JPH0134457B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、木材チツプ中に混在しているプラス
チツク類を分離除去する方法に関するもので、特
に混在プラスチツク類が有する帯電荷を積極的に
利用して、これを電位計で検出すると共に、その
検出信号によつて自動的にプラスチツク類を分離
除去しようと意図したものである。 近年、プラスチツク類が広く実用に供されるよ
うになつた結果、このプラスチツク類が木材チツ
プ中に混入する度合も高まり、木材チツプを製紙
原料として用いる限り、これらプラスチツク類を
パルプ化に先立つてとり除く必要性は益々高まつ
ている。すなわち現今木材チツプ中には、プラス
チツク製の袋類、紐類、名札類、容器の破片、玩
具類、その他のプラスチツク夾雑物、ゴム（本明
細書に於てはこれらを含めてプラスチツク類とい
う）が混在していることが多く、このプラスチツ
ク類は、化学的安定性に優れているため、パルプ
化工程の高温、高圧下での薬品処理に対してもせ
いぜい熱による変形を生じる程度でパルプ中にそ
のまま残存する。混入したこれらのプラスチツク
類は、パルプ化工程中に於けるポンプ、叩解機等
種々の機械的作用によつて更に微細片となり、従
来型式のスクリーンでは殆んど分離することがで
きない。また遠心力応用型のクリーナ類を利用し
てもパルプと異物との比較差が小さく、更にプラ
スチツク類はパルプよりも比重の小さいものが普
通であつて、多量の動力を消費する割 は分離効
率が極めて低いという不都合があつた。 一方、このような微細片異物が混入したままの
パルプをそのまま抄紙すると、異物は紙層中に入
り、塵、ピンホール、穴、更には紙切れ等を惹起
する原因となり、紙メーカーでは、木材チツプ中
に混在しているプラスチツク類の除去対策に苦慮
しており、現状ではやむをえず人手による分離を
余儀なくされているのが実情である。 かかる実情に鑑み、本発明者らは先に特願昭56
−113564号の発明として、プラスチツク類が混在
している木材チツプに放電処理を施こし、木材チ
ツプとプラスチツク類の帯電性の差を利用してプ
ラスチツク類の存在を電位計で検出した上で、こ
れをとり除くようにした方法を提案した。 しかし乍ら、その後研究をすすめた結果、前記
先願におけるような放電処理を行わずとも、木材
チツプ中に混在するプラスチツク類を分離しうる
ことが確認された。すなわちプラスチツク類は、
これらがチツプに混上する前から、および混入後
においても、移送、保管、加工等の種々の過程を
経る間に摩擦等により帯電し、その電荷が減衰せ
ずに残存していることが多く、特に木材チツプは
ベルトコンベヤ等で搬送される機会が多いので、
搬送中に摩擦をうけるため混在するプラスチツク
類は帯電し易く、これに反し木材チツプそのもの
は殆んど帯電しないということが確認された。こ
こにおいて本発明は、木材チツプとそれに混在す
るプラスチツク類とが流通過程で付与され、乃至
は帯有する電気的性質を積極的に利用して、その
表面電位差を検出し、その検出信号によつてプラ
スチツク類を除去し、もしくは除去手段を作動さ
せるようにしたものである。 この点に関し、詳言すると、木材チツプには一
般に水分が多量に含まれているので、誘電的性質
のうち誘電正接が著しく大きく、そのため電荷減
衰が著しく速く帯電しにくいのに対し、プラスチ
ツク類は誘電正接が一般的に低く、このため電荷
減衰が遅く、従つて極めて帯電し易いという性質
がある。その上前述のように、木材チツプはプラ
スチツク類と共に、流通または搬送過程において
種々の要因から摩擦をうけるので、それに起因し
て帯電の度合が著しく異なつてくることになり、
両者の開きは益々拡大される。 今、その一例を具体的に示すと次表のとおり
で、チツプサイロ中に収納され、もしくは野積状
態にある木材チツプ中のプラスチツク類が帯有す
る表面電位と、これを移送した後の表面電位とで
は、その間にかなりの差異が認められる。

【表】

【表】 本発明は上記のように、木材チツプとそれに混
在するプラスチツク類との表面電位の差異に着目
すると共に、必要に応じ木材チツプの流通過程に
おける摩擦作用を積極的に利用してそれら相互間
の表面電位差の開きを大きくして、電位計による
検出を容易ならしめたものである。更に詳言する
と、そもそも木材チツプは水分を多量に含んでい
る為、電気伝導度が高く、これに反しプラスチツ
ク類は絶縁体であり、その電気伝導度は木材チツ
プに比べて桁違いに低い。かかる性質があるとこ
ろに、前述のように移送過程における摩擦作用が
加わると、両者間の電位差の開きが大きくなり、
また測定される表面電位の絶対値も木材チツプの
それに較べ遥かに大きな値となる。本発明はかか
る作用を利用して、特に測定に先立つ放電処理を
不要ならしめたものである。 ところで本発明はプラスチツク類が混在（通常
平均に混在しているわけではなく、局部的に偏在
していることが多い）している木材チツプをベル
トコンベヤの如き比較的平坦な搬送面を有する移
送帯上に分布させて移動させ、かつ前記移送帯の
上方に表面電位計の電極部を設置して、その表面
電位計によつて木材チツプ中に混在するプラスチ
ツク類の表面電位を測定する。その際該電位計に
コンパレータ（電位比較器）を接続した上で、更
に必要に応じこのコンパレータの出力をランプま
たは警報器などの表示装置に導入すると共に、前
記コンパレータの信号でタイマを作動させる。そ
して該タイマの設定時間経過後にそのタイマの出
力信号によつてベルトコンベヤを停止させたり、
或いは後述するように、プラスチツク類の除去装
置を作動させるように構成したものである。なお
前記タイマは、チツプ中に混在するプラスチツク
類がその表面電位によつて検出された後、一定の
時間遅れを生じさせるために使用するものであ
る。 以下、本方法によつて木材チツプ中のプラスチ
ツクを分離除去する際の具体的手段を概括的に掲
げる。 (1) 表面電位計の出力をコンパレータに導入した
上で、該コンパレータの出力信号を警報器など
の表示装置に導入する。しかるときは前記電位
計で補捉した表面電位がある数値以上の値を示
すと、ランプがつくか、警報器が鳴る。一方前
記コンパレータの出力信号は別途に設けたタイ
マにも供給されるから、該タイマを通じて所定
時間だけ遅れて、ベルトコンベヤが停止するよ
うになす。すなわち、木材チツプ中にプラスチ
ツク類が混在している場合、プラスチツク類の
存在が表面電位計で検知され、表面電位の絶対
値がある値以上になると、コンパレータの作動
により警報器が鳴りパイロツトランプが点灯す
ると共に、タイマを経由して、一定時間経過後
にベルトコンベヤを停止させて木材チツプ中の
プラスチツクのみを人手を介して除去するとい
う方法である。 (2) プラスチツクの存在が電位計を接続したコン
パレータにより検知されると、パイロツトラン
プが点灯し、警報器が鳴ると共にタイマを通
じ、少し遅れて木材チツプ除去器がベルトコン
ベヤ上を動き、プラスチツク類を含んだ木材チ
ツプを自動的にベルトコンベヤの横方向に除去
する。 (3) 木材チツプ中からプラスチツク類を除去する
装置としては、このものをベルトコンベヤの排
出端に設けておき、これをタイミングよく自動
的に移動させてそのプラスチツクを含む木材チ
ツプを除去した後、これを他の場所へ移すこと
によつてプラスチツク類を除去する方法もあ
る。 なお、本発明で用いるコンパレータは、予め測
定電位の絶対値の下限を設定しておき、自動的に
測定値がその下限より大きいか否かを判定させる
ように運用するもので、一種の電位比較器であ
る。また、ベルトコンベヤ上を移行している木材
チツプ中のプラスチツク類の表面電位を効果的に
検出できるようにするためには、木材チツプを薄
層にしてベルトコンベヤ上を流すのが好ましい。
ちなみに、表面電位計で存在を検知できるプラス
チツクは、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリ塩
化ビニル、ポリカーボネート、ポリエチレンテレ
フタレート、ポリテトラフルオロエチレン、ポリ
プロピレン、ポリ塩化ビニリデン、ポリ弗化ビニ
ル、ポリ弗化ビニリデン、エポキシ樹脂、ポリア
クリル樹脂、ポリアミド、メラミン樹脂、ポリブ
タジエン等およびこれらの共重合体を含む合成高
分子化合物、さらにはセロフアン、ゴム類等があ
り、木材チツプに比べて電荷減衰速度が遅いもの
である。検出可能なプラスチツク類の大きさは１
mm²以上であるが、１mm²以下の大きさのプラスチツ
ク類でも、たとえばポリスチレン、ポリエチレ
ン、ポリエステルのように帯電性の著しくよいも
のは電位計で充分に検出しうる。 また、表面電位計の電極は、木材チツプの流れ
の層に出来るだけ接近させるのが好ましく、木材
チツプと接触しない位置に設置する。もちろん、
表面電位の値は、電位計の電極位置によつて異な
る為、補正をする必要がある。 なお著しく小さいプラスチツク片は、あらかじ
め粗い網目のワイヤコンベヤでふるい落としてし
まうこともできる。 以下本発明を添付図面に基いて具体的に説明す
る。 実施例 １ 第１図に示すように、木材チツプの入つた貯蔵
器１から木材チツプを一例として32メツシユ網目
の金属製ベルトコンベヤ２上に連続的に落下さ
せ、その木材チツプを符号３で示す掻き均らし棒
を用いて該チツプがコンベヤ上で単層になるよう
に平準化する。なお導電性のベルトコンベヤは、
これを図示のようにアースすると共に、移動速度
は、これを例えば10ｍ／minとする。また表面電
位計４の電極部５をベルトコンベヤ２の上方に設
置する。電極部として、第２図に示すような走査
型のもの５ａ〜５ｃを３個使用する場合には、案
内杆６を介して該コンベヤから上方５cmほど離れ
た位置に前記３個の電極５ａ〜５ｃが各々該ベル
トコンベヤ巾の1/3ずつを受持つように配設し、
該コンベヤの移送方向と直角に毎分20ｍの速度で
往復走査させる。なお、走査型の電極部５ａ〜５
ｃはこれを前後２段あるるいは３段に配設しても
よい。このようにして木材チツプ類の表面電位を
表面電位計４により検出、測定する。 表面電位計４で測定された出力は、これを第１
図のコンパレータ７に導入し、該コンパレータに
よつて基準電位に対し絶対値において高電位であ
るか否かを検出させる。例えばコンパレータ７の
下限電位を−10voltに設定しておいて、絶対値で
これより高電位であることを検出したらば、その
検出信号によつてパイロツトランプ８を点灯さ
せ、或いは同時に警報器９を鳴らす。 上述のように前記コンパレータの検出信号が発
せられたときには木材チツプ中にプラスチツク類
が含まれていることを示すものであるから、前記
のような手段によつてプラスチツク類の存在を知
らしめると同時に、当該信号によつて別途にとり
つけたタイマ１０を作動させ、一定時間経過後に
前記コンベヤ２における駆動ドラム２ａを停止さ
せる。しかる後、ベルトコンベヤ上のチツプ類に
含まれるプラスチツク類を人手を介して取り除
く。このように本発明は木材チツプ中に含まれて
いるプラスチツク類を自動的に検出して、これら
を人手により取り除く方法をも包含するものであ
る。 実施例 ２ 次に、人手を使わずに自動的にプラスチツク類
を含む木材チツプを局部的に除去する場合の実施
例を掲げる。第１図に示す装置においてベルトコ
ンベヤ２の排出端に、ホツパ１１をとりつけ、か
つこのホツパに振分けダンパ１２を有する分岐管
１３ａ，１３ｂを配設し、更に前記ダンパ１２の
駆動源１４に前述のタイマ１０の信号を供給する
ようにしておく。しかして、常時は図に鎖線をも
つて示すような位置にダンパ１２を設定しておい
て、コンベヤ２から排出されるチツプが受容器１
５に収納されるようになす。木材チツプ中にプラ
スチツク類が混在していた場合には前述のように
してその存在が自動的に検出されタイマ１０が作
動し、所定時間経過後にダンパ１２が図に実線を
もつて示す位置に切換わる。しかるときはプラス
チツク類を含んだチツプは、分岐管１３ｂを経由
してプラスチツク受容器１６に収納される。 実施例 ３ 木材チツプ中に混在しているプラスチツク類を
除去する方法としては、第３〜４図または第５図
に示すような手段をとることもできる。前者はチ
ツプを移送するベルトコンベヤ２の直上部に昇降
自在のスクレーパ１７を平面的にみて斜めに架設
し、前記の検出信号ならびにタイマ１０の出力信
号によつて昇降用シリンダ１８の切換弁を操作せ
しめるようにした事例である。すなわち常時は前
記スクレーパ１７を第３図に実線をもつて示すよ
うに扛上させておき、プラスチツク類が混在した
チツプが所定の移行位置に到達したときには、前
記の各信号により前記スクレーパを降下させて第
４図に矢印で示すように、これを自動的に取り除
くのである。 第５図の事例はコンベヤ２の排出端にシリンダ
１９のピストンロツドにとりつけた往復動式のプ
ラスチツク受容器２０を配設した場合であつて、
この事例ではタイマ１０の出力信号を介して電磁
ソレノイド式のスプール弁２１が切換わり、それ
によつてプラスチツク類が自動的に除去される。 実施例 ４ 第６図は木材チツプおよびそれに混在するプラ
スチツク類の表面電位を検出する場合の変態例を
示すものであつて、非走査型の表面電位計として
川口電機(株)製の型式SSV―40を一例としてベ
ルトコンベヤの上方４cmに配設した場合には、１
個の電極５ｄの検出領域は７〜８cm幅であるか
ら、これを60cm幅のベルトコンベヤに適用した場
合には、横方向に８個の電極を配置すればよく、
場合によつては図示のように前後２列に、千鳥状
に電極を配置してもよい。また複数の電極を用い
た場合、何れかの電極がコンパレータ７の設定電
位以上の電位を検知したときは、それによつてコ
ンパレータの出力信号が発せられるようにしてお
くものである。なおベルトコンベヤは、表面電位
計の電極部に対して、対電極としての役割を担う
必要があるので、導電性の材質を用いると共に接
地しておくことが必要である。 前記のようにしてプラスチツク類の混在を検出
してから、ダンパ１２、スクレーパ１７または往
復動式プラスチツク受容器２０等を作動させるま
での時間は、ベルトコンベヤ２の移送速度と、電
極５，５ａ〜５ｄの取付位置が関係し、また前記
コンベヤの終端までの距離に依存するから、これ
らを加味して適宜設定する。以下前記各実施例に
おけるそれらの相対関係を一覧表にして示す。

【表】 ちなみに、プラスチツク類の表面電位は、その
プラスチツク類の大きさ、形状、組成等によつて
異なる。なお雨などで木材チツプやプラスチツク
類が濡れた場合にあつても、それらの表面電位の
差異は十分に検出しうる。 実施例 ５ 第７図は、木材チツプに混在するプラスチツク
類に対して、積極的に帯電させた上で、その表面
電位を検出する場合の一実施例を示すもので、前
述の理由からプラスチツク類は摩擦作用等によつ
てその表面電位が大きくなるので、その作用を利
用すると共に、パルプ化に当つて必要とするチツ
プの移送作業をも兼帯に行わせるようにした事例
である。同図に符号２２で示すものがスクリユー
コンベヤであつて、野積状態にある木材チツプＣ
を一例として長さ５ｍのスクリユーコンベヤ２２
に供給し、これを該コンベヤの搬送作用によつ
て、それより上方に配設されたベルトコンベヤ２
３に送り込む。その際スクリユーコンベヤの移送
速度を適宜コントロールすることによつてベルト
コンベヤ上にチツプを薄層で移載させることがで
きるから、薄層にするための掻き均らし棒をわざ
わざとりつけないでも済む。ちなみにこの場合の
スクリユーコンベヤは接地せず、電気的に絶縁し
ておくことが望ましい。 なお前記ベルトコンベヤ２３と、その上方にお
かれた表面電位検出用の電極部等の構成は前記掻
き均らし棒の部分を除いて実施例１と同様であ
る。 以下、第７図に示すスクリユーコンベヤを用い
たときのプラスチツク類の表面電位の値を次に示
す。

【表】 【図面の簡単な説明】

第１図は本方法を実施する場合の装置の一例を
骨格的に示した側面図、第２図は同上装置におけ
る走査型電極を示す骨格的横断面図、第３図は上
記装置に使用するプラスチツク類の除去装置を示
す横断面図、第４図は同上一部の平面図、第５図
はプラスチツク類除去装置の他の実施態様を示す
一部の縦断面図、第６図は表面電位の検出用固定
電極を示す配置図、第７図はスクリユーコンベヤ
を用いた場合の実施例を骨格的に示した側面図で
ある。 １：木材チツプ貯蔵器、２，２３：金属製ベル
トコンベヤ、３：掻き均らし用のバー、４：表面
電位計、５，５ａ〜５ｄ：電極、６：案内杆、
７：コンパレータ、８：ランプ、９：警報器、１
０：タイマ、１１：ホツパ、１２：ダンパ、１３
ａ，１３ｂ：分岐管、１４：ダンパ駆動装置、１
５：木材チツプ受容器、１６：プラスチツク類受
容器、１７：スクレーパ、１８，１９：シリン
ダ、２０：往復動式プラスチツク受容器、２１：
スプール弁、２２：スクリユーコンベヤ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ プラスチツク類が混在している木材チツプ中
   から、前記プラスチツク類を分離するに当つて、
   当該木材チツプと、プラスチツク類との混在物を
   移送帯の表面に単層で分布させた上でこれを移行
   させつつ、その上方に配設した表面電位計の電極
   部によつて、それらの表面電位差を検出し、当該
   検出信号によつて前記移送帯の運動を停止させ、
   もしくは該移送帯にとりつけたプラスチツク類の
   除去手段を作動させるようにしたことを特徴とす
   る木材チツプ中に混在するプラスチツク類を分離
   する方法。 ２ プラスチツク類が混在している木材チツプを
   搬送機構に導いて、当該搬送機構により摩擦作用
   を与え、それによつて木材チツプよりも絶対値に
   おいて高い帯電位を有するようにプラスチツク類
   を帯電させた上で、木材チツプとプラスチツク類
   との相対的な電位差を大きくすると共に、当該電
   位差を表面電位計によつて検出し、この検出信号
   によつて前記混在物の移送機構を停止させ、もし
   くは当該移送機構にとりつけたプラスチツク類の
   除去手段を作動させるようにした特許請求の範囲
   第１項記載の方法。 ３ プラスチツク類が混在している木材チツプを
   導電製のベルトを有するコンベヤで移送しなが
   ら、該コンベヤの上方に走査型または固定式の表
   面電位検出用の電極を配設して成る特許請求の範
   囲第１項または第２項記載の方法。 ４ 表面電位計の出力をコンパレータに導入し、
   該コンパレータの出力信号でパイロツトランプま
   たは警報器などの表示装置を作動させると共に、
   前記出力信号をタイマに導いて該タイマの設定時
   間経過後にプラスチツク類を除去する装置を作動
   させるようにして成る特許請求の範囲第１項、第
   ２項または第３項記載の方法。 ５ ベルトコンベヤの排出端に分岐管を有するホ
   ツパを配設すると共に、前記分岐管の分流個所に
   振り分け用のダンパーをとりつけて成る特許請求
   の範囲第１項、第２項、第３項または第４項記載
   の方法。 ６ ベルトコンベヤの排出端に往復動式のプラス
   チツク受容器をとりつけて成る特許請求の範囲第
   １項、第２項、第３項または第４項記載の方法。