JPH0593386A - スクリーン装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アルミニウムなどの金属箔を含んだ多層紙を
離解して得られる紙料液から、所定の大きさ以上のアル
ミニウムなどの金属箔等の不要物を容易に除去すること
ができるスクリーン装置を提供する。 【構成】 パルパー２０に投入する原料は、アルミニウ
ム箔の層を含む三種五層の積層紙からなる紙製容器とす
る。パルパーを経た紙料液はスクリーン装置３８に送ら
れる。スクリーン装置ではインペラー４０を回転させる
ことにより紙料液を加圧して多数の孔を有するスクリー
ン４２を通過させる。このとき外部から水を加え対流さ
せることにより、孔を通過できないアルミニウムなどの
不要物を効率よく除去することができる。必要に応じて
別のスクリーン装置５４をもう一段設けると、更に効果
が高まる。

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
属箔の層を含む積層紙から純粋なパルプを取り出し、紙
として再利用することを可能とする、古紙の再生システ
ムに用いられるスクリーン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
炭素を排出する。このことも自然環境の破壊に拍車をか
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は非常に価値あることである。

【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積層紙からなるものがある。
このような積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、従来よりパルプの再生
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箔がパルプに
混入し、最終的に得られた紙には大量のアルミニウム箔
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
中でも容易に分解されないため、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。

【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、スクリーン装置が挙げられ
る。すなわち、従来の古紙再生システムで用いられてい
るスクリーン装置では、アルミニウムなどの金属箔を含
んだ積層紙を離解してえられる紙料液から、所定の大き
さ以上の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、又微細アルミニウムのスクリーン通
過を防止出来ず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積層紙を離
解して得られる紙料液から、所定の大きさ以上のアルミ
ニウムなどの金属箔等の不要物を容易に除去することが
できるスクリーン装置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
め第１の発明は、所定の大きさの微細な孔が形成された
スクリーンを備え、離解された紙料液を濾過するスクリ
ーン装置において、前記紙料液に圧力を加えて前記スク
リーンを通過させる加圧手段と、前記スクリーンの入口
側に所定量の水を供給する給水手段と、前記スクリーン
の入口側に留まっている不要部を除去する不要物除去手
段とを設けた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、前記第１の発明において、前記加圧手段は、回転羽
根を回転させることによってスクリーンプレートに微振
動を与え前記紙料液を加圧・通過させるものであること
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、前記第１又は第２の発明において、前記スクリーン
に溜る不要物を大量の水で薄めてパルプと分解し、オー
バーフローする事によって排出したものを、前記スクリ
ーンの微細な孔よりも大きい孔を有するテールスクリー
ンを通過させた後に、前処理の工程に戻すように構成し
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、たとえばパル
パーにおいて金属箔を含む積層紙を離解処理した後に得
られる紙料液を、スクリーンの入口側に大量の水を加え
て濃度を薄めてから、加圧手段で加圧してスクリーンを
通過させ、同時にスクリーンを通過しない大きさの不要
物、たとえばアルミニウム等の金属箔を速やかに、しか
も連続的にオーバーフローすることによって排出しなが
ら濾過動作を行うことができるので、目詰まりを生じさ
せることなく、容易に金属箔等の不要物を除去すること
ができる。

【００１３】第２の発明は前記の構成により、加圧手段
は、回転羽根を回転させることにより紙料液を加圧する
ものであることより、紙料液のうちの所定の大きさ以下
のものについてはスクリーンを通過させ、同時にスクリ
ーンの入口側に溜まった不要物をスクリーンの周辺部に
押しやることができる。

【００１４】第３の発明は前記の構成により、大量の水
で原料濃度を薄めて連続的に不要物を水とともにオーバ
ーフロー排出するので、効率よく不要物を除去すること
ができ、またパルプの中には細かく離解されず、不要物
とともに外部に取り出されるものもあるので、スクリー
ンの孔よりも大きい孔を有するテールスクリーンを通過
させて、前処理の工程、例えば叩解レファイナーに戻す
ことにより、パルプを無駄なく再利用することができ
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スクリーン
装置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１５〜２
０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ミリメートル以下としてある。
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。

【００１７】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。こうして離解したパルプは、インペラーの下の直径
１〜５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。

【００１８】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、インペラー２４によって細かく粉砕さ
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。

【００１９】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。

【００２０】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、除塵を行うための第１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（回転羽根）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。

【００２１】このとき不図示の給水装置により、インペ
ラー４０の側方から大量の水を供給する点が大きな特徴
となっている。この水により紙料液を希釈してスクリー
ン４２を通過し易くする。また、この加えられた水はス
クリーン４２の表面に沿って高速で対流し、これによっ
てスクリーン４２を通過できないで残った大きなアルミ
ニウム細片がスクリーンの表面から洗い流されるので、
離解されたパルプがスクリーンを通過しやすくなる。こ
の洗い流された不要物はスクリーンの側方から連続的に
オーバーフローによって引き抜かれるが、この中には再
生利用可能なパルプも含まれるので、この再生利用可能
なパルプを取り出す目的で第１のテールスクリーン装置
４４へと送られる。

【００２２】従来の金属箔を含まない積層紙の再生シス
テムで使用されていたスクリーン装置では、スクリーン
を通過した紙料液を直ちにもう一度インペラー４０の入
口側に戻し、再びインペラーで加圧してスクリーンを通
過させていた。しかし、このように紙料液を直ちにフィ
ードバックさせる構成の場合、インペラーによって液に
加える圧力を大きくしなければならず、スクリーンを通
過する不要な細片の量が多くなるという問題がある。そ
こで本実施例では、スクリーン装置３８において大量の
水を供給するとともにスクリーンの通過は一回だけと
し、連続でオーバーフロー排出した不要物のみを、後述
のテールスクリーン装置を通過させてスクリーンの上流
であるポーチャー３６に戻す構成とした。このようにし
た結果、不要物除去の効率が高まることが明かとなっ
た。

【００２３】スクリーン装置３８から除去されたものは
テールスクリーン４４を通過する際に、パルプ成分だけ
が抽出されてポーチャー３６へ戻され、それ以外の不要
物は廃棄される。これによって、より多くのパルプの回
収が可能となる。なお、テールスクリーン４４に設けら
れる多数の孔の直径は２０／１０００インチとしてあ
る。

【００２４】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、ここで少
なくとも例えば約２時間程度にわたって紙料液を滞留さ
せる。この滞留ポーチャーは５０立法メートルの容積
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。

【００２５】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を介して第２のス
クリーン装置５４に送られる。このスクリーン装置５４
のスクリーンに設けられた多数の孔の大きさは、滞留ポ
ーチャー４８の前段のスクリーン装置３８のものより小
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
こでも大量の水を追加して対流させ、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とい
う点が重要なポイントとなる。スクリーン装置５４にお
いて除去された不要物は第２のテールスクリーン装置５
６へ送られ、テールスクリーン装置４４の場合と同様に
パルプ成分をポーチャー洗浄機に送り、より多くのパル
プを回収しようとしている。

【００２６】このように２つのスクリーン装置３８及び
５４によるオーバーフロー排出を行うことにより、より
多くの不要物を除去することができる。

【００２７】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（商品名バッ
ト）５８の簡略断面図であり、スクリーン装置５４から
送られた紙料液はこの図の右側から供給される。この時
パルプ濃度を薄めるため、大量の水が通水される。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６０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。残りの微細の不要物とパルプを含む
大量の水は、勢いよくオーバーフローさすことによって
紙に不要物が付着しない様に排出させる。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。

【００２８】以上のようにいくつかの段階を経てそれぞ
れの段階でそれぞれの状況に見合ったアルミニウムの除
去が行われ、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が、スクリーン装置
３８及び５４のオーバーフロー装置、抄紙装置５８のオ
ーバーフロー装置により、実際に再利用可能なものとす
ることができる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように第１の発明によれ
ば、たとえばパルパーにおいて金属箔を含む積層紙を離
解処理した後に得られる紙料液から、容易にアルミニウ
ムなどの金属箔等の不要物を除去することができるの
で、後工程である抄紙工程においてパルプを抄紙して得
られる紙に含有する金属の量を極めて低減させることが
でき、アルミニウムなどの金属箔の層を含んだ積層紙か
ら不純物がほとんどない良質の紙を再生することが可能
となる。

【００３０】また第２の発明によれば、上記の効果に加
え、回転羽根を回転させることによってスクリーンプレ
ートに微振動を与え紙料液を加圧することより、紙料液
のうちの所定の大きさ以下のものについてはスクリーン
を通過させ、同時にスクリーンの入口側に溜まった不要
物をスクリーンの周辺部に押しやることができるので、
不要物除去の効率を高めることができ、最終的に得られ
る再生紙に含まれる金属などの不要物を大幅に低減する
ことができる。

【００３１】第３の発明によれば、上記の効果に加え、
大量の水で原料濃度を薄めて連続的に不要物を水ととも
にオーバーフロー排出するので効率の良い不要物除去が
可能となり、またスクリーンの微細な孔を通過せずに不
要物として外部に取り出されたものを、前記微細な孔よ
りも大きい孔を有するテールスクリーンを通過させて前
処理の工程に戻すことにより、効率よく原料の再利用が
できるスクリーン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スクリーン装置を用い
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】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 ４０ インペラー ４２ スクリーン 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】 所定の大きさの微細な孔が形成されたス
   クリーンを備え、離解された紙料液を濾過するスクリー
   ン装置において、前記紙料液に圧力を加えて前記スクリ
   ーンを通過させる加圧手段と、前記スクリーンの入口側
   に所定量の水を供給する給水手段と、前記スクリーンの
   入口側に留まっている不要部を除去する不要物除去手段
   とを設けたことを特徴とするスクリーン装置。
2. 【請求項２】 前記加圧手段は、回転羽根を回転させる
   ことによってスクリーンプレートに微振動を与え前記紙
   料液を加圧・通過させるものであることを特徴とする請
   求項１記載のスクリーン装置。
3. 【請求項３】 前記スクリーンに溜る不要物を大量の水
   で薄めてパルプと分解し、オーバーフローする事によっ
   て排出したものを、前記スクリーンの微細な孔よりも大
   きい孔を有するテールスクリーンを通過させた後に、前
   処理の工程に戻すように構成したことを特徴とする請求
   項１又は２記載のスクリーン装置。