JP2002275777A - 散気管およびこれを用いたフローテータ - Google Patents
散気管およびこれを用いたフローテータInfo
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Abstract
は、古紙繊維などが付着堆積し易く、製造に手間がかか
ってコストが嵩む。 【解決手段】 古紙原料液が供給される処理槽と、この
処理槽の下部に組み込まれて気泡を噴出するための散気
管25とを具え、散気管25から吹き出た気泡の表面に
古紙原料液中に介在するインキ粒子を付着させ、気泡を
処理槽の上部から溢流させ、古紙原料液からインキ粒子
を除去するようにしたフローテータにおいて、散気管2
5が円筒状をなすドラム部26と、このドラム部26内
に圧縮空気を導入するための空気導入口27と、ドラム
部26の外周面上に開口して気泡を吹き出すための複数
の散気口30とを有し、ドラム部26の軸線に沿った散
気口30の長さLをドラム部26の円周方向に沿った散
気口30の幅寸法Wよりも大きく設定した。
Description
泡を噴出する散気管に関し、さらにこの散気管から噴出
する気泡の表面に古紙原料液中に介在するインキ粒子を
付着させ、気泡と共にこのインキ粒子を古紙原料液から
除去するフローテータに関する。
解し、この古紙繊維に付着したインキを除去し、精選・
脱水した後、これを再び抄紙することにより得られる。
この場合、古紙繊維からインキを除去する脱墨処理に関
する事項は、後に続く精選処理に要する時間や、再生紙
の製造コストおよび品質を大きく左右する重要な因子と
なる。
においては、離解され、そして薬品処理された古紙原料
液内に気泡を吹き込み、古紙原料液中の古紙繊維から遊
離したインキ粒子を古紙原料液中を上昇する気泡に付着
させ、古紙原料液表面に浮き上がるフロス、すなわちイ
ンキ粒子が付着した気泡を古紙原料液から排除すること
により、古紙原料液中のインキ粒子を除去するようにし
ている。この場合、古紙原料液中に微細な気泡を均等に
供給し、古紙原料液中に浮遊するインキ粒子と気泡とが
接触する機会を増やすようにすることが、大きな脱墨効
果を得る上で重要であり、例えば図5に示すような散気
管が従来から使用されている。図5に示した散気管1
は、古紙原料液が供給される処理槽の下部に駆動回転す
るように組み込まれており、内部が中空となって図示し
ないコンプレッサに回転継手を介して気密に接続する一
対の回転軸2,3と、処理槽内に位置する円筒状をなす
ドラム部4と、このドラム部4の外周面から放射状に突
出する多数の空気吹き出しノズル5とを有し、図示しな
い駆動装置によって回転しながら空気吹き出しノズル5
から所定流量の空気が処理槽内に噴射されるようになっ
ている。
結部分の断面構造を図6に示す。すなわち、個々の空気
吹き出しノズル5は、ドラム部4の外周面に形成された
多数の開口6にそれぞれ嵌合され、ろう付けなどによっ
てドラム部4に対して一体化されている。
た従来の散気管1は、ドラム部4の外周面からの空気吹
き出しノズル5の突出量およびこの空気吹き出しノズル
5の内径などを正確に規定するため、ドラム部4に対し
て空気吹き出しノズル5を別部品にて形成し、これをド
ラム部4に穿設した開口6に対して所定の突出状態とな
るように空気吹き出しノズル5の基端部を嵌合し、これ
をろう付けなどによってドラム部4に対して一体的に固
定している。このため、個々の空気吹き出しノズル5を
ドラム部4に対して正確に位置決め保持する必要がある
上、これらを一体的に接合するためのろう付けなどの加
工が必要であり、そのための時間や手間が非常に嵩み、
極めて高価なものとなっている。
吹き出しノズル5が突出した構造となっているため、こ
のような散気管1を古紙原料液中で回転すると、空気吹
き出しノズル5の周囲に古紙繊維が付着し易く、これが
堆積して空気吹き出しノズル5の目詰まりを引き起こし
てしまうおそれがあった。
積しにくく、容易かつ低コストにて製造することが可能
な散気管およびこのような散気管を用いたフローテータ
を提供することにある。
古紙原料液中に介在するインキ粒子を気泡の表面に付着
させて前記インキ粒子を前記気泡と共に前記古紙原料液
から除去するため、前記古紙原料液中に気泡を噴出する
散気管であって、円筒状をなすドラム部と、このドラム
部内に圧縮空気を導入するための空気導入口と、前記ド
ラム部の外周面上に開口して気泡を吹き出すための複数
の散気口とを具え、前記ドラム部の軸線に沿った前記散
気口の長さが前記ドラム部の円周方向に沿った前記散気
口の幅寸法よりも大きく設定されていることを特徴とす
るものである。
て、空気導入口からドラム部内に供給される圧縮空気
は、個々の散気口から古紙原料液中に噴出し、気泡とな
って古紙原料液中に介在するインキ粒子がその表面に付
着し、古紙原料液の液面に浮上する。
される処理槽と、この処理槽の下部に組み込まれて気泡
を噴出するための散気管とを具え、前記散気管から吹き
出た前記気泡の表面に前記古紙原料液中に介在するイン
キ粒子を付着させ、当該気泡を前記処理槽の上部から溢
流させ、前記古紙原料液から前記インキ粒子を除去する
ようにしたフローテータにおいて、前記散気管が円筒状
をなすドラム部と、このドラム部内に圧縮空気を導入す
るための空気導入口と、前記ドラム部の外周面上に開口
して気泡を吹き出すための複数の散気口とを有し、前記
ドラム部の軸線に沿った前記散気口の長さが前記ドラム
部の円周方向に沿った前記散気口の幅寸法よりも大きく
設定されていることを特徴とするものである。
おいて、空気導入口からドラム部内に供給される圧縮空
気は、個々の散気口から古紙原料液中に噴出し、気泡と
なって古紙原料液中に介在するインキ粒子がその表面に
付着し、古紙原料液の液面に浮上する。
において、ドラム部の軸線に沿って延在し、ドラム部の
外周面から突出する少なくとも1本の攪拌板をさらに設
けるようにしてもよい。
おいて、散気管をドラム部の軸線周りに駆動回転させる
駆動手段をさらに設けるようにしてもよい。この場合、
散気管の外周面の周速を毎秒5〜20メートルの範囲に
設定することが有効であり、特に毎秒9〜15メートル
の範囲に設定することが好ましい。
実施例について、図1〜図4を参照しながら詳細に説明
するが、本発明はこのような実施例に限らず、これらを
さらに組み合わせたり、この明細書の特許請求の範囲に
記載された本発明の概念に包含されるべき他の技術にも
応用することができる。
を図1に示す。すなわち、所定量の古紙原料液11をそ
れぞれ導入する2連構造の処理槽12, 13は、仕切り
壁14を介して相互に連結された状態となっている。一
方の処理槽(以下、これを第1の処理槽と呼称する)1
2の下部の一端側には、先行する離解工程で得られた古
紙原料液11をこの第1の処理槽12内に供給するため
の原料液入口15が設けられ、他方の処理槽(以下、こ
れを第2の処理槽と呼称する)13の下部の他端側に
は、この第2の処理槽13内の古紙原料液11を取り出
して次の精選工程へ供給するための原料液出口16が設
けられている。また、仕切り壁14の下端には、第1の
処理槽12側と第2の処理槽13側とを連通する連通口
17が形成され、この連通口17を介して第1の処理槽
12から第2の処理槽13へ古紙原料液11が流れるよ
うになっている。
1の処理槽12内の古紙原料液11の液面よりも下方に
位置し、下端が第1の処理槽12の底板12aに接合さ
れて連通口17を仕切る仕切り板18が仕切り壁14に
沿ってこれと平行に立設され、第1の処理槽12に対す
る気液分離槽19を形成している。この気液分離槽19
は、仕切り壁14と、仕切り板18と、図1の紙面に対
して垂直な方向に対向する第1の処理槽12の図示しな
い一対の側壁とで形成され、第1の処理槽12内の古紙
原料液11は、仕切り板18の上端によって形成される
原料液導入口20からこの第1の気液分離槽19内を流
下し、その下端の連通口17から第2の処理槽13内に
送り出されるようになっている。
上端が第2の処理槽13内の古紙原料液11の液面より
も下方に位置し、下端が第2の処理槽13の底板13a
に接合されて原料液出口16を仕切る仕切り板21が第
2の処理槽13の他端側の側壁13bに沿ってこれと平
行に立設され、第2の処理槽13に対する気液分離槽2
2を形成している。この気液分離槽22は、第2の処理
槽13の他端側の側壁13bと、仕切り板21と、図1
の紙面に対して垂直な方向に対向する第2の処理槽13
の図示しない一対の側壁とで形成され、第2の処理槽1
3内の古紙原料液11は、仕切り板21の上端によって
形成される原料液導入口23からこの第2の気液分離槽
22内を流下し、その下端の原料液出口16から取り出
されて回収されるようになっている。
槽19, 22内を流下する古紙原料液11と、この古紙
原料液11中に含まれる気泡およびインキ粒子が付着し
た気泡であるフロス(以下、一括してフロスと呼称す
る)24とを分離させ、フロス24を原料液導入口2
0, 23から処理槽12, 13の上方に浮上させる機能
を持つ。
紙面に対して垂直な軸線回りに駆動回転する散気管25
がそれぞれ設けられている。本実施例における散気管2
5の外観を図2に示し、その一部を抽出拡大した断面構
造を図3に示す。すなわち、本実施例における散気管2
5は、処理槽12, 13内に位置する円筒状のドラム部
26と、このドラム部26の長手方向両端部に形成され
て処理槽12, 13の側壁を液密に貫通し、図示しない
コンプレッサに回転継手を介して気密に接続する一対の
空気導入口27が形成された一対の延在部28と、これ
ら延在部28から突出する一対の回転軸29と、ドラム
部26の外周面上に開口して古紙原料液11中に気泡を
吹き出すための複数の散気口30とを有し、図示しない
駆動装置によって図1中、矢印方向に回転する一方、コ
ンプレッサから一対の空気導入口27を介してドラム部
26内に供給される所定流量の圧縮空気が個々の散気口
30から処理槽12, 13内に噴射されるようになって
いる。
噴出する圧縮空気が古紙原料液11中において微細な気
泡を形成する上で、散気管25に対する圧縮空気の供給
量と相俟って極めて重要であり、そのドラム部26の周
速が従来の散気管のドラム部の周速と同程度かそれ以
上、例えば毎秒9〜15メートル程度に設定することが
有効である。しかしながら、散気管25の高速化に伴っ
て駆動負荷も急激に増大するので、得られる効果に対す
る効率を考えて毎秒11メートル前後に設定することが
より好ましいと考えられる。散気管25に対する圧縮空
気の供給量は、フローテータを新設するのではない限
り、既設のコンプレッサをそのまま流用して従来のもの
と同程度に設定することが有効であると思われる。
沿って延在する散気口30群がドラム部26の円周方向
に等間隔に6列形成されており、各列毎の散気口30の
配列ピッチは、隣接する散気口30群における散気口3
0の配列ピッチに対しドラム部26の長手方向に沿って
半ピッチずれた状態となっている。また、ドラム部26
の軸線に沿った個々の散気口30の幅寸法Wは、従来の
散気管における空気吹き出しノズル(図5参照)の内径
と同程度、すなわち20〜30mm程度に設定されている
が、個々の散気口30の長さLを個々の散気口30の幅
寸法Wよりも大きく設定する必要があり、通常は散気口
30の長さLをその幅寸法Wの3倍前後に設定すること
が好ましい。しかしながら、フローテータの大きさやそ
の操業条件によっては散気口30の長さLをその幅Wの
1.5〜4倍程度にすることも当然可能である。また、
これら散気口30の数は、ドラム部26に形成される散
気口30全体の開口面積の合計が従来の散気管に設けら
れた空気吹き出しノズルの開口面積の合計とほぼ等しく
なるように設定すればよく、従って散気口30の数は空
気吹き出しノズルの数の1/3程度に抑えることが可能
である。
は、ドラム部26に対して別部品である空気吹き出しノ
ズルをドラム部26の外周面に後付けする必要がないの
で、散気管25を容易かつ低コストにて製造することが
できる上、処理槽12,13内に供給される古紙原料液
11中に気泡を発生させるための散気口30がドラム部
26の外周面上に開口しているだけのため、古紙繊維が
散気口30に付着して散気口30が塞がってしまうなど
の不具合を抑制することができる。
り壁14の上端には、古紙原料液11の液面に浮き上が
るフロス24を処理槽12, 13の外部に排出するため
のフロス樋31がそれぞれ設けられており、処理槽1
2, 13に導入された古紙原料液11の液面からフロス
樋31を乗り越えて溢流するフロス24がフロス樋31
を伝わって処理槽12, 13外に排出されるようになっ
ている。
散気管25の上部にフロス24の流れが偏らないように
整流するための整流板32を設けている。
12内に供給される古紙原料液11は、散気口30から
吹き出される圧縮空気は、散気管25の高速回転によっ
て極めて微細な気泡となり、原料液入口15から第1の
処理槽12内に供給される古紙原料液11と攪拌され
る。そして、古紙原料液11中を上昇する気泡の表面に
この古紙原料液11中に含まれるインキ粒子が付着して
フロス24となり、古紙原料液11の液面に浮上してフ
ロス樋31へ溢流し、このフロス樋31により排出され
る。
された古紙原料液11は、この第1の処理槽12の上部
に開口する原料液導入口20から第1の気液分離槽19
を流下し、連通口17から第2の処理槽13内に供給さ
れる。この場合、古紙原料液11が第1の気液分離槽1
9内を流下する間に、この古紙原料液11中に含まれる
フロス24が原料液導入口20から第1の処理槽12側
に排出されるため、第2の処理槽13側に供給される古
紙原料液11中に含まれるフロス24は極めて少量とな
り、古紙原料液11から効率良くフロス24を除去する
ことができる。
も同様にして行われ、このようにしてインキ粒子が除去
された古紙原料液11は、第2の処理槽13の上部に開
口する原料液導入口23から第2の気液分離槽22を流
下し、原料液出口16から取り出されて回収される。こ
の場合、古紙原料液11が第2の気液分離槽22内を流
下する間に、この古紙原料液11中に含まれるフロス2
4が原料液導入口23から第2の処理槽13側に排出さ
れるため、回収される古紙原料液11中に含まれるフロ
ス24は極めて少量となる。
例の如き散気管25に交換し、この散気管25の回転速
度を従来のものに対して約10%程度高速化し、他の操
業条件を変更せずに古紙原料液11の脱墨処理を行った
ところ、従来のものとほぼ同程度の品質のものを回収す
ることができ、本実施例による散気管25が従来の散気
管とほぼ同程度の性能が得られ、しかも古紙繊維による
散気口30の目詰まりなどが発生していないことを確認
できた。
2つ有する2連構造のフローテーターについて説明した
が、さらに多くの処理槽を連結することも可能である。
また、散気口30から噴出する気泡をより微細化するた
め、本発明による散気管の他の実施例の断面構造を表す
図4に示すように、ドラム部26の外周面から突出する
攪拌板33をドラム部26の軸線に沿ってねじ止めする
ようにしてもよい。この図4においては、先の実施例と
同一機能の要素にはこれと同一符号を記してある。
は、古紙原料液が供給される処理槽と、この処理槽の下
部に組み込まれて気泡を噴出するための散気管とを具
え、散気管から吹き出た気泡の表面に古紙原料液中に介
在するインキ粒子を付着させ、気泡を処理槽の上部から
溢流させ、古紙原料液からインキ粒子を除去する形式の
ものでありさえすれば、上述した散気管を除いて本実施
例以外に他の周知の形態のものを適宜採用することが可
能である。例えば、複数の処理槽に対して1本の散気管
が貫通するような構造のフローテータを採用することも
可能であり、この場合には各処理槽に臨むドラム部の外
周面に対する散気口の開口率を処理槽毎に変えるように
した散気管を採用することも有効である。
ドラム部の外周面上に開口して気泡を吹き出すための複
数の散気口を設け、ドラム部の軸線に沿った散気口の長
さをドラム部の円周方向に沿った散気口の幅寸法よりも
大きく設定したので、古紙繊維などが散気口に付着しに
くい散気管を容易かつ低コストにて製造することができ
る。
くとも1本の邪魔板をドラム部の軸線に沿って延在させ
た場合には、散気管を回転することにより散気口から噴
出する気泡を微細化させることができる。
円筒状をなすドラム部の外周面上に開口して気泡を吹き
出すための複数の散気口を設け、ドラム部の軸線に沿っ
た散気口の長さをドラム部の円周方向に沿った散気口の
幅寸法よりも大きく設定したので、古紙繊維などが散気
管に形成された散気口に付着しにくくなり、散気口の目
詰まりが防止されて古紙原料液中に介在するインキ粒子
を散気口から噴出する気泡と共に効率良く除去すること
ができる。
せる駆動手段を設けた場合、散気管を回転することによ
り散気口から噴出する気泡をより微細化させることがで
きる。
20メートル、より好ましくは毎秒9〜15メートルの
範囲に設定した場合には、古紙原料液中に極めて微細な
気泡を噴出させることができる。
面図である。
す正面図である。
大断面図である。
断面図である。
ノズルとの接合部分の拡大断面図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 古紙原料液中に介在するインキ粒子を気
泡の表面に付着させて前記インキ粒子を前記気泡と共に
前記古紙原料液から除去するため、前記古紙原料液中に
気泡を噴出する散気管であって、 円筒状をなすドラム部と、 このドラム部内に圧縮空気を導入するための空気導入口
と、 前記ドラム部の外周面上に開口して気泡を吹き出すため
の複数の散気口とを具え、前記ドラム部の軸線に沿った
前記散気口の長さが前記ドラム部の円周方向に沿った前
記散気口の幅寸法よりも大きく設定されていることを特
徴とする散気管。 - 【請求項2】 前記ドラム部の前記軸線に沿って延在
し、前記ドラム部の外周面から突出する少なくとも1本
の攪拌板をさらに具えたことを特徴とする請求項1に記
載の散気管。 - 【請求項3】 古紙原料液が供給される処理槽と、この
処理槽の下部に組み込まれて気泡を噴出するための散気
管とを具え、前記散気管から吹き出た前記気泡の表面に
前記古紙原料液中に介在するインキ粒子を付着させ、当
該気泡を前記処理槽の上部から溢流させ、前記古紙原料
液から前記インキ粒子を除去するようにしたフローテー
タにおいて、 前記散気管が円筒状をなすドラム部と、このドラム部内
に圧縮空気を導入するための空気導入口と、前記ドラム
部の外周面上に開口して気泡を吹き出すための複数の散
気口とを有し、前記ドラム部の軸線に沿った前記散気口
の長さが前記ドラム部の円周方向に沿った前記散気口の
幅寸法よりも大きく設定されていることを特徴とするフ
ローテータ。 - 【請求項4】 前記散気管を前記ドラム部の軸線周りに
駆動回転させる駆動手段をさらに具えたことを特徴とす
る請求項3に記載のフローテータ。 - 【請求項5】 前記散気管の外周面の周速が毎秒5〜2
0メートルの範囲にあることを特徴とする請求項4に記
載のフローテータ。 - 【請求項6】 前記散気管の外周面の周速が好ましくは
毎秒9〜15メートルの範囲にあることを特徴とする請
求項4に記載のフローテータ。
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