱墨室６０に区画されており、仕切壁５９の一部が開口することにより、全ての脱墨室６０が連通している。これにより、処理槽４６内には、上流側の流入部５４から各脱墨室６０を通って下流側の流出部５５に至る流通経路が形成される。

処理槽４６の外側には、再生パルプ含有液３７の液面に浮上して開口部５０から処理槽４６の外部へ溢れ出す気泡４８（フロス）を受ける受泡槽６２（受泡部の一例）が設けられている。受泡槽６２は、四角枠形状に設けられた前後左右の立壁部６３ａ〜６３ｄと、立壁部６３ａ〜６３ｄの下端に設けられた底板部６４とを備えている。

また、処理槽４６の上部には、開口部５０から処理槽４６の外部へ溢れ出す気泡４８の押上力を受けて開口部５０を開閉する蓋体６５（可動体の一例）が設けられている。図４に示すように、蓋体６５は、前後一対の短尺端縁６５ａ，６５ｂと左右一対の長尺端縁６５ｃ，６５ｄとを有する長方形状に形成されており、発泡スチロール又はプラスチック段ボール又はアルミニウム等の軽金属或いはＦＲＰ等の合成樹脂等を材質にして製作されている。

尚、蓋体６５の重量は、気泡４８の押上力により容易に開閉可能な程度、すなわち、処理槽４６の開口部５０の面積あたり、例えば０．０２〜２．０ｇ／ｃｍ^２、好ましくは０．０４〜１．０ｇ／ｃｍ^２程度である。

蓋体６５の一方の長尺端縁６５ｃ（一端縁の一例）が、連結部材６６を介して、処理槽４６の左右一側方の縦板部４６ｃの上端縁に上下揺動自在（変移自在）に設けられている。尚、連結部材６６は、例えば、帯板状のゴム（弾性材）等からなり、蓋体６５の一方の長尺端縁６５ｃと処理槽４６の縦板部４６ｃの上端縁とに全長にわたり接合されている。

また、図４，図８に示すように、蓋体６５の他方の長尺端縁６５ｄ（遊端縁）には、処理槽４６の外部へ溢れ出した気泡４８が蓋体６５の上面に乗り上げるのを阻止する起立部６７が設けられている。この起立部６７は、蓋体６５の他方の長尺端縁６５ｄから立ち上った板状の部材であり、長尺端縁６５ｄの全長にわたって設けられている。

図７に示すように、脱墨部４３には、蓋体６５の開き位置Ａを検出する検出装置６８が設けられている。すなわち、検出装置６８は、仮想線で示した蓋体６５が開口部５０を閉じる閉位置Ｂを基準にしてどれくらいの距離だけ上方へ開いているかという開き量（変移量）を検出するものであり、例えば蓋体６５の上方に設けられた超音波センサー６８ａと、蓋体６５の他方の長尺端縁６５ｄの上面に設けられ且つ超音波センサー６８ａの下方に対向する被検出板６８ｂとを備えている。

超音波センサー６８ａから被検出板６８ｂまでの上下間距離を検知することによって、蓋体６５の開き位置Ａ（開き量）が求められる。尚、処理槽４６の上部へ浮上する気泡４８の量および開口部５０から処理槽４６の外部へ溢れ出す気泡４８の量が増加するほど、検出装置６８によって検出される蓋体６５の開き位置Ａが上昇する（すなわち蓋体６５の開き量が増大する）。

図６に示すように、脱墨部４３には、再生パルプ含有液３７中に液体状の脱墨剤７０を投入する脱墨剤投入手段７１が設けられている。脱墨剤投入手段７１は、脱墨剤７０を貯留する脱墨剤タンク７２と、供給配管５６の途中と脱墨剤タンク７２とに接続される脱墨剤投入配管７３と、脱墨剤投入配管７３に設けられた投入用ポンプ７４および投入用電磁弁７５とを有している。尚、脱墨剤７０には界面活性剤等が用いられる。

また、脱墨部４３には、検出装置６８の検出値に基づいて投入用ポンプ７４と投入用電磁弁７５とを制御する制御部７６が設けられている。制御部７６が投入用ポンプ７４を駆動するとともに投入用電磁弁７５を開くことにより、脱墨剤タンク７２内の脱墨剤７０が脱墨剤投入配管７３を通って供給配管５６内の再生パルプ含有液３７に投入される。また、制御部７６が投入用ポンプ７４の駆動を停止するとともに投入用電磁弁７５を閉じることにより、脱墨剤７０の投入が停止される。尚、投入用電磁弁７５は制御部７６の制御により様々な開度で開かれ、投入用電磁弁７５の開度を変えることにより、脱墨剤７０の投入量を変えることができ、これにより、処理槽４６内の再生パルプ含有液３７の脱墨の度合いを調節することができる。

図５，図７，図８に示すように、受泡槽６２の内側には、受泡槽６２に受けられた気泡４８に消泡用液７９を噴射して消泡する消泡手段８０が設けられている。消泡手段８０は、左右片方の立壁部６３ｄの内側に設けられた消泡管８１と、消泡管８１に設けられた複数の噴出口８２（ノズル）とを備えている。また、消泡用液７９には、水道水、又は、後述する抄紙装置４（図９参照）のワイヤー部９２において脱墨パルプ含有液を濾過することにより得られる濾過水（白水と言う）を用いている。受泡槽６２の底板部６４には、受泡槽６２に集められた液を外部に排出する排出部８３が設けられている。尚、図５に示すように、底板部６４は排出部８３の側が低位になるように傾斜している。

図１，図６に示すように、すすぎ部４４は処理槽４６内において得られた脱墨パルプを含む脱墨パルプ含有液（古紙原料液の一例）中の脱墨剤を洗浄して除去するものである。図４〜図６に示すように、処理槽４６の流出部５５とすすぎ部４４との間には排出配管８６が接続されている。
（抄紙装置４）
次に、抄紙装置４の構成を説明する。図１に示すように、抄紙装置４は、脱墨装置３の下流側（後段側）に設けられており、すすぎ部４４によるすすぎの終了した脱墨パルプ含有液を抄紙するものであり、図９に示すように、ヘッドボックス９１とワイヤー部９２と脱水部９３とドライヤー部９４を備えている。

ヘッドボックス９１は、すすぎ部４４によるすすぎの終了した脱墨パルプ含有液をワイヤー部９２に均一に供給するためのものである。また、ワイヤー部９２は、無端状のメッシュベルト９５を備えており、メッシュベルト９５の網目によって脱墨パルプ含有液を濾過して脱水し、水分を比較的多く含んだ繊維の層である湿紙９６を形成するためのものである。尚、ワイヤー部９２には、メッシュベルト９５を用いた濾過によって得られる白水を回収して貯留する濾過液回収槽１２０が備えられている。

脱水部９３は、無端状の吸水ベルト９７と圧搾ローラ９８とを備えており、湿紙９６に含まれる水分を吸水ベルト９７に吸水させ、さらに、圧搾ローラ９８で圧搾して湿紙９６を脱水するためのものである。ドライヤー部９４は、回転ローラ９９と、ヒータを内蔵した乾燥ローラ１００と、これらローラ９９，１００間に掛け渡された搬送ベルト１０１を備えており、乾燥ローラ１００で湿紙９６を乾燥させて仕上げ前の再生紙１０２を得るためのものである。
（仕上げ装置５）
次に、仕上げ装置５の構成を説明する。図１に示すように、仕上げ装置５は、抄紙装置４の下流側（後段側）に設けられており、カレンダー部１０３とカット部１０４を備えている。図９に示すように、カレンダー部１０３は、再生紙の平坦度を上げるためのプレスローラ１０５を備え、カット部１０４は再生紙を所定のサイズにカットする裁断刃（図示省略）を備えている。
（排液処理装置６）
次に、排液処理装置６の構成を説明する。図１に示すように、排液処理装置６は脱墨排水タンク１０７とすすぎ排水タンク１０８と抄紙排水タンク１０９の各槽体を有している。汚染の程度が高く再利用が困難な脱墨排水タンク１０７内の排水は、必要に応じて所定の廃液処理を行なって無毒化した後、古紙再生処理装置１の外部に排出するように構成されている。また、汚染の程度が低く再利用が可能なすすぎ排水タンク１０８と抄紙排水タンク１０９内の排水は、フィルターを通してインクおよびトナー等を除去し、必要に応じて薬剤を添加し中和する等の処理を施した後、再度パルパー１７又は脱墨前希釈部４２等へ供給し再利用可能に構成されている。
（第１の実施の形態の作用）
以下、上記構成における作用を説明する。

先ず、図２に示すように、古紙７を古紙パルプ製造装置２の古紙投入部１１から投入すると、シュレッダー１２が古紙７を所定の大きさの裁断紙片２０に裁断し、金属片除去部１３が金属類を除去し、裁断紙片２０がシュレッダータンク１５内に一時的に貯留される。この際、図２の仮想線で示すように、昇降手段２３によって押圧部材２２を降下させ、押圧部材２２で裁断紙片２０を下向きに押圧して、裁断紙片２０の嵩高さを低減することも可能である。

次に、排出装置２７を作動して、シュレッダータンク１５内の裁断紙片２０を、排出口２６から排出し、受け皿２９に投下し、受け皿２９内の裁断紙片２０の重量を計測部３０で計測する。計測部３０による計測値が設定値に達した時点で排出装置２７を停止し、図３に示すように、駆動手段を駆動して受け皿２９を傾斜姿勢に傾動し、側壁部２９ａを傾倒して裁断紙片２０をパルパー１７の攪拌槽３２へ投入する。

パルパー１７では、上記裁断紙片２０の投入に先立って、予め投入される裁断紙片２０の量に応じた量の水を給水部３３から攪拌槽３２に供給しておき、駆動手段３６を作動して攪拌羽根３５を回転し、攪拌槽３２内の水を攪拌しておく。

このような状態で、上記のようにして裁断紙片２０を投入することにより、攪拌槽３２内で裁断紙片２０と水とを容易に混合することができる。そして、離解促進剤供給部３４より離解促進剤を攪拌槽３２に投入することにより、攪拌槽３２内において裁断紙片２０が水および離解促進剤と攪拌されて再生パルプ含有液３７が形成される。

その後、開閉弁を開いてポンプを駆動することにより、攪拌槽３２内の再生パルプ含有液３７は取出部３８から配管４１を通ってニーダー１８へ供給され、ニーダー１８において再生パルプが混練される。

混練後、再生パルプ含有液３７は、図１に示すように、ニーダー１８から脱墨装置３の脱墨前希釈部４２へ送られ、脱墨前希釈部４２において、希釈用水を投入され、脱墨に適した繊維濃度にまで希釈される。

その後、図６に示すように、供給用ポンプ５７を駆動するとともに供給用弁５８を開くことにより、希釈された再生パルプ含有液３７が、脱墨前希釈部４２から供給配管５６を通り、流入部５４から処理槽４６内に導入される。

この際、投入用ポンプ７４を駆動するとともに投入用電磁弁７５を所定の開度に開くことにより、脱墨剤タンク７２内の脱墨剤７０が脱墨剤投入配管７３を通って供給配管５６内を流れる再生パルプ含有液３７に所定量投入される。

そして、気泡発生手段４７が上記のようにして処理槽４６内に導入された再生パルプ含有液３７中に気泡４８を発生させることにより、再生パルプ含有液３７中の印刷成分が気泡４８に付着し、印刷成分を付着した気泡４８は、液面に浮上した後、図８に示すように、フロスとして開口部５０から処理槽４６の外部へ溢れ出す。この際、蓋体６５が、開口部５０から溢れ出る気泡４８（フロス）の押上力を受けて上方に揺動（変移）し、開口部５０を開く。このとき、蓋体６５の開き位置Ａが検出装置６８により検出される。

ここで、脱墨剤７０の投入量が多いほど、処理槽４６内において再生パルプ含有液３７の脱墨が促進され、処理槽４６の上部へ浮上する気泡４８の量およびフロスとして開口部５０から外部へ溢れ出す気泡４８の量が増えるため、蓋体６５の開き位置Ａが上昇するという関係を有している。

したがって、制御部７６は、上記検出装置６８により検出された蓋体６５の開き位置Ａに基づいて、開口部５０から外部へ溢れ出す気泡４８の溢流量を把握し、この溢流量から処理槽４６内の再生パルプ含有液３７の脱墨の状態を判断する。

すなわち、検出された蓋体６５の開き位置Ａが基準となる所定位置よりも低い場合、気泡４８の溢流量が所定量よりも少なく、脱墨が不足している状態であると判断する。また、検出された蓋体６５の開き位置Ａが所定位置よりも高い場合、気泡４８の溢流量が所定量よりも多く、再生パルプ含有液３７が過度に脱墨されている状態であると判断する。

図６に示すように、例えば、制御部７６は、脱墨が不足している状態であると判断した場合、投入用電磁弁７５の開度を所定の開度よりも大きく開き、供給配管５６内を流れる再生パルプ含有液３７に新たに投入される脱墨剤７０の投入量を所定量よりも多くする。これにより、脱墨が促進される。

尚、脱墨剤７０の投入量が非常に少ない場合、気泡４８が開口部５０から溢流せず、蓋体６５は閉位置Ｂに位置し、このような場合も脱墨剤７０の投入量を増やす。
反対に、制御部７６は、再生パルプ含有液３７が過度に脱墨されている状態であると判断した場合、投入用電磁弁７５の開度を所定の開度よりも小さく開き、供給配管５６内を流れる再生パルプ含有液３７に新たに投入される脱墨剤７０の投入量を所定量よりも少なくする。これにより、脱墨が抑制される。

上記のように、検出された蓋体６５の開き位置Ａに基づいて制御部７６が新たに投入される脱墨剤７０の投入量を調節することにより、脱墨の過不足を抑制することができ、適切な脱墨処理を行なうことができる。

尚、流入部５４から処理槽４６に導入された再生パルプ含有液３７は、脱墨室６０を流れながら脱墨処理された後、脱墨パルプを含む脱墨パルプ含有液として流出部５５から排出される。

また、図８に示すように、開口部５０から処理槽４６の外部へ溢れ出した気泡４８は受泡槽６２に受けられる。消泡用液７９を消泡手段８０の噴出口８２から受泡槽６２に受けられた気泡４８に対して噴射することにより、気泡４８が消滅する。この際、上記噴射された消泡用液７９と気泡４８の消滅により生じた残留液とは排出部８３から受泡槽６２の外部へ排出される。

また、図４，図８に示すように、蓋体６５の一方の長尺端縁６５ｃが連結部材６６を介して処理槽４６の左右一方の縦板部４６ｃの上端縁に設けられているため、気泡４８が処理槽４６の開口部５０から外部に溢流する際、気泡４８は蓋体６５の一方の長尺端縁６５ｃ側からは溢流せず、大部分の気泡４８が蓋体６５の他方の長尺端縁６５ｄ側から処理槽４６の外部へ溢流するとともに、僅かな量の気泡４８が蓋体６５の短尺端縁６５ａ，６５ｂ側から処理槽４６の外部へ溢流する。このように気泡４８を開口部５０の周囲のいずれか三方から溢流させることにより、受泡槽６２の左右一方の立壁部６３ｃと処理槽４６との間隔Ｃを縮小したり、或いは、受泡槽６２を開口部５０の周囲三方のみに設けることも可能となる。

また、気泡４８が処理槽４６の開口部５０から外部に溢流する際、蓋体６５に設けられた起立部６７により、気泡４８が蓋体６５の上面に回り込んで乗り上げるのを阻止することができる。

流出部５５から処理槽４６の外部へ排出された脱墨パルプ含有液は、排出配管８６を流れて、脱墨部４３からすすぎ部４４へ供給され、すすぎ部４４において、脱墨パルプ含有液中の脱墨剤が洗浄され除去される。

すすぎ部４４によるすすぎを終了した脱墨パルプ含有液は、図１，図９に示すように、すすぎ部４４から抄紙装置４のヘッドボックス９１に供給され、ヘッドボックス９１からワイヤー部９２に均一に供給される。ワイヤー部９２に供給された脱墨パルプ含有液がメッシュベルト９５によって脱水濾過されることで、湿紙９６が形成され、湿紙９６の水分が脱水部９３の吸水ベルト９７に吸収され、さらに、湿紙９６は、圧搾ローラ９８で圧搾されて脱水され、その後、ドライヤー部９４の乾燥ローラ１００で乾燥される。これにより、仕上げ前の再生紙１０２が得られる。

その後、仕上げ前の再生紙１０２は、ドライヤー部９４から仕上げ装置５のカレンダー部１０３へ搬送され、プレスローラ１０５でプレスされて平坦度を上げられた後、カット部１０４において所定のサイズにカットされる。これにより、図１に示すように、所定のサイズの再生紙８が製造される。

尚、脱墨処理後にメンテナンスを行う際、洗浄水（水道水）を、流入部５４から処理槽４６内に注入し、開口部５０から外部に溢流させる。これにより、蓋体６５の下面が溢流する洗浄水により洗浄される。尚、上記のように起立部６７によって気泡４８が蓋体６５の上面に乗り上げるのを阻止することができるため、蓋体６５の上面が気泡４８によって汚れることは少なく、これにより、蓋体６５の上面の洗浄を不要にし得る。
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態では図１０，図１１に示すように、脱墨部４３には、受泡槽６２に集められた液（すなわち噴射された消泡用液７９と気泡４８の消滅により生じた残留液との混合液）を消泡手段８０に循環させる循環手段１１５が設けられている。

循環手段１１５は、一端が受泡槽６２の排出部８３に接続されるとともに他端が消泡管８１に接続された循環管路１１６と、循環管路１１６上に設けられた脱水装置１１７および循環ポンプ１１８とを備えている。循環管路１１６には、水道水を供給する水道水供給管路１１９と、抄紙装置４のワイヤー部９２の濾過液回収槽１２０（図９参照）に溜まった白水を供給する白水供給管路１２１とが接続されている。水道水供給管路１１９には一方の弁１２２が設けられ、白水供給管路１２１には他方の弁１２３とポンプ１３３とが設けられている。

脱水装置１１７は、一対の回転ローラ１２４間に掛け渡されたメッシュベルト１２５と、片方の回転ローラ１２４を回転駆動する駆動装置（図示省略）と、往路軌道１２６のメッシュベルト１２５を上下両側から挟持する一対の圧搾ローラ１２７と、往路軌道１２６のメッシュベルト１２５の始端側に設けられた供給ホッパー１２８と、往路軌道１２６と復路軌道１２９との間に設けられた受液槽１３０と、復路軌道１２９の始端側に設けられたスクレーパー１３１とを備えている。そして、回転ローラ１２４を回転駆動することにより、メッシュベルト１２５が回動する。

循環管路１１６は第１および第２循環管路１１６ａ，１１６ｂに分割され、第１循環管路１１６ａの一端が受泡槽６２の排出部８３に接続されるとともに他端が供給ホッパー１２８に接続され、第２循環管路１１６ｂの一端が受液槽１３０に接続されるとともに他端が消泡管８１に接続されている。

以下、上記構成における作用を説明する。
脱墨処理時、ワイヤー部９２の濾過液回収槽１２０と脱水装置１１７の受液槽１３０とが空であるとき、一方の弁１２２を開く。

これにより、水道水が、水道水供給管路１１９から循環管路１１６へ供給され、消泡用液７９として消泡管８１の噴出口８２から受泡槽６２内の気泡４８に噴射される。これにより、受泡槽６２内の気泡４８が消滅し、噴射された消泡用液７９（水道水）と気泡４８の消滅により生じた残留液との混合液１３４が受泡槽６２に集められる。

この混合液１３４は、印刷成分と再生パルプ（古紙パルプ）と水道水と脱墨剤７０等を含む液体であり、受泡槽６２内から第１循環管路１１６ａを通って脱水装置１１７の供給ホッパー１２８に供給され、供給ホッパー１２８から回動するメッシュベルト１２５上に供給され、メッシュベルト１２５で濾過される。さらに、混合液１３４中に含まれている離解途中の再生パルプ１３２が圧搾ローラ１２７により圧搾され脱水される。

上記のような濾過および圧搾によって生じた濾過液１３５は受液槽１３０に回収されて貯留される。受液槽１３０内の液量が所定量に達すると、一方の弁１２２を閉じて水道水の供給を停止し、循環ポンプ１１８を駆動することにより、受液槽１３０内の濾過液１３５が第２循環管路１１６ｂを通って消泡管８１へ循環され、噴出口８２から消泡用液７９として噴射される。

また、脱水装置１１７の受液槽１３０が空であるが、ワイヤー部９２の濾過液回収槽１２０に所定量の白水が溜まっているとき、他方の弁１２３を開くとともにポンプ１３３を駆動する。

これにより、濾過液回収槽１２０内の白水が、白水供給管路１２１から循環管路１１６へ供給され、消泡用液７９として消泡管８１の噴出口８２から受泡槽６２内の気泡４８に噴射される。これにより、受泡槽６２内の気泡４８が消滅し、噴射された消泡用液７９（白水）と気泡４８の消滅により生じた残留液との混合液１３４が受泡槽６２に集められる。

この混合液１３４は、同様にして、脱水装置１１７で濾過され、受液槽１３０内の液量が所定量に達すると、他方の弁１２３を閉じるとともにポンプ１３３を停止して白水の供給を停止し、循環ポンプ１１８を駆動することにより、受液槽１３０内の濾過液１３５が第２循環管路１１６ｂを通って消泡管８１の噴出口８２から消泡用液７９として噴射される。

また、脱墨処理時、すでに脱水装置１１７の受液槽１３０内に所定量の濾過液１３５が溜まっている場合は、弁１２２，１２３を閉じて水道水と白水を利用せず、受液槽１３０内の濾過液１３５を消泡用液７９として循環させて利用してもよい。

上記のように、受泡槽６２に集められた液１３４を消泡用液７９として繰り返し再利用するため、コストダウンが可能である。
また、脱水装置１１７の受液槽１３０内の液量が所定量を超えた場合、超えた分量だけ廃棄してもよい。尚、脱水装置１１７において脱水された再生パルプ１３２は、スクレーパー１３１によってメッシュベルト１２５上から剥がされた後、廃棄又は再利用される。
（第３の実施の形態）
第３の実施の形態では図１２，図１３に示すように、処理槽４６の前縦板部４６ａの上端縁と蓋体６５の前方の短尺端縁６５ａとの間および処理槽４６の後縦板部４６ｂの上端縁と蓋体６５の後方の短尺端縁６５ｂとの間にはそれぞれ、伸縮自在な蛇腹状のカバー１３６が設けられている。

これによると、気泡４８が処理槽４６の開口部５０から外部に溢流する際、開口部５０の前後両端部からの気泡４８の溢流がカバー１３６によって阻止されるため、気泡４８は全て蓋体６５の他方の長尺端縁６５ｄ側から処理槽４６の外部へ溢流する。このように気泡４８を開口部５０の周囲のいずれか一方から溢流させることにより、受泡槽６２を開口部５０の周囲のいずれか一方のみに設けることが可能となり、脱墨部４３を小型化できる。

上記各実施の形態では、起立部６７を蓋体６５の長尺端縁６５ｄに設けたが、長尺端縁６５ｄに限定されるものではなく、各端縁６５ａ〜６５ｄのいずれか一つ又は複数の端縁に設けてもよい。
（第４の実施の形態）
先述した第１の実施の形態では、図４，図８に示すように、蓋体６５の一方の長尺端縁６５ｃが連結部材６６を介して処理槽４６の左右一側方の縦板部４６ｃの上端縁に揺動自在に設けられているが、本第４の実施の形態では図１４に示すように、蓋体６５の一方の短尺端縁６５ａが連結部材６６を介して処理槽４６の前後一側方の縦板部４６ａの上端縁に揺動自在に設けられている。

尚、第１の実施の形態のものは、第４の実施の形態のものに比べて、連結部材６６の反対側から外部に溢れ出る気泡４８の溢流量が多くなり、それ以外の方向からの気泡４８の溢流量が少ない。
（第５の実施の形態）
第５の実施の形態では図１５，図１６に示すように、蓋体６５は中央部分で第１蓋体１３７ａと第２蓋体１３７ｂとに二分割されており、これら第１および第２蓋体１３７ａ，１３７ｂは、連結部材６６を介して、処理槽４６に上下揺動自在に設けられている。尚、この場合、連結部材６６として、一対のヒンジが用いられている。また、第１および第２蓋体１３７ａ，１３７ｂに対応させて、検出装置６８も二組設けられており、制御部７６は両検出装置６８で検出された第１および第２蓋体１３７ａ，１３７ｂの各開き位置Ａの平均値を採用する。

上記第５の実施の形態では蓋体６５を第１および第２蓋体１３７ａ，６５ｂに二分割したが、三分割以上の複数分割してもよい。また、検出装置６８を一組だけ設け、いずれか片方の蓋体の開き位置Ａのみを検出してもよい。
（第６の実施の形態）
第６の実施の形態では図１７，図１８に示すように、蓋体６５は、水平姿勢を保ちつつ、処理槽４６の上端縁に昇降自在に設けられている。すなわち、処理槽４６の上端縁の四隅には、蓋体６５を上下方向に案内する軸形状の案内部材１３８が立設されている。蓋体６５の四隅には案内孔１３９が形成され、案内部材１３８が下方から案内孔１３９に挿入されている。また、起立部６７は蓋体６５の全周端縁に設けられている。

これによると、印刷成分を付着した気泡４８は、液面に浮上した後、フロスとして開口部５０の全周から溢れ出す。この際、蓋体６５が、開口部５０から溢れ出る気泡４８の付勢力を受けて上昇し、開口部５０を開く。このとき、蓋体６５の開き位置Ａが検出装置６８により検出される。

上記各実施の形態では、検出装置６８よって蓋体６５の開き位置Ａを自動的に検出し、これに基づいて、処理槽４６から溢れ出る気泡４８の量を把握しているが、検出装置６８を設けず、蓋体６５の開き位置Ａを目視により把握してもよい。

上記各実施の形態では、図６に示すように、処理槽４６内に複数枚の仕切壁５９を設けて、処理槽４６内を複数の脱墨室６０に区画したが、単数枚の仕切壁５９を設けて、二つの脱墨室に区画してもよい。

上記各実施の形態では、図６に示すように、脱墨剤７０を処理槽４６の上流側に接続された供給配管５６に投入しているが、脱墨剤７０を処理槽４６内に導入された再生パルプ含有液３７に投入してもよい。

上記各実施の形態では、脱墨剤７０の投入量を増減することにより、処理槽４６内の再生パルプ含有液３７の脱墨の度合いを調節しているが、気泡発生手段４７から吹き出される空気の吹き出し量を増減することにより、上記脱墨の度合いを調節してもよい。すなわち、脱墨が不足している場合、上記空気吹き出し量を増やすことにより、脱墨を促進させ、過度に脱墨されている場合、上記空気吹き出し量を減らすことにより、脱墨を抑制させてもよい。

或は、再生パルプ含有液３７が処理槽４６内に流入してから処理槽４６外へ流出するまでの滞留時間を増減することにより、上記脱墨の度合いを調節してもよい。すなわち、脱墨が不足している場合、上記滞留時間を増やすことにより、脱墨を促進させ、過度に脱墨されている場合、上記滞留時間を減らすことにより、脱墨を抑制させてもよい。尚、滞留時間の増減は図６に示した供給用ポンプ５７の回転速度を調節することによって行うことが可能であり、上記回転速度を低速にすることで滞留時間が増長され、上記回転速度を高速にすることで滞留時間が短縮される。

上記各実施の形態では、一般会社向けの小型の古紙再生処理装置１を挙げたが、製紙工場に設置される大型の古紙再生処理装置であっても適用できる。

１ 古紙再生処理装置
３ 脱墨装置
４ 抄紙装置
３７ 再生パルプ含有液（古紙原料液）
４６ 処理槽
４８ 気泡
５０ 開口部
６２ 受泡槽（受泡部）
６５ 蓋体（可動体）
６５ｃ 蓋体の一方の長尺端縁（一端縁）
６７ 起立部
６８ 検出装置
７９ 消泡用液
８０ 消泡手段
１１５ 循環手段
１３７ａ，１３７ｂ 第１および第２蓋体（可動体）
Ａ 開き位置

Claims (9)

1. 処理槽内の古紙原料液中に気泡を発生させることによって古紙原料液から印刷成分を分離する脱墨装置であって、
   処理槽の上部に開口部が形成され、
   処理槽内の古紙原料液の液面に浮上して開口部から処理槽の外部へ溢れ出す気泡の押上力を受けて変移する可動体が設けられていることを特徴とする脱墨装置。
2. 可動体は処理槽の開口部を開閉する蓋体であることを特徴とする請求項１記載の脱墨装置。
3. 可動体の一端縁が、処理槽に、上下揺動自在に設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の脱墨装置。
4. 処理槽の外部へ溢れ出した気泡が可動体の上面に乗り上げるのを阻止する起立部が、可動体に設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の脱墨装置。
5. 可動体の開き位置を検出する検出装置が備えられていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の脱墨装置。
6. 処理槽に、処理槽の外部へ溢れ出した気泡を受ける受泡部が設けられ、
   受泡部に受けられた気泡に消泡用液を噴射して消泡する消泡手段が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の脱墨装置。
7. 消泡手段から噴射された消泡用液と消泡により生じた残留液とが受泡部に集められ、
   受泡部に集められた液を消泡手段に循環させる循環手段が設けられていることを特徴とする請求項６記載の脱墨装置。
8. 少なくとも上記請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の脱墨装置と、脱墨装置によって脱墨処理された後の古紙原料液を抄紙する抄紙装置とが備えられたことを特徴とする古紙再生処理装置。
9. 上記請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の脱墨装置の使用方法であって、
   処理槽内の古紙原料液中に気泡を発生させて脱墨処理を行なっている際、可動体の変移量を求め、
   求められた変移量に応じて、古紙原料液の脱墨の度合いを調節することを特徴とする脱墨装置の使用方法。

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