Deinking for flotation devices

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は故紙を離解・精選して製紙原料とする故紙回収設備において故紙中に含まれるインク分や油脂ピッチ分を気泡に付着させて除去する脱インク用フローテーション装置に関する。

＜従来の技術およびその問題点＞ A.脱墨処理方法の種類 故紙の脱墨処理方法には次の方法がある。

a.浮選法（フローテーション法） b.洗浄法（ウォシング法） c.浮選法＋洗浄法 浮選法は離解後薬品処理した故紙原料液に空気を混入し、発生する気泡に遊離したインク粒子を吸着させ浮上後これを分離除去する方法である。 一方、洗浄法は大量の水で遊離したインクを洗い流しこれを除去する方法である。

洗浄法の効果を十分に出すためには、歩留りの低下や排水処理装置への負荷の上昇等があるので、浮選法と洗浄法の組合せが最もよく使用され、浮選法を強化し得れば洗浄法を省きうるか最少限にすることができる。

B.浮選法の従来技術及び問題点 Ｂ−１ 浮選法一般 浮選法は故紙原料液中に浮遊するインク粒子を気泡の表面に付着浮上させてこれを原料液から分離除去して脱墨を行うものである。 また気泡径が小さいほど微細なインク粒子が付着しやすいという性質がある。 従って効率よく浮選を行うためには気泡の総表面積が大きいこと、
気泡が故紙原料液に一様に分布していること、気泡が故紙原料液中に長時間滞留していることなどが重要である。 微細気泡は同一空気量であっても総表面積が大きく、浮上速度も遅いので、フローテーション装置の機能はいかに効率よく大量の微細気泡を原料液中に一様に混入でき、かつこれを原料液からフロスとして効果的に分離できるかが評価のポイントとなる。

旧来の印刷インクは、最近の印刷インクに比較して印刷用インクの紙繊維への結合が弱いためインクの剥離性が良く浮選による脱墨性がよかったこと、および脱墨パルプに求められる品質もあまり高いものではなかったため、旧来のフローテーション装置は、比較的少ない空気量と、短い滞留時間で、それなりの効果を上げることができた。

しかし、近年、印刷技術の高度化、例えば新聞にオフセット印刷が普及してインクの紙への結合性が高まり、
それを引きはがすため機械力を加えるためインク粒子がより細くなること、資源が枯渇して故紙利用率が増加したこと、印刷物のビジュアル化、カラー化等により、印刷用紙の品質の要求水準が高まったこと、製紙工程の排水基準が厳しくなったこと等、さまざまな問題が生じてきたため、旧来の浮選法による脱墨技術では、これに対応しきれなくなってきた。

一方、洗浄法により洗浄を強化すると、排水基準に問題を生じる為、効率のよい浮選法を採用することが、さまざまな問題を解決する最良の方法と考えられるようになり、より強力なフローテーション装置が考案され、実用化されつつある。

最近の浮選法の考え方は、セル容量を大きくして、１
セル当りの滞留時間を長くとり、気泡とインク粒子の接触チャンスを多くし、さらに気泡をより微細にし、かつ多量の気泡を液中に混入し、大量のフロスを発生させこれを除去するというものである。 この技術は、単に機械的な技術だけではなく脱墨薬品（界面活性剤）の進歩も大きく影響している。

第１表は、旧来型のフローテーション装置と、最近実用され始めた最新型のフローテーション装置の機械的、
性能的比較である。

空気は入口原料液のエジェクタ作用により原料液に混入される。 空気の混入した原料液は円筒堅型セルに接線方向から流入し、セルの堅軸線まわりの旋回流を形成する。 セル内で空気は気泡として浮上してフロスを形成し原料液はセル底部中心付近から流出する。 フロスはセル側面の液面付近に設けられたフロス押し出し用空気口ｅ

より吹出された空気に押されてフロス出口ｇに設けられた図示しない開口に流入しフロス出口ｇより外部に流出する。 フロス押し出し用空気はフロスファンｆにより循環する。

この形式のフローテーション装置はエジェクタ作用により空気を吸引するので空気量を多くできないし、たとえ加圧し押し込んだとしても大きな気泡の無効空気量を増すだけになってしまう。 また旋回流速をある程度大きくしておかないと浮種が生じてしまうし、旋回速度が大きすぎると微細気泡は浮上力が小さいので流れを横切って浮上することができずフロスと原料流との分離が不十分となるので、このバランスがむずかしい。

第19図は旧来型の他の例としてのボックスセルのフローテーション装置を示す。 図においてｈは空気入口、ｉ
は原料入口、ｊはボックス型セル、ｋは多数の羽根を有するディスク型インペラ、ｍは原料出口、ｎはフロス出口である。 この型式のフローテーション装置は一般にデンバータイプと呼ばれるもので、ディスク型インペラの回転中心部に原料液を導入すると共に空気を自給で吸引させている。 空気の混入した原料液はインペラｋの遠心力でセル底面に沿って拡散し、四方の壁面に沿って上昇し、液面で気泡はフロスとして原料液から分離され、分離後の原料液は中心部を下降して対流している。 フロスと原料液の一部はセル測面から流出し原料液は下方の原料出口ｍから、フロスは上方のフロス出口ｎからそれぞれ外部に流出する。

この型のフローテーション装置は微細気泡を発生させるためにインペラｋの回転を速くする必要があるが速くするとセル内の対流が激しくなりすぎ液面が乱れてせっかく浮上したフロスを原料液中に巻き込んでしまうという欠点がある。

以上述べた旧来型のフローテーション装置に共通の欠点はいずれも空気が自給式であるため微細気泡を発生する空気量を増すことができず強制給気にしても無効空気量が増えるのみで効果は上らない。 また気液の混合や分離が不十分なためセルを直列に何段にも使用せねばならず設備が複雑になる。

Ｂ−３ 最新型フローテーション装置 最近のフローテーション装置はロータの高速回転により、気泡に大きな剪断力を与え、大量の空気を微小気泡にして原料液中に混入させるとともに撹拌を強化して気泡を原料中に十分拡散させ、かつ気泡を原料中に長時間滞留させることにより、気泡とインク粒子との接触の機会を多くし、しかもセルを大容量にして気泡の浮上と凝集のための時間を十分に与えていることが特徴となっている。

第20図および第21図は最新型の一例としての回転散気管方式のフローテーション装置を示す（特開昭61−2453
90）。

尚第21図は第20図のXXI矢視断面図である。 図において51は堅型円筒状のセル、52、53、54は堰、56は回転散気管、57は回転軸、58は空気供給口、59は液面、60は原料供給口、61は原料出口、62は回転式のフロス掻き寄せ羽根、63はフロストラフである。

原料液は原料入口60からセル51内に流入し、堰52、5
3、54の間をジグザグ状に下降、上昇を繰り返し、原料出口61から排出される。 一方空気は空気供給口58から高速回転する回転散気管56内に入り、回転散気管56表面に多数設けられた小突起64に設けられた20〜40mm径の通気孔を通って原料液中に流入する。 このとき液と散気管56
表面との速度差により大きな剪断力を受けて微細気泡となって原料液中に拡散する。 またこの回転力により原料液は激しく撹拌される。 液中の気泡は上昇して液面59上にフロスを形成するが、これは掻き寄せ羽根62によりフロストラフ63に掻き寄せられ外部に排出される。 排出されたフロスは必要により２次処理される。

この形式のフローテーション装置は微細気泡を発生させるためと大容量の槽内を撹拌するため径の大きな回転散気管56を高速回転させなければならず大きな駆動動力が必要である。 また堰52、53、54の間を原料液が上昇、
下降を繰り返すが、液の下降パスでは気泡の上昇が妨げられて気液の分離がされにくく、そのため上昇パスと下降パスでは液面上のフロスの発生にばらつきを生じる。
さらにこ散気管式気泡発生装置は散気管56内部から液中に空気を送るので管とセルとのシール部分65が複雑でメンテナンスがむずかしく、また始動時や停止時または空気圧と液圧のバランスがくずれたときなどに原料液が散気管56内に侵入すると原料が遠心力で散気管56内面にへばりつき、散気管表面に設けられた通気孔に目詰りを生ずる。 その上散気管56により発生する撹拌流は安定的でなく、濃度変化等があると液流れを乱し原料流の流速にばらつきを生じたり、気泡の突沸を生じたりする。

＜発明の目的＞ 本発明は以上述べたように旧来型または最新型のフローテーション装置のかかる問題点に鑑み、かつ以下のような知見や実験結果を基に案出されたものである。

一定体積の空気を液中に混入する場合、気泡の総表面積は気泡の径に反比例するので気泡の平均径が小さければ小さいほど総表面積が大きくなる。 また気泡の上昇速度はほぼ気泡の径に比例するため、液の深さが一定の場合に滞留時間は気泡の径に逆比例する。 以上のことから一定量の空気を吹込んだ場合に気泡がインク粒子と接触して吸着捕集する機会は気泡の径の２乗に逆比例するので気泡の径が小さくなれば飛躍的に増えることになる。

一方実験によれば空気混入量を増してフロスとして排出する液量が多ければ多いほど白色度が上昇することがわかっている。 第22図は100％オフセット新聞故紙の原料を使用してアクセプト原料の白色度（ハンター）が流量リジェクト率によりどのように変化するかを示すグラフである。 本グラフによれば流量リジェクト率を20％以上にしても白色度はあまり上昇しないので流量リジェクト率は15〜20％程度が望ましい（この場合リジェクト中の原料濃度は入口原料濃度より低いので原料リジェクト率としては５％位となる）。

本発明のフローテーション装置は以上述べたような従来のフローテーション装置の問題点、知見、実験結果等を参酌した結果案出されたもので以下の目的を達成せんとするものである。

A.微細な気泡を原料中にむらなく混入することにより、
不必要に多量の空気を吹込まなくてもよいようにし送風動力の削減を図る。

B.少ない撹拌動力で気泡をむらなく原料中に混入させる。

C.セル内の流路の乱れやデッドゾーンをなくし、原料処理量当りのセルの容量を小さくし、アクセプトの白色度のばらつきをなくす。

D.気泡の混合と分離の機会を繰り返し与えて処理時間を短縮することにより処理量当りのセル容量を小さくする。

E.液面の乱れ、フロス発生のばらつきをなくしてフロスが液中に再び巻込まれたりせずスムーズに除去できようにする。

F.より微細な気泡を発生することにより微小粒径のインクを除去できかつインク粒子捕集の機会を増す。

G.気泡発生装置の構造が簡単でメンテナンス性や信頼性の良いものとする。

＜問題点を解決するための手段＞ 上記目的を達成するため本発明の脱インク用フローテーション装置は筒体を横向きにして配設されると共に両端に壁板を有して上部に自由液面を形成するように原料液を貯留する筒状のセルと、該セルの上部に位置して原料液の自由液面に浮上するフロスを受けて外部に排出するフロス用トラフと、上記セルの一端に位置して原料を流入させる原料入口と、上記セルの他端に位置して原料を流出させる原料出口と、上記セルの下方に位置してセル両端の壁板間に横架される気泡発生装置とを備えてなり、原料液がセル内を原料入口から原料出口に向ってセル内全体に渡って、回転中心線が横向きのら線の流れを形成するように、気泡発生装置から気泡の混合された原料液が、上記ら線状の流れに沿って片寄って流出しており、気泡発生装置は外周上に多数のブレードを配設し、
高速回転駆動されるタービンロータと、タービンロータ上方に該ロータに近接して母線に沿って設けられタービンロータに向って開口する空気供給口を有する給気パイプとを備えてなることを特徴とするものである。

＜作用＞ 原料液はセルの一端から流入する。 セル内の原料液は気泡発生装置に吹込まれ気泡が混合されて発生装置の周方向に流出されるがこの流出された原料は周方向一様でなく片寄って流出されるのでセル内にら線状の流れを形成する。 気泡の混合した原料液はセル内をら線状の流れに沿って上昇する。

上昇流と共に自由液面まで達した気泡は原料液から分離して自由液面上にフロスとして滞留する。 滞留したフロスは溢れてフロストラフ内に流下し外部に流出する。

気泡を放出した原料液は上昇流の反対側でセル内を下降し、再び気泡発生装置を通りそこからの気泡を混入されてら線状の流れを繰り返し最後に原料出口より流出する。

気泡発生装置は第５図のようなプロセスで微細気泡を発生する。 即ちタービンロータ上方に設けられる給気パイプの空気供給口から噴出した空気は高速移動する各タービンブレードまわりの循環流に乗ってブレード後側に発生する負圧部分に取り込まれた後ロータ内に流入する。 一方、タービンロータの近傍をつれまわりしていた原料液は給気パイプに当って急に減速されて圧力が高まり、原料液の一部がタービンロータ内部に流入するが、
この流れによっても空気がタービンロータ内部に流入する。 タービン内部に入った空気と原料液はブレード内側のエッジで剪断を受け混合される。 混合液は遠心力を受けてタービンロータ外に流出するが、このときにブレード外側のエッジで剪断を受けさらに微細気泡となり原料液中に一様に分離される。

さらにロータ外部につれまわりしていた原料液の大部分は給気パイプに当ってロータから引きはがされて上昇流となりセル内のら線状の流れの形成に役立つ。

＜実 施 例＞ 以下本発明の一実施例について先ず構造を図面を参照しつつ説明する。

第１図は本発明の脱インク用フローテーション装置の平面図、第２図は第１図のII−II矢視断面図、第３図はセルの斜視図、第４図は気泡発生装置の側面図、第５図は第４図のＶ−Ｖ矢視断面図である。

これらの図面において１は原料入口、２は原料出口、
３は気泡発生装置、４はフロス用トラフ、５はセルで筒状部材5aと両端部の壁板5b、5cとからなる。 ７は原料液、８は原料液の自由液面、９はフロス、10は微細気泡、11はら線状の流線、21はタービンロータ、22はジャーナル、23はリブ、24はブレード、25はタービンロータ本体、26は給気パイプ、26aは空気供給口である。

セル５は筒体を略水平にして配設され、上部が切断された略円筒状の筒状部材5aと、該筒状部材5aの両端部を塞ぐように配設される壁板5b、5cと、筒状部材5aの一方の側の上部切断面5eおよび壁板5b、5c上に連設されるとともに筒状部材5aの他方の側よりも外側に張り出している矩形の枠部材5dから成り、上記枠部材5dの張り出し部には底板5fが設けられてフロス用トラフ４が形成されている。 筒状部材5aの上部切断面5eの上記他方の側には斜めに外方に張り出したオーバフロー用板5gが連設されており、フロス９はセル５内からこの板を乗りこえてフロストラフ４に溢れ出るようになっている。

セル５の一端底部には原料入口１が設けられている。
原料入口１は、筒軸線方向に設けられる入口パイプ1a
と、該入口パイプ1aと連通し、パイプに対し直角方向にかつ筒状部材5aの接線方向に向いて設けられるノズル部材1bとからなる。 セル５の他端底部には原料出口２が設けられている。 原料出口２は原料入口１と略同一構造をしており、セル５に対して原料入口１と対称に設けられている。

セル５内の下方に、セル壁板5b、5cの間に気泡発生装置３が横架されている。 気泡発生装置３は第４図および第５図に示すようにタービンロータ21とタービンロータ
21の上方に近接して設けられる給気パイプ26とからなる。 タービンロータ21は円筒状かご型のロータ本体25とその両端部に同心に突設されたジャーナル22からなる。
即ち複数（本例では４枚）の同径の円板状のリブ23a、2
3bが同心に、並行してかつ等間隔に配設されそれらを互いに連結するように多数のブレード24が周方向に等間隔にかつ放射状にリブ23a、23b外周部に固着されることにより円筒状かご型のロータ本体25が形成され、ロータ本体25の両端のリブ23a、23bの中央部にジャーナル22、22
が外方に突設されることによりタービンロータ21が形成される。 給気パイプ26はタービンロータ21に向って開口する空気供給口26aを有する。 空気供給口26aは丸孔状でも長孔状（スリット）でもよい。 タービンロータ21のジャーナル22はセルの壁板5b、5cを貫通して、壁板の外側に設けられた軸受3bに軸支されている。 さらに一方のジャーナル22の端部にはベルトプーリ3aが固着されて図示しないモータにより高速回転駆動される。

気泡発生装置３は、原料入口から流入した原料液が形成するら線状の流線11の上昇流側（第１図で右側）に偏心して設けられている。

次に作用を説明する。

原料液７は原料入口１の入口パイプ1aから筒軸心方向に流入し、ほぼ90゜方向転換しノズル部材1bからセル５
の一端側の底部に接線方向に流入する。 セル５内に流入した原料液は流入時の慣性力でそのまま進行し気泡発生装置３に到達する。 ここで原料液７中に気泡発生装置３
で微細気泡10が混入され原料液７の見かけの比重が低下し、浮力が発生するため流入時の慣性力と相俟って上昇流となって自由液面８に達する。 また気泡発生装置３のタービンロータ21の外周に沿ってつれまわりしている原料液の流れ30はタービンロータ21の上方に設けられた給気パイプ26に当って上方への流れ31と下方への流れ32に分れ、上方への流れ31は上記上昇流を強化し下方への流れ32は給気パイプ26からの空気がタービンロータ21内部に侵入するのを助ける。

上昇した微細気泡10を含む原料液は自由液面８に達しさらに自由液面８に沿ってフロス用トラフ４方向に流れこの間に微細気泡10はフロス９となって自由液面８上に滞留する。

微細気泡10を失った原料液はフロス用トラフ４側のセル筒部材5a内面に沿って下降し、再び気泡発生装置３に達する。 このように原料液はセルの筒軸心まわりの旋回流となって流れるが原料液が連続的に流入しているので旋回流は順次原料出口２方向に位相がずれ、従って原料液は第１図ないし第３図に示すように反時計方向まわりのら線状の流線11に沿った流れとなり、原料出口２から流出する。

一方気泡発生装置３は高速回転するタービンロータ21
に向って圧縮空気が吹付けられる構造となっており、一方高速回転するブレードのまわりには第５図に示すように循環35が存在するので、圧縮空気はブレードの進行方向後側からロータ21内に進入する。 そして気泡の混入した原料液７は遠心力と循環35の作用で再びロータ外に流出する。 空気がタービンロータ21内に入るときと出るときの１回強烈な剪断力を受け微細気泡10にされて原料液７中に混入される。 このようにら線状の流線11まわりの流路の中に気泡発生装置３が存在しているので、微細気泡10がむらなく原料液中に混入されるとともに原料液７
と微細気泡10との混合と分離が繰り返し行われる。 また混合にむらがなく、すべての気泡の上昇速度が一定であるため回流は安定しており、セルの形状と相俟って流路の乱れ、液面の乱れ、フロス発生のばらつきなどがなく、自由液面８上に安定したフロス９の層が形成され、
フロス９の層が再び原料液７中に引き込まれるようなこともない。 自由液面８上に形成されるフロス９の層は原料液７のら線状の流れによってフロス用トラフ４の方向に押されオーブフロー用板5gを乗りこえてフロス用トラフ４内に溢れ出し、ここから系外に排出される。 排出されたフロスは必要に応じて二次処理され、二次処理のアクセプトは原料入口１に戻される。

脱インク用フローテーションで、除去可能なインク粒径は10μｍ以上で最適粒径は、10〜15μｍであると言われている。 尚インク粒子はカーボン粒子を樹脂バインダで固めた固形物である。 一方、気泡の径が1mmの時吸着可能なインク粒子径は13μｍ程度であるとされており、
より微細な気泡を発生できれば、さらに細かな粒径のインクも除去が可能となる。 現在の新聞紙の印刷方法は、
凸版印刷から印字の美しいオフセット印刷に移行しつつある。 オフセット印刷用のインクは、含まれるカーボン粒子が細かい（0.01μｍ前後）うえに、印刷後、繊維から容易に剥離することができない。 最近の脱墨プラントでは、この対策として、原料を高濃度に濃縮して、繊維に機械的剪断力を与え、固着しているインクを剥離する方法が、広く用いられるようになった。 この剪断力は当然遊離しているインク粒子を更に微細化する為、フローテーションで除去すべきインク粒径は、増々微細化している。

本気泡発生装置３の発生する気泡は、一般のものに比べ非常に微細であり、このような状況の中できわめて望ましいものである。 発生する気泡径を測定することは非常に難しいが、気泡はその径が小さい程浮上速度が小さくなるため液中の溶存空気量が多くなる。 即ち液中の溶存空気量が微細気泡の径および量の指標となる。 溶存空気量は、空気混入時の液面の上昇により測定できる。

第23図のグラフはG/V＝0.6及び0.3の時の溶存空気量を示す。 （G:送風空気量m ³ /min V:セルの体積m ³実験条件、原料：新聞故紙原料液濃度:1％ 脱墨薬品添加） グラフからわかるように空気量を増やしてもほとんど溶存空気量が増えないが転数を増すと著しく溶存空気量が増える。 いいかえれば回転数により気泡径を調節できる。

以下本発明のフローテーション装置の気泡発生装置と本発明に最も近い先行技術としての第20図に示す回転式散気装置との比較において構造および作用を説明する。

本発明の気泡発生装置と、先行技術としての回転式散気装置との構造上の違いは、前者が回転体外部より空気を供給しているのに対し、後者は回転体内部から空気を供給している点である。

構造上の違いは、装置のメンテナンス性という面で大きく異る。 前者は給気部と回転部がそれぞれ独立している為、それぞれの装置の構造が簡素であり、洗浄やメンテナンスが非常に容易である。 これに対し、後者はシール部分を複雑な構造にせざるを得ず、分解洗浄、保守メンテナンス性が悪い。

本発明の気泡発生装置と、上記回転式散気装置との機能上の違いは、前者はタービン外部から内部に空気と液をそれぞれ取り込み内部で混合して排出しているのに対し、後者は空気を内側から吹出す際に回転体外周部で液と混合しようとしている点である。

この違いは、第１に気泡発生の安定性という面に大きな影響がある。 前者は空気の量が異常に多くない限り、
空気と液が必ずタービン内にとり込まれ混合されてタービン外へ排出される為、空気の量や圧力、液の圧力にかかわらず、発生する気泡は安定している。 これに対し、
後者は空気と液のバランスがくずれると、安定的に気泡を発生することができなくなる。 すなわち、空気量が多くなると、回転体が空気に包まれた状態となり突沸を生じる。 逆に空気量が少なくなると、液が回転体内部に侵入し、通気孔等に詰まりが生じる。

第24図は、同一径の回転体を持つ本発明の気泡発生装置と上記回転式散気装置の限界G/V（突沸しない最大空気量）のグラフである。 本気泡発生装置の限界G/Vは非常に大きいことが分かる。

第２に発生する気泡のサイズの差として現われる。 本発明では気泡はロータ内に侵入するときとロータ内から出るときの２回強烈な剪断力を受けて微細化するのに対し、上記回転式散気装置の場合には回転体の外に空気が流出するときに１回だけ剪断力を受けるにすぎないので気泡の微細化の程度は低い。 先に述べたように気泡のサイズの指標としての溶存空気量で比較すると同一の条件下で本発明のものが24％に対し、上記回転式散気装置では12％であった。 尚この実験の条件は次の通り。

G/V＝0.25 原料液：新聞故紙 濃度: 0.8％ ロータの周速:600m/min 上記回転式散気装置は、セル内にむらなく気泡を拡散する為に、回転駆動動力の大きな部分が撹拌のために消費される。

本発明の気泡発生装置は、セル内に上昇流側に偏心されて設置される為、気泡による上昇流がら線状の流れを助けるとともにタービンローラ21の回転にともなうつれまわり流が給気パイプ26に阻止されてその一部が上昇流となるのでら線状の流れはさらに強化される。 このら線状流れは安定しており、気泡はこのら線状の流れに乗ってセル内にむらなく拡散するので、タービンロータ21
は、適量の空気を混入できる最小限の径でよく、また撹拌のため消費される動力も少ないので、全体としての消費動力も小さい。

＜変 形 例＞ 第６図は本発明の脱インク用フローテーション装置の一変形例の断面図である。 図のようにセルは四角筒状で底部の稜角は円弧により滑らかに面取りしてある。

セルを角形にすると、円筒状のものに比べら線状の流れは多少流れにくくなるが、製作しやすいこと、同一体積に対し全体形状がコンパクトになるなどの利点がある。 ２組の気泡発生装置がセル中心より一方の側に偏心して設けられているが、セルが大きい場合１組の大型気泡発生装置を設けるよりも原料液にまんべんなく気泡を混合させるのに適している。

第７図は他の変形例の断面図である。 図のように四角筒状セルの底部の一方の稜角が他方の稜角よりも大きく直線状に面取りされほぼ三角筒状になっている。 このような形状にすることにより四角筒状のセルの場合に気泡発生装置の設けられてない側の隅部に生じがちなデッドゾーンの発生を防ぐことができる。

第８図は他の変形例の断面図である。 図のようにセルは四角筒状で２組の気泡発生装置がセル中心よりわずかに偏心して、セル中心を通る垂直面に対して対称に設けられている。 このような配置になっているので中心部が上昇流で両側部が下降流である２組のら線状の流れが発生する。 セルが大きい場合に有利である。

第９図は第８図の他の変形例の断面図である。 気泡発生装置が第８図のものに比べて外側に配置されており中心部が下降流、両側部が上昇流となっている。 従ってフロス用トラフはセル中心部に位置している。 第８図の場合と同様セルが大きい場合に有利である。

第10図は他の変形例の断面図である。 図のようにセル内のら線状流れの中心部近傍にセルと略相似形のコア部
40がセル全長に渡って横架されている。 このコア部40によりら線状の流れは確実に気泡発生装置３を通過するので原料液と気泡の混合がよく、またら線状流れの中心部に生じやすいデッドゾーンの発生を防止することができる。

第11図は他の変形例の側断面図である。 図のようにセル底面に勾配をつけてある。 この場合気泡発生装置３は底面と並行に設けるのがよい。 勾配をつけることにより装置をシャットダウンする場合に原料液をセル内から完全に排出しやすいので、装置の洗浄が容易となる。

第12図は気泡発生装置のタービンロータの一変形例の側面図である。 図のようにロータが截頭円錐形をしている。 原料出口側のロータの径を大きくすることにより、
出口側のロータの周速が大きくなり、気泡径が微細化するので出口側に行くに従い原料液の精選効果が高まる。

第13図は気泡発生装置のタービンロータの他の変形例の側面図である。 図のようにロータは径の異る円筒を順次同心に並べて配置したテレビコピッツ状の形状である。 第12図のものと同様の効果を有する。

第14図は気泡発生装置のタービンロータの他の変形例の側面図である。 図のようにロータのタービンブレードはら線状にねじれて取付けられている。 ねじれ角により原料液に軸線方向の力を及ぼすので原料液のら線状流れをコントロールすることができる。

第15図（ａ）はタービロータのタービンブレードの一変形例の断面図である。 図のようにブレードは半径方向に対して傾いて取りつけられている。 このロータを矢印
70方向に回転させるとロータの駆動に要する力は小さくなるが処理空気量も小さくなり、逆に矢印80方向に回転させると回転駆動力は大きくなるが処理空気量も大きくなる。

第15図（ｂ）はタービンブレードの他の変形例の断面図である。 図のようにブレードは円弧状をしている。 これを矢印70の方向に回転させると回転駆動力が小さいが、空気処理量も小さく、逆に矢印80方向に回転させると回転駆動力が大きいが空気処理量も大きい。

第15図（ｃ）はタービンブレードの他の変形例の断面図である。 ブレードは丸棒製である。 作りやすいので製作費が安価となる。

第16図はタービンロータの他の変形例の断面図である。 図のようにロータ内部にタービン外形と相似形のコア29を有する。 コア29を有するので製作費は高価になるが、駆動動力が小さく、空気処理量も増えるという長所がある。

第17図は気泡発生装置の給気管の種々の変形例の断面図である。 図のように直線部を設けることによりロータにつれまわる原料液の流れを上昇液に変える働きを強化することができる。

本発明の脱インク用フローテーション装置は実施例や変形例に限られるものでなく、例えば請求項１項記載のフローテーション装置に第20図に示すような回転散気装置を取りつけてもそれなりの効果をもつし、第19図に示すようなセル内に請求項10項記載の気泡発生装置を取りつけてもそれなりの効果をもつこと、自由液面上部にフロス掻き寄せ羽根を取り付けてもよいことなど種々の変形が可能である。

＜発明の効果＞ 以上述べたように本発明の脱インク用フローテーション装置は以下の効果がある。

（１） 原料液は筒体を横向きに配置された筒状のセル内を原料液が入口と出口の間で回転軸が横向きのら線状に流れており、その間気泡発生装置との接触→上昇→自由液面でのフロスの分離→下降→気泡発生装置との接触のサイクルを繰り返すので a.微細な気泡が原料中に繰り返しむらなく混入され、むだな空気の吹込がなく送風動力の削減が図れる。

b.気泡の混入が撹拌を促進するので撹拌だけのための動力が不要であり、気泡発生装置の駆動動力が小さい。

c.セル内の流路の乱れやデッドゾーンがないので処理量当りのセル容量が小型でよく、アクセプトの白色度のばらつきがない。

d.気液の混合と分離の機会が繰り返し与えられるので処理時間が短縮され処理量当りのセル容量が小さくてよい。

e.液面の乱れやフロス発生のばらつきがなく、浮上したフロスが再び液中に巻込まれたりせずスムーズに除去できる。

（２）高速回転するタービンロータの近傍に給気管を設け、空気をロータ外から内部に吹込むようにしたので強烈な剪断力が気泡に与えられ、ロータ内部から空気を吹出す形式のものに比べ a.発生する気泡のサイズがより小さくなり、より微細なインク粒子を捕集することができる。

b.シール装置が単純でメンテナンス性がよく、またロータ内部に侵入した原料によるロータからの空気吹出口が詰まるようなこともない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の脱インク用フローテーション装置の平面図、第２図は第１図のII−II矢視断面図、第３図は本発明の脱インク用フローテーション装置のセルの斜視図、第４図は本発明の脱インク用フローテーション装置の気泡発生装置の断面図、第５図は第４図のＶ−Ｖ矢視断面図、第６図ないし第11図は本発明の脱インク用フローテーション装置の変形例の断面図、第12図ないし第14
図は本発明のフローテーション装置のタービンロータの変形例の側面図、第15図は本発明のフローテーション装置のタービンロータ用タービンブレードの変形例の断面図、第16図は本発明のフローテーション装置のタービンロータの変形例の断面図、第17図は本発明のフローテーション装置の気泡発生装置の給気パイプの変形例の断面図、第18図はフローテーション装置の従来例（旧来型）
の斜視図、第19図はフローテーション装置の従来例（旧来型）の断面図、第20図はフローテーション装置の従来例（最新型）の断面図、第21図は第20図のＸ−XI−XXI
矢視断面図、第22図は流量リジェクト率と白色度との関係を示すグラフ、第23図はロータ回転数と溶存空気量との関係を示すグラフ、第24図はロータ回転数と最大G/V
との関係を示すグラフである。 １は原料入口、２は原料出口、３は気泡発生装置、４はフロス用トラフ、５はセル、5aは筒状部材（筒体）、5
b、5cは壁板、７は原料液、８は原料液の自由液面、９
はフロス、11はら線状の流れの流線、21はタービンロータ、24はタービンロータのブレード、26は給気パイプ、
26aは空気供給口である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭52−103841（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−152491（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−203193（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl. ⁶ ，ＤＢ名) D21C 5/02