JPH0726483A - 紙の解繊装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 記載情報の完全抹消を図りつつ古紙のリサイ
クルに適した紙繊維集合物を高効率で得る事、もしくは
衛生上望ましくない粉塵発生の防止と、火災予防に適し
た紙の解繊装置を提供する事。 【構成】 （１）注水機構を備える開扉可能なケーシン
グ中で、ロータに配設された回転衝撃柱とケーシングに
固着された固定衝撃柱の間で、含水紙片塊同志が互に叩
き叩かれるようにした紙の解繊装置。 （２）衝撃柱の一部または全部から水噴射する（１）に
記載の解繊装置。 （３）ロータの廻りを環状網もしくは網ベルトで囲み、
解繊ずみ紙繊維集合物６１のみを濾別するようにした
（１）、（２）に記載の解繊装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は紙の解繊装置に関し、よ
り詳しくは記載情報の完全抹消と紙のリサイクルを可能
とする紙の解繊装置に関する。

【０００２】

【従来技術と課題】従来、事務所等で生じる多量の紙屑
には、そのまま社外に出せないトレードシークレット等
の秘密事項が記載されている場合が多く、そのためにシ
ュレッダーが用いられたり、焼却処分がなされている。
シュレッダーには各種のものがあるが、紙の小片から記
載情報を読み取れない程度にするには、巾×長さが
（０．６〜４．０mm）×（７．５〜３０mm）程度の小片
とする必要があり、その後の処理も存外面倒である。焼
却も一定の量をまとめて、焼却炉でこれを行う必要があ
り、都市空間では排ガス、排熱、灰の処理等も含めて多
くの問題がある。

【０００３】一方、古紙は貴重な資源でもあるので、地
球森林資源保護の目的から、紙として再生するかもしく
は緩衝包装材等として再生するなど、極力リサイクルす
る必要がある。但し、前記のように余り小片にシュレッ
ディングすると紙繊維が短くなって再利用出来ない。

【０００４】従って紙片としては巾×長さが（１０〜３
０mm）×（３０〜１００mm) 、ないし長さはそれ以上の
短冊状乃至ヌードル状とする事が必要となる。

【０００５】従来、紙等を粉砕し綿状とする粉砕機が例
えば実公昭６０−１４７９７に記載されている。これの
要部は、第１段階で、回転カッタと固定カッタの協働に
よりまず紙屑が小片化され、ついで副カッタ（図示され
ていない）により掻きむしり引き裂かれた後、第２段階
で、受刃（固定刃）とスイングカッタ（回転刃）によっ
てその間で紙片を粉状乃至は綿状化すると共にパンチン
グ板で濾別して排出する構造にある。

【０００６】ところが、このような従来技術では紙片が
粉状化し過ぎる傾向があり、従って作業雰囲気中に粉塵
が多量に排出されるので環境上好ましくない事、また乾
燥した粉塵に対し、紙屑中に混入しているステ−プル
（ホチキス針等）が金属刃と衝突して生ずる火花により
引火爆発燃焼する事があって危険である他、リサイクル
用の紙繊維としては短か過ぎて好ましくない等の多くの
問題点があった。

【０００７】そこで本発明者等は、これらの問題点を解
決するため、鋭意検討の結果、予めリサイクルに適する
サイズの小片を紙屑よりつくっておき、これらを適量の
水を加えた状態で叩き合わす事により望ましい紙繊維集
合物が得られる事を知り、本発明に到達した。

【０００８】

【発明の目的】本発明の目的は、記載情報の完全抹消を
図りつつ古紙のリサイクルに適した紙繊維集合物を高効
率で得る事である。

【０００９】本発明の他の目的は、衛生上望ましくない
粉塵発生の防止と、火災予防に適した紙の解繊装置を提
供するにある。

【００１０】

【発明の構成】本発明により、開扉可能なケーシング中
において、同心円上に固着配置された複数箇の静止衝撃
柱と、同ケーシング中で回転するロータ上の同心円上に
固着配置された回転衝撃柱との間にラジアル方向に２〜
１０mmの間隙Ｇを設け、含水紙片塊同志が該間隙Ｇで互
に叩き叩かれるようにした事を特徴とする紙の解繊装置
（請求項１）、ロータ回転軸のほぼ延長線上より素材で
ある紙片と水とを供給するようにした請求項１に記載の
紙の解繊装置（請求項２）、全部または一部の静止衝撃
柱内に設けられた水管より水を噴射するようにした請求
項１に記載の紙の解繊装置（請求項３）、回転軸の駆動
端付近に設けられたスイベルジョイントを介して水を供
給し、回転軸中の水管およびこれと連通するロータに設
けられた放射状の水管を経て全部または一部の回転衝撃
柱より水を噴射するようにした請求項１乃至３の内いず
れか１項に記載の紙の解繊装置（請求項４）、ケーシン
グ中の外周に環状網を備える請求項１乃至４の内いずれ
か１項に記載の紙の解繊装置（請求項５）、環状網がケ
ーシング内にロータの同心円上外側に設けられたリール
に沿って回動するエンドレスベルトである請求項５の内
いずれか１項に記載の紙の解繊装置（請求項６）および
環状網がエンドレスベルトであり、ケーシング内にロー
タの同心円上外側に設けられたリールに沿って回動し、
ケーシングの一部に設けられた開口部より外部に出入り
するようにした請求項５の内いずれか１項に記載の紙の
解繊装置（請求項７）が提供される。

【００１１】以下に実施例を用いて本発明を詳細に説明
する。

【００１２】

【実施例】図１は本発明実施例の側面断面図（図２のＡ
−Ａ断面図）、図２は図１のＢ−Ｂ断面図、図３は他の
実施例の要部断面図、図４は図３のＣ−Ｃ断面図、図５
は他の実施例の側面断面図、図６は他の実施例の側面断
面図、図７は図６のＤ−Ｄ断面図、図８は他の実施例の
側面断面図、図９は図８のＥ−Ｅ断面図、図１０は本発
明の作用図である。

【００１３】図１〜１０において、１は紙の解繊装置、
３はケーシング、３Ａはケーシング延長部、５は扉、７
は素材紙投入口、８は水ノズル、１０は環状網、１０Ａ
は環状網の孔、１１は網ベルト、１２は回転軸、１３は
軸受、１４はシール、１６はＶベルト用プーリ、１７は
網ベルト用プーリ、１８はＶベルト、１９はモータ、２
０はロータ、２２は静止衝撃柱、２２Ｗは水噴射型静止
衝撃柱、２３は回転衝撃柱、２３Ｗは水噴射型回転衝撃
柱、２４は可動回転衝撃柱、２４Ａは可動回転衝撃柱の
摺動部、２４Ｂは可動回転衝撃柱の外側作用面、２５は
コイルスプリング、２６はスプリング孔、２７は摺動
孔、２８は止め金、２９Ａ，２９Ｂは排出口、３０は排
出箱、３８、３９は給水管、４０はスイベルジョイン
ト、４２は回転軸内水管、４３はロータ内水管、４５は
静止衝撃柱２２Ｗ内の水管、４６は回転衝撃柱２３Ｗ内
の水管、５０は固着紙片塊、５１は新たに供給された紙
片塊、５５は外部スクレーパ、Ｇは静止衝撃柱と回転衝
撃柱の間隙、Ｖは回転衝撃柱との環状網（もしくは網ベ
ルト）内面との間隙、δは平均含水率（重量％）、Ｗは
水成分、Ｐは紙成分である。

【００１４】図１、図２において、ケーシング３に軸受
１３，１３を介して枢着された回転軸１２に固着された
円盤状ロータ２０が備えられており、ロータ２０には複
数箇の回転衝撃柱２３，２３…が放射状に配設されてい
る。また開閉可能な扉５には複数の静止衝撃柱２２，２
２…が環状に配設されている。そしてこれらの静止衝撃
柱２２と回転衝撃柱のラジアル方向最接近間隙は２〜２
０mmである。その限定理由は２mmに達しないとしばしば
回転抵抗が大きくなり過ぎるからであり、また２０mmを
超えると後述する本発明の紙片塊同志の叩き、叩かれる
作用・効果が得られないからである。

【００１５】ロータ外側にはパンチングメタル等でなる
環状網１０が配設されており、ロータの回転により遠心
力で各衝撃柱より分離される紙片塊を大畧選別通過させ
る。

【００１６】素材である紙片は予め巾×長さが（１０〜
３０mm）×（３０〜１００mm）程度となるように切り出
されている。

【００１７】この素材紙片は投入口７より連続または間
欠的に投入される。投入口７のエルボ部分には、水ノズ
ル８があって、紙片塊の含水率δが１５〜３０重量％と
なるように水噴射される。後述する他の手段によって行
う水噴射量もすべてこの平均含水率δ＝（Ｗ／Ｐ＋Ｗ）
×１００が１５〜３０重量％の範囲になるように調節す
る事が重要である。

【００１８】平均含水率δが１５重量％に達しないと紙
片塊の各衝撃柱に対する適度な固着が得られず、また着
火防止と粉塵発生の防止が困難となるからである。

【００１９】ロータ２０を固着した回転軸１２は前述の
とおり、ケーシング３の延長部３Ａで軸受１３，１３を
介して枢着支承されているが、更にその両側はシール１
４，１４で水分や埃の侵入を防いでいる。回転軸１２は
図１左端のプーリ１６に巻きかけられたＶベルト１８を
介し、モータ１９によって駆動される。

【００２０】そして投入口７から投入された紙素材は充
分に解繊されたもののみが環状網の孔を通って排出口２
９により排出箱３０に排出される。

【００２１】次に図３、図４に示す可動回転衝撃柱（ス
クレーパ）２４について説明する。

【００２２】図１，２に示す実施例では環状網１０の内
側にしばしば解繊ずみまたは未解繊の紙片塊が堆積する
事があり、環状網の目づまりや回転抵抗の増大によるモ
ータ１９の過負荷を招く事があるので、これを自動的に
騷き取るための手段としてこの可動回転衝撃柱が考案さ
れた。可動回転衝撃柱２４は、図３では左Ｌ字状をして
おり、その摺動部２４Ａはロータ外周から半径方向に穿
設された摺動孔２７中に摺動自在に嵌入されている。そ
してロータ静止時には一部スプリング孔２６に没し、か
つ外側端部はロータ外周に固着された止め金２８によっ
て支えられたコイルスプリング２５によりロータ中心方
向に押され、可動回転衝撃柱２４と環状網１０の内面と
の間隙が最大となるように付勢されている。そして回転
数が大きくなり、遠心力が増すと可動回転衝撃柱２４は
コイルスプリング２５の付勢力に抗して半径方向外側に
押し出される。その結果可動回転衝撃柱の外側作用面２
４Ｂが推積した紙片塊を掻き取り、再び解繊作用部に運
ぶ。

【００２３】コイルスプリング２５自体の縮みストロー
ク限もしくは別のストッパ等により、可動回転衝撃柱の
作用面２４Ｂと環状網１０内面との直接接触を極力避け
るため０．２〜４．０mm程度の間隙を設けると良い。

【００２４】図５は静止衝撃柱および／もしくは回転衝
撃柱の内部に水管を設け、作用部周辺で紙片塊に水を供
給する他の実施例の側面断面図である。水噴射型静止衝
撃柱２２Ｗには図５のように給水管３８より扉５を貫通
して水が供給され、柱２２Ｗから水はほぼ放射状に均一
に噴射される。また、水噴射型回転衝撃柱２３Ｗには、
給水管３９よりスイベルジョイント４０、回転軸内水管
４２、ロータ内水管４３を経て水が供給される。柱２２
Ｗ、２３Ｗから水はほぼ放射状に均一噴射されるが、内
径方向或いは外径方向成分を与えてもよく、水噴射方向
は特に限定されるものではない。

【００２５】但し、後述するように紙片塊同志が叩き叩
かれる解繊作用部に直接給水すると効果が大きい。な
お、また図５，６の実施例では図１，２の実施例と異な
り回転軸が垂直となっている。

【００２６】また図６はエンドレスの網ベルト１１を用
いた他の実施例の平面断面図、図７は図６のＤ−Ｄ断面
図である、図１０は本発明の作用図である。

【００２７】図１０において、静止衝撃柱２２または２
２Ｗには固着紙片塊５０が覆っている。一方回転衝撃柱
２３または２３Ｗには、固着紙片塊５０との上に更に新
たに供給された紙片塊５１が覆っている。従来はしばし
ばこれらの紙片塊がいずれかの衝撃柱と直接衝突してい
たが、本発明の場合は主として紙片塊同志がやや大きめ
の半径方向間隙Ｇ_１，Ｇ_２において叩き叩かれ合う。ま
たＶは最外側の回転衝撃柱と環状網内面の間隙である
が、これらの間においては紙片塊５０および／もしくは
５１が環状網内面に推積された紙片塊５０および／もし
くは５１と接触し、解繊される他の実施例の断面図であ
る。

【００２８】図６，図７において、１１は移動可能なエ
ンドレスの網ベルトであって環状網として機能する。こ
れらはプーリ１７，１７の内いずれか片方もしくは両方
をケーシング外側の電動乃至空圧、油圧モータで駆動す
る事により、真中のロータ２０を囲んで図７の矢印のよ
うに移動する。なお網ベルト１１の両縁はケーシング３
の底面及び扉５の内面に穿設された溝状ガイド１１Ａに
摺動可能に嵌入されており、図７のようにガイドされ
る。そして網ベルト１１の表面に付着した紙繊維中間集
合物６０はケーシング内面に設けられたドクターナイフ
状の外部スクレーパ５５によって掻き取られ排出口２９
Ｂを経て再び素材紙投入口７に投入される。かくて中間
集合物６０は循環再解繊される。また網ベルト１１を通
過した解繊ずみ紙繊維集合物６１は排出口２９Ａを経て
排出箱３０に貯まる。

【００２９】図９は網ベルトの外側に付着した解繊ずみ
紙繊維集合物６１をケーシング３の外側の外部スクレー
パ５５で掻き取り前記ロータ２０に設けられた可動回転
衝撃柱（スクレーパ）２４と網ベルトの清掃を必要に応
じもしくは自動に間欠的もしくは連続的に行う。自動化
するには、環状網の内側から外側に空気を吹きつけて圧
損を測定するとか、光学的な透過度を測定して環状網の
汚れ状態を知るセンサと外部スクレーパの作用とを連動
させる必要がある。

【００３０】

【発明の効果】本発明を実施する事により、前記目的が
すべて達成される。すなわち、記載情報の完全抹消を図
りつつ古紙のリサイクルに適した紙繊維集合物を高効率
で得る事が出来る。また衛生上望ましくない粉塵発生の
防止と、火災予防に適した紙の解繊装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の側面断面図。

【図２】図１のＢ−Ｂ断面図。

【図３】他の実施例の要部断面図。

【図４】図３のＣ−Ｃ断面図。

【図５】他の実施例の側面断面図。

【図６】他の実施例の側面断面図。

【図７】図６のＤ−Ｄ断面図。

【図８】他の実施例の側面断面図。

【図９】図８のＥ−Ｅ断面図。

【図１０】本発明の作用図。

【符号の説明】

１ 紙の解繊装置 ３ ケーシング ３Ａ ケーシング延長部 ５ 扉 ７ 素材紙投入口 ８ 水ノズル １０ 環状網 １０Ａ 環状網の孔 １１ 網ベルト １２ 回転軸 １３ 軸受 １４ シール １６ プーリ １７ 網ベルト用プーリ １８ Ｖベルト １９ モータ ２０ ロータ ２２ 静止衝撃柱 ２２Ｗ 水噴射型静止衝撃柱 ２３ 回転衝撃柱 ２３Ｗ 水噴射型回転衝撃柱 ２４ 可動回転衝撃柱 ２４Ａ 可動回転衝撃柱の摺動部 ２４Ｂ 可動回転衝撃柱の外側作用面 ２５ コイルスプリング ２６ スプリング孔 ２７ 摺動孔 ２８ 止め金 ２９ 排出口 ３０ 排出箱 ３８ 給水管 ３９ 給水管 ４０ スイベルジョイント ４２ 回転軸内水管 ４３ ロータ内水管 ４５ 静止衝撃柱２２Ｗ内の水管 ４６ 回転衝撃柱２３Ｗ内の水管、 ５０ 固着紙片塊 ５１ 新たに供給された紙片塊 ５５ 外部スクレーパ ６０ 紙繊維中間集合物 ６１ 解維ずみ紙繊維集合物 Ｇ 静止衝撃柱と回転衝撃柱の間隙 Ｖ 回転衝撃柱との環状網内面との間隙 δ 平均含水率（重量％） Ｗ 水成分 Ｐ 紙成分

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】開扉可能なケーシング中において、同心円
   上に固着配置された複数箇の静止衝撃柱と、同ケーシン
   グ中で回転するロータ上の同心円上に固着配置された回
   転衝撃柱との間にラジアル方向に２〜１０mmの間隙Ｇを
   設け、含水紙片塊同志が該間隙Ｇで互に叩き叩かれるよ
   うにした事を特徴とする紙の解繊装置。
2. 【請求項２】ロータ回転軸のほぼ延長線上より素材であ
   る紙片と水とを供給するようにした請求項１に記載の紙
   の解繊装置。
3. 【請求項３】全部または一部の静止衝撃柱内に設けられ
   た水管より水を噴射するようにした請求項１に記載の紙
   の解繊装置。
4. 【請求項４】回転軸の駆動端付近に設けられたスイベル
   ジョイントを介して水を供給し、回転軸中の水管および
   これと連通するロータに設けられた放射状の水管を経て
   全部または一部の回転衝撃柱より水を噴射するようにし
   た請求項１乃至３の内いずれか１項に記載の紙の解繊装
   置。
5. 【請求項５】ケーシング中の外周に環状網を備える請求
   項１乃至４の内いずれか１項に記載の紙の解繊装置。
6. 【請求項６】環状網がケーシング内にロータの同心円上
   外側に設けられたリールに沿って回動するエンドレスベ
   ルトである請求項５の内いずれか１項に記載の紙の解繊
   装置。
7. 【請求項７】環状網がエンドレスベルトであり、ケーシ
   ング内にロータの同心円上外側に設けられたリールに沿
   って回動し、ケーシングの一部に設けられた開口部より
   外部に出入りするようにした請求項５の内いずれか１項
   に記載の紙の解繊装置。