脱墨装置、古紙再生処理装置及び古紙再生処理方法
【課題】脱墨装置に離解の不十分な古紙や古紙パルプを含む古紙パルプ液が混入した場合であっても、未離解の古紙や古紙パルプを離解可能な脱墨装置、及びより品質の高い再生紙を製造可能な古紙再生処理装置及び古紙処理方法の提供を目的とする。
【解決手段】脱墨装置Ｄは貯留槽２２１内に貯留する古紙パルプ液の少なくとも一部を取り出し、取り出した古紙パルプ液を前記貯留槽２２１に返戻するように離解促進用の循環流路２２０を形成し、前記離解促進用の循環流路２２０を流通する古紙パルプ液を攪拌し、前記古紙パルプ液に含まれる離解の不十分な古紙及び／または古紙パルプを更に離解させる攪拌羽根を備えた離解促進部２２０ｅを設けた構成にしてある。
【解決手段】脱墨装置Ｄは貯留槽２２１内に貯留する古紙パルプ液の少なくとも一部を取り出し、取り出した古紙パルプ液を前記貯留槽２２１に返戻するように離解促進用の循環流路２２０を形成し、前記離解促進用の循環流路２２０を流通する古紙パルプ液を攪拌し、前記古紙パルプ液に含まれる離解の不十分な古紙及び／または古紙パルプを更に離解させる攪拌羽根を備えた離解促進部２２０ｅを設けた構成にしてある。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は脱墨装置、古紙再生処理装置及び古紙再生処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、古紙を離解し、脱墨し、抄紙して再生紙を製造する技術が開発されており、特に、離解により得られた古紙パルプを脱墨する脱墨装置に関しては、下記特許文献１に、細長箱状のタンクを、ゲート板にて２つに区切り、一方の槽内にエアーを混入可能な噴出ポンプにてこの同じ槽内の古紙パルプ液を噴出するように設置したフローテータに関し開示がある。これにより、槽内でのエアーを含ませた古紙パルプ液の循環作用，衝突作用，乱流作用等による墨の剥離作用等によって極めて効率の良い脱墨ができるとされる。
【０００３】
また、下記特許文献２には、外部より脱墨装置内に古紙パルプ液を吐出する第１ノズルと、脱墨装置内から取り出した古紙パルプ液を上記第１ノズル内に吐出する第２ノズルとを備えると共に、上記第２ノズルへ向かう古紙パルプ液にエアーを供給するエアー供給用配管部を備え、上記脱墨装置の液面に浮上した墨液気泡を除去する手段を備えるフローティング形脱墨装置に関する開示がある。これにより、古紙パルプ液とエアーとの活性で均一なる気液混合を惹起させ爾後の発泡効果を向上せしめ又限定された量の回収紙料液であるから小馬力のポンプで高速圧送が可能であり、これにより所要のエアー吸入効果が得られるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−５７６６９号公報
【特許文献２】特開平７−１４５５８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１，２においては、脱墨装置の内部で古紙パルプ液を吸い込んで、空気とともに同じ脱墨装置の古紙パルプ液中に噴射することで、古紙パルプ液を循環させ、これにより脱墨装置における空気の供給効率を向上させることが可能となる。しかしながら、前工程となる離解処理の際に離解を行う槽の側壁や底面に付着するなどしたために十分攪拌されることなく離解の不十分となっている紙片が、次の処理を行う脱墨装置内に混入してくることがある。
【０００６】
この離解の不十分な紙片を脱墨装置において離解することは、脱墨装置には古紙や古紙パルプを離解するような攪拌機構がないために困難となっており、仮に攪拌機構を設けた場合であっても、脱墨装置には脱墨に適する古紙パルプの濃度になるよう予め調整された古紙パルプ液を流入させることが多く行われるので、古紙パルプの濃度の低い古紙パルプ液を単に攪拌機構によって攪拌するのみでは、簡単には離解を進行させることができない。
【０００７】
かかる離解の不十分な紙片を含む古紙パルプ液は、古紙の繊維があまり解れていないために古紙パルプの繊維に染み込んだインクや、繊維内部に付着したトナー等の印刷成分が脱墨されることなく残存する危険性がある。また、かかる古紙パルプ液を抄紙し得られる再生紙に未離解の紙片が混入してしまい、再生紙の平滑性、繊維の均一性等といった再生紙の品質が損なわれる危険性もある。
【０００８】
本発明は上記した課題を解決するものであり、脱墨装置に離解の不十分な古紙や古紙パルプを含む古紙パルプ液が混入した場合であっても、未離解の古紙や古紙パルプを離解可能な脱墨装置、及びより品質の高い再生紙を製造可能な古紙再生処理装置及び古紙処理方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の脱墨装置は、古紙を水とともに攪拌し得られた古紙パルプ液を貯留する貯留槽と、前記貯留槽内に貯留する古紙パルプ液中に空気を供給する空気供給部とを備え、前記空気供給部からの空気によって古紙パルプ液中に生じた気泡に、該古紙パルプ液に含まれる印刷成分を付着させ前記気泡とともに浮上させることにより、印刷成分と古紙パルプとを分離する脱墨装置であって、前記貯留槽内に貯留する古紙パルプ液の少なくとも一部を取り出し、取り出した古紙パルプ液を前記貯留槽に返戻するように離解促進用の循環流路を形成し、前記離解促進用の循環流路を流通する古紙パルプ液を攪拌し、前記古紙パルプ液に含まれる離解の不十分な古紙及び／または古紙パルプを更に離解させる攪拌羽根を備えた離解促進部を設けた構成にしてある。
【００１０】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の脱墨装置において、離解促進用の循環流路の下流側の端部を、前記循環流路を経た古紙パルプ液を貯留槽内に噴射する噴射部として開口させたものである。
【００１１】
そして、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の脱墨装置において、噴射部は、噴射ノズルにより構成されるものである。
【００１２】
更に、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の脱墨装置において、離解促進部は、回転により古紙パルプ液を攪拌する回転羽根が設けられてなるものである。
【００１３】
更に、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の脱墨装置において、離解促進部は、回転羽根が古紙パルプ液の取込み及び排出を行う流送手段を兼ねて構成されるものである。
【００１４】
そして、請求項６に記載の発明は、請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の脱墨装置において、貯留槽は、仕切壁により複数の脱墨室に区画されるとともに、隣接する脱墨室は連通して形成され、前記貯留槽には、脱墨処理前の古紙パルプ液を貯留槽内に流入させる流入部と、脱墨処理後の古紙パルプ液を貯留槽外に流出させる流出部を設けてなり、前記流入部から流入した古紙パルプ液を各脱墨室を流通させた後、前記流出部から流出させる構造を有するとともに、離解促進用の循環流路の上流側端部は、貯留槽内における古紙パルプ液の流通経路の下流側位置に設けられてなるものである。
【００１５】
更に、請求項７に記載の発明は、請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の脱墨装置において、貯留槽は、仕切壁により複数の脱墨室に区画されるとともに、隣接する脱墨室は連通して形成され、前記貯留槽には、脱墨処理前の古紙パルプ液を貯留槽内に流入させる流入部と、脱墨処理後の古紙パルプ液を貯留槽外に流出させる流出部を設けてなり、前記流入部から流入した古紙パルプ液を各脱墨室を流通させた後、前記流出部から流出させる構造を有するとともに、離解促進用の循環流路の下流側端部は、貯留槽内における古紙パルプ液の流通経路の上流側位置に設けられてなるものである。
【００１６】
そして、請求項８に記載の発明は、請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の脱墨装置において、離解促進用の循環流路の上流側端部は、貯留槽の各内壁面及び仕切壁の各壁面のうち少なくとも二面が交差する部分の近傍に設けたものである。
【００１７】
更に、請求項９に記載の発明は、請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の脱墨装置において、離解促進用の循環流路の下流側端部は、貯留槽の各内壁面及び仕切壁の壁面のうち少なくとも二面が交差する部分の近傍に設けたものである。
【００１８】
更に、請求項１０に記載の発明は、請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載の脱墨装置において、循環流路を構成する配管内に、前記配管内を流通する古紙パルプ液を前記配管内において噴射する噴射部を設けたものである。
【００１９】
更に、請求項１１に記載の発明は、少なくとも請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載の脱墨装置と、前記脱墨装置において印刷成分の除去された古紙パルプ液を抄紙して再生紙を製造する抄紙装置とを備えた古紙再生処理装置である。
【００２０】
更に、請求項１２に記載の発明は、古紙を水とともに攪拌して古紙パルプ液を製造し、得られた古紙パルプ液から該古紙パルプ液中に含まれる印刷成分を除去し、印刷成分の除去された古紙パルプ液を抄紙して再生紙を製造する古紙処理方法において、古紙パルプ液から印刷成分を除去するに際し、離解の不十分な古紙及び／または古紙パルプの更なる離解促進のために、古紙パルプ液を貯留する貯留槽から少なくとも一部の古紙パルプ液を取り出し、取り出した古紙パルプ液を攪拌羽根により攪拌し離解させた後、貯留槽に返戻するよう構成したことを特徴とする古紙再生処理方法である。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１に記載の脱墨装置によれば、前記貯留槽内に貯留する古紙パルプ液の少なくとも一部を取り出し、取り出した古紙パルプ液を前記貯留槽に返戻するように離解促進用の循環流路を形成し、前記離解促進用の循環流路を流通する古紙パルプ液を攪拌し、前記古紙パルプ液に含まれる離解の不十分な古紙及び／または古紙パルプを更に離解させる攪拌羽根を備えているので、前工程となる離解部において、離解処理を行う槽の側壁や底面に付着するなどしたために十分に離解の行われなかった古紙及び／または古紙パルプが、脱墨装置に混入した場合に、攪拌羽根によって更に離解させることができる。
【００２２】
また、請求項２に記載の脱墨装置によれば、離解促進用の循環流路の下流側の端部を、前記循環流路を経た古紙パルプ液を貯留槽内に噴射する噴射部として開口させたので、噴射前後の圧力差によって古紙及び／または古紙パルプの離解が促進させることができる。
【００２３】
そして、請求項３に記載の脱墨装置によれば噴射部は、噴射ノズルにより構成されるので、簡単な構造で噴射前後の圧力差を容易に大きくすることによって、古紙パルプ液をより効率よく離解させることができる。
【００２４】
更に、請求項４に記載の脱墨装置によれば、離解促進部は、回転により古紙パルプ液を攪拌する回転羽根が設けられてなるので、古紙及び／または古紙パルプ液を非常に効率よく離解することができる。
【００２５】
更に、請求項５に記載の脱墨装置によれば、離解促進部は、回転羽根が古紙パルプ液の取込み及び排出を行う流送手段を兼ねて構成されるので、紙パルプ液の流送のみを行う流送手段と古紙及び／または古紙パルプの更なる離解のみを行う離解装置とをそれぞれ設ける場合に比較して脱墨装置Ｄの小型化、使用時の節電、処理時間の短縮、及び製造費の低減を図ることができる。
【００２６】
更に、請求項６に記載の脱墨装置によれば、離解促進用の循環流路の上流側端部は、貯留槽内における古紙パルプ液の流通経路の下流側位置に設けられてなるので、ある程度印刷成分の除去されたものの未だ脱墨の必要な古紙パルプを、脱墨装置から流出させる前の段階で循環流路に取り込んで循環させ、再度貯留槽内に返戻し脱墨処理を施すことができ、装置を大幅に大型化することなく脱墨効果を向上させることが可能となる。
【００２７】
更に、請求項７に記載の脱墨装置によれば、離解促進用の循環流路の下流側端部は、貯留槽内における古紙パルプ液の流通経路の上流側位置に設けられてなるので、古紙パルプ液の貯留槽内における滞留時間を長くすることができ、脱墨効果を向上させることができる。
【００２８】
更に、請求項８，９に記載の脱墨装置によれば離解促進用の循環流路の上流側端部及び下流側端部は、貯留槽の各内壁面及び仕切壁の各壁面のうち少なくとも二面が交差する部分の近傍に設けたので、滞留している古紙パルプ液を貯留槽２２１から取り出し、また貯留槽２２１へ返戻することが可能となり、貯留槽２２１内で滞っているために脱墨処理が不十分となっている古紙パルプ液を攪拌し、流動を促すことができる。
【００２９】
更に、請求項１０に記載の脱墨装置によれば循環流路を構成する配管内に、前記配管内を流通する古紙パルプ液を前記配管内において噴射する噴射部を設けたので、循環流路を構成する配管内において、噴射部の噴射前後の圧力差によって古紙及び／または古紙パルプの離解を促進させることができる。
【００３０】
更に、請求項１１に記載の古紙再生処理装置によれば、離解促進用の循環流路に離解の不十分な古紙及び／または古紙パルプを更に離解させる攪拌羽根を備えた離解促進部を備えた脱墨装置と、この脱墨装置において印刷成分の除去された古紙パルプ液を抄紙して再生紙を製造する抄紙装置とを備えたので、離解の不十分な古紙や古紙パルプを脱墨装置において離解促進部の攪拌羽根により更に離解することができ、得られる再生紙の品質を向上できる。
【００３１】
更に、請求項１２に記載の古紙再生処理方法によれば、古紙パルプ液から印刷成分を除去するに際し、離解の不十分な古紙及び／または古紙パルプの更なる離解促進のために、古紙パルプ液を貯留する貯留槽から少なくとも一部の古紙パルプ液を取り出し、取り出した古紙パルプ液を攪拌羽根により攪拌し離解させた後、貯留槽に返戻するよう構成したので、離解の不十分な古紙や古紙パルプの量を低減可能であり、得られる再生紙の品質を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態に係る古紙再生処理装置の構成概略図である。
【図２】前記古紙再生処理装置の離解部の内部構造を示す概略図である。
【図３】前記離解部の待機状態の押圧部の平面図である。
【図４】前記押圧部の使用態様図である。
【図５】前記離解部の裁断紙量調整部の使用態様図である。
【図６】前記古紙再生処理装置の脱墨部の斜視図である。
【図７】前記脱墨部の平面図である。
【図８】前記脱墨部の断面図である。
【図９】前記古紙処理装置のすすぎ部の構成概略図である。
【図１０】前記古紙処理装置の抄紙部及び仕上部のカレンダー部の概略斜視図である。
【図１１】前記抄紙部を構成するヘッドボックス及びワイヤー部の斜視図である。
【図１２】前記ヘッドボックス及びワイヤー部の側面図である。
【図１３】前記抄紙部の脱水部の構成概略図である。
【図１４】前記抄紙部のドライヤー部の構成概略図である。
【図１５】前記ドライヤー部の内部の拡大図である。
【図１６】前記仕上げ部の拡大図である。
【図１７】本発明の他の実施形態に係る脱墨装置の平面図である。
【図１８】前記脱墨部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
（第１の実施形態）
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明にかかる古紙再生処理装置の構成概略図である。図１において、古紙再生処理装置１００は、離解部１、脱墨部２、抄紙部３、仕上げ部４、排液処理部５を一体的に備えるものである。離解部１は、古紙６を離解して古紙パルプを製造するものであり、脱墨部２は、離解部１において製造された古紙パルプを脱墨するものであり、抄紙部３は、脱墨部２において脱墨された古紙パルプを抄紙し、抄紙により得られた湿紙の乾燥を行うものであり、仕上げ部４は、抄紙部３において湿紙の乾燥を行ったものを裁断等することにより仕上げを行って再生紙７を得るものであり、排液処理部５は、前記離解部１、脱墨部２、抄紙部３においてそれぞれ生じた排液の処理を行うものである。
【００３４】
(離解部)
図２は、離解部１の内部構造を示す概略図である。離解部１は、古紙の裁断紙片６１を離解して古紙パルプを製造するものであり、古紙投入部１１、シュレッダー１３、金属片除去部１４、押圧部１５、シュレッダータンク１６、裁断紙量調整部１７、パルパー１８、ニーダー１９を備えている。
【００３５】
古紙投入部１１は、処理を行う古紙６をホッパー１２内に投入するための開口部であり、該古紙投入部１１からホッパー１２内の古紙６を覗き見ることが不可能または困難な構造とすることが好ましい。即ち、例えば、古紙６の搬送手段（図示省略）をホッパー１２内に備え、一度に多量の古紙６が投入された場合に古紙６を順次ホッパー１２の内部に搬送可能な構造とすることなどが挙げられる。これにより古紙６となった文書の機密性を保持可能である。
【００３６】
また、古紙投入部１１より投入される古紙６の量を計測する計測部（図示省略）を古紙投入部１１の近傍に設けてもよい。このように古紙投入部１１の近傍に計測部を設ける場合には後述する裁断紙量調整部１７を設けなくても構わない。そして、古紙投入部１１の近傍に設けた計測部で古紙量を計測する場合には、例えば、一定量の再生紙の製造に必要となる所定量の古紙６が古紙投入部１１から投入された時点で、自動的に以後の処理を進行させるようにしてもよい。これにより、古紙６をシュレッダータンク１６内に大量に貯留する必要がなくなり、シュレッダータンク１６を小さくすることができるとともに、再生紙製造開始の操作を手動により行わなくても自動的に再生紙の製造を開始でき、手間が省ける。
【００３７】
シュレッダー１３は、投入された古紙６を裁断処理して古紙パルプの製造に適した所定の大きさに紙片化する裁断刃１３１を有する。ここで、仮に離解部１とは別途設けられたシュレッダー装置等の紙片裁断装置によって、既に所定の大きさに裁断処理済みの紙片を古紙投入部１１より投入するような場合にはホッパー１２内にシュレッダー１３を設けない構成としても構わない。
【００３８】
金属片除去部１４は、ステープラーの針等の金属類を取り除くため設けられ、マグネット等により構成される。金属片除去部１４の設置位置は、図２において実線で示すようにシュレッダー１３の下方近傍としてもよいが、図２において破線で示すようにシュレッダータンク１６の排出口１６３の下方近傍等としてもよい。
【００３９】
押圧部１５は、シュレッダータンク１６内の裁断紙片６１を押圧して裁断紙片６１の嵩高さを抑えるためのものであり、裁断紙片６１を押圧して裁断紙片６１の嵩高さを低減させる押圧部材１５１と、押圧部材１５１を昇降する昇降手段１５２とを備えている。図３に待機状態の押圧部１５の平面図を、図４に裁断紙片６１を押圧した状態を示している。
【００４０】
図２に示すように、シュレッダータンク１６は、古紙の裁断紙片６１を一時的に貯留するものであり、底面１６２が排出口１６３に向けて傾斜する傾斜面をなす。
排出口１６３には古紙の裁断紙片６１を排出する排出装置１６４を設けている。排出装置１６４としては種々のものがあるが、ここでは複数の羽根を回転軸の周りに放射状に配置した構造の排出装置１６４を示している。排出装置１６４の上方には紙量検知センサ１６５が配置してあり、紙量検知センサ１６５はシュレッダータンク１６の内部に貯留する古紙の裁断紙片６１の有無を検出するもので、ロードセル、光センサ等を用いる。
【００４１】
裁断紙量調整部１７は、シュレッダータンク１６の排出口１６３の下方に配置してあり、排出口１６３から排出する古紙の裁断紙片６１を受け止める受け皿部１７１と、受け皿部１７１を支持する計測部１７２を備えており、計測部１７２は受け皿部１７１に投入した古紙の裁断紙片６１の重量を計測するようになっている。
【００４２】
図５に示すように、受け皿部１７１は、受け皿１７１ａが水平姿勢からパルパー１８へ向けて傾斜する傾斜姿勢にまで傾動するものであり、受け皿１７１ａを傾動させるモータ等の駆動手段（図示省略）を有する。また、受け皿１７１ａはパルパー１８に隣接する側壁部１７１ｂが図２に示す立ち姿勢の通常位置と、図５に示すパルパー１８へ向けて傾倒する傾倒位置とにわたって開閉可能に設けてあり、該側壁部１７１ｂは受け皿１７１ａの傾動に伴って傾倒し、受け皿１７１ａの復動に伴って立ち姿勢に復帰するようになっている。
【００４３】
図２に示すように、パルパー１８は、古紙の裁断紙片６１を水及び離解促進剤の液体中において、繊維、つまり古紙パルプにまで離解させるものであり、古紙の裁断紙片６１が投入される攪拌槽１８１と、攪拌槽１８１に給水するための給水部１８２と、離解促進剤供給部１８３とを設けている。離解促進剤供給部１８３から供給される古紙６の離解を促進する離解促進剤としては、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、水酸化カリウム、亜硫酸ナトリウムなどのアルカリ類から選ばれる１種以上若しくはその水溶液等を用いることができ、更に、スルファミン酸、塩酸、硫酸、リン酸、硫酸アルミニウムなどの酸類、次亜塩素酸ナトリウム、亜塩素酸ナトリウム、過酸化水素などの酸化剤、界面活性剤、漂白剤、ＰＨ安定剤、キレート剤、分散剤などを補助的に用いることもできる。
【００４４】
離解促進剤供給部１８３は、攪拌槽１８１の上方に離解促進剤の供給口を開閉可能に設けており、これにより攪拌槽１８１に貯留する古紙パルプ液の液面が攪拌に伴って変動する場合あっても、各供給口を開閉するだけで離解促進剤を攪拌槽１８１に投入することができる。ここで、古紙パルプ液とは、攪拌槽１８１内で古紙の裁断紙片６１（古紙６）を離解することにより得られた古紙パルプを含む液体のことであり、該古紙パルプの他、離解途中の古紙６２、水、水中に取り出されたインクやトナー等の印刷成分、離解促進剤等を含む液体である。
【００４５】
仮に、攪拌槽１８１の底部に水及び／または離解促進剤の供給口が形成された場合には、離解促進剤供給部１８３の供給口に攪拌槽１８１内の古紙パルプ液が流入して放置され、水分が蒸発する等して離解途中の古紙６２が乾燥して固くなり、離解促進剤供給部１８３の供給口を詰まらせるといったことが生じる恐れがあるが、上記のように、攪拌槽１８１の上方に離解促進剤の供給口を開閉可能に設けた場合にはそのようなことは起こり得ない。給水部１８２についても同様である。
【００４６】
攪拌槽１８１の底部には、古紙の裁断紙片６１を給水部１８２から給水された水とともに攪拌し離解するための攪拌羽根１８４が設けられ、前記攪拌羽根１８４を回転駆動するモータ等の駆動手段１８８を有している。
【００４７】
攪拌槽１８１には攪拌槽１８１内に貯留する古紙パルプ、古紙の裁断紙片６１、水、離解促進剤を含有する古紙パルプ液を所定温度まで加温するためのヒータ１８６および温度センサ１８５を設けてある。更に、攪拌槽１８１の底部には、パルパー１８にて古紙６から製造された古紙パルプ及び水等を含有する古紙パルプ液を取り出す古紙パルプ液取出部１８７を設けている。古紙パルプ液取出部１８７からポンプ(図示省略)等により取り出した古紙パプル液をニーダー１９へ送るようになっている。
【００４８】
ニーダー１９は、古紙パルプに混入しているインクやトナー等の印刷成分を該古紙パルプから分離させるように混練するものであり、公知のニーダー装置により構成される。
【００４９】
(脱墨部)
図１に示すように、 脱墨部２は、脱墨前希釈部２１、脱墨処理部２２、すすぎ部２３を備え、各部の間には配管、ポンプ等からなる移送部(図示省略)を設けている。
【００５０】
脱墨前希釈部２１は、古紙パルプ部１のニーダー１９から送られた古紙パルプ液を脱墨に適した繊維濃度、ここでは０．１重量％〜５．０重量％程度、より好ましくは０．３重量％〜２．０重量％程度にまで希釈するものであり、希釈用水および脱墨剤としての界面活性剤等を投入する希釈液供給部(図示省略)を備えている。
【００５１】
繊維濃度が０．１重量％以上５．０重量％以下であることにより、後の脱墨処理部２２においてインクやトナー等の印刷成分と脱墨剤とを効率よく接触させインクやトナー等の印刷成分を容易に除去することができる。
【００５２】
図６に脱墨部２２の斜視図を、図７に脱墨部２２の平面図を、図８に図７のＡ−Ａ線矢視断面図を示す。脱墨部２２は、フローテータとも呼ばれるものであり、脱墨装置Ｄにより構成される。脱墨装置Ｄは、インクやトナー等の印刷成分を古紙パルプ液から分離するためのものであり、古紙パルプ液の貯留槽２２１、ブレード２２２及び気泡排出槽２２３を備えている。
【００５３】
古紙パルプ液の貯留槽２２１は、離解部１において古紙６を水とともに攪拌し得られ、更に脱墨前希釈部２１において希釈液の供給により所定濃度に調整された古紙パルプ液を流入させて貯留するものである。貯留槽２２１内は、複数の仕切壁２２４により複数の脱墨室２２５に区画されており、図７に示すように、仕切り壁２２４の左方または右方(平面図である図７において上方又は下方)が交互に開口することで全ての脱墨室２２５は連通している。
【００５４】
各脱墨室２２５の底部には、貯留槽２２１内に貯留する古紙パルプ液中に微細な空気を供給するための空気供給部２２６を設けるとともに、各仕切り壁２２４の双方の壁面の高さ方向略中央部に温度センサ２２７と、ヒータ２２８とをそれぞれ配置している。
【００５５】
また、貯留槽２２１内のうち、該貯留槽２２１の各内壁面及び仕切壁２２４の壁面のうち少なくとも二面が交差する部分の近傍等といった古紙パルプ液の流速が低下し該古紙パルプ液が淀みやすい所定位置に、淀んだ古紙パルプ液を攪拌し下流側へと流動させるための攪拌翼（図示省略）を配置している。攪拌翼としては種々のものがあるが、例えば複数の羽根を回転軸の周りに放射状に配置した構造の攪拌翼等が挙げられる。
【００５６】
更に、脱墨処理前の古紙パルプ液を脱墨前希釈部２１から貯留槽２２１内に流入させる流入部２２９ａと、脱墨処理後の古紙パルプ液を貯留槽２２１外に流出させる流出部２２９ｂとを設けており、流入部２２９ａから流入した古紙パルプ液が左右に蛇行しつつ全ての脱墨室２２５を流通した後流出部２２９ｂから流出するようになっている。
【００５７】
そして、貯留槽２２１には、貯留槽２２１内に貯留する古紙パルプ液の少なくとも一部を取り出し、取り出した古紙パルプ液を貯留槽２２１に返戻するように離解促進用の循環流路２２０を設けている。
【００５８】
離解促進用の循環流路２２０は、貯留槽２２１の外周を覆うよう設けられた後述する気泡排出槽２２３の底面より下方であって、周面が気泡排出槽２２３に覆われることなくむき出しとなっている貯留槽２２１の下部側壁に設けられている。そして、この離解促進用の循環流路２２０の上流側端部２２０ａは、貯留槽２２１内における古紙パルプ液の流通経路２２１ａの下流側位置に設けられ、一方、循環流路２２０の下流側端部２２０ｂは、貯留槽２２１内における古紙パルプ液の流通経路２２１ａの上流側位置に設けられている。
【００５９】
更に、離解促進用の循環流路２２０の上流側端部２２０ａ及び下流側端部２２０ｂは、いずれも貯留槽２２１の各内壁面及び仕切壁２２４の壁面のうち少なくとも二面が交差する部分の近傍等といった古紙パルプ液の流速が低下し該古紙パルプ液が淀みやすい所定位置に設けられている。図７においては、これらの一例として前記流出部２２９ｂの略対向位置の側壁に循環流路２２０の上流側端部２２０ａを、前記流入部２２９ａの略対向位置の側壁に循環流路２２０の下流側端部２２０ｂをそれぞれ形成した場合を示している。
【００６０】
更に、循環流路２２０の下流側端部２２０ｂは、循環流路２２０を経た古紙パルプ液を貯留槽２２１内に噴射するための噴射部２２０ｃを備えている。噴射部２２０ｃとしては、古紙パルプ液を貯留槽２２１内に噴射可能であれば特に限定されず種々のものが使用可能であるが、本実施形態では、噴射ノズルを用いている。
【００６１】
噴射ノズルは種々の形状のものが利用可能であり、先細ノズル、末広ノズル、又は、シャワー式ノズル等といった循環流路２２０を構成する配管の端部開口を閉塞する板状体に１個又は複数の円形状、多角形状又はスリット状の噴射孔が形成されたもの（図示省略）、例えば（有）バブルタンク社製マイクロバブル発生器等１ｍｍ以下の微細な気泡を発生する装置によるもの等任意のものが利用可能である。尚、図７においては、噴射部２２０ｃが先細ノズルである場合を示している。
【００６２】
離解促進用の循環流路２２０は、古紙パルプ液の取込み及び排出を行って古紙パルプ液を循環させる流送手段２２０ｄを備えている。流送手段２２０ｄは市販のポンプにより構成されることが好ましく、例えば、ターボ形ポンプ、容積形ポンプ又は特殊ポンプ等を用いることができる。より詳しくは、ターボ形ポンプとして遠心ポンプ、斜流ポンプ、軸流ポンプ等が、容積形ポンプとして往復ポンプ、回転容積形ポンプ等が、特殊ポンプとして渦流ポンプ、ジェットポンプ、カスケードポンプ等が挙げられる。
【００６３】
また、離解促進用の循環流路２２０には、離解促進部２２０ｅを設けており、離解促進部２２０ｅは、循環流路２２０を流通する古紙パルプ液を攪拌して古紙パルプ液に含まれる離解の不十分な古紙及び／または古紙パルプを更に離解させる攪拌羽根(図示省略)を備えている。攪拌羽根はケーシング２２０ｇ内に収容されており、循環流路２２０の上流側からケーシング２２０ｇ内に流入した古紙パルプ液を攪拌することで古紙及び／または古紙パルプを離解するようになっている。
【００６４】
離解促進部２２０ｅにおける離解処理の方法は、連続式、バッチ式のいずれであっても構わないが、本実施形態では連続式の場合を示している。離解促進部２２０ｅにおいて連続式で離解処理を行う場合、ケーシング２２０ｇ内に流入する古紙パルプ液を順次攪拌し離解し更に離解促進部２２０ｅの下流側に排出していく。このような連続式の離解に適する攪拌羽根としては、シロッコファン、ターボファン、プレートファン、プロペラファン、軸流ファン、斜流ファン等の各種回転羽根(図示省略)が挙げられる。
【００６５】
バッチ式の離解処理においては、古紙パルプ液を貯留するための離解促進用攪拌槽(図示省略)及び古紙パルプ液を攪拌するため攪拌羽根を備えた離解促進部(図示省略)と、古紙パルプ液を循環経路に取込み、貯留槽へと排出する流送手段(図示省略)とをそれぞれ設ける必要がある。これに対し、連続式での離解処理では、回転羽根が古紙パルプ液の取込み及び排出を行う流送手段２２０ｄを兼ねて構成することが可能である。逆に言えば、流送手段２２０ｄとして前記した回転羽根を備えたポンプを用いることで、循環流路２２０に古紙パルプ液を導くとともに離解促進部２２０ｅとしての構成をも兼ねることができ、流送手段２２０ｄと離解促進部２２０ｅとを別々に設けた場合に比較して構成の簡略化、装置の小型化、製造費用及び運転費用の低減等が図れ非常に高効率となる。
【００６６】
よって、上記したシロッコファン、ターボファン、プレートファン等の回転羽根を備えた遠心ポンプ、プロペラファン、軸流ファン等の回転羽根を備えた軸流ポンプ、斜流ファン等の回転羽根を備えた斜流ポンプ等を流送手段２２０ｄを兼ねた離解促進部２２０ｅとして構成することが好ましい。
【００６７】
ブレード２２２は、貯留槽２２１の上部を浮遊する気泡を、貯留槽２２１の周壁を溢流させ気泡排出槽２２３側へ掃き出すためのものであり、貯留槽２２１の上方に設けられ、モータ２２２ａの駆動によりガイドレール２２２ｂに案内されつつ往復移動するよう構成されている。
【００６８】
図７に示すように、気泡排出槽２２３は、貯留槽２２１の外周を取り囲むよう平面視ロ字状に設けられ、脱墨の際に貯留槽２２１内で生じ、ブレード２２２により掃き出された気泡を一旦貯留するようになっている。気泡排出槽２２３には、気泡排出槽２２３内及びブレード２２２等に付着した気泡を洗い流すための水などの洗浄液を噴出する噴射孔を備えた洗浄液噴出部２２３ａを設けている。洗浄液噴出部２２３ａは、気泡排出槽内の壁面の上段部及び中段部の全周に亘って複数配備されている。
【００６９】
更に、気泡排出槽２２３は、生じた気泡を消滅させるための消泡部（図示省略）を備えていることが好ましい。消泡部は気泡を消滅させることができればその構造は限定されないが、例えば、温風や熱風を供給する風供給部（図示省略）等が挙げられ、風供給部から気泡に温風又は熱風を吹き付けて気泡の水分を吹き飛ばすことで気泡を消滅させる。かかる風供給部を設ける場合には、風供給部からの温風や熱風を水分含有量の低い乾燥した温風又は熱風とすることがより好ましい。これにより、気泡の水分をより容易に吹き飛ばすことができるからである。
【００７０】
図９に、すすぎ部２３の構成概略図を示す。すすぎ部２３は、脱墨処理部２２において得られた脱墨後の古紙パルプ６３を含む古紙パルプ液中の脱墨剤を洗浄し除去するものであり、離間配置された回転ローラ２３１の間に掛け渡して展張したメッシュベルト２３３を有し、該メッシュベルト２３３が上部の往路軌道２３３ａと下部の復路軌道２３３ｂからなる無端軌道を形成している。
【００７１】
往路軌道２３３ａには始端側に古紙パルプ液をメッシュベルト２３３の上に供給するホッパー２３４を設けており、該ホッパー２３４からメッシュベルト２３３の上に供給された古紙パルプ液に向けて水などの洗浄液を噴射する洗浄ノズル２３５と、洗浄ノズル２３５からの洗浄液により洗浄された古紙パルプ液を圧搾する上下一対の圧搾ローラ２３６とを往路軌道２３３ａの始端側から終端側に向けて交互に複数設けている。
【００７２】
復路軌道２３３ｂの始端側にはメッシュベルト２３３からすすぎの終了した古紙パルプ液を剥離するためのスクレーパ２３７を設けている。また、往路軌道２３３ａの下方には洗浄液を受ける洗浄液収容槽２３２を設置し、洗浄液収容槽２３２は配管（図示省略）によりすすぎ排水タンク５２に接続されている。
【００７３】
(抄紙部)
図１０は、抄紙部３及び仕上部４のカレンダー部４１の概略斜視図、図１１は、抄紙部３を構成するヘッドボックス３１及びワイヤー部３２の斜視図、図１２は、図１１に示すヘッドボックス３１及びワイヤー部３２の側面図、図１３は、脱水部３３の構成概略図、図１４は、ドライヤー部３４の構成概略図、図１５はドライヤー部３４の内部の拡大図、図１６は仕上げ部４の拡大図である。抄紙部３は、すすぎ部２３によるすすぎの終了した古紙パルプ液を抄紙するものであり、図１０に示すように、ヘッドボックス３１、ワイヤー部３２、脱水部３３、ドライヤー部３４からなる。
【００７４】
ヘッドボックス３１は、すすぎ部２３によるすすぎの終了した古紙パルプ液をワイヤー部３２に均一に供給するためのものであり、図１１に示すように、ヘッドボックス３１の上部は開口しており、下部に古紙パルプ液の供給口３１ａが形成されている。古紙パルプ液の供給口３１ａの長手方向両端部には、ワイヤー部３２のメッシュベルト３２３の両側縁部に沿って所定長さを有するガイド部材３１ｂが片持ち支持されている。ガイド部材３１ｂは、ヘッドボックス３１からワイヤー部３２のメッシュベルト３２３上に供給された古紙パルプ液がメッシュベルト３２３の側縁から外方に流れ落ちるのを防止するようになっている。
【００７５】
ワイヤー部３２は、 複数の回転ローラ３２１に掛け渡して展張したメッシュベルト３２３を有し、メッシュベルト３２３が往路軌道３２３ａと復路軌道３２３ｂからなる無端軌道を形成している。また、往路軌道３２３ａの下方には、往路軌道３２３ａの網目から流下する水を受ける受水部３２５を設けている。受水部３２５は後述する排液処理部５の抄紙排水タンク５４に接続されている。
【００７６】
図１３に示すように、 脱水部３３は、複数の回転ローラ３３１の間にそれぞれ掛け渡したフェルトからなる無端状の吸水ベルト３３２ａ，３３２ｂを上下一対有し、上側の吸水ベルト３３２ａと下側の吸水ベルト３３２ｂとが一部当接している。この上側の吸水ベルト３３２ａと下側の吸水ベルト３３２ｂとが一部当接した部分において、双方の吸水ベルト３３２ａ，３３２ｂを挟圧して圧搾する一対の圧搾ローラ３３４を複数備えている。
【００７７】
上側の吸水ベルト３３２ａと下側の吸水ベルト３３２ｂとは設置位置を所定長さだけずらせており、上側の吸水ベルト３３２ａの方が下側の吸水ベルト３３２ｂよりも湿紙６４の走行方向上流側に配置されている。これにより、メッシュベルト３２３上を搬送されてきた湿紙６４をまず上側の吸水ベルト３３２ａに転移し、その後、圧搾ローラ３３４による圧搾の直前まで湿紙６４を下側の吸水ベルト３３２ｂに接触させないようにしている。
【００７８】
圧搾ローラ３３４は、上流側の圧搾ローラ３３４ａの方が下流側の圧搾ローラ３３４ｂよりも押圧力を弱くすることが好ましい。上流側の圧搾ローラ３３４ａによる圧搾の時点では、下流側の圧搾ローラ３３４ｂによる圧搾の時点よりも湿紙６４の含水量が高い状態である。よって、上流側の圧搾ローラ３３４ａを下流側の圧搾ローラ３３４ｂよりも弱い力で圧搾することにより、図１３において破線矢印で示すように、圧搾により生じた水によって湿紙６４中の繊維成分が下側の吸水ベルト３３２ｂ上を圧搾ローラ３３４ａの上流側に逆流し、均一な繊維の層を形成できなくなるといったことを防止する。一方、上流側の圧搾ローラ３３４ａによって一旦比較的弱い押圧力で圧搾され、湿紙６４の含有する水分量を減少させた後、下流側の圧搾ローラ３３４ｂによって上流側の圧搾ローラ３３４ａより強い押圧力で圧搾することで、最終的に得られる再生紙７の強度を向上させることができる。
【００７９】
図１４に示すように、ドライヤー部３４は、フード３４６内に複数の回転ローラ３５１及び乾燥ローラ３４３を配置し、この複数の回転ローラ３５１及び乾燥ローラ３４３の間に掛け渡した搬送ベルト３４２を上下一対備えている。搬送ベルト３４２の材質は特に限定されず、例えば、布、耐熱樹脂または金属等とし、上下の搬送ベルト３４２は一部が当接した状態で走行し、上下の搬送ベルト３４２の当接箇所に複数の乾燥ローラ３４３が配置されている。図１５に示すように、乾燥ローラ３４３は、内部にヒータ３４５を備えるとともに、外周面に搬送ベルト３４２を巻回しており、また、乾燥ローラ３４３の表面の温度を測定する温度センサ３４４を有している。
【００８０】
図１４に示すように、フード３４６の天井面は傾斜して形成され、フード３４６内において湿紙６４の乾燥により生じた水蒸気がフード３４６の天井面において冷却され結露した場合に、付着した水滴を傾斜に従ってフード３４６の天井の高さが高い箇所から低い箇所に案内するようになっている。更に、フード３４６の天井の高さが低い側の側壁３４６ａにはドレン水受部３４７を設けており、天井の傾斜に従ってフード３４６の天井の高さが低い側の側壁３４６ａに至った水滴を集め、外部に排出するようになっている。このドレン水受部３４７よりフード３４６の外部に排出された水滴は抄紙排水タンク５４に送られるよう構成されている。
【００８１】
また、ドライヤー部３４には、フード３４６内の高温多湿の空気をフード３４６の外に排気する排気部３４８と、フード３４６の外の空気をフード３４６の内部に取り込む吸気部３４９とを設けており、排気部３４８より排気するフード３４６内の高温の空気と、吸気部３４９よりフード３４６内に取り込む、フード３４６内の空気より低い温度の空気との間で熱交換を行う熱交換器３５４を備えている。熱交換器３５４には、ドレン水排出部３５４ａを設けており、ドレン水排出部３５４ａは、排気部３４８から排気された高温多湿の空気が冷却されることで生じる水滴を熱交換器３５４の外部に排出し、抄紙排水タンク５４に送るよう構成されている。
【００８２】
（仕上げ部）
図１に示すように、仕上げ部４は、カレンダー部４１及びカット部４２を有しており、図１６に示すように、カレンダー部４１は紙の平坦度を上げるための複数のプレスローラ４１１を備え、カット部４２は紙を所定のシートサイズにカットする裁断刃（図示省略）を備えている。
【００８３】
(排液処理部)
図１に示すように排液処理部５は、脱墨排水タンク５３、すすぎ排水タンク５２、抄紙排水タンク５４の各槽体を有し、脱墨排水タンク５３内の排水は、必要により所定の廃液処理を行って無毒化した後古紙再生処理装置１００の外部に排出するよう構成されている。汚染の程度が低く再利用が可能な抄紙排水タンク５４、すすぎ排水タンク５２内の排水は、フィルターを通してインクやトナー等の印刷成分を除去し、必要により薬剤を添加し中和するなどの処理を施した後、もう一度パルパー１８、脱墨前希釈部２１等へ供給し再度利用可能に構成されている。
【００８４】
（第１の実施形態の作用）
本実施形態にかかる古紙再生処理装置１００の作用につき以下に説明する。
まず、図２に示すように、古紙６を古紙投入部１１よりホッパー１２内に投入すると、シュレッダー１３が投入された古紙６を裁断処理して古紙パルプの製造に適した所定の大きさに紙片化し、金属片除去部１４がステープラーの針等の金属類を除去する。そして、シュレッダータンク１６内に裁断された紙片を一時的に貯留する。
【００８５】
シュレッダータンク１６内に一定量以上の古紙の裁断紙片６１を貯留する場合、図４に示すように、昇降手段１５２によって押圧部材１５１を降下し裁断紙片６１を押圧して裁断紙片６１の嵩高さを低減させる。
【００８６】
次に、排出装置１６４を作動して古紙の裁断紙片６１を受け皿部１７１に徐々に投下し、計測部１７２で測定する。計測部１７２の測定値が設定値に達した時点で排出装置１６４を停止し、図５に示すように、駆動手段を駆動して受け皿１７１ａを傾動し、側壁部１７１ｂを傾倒して古紙の裁断紙片６１を攪拌槽１８１へ投入する。
【００８７】
パルパー１８では、古紙の裁断紙片６１の攪拌槽１８１への投入に先立って予め投入される古紙の裁断紙片６１の量に応じた量の水を、給水部１８２から供給しておき、駆動手段１８８を作動して攪拌羽根１８４を回転し、攪拌槽１８１内の水を攪拌しておく。このような状態で、上記のようにして攪拌槽１８１内へ古紙の裁断紙片６１の投入を行う。これにより、古紙の裁断紙片６１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１８３より離解促進剤を攪拌槽１８１に投入する。
【００８８】
この離解促進剤供給部１８３からの攪拌槽１８１への離解促進剤の投入は、古紙の裁断紙片６１の投入後、所定時間経過後に行うことが好ましい。これにより、まず水により裁断紙片６１を十分膨潤させた後、膨潤した裁断紙片６１の内部に離解促進剤を速やかに浸透させることができ、離解処理の時間を短縮可能である。
【００８９】
そして、攪拌羽根１８４の回転により攪拌槽１８１内で古紙の裁断紙片６１を攪拌して古紙パルプ液を形成する。この間、温度センサ１８５で攪拌槽１８１内の温度を検出し、必要により温度ヒータ１８６を通電することで攪拌槽１８１内に貯留する古紙パルプ液を離解処理に適する所定温度に維持する。
【００９０】
パルパー１８での滞留時間を長くすることにより古紙の裁断紙片６１の離解の度合いが高くなり、逆に短くすることにより古紙６の離解の度合いが低くなる。このため単位処理量当たりの運転時間を可変調整することにより、パルパー１８の離解の度合いを任意の度合いに設定することができ、この結果、処理時間の短縮を重視するか得られる再生紙７の品質を重視するかについてユーザーが任意に選択の上で、再生紙を製造することが可能となる。
【００９１】
パルパー１８において製造された古紙パルプを含有する古紙パルプ液を古紙パルプ液取出部１８７より取り出した後は、この古紙パルプ液をニーダー１９へ送り、古紙パルプを混練し、混練後の古紙パルプを含む古紙パルプ液を、図１に示すように、脱墨部２へ送る。
【００９２】
脱墨部２では、まず、古紙パルプ液を脱墨前希釈部２１において脱墨に適した繊維濃度になるよう希釈液供給部から希釈用水および脱墨剤としての界面活性剤を投入して古紙パルプ液の希釈を行う。次に、所定の繊維濃度に調整された古紙パルプ液を脱墨処理部２２に送る。
【００９３】
脱墨処理部２２では、図６，７，８に示す貯留槽２２１に流入部２２９ａから流入した古紙パルプ液を、仕切壁２２４の右方または左方の開口から隣接する脱墨室２２５へ順次流通させる。各脱墨室２２５では脱墨剤の存在下、古紙パルプ液中に空気供給部２２６から微細な気泡を吹き込み、脱墨剤の作用によって消失することなく多量に発生した気泡の表面にトナー粒子等の疎水性の成分を付着させて各脱墨室２２５の上部に浮上させる。また、必要により攪拌翼を作動し、貯留槽２２１内の古紙パルプ液の円滑な流通を促すようにする。
【００９４】
親水性の繊維は、水とともに脱墨室２２５を順次流通していく。このようにして古紙パルプ液からインクやトナー等の印刷成分と古紙パルプとを分離する。その際、温度センサ２２７で古紙パルプ液の温度の検出を行い、必要によりヒータ２２８で古紙パルプ液を所定温度に維持するよう加熱する温度制御を行う。
【００９５】
脱墨処理部２２に古紙パルプ液を導入した後、所定時間経過し、脱墨処理が進行して各脱墨室２２５の上部に気泡が浮遊した際に、モータ２２２ａを駆動し、ガイドレール２２２ｂに案内させつつブレード２２２を図７において上下方向に往復移動し、貯留槽２２１の上部に浮遊する気泡を気泡排出槽２２３に掃き出し除去する。気泡排出槽２２３に掃き出された気泡は、洗浄液噴出部２２３ａから噴出した洗浄液によって消泡され洗い流され、気泡排出槽２２３内に溜まった洗浄液、脱墨剤、インクやトナー等の印刷成分を含む液体は脱墨排水タンク５３に送られる。
【００９６】
脱墨処理部２２では単位処理量当たりの運転時間、つまり貯留槽２２１での滞留時間を長くすることにより脱墨の度合いが高くなり、短くすることにより脱墨の度合いが低くなる。このため、単位処理量当たりの運転時間を可変調整可能とすることにより、脱墨処理部２２での脱墨の度合いを任意の度合いに設定することができる。この結果、処理時間を短縮することを重視するか、または得られる再生紙７の品質を重視するかについてユーザーが任意に選択の上で、再生紙を製造することが可能となる。脱墨部２での単位処理量当たりの運転時間の制御は、貯留槽２２１へ供給する古紙パルプ液の単位時間当たりの供給量を加減調整することにより行う。
【００９７】
この脱墨処理の際には、流送手段２２０ｄの作動により離解促進用の循環流路２２０の上流側端部２２０ａから貯留槽２２１内の古紙パルプ液を取り出し、離解促進部２２０ｅで攪拌羽根によって循環流路２２０を流通する古紙パルプ液に含まれる離解の不十分な古紙及び／または古紙パルプを更に離解する。
【００９８】
このように、脱墨装置Ｄは離解促進部２２０ｅを備えているので、前工程となる離解部１において、離解処理を行う槽の側壁や底面に付着するなどしたために十分に離解の行われなかった古紙及び／または古紙パルプが、脱墨装置Ｄに混入した場合に、攪拌羽根によって更に離解させることができる。
【００９９】
離解促進部２２０ｅにおける更なる離解処理は、貯留槽２２１への古紙パルプ液の流入開始後、貯留槽２２１に所定量の古紙パルプ液が貯留され、循環流路２２０での循環が可能となった時点より、貯留槽２２１から脱墨処理後の古紙パルプ液を流出させ、循環できなくなるまでの間連続して行ってもよく、所定時間だけ行ってもよく、所定時間ごとに所定の長さだけ複数回行ってもよく、不規則に行ってもよい。
【０１００】
これらのうち、循環流路２２０での循環が可能となった時点より、貯留槽２２１から脱墨処理後の古紙パルプ液を流出させ、循環できなくなるまでの間連続して循環させることが離解処理効率が向上し好ましい。
【０１０１】
離解促進部２２０ｅにおける離解の不十分な古紙及び／または古紙パルプの更なる離解処理は、流送手段２２０ｄを兼ねた回転羽根が古紙パルプの流送及び離解の双方の処理を兼ねて行うものである。これにより、古紙パルプ液の流送のみを行う流送手段と古紙及び／または古紙パルプの更なる離解のみを行う離解装置とをそれぞれ設ける場合に比較して脱墨装置Ｄの小型化、使用時の節電、処理時間の短縮、及び製造費の低減を図れることができる。
【０１０２】
また、離解促進部２２０ｅは、回転により古紙パルプ液を攪拌する回転羽根が設けられてなるので、古紙及び／または古紙パルプ液を非常に効率よく離解することができる。貯留槽２２１内の古紙パルプ液の繊維濃度は脱墨前希釈部２１において０．１重量％〜５．０重量％程度に希釈されたものであるが、かかる繊維濃度は、回転羽根が古紙パルプ液を攪拌し離解するに適するものとなっており、あまりに繊維濃度が高すぎる場合のように、攪拌困難になるといったことがない。
【０１０３】
循環流路２２０の上流側端部から離解促進部２２０ｅに流入し、離解処理が行われた古紙パルプ液は、循環流路２２０の下流側端部２２０ｂにおいて噴射部２２０ｃから貯留槽２２１へ返戻される。
【０１０４】
噴射部２２０ｃでは、噴射前において噴射ノズル内が他の箇所より圧力の高い状態となり、噴射後は噴射前に比較して圧力の低い状態になる。この噴射前後の圧力差によっても古紙及び／または古紙パルプの離解が促進されると考えられ、噴射部２２０ｃのない場合に比較して離解がより促進され、また、噴射前後の圧力差が高いほど、離解が更により促進される。
【０１０５】
特に噴射部２２０ｃが噴射ノズルである場合には、簡単な構造で噴射前後の圧力差を容易に高くすることができ、古紙パルプ液をより効率よく離解させることができる。
【０１０６】
また、離解促進用の循環流路２２０の上流側端部２２０ａは、貯留槽２２１内における古紙パルプ液の流通経路２２１ａの下流側位置に設けられ、一方、循環流路２２０の下流側端部２２０ｂは、貯留槽２２１内における古紙パルプ液の流通経路２２１ａの上流側位置に設けられているので、各脱墨室２２５を流通し、ある程度印刷成分の除去されたものの未だ脱墨の必要な古紙パルプを、流出部２２９ｂからの流出する前の段階で循環流路２２０に取り込んで循環させ、流通経路２２１ａの上流側へ返戻するので、再度貯留槽２２１内において脱墨処理を施すことができ、装置の大きさを維持しつつ脱墨効果を向上させることが可能となる。
【０１０７】
そして、離解促進用の循環流路２２０の上流側端部２２０ａ及び下流側端部２２０ｂは、いずれも貯留槽２２１の各内壁面及び仕切壁２２４の壁面のうち少なくとも二面が交差する部分の近傍等といった古紙パルプ液の流速が低下し該古紙パルプ液が淀みやすい所定位置に設けられているので、滞留し、脱墨処理の進み難い古紙パルプ液を貯留槽２２１から取り出しまた貯留槽２２１内へ返戻することで、貯留槽２２１内の古紙パルプ液の流動を促し、脱墨効率を向上させることができる。
【０１０８】
脱墨装置２において脱墨処理が施され、印刷成分の除去された古紙パルプ液は、流出部２２９ｂから流出され、図９に示すすすぎ部２３に送られる。
【０１０９】
図９に示すように、すすぎ部２３では、回転ローラ２３１の駆動により走行するメッシュベルト２３３上に、ホッパー２３４から古紙パルプ液を供給し、メッシュベルト２３３の走行方向上流側の洗浄ノズル２３５から古紙パルプ液に洗浄液を噴射し古紙パルプ液中の脱墨剤を洗浄する。続いて、圧搾ローラ２３６によって古紙パルプ液を圧搾することで脱水を行う。かかる洗浄、脱水の動作を下流側の洗浄ノズル２３５及び圧搾ローラ２３６によって複数回繰り返す。
【０１１０】
すすぎを終了したメッシュベルト２３３上の脱墨後の古紙パルプ６３は、復路軌道２３３ｂの始端側に至り、スクレーパ２３７によってメッシュベルト２３３から剥離された後、加水され、古紙パルプ液中の繊維濃度を０．３〜１．０重量％程度となるように調整された上で、抄紙部３へ送られる。また、メッシュベルト２３３から洗浄液収容槽２３２に流下した洗浄液は、すすぎ排水タンク５２へ送られる。
【０１１１】
図１１に示すように、抄紙部３では、ヘッドボックス３１から走行するメッシュベルト３２３上に、脱墨後の古紙パルプ６３を含む古紙パルプ液をガイド部材３１ｂに案内させつつ均一に供給し、水切りして水分を比較的多く含んだ繊維の層である湿紙６４を形成する。メッシュベルト３２３の下方に流下した水は受水部３２５に受水され、該受水部３２５から抄紙排水タンク５４に送られる。
【０１１２】
メッシュベルト３２３上の湿紙６４が往路軌道の終端部に至ると、脱水部３３の上側の吸水ベルト３３２ａに転移される。その後下側の吸水ベルト３３２ｂとの間に挟まれ、湿紙６４に含まれる水分を吸水ベルト３３２ａ，３３２ｂ側に吸収させることで脱水し、更に、圧搾ローラ３３４ａ，３３４ｂで圧搾して脱水する。
【０１１３】
この圧搾ローラ３３４ａ，３３４ｂの圧搾の際、各圧搾ローラ３３４ａ，３３４ｂの押圧力を上流側の圧搾ローラ３３４ａの方が下流側の圧搾ローラ３３４ｂよりも弱くした場合には、圧搾で生じた水によって湿紙６４を構成する繊維が上流側の圧搾ローラ３３４ａの上流側に流されるのを防止することができ、更に、下流側の圧搾ローラ３３４ｂの押圧力を上流側の圧搾ローラ３３４ａより強くすることで、湿紙６４を乾燥し、仕上げした後に得られる再生紙の強度を向上させることができる。
【０１１４】
脱水部３３で脱水された湿紙６４は、ドライヤー部３４に送られ、走行する上下一対の搬送ベルト３４２の間に挟持される。そして、ヒータ３４５により加熱され所定温度に維持された複数の乾燥ローラ３４３に湿紙６４を搬送ベルト３４２を介して当接させつつ搬送することで湿紙６４の乾燥を行い仕上げ前の再生紙６５を得る。尚、図１４に示すフード３４６の天井面において結露し、傾斜に従って側壁３４６ａに達した水滴は、ドレン水受部３４７から抄紙排水タンク５４に送られる。
【０１１５】
また、熱交換器３５４では、排気部３４８から排気されたフード３４６内の高温多湿の空気と、フード３４６外の空気とを熱交換し、フード３４６外の空気を加温した上で吸気部３４９からフード３４６内に取り込む。更に、熱交換器３５４内において排気部３４８からの高温多湿の空気を冷却することで生じたドレン水をドレン水排出部３５４ａから抄紙排水タンク５４に送る。
【０１１６】
ドライヤー部３４を出た仕上げ前の再生紙６５はカレンダー部４１に送られ、複数のプレスローラ４１１の間に通される。これにより、仕上げ前の再生紙６５の平坦度を向上させ、更に、カット部４２で所定のシートサイズに裁断して再生紙７が完成する。
【０１１７】
カット部４２において裁断された結果不要となった仕上げ前の再生紙６５の破材は、図１に示すようにシュレッダー１３又はシュレッダータンク１６に戻され、再度再生紙の製造に利用される。
【０１１８】
各工程において排液処理部５へ送られた排水のうち汚染の程度が高く再利用が困難な脱墨排水タンク５３内の排水は、必要により所定の廃液処理を施した後古紙再生処理装置１００の外部に排出する。汚染の程度が低く再利用が可能な抄紙排水タンク５４、すすぎ排水タンク５２内の排水は、必要によりフィルターを通してインクやトナー等の印刷成分を除去し、薬剤を添加し中和するなどの処理を施した後、パルパー１８、脱墨前希釈部２１等へ供給し再度利用する。
【０１１９】
以上より、本発明にかかる古紙再生処理装置脱墨装置１００は、離解促進用の循環流路２２０に離解の不十分な古紙及び／または古紙パルプを更に離解させる攪拌羽根を備えた離解促進部２２０ｅを備えた脱墨装置Ｄと、この脱墨装置Ｄにおいて印刷成分の除去された古紙パルプ液を抄紙して再生紙を製造する抄紙装置Ｓとを備えたので、離解部１において離解されなかった紙片などを脱墨装置Ｄにおける離解促進部２２０ｅにより更に離解することができる。かかる十分に離解処理の施された古紙パルプ液を抄紙することによって、得られる再生紙を平滑性の高い、繊維の均一性の良好なものとすることができる。
【０１２０】
（第２の実施形態）
本発明にかかる脱墨装置の他の実施形態を以下に示す。尚、以下の説明において、上記第１の実施形態と同一の構成に関しては説明を省略する。図１７は、本発明の第２の実施形態にかかる脱墨部２２Ａを構成する脱墨装置Ｅの平面図であり、図１８は図１７のＢ−Ｂ線矢視断面図である。図１８に示すように、第２の他の実施形態としての脱墨装置Ｅは、各脱墨室２２５ａを連通する仕切壁２２４ａに形成された開口部を、仕切壁２２４ａの上方、及び下方に形成している。これにより古紙パルプ液は上下に蛇行して流通しながら全ての脱墨室２２５ａを流通されるとともに、空気供給部２２６ａからの空気によって生じた気泡に印刷成分を付着させ浮上させて脱墨処理を行う。
【０１２１】
離解促進用の循環流路２２０Ａ及び流送手段２２０Ｄ、離解促進部２２０Ｅの構成、作用及び効果は上記した第１の実施形態と同様である。
【０１２２】
尚、上記第１，２の実施形態では、離解促進用の循環流路２２０，２２０Ａは、気泡排出槽２２３の底面より下方となる貯留槽２２１の下部側壁に形成したが、本発明にかかる離解促進用の循環流路はこれに限定されず、貯留槽の上部または高さ方向中央部に設けてもよく、循環流路の上流側端部と下流側端部とを貯留槽の異なる高さ位置になるように設けてもよい。
【０１２３】
また、噴射部２２０ｃとして噴射ノズルを用いたが、他の形状、例えば、脱墨槽内において循環流路を構成する配管の下流側端部近傍に複数の噴射孔を形成したもの等挙げることができる。
【０１２４】
また、離解促進部２２０ｅ，２２０Ｅが連続式で古紙パルプ液を離解処理する場合を示したが、これに限定されず、バッチ式で離解処理を行ってもよい。バッチ式で離解処理を行う場合には、例えば、離解促進部に離解促進用攪拌槽を設け、該離解促進用攪拌槽内に所定量の古紙パルプ液を貯留し、離解促進用攪拌槽内に設けた攪拌羽根により攪拌し、離解する構成とすることができる。このような離解促進用攪拌槽を設けたバッチ式の離解処理に用いる攪拌羽根としては、プロペラ型、パドル型、リボン型、アンカー型、タービン型など市販されている各種攪拌羽根が適用可能である。
【０１２５】
また、上記実施形態では、循環流路２２０，２２０Ａの上流側端部２２０ａ及び下流側端部２２０ｂを貯留槽２２１内における古紙パルプ液の流通経路２２１ａの下流側位置及び上流側位置にそれぞれ設けた例を示したが、これに限定されず、貯留槽の他の位置、例えば、循環流路２２０，２２０Ａの上流側端部２２０ａを古紙パルプ液の流通経路２２１ａの上流側位置に設けてもよく、循環流路２２０，２２０Ａの下流側端部２２０ｂを古紙パルプ液の流通経路２２１ａの下流側位置に設けてもよい。
【０１２６】
また、離解促進用の循環流路２２０の上流側端部２２０ａ及び下流側端部２２０ｂは、いずれも貯留槽２２１の各内壁面及び仕切壁２２４の壁面のうち少なくとも二面が交差する部分の近傍等といった古紙パルプ液の流速が低下し該古紙パルプ液が淀みやすい所定位置に設けたが、他の位置であってもよい。
【０１２７】
また、図７，１７においては、循環流路２２０，２２０Ａの上流側端部２２０ａを流出部２２９ｂの対向位置の側壁に、循環流路２２０の下流側端部２２０ｂを流入部２２９ａの対向位置にそれぞれ形成した場合を示したが、例えば、上流側端部２２０ａを流入部２２９ａの対向位置に、下流側端部２２０ｂを流出部２２９ｂの対向位置に設けてもよく、貯留槽の他の側壁など他の位置に設けてもよい。また、循環流路２２０の下流側端部２２０ｂは噴射部２２０ｃを備えたが、噴射部を備えない古紙パルプ液を流出させるだけの構成としてもよい。
【０１２８】
また、循環流路を構成する配管を通常の配管とし、配管の内部に噴射部を設けた構成としていないが、循環流路を構成する配管の内部に前記配管内を流通する古紙パルプ液を前記配管内において噴射する噴射部を設けた構成としてもよい。配管内に設ける噴射部としては、例えば、オリフィスが挙げられ、また、他の例として循環流路を構成する配管を外側の配管内部に内側の配管を収容した二重構造の配管とし、内側の配管に複数の噴射孔を形成し、該内側の配管の噴射孔から外側の配管内に古紙パルプ液を噴射する構成等も挙げられる。
【０１２９】
（確認試験）
脱墨前希釈部２１において脱墨に適する約０．１重量％〜５．０重量％程度の古紙パルプ濃度に調整された古紙パルプ液を、脱墨処理を行うため脱墨部２２の貯留槽２２１に流入させた際に、離解の不十分な紙片があった場合に該紙片を離解促進部を備えた循環流路を流通させることで離解可能かどうかの確認試験を以下の条件で行った。
【０１３０】
水槽に５Ｌの水を貯留し、この水槽に印字のない上質紙（連量１１０Ｋｇ）を５ｍｍ×１０ｍｍの長方形状に裁断した紙片４８枚（約３００ｇ）を投入し、ポンプにより水槽内の液体を取り込み前記水槽内に戻すことで循環させた。ポンプは川本製作所製ＮＦ２−１５０Ｓ(ポンプの種類はカスケードポンプ)を用い、標準吐出量を１６Ｌ／分とし、ポンプを駆動し液体を循環させる時間を５分及び１５分の２種類とした。
【０１３１】
循環流路の下流側端部は、２種類の噴射ノズルを開口させたものと、耐圧ホースを開口させただけで噴射部を形成しないものとの３種類で試験を行った。噴射ノズルは一方は先端の開口内径が３ｍｍの先細ノズルとし、他方は開口内径が５ｍｍの噴射口を２個備えた（有）バブルタンク製微細気泡発生装置(マイクロバブル)を用い、耐圧ホースの開口内径は１５ｍｍであった。
【０１３２】
また、比較例として上記と同様の条件で水槽に上質紙を投入し、ポンプによる循環を行わず、５分及び１５分の２種類の時間放置を行った。
【０１３３】
各処理後の水槽内の液体を手抄きにより抄紙し自然乾燥して３０ｍｍ×１００ｍｍの長方形の再生紙を２枚ずつ得た。得られた再生紙に未離解の紙片があるかどうかを目視により確認するとともに、未離解の紙片があった場合には最大の未離解紙片の大きさを測定した。これらの結果を表１に示す。
【０１３４】
【表１】
【０１３５】
表１より、試験番号７，８に示す比較例において水槽内の液体を循環させなかった場合には、紙片は全く離解が進行せず、元の状態のままであったのに対し、試験番号１〜６に示す水槽内の液体を循環させた場合には攪拌羽根により紙片の離解が促進され、再生紙に残存する未離解紙片の大きさを小さくできることが確認できた。特に、１５分以上循環処理することによって流通経路の下流側端部の形状がいずれの場合においても未離解の紙片を目視で確認できなくなる程までに離解処理できることがわかった。
【０１３６】
更に、上記確認試験において、循環を行ったものの未離解の紙片があった試験番号１，３，５の循環時間を５分間とした場合について、得られた再生紙の単位面積当たりの未離解紙片の個数を測定した。単位面積は１０ｍｍ×１０ｍｍの正方形とし、各再生紙において未離解紙片の数が最も多いと思われる箇所を任意に選択した。未離解の紙片として計測する大きさは１ｍｍ×１ｍｍの正方形より大きい面積を有することとした。この結果及び各条件での噴射直前の液体の流速及び圧力の計算値を表２に示す。
【０１３７】
【表２】
【０１３８】
表２より、本条件においては噴射部を噴射ノズルとした試験番号１,３の方が噴射ノズルを設けていない試験番号５より良好な結果が得られ、また、開口内径が小さい試験番号１の方が試験番号５より更に良好な結果が得られることがわかった。
【符号の説明】
【０１３９】
Ｄ，Ｅ 脱墨装置
１ 離解部
３ 抄紙部
６ 古紙
７ 再生紙
２２０，２２０Ａ 循環流路
２２０ｂ 下流側端部２２１ｂ
２２０ｃ 噴射部
２２０ｄ 攪拌羽根
２２０ｅ 離解促進部
２２１ 貯留槽
２２１ａ 流通経路
２２４ 仕切壁
２２５ 脱墨室
２２６ 空気供給部
２２９ａ 流入部
２２９ｂ 流出部
【技術分野】
【０００１】
本発明は脱墨装置、古紙再生処理装置及び古紙再生処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、古紙を離解し、脱墨し、抄紙して再生紙を製造する技術が開発されており、特に、離解により得られた古紙パルプを脱墨する脱墨装置に関しては、下記特許文献１に、細長箱状のタンクを、ゲート板にて２つに区切り、一方の槽内にエアーを混入可能な噴出ポンプにてこの同じ槽内の古紙パルプ液を噴出するように設置したフローテータに関し開示がある。これにより、槽内でのエアーを含ませた古紙パルプ液の循環作用，衝突作用，乱流作用等による墨の剥離作用等によって極めて効率の良い脱墨ができるとされる。
【０００３】
また、下記特許文献２には、外部より脱墨装置内に古紙パルプ液を吐出する第１ノズルと、脱墨装置内から取り出した古紙パルプ液を上記第１ノズル内に吐出する第２ノズルとを備えると共に、上記第２ノズルへ向かう古紙パルプ液にエアーを供給するエアー供給用配管部を備え、上記脱墨装置の液面に浮上した墨液気泡を除去する手段を備えるフローティング形脱墨装置に関する開示がある。これにより、古紙パルプ液とエアーとの活性で均一なる気液混合を惹起させ爾後の発泡効果を向上せしめ又限定された量の回収紙料液であるから小馬力のポンプで高速圧送が可能であり、これにより所要のエアー吸入効果が得られるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−５７６６９号公報
【特許文献２】特開平７−１４５５８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１，２においては、脱墨装置の内部で古紙パルプ液を吸い込んで、空気とともに同じ脱墨装置の古紙パルプ液中に噴射することで、古紙パルプ液を循環させ、これにより脱墨装置における空気の供給効率を向上させることが可能となる。しかしながら、前工程となる離解処理の際に離解を行う槽の側壁や底面に付着するなどしたために十分攪拌されることなく離解の不十分となっている紙片が、次の処理を行う脱墨装置内に混入してくることがある。
【０００６】
この離解の不十分な紙片を脱墨装置において離解することは、脱墨装置には古紙や古紙パルプを離解するような攪拌機構がないために困難となっており、仮に攪拌機構を設けた場合であっても、脱墨装置には脱墨に適する古紙パルプの濃度になるよう予め調整された古紙パルプ液を流入させることが多く行われるので、古紙パルプの濃度の低い古紙パルプ液を単に攪拌機構によって攪拌するのみでは、簡単には離解を進行させることができない。
【０００７】
かかる離解の不十分な紙片を含む古紙パルプ液は、古紙の繊維があまり解れていないために古紙パルプの繊維に染み込んだインクや、繊維内部に付着したトナー等の印刷成分が脱墨されることなく残存する危険性がある。また、かかる古紙パルプ液を抄紙し得られる再生紙に未離解の紙片が混入してしまい、再生紙の平滑性、繊維の均一性等といった再生紙の品質が損なわれる危険性もある。
【０００８】
本発明は上記した課題を解決するものであり、脱墨装置に離解の不十分な古紙や古紙パルプを含む古紙パルプ液が混入した場合であっても、未離解の古紙や古紙パルプを離解可能な脱墨装置、及びより品質の高い再生紙を製造可能な古紙再生処理装置及び古紙処理方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の脱墨装置は、古紙を水とともに攪拌し得られた古紙パルプ液を貯留する貯留槽と、前記貯留槽内に貯留する古紙パルプ液中に空気を供給する空気供給部とを備え、前記空気供給部からの空気によって古紙パルプ液中に生じた気泡に、該古紙パルプ液に含まれる印刷成分を付着させ前記気泡とともに浮上させることにより、印刷成分と古紙パルプとを分離する脱墨装置であって、前記貯留槽内に貯留する古紙パルプ液の少なくとも一部を取り出し、取り出した古紙パルプ液を前記貯留槽に返戻するように離解促進用の循環流路を形成し、前記離解促進用の循環流路を流通する古紙パルプ液を攪拌し、前記古紙パルプ液に含まれる離解の不十分な古紙及び／または古紙パルプを更に離解させる攪拌羽根を備えた離解促進部を設けた構成にしてある。
【００１０】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の脱墨装置において、離解促進用の循環流路の下流側の端部を、前記循環流路を経た古紙パルプ液を貯留槽内に噴射する噴射部として開口させたものである。
【００１１】
そして、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の脱墨装置において、噴射部は、噴射ノズルにより構成されるものである。
【００１２】
更に、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の脱墨装置において、離解促進部は、回転により古紙パルプ液を攪拌する回転羽根が設けられてなるものである。
【００１３】
更に、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の脱墨装置において、離解促進部は、回転羽根が古紙パルプ液の取込み及び排出を行う流送手段を兼ねて構成されるものである。
【００１４】
そして、請求項６に記載の発明は、請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の脱墨装置において、貯留槽は、仕切壁により複数の脱墨室に区画されるとともに、隣接する脱墨室は連通して形成され、前記貯留槽には、脱墨処理前の古紙パルプ液を貯留槽内に流入させる流入部と、脱墨処理後の古紙パルプ液を貯留槽外に流出させる流出部を設けてなり、前記流入部から流入した古紙パルプ液を各脱墨室を流通させた後、前記流出部から流出させる構造を有するとともに、離解促進用の循環流路の上流側端部は、貯留槽内における古紙パルプ液の流通経路の下流側位置に設けられてなるものである。
【００１５】
更に、請求項７に記載の発明は、請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の脱墨装置において、貯留槽は、仕切壁により複数の脱墨室に区画されるとともに、隣接する脱墨室は連通して形成され、前記貯留槽には、脱墨処理前の古紙パルプ液を貯留槽内に流入させる流入部と、脱墨処理後の古紙パルプ液を貯留槽外に流出させる流出部を設けてなり、前記流入部から流入した古紙パルプ液を各脱墨室を流通させた後、前記流出部から流出させる構造を有するとともに、離解促進用の循環流路の下流側端部は、貯留槽内における古紙パルプ液の流通経路の上流側位置に設けられてなるものである。
【００１６】
そして、請求項８に記載の発明は、請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の脱墨装置において、離解促進用の循環流路の上流側端部は、貯留槽の各内壁面及び仕切壁の各壁面のうち少なくとも二面が交差する部分の近傍に設けたものである。
【００１７】
更に、請求項９に記載の発明は、請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の脱墨装置において、離解促進用の循環流路の下流側端部は、貯留槽の各内壁面及び仕切壁の壁面のうち少なくとも二面が交差する部分の近傍に設けたものである。
【００１８】
更に、請求項１０に記載の発明は、請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載の脱墨装置において、循環流路を構成する配管内に、前記配管内を流通する古紙パルプ液を前記配管内において噴射する噴射部を設けたものである。
【００１９】
更に、請求項１１に記載の発明は、少なくとも請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載の脱墨装置と、前記脱墨装置において印刷成分の除去された古紙パルプ液を抄紙して再生紙を製造する抄紙装置とを備えた古紙再生処理装置である。
【００２０】
更に、請求項１２に記載の発明は、古紙を水とともに攪拌して古紙パルプ液を製造し、得られた古紙パルプ液から該古紙パルプ液中に含まれる印刷成分を除去し、印刷成分の除去された古紙パルプ液を抄紙して再生紙を製造する古紙処理方法において、古紙パルプ液から印刷成分を除去するに際し、離解の不十分な古紙及び／または古紙パルプの更なる離解促進のために、古紙パルプ液を貯留する貯留槽から少なくとも一部の古紙パルプ液を取り出し、取り出した古紙パルプ液を攪拌羽根により攪拌し離解させた後、貯留槽に返戻するよう構成したことを特徴とする古紙再生処理方法である。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１に記載の脱墨装置によれば、前記貯留槽内に貯留する古紙パルプ液の少なくとも一部を取り出し、取り出した古紙パルプ液を前記貯留槽に返戻するように離解促進用の循環流路を形成し、前記離解促進用の循環流路を流通する古紙パルプ液を攪拌し、前記古紙パルプ液に含まれる離解の不十分な古紙及び／または古紙パルプを更に離解させる攪拌羽根を備えているので、前工程となる離解部において、離解処理を行う槽の側壁や底面に付着するなどしたために十分に離解の行われなかった古紙及び／または古紙パルプが、脱墨装置に混入した場合に、攪拌羽根によって更に離解させることができる。
【００２２】
また、請求項２に記載の脱墨装置によれば、離解促進用の循環流路の下流側の端部を、前記循環流路を経た古紙パルプ液を貯留槽内に噴射する噴射部として開口させたので、噴射前後の圧力差によって古紙及び／または古紙パルプの離解が促進させることができる。
【００２３】
そして、請求項３に記載の脱墨装置によれば噴射部は、噴射ノズルにより構成されるので、簡単な構造で噴射前後の圧力差を容易に大きくすることによって、古紙パルプ液をより効率よく離解させることができる。
【００２４】
更に、請求項４に記載の脱墨装置によれば、離解促進部は、回転により古紙パルプ液を攪拌する回転羽根が設けられてなるので、古紙及び／または古紙パルプ液を非常に効率よく離解することができる。
【００２５】
更に、請求項５に記載の脱墨装置によれば、離解促進部は、回転羽根が古紙パルプ液の取込み及び排出を行う流送手段を兼ねて構成されるので、紙パルプ液の流送のみを行う流送手段と古紙及び／または古紙パルプの更なる離解のみを行う離解装置とをそれぞれ設ける場合に比較して脱墨装置Ｄの小型化、使用時の節電、処理時間の短縮、及び製造費の低減を図ることができる。
【００２６】
更に、請求項６に記載の脱墨装置によれば、離解促進用の循環流路の上流側端部は、貯留槽内における古紙パルプ液の流通経路の下流側位置に設けられてなるので、ある程度印刷成分の除去されたものの未だ脱墨の必要な古紙パルプを、脱墨装置から流出させる前の段階で循環流路に取り込んで循環させ、再度貯留槽内に返戻し脱墨処理を施すことができ、装置を大幅に大型化することなく脱墨効果を向上させることが可能となる。
【００２７】
更に、請求項７に記載の脱墨装置によれば、離解促進用の循環流路の下流側端部は、貯留槽内における古紙パルプ液の流通経路の上流側位置に設けられてなるので、古紙パルプ液の貯留槽内における滞留時間を長くすることができ、脱墨効果を向上させることができる。
【００２８】
更に、請求項８，９に記載の脱墨装置によれば離解促進用の循環流路の上流側端部及び下流側端部は、貯留槽の各内壁面及び仕切壁の各壁面のうち少なくとも二面が交差する部分の近傍に設けたので、滞留している古紙パルプ液を貯留槽２２１から取り出し、また貯留槽２２１へ返戻することが可能となり、貯留槽２２１内で滞っているために脱墨処理が不十分となっている古紙パルプ液を攪拌し、流動を促すことができる。
【００２９】
更に、請求項１０に記載の脱墨装置によれば循環流路を構成する配管内に、前記配管内を流通する古紙パルプ液を前記配管内において噴射する噴射部を設けたので、循環流路を構成する配管内において、噴射部の噴射前後の圧力差によって古紙及び／または古紙パルプの離解を促進させることができる。
【００３０】
更に、請求項１１に記載の古紙再生処理装置によれば、離解促進用の循環流路に離解の不十分な古紙及び／または古紙パルプを更に離解させる攪拌羽根を備えた離解促進部を備えた脱墨装置と、この脱墨装置において印刷成分の除去された古紙パルプ液を抄紙して再生紙を製造する抄紙装置とを備えたので、離解の不十分な古紙や古紙パルプを脱墨装置において離解促進部の攪拌羽根により更に離解することができ、得られる再生紙の品質を向上できる。
【００３１】
更に、請求項１２に記載の古紙再生処理方法によれば、古紙パルプ液から印刷成分を除去するに際し、離解の不十分な古紙及び／または古紙パルプの更なる離解促進のために、古紙パルプ液を貯留する貯留槽から少なくとも一部の古紙パルプ液を取り出し、取り出した古紙パルプ液を攪拌羽根により攪拌し離解させた後、貯留槽に返戻するよう構成したので、離解の不十分な古紙や古紙パルプの量を低減可能であり、得られる再生紙の品質を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態に係る古紙再生処理装置の構成概略図である。
【図２】前記古紙再生処理装置の離解部の内部構造を示す概略図である。
【図３】前記離解部の待機状態の押圧部の平面図である。
【図４】前記押圧部の使用態様図である。
【図５】前記離解部の裁断紙量調整部の使用態様図である。
【図６】前記古紙再生処理装置の脱墨部の斜視図である。
【図７】前記脱墨部の平面図である。
【図８】前記脱墨部の断面図である。
【図９】前記古紙処理装置のすすぎ部の構成概略図である。
【図１０】前記古紙処理装置の抄紙部及び仕上部のカレンダー部の概略斜視図である。
【図１１】前記抄紙部を構成するヘッドボックス及びワイヤー部の斜視図である。
【図１２】前記ヘッドボックス及びワイヤー部の側面図である。
【図１３】前記抄紙部の脱水部の構成概略図である。
【図１４】前記抄紙部のドライヤー部の構成概略図である。
【図１５】前記ドライヤー部の内部の拡大図である。
【図１６】前記仕上げ部の拡大図である。
【図１７】本発明の他の実施形態に係る脱墨装置の平面図である。
【図１８】前記脱墨部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
（第１の実施形態）
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明にかかる古紙再生処理装置の構成概略図である。図１において、古紙再生処理装置１００は、離解部１、脱墨部２、抄紙部３、仕上げ部４、排液処理部５を一体的に備えるものである。離解部１は、古紙６を離解して古紙パルプを製造するものであり、脱墨部２は、離解部１において製造された古紙パルプを脱墨するものであり、抄紙部３は、脱墨部２において脱墨された古紙パルプを抄紙し、抄紙により得られた湿紙の乾燥を行うものであり、仕上げ部４は、抄紙部３において湿紙の乾燥を行ったものを裁断等することにより仕上げを行って再生紙７を得るものであり、排液処理部５は、前記離解部１、脱墨部２、抄紙部３においてそれぞれ生じた排液の処理を行うものである。
【００３４】
(離解部)
図２は、離解部１の内部構造を示す概略図である。離解部１は、古紙の裁断紙片６１を離解して古紙パルプを製造するものであり、古紙投入部１１、シュレッダー１３、金属片除去部１４、押圧部１５、シュレッダータンク１６、裁断紙量調整部１７、パルパー１８、ニーダー１９を備えている。
【００３５】
古紙投入部１１は、処理を行う古紙６をホッパー１２内に投入するための開口部であり、該古紙投入部１１からホッパー１２内の古紙６を覗き見ることが不可能または困難な構造とすることが好ましい。即ち、例えば、古紙６の搬送手段（図示省略）をホッパー１２内に備え、一度に多量の古紙６が投入された場合に古紙６を順次ホッパー１２の内部に搬送可能な構造とすることなどが挙げられる。これにより古紙６となった文書の機密性を保持可能である。
【００３６】
また、古紙投入部１１より投入される古紙６の量を計測する計測部（図示省略）を古紙投入部１１の近傍に設けてもよい。このように古紙投入部１１の近傍に計測部を設ける場合には後述する裁断紙量調整部１７を設けなくても構わない。そして、古紙投入部１１の近傍に設けた計測部で古紙量を計測する場合には、例えば、一定量の再生紙の製造に必要となる所定量の古紙６が古紙投入部１１から投入された時点で、自動的に以後の処理を進行させるようにしてもよい。これにより、古紙６をシュレッダータンク１６内に大量に貯留する必要がなくなり、シュレッダータンク１６を小さくすることができるとともに、再生紙製造開始の操作を手動により行わなくても自動的に再生紙の製造を開始でき、手間が省ける。
【００３７】
シュレッダー１３は、投入された古紙６を裁断処理して古紙パルプの製造に適した所定の大きさに紙片化する裁断刃１３１を有する。ここで、仮に離解部１とは別途設けられたシュレッダー装置等の紙片裁断装置によって、既に所定の大きさに裁断処理済みの紙片を古紙投入部１１より投入するような場合にはホッパー１２内にシュレッダー１３を設けない構成としても構わない。
【００３８】
金属片除去部１４は、ステープラーの針等の金属類を取り除くため設けられ、マグネット等により構成される。金属片除去部１４の設置位置は、図２において実線で示すようにシュレッダー１３の下方近傍としてもよいが、図２において破線で示すようにシュレッダータンク１６の排出口１６３の下方近傍等としてもよい。
【００３９】
押圧部１５は、シュレッダータンク１６内の裁断紙片６１を押圧して裁断紙片６１の嵩高さを抑えるためのものであり、裁断紙片６１を押圧して裁断紙片６１の嵩高さを低減させる押圧部材１５１と、押圧部材１５１を昇降する昇降手段１５２とを備えている。図３に待機状態の押圧部１５の平面図を、図４に裁断紙片６１を押圧した状態を示している。
【００４０】
図２に示すように、シュレッダータンク１６は、古紙の裁断紙片６１を一時的に貯留するものであり、底面１６２が排出口１６３に向けて傾斜する傾斜面をなす。
排出口１６３には古紙の裁断紙片６１を排出する排出装置１６４を設けている。排出装置１６４としては種々のものがあるが、ここでは複数の羽根を回転軸の周りに放射状に配置した構造の排出装置１６４を示している。排出装置１６４の上方には紙量検知センサ１６５が配置してあり、紙量検知センサ１６５はシュレッダータンク１６の内部に貯留する古紙の裁断紙片６１の有無を検出するもので、ロードセル、光センサ等を用いる。
【００４１】
裁断紙量調整部１７は、シュレッダータンク１６の排出口１６３の下方に配置してあり、排出口１６３から排出する古紙の裁断紙片６１を受け止める受け皿部１７１と、受け皿部１７１を支持する計測部１７２を備えており、計測部１７２は受け皿部１７１に投入した古紙の裁断紙片６１の重量を計測するようになっている。
【００４２】
図５に示すように、受け皿部１７１は、受け皿１７１ａが水平姿勢からパルパー１８へ向けて傾斜する傾斜姿勢にまで傾動するものであり、受け皿１７１ａを傾動させるモータ等の駆動手段（図示省略）を有する。また、受け皿１７１ａはパルパー１８に隣接する側壁部１７１ｂが図２に示す立ち姿勢の通常位置と、図５に示すパルパー１８へ向けて傾倒する傾倒位置とにわたって開閉可能に設けてあり、該側壁部１７１ｂは受け皿１７１ａの傾動に伴って傾倒し、受け皿１７１ａの復動に伴って立ち姿勢に復帰するようになっている。
【００４３】
図２に示すように、パルパー１８は、古紙の裁断紙片６１を水及び離解促進剤の液体中において、繊維、つまり古紙パルプにまで離解させるものであり、古紙の裁断紙片６１が投入される攪拌槽１８１と、攪拌槽１８１に給水するための給水部１８２と、離解促進剤供給部１８３とを設けている。離解促進剤供給部１８３から供給される古紙６の離解を促進する離解促進剤としては、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、水酸化カリウム、亜硫酸ナトリウムなどのアルカリ類から選ばれる１種以上若しくはその水溶液等を用いることができ、更に、スルファミン酸、塩酸、硫酸、リン酸、硫酸アルミニウムなどの酸類、次亜塩素酸ナトリウム、亜塩素酸ナトリウム、過酸化水素などの酸化剤、界面活性剤、漂白剤、ＰＨ安定剤、キレート剤、分散剤などを補助的に用いることもできる。
【００４４】
離解促進剤供給部１８３は、攪拌槽１８１の上方に離解促進剤の供給口を開閉可能に設けており、これにより攪拌槽１８１に貯留する古紙パルプ液の液面が攪拌に伴って変動する場合あっても、各供給口を開閉するだけで離解促進剤を攪拌槽１８１に投入することができる。ここで、古紙パルプ液とは、攪拌槽１８１内で古紙の裁断紙片６１（古紙６）を離解することにより得られた古紙パルプを含む液体のことであり、該古紙パルプの他、離解途中の古紙６２、水、水中に取り出されたインクやトナー等の印刷成分、離解促進剤等を含む液体である。
【００４５】
仮に、攪拌槽１８１の底部に水及び／または離解促進剤の供給口が形成された場合には、離解促進剤供給部１８３の供給口に攪拌槽１８１内の古紙パルプ液が流入して放置され、水分が蒸発する等して離解途中の古紙６２が乾燥して固くなり、離解促進剤供給部１８３の供給口を詰まらせるといったことが生じる恐れがあるが、上記のように、攪拌槽１８１の上方に離解促進剤の供給口を開閉可能に設けた場合にはそのようなことは起こり得ない。給水部１８２についても同様である。
【００４６】
攪拌槽１８１の底部には、古紙の裁断紙片６１を給水部１８２から給水された水とともに攪拌し離解するための攪拌羽根１８４が設けられ、前記攪拌羽根１８４を回転駆動するモータ等の駆動手段１８８を有している。
【００４７】
攪拌槽１８１には攪拌槽１８１内に貯留する古紙パルプ、古紙の裁断紙片６１、水、離解促進剤を含有する古紙パルプ液を所定温度まで加温するためのヒータ１８６および温度センサ１８５を設けてある。更に、攪拌槽１８１の底部には、パルパー１８にて古紙６から製造された古紙パルプ及び水等を含有する古紙パルプ液を取り出す古紙パルプ液取出部１８７を設けている。古紙パルプ液取出部１８７からポンプ(図示省略)等により取り出した古紙パプル液をニーダー１９へ送るようになっている。
【００４８】
ニーダー１９は、古紙パルプに混入しているインクやトナー等の印刷成分を該古紙パルプから分離させるように混練するものであり、公知のニーダー装置により構成される。
【００４９】
(脱墨部)
図１に示すように、 脱墨部２は、脱墨前希釈部２１、脱墨処理部２２、すすぎ部２３を備え、各部の間には配管、ポンプ等からなる移送部(図示省略)を設けている。
【００５０】
脱墨前希釈部２１は、古紙パルプ部１のニーダー１９から送られた古紙パルプ液を脱墨に適した繊維濃度、ここでは０．１重量％〜５．０重量％程度、より好ましくは０．３重量％〜２．０重量％程度にまで希釈するものであり、希釈用水および脱墨剤としての界面活性剤等を投入する希釈液供給部(図示省略)を備えている。
【００５１】
繊維濃度が０．１重量％以上５．０重量％以下であることにより、後の脱墨処理部２２においてインクやトナー等の印刷成分と脱墨剤とを効率よく接触させインクやトナー等の印刷成分を容易に除去することができる。
【００５２】
図６に脱墨部２２の斜視図を、図７に脱墨部２２の平面図を、図８に図７のＡ−Ａ線矢視断面図を示す。脱墨部２２は、フローテータとも呼ばれるものであり、脱墨装置Ｄにより構成される。脱墨装置Ｄは、インクやトナー等の印刷成分を古紙パルプ液から分離するためのものであり、古紙パルプ液の貯留槽２２１、ブレード２２２及び気泡排出槽２２３を備えている。
【００５３】
古紙パルプ液の貯留槽２２１は、離解部１において古紙６を水とともに攪拌し得られ、更に脱墨前希釈部２１において希釈液の供給により所定濃度に調整された古紙パルプ液を流入させて貯留するものである。貯留槽２２１内は、複数の仕切壁２２４により複数の脱墨室２２５に区画されており、図７に示すように、仕切り壁２２４の左方または右方(平面図である図７において上方又は下方)が交互に開口することで全ての脱墨室２２５は連通している。
【００５４】
各脱墨室２２５の底部には、貯留槽２２１内に貯留する古紙パルプ液中に微細な空気を供給するための空気供給部２２６を設けるとともに、各仕切り壁２２４の双方の壁面の高さ方向略中央部に温度センサ２２７と、ヒータ２２８とをそれぞれ配置している。
【００５５】
また、貯留槽２２１内のうち、該貯留槽２２１の各内壁面及び仕切壁２２４の壁面のうち少なくとも二面が交差する部分の近傍等といった古紙パルプ液の流速が低下し該古紙パルプ液が淀みやすい所定位置に、淀んだ古紙パルプ液を攪拌し下流側へと流動させるための攪拌翼（図示省略）を配置している。攪拌翼としては種々のものがあるが、例えば複数の羽根を回転軸の周りに放射状に配置した構造の攪拌翼等が挙げられる。
【００５６】
更に、脱墨処理前の古紙パルプ液を脱墨前希釈部２１から貯留槽２２１内に流入させる流入部２２９ａと、脱墨処理後の古紙パルプ液を貯留槽２２１外に流出させる流出部２２９ｂとを設けており、流入部２２９ａから流入した古紙パルプ液が左右に蛇行しつつ全ての脱墨室２２５を流通した後流出部２２９ｂから流出するようになっている。
【００５７】
そして、貯留槽２２１には、貯留槽２２１内に貯留する古紙パルプ液の少なくとも一部を取り出し、取り出した古紙パルプ液を貯留槽２２１に返戻するように離解促進用の循環流路２２０を設けている。
【００５８】
離解促進用の循環流路２２０は、貯留槽２２１の外周を覆うよう設けられた後述する気泡排出槽２２３の底面より下方であって、周面が気泡排出槽２２３に覆われることなくむき出しとなっている貯留槽２２１の下部側壁に設けられている。そして、この離解促進用の循環流路２２０の上流側端部２２０ａは、貯留槽２２１内における古紙パルプ液の流通経路２２１ａの下流側位置に設けられ、一方、循環流路２２０の下流側端部２２０ｂは、貯留槽２２１内における古紙パルプ液の流通経路２２１ａの上流側位置に設けられている。
【００５９】
更に、離解促進用の循環流路２２０の上流側端部２２０ａ及び下流側端部２２０ｂは、いずれも貯留槽２２１の各内壁面及び仕切壁２２４の壁面のうち少なくとも二面が交差する部分の近傍等といった古紙パルプ液の流速が低下し該古紙パルプ液が淀みやすい所定位置に設けられている。図７においては、これらの一例として前記流出部２２９ｂの略対向位置の側壁に循環流路２２０の上流側端部２２０ａを、前記流入部２２９ａの略対向位置の側壁に循環流路２２０の下流側端部２２０ｂをそれぞれ形成した場合を示している。
【００６０】
更に、循環流路２２０の下流側端部２２０ｂは、循環流路２２０を経た古紙パルプ液を貯留槽２２１内に噴射するための噴射部２２０ｃを備えている。噴射部２２０ｃとしては、古紙パルプ液を貯留槽２２１内に噴射可能であれば特に限定されず種々のものが使用可能であるが、本実施形態では、噴射ノズルを用いている。
【００６１】
噴射ノズルは種々の形状のものが利用可能であり、先細ノズル、末広ノズル、又は、シャワー式ノズル等といった循環流路２２０を構成する配管の端部開口を閉塞する板状体に１個又は複数の円形状、多角形状又はスリット状の噴射孔が形成されたもの（図示省略）、例えば（有）バブルタンク社製マイクロバブル発生器等１ｍｍ以下の微細な気泡を発生する装置によるもの等任意のものが利用可能である。尚、図７においては、噴射部２２０ｃが先細ノズルである場合を示している。
【００６２】
離解促進用の循環流路２２０は、古紙パルプ液の取込み及び排出を行って古紙パルプ液を循環させる流送手段２２０ｄを備えている。流送手段２２０ｄは市販のポンプにより構成されることが好ましく、例えば、ターボ形ポンプ、容積形ポンプ又は特殊ポンプ等を用いることができる。より詳しくは、ターボ形ポンプとして遠心ポンプ、斜流ポンプ、軸流ポンプ等が、容積形ポンプとして往復ポンプ、回転容積形ポンプ等が、特殊ポンプとして渦流ポンプ、ジェットポンプ、カスケードポンプ等が挙げられる。
【００６３】
また、離解促進用の循環流路２２０には、離解促進部２２０ｅを設けており、離解促進部２２０ｅは、循環流路２２０を流通する古紙パルプ液を攪拌して古紙パルプ液に含まれる離解の不十分な古紙及び／または古紙パルプを更に離解させる攪拌羽根(図示省略)を備えている。攪拌羽根はケーシング２２０ｇ内に収容されており、循環流路２２０の上流側からケーシング２２０ｇ内に流入した古紙パルプ液を攪拌することで古紙及び／または古紙パルプを離解するようになっている。
【００６４】
離解促進部２２０ｅにおける離解処理の方法は、連続式、バッチ式のいずれであっても構わないが、本実施形態では連続式の場合を示している。離解促進部２２０ｅにおいて連続式で離解処理を行う場合、ケーシング２２０ｇ内に流入する古紙パルプ液を順次攪拌し離解し更に離解促進部２２０ｅの下流側に排出していく。このような連続式の離解に適する攪拌羽根としては、シロッコファン、ターボファン、プレートファン、プロペラファン、軸流ファン、斜流ファン等の各種回転羽根(図示省略)が挙げられる。
【００６５】
バッチ式の離解処理においては、古紙パルプ液を貯留するための離解促進用攪拌槽(図示省略)及び古紙パルプ液を攪拌するため攪拌羽根を備えた離解促進部(図示省略)と、古紙パルプ液を循環経路に取込み、貯留槽へと排出する流送手段(図示省略)とをそれぞれ設ける必要がある。これに対し、連続式での離解処理では、回転羽根が古紙パルプ液の取込み及び排出を行う流送手段２２０ｄを兼ねて構成することが可能である。逆に言えば、流送手段２２０ｄとして前記した回転羽根を備えたポンプを用いることで、循環流路２２０に古紙パルプ液を導くとともに離解促進部２２０ｅとしての構成をも兼ねることができ、流送手段２２０ｄと離解促進部２２０ｅとを別々に設けた場合に比較して構成の簡略化、装置の小型化、製造費用及び運転費用の低減等が図れ非常に高効率となる。
【００６６】
よって、上記したシロッコファン、ターボファン、プレートファン等の回転羽根を備えた遠心ポンプ、プロペラファン、軸流ファン等の回転羽根を備えた軸流ポンプ、斜流ファン等の回転羽根を備えた斜流ポンプ等を流送手段２２０ｄを兼ねた離解促進部２２０ｅとして構成することが好ましい。
【００６７】
ブレード２２２は、貯留槽２２１の上部を浮遊する気泡を、貯留槽２２１の周壁を溢流させ気泡排出槽２２３側へ掃き出すためのものであり、貯留槽２２１の上方に設けられ、モータ２２２ａの駆動によりガイドレール２２２ｂに案内されつつ往復移動するよう構成されている。
【００６８】
図７に示すように、気泡排出槽２２３は、貯留槽２２１の外周を取り囲むよう平面視ロ字状に設けられ、脱墨の際に貯留槽２２１内で生じ、ブレード２２２により掃き出された気泡を一旦貯留するようになっている。気泡排出槽２２３には、気泡排出槽２２３内及びブレード２２２等に付着した気泡を洗い流すための水などの洗浄液を噴出する噴射孔を備えた洗浄液噴出部２２３ａを設けている。洗浄液噴出部２２３ａは、気泡排出槽内の壁面の上段部及び中段部の全周に亘って複数配備されている。
【００６９】
更に、気泡排出槽２２３は、生じた気泡を消滅させるための消泡部（図示省略）を備えていることが好ましい。消泡部は気泡を消滅させることができればその構造は限定されないが、例えば、温風や熱風を供給する風供給部（図示省略）等が挙げられ、風供給部から気泡に温風又は熱風を吹き付けて気泡の水分を吹き飛ばすことで気泡を消滅させる。かかる風供給部を設ける場合には、風供給部からの温風や熱風を水分含有量の低い乾燥した温風又は熱風とすることがより好ましい。これにより、気泡の水分をより容易に吹き飛ばすことができるからである。
【００７０】
図９に、すすぎ部２３の構成概略図を示す。すすぎ部２３は、脱墨処理部２２において得られた脱墨後の古紙パルプ６３を含む古紙パルプ液中の脱墨剤を洗浄し除去するものであり、離間配置された回転ローラ２３１の間に掛け渡して展張したメッシュベルト２３３を有し、該メッシュベルト２３３が上部の往路軌道２３３ａと下部の復路軌道２３３ｂからなる無端軌道を形成している。
【００７１】
往路軌道２３３ａには始端側に古紙パルプ液をメッシュベルト２３３の上に供給するホッパー２３４を設けており、該ホッパー２３４からメッシュベルト２３３の上に供給された古紙パルプ液に向けて水などの洗浄液を噴射する洗浄ノズル２３５と、洗浄ノズル２３５からの洗浄液により洗浄された古紙パルプ液を圧搾する上下一対の圧搾ローラ２３６とを往路軌道２３３ａの始端側から終端側に向けて交互に複数設けている。
【００７２】
復路軌道２３３ｂの始端側にはメッシュベルト２３３からすすぎの終了した古紙パルプ液を剥離するためのスクレーパ２３７を設けている。また、往路軌道２３３ａの下方には洗浄液を受ける洗浄液収容槽２３２を設置し、洗浄液収容槽２３２は配管（図示省略）によりすすぎ排水タンク５２に接続されている。
【００７３】
(抄紙部)
図１０は、抄紙部３及び仕上部４のカレンダー部４１の概略斜視図、図１１は、抄紙部３を構成するヘッドボックス３１及びワイヤー部３２の斜視図、図１２は、図１１に示すヘッドボックス３１及びワイヤー部３２の側面図、図１３は、脱水部３３の構成概略図、図１４は、ドライヤー部３４の構成概略図、図１５はドライヤー部３４の内部の拡大図、図１６は仕上げ部４の拡大図である。抄紙部３は、すすぎ部２３によるすすぎの終了した古紙パルプ液を抄紙するものであり、図１０に示すように、ヘッドボックス３１、ワイヤー部３２、脱水部３３、ドライヤー部３４からなる。
【００７４】
ヘッドボックス３１は、すすぎ部２３によるすすぎの終了した古紙パルプ液をワイヤー部３２に均一に供給するためのものであり、図１１に示すように、ヘッドボックス３１の上部は開口しており、下部に古紙パルプ液の供給口３１ａが形成されている。古紙パルプ液の供給口３１ａの長手方向両端部には、ワイヤー部３２のメッシュベルト３２３の両側縁部に沿って所定長さを有するガイド部材３１ｂが片持ち支持されている。ガイド部材３１ｂは、ヘッドボックス３１からワイヤー部３２のメッシュベルト３２３上に供給された古紙パルプ液がメッシュベルト３２３の側縁から外方に流れ落ちるのを防止するようになっている。
【００７５】
ワイヤー部３２は、 複数の回転ローラ３２１に掛け渡して展張したメッシュベルト３２３を有し、メッシュベルト３２３が往路軌道３２３ａと復路軌道３２３ｂからなる無端軌道を形成している。また、往路軌道３２３ａの下方には、往路軌道３２３ａの網目から流下する水を受ける受水部３２５を設けている。受水部３２５は後述する排液処理部５の抄紙排水タンク５４に接続されている。
【００７６】
図１３に示すように、 脱水部３３は、複数の回転ローラ３３１の間にそれぞれ掛け渡したフェルトからなる無端状の吸水ベルト３３２ａ，３３２ｂを上下一対有し、上側の吸水ベルト３３２ａと下側の吸水ベルト３３２ｂとが一部当接している。この上側の吸水ベルト３３２ａと下側の吸水ベルト３３２ｂとが一部当接した部分において、双方の吸水ベルト３３２ａ，３３２ｂを挟圧して圧搾する一対の圧搾ローラ３３４を複数備えている。
【００７７】
上側の吸水ベルト３３２ａと下側の吸水ベルト３３２ｂとは設置位置を所定長さだけずらせており、上側の吸水ベルト３３２ａの方が下側の吸水ベルト３３２ｂよりも湿紙６４の走行方向上流側に配置されている。これにより、メッシュベルト３２３上を搬送されてきた湿紙６４をまず上側の吸水ベルト３３２ａに転移し、その後、圧搾ローラ３３４による圧搾の直前まで湿紙６４を下側の吸水ベルト３３２ｂに接触させないようにしている。
【００７８】
圧搾ローラ３３４は、上流側の圧搾ローラ３３４ａの方が下流側の圧搾ローラ３３４ｂよりも押圧力を弱くすることが好ましい。上流側の圧搾ローラ３３４ａによる圧搾の時点では、下流側の圧搾ローラ３３４ｂによる圧搾の時点よりも湿紙６４の含水量が高い状態である。よって、上流側の圧搾ローラ３３４ａを下流側の圧搾ローラ３３４ｂよりも弱い力で圧搾することにより、図１３において破線矢印で示すように、圧搾により生じた水によって湿紙６４中の繊維成分が下側の吸水ベルト３３２ｂ上を圧搾ローラ３３４ａの上流側に逆流し、均一な繊維の層を形成できなくなるといったことを防止する。一方、上流側の圧搾ローラ３３４ａによって一旦比較的弱い押圧力で圧搾され、湿紙６４の含有する水分量を減少させた後、下流側の圧搾ローラ３３４ｂによって上流側の圧搾ローラ３３４ａより強い押圧力で圧搾することで、最終的に得られる再生紙７の強度を向上させることができる。
【００７９】
図１４に示すように、ドライヤー部３４は、フード３４６内に複数の回転ローラ３５１及び乾燥ローラ３４３を配置し、この複数の回転ローラ３５１及び乾燥ローラ３４３の間に掛け渡した搬送ベルト３４２を上下一対備えている。搬送ベルト３４２の材質は特に限定されず、例えば、布、耐熱樹脂または金属等とし、上下の搬送ベルト３４２は一部が当接した状態で走行し、上下の搬送ベルト３４２の当接箇所に複数の乾燥ローラ３４３が配置されている。図１５に示すように、乾燥ローラ３４３は、内部にヒータ３４５を備えるとともに、外周面に搬送ベルト３４２を巻回しており、また、乾燥ローラ３４３の表面の温度を測定する温度センサ３４４を有している。
【００８０】
図１４に示すように、フード３４６の天井面は傾斜して形成され、フード３４６内において湿紙６４の乾燥により生じた水蒸気がフード３４６の天井面において冷却され結露した場合に、付着した水滴を傾斜に従ってフード３４６の天井の高さが高い箇所から低い箇所に案内するようになっている。更に、フード３４６の天井の高さが低い側の側壁３４６ａにはドレン水受部３４７を設けており、天井の傾斜に従ってフード３４６の天井の高さが低い側の側壁３４６ａに至った水滴を集め、外部に排出するようになっている。このドレン水受部３４７よりフード３４６の外部に排出された水滴は抄紙排水タンク５４に送られるよう構成されている。
【００８１】
また、ドライヤー部３４には、フード３４６内の高温多湿の空気をフード３４６の外に排気する排気部３４８と、フード３４６の外の空気をフード３４６の内部に取り込む吸気部３４９とを設けており、排気部３４８より排気するフード３４６内の高温の空気と、吸気部３４９よりフード３４６内に取り込む、フード３４６内の空気より低い温度の空気との間で熱交換を行う熱交換器３５４を備えている。熱交換器３５４には、ドレン水排出部３５４ａを設けており、ドレン水排出部３５４ａは、排気部３４８から排気された高温多湿の空気が冷却されることで生じる水滴を熱交換器３５４の外部に排出し、抄紙排水タンク５４に送るよう構成されている。
【００８２】
（仕上げ部）
図１に示すように、仕上げ部４は、カレンダー部４１及びカット部４２を有しており、図１６に示すように、カレンダー部４１は紙の平坦度を上げるための複数のプレスローラ４１１を備え、カット部４２は紙を所定のシートサイズにカットする裁断刃（図示省略）を備えている。
【００８３】
(排液処理部)
図１に示すように排液処理部５は、脱墨排水タンク５３、すすぎ排水タンク５２、抄紙排水タンク５４の各槽体を有し、脱墨排水タンク５３内の排水は、必要により所定の廃液処理を行って無毒化した後古紙再生処理装置１００の外部に排出するよう構成されている。汚染の程度が低く再利用が可能な抄紙排水タンク５４、すすぎ排水タンク５２内の排水は、フィルターを通してインクやトナー等の印刷成分を除去し、必要により薬剤を添加し中和するなどの処理を施した後、もう一度パルパー１８、脱墨前希釈部２１等へ供給し再度利用可能に構成されている。
【００８４】
（第１の実施形態の作用）
本実施形態にかかる古紙再生処理装置１００の作用につき以下に説明する。
まず、図２に示すように、古紙６を古紙投入部１１よりホッパー１２内に投入すると、シュレッダー１３が投入された古紙６を裁断処理して古紙パルプの製造に適した所定の大きさに紙片化し、金属片除去部１４がステープラーの針等の金属類を除去する。そして、シュレッダータンク１６内に裁断された紙片を一時的に貯留する。
【００８５】
シュレッダータンク１６内に一定量以上の古紙の裁断紙片６１を貯留する場合、図４に示すように、昇降手段１５２によって押圧部材１５１を降下し裁断紙片６１を押圧して裁断紙片６１の嵩高さを低減させる。
【００８６】
次に、排出装置１６４を作動して古紙の裁断紙片６１を受け皿部１７１に徐々に投下し、計測部１７２で測定する。計測部１７２の測定値が設定値に達した時点で排出装置１６４を停止し、図５に示すように、駆動手段を駆動して受け皿１７１ａを傾動し、側壁部１７１ｂを傾倒して古紙の裁断紙片６１を攪拌槽１８１へ投入する。
【００８７】
パルパー１８では、古紙の裁断紙片６１の攪拌槽１８１への投入に先立って予め投入される古紙の裁断紙片６１の量に応じた量の水を、給水部１８２から供給しておき、駆動手段１８８を作動して攪拌羽根１８４を回転し、攪拌槽１８１内の水を攪拌しておく。このような状態で、上記のようにして攪拌槽１８１内へ古紙の裁断紙片６１の投入を行う。これにより、古紙の裁断紙片６１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１８３より離解促進剤を攪拌槽１８１に投入する。
【００８８】
この離解促進剤供給部１８３からの攪拌槽１８１への離解促進剤の投入は、古紙の裁断紙片６１の投入後、所定時間経過後に行うことが好ましい。これにより、まず水により裁断紙片６１を十分膨潤させた後、膨潤した裁断紙片６１の内部に離解促進剤を速やかに浸透させることができ、離解処理の時間を短縮可能である。
【００８９】
そして、攪拌羽根１８４の回転により攪拌槽１８１内で古紙の裁断紙片６１を攪拌して古紙パルプ液を形成する。この間、温度センサ１８５で攪拌槽１８１内の温度を検出し、必要により温度ヒータ１８６を通電することで攪拌槽１８１内に貯留する古紙パルプ液を離解処理に適する所定温度に維持する。
【００９０】
パルパー１８での滞留時間を長くすることにより古紙の裁断紙片６１の離解の度合いが高くなり、逆に短くすることにより古紙６の離解の度合いが低くなる。このため単位処理量当たりの運転時間を可変調整することにより、パルパー１８の離解の度合いを任意の度合いに設定することができ、この結果、処理時間の短縮を重視するか得られる再生紙７の品質を重視するかについてユーザーが任意に選択の上で、再生紙を製造することが可能となる。
【００９１】
パルパー１８において製造された古紙パルプを含有する古紙パルプ液を古紙パルプ液取出部１８７より取り出した後は、この古紙パルプ液をニーダー１９へ送り、古紙パルプを混練し、混練後の古紙パルプを含む古紙パルプ液を、図１に示すように、脱墨部２へ送る。
【００９２】
脱墨部２では、まず、古紙パルプ液を脱墨前希釈部２１において脱墨に適した繊維濃度になるよう希釈液供給部から希釈用水および脱墨剤としての界面活性剤を投入して古紙パルプ液の希釈を行う。次に、所定の繊維濃度に調整された古紙パルプ液を脱墨処理部２２に送る。
【００９３】
脱墨処理部２２では、図６，７，８に示す貯留槽２２１に流入部２２９ａから流入した古紙パルプ液を、仕切壁２２４の右方または左方の開口から隣接する脱墨室２２５へ順次流通させる。各脱墨室２２５では脱墨剤の存在下、古紙パルプ液中に空気供給部２２６から微細な気泡を吹き込み、脱墨剤の作用によって消失することなく多量に発生した気泡の表面にトナー粒子等の疎水性の成分を付着させて各脱墨室２２５の上部に浮上させる。また、必要により攪拌翼を作動し、貯留槽２２１内の古紙パルプ液の円滑な流通を促すようにする。
【００９４】
親水性の繊維は、水とともに脱墨室２２５を順次流通していく。このようにして古紙パルプ液からインクやトナー等の印刷成分と古紙パルプとを分離する。その際、温度センサ２２７で古紙パルプ液の温度の検出を行い、必要によりヒータ２２８で古紙パルプ液を所定温度に維持するよう加熱する温度制御を行う。
【００９５】
脱墨処理部２２に古紙パルプ液を導入した後、所定時間経過し、脱墨処理が進行して各脱墨室２２５の上部に気泡が浮遊した際に、モータ２２２ａを駆動し、ガイドレール２２２ｂに案内させつつブレード２２２を図７において上下方向に往復移動し、貯留槽２２１の上部に浮遊する気泡を気泡排出槽２２３に掃き出し除去する。気泡排出槽２２３に掃き出された気泡は、洗浄液噴出部２２３ａから噴出した洗浄液によって消泡され洗い流され、気泡排出槽２２３内に溜まった洗浄液、脱墨剤、インクやトナー等の印刷成分を含む液体は脱墨排水タンク５３に送られる。
【００９６】
脱墨処理部２２では単位処理量当たりの運転時間、つまり貯留槽２２１での滞留時間を長くすることにより脱墨の度合いが高くなり、短くすることにより脱墨の度合いが低くなる。このため、単位処理量当たりの運転時間を可変調整可能とすることにより、脱墨処理部２２での脱墨の度合いを任意の度合いに設定することができる。この結果、処理時間を短縮することを重視するか、または得られる再生紙７の品質を重視するかについてユーザーが任意に選択の上で、再生紙を製造することが可能となる。脱墨部２での単位処理量当たりの運転時間の制御は、貯留槽２２１へ供給する古紙パルプ液の単位時間当たりの供給量を加減調整することにより行う。
【００９７】
この脱墨処理の際には、流送手段２２０ｄの作動により離解促進用の循環流路２２０の上流側端部２２０ａから貯留槽２２１内の古紙パルプ液を取り出し、離解促進部２２０ｅで攪拌羽根によって循環流路２２０を流通する古紙パルプ液に含まれる離解の不十分な古紙及び／または古紙パルプを更に離解する。
【００９８】
このように、脱墨装置Ｄは離解促進部２２０ｅを備えているので、前工程となる離解部１において、離解処理を行う槽の側壁や底面に付着するなどしたために十分に離解の行われなかった古紙及び／または古紙パルプが、脱墨装置Ｄに混入した場合に、攪拌羽根によって更に離解させることができる。
【００９９】
離解促進部２２０ｅにおける更なる離解処理は、貯留槽２２１への古紙パルプ液の流入開始後、貯留槽２２１に所定量の古紙パルプ液が貯留され、循環流路２２０での循環が可能となった時点より、貯留槽２２１から脱墨処理後の古紙パルプ液を流出させ、循環できなくなるまでの間連続して行ってもよく、所定時間だけ行ってもよく、所定時間ごとに所定の長さだけ複数回行ってもよく、不規則に行ってもよい。
【０１００】
これらのうち、循環流路２２０での循環が可能となった時点より、貯留槽２２１から脱墨処理後の古紙パルプ液を流出させ、循環できなくなるまでの間連続して循環させることが離解処理効率が向上し好ましい。
【０１０１】
離解促進部２２０ｅにおける離解の不十分な古紙及び／または古紙パルプの更なる離解処理は、流送手段２２０ｄを兼ねた回転羽根が古紙パルプの流送及び離解の双方の処理を兼ねて行うものである。これにより、古紙パルプ液の流送のみを行う流送手段と古紙及び／または古紙パルプの更なる離解のみを行う離解装置とをそれぞれ設ける場合に比較して脱墨装置Ｄの小型化、使用時の節電、処理時間の短縮、及び製造費の低減を図れることができる。
【０１０２】
また、離解促進部２２０ｅは、回転により古紙パルプ液を攪拌する回転羽根が設けられてなるので、古紙及び／または古紙パルプ液を非常に効率よく離解することができる。貯留槽２２１内の古紙パルプ液の繊維濃度は脱墨前希釈部２１において０．１重量％〜５．０重量％程度に希釈されたものであるが、かかる繊維濃度は、回転羽根が古紙パルプ液を攪拌し離解するに適するものとなっており、あまりに繊維濃度が高すぎる場合のように、攪拌困難になるといったことがない。
【０１０３】
循環流路２２０の上流側端部から離解促進部２２０ｅに流入し、離解処理が行われた古紙パルプ液は、循環流路２２０の下流側端部２２０ｂにおいて噴射部２２０ｃから貯留槽２２１へ返戻される。
【０１０４】
噴射部２２０ｃでは、噴射前において噴射ノズル内が他の箇所より圧力の高い状態となり、噴射後は噴射前に比較して圧力の低い状態になる。この噴射前後の圧力差によっても古紙及び／または古紙パルプの離解が促進されると考えられ、噴射部２２０ｃのない場合に比較して離解がより促進され、また、噴射前後の圧力差が高いほど、離解が更により促進される。
【０１０５】
特に噴射部２２０ｃが噴射ノズルである場合には、簡単な構造で噴射前後の圧力差を容易に高くすることができ、古紙パルプ液をより効率よく離解させることができる。
【０１０６】
また、離解促進用の循環流路２２０の上流側端部２２０ａは、貯留槽２２１内における古紙パルプ液の流通経路２２１ａの下流側位置に設けられ、一方、循環流路２２０の下流側端部２２０ｂは、貯留槽２２１内における古紙パルプ液の流通経路２２１ａの上流側位置に設けられているので、各脱墨室２２５を流通し、ある程度印刷成分の除去されたものの未だ脱墨の必要な古紙パルプを、流出部２２９ｂからの流出する前の段階で循環流路２２０に取り込んで循環させ、流通経路２２１ａの上流側へ返戻するので、再度貯留槽２２１内において脱墨処理を施すことができ、装置の大きさを維持しつつ脱墨効果を向上させることが可能となる。
【０１０７】
そして、離解促進用の循環流路２２０の上流側端部２２０ａ及び下流側端部２２０ｂは、いずれも貯留槽２２１の各内壁面及び仕切壁２２４の壁面のうち少なくとも二面が交差する部分の近傍等といった古紙パルプ液の流速が低下し該古紙パルプ液が淀みやすい所定位置に設けられているので、滞留し、脱墨処理の進み難い古紙パルプ液を貯留槽２２１から取り出しまた貯留槽２２１内へ返戻することで、貯留槽２２１内の古紙パルプ液の流動を促し、脱墨効率を向上させることができる。
【０１０８】
脱墨装置２において脱墨処理が施され、印刷成分の除去された古紙パルプ液は、流出部２２９ｂから流出され、図９に示すすすぎ部２３に送られる。
【０１０９】
図９に示すように、すすぎ部２３では、回転ローラ２３１の駆動により走行するメッシュベルト２３３上に、ホッパー２３４から古紙パルプ液を供給し、メッシュベルト２３３の走行方向上流側の洗浄ノズル２３５から古紙パルプ液に洗浄液を噴射し古紙パルプ液中の脱墨剤を洗浄する。続いて、圧搾ローラ２３６によって古紙パルプ液を圧搾することで脱水を行う。かかる洗浄、脱水の動作を下流側の洗浄ノズル２３５及び圧搾ローラ２３６によって複数回繰り返す。
【０１１０】
すすぎを終了したメッシュベルト２３３上の脱墨後の古紙パルプ６３は、復路軌道２３３ｂの始端側に至り、スクレーパ２３７によってメッシュベルト２３３から剥離された後、加水され、古紙パルプ液中の繊維濃度を０．３〜１．０重量％程度となるように調整された上で、抄紙部３へ送られる。また、メッシュベルト２３３から洗浄液収容槽２３２に流下した洗浄液は、すすぎ排水タンク５２へ送られる。
【０１１１】
図１１に示すように、抄紙部３では、ヘッドボックス３１から走行するメッシュベルト３２３上に、脱墨後の古紙パルプ６３を含む古紙パルプ液をガイド部材３１ｂに案内させつつ均一に供給し、水切りして水分を比較的多く含んだ繊維の層である湿紙６４を形成する。メッシュベルト３２３の下方に流下した水は受水部３２５に受水され、該受水部３２５から抄紙排水タンク５４に送られる。
【０１１２】
メッシュベルト３２３上の湿紙６４が往路軌道の終端部に至ると、脱水部３３の上側の吸水ベルト３３２ａに転移される。その後下側の吸水ベルト３３２ｂとの間に挟まれ、湿紙６４に含まれる水分を吸水ベルト３３２ａ，３３２ｂ側に吸収させることで脱水し、更に、圧搾ローラ３３４ａ，３３４ｂで圧搾して脱水する。
【０１１３】
この圧搾ローラ３３４ａ，３３４ｂの圧搾の際、各圧搾ローラ３３４ａ，３３４ｂの押圧力を上流側の圧搾ローラ３３４ａの方が下流側の圧搾ローラ３３４ｂよりも弱くした場合には、圧搾で生じた水によって湿紙６４を構成する繊維が上流側の圧搾ローラ３３４ａの上流側に流されるのを防止することができ、更に、下流側の圧搾ローラ３３４ｂの押圧力を上流側の圧搾ローラ３３４ａより強くすることで、湿紙６４を乾燥し、仕上げした後に得られる再生紙の強度を向上させることができる。
【０１１４】
脱水部３３で脱水された湿紙６４は、ドライヤー部３４に送られ、走行する上下一対の搬送ベルト３４２の間に挟持される。そして、ヒータ３４５により加熱され所定温度に維持された複数の乾燥ローラ３４３に湿紙６４を搬送ベルト３４２を介して当接させつつ搬送することで湿紙６４の乾燥を行い仕上げ前の再生紙６５を得る。尚、図１４に示すフード３４６の天井面において結露し、傾斜に従って側壁３４６ａに達した水滴は、ドレン水受部３４７から抄紙排水タンク５４に送られる。
【０１１５】
また、熱交換器３５４では、排気部３４８から排気されたフード３４６内の高温多湿の空気と、フード３４６外の空気とを熱交換し、フード３４６外の空気を加温した上で吸気部３４９からフード３４６内に取り込む。更に、熱交換器３５４内において排気部３４８からの高温多湿の空気を冷却することで生じたドレン水をドレン水排出部３５４ａから抄紙排水タンク５４に送る。
【０１１６】
ドライヤー部３４を出た仕上げ前の再生紙６５はカレンダー部４１に送られ、複数のプレスローラ４１１の間に通される。これにより、仕上げ前の再生紙６５の平坦度を向上させ、更に、カット部４２で所定のシートサイズに裁断して再生紙７が完成する。
【０１１７】
カット部４２において裁断された結果不要となった仕上げ前の再生紙６５の破材は、図１に示すようにシュレッダー１３又はシュレッダータンク１６に戻され、再度再生紙の製造に利用される。
【０１１８】
各工程において排液処理部５へ送られた排水のうち汚染の程度が高く再利用が困難な脱墨排水タンク５３内の排水は、必要により所定の廃液処理を施した後古紙再生処理装置１００の外部に排出する。汚染の程度が低く再利用が可能な抄紙排水タンク５４、すすぎ排水タンク５２内の排水は、必要によりフィルターを通してインクやトナー等の印刷成分を除去し、薬剤を添加し中和するなどの処理を施した後、パルパー１８、脱墨前希釈部２１等へ供給し再度利用する。
【０１１９】
以上より、本発明にかかる古紙再生処理装置脱墨装置１００は、離解促進用の循環流路２２０に離解の不十分な古紙及び／または古紙パルプを更に離解させる攪拌羽根を備えた離解促進部２２０ｅを備えた脱墨装置Ｄと、この脱墨装置Ｄにおいて印刷成分の除去された古紙パルプ液を抄紙して再生紙を製造する抄紙装置Ｓとを備えたので、離解部１において離解されなかった紙片などを脱墨装置Ｄにおける離解促進部２２０ｅにより更に離解することができる。かかる十分に離解処理の施された古紙パルプ液を抄紙することによって、得られる再生紙を平滑性の高い、繊維の均一性の良好なものとすることができる。
【０１２０】
（第２の実施形態）
本発明にかかる脱墨装置の他の実施形態を以下に示す。尚、以下の説明において、上記第１の実施形態と同一の構成に関しては説明を省略する。図１７は、本発明の第２の実施形態にかかる脱墨部２２Ａを構成する脱墨装置Ｅの平面図であり、図１８は図１７のＢ−Ｂ線矢視断面図である。図１８に示すように、第２の他の実施形態としての脱墨装置Ｅは、各脱墨室２２５ａを連通する仕切壁２２４ａに形成された開口部を、仕切壁２２４ａの上方、及び下方に形成している。これにより古紙パルプ液は上下に蛇行して流通しながら全ての脱墨室２２５ａを流通されるとともに、空気供給部２２６ａからの空気によって生じた気泡に印刷成分を付着させ浮上させて脱墨処理を行う。
【０１２１】
離解促進用の循環流路２２０Ａ及び流送手段２２０Ｄ、離解促進部２２０Ｅの構成、作用及び効果は上記した第１の実施形態と同様である。
【０１２２】
尚、上記第１，２の実施形態では、離解促進用の循環流路２２０，２２０Ａは、気泡排出槽２２３の底面より下方となる貯留槽２２１の下部側壁に形成したが、本発明にかかる離解促進用の循環流路はこれに限定されず、貯留槽の上部または高さ方向中央部に設けてもよく、循環流路の上流側端部と下流側端部とを貯留槽の異なる高さ位置になるように設けてもよい。
【０１２３】
また、噴射部２２０ｃとして噴射ノズルを用いたが、他の形状、例えば、脱墨槽内において循環流路を構成する配管の下流側端部近傍に複数の噴射孔を形成したもの等挙げることができる。
【０１２４】
また、離解促進部２２０ｅ，２２０Ｅが連続式で古紙パルプ液を離解処理する場合を示したが、これに限定されず、バッチ式で離解処理を行ってもよい。バッチ式で離解処理を行う場合には、例えば、離解促進部に離解促進用攪拌槽を設け、該離解促進用攪拌槽内に所定量の古紙パルプ液を貯留し、離解促進用攪拌槽内に設けた攪拌羽根により攪拌し、離解する構成とすることができる。このような離解促進用攪拌槽を設けたバッチ式の離解処理に用いる攪拌羽根としては、プロペラ型、パドル型、リボン型、アンカー型、タービン型など市販されている各種攪拌羽根が適用可能である。
【０１２５】
また、上記実施形態では、循環流路２２０，２２０Ａの上流側端部２２０ａ及び下流側端部２２０ｂを貯留槽２２１内における古紙パルプ液の流通経路２２１ａの下流側位置及び上流側位置にそれぞれ設けた例を示したが、これに限定されず、貯留槽の他の位置、例えば、循環流路２２０，２２０Ａの上流側端部２２０ａを古紙パルプ液の流通経路２２１ａの上流側位置に設けてもよく、循環流路２２０，２２０Ａの下流側端部２２０ｂを古紙パルプ液の流通経路２２１ａの下流側位置に設けてもよい。
【０１２６】
また、離解促進用の循環流路２２０の上流側端部２２０ａ及び下流側端部２２０ｂは、いずれも貯留槽２２１の各内壁面及び仕切壁２２４の壁面のうち少なくとも二面が交差する部分の近傍等といった古紙パルプ液の流速が低下し該古紙パルプ液が淀みやすい所定位置に設けたが、他の位置であってもよい。
【０１２７】
また、図７，１７においては、循環流路２２０，２２０Ａの上流側端部２２０ａを流出部２２９ｂの対向位置の側壁に、循環流路２２０の下流側端部２２０ｂを流入部２２９ａの対向位置にそれぞれ形成した場合を示したが、例えば、上流側端部２２０ａを流入部２２９ａの対向位置に、下流側端部２２０ｂを流出部２２９ｂの対向位置に設けてもよく、貯留槽の他の側壁など他の位置に設けてもよい。また、循環流路２２０の下流側端部２２０ｂは噴射部２２０ｃを備えたが、噴射部を備えない古紙パルプ液を流出させるだけの構成としてもよい。
【０１２８】
また、循環流路を構成する配管を通常の配管とし、配管の内部に噴射部を設けた構成としていないが、循環流路を構成する配管の内部に前記配管内を流通する古紙パルプ液を前記配管内において噴射する噴射部を設けた構成としてもよい。配管内に設ける噴射部としては、例えば、オリフィスが挙げられ、また、他の例として循環流路を構成する配管を外側の配管内部に内側の配管を収容した二重構造の配管とし、内側の配管に複数の噴射孔を形成し、該内側の配管の噴射孔から外側の配管内に古紙パルプ液を噴射する構成等も挙げられる。
【０１２９】
（確認試験）
脱墨前希釈部２１において脱墨に適する約０．１重量％〜５．０重量％程度の古紙パルプ濃度に調整された古紙パルプ液を、脱墨処理を行うため脱墨部２２の貯留槽２２１に流入させた際に、離解の不十分な紙片があった場合に該紙片を離解促進部を備えた循環流路を流通させることで離解可能かどうかの確認試験を以下の条件で行った。
【０１３０】
水槽に５Ｌの水を貯留し、この水槽に印字のない上質紙（連量１１０Ｋｇ）を５ｍｍ×１０ｍｍの長方形状に裁断した紙片４８枚（約３００ｇ）を投入し、ポンプにより水槽内の液体を取り込み前記水槽内に戻すことで循環させた。ポンプは川本製作所製ＮＦ２−１５０Ｓ(ポンプの種類はカスケードポンプ)を用い、標準吐出量を１６Ｌ／分とし、ポンプを駆動し液体を循環させる時間を５分及び１５分の２種類とした。
【０１３１】
循環流路の下流側端部は、２種類の噴射ノズルを開口させたものと、耐圧ホースを開口させただけで噴射部を形成しないものとの３種類で試験を行った。噴射ノズルは一方は先端の開口内径が３ｍｍの先細ノズルとし、他方は開口内径が５ｍｍの噴射口を２個備えた（有）バブルタンク製微細気泡発生装置(マイクロバブル)を用い、耐圧ホースの開口内径は１５ｍｍであった。
【０１３２】
また、比較例として上記と同様の条件で水槽に上質紙を投入し、ポンプによる循環を行わず、５分及び１５分の２種類の時間放置を行った。
【０１３３】
各処理後の水槽内の液体を手抄きにより抄紙し自然乾燥して３０ｍｍ×１００ｍｍの長方形の再生紙を２枚ずつ得た。得られた再生紙に未離解の紙片があるかどうかを目視により確認するとともに、未離解の紙片があった場合には最大の未離解紙片の大きさを測定した。これらの結果を表１に示す。
【０１３４】
【表１】
【０１３５】
表１より、試験番号７，８に示す比較例において水槽内の液体を循環させなかった場合には、紙片は全く離解が進行せず、元の状態のままであったのに対し、試験番号１〜６に示す水槽内の液体を循環させた場合には攪拌羽根により紙片の離解が促進され、再生紙に残存する未離解紙片の大きさを小さくできることが確認できた。特に、１５分以上循環処理することによって流通経路の下流側端部の形状がいずれの場合においても未離解の紙片を目視で確認できなくなる程までに離解処理できることがわかった。
【０１３６】
更に、上記確認試験において、循環を行ったものの未離解の紙片があった試験番号１，３，５の循環時間を５分間とした場合について、得られた再生紙の単位面積当たりの未離解紙片の個数を測定した。単位面積は１０ｍｍ×１０ｍｍの正方形とし、各再生紙において未離解紙片の数が最も多いと思われる箇所を任意に選択した。未離解の紙片として計測する大きさは１ｍｍ×１ｍｍの正方形より大きい面積を有することとした。この結果及び各条件での噴射直前の液体の流速及び圧力の計算値を表２に示す。
【０１３７】
【表２】
【０１３８】
表２より、本条件においては噴射部を噴射ノズルとした試験番号１,３の方が噴射ノズルを設けていない試験番号５より良好な結果が得られ、また、開口内径が小さい試験番号１の方が試験番号５より更に良好な結果が得られることがわかった。
【符号の説明】
【０１３９】
Ｄ，Ｅ 脱墨装置
１ 離解部
３ 抄紙部
６ 古紙
７ 再生紙
２２０，２２０Ａ 循環流路
２２０ｂ 下流側端部２２１ｂ
２２０ｃ 噴射部
２２０ｄ 攪拌羽根
２２０ｅ 離解促進部
２２１ 貯留槽
２２１ａ 流通経路
２２４ 仕切壁
２２５ 脱墨室
２２６ 空気供給部
２２９ａ 流入部
２２９ｂ 流出部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
古紙を水とともに攪拌し得られた古紙パルプ液を貯留する貯留槽と、
前記貯留槽内に貯留する古紙パルプ液中に空気を供給する空気供給部とを備え、
前記空気供給部からの空気によって古紙パルプ液中に生じた気泡に、該古紙パルプ液に含まれる印刷成分を付着させ前記気泡とともに浮上させることにより、
印刷成分と古紙パルプとを分離する脱墨装置であって、
前記貯留槽内に貯留する古紙パルプ液の少なくとも一部を取り出し、
取り出した古紙パルプ液を前記貯留槽に返戻するように離解促進用の循環流路を形成し、
前記離解促進用の循環流路を流通する古紙パルプ液を攪拌し、前記古紙パルプ液に含まれる離解の不十分な古紙及び／または古紙パルプを更に離解させる攪拌羽根を備えた離解促進部を設けたことを特徴とする脱墨装置。
【請求項２】
離解促進用の循環流路の下流側の端部を、前記循環流路を経た古紙パルプ液を貯留槽内に噴射する噴射部として開口させた請求項１に記載の脱墨装置。
【請求項３】
噴射部は、噴射ノズルにより構成される請求項２に記載の脱墨装置。
【請求項４】
離解促進部は、回転により古紙パルプ液を攪拌する回転羽根が設けられてなる請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の脱墨装置。
【請求項５】
離解促進部は、回転羽根が古紙パルプ液の取込み及び排出を行う流送手段を兼ねて構成される請求項４に記載の脱墨装置。
【請求項６】
貯留槽は、仕切壁により複数の脱墨室に区画されるとともに、隣接する脱墨室は連通して形成され、
前記貯留槽には、脱墨処理前の古紙パルプ液を貯留槽内に流入させる流入部と、脱墨処理後の古紙パルプ液を貯留槽外に流出させる流出部を設けてなり、前記流入部から流入した古紙パルプ液を各脱墨室を流通させた後、前記流出部から流出させる構造を有するとともに、
離解促進用の循環流路の上流側端部は、貯留槽内における古紙パルプ液の流通経路の下流側位置に設けられてなる請求項1乃至請求項５のいずれか一項に記載の脱墨装置。
【請求項７】
貯留槽は、仕切壁により複数の脱墨室に区画されるとともに、隣接する脱墨室は連通して形成され、
前記貯留槽には、脱墨処理前の古紙パルプ液を貯留槽内に流入させる流入部と、脱墨処理後の古紙パルプ液を貯留槽外に流出させる流出部を設けてなり、前記流入部から流入した古紙パルプ液を各脱墨室を流通させた後、前記流出部から流出させる構造を有するとともに、
離解促進用の循環流路の下流側端部は、貯留槽内における古紙パルプ液の流通経路の上流側位置に設けられてなる請求項1乃至請求項６のいずれか一項に記載の脱墨装置。
【請求項８】
離解促進用の循環流路の上流側端部は、貯留槽の各内壁面及び仕切壁の各壁面のうち少なくとも二面が交差する部分の近傍に設けた請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の脱墨装置。
【請求項９】
離解促進用の循環流路の下流側端部は、貯留槽の各内壁面及び仕切壁の壁面のうち少なくとも二面が交差する部分の近傍に設けた請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の脱墨装置。
【請求項１０】
循環流路を構成する配管内に、前記配管内を流通する古紙パルプ液を前記配管内において噴射する噴射部を設けた請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載の脱墨装置。
【請求項１１】
少なくとも請求項１乃至請求項１０のいずれか一項に記載の脱墨装置と、
前記脱墨装置において印刷成分の除去された古紙パルプ液を抄紙して再生紙を製造する抄紙装置とを備えた古紙再生処理装置。
【請求項１２】
古紙を水とともに攪拌し離解して古紙パルプ液を製造し、
得られた古紙パルプ液から該古紙パルプ液中に含まれる印刷成分を除去し、
印刷成分の除去された古紙パルプ液を抄紙して再生紙を製造する古紙処理方法において、
離解後の古紙パルプ液を貯留する貯留槽で古紙パルプ液から印刷成分を除去するに際し、
離解の不十分な古紙及び／または古紙パルプの更なる離解促進のために、
前記貯留槽から少なくとも一部の古紙パルプ液を取り出し、
取り出した古紙パルプ液を攪拌羽根により攪拌し離解させた後、前記貯留槽に返戻するよう構成したことを特徴とする古紙再生処理方法。
【請求項１】
古紙を水とともに攪拌し得られた古紙パルプ液を貯留する貯留槽と、
前記貯留槽内に貯留する古紙パルプ液中に空気を供給する空気供給部とを備え、
前記空気供給部からの空気によって古紙パルプ液中に生じた気泡に、該古紙パルプ液に含まれる印刷成分を付着させ前記気泡とともに浮上させることにより、
印刷成分と古紙パルプとを分離する脱墨装置であって、
前記貯留槽内に貯留する古紙パルプ液の少なくとも一部を取り出し、
取り出した古紙パルプ液を前記貯留槽に返戻するように離解促進用の循環流路を形成し、
前記離解促進用の循環流路を流通する古紙パルプ液を攪拌し、前記古紙パルプ液に含まれる離解の不十分な古紙及び／または古紙パルプを更に離解させる攪拌羽根を備えた離解促進部を設けたことを特徴とする脱墨装置。
【請求項２】
離解促進用の循環流路の下流側の端部を、前記循環流路を経た古紙パルプ液を貯留槽内に噴射する噴射部として開口させた請求項１に記載の脱墨装置。
【請求項３】
噴射部は、噴射ノズルにより構成される請求項２に記載の脱墨装置。
【請求項４】
離解促進部は、回転により古紙パルプ液を攪拌する回転羽根が設けられてなる請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の脱墨装置。
【請求項５】
離解促進部は、回転羽根が古紙パルプ液の取込み及び排出を行う流送手段を兼ねて構成される請求項４に記載の脱墨装置。
【請求項６】
貯留槽は、仕切壁により複数の脱墨室に区画されるとともに、隣接する脱墨室は連通して形成され、
前記貯留槽には、脱墨処理前の古紙パルプ液を貯留槽内に流入させる流入部と、脱墨処理後の古紙パルプ液を貯留槽外に流出させる流出部を設けてなり、前記流入部から流入した古紙パルプ液を各脱墨室を流通させた後、前記流出部から流出させる構造を有するとともに、
離解促進用の循環流路の上流側端部は、貯留槽内における古紙パルプ液の流通経路の下流側位置に設けられてなる請求項1乃至請求項５のいずれか一項に記載の脱墨装置。
【請求項７】
貯留槽は、仕切壁により複数の脱墨室に区画されるとともに、隣接する脱墨室は連通して形成され、
前記貯留槽には、脱墨処理前の古紙パルプ液を貯留槽内に流入させる流入部と、脱墨処理後の古紙パルプ液を貯留槽外に流出させる流出部を設けてなり、前記流入部から流入した古紙パルプ液を各脱墨室を流通させた後、前記流出部から流出させる構造を有するとともに、
離解促進用の循環流路の下流側端部は、貯留槽内における古紙パルプ液の流通経路の上流側位置に設けられてなる請求項1乃至請求項６のいずれか一項に記載の脱墨装置。
【請求項８】
離解促進用の循環流路の上流側端部は、貯留槽の各内壁面及び仕切壁の各壁面のうち少なくとも二面が交差する部分の近傍に設けた請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の脱墨装置。
【請求項９】
離解促進用の循環流路の下流側端部は、貯留槽の各内壁面及び仕切壁の壁面のうち少なくとも二面が交差する部分の近傍に設けた請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の脱墨装置。
【請求項１０】
循環流路を構成する配管内に、前記配管内を流通する古紙パルプ液を前記配管内において噴射する噴射部を設けた請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載の脱墨装置。
【請求項１１】
少なくとも請求項１乃至請求項１０のいずれか一項に記載の脱墨装置と、
前記脱墨装置において印刷成分の除去された古紙パルプ液を抄紙して再生紙を製造する抄紙装置とを備えた古紙再生処理装置。
【請求項１２】
古紙を水とともに攪拌し離解して古紙パルプ液を製造し、
得られた古紙パルプ液から該古紙パルプ液中に含まれる印刷成分を除去し、
印刷成分の除去された古紙パルプ液を抄紙して再生紙を製造する古紙処理方法において、
離解後の古紙パルプ液を貯留する貯留槽で古紙パルプ液から印刷成分を除去するに際し、
離解の不十分な古紙及び／または古紙パルプの更なる離解促進のために、
前記貯留槽から少なくとも一部の古紙パルプ液を取り出し、
取り出した古紙パルプ液を攪拌羽根により攪拌し離解させた後、前記貯留槽に返戻するよう構成したことを特徴とする古紙再生処理方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１１−１７１０５（Ｐ２０１１−１７１０５Ａ）
【公開日】平成２３年１月２７日（２０１１．１．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１６２９３８（Ｐ２００９−１６２９３８）
【出願日】平成２１年７月９日（２００９．７．９）
【出願人】（３９０００２１２９）デュプロ精工株式会社 (351)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月２７日（２０１１．１．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月９日（２００９．７．９）
【出願人】（３９０００２１２９）デュプロ精工株式会社 (351)
【Ｆターム（参考）】
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