JPH04333681A - パルプ離解装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、新聞紙、雑誌など不要
になった紙材を効率よくパルプ状に離解させるパルプ離
解装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】紙パルプ産業においては、省資源および
省エネルギーの時代の低コスト原料として、大量の古紙
が利用されており、今後もこの傾向は拡大される方向に
ある。新聞紙、雑誌など古紙の再利用化にあたっては、
古紙を低動力でいかに効率よくパルプ状に離解するかが
一つのポイントとなっており、早期にこれを実現するこ
とが望まれている。

【０００３】図６および図７は、従来のパルプ離解装置
を示している。図６の装置は高濃度パルプに用いられる
ものであり、離解タンク１内に水と古紙等の紙材が投入
される。離解タンク１内の水と紙材は、軸２の先端に取
付けられた離解刃（図示略）によって攪拌され、単繊維
状に離解されるようになっている。離解刃が取付けられ
る軸２は、Ｖベルト３を介してモータ４に連結されてお
り、モータ４の回転数は運転条件によって適宜可変され
る。図７の装置は、低濃度パルプに用いられるものであ
り、予め離解タンク１１内に水と紙材が投入される。離
解タンク１１内に投入された水と紙材は、軸２２の先端
に取付けられた離解刃（図示略）によって攪拌され、単
繊維状に離解されるようになっている。この装置の場合
も、可変速制御部２３の調整によって離解刃が取付けら
れる軸２２の回転数が可変可能となっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】離解タンク内に投入さ
れる紙材の離解を促進させるには、水よりも温水を使用
したほうが良いが、そのためには離解タンクの外側にス
チームジャケットや電気ヒータ等の加熱手段を設けるこ
とが必要となる。これらの加熱手段を離解タンクの外側
に設ける場合は、離解タンクが大型化し取扱いが不便に
なる。また、加熱のためのスチームまたは電気が必要と
なるため、離解コストが高くなるという問題もある。紙
材の離解においては、離解開始時には離解刃の回転数を
低速にし、離解状態に応じて徐々に離解刃の回転数を高
めることが効率的である。また、離解状態（単繊維化）
は離解刃の回転が高回転であればあるほど良好になる。 しかし、単繊維化に至るまでの運転条件は、紙材からな
る被離解物の種類によって異なり、離解刃の回転数の調
整は、作業者の経験と感にたよっていた。したがって、
離解作業に熟知していないと、単繊維化に至るまでの時
間が長くなり、効率のよい作業ができなくなるという問
題があった。

【０００５】また、従来装置では、離解作業の仕上げ段
階で離解の促進に効果がある衝突板が離解タンクの内壁
に取付けられているが、離解の初期には粗離解物が一部
の衝突板の表面に片寄った状態で引掛ることがある。そ
のため、離解タンク内で異音、振動が発生し、最終的に
は離解刃の回転ができなくなり、離解不能に至るという
問題があった。したがって、衝突板の大きさや、長さ、
形状等は大きな制限を受けることになり、衝突板は効果
があるにもかかわらず一部の装置のみに採用されている
。なお、離解タンクの底部に同軸状にインペラとエクス
トラクタを設け、インペラの回転と、インペラとエクス
トラクタとの間で離解を行なう装置（実公昭５８−４６
１５５号公報）が知られているが、この装置の場合も被
離解物の剪断が不十分であり、短時間で離解作業は困難
となる。

【０００６】本発明は、上記の問題に着目し、紙材であ
る被離解物の種類等に応じた離解刃の回転数の調整や、
離解の促進に効果がある衝突板を必要とすることなく、
短時間で十分に離解が可能なパルプ離解装置を提供する
ことを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的に沿う本発明に
係るパルプ離解装置は、紙材からなる被離解物および液
体が投入される離解タンクと、前記離解タンク内に設け
られ、軸心まわりに回転可能な複数の離解刃と、前記複
数の離解刃を同一方向に回転駆動させる回転駆動手段と
、を具備したものから成る。

【０００８】

【作用】このように構成されたパルプ離解装置において
は、まず離解タンク内に紙材からなる被離解物および液
体が投入される。離解タンク内に被離解物および液体が
投入されると、離解タンク内に設けられた複数の離解刃
の回転によって被離解物および液体が攪拌され、被離解
物の離解が行なわれる。この場合、複数の離解刃は回転
駆動手段によって同一方向に回転駆動されるため、各離
解刃の間に位置する領域では液体の渦衝突が行なわれる
。そのため、被離解物は液体の渦衝突によって剪断され
、被離解物の離解が著しく促進される。すなわち、被離
解物の離解は、離解刃の回転と渦衝突との双方で行なわ
れるので、離解の作業時間が著しく短縮される。

【０００９】また、液体の渦衝突による被離解物の繊維
の剪断効果が著しいので、離解刃を高速回転させる必要
もなくなり、被離解物の種類に応じた離解刃の回転調整
も不要となる。さらに、液体の渦衝突は、長尺に裁断さ
れた被離解物の離解刃への巻きつきを防止することに効
果があるので、作業中に離解刃が被離解物の巻きつきに
よって停止するという問題も解消される。

【００１０】

【実施例】以下に、本発明に係るパルプ離解装置の望ま
しい実施例を、図面を参照して説明する。図１ないし図
４は、本発明の一実施例を示している。図中、２０はパ
ルプ離解装置を示している。パルプ離解装置２０は、上
部に離解タンク２１を有している。離解タンク２１は、
上部が開口する円筒状の有底容器から構成されている。 離解タンク２１の外周面には、取手２２が設けられてい
る。離解タンク２１には、液体である水５２および被離
解物５１である新聞紙、雑誌等の被離解物５１が投入さ
れるようになっている。水および被離解物が投入された
状態では、離解タンク２１の上部開口部は、図示されな
い安全蓋によって覆われるようになっている。

【００１１】離解タンク２１の下方は、タンク保持台２
３によって保持されている。タンク保持台２３は、離解
タンク２１の底面部と外周面部を保持するものであり、
略円筒状のフレーム構造となっている。タンク保持台２
３の外周部の下部には、外方に突出する一対の回動軸２
４が設けられている。タンク保持台２３の下方には、支
持フレーム２５が位置している。支持フレーム２５は、
垂直方向に延びる一対の支柱部２５ａと水平方向に延び
るベース部２５ｂを有している。タンク保持台２３の回
動軸２４は、支持フレーム２５の支柱部２５ａの上部に
回動可能に挿通されている。これによって、離解タンク
２１は支持フレーム２５に対して傾倒可能となっている
。回動軸２４の軸端には、支持フレーム２５に対する離
解タンク２１の傾倒角を１００°ないし１５０°に規制
するストッパ２６が設けられている。

【００１２】タンク保持台２３の下部には、伸縮可能な
ショックアブソーバユニット２７の一端が連結されてい
る。ショックアブソーバユニット２７の他端は、支持フ
レーム２５のベース部２５ｂに連結されている。ショッ
クアブソーバユニット２７は、本実施例では油圧式タイ
プのものが用いられている。ショックアブソーバユニッ
ト２７は、離解タンク２１を傾倒させる際に、離解タン
ク２１を傾倒方向に付勢する機能を有しており、かつ離
解タンク２１の傾倒時の衝撃を吸収する機能を有してい
る。支持フレーム２５のベース部２５ｂの下面には、４
組のキャスタ２８がそれぞれ取付けられている。キャス
タ２８は、周知の通り全方向に首振り自在となっており
、これによってパルプ離解装置２０の移動が容易になっ
ている。

【００１３】離解タンク２１内には、所定の間隔をおい
て２つの離解刃３１が配設されている。離解刃３１は、
紙材である被離解物５１の離解が容易に行なわれるよう
に先端面が鋭利に形成されている。各離解刃３１には上
下方向に延びる回転軸３２が取付けられている。回転軸
３２は、タンク保持台２３側に設けられた軸受３３に回
転可能に支持されている。軸受３３は、離解タンク２１
およびタンク保持台２３の底面に挿通されたボルト３４
によってタンク保持台２３に固定されている。離解タン
ク２１の底面とタンク保持台２３との間には、シール材
（図示略）が介装されており、離解タンク２１からの水
漏れが防止されている。軸受３３にも水漏れに対するシ
ール手段が施されている。

【００１４】離解タンク２１内に配設された２つの離解
刃３１は、回転駆動手段４１によって同一方向に回転駆
動されるようになっている。回転駆動手段４１は、モー
タ４２、プーリ４３、４４、Ｖベルト４５、モータベー
ス４６とから構成されている。モータベース４６は、タ
ンク保持台２３の側部に設けられており、モータ４２の
位置調整を行なうアジャストねじ４２ａを有している。 モータベース４６には、モータ４６が取付けられている
。モータ４６の出力軸４６ａには、２段式のプーリ４３
が取付けられている。各離解刃３１と連結される各回転
軸３２の下端には、２段式のプーリ４４がそれぞれ取付
けられている。モータ４６側のプーリ４３と各離解刃３
１側のプーリ４４は、Ｖベルト４５を介して連結されて
いる。これによって、２つの離解刃３１は、モータ４６
の回転によって同一方向に回転駆動されるようになって
いる。

【００１５】なお、各プーリ４３、４４を２段式にした
のは、Ｖベルト４５を２組セットできるようにし、モー
タ４２からの回転駆動力の伝達力を大に確保するためで
ある。また、各プーリ４３、４４において上下のプーリ
径を変えることにより、１つのモータ４２で離解刃２１
の回転数を可変させることも可能となる。本実施例では
、離解刃２１の回転数は、１０００ｒｐｍ以下に設定さ
れている。

【００１６】つぎに、上記のパルプ離解装置における作
用について説明する。まず、離解作業の開始時には離解
タンク２１内に水５２が入れられる。離解に必要な水量
は離解量によって異なり、通常は離解タンク２１の容積
の１／３ないし２／３程度の量の水が入れられる。水５
２が投入されると、モータ４２が起動され、モータ４２
の回動駆動力は、プーリ４４、Ｖベルト４５、プーリ４
３を介して各離解刃３１に伝達され、各離解刃３１は所
定の回転速度で回動駆動される。各理解は３１が回転駆
動されると、離解タンク２１内の水５２が攪拌され、こ
の状態で新聞、雑誌等の被離解物からなる被離解物５１
が少量ずつ投入される。離解が進行すると被離解物の繊
維が徐々にほぐれ、一定時間経過後には、被離解物は半
流体状のどろどろしたスラリーに性状変化する。

【００１７】ここで、離解タンク２１内の２つの離解刃
３１は、図４に示すように、同一方向に回転駆動されて
いるので、各離解刃３１の間に位置する領域では、水の
渦衝突Ｖ０　が生じる。そのため、被離解物５１は水の
渦衝突Ｖ０　によって剪断され、被離解物５１の離解が
著しく促進される。したがって、離解タンク２１内での
離解は、２つの離解刃３１の回転駆動による剪断効果と
、渦衝突Ｖ０　による剪断効果の双方によって行なわれ
、離解の作業時間が従来装置の場合に比べて著しく短縮
される。実験の結果、離解の作業時間は従来の約１／５
に短縮することができた。また、水の渦衝突Ｖ０　によ
る被離解物５１の繊維の剪断効果が著しいので、各離解
刃３１を高速回転させる必要もなくなり、被離解物５１
の種類に応じて離解刃３１の回転速度を調整する必要も
なくなる。

【００１８】なお、近年では秘密文書の漏洩を防止する
ために、書類を細長く裁断することが行なわれており、
このような被離解物５１が離解タンク２１内に投入され
ると、被離解物５１が離解刃３１に巻きついて、離解刃
３１の回転が不能になるおそれがある。しかし、本実施
例のように水の渦衝突Ｖ０　が生じている場合は、被離
解物５１が離解刃３１に巻きつきにくくなり、被離解物
５１の巻きつきによる離解刃３１の回転が停止するとい
う問題は解消される。また、離解刃３１が高速回転しな
いので、攪拌時の被離解物５１にエアーが巻き込まれる
こともなくなり、とくに界面活性剤を含んだ古紙であっ
ても発泡することなく離解が可能となる。さらに、エア
ーの巻き込みがなくなるので、被離解物５１の飛散度合
が非常に少なくなり、離解タンク２１の内壁面への被離
解物５１の付着量が低減される。これによって、離解の
準備作業の労力が軽減される。

【００１９】離解が終了すると、モータ４２の回転が停
止され、図示されない安全蓋が離解タンク２１から取外
される。つぎに、離解タンク２１の取手２２が作業者に
よって把持され、離解タンク２１は回動軸２４を中心に
横方向に傾倒される。ここで、離解タンク２１には、離
解タンク２１を傾倒方向に付勢するショックアブソーバ
ユニット２７が連結されているので、小さな力で離解タ
ンク２１を傾倒させることが可能となる。また、離解タ
ンク２１の傾倒時には、傾倒端でのストッパ２６と支持
フレーム２５との当接によって多少のショックが生じる
が、このショックはショックアブソーバユニット２７に
よって吸収される。したがって、離解タンク２１の傾倒
時の衝突音を抑制することができ、しかも衝撃の吸収に
よって各運動部分の機能の保護がはかれる。

【００２０】離解タンク２１が完全に傾倒した状態では
、離解タンク２１から十分に離解された被離解物５１が
流出し、流出した被離解物５１は図示されないタンク等
の別の容器に収容される。別容器に収容されたスラリー
状の被離解物５１は、次工程に搬送され再生紙の生産の
ための処理が行なわれる。なお、離解タンク２１を支持
する支持フレーム２５には、キャスタ２８が取付けられ
ているので、パルプ離解装置２０を手軽に移動させるこ
とができ、装置の取扱いが著しく容易となる。

【００２１】本実施例では、離解タンク２１内に２つの
離解刃３１を配設するようにしたが、離解刃３１は同一
方向に回転駆動する構造であれば、３枚、４枚、それ以
上設けても同様の渦衝突を発生させることができる。図
５は、３つの離解刃３１を有するパルプ離解装置２０を
示している。図に示すように、各離解刃３１の間の領域
には、複数の渦衝突Ｖ０　、Ｖ１　、Ｖ２　を生じさせ
ることができる。このように、離解刃３１を増加させる
ことによって渦衝突を多く生じさせることが可能となり
、さらに被離解物５１の離解を促進させることができる
。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るパル
プ離解装置によるときは、被離解物である被離解物およ
び液体が投入される離解タンク内に、軸心まわりに回転
可能な複数の離解刃を設け、この複数の離解刃を回転駆
動手段によって同一方向に回転駆動させるようにしたの
で、各離解刃の間に位置する領域で液体の渦衝突を生じ
させることができる。そのため、離解タンク内に投入さ
れた被離解物を液体の渦衝突によって剪断することがで
き、被離解物の離解を促進させることができる。したが
って、離解タンク内での離解は、各離解刃の回転と渦衝
突の双方で行なうことができ、従来装置に比べて離解の
作業時間を大幅に短縮することができる。また、液体の
渦衝突による被離解物の繊維の剪断効果が大きいので、
離解刃の回転停止の原因となる衝突板も不要になるとと
もに、離解刃を高速回転させる必要がなくなり、被離解
物の種類に応じた離解刃の回転調整も不要となる。これ
により、離解作業の熟練者をとくに必要としなくなり、
離解作業は従来に比べて著しく容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るパルプ離解装置の平面
図である。

【図２】図１の装置の正面図である。

【図３】図１の装置の側面図である。

【図４】図１の装置における離解刃の回転によって生じ
る液体の渦衝突の発生状態を示す平面図である。

【図５】図４の変形例を示す平面図である。

【図６】従来のパルプ離解装置の一例を示す斜視図であ
る。

【図７】従来のパルプ離解装置の別の例を示す斜視図で
ある。

【符号の説明】

２０　　パルプ離解装置 ２１　　離解タンク ２７　　ショックアブソーバユニット ３１　　離解刃 ４１　　回転駆動手段 ５１　　被離解物からなる被離解物 ５２　　液体としての水 Ｖ０　　　渦衝突 Ｖ１　　　渦衝突 Ｖ２　　　渦衝突

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　紙材からなる被離解物および液体が投
   入される離解タンクと、前記離解タンク内に設けられ、
   軸心まわりに回転可能な複数の離解刃と、前記複数の離
   解刃を同一方向に回転駆動させる回転駆動手段と、を具
   備したことを特徴とするパルプ離解装置。