废纸再循环设备的造纸装置及废纸再循环设备的制作方法

专利名称：废纸再循环设备的造纸装置及废纸再循环设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种废纸再循环设备的造纸装置以及一种废纸再循环设备，尤其涉及 安装于废纸初始源处的家具大小的小废纸再循环设备中的造纸技术，其用于在现场将废纸 再循环并加工成再生纸，而不用将所产生的废纸丢弃。
背景技术：
政府机关、私营公司、日常生活或普通家庭会产生各种类型的废纸。这些废纸通常 被当作废物丢弃、焚烧和处置。另一方面，从有效利用地球上有限资源的全球需要出发，迄今为止，已经研发将被 处理和丢弃的废纸再生和再循环的各种技术。这些废纸再循环技术主要在造纸工业中使用和实践，像通常的造纸厂一样，废纸 再循环工厂需要大量的工厂用地、巨大的投资以及大量水和化学制品以便高速、大量、高质 量地使纸张再循环。废纸再循环还需要收集废纸的大量人力，所述废纸收集涉及许多问题，例如通过 许多收集工人而混入异物，由于缺乏废纸再循环方面知识而造成的纸张不当分拣，以及混 入有害物质，如果废纸被收集起来，则需要由专业工人进行最终分拣或清洁处理以实现 100%成为再循环纸。另外，机密文件不适于被循环而是焚烧处理，使得再循环效率不够高。为了解决废纸再循环中出现的这些问题，一种在初始源处使废纸再循环的技术是 有效的，从这种观点来看，本申请人已经提供了一种新系统来作为废纸再循环设备，例如在 待审查的日本专利申请公开No. 2008-174877中公开了这样一种新系统。这种废纸再循环设备在可安装于小商店或普通家庭房间中的小尺寸设备中实现 了诸如废纸再循环工厂的大型的废纸再循环技术，且在家具大小的设备壳体中包括用于 对废纸进行浸解和打浆处理、并将其制成废纸纸浆的制浆单元；通过对在制浆单元制作的 废纸纸浆进行处理而制作再循环纸的造纸单元；以及通过使制浆单元和造纸单元相协作来 进行驱动和控制的控制单元，其中，所述制浆单元包括用于搅拌、磨碎和浸解废纸的浸解 单元以及对在浸解单元中浸解的废纸进行打浆的打浆单元。其中，废纸由制浆单元中的浸解单元进行搅拌、浸解和打浆处理而制成纸浆，并由 打浆单元进行进一步的打浆和研磨处理而得到所需的废纸纸浆，然后，将该废纸纸浆在造 纸单元中进行处理，即进行过滤并脱水、挤压并脱水以及加热和烘干处理，从而得到再循环 纸。在该过程中，在处于纸浆的状态下，废纸分解成纤维级别，印制在其上的符号和图表被 完全分解并失去，而不能恢复，从而能够可靠地防止包含在印刷符号和图表中的机密信息 或私人信息的泄漏或披露。

发明内容
本发明的主要目的在于提供一种废纸再循环设备的新颖的造纸装置，其是由常规 废纸再循环设备的造纸单元进一步改进而来。
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本发明的另一个目的在于提供用于家具大小的废纸再循环设备中的造纸装置，其 以减小的强度来制作重复利用的再循环纸，这种再循环设备不仅可以安装在大办公室中， 而且可以安装在小商店或普通家庭房间中，其进一步提高了废纸再循环设备中的造纸单元 的造纸技术。为了实现这些目的，本发明废纸再循环设备的造纸装置为利用由制浆单元在在先 过程中制作的废纸纸浆来制作再循环纸的造纸装置，其处于安装在废纸初始源处的家具大 小的废纸再循环设备中，该造纸装置包括造纸处理单元，其利用来自制浆单元的废纸纸浆 与水混合而成的浆料型纸浆悬浮液来制作湿纸，其中，该造纸处理单元具有用于制作和输 送纸浆悬浮液的造纸输送器，该造纸输送器布置并构造成驱动造纸网结构的网带，所述造 纸网结构由多个网格构成，并对纸浆悬浮液进行过滤和脱水处理，网带的纸质量控制条件 被设置在如下范围内，即，将供应在网带上的纸浆悬浮液中的纸浆纤维保持为无方向和无 序排列的状态。优选实施例包括下列配置 (1)网带的纸质量控制条件至少包括网带的运行速度和网带的运行倾斜角度。(2)网带的运行速度设置在0. lm/min至1. 8m/min。(3)网带布置并构造成沿其运行方向倾斜向上地平直运行。(4)网带的向上倾斜角度设置为3-12度。(5)造纸处理单元布置在造纸输送器的造纸过程的起始端位置，并包括纸浆供应 单元，其用于将从制浆装置发送的纸浆悬浮液供应至造纸输送器中，通过该纸浆供应单元 将纸浆悬浮液均勻铺洒并供应到造纸输送器的网带上侧上。(6)网带的造纸网结构组成为使得供应在网带上的纸浆悬浮液在网带运行规定运 行距离的过程中可被过滤和脱水成适当重量的湿纸。(7)网带的网格数(mesh size)为25个网格至80个网格。(8)网带的造纸处理长度被设定为在网带于家具大小的设备壳体中的平直运行方 向上的长度的范围内。(9)网带的造纸处理长度的设置与网带的运行速度以及造纸网结构相关，从而使 得纸浆悬浮液可被制作成适当的重量，并使具有所述网带的造纸网输送器可被容装在家具 大小的设备壳体中。(10)该造纸装置包括造纸处理单元，其用于利用由水和制浆装置发送的废纸纸 浆组成的浆料型纸浆悬浮液来制作湿纸；烘干处理单元，其用于通过对在造纸处理单元中 制作和形成的湿纸进行烘干处理来得到再循环纸；以及脱水辊压单元，其用于在造纸处理 单元和烘干处理单元的结合处对湿纸进行碾压和脱水处理，这样就对从制浆装置供应的纸 浆悬浮液进行加工、脱水和烘干处理。(11)造纸输送器包括环形带形式的网带，其用于对纸浆悬浮液进行加工和输送， 并包括用于驱动网带而使其运行的驱动马达。在家具大小的设备壳体中，本发明的废纸再循环设备包括制浆单元，其通过对废 纸进行浸解和打浆处理来制作废纸纸浆；造纸处理单元，其通过对在制浆单元中制作的废 纸纸浆进行加工而制作再循环纸；以及控制单元，其以协作的方式对制浆单元和造纸处理 单元进行驱动控制，其中，造纸处理单元由上述的造纸装置组成。
本发明的造纸装置是由本发明人依据在大型厂家(例如废纸再循环工厂)中常规 操作的废纸再循环技术进行大量测试和研究而实现的，由此实现了本发明的家具大小的废 纸再循环技术。 也就是说，本发明人将原来在大型工厂设备中实现的废纸再循环技术在家具大小 的非常紧凑的处理空间中实现，本发明人并进行了持续的研究和试验来改进该技术，已发 现作为最终产品的再循环废纸具有其特殊的性能，也就是说，在废纸循环设备的特定安装 位置处加工的废纸趋向于被重复处理和使用，且并伴随有防止机密信息、个人信息和其他 不同形式的信息泄漏或披露的用途。另一方面，本发明人还注意到本发明家具大小的废纸再循环设备中循环产生的再 循环纸的纸质量能够承受这种重复的再生操作，本发明人经反复的不同研究和试验以找到 其中的原因，最终发现再循环纸并没有明显表现出普通纸张中存在的"纸张纹理"这一典 型特点。由于本发明人的反复试验和修正而完成了本发明。因此，根据本发明的造纸装置，利用由水与造纸装置在在先过程中制作的废纸纸 浆混合出的纸浆型废纸纸浆来制作湿纸的造纸过程包括用于制作和输送纸浆悬浮液的造 纸输送器，该造纸输送器布置和构造成使由多个网格构成的造纸网结构的网带运行的同时 对纸浆悬浮液进行过滤和脱水，网带的纸质量控制条件被设置在如下范围内，即，将供应在 网带上的纸浆悬浮液中的纸浆纤维保持为无方向和无序排列的状态，由此产生的再循环纸 不存在所谓的"纸张纹理"，纸质量在纵向和横向上均是均勻的而无差别，且其强度足可 再次使用。所以，伴随实现防止机密信息、个人信息和其他不同形式的信息泄漏或披露的目 的，被重复再循环和处理的废纸的强度没有降低，且再循环纸可使用较长的一段时间。因此，本发明实现并提供了一种家具大小的废纸再循环设备，其不仅可安装在大 办公室中，而且可安装在小商店或普通家庭中，实现了环保并且运行成本低，能够防止机密 信息、私人信息和其他信息的泄漏，确保了高机密性。通过结合附图和权利要求中提及的新颖事实阅读下面的详细说明，可以更加清楚 地理解本发明的这些及其他目的和特征。


图1是本发明优选实施例中的废纸再循环设备总体结构的正视剖面图。图2是同一废纸再循环设备的总体结构的侧面剖视图。图3为废纸再循环设备的打浆单元的废纸循环路径的构造的路线图。图4为废纸再循环设备的纸浆浓度调节单元的构造框图。图5是废纸再循环设备的造纸单元的总体构造的透视图。图6是造纸装置的造纸处理单元的纸浆悬浮液供给位置的构造的放大透视图。图7是废纸再循环设备的总体构造的透视图。图8是废纸再循环设备中循环的再循环纸的纸质量的解释性正视图。图9A、9B为市场上通常销售的普通纸张的纸质量的解释性正视图。
具体实施方式
现在参照附图，下面将对本发明的优选实施例进行具体描述。在所有附图中，相同 的零件或部件利用相同的参考数字进行识别。图1-7显示了本发明的废纸再循环设备，该废纸再循环设备1特别安装在废纸初 始源处，它是一种用于在废纸初始源处不需丢弃废纸UP就可以再循环成可重复使用的纸 的设备，废纸UP包括国家机关或私营公司的机密文件、普通家庭的私人信件等及其他所用 的但不必要的文件。废纸再循环设备1为如图7所示的家具大小，也就是说，其尺寸和形状小，类似于 家具，例如办公室中使用的文件架、储物柜、办公桌、复印机或个人电脑，如图1所示，所述 废纸再循环设备1主要包括制浆单元(制浆装置)2、纸浆浓度调节单元3、造纸单元(造纸 装置)4以及设备控制单元(控制单元)5。这些设备单元2-5以紧凑设计的方式内装在设备壳体6中，设备壳体6为如上所 述的家具大小，根据用途或应用可以适当地设计特定形状和尺寸。所示优选实施例的设备 壳体6为矩形盒，其尺寸和形状类似于在普通办公室中安装并使用的复印机，设备壳体6的 顶板具有入口 7，入口 7被打开和关闭而用于供应废纸UP，一出口 8设置在设备壳体侧面， 用于排出再循环纸RP、RP、…。在该出8的下边缘部分，可拆卸地设置一再循环纸接收托 盘9，用于接收从出口 8排出的再循环纸RP、RP、…。制浆单元2执行通过对废纸UP进行浸解和打浆处理来制作废纸纸浆的工艺，该制 浆单元2包括用于搅拌、磨碎和浸解废纸UP的浸解单元20以及对在浸解单元20中浸解的 废纸UP进行打浆的打浆单元21。浸解单元20执行搅拌、磨碎和浸解废纸UP的工艺，主要包括浸解槽25、搅拌装置 26和供水装置27。浸解槽25具有入口 7和排出口 28，如图2所示，所述入口 7形成在其顶壁上，用于 装载和供应废纸UP，排出口 28设置在其底壁，用于将被浸解的废纸纸浆UPP排出至下游侧。 浸解槽25的内部容积由分批处理的废纸UP的张数决定。在所示优选实施例中，浸解槽25 具有能够通过加入大约98升水来搅拌和处理(成批处理)来自PPC (普通纸复印机)的总 共大约500张A4废纸UP (大约2000g)的容积。在这种情况下，待浸解的废纸纸浆UPP的 浓度大约为2%。该浓度可以通过供水装置27供水进行调节，该供水装置27是如上所述的 纸浆浓度调节单元3的一部分。入口 7具有在设备壳体6的壳体盖6a的外面打开和关闭的结构，排出口 28由一 启闭阀29打开和关闭，并与下述的废纸纸浆循环路径49相连通。在排出口 28的位置处设 置一碎屑过滤器30，用于为下面的打浆过程去除障碍物，诸如夹子、订书钉、大头针及其他 用于装订废纸UP、UP、…的部件。启闭阀29具体由曲柄机构36的曲柄运动打开和关闭，所述曲柄机构36由驱动马 达35驱动。驱动马达35特别为电动机，该驱动马达35电连接到设备控制单元5。搅拌装置26设置在浸解槽25内部，并包括搅拌叶轮40和驱动马达41。搅拌叶轮40的旋转轴40a以竖直姿势可旋转地支撑在浸解槽25底部的中心位置 上，并可在水平方向旋转，旋转轴40a的下端借助于传动装置42由驱动马达41的旋转轴 41a驱动并与之耦合在一起，所述传动装置42包括传动皮带轮42a、传动带42b以及传动皮带轮42c。 供水装置27将水供应至浸解槽25中，并形成如下所述的纸浆浓度调节单元3的 打浆浓度调节单元3A。在示出的优选实施例中，如图1所示，供水装置27包括白水收集柜45、用于打浆浓 度调节的供水泵46以及用于造纸浓度调节的供水泵47。如下所述，白水收集柜45设计成 收集在造纸单元4中过滤和脱水的白水W(在造纸过程中通过造纸网格过滤的极低浓度的 纸浆水)，白水收集柜45中收集的白水W首先由供水泵46供应至浸解槽25中，然后由供水 泵47供应至浓度调节柜85中，如下所述。与此相关，在浸解槽25的底部设置有重量传感器48，对浸解槽25中待分批处理的 废纸UP、UP、…以及水进行称重和控制，重量传感器48电连接到设备控制单元5。所示优选实施例的重量传感器48为负载测力器，并设计成能感知和测量在浸解 槽25中装载和供应的废纸UP、UP、…的重量以及水的重量的总重量。在浸解单元20的具体控制构造中，首先，当操作者打开入口 7并向浸解槽25装载 废纸UP、UP、…时，由重量传感器48感知和测量重量，当达到一规定重量(张数)时，通过 声音和/或显示通知操作者。根据显示，当操作者关闭入口 7时，供水装置27被驱动，白水 收集柜45中的白水W由供水泵46供应至浸解槽25中，供应的部分相应于废纸UP、UP、… 的装载重量(张数)。当操作者在从入口 7向浸解槽25内装载任意数量(该数量小于规定重量(张数)) 的废纸UP、UP、…之后关闭入口 7时，由重量传感器48感知和测量重量，供水装置27被驱 动，与所测量的重量相应的白水W由供水泵46从白水收集柜45供应至浸解槽25中。在所示的优选实施例中，如上所述，当向浸解槽25供应大约最大容积即大约500 张(大约2000g) A4大小的PPC废纸UP时，此刻，通过声音和/或显示通知操作者，关闭入口 7，从供水装置27供应大约98升水，或者当供应任意数量(该数量小于规定重量(张数)) 的废纸UP、UP、…时，向供水装置27增加相应于废纸的供应量的水，待浸解的废纸纸浆UPP 的浓度被控制和调节至大约2%。因而，在搅拌装置26中，从设备壳体6的装载开口即入口 7向浸解槽25中装载的 废纸UP、UP、…在供水装置27供应的水中通过由驱动马达41带动的搅拌叶轮40的正反 转，搅拌混合一给定时间(在所示优选实施例中为10-20分钟)，从而将废纸UP、UP、…浸 解并打浆成废纸纸浆UPP。浸解槽25的排出口 28在浸解单元20的运行过程中被启闭阀29关闭，废纸UP或 废纸纸浆UPP从浸解槽25向废纸纸浆循环路径49的流动被阻断，同时，入口 7在稍后描述 的打浆单元21的运行过程中被启闭阀29打开，从而允许废纸纸浆UPP从浸解槽25向废纸 纸浆循环路径49流动至循环回路。打浆单元21用于执行对浸解单元20中浸解的废纸UP进行打浆的工艺，其具体设 计成能对浸解单元20中浸解的废纸UP进行增压和打浆，并对废纸UP上由墨水形成的符号 和图案通过各种印刷技术在废纸UP上由印刷墨水形成的符号和图案、或借助于铅笔、圆珠 笔、自来水笔和其他书写工具在废纸上由墨水形成的符号和图案)进行研磨而磨碎(成微 纤维)。该打浆单元21主要包括一研磨器50。如图3所示，该研磨器50包括一对相对旋转和驱动的打浆盘51、52，该对打浆盘51、52具有相对配置且同心地跨一微小的打浆间隙G 的打浆作用表面51a、52a。研磨器50的打浆作用表面51a、52a的打浆间隙G可设定成从打浆过程开始阶段 的研磨器50直至后期的研磨器50逐渐变窄，如下所述。在本优选实施例的打浆单元21中，如图3所示，形成有具有研磨器50的废纸纸浆 循环路径49，通过循环系统中的研磨器50对废纸纸浆UPP进行循环和打浆一给定时间。通过在废纸纸浆循环路径49中执行打浆过程，尽管家具大小的设备壳体6中的处 理空间小且狭窄，但是形成了不受长度限制的基本上无限长度的废纸纸浆打浆处理路径， 实现了与大型设备的打浆过程相比同样的打浆处理空间，同时根据用途达到了最佳的打浆 效果。此外，一个研磨器50在打浆过程的整个工艺中执行整个打浆处理，该研磨器50起 到从打浆过程初期的研磨器直至后期的研磨器的多个研磨器的作用。更具体地说，研磨器 50的打浆作用表面51a、52a的打浆间隙G可控制和调节成从打浆过程开始直至结束逐渐变窄。如图2所示，在所示优选实施例中，研磨器50配置在设备机器主体54上，邻近浸 解单元20的浸解槽25，所述设备机器主体54组成设备壳体6，如图3所示，它进一步还包 括与浸解单元20的浸解槽25相连通的打浆柜55、在该打浆柜55中相对设置并可旋转的该 对打浆盘51、52、用于相对旋转该对打浆盘51、52的旋转驱动源56、以及用于调节该对打浆 盘51、52的打浆间隙G的间隙调整装置57。打浆柜55形成为封闭的圆筒形状，用于收容该对打浆盘51、52，并具有用于从上 游侧供应废纸纸浆UPP的供应口 55a和用于将打浆的废纸纸浆UPP排到下游侧的排出口 55b。更具体地说，供应口 55a在打浆柜55的底部中心朝竖直方向开口，排出口 55b在 打浆柜55的圆筒侧面朝水平方向开口。供应口 55a和排出口 55b分别借助于如图3所示 的循环管系49a、49b与浸解单元20的浸解柜25相连通，排出口 55b进一步还借助于排出 管系59与废纸纸浆收集柜60相连通。参考数字61显示了一方向转换阀，通过该方向换向阀61的转换操作，从排出口 55b排出的废纸纸浆UPP有选择地返回到浸解槽25中或者被收集在废纸纸浆收集柜60中。 具体地说，方向转换阀61是电磁启闭阀，并且电连接至设备控制单元5。在该对打浆盘51、52中，一个是沿旋转方向固定的固定侧打浆盘，另一个是可旋 转的旋转侧打浆盘。在所示的优选实施例中，上侧打浆盘51是旋转侧，下侧打浆盘52是固 定侧，上侧的旋转侧打浆盘51与下侧的固定侧打浆盘52跨一微小的打浆间隙G同心、可旋 转地相对配置。旋转侧打浆盘51由驱动马达56驱动并借助于一旋转主轴64与之耦合，所 述旋转主轴64可旋转地枢接于设备机器主体54的固定侧，并可在轴向移动。尽管没有具体显示，但是旋转主轴64可旋转地枢接在间隙调节装置57的提升部 件上，旋转侧打浆盘51同心且一体地附着在旋转主轴的引导端(leading end)上，该旋转 主轴的基端部由驱动马达56的旋转轴驱动并与之一体耦合，并且可在该旋转轴上沿轴向 方向相对移动。驱动马达56为旋转驱动源，其使该对打浆盘51、52相对旋转，特别地，使用电动机，该驱动马达56作为驱动源，电连接到设备控制单元5。形成微小打浆间隙G的两个打浆盘51、52的相对两侧51a、52a相互协作，形成打 浆作用表面。这些相对的打浆作用表面51a、52a形成为轮式表面，所述轮式表面具有由粘 合剂粘合在一起的多个研磨颗粒。如图3所示，两个打浆作用表面51a、52a形成为锥形，这 样它们的直径尺寸在相对的方向上连续变大，并且两个打浆作用表面51a、52a在最外周缘 形成彼此平行的环形平坦表面，这些环形平坦表面形成所述打浆间隙G。换句话说，在该对打浆盘51、52中，在固定侧打浆盘52的打浆作用表面52a的中 心位置处形成有与打浆柜的供应口 55a同轴地相连通的入口 70，形成在该对打浆盘51、52 的打浆作用表面51a、52a的外周缘上的两个环形平坦表面形成具有打浆间隙G的出口 71 而与打浆柜55的排出口 55b相连通。在旋转侧打浆盘51的外周上沿周向方向以规定间隔布置有多个叶片72、72、…， 这些叶片72、72、…起到泵的作用，其借助于由所述旋转侧打浆盘51的旋转所产生的离心 力的作用而将从出口 71排放的废纸纸浆UPP朝着打浆柜55的排出口 55b挤压。旋转侧打浆盘51在作为驱动源的驱动马达56的作用下相对于固定侧打浆盘52 而被驱动旋转，从浸解单元20的浸解槽15供应的废纸纸浆UPP通过打浆柜55的供应口 55a和入口 70而从入口 70进入打浆空间B，穿过该打浆空间B，然后承受由相对旋转的打浆 作用表面51a、52a所产生的加压和打浆作用，在废纸UP上形成符号和图案的墨水就被研磨 而磨碎，并且从出口 71而经由打浆柜55的排出口 55b排出。在从该出口 71排出时，废纸纸浆UPP在具有打浆间隙G的出口 71的位置处会进一 步受到加压和打浆作用，并被磨碎成由该打浆间隙G限定的规定微米尺寸(变成微纤维)。与此相关，在本优选实施例中，如上所述，在循环系统打浆过程的废纸纸浆循环路 径49中仅仅安装有一个研磨器50 (参见图3)，所述一个研磨器50起到多个研磨器的作用， 即起到从打浆过程初期的研磨器直至结束时的研磨器的作用，更具体地说，研磨器50的打 浆作用表面51a、52a的打浆间隙G可由间隙调节装置57控制和调节成从打浆过程开始直 至结束逐渐变窄。虽然没有具体显示间隙调节装置57，但是其设计成使该对打浆盘51、52在旋转轴 向方向上相对移动，从而对这些打浆盘51、52的打浆间隙G进行控制和调节，该间隙调节装 置57主要包括用于使旋转侧打浆盘51在旋转轴向方向上、即在旋转主轴64的轴向方向上 移动的移动装置(未显示)和用于驱动该移动装置的驱动源66。特别地，驱动源为电动机， 该驱动马达66电连接到设备控制单元5。通过该电动机66的旋转，旋转主轴64经由移动装置上下移动，从而使与旋转主轴 64成为一体的旋转侧打浆盘51在竖直方向上朝着固定侧打浆盘52移动，即在旋转轴向方 向上移动，由此对两个打浆盘51、52之间的打浆间隙G进行控制和调节。为此，设置一位置检测传感器(未显示)以检测旋转侧打浆盘51的升降位置，并 根据该位置检测传感器的检测结果，对驱动马达66进行驱动和控制。位置检测传感器电连 接到设备控制单元5。利用在如图3所示的废纸纸浆循环路径49中进行的循环系统打浆过程中的间隙 调节装置57与用作循环装置的循环泵69的相互协作而对所述打浆盘51、52的打浆间隙G 进行控制和调节。
也就是说，在图3中，由浸解单元20浸解的废纸纸浆UPP借助于循环泵69而在废 纸纸浆循环路49中循环，并通过研磨器50进行打浆，与此同时，通过所述间隙调节装置57 对研磨器50的打浆作用表面51a、52a的打浆间隙G进行控制以使其从打浆过程开始直至 结束逐渐变窄。在废纸纸浆循环路径49中包括浸解单元20的浸解槽25，在该打浆过程中，驱动并 控制浸解单元20的搅拌装置26，浸解单元20与打浆单元21被同时驱动。也就是说，在循 环系统打浆过程中，废纸纸浆UPP从浸解槽25流出，进入废纸纸浆循环路径49，同时由研磨 器50打浆形成的废纸纸浆UPP流入浸解槽25，因此在浸解槽25中混合了不同打浆程度的 废纸纸浆UPP，通过搅拌装置26的搅拌作用，浸解槽25中的废纸纸浆UPP的打浆程度变得 均勻，从而促进了打浆过程。废纸纸浆收集柜60为对由打浆单元21打浆和磨碎至所需尺寸的废纸纸浆UPP进 行收集的位置，在此收集的废纸纸浆UPP被混合和调节至与将循环使用的再循环纸RP的最 终纸质量相应的造纸浓度，从而制备出纸浆悬浮液PS，然后被送入下一个造纸工艺中的造 纸单元4中。纸浆浓度调节单元3为称重型装置，其通过测量供入所述设备的废纸UP和水W的 重量以及调节供入所述设备的废纸UP和水W的混合比率，对供入造纸单元4的废纸纸浆 UPP的浓度进行调节，更具体地说，如图4所示，纸浆浓度调节单元3包括打浆浓度调节单元 3A、造纸浓度调节单元3B和纸浆浓度控制单元3C。打浆浓度调节单元3A用于对制浆单元2中的废纸纸浆UPP的打浆浓度进行调节， 其与打浆单元21的打浆效率相应，如上所述，该打浆浓度调节单元3A主要包括供水装置27 的用于调节打浆浓度的供水泵46和打浆浓度控制单元75。由打浆浓度调节单元3A的供水泵46供应的白水W的供应量优选确定为使得由搅 拌装置26浸解和打浆的废纸纸浆UPP的打浆浓度例如为最大浓度，该最大浓度为用于执行 下一步骤的打浆过程所用的打浆单元21的研磨器50的打浆能力所允许的最大浓度，在所 示的优选实施例中，该打浆浓度设定为约2%的打浆浓度，如上所述。打浆浓度控制单元75驱动和控制供水泵46，以根据重量传感器48的测量结果将 所需量的水供入浸解槽25中，如上所述。该打浆浓度控制单元75形成所述设备控制单元 5的一部分，该内容将在下文中描述。造纸浓度调节单元3B将造纸单元4中的废纸纸浆UPP的造纸浓度调节至与将循 环使用的再循环纸RP的最终纸质量相应的适当浓度，更具体地说，其设计成通过一分离系 统而对在制浆单元2中制作的废纸纸浆UPP的浓度进行调节，该造纸浓度调节单元3B主要 包括分离抽取单元80、悬浮液制备单元81、以及造纸浓度控制单元82。分离抽取单元80用于从制浆单元2的在先过程中制作的废纸纸浆UPP的总体积 中分离和抽取一规定的小部分，其主要包括用于分离和抽取的废纸纸浆供给泵86，该废纸 纸浆供给泵86用于抽取废纸纸浆收集柜60中的废纸纸浆UPP，并将其送入浓度调节柜85 中。悬浮液制备单元81通过对由分离抽取单元80分离抽取的所述规定的小部分废纸 纸浆UPP添加规定量的水W而对其浓度进行调节，从而制备出规定浓度的纸浆悬浮液PS，该 悬浮液制备单元81主要包括供水装置27的供水泵47。
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尽管没有具体显示，但是，在浓度调节柜85的底部布置有与上述浸解槽25中相同 的负载测力器形式的重量传感器87，其设计成测量和控制供入浓度调节柜85中的废纸纸 浆UPP和用于浓度调节的水的量，重量传感器87电连接到设备控制单元5。造纸浓度控制单元82通过与所述分离抽取单元80和悬浮液制备单元81相互作 用而起到控制作用，其形成为设备控制单元5的一部分，并对所述分离抽取单元80和悬浮 液制备单元81的泵86、47进行协作控制，以便执行造纸浓度调节过程的下个步骤。首先，从来自打浆单元21而收集在废纸纸浆收集柜60中的废纸纸浆UPP的总体 积(在所示的优选实施例中，大约2000g的废纸UP+100升的水W)中，由废纸纸浆供给泵86 分出废纸纸浆UPP的规定部分(在所示的优选实施例中为1升)，并将其输送且容纳在浓度 调节柜85中。于是，利用重量传感器87对其重量进行检测和测量，且将该测量结果发送到 设备控制单元5。接下来，对应于废纸纸浆UPP所分离出的规定部分，利用供水泵47将规定量的稀 释水W(在所示的优选实施例中，为9升，其实际上是由重量传感器87称重和测量的)从白 水收集柜45供入浓度调节柜85中。因此，在浓度调节柜85中，打浆浓度(在所示的优选实施例中为2% )的废纸纸 浆UPP与水W混合并被稀释，从而混合并制备出规定浓度的纸浆悬浮液PS (在所示优选实 施例中为约0. 2%的浓度或目标浓度)。待制备的纸浆悬浮液PS的目标浓度是基于初步的试验结果并考虑下述造纸单元 4的造纸能力来确定的，在所示的优选实施例中，该目标浓度被设置为约0. 2%。以这样的方式在浓度调节柜85中制备的造纸浓度为目标浓度(0. 2% )的纸浆悬 浮液PS从该浓度调节柜85借助于一第一悬浮液供给泵88传输并供应到纸浆供给柜89中， 且存储起来，以备在造纸单元4的下一个过程中使用。然后，对在废纸纸浆收集柜60中的 废纸纸浆UPP的总体积类似地重复进行上述造纸浓度调节过程。该纸浆供给柜89设置有 第二悬浮液供给泵90，其用于将纸浆悬浮液PS传送到造纸单元4的造纸处理单元95中。在纸浆进给柜89中设置一搅拌装置91，通过该搅拌装置91的搅拌作用，所存储和 保持的纸浆悬浮液PS的整体造纸浓度被均勻地保持为一特定值。正如在此所述的，利用该造纸浓度调节单元3，其不是以总体积分批地进行浓度调 节，而是以少量的分离部分的形式进行浓度调节，从而显著地节约了水量消耗，并可显著减 小浓度调节柜85的尺寸和形状，由此使得该废纸再循环装置1可以紧凑的设计而被完全装 入。纸浆浓度控制单元3C用于以联锁的形式驱动控制所述打浆浓度调节单元3A和所 述造纸浓度调节单元3B，特别地，其从打浆浓度调节单元3A的打浆浓度控制单元75收集 纸浆浓度控制信息(废纸UP的装载量、供入浸解槽25的供水量、废纸纸浆UPP的打浆浓度 等)，并根据该控制信息而将造纸浓度信息(废纸纸浆UPP的目标造纸浓度、从废纸纸浆收 集柜60分离抽取的废纸纸浆UPP的分离抽取量、供入浓度调节柜85的供水量等)发送给 造纸浓度调节单元3B的造纸浓度控制单元82，从而执行造纸浓度调节过程。所述造纸浓 度信息用于将在制浆单元2中制作的废纸纸浆UPP的浓度调节至目标浓度(造纸浓度)。 造纸单元(造纸装置)4执行由在制浆单元2中制作的废纸纸浆UPP制作再循环纸RP的工 艺，其主要包括造纸处理单元95、脱水辊压单元96和烘干处理单元97。
造纸处理单元95是利用由来自制浆单元2的纸浆供给柜89的废纸纸浆UPP与水 W构成的浆料型纸浆悬浮液PS制作湿纸RPo的场所，其主要包括造纸输送器100和纸浆供 应单元101。
造纸输送器100用于输送纸浆悬浮液同时进行造纸，配置一由无数网格构成的造 纸网结构的网带105，用于在运行时对纸浆悬浮液PS进行过滤和脱水。具体地说，所述造纸输送器100主要包括形成为环形带形式的网带105，其用于 输送纸浆悬浮液PS同时进行造纸；一驱动马达106，其用于驱动该网带105并使所述网带 105运动。特别地，网带105为由规定宽度的板状部件形成的环形带，并具有由无数网格构 成的造纸网结构，用于在运行时对纸浆悬浮液PS进行过滤和脱水，其连接成规定长度的环 状形式。用于组成所述网带105的造纸网结构的板状部件的材料为能够借助于造纸网结 构的无数网格对纸浆悬浮液PS进行适当过滤和脱水的材料，所述材料优选包括聚丙烯 (PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰胺(PA)(注册商标，通常称作尼龙)、不锈钢(SUS) 及其他耐腐蚀材料，在所示的优选实施例中，使用了耐热性能良好的PET制网带105。网带的造纸网结构组成为使得在网带105运行一规定运行距离的同时，供应在网 带105上的纸浆悬浮液PS被过滤和脱水的过程中获得适当重量的湿纸RPo，优选使用网格 尺寸细小和编织单元精细的平滑材料。根据所获得的纸的所需特征，选择网带的具体造纸 网结构，尤其要考虑下列各点(1)网带105的网格尺寸其中，网带105的网格尺寸(mesh size)优选为25个网格至80个网格，在所示的 优选实施例中，使用了 50个网格的网带105。(2)网带105的网格纤维直径网带105的网格结构不仅由网格尺寸(网格数)确定，而且还由网格纤维直径确 定。如果网格的数目相同，则在纤维直径较大的情况下，网格尺寸较小，在纤维直径较小的 情况下，网格尺寸较大，该关系由网格空隙或透气率(cm7cm2/sec)、即空气透过的比率表
7J\ ο(3)编织结构网带105的网格的编织方法包括单根编织、双根编织、径线直径和纬线直径改变 方法及其他，在多根编织方法中，必须增大用于旋转和支撑网带105的辊子的直径，如下所 述，并且增大设备的尺寸，所以，在所示的优选实施例中使用了单根编织的网带105。考虑到这些情况，为防止废纸纸浆UPP在造纸过程中从网带105的网格滑出，需要 网带105形成为网格纤维直径小、网格数多且穿透性不低的网格结构，在所示的优选实施 例中，网带105为50目的平面编织PET网带105。通过试验已经证明，该网带105生成了极 好的纸质量，没有引起任何特殊的问题。网带105的宽度尺寸被设置成稍大于将由纸浆悬浮液PS制作的再循环纸RP的宽 度尺寸的规定宽度。如图1和图5所示，网带105通过驱动辊107、随动辊108、支撑辊109、脱水辊压单 元96悬置和可旋转地支撑，并且通过驱动辊107耦合至驱动马达106并由其驱动。
网带105的造纸处理长度被限定为网带105在家具大小的设备壳体6中的直线运 动方向长度的范围内，具体地说限定为网带105的上侧运行方向长度的范围内(在所示的 优选实施例中，为图1中从纸浆供应单元101到脱水辊压单元96的侧向长度)。特别地，网带105中的造纸处理长度被设置成足以用于由纸浆悬浮液PS制造适当 重量的纸，所述适当重量的纸与网格结构的过滤和脱水速率以及如下所述的网带105的运 行速度相关，且所述造纸处理长度设置成足以用于收容具有容纳于家具大小的设备壳体6 中的网带105的造纸输送器100。这里，包括网带105的造纸网结构的网带105的纸质量控制条件，即用于确定在造 纸单元4中最终循环的再循环纸RP的纸质量的条件，被设定在如下范围内，即将供应在网 带105上的纸浆悬浮液PS中的纸浆纤维保持为无方向和无序排列的状态。这样的特征构造是本发明人在实现大型厂例如传统废纸再循环厂的废纸再循环 技术之后，通过进一步的各种测试和研究得到的，作为本发明的家具大小的废纸再循环技 术。本发明人还注意到本发明家具大小的废纸再循环设备中循环产生的再循环纸RP 的纸质量能够承受这种重复的再生操作，本发明人经反复的不同研究和试验以找到其中的 原因，最终发现再循环纸并没有明显表现出普通纸张中存在的"纸张纹理"这一典型特
点o也就是说，市场上出售的普通纸具有在造纸的运动方向(纵向方向)上出现的" 纸张纹理"，其显示了纸纤维的方向，当纸的矩形切片的长边平行于"纸张纹理"时，被称 为〃纵向纹理纸张〃，垂直于〃纸张纹理〃的纸被称为〃侧向纹理纸张〃，这种纸质量是 非均勻的。例如，在"纵向纹理纸张"的情况下，如图所示，可以很容易沿与纤维方向一致的 纵向方向直线地撕破该纸P(即造纸过程中纸的运动方向，参见箭头)(参见图9A中的裂缝 (a))，但沿垂直于纤维方向的方向很难直线地撕破(参见图9B中的裂缝(b))。这样，通过具有非均勻的纸质量的制作纸的制造技术，当企图由废纸UP再生时， 通过实验已经知道，在重新再生处理的过程中，即第一次再生，第二次再生，第三次再生等 等，纸强度逐渐减弱，该纸最后不再能用。强度变弱的原因如下由于废纸UP被重复浸解和 打浆，形成纸浆，纸纤维(纸浆细丝)的长度逐渐变短，由此产生的再循环纸由这样短的纸 浆细丝再循环而成，如果纸质量是非均勻的，由于纤维缠绕，粘合力变得很弱。顺便说一下， 在大型工厂例如废纸再循环厂中再循环而成的再循环纸大约可以循环两次或三次。相比之下，就在本发明家具大小的废纸再循环设备中再循环而成的再循环纸RP 来说(参见例如专利文献1，日本专利申请公开No. 2008-174877)，与在大型工厂设施中再 循环而成的再循环纸相比，通过实验已经知道，该纸质量能够承受相对重复的再生，经反复 的不同研究和试验以找到其中的原因，最终发现再循环纸并没有明显表现出普通纸中存在 的〃纸张纹理〃这一典型特点。根据这些发现，通过将网带105的纸质量控制条件设置在如下范围内，即，即将供 应在网带105上的纸浆悬浮液PS中的纸浆纤维保持为无方向和无序排列的状态，已经知道 由纸浆悬浮液PS再循环而成的再循环纸RP并没有表现出普通纸中存在的"纸张纹理"这 一典型特点。如图8所示，当平行于运动方向(参见箭头)(参见图8中的裂缝(a))或垂直地(参见图8中的裂缝(b))撕破再循环纸RP时，纸的撕破相似，纸质量在各向异性上相 同，在纵向或侧向上没有差别，经实验证明在实际应用中其强度足够耐用。最重要的是，网带105的纸质量控制条件在于网带105的运行速度和网带105的 运行倾斜角度a。换句话说，网带105的纸质量控制条件至少包括网带105的运行速度和 网带105的运行倾斜角度a，以及还包括如上所述网带105的网线结构的情况。考虑如上所述的条件，设定网带105的运行速度，该运行速度优选设定在0. lm/ min到1. 8m/min，或者更优选设定在0. 3m/min到1. Om/min，在所示的优选实施例中，设定在 0. 5m/min。相比之下，在大型工厂例如传统废纸再循环厂中，这种网带的运行速度至少设定 在100m/min或以上，甚至更快，超过1000m/min。网带105的运行速度不但与纸浆悬浮液PS中的纸浆纤维的排列状态有关，而且还 与造纸过程中湿纸RPo的重量有关，当网带105的运行速度降低时，重量增大，而当运行速 度增大时，重量减小。在这种情况下，废纸纸浆UPP的打浆程度影响网带105的水过滤，如 果打浆程度和纸浆浓度是恒定的，则可得到特定的重量。关于网带105的运行倾斜角a，如图1、图5和图6所示，所示优选实施例中的网带 105配置成向上倾斜并线性地朝其运行方向运行，在有限的安装空间中，造纸处理长度被相 当大地延伸，从而提高与网带105的造纸网结构相关的过滤和脱水率。网带105的运行倾 斜角度a优选设定为3-12度，或者在所示的优选实施例中，设定在12度。特别地，用于移动和驱动网带105的驱动马达106是电动机，其电连接到设备控制 单元5。所述驱动马达106也被用作下文所述的脱水辊压单元96和烘干处理单元97的运 行驱动源。纸浆供应单元101是用于将纸浆悬浮液PS从制浆单元2供应到网带105上的场 所，如图6所示，其布置在造纸输送器100的造纸过程的起始端位置，通过该纸浆供应单元 101，纸浆悬浮液PS均勻铺洒并供应到网带105的上表面上。借助于第二悬浮液供给泵90而从纸浆供给柜89供应到纸浆供给单元101中的纸 浆悬浮液PS以规定量被存储和保存在该制浆供应单元101中，并通过该保持作用而均勻地 分布在网带105的上表面上。均勻分布在网带105的上表面上的纸浆悬浮液PS通过网带 105在箭头方向上的驱动作用而与网带105—起输送，并且在重力作用下通过网带105的网 格过滤且脱水，从而得到湿纸RPo。在这种情况下，网带105上的纸浆悬浮液PS中的纸浆纤 维经过滤和脱水，直接形成如上所述的无方向和无序排列的状态，在再循环纸RP上根本不 会出现〃纸张纹理〃，如下所述。通过该网带105过滤和脱水得到的白水W(在造纸过程中由造纸网过滤的极低浓 度的纸浆水)被收集到如上所述的供水装置27的白水收集柜45中。脱水辊压单元96是用于挤压网带105上的湿纸RPo并使其脱水的场所，所述脱水 辊压单元96位于造纸处理单元95和如下所述的烘干处理单元97的接合处。特别地，如图1所示，位于下游侧的烘干处理单元97的光滑表面带145(将在下文 中描述)和位于上游侧的造纸处理单元95的网带105布置为上下两层，光滑表面带145和 网带105的上下邻接部分形成接合部，在该接合部，脱水辊压单元96从上下侧碾压并挤压 网带105和光滑表面带145，从而使湿纸脱水。脱水辊压单元96包括至少一个初级脱水辊压单元96A和一末级脱水辊压单元96B，初级脱水辊压单元96A和末级脱水辊压单元96B作为主要部件。在所示的优选实施例中，特别如图1所示，脱水辊压单元96包括初级脱水辊压单 元96A、末级脱水辊压单元96B和作为辅助装置的角度限定辊压单元96C，三者作为主要部 件。
初级脱水辊压单元96A用于对网带105上的湿纸RPo进行初步挤压和脱水，其具 体包括一初级挤压辊对122，所述初级挤压辊对122包括从下侧碾压网带105的初级脱水辊 120和与初级脱水辊120协作而从上侧碾压和加压光滑表面带145的初级压辊121。通过包括初级脱水辊120和初级压辊121的初级挤压辊对122，网带105和光滑表 面带145以规定初始压力而被从上、下两侧进行碾压和挤压而形成被压缩状态，由此对湿 纸RPo的含水量进行初步去除。在这种情况下，初始压力，即初级脱水辊96A用于对网带105上的湿纸RPo进行初 步挤压和脱水的初始挤压力，被设定成不能破坏高含水量的湿纸RPo的幅度，在所示的优 选实施例中，初始挤压力设置成网带105上的湿纸RPo在初步脱水工序之后的含水量可以 在80-75%的范围内。末级脱水辊压单元96B用于通过在由初级脱水辊压单元96A进行初步脱水之后对 网带105上的湿纸RPo进一步挤压和脱水，得到规定含水量的干纸(再循环纸)RP，其具体 包括至少一组末级挤压辊对127，所述末级挤压辊对127包括从下侧碾压网带105的末级脱 水辊125和与末级脱水辊125协作而从上侧碾压和压紧光滑表面带145的末级压辊126。通过包括末级脱水辊125和末级压辊126的末级挤压辊对127，网带105和光滑表 面带145以规定最终压力而被从上、下两侧进行碾压和挤压而形成被压缩状态，由此对网 带105上的湿纸RPo的含水量进行最终去除，从而得到规定含水量的干纸，即再循环纸RP。在这种情况下，最终压力，即末级脱水辊96B用于对网带105上的湿纸RPo进行最 终挤压和脱水的最终挤压力，被设定成这样的幅度，即对于初步脱水的湿纸RPo，能够可靠 地获得规定脱水效果，在所示的优选实施例中，最终挤压力设置成使得网带105上的干纸 (再循环纸)RP在末级脱水工序之后的含水量可以在70-65%的范围内。虽然脱水辊压单元96中的这些辊120、121、125、126都没有具体显示，但是，由 于所有辊120、121、125、126都由齿轮机构的驱动和耦合装置驱动并耦合于单个驱动马达 106，所以这些辊相互作用地被驱动旋转。在这种情况下，这些辊120、121、125、126被旋转控制而使得上、下辊120、125的外 周表面与辊121、126的外周表面以非常小的旋转速度差在网带105和光滑表面带145的接 触表面(网带105的下侧和光滑表面带145的上侧)上相互碾压并接触，而在其外周表面 之间以压紧的状态碾压和挤压网带105和光滑表面带145。具体地说，上侧的初级和末级辊121、126的旋转速度被设置成稍微大于下侧的初 级和末级辊120、125的旋转速度，并由此将光滑表面带145的运行速度设置成稍微大于网 带105的运行速度。在这种构造中，如下所述，当由脱水辊压单元96挤压和脱水的湿纸RPo 被移动且从下侧网带105的上侧输送至处于上侧的光滑表面带145的下侧上时，对湿纸RPo 施加张紧力，从而有效地防止湿纸RPo产生皱褶。角度限定辊压单元(角度限定装置)96C用于辅助初级脱水辊压单元96A和末级 脱水辊压单元96B的挤压和脱水作用，使之更有效，其设置在初级脱水辊压单元96A的上游侧，且限定在初级脱水辊压单元96A中所插入的网带105与光滑表面带145之间的倾斜角。特别地，该角度限定辊压单元96C用于限定在初级脱水辊压单元96A中所插入的 网带105与光滑表面带145之间的倾斜角，更具体地说，其包括从下侧碾压网带105并限定 网带105在初级脱水辊压单元96A中的插入角度的网带导向辊130以及从上侧碾压光滑表 面带145并限定光滑表面带145在初级脱水辊压单元96A中的插入角度的光滑表面带导向 辊 131。由网带导向辊130限定网带105在初级脱水辊压单元96A中的插入角度，由光滑 表面带导向辊131限定光滑表面带145在初级脱水辊压单元96A中的插入角度，从而间接 地将网带105与光滑表面带145之间的倾斜角限定在一规定范围。确定网带105与光滑表面带145的倾斜角，以有效防止湿纸RPo在湿纸RPo中所含 的水一旦在初级脱水辊压单元96A的初步脱水作用下被大量挤压到初级脱水辊压单元96A 的上游侧之后通过再次吸附大量的挤压水返回浆料状态。也就是说，通过初级脱水辊压单元96A的初级脱水辊120和初级压辊121，当在上 侧装有湿纸RPo的网带105和光滑表面带145被从上、下侧挤压和碾压而形成被压缩状态 时，湿纸RPo中的含水量被挤出到两个辊120、121的上游侧。在这种情况下，如果网带105与光滑表面带145之间的倾斜角a太大，则在两个 辊120、121的上游侧附近的位置处，上侧光滑表面带145与下侧网带105上的湿纸RPo就 会分离，因此湿纸RPo中所含的大量挤压水的一部分就有可能被再次吸附到湿纸RPo中，湿 纸RPo可能再次变成浆料。相比之下，如果网带105与光滑表面带145之间的倾斜角a小，则在两个辊120、 121的上游侧附近的位置处，上侧光滑表面带145被压紧到下侧网带105上的湿纸RPo上， 因此从湿纸RPo挤压出的水全部经由网带105滴落到下侧，不可能被湿纸RPo再次吸附，可 以防止湿纸RPo再次变成浆料。根据实验结果，网带105与光滑表面带145之间的倾斜角a优选设定在1_20度的 范围内，优选设定在3-7度的范围内，在所示的优选实施例中，该倾斜角a被设置为5度。由此，通过驱动马达106的驱动，脱水辊压单元96中初级脱水辊压单元96A和末 级脱水辊压单元96B的辊120、121、125、126被带动旋转，首先由初级脱水辊压单元96A中 的初级挤压辊对122以规定的初始压力从上、下两侧对网带105和光滑表面带145进行碾 压和挤压而形成被压紧状态，由此对网带105上的湿纸RPo中所含的水进行初步去除(在 所示的优选实施例中，湿纸RPo中的含水量从90-85%减少到80-75% )。接下来，由末级脱水辊压单元96B中的末级挤压辊对127以规定的最终压力从上、 下两侧对网带105和光滑表面带145进行碾压和挤压而形成被压紧状态，由此对网带105 上的湿纸RPo中所含的水进行最终去除，从而得到规定含水量的干纸，即再循环纸RP (在所 示的优选实施例中，含水量为80-75 %的湿纸RPo被脱水变成含水量为70-65 %的干纸RP)。 在该系列工序中，从湿纸RPo中挤压和脱水出的白水W被收集在供水装置27中的白水收集 柜45中。由脱水辊压单元96挤压和脱水的湿纸RPo被移动且从下侧网带105的上侧输送 至上侧的光滑表面带145的下侧，在脱水辊压单元96的下游侧位置，与光滑表面带145 — 起输送，并在烘干工序中由烘干处理单元97烘干。
该移动作用被认为是由光滑表面带145的光滑表面结构引起的。也就是说，下侧 网带45的表面为具有许多连续细小孔的精细粗糙表面，而上侧光滑表面带145的表面为光 滑表面，没有孔，因此，稍微含有水的湿纸RPo通过光滑表面带145表面上的表面张力而被 吸附。烘干处理单元97是用于在造纸处理单元95中的造纸工序之后，通过将在脱水辊 压单元96中挤压和脱水的湿纸RPo烘干而制造再循环纸RP的场所，其主要包括烘干输送 器140和加热烘干单元141。 所述烘干输送器140用于输送在脱水辊压单元96挤压和脱水的湿纸RPo并使其 平滑，其主要包括光滑表面带145和用于驱动并移动光滑表面带145的驱动马达106。光滑表面带145在加热和烘干的同时输送湿纸RPo，特别地，它是由具有规定宽度 的光滑表面结构的板材形成的环形带，所述光滑表面结构的板材连接并形成具有规定长度 的环形。光滑表面结构的板材料在湿纸RPo表面的一侧被抛光成适当的光滑表面，并由能 够承受加热烘干单元141的加热作用的材料制成，如下所述，优选使用弹性的耐热材料，例 如氟树脂或不锈钢，在所示优选实施例中，使用了氟树脂带。如图1所示，该光滑表面带145通过驱动辊146、被驱动辊147、148以及脱水辊压 单元96可旋转地支撑和保持，并且通过驱动辊146耦合至驱动马达106并由其驱动。用于驱动光滑表面带145的驱动马达106通常也用作如上所述的造纸输送器100 和脱水辊压单元96的运行驱动源。加热烘干单元141是用于加热位于光滑表面带145上的湿纸RPo并将其烘干的场 所，并包括加热板150，所述加热板150作为加热单元而配置在光滑表面带145的运行路径上。该加热板150特别构造成通过光滑表面带145而对处于光滑表面带145上的湿纸 RPo进行间接加热并烘干。在光滑表面带145的运行路径上，设置有两个光滑表面精轧辊149、149，两个光滑 表面精轧辊149、149配置成连续地碾压并加压光滑表面带145上的湿纸RPo，从而将与光滑 表面带145表面相接触的湿纸RPo的一侧表面和相对一侧表面精压成适当的光滑表面。在光滑表面带145的加热烘干单元141的下游侧，设置一剥离部件151，在光滑表 面带145上烘干并输送的干纸即再循环纸RP与光滑表面带145的保持表面顺次剥离分开。就此而言，在剥离部件151的下游侧，且在光滑表面带145运行路径的末端位置， 设置一固定尺寸的切割单元152，从光滑表面带145剥离的再循环纸RP被切割成规定尺寸 (在优选实施例中为A4尺寸)，并从设备壳体6的排出口 8排出。设备控制单元5以相互作用的方式自动控制驱动单元的操作，所述驱动单元为制 浆单元2、纸浆浓度调节单元3和造纸单元4的驱动单元，具体地说，该设备控制单元5包括 具有CPU、ROM、RAM、和I/O端口的微型计算机。该设备控制单元5装有用于以相互作用的方式执行制浆单元2的制浆工序、浓度 调节单元3的浓度调节工序以及造纸单元4的造纸工序的程序，还存储用于驱动制浆单元 2(20、21)、纸浆浓度调节单元3(3々、38)以及造纸单元4(95、10、96)所必需的各种信息，例 如，浸解单元20中的搅拌装置26的驱动时间和旋转速度，供水装置27的供水时间和供水 量，打浆单元21中的循环泵69的驱动时间和循环量，研磨器50的驱动时间和旋转速度，间隙调节装置57的调节时间和打浆间隙G调节量，造纸单元4中输送器100、140的运行速度， 加热烘干单元141的驱动时间，以及固定尺寸的切割单元152的操作时间，其最初作为数据 输入或者作为适当选择的输入数据而通过键盘输入。在设备控制单元5中，如上所述，重量传感器48、87，位置检测传感器以及驱动单 元35、56、61、66、106电气连接，设备控制单元5根据测量值和控制数据，控制这些驱动单元 35、56、61、66、106。具有这种构造的废纸再循环设备1在供电时启动，设备控制单元5以相互作用的 方式自动控制这些部件2 (20、21)、3 (3A、3B)以及4 (95、10、96)，被装载到设备壳体6的入口 7中的废纸UP、UP、…在制浆单元2中由浸解单元20和打浆单元21进行浸解和打浆，并制 作出废纸纸浆UPP，然后在纸浆浓度调节单元3中制备具有造纸浓度的纸浆悬浮液PS，在造 纸单元4的造纸处理单元95、脱水辊压单元96以及烘干处理单元97中对该纸浆悬浮液PS 进行处理而得到再循环纸RP，所得到的再循环纸RP从设备壳体6的排出口 8b排出至循环 纸接收托盘9中。在这种情况下，网带105上的纸质量控制条件设置成使得供应在网带105上的纸 浆悬浮液PS中的纸浆纤维可以保持在无方向和无序排列的状态，由此获得的再循环纸RP 不存在"纸张纹理"，纸质量在纵向和侧向上均是均勻的而无差别，且其强度足够，伴随实 现防止机密信息、个人信息和其他不同形式的信息泄漏或披露的目的，通过再生流程被重 复使用的废纸UP的强度没有降低，且再循环纸RP可使用较长的一段时间。因此，本发明实现并提供了一种家具大小的废纸再循环设备，其不仅可安装在大 办公室中，而且可安装在小商店或普通家庭中，实现了环保并且运行成本低，能够防止机密 信息、私人信息和其他信息的泄漏，确保了高机密性。在如上所述的优选实施例中，例如，上述设计可以进行如下改变或修改例如，可以从所示优选实施例的构造中的网带105的运行速度、网带105的运行倾 斜角a以及网带的造纸网结构的全面的综合情况获得网带105的纸质量控制条件的特定 数值，这些不特定地限制，只要供应到网带105上的纸浆悬浮液PS中的纸浆纤维可以保持 在无方向和无序排列的状态即可。由于本发明在不脱离其必要特征的精神下可以多种形式实现，因此本发明优选实 施例为示意性的而且不是限制性的，由于本发明的范围由所附权利要求书而不是由在它们 之前的说明书所限定，所以落入权利要求范围和界限之内的所有变化或者这种范围和界限 的等效物包含在权利要求中。
权利要求
一种利用由制浆单元在在先过程中制作的废纸纸浆来制作再循环纸的废纸再循环设备的造纸装置，其处于安装在废纸初始源处的家具大小的废纸再循环设备中，并包括造纸处理单元，该造纸处理单元利用来自制浆单元的废纸纸浆与水混合而成的浆料型纸浆悬浮液来制作湿纸，其中，该造纸处理单元具有用于制作和输送纸浆悬浮液的造纸输送器，该造纸输送器布置和构造成驱动由多个网格构成的造纸网结构的网带的同时对纸浆悬浮液进行过滤和脱水，和网带的纸质量控制条件被设置在如下范围内，即，将供应在网带上的纸浆悬浮液中的纸浆纤维保持为无方向和无序排列的状态。
2.如权利要求1所述的废纸再循环设备的造纸装置，其中，网带的纸质量控制条件至少包括网带的运行速度和网带的运行倾斜角度。
3.如权利要求1所述的废纸再循环设备的造纸装置，其中，网带的运行速度设置在0. lm/min至1. 8m/min。
4.如权利要求1所述的废纸再循环设备的造纸装置，其中，网带布置并构造成沿其运行方向倾斜向上地平直运行。
5.如权利要求4所述的废纸再循环设备的造纸装置，其中，网带的运行倾斜角度设置为3-12度。
6.如权利要求1所述的废纸再循环设备的造纸装置，其中，造纸处理单元布置在造纸输送器的造纸过程的起始端位置，并包括纸浆供应单 元，该纸浆供应单元用于将从制浆装置发送的纸浆悬浮液供应至造纸输送器中，和通过该纸浆供应单元将纸浆悬浮液均勻铺洒并供应到造纸输送器的网带上侧上。
7.如权利要求1所述的废纸再循环设备的造纸装置，其中，网带的造纸网结构组成为使得供应在网带上的纸浆悬浮液在网带运行规定运行 距离的过程中能够被过滤和脱水成适当重量的湿纸。
8.如权利要求1所述的废纸再循环设备的造纸装置，其中，网带的网格数为25个网格至80个网格。
9.如权利要求1所述的废纸再循环设备的造纸装置，其中，网带的造纸处理长度被设定为在网带于家具大小的设备壳体中的平直运行方向 上的长度的范围内。
10.如权利要求1所述的废纸再循环设备的造纸装置，其中，网带的造纸处理长度的设置与网带的运行速度以及造纸网结构相关，从而使得 纸浆悬浮液能够被制作成适当的重量，并使具有所述网带的造纸网输送器能够被容装在家 具大小的设备壳体中。
11.如权利要求1-10中任一项所述的废纸再循环设备的造纸装置，还包括造纸处理单元，其用于利用由水和制浆装置发送的废纸纸浆组成的浆料型纸浆悬浮液 来制作湿纸；烘干处理单元，其用于通过对在造纸处理单元中制作和形成的湿纸进行烘干处理来得 到再循环纸；和脱水辊压单元，其用于在造纸处理单元和烘干处理单元的结合处对湿纸进行碾压和脱水处理，其中，对从制浆装置供应的纸浆悬浮液进行加工、脱水和烘干处理。
12.如权利要求1所述的废纸再循环设备的造纸装置，其中，造纸输送器单元包括环形带形式的网带，其用于对纸浆悬浮液进行加工和输送， 且该造纸输送器包括用于驱动网带而使其运行的驱动马达。
13.一种废纸再循环设备，在安装在废纸初始源处的家具大小的设备壳体中，所述废纸 再循环设备包括制浆单元，其通过对废纸进行浸解和打浆处理来制作废纸纸浆；造纸处 理单元，其通过对在制浆单元中制作的废纸纸浆进行加工而制作再循环纸；以及通过使制 浆单元和造纸单元相协作来进行驱动和控制的控制单元，其中，造纸处理单元包括利用来自制浆单元的废纸纸浆与水混合而成的浆料型纸浆悬 浮液来制作湿纸的造纸处理单元，所述造纸处理单元具有用于制作和输送纸浆悬浮液的造纸输送器，和该造纸输送器布置和构造成驱动由多个网格构成的造纸网结构的网带的同时对纸浆 悬浮液进行过滤和脱水，和网带的纸质量控制条件被设置在如下范围内，即，将供应在网带上的纸浆悬浮液中的 纸浆纤维保持为无方向和无序排列的状态。
全文摘要
本发明涉及一种家具大小的废纸再循环设备的造纸装置，以及一种废纸再循环设备，其不仅可安装在大的办公室中，而且可安装在小商店或普通家庭房间中，这是一种用于制作和生产再循环纸的造纸装置，这种再循环纸即使重复使用，其强度几乎也不会降低。在对纸浆悬浮液进行过滤和脱水的同时运行的网带的运行条件设定在这样的范围内，即将供应在网带上的纸浆悬浮液中的纸浆纤维保持为无方向和无序排列的状态，由此制造的再循环纸不存在所谓的″纸张纹理″，纸质量在各向异性上是均匀的，在纵向和侧向上没有差别，并且其强度足够高。
文档编号D21C5/02GK101876151SQ20101016938
公开日2010年11月3日 申请日期2010年4月29日 优先权日2009年5月2日
发明者小山裕司, 玉井繁 申请人:粒状胶工业株式会社