JP5072452B2 - パーム椰子を原料とする紙料調整装置 - Google Patents

Description

最近、地球温暖化等の問題から環境保護が叫ばれ、特にその原料のほとんどを森林資源に依存している製紙産業にとっては、木材資源の転換に更なる努力が求められている。
これに対し、今回発明された技術は、パーム椰子からパームオイルを精製するオイル工場に隣接して設置をすることが望ましい。パーム椰子からパームオイルを精製した後、残渣として廃棄処分をしなければならないパーム椰子の残渣繊維を再生原料として紙を製造するシステムを発明したもので、特に水の使用量の制限、リグニン抽出のための薬品の添加量の制限にも問題のない、水の使用量、薬品の添加量については極めて少なくてすむ技術を開発してものである。

従来技術として、シリンダープレス等により送られる製紙用原料等を脱墨処理する装置において、製紙原料が各筒体間をジグザグに流動するように各連結した複数本の筒体からなり、該複数本の各筒体内を貫通する回転軸を設け、該回転軸は各独立の駆動装置を持つと共に、螺旋状旋回翼群を取付け、さらに、残りの部分に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嵌め込み式で交換自在に取り付けた攪拌、洗浄、圧縮、脱水、発熱、破砕、圧送を行う製紙原料等の緩圧式脱墨処理装置（例えば、特許文献１参照）が存在している。
実用新案登録第２１０６２７３号公報（実用新案登録請求の範囲の欄、考案の詳細な説明の欄の｛実施例｝における段落｛０００７｝〜｛００１０｝、及び図１〜図４を参照）

しかしながら、前記の従来技術においては、近年の当業界における、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、特許文献１に開示されている装置では、パーム椰子のパームオイル精製で発生する残渣繊維は長くて強いため、従来技術の機械を通しても繊維がブロック状になり、次工程への排出時に詰まってしまう現象が起こる。これを解消する必要がある。それは原料繊維が螺旋状旋回翼群に絡まりつくために、螺旋状旋回翼群の回転力を強めなければならず、例え回転力を強めても最終的には回転が停止してしまい、螺旋状旋回翼群に絡まった再生原料を取り除いて、再稼動しなければならないという問題があった。
本発明は、前記問題を解決するために、粗砕機の回転する螺旋状旋回翼に巻き付き防止用の旋回翼の回転によってフリーに回転する円盤状の原料絡み付き防止用部材、高濃度蒸解装置の各筒体の排出部に牙形状のかき取り刃付の回転体を設け、さらに螺旋状旋回翼に巻き付き防止用の旋回翼の回転によってフリーに回転する円盤状の原料の絡み付き防止用部材を設けたパーム椰子を原料とする紙料調整装置を提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するための本発明の第１発明は、請求項１に記載された通りの紙料調整装置であり、次のようなものである。
パーム椰子からパームオイルを精製した際、発生する残渣繊維を再生原料として紙料を調整するシステムにおいて、パーム椰子のパルプ化工程の前段処理として、パーム椰子の残渣繊維を２．５〜３．０ｃｍの長さに断裁し、これに少量の水を注入し、シリンダである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、この筒体内を貫通させた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、該螺旋状旋回翼群の旋回翼先端部にブリッジ現象を解消するように、Ｙ先状の切り込みを有する粗砕機で、前記少量の水を加えた残渣繊維を粗砕することで、残渣繊維に付着している泥や異物等を分離し、アルカリ蒸解溶液が浸透し易い形状に摩擦裁断し、さらに、この裁断された再生原料を適量のアルカリ剤を添加し、シリンダである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、この筒体内を貫通させた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、該螺旋状旋回翼群のスクリューには、横設した円筒内のスクリューに係合するように、略中央外部からスクリューに係合するように円盤状で複数個の切り欠き部を有する絡み付き防止用部材を設け、この切り欠き部はスクリューのピッチに合致するように設けられていて、この切り欠き部がスクリューに係合しているので、スクリューが回転するのにならって自在に回転するように水平状態で円筒内のスクリューに係合するように設け、該回転軸の残り後半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士は、取り付け向きを１８０度位相をずらすように交差させて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、複数枚嵌め込み式で交換自在に取り付け、狭い領域と広い領域を略半分割して形成するようにニーディング刃間に揉み金具を設けた高濃度ミキシングにより攪拌、洗浄、圧縮、脱水、発熱、破砕、圧送を行う高濃度蒸解装置を設ける構成である。

上記課題を解決するための本発明の第２発明は、請求項２に記載された通りの紙料調整装置であり、次のようなものである。
請求項１に記載の高濃度蒸解装置の構成を、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再生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る構成である。

本発明に係るパーム椰子を原料とする紙料調整装置は、上記説明のような構成であるので、以下に記載する効果を奏する。
（１）パーム椰子のパームオイル精製時に出る残渣繊維を紙の再生原料とする場合、この残渣繊維は長くて強い繊維のため、螺旋状旋回翼群の旋回翼に絡み付いて詰ってしまい、旋回翼が回転できない状態になる。これを防止するように螺旋状旋回翼の翼に係合して自在に回転できる円盤状の絡み付き防止用部材を設けることで、旋回翼に原料が絡み付くのを防止できる。
（２）パーム椰子のパームオイル精製時に出る残渣繊維を紙の再生原料とする場合、この残渣繊維は長くて強い繊維のため、螺旋状旋回翼の先端部に繊維のひっかかりを良くし、搬送し易くするＹ先状の切り込みを設けることで旋回翼に原料が絡み付くのを防止できる。
（３）３本の筒体の各筒体の排出部に、かき取り刃付の回転体を設けることで、固まりになって筒体内に入り込み難い状態を解消して次の筒体、あるいは次工程への定量投入運転の安定化が計れるようになった。
（４）高温・高濃度に達した２段目、または３段目のシリンダ入口で過酸化水素を添加すると、効率的な均一混合により薬液の吸収・浸透が促進されて、より少量の薬品で効果的に白色度を改善することができる。
（５）高い機能性を備えているので、現状工程を見直してラインの簡素化・無駄な動力の軽減化を計ることができる。
（６）自然発生する繊維同士の摩擦熱は高温（５０〜９０℃）に達するので、蒸気が要らず、ランニングコストの低減につながる。
（７）３本のシリンダが立体的に、しかもコンパクトに配置されているので、設置面積が少なくて済む。
（８）繊維がシリンダの固定羽根やスクリューの回転羽根と接触する割合を少なくして、繊維同士がゆっくりと優しく揉み合う事に重点が置かれているので、羽根の消耗が少なくて寿命が長い。
（９）漂白剤等の薬品の使用量が少なくて済む。
（１０）再生原料と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、再生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、揉み金具を設けて狭い領域と広い領域を形成して、この両領域を交互に行き来して圧縮、拡張を繰り返すことによる摩擦熱により筒体内の再生原料が５０℃〜９０℃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、同時に破砕刃で原料に混入している未溶解ＵＶインキ、残カーボンが分離、分解されるので、脱墨、脱接着剤処理時間も短縮でき、動力源も安価な小さいもので済む。
（１１）再生原料を、３段からなる筒体内で、濃縮ミキシングにより、徐々に攪拌、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、脱接着剤効果を実現する。
（１２）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。

請求項１に記載の高濃度蒸解装置の構成を、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再生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、該螺旋状旋回翼群の旋回翼に係合するように切り欠き部を旋回翼のピッチに対応するように複数個所設けた回転自在な円盤状の原料の絡み付き防止用部材を有し、各筒体の排出部に牙形状のかき取り刃付を設けた回転体を設備し、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士は取り付け向きを１８０度位相をずらすように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、複数枚嵌め込み式で交換自在に取り付け、狭い領域と広い領域を略半分割して形成するようにニーディング刃間に揉み金具を設けた高濃度ミキシングにより攪拌、洗浄、圧縮、脱水、発熱、破砕、圧送を行うことを特徴とするパーム椰子を原料とするパーム椰子を原料とする紙料調整装置である。

従来の技術は、原料を熱するために蒸気を噴射して、処理の能力を上げていた。これに対して本願発明は、パーム椰子からパームオイルを精製した際、排出される残渣繊維を再生原料として紙料を調整するには、その繊維は長くて強いため、先ず２．５〜３．０ｃｍの長さに断裁機で断裁し、この断裁された残渣繊維に少量の水を加えて、螺旋状旋回翼に自在に回転できるように円盤状の巻き付き防止用部材を設けた粗砕機と、図７に示すように、３個の円筒体の排出口にかき取り刃付きの回転体８を設け、さらに、図４に示すように螺旋状旋回翼（スクリュー２７）に自在に回転できるように円盤状の巻き付き防止用部材３１を設け、シリンダの前半にスクリュー２７を設け、後半に破砕刃を設けたニーディング刃１４を設け、狭い領域と広い領域を略半分割に形成するようにニーディング刃間に揉み金具１６を設けて、この狭い領域と広い領域を原料が交互に移動しながら圧縮、拡張を繰り返すことにより、繊維同士の摩擦が生じ、自然発生的に熱は５０℃〜９０℃にも達するようになり、極めて良好に原料が攪拌、洗浄、圧縮、脱水、発熱（加熱、蒸し）、破砕、圧送される。さらに、螺旋状旋回翼群１１に絡み付こうとする原料を絡み付かないようにする旋回翼２７に係合する切り欠き部を複数個所設けた回転自在な円盤状の絡み付き防止用部材３１を設けた高濃度蒸解装置２５である。

また、他の実施例として３本の筒体内を再生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士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、前記と同様に狭い領域と広い領域を略半分割に形成するようにニーディング刃間に揉み金具を設けて、この狭い領域と広い領域を交互に原料が移動しながら圧縮、拡張を繰り返すことにより、繊維同士の摩擦が生じ、自然発生的に熱は５０℃〜９０℃にも達するようになり、極めて良好に原料が攪拌、洗浄、圧縮、脱水、発熱（加熱、蒸し）、破砕、圧送される。さらに、螺旋状旋回翼群に絡み付こうとする原料を絡み付かないようにする旋回翼に係合する切り欠き部を複数個所設けた回転自在な円盤状の絡み付き防止用部材を設けたものである。

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、残渣繊維が絡み付かないで処理が効率良く行われるものである。

本発明は、パーム椰子からパームオイルを精製した際に排出される残渣繊維を再生原料としてパルプ化するものである。
それは図１に示すように、パーム椰子のパームオイル精製後に排出される残渣繊維を再生原料としてパルプ化する一具体的なフロー図に基づいて説明する。
先ず、パルプ化工程の前段処理をして、残渣繊維を従来公知の断裁機２１によって２．５〜３．０ｃｍ位の長さに断裁する。この断裁された繊維を第１コンベヤ２２を介して、粗砕機２３で粗砕し、この粗砕された繊維を第２コンベヤ２４を介して、高濃度蒸解装置に投入して、高濃度で蒸解処理された繊維を粗選し、洗浄し、精選し、叩解し、その後漂白工程を行いパルプ化するものである。
パーム椰子の残渣繊維は長く強固であるので、螺旋状旋回翼（以下、スクリューという）には絡み付き、筒体から排出される原料は固まりになってしまうので、次ステージへの入り込みが困難になり、従来の技術である紙料調整装置では極めて困難であった。

本願発明は、これを解決した発明で、先ずパルプ化工程の前段処理として、断裁機で長いパーム椰子の残渣繊維を２．５〜３．０ｃｍ位の長さに断裁する。この断裁された繊維を粗砕機に供給し、少量の水を注入して、粗砕し、繊維に付着している泥や異物等を分離し、アルカリ蒸解溶液が浸透し易い形状に繊維を摩擦裁断する。そして、この粗砕機にて粗砕されたパーム椰子の繊維原料に適量のアルカリ剤を添加しながら効率良く浸透させ、連続的に高濃度蒸解をする。この時の熱源の主体は、機械的作用により発生するもので、繊維原料を投入してから排出するまでの処理時間が従来のものと比較すると、極めて短時間でパルプ化することができる。

次に、粗砕機２３について図２、図３、図４に基づいて具体的に説明すると、事前作業として、２．５〜３．０ｃｍ位の長さに断裁されたパーム椰子の残渣繊維を１軸の粗砕機を使用して略一定の大きさに切断粗砕する。これにより、後処理の負荷が軽減できる。
残渣繊維が強固で長いことから回転軸２６に設けられたスクリュー２７先端部２８をＹ先状２９に切り裂く等して、繊維の引っ掛りを良くし、搬送し易くする。すなわち、パーム椰子の残渣繊維は長くて強いために各次工程への入り込み時に硬いブロック状になり崩れなく、筒体内に入り込まずに引っ掛ってしまい、次工程のスクリューピッチ間にうまく取り込めない状態になり、ブリッジ現象を起し、結果的にその部分がブレーキになり、装置に過負荷が掛かり、停止する現象を引き起こす。
これを解消するために、スクリュー先端をＹ先状２９に切り裂くことで、ブロックを崩すことができ、ブリッジ現象を無くすことができる。

また、残渣繊維が長いため、スクリュー２７に巻き付き現象や、繊維がスクリューと共に回転するだけで先に進まない共回り現象が発生する。これを解消する手段として、スクリュー２７の縁を切り、串羽根を入れることも考えられるが、再生原料を押し込む力が失われるために、スクリュー２７に絡み付こうとする再生原料（パーム椰子の残渣繊維）を絡み付かないように、図３、図４に示すようにスクリュー２７に係合する切り欠き部３０を複数個所設けたスクリュー２７の回転につられてフリーに回転自在な円盤状の絡み付き防止用部材３１を設けるものである。
前記螺旋状旋回翼群のスクリュー２７には、図４で示すように、横設した円筒内のスクリュー２７に係合するように、略中央外部からスクリュー２７に係合するように円盤状で複数個の切り欠き部３０を有する絡み付き防止用部材３１を設け、この切り欠き部３０はスクリュー２７のピッチに合致するように設けられていて、この切り欠き部３０がスクリュー２７に係合しているので、スクリュー２７が回転するのにならって自在に回転するように水平状態で円筒内のスクリュー２７に係合させてある。
従って、スクリュー２７を囲撓するように絡み付き防止用部材３１の切り欠き部３０が設けられているので、再生原料がスクリュー２７に絡み付くのを邪魔して円筒内の底部に落下させるようになっている。

次に、高濃度蒸解装置について図５〜図８に基づいて説明する。
シリンダである第一の筒体２内の原料投入口１側から、図８に示すような回転軸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１１の切れた所から回転軸１０を多角形回転軸１２に加工して、この多角形回転軸１２に嵌合できるように孔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士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を適宜角度で傾斜させ、一枚毎交互に反転させて取り付けられている。そして、狭い領域を形成するように円周の略半分にニーディング刃間にニーディング刃を挟むように揉み金具を設け、残りの円周の略半分には揉み金具を設けず、広い領域を形成するものである。

パーム椰子の残渣繊維原料は、前記狭い領域と広い領域間を交互に移動するので、狭い領域では圧縮され、広い領域では拡張され、しかも揉み金具１６によって繊維同士の摩擦によって自然発生的に熱され、温度は５０℃〜９０℃になるものである。

そして、搬送→圧縮→膨張→攪拌→搾り→揉み→練り→加熱・蒸し等の働きを受け、離解、脱墨、脱接着剤、異物の微細化と分散化が進み、機械的な繊維の切断が殆どないので、繊維を痛めたりすること無しにパルプ化することができる。

特に、図８に示すようにパーム椰子からパームオイルを精製した後の残渣繊維は長くて強いため、前記粗砕機２３と同機能を持った螺旋状旋回翼群１１の旋回翼１８に再生原料が絡み付く現象がしばしば生じる。これを防止するために図４に示すように回転する螺旋状旋回翼１８に係合するように横設された筒体の略中心に孔を設け、この孔を利用して、ベアリング等で回転自在にした円盤状の複数個の切り欠き部３０を形成した絡み付き防止部材３１の切り欠き部３０をスクリュー２７に係合して、スクリュー２７が回転すると絡み付き防止部材３１も回転し、スクリュー２７に絡み付く再生原料を落とすように邪魔をして絡み付くのを防止するものである。

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５〜図７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。

そして第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）孔あきの内筒体を覆うように、外筒体を設けたものである。そして、この孔あきの内筒体を有する第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パーム椰子の残渣繊維である再生原料を原料投入口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１１と複数枚の交差状に取り付けられたニーディング刃１４と、該筒体２に狭い領域と広い領域を略半分割して形成できるようにニーディング刃間に揉み金具１６を設けることによって撹拌、洗浄、圧縮、発熱、破砕、圧送がされると同時に内筒体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。

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１０が、各軸それぞれ独立の駆動装置（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。

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、孔あきの内筒体は各々外筒体で覆うようになっている。

以上の各第１〜第３の筒体内に貫通している回転軸１０について詳細にのべると、図５で示す実施例と同様のものを使用するもので、多数の小孔を形成した孔あきの内筒体を有する第１の筒体２、小孔を形成した孔あきの内筒体を有さない第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、他端は駆動装置で支持されて回転できるようになっている。

そして、第１の筒体２内の原料投入口１側から回転軸１０に螺旋状旋回翼群１１を適宜長さ一体的に設け、さらに、図６〜図８に示すように、第１の筒体２から第２の筒体４、第２の筒体４から第３の筒体７の連結部、すなわち第１の筒体２から排出される残渣繊維の再生原料が次の工程である第２の筒体４へ定量投入される場合、再生原料が長く硬いため、固まりになって次工程への入り込みが困難なため、各筒体（再生原料によっては少なくとも１ヶの筒体）の排出口の近傍に牙形状の羽根を複数枚設けたかき取り刃付の回転体を設けることで切り出しながらかき取り、次工程へ定量投入し、運転の安定化が計れたものである。該回転軸１０が筒体内に回転自在に設けられ、螺旋状旋回翼群１１の切れた所から、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。そして、狭い領域と広い領域を略半分割して成形するようにニーディング刃間に揉み金具１６を設けてある。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に適用することができる。

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再生原料に適用することができる。さらに、ニーディング刃１４間にニーディング刃を挟むように揉み金具１６を略半分割の領域だけ設けることによって、再生原料が揉み金具１６の設けられた狭い領域と、揉み金具１６の設けられていない広い領域を交互に通過する度に、狭い領域では圧縮され、広い領域では拡張されるという工程が繰り返し行われることにより、繊維同士の摩擦によって自然発生的に熱が５０℃〜９０℃になり、また、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、再生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、再生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、分解が進み、最終的に洗浄した際、結果的に白色度がアップされるものであります。

また、複数枚の交差状に破砕刃を設けたニーディング刃１４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、再生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１４によって、右、左と交互になるので相殺されて、再生原料は極めて円滑な流れを生ずるものである。

シリンダ内に設けたニーディング刃間に、しかも略半分割するように狭い領域を形成するように揉み金具１６を設けることにより、残り半分は広い領域になり、この狭い領域と広い領域内を交互に再生原料が移動することで、狭い領域内では圧縮、また広い領域内では拡張が生じ、繊維同士の摩擦によって自然発生的に熱が５０℃〜９０℃になり、効率良いパルプ化が奏されるものである。

また、各第１〜第３筒体の内部では、前半はスクリューが再生原料を押し込む作用をし、後半は筒体とスクリューシャフトのニーディング刃１４間でニーディング刃１４を挟むように設けた揉み金具１６の間で、再生原料の繊維同士が揉み合い、擦り合いをしながら第１筒体２から第２筒体４、第２筒体４から第３筒体７へ、その都度回転軸１０の回転方向を変えながら進んでいく。各筒体は単独直結駆動式になっており、個別に独立して制御することができる。従って、原料の変動に対応させたり、目的とする製品に適合させた適切な調整が可能となる。

なお、再生原料、目標品質に応じて、ニーディング刃１４のデザイン・枚数・設置角度等の変更、各シリンダに付いている圧力調整ダンパーにより、筒体内部の圧力の調整を行うことが可能である。

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。

以上のような構成になっていることから、従来、非常にパルプ化が難しかったパーム椰子からなる再生原料を原料投入口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、攪拌は、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１０が駆動装置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攪拌、圧縮、脱水すると同時に、狭い領域にするための揉み金具１６と広い領域へと交互に移動することにより、５０℃〜９０℃に熱せられて回転され、ねりもみされて圧送される。

この攪拌、脱水、圧縮、ねりもみされて圧送されてくる再生原料は、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再生原料は左右に揺動しながら破砕され、しかも原料が狭い領域と広い領域との交互の移動により加熱されながら第２の筒体４に、ある程度のエアー圧を掛けて圧送される。

特に、パーム椰子の残渣繊維を再生原料として紙料調整装置に挿入して処理する場合、処理し易くするために再生原料に水分を含ませると、再生原料が固まりになって次工程への入り込みを困難にしているのを牙形状の羽根を設けた回転体を前工程から次工程へ入り込ませる前工程の排出部の近傍に設けることで再生原料を切り出しながらかき取り、次工程へ定量投入し、運転の安定化を図ることができる。

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、再度攪拌、脱水、圧縮、ねりもみ、発熱、そして破砕される。

さらに各作用について詳細に述べると、攪拌は、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１０が回転されることによって奏される。

洗浄は、同じく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１０の回転により生じる攪拌、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。

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１０の回転により旋回翼１８の斜面の押し出し力で奏される。

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、外筒体を介して排出される。

５０℃〜９０℃への発熱は、狭い領域にするために設けた揉み金具１６と、揉み金具１６を設けない広い領域を交互に原料が移動することで圧縮、拡張が繰り返され繊維同士の摩擦によって行われると同時に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、筒体内で再生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再生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。

また、このよりもどし作用が起こることによって、回転軸１０のスラスト荷重をある程度解消することになる。なお、再生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、左行したと同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１０の回転により、攪拌、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。さらに、再生原料が固まりになって次工程への入り込みを困難にしているのを牙形状の羽根を設けた回転体を前工程から次工程へ入り込ませる前工程の排出部の近傍に設けることで再生原料を切り出しながらかき取り、次工程へ定量投入し、運転の安定化を図ることができる。

以上述べたように、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１１、交差状に破砕刃を設けたニーディング刃１４とニーディング刃１４と再生原料との摩擦熱により、約５０℃〜９０℃、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。

全ての再生原料等の紙料調整装置に利用することができる。

本発明のパーム椰子の残渣繊維を再生原料にしてパルプ化するための概略フロー図である。 本発明の粗砕機の要部を示す概略正面図である。 本発明の粗砕機を示す概略表面図である。 旋回翼に再生原料が絡み付くのを防止する絡み付き防止用部材を取り付けた状態を示す概略断面図である。 本発明の高濃度蒸解装置を示す概略正面図である。 本発明の高濃度蒸解装置を示す概略側面図である。 高濃度蒸解装置の要部を示す側面図である。 本発明の螺旋状旋回翼群の一実施例を説明する正面図である。

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・・・・かき取り刃付き回転体
１０・・・・回転軸 １１・・・・螺旋状旋回翼群
１２・・・・多角形回転軸 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 １６・・・・揉み金具
１８・・・・旋回翼 ２１・・・・断裁機
２２・・・・第１コンベヤ ２３・・・・粗砕機
２４・・・・第２コンベヤ ２５・・・・高濃度蒸解装置
２６・・・・回転軸 ２７・・・・スクリュー
２８・・・・先端部 ２９・・・・Ｙ先状
３０・・・・切り欠き部 ３１・・・・絡み付き防止用部材

Claims (2)

1. パーム椰子からパームオイルを精製した際、発生する残渣繊維を再生原料として紙料を調整するシステムにおいて、パーム椰子のパルプ化工程の前段処理として、パーム椰子の残渣繊維を２．５〜３．０ｃｍの長さに断裁し、これに少量の水を注入し、シリンダである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、この筒体内を貫通させた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、該螺旋状旋回翼群の旋回翼先端部にブリッジ現象を解消するように、Ｙ先状の切り込みを有する粗砕機で、前記少量の水を加えた残渣繊維を粗砕することで、残渣繊維に付着している泥や異物等を分離し、アルカリ蒸解溶液が浸透し易い形状に摩擦裁断し、さらに、この裁断された再生原料を適量のアルカリ剤を添加し、シリンダである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、この筒体内を貫通させた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、該螺旋状旋回翼群のスクリューには、横設した円筒内のスクリューに係合するように、略中央外部からスクリューに係合するように円盤状で複数個の切り欠き部を有する絡み付き防止用部材を設け、この切り欠き部はスクリューのピッチに合致するように設けられていて、この切り欠き部がスクリューに係合しているので、スクリューが回転するのにならって自在に回転するように水平状態で円筒内のスクリューに係合するように設け、該回転軸の残り後半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士は、取り付け向きを１８０度位相をずらすように交差させて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、複数枚嵌め込み式で交換自在に取り付け、狭い領域と広い領域を略半分割して形成するようにニーディング刃間に揉み金具を設けた高濃度ミキシングにより攪拌、洗浄、圧縮、脱水、発熱、破砕、圧送を行う高濃度蒸解装置を設けたことを特徴とするパーム椰子を原料とする紙料調整装置。
2. 請求項１に記載の高濃度蒸解装置の構成を、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再生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たことを特徴とする紙料調整装置。
   

Images