(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器内で紙料を溶液と混合撹拌して離解させ紙料スラリを造るパルパーにおいて、上部に紙料供給口を備え下部に紙料スラリの取出口を備えた縦形円筒容器の略垂直中心線上に垂直回転軸を設け、該垂直回転軸に撹拌羽根を多段に配置し、該垂直回転軸の上部には紙料を下方へ誘導する螺旋状のスクリュー羽根を設けるとともに、該取出口には紙料スラリを送り出すオーガ状の排出手段を備えたことを特徴とするパルパー。
【請求項２】
前記撹拌羽根は断面が菱形で、垂直回転軸から水平に延出し、回転方向と逆向きに湾曲しており、下段に行くにしたがって個数を多くしたことを特徴とする請求項１記載のパルパー。
【請求項３】
前記縦形円筒容器の内側壁に、複数の垂直リブと各段の撹拌羽根間の中程それぞれに水平リブを突設したことを特徴とする請求項１記載のパルパー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、古紙、損紙などの紙料を離解させて紙料スラリを造るパルパーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
省資源、地球環境保全の要求の高まりにより、古紙、損紙のリサイクル率が高くなっており、従来、脱墨および異物除去が困難であった雑誌は勿論、ラミネート処理された紙容器なども紙料として用いられるようになってきている。
【０００３】
従来、パルパーは容器に水と薬剤を混合した溶液と紙料を供給して、一定期間混合撹拌し、離解が完了した時点で、排出口を開放して紙料スラリを全量取り出す、いわゆるバッチ式のものが実用化されている。
しかし、バッチ式のパルパーはロスタイムが多く操業性が良くないので、紙料スラリを連続して取り出せる連続式のパルパーが要求され、種々提案されている（例えば、特開平２−２００８８３号、特開平３−９７９８３号）。
【０００４】
連続式の代表的なパルパーは、図７に示すように容器２１の底部に設けた離解用のロータ２２を回転させ紙料および薬液に矢印のように回流を与えて離解させ、ロータ２２の回りに設けたストレーナを通して連続的に紙料スラリを抜き出すようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のものは未離解の紙料を紙料スラリに混合させるので、排出される紙料スラリが均質なものになり難いという問題がある。また、紙料および薬液を容器の上下方向に十分対流させる必要があり、ロータの駆動に大きな動力を必要とする。
【０００６】
さらに、紙料スラリのなかの異物が、強力な駆動力のロータと繰り返し接触することにより必要以上に細分化され、後の工程での除去が困難なものとしているという難点もある。
そこで、本発明は、エネルギ消費が少なくて均質な紙料スラリが連続的に得られ、かつ、異物の微細化が起こりずらいコンパクトなパルパーを提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明では次の手段を採った。即ち、
容器内で紙料を溶液と混合撹拌して離解させ紙料スラリを造るパルパーにおいて、上部に紙料供給口を備え下部に紙料スラリの取出口を備えた縦形円筒容器の略垂直中心線上に垂直回転軸を設け、該垂直回転軸に撹拌羽根を多段に配置し、該垂直回転軸の上部には紙料を下方へ誘導する螺旋状のスクリュー羽根を設けるとともに、該取出口には紙料スラリを送り出すオーガ状の排出手段を備えたことを特徴としている。
【０００８】
本発明のパルパーは、縦型円筒容器を使用し、上部から供給された紙料が垂直回転軸に多段に付設した撹拌羽根によって撹拌され、順次下方へ移動するに連れ離解され、縦型円筒容器の下部に設けた取出口から排出させるようにしたものである。
【０００９】
紙料の供給は、例えば、紙料スラリが所定量排出される毎に供給するなど、連続的でなくてもよい。また、供給する紙料の種類によって離解に要する時間が異なるので、紙料スラリの排出量を適宜調整する必要があるが、オーガ状の排出手段にしているのでオーガの回転数を適宜調整すればよい。
【００１０】
垂直回転軸の回転数は低くてよい。また、上部に設けるスクリュー羽根は未離解状態の紙料を下方に送れるように１ピッチ以下にするのがよい。
撹拌羽根の形状および枚数は特に限定しないが、請求項２に記載のように、断面が菱形で、垂直回転軸から水平に延出し、回転方向と逆向きに湾曲しており、下段に行くにしたがって個数を多くするのが望ましい。
【００１１】
これにより、撹拌羽根に紐状の異物などが絡み付きづらく、また、縦型円筒容器の上部では未離解状態なので、撹拌力を小さくでき、下段への移動に伴い離解の進んだ状態では十分な撹拌力を与えることができ、均質な紙料スラリを造ることができる。
【００１２】
また、撹拌羽根による撹拌では、内容物が撹拌羽根と連れ回りが起こり易いので、請求項３に記載のように、縦形円筒容器の内側壁に、複数の垂直リブと各段の撹拌羽根間の中程それぞれに水平リブを突設するとよい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
パルパーの構成は、図１に示すように、架台１１上に縦型円筒容器１が載置され、その上方には紙料を供給するためのコンベア１５が設けられ、その下部には縦型円筒容器１から排出された紙料スラリの異物を除去するためのセパレータ１６が設けられている。
【００１４】
縦型円筒容器１の上端には紙料の供給口７が設けられ、下端の側部には取出口８が設けられている。また、縦型円筒容器１の縦方向中心部には垂直回転軸２が回転可能に軸受けで支持して設けられており、架台１１の下部に設けたモータ１２から減速機１３を介して駆動している。
【００１５】
垂直回転軸２には螺旋状のスクリュー羽根３と複数の撹拌羽根４が設けられており、スクリュー羽根３を最上部として撹拌羽根４は多段に固設されている。
スクリュー羽根３は図２に示すように、１ピッチ未満であり、切欠部３ａが形成されている。
【００１６】
撹拌羽根４の形状は、上段では図３に示すように、垂直回転軸２から外方に向かって水平で、回転方向に対して逆向きに湾曲し、断面が菱形状となっており、枚数は２枚である。そして、中段では図４に示すように３枚としており、下段では図５に示すように４枚としている。
【００１７】
縦型円筒容器１の最下段には取出口８へ紙料スラリを送り出すオーガ状の排出手段６が設けられている。オーガの回転数は制御可能としており、紙料スラリの排出量を制御することができる。なお、６ａはモータである。
また、縦型円筒容器１の内側壁には縦方向に複数の垂直リブ１ａが固設されるとともに、各段の撹拌羽根４の中間には水平リブ１ｂが突設されている。さらに、紙料を離解させるための薬品など（例えば、ＮａＯＨ、脱墨剤、Ｎａ２ＳｉＯ３、Ｈ２Ｏ２、スチーム）を供給する配管が縦型円筒容器１に接続されている。
【００１８】
なお、図示していないが、このパルパーには排出される紙料スラリの濃度を一定にするための濃度制御機構が設けられている。
これは、図６に示すように、排出される紙料スラリの濃度に対するモータ１２の負荷の関係を予めテーブルＢとして作成し、モータ１２の負荷（電流値）を検出して、目標とする紙料スラリの濃度になるように、水量を自動的に増加または減少させている。
【００１９】
次に上記のように構成されたパルパーの作用について説明する。
このパルパーでは縦型円筒容器１の取出口８から連続的に紙料スラリが排出されており、縦型円筒容器１の液面が所定の位置まで下がると、コンベア１５が自動的に作動して供給口７から紙料が供給される。
【００２０】
供給された紙料は縦型円筒容器１内の溶液に溶け込み、スクリュー羽根３によって下方へ誘導される。この段階では紙料が塊の状態のものも存在するが、スクリュー羽根３は１ピッチ未満であるので、塊は切欠部３ａから下方へ移動する。
移動した紙料は撹拌羽根４によって溶液と混合撹拌されて離解が進行し、取出口８からの排出にともない下降し、順次下段の撹拌羽根４によって撹拌される。
【００２１】
撹拌羽根４の回転数は低速であり、平面的な撹拌となるが、縦型円筒容器１の内側壁に付設された垂直リブ１ａと水平リブ１ｂによって紙料スラリの回動が阻止されるので撹拌羽根と連れ回りすることがない。
なお、撹拌羽根４は上段では少なくしているので、未離解な状態であっても下方への移動がスムーズであり、また、下段の撹拌羽根４は多くしているので、撹拌力が増加し均質な紙料スラリが造られる。また、下段では撹拌力が大きいので離解繊維に付着しているインク粒子を分離する能力も大きくなる。
【００２２】
紙料によって縦型円筒容器１内に滞留する時間を制御する必要があるときは、排出手段６のオーガの回転数を変える。
また、紙料スラリの濃度はテーブルＢに基づき、検出したモータ１２の負荷状態によって、自動的に水の量が制御される。
【００２３】
供給された紙料は取出口８近くまで下降すると均質な紙料スラリとなり、取出口８から排出される。そして、排出された紙料スラリはセパレータ１６によって異物の除去が行われ、後続の処理工程へ搬送される。なお、セパレータ１６はメッシュの粗い金網を使用している。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のパルパーは、上部に紙料供給口を備え下部に紙料スラリの取出口を備えた縦形円筒容器の略垂直中心線上に垂直回転軸を設け、該垂直回転軸に撹拌羽根を多段に配置し、該垂直回転軸の上部には紙料を下方へ誘導する螺旋状のスクリュー羽根を設けるとともに、該取出口には紙料スラリを送り出すオーガ状の排出手段を備えたので、供給口から供給した紙料は、離解が進むにつれて下方に移動し、従来のように上下方向の循環がなく、したがって、未離解なものと離解の進んだものとが混合されず、均一に離解された紙料スラリが取出口から取り出され、離解させるための動力も小さなものでよい。
【００２５】
また、撹拌羽根を多段に設けているので、撹拌作用容積が多くとれ、撹拌羽根の回転が少なくても十分な離解が行われる。したがって、コンパクトなものとすることができるばかりでなく、異物の細分化を防止でき、後工程における処理が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のパルパーの実施の形態の全体構成を示す正面図である。
【図２】同  スクリュー羽根の平面図である。
【図３】同  上段における撹拌羽根の平面図である。
【図４】同  中段における撹拌羽根の平面図である。
【図５】同  下段における撹拌羽根の平面図である。
【図６】同    紙料スラリの濃度の制御の説明図である。
【図７】従来のパルパーの正面図である。
【符号の説明】
１…縦型円筒容器                        １ａ…垂直リブ
１ｂ…水平リブ              ２…垂直回転軸
３…スクリュー羽根                    ３ａ…切欠部
４…撹拌羽根                ６…排出手段
６ａ…モータ                ７…供給口
８…取出口                １１…架台
１２…モータ                １３…減速機
１５…コンベア              １６…セパレータ
【図１】
0003619188.tif 000002
【図２】
0003619188.tif 000003
【図３】
0003619188.tif 000004
【図４】
0003619188.tif 000005
【図５】
0003619188.tif 000006
【図６】
0003619188.tif 000007
【図７】
0003619188.tif 000008