(57)【要約】【課題】抄紙工程の乾燥部に、殺菌効果が高く、また、合成樹脂製の部材や熱に弱い電子部品を具備しないことにより、高温乾燥でも不具合が生ぜず、さらに圧縮機を具備しない乾燥方法とすることにより、小型で配管数の少ない，小型古紙再生装置の抄紙工程における乾燥方法を提供する。【解決手段】古紙パルプ製造工程と古紙パルプを抄紙する抄紙工程を有する小型古紙再生装置において、抄紙工程にある乾燥部が少なくとも、中空の筺体と、筺体内は一部が上下又は左右に配置された回動部と、回動部に巻回した無端帯状の乾燥ベルトと、高温を発生する一箇所又は複数箇所に設けた近赤外線装置と、筐体に連通し、筐体内の空気を循環時に、熱交換器により除湿乾燥することを特徴とする小型古紙再生装置の抄紙工程における乾燥方法。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
古紙パルプ製造工程と古紙パルプを抄紙する抄紙工程を有する小型古紙再生装置において、抄紙工程にある乾燥部が少なくとも、中空の筺体と、筺体内は一部が上下又は左右に配置された回動部と、回動部に巻回した無端帯状の乾燥ベルトと、高温を発生する一箇所又は複数箇所に設けた近赤外線装置と、筐体に連通し、筐体内の空気を循環時に、熱交換器により除湿乾燥することを特徴とする小型古紙再生装置の抄紙工程における乾燥方法。
【請求項２】
筐体から送入された高温湿潤空気を、熱交換器内の放熱フィンで冷却除湿した後、再度熱交換器内の通気管で暖め、高温除湿空気として筺体内に送風することにより、筐体内の空気を循環しつつ除湿乾燥することを特徴とする請求項１記載の小型古紙再生装置の抄紙工程における乾燥方法。
【請求項３】
乾燥ベルトは、高強度で熱膨張しにくい材質であることを特徴とする請求項１記載の小型古紙再生装置の抄紙工程における乾燥方法。
【請求項４】
回動部側面に蛇行防止用ガイドを設けたことを特徴とする請求項１記載の小型古紙再生装置の抄紙工程における乾燥方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、小型古紙再生装置の抄紙工程における乾燥方法に関するものであり、特に、古新聞紙やオフィス等に置かれたシュレッダー（文書細断機）により細断された古紙を原料とした古紙パルプを抄紙する古紙再生装置の抄紙工程で、再生パルプの乾燥方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
古新聞紙や文書の細断屑のリサイクルは、ごみを減量化し、焼却や埋立てなどの廃棄物処理による環境負荷を低減することができ、資源の有効利用につながる。また、パルプの需要は今後世界的に高まることが予想されているが、植林などを進めてもパルプの供給には限りがある。森林資源への過度な需要圧力を緩和するためにも、資源としての古紙の役割はますます重要になっている。
【０００３】
古新聞紙や文書の細断屑の再利用方法として、新聞紙や文書の細断屑をリサイクル専門業者に引き取ってもらい再利用することが考えられるが、費用や手間がかかり現状としては、焼却ごみとして廃棄することが多い。
【０００４】
特許文献１には、文書の細断屑の再生を企業、官庁、組合、団地などの組織単位で行うことができる比較的に小型の文書細断屑用古紙再生装置が開示されている。文書細断屑用古紙再生装置とは、古紙再生パルプと、再生パルプに残存するインキ成分を除去する脱墨部と再生紙を製造・調整する抄紙部を一体的に備えたものである。尚、抄紙工程の乾燥部は、比較的に小型で高熱とならない、ヒートポンプ方式の乾燥部を設けている。
【０００５】
ヒートポンプ方式とは、空調技術の分野で用いられる除湿乾燥機構であり、熱交換器を用いて空気を露点温度以下にして凝縮水分を除いた上で再加熱して戻す、いわゆる露点法による除湿乾燥機構である。
【０００６】
特許文献２は、温度制御のできるヒートポンプ方式の乾燥部からなる文書細断屑用古紙再生装置であり、乾燥部にある乾燥チャンバー（本発明の筺体に該当）内での雑菌の殺菌について記載されている。特許文献２には、乾燥チャンバーの温度制御は４０℃〜６０℃の範囲で行うのが好ましいと記載されている。また、乾燥チャンバーの温度が４０℃未満であると、古紙に付着している雑菌の殺菌が十分でなくなり、且つ、乾燥効率が低下し再生紙の製造効率が低下する不利があり、６０℃を超えると装置を構成する合成樹脂製の部材が変形したり電子部品に不具合が生じたりする不都合があると記載されている。
【０００７】
殺菌には、温度、電磁波、濾過、電解水などの物理的な方法と、ガス滅菌、殺菌剤などの化学的な方法がある。一般的に、古紙製品の製造工程内での殺菌は、古紙を高温で煮沸する方法、漂白剤や殺菌効果のある薬品を使用する方法により殺菌される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許４２０２３５９号公報
【特許文献２】特許４８２４５８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記特許文献２にあるヒートポンプ方式の乾燥機での殺菌に関して、ほとんどの細菌は、１０〜６０℃で増殖するため好ましくない。また、乾燥チャンバーを６０℃以上にした場合は、合成樹脂製の部材が変形したり電子部品に不具合が生じたりする不都合があると記載されている。特許文献１のヒートポンプ方式の乾燥に関しても特許文献２と同様な問題が考えられるため好ましくない。また、ヒートポンプ方式では、圧縮機を用いるため装置全体が大きくなり配管数も増える。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
そこで、本発明は、古紙を原料とした古紙パルプを抄紙する古紙再生装置において、抄紙工程の乾燥に近赤外線装置により高温乾燥を行う。このため殺菌効果が高く、菌が繁殖しにくいし、また、乾燥部に、合成樹脂製の部材や熱に弱い電子部品を具備しないことで、高温乾燥でも不具合が生じることがなく、さらに圧縮機を具備しない乾燥方法により、小型で配管数の少ない，小型古紙再生装置の抄紙工程における乾燥方法を開発・提供することにある。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、湿紙は、熱発生装置を通風した温風と近赤外線装置により高温乾燥するため、古紙に付着している菌の繁殖を防ぎ、高温で効果的に殺菌することができる。また、乾燥部に合成樹脂製の部材や熱に弱い電子部品を用いないことで、高温乾燥による不具合が生じない。さらに、乾燥部に圧縮機を用いないため小型で配管数が少ない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の一実施例を示し、古紙再生装置の概略図である。
【図２】本発明の古紙再生装置における乾燥部の正面図である。
【図３】本発明の古紙再生装置における乾燥部の平面図である。
【図４】本発明の古紙再生装置における乾燥部の側面図である。
【図５】本発明の図２中のａ−ａ断面図である。
【図６】本発明の古紙再生装置におけるにおける回動部の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明に使用する装置は、古紙のリサイクルと資源環境の保護はもとより、情報漏洩防止のため、事業所等の古紙発生場所にて、処理、再生を行い、例えば、トイレットペーパー等の再生紙を製造することのできる小型古紙再生装置である。図１に例示するように小型古紙再生装置は、少なくとも離解・叩解部（７）、洗浄・脱水部（９）、濃度調整部（12）からなる古紙パルプ製造工程を含む装置と、少なくとも抄紙部（15）、乾燥部（21）、巻取部（22）からなる抄紙工程を含む装置を１つ若しくは複数のケーシングに内蔵した小型古紙再生装置である。
【実施例】
【００１４】
本発明の小型古紙再生装置（１）の一実施例を図１に基づいて説明すると、内部を、複数の枠体や段板で、複数の空間に区切ったケーシング（２）を設ける。そして、該ケーシング（２）には、表面に古紙の投入口を設けている。該投入口より投入されたシュレッダー古紙は、シュレッダー古紙貯留部（３）に移送される。その後、ベルトコンベヤ等の移送手段により所定量が古紙計量部（６）に移送され計量される。計量されたシュレッダー紙は離解・叩解部（７）の水槽（Ｗ）の開口部から水槽（Ｗ）内に移送される。新聞古紙（４）は、新聞切断部（５）によって所定量が細片化された後、古紙計量部（６）で計量され、離解・叩解部（７）の水槽（Ｗ）の開口部から水槽（Ｗ）内に移送される。
【００１５】
離解・叩解部（７）は、上記水槽Ｗと上部が開口した円筒状のケーシングである離解・叩解装置（８）からなり、内部に所定量になったシュレッダー紙と細片化された新聞古紙を離解する離解刃、叩解する叩解刃、底部に回転板を設けている。所定量になったシュレッダー紙と破砕された新聞古紙は、モータ等の回転源により、底部の回転板が回転し、離解刃、叩解刃により離解、叩解されて古紙パルプ懸濁液となり、洗浄・脱水部（９）に移送される。
【００１６】
洗浄・脱水部（９）は、所定角度で固定された円筒形のドラム（10）と洗浄水注水口（11）からなる。ドラム（10）は、所定孔径のステンレス製または合成樹脂の網部、ドラムを回転させるためのモータ等の駆動源からなる。離解・叩解部（７）から移送した古紙パルプ懸濁液は、付着したインキ等を上水および／または電解水等の洗浄水で洗浄され、網部で脱水されて濃度調整部（12）に移送される。
【００１７】
濃度調整部（12）は、箱形の貯水槽（13）、内部のパルプ濃度を均一にする攪拌羽（14）からなる。洗浄・脱水部（９）により洗浄・脱水された古紙パルプ懸濁液は、濃度調整部（12）で抄紙に適した所定濃度の古紙パルプ懸濁液となり、抄紙部（15）へ移送される。尚、濃度調整部（12）は、貯水槽（13）を複数設け、貯水槽（13）毎に、徐々に古紙パルプ懸濁液の濃度薄くして、最終的に古紙パルプ懸濁液の濃度のばらつきを少なくするのが好ましい。
【００１８】
抄紙部（15）は、前工程で所定濃度に調整された古紙パルプ懸濁液が供給ポンプにより抄紙槽（16）の古紙パルプ供給口（17）に送水される。抄紙槽内が所定量の古紙パルプ懸濁液で満たされた後、吸引ポンプが稼働し、吸引ポンプにより古紙パルプ懸濁液が無端帯状である抄紙ベルト（19）上に湿紙として抄紙される。
【００１９】
その後、抄紙ベルト（19）の湿紙は、無端帯状である乗継ベルト（20）に転移し、乗継ベルト（20）から、乾燥部（21）を通過する乾燥ベルト（21）へと転移する。乾燥部（21）で乾燥ベルト（25）に転移した湿紙は乾燥される。
【００２０】
自動巻取工程（22）は、乾燥された古紙パルプシートを巻取り・裁断・排出機構へ移り、排出口より排出される。本発明は、少なくとも以上の工程から構成されるものである。  
【００２１】
図２に図示するように乾燥部（21）は、少なくとも、中空の筺体と、筺体内は一部が上下又は左右に配置された回動部と、回動部に巻回した無端帯状のベルトと、高温を発生する一箇所又は複数箇所に設けた近赤外線装置と、筐体に連通し、筐体内の空気を循環時に、除湿乾燥する熱交換器からなる。乾燥部（21）外で乾燥ベルト（25）に付着された古紙湿紙が、回動部（24）の回動により乾燥部（21）の筺体（23）内へ搬送される。湿紙は、筺体（23）内で搬送されながら近赤外線装置（26）により乾燥され乾紙となる。乾燥した乾紙は、スクレイパー（36）により乾燥ベルト（25）から剥がされる。
【００２２】
乾燥部（21）の筐体（23）内は、湿紙の乾燥により、水蒸気を含む湿潤した空気が発生する。図１、５に例示するように湿潤した空気は、ブロワー（37）の吸引により、筐体（23）に連設した熱交換器（28）の連通孔（29）から熱交換器（28）内に入る。湿潤した空気は、放熱フィン（30）により冷却乾燥される。冷却乾燥された空気は、ブロワー（37）の吸引により熱交換器（28）の排出口（31）より排出され、水槽（38）内の水へ注入される。水槽（38）内の水への注入により水分の抜けた乾燥空気が、ブロワー（37）内に吸引され、ブロワーの吐出により、熱交換器（28）の吸気口（33）から通気管（34）内へ入り、熱交換器（28）内の温度により暖められながら排気口（35）により排出される。排出された高温で乾燥した空気が、ブロワー（37）の吐出により再び乾燥部（１）の筐体吸気口（39）から筐体（23）内へ送風されて循環する。
【００２３】
高熱を発する近赤外線装置（26）は、目的物を構成する水分子を振動させ、摩擦熱を発生させる。この摩擦熱により湿紙の水分が蒸発・乾燥する。投入電力の８５％以上が赤外線になり効率よく加熱し、赤外波長領域は約１．２μｍをピーク波長に分布している。この赤外波長は、人体、水をはじめプラスチックの吸収波長に一致するのでその物質を効率よく加熱することができる。しかも、出力と同時に発熱するので、他のヒーターに比較して非常に立ち上がりが早く加熱することができる。
【００２４】
図１、２には、近赤外線装置（26）が筺体（23）内の３箇所に設置してあるが、何箇所に設置してもよく、筺体内（23）であればどの場所に設置してもよい。また、近赤外線装置（26）の固定位置は、熱が湿紙に均一に照射するために、湿紙の中央になるように固定するのが好ましい。図１、３には、実施例として近赤外線装置（26）を固定部材（27）で固定している。固定部材（27）は、筺体（23）内で近赤外線装置（26）を固定できればどのような形状及び方法でも構わない。
【００２５】
湿紙は、筐体（23）内に入り、スクレイパー（36）で剥がされるまでの間に、近赤外線装置（26）から発する照射熱により乾燥されることで、高温殺菌や菌の繁殖を防ぐことが可能になる。筺体（23）内の温度は、パルプの品質やパルプが燃えないこと等を考慮すると、パルプシートの温度が１００℃以上にならないように制御するのが好ましい。
【００２６】
乾燥ベルト（25）は、無端帯状で回動部（24）に巻回されている。乾燥ベルト（25）の特徴として好ましい形態は、表面が平滑であり、熱膨張の少ない材料が好ましい。さらに、３００度位でも変形しない耐熱、耐摩耗、耐薬品性、耐候性、クリーン性等の特徴を持っている材料が好ましい。尚、図１に例示するように筐体（23）の側面には、乾燥ベルト（25）および／または回動部（24）を搬入・搬出できる連通口（42）を設ける。
【００２７】
図３に図示するように回動部（24）は、内部空洞の円柱であり、シャフトである軸部（40）に回転自在で掛架されている。該回動部（24）はアルミニウム製が好ましいが、３００度位でも変形しないものであれば他の材料でもよい。回動部（24）は、側面にガイドを取り付けることにより乾燥ベルトを傷つけることなく蛇行を防止できる。図６に例示するように、ガイドは円錐台形状のものが好ましいが、乾燥ベルトを傷つけることなく蛇行を防止が可能であればどのような形状でも構わない。また、回動部（24）とガイドの間にワッシャーやスペーサーを挟んだ状態で固定してもよい。
【００２８】
スクレイパー（36）は、乾燥した乾紙を乾燥ベルト（25）から剥がすものであり、３００度位でも変形しないものであればどのような材料・形状でもよく、筺体（23）内外又は回動部（24）に固定するよう構成されている。
【００２９】
巻取部（22）は、スクレイパー（36）により乾燥ベルト（25）から剥がした乾紙を、自動で巻き取り、定量で回収できるように構成されている。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明の小型古紙再生装置の抄紙工程における乾燥方法の技術を確立し、その方法及び装置を実施・販売することにより、産業上の利用可能性がある。
【符号の説明】
【００３１】
１  小型古紙再生装置
２  ケーシング
３  シュレッダー古紙貯留部
４  新聞古紙
５  新聞切断部
６  古紙計量部
７  離解・叩解部
８  離解・叩解装置
９  洗浄・脱水部
１０  ドラム
１１  洗浄水注水口
１２  濃度調整部
１３  貯水槽
１４  攪拌羽
１５  抄紙部
１６  抄紙槽
１７  古紙パルプ供給口
１８  抄紙ドラム
１９  抄紙ベルト
２０  乗継ベルト
２１  乾燥部
２２  巻取部
２３  筐体
２４  回動部
２５  乾燥ベルト
２６  近赤外線装置
２７  固定部材
２８  熱交換器
２９  連通孔
３０  放熱フィン
３１  排出口
３２  仕切部材
３３  吸気口
３４  通気管
３５  排気口
３６  スクレイパー
３７  ブロワー
３８  水槽
３９  筐体吸気口
４０  軸部
４１  連通口
４２  ガイド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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