JPH0949180A - 製紙原料等の緩圧式脱墨処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 シリンダープレス等によって送られてくる製
紙用原料等を脱墨処理する装置において、３本の筒体を
側面から見た際に略３角形状に配設し、３本の筒体のう
ち少なくとも、第１の筒体２は、多数の小孔が形成され
た孔あきの内筒体２ａを覆うように外筒体２ｄ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８と、該回転軸８に螺旋状旋回翼群
１１を取り付け、さらに、該回転軸８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をブロックごとに複
数枚嵌め込み式で交換自在に取り付けた製紙原料等の緩
圧式脱墨処理装置。 【効果】少なくとも第１の筒体は、多数の小孔を形成し
た孔あきの内筒体を有するものなので、最初から積極的
に汚れた水分を脱水、排出することができるので、どの
ような種類の製紙原料でも脱墨処理が高能率的に実施可
能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、故紙等の製紙原料の脱
墨漂白処理を行う緩圧式脱墨処理装置に関するものであ
る。

【０００２】

【発明の背景】故紙等の製紙原料は、最近のＯＡ機器の
普及に伴い、トナー系インキ故紙、あるいは感熱故紙が
通常の印刷インキ故紙の中に混入する等、故紙の製紙原
料は種々なものが存在する。これを処理するには、従来
の処理方法、あるいは、既存の設備では、インキの乳化
分散が困難であり、処理後のインキ粒子が粗大で、かつ
黒い為、製品品質の低下の原因となっていた。その中で
も非常に除去が困難とされている、残カーボン等を効率
良く除去するものが望まれていた。また、原料の種類に
よっては脱水機能を高める必要があった。

【０００３】

【従来の技術】従来、脱墨処理装置の関連技術として、
加熱状態下にて混和練成され、押圧偏心板群により蒸気
の漏洩を防止し、漂白薬剤等の使用量を少なくした製紙
原料の緩圧型薬剤浸透加工装置が知られている（実公昭
５５−９６７６号公報参照）。

【０００４】また、シリンダープレス等により送られる
製紙用原料等を高濃度ミキシングにより攪拌、洗浄、圧
縮、脱水、発熱、圧送を行って脱墨処理する筒体を備え
た装置において、適宣配置で設置した、原材料投入口お
よび連結導入口によって連結した複数本の筒体と、該複
数本の筒体内を貫通させた独立駆動源を持った回転軸
と、該回転軸に螺旋状の偏心板を一部に取付け、更に該
回転軸の残りの部分にニーディング刃をブロックごとに
独立させ回転軸に嵌め込み式で交換自在に取付けた回転
軸とから成る製紙原料等の緩圧式脱墨処理装置（特開平
２−２２１４７８号公報参照）が知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
従来技術においては、最近の当業界における、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、実公昭５５−９６７６号公報で開示されている
装置では、未溶解インキ、残カーボンを除去し白度を高
めようとすると、無理して回転駆動させるため、回転軸
が加熱し曲がってしまったり、加熱しない程度に運転す
ると白度を高めることができない。また、漂白薬剤を多
量に投入して白度を高めることも考えられるが、これと
て限度があり、特に不経済であり、公害問題になってい
た。

【０００６】また、特開平２−２２１４７８号公報で開
示されている製紙原料等の緩圧式脱墨処理装置では、流
れ方向を反転させる構成と、回転する螺旋状旋回翼群と
破砕刃により攪拌、圧縮、発熱、破砕は、良好に奏され
るが、洗浄、脱水については、不充分の状態であるとい
う問題があった。

【０００７】本発明は、これらの点に鑑み、簡単な構成
で、孔あきの内筒体を有する筒体を含む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、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ティング刃をブ
ロックごとに複数枚嵌め込み式で交換自在に取り付け、
この各筒体毎に、製紙用原料の流れ方向を反転するよう
にして攪拌、洗浄、圧縮、脱水、発熱、破砕の全てを良
好に奏する脱墨する製紙原料等の緩圧式脱墨処理装置を
提供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記の課題の
解決を図ったもので、製紙原料等の緩圧式脱墨処理装置
において、シリンダープレス等によって送られてくる製
紙用原料等を脱墨処理する装置において、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製紙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、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をブロックごとに複数枚嵌
め込み式で交換自在に取り付けた高濃度ミキシングによ
り撹拌、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という技術手段を採用
した。

【０００９】

【発明の実施の形態】従来の技術は、原料を熱するため
に蒸気を噴射して、脱墨処理の能力を上げていた。これ
に対して本願発明は、３本の筒体内を製紙原料の流れ方
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
を、ブロック毎に複数枚交換自在に取り付けた脱墨処理
装置であるために極めて良好に原料が撹拌、洗浄、圧
縮、脱水、発熱、破砕、圧送される。

【００１０】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、脱墨処理が
効率良く行われるものである。

【００１１】

【実施例】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。

【００１２】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２ａを覆うように図３で示すものからも理解で
きるように、外筒体２ｂを設けたものである。そして、
この孔あきの内筒体２ａ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製紙
用原料を原料投入口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２
ａ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２ａを有したもので、この第１の筒体２で、回転軸
に螺旋状旋回翼群と複数枚の交差状に取り付けられたニ
ーディング刃によって攪拌、洗浄、圧縮、発熱、破砕、
圧送がされると同時に内筒体２ａ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。

【００１３】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。

【００１４】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２ａ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２ａ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２ａは各々外筒体２ｂで
覆うようになっている。

【００１５】次に、第４図、第５図に基づいて、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３で示す多数の小孔を形成した孔あきの内
筒体２ａを有する第１の筒体２、図４で示す小孔を形成
した孔あきの内筒体２ａ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。

【００１６】そして、第１の筒体２内の原料投入口側か
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、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。
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
範囲の原料の脱墨処理に適用することができる。

【００１７】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処理に適用することがで
きる。さらに、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、製紙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、製
紙用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。

【００１８】また、複数枚の交差状に破砕刃を設けたニ
ーディング刃が、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、製紙原料が各筒
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によって、右、左と交互
になるので相殺されて、製紙原料は極めて円滑な流れを
生ずるものである。

【００１９】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。

【００２０】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「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、
処理する製紙用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、撹拌は、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
出しながら撹拌、圧縮、脱水すると同時に回転され、ね
りもみされて圧送される。

【００２１】この撹拌、脱水、圧縮、ねりもみされて圧
送されてくる製紙用原料は、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２ａ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
いるので製紙用原料は左右に揺動しながら破砕され第２
の筒体４に、ある程度のエアー圧を掛けて圧送される。

【００２２】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、再度撹拌、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。

【００２３】さらに各作用について詳細に述べると、撹
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。

【００２４】洗浄は、同じく筒体内で螺旋状旋回翼群１
１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撹拌、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２ａ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。

【００２５】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。

【００２６】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２ａ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２ｂを
介して排出される。

【００２７】発熱は、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、筒体内で製紙用原料と螺旋状
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製紙
用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。

【００２８】また、このよりもどし作用が起こることに
よって、回転軸のスラスト荷重をある程度解消すること
になる。なお、製紙用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、撹拌、
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。

【００２９】そして、脱墨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。

【００３０】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→ねりもみ→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。

【００３１】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、交差状に破砕
刃を設けたニーディング刃と製紙用原料との摩擦熱によ
り、約３０゜Ｃ〜９０゜Ｃ、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。

【００３２】なお、一番経済的で効率良く、脱墨処理を
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）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。

【００３３】

【発明の効果】本発明は、以上の構成に基づき次の効果
を得ることができる。 （１）少なくとも第１の筒体は、多数の小孔を形成した
孔あきの内筒体を有するものなので、最初から積極的に
汚れた水分を脱水、排出することができるので、どのよ
うな種類の製紙原料でも脱墨処理が高能率的に実施可能
である。

【００３４】（２）製紙用原料と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、
製紙用原料と交差状に破砕刃を設けたニーディング刃と
の衝突摩擦熱により筒体内の製紙用原料が３０゜Ｃ〜９
０゜Ｃ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
刃で製紙用原料に混入している未溶解インキ、残カーボ
ンが分離、分解されるので、脱墨処理時間も短縮でき、
動力源も安価な小さいもので済む。

【００３５】（３）シリンダープレス等よって送られて
くる製紙用原料を、３段からなる筒体内で、濃縮ミキシ
ングにより、徐々に撹拌、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効果を実現する。

【００３６】（４）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。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の緩圧式脱墨処理装置の一実施例を説明
する正面図である。

【図２】前記実施例の側面図である。

【図３】前記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。

【図４】前記実施例の要部である第２、第３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。

【図５】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の部分側面図である。

【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

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダープレス等によって送られてく
   る製紙用原料等を脱墨処理する装置において、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製紙原料が各筒体間を
   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、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をブロックごとに複数
   枚嵌め込み式で交換自在に取り付けた高濃度ミキシング
   により撹拌、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製紙原料等の緩圧
   式脱墨処理装置。