專利名稱：廢紙再循環設備的造紙裝置及廢紙再循環設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種廢紙再循環設備的造紙裝置以及一種廢紙再循環設備，尤其涉及 安裝于廢紙初始源處的家具大小的小廢紙再循環設備中的造紙技術，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丟棄。
背景技術：
政府機關、私營公司、日常生活或普通家庭會產生各種類型的廢紙。這些廢紙通常 被當作廢物丟棄、焚燒和處置。另一方面，從有效利用地球上有限資源的全球需要出發，迄今為止，已經研發將被 處理和丟棄的廢紙再生和再循環的各種技術。這些廢紙再循環技術主要在造紙工業中使用和實踐，像通常的造紙廠一樣，廢紙 再循環工廠需要大量的工廠用地、巨大的投資以及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，以及混 入有害物質，如果廢紙被收集起來，則需要由專業工人進行最終分揀或清潔處理以實現 100%成為再循環紙。另外，機密文件不適于被循環而是焚燒處理，使得再循環效率不夠高。為了解決廢紙再循環中出現的這些問題，一種在初始源處使廢紙再循環的技術是 有效的，從這種觀點來看，本申請人已經提供了一種新系統來作為廢紙再循環設備，例如在 待審查的日本專利申請公開No. 2008-174877中公開了這樣一種新系統。這種廢紙再循環設備在可安裝于小商店或普通家庭房間中的小尺寸設備中實現 了諸如廢紙再循環工廠的大型的廢紙再循環技術，且在家具大小的設備殼體中包括用于 對廢紙進行浸解和打漿處理、并將其制成廢紙紙漿的制漿單元；通過對在制漿單元制作的 廢紙紙漿進行處理而制作再循環紙的造紙單元；以及通過使制漿單元和造紙單元相協作來 進行驅動和控制的控制單元，其中，所述制漿單元包括用于攪拌、磨碎和浸解廢紙的浸解 單元以及對在浸解單元中浸解的廢紙進行打漿的打漿單元。其中，廢紙由制漿單元中的浸解單元進行攪拌、浸解和打漿處理而制成紙漿，并由 打漿單元進行進一步的打漿和研磨處理而得到所需的廢紙紙漿，然后，將該廢紙紙漿在造 紙單元中進行處理，即進行過濾并脫水、擠壓并脫水以及加熱和烘干處理，從而得到再循環 紙。在該過程中，在處于紙漿的狀態下，廢紙分解成纖維級別，印制在其上的符號和圖表被 完全分解并失去，而不能恢復，從而能夠可靠地防止包含在印刷符號和圖表中的機密信息 或私人信息的泄漏或披露。

發明內容
本發明的主要目的在于提供一種廢紙再循環設備的新穎的造紙裝置，其是由常規 廢紙再循環設備的造紙單元進一步改進而來。
4
本發明的另一個目的在于提供用于家具大小的廢紙再循環設備中的造紙裝置，其 以減小的強度來制作重復利用的再循環紙，這種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房間中，其進一步提高了廢紙再循環設備中的造紙單元 的造紙技術。為了實現這些目的，本發明廢紙再循環設備的造紙裝置為利用由制漿單元在在先 過程中制作的廢紙紙漿來制作再循環紙的造紙裝置，其處于安裝在廢紙初始源處的家具大 小的廢紙再循環設備中，該造紙裝置包括造紙處理單元，其利用來自制漿單元的廢紙紙漿 與水混合而成的漿料型紙漿懸浮液來制作濕紙，其中，該造紙處理單元具有用于制作和輸 送紙漿懸浮液的造紙輸送器，該造紙輸送器布置并構造成驅動造紙網結構的網帶，所述造 紙網結構由多個網格構成，并對紙漿懸浮液進行過濾和脫水處理，網帶的紙質量控制條件 被設置在如下范圍內，即，將供應在網帶上的紙漿懸浮液中的紙漿纖維保持為無方向和無 序排列的狀態。優選實施例包括下列配置 (1)網帶的紙質量控制條件至少包括網帶的運行速度和網帶的運行傾斜角度。(2)網帶的運行速度設置在0. lm/min至1. 8m/min。(3)網帶布置并構造成沿其運行方向傾斜向上地平直運行。(4)網帶的向上傾斜角度設置為3-12度。(5)造紙處理單元布置在造紙輸送器的造紙過程的起始端位置，并包括紙漿供應 單元，其用于將從制漿裝置發送的紙漿懸浮液供應至造紙輸送器中，通過該紙漿供應單元 將紙漿懸浮液均勻鋪灑并供應到造紙輸送器的網帶上側上。(6)網帶的造紙網結構組成為使得供應在網帶上的紙漿懸浮液在網帶運行規定運 行距離的過程中可被過濾和脫水成適當重量的濕紙。(7)網帶的網格數(mesh size)為25個網格至80個網格。(8)網帶的造紙處理長度被設定為在網帶于家具大小的設備殼體中的平直運行方 向上的長度的范圍內。(9)網帶的造紙處理長度的設置與網帶的運行速度以及造紙網結構相關，從而使 得紙漿懸浮液可被制作成適當的重量，并使具有所述網帶的造紙網輸送器可被容裝在家具 大小的設備殼體中。(10)該造紙裝置包括造紙處理單元，其用于利用由水和制漿裝置發送的廢紙紙 漿組成的漿料型紙漿懸浮液來制作濕紙；烘干處理單元，其用于通過對在造紙處理單元中 制作和形成的濕紙進行烘干處理來得到再循環紙；以及脫水輥壓單元，其用于在造紙處理 單元和烘干處理單元的結合處對濕紙進行碾壓和脫水處理，這樣就對從制漿裝置供應的紙 漿懸浮液進行加工、脫水和烘干處理。(11)造紙輸送器包括環形帶形式的網帶，其用于對紙漿懸浮液進行加工和輸送， 并包括用于驅動網帶而使其運行的驅動馬達。在家具大小的設備殼體中，本發明的廢紙再循環設備包括制漿單元，其通過對廢 紙進行浸解和打漿處理來制作廢紙紙漿；造紙處理單元，其通過對在制漿單元中制作的廢 紙紙漿進行加工而制作再循環紙；以及控制單元，其以協作的方式對制漿單元和造紙處理 單元進行驅動控制，其中，造紙處理單元由上述的造紙裝置組成。
本發明的造紙裝置是由本發明人依據在大型廠家(例如廢紙再循環工廠)中常規 操作的廢紙再循環技術進行大量測試和研究而實現的，由此實現了本發明的家具大小的廢 紙再循環技術。 也就是說，本發明人將原來在大型工廠設備中實現的廢紙再循環技術在家具大小 的非常緊湊的處理空間中實現，本發明人并進行了持續的研究和試驗來改進該技術，已發 現作為最終產品的再循環廢紙具有其特殊的性能，也就是說，在廢紙循環設備的特定安裝 位置處加工的廢紙趨向于被重復處理和使用，且并伴隨有防止機密信息、個人信息和其他 不同形式的信息泄漏或披露的用途。另一方面，本發明人還注意到本發明家具大小的廢紙再循環設備中循環產生的再 循環紙的紙質量能夠承受這種重復的再生操作，本發明人經反復的不同研究和試驗以找到 其中的原因，最終發現再循環紙并沒有明顯表現出普通紙張中存在的"紙張紋理"這一典 型特點。由于本發明人的反復試驗和修正而完成了本發明。因此，根據本發明的造紙裝置，利用由水與造紙裝置在在先過程中制作的廢紙紙 漿混合出的紙漿型廢紙紙漿來制作濕紙的造紙過程包括用于制作和輸送紙漿懸浮液的造 紙輸送器，該造紙輸送器布置和構造成使由多個網格構成的造紙網結構的網帶運行的同時 對紙漿懸浮液進行過濾和脫水，網帶的紙質量控制條件被設置在如下范圍內，即，將供應在 網帶上的紙漿懸浮液中的紙漿纖維保持為無方向和無序排列的狀態，由此產生的再循環紙 不存在所謂的"紙張紋理"，紙質量在縱向和橫向上均是均勻的而無差別，且其強度足可 再次使用。所以，伴隨實現防止機密信息、個人信息和其他不同形式的信息泄漏或披露的目 的，被重復再循環和處理的廢紙的強度沒有降低，且再循環紙可使用較長的一段時間。因此，本發明實現并提供了一種家具大小的廢紙再循環設備，其不僅可安裝在大 辦公室中，而且可安裝在小商店或普通家庭中，實現了環保并且運行成本低，能夠防止機密 信息、私人信息和其他信息的泄漏，確保了高機密性。通過結合附圖和權利要求中提及的新穎事實閱讀下面的詳細說明，可以更加清楚 地理解本發明的這些及其他目的和特征。


圖1是本發明優選實施例中的廢紙再循環設備總體結構的正視剖面圖。圖2是同一廢紙再循環設備的總體結構的側面剖視圖。圖3為廢紙再循環設備的打漿單元的廢紙循環路徑的構造的路線圖。圖4為廢紙再循環設備的紙漿濃度調節單元的構造框圖。圖5是廢紙再循環設備的造紙單元的總體構造的透視圖。圖6是造紙裝置的造紙處理單元的紙漿懸浮液供給位置的構造的放大透視圖。圖7是廢紙再循環設備的總體構造的透視圖。圖8是廢紙再循環設備中循環的再循環紙的紙質量的解釋性正視圖。圖9A、9B為市場上通常銷售的普通紙張的紙質量的解釋性正視圖。
具體實施方式
現在參照附圖，下面將對本發明的優選實施例進行具體描述。在所有附圖中，相同 的零件或部件利用相同的參考數字進行識別。圖1-7顯示了本發明的廢紙再循環設備，該廢紙再循環設備1特別安裝在廢紙初 始源處，它是一種用于在廢紙初始源處不需丟棄廢紙UP就可以再循環成可重復使用的紙 的設備，廢紙UP包括國家機關或私營公司的機密文件、普通家庭的私人信件等及其他所用 的但不必要的文件。廢紙再循環設備1為如圖7所示的家具大小，也就是說，其尺寸和形狀小，類似于 家具，例如辦公室中使用的文件架、儲物柜、辦公桌、復印機或個人電腦，如圖1所示，所述 廢紙再循環設備1主要包括制漿單元(制漿裝置)2、紙漿濃度調節單元3、造紙單元(造紙 裝置)4以及設備控制單元(控制單元)5。這些設備單元2-5以緊湊設計的方式內裝在設備殼體6中，設備殼體6為如上所 述的家具大小，根據用途或應用可以適當地設計特定形狀和尺寸。所示優選實施例的設備 殼體6為矩形盒，其尺寸和形狀類似于在普通辦公室中安裝并使用的復印機，設備殼體6的 頂板具有入口 7，入口 7被打開和關閉而用于供應廢紙UP，一出口 8設置在設備殼體側面， 用于排出再循環紙RP、RP、…。在該出8的下邊緣部分，可拆卸地設置一再循環紙接收托 盤9，用于接收從出口 8排出的再循環紙RP、RP、…。制漿單元2執行通過對廢紙UP進行浸解和打漿處理來制作廢紙紙漿的工藝，該制 漿單元2包括用于攪拌、磨碎和浸解廢紙UP的浸解單元20以及對在浸解單元20中浸解的 廢紙UP進行打漿的打漿單元21。浸解單元20執行攪拌、磨碎和浸解廢紙UP的工藝，主要包括浸解槽25、攪拌裝置 26和供水裝置27。浸解槽25具有入口 7和排出口 28，如圖2所示，所述入口 7形成在其頂壁上，用于 裝載和供應廢紙UP，排出口 28設置在其底壁，用于將被浸解的廢紙紙漿UPP排出至下游側。 浸解槽25的內部容積由分批處理的廢紙UP的張數決定。在所示優選實施例中，浸解槽25 具有能夠通過加入大約98升水來攪拌和處理(成批處理)來自PPC (普通紙復印機)的總 共大約500張A4廢紙UP (大約2000g)的容積。在這種情況下，待浸解的廢紙紙漿UPP的 濃度大約為2%。該濃度可以通過供水裝置27供水進行調節，該供水裝置27是如上所述的 紙漿濃度調節單元3的一部分。入口 7具有在設備殼體6的殼體蓋6a的外面打開和關閉的結構，排出口 28由一 啟閉閥29打開和關閉，并與下述的廢紙紙漿循環路徑49相連通。在排出口 28的位置處設 置一碎屑過濾器30，用于為下面的打漿過程去除障礙物，諸如夾子、訂書釘、大頭針及其他 用于裝訂廢紙UP、UP、…的部件。啟閉閥29具體由曲柄機構36的曲柄運動打開和關閉，所述曲柄機構36由驅動馬 達35驅動。驅動馬達35特別為電動機，該驅動馬達35電連接到設備控制單元5。攪拌裝置26設置在浸解槽25內部，并包括攪拌葉輪40和驅動馬達41。攪拌葉輪40的旋轉軸40a以豎直姿勢可旋轉地支撐在浸解槽25底部的中心位置 上，并可在水平方向旋轉，旋轉軸40a的下端借助于傳動裝置42由驅動馬達41的旋轉軸 41a驅動并與之耦合在一起，所述傳動裝置42包括傳動皮帶輪42a、傳動帶42b以及傳動皮帶輪42c。 供水裝置27將水供應至浸解槽25中，并形成如下所述的紙漿濃度調節單元3的 打漿濃度調節單元3A。在示出的優選實施例中，如圖1所示，供水裝置27包括白水收集柜45、用于打漿濃 度調節的供水泵46以及用于造紙濃度調節的供水泵47。如下所述，白水收集柜45設計成 收集在造紙單元4中過濾和脫水的白水W(在造紙過程中通過造紙網格過濾的極低濃度的 紙漿水)，白水收集柜45中收集的白水W首先由供水泵46供應至浸解槽25中，然后由供水 泵47供應至濃度調節柜85中，如下所述。與此相關，在浸解槽25的底部設置有重量傳感器48，對浸解槽25中待分批處理的 廢紙UP、UP、…以及水進行稱重和控制，重量傳感器48電連接到設備控制單元5。所示優選實施例的重量傳感器48為負載測力器，并設計成能感知和測量在浸解 槽25中裝載和供應的廢紙UP、UP、…的重量以及水的重量的總重量。在浸解單元20的具體控制構造中，首先，當操作者打開入口 7并向浸解槽25裝載 廢紙UP、UP、…時，由重量傳感器48感知和測量重量，當達到一規定重量(張數)時，通過 聲音和/或顯示通知操作者。根據顯示，當操作者關閉入口 7時，供水裝置27被驅動，白水 收集柜45中的白水W由供水泵46供應至浸解槽25中，供應的部分相應于廢紙UP、UP、… 的裝載重量(張數)。當操作者在從入口 7向浸解槽25內裝載任意數量(該數量小于規定重量(張數)) 的廢紙UP、UP、…之后關閉入口 7時，由重量傳感器48感知和測量重量，供水裝置27被驅 動，與所測量的重量相應的白水W由供水泵46從白水收集柜45供應至浸解槽25中。在所示的優選實施例中，如上所述，當向浸解槽25供應大約最大容積即大約500 張(大約2000g) A4大小的PPC廢紙UP時，此刻，通過聲音和/或顯示通知操作者，關閉入口 7，從供水裝置27供應大約98升水，或者當供應任意數量(該數量小于規定重量(張數)) 的廢紙UP、UP、…時，向供水裝置27增加相應于廢紙的供應量的水，待浸解的廢紙紙漿UPP 的濃度被控制和調節至大約2%。因而，在攪拌裝置26中，從設備殼體6的裝載開口即入口 7向浸解槽25中裝載的 廢紙UP、UP、…在供水裝置27供應的水中通過由驅動馬達41帶動的攪拌葉輪40的正反 轉，攪拌混合一給定時間(在所示優選實施例中為10-20分鐘)，從而將廢紙UP、UP、…浸 解并打漿成廢紙紙漿UPP。浸解槽25的排出口 28在浸解單元20的運行過程中被啟閉閥29關閉，廢紙UP或 廢紙紙漿UPP從浸解槽25向廢紙紙漿循環路徑49的流動被阻斷，同時，入口 7在稍后描述 的打漿單元21的運行過程中被啟閉閥29打開，從而允許廢紙紙漿UPP從浸解槽25向廢紙 紙漿循環路徑49流動至循環回路。打漿單元21用于執行對浸解單元20中浸解的廢紙UP進行打漿的工藝，其具體設 計成能對浸解單元20中浸解的廢紙UP進行增壓和打漿，并對廢紙UP上由墨水形成的符號 和圖案通過各種印刷技術在廢紙UP上由印刷墨水形成的符號和圖案、或借助于鉛筆、圓珠 筆、自來水筆和其他書寫工具在廢紙上由墨水形成的符號和圖案)進行研磨而磨碎(成微 纖維)。該打漿單元21主要包括一研磨器50。如圖3所示，該研磨器50包括一對相對旋轉和驅動的打漿盤51、52，該對打漿盤51、52具有相對配置且同心地跨一微小的打漿間隙G 的打漿作用表面51a、52a。研磨器50的打漿作用表面51a、52a的打漿間隙G可設定成從打漿過程開始階段 的研磨器50直至后期的研磨器50逐漸變窄，如下所述。在本優選實施例的打漿單元21中，如圖3所示，形成有具有研磨器50的廢紙紙漿 循環路徑49，通過循環系統中的研磨器50對廢紙紙漿UPP進行循環和打漿一給定時間。通過在廢紙紙漿循環路徑49中執行打漿過程，盡管家具大小的設備殼體6中的處 理空間小且狹窄，但是形成了不受長度限制的基本上無限長度的廢紙紙漿打漿處理路徑， 實現了與大型設備的打漿過程相比同樣的打漿處理空間，同時根據用途達到了最佳的打漿 效果。此外，一個研磨器50在打漿過程的整個工藝中執行整個打漿處理，該研磨器50起 到從打漿過程初期的研磨器直至后期的研磨器的多個研磨器的作用。更具體地說，研磨器 50的打漿作用表面51a、52a的打漿間隙G可控制和調節成從打漿過程開始直至結束逐漸變窄。如圖2所示，在所示優選實施例中，研磨器50配置在設備機器主體54上，鄰近浸 解單元20的浸解槽25，所述設備機器主體54組成設備殼體6，如圖3所示，它進一步還包 括與浸解單元20的浸解槽25相連通的打漿柜55、在該打漿柜55中相對設置并可旋轉的該 對打漿盤51、52、用于相對旋轉該對打漿盤51、52的旋轉驅動源56、以及用于調節該對打漿 盤51、52的打漿間隙G的間隙調整裝置57。打漿柜55形成為封閉的圓筒形狀，用于收容該對打漿盤51、52，并具有用于從上 游側供應廢紙紙漿UPP的供應口 55a和用于將打漿的廢紙紙漿UPP排到下游側的排出口 55b。更具體地說，供應口 55a在打漿柜55的底部中心朝豎直方向開口，排出口 55b在 打漿柜55的圓筒側面朝水平方向開口。供應口 55a和排出口 55b分別借助于如圖3所示 的循環管系49a、49b與浸解單元20的浸解柜25相連通，排出口 55b進一步還借助于排出 管系59與廢紙紙漿收集柜60相連通。參考數字61顯示了一方向轉換閥，通過該方向換向閥61的轉換操作，從排出口 55b排出的廢紙紙漿UPP有選擇地返回到浸解槽25中或者被收集在廢紙紙漿收集柜60中。 具體地說，方向轉換閥61是電磁啟閉閥，并且電連接至設備控制單元5。在該對打漿盤51、52中，一個是沿旋轉方向固定的固定側打漿盤，另一個是可旋 轉的旋轉側打漿盤。在所示的優選實施例中，上側打漿盤51是旋轉側，下側打漿盤52是固 定側，上側的旋轉側打漿盤51與下側的固定側打漿盤52跨一微小的打漿間隙G同心、可旋 轉地相對配置。旋轉側打漿盤51由驅動馬達56驅動并借助于一旋轉主軸64與之耦合，所 述旋轉主軸64可旋轉地樞接于設備機器主體54的固定側，并可在軸向移動。盡管沒有具體顯示，但是旋轉主軸64可旋轉地樞接在間隙調節裝置57的提升部 件上，旋轉側打漿盤51同心且一體地附著在旋轉主軸的引導端(leading end)上，該旋轉 主軸的基端部由驅動馬達56的旋轉軸驅動并與之一體耦合，并且可在該旋轉軸上沿軸向 方向相對移動。驅動馬達56為旋轉驅動源，其使該對打漿盤51、52相對旋轉，特別地，使用電動機，該驅動馬達56作為驅動源，電連接到設備控制單元5。形成微小打漿間隙G的兩個打漿盤51、52的相對兩側51a、52a相互協作，形成打 漿作用表面。這些相對的打漿作用表面51a、52a形成為輪式表面，所述輪式表面具有由粘 合劑粘合在一起的多個研磨顆粒。如圖3所示，兩個打漿作用表面51a、52a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，并且兩個打漿作用表面51a、52a在最外周緣 形成彼此平行的環形平坦表面，這些環形平坦表面形成所述打漿間隙G。換句話說，在該對打漿盤51、52中，在固定側打漿盤52的打漿作用表面52a的中 心位置處形成有與打漿柜的供應口 55a同軸地相連通的入口 70，形成在該對打漿盤51、52 的打漿作用表面51a、52a的外周緣上的兩個環形平坦表面形成具有打漿間隙G的出口 71 而與打漿柜55的排出口 55b相連通。在旋轉側打漿盤51的外周上沿周向方向以規定間隔布置有多個葉片72、72、…， 這些葉片72、72、…起到泵的作用，其借助于由所述旋轉側打漿盤51的旋轉所產生的離心 力的作用而將從出口 71排放的廢紙紙漿UPP朝著打漿柜55的排出口 55b擠壓。旋轉側打漿盤51在作為驅動源的驅動馬達56的作用下相對于固定側打漿盤52 而被驅動旋轉，從浸解單元20的浸解槽15供應的廢紙紙漿UPP通過打漿柜55的供應口 55a和入口 70而從入口 70進入打漿空間B，穿過該打漿空間B，然后承受由相對旋轉的打漿 作用表面51a、52a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水就被研磨 而磨碎，并且從出口 71而經由打漿柜55的排出口 55b排出。在從該出口 71排出時，廢紙紙漿UPP在具有打漿間隙G的出口 71的位置處會進一 步受到加壓和打漿作用，并被磨碎成由該打漿間隙G限定的規定微米尺寸(變成微纖維)。與此相關，在本優選實施例中，如上所述，在循環系統打漿過程的廢紙紙漿循環路 徑49中僅僅安裝有一個研磨器50 (參見圖3)，所述一個研磨器50起到多個研磨器的作用， 即起到從打漿過程初期的研磨器直至結束時的研磨器的作用，更具體地說，研磨器50的打 漿作用表面51a、52a的打漿間隙G可由間隙調節裝置57控制和調節成從打漿過程開始直 至結束逐漸變窄。雖然沒有具體顯示間隙調節裝置57，但是其設計成使該對打漿盤51、52在旋轉軸 向方向上相對移動，從而對這些打漿盤51、52的打漿間隙G進行控制和調節，該間隙調節裝 置57主要包括用于使旋轉側打漿盤51在旋轉軸向方向上、即在旋轉主軸64的軸向方向上 移動的移動裝置(未顯示)和用于驅動該移動裝置的驅動源66。特別地，驅動源為電動機， 該驅動馬達66電連接到設備控制單元5。通過該電動機66的旋轉，旋轉主軸64經由移動裝置上下移動，從而使與旋轉主軸 64成為一體的旋轉側打漿盤51在豎直方向上朝著固定側打漿盤52移動，即在旋轉軸向方 向上移動，由此對兩個打漿盤51、52之間的打漿間隙G進行控制和調節。為此，設置一位置檢測傳感器(未顯示)以檢測旋轉側打漿盤51的升降位置，并 根據該位置檢測傳感器的檢測結果，對驅動馬達66進行驅動和控制。位置檢測傳感器電連 接到設備控制單元5。利用在如圖3所示的廢紙紙漿循環路徑49中進行的循環系統打漿過程中的間隙 調節裝置57與用作循環裝置的循環泵69的相互協作而對所述打漿盤51、52的打漿間隙G 進行控制和調節。
也就是說，在圖3中，由浸解單元20浸解的廢紙紙漿UPP借助于循環泵69而在廢 紙紙漿循環路49中循環，并通過研磨器50進行打漿，與此同時，通過所述間隙調節裝置57 對研磨器50的打漿作用表面51a、52a的打漿間隙G進行控制以使其從打漿過程開始直至 結束逐漸變窄。在廢紙紙漿循環路徑49中包括浸解單元20的浸解槽25，在該打漿過程中，驅動并 控制浸解單元20的攪拌裝置26，浸解單元20與打漿單元21被同時驅動。也就是說，在循 環系統打漿過程中，廢紙紙漿UPP從浸解槽25流出，進入廢紙紙漿循環路徑49，同時由研磨 器50打漿形成的廢紙紙漿UPP流入浸解槽25，因此在浸解槽25中混合了不同打漿程度的 廢紙紙漿UPP，通過攪拌裝置26的攪拌作用，浸解槽25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。廢紙紙漿收集柜60為對由打漿單元21打漿和磨碎至所需尺寸的廢紙紙漿UPP進 行收集的位置，在此收集的廢紙紙漿UPP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，然后被送入下一個造紙工藝中的造 紙單元4中。紙漿濃度調節單元3為稱重型裝置，其通過測量供入所述設備的廢紙UP和水W的 重量以及調節供入所述設備的廢紙UP和水W的混合比率，對供入造紙單元4的廢紙紙漿 UPP的濃度進行調節，更具體地說，如圖4所示，紙漿濃度調節單元3包括打漿濃度調節單元 3A、造紙濃度調節單元3B和紙漿濃度控制單元3C。打漿濃度調節單元3A用于對制漿單元2中的廢紙紙漿UPP的打漿濃度進行調節， 其與打漿單元21的打漿效率相應，如上所述，該打漿濃度調節單元3A主要包括供水裝置27 的用于調節打漿濃度的供水泵46和打漿濃度控制單元75。由打漿濃度調節單元3A的供水泵46供應的白水W的供應量優選確定為使得由攪 拌裝置26浸解和打漿的廢紙紙漿UPP的打漿濃度例如為最大濃度，該最大濃度為用于執行 下一步驟的打漿過程所用的打漿單元21的研磨器50的打漿能力所允許的最大濃度，在所 示的優選實施例中，該打漿濃度設定為約2%的打漿濃度，如上所述。打漿濃度控制單元75驅動和控制供水泵46，以根據重量傳感器48的測量結果將 所需量的水供入浸解槽25中，如上所述。該打漿濃度控制單元75形成所述設備控制單元 5的一部分，該內容將在下文中描述。造紙濃度調節單元3B將造紙單元4中的廢紙紙漿UPP的造紙濃度調節至與將循 環使用的再循環紙RP的最終紙質量相應的適當濃度，更具體地說，其設計成通過一分離系 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80、懸浮液制備單元81、以及造紙濃度控制單元82。分離抽取單元80用于從制漿單元2的在先過程中制作的廢紙紙漿UPP的總體積 中分離和抽取一規定的小部分，其主要包括用于分離和抽取的廢紙紙漿供給泵86，該廢紙 紙漿供給泵86用于抽取廢紙紙漿收集柜60中的廢紙紙漿UPP，并將其送入濃度調節柜85 中。懸浮液制備單元81通過對由分離抽取單元80分離抽取的所述規定的小部分廢紙 紙漿UPP添加規定量的水W而對其濃度進行調節，從而制備出規定濃度的紙漿懸浮液PS，該 懸浮液制備單元81主要包括供水裝置27的供水泵47。
11
盡管沒有具體顯示，但是，在濃度調節柜85的底部布置有與上述浸解槽25中相同 的負載測力器形式的重量傳感器87，其設計成測量和控制供入濃度調節柜85中的廢紙紙 漿UPP和用于濃度調節的水的量，重量傳感器87電連接到設備控制單元5。造紙濃度控制單元82通過與所述分離抽取單元80和懸浮液制備單元81相互作 用而起到控制作用，其形成為設備控制單元5的一部分，并對所述分離抽取單元80和懸浮 液制備單元81的泵86、47進行協作控制，以便執行造紙濃度調節過程的下個步驟。首先，從來自打漿單元21而收集在廢紙紙漿收集柜60中的廢紙紙漿UPP的總體 積(在所示的優選實施例中，大約2000g的廢紙UP+100升的水W)中，由廢紙紙漿供給泵86 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)，并將其輸送且容納在濃度 調節柜85中。于是，利用重量傳感器87對其重量進行檢測和測量，且將該測量結果發送到 設備控制單元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47將規定量的稀 釋水W(在所示的優選實施例中，為9升，其實際上是由重量傳感器87稱重和測量的)從白 水收集柜45供入濃度調節柜85中。因此，在濃度調節柜85中，打漿濃度(在所示的優選實施例中為2% )的廢紙紙 漿UPP與水W混合并被稀釋，從而混合并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%的濃度或目標濃度)。待制備的紙漿懸浮液PS的目標濃度是基于初步的試驗結果并考慮下述造紙單元 4的造紙能力來確定的，在所示的優選實施例中，該目標濃度被設置為約0. 2%。以這樣的方式在濃度調節柜85中制備的造紙濃度為目標濃度(0. 2% )的紙漿懸 浮液PS從該濃度調節柜85借助于一第一懸浮液供給泵88傳輸并供應到紙漿供給柜89中， 且存儲起來，以備在造紙單元4的下一個過程中使用。然后，對在廢紙紙漿收集柜60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。該紙漿供給柜89設置有 第二懸浮液供給泵90，其用于將紙漿懸浮液PS傳送到造紙單元4的造紙處理單元95中。在紙漿進給柜89中設置一攪拌裝置91，通過該攪拌裝置91的攪拌作用，所存儲和 保持的紙漿懸浮液PS的整體造紙濃度被均勻地保持為一特定值。正如在此所述的，利用該造紙濃度調節單元3，其不是以總體積分批地進行濃度調 節，而是以少量的分離部分的形式進行濃度調節，從而顯著地節約了水量消耗，并可顯著減 小濃度調節柜85的尺寸和形狀，由此使得該廢紙再循環裝置1可以緊湊的設計而被完全裝 入。紙漿濃度控制單元3C用于以聯鎖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75收集 紙漿濃度控制信息(廢紙UP的裝載量、供入浸解槽25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信息(廢紙紙漿UPP的目標造紙濃度、從廢紙紙漿收 集柜60分離抽取的廢紙紙漿UPP的分離抽取量、供入濃度調節柜85的供水量等)發送給 造紙濃度調節單元3B的造紙濃度控制單元82，從而執行造紙濃度調節過程。所述造紙濃 度信息用于將在制漿單元2中制作的廢紙紙漿UPP的濃度調節至目標濃度(造紙濃度)。 造紙單元(造紙裝置)4執行由在制漿單元2中制作的廢紙紙漿UPP制作再循環紙RP的工 藝，其主要包括造紙處理單元95、脫水輥壓單元96和烘干處理單元97。
造紙處理單元95是利用由來自制漿單元2的紙漿供給柜89的廢紙紙漿UPP與水 W構成的漿料型紙漿懸浮液PS制作濕紙RPo的場所，其主要包括造紙輸送器100和紙漿供 應單元101。
造紙輸送器100用于輸送紙漿懸浮液同時進行造紙，配置一由無數網格構成的造 紙網結構的網帶105，用于在運行時對紙漿懸浮液PS進行過濾和脫水。具體地說，所述造紙輸送器100主要包括形成為環形帶形式的網帶105，其用于 輸送紙漿懸浮液PS同時進行造紙；一驅動馬達106，其用于驅動該網帶105并使所述網帶 105運動。特別地，網帶105為由規定寬度的板狀部件形成的環形帶，并具有由無數網格構 成的造紙網結構，用于在運行時對紙漿懸浮液PS進行過濾和脫水，其連接成規定長度的環 狀形式。用于組成所述網帶105的造紙網結構的板狀部件的材料為能夠借助于造紙網結 構的無數網格對紙漿懸浮液PS進行適當過濾和脫水的材料，所述材料優選包括聚丙烯 (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)、不銹鋼(SUS) 及其他耐腐蝕材料，在所示的優選實施例中，使用了耐熱性能良好的PET制網帶105。網帶的造紙網結構組成為使得在網帶105運行一規定運行距離的同時，供應在網 帶105上的紙漿懸浮液PS被過濾和脫水的過程中獲得適當重量的濕紙RPo，優選使用網格 尺寸細小和編織單元精細的平滑材料。根據所獲得的紙的所需特征，選擇網帶的具體造紙 網結構，尤其要考慮下列各點(1)網帶105的網格尺寸其中，網帶105的網格尺寸(mesh size)優選為25個網格至80個網格，在所示的 優選實施例中，使用了 50個網格的網帶105。(2)網帶105的網格纖維直徑網帶105的網格結構不僅由網格尺寸(網格數)確定，而且還由網格纖維直徑確 定。如果網格的數目相同，則在纖維直徑較大的情況下，網格尺寸較小，在纖維直徑較小的 情況下，網格尺寸較大，該關系由網格空隙或透氣率(cm7cm2/sec)、即空氣透過的比率表
7J\ ο(3)編織結構網帶105的網格的編織方法包括單根編織、雙根編織、徑線直徑和緯線直徑改變 方法及其他，在多根編織方法中，必須增大用于旋轉和支撐網帶105的輥子的直徑，如下所 述，并且增大設備的尺寸，所以，在所示的優選實施例中使用了單根編織的網帶105?？紤]到這些情況，為防止廢紙紙漿UPP在造紙過程中從網帶105的網格滑出，需要 網帶105形成為網格纖維直徑小、網格數多且穿透性不低的網格結構，在所示的優選實施 例中，網帶105為50目的平面編織PET網帶105。通過試驗已經證明，該網帶105生成了極 好的紙質量，沒有引起任何特殊的問題。網帶105的寬度尺寸被設置成稍大于將由紙漿懸浮液PS制作的再循環紙RP的寬 度尺寸的規定寬度。如圖1和圖5所示，網帶105通過驅動輥107、隨動輥108、支撐輥109、脫水輥壓單 元96懸置和可旋轉地支撐，并且通過驅動輥107耦合至驅動馬達106并由其驅動。
網帶105的造紙處理長度被限定為網帶105在家具大小的設備殼體6中的直線運 動方向長度的范圍內，具體地說限定為網帶105的上側運行方向長度的范圍內(在所示的 優選實施例中，為圖1中從紙漿供應單元101到脫水輥壓單元96的側向長度)。特別地，網帶105中的造紙處理長度被設置成足以用于由紙漿懸浮液PS制造適當 重量的紙，所述適當重量的紙與網格結構的過濾和脫水速率以及如下所述的網帶105的運 行速度相關，且所述造紙處理長度設置成足以用于收容具有容納于家具大小的設備殼體6 中的網帶105的造紙輸送器100。這里，包括網帶105的造紙網結構的網帶105的紙質量控制條件，即用于確定在造 紙單元4中最終循環的再循環紙RP的紙質量的條件，被設定在如下范圍內，即將供應在網 帶105上的紙漿懸浮液PS中的紙漿纖維保持為無方向和無序排列的狀態。這樣的特征構造是本發明人在實現大型廠例如傳統廢紙再循環廠的廢紙再循環 技術之后，通過進一步的各種測試和研究得到的，作為本發明的家具大小的廢紙再循環技 術。本發明人還注意到本發明家具大小的廢紙再循環設備中循環產生的再循環紙RP 的紙質量能夠承受這種重復的再生操作，本發明人經反復的不同研究和試驗以找到其中的 原因，最終發現再循環紙并沒有明顯表現出普通紙張中存在的"紙張紋理"這一典型特
點o也就是說，市場上出售的普通紙具有在造紙的運動方向(縱向方向)上出現的" 紙張紋理"，其顯示了紙纖維的方向，當紙的矩形切片的長邊平行于"紙張紋理"時，被稱 為〃縱向紋理紙張〃，垂直于〃紙張紋理〃的紙被稱為〃側向紋理紙張〃，這種紙質量是 非均勻的。例如，在"縱向紋理紙張"的情況下，如圖所示，可以很容易沿與纖維方向一致的 縱向方向直線地撕破該紙P(即造紙過程中紙的運動方向，參見箭頭)(參見圖9A中的裂縫 (a))，但沿垂直于纖維方向的方向很難直線地撕破(參見圖9B中的裂縫(b))。這樣，通過具有非均勻的紙質量的制作紙的制造技術，當企圖由廢紙UP再生時， 通過實驗已經知道，在重新再生處理的過程中，即第一次再生，第二次再生，第三次再生等 等，紙強度逐漸減弱，該紙最后不再能用。強度變弱的原因如下由于廢紙UP被重復浸解和 打漿，形成紙漿，紙纖維(紙漿細絲)的長度逐漸變短，由此產生的再循環紙由這樣短的紙 漿細絲再循環而成，如果紙質量是非均勻的，由于纖維纏繞，粘合力變得很弱。順便說一下， 在大型工廠例如廢紙再循環廠中再循環而成的再循環紙大約可以循環兩次或三次。相比之下，就在本發明家具大小的廢紙再循環設備中再循環而成的再循環紙RP 來說(參見例如專利文獻1，日本專利申請公開No. 2008-174877)，與在大型工廠設施中再 循環而成的再循環紙相比，通過實驗已經知道，該紙質量能夠承受相對重復的再生，經反復 的不同研究和試驗以找到其中的原因，最終發現再循環紙并沒有明顯表現出普通紙中存在 的〃紙張紋理〃這一典型特點。根據這些發現，通過將網帶105的紙質量控制條件設置在如下范圍內，即，即將供 應在網帶105上的紙漿懸浮液PS中的紙漿纖維保持為無方向和無序排列的狀態，已經知道 由紙漿懸浮液PS再循環而成的再循環紙RP并沒有表現出普通紙中存在的"紙張紋理"這 一典型特點。如圖8所示，當平行于運動方向(參見箭頭)(參見圖8中的裂縫(a))或垂直地(參見圖8中的裂縫(b))撕破再循環紙RP時，紙的撕破相似，紙質量在各向異性上相 同，在縱向或側向上沒有差別，經實驗證明在實際應用中其強度足夠耐用。最重要的是，網帶105的紙質量控制條件在于網帶105的運行速度和網帶105的 運行傾斜角度a。換句話說，網帶105的紙質量控制條件至少包括網帶105的運行速度和 網帶105的運行傾斜角度a，以及還包括如上所述網帶105的網線結構的情況?？紤]如上所述的條件，設定網帶105的運行速度，該運行速度優選設定在0. lm/ min到1. 8m/min，或者更優選設定在0. 3m/min到1. Om/min，在所示的優選實施例中，設定在 0. 5m/min。相比之下，在大型工廠例如傳統廢紙再循環廠中，這種網帶的運行速度至少設定 在100m/min或以上，甚至更快，超過1000m/min。網帶105的運行速度不但與紙漿懸浮液PS中的紙漿纖維的排列狀態有關，而且還 與造紙過程中濕紙RPo的重量有關，當網帶105的運行速度降低時，重量增大，而當運行速 度增大時，重量減小。在這種情況下，廢紙紙漿UPP的打漿程度影響網帶105的水過濾，如 果打漿程度和紙漿濃度是恒定的，則可得到特定的重量。關于網帶105的運行傾斜角a，如圖1、圖5和圖6所示，所示優選實施例中的網帶 105配置成向上傾斜并線性地朝其運行方向運行，在有限的安裝空間中，造紙處理長度被相 當大地延伸，從而提高與網帶105的造紙網結構相關的過濾和脫水率。網帶105的運行傾 斜角度a優選設定為3-12度，或者在所示的優選實施例中，設定在12度。特別地，用于移動和驅動網帶105的驅動馬達106是電動機，其電連接到設備控制 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96和烘干處理單元97的運 行驅動源。紙漿供應單元101是用于將紙漿懸浮液PS從制漿單元2供應到網帶105上的場 所，如圖6所示，其布置在造紙輸送器100的造紙過程的起始端位置，通過該紙漿供應單元 101，紙漿懸浮液PS均勻鋪灑并供應到網帶105的上表面上。借助于第二懸浮液供給泵90而從紙漿供給柜89供應到紙漿供給單元101中的紙 漿懸浮液PS以規定量被存儲和保存在該制漿供應單元101中，并通過該保持作用而均勻地 分布在網帶105的上表面上。均勻分布在網帶105的上表面上的紙漿懸浮液PS通過網帶 105在箭頭方向上的驅動作用而與網帶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，從而得到濕紙RPo。在這種情況下，網帶105上的紙漿懸浮液PS中的紙漿纖 維經過濾和脫水，直接形成如上所述的無方向和無序排列的狀態，在再循環紙RP上根本不 會出現〃紙張紋理〃，如下所述。通過該網帶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27的白水收集柜45中。脫水輥壓單元96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96位于造紙處理單元95和如下所述的烘干處理單元97的接合處。特別地，如圖1所示，位于下游側的烘干處理單元97的光滑表面帶145(將在下文 中描述)和位于上游側的造紙處理單元95的網帶105布置為上下兩層，光滑表面帶145和 網帶105的上下鄰接部分形成接合部，在該接合部，脫水輥壓單元96從上下側碾壓并擠壓 網帶105和光滑表面帶145，從而使濕紙脫水。脫水輥壓單元96包括至少一個初級脫水輥壓單元96A和一末級脫水輥壓單元96B，初級脫水輥壓單元96A和末級脫水輥壓單元96B作為主要部件。在所示的優選實施例中，特別如圖1所示，脫水輥壓單元96包括初級脫水輥壓單 元96A、末級脫水輥壓單元96B和作為輔助裝置的角度限定輥壓單元96C，三者作為主要部 件。
初級脫水輥壓單元96A用于對網帶105上的濕紙RPo進行初步擠壓和脫水，其具 體包括一初級擠壓輥對122，所述初級擠壓輥對122包括從下側碾壓網帶105的初級脫水輥 120和與初級脫水輥120協作而從上側碾壓和加壓光滑表面帶145的初級壓輥121。通過包括初級脫水輥120和初級壓輥121的初級擠壓輥對122，網帶105和光滑表 面帶145以規定初始壓力而被從上、下兩側進行碾壓和擠壓而形成被壓縮狀態，由此對濕 紙RPo的含水量進行初步去除。在這種情況下，初始壓力，即初級脫水輥96A用于對網帶105上的濕紙RPo進行初 步擠壓和脫水的初始擠壓力，被設定成不能破壞高含水量的濕紙RPo的幅度，在所示的優 選實施例中，初始擠壓力設置成網帶105上的濕紙RPo在初步脫水工序之后的含水量可以 在80-75%的范圍內。末級脫水輥壓單元96B用于通過在由初級脫水輥壓單元96A進行初步脫水之后對 網帶105上的濕紙RPo進一步擠壓和脫水，得到規定含水量的干紙(再循環紙)RP，其具體 包括至少一組末級擠壓輥對127，所述末級擠壓輥對127包括從下側碾壓網帶105的末級脫 水輥125和與末級脫水輥125協作而從上側碾壓和壓緊光滑表面帶145的末級壓輥126。通過包括末級脫水輥125和末級壓輥126的末級擠壓輥對127，網帶105和光滑表 面帶145以規定最終壓力而被從上、下兩側進行碾壓和擠壓而形成被壓縮狀態，由此對網 帶105上的濕紙RPo的含水量進行最終去除，從而得到規定含水量的干紙，即再循環紙RP。在這種情況下，最終壓力，即末級脫水輥96B用于對網帶105上的濕紙RPo進行最 終擠壓和脫水的最終擠壓力，被設定成這樣的幅度，即對于初步脫水的濕紙RPo，能夠可靠 地獲得規定脫水效果，在所示的優選實施例中，最終擠壓力設置成使得網帶105上的干紙 (再循環紙)RP在末級脫水工序之后的含水量可以在70-65%的范圍內。雖然脫水輥壓單元96中的這些輥120、121、125、126都沒有具體顯示，但是，由 于所有輥120、121、125、126都由齒輪機構的驅動和耦合裝置驅動并耦合于單個驅動馬達 106，所以這些輥相互作用地被驅動旋轉。在這種情況下，這些輥120、121、125、126被旋轉控制而使得上、下輥120、125的外 周表面與輥121、126的外周表面以非常小的旋轉速度差在網帶105和光滑表面帶145的接 觸表面(網帶105的下側和光滑表面帶145的上側)上相互碾壓并接觸，而在其外周表面 之間以壓緊的狀態碾壓和擠壓網帶105和光滑表面帶145。具體地說，上側的初級和末級輥121、126的旋轉速度被設置成稍微大于下側的初 級和末級輥120、125的旋轉速度，并由此將光滑表面帶145的運行速度設置成稍微大于網 帶105的運行速度。在這種構造中，如下所述，當由脫水輥壓單元96擠壓和脫水的濕紙RPo 被移動且從下側網帶105的上側輸送至處于上側的光滑表面帶145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。角度限定輥壓單元(角度限定裝置)96C用于輔助初級脫水輥壓單元96A和末級 脫水輥壓單元96B的擠壓和脫水作用，使之更有效，其設置在初級脫水輥壓單元96A的上游側，且限定在初級脫水輥壓單元96A中所插入的網帶105與光滑表面帶145之間的傾斜角。特別地，該角度限定輥壓單元96C用于限定在初級脫水輥壓單元96A中所插入的 網帶105與光滑表面帶145之間的傾斜角，更具體地說，其包括從下側碾壓網帶105并限定 網帶105在初級脫水輥壓單元96A中的插入角度的網帶導向輥130以及從上側碾壓光滑表 面帶145并限定光滑表面帶145在初級脫水輥壓單元96A中的插入角度的光滑表面帶導向 輥 131。由網帶導向輥130限定網帶105在初級脫水輥壓單元96A中的插入角度，由光滑 表面帶導向輥131限定光滑表面帶145在初級脫水輥壓單元96A中的插入角度，從而間接 地將網帶105與光滑表面帶145之間的傾斜角限定在一規定范圍。確定網帶105與光滑表面帶145的傾斜角，以有效防止濕紙RPo在濕紙RPo中所含 的水一旦在初級脫水輥壓單元96A的初步脫水作用下被大量擠壓到初級脫水輥壓單元96A 的上游側之后通過再次吸附大量的擠壓水返回漿料狀態。也就是說，通過初級脫水輥壓單元96A的初級脫水輥120和初級壓輥121，當在上 側裝有濕紙RPo的網帶105和光滑表面帶145被從上、下側擠壓和碾壓而形成被壓縮狀態 時，濕紙RPo中的含水量被擠出到兩個輥120、121的上游側。在這種情況下，如果網帶105與光滑表面帶145之間的傾斜角a太大，則在兩個 輥120、121的上游側附近的位置處，上側光滑表面帶145與下側網帶105上的濕紙RPo就 會分離，因此濕紙RPo中所含的大量擠壓水的一部分就有可能被再次吸附到濕紙RPo中，濕 紙RPo可能再次變成漿料。相比之下，如果網帶105與光滑表面帶145之間的傾斜角a小，則在兩個輥120、 121的上游側附近的位置處，上側光滑表面帶145被壓緊到下側網帶105上的濕紙RPo上， 因此從濕紙RPo擠壓出的水全部經由網帶105滴落到下側，不可能被濕紙RPo再次吸附，可 以防止濕紙RPo再次變成漿料。根據實驗結果，網帶105與光滑表面帶145之間的傾斜角a優選設定在1_20度的 范圍內，優選設定在3-7度的范圍內，在所示的優選實施例中，該傾斜角a被設置為5度。由此，通過驅動馬達106的驅動，脫水輥壓單元96中初級脫水輥壓單元96A和末 級脫水輥壓單元96B的輥120、121、125、126被帶動旋轉，首先由初級脫水輥壓單元96A中 的初級擠壓輥對122以規定的初始壓力從上、下兩側對網帶105和光滑表面帶145進行碾 壓和擠壓而形成被壓緊狀態，由此對網帶105上的濕紙RPo中所含的水進行初步去除(在 所示的優選實施例中，濕紙RPo中的含水量從90-85%減少到80-75% )。接下來，由末級脫水輥壓單元96B中的末級擠壓輥對127以規定的最終壓力從上、 下兩側對網帶105和光滑表面帶145進行碾壓和擠壓而形成被壓緊狀態，由此對網帶105 上的濕紙RPo中所含的水進行最終去除，從而得到規定含水量的干紙，即再循環紙RP (在所 示的優選實施例中，含水量為80-75 %的濕紙RPo被脫水變成含水量為70-65 %的干紙RP)。 在該系列工序中，從濕紙RPo中擠壓和脫水出的白水W被收集在供水裝置27中的白水收集 柜45中。由脫水輥壓單元96擠壓和脫水的濕紙RPo被移動且從下側網帶105的上側輸送 至上側的光滑表面帶145的下側，在脫水輥壓單元96的下游側位置，與光滑表面帶145 — 起輸送，并在烘干工序中由烘干處理單元97烘干。
該移動作用被認為是由光滑表面帶145的光滑表面結構引起的。也就是說，下側 網帶45的表面為具有許多連續細小孔的精細粗糙表面，而上側光滑表面帶145的表面為光 滑表面，沒有孔，因此，稍微含有水的濕紙RPo通過光滑表面帶145表面上的表面張力而被 吸附。烘干處理單元97是用于在造紙處理單元95中的造紙工序之后，通過將在脫水輥 壓單元96中擠壓和脫水的濕紙RPo烘干而制造再循環紙RP的場所，其主要包括烘干輸送 器140和加熱烘干單元141。 所述烘干輸送器140用于輸送在脫水輥壓單元96擠壓和脫水的濕紙RPo并使其 平滑，其主要包括光滑表面帶145和用于驅動并移動光滑表面帶145的驅動馬達106。光滑表面帶145在加熱和烘干的同時輸送濕紙RPo，特別地，它是由具有規定寬度 的光滑表面結構的板材形成的環形帶，所述光滑表面結構的板材連接并形成具有規定長度 的環形。光滑表面結構的板材料在濕紙RPo表面的一側被拋光成適當的光滑表面，并由能 夠承受加熱烘干單元141的加熱作用的材料制成，如下所述，優選使用彈性的耐熱材料，例 如氟樹脂或不銹鋼，在所示優選實施例中，使用了氟樹脂帶。如圖1所示，該光滑表面帶145通過驅動輥146、被驅動輥147、148以及脫水輥壓 單元96可旋轉地支撐和保持，并且通過驅動輥146耦合至驅動馬達106并由其驅動。用于驅動光滑表面帶145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96的運行驅動源。加熱烘干單元141是用于加熱位于光滑表面帶145上的濕紙RPo并將其烘干的場 所，并包括加熱板150，所述加熱板150作為加熱單元而配置在光滑表面帶145的運行路徑上。該加熱板150特別構造成通過光滑表面帶145而對處于光滑表面帶145上的濕紙 RPo進行間接加熱并烘干。在光滑表面帶145的運行路徑上，設置有兩個光滑表面精軋輥149、149，兩個光滑 表面精軋輥149、149配置成連續地碾壓并加壓光滑表面帶145上的濕紙RPo，從而將與光滑 表面帶145表面相接觸的濕紙RPo的一側表面和相對一側表面精壓成適當的光滑表面。在光滑表面帶145的加熱烘干單元141的下游側，設置一剝離部件151，在光滑表 面帶145上烘干并輸送的干紙即再循環紙RP與光滑表面帶145的保持表面順次剝離分開。就此而言，在剝離部件151的下游側，且在光滑表面帶145運行路徑的末端位置， 設置一固定尺寸的切割單元152，從光滑表面帶145剝離的再循環紙RP被切割成規定尺寸 (在優選實施例中為A4尺寸)，并從設備殼體6的排出口 8排出。設備控制單元5以相互作用的方式自動控制驅動單元的操作，所述驅動單元為制 漿單元2、紙漿濃度調節單元3和造紙單元4的驅動單元，具體地說，該設備控制單元5包括 具有CPU、ROM、RAM、和I/O端口的微型計算機。該設備控制單元5裝有用于以相互作用的方式執行制漿單元2的制漿工序、濃度 調節單元3的濃度調節工序以及造紙單元4的造紙工序的程序，還存儲用于驅動制漿單元 2(20、21)、紙漿濃度調節單元3(3々、38)以及造紙單元4(95、10、96)所必需的各種信息，例 如，浸解單元20中的攪拌裝置26的驅動時間和旋轉速度，供水裝置27的供水時間和供水 量，打漿單元21中的循環泵69的驅動時間和循環量，研磨器50的驅動時間和旋轉速度，間隙調節裝置57的調節時間和打漿間隙G調節量，造紙單元4中輸送器100、140的運行速度， 加熱烘干單元141的驅動時間，以及固定尺寸的切割單元152的操作時間，其最初作為數據 輸入或者作為適當選擇的輸入數據而通過鍵盤輸入。在設備控制單元5中，如上所述，重量傳感器48、87，位置檢測傳感器以及驅動單 元35、56、61、66、106電氣連接，設備控制單元5根據測量值和控制數據，控制這些驅動單元 35、56、61、66、106。具有這種構造的廢紙再循環設備1在供電時啟動，設備控制單元5以相互作用的 方式自動控制這些部件2 (20、21)、3 (3A、3B)以及4 (95、10、96)，被裝載到設備殼體6的入口 7中的廢紙UP、UP、…在制漿單元2中由浸解單元20和打漿單元21進行浸解和打漿，并制 作出廢紙紙漿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95、脫水輥壓單元96以及烘干處理單元97中對該紙漿懸浮液PS 進行處理而得到再循環紙RP，所得到的再循環紙RP從設備殼體6的排出口 8b排出至循環 紙接收托盤9中。在這種情況下，網帶105上的紙質量控制條件設置成使得供應在網帶105上的紙 漿懸浮液PS中的紙漿纖維可以保持在無方向和無序排列的狀態，由此獲得的再循環紙RP 不存在"紙張紋理"，紙質量在縱向和側向上均是均勻的而無差別，且其強度足夠，伴隨實 現防止機密信息、個人信息和其他不同形式的信息泄漏或披露的目的，通過再生流程被重 復使用的廢紙UP的強度沒有降低，且再循環紙RP可使用較長的一段時間。因此，本發明實現并提供了一種家具大小的廢紙再循環設備，其不僅可安裝在大 辦公室中，而且可安裝在小商店或普通家庭中，實現了環保并且運行成本低，能夠防止機密 信息、私人信息和其他信息的泄漏，確保了高機密性。在如上所述的優選實施例中，例如，上述設計可以進行如下改變或修改例如，可以從所示優選實施例的構造中的網帶105的運行速度、網帶105的運行傾 斜角a以及網帶的造紙網結構的全面的綜合情況獲得網帶105的紙質量控制條件的特定 數值，這些不特定地限制，只要供應到網帶105上的紙漿懸浮液PS中的紙漿纖維可以保持 在無方向和無序排列的狀態即可。由于本發明在不脫離其必要特征的精神下可以多種形式實現，因此本發明優選實 施例為示意性的而且不是限制性的，由于本發明的范圍由所附權利要求書而不是由在它們 之前的說明書所限定，所以落入權利要求范圍和界限之內的所有變化或者這種范圍和界限 的等效物包含在權利要求中。
權利要求
一種利用由制漿單元在在先過程中制作的廢紙紙漿來制作再循環紙的廢紙再循環設備的造紙裝置，其處于安裝在廢紙初始源處的家具大小的廢紙再循環設備中，并包括造紙處理單元，該造紙處理單元利用來自制漿單元的廢紙紙漿與水混合而成的漿料型紙漿懸浮液來制作濕紙，其中，該造紙處理單元具有用于制作和輸送紙漿懸浮液的造紙輸送器，該造紙輸送器布置和構造成驅動由多個網格構成的造紙網結構的網帶的同時對紙漿懸浮液進行過濾和脫水，和網帶的紙質量控制條件被設置在如下范圍內，即，將供應在網帶上的紙漿懸浮液中的紙漿纖維保持為無方向和無序排列的狀態。
2.如權利要求1所述的廢紙再循環設備的造紙裝置，其中，網帶的紙質量控制條件至少包括網帶的運行速度和網帶的運行傾斜角度。
3.如權利要求1所述的廢紙再循環設備的造紙裝置，其中，網帶的運行速度設置在0. lm/min至1. 8m/min。
4.如權利要求1所述的廢紙再循環設備的造紙裝置，其中，網帶布置并構造成沿其運行方向傾斜向上地平直運行。
5.如權利要求4所述的廢紙再循環設備的造紙裝置，其中，網帶的運行傾斜角度設置為3-12度。
6.如權利要求1所述的廢紙再循環設備的造紙裝置，其中，造紙處理單元布置在造紙輸送器的造紙過程的起始端位置，并包括紙漿供應單 元，該紙漿供應單元用于將從制漿裝置發送的紙漿懸浮液供應至造紙輸送器中，和通過該紙漿供應單元將紙漿懸浮液均勻鋪灑并供應到造紙輸送器的網帶上側上。
7.如權利要求1所述的廢紙再循環設備的造紙裝置，其中，網帶的造紙網結構組成為使得供應在網帶上的紙漿懸浮液在網帶運行規定運行 距離的過程中能夠被過濾和脫水成適當重量的濕紙。
8.如權利要求1所述的廢紙再循環設備的造紙裝置，其中，網帶的網格數為25個網格至80個網格。
9.如權利要求1所述的廢紙再循環設備的造紙裝置，其中，網帶的造紙處理長度被設定為在網帶于家具大小的設備殼體中的平直運行方向 上的長度的范圍內。
10.如權利要求1所述的廢紙再循環設備的造紙裝置，其中，網帶的造紙處理長度的設置與網帶的運行速度以及造紙網結構相關，從而使得 紙漿懸浮液能夠被制作成適當的重量，并使具有所述網帶的造紙網輸送器能夠被容裝在家 具大小的設備殼體中。
11.如權利要求1-10中任一項所述的廢紙再循環設備的造紙裝置，還包括造紙處理單元，其用于利用由水和制漿裝置發送的廢紙紙漿組成的漿料型紙漿懸浮液 來制作濕紙；烘干處理單元，其用于通過對在造紙處理單元中制作和形成的濕紙進行烘干處理來得 到再循環紙；和脫水輥壓單元，其用于在造紙處理單元和烘干處理單元的結合處對濕紙進行碾壓和脫水處理，其中，對從制漿裝置供應的紙漿懸浮液進行加工、脫水和烘干處理。
12.如權利要求1所述的廢紙再循環設備的造紙裝置，其中，造紙輸送器單元包括環形帶形式的網帶，其用于對紙漿懸浮液進行加工和輸送， 且該造紙輸送器包括用于驅動網帶而使其運行的驅動馬達。
13.一種廢紙再循環設備，在安裝在廢紙初始源處的家具大小的設備殼體中，所述廢紙 再循環設備包括制漿單元，其通過對廢紙進行浸解和打漿處理來制作廢紙紙漿；造紙處 理單元，其通過對在制漿單元中制作的廢紙紙漿進行加工而制作再循環紙；以及通過使制 漿單元和造紙單元相協作來進行驅動和控制的控制單元，其中，造紙處理單元包括利用來自制漿單元的廢紙紙漿與水混合而成的漿料型紙漿懸 浮液來制作濕紙的造紙處理單元，所述造紙處理單元具有用于制作和輸送紙漿懸浮液的造紙輸送器，和該造紙輸送器布置和構造成驅動由多個網格構成的造紙網結構的網帶的同時對紙漿 懸浮液進行過濾和脫水，和網帶的紙質量控制條件被設置在如下范圍內，即，將供應在網帶上的紙漿懸浮液中的 紙漿纖維保持為無方向和無序排列的狀態。
全文摘要
本發明涉及一種家具大小的廢紙再循環設備的造紙裝置，以及一種廢紙再循環設備，其不僅可安裝在大的辦公室中，而且可安裝在小商店或普通家庭房間中，這是一種用于制作和生產再循環紙的造紙裝置，這種再循環紙即使重復使用，其強度幾乎也不會降低。在對紙漿懸浮液進行過濾和脫水的同時運行的網帶的運行條件設定在這樣的范圍內，即將供應在網帶上的紙漿懸浮液中的紙漿纖維保持為無方向和無序排列的狀態，由此制造的再循環紙不存在所謂的″紙張紋理″，紙質量在各向異性上是均勻的，在縱向和側向上沒有差別，并且其強度足夠高。
文檔編號D21C5/02GK101876151SQ20101016938
公開日2010年11月3日 申請日期2010年4月29日 優先權日2009年5月2日
發明者小山裕司, 玉井繁 申請人:粒狀膠工業株式會社