JP2005226206A

JP2005226206A - 古紙類と水との混練装置

Info

Publication number: JP2005226206A
Application number: JP2004068088A
Authority: JP
Inventors: Jiro Kobori; 二朗小堀
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-02-12
Filing date: 2004-02-12
Publication date: 2005-08-25

Abstract

【課題】リサイクル再利用のための古紙と水の混練のための新規ないわばワンステップ・全自動的な古紙類と水との混練装置を提供する。
【解決手段】円筒状混練槽１、回転軸６、駆動装置８、少なくとも長短２枚一組の回転羽根４，５、とよりなり、長い回転羽根の先端部と混練槽の内壁との間隔は混練槽の内側半径の１５〜２０％の間隔、短い回転羽根の先端部と混練槽の内壁との間隔は混練槽の内側半径の１５〜３０％の間隔、長い回転羽根は回転羽根の回転面に対して１２°〜１８°の範囲で、短い回転羽根は回転羽根の回転面に対して４０°〜５０°の範囲で回転羽根の回転方向の前側を上方に傾斜させた古紙類と水との混練装置である。
【選択図】図２

Description

本発明は主として再利用を目的としての古紙及び古紙に類する素材を細かく砕き水を少量含んだ状態の再利用に適した含水混練体を作る装置に関する。

近時資源の確保、生活環境の保全、公害の防止などのために廃棄物のリサイクル利用が重要な問題となってきている。廃棄物のリサイクル利用のうち新聞、雑誌などの所謂古紙のリサイクル利用は身近でしかも緊急の課題である。
古紙のリサイクル利用としては、再生紙の製造が代表的であるが、再生紙の製造には再生原材料とするための古紙の処理、残滓の発生、コスト高など種々の問題があり、古紙を特別な処理を施すことなくまた添加物などを添加せず出来るだけそのままで簡便にリサイクル利用することが要望されている。
古紙をコストをできるだけかけることなくリサイクル利用するには、古紙を単に水などで分解したものを原材料として用い植木鉢などの器体やレンガなどのブロック体を製造することが行なわれている。
古紙を単に水などで分解しただけのものは粘性が非常に小さいことと含水量が非常に多くなるので．レンガなどのブロック体を製造する場合は兎も角、植木鉢のような器体を製造するための原材料としてはそのままでは全く適しない。
古紙を原材料として植木鉢などの器体を造る場合には、古紙に少量、適度の水を含んだ状態が好ましいというよりも必要であるが、そのような好適な状態の古紙利用の原材料を作る為には従来は先ず多量の水と古紙とを混練してゲル状態の混練物を作り、ついでその混練物を遠心分離脱水装置等にかけて適度の含水量の物にしている。
しかし、このような方法では工程が二度にわたることと装置が混練装置と脱水装置の異なる二種の装置が必要になるために、原料を作る処理に時間と手間がかかるのみならず設備費が多額になる。このことは廃棄物のリサイクル利用というジャンルにおいては大きな不利にならざるを得ない。
なお、本明細書において古紙とは現在一般的に環境問題との関連などにおいて用いられている古紙と同じ範囲のものである。

発明が解決しようとする課題

この不利を解消して出来るだけ簡単な装置で出来るだけ簡単に古紙を利用した原材料を作ることが出来る装置を提供するものである。

課題を解決するための手段

本発明の目的は、円筒状混練槽、混練槽の中心軸と同軸に混練槽の内部まで延在する回転軸、回転軸を駆動する駆動装置、回転軸の底部に近い位置の回転軸に取り付けた少なくとも長短２枚一組の回転羽根とよりなり、一組の回転羽根のうち一方の回転羽根は長く他の回転羽根は短く、長い回転羽根の先端部と混練槽の内壁との間隔は混練槽の内側半径の１５〜２０％のの長さの間隔、短い回転羽根の先端部と混練槽の内壁との間隔は混練槽の内側半径の１５〜３０％の長さの間隔を設けるように形成し、長い回転羽根は回転羽根の回転面に対して１２°〜１８°の範囲で回転羽根の回転方向の前側が低く後側が高くなるように傾斜させ、短い回転羽根は回転羽根の回転面に対して４０°〜５０°の範囲で回転羽根の回転方向の前側が低く後側が高くなるように傾斜させて回転軸に取り付けられている古紙類と水との混練装置を提供することである。
混練槽は円筒状の槽の径が変わらないことが好ましいが、例えば上方に向けて径を大きく或はその逆に構成することは可能であり、それらの変形は本発明の技術範囲に入るものである。
回転羽根は回転軸に軸方向に同じ位置に取り付けられている。回転羽根は長い方の回転羽根２枚一組、短い方の回転羽根２枚一組で合計４枚で構成することが好ましいが、類似の組合わせ配置で６枚、８枚構成などにすることが出来る。
各組の回転羽根は回転軸を挟んで一線上に対向的に配設され、それらの回転羽根は長い方の回転羽根、短い方の回転羽根と交互に回転軸に取り付けられることが好ましい。
長い方の回転羽根と混練槽の内周との間には回転羽根の回転面位置の混練槽の内径を基準として１５〜２０％の長さの間隔があることが必要である。これよりも間隔が狭いと、回転羽根の回転により回転羽根の先端と混練槽の内壁との間で古紙が塊状態になって古紙の均質な混練状態が阻害されることになる。これより短いと長い回転羽根の本来の機能である古紙の切断と水との混練が充分に働かなくなりやはり古紙の均質な混練状態が阻害されることになる。
短い方の回転羽根と混練槽の内周との間には回転羽根の回転面位置の混練槽の内径を基準として１５〜３０％の長さの間隔があることが好ましい。短い方の回転羽根の主な機能は古紙を混練槽内で下側から上方に持ち上げることであるが、これより短いと持ち上げる範囲そして量が少なくなり長い回転羽根による混練機能が充分に果たされないことになる。又これより長いと回転羽根に対する負荷が大きくなり、装置の合理的な稼動状態が悪くなる。
短い方の回転羽根の下縁部分は混練槽の底部との間に殆ど隙間がないようにする。短い方の回転羽根の主たる機能は混練槽内に入れられた古紙を槽内で上方に持ち上げることにあるので、隙間が大きいと槽内底部に常時残存して処理を受けない古紙が存在することになりその分添加する水分も多くしなければならず好ましくないためである。そのためには５ｍｍ程度或はそれよりも僅かに広め程度が好ましい。
長い方の回転羽根は回転面に対して１２°〜１８°の範囲で回転羽根の回転方向の前側が下方に後側が上方になるように傾斜させることが好ましい。長い方の回転羽根の主たる機能は槽内に入れられた古紙を所謂切りながら水と均等に混練することであるので傾斜角度がこれより小さいと古紙を切る機能は果たせるが混練する機能は充分に果たされない。これよりも傾斜角度が大きいと古紙を切る機能が果たせなくなる。要するに、この範囲の傾斜角度が古紙を切ることと混練する機能を同時にそうするために最も好適である。
短い方の回転羽根は回転面に対して４０°〜５０°の範囲で回転羽根の回転方向の前側が下方に後側が上方になるように傾斜させることが好ましい。短い方の回転羽根の主たる機能は槽内の古紙を持ち上げることにあるので、この傾斜角度の範囲は最も効率よく古紙を持ち上げることの出来る傾斜角度である。
回転羽根は当然に一定の巾の有る羽根であるが、長い方の回転羽根の回転方向の前側のコーナーエッジ部を面取りすることが好ましい。これは古紙を切るときの負荷を小さくして装置をより効率的に稼動させるためである。
混練装置の運転時間、回転羽根の回転速度等は古紙の種類によって異なるので、古紙の種類に合わせて適宜選択すればよい。
本発明の古紙類と水との混練装置においては回転羽根が単段式であっても多段式であってもよい。また回転羽根は２種２枚一組の４枚構成であってもよいが、２種６枚一組、２種８枚一組など回転羽根の枚数、組合わせなど適宜選択可能である。

発明の効果

本発明は上記のように基本的に単段式羽根の混練装置であるが、二組の回転羽根を設けそれらの羽根の長さ及び回転平面に対する傾斜角度を羽根によって異ならせることによって適度の水分を含んだ再生利用のための原材料となる古紙と水とのの混練物を、従来の方法に照らして言わば乾式的に且つワンステップ・全自動的に作ることが出来る。これにより従来の方法は水と古紙との混錬とその混練物の脱水を別装置、別工程で行なうことは時間的、作業的、作業環境的に非常に問題が多いものであったのに比べ、本発明の装置を用いての処理は、作業が簡便となり、作業環境も不要な汚れが生じることがない等、革新的に改造されたものであるということが出来る。

作用

同時に入れられた水分を不均等に含んだ混練槽内に入れられた粉砕古紙は短い方の回転羽根の回転によって上方に持ち上げられ短い方の回転羽根の作用を受けなくなるところまで持ち上げられた古紙は混練槽の底部に落下する。落下した古紙は再び短い方の回転羽根で持上げられ、この移動サイクルが繰り返される。短い方の回転羽根による古紙の移動サイクルが繰り返される間に同時に長い方の回転羽根の回転によって水分を不均等に含んだ古紙の塊が裁断され且つ水分が古紙全体に均等に含まれる状態に混練される。

本願発明の実施態様を示した図を参照して本発明を詳細に説明する。

図１は本発明の古紙類と水との混練装置の平面図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線断面図、図３は図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
図において１は混練槽、２は混練槽の周壁、３は混練槽の底板である。この混練槽はステンレス製で径３２ｃｍ、高さ３０ｃｍである。混練槽の頂部は開放状態である。この頂部には作業中に内容物が飛び出すことを防止する目的で一定の巾の内向きのフランジを設けるとか別体の蓋を設けることができる。しかしこのフランジ或は蓋などは本発明においては本質的な要素ではないので任意である。
４は長い方の回転羽根、５は短い方の回転羽根である。これらの回転羽根はステンレス製である。これらの回転羽根は回転軸６の混練槽内に延在させた先端部にベース７を介して固定されている。これらの回転羽根は２枚の長い回転羽根４と２枚の短い回転羽根５が交互に周方向に９０°の等間隔をおいて設けられている。長い方の回転羽根と短い方の回転羽根の幅はどちらも２ｃｍ、厚さは２ｍｍである。長い方の回転羽根の長さは回転軸６の中心から１３．６ｃｍ、短い方の回転羽根の長さは回転軸６の中心から１１．１ｃｍである。
長い方の回転羽根は回転方向Ａの前側が回転羽根の回転面に対して１５°下傾するように（図３参照）、短い方の回転羽根は回転方向Ａの前側が回転羽根の回転面に対して４５°下傾するように（図２参照）回転羽根の回転面に対して傾斜させてある。
回転軸は駆動装置８（図２、図３）によって図１に示されたＡ方向に一定速度で回転される。この駆動装置は常套のどのような装置であってもよい。
９は混練槽内の水、残存物等の排出口である。
１０，１１，１２は混練槽の移動等の便のために設けた把手であるが、このような把手は不可欠な要素ではないけれども、どのような形態のものであれ有った方がよい。
この装置を用いて古紙の原材料を作る作業操作を説明する。
先ず、処理すべき古紙は予め別のシュレッダなどにより破砕しておく。この破砕された古紙を約８００ｇ混練槽２に入れ、次いで水約１，０００ｃｃを散布するように振りかける。その状態で約５分間混練装置を運転する。その結果古紙は水を含んだ粉末状になる。
このようにして作った古紙利用の原材料は例えば別装置の植木鉢製造装置を使って植木鉢を製造する。上記の分量で３号植木鉢が５−７個程度製造できる。

本発明の古紙類と水との混練装置の平面図である。図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。

符号の説明

１混練槽
２混練槽の周壁
３混練槽の底板
４長い方の回転羽根
５短い方の回転羽根
６回転軸
７羽根ベース
８駆動装置
９排出口
１０，１１，１２把手

Claims

円筒状混練槽、
混練槽の中心軸と同軸に混練槽の内部まで延在する回転軸、
回転軸を駆動する駆動装置、
回転軸の底部に近い位置の回転軸に取り付けた少なくとも長短２枚一組の回転羽根、
とよりなり、
一組の回転羽根のうち一方の回転羽根は長く他の回転羽根は短く、長い回転羽根の先端部と混練槽の内壁との間隔は混練槽の内側半径の１５〜２０％のの長さの間隔、短い回転羽根の先端部と混練槽の内壁との間隔は混練槽の内側半径の１５〜３０％の長さの間隔を設けるように形成し、長い回転羽根は回転羽根の回転面に対して１２°〜１８°の範囲で回転羽根の回転方向の前側が低く後側が高くなるように傾斜させ、短い回転羽根は回転羽根の回転面に対して４０°〜５０°の範囲で回転羽根の回転方向の前側が低く後側が高くなるように傾斜させて回転軸に取り付けられている古紙類と水との混練装置。
回転羽根は回転軸に軸方向に同じ位置に取り付けられており、長い方の回転羽根が２枚一組、短い方の回転羽根が２枚一組の合計４枚で構成され、各組の回転羽根は回転軸を挟んで一線上に対向的に配設され、それらの回転羽根は長い方の回転羽根、短い方の回転羽根と交互に回転軸に取り付けられた単段式の装置である請求項１の古紙類と水との混練装置。
長い方の回転羽根の回転方向の先端側のコーナーエッジ部を面取りした請求項１の古紙類と水との混練装置。