JPS63120186A - 古紙処理方法および装置 - 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】 ゛〔産業上の利用分野〕 本発明は、印刷古紙、特に、元の古紙よりも良質で、か
つ印刷などを行うことのできる白紙パルプを得るための
古紙処理方法及び装置に関する。

〔従来の技術〕

紙やボール紙の製造業界においては、古紙の回収ならび
に再利用が益々重要な地位を占めつつある。印刷古紙か
ら白紙パルプを製造する工程は、次のとおりである。

・　紙をパルプに分解するパルプ化処理。

・　インキ以外の、サイズの大きい分離・非分離汚染物
（綴じ糸、クリップ、ビニル・シート（最も密度の高い
汚染物）など）を遠心分離によって除去する前清浄化処
理。

・　印刷インキを除去するインキ除去処理。インキ除去
処理は、一般に浮選または水洗いで行う。

これは、良質の再生紙を得るための補完的処理である。

・　残留汚染物をほぼ完全に除去する微細清浄化処理。

・　インキ、ホットメルト、にかわ、ポリエチレンなど
の残存汚染物ならびに繊維に付着している汚染物の分散
処理や熱間処理（パルプの濃縮）によって、パルプの濃
度を３０〜４０％にした後、熱間粉砕して、５０〜１０
０℃で摩擦力をパルプにかけ、汚染物を完全に分散・軟
化させて汚染物を最終的に除去し、凝集を容易化する（
にかわなどの熱融合結合剤）。

・　必要に応じてパルプを漂白した後、保管する。

製品たる紙の品質に応じて、前記の工程は複雑になった
り簡単になったり、熱間分散、漂白などの工程は必要で
ない場合もある。

〔発明が解決しようとする１０１題点〕この処理工程を
通して得られるパルプは、極めて良質で、処理前の紙と
同じ品質の再生紙を製紙できる白さを有しているが、特
に浮選などの工程において、極めて大量の水と電力を消
費することが難点である（流量が多く、乾燥物濃が低い
）。ハイドロサイクロンを必要とする場合が少なくない
微細清浄化や熱間分散には、大きな設備投資を必要とす
る。また、大量の汚染水が排出されるため、大量の環境
汚染物質が放出される。

このような難点が、印刷古紙から漂白パルプを作る再利
用法の障害になっている。

また一方、当業者にとっては、繊維とセルローズとから
成るパルプを精製に先だって分別し、長繊維を含んでい
るパルプと、短繊維を含んでいるパルプに分けることが
できることは公知である。

この分別処理の目的は、短繊維と長繊維を別々に精製す
ることであるが、長繊維は、短繊維に比べてはるかに強
力な９ｍ処理を必要とし、電力利得は微々たるものであ
る。

繊維がすでに精製さ九でいる古紙を再生する場合には、
この分別処理は不要であるが、最終漂白工程において、
この分別処理が行われる場合が少なくない。短繊維が、
主として機械パルプである場合は、長繊維は、短繊維と
異なる漂白処理を必要とする場合が少なくなく、また短
繊維を漂白処理しない場合さえある。この場合は、ｍ維
の関連部分だけを処理すればよい。分別処理は、インキ
除去処理と微細清浄化処理を終えた繊維部分に対して、
特定の漂白処理を行うことを目的とする。

一般的には１分別処理の後「濃縮・水洗い」を行って、
パルプの乾燥物濃度を１２〜２０％にする。

漂白処理の前に分別処理を行うことは、パルプのわずか
な部分に働きかけて、パルプの白さを著しく向上させる
効果がある場合に限ってメリットがある。熱間処理を必
要とする場合は、これによってパルプの白さが低下する
傾向がある。漂白処理の前に分別処理を行うことは、電
力消費量の面でも設備投資の面でも大してメリットはな
い。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、設備投資、電力消費量ならびに水消費量を節
減し、かつ高品質の再生紙を製造できる高品質のパルプ
を作ることを目的とする。

本発明は、パルプ化処理、前清浄化処理、パルプの長繊
維／短繊維分別処理、浮選インク除去処理、短繊維濃縮
処理、微細清浄化処理、長繊維濃縮処理を含む古紙処理
方法であって、長繊維を少なくとも１回濃縮・水洗いす
ることと、濃縮水を処理工程において再使用することに
よって、汚染水ならびに環境汚染物質の量を少なくする
とともに、水の使用量を少なくしうる古紙処理方法を提
供することを目的とする。

本発明の古紙処理方法は、さらに下記の特徴を備えてい
る。

・　短繊維の濃縮水を、インキ除去処理において再使用
し、余剰水を微細清浄化処理へ回す。

・　長繊維の濃縮・水洗い水を、短Ｈ＆維の濃縮水の余
剰水と一緒に微細清浄化処理へ回す。

・　微細清浄化処理に先だって、長繊維に対して既知の
濃縮装置と粉砕装置における熱間濃縮と熱間粉砕を内容
とする熱間処理をほどこす。

・　長繊維の濃縮水を、分別処理の上手のパルプ化処理
と前清浄化処理へ戻す。

・　濃縮・水洗いの水の余剰水を、熱間粉砕の前に行う
濃縮処理の濃縮水と混合する。

・　短繊維の濃度を、浮選インキ除去処理時に約１〜１
，５％（体精）に調節し、後続の濃縮工程の終端におい
て約２０％に調節し、長繊維の濃度を、第１濃縮工程（
粉砕処理の前）の終端において約３０％にｍｎし、微細
清浄化工程において０．５〜１％に調節し、濃縮・水洗
い工程の終端において、約２０％に調節する手段からな
る。

本発明はまた、パルプ化処理装置、前清浄化処理装置、
パルプの長繊維・短繊維分別処理装置、浮選インキ除去
処理装置、微細清浄化処理装置４ならびに濃縮処理装置
で構成されている古紙再生設備であって、長繊維濃縮・
水洗い装置と、少なくとも一つの濃縮水回収槽と、前記
のとおりに濃縮水を処理回路内へ送り戻す複数の導管と
を備えている古紙処理装置を提供することを目的とする
。

本発明の古紙処理装置は、さらに下記の特徴を備えてい
る。

・　長繊維濃縮水を分別装置の上手のパルプ化処理装置
と前清浄化処理装置へ戻す導管がある。

・　短繊維の濃縮水をインキ除去処理装置において再使
用するための導管と、長繊維の濃縮・水洗い水と短繊維
の濃縮水の余剰水を微細清浄化処理装置において再使用
するための導管がある。

・　分別処理装置と微細清浄化処理装置との間に、パル
プの熱間処理を行う既知の濃縮装置と熱間粉砕装置がこ
の順番で備えられており、濃縮水を回収槽へ送る導管が
ある。

・　短繊維の濃縮水、長繊維の濃縮・水洗い水を回収し
、古紙処理装置を起動する外部新鮮水を受ける槽と、長
繊維の濃縮水を回収する槽があり、一方の槽の溢れ水が
他方の槽の中に流れ込むように両槽が接続されている。

濃度（体積）は、下記のとおりに調節するのが好ましい
。

・　短繊維の濃度：インキ除去処理装置においては約１
〜１．５％、濃縮装置の出口において約２０％。

・　長繊維の濃度：粉砕処理装置において約３０％。

微細清浄化処理において０．５〜１％、濃縮／水洗い装
置の出口において約２０％。

〔実施例〕

以下、添付図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説
明する。

第１工程として、印刷古紙の汚染物（綴じ糸。

ビニルシート、クリップなど）を、印刷古紙から分離し
て繊維流体にする。すなわちパルプ化装置（１）におい
て古紙を水と混ぜて繊維を分離する。

続いて、このパルプを前清浄化装Ｗ（２）へ送り、パル
プ化処理によって分離された、あるいは分離されていな
いサイズの大きい汚染物を除去する。

高密度汚染物は遠心分離することが望ましい。

パルプ化処理ならびに前清浄化処理は公知の装置で行う
。

本発明においては、この第１工程の終端において、サイ
ズの大きい汚染物が完全に除去されているということが
非常に重要な意味を持つ、続いて、分別処理装置（３）
において短繊維（４）と長繊維（５）を分流する。分別
処理は極めて目の細かいスクリーンで行い、長繊維はス
クリーンでトラップされ、スクリーンを通過したパルプ
には長繊維は含まれていない。

この工程において、長繊維と短繊維が分別処理装置（３
）において分別されるだけでなく、パルプの清浄化も行
われ、前清浄化装置（２）で除去されなかった汚染物は
、すべてスクリーンにトラップされる長繊維に含まれて
おり、スクリーンを通過した短繊維には汚染物は全く含
まれていない。

極めて細かい顔料を成分としているインキの大部分は、
短繊維に随伴する。したがって、分別処理装置（３）か
ら出てくる短繊維の主成分は、短繊維と、インキと、チ
ャージ（ｃｈａｒｇｅ）と、超微粒子であり、長繊維の
主成分は、繊維に付着している少量のインキと、接着剤
と、ビニルと、中程度の大きさの粒子と、チャージであ
る。

このように、長繊維と短繊維は全く異なった処理をされ
る。短繊維４は、一般的に極めて清潔で異物を含んでお
らず、微細清浄化処理も熱間処理も行う必要はないが、
長繊維（５）は、一般的にこの２つの負担の大きい汚染
物除去処理を行わなければならない。

短繊維（４）は、浮選インキ除去装置（６）へ送られ、
そこで顔料が除去される。浮選インキ除去処理法によれ
ば、繊維を失うことなく、はとんどすべての疎水性物質
（インキなど）を除去することができるが、水洗いの場
合は、微細物、チャージ、短繊維などが失われる。

浮選インキ除去装置（６）を出たパルプは清潔であり、
濃縮装置へ送られて濃縮処理される。インキ除去処理後
のパルプの乾燥物濃度は１〜１．５％であるが、保管す
るにはこの濃度をもっと大きくしなければならない。濃
縮処理したパルプは、そのまま保管するかまたは、その
必要性がある場合は漂白処理（８′）を行う。

濃縮装置（７）から出た水は回収槽（２０ａ）へ送られ
、清潔であるため、導管（１４）を通って浮選インキ除
表装置へ戻されて再利用される。

一方、長繊維（５）は、第１図に示す実施例の古紙再生
設備においては、熱間処理（！ｊ）（１０）　、微細清
浄化処理（１１）ならびに濃縮・水洗い処理（１２）さ
れる。

先述のとおり、熱間処理によって繊維に付着している汚
染物は、繊維と繊維との間の強い摩擦によって脱離する
。加熱によって熱融合性物質などの特定の汚染物の軟化
と凝集が促進される。熱間処理は次の２つの工程から成
っている。

・　濃縮処理（９）によって、パルプの乾燥物濃度を３
０〜４０％（体積）にする。

・　粉砕処理（１０）。この２つの処理は公知の濃縮装
置と粉砕装置で行う。

少量のインクを含んでいる長繊維（５）の濃縮装置（９
）から出た水（Ｉ６）は、回収槽（２１）へ送られ、分
別装置の上手のパルプ化装置（１）と前清浄化装置（２
）へ戻される。

粉砕装置で汚染物とインキの分散が行われたパルプは、
微細清浄化処理（１１）され、清浄化水（１８）は濃縮
水回収槽（２０ｂ）へ送られる。

この処理は、一連の公知の微細清浄化装置で行われ、分
別処理時にトラップされた粒子と、粉砕処理によって凝
集した接着剤ならびににかわが除去される。この清浄化
工程において稀釈を行えば、パルプの温度が下がり、凝
集粒子が固まって除去が容易化される。

微細清浄化装！（１１）から出たパルプには、長繊維は
ほとんど含まれておらず、インキも幾分分散されている
。続いて公知のタイプの濃縮・水洗い装置（１２）で濃
縮・水洗いされる。この工程の目的は次のとおりである
。

・　パルプの水洗いにより、粉砕処理によって分散され
たインキを除去し、まだ残っている短繊維と超微粒子を
ある程度除去する。

・　パルプを保管できる程度まで濃縮するか、必要なら
ば漂白処理を行う。

濃縮・水洗い装置（１２）から出た水は回収槽（ｚｏｂ
）へ送られ、そこで短繊維の濃縮水（７）の余剰水と混
合された後微細浄化装置（１１）へ戻され、余った水は
、濃縮装置（９）から出た水と一緒に分別装置（９）の
上手へ戻される。

長繊維に付着している少量のインキは、濃縮装置（９）
ならびに濃縮・水洗い装置（１２）から出る水に随伴し
、その大部分は、導管（１９）を通って分別処理装置（
３）の上手へ戻される。したがって、このインキの大部
分は、短繊維に随伴して浮選インキ除去装置で除去され
る。長繊維（５）は、濃縮・水洗い装置でインキ除去さ
れ、残っているインキは、浮選インキ除去装置で除去さ
れる。

本発明の一つの応用形として、長繊維（５）の処理方法
を簡素化したり変えることができる。古紙の質によって
は、熱間処理は行う必要がない場合がある。また他の理
由から、熱間処理の前に微細清浄化を行うことが望まし
い場合がある。

本発明においては、長繊維（５）に関しては、粉砕処理
の前に濃縮処理を行うことと、分別処理の後に残った残
留汚染物を除去する微細清浄化処理の後で濃縮・水洗い
を行うことと、長繊維の濃縮水を分別処理の上流の工程
を戻すことが重要な意味を持って・いる。

図示の古紙処理装置には、２つの独立漂白器（１３’）
　（８’）がある、パルプは、−緒に漂白して一緒に保
管することもできるし、別々に漂白して別々に保管する
こともできることは言うまでもない。

処理水の供給・循環回路は、可能な限り、高い再利用効
率が確保されるように設計されている。

少なくとも２つの処理水回収槽（２０）　（２１）があ
り、回収槽（２０）から出た処理水は回収槽（２１）に
流れ込む。好ましくは、回収槽（２０）を、相互に接続
されている２つの部分（２０ａ）　（２０ｂ）に分割す
る。

回収槽（２０ａ）には、短繊維の濃縮処理装置（７）か
ら出た水（１３）と、古紙処理装置を起動し、製品パル
プの取出しに伴って補給される外部新鮮水（１５）が供
給されるにの回収槽の水は清潔であり、浮選インキ除去
装置（６）へ送られて再利用される。

回収槽（２０ｂ）には、長繊維濃縮処理水（１７）と、
回収槽（２０ａ）から出た水が供給される６回収槽（２
０ｂ）の水は、導管（］８）を通って微開正常化装置へ
送られ、またその溢れ水は回収４’！Ｆ（２１）へ流れ
込む。

回収槽（２１）には、回収槽（２０１））の溢水と、長
繊維（５）の第１濃縮処理装置（９）の水が供給される
。

この水は、分別処理装置（３）の上手のパルプ化装置（
１）と前清浄化装置（２）へ戻される。

このように、この古紙処理装置においては、すべての使
用ずみ水が、外部新補給とともに装置内を循環する。

本発明の古紙処理装置においては、処理水の再利用とパ
ルプの濃度調節とによって、補給水の消費量を最小限に
抑えることができる。

パルプの乾燥物濃度（体積％）の−例を挙げれば。

次のとおりである。

・　パルプ化＝５〜１５％ ・　前清浄化：２〜３％ ・　浮選インキ除去処理：１〜１．５％・　浮選インキ
除去処理後濃縮パルプ：２０％・　分別処理後長繊維＝
３〜４％ ・　熱間粉砕処理：３０％ ・　清浄化機濃縮パルプ：２０％ この実施例の古紙処理装置の試験によって得られた処理
水の消費量は、次のとおりである。

約７，５Ｔ／ｈのパルプを生成する場合の処理水の消費
量は、次のとおりである。

外部補給量：　８０ｎ（／ｈ＝８％ 濃縮＝４２０ボ／ｈ＝４２％ 濃縮：５００ｒｎｌ／ｈ＝５０％ 合計：　１０００ｒｒ？／ｈ この試験結果によれば、公知の方法によって、濃度２０
％の良質パルプを７．５７／ｈ生成するのに要する処理
水１０００ｒｎ’／ｈの中、外部補給水の量はわずか８
０ｒｎ’（８％）であり、実使用処理水の消費量が極め
て少なく、また廃水の排出量も約り０％少ないことが分
かる。

本発明の古紙処理装置の主な利点は次のとおりである。

・　浮選インキ除去処理の前に分別処理を行うために、
浮選インキ除去処理、分散ならびに清浄化を必要とする
のは、パルプの一部だけである。最終製品の半分以上が
短繊維である場合が少なくないため、設備投資ならびに
電力消費量を５０％以上節約できる。

・　浮選インキ除去処理は、インキの含有量が極めて多
いパルプに対してのみ行なおれるため、その有効性は極
めて高い。さらに、インキ除去処理は、短繊維に対して
浮選法によって行ねれるため、浮き易い長繊維が失われ
る心配がない６長繊維の含有量は、再生紙の品質を左右
する重要な要件であるから、この利点は非常に重要であ
る。

パ長繊維の含水量が少ないため、長繊維の濃縮処理が容
易である。

・　水洗いが必要なのは長繊維だけであるため、短繊維
の消失が最小限に仰られる。

・　処理水を再利用するため処理水の消費量が少なく、
汚染廃水の排出量が極めて少ない。

【図面の簡単な説明】

図は、実施例の古紙処理装置の流れを示す図である。 （１）パルプ化装置（２）前清浄化装置（３）分別処理
装置　　　　　　（４）短繊維（５）長繊維　　　　　
　　　　（６）浮選インキ除去装置（７）濃縮装置　　
　　　　　　（８’）（８’）漂白処理（９）濃縮装置
Ｉ　　　　　　　　　（１０）熱間処理（１１）微細清
浄化処理　　　　　（１２）濃縮・水洗い装置（１３）
水　　　　　　　　　　　（１４）導管（１５）外部新
鮮水　　　　　　　（１６）水（１７）長繊維濃縮処理
水　　　　（１８）清浄化水（１９）導管　　　　　　
　　　　（２０）　（２０ａ）　（２０ｂ）回収槽（２
１）回収槽 手続補正書彷式） 昭和６２年１２月１日 特許庁長官　小　川　邦　夫　殿 １、事件の表示 昭和６２年特許願第２３１９６２号 ２、発明の名称 古紙処理方法および装置 ３、補正をする者 事件との関係　　　特許出願人

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. （１）パルプ化処理、前清浄化処理、パルプの長繊維・
   短繊維分別処理、浮選インキ除去処理、短繊維濃縮処理
   、微細清浄化処理、長繊維濃縮処理を含む古紙処理方法
   において、長繊維を、少なくとも１回濃縮し水洗いする
   （１２）ことと、濃縮水を、処理工程において再使用す
   ることによって、汚染水ならびに環境汚染物質の量を少
   なくするとともに、水の使用量を少なくすることを特徴
   とする古紙処理方法。
2. （２）短繊維（４）の濃縮水（１３）を、インキ除去処
   理（６）において再使用し、余剰水を微細精製処理（１
   １）へ回すことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項
   に記載の古紙処理方法。
3. （３）長繊維（５）の濃縮水を、処理水（１３）の余剰
   水と一緒に微細清浄化処理（１１）へ回し、余った処理
   水を分別処理（３）の上手へ戻すことを特徴とする特許
   請求の範囲第（２）項に記載の古紙処理方法。
4. （４）微細清浄化処理（１１）に先だって、長繊維（５
   ）に対して既知の濃縮装置と粉砕装置における濃縮と熱
   間粉砕からなる熱間処理をほどこすことを特徴とする特
   許請求の範囲第（１）項に記載の古紙処理方法。
5. （５）長繊維（５）の濃縮水（１３）を、分別処理（３
   ）の上流のパルプ化処理（１）と前清浄化処理（２）へ
   戻すことを特徴とする特許請求の範囲第（４）項に記載
   の古紙処理方法。
6. （６）濃縮・水洗い水（１７）の余剰水を、濃縮水（１
   ６）と混合することを特徴とする特許請求の範囲第（３
   ）項または第（５）項に記載の古紙処理方法。
7. （７）短繊維（４）の濃度を、浮選インキ除去処理時に
   、約１〜１．５％（体積）に調節し、濃縮処理（７）の
   終端において約２０％に調節し、かつ長繊維（５）の濃
   度を、第１濃縮処理（９）の終端において約３０％に調
   節し、微細清浄化処理（１１）において０．５〜１％に
   調節し、濃縮・水洗い処理（１２）の終端において、約
   ２０％に調節する手段からなることを特徴とする特許請
   求の範囲第（３）項または第（４）項に記載の古紙処理
   方法。
8. （８）パルプ化処理装置、前清浄化処理装置、パルプの
   長繊維・短繊維分別処理装置、浮選インキ除去処理装置
   、微細清浄化処理装置ならびに濃縮処理装置で構成され
   、長繊維を少なくとも１回濃縮・水洗いし、かつ濃縮水
   を処理工程において再使用することによって、汚染水な
   らびに環境汚染物質の量を少なくするとともに、水の使
   用量を少なくする古紙処理方法を実施するための古紙処
   理装置であって、長繊維濃縮・水洗い装置（１２）と、
   少なくとも一つの濃縮水回収槽（２０）と、濃縮水を処
   理回路内へ送り戻す複数の導管とを備えることを特徴と
   する古紙処理装置。
9. （９）短繊維（４）の濃縮水（１３）を、インキ除去処
   理（６）において再使用し、余剰水を微細精製処理（１
   １）へ回すため、長繊維（５）の濃縮水を、分別装置（
   ３）の上手のパルプ化処理装置（１）と前清浄化処理装
   置へ戻す導管（１９）を備えていることを特徴とする特
   許請求の範囲第（８）項に記載の古紙処理装置。
10. （１０）短繊維（４）の濃縮水（１３）をインキ除去処
    理（６）において再使用し、余剰水を微細精製処理（１
    １）へ回すため、短繊維（４）の濃縮水（１３）をイン
    キ除去処理装置（６）において再使用するための導管（
    １４）と、長繊維（５）の濃縮・水洗い水（１７）と濃
    縮水（１３）の余剰水を、微細清浄化処理装置（１１）
    において再使用するための導管（１８）とを備えている
    ことを特徴とする特許請求の範囲第（８）項に記載の古
    紙処理装置。
11. （１１）微細清浄化処理（１１）に先だって、長繊維（
    ５）に対して既知の濃縮装置と粉砕装置における濃縮と
    熱間粉砕からなる熱間処理をほどこすため、分別処理装
    置（３）と微細清浄化処理装置（１１）との間に、パル
    プの熱間処理を行なう既知の濃縮装置（９）と熱間粉砕
    装置（１０）が、この順番で設けられており、かつ濃縮
    水（１３）を回収槽（２１）へ送る導管（１６）を備え
    ていることを特徴とする特許請求の範囲第（８）項に記
    載の古紙処理装置。
12. （１２）短繊維（４）の濃縮水（７）、長繊維（５）の
    濃縮・水洗い水（１２）を回収し、当該装置を起動する
    外部新鮮水を受ける槽（２０）と、長繊維（５）の濃縮
    水（９）を回収する槽（２１）とがあり、また槽（２０
    ）の溢れ水が槽（２１）の中に流れ込むように両槽が接
    続されていることを特徴とする特許請求の範囲第（８）
    項乃至第（１０）項のいずれかに記載の古紙処理装置。