JPH0593380A - パルパー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アルミニウムなどの金属箔を含んだ紙製容器
から、多量の金属箔を除去することができるパルパーを
提供する。 【構成】 パルパー２０に投入する原料は、アルミニウ
ム箔の層を含む３種５層の積層紙からなる紙製容器とす
る。原料は、パルパー２０に連続的に投入するのではな
く、投入された一定量の原料についてパルパーでの処理
を完了し次の工程に送った後に、パルプ以外のプラスチ
ック及び金属箔のみを排出する、いわゆるバッチ式処理
を行う。パルパー２０のタンク２２の内部には、紙料液
を撹拌するためのインペラー２４、この下にあって多数
の孔を有するステンレス製のスクリーン２６が設けてあ
る。インペラー２４の裏側とスクリーン２６との間隔は
従来のパルパーに比べて大幅に小さく、約２ミリメート
ルとしてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アルミニウムなどの金
属箔の層を含む多層紙からパルプを再生するシステムに
使用するパルパーに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、地球の温暖化など世界的規模での
環境問題がクローズアップされ、その原因を究明し対策
を講ずることが国際的な関心事となっている。例えば紙
の使用量が現状のまま増加すれば、それにともなってゴ
ミの量も増え、これを焼却することによって大量の二酸
化炭素を排出する。このことも自然環境の破壊に拍車を
かけている。

【０００３】一方、近年、ＯＡ機器の普及や各種紙製品
の開発などによって紙の使用量は増加傾向にあり、パル
プの使用量を抑制することは困難である。そこで、古紙
の再資源化が注目され、使用済みの紙を再び使用可能な
紙に再生する努力がなされている。従来からも古紙の再
生は行われていた。しかし、紙製容器、例えば牛乳パッ
クなどは良質のパルプを使用しており、これらから様々
の用途の紙製品を再生することが可能となっている。

【０００４】ところで、紙製容器の中には、アルミニウ
ム箔などの金属層を有する多層紙からなるものがある。
このような多層紙のうち代表的なものは、紙の他にポリ
エチレンとアルミニウム箔からなる層を五層に重ねたも
のである。このようにアルミニウム箔の層を容器の内側
に設けると、缶詰と同じように内容物を密閉することが
できるので、酸素や光が完全に遮断される。したがっ
て、製品を滅菌してこのような容器に充填すると、長期
間の保存が可能となる。このような利点を生かし、この
種の容器はジュース、ロングライフ牛乳、酒、コーヒー
などの容器として広く使用されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うにアルミニウム箔の層を有する紙製容器の場合、多く
のパルプ原料を含んでいながら、従来からパルプの再生
利用は行われていない。その理由は、アルミニウム箔を
含まない容器と同様の方法でパルプを再生した場合、パ
ルプ再生の過程で粉砕されたアルミニウムがパルプに混
入し、最終的に得られた紙には大量のアルミニウムが含
まれることとなって、実用にはならないからである。

【０００６】このため、かかる紙製容器の処理が問題と
なる。このような容器の場合、焼却してもアルミニウム
以外の部分は燃えるが、アルミニウムは容易に燃えず、
無理に高温にすると焼却炉が破壊される。また、焼却と
いう方法は二酸化炭素の放出という観点からも好ましく
ない。更に、地中に埋めるという方法も採られていた
が、アルミニウムは地中でも容易に分解されないため、
新たな環境破壊につながる恐れがある。このため、欧米
ではアルミニウムを含んだ紙製容器の使用を禁止すると
いう動きも出始めている。

【０００７】したがって、できれば、かかる容器の再生
利用を行うことが望ましいが、前述のごとく、従来の古
紙の再生システムでは、アルミニウム箔の層を有する紙
製容器の場合、パルプの再生を行うことができなかっ
た。その原因の一つとして、パルパーが挙げられる。す
なわち、従来の古紙再生システムで用いられているパル
パーでは、アルミニウムなどの金属箔を含んだ多層紙か
ら、アルミニウムなどの金属箔を除去する場合、目詰ま
り等が発生し、かかる金属箔を除去することができない
という問題があった。

【０００８】本発明は上記事情に基づいてなされたもの
であり、アルミニウムなどの金属箔を含んだ紙製容器か
ら、金属箔を除去することができるパルパーを提供する
ことを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの第１の発明は、タンクの内部に、離解したパルプを
通過させるための複数の孔を有するスクリーンと、該ス
クリーンと平行な平面内で回転する撹拌用のインペラー
とを備え、所定の薬品及び原料となる金属箔を含んだ多
層紙を一定量投入し、前記インペラーを回転させて該一
定量の原料に対しパルプの離解処理を行った後に、パル
プ以外の残留物のプラスチック及び金属箔のみを排出す
ることを特徴とするものである。

【００１０】上記の目的を達成するための第２の発明
は、第１の発明において、前記インペラーと前記スクリ
ーンとの間隔を２ミリメートル以下としたことを特徴と
するものである。

【００１１】上記の目的を達成するための第３の発明
は、第１又は第２の発明において、前記スクリーンに設
けられた複数の孔の直径を１ミリメートルから５ミリメ
ートルの範囲内としたことを特徴とするものである。

【００１２】

【作用】第１の発明は前記の構成により、インペラーを
回転させて原料と薬品とを撹拌することにより、アルミ
ニウムをスクリーンの孔を通過しない程度の大きさの細
片に分解するとともに、パルプを細かく離解する。した
がって、アルミニウムの細片やその他の不要物はスクリ
ーンを通過せず、パルプのみがスクリーンを通過して次
の工程へ送られる。これにより、多くの部分のアルミニ
ウムが除去される。僅かのアルミニウムはインペラーに
よってスクリーンを通過できるほど細かく粉砕されパル
プとともに次の工程へ運ばれるが、パルパーにおいてそ
のパーセンテージを下げておくことにより、次工程以下
の処理でアルミニウムを完全に除去することが可能とな
る。

【００１３】第２の発明は前記の構成により、インペラ
ーとスクリーンとの間隔を２ミリメートル以下というよ
うに非常に狭くすることにより、アルミニウムなどの細
片がこの隙間に入って目詰まりを起こすことを防ぐこと
ができる。

【００１４】第３の発明は前記の構成により、スクリー
ンの孔を上記の範囲の値とすることにより、離解したパ
ルプが通過しやすく、しかもアルミニウムなどの不要物
の細片を通過しにくくすることができる。

【００１５】

【実施例】以下に図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。図１は本発明の一実施例であるパルパーを
用いたパルプ再生システムによって例えば使用済みの紙
製容器や加工屑からパルプを再生する工程のフローを示
した図、図２は本実施例で原料として使用する積層紙の
断面図、図３は本発明の一実施例であるパルパーの概略
断面図、図４は図１に示すインペラーとスクリーンの近
傍を拡大して示した断面図、図５はスクリーン装置の断
面図、図６は抄紙装置の簡略断面図である。なお、この
システムでは原料として、断面が図２のようにアルミニ
ウム箔の層を含む三種五層の積層紙からなる紙製容器を
使用するものとする。同図に示すようにこの積層紙は、
内側から１５〜２０ミクロン程度のポリエチレン層１
０、９ミクロン程度のアルミニウム箔の層１２、１５ミ
クロン程度のポリエチレン層１４、３１０〜３４０ｇ／
ｍ² 程度の原紙の層１６、そして１５ミクロン程度のポ
リエチレンの層１８の各層からなる。

【００１６】図３に示すパルパー２０には、１トンの原
料に対して５ｋｇの苛性ソーダ及び２０ｋｇの次亜塩素
酸を加える。ここで苛性ソーダはパルプを離解させるた
めのもの、次亜塩素酸はパルプを漂白するためのもので
ある。この工程において特徴的なことは、原料を連続的
にパルパー２０に投入するのではなく、投入された一定
量の原料についてパルパーでの処理を完了し次の工程に
送った後に、パルプ以外の残留物のプラスチック及び金
属箔のみを排出する、いわゆるバッチ式処理を行うとい
う点である。従来のパルプ再生方法では、もっぱらアル
ミニウム箔を含まない原料だけについて再生処理を行っ
ていたので、例えばコンベヤ等で原料を連続的に運んで
パルパーに投入することが可能であった。しかし、アル
ミニウム箔の層を含む多層紙の場合、水分を吸収して全
体の堆積が大きく膨らむために連続的に原料を投入する
とパルパーでの処理が円滑に進行しないことが明らかと
なった。したがって、本実施例では上記のようなバッチ
式による処理方式を採用することにより、円滑な処理を
行うことができる。

【００１７】パルパー２０のタンク２２の内部には、図
３に示すように紙料液を撹拌するためのインペラー（回
転翼）２４、及びこのインペラー２４の下にあって多数
の孔を有するステンレス製のスクリーン２６が設けてあ
る。図４に拡大して示すように、インペラー２４の裏側
とスクリーン２６との間隔は従来のパルパーに比べて大
幅に小さく、約２ミリメートルとしてある。これは製造
誤差などによって、回転するインペラーとスクリーンと
が衝突することのない範囲でできる限り両者を近づけた
結果である。従来のパルパーではインペラーとスクリー
ンとの間隔がこれよりも大きかったため、粉砕された原
料がこの隙間に詰まるという不都合があった。しかしこ
の間隔を２ミリ程度とした結果、かかる問題は解消され
る。更に、インペラーとスクリーンとの間隔をこのよう
に狭くすることにより、この間の空間に乱流を発生さ
せ、スクリーンを通過しないでスクリーン上に沈澱して
いるパルプをインペラーの上部に巻き上げることがで
き、離解を促進できるとともにスクリーンの目詰まりを
防ぐことができる。

【００１８】パルパー２０では、原料と上記の薬品を投
入し、温度を約４０°Ｃに保って撹拌する。このとき撹
拌によってパルプを離解させる一方で、アルミニウム箔
やポリエチレンは取り出しやすいようできるだけ大きな
破片にすることが望ましい。この点を考慮して、インペ
ラー２４はそれ自身でアルミニウム層を細かすぎるほど
粉々に砕くことなく、また、インペラーの上部に清流回
転が生ずるよう、特殊な形状とする。このようなインペ
ラー２４を１５０馬力のモーターで回転させ、約１時間
にわたって原料と薬品とを撹拌する。これにより、パル
プを離解させインペラーの下の直径４ミリメートルの孔
３０を有するスクリーンを通過させる。一方、アルミニ
ウムの大部分とポリエチレンは、不要物としてタンクの
側面に設けられたゲートバルブ２８から外部へ取り出さ
れる。

【００１９】このようにパルパー２０での処理を行うこ
とによりアルミニウムの約９９．１％を除去することが
できる。しかし、細かく粉砕されたアルミニウムはパル
プとともにスクリーンの孔３０を通過する。したがっ
て、パルプを使用可能な紙として再生するにはまだ混入
しているアルミニウムの量が多すぎる。

【００２０】パルパー２０のスクリーンを通過したパル
プはポーチャー３２を介して叩解レファイナー３４に入
る。この叩解レファイナーはちょうど石臼と似たような
構造になっていて、パルパーで離解したパルプを更に細
かく離解させる。

【００２１】叩解レファイナー３４から出たパルプはポ
ーチャー３６を経て、除塵を行うためのスクリーン装置
３８に入る。スクリーン装置３８は図５に示すように、
インペラー４０を回転させ、左側から供給されるパルプ
原料を加圧して直径１５／１０００インチのスリット孔
を有するスクリーン４２を通過させる。このときインペ
ラー４０の側方から大量の水を供給して紙料液を希釈す
る。これによってスクリーン４２を通過できない大きな
アルミニウム細片はスクリーンの表面から洗い流され、
スクリーン装置の側方から引き抜かれて不要物としてテ
ールスクリーン４４へ送られる。

【００２２】スクリーン装置３８を通過した紙料液は洗
浄機４６を経て滞留ポーチャー４８に送られ、ここに例
えば約１０時間程度にわたり紙料液を滞留させる。この
滞留ポーチャー４８は５０立方メートルの容積で、その
内部にはプロペラが設けられ、滞留中はこのプロペラを
回転させて紙料液の撹拌を行う。紙料液を滞留ポーチャ
ー４８に滞留させることにより、このシステムの運転に
よる処理の進行と作業員の作業時間帯とを調節すること
ができる。

【００２３】滞留ポーチャー４８を経た紙料液はポーチ
ャー洗浄機５０、マシンチェスト５２を介してスクリー
ン装置５４に送られる。このスクリーン装置５４のスク
リーンの孔の大きさは、滞留ポーチャー４８の前段のス
クリーン装置３８のスクリーンの孔よりも小さく、１０
／１０００インチとしてあるが、その他の構成はスクリ
ーン装置３８と同じである。したがって、ここでも大量
の水を使用してスクリーンの表側に付着した不要物を効
率よく取り除くことができる。除去された不要物はテー
ルスクリーン５６へ送られる。

【００２４】スクリーン装置５４を経た紙料液は、抄紙
装置５８へ送られる。図６はこの抄紙装置５８の簡略断
面図であり、スクリーン装置５４から送られた液はこの
図の右側から供給される。

【００２５】円網６０の中心部には真空吸引部６２が設
けられ、ここで真空吸引することにより紙料液６６が円
網６０の周囲に引き寄せられる。このとき同時に円網６
０を矢印の方向へ回転させることにより、パルプ繊維だ
けが円網の周囲に沿って吸着される。こうして吸着され
たパルプは円網６０の上部にあるクーチロール６４上に
巻き取られ、シート状の紙が得られる。また、本実施例
ではスクリーン装置５４から供給された紙料液に多量の
水を加えて抄紙する、いわゆるオーバーフロー方式を採
用する。すなわち、もとの原液に対し体積にして約３分
の１程度の水を追加して原液を希釈する。この状態で円
網６０を回転させ真空吸引することによって、アルミニ
ウムをほとんど含まない紙が得られた。

【００２６】以上のようにいくつかの段階を経てアルミ
ニウムが除去されパルプが再生されるが、パルパー２０
においてアルミニウムの大部分を除去したことにより、
その後の工程におけるアルミニウム除去の効率が高めら
れ、最終的にアルミニウムをほとんど含まないで実用に
供し得る紙を再生することが可能となった。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように第１の発明によれ
ば、アルミニウムなどの金属箔を含んだ紙容器などから
パルプを取り出し金属箔の大部分を除去することができ
るので、このパルパーを使用してパルプ再生システムを
構成することにより、パルパー以降の工程で金属をより
完全に除去することが容易となり、金属を含んだ紙容器
の再生の実現が可能となり、古紙の再資源化を促進し自
然環境を保全しようという社会的要請に応えることがで
きる。

【００２８】第２の発明によれば、上記の効果に加え、
インペラーとスクリーンとの間隔を２ミリメートル以下
というように非常に狭くすることにより、アルミニウム
などの細片がこの隙間に入って目詰まりを起こすことを
防ぐことができるので、パルプの離解及び金属の除去と
いう作業を円滑に進めることができる。

【００２９】第３の発明によれば、上記の効果に加え、
スクリーンの孔を上記の範囲の値とすることにより、離
解したパルプが通過しやすく、しかもアルミニウムなど
の不要物の細片を通過しにくくすることができるので、
次工程に送られる紙料液のうちの金属細片のパーセンテ
ージを下げることができるパルパーを提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるパルパーを用いたパル
プ再生システムによって例えば使用済みの紙製容器や加
工屑からパルプを再生する工程のフローを示した図であ
る。

【図２】本発明の実施例で原料として使用する積層紙の
断面図である。

【図３】本発明の一実施例であるパルパーの概略断面図
である。

【図４】図１に示すインペラーとスクリーンの近傍を拡
大して示した断面図である。

【図５】スクリーン装置の断面図である。

【図６】抄紙装置の簡略断面図である。

【符号の説明】

１０，１４，１８ ポリエチレン層 １２ アルミニウム箔 １６ 原紙層 ２０ パルパー ２２ タンク ２４ インペラー ２６ スクリーン ２８ ゲートバルブ ３２，３６ 滞留ポーチャー ３４ 叩解レファイナー ３８，５４ スクリーン装置 ４６ 洗浄機 ４８ 滞留ポーチャー ５８ 抄紙装置 ６０ 円網

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タンクの内部に、離解したパルプを通過
   させるための複数の孔を有するスクリーンと、該スクリ
   ーンと平行な平面内で回転する撹拌用のインペラーとを
   備え、所定の薬品及び原料となる金属箔を含んだ多層紙
   を一定量投入し、前記インペラーを回転させて該一定量
   の原料に対しパルプの離解処理を行った後に、パルプ以
   外の残留物のプラスチック及び金属箔のみを排出するこ
   とを特徴とするパルパー。
2. 【請求項２】 前記インペラーと前記スクリーンとの間
   隔を２ミリメートル以下としたことを特徴とする請求項
   １記載のパルパー。
3. 【請求項３】 前記スクリーンに設けられた複数の孔の
   直径を１ミリメートルから５ミリメートルの範囲内とし
   たことを特徴とする請求項１又は２記載のパルパー。