專利名稱:廢紙再循環設備的制漿方法、制漿裝置以及廢紙再循環設備的制作方法
技術領域:
本發明涉及廢紙再循環設備的制漿方法、廢紙再循環設備的制漿裝置以及一種廢紙再循環設備,尤其涉及在安裝于廢紙初始源處的家具大小的小尺寸廢紙再循環設備中適 用的制漿技術,其用于在現場將廢紙再循環并加工成再生紙,而不用將所產生的廢紙處置 或丟棄。
背景技術:
在政府機關或私營公司以及普通家庭的日常活動中,用過的、不再需要的紙張和 文件會作為所謂的“廢紙”而被丟棄。這些廢紙通常被當作廢物丟棄、焚燒或處置。另一方面,從有效利用地球上有限資源的全球需要出發,已經研發了使被丟棄的 廢紙有效使用而不被處理掉的各種技術。這些廢紙再循環技術主要在造紙領域中發展和實施,像通常的造紙設備一樣,這 些廢紙再循環設備需要巨大的投資,例如造紙所需的大量用地、足夠的錢財、大量水和化學 制品以便高速、大量、高質量地使紙張再循環。廢紙再循環還需要收集廢紙的大量人力,所述廢紙收集涉及許多問題,例如通過 許多收集工人而混入異物,由于缺乏廢紙再循環方面知識而造成的紙張不當分揀,以及碎 屑的去除,如果廢紙被收集起來,則需要專業工人進行的進一步分揀和清潔處理直至實現 100%的循環。另外,從保密的觀點來說,機密文件不適于被丟棄而通常被焚燒處理,這樣不 能促進再循環。為了解決廢紙收集中出現的這些問題,一種有效的方法是在廢紙初始源處收集廢 紙并使其再循環的技術,從這種觀點來看,本申請人已經研發且提供了一種廢紙再循環設 備,例如在待審查的日本專利申請公開No. 2007-308837中披露了這樣一種廢紙再循環設備。這種廢紙再循環設備以較小的尺寸安裝在小商店或普通家庭房間中,且實現了與 大尺寸的廢紙再循環工廠等同的廢紙再循環技術。該設備容裝在家具大小的設備殼體內, 并包括通過對廢紙進行粉碎和打漿處理而制作廢紙紙漿的制漿單元;將在制漿單元中制 作的廢紙紙漿制成再循環紙的造紙單元;通過使制漿單元與造紙單元進行互聯以進行驅動 和控制的控制單元。所述制漿單元由對廢紙進行攪拌、研磨和粉碎處理的粉碎單元和對在 粉碎單元中粉碎的廢紙進行打漿處理的打漿單元組成。廢紙由制漿單元的粉碎單元攪拌、粉碎和打漿處理而制成紙漿,并由打漿單元進 行進一步的打漿處理和粉化處理,從而制備所需的廢紙紙漿,而后利用造紙單元將所述廢 紙紙漿制作成再循環紙。在這種情況下,在制漿過程中,廢紙被分解成纖維級,書寫的字符 和圖案被完全和毀掉,而不能恢復。從而能夠可靠地防止由字符和圖案形成的機密信息和 私人信息泄露或披露出去。
發明內容
因此,本發明的主要目的在于提供能夠解決現有技術中問題的一種廢紙再循環設備的新穎的制漿技術。本發明的另一個目的在于提供用于實現家具大小的廢紙再循環設備的制漿技術, 所述家具大小的廢紙再循環設備不僅可以安裝在大辦公室中,而且可以安裝在小商店或普 通家庭的房間中,其通過進一步改進廢紙再循環設備中的制漿部分的機械技術且使其專業 化,實現了環保并且運行成本低,能夠可靠地防止機密信息、私人信息和其他數據的泄漏或 披露,確保了高機密性。為了實現這些目的,本發明的廢紙再循環設備安裝在家具大小的設備殼體中,本發明的廢紙再循環設備的制漿方法為如下制漿方法,其包括在廢紙再換設備中執行的制 漿過程,其用于執行將廢紙進行粉碎和打漿處理而制作廢紙紙漿的制漿工藝;將來自在制 漿過程中制作的廢紙紙漿制作成再循環紙的造紙過程,包括對廢紙進行攪拌、研磨和粉碎 處理的粉碎過程以及對在粉碎過程中粉碎的廢紙進行打漿處理的打漿過程。在打漿過程 中,通過布置至少一個打漿器具來形成廢紙紙漿循環路徑,所述打漿器具具有一對相對轉 動的打漿盤,打漿盤的打漿作用表面跨微小的打漿間隙相對布置,由所述打漿器具打漿處 理的廢紙制漿在廢紙紙漿循環路徑中循環的同時執行打漿過程。所述打漿作用表面的打漿 間隙受控制而從打漿過程開始直至結束而逐漸變窄。優選實施例包括(1)在打漿過程中,對打漿器具的打漿間隙進行控制而使其從打漿過程開始直至結束逐漸變窄。(2)在打漿過程中,打漿器具的打漿間隙受控制而使其從打漿過程開始至結束逐漸且連續地變窄。(3)所述粉碎過程的特征在于將廢紙填入粉碎箱中。將與填入的廢紙的量相應量的水供應到粉碎箱中。利用攪拌器具將廢紙與水進行攪拌,由此對廢紙進行粉碎和打漿 處理,所述攪拌器具可轉動地布置在粉碎箱中。(4)粉碎過程中供應的水量被確定為使得由攪拌器具粉碎和打漿處理的廢紙紙漿的濃度為在隨后的打漿過程中打漿器具的打漿能力所允許的最大濃度。本發明廢紙再循環設備的制漿裝置用于執行上述制漿方法,該制漿裝置為要裝在家具大小的設備殼體中的廢紙再循環設備的制漿裝置,并包括對廢紙進行攪拌、研磨和粉 碎處理的粉碎單元;對在所述粉碎單元中進行粉碎處理后的廢紙進行打漿處理的打漿單 元。所述打漿單元通過布置用于對廢紙紙漿進行打漿處理的至少一個打漿器具而形成廢紙 紙漿循環路徑。所述打漿單元包括使廢紙紙漿在廢紙紙漿循環路徑中進行循環的循環器 具,所述制漿裝置包括還使打漿器具與循環器具相協作而進行控制的控制器具。所述打漿 器具形成為具有一對被驅動而相對旋轉的打漿盤的研磨器,打漿盤的打漿作用表面跨微小 的打漿間隙相對布置,打漿控制器具構造成對打漿器具和循環器具進行控制以執行上述打 漿過程。優選實施例包括(1)所述打漿器具形成為具有一對被驅動而相對旋轉的打漿盤的研磨器,打漿盤 的打漿作用表面跨微小的打漿間隙相對布置,打漿作用表面布置有形成在打漿盤外周上的環形平坦表面,該環形平坦表面形成所述打漿間隙。 (2)打漿器具包括打漿箱,所述打漿箱具有供應口和排放口,所述供應口用于從上 游側供應廢紙紙漿,所述排放口用于將打漿處理后的廢紙紙漿排放到下游側。所述打漿器 具還包括能夠相對旋轉地布置在所述打漿箱中的一對打漿盤以及用于使這些打漿盤進行 相對旋轉和運動的旋轉驅動源,其中,從所述供應口供應的廢紙紙漿在穿過所述打漿盤之 間的打漿間隙時受到所述打漿作用表面的壓力作用和打漿處理。 (3)布置間隙調節器具,該間隙調節器具用于使所述成對的打漿盤在旋轉軸向上 相對移動,從而調節這些打漿盤之間的打漿間隙。(4)成對的打漿盤之一為在旋轉方向上固定布置的固定打漿盤,另一個打漿盤為 可轉動布置的可轉動打漿盤,與打漿箱的供應口相連通的一入口形成于所述固定打漿盤的 打漿作用表面的中心位置。形成于所述成對打漿盤的打漿作用表面的外周緣上的兩個環形 平坦表面形成一出口,該出口與所述打漿箱的排放口相連通且具有所述打漿間隙。(5)所述打漿作用表面為借助于粘合材料而將多個耐磨顆粒結合在一起所形成的 研磨表面。(6)粉碎單元包括粉碎箱,該粉碎箱具有廢紙入口以進給和供應廢紙,以及將粉碎 過的廢紙紙漿排放至下游側的排放口,該粉碎箱具有能夠旋轉的攪拌器具,從廢紙入口供 應的廢紙與水相混合并由攪拌器具進行攪拌,且進行粉碎和打漿處理。(7)粉碎單元具有供水器具,以將水供應至粉碎箱。(8)在粉碎箱的廢紙入口處布置有切碎器具,填入廢紙入口的廢紙由該切碎器具 進行預先切碎,并由攪拌器具進行攪拌。(9)粉碎單元的粉碎箱包括在廢紙紙漿循環路徑中,在執行打漿方法時,對粉碎單 元的攪拌器具進行驅動和控制。(10)在廢紙紙漿循環路徑中通過轉換裝置連接有一旁通路徑,所述旁通路徑包括 用于對由打漿器具打漿處理后的廢紙紙漿進行儲存的儲存箱,在執行該打漿方法時,轉換 裝置被驅動和控制以在粉碎單元的粉碎箱與旁通路徑的儲存箱之間進行轉換和選擇使用。本發明的廢紙再循環設備安裝在家具大小的設備殼體中,該廢紙再循環設備包 括制漿單元,該制漿單元用于對廢紙進行粉碎和打漿處理而制作廢紙紙漿;造紙單元,其 對在制漿單元中制作的廢紙紙漿進行處理而制作再循環紙;裝置控制單元,其以與制漿單 元與造紙單元相協作的方式進行驅動和控制,其中制漿單元包括如上所述的制漿裝置。 優選實施例包括(1)本發明廢紙再循環設備的構成包括紙漿濃度調節器具,其用于調節廢紙與充 入該設備中的水的混合比率,并對供入造紙單元中的廢紙紙漿的濃度進行調節,該紙漿濃 度調節器具包括打漿濃度調節器具,其相應于打漿器具的打漿效率而對制漿單元中的廢 紙紙漿的打漿濃度進行調節;造紙濃度調節器具,其相應于最終產生的再循環紙的質量來 調節造紙單元中的廢紙紙漿的造紙濃度;以及紙漿濃度控制器具,其以協作的方式驅動和 控制打漿濃度調節器具與造紙濃度調節器具。(2)造紙濃度調節器具包括分離抽取器具,其用于從在先過程中的制漿部分制 作的廢紙紙漿的總體積中只抽取規定的一小部分;懸浮液制備器具,其通過對由分離抽取 器具分離抽取的規定量的小部分廢紙紙漿添加規定量的水而進行濃度調節,從而制備規定濃度的紙漿懸浮液;造紙濃度控制器具,其以協作的方式驅動和控制分離抽取器具與懸浮 液制備器具。(3)紙漿濃度調節器具為稱重型器具,其通過測量重量而調節在設備中充入的廢 紙和水的混合比率,并調節供入造紙單元中的廢紙紙漿的濃度。
(I)在本發明中,通過在廢紙再循環設備中對廢紙進行粉碎和打漿處理來制作廢 紙紙漿的制漿過程包括對廢紙進行攪拌、擠壓和粉碎處理的粉碎過程;對在粉碎過程中 粉碎的廢紙進行打漿處理的打漿過程,在打漿過程中,打漿作用表面跨微小的打漿間隙相 對布置,通過使用具有一對能夠相對轉動的打漿盤的至少一個打漿器具則形成廢紙紙漿循 環路徑,由打漿器具打漿處理的廢紙紙漿在該廢紙紙漿循環路徑中循環的同時執行打漿過 程,打漿作用表面的打漿間隙從打漿過程的開始至結束逐漸變窄,由此,從打漿過程的開始 至結束能夠實現平順、有效的打漿處理。也就是說,例如,在打漿處理的初始階段,打漿作用表面的打漿間隙被設置成具有 與在先粉碎過程中粉碎的廢紙紙漿的纖維尺寸相應的凈空尺寸,這樣就可促使廢紙紙漿平 順地穿過打漿間隙,從而實現較高的打漿率。而在打漿處理的在后階段中,將所述凈空尺寸 調整為能夠進行打漿處理而得到所需最后尺寸的廢紙紙漿纖維的尺寸,這樣就能最后獲得 所需纖維尺寸的廢紙紙漿。因此,從打漿過程開始至結束則實現了平順且有效的打漿處理。因此,廢紙被分解為纖維級(分解為紙漿),從而將書寫的字符和圖案完全去除和 消除而不能恢復,這樣可安全地防止書寫在字符和圖案中的機密信息或私人信息泄漏或披 露出去,從而確保高機密性。(II)此外,對于這種平順、有效的打漿處理來說,其不需要較大的動力,家具大小 的廢紙再循環設備可安裝在小商店、小辦公室或家庭房間中,能夠可靠地防止書寫在不同 文件上的任何信息(從普通家庭的個體級別的私人信件至政府機關和私營公司的公眾級 別的機密文件)泄漏或披露出去,且運行成本較低。(III)通過布置至少一個打漿器具來形成所述廢紙紙漿循環路徑,在打漿過程中, 由打漿器具打漿處理的廢紙紙漿在廢紙紙漿循環路徑中循環,這樣可根據不同的目的對廢 紙紙漿進行有效的打漿處理,從而實現適當的打漿效果。特別地,由于廢紙再循環設備為家具大小,可在有限的處理空間中形成長度基本 不受限制的無限長度的廢紙打漿處理路徑,家具大小的緊湊的廢紙再循環設備能夠確保與 在大型設備中進行打漿處理相類似的寬廣的打漿處理空間。(IV)該設備還具有紙漿濃度調節器具,其用于對供入造紙單元中的廢紙紙漿的濃 度進行調節,該紙漿濃度調節器具包括打漿濃度調節器具,其相應于打漿器具的打漿效率 而對制漿單元中的廢紙紙漿的打漿濃度進行調節;造紙濃度調節器具,其相應于最終產生 的將循環的再循環紙的質量來調節造紙單元中的廢紙紙漿的造紙濃度。因此廢紙紙漿的濃 度可在兩個階段中進行調節,通過有效利用家具大小的廢紙再循環設備的有限的工作空間 來進行濃度調節,從而實現廢紙循環的較高的操作效率。也就是說,利用打漿濃度調節器具將廢紙紙漿調節到較高的濃度(相對較高的打 漿濃度)是在打漿過程中由打漿器具有效地進行的,該廢紙紙漿由造紙濃度調節器具相應 于最終的再循環紙的質量而被調節至較低的濃度(造紙濃度),且被設置在連續的造紙部 分中,從而可在狹窄的工作空間中有效地執行一系列的廢紙再循環過程。
(V)由于紙漿濃度調節器具為稱重型器具,其通過測量重量確定廢紙和水的混合比率來調節廢紙紙漿的濃度,這樣,如果廢紙是不規律地填入的話,則可靈活的進行濃度調 節。(VI)造紙濃度調節器具包括分離抽取器具,其用于從在先過程中的制漿部分制作的廢紙紙漿的總體積中只抽取規定的一小部分,將用于濃度調節的規定量的水添加到由所 述分離抽取器具分離抽取的規定量的小部分廢紙紙漿中,廢紙紙漿的濃度以小部分的形式 進行調節,而不是以批量的形式,因此,節省了水的消耗,減小了設備尺寸且提高了處理能 力。(VII)使用這種打漿技術的廢紙再循環設備其設備結構緊湊,且其不僅能夠安裝在大辦公室中,而且可安裝在小商店或普通家庭中,從該角度來看,該廢紙再循環設備能夠 可靠地防止機密信息、私人信息或其他信息的泄漏或暴露。結合附圖并通過讀取下面的詳細描述內容可理解本發明的其他目的和特征,該申請的新穎性特征由其權利要求所限定。
圖1所示為本發明優選實施例1中的廢紙再循環設備的總體結構的正視剖視圖。圖2所示為廢紙再循環設備的總體結構的側向剖視圖。圖3所示為廢紙再循環設備的打漿單元的主要構造的部分放大正視圖。圖4所示為作為打漿單元的主要部件的研磨器的內部構造的放大正視圖。圖5所示為打漿單元的研磨器的主要部件的分解透視圖。圖6所示為打漿單元的廢紙紙漿循環路徑的構造的循環圖。圖7所示為廢紙再循環設備的紙漿濃度調節單元的結構框圖。圖8所示為廢紙再循環設備的控制結構的框圖。圖9所示為廢紙再循環設備的總體結構的透視圖。圖10所示為本發明第三優選實施例中的廢紙再循環設備的打漿單元的廢紙紙漿 循環路徑構造的循環圖。圖11所示為本發明第四優選實施例中的廢紙再循環設備的總體構造的剖面側視 圖。
具體實施例方式下面將參考附圖而對本發明的優選實施例進行具體描述。在全部附圖中,同樣的 參考標記指示相同的部件或元件。優選實施例1圖1-9顯示了本發明的廢紙再循環設備,所述廢紙再循環設備1特別地安裝在廢 紙初始源處,該設備用于將所產生的廢紙UP在該場所循環加工成再次使用的紙張,而不用 將廢紙處置或丟棄。這種廢紙UP包括政府機關和私營公司的機密文件、普通家庭的私人信 件和其他用過的無用紙張。如圖9所示,廢紙再循環設備1具有家具大小的尺寸,也就是說其尺寸和形狀類似 于辦公設備,例如書架、儲物柜、書桌、復印機或個人電腦。如圖1所示,該廢紙再循環設備1主要包括制漿單元2、紙漿濃度調節單元(紙漿濃度調節器具)3、造紙單元4和裝置控制 單元5構成,這些裝置部件2-5以緊湊設計的方式容納在設備殼體6中。如上所述,設備殼體6為家具大小,其具體的尺寸和形狀依據其使用目的和用途 來適當設計。在所示的優選實施例中,設備殼體6為方盒,其形狀和尺寸類似于辦公室中使 用的復印機。設備殼體6的外周覆蓋有裝飾性殼罩6a。設備殼體6的底部布置有滾輪96、
96----以作為移位裝置,從而使其可在地板上自由移動。在設備殼體6的頂部布置有可
被封閉的入口 7以供應廢紙UP,在設備殼體的側面布置有可拆卸的循環紙接收盤135以用 于接收循環紙RP、RP...。與該循環紙接收盤135相對地布置有設備殼體6的排放口 136, 從排放口 136排放的再循環紙RP、RP...以層疊的方式被順次接收。制漿單元(制漿裝置)2為對廢紙UP進行粉碎和打漿處理以制作廢紙紙漿的處理 單元,其主要包括粉碎單元10(對廢紙UP進行攪拌、擠壓和粉碎處理)以及對在粉碎單元 10中粉碎的廢紙UP進行打漿處理的打漿單元11。粉碎單元10為對廢紙UP進行攪拌、擠壓和粉碎處理的處理單元,其主要包括粉碎 箱15、攪拌裝置(攪拌器具)16和供水裝置(供水器具)17。粉碎箱15在圖2所示的頂壁處具有用于進給和供應廢紙UP的入口(廢紙入口)7。 用于將粉碎的廢紙紙漿UPP排放至下游側的排放口 9布置在底壁上。粉碎箱15的內部容 積由成批攪拌并處理的廢紙UP的張數決定。在所示優選實施例中,添加了大約98升的水, 粉碎箱15具有能夠攪拌和處理來自普通紙復印機(PPC)的大約500張(大約2000g) A4格 式的廢紙UP的能力(成批處理)。此時,粉碎的廢紙紙漿UPP的濃度大約為2%。通過從 供水裝置17供應水而對該濃度進行調節,該供水裝置17形成紙漿濃度調節單元(紙漿濃 度調節器具)3的一部分。所述入口 7具有能夠開通至設備殼體6的殼罩6a的外部并可被關閉的結構。排放 口 9能夠由開啟閥19打開和關閉且與下面將描述的廢紙紙漿循環路徑39相連通。在排放 口 9的位置處布置有碎屑過濾器20以除去紙夾、圖釘、絲線以及用于將廢紙UP、UP····限 定在一起的其他物件,這些物件在隨后的打漿過程中可能會帶來麻煩。特別地,開啟閥19由曲柄機構26的曲柄運動而打開和閉合,所述曲柄機構26由 驅動馬達25驅動。所述驅動馬達25特別是一種電動機,該驅動馬達25與裝置控制單元5 電氣連接。攪拌裝置16布置在粉碎箱15的內部,且布置有攪拌葉輪30和驅動馬達31。攪拌葉輪30具有可轉動地豎向支撐在粉碎箱15的底部中心位置的轉動軸30a,且 該攪拌葉輪30布置成能夠自由地水平轉動。轉動軸30a的下端通過傳動器具32而與驅動 馬達31的轉動軸31a相耦合且由該轉動軸31a驅動,所述傳動器具32包括傳動輪32a、傳 動帶32b和傳動滑輪32c。通過所述攪拌葉輪30的正向和反向轉動,如果廢紙UP以初始A4紙的形式被直接 攪拌,通過攪拌葉輪30的正轉和反轉施加噴水作用,廢紙UP被有效擴散,這樣可有效地防 止紙張在被纏繞在攪拌葉輪30上。攪拌葉輪30的葉片形狀設計為在正轉和反轉中具有不同的攪拌力(擴散作用),從而可以均勻地粉碎廢紙UP、UP· · · ,且均勻地對其進行打漿處理。根據初步實驗數據來確定諸如正反轉切換時間和攪拌時間的攪拌葉輪30的操作條件,以實現對廢紙UP、UP· · · 所需的粉碎和打漿效果。供水裝置17將水供應至粉碎箱15中,該供水裝置17組成將在下文中描述的紙漿 濃度調節單元(紙漿濃度調節器具)3的打漿濃度調節單元(打漿濃度調節器具)3A。在所顯示的優選實施例中,如圖1所示,供水裝置17包括白水收集箱35、用于 對打漿濃度進行調節的供水泵36以及用于對造紙濃度進行調節的供水泵37。就如將在下 文中描述的那樣,白水收集箱35設計成用于收集在造紙單元4中過濾和脫水而來的白水 K即在造紙過程中由造紙網過濾出的濃度非常低的紙漿水)。在該白水收集箱35中收集 的白水W從供水泵36供入粉碎箱15中,且從供水泵17供入將在下文中描述的濃度調節箱 80中。與此相關,在粉碎箱15的底部布置重量傳感器38,從而對在粉碎箱15中成批處理 的廢紙UP、UP· · · 的量以及水量進行測量和控制,該重量傳感器38電氣連接至裝置控 制單元5。所示優選實施例的重量傳感器38為負載測壓器,其被設計為檢測和測量廢紙UP、 UP· · · 的重量以及供應至粉碎箱15的水的重量在內的總重量。在粉碎單元10的一種具體控制構造中,工作人員首先打開入口 7而將廢紙UP、 UP· · · 填入粉碎箱15中,利用重量傳感器38來檢測和測量重量,當達到規定的量(紙 張數目)時,則通過聲音和/或顯示來通知工作人員。根據所產生的顯示,工作人員關閉 入口 7,供水裝置17被驅動,供水泵36將白水收集箱35中的水W以與所填入的廢紙UP、 UP · · · ·的重量(紙張數目)相應的量供入粉碎箱15中。如果工作人員在將任意量(該任意量小于規定量(紙張數目))的廢紙UP、 UP…·從所述入口 7填入粉碎箱15中之后關閉入口 7,利用重量傳感器38檢測和測量 重量,驅動供水裝置17,適應于所測量的結果而將一定量的水W借助于供水泵36從白水收 集箱35供入粉碎箱15中。在所示的優選實施例中,如上所述,當將大約500張(約2000g)A4格式的廢紙 UP (來自普通紙復印機)填入粉碎箱15中時,此時則通過聲音和/或顯示來通知工作人員, 當入口 7被封閉時,則將大約98升的水供應至供水裝置17中,或者在將任意量(該任意量 小于規定量(紙張數目))的廢紙UP、UP· · 填入時,從供水裝置17供應與該廢紙充填 量相應的水,從而對粉碎的廢紙紙漿UPP的濃度進行控制且將其調節至約2%。在攪拌裝置16中,從設備殼體6的開口或入口 7填入粉碎箱15中的廢紙UP、 UP· · · 在攪拌葉輪30 (由驅動馬達31驅動)的正轉和反轉作用下而于從供水裝置17 所供應的水中攪拌和混合規定的時間(在所示優選實施例中為大約10分鐘至20分鐘),由 此將廢紙UP、UP· · · 粉碎并進行打漿處理,且被轉變成廢紙紙漿UPP。在粉碎單元10的正常操作期間,粉碎箱15的排放口 9由開啟閥19關閉,從而阻 止廢紙UP流或廢紙紙漿UPP流從粉碎箱15流入廢紙紙漿循環路徑39。在下面將描述的打 漿單元11的操作期間,通過開啟閥19打開排放口 9,從而允許廢紙紙漿UPP流與循環流一 起從粉碎箱15流入廢紙紙漿循環路徑39中。打漿單元11是對在粉碎單元10中粉碎過的廢紙UP進行打漿處理的處理單元,更 具體地說,在粉碎單元10中粉碎過的廢紙UP受到壓力作用以及打漿處理,這樣,在廢紙UP 上由墨形成的符號和圖案(包括利用不同的印刷技術在廢紙UP上形成的墨質印刷符號和圖案,或由鉛筆、圓珠筆、墨水筆或其他書寫工具在廢紙UP上形成的墨質符號和圖案)被研磨掉并粉化(直至形成微小纖維)。打漿單元11具有至少一個打漿器具40 (在優選實施例中顯示了一個單元)。打漿器具40為研磨器,其主要具有一對能夠被驅動而相對旋轉的打漿盤41、42, 該成對的打漿盤為圖3和圖4所示的主要部件。成對的打漿盤41、42具有跨微小的打漿間 隙G相對且同心布置的打漿作用表面41a、42a。研磨器(打漿器具)40的打漿作用表面41a、42a的打漿間隙G被設置成在打漿過 程中從研磨器40的開始處直至研磨器40的末端處逐漸變窄,該內容將在下文中描述。在本優選實施例的打漿單元11中,如圖6所示,形成有具有一個研磨器40的廢紙 紙漿循環路徑39,被打漿處理及加工的廢紙紙漿UPP在研磨器40的作用下在循環系統中循 環規定的時間。通過廢紙紙漿循環路徑39來執行所述打漿過程,盡管家具大小的設備殼體6的處 理空間較小且有限,但可形成長度基本不受限制的無限長度的廢紙紙漿循環路徑。這樣就 可確保實現與在大型設備中進行打漿處理相接近的寬敞的打漿處理空間,從而可根據應用 目的而實現適當的打漿效果。此外,由于在整個打漿過程中只使用一個研磨器40進行打漿處理,該一個研磨器 40起到從打漿過程開始處的研磨器至打漿過程結束處的研磨器的多個研磨器的功能。特別 地,研磨器40的打漿作用表面41a、42a的打漿間隙G受控且被調整而從打漿過程開始至結 束逐漸變窄。所示優選實施例中的研磨器40布置在用于構成所述設備殼體6的設備主體95 上,且與粉碎單元10的粉碎箱15相鄰布置,并包括與粉碎單元10的粉碎箱15相連通的打 漿箱45、可相對轉動地布置在打漿箱45中的一對打漿盤41、42、對所述一對打漿盤41、42 進行驅動而使其相對轉動的旋轉驅動源46、用于對所述一對打漿盤41、42的打漿間隙G進 行調整的間隙調整器具47 (參見附圖3)。打漿箱45形成為封閉的圓筒形狀以容納所述成對的打漿盤41、42,并具有進給口 45a和排放口 45b,所述進給口 45a用于供應來自上游側的廢紙紙漿UPP,而所述排放口 45b 則將經打漿處理的廢紙紙漿UPP排放到下游側。更具體地說,所述進給口 45a在打漿箱45的底部中心沿豎向開放,而排放口 45b 在打漿箱45的周向側面沿水平方向開放。進給口 45a和排放口 45b分別通過循環管路39a、 39b而與粉碎單元10的粉碎箱15相連通,如圖2和圖6所示。所述排放口 45b還通過一排 放管路49而與廢紙紙漿收集箱50相連通。 附圖標記51指示的是一換向閥,通過該換向閥51的換向作用,從排放口 45b排放 的廢紙紙漿UPP被選擇性地逆流入粉碎箱15中,或者被收集在廢紙紙漿收集箱50中。所 述換向閥51特別是一電磁開啟閥且與所述裝置控制單元5電氣連接。所述成對的打漿盤41、42中的一個是在轉動方向上固定的打漿盤,而另一個是能 夠轉動的打漿盤,在附圖5所示的優選實施例中,上打漿盤41是可轉動的一側,而下打漿盤 42是固定側。下固定側打漿盤42通過螺栓型的中空固定元件52固定在打漿箱45的底部內側, 而上側可旋轉打漿盤41與該固定側打漿盤42同心地相對布置,且可跨一微小的打漿間隙G而相對于該固定側打漿盤42進行轉動。所述可旋轉一側的打漿盤41通過一轉動軸54而與驅動馬達46相結合并由其驅 動,所述轉動軸54支撐在設備基座53上,該設備基座53固定安裝在設備主體95上,所述 轉動軸54可轉動且可在軸向上移動。轉動軸54借助于軸承56、56而可轉動地支撐在間隙調整器具47的提升部件55 上(將在下文中描述)。所述可轉動側的打漿盤41借助于螺母安裝部件57同心且整體性 地布置于轉動軸54的前端部54a上,轉動軸54的基端部54b通過軸耦合件58與驅動馬達 46的轉動軸46a相結合并由其驅動,所述基端部54b與所述轉動軸46a在轉動方向上形成 一整體且可在軸向上相對移動。驅動馬達46為旋轉驅動源,其使所述成對的打漿盤41、42相對轉動和運動。特別 地,該驅動馬達46為電動機,該驅動馬達46電氣連接至所述裝置控制單元5。轉動軸54的前端部54a通過打漿箱45的頂板中心處的開口 59而與打漿箱45的 內側相對布置,所述開口 59與轉動軸54之間的間隔未被密封。打漿箱45的內部和外部相 互連通而簡省了密封結構。該位置處的密封性能是通過對廢紙紙漿UPP的體積進行控制和 調整而使得自排放口 45b的排放量大于自進給口 45a的供應量來保證的。具有所述微小打漿間隙G的所述打漿盤41、42的相對側41a、42a相協作而形成打 漿作用表面。這些相對的打漿作用表面41a、42a形成為研磨表面,所述研磨表面具有由粘 合材料粘合在一起的多個研磨顆粒。如圖4、5所示,兩個打漿作用表面41a、42a均形成為 錐形,這樣它們的直徑尺寸在相對的方向上連續變大,環形的平坦表面41b、42b形成為使 得所形成的外周緣相互平行,這些環形的平坦表面41b、42b形成所述打漿間隙G。換句話說,在所述成對的打漿盤41、42中,在固定側打漿盤42的打漿作用表面42a 的中心位置處形成有與打漿箱的進給口 45a同心地相連通的入口 60。形成在成對打漿盤 41,42的打漿作用表面41a、42a的外周緣上的兩個環形平坦表面41b、42b與打漿箱45的排 放口 45b相連通而形成具有打漿間隙G的出口 61。在旋轉側打漿盤11的外周上沿周向方向以規定的間隔布置多個葉片62、
62.......這些葉片62、62......起到泵的作用,其借助于由所述旋轉側打漿盤41的旋轉
所產生的離心力的作用而將從排放口 61排放的廢紙紙漿UPP朝著打漿箱45的排放口 45b 擠壓。旋轉側打漿盤41在驅動源的驅動馬達46的作用下相對于固定側打漿盤42而被 驅轉,從粉碎單元10的粉碎箱15供應的廢紙紙漿UPP通過打漿箱45的進給口 45a而進入 打漿空間B,且從入口 60進入打漿空間B,且穿過打漿空間B而承受由相對旋轉的打漿作用 表面41a、42a所產生的加壓和打漿作用,在廢紙UP上形成符號和圖案的墨質微粒就被粉化 且被毀壞,廢紙紙漿UPP就通過出口 61從打漿箱45的排放口 45b排放出去。在廢紙紙漿UPP從所述出口 61排放時,其在具有打漿間隙G的出口 61的位置處 會進一步受到壓力作用和打漿作用,并借助于打漿間隙G的作用而粉化成規定的微米級大 小(變成微小纖維)。與此相關,在如上所述的本優選實施例中,在循環打漿過程的廢紙紙漿循環路徑 39中安裝有一個研磨器40 (參見圖6),所述一個研磨器40起到多個研磨器的作用,即起到 從打漿過程開始處的研磨器到打漿過程結束處的研磨器的作用,研磨器40的打漿間隙G受到間隙調整器具47的控制和調節而從打漿過程開始直至結束逐漸變窄。在圖3中特別顯示了間隙調整裝置47,其中,成對的打漿盤41、42在轉動軸線方向上相對運動,從而對這些打漿盤41、42的打漿間隙G進行控制和調節。該間隙調整裝置47 主要包括移動裝置65和用于驅動該移動裝置65的驅動源66。所述移動裝置65用于使旋 轉側打漿盤41在轉動軸線方向(即在轉動軸54的軸向方向)上移動。移動裝置65具有上面所述的提升部件55以及用于使該提升部件55進行轉動和移動的旋轉機構67。提升部件55接近為圓筒形,且如圖3所示被支撐在設備基座53上以 在所述成對的打漿盤41、42上同心地豎向往復運動。旋轉軸54通過軸承56、56可轉動地支 撐在該提升部件55內部。在提升部件55的上端整體性地布置有旋轉機構67的齒輪67a, 與該齒輪67a相嚙合的小齒輪67b固定安裝在作為驅動源的驅動馬達66的轉動軸66a上。驅動馬達66特別為電動機,該驅動馬達66電氣連接至所述裝置控制單元5。通過該驅動馬達66的轉動,提升部件55與轉動軸54 —起在旋轉機構67的作用下在設備基座53上上升和下降。與轉動軸54成為一體的旋轉側打漿盤41在豎向上朝著 固定側打漿盤42移動,即為在轉動軸線方向上移動,由此對兩個打漿盤41、42的打漿間隙 G進行控制和調節。為此目的,布置有一位置檢測傳感器(未顯示)以檢測旋轉側打漿盤41的升降位 置。根據該位置檢測傳感器的檢測結果而對驅動馬達66進行驅動和控制。可利用用于檢 測所述驅動馬達66的轉數的編碼器、用于檢測旋轉機構67的齒輪67a或小齒輪67b的轉 動位置的接近傳感器或用于直接檢測所述旋轉側打漿盤41的升降位置的接近傳感器來實 現所述位置檢測傳感器,在所示的優選實施例中,使用了用于檢測旋轉機構67的齒輪67a 的轉動位置的接近傳感器。該位置檢測傳感器電氣連接至所述位置控制單元5。利用如圖6所示的間隙調節裝置47與循環泵69相互協作而對所述打漿盤41、42 的打漿間隙G進行控制和調節。所述循環泵69在廢紙紙漿循環路徑39中進行的循環打漿 過程中用作為循環器具。也就是說,如圖6所示,廢紙紙漿循環路徑39包括循環管路39a、39b,其借助于 粉碎單元10的粉碎箱15而形成為環形回路;循環泵69 ;—個研磨器40。在循環管路39b 的中間位置處,一排放管路49通過換向閥51產生分支而與廢紙紙漿收集箱50相連通。由粉碎單元10粉碎和處理的廢紙紙漿UPP借助于循環泵69而在所述廢紙紙漿循 環路徑39中循環,通過研磨器40執行所述打漿過程,與此同時通過所述間隙調整裝置47 對研磨器40的打漿作用表面41a、42a的打漿間隙G進行調整以使其從打漿過程開始直至 結束逐漸變窄。研磨器40的打漿間隙G通過間隙調節裝置47以下述方式進行控制和調節(i)將 研磨器40的打漿間隙G控制成從打漿過程開始直至結束逐漸變窄,(ii)將將研磨器40的 打漿間隙G控制成從打漿過程開始直至結束連續變窄,其他方面,在所示的優選實施例中 使用前面所述的方法。依據通過對廢紙紙漿UPP的濃度和借助于循環泵69所進行的廢紙紙漿UPP的循 環流動流量和時間之間的關系進行測試所獲得的條件,可適當確定研磨器40的打漿間隙G 逐漸變窄的時間和幅度,而使得經打漿處理的廢紙紙漿UPP不會被卡滯在所述打漿間隙G 內。
在所示的優選實施例中,所示條件設置如下(a)被打漿處理的廢紙紙漿UPP的濃度約為2 % ;(b)研磨器40的打漿間隙G的尺寸依據下述時間而分為4個階段;第一階段打漿間隙G為1mm,循環5分鐘;第二階段打漿間隙G為0. 4mm,循環25分鐘;第三階段打漿間隙G為0. 12mm,循環45分鐘;第四階段打漿間隙G為0. 05mm,將經打漿處理的紙漿排放并收集的廢紙紙漿收集箱50中。粉碎單元10的粉碎箱15被包含在廢紙紙漿循環路徑39中,因此在打漿過程中, 粉碎單元10的攪拌裝置16被驅動、控制,粉碎單元10與打漿單元11同時被驅動。換句話說,在循環打漿過程中,在廢紙紙漿UPP從粉碎箱15流出而流入廢紙紙漿 循環路徑39中時,由研磨器40打漿處理的廢紙紙漿UPP流入粉碎箱15中,因此,在粉碎箱 15中,廢紙紙漿UPP的成分的打漿共存度是不同的,借助于攪拌裝置16的攪拌作用,粉碎箱 15中的廢紙紙漿UPP的打漿程度變得更均勻,從而改善了打漿過程。廢紙紙漿收集箱50為對由打漿單元11打漿和粉化至所需尺寸的廢紙紙漿UPP進 行收集的位置。在該位置收集的廢紙紙漿UPP在被送入接下來的造紙過程的造紙單元4中 之前被送入紙漿濃度調節單元(紙漿濃度調節器具)3中,且被混合和調節至與將循環使用 的再循環紙RP的最終紙質量相應的造紙濃度,從而制備出紙漿懸浮液PS。紙漿濃度調節單元3為稱重型器具,其通過測量重量而對供入所述設備的廢紙UP 和水W的混合比率進行調節,并對供入造紙單元4的廢紙紙漿UPP的濃度進行調節。如 圖7中具體顯示的那樣,該紙漿濃度調節單元3包括打漿濃度調節單元(打漿濃度調節器 具)3A、造紙濃度調節單元(造紙濃度調節器具)3B和紙漿濃度控制單元(紙漿濃度控制器 具)3C。打漿濃度調節單元3A用于相應于打漿單元11的效率而對制漿單元2中的廢紙紙 漿UPP的打漿濃度進行調節,其主要包括供水裝置17的用于對打漿濃度進行調節的供水泵 36(如上所述)以及打漿濃度控制單元70。由打漿濃度調節單元3A的供水泵供應的白水W的供應量優選確定為使得由攪拌 裝置16粉碎和打漿處理的廢紙紙漿UPP的打漿濃度例如為最大濃度,該最大濃度為用于執 行接下來的打漿過程所用的打漿單元11的研磨器40的打漿能力所允許的最大濃度。如上 所述,該打漿濃度設定為約2%。打漿濃度控制單元70驅動和控制供水泵36而根據重量傳感器38的測量結果將 所需量的水供入粉碎箱15中。該打漿濃度控制單元70形成所述裝置控制單元5的一部分, 該內容將在下文中描述。造紙濃度調節單元3B用于根據將循環使用的再循環紙RP的最終紙質量而將造紙 單元4中的廢紙紙漿UPP的造紙濃度調節至適當的濃度,該造紙濃度調節單元3B特別設 計為通過分離系統而對在制漿單元2中制作的廢紙紙漿UPP的濃度進行調節,該造紙濃度 調節單元3B主要包括分離抽取單元(分量抽取器具)75、懸浮液制備單元(懸浮液制備器 具)76、以及造紙濃度控制單元(造紙濃度控制器具)77。分離抽取單元75設計成從在制漿單元2的在先過程中制作的廢紙紙漿UPP的總體積中只分離和抽取規定的小部分,其主要包括用于分離和抽取的廢紙紙漿供給泵81,該 廢紙紙漿供給泵81用于抽取廢紙紙漿收集箱50中的廢紙紙漿UPP,并將其送入濃度調節箱 80中。懸浮液制備單元76通過對由分離抽取單元75分離抽取的所述規定量的小部分廢紙紙漿添加規定量的水而對其濃度進行調節,從而制備出規定濃度的紙漿懸浮液,該懸浮 液制備單元76主要包括供水裝置17的供水泵37。盡管在附圖中沒有具體顯示,但在該濃度調節箱80的底部布置有與上述粉碎箱15中相同的負載測壓器形式的重量傳感器,從而對供入濃度調節箱80中的廢紙紙漿UPP以 及用于濃度調節的水進行測量,該重量傳感器電氣連接至所述裝置控制單元5。所述造紙濃度控制單元77通過與所述分離抽取單元75和懸浮液制備單元76相 協作而起到控制作用,其形成為裝置控制單元5的一部分,為了執行造紙濃度調節過程,則 需對所述分離抽取單元75和懸浮液制備單元76的泵81、37進行協作控制。也就是說,從來自打漿單元11而收集在廢紙紙漿收集箱50內的廢紙紙漿UPP的 總體積(在所顯示的優選實施例中,大約2000g的廢紙UP+100升的水W)中,由廢紙紙漿供 給泵81分出廢紙紙漿UPP的規定部分(在所示的優選實施例中為1升),并將其輸送且容 裝在濃度調節箱80中。這樣,利用重量傳感器對其重量進行檢測和測量,且將該測量結果 發送到裝置控制單元5。接下來,對應于廢紙紙漿UPP所分離出的規定部分,利用供水泵37將規定量的稀 釋水W(在所顯示的優選實施例中,該稀釋水為9升,其實際上是由重量傳感器測量的)從 白水收集箱35供入濃度調節箱80中。因此,在濃度調節箱80中,打漿濃度(在所顯示的優選實施例中為2%)的廢紙紙 漿與水W混合并被稀釋,從而混合而制備出規定濃度的紙漿懸浮液PS (在所示優選實施例 中為約0. 2%的濃度,即目標濃度)。以這種方式制備的紙漿懸浮液PS的目標濃度是基于初步的試驗結果考慮下述造 紙單元4的造紙能力來確定的,在所顯示的優選實施例中,該目標濃度被設置為上述的約 0.2%的濃度。在濃度調節箱80中制備的造紙濃度為目標濃度(0. 2% )的紙漿懸浮液PS從該濃 度調節箱80借助于一第一懸浮液供給泵83傳輸并供給到紙漿供給箱84中,且在紙漿供給 箱84中暫時存儲以在造紙單元4的接下來的過程中使用。然后,對在廢紙紙漿收集箱50 中的廢紙紙漿UPP的總體積類似地重復進行上述造紙濃度調節過程。該紙漿供給箱84布 置有第二懸浮液供給泵85,其用于將紙漿懸浮液PS供給到造紙單元4的造紙處理單元90 中。攪拌裝置82布置在紙漿進給箱84中,借助于該攪拌裝置82的攪拌作用,所存儲 的紙漿懸浮液PS的整體造紙濃度被均勻地保持為規定值。這樣,利用該造紙濃度調節單元3,不僅可對濃度進行批量調節,而且可對少量的 分離部分進行調節,從而顯著地降低了水量消耗,并可明顯減小濃度調節箱80的形狀和尺 寸,從而使得該廢紙再循環裝置1可以緊湊的尺寸而被整體容裝。紙漿濃度調節單元3C設計成以協作的形式驅動控制所述打漿濃度調節單元3A和 所述造紙濃度調節單元3B,特別地,其從打漿濃度調節單元3A的打漿濃度控制單元70收集紙漿濃度控制信息(廢紙UP的填充量、供入粉碎箱15的供水量、廢紙紙漿UPP的打漿濃度 等),并根據該控制信息而將造紙濃度控制信息(廢紙紙漿UPP的目標造紙濃度、從廢紙紙 漿收集箱50分離抽取的廢紙紙漿UPP的分離抽取量、供入濃度調節箱80的供水量等)傳 輸到造紙濃度調節單元3B的造紙濃度控制單元77,從而執行如上所述的造紙濃度調節過 程。所述造紙濃度控制信息用于將在制漿單元2中制作的廢紙紙漿UPP的濃度調節至目標 值(造紙濃度)。造紙單元4為對在制漿單元2中制作的廢紙紙漿UPP進行處理來制作再循環紙RP的處理位置,其主要包括造紙處理單元90、脫水輥壓單元91和烘干處理單元92。造紙處理單元90是利用來自制漿單元2的紙漿供給箱84的廢紙紙漿UPP與水W 混合產生的紙漿懸浮液PS的漿料制作濕紙的場所,其主要包括造紙輸送器100和紙漿供給 單元101。造紙輸送器100用于輸送紙漿懸浮液同時進行處理,它具有平直地布置在其運行 方向上的造紙網結構的網帶105,所述造紙網結構由用于對紙漿懸浮液PS進行過濾和脫水 的無數的網格構成。特別地,所述造紙輸送器100主要包括形成為環形帶結構的網帶105,其用于輸 送濾紙漿懸浮液PS且對其進行加工;一驅動馬達106,其用于驅動網帶105并使所述網帶 105運動。用于組成所述網帶105的造紙網結構的盤件的材料為用于對紙漿懸浮液PS進 行適當過濾和脫水的材料,其由造紙網結構的無數的網格構成,所述材料的優選包括聚丙 烯(PP)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰胺(PA)(注冊商標通常稱作尼龍)和不銹鋼 (SUS)和其他抗腐蝕性優異的材料,在所示實施例中,所述網帶105由耐熱性良好的PET制 成。如圖1所示,網帶105通過驅動輥107、驅動輥108、支撐輥109、脫水輥115和初級 脫水輥117可旋轉地懸置和支撐,并且通過驅動輥107驅動并連接至驅動馬達106。網帶105的造紙處理長度L被限定為網帶105在家具大小的設備殼體6中的線性 運動方向長度(在所述的情況下,為附圖1中的側向長度)的范圍內。網帶105的運行速度考慮造紙過程中的不同情況來設置,其優選設置在0. Im/ min-lm/min的范圍內,且在該優選實施例中設置為0. 2m/min。順便說一下,在常規的大型 廢紙再循環場站中,這種造紙網帶的運行速度被設置為至少高于lOOm/min,在更快的系統 中超過 1000m/min。如圖1所示,網帶105布置成向上傾斜并平直地沿其運行方向運行,在有限安裝空 間中,網帶105在造紙處理長度L中被顯著延伸,從而增大了與網帶105的造紙網結構相關 的過濾和脫水效率。特別地,用于驅動網帶105的驅動馬達106是電動機,并電連接至裝置控制單元5。 所述驅動馬達106也被用作下文所述的脫水輥壓單元91和烘干處理單元92的驅動源。紙漿供給單元101是用于將來自制漿部分2的紙漿懸浮液PS供應到網帶105上 的場所,通過該紙漿供給單元101的作用,紙漿懸浮液PS均勻供給并散布在網帶105的上 表面上。所述造紙處理單元90布置在造紙輸送器100的造紙過程的起始端位置。盡管附圖中未顯示紙漿供給單元101的具體結構,但例如在待審查的日本專利申請No. 2007-308837中披露了一種基本結構。
借助于第二懸浮液供給泵85而從紙漿供給箱84供給到紙漿供給單元101中的紙 漿懸浮液PS以規定的量被暫時存儲在該制漿供給單元101中,并通過網帶105的保持作用 而均勻地分布在網帶105的頂面上。均勻分布在網帶105頂面上的紙漿懸浮液PS通過網 帶105在箭頭指示方向上的運行作用而與網帶105 —起輸送,并且在重力作用下通過網帶 105的網格過濾且脫水,從而制成濕紙RP0。通過網帶105過濾和脫水得到的白水W(在造紙過程中由造紙網過濾的極低濃度 的紙漿水)被收集到如上所述的供水裝置17的白水收集箱35中。脫水輥壓單元91是用于擠壓網帶105上的濕紙RPO并使其脫水的場所,所述脫水 輥壓單元91位于造紙處理單元90和如下所述的烘干處理單元92的接合處。特別地,如圖1所示,位于下游側的烘干處理單元92的光滑表面帶125(將在下文 中描述)和位于上游側的造紙處理單元90的網帶105布置為上下層,光滑表面帶125和網 帶105的上下鄰接部分形成接合部,脫水輥壓單元91從上下側碾壓并擠壓網帶105和光滑 表面帶125。圖中并未顯示脫水輥壓單元91的具體結構,但在待審查的日本專利申請 No. 2007-308837中披露了一種基本結構。即為脫水輥壓單元91主要包括脫水輥115、壓 輥116和驅動馬達106,還包括輔助部件,即初級脫水輥117和阻漿輥118。脫水輥115從下側碾壓網帶105,特別地,圖中盡管未具體顯示,所述脫水輥115由 高硬度材料的圓柱形輥和由卷繞在圓柱形輥外周上的具有細小且連續的小孔的多孔材料 制成的脫水層制作而成。如下文所述,壓輥116從上側碾壓并擠壓烘干處理單元92的光滑表面帶125。特 別地,該壓輥116是由高剛性材料制成的圓柱形輥。在所示優選實施例中,壓輥116為不銹 鋼圓柱形輥。脫水輥115和壓輥116特別地被驅動并連接到同一驅動馬達106上,所述脫水輥 115和壓輥116被共同驅動且進行轉動。在這種情況下,脫水輥115與壓輥116被驅動旋轉 而使得脫水輥115和壓輥116的外周以較小的轉速差在網帶105和光滑表面帶125的接觸 表面(網帶105的下側和光滑表面帶125的上側)上相互碾壓并接觸,而在其外周之間壓 緊、碾壓和擠壓網帶105和光滑表面帶125。更特別地,壓輥116的轉速被設置成稍微大于脫水輥115的轉速,并由此將光滑表 面帶125的運行速度設置成大于網帶105的運行速度。在這種配置中,如下所述,當由脫水 輥壓單元91擠壓和脫水的濕紙RPO被碾壓且從處于下側的網帶105的上側運輸至處于上 側的光滑表面帶125的下側上時,對濕紙RPO施加張緊力,從而有效地防止濕紙RPO產生皺褶。在所示優選實施例中,驅動馬達106與如下所述的造紙處理單元90的驅動馬達是 共用的。通過驅動馬達106的驅動,所述脫水輥115和壓輥116從上下側碾壓并擠壓網帶 105和光滑表面帶125而使其處于壓緊狀態,網帶105上濕紙RPO所含的水分通過網帶105 被脫水輥115所吸收和脫水。擠壓并被脫水而來的白水W被收集在供水裝置17的白水收 集箱35中。
設置初級脫水輥117和阻漿輥118用于輔助脫水輥壓單元91中的壓輥116和脫水輥115的擠壓及脫水作用。初級脫水輥117布置在脫水輥壓單元91的上游側,且通過從下側對網帶105進行滾壓而施加張力的位置。圖中未具體顯示初級脫水輥117的具體結構,但其具有與脫水輥115相似的結構,所述初級脫水輥117包括由高硬度材料制成的圓柱形輥;和由卷繞在圓柱形輥外周上的 具有細小且連續的小孔的多孔材料制成的脫水層。均勻布置在網帶105的頂面上并且與網帶105 —起輸送的濕紙RPO通過網帶105進行過濾和脫水,并且同時通過初級脫水輥117進行吸收和脫水,從而初步地輔助壓輥116 和脫水輥115的擠壓和脫水作用。如圖1所示,阻漿輥118布置在脫水輥壓單元91的上游側附近位置,從而從上側碾壓并擠壓光滑表面帶125而使光滑表面帶125壓緊位于下側網帶105上的濕紙RP0。通過脫水輥壓單元91進行擠壓和脫水的濕紙RPO被傳送到脫水輥壓單元91的下游側位置,且從處于下側的網帶105的上側被傳送并碾壓到處于上側的光滑表面帶125的 下側,與光滑表面帶125 —起輸送,通過烘干處理單元92進行烘干處理。這種傳送作用被認為是由光滑表面帶125的光滑表面結構所引起。即,下側的網 帶105的表面為具有許多連續細小孔的細小凸凹表面,而處于上側的光滑表面帶125的表 面為不具有孔的光滑表面,因此,稍微含有水分的濕紙RPO通過表面張力作用而被吸附到 光滑表面帶125表面上。烘干處理單元92是在對在造紙處理單元90中進行的造紙過程之后、通過對由脫 水輥壓單元91擠壓和脫水的濕紙RPO進行烘干而得到再循環紙RP的場所,所述烘干處理 單元92主要包括烘干輸送機121和加熱及烘干單元122。烘干輸送機121被設計用于輸送在脫水輥壓單元91中擠壓和脫水的濕紙RPO且 使其平滑,該烘干輸送機121包括光滑表面帶125和用于驅動所述光滑表面帶125的驅動 馬達106。所述光滑表面帶125設計用于在加熱和烘干濕紙RPO的同時輸送濕紙RP0,特別 地,它是由具有規定寬度的光滑表面結構的板元件連接而形成的具有規定長度的環狀環形 帶。光滑表面結構的板元件能夠將濕紙RPO —側修整為適當的平滑表面,所述板元件由承 受由如下所述的加熱及烘干單元122的加熱作用的材料制成,優選地,所述板元件由彈性 的耐熱材料制成,例如氟樹脂或不銹鋼,并且在所示優選實施例中使用了氟樹脂帶。如圖1所示,光滑表面帶125通過驅動輥126、隨動輥127、128、壓輥116、阻漿輥 118、光滑表面精軋輥129、129和初級脫水輥117可轉動地被懸置和支撐,并且通過驅動輥 126連接至驅動馬達106并由其驅動。用于驅動光滑表面帶125的驅動馬達106通常也用作如上所述的造紙輸送器100 和脫水輥壓單元91的驅動源。加熱及烘干單元122是用于加熱位于光滑表面帶125上的濕紙RPO并使其烘干的 場所,并且具有加熱板130,所述加熱板130作為加熱單元布置在光滑表面帶125的運行路徑上。所示優選實施例中的加熱板130設置在光滑表面帶125運行路徑的水平運行部分上,更特別地,其設置為通過光滑表面帶125而對處于光滑表面帶125上的濕紙RPO進行間 接加熱并烘干。在光滑表面帶125的運行路徑上,設置兩個光滑表面精軋輥129、129。兩個光滑表面精軋輥129、129連續地碾壓并壓緊光滑表面帶125上的濕紙RP0,并且將與光滑表面帶 125表面相接觸的濕紙RPO的一側和相對表面加工成適當的光滑表面。在光滑表面帶125的加熱及烘干單元122的下游側,設置分割構件131。特別地, 分割構件131為阻熱彈性刮刀,在光滑表面帶125上烘干并輸送的紙即再循環紙RP通過該 分割構件而與光滑表面帶125的保持表面順次分開。就此而言,在分割構件131的下游側,即,在光滑表面帶125運行路徑的末端位置 設置固定尺寸的切割件132,從光滑表面帶125分離的再循環紙RP被該固定尺寸的切割件 132切割至規定形狀(在優選實施例中為A4格式尺寸),從而得到再適用大小的再循環紙 RP,并從設備殼體6的排出口 136排出。裝置控制單元5以互聯的方式自動控制驅動單元的操作,所述驅動單元為例如制 漿單元2、紙漿濃度調節單元3和造紙單元4。所述裝置控制單元5特別地由包括CPU、R0M、 RAM和輸入/輸出(I/O)端口的微型計算機構成。裝置控制單元5存儲用于互聯和執行如下過程的程序,所述過程為制漿單元2的 制漿過程、紙漿濃度調節單元3的紙漿濃度調節過程以及造紙單元4的造紙過程。如圖8 所示,該裝置控制單元5包括主控制單元140 ;粉碎控制單元141,其用于控制制漿單元2 中的粉碎單元10(16)的驅動源31 ;打漿控制單元142,其用于控制打漿單元11(40,47)的 驅動源46、66、69 ;紙漿濃度控制單元3C,其用于控制紙漿濃度調節單元3 (3A,3B)的驅動源 36、37、81、82 ;造紙控制單元143,其用于控制造紙單元4中的造紙處理單元90、脫水單元 91以及烘干處理單元92的驅動源85、106、130、132。主控制單元140存儲用于驅動單元2 (10,11)、3(3A,3B)、4 (90,91,92)的驅動所需 的不同信息,例如粉碎單元10中的攪拌裝置16的驅動時間和轉速;供水裝置17的供水時 間和供水量;打漿單元11中的循環泵69的驅動時間和循環量;研磨器40的驅動時間和轉 速;間隙調節器具47的打漿間隙G的調節時間和調節量;造紙單元4中的輸送器100、121 的運行速度;加熱及烘干單元122的驅動時間;固定尺寸切割件132的操作時間,以及通 過鍵盤適當選擇輸入的其他信息和作為數據的類似預先確定信息,根據這些控制數據,接 收重量傳感器38、位置檢測傳感器以及其他傳感器的檢測結果,由此對控制單元141、142、 3CU43進行適當控制。在接通電源時啟動具有這種結構的廢紙再循環設備1,由裝置控制單元5相互協 作地自動控制各個控制單元2(10,11)、3 (3A,3B)、4 (90,91,92),由此,使填入設備殼體6的 入口 7中的廢紙UP、UP...由制漿單元2的粉碎單元10和打漿單元11對其進行粉碎和打 漿處理,從而制作廢紙紙漿UPP。然后在紙漿濃度調節單元3中制備具有造紙濃度的紙漿懸 浮液PS。在造紙單元4的造紙處理單元90、脫水輥壓單元91以及烘干處理單元92中對該 紙漿懸浮液PS進行處理而產生再循環紙,且將所產生的再循環紙RP從設備殼體的排放口 136b排放至循環紙接收盤135中。在制漿單元2中,通過粉碎控制單元141和打漿控制單元142對所述驅動單元進 行自動的互聯控制,執行過程如下
i)如上所述,工作人員將由普通打印機產生的A4格式的規定量的廢紙UP(在所示的優選實施例中為大約500張或約2000g)填入粉碎箱15中,在由聲音和/或顯示提示之 后關閉入口 7,并將大約98升的水供應至供水裝置17中。ii)驅動攪拌裝置16,填入粉碎箱15中的廢紙UP、UP · · · ·在攪拌葉輪30 (由 驅動馬達31驅動)的正轉和反轉作用下而于從供水裝置17所供應的水中攪拌規定的時間 (在所示優選實施例中為大約10分鐘至20分鐘),由此將廢紙UP、UP · · · ·粉碎并進行 打漿處理以轉變成廢紙紙漿UPP0iii)通過將攪拌裝置16驅動規定的時間,廢紙UP、UP · · ·被轉變成廢紙紙漿 UPPo通過所述開啟閥19打開粉碎箱15的排放口,粉碎箱15與廢紙紙漿循環路徑39相連 通。打漿單元11的循環泵69、研磨器40和間隙調節器具47被驅動。粉碎單元10的攪拌裝置16被驅動,殘留在粉碎箱15中的廢紙紙漿UPP以及逆流 入粉碎箱15中的廢紙紙漿UPP被攪動,這樣使得粉碎箱15中的廢紙紙漿UPP的打漿程度 變得均勻,從而促進了打漿過程的進行。iv)在附圖6中,由粉碎單元10粉碎的廢紙紙漿UPP在循環泵69的作用下在廢紙 紙漿循環路徑39中循環,并由研磨器40進行打漿處理(打漿過程)。此時,利用間隙調節 器具47對研磨器40的打漿作用表面41a、42a的打漿間隙G進行調節而使其從打漿過程開 始直至結束而逐漸變窄。所述打漿過程持續進行。ν)在所示的優選實施例中,如上所述,在第一階段,打漿間隙G被調整為1mm,廢紙 紙漿UPP循環5分鐘,且由研磨器40加壓并進行打漿處理。vi)在第二階段打漿間隙G被調整為0. 4mm,廢紙紙漿UPP循環25分鐘,且由研 磨器40加壓并進行打漿處理。vii)在第三階段打漿間隙G被調整為0. 12mm,廢紙紙漿UPP循環45分鐘,且由 研磨器40加壓并進行打漿處理。viii)在最后的第四階段打漿間隙G被調整為0. 05mm,廢紙紙漿UPP由研磨器40 加壓并進行打漿處理,且被粉化成規定的微米級尺寸(形成為微小纖維)。ix)將廢紙紙漿循環路徑39的換向閥51換向,從研磨器40排放的廢紙紙漿UPP 被排放出來且通過排放管路49而收集在廢紙紙漿收集箱50中。χ)在廢紙紙漿收集箱50中收集的廢紙紙漿UPP的濃度由紙漿濃度調節單元3的 打漿濃度調節單元3Β以如上所述的分離處置形式而調節適當的造紙目標濃度,且在接下 來的過程中將其輸送至造紙單元4,并被循環處理成紙。在具有這種構造的廢紙再循環設備1實現了下述技術效果。(1)用于對廢紙UP進行粉碎處理和打漿處理并制作廢紙紙漿UPP的制漿過程包 括對廢紙UP進行攪拌、擠壓和粉碎處理的粉碎過程;對在粉碎過程中粉碎的廢紙UP進行 打漿處理的打漿過程,在打漿過程中,打漿作用表面41a、42a跨微小的打漿間隙G相對布 置,通過布置具有一對能夠相對轉動的打漿盤的研磨器(打漿器具)40則形成廢紙紙漿循 環路徑39,由研磨器40打漿處理的廢紙紙漿UPP在該廢紙紙漿循環路徑39中循環且同時 執行打漿過程,打漿作用表面41a、42a的打漿間隙G被調整而從打漿過程的開始至結束逐 漸變窄,由此,從打漿過程的開始至結束能夠實現平順、有效的打漿操作。也就是說,例如,在打漿過程的初始階段,打漿作用表面41a、42a的打漿間隙G被設置成具有與在先粉碎過程中粉碎的廢紙紙漿UPP的纖維尺寸相應的凈空尺寸,這樣就可 促使廢紙紙漿UPP平順地浸入并穿過打漿間隙同時保持較高的打漿率。而在打漿處理的在 后階段中,將所述凈空尺寸調整為將廢紙紙漿UPP粉化為所需最后尺寸的廢紙紙漿纖維尺 寸,這樣就能最后獲得所需纖維尺寸的廢紙紙漿UPP。因此,從打漿過程開始至結束,在有限 的狹窄工作空間中實現了平順且有效的打漿處理。因此,廢紙UP被分解為纖維級(分解為紙漿),從而將書寫在紙上的字符和圖案完 全去除和消除而不能恢復,這樣可有效地防止書寫在字符和圖案中的機密信息或私人信息 泄漏或披露出去,從而確保高機密性。
(2)此外,由于這種平順、有效的打漿過程不需要特別大的動力,因此,家具大小的 廢紙再循環設備可理想地安裝在小商店或家庭房間中,能夠有效地防止書寫在文件上的機 密信息或個人信息(從書寫在私人信件中的私人信息至印制在不同文件中的政府機關和 私營公司的機密文件)泄漏或披露出去,且運行成本較低。(3)另外,通過布置至少一個研磨器40來形成所述廢紙紙漿循環路徑39,由研磨 器40進行打漿處理之后的廢紙紙漿UPP在廢紙紙漿循環路徑39中循環并進行處理,這樣 可根據不同的目的對廢紙紙漿進行有效的打漿處理,從而實現適當的打漿效率。特別地,在家具大小的廢紙再循環設備1的有限處理空間(工作空間)中,總體上 可形成長度不受限制的無限長度的廢紙打漿處理路徑,家具大小的緊湊的廢紙再循環設備 1能夠確保與在大型設備中進行的打漿處理相類似的寬廣的打漿處理空間。(4)該設備還具有紙漿濃度調節單元3,其用于對供入造紙單元4中的廢紙紙漿 UPP的濃度進行調節,該紙漿濃度調節單元3包括打漿濃度調節單元3A,其相應于研磨器 40的打漿效率而對制漿單元2中的廢紙紙漿UPP的打漿濃度進行調節;造紙濃度調節單元 3B,其相應于最終產生的將循環使用的再循環紙RP的質量來調節造紙單元4中的廢紙紙漿 UPP的造紙濃度。因此廢紙紙漿UPP的濃度可在兩個階段中進行調節,通過有效利用家具大 小的廢紙再循環設備1的較小的工作空間來進行濃度調節,從而實現廢紙循環的較高的操 作效率。也就是說,由研磨器40執行的較高濃度的打漿處理是由打漿濃度調節單元3A對 廢紙紙漿UPP進行打漿處理而調節到較高的濃度(打漿濃度)實施的,該紙漿濃度UPP由 造紙濃度調節單元3B相應于最終的再循環紙的質量而被調節至較低的濃度(造紙濃度), 且被發送到在造紙單元4的接下來的處理過程中,從而可在狹窄的工作空間中有效地執行 一系列的廢紙再循環過程。(5)紙漿濃度調節單元3依賴于稱重系統進行操作來調節廢紙紙漿UPP的濃度,如 果廢紙以不規律的量進行充填,所述稱重系統測量重量而確定廢紙紙漿UPP和水W的混合 比率,這樣可靈活的進行濃度調節。(6)造紙濃度調節單元3B包括分離抽取單元75,其用于從在先過程中的制漿單元 2制作的廢紙紙漿UPP的總體積中只分離抽取規定的一小部分,將用于濃度調節的規定量 的水添加到由所述分離抽取單元75分離抽取的規定量的小部分廢紙紙漿UPP中,因此,廢 紙紙漿的濃度以分開的小部分的形式進行調節,而不是以總體積批量的形式,這樣提高了 處理能力,同時顯著地節省了水的消耗,使設備以較小結構的形式實現。(7)使用具有這種打漿技術的優選實施例的廢紙再循環設備1其設備結構緊湊,且可安裝從大辦公室到小辦公室或普通家庭房間的任何地方,從該角度來看,該廢紙再循 環設備能夠可靠地防止機密信息、私人信息的泄漏或暴露。優選實施例2該優選實施例由圖6中的雙點劃線指示,除了對優選實施例1中的制漿單元2中 的打漿單元11的結構進行變更之外,其余與優選實施例1相似。也就是說,在該優選實施例的打漿單元11中,廢紙紙漿循環路徑39通過作為轉換 裝置的換向閥152連接有旁通路徑151,該旁通路徑具有對由研磨器40打漿后的廢紙紙漿 UPP進行存儲的存儲箱150。換向閥152特別是一電磁閥且與所述裝置控制單元5的打漿 控制單元142電氣連接。打漿控制單元142設計成對換向閥152進行驅動控制,而使得在執行優選實施例 1中的打漿方法時對粉碎單元10的粉碎箱15和旁通路徑151的存儲箱150進行轉換和選
擇使用。更具體地說,在優選實施例1的打漿過程中,在循環泵69的作用下從粉碎箱15流 入廢紙紙漿循環路徑39的廢紙紙漿UPP由研磨器40進行打漿處理,其不會逆流入粉碎箱 15中,但會從換向閥152流入旁通路徑151的存儲箱150中,這種狀態會被維持到直到粉碎 箱15中的廢紙紙漿UPP全部流出。當粉碎箱15中的全部廢紙紙漿UPP流出時,換向閥152 換向,此時從存儲箱150流入廢紙紙漿循環路徑39中的廢紙紙漿UPP由研磨器40進行打 漿處理,其不會逆流入存儲箱150中,但會從換向閥152流入廢紙紙漿循環路徑39的粉碎 箱15中,這種狀態會被維持到直到存儲箱150中的廢紙紙漿UPP全部流出。然后,重復進 行換向閥152的換向操作。因此,兩個存儲箱15、150交替使用,在該優選實施例的循環打漿過程中,可避免 在從粉碎箱15 (或存儲箱150)流出的廢紙紙漿UPP流入廢紙紙漿循環路徑39時由研磨器 40打漿處理的廢紙紙漿UPP流入粉碎箱15 (或存儲箱150)中的情況發生,由此可防止粉碎 箱15(或存儲箱150)中打漿程度不同的廢紙紙漿UPP的混合物的產生,其不僅不需要驅動 優選實施例1中的攪拌裝置16,而且與優選實施例1中的打漿過程相比還提高了打漿處理 的效率。該優選實施例中的其他結構和作用與優選實施例1相同。優選實施例3該優選實施例在圖10中顯示,除了對優選實施例1中的制漿單元2中的打漿單元11的結構進行變更之外,其余與優選實施例1相似。也就是說,在該優選實施例的打漿單元11中,多個(在該優選實施例中為2個) 研磨器40、40在廢紙紙漿循環路徑39中串聯布置。這些研磨器40、40的打漿間隙G、G受控制而從打漿過程開始直至結束以相同的尺 寸逐漸變窄。在這種情況下,與優選實施例1相似,研磨器40、40的打漿間隙G、G以下述方式由 間隙調節器具47進行控制和調節⑴將研磨器40、40的打漿間隙G、G控制成從打漿處理 開始直至結束以相同的尺寸逐漸變窄,( )將研磨器40、40的打漿間隙G、G控制成從打漿 處理開始直至結束以相同的尺寸連續變窄,其他方面,在該優選實施例中使用前面所述的 方法。
依據通過對廢紙紙漿UPP的濃度和借助于循環泵69所進行的廢紙紙漿UPP的循環流動流量和時間之間的關系進行測試所獲得的條件,可適當確定研磨器40、40的打漿間 隙G、G逐漸變窄的時間和幅度(這與優選實施例1相同),而使得經打漿處理的廢紙紙漿 UPP不會被卡滯在所述打漿間隙G內。在所示的優選實施例中,所述條件設置如下(a)被打漿處理的廢紙紙漿UPP的濃度約為2% ;(b)研磨器40的打漿間隙G的尺寸依據下述時間而分為4個階段;第一階段打漿間隙G為1mm,循環2. 5分鐘;第二階段打漿間隙G為0. 4mm,循環12. 5分鐘;第三階段打漿間隙G為0. 12mm,循環22. 5分鐘;第四階段打漿間隙G為0. 05mm,將經打漿處理的紙漿排放并收集在廢紙紙漿收 集箱50中。顯然,在該優選實施例的打漿過程中,通過串聯布置兩個研磨器40、40,與優選實 施例1相比,打漿效率為優選實施例1中的兩倍,而打漿處理所需的時間則為優選實施例1 的 1/2。該優選實施例中的其他結構和作用與優選實施例1相同。優選實施例4該優選實施例在圖11中顯示,除了對優選實施例1中的制漿單元2的粉碎單元10 進行變更之外,其余與優選實施例1相似。也就是說,在該優選實施例的廢紙循環處理設備1中,一切碎單元(切碎器具)160 布置在粉碎單元10的粉碎箱15的入口 7中,裝填入所述入口 7的廢紙UP由切碎單元160 進行預先切碎處理,從而能夠提高由攪拌裝置16所進行的粉碎和打漿效率。所述切碎單元 160的具體結構與常規的切碎機相類似,其具有將廢紙UP切制成小碎片的基本結構(雙切 刀型、十字切刀型,等等)。該優選實施例中的其他結構和作用與優選實施例1相同。在前面的內容中已參考附圖而對本發明的優選實施例進行了描述,應理解本發明 并不限于這些具體的優選實施例。在不脫離由附加的權利要求所限定的本發明的范圍或實 質的情況下,本領域的技術人員可對上述實施例進行多種變更和變化。例如,在所示的優選實施例中,造紙濃度調節單元3B為稱重型,分離抽取單元75 借助于重量測量而從在在先過程中于制漿單元2中制作的廢紙紙漿UPP的總體積中分離并 抽取規定的一小部分,懸浮液制備單元76借助于重量測量而將用于濃度調節的規定量的 水添加到由分離抽取單元75分離抽取出的規定量的小部分廢紙紙漿UPP中,由此制備規定 濃度的紙漿懸浮液PS,但是可利用體積測量替代稱重型來執行上述操作。也就是說,分離抽取單元75具有紙漿分離箱(未顯示),其用于分離和容裝從在制 漿單元2中制作的廢紙紙漿UPP的總體積中分離出的規定量的小部分,所述懸浮液制備單 元76具有濃度調節箱(未顯示),其用于容裝規定量的廢紙紙漿UPP以及分離出且容納在 紙漿分離箱中的濃度調節水,所述水可被供應到濃度調節箱中以達到規定的體積,該規定 的體積包括從紙漿分離箱供應到濃度調節箱中的規定量的廢紙紙漿UPP。
權利要求
一種廢紙再循環設備的制漿方法,所述廢紙再循環設備安裝在家具大小的設備殼體中,該方法包括將廢紙進行粉碎并制成廢紙紙漿的制漿過程;將在制漿過程中制作的廢紙紙漿進行加工而產生再循環紙的造紙過程,包括對廢紙進行攪拌、研磨和粉碎處理的粉碎過程以及對在粉碎過程中粉碎的廢紙進行打漿處理的打漿過程;其中,在打漿過程中,通過布置至少一個打漿器具來形成廢紙紙漿循環路徑,所述打漿器具具有一對相對轉動的打漿盤,打漿盤的打漿作用表面跨微小的打漿間隙相對布置,以及由所述打漿器具打漿處理的廢紙制漿在廢紙紙漿循環路徑中循環且同時執行打漿處理,所述打漿作用表面的打漿間隙受控制而從打漿過程開始直至結束而逐漸變窄。
2.根據權利要求1的廢紙再循環設備的制漿方法,其中,在打漿過程中,對打漿器具的 打漿間隙進行控制而從打漿過程開始直至結束是逐步變窄的。
3.根據權利要求1的廢紙再循環設備的制漿方法,其中,在打漿過程中,打漿器具的打 漿間隙受控制而從打漿過程開始至結束以連續的步驟變窄。
4.根據權利要求1的廢紙再循環設備的制漿方法,其中,所述粉碎過程的特征在于將廢紙填入粉碎箱中,將與填入的廢紙的量相應量的水供 應到粉碎箱中,利用攪拌器具將廢紙與水進行攪拌,由此對廢紙進行粉碎和打漿處理,所述 攪拌器具可轉動地布置在粉碎箱中。
5.根據權利要求4的廢紙再循環設備的制漿方法,其中,粉碎過程中供應的水量被確定為使得由攪拌器具粉碎和打漿處理的廢紙紙漿的濃度 為在隨后的打漿過程中打漿器具的打漿能力所允許的最大濃度。
6.用于廢紙再循環設備的一種制漿裝置,該廢紙再循環設備安裝在家具大小的設備殼 體中,該制漿裝置包括對廢紙進行攪拌、研磨和粉碎處理的粉碎單元;對在所述粉碎單元 中進行粉碎處理后的廢紙進行打漿處理的打漿單元;其中,所述打漿單元通過布置用于對廢紙紙漿進行打漿處理的至少一個打漿器具而形 成廢紙紙漿循環路徑,所述打漿單元包括使廢紙紙漿在廢紙紙漿循環路徑中進行循環的循 環器具,以及使打漿器具與循環器具相協作而進行控制的打漿控制器具;所述打漿器具形成為具有一對被驅動而相對旋轉的打漿盤的研磨器,打漿盤的打漿作 用表面跨微小的打漿間隙相對布置,以及打漿控制器具構造成對打漿器具和循環器具進行控制以在所述廢紙紙漿在循環器具 的作用下在所述廢紙紙漿循環路徑中循環的同時執行由打漿器具對廢紙紙漿進行的上述 打漿過程,以及構造成使打漿作用表面的打漿間隙從打漿過程開始直至結束逐漸變窄。
7.根據權利要求6所述的用于廢紙再循環設備的一種制漿裝置,其中,所述打漿器具形成為具有一對被驅動而相對旋轉的打漿盤的研磨器,打漿盤的 打漿作用表面跨微小的打漿間隙相對布置,以及打漿作用表面布置有形成在打漿盤外周上的環形平坦表面,該環形平坦表面形成所述 打漿間隙。
8.根據權利要求7所述的用于廢紙再循環設備的一種制漿裝置,其中,打漿器具包括 打漿箱,所述打漿箱具有供應口和排放口,所述供應口用于從上游側供應廢紙紙漿,所述排放口用于將打漿處理的廢紙紙漿排放到下游側,所述打漿器具還包括能夠相對旋轉地布置 在所述打漿箱中的一對打漿盤以及用于使這些打漿盤進行相對旋轉和運動的旋轉驅動源, 以及,從所述供應口供應的廢紙紙漿在穿過所述打漿盤之間的打漿間隙時受到所述打漿作 用表面的壓力作用和打漿處理。
9.根據權利要求8所述的用于廢紙再循環設備的一種制漿裝置,其中,該制漿裝置布 置有間隙調節器具,該間隙調節器具用于使所述成對的打漿盤在旋轉軸向上相對移動,從 而調節這些打漿盤的打漿間隙。
10.根據權利要求7所述的用于廢紙再循環設備的一種制漿裝置,其中,成對的打漿 盤之一為在旋轉方向上固定布置的固定打漿盤,另一個打漿盤為可轉動布置的可轉動打漿 盤,以及與打漿箱的供應口相連通的一入口形成于所述固定打漿盤的打漿作用表面的中心位 置,形成于所述成對打漿盤的打漿作用表面的外周緣上的兩個環形平坦表面形成一出口, 該出口與所述打漿箱的排放口相連通且具有所述打漿間隙。
11.根據權利要求10所述的用于廢紙再循環設備的一種制漿裝置,其中,所述打漿作 用表面為借助于粘合材料而將多個耐磨顆粒結合在一起所形成的研磨表面。
12.根據權利要求6所述的用于廢紙再循環設備的一種制漿裝置,其中,所述粉碎單元 包括粉碎箱,該粉碎箱具有廢紙入口以進給和供應廢紙,以及將粉碎過的廢紙紙漿排放至 下游側的排放口,該粉碎箱中布置有能夠旋轉的攪拌器具,從廢紙入口供應的廢紙與水相 混合并由攪拌器具進行攪拌,且進行粉碎和打漿處理。
13.根據權利要求12所述的用于廢紙再循環設備的一種制漿裝置,其中,粉碎單元具 有供水器具,以將水供應至粉碎箱。
14.根據權利要求12所述的用于廢紙再循環設備的一種制漿裝置,其中,在粉碎箱的 廢紙入口處布置有切碎器具,填入廢紙入口的廢紙由該切碎器具進行預先切碎,并由攪拌 器具進行攪拌。
15.根據權利要求12所述的用于廢紙再循環設備的一種制漿裝置,其中,粉碎單元的 粉碎箱包括在廢紙紙漿循環路徑中,在執行打漿過程時,對粉碎單元的攪拌器具進行驅動 和控制。
16.根據權利要求15所述的用于廢紙再循環設備的一種制漿裝置,其中,在廢紙紙漿 循環路徑中通過轉換裝置連接有一旁通路徑,所述旁通路徑包括用于對由打漿器具打漿處 理后的廢紙紙漿進行儲存的儲存箱,在執行打漿方法時,所述轉換裝置被驅動和控制以在粉碎單元的粉碎箱與旁通路徑的 儲存箱之間進行轉換和選擇使用。
17.一種廢紙再循環設備。其安裝在家具大小的設備殼體中,該廢紙再循環設備包括 制漿單元,該制漿單元用于對廢紙進行粉碎和打漿處理而制作廢紙紙漿;造紙單元,其對在 制漿單元中制作的廢紙紙漿進行處理而制作再循環紙;裝置控制單元,其與制漿單元與造 紙單元相協作而進行驅動和控制,其中,制漿單元包括對廢紙進行攪拌、擠壓和粉碎處理的粉碎單元,以及對在粉碎單元 中處理的廢紙紙漿進行打漿處理的打漿單元,所述打漿單元通過布置用于對廢紙紙漿進行打漿處理的至少一個打漿器具而形成廢 紙紙漿循環路徑,所述打漿單元包括使廢紙紙漿在廢紙紙漿循環路徑中進行循環的循環器 具,以及對打漿器具與循環器具進行協作控制的打漿控制器具;所述打漿器具形成為具有一對被驅動而相對旋轉的打漿盤的研磨器,打漿盤的打漿作 用表面跨微小的打漿間隙相對布置,以及打漿控制器具構造成對打漿器具和循環器具進行控制以在所述廢紙紙漿在所述廢紙 紙漿循環路徑中循環的同時執行由打漿器具對廢紙紙漿進行的打漿處理的打漿過程,以及 構造成使打漿作用表面的打漿間隙從打漿過程開始直至結束逐漸變窄。
18.根據權利要求17所述的廢紙再循環設備,還包括紙漿濃度調節器具,其通過調節 廢紙與充入該設備中的水的混合比率,而對供入造紙單元中的廢紙紙漿的濃度進行調節,其中,該紙漿濃度調節器具包括打漿濃度調節器具,其相應于打漿器具的打漿效率而 對制漿單元中的廢紙紙漿的打漿濃度進行調節;造紙濃度調節器具,其相應于最終產生的 再循環紙的質量來調節造紙單元中的廢紙紙漿的造紙濃度;以及紙漿濃度控制器具,其用 于對打漿濃度調節器具與造紙濃度調節器具進行協作驅動控制。
19.根據權利要求18所述的廢紙再循環設備,其中,造紙濃度調節器具包括分離抽 取器具,其用于從在先過程中的制漿部分制作的廢紙紙漿的總體積中只抽取規定的一小部 分;懸浮液制備器具,其通過對由分離抽取器具分離抽取的規定量的小部分廢紙紙漿添加 規定量的水而進行濃度調節,從而制備規定濃度的紙漿懸浮液;造紙濃度控制器具,其用于 對分離抽取器具與懸浮液制備器具進行協作驅動和控制。
20.根據權利要求18所述的廢紙再循環設備,其中,紙漿濃度調節器具為稱重型器具, 其通過重量測量而調節在設備中充入的廢紙和水的混合比率,并調節供入造紙單元中的廢 紙紙漿的濃度。
全文摘要
本發明涉及廢紙再循環設備及其制漿方法、制漿裝置。在本發明提供了家具大小的廢紙再循環設備的制漿技術,該設備不僅可以安裝在大辦公室中,而且可以安裝在小商店或普通家庭中。在制漿過程的打漿過程中對廢紙進行粉碎和打漿處理而制作廢紙紙漿,該設備設有具有一對相對轉動打漿盤的研磨器,打漿盤的打漿作用表面跨微小的打漿間隙相對布置,此形成廢紙紙漿循環路徑,其中,由研磨器處理的廢紙制漿在廢紙紙漿循環路徑中循環的同時執行打漿處理。所述打漿作用表面的打漿間隙被調節而從打漿過程開始直至結束而逐漸變窄。這樣就在有限的狹窄工作空間內實現了從打漿過程開始直至結束的平順、有效的打漿操作。
文檔編號D21C5/02GK101798770SQ20101011363
公開日2010年8月11日 申請日期2010年2月5日 優先權日2009年2月7日
發明者小山裕司, 玉井繁 申請人:粒狀膠工業株式會社