JPH0593381A - 抄紙装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アルミニウム等の金属箔を含む多層紙を原料
とする紙料溶液から、金属箔を除去して純粋なパルプの
みを抄紙することができる抄紙装置を提供する。 【構成】 パルパーでパルプを離解するのに使用する原
料はアルミニウム箔の層を含む多層紙である。したがっ
て抄紙装置５８に供給される紙料液には、パルパーで細
かく分断されたアルミニウム箔の微小細片が含まれてい
る。この紙料液に対して約３分の１程度の水を追加して
オーバーフローさせながら抄紙することにより、有効に
アルミニウム箔の微小細片を除去でき、得られた紙に含
まれるアルミニウム箔の細片の量を実用上問題がない程
度に低減させ得ることが確認された。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、古紙を原料としてパル
パーなどでパルプを離解させた紙料液からパルプを抄紙
する抄紙装置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
炭素が排出され、自然環境の破壊に一層拍車をかけるこ
ととなる。

【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。紙製容器、例えば牛乳パック等は良
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は非常に価値あることである。

【０００４】このような処理を行うシステムとして代表
的なものは、原料となる古紙をパルパーに投入し、パル
パーにおいて古紙と所定の薬品を撹拌してパルプを離解
させ、これをいくつかの工程を経て抄紙装置へ送り、抄
紙するというものである。

【０００５】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。

【０００６】このような牛乳パックなどに使用される多
層紙にも上述のように多くのパルプが含まれている。し
たがって、このような使用済みの多層紙も従来の古紙再
生システムによって再生し、再利用することが望まし
い。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、アルミ
ニウム箔の層を有する紙製容器を従来の抄紙装置を用い
たシステムで再生しようとすると、再生された紙には粉
砕されたアルミニウム箔が含まれたままとなり、実用に
供することはできなかった。従来からこのアルミニウム
箔を除去して多層紙の再生を可能にすべく多大の努力が
なされてきたが、いまのところ十分な成果は得られてい
ない。このため金属箔を含んだ多層紙は多くのパルプ原
料を含んでいながら、パルプの再生利用が行われていな
かった。

【０００８】したがって、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、焼却しても燃えるのは
アルミニウム以外の部分だけであり、アルミニウムを無
理に燃やそうとして高温にすると焼却炉自身が破損しか
ねない。また、焼却という方法は二酸化炭素の放出や、
資源の再利用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せず、新たな環境破壊につなが
る。このため、欧米ではアルミニウム箔を含んだ紙製容
器の使用を禁止するという動きが出始めている。

【０００９】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多層紙を原
料とした場合であっても、アルミニウム箔などの不要物
が含まれない純度の高い再生紙を得ることができる抄紙
装置を提供することを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明は、バットにパルプを離解させた液を供給し
つつ前記バット内で円筒状の円網を軸の回りに回転さ
せ、前記円網の表面上に前記離解したパルプを吸引して
抄紙する抄紙装置において、金属箔の層を含む多層紙を
原料としてパルプを離解させた紙料液を前記バットに供
給するとともに、所定の流量で水を供給してオーバーフ
ローさせながら抄紙することを特徴とするものである。

【００１１】

【作用】本発明は前記の構成により、アルミニウム箔の
層を含んだ多層紙を原料としてこれをパルパーで離解さ
せた紙料液をバットに供給する際に、所定の流量で水を
供給してオーバーフローさせることにより、水を供給し
ない場合に比較して再生された紙に含まれるアルミニウ
ム細片の量が大幅に減少することが確認された。上記所
定の流量とは、容積にしてだいたい紙料液の３分の１程
度が適当である。また、金属箔としてアルミニウム以外
の金属の層を含むものを原料とする場合であっても、同
じ原理で再生紙に含まれる金属の量を極めて減少させる
ことができると考えられる。

【００１２】

【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抄紙装置を
用いたパルプ再生システムによって例えば加工屑等の紙
製容器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は原料となる使用済み紙製容器を最初に投入するパ
ルパー２０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は抄紙装置の概略断面図で
ある。なお、このシステムでは原料として、断面が図２
に示す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１０、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（パルプ）の層１
６、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。

【００１３】図３に示すパルパー２０には、１トンの原
料に対して約５ｋｇの苛性ソーダ及び２０ｋｇの次亜塩
素酸ソーダを加える。ここで苛性ソーダはパルプを離解
させるためのもの、次亜塩素酸ソーダはパルプを漂白す
るためのものである。パルパー２０のタンク２２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。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。

【００１４】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に保ち、インペラー２４を約１
５０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とによってパルプを離解させ
る。こうして離解されたパルプは、インペラーの下に設
けられた直径１〜４ミリメートルの多数の孔３０を有す
るスクリーンを通過する。一方、アルミニウム箔の大部
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。

【００１５】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箔の約９９．１％を除去すること
ができる。しかしインペラー２４によって細かく粉砕さ
れたアルミニウム箔はパルプとともにスクリーンの孔３
０を通過する。したがって、この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。

【００１６】パルパー２０のスクリーン２６を通過した
パルプは、図１に示すようにポーチャー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
ょうど石臼と似た構造を有し、パルパーで離解したパル
プを更に細かく離解させる。

【００１７】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（商品名ＦＮ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箔の細片はスク
リーンの表面から洗い流され、スクリーン装置の側方か
ら連続的にオーバーフローによって不要物としてテール
スクリーン４４へ送られる。

【００１８】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４
８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。

【００１９】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。

【００２０】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の概略断
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。

【００２１】図６に示す抄紙装置において、供給された
紙料液６６はバット６８内を流通する。この紙料液６６
に半分ほど浸水して回転するよう設けられた円網６０の
中心部には、ちょうどこの円網の中心軸に沿った配置で
真空吸引部６２が設けてある。この真空吸引部６２によ
って真空吸引することにより、紙料液６６は円網６０の
周囲に引き寄せられ、これと並行して円網６０を矢印の
方向へ回転させると、パルプ繊維は円網の周囲に沿って
吸着されるが、その他の液体は円網６０を通過する。こ
うして吸着されたパルプは円網６０の上部にあって円網
の回転に同期して搬送されるクーチロール６４上に巻き
取られ、シート状のウエットパルプ或いは再生紙が得ら
れる。

【００２２】アルミニウムを含まない原料に対しては、
このように従来と同様の方法で抄紙を行うだけで再生紙
が得られる。しかし、本実施例のようにアルミニウム箔
を含む多層紙を原料とする場合、アルミニウム箔の一部
はパルパーにおいてそのスクリーンを通過するほどに細
かく分断され、これらが上記の各工程を経て抄紙装置５
８まで到達する。このため、従来と同様の方法で抄紙を
行って得られた紙には、許容値をこえるアルミニウムの
微粉末が含まれ、このままでは実用に供することができ
ない。

【００２３】かかる点を考慮した結果、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対して円網６
０の手前側において多量の水を加え（さし水）、円網６
０の後ろ側においてオーバーフローさせて排出口７０か
ら排出し、さし水によって希釈された紙料液６６を流通
させながら抄紙する方式を採用する。ここで、追加する
水の量は、例えばもとの紙料液に対し体積にして約３分
の１程度である。この状態で円網６０を回転させて真空
吸引したところ、アルミニウムをほとんど含まない紙が
得られた。試みに、水の流通を行わず、その他の部分は
従来と全く同様にして抄紙を行った場合には、水の追加
を停止した時点からアルミニウムの含有量が増加するこ
とが確認された。

【００２４】かかる実験事実に対し、そのメカニズム
は、吸引されて円網６０に近づこうとするアルミニウム
の微小細片が、その大きな比重のため、追加され対流し
ている水によって円網付近から洗い流され、円網に一定
の距離以上近づくことができないためではないかと考え
られる。

【００２５】以上のようにいくつかの段階を経ることに
より、それぞれの段階でそれぞれの状況に見合ったアル
ミニウム箔の除去が行われるが、最終的にほとんどアル
ミニウムが含まれず実用に供し得るパルプが再生される
最大の要因は、本発明で導入したオーバーフロー方式に
よる抄紙装置５８にあると考えられる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ア
ルミニウムなどの金属箔の層を含んだ多層紙を原料とし
た紙料液に対して抄紙を行う際に、水を加えてオーバー
フローさせ、紙料液を抄紙装置内で流通させることによ
り、得られた再生紙に含まれる金属細片の含有量が大幅
に低減することが確認された。この結果、従来は廃棄処
分されていた金属箔を含む多層紙に対し再生化の途が開
かれるので、より多くのパルプの再利用が可能になると
ともに、多層紙を地中に埋めることが不要となるので地
球環境の改善にも寄与できる抄紙装置を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である抄紙装置を用いたパル
プ再生システムによって例えば加工屑等の紙製容器から
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】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】抄紙装置の概略断面図である。

【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 ６２ 真空吸引部 ６４ クーチロール ６６ 紙料液 ６８ バット ７０ 排出口

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パルプを離解した液をバットに供給しつ
   つ前記バット内で円筒状の円網を軸の回りに回転させ、
   前記円網の表面上に前記離解したパルプを吸引して抄紙
   する抄紙装置において、金属箔の層を含む多層紙を原料
   としてパルプを離解させた紙料液を前記バットに供給す
   るとともに、所定の流量で水を供給してオーバーフロー
   させながら抄紙することを特徴とする抄紙装置。