JP7496604B2 - 比重分離装置 - Google Patents

Description

本発明は、比重差のある２種類の吸水材を分離回収する比重分離装置に関する。

紙オムツや生理用ナプキン等の生理用製品は、パルプ、高分子ポリマー、おしっこ吸水材等の２種類以上材料で吸水材を形成し、通気性及び透水性を有する紙、不織布等で表面材及び裏面材等の外装材を形成し、吸水材を外装材で包囲して作成されている。
前記吸水材と外装材とを比較すると、外装材は布小片状、シート状で、嵩が大きくかつ小比重（軽量）であり（嵩大破砕物）、吸水材のパルプは綿状、高分子ポリマーは粒子状であり、嵩が小さくかつ大比重であり（嵩小破砕物）、パルプと高分子ポリマーとを比較すると、パルプは高分子ポリマーよりも小比重（軽量）である。

このような生理用製品は、製造工程でパルプ量、高分子ポリマー量等が規格をを満たしていない製品が発生することがある。そのような規格外製品は、破砕、粉砕、分離することにより、材料を回収して再利用することが可能になる。
吸水材を回収する従来技術としては特許文献１に開示された技術があり、この従来技術の再生パルプの分離機は、高分子ポリマーを含有する再生パルプの原料を、パルプと高分子ポリマーを分離して回収する再生パルプの分離機において、多段形成された複数の処理室と、前記各処理室内に回転可能に設置された開繊シリンダと、前記開繊シリンダの外周面の周方向に交互に配置した複数の開繊部材及び送り兼打綿部材と、前記開繊シリンダの下半周部分に対応して各処理室の底部に円弧状に設置された分離格子部材と、前記各処理室に設けられたパルプ回収ダクトと、前記パルプ回収ダクトに接続された吸気ファンとを具備し、前記処理室の前段に供給された前記原料を前記開繊シリンダにより開繊・打綿しながら順次後段の処理室に移行させるとともに、前記吸気ファンにより処理室の外部から分離格子部材を通って処理室内に流入して前記パルプ回収ダクトから排出される吸引空気流を発生させ、前記パルプと高分子ポリマーとを比重差で分離し、パルプを前記パルプ回収ダクトから回収するとともに、高分子ポリマーを前記分離格子部材のスリットから処理室外に自重で落下させて回収するように構成されている。

特許第３２６６８８９号公報

前記従来技術は、原料を複数の処理室でパルプと高分子ポリマーとを分離することができるが、この分離は開繊・打綿と同時に行われ、最後まで被覆紙材の小片も含まれているので吸水性材の分離効率が低く、また、分離格子部材を通って処理室内に流入する吸引空気流でパルプを排出できるが、その吸引空気流に対抗して高分子ポリマーを落下させるので、高分子ポリマーを比重差で取り出すには無理が生じている。

本発明は、このような従来技術の問題点を解決できるようにした比重分離装置を提供することを目的とする。
本発明は、比重が異なる２種類の吸水材を含有する空気から、遠心力と比重差で大比重材を分離できるようにした比重分離装置を提供することを目的とする。

本発明の比重分離装置における課題解決のための具体的手段は、２種類の吸水材（５）を外装材（Ｅ）で包囲した被処理物（３）を荒破砕及び解砕しかつ嵩大小分離して外装材（Ｅ）よりも嵩小となった比重が異なる２種類の吸水材（５）を含有する空気を胴部（３１ｃ）の一側の空気導入材（３１ｄ）から吸入して空気旋回路に沿って旋回させる旋回胴（３１）と、
この旋回胴（３１）内中央に配置されていて小比重材（５Ｐ）を空気とともに上方へ排出する排出胴（３２）とを備えており、
前記旋回胴（３１）は、空気導入材（３１ｄ）から旋回方向半周近く離れていて空気旋回路の底壁（３１ａ）における旋回空気の外周側に対応する位置に大比重材（５Ｓ）を落下する取出口（３１ｂ）を形成し、この取出口（３１ｂ）に大比重材（５Ｓ）を落下する多孔板（３１ｅ）を設けかつ取出ダクト（３５）を接続しており、
前記取出ダクト（３５）に、取出ダクト（３５）内に貯まる大比重材（５Ｓ）を空気と分離しながら排出するロータリバルブ（３６）を設けている。

本発明によれば、比重が異なる２種類の吸水材を含有する空気から、遠心力と比重差で
大比重材を分離できる。

本発明の実施形態を示すフローシートである。 被処理物の分離工程を示す説明図である。 第１破砕装置の正面図である。 第２破砕装置の正面図である。 第２破砕装置の側面図である。 ピーターローラの正面図である。 図６のＸ－Ｘ線断面図である。 分離装置の正面図である。 分離装置の吸入側側面図である。 分離装置の排出側側面図である。 旋回部材の正面図である。 旋回部材の側面図である。 比重分離装置の正面図である。 比重分離装置の平面図である。 図１３のＹ－Ｙ線断面図である。 小比重材回収装置の正面図である。 小比重材回収装置の側面図である。 小比重材回収装置の平面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１～１８において、紙オムツや生理用ナプキン等の生理用製品を破砕・分離して、パルプ５Ｐ、高分子ポリマー５Ｓ、外装材Ｅをそれぞれ回収する吸水材回収システム１を示している。
紙オムツや生理用ナプキン等の生理用製品は、パルプ（繊維性パルプ、フラップパルプとも称される。）５Ｐ、高分子ポリマー（高吸水性樹脂、Ｓｕｐｅｒ Ａｂｓｏｒｂｅｎｔ Ｐｏｌｙｍｅｒ、略してＳＡＰとも称される。）５Ｓ、おしっこ吸水材等の２種類以上の材料で吸水材５を形成し、通気性及び透水性を有する紙、不織布等で表面材Ｅ１及び裏面材Ｅ２の外装材Ｅを形成し、吸水材５を外装材Ｅで包囲して生理用製品が作成されている。

このような生理用製品を製作する段階で発生する規格外製品及び切れ端等の被処理物３を破砕・分離・回収する吸水材回収システム１は、システム始端側に配置されていて、被処理物３を投入して破砕する破砕装置ＣＤと、破砕された破砕物を外装材Ｅと吸水材５とに分離する分離装置ＳＤと、分離された外装材Ｅを分離回収する外装材回収装置ＥＤと、分離された吸水材５を大小比重差によって２種類に分離する比重分離装置ＧＤと、分離された小比重材５Ｐを回収する小比重材回収装置ＧＳと、分離された大比重材５Ｓを回収する大比重材回収装置ＧＬと、システム終端側に配置されていて、前記外装材回収装置ＥＤ、小比重材回収装置ＧＳ及び大比重材回収装置ＧＬから排出される分離後空気を吸入するバグフィルタＢＦとを備えている。

前記破砕装置ＣＤは、２種類の吸水材５を外装材Ｅで包囲した被処理物３を投入して、破砕、切断、開繊、細断、解砕等をするものであり、荒破砕する第１破砕装置Ｃ１と、第１破砕装置Ｃ１で荒破砕された破砕物４を供給して解砕しかつ破砕物４を定量的に分離装置ＳＤへ供給する第２破砕装置Ｃ２とを備えている。
前記第１破砕装置Ｃ１は、図１、３に示すように、カッタ刃２５ａ及び回転カッタ２５ｂを有する破砕部２５と、この破砕部２５に被処理物３を投入する投入ホッパ２６と、破砕部２５の下部に接続された排出部材２７とを有し、排出部材２７にはブロアＢ１及び搬送路Ｒ１が接続されている。

第１破砕装置Ｃ１は外部にエレベータ２８を備えており、生理用製品の製造機から摘出・収集された規格外製品、即ち被処理物３をエレベータ２８に載置しかつ持ち上げて、投入ホッパ２６に上部から投入し、カッタ刃２５ａ及び回転カッタ２５ｂで外装材Ｅを咬み込みながら切断・細断し、また吸水材５も塊になっておれば荒破砕し、破砕物４にして排出部材２７からブロアＢ１で吸引して空気搬送する。

前記回転カッタ２５ｂは、ドラムの外周面に軸方向及び周方向に間隔をおいて、多数本の切刃又は鉤針形状の破砕刃を設けている。
前記第２破砕装置Ｃ２は、図１、４～７に示すように、下部の破砕ローラ４１と、破砕ローラ４１の上側の挟持搬送ロータ４２と、この挟持搬送ロータ４２の上側に破砕物４を貯留する貯留胴４３と、この貯留胴４３の上部に連通されかつブロアＢ１に接続された分離ダクト４５と、破砕ローラ４１の下方に配置された排出ダクト４６とを有し、分離ダクト４５の吐出口４５ａと排出ダクト４６の吸入口４６ａとをバイパスパイプ４７で接続している。

前記分離ダクト４５は正面視略Ｔ字形状であり、ブロアＢ１に接続された吸入口４５ｂから吐出口４５ａへ直線的に空気を搬送する水平路ａと、その搬送空気に含有する破砕物４を、自重で下方の収集口４５ｃに落下して収集する縦路ｂとを形成する形状になっている。
分離ダクト４５の縦路ｂの上部は、吸入口４５ｂから奥側へ通路が次第に拡開した水平路ａの中間部に接続され、拡開通路の対向面にダスト壁４５ｄがあり、このダスト壁４５ｄの上側に吐出口４５ａに繋がる通路が形成されている。

分離ダクト４５の吸入口４５ｂから入る搬送空気は、水平路ａを拡散しながら流れて含有する破砕物４が縦路ｂに沿って自然落下し、ダスト壁４５ｄに衝突することによっても破砕物４が分離落下し、比較的小さく軽い破砕物４が残りの空気とともにバイパスパイプ４７へ流出するようになっている。
分離ダクト４５内で分離された破砕物４は貯留胴４３内に貯められ、逐次挟持搬送ロータ４２に供給され、一対のロータ４２ａに挟持されて圧縮されながら破砕ローラ４１に供給される。

破砕ローラ４１は、図６、７に示すように、円筒形のロータドラム４１ａの外周に周方向に間隔をおいて多数本のピータ４１ｂを固定しており、このピータ４１ｂはロータドラム４１ａの軸方向に長い帯板４１ｃの上面に軸方向間隔をおいて多数枚のピータ刃４１ｄを設けている。
前記ピータ刃４１ｄは、尾ひれ形状（略三角形）であって回転方向先端縁は円弧形状であり、尖端状切刃を形成していてもよいが、切刃でなくともよく、回転することにより、ロータ４２ａで圧縮供給されてくる破砕物４を打ち砕き・解き解し（解砕）等ができればよい。

破砕ローラ４１で解砕された破砕物４は排出ダクト４６に落下するが、排出ダクト４６は吸入口４６ａがバイパスパイプ４７に接続されているので、分離ダクト４５の水平路ａを通ってきた搬送空気が流入し、解砕後の破砕物４を吐出口４６ｂから吐出する。
前記第１破砕装置Ｃ１は、エレベータ２８に被処理物３を人為的に投入するので、荒破砕した破砕物４は時系列で多少の差を生じているが、前記第２破砕装置Ｃ２は、破砕物４は貯留胴４３内に貯められるので時系列の多少差がなくなり、連続的に回転する破砕ローラ４１により解砕されながら時系列で定量になって排出される。

また、第２破砕装置Ｃ２は比較的大きく重量のある破砕物４を比較的小さく軽量な破砕物４から分離して集中的に解砕することができ、しかもその解砕後の破砕物４の吐出を分離ダクト４５に入る搬送空気をバイパスパイプ４７経由で流用できるとともに、分離ダクト４５内で分離落下しなかった比較的小さく軽量な破砕物４も解砕後の破砕物４とともに搬送路Ｒ２介して次工程の分離装置ＳＤへ搬送できる。

即ち、第２破砕装置Ｃ２は、破砕物４を第１破砕装置Ｃ１から分離装置ＳＤへ空気搬送する間に、破砕物４中の比較的比重の大きい部材、塊等を、空気から重力分離して、重点的にかつ効果的に破砕（解砕、細断、開繊、打綿等を含む）することができる。
分離装置ＳＤは、解砕後の破砕物４を比較的嵩が大きく片形状になった外装材Ｅと、比較的嵩が小さく綿状又は顆粒形状になった吸水材５とに分離する装置である。

図１、８～１２において、前記分離装置ＳＤは、多数の穿孔１５ｂを有する多孔円筒状のチャンバ１５と、このチャンバ１５を包囲しかつチャンバ１５から排出される嵩小破砕物を捕捉して収集する収集体１６と、前記チャンバ１５の吐出口１５ｃに接続されている吐出口部材１７と、前記チャンバ１５内に配置されていてチャンバ１５内の破砕物を旋回する旋回部材１８とを備えている。

チャンバ１５は軸方向両端部が収集体１６から軸外方に突出しており、その一端の吸入側端部の外周に吸入口１５ａが設けられ、第２破砕装置Ｃ２からの嵩大小の破砕物４を含有する空気を内部に吸入可能になっており、また、前記吸入口１５ａ側の端面には、吸入口１５ａからの取入れ空気を補給する外気吸入用の取入口１９が形成されている。
前記旋回部材１８は、チャンバ１５に対して回転自在に支持された回転軸２１と、この回転軸２１から径外方向に突出した回転方向複数枚の羽根２２とを有する。羽根２２は４角棒２２ａの外周に２枚の羽根部材２２ｂを固定して１個の羽根２２を形成し、この羽根２２を回転軸２１に４個直列に配置している。

前記旋回部材１８は羽根２２がチャンバ１５内で回転することにより、吸入口１５ａから取り入れた破砕物含有の搬送空気を吐出口１５ｃから排出する間に打ち付け・旋回・撹拌させ、これを多段的（３段階）に行い、遠心力を伴って嵩小破砕物（嵩の小さい粒状物又は綿状物である吸水材５Ｐ、５Ｓ）を多数の穿孔１５ｂから排出させる。
嵩小破砕物が多数の穿孔１５ｂから排出れた空気には、嵩大破砕物（嵩の大きな片状物である外装材Ｅ）が残っており、搬送空気とともに吐出口１５ｃから排出されて外装材回収装置ＥＤへ搬送される。

前記取入口１９から取り入れられる空気は、嵩大破砕物含有の搬送空気を吸入口１５ａから吐出口１５ｃ及び吐出口部材１７側へ流動するのを促進するとともに、破砕物４の打ち付け・旋回・撹拌を促進する。
前記吐出口部材１７には開口が形成されており、この開口に風量調整部材１７ａが設けられていて、吐出口部材１７内を流れる搬送空気量を調整可能になっている。なお、前記取入口１９も開口面積を大小に調整できるようにしておいてもよい。

前記４個の羽根２２のうちの１個は吐出口１５ｃに対向しており、搬送空気の流出を促進している。羽根２２は収集体１６に対向する３個だけでもよい。
前記収集体１６は、チャンバ１５の上部と前後側部とを包囲する外捕捉部材２３と、この外捕捉部材２３の前後側部間の下側に位置するホッパ２４とを有する。外捕捉部材２３はチャンバ１５の穿孔１５ｂから排出される嵩小破砕物を捕捉し、ホッパ２４は外捕捉部材２３で捕捉されかつ自重落下する嵩小破砕物を収集する。

ホッパ２４は旋回部材１８の３個の羽根２２に対応して３個設けられており、各ホッパ２４は漏斗形状であって、それらの下部は共通の搬送路Ｒ４に接続され、搬送路Ｒ４はさらに比重分離装置ＧＤに接続されている。
前記分離装置ＳＤは、３個の羽根２２と３個のホッパ２４とで解砕後の破砕物４を３段階に分離する構造になっているが、羽根２２を１個、２個又は４個以上にしたり、ホッパ２４も１個、２個又は４個以上の漏斗形状部材で構成したりしてもよい。

前記外装材回収装置ＥＤは図１に示されており、チャンバ１５の吐出口部材１７から排出される外装材含有搬送空気から、外装材Ｅを分離回収する装置である。
外装材回収装置ＥＤは、吸入する搬送空気を旋回させる入口部材５１の下部に多孔板で形成したドラム５２を配置し、ドラム５２の外周にブロアＢ２が接続された排風部材５４を配置し、ドラム５２の下部に回転駆動可能なロータリバルブ５５及び回収ダクト５６を設け、回収ダクト５６の下方に圧縮梱包機５７を配置している。

前記分離装置ＳＤのチャンバ１５を通って吐出口部材１７から吐出された嵩大破砕物含有空気は、入口部材５１に入って旋回されながらドラム５２内に入り、空気のみが排風となってドラム５２の孔から流出して排風部材５４で捕捉され、ブロアＢ２からの風の力が加わって搬送路Ｒ３を通ってバグフィルタＢＦへ送られる。
ドラム５２内に入った嵩大破砕物は搬送空気から分離してドラム５２の下部に貯まり、ロータリバルブ５５のロータの回転によって回収ダクト５６へ吐出され、圧縮梱包機５７
によって一定量に圧縮梱包される。このとき、ドラム５２内の空気はロータリバルブ５５のロータによって回収ダクト５６への侵入は規制される。

分離装置ＳＤのホッパ２４と搬送路Ｒ４を介して接続されている比重分離装置ＧＤは、図１、１３～１５に示されており、比重が異なる２種類の吸水材５（５Ｐ、５Ｓ）を含有する空気を吸入して旋回させる旋回胴３１と、この旋回胴３１内に配置されていて小比重材（パルプ）５Ｐを空気とともに上方へ排出する排出胴３２と、旋回胴３１の底壁３１ａに形成された取出口３１ｂに接続された取出ダクト３５と、この取出ダクト３５の下部に設けられたロータリバルブ３６とを備えている。

前記旋回胴３１は、略円形の胴部３１ｃと、胴部３１ｃの一側で接線方向に延びる空気導入材３１ｄと、胴部３１ｃ内の底壁３１ａとを有する。前記胴部３１ｃ内の底壁３１ａには胴部３１ｃに近い旋回外周側に取出口３１ｂが形成され、この取出口３１ｂに取出ダクト３５の上端が接続されている。
前記取出口３１ｂは胴部３１ｃの内周で空気導入材３１ｄから半周近く離れた位置に形成され、網、パンチングメタル等の多孔板３１ｅが設けられている。

空気導入材３１ｄから胴部３１ｃに搬入される吸水材含有搬送空気は、胴部３１ｃ内で螺旋風となり、螺旋力が与えられた比重が比較的大きな大比重材（高分子ポリマー）５Ｓは、遠心力で旋回外側に移動しかつ重力で下側へ分離される。その分離された大比重材５Ｓは多孔板３１ｅを介して取出口３１ｂへ流入され、残りの比重が比較的小さな小比重材５Ｐを含む空気は中央の排出胴３２内に入る。

前記旋回胴３１の上部には胴部３１ｃの上蓋を兼ねた支持台６１が取り付けられ、この支持台６１上に複数対のボルト及びナット６２ａ等の支持具６２を介して排出胴３２の上部と上部ダクト６３の下部とが取り付け支持されている。
排出胴３２は円筒形状であって、支持台６１の上側から胴部３１ｃ内に突入していて、その下端に下広がり状の口部材３２ａが取り付けられており、この口部材３２ａは底壁３１ａから上方に離れて位置し、この離れた間隙が、前記比較的小さな小比重材５Ｐを含む空気が排出される排出口３２ｂとなる。

前記支持具６２はナット６２ａの位置を上下に調整することにより、排出胴３２の上部の高さを調整することができ、この調整は排出胴３２の下端の高さ調整となり、排出口３２ｂの拡縮調整ができる。
前記支持具６２により排出胴３２と一体的に装着された上部ダクト６３は、搬送路Ｒ６を介して小比重材回収装置ＧＳに接続されている。

前記底壁３１ａの取出口３１ｂに接続された取出ダクト３５には、取出ダクト３５内に貯まる大比重材５Ｓを排出するロータリバルブ３６を設けている。このロータリバルブ３６によって空気と分離しながら大比重材５Ｓを収集し、搬送路Ｒ４を介して大比重材回収装置ＧＬへ供給する。
前記取出ダクト３５においては、大比重材５Ｓに混じって小比重材５Ｐも入ってくる可能性があり、ロータリバルブ３６より上流側に外部空気を取り入れる空気取り入れ口３７を形成している。

この空気取り入れ口３７はシャッタによって取り入れ空気量を調整自在になっており、この空気取り入れ口３７から取り入れられる空気は、旋回胴３１内の旋回風に吸引されることになり、取出口３１ｂから取出ダクト３５内に落下してくる吸水材５から小比重材５Ｐを浮上させて旋回胴３１内に戻す。
前記２種類の吸水材５（５Ｐ、５Ｓ）の比重差が大きい場合は、小比重材５Ｐが大比重材５Ｓに混入する可能性が低いので、空気取り入れ口３７をシャッタで閉鎖してもよい。

前記比重分離装置ＧＤは、ロータリバルブ３６を設けずに、取出ダクト３５を大比重材回収装置ＧＬの吸入部材７２に直接的に接続してもよい。また、空気取り入れ口３７を割愛することもできる。
図１に示す大比重材回収装置ＧＬはサイクロン構造になっており、サイクロン胴７１の上部に吸入部材７２を設け、上部中央にサイクロン内胴７３を挿入し、サイクロン胴７１の下部にロータリバルブ７４を設けている。

吸入部材７２は搬送路を介して比重分離装置ＧＤの取出ダクト３５に接続され、大比重材５Ｓを搬送空気とともに搬入して旋回させる吸入部材７２を配置するとともに、上部中央にサイクロン内胴７３を挿入しており、サイクロン胴７１の下部にロータリバルブ７４を設けている。
大比重材回収装置ＧＬは、大比重材含有搬送空気を吸入部材７２から取り入れて旋回させながらサイクロン胴７１内を降下させ、大比重材５Ｓを空気から遠心分離してロータリバルブ７４に供給し、ロータリバルブ７４から間欠的に落下してフレコンバッグ７５に回収する。

サイクロン胴７１内で大比重材５Ｓを分離した空気は、旋回流の中央からサイクロン内胴７３に入り、搬送路Ｒ５及びブロアＢ３、Ｂ４を介してバグフィルタＢＦへ送給される。
図１、１６～１８において、前記小比重材回収装置ＧＳは、機枠８１と、この機枠８１の天井部に載置されたロータリバルブ部８２と、このロータリバルブ部８２の上側に配置された収集部８３と、ロータリバルブ部８２の下側に連結された排出ダクト８４とを備えている。

前記ロータリバルブ部８２は、回転駆動される軸８２ａに複数枚の羽根８２ｂを取り付けており、収集部８３で収集された小比重材５Ｐを羽根８２ｂ間に収納し、かつ回転することにより、上方の空気から分離した状態で小比重材５Ｐを排出ダクト８４に落下供給するようになっている。
前記収集部８３は、円錐胴８３ａの上部に円胴８３ｂが連結され、円胴８３ｂの上部に排気部材８３ｃが連結され、円胴８３ｂの外周に搬送空気吸入口１２を有する吸気部材８３ｄが連結されており、円胴８３ｂの内方に排気フィルタ８６が配置され、排気フィルタ８６の内方に逆流ノズル８７が配置され、円錐胴８３ａの内方に排気フィルタ８６の下部と連結された円錐形の圧縮スクリュ８８が配置され、この圧縮スクリュ８８及び排気フィルタ８６を回動する駆動機構８９が設けられている。

比重分離装置ＧＤからの小比重材含有空気は、吸気部材８３ｄを介して搬送空気吸入口１２から円胴８３ｂと排気フィルタ８６との間に入れられ、旋回しながら遠心分離により小比重材５Ｐが落下し、小比重材５Ｐ分離後の搬送空気が排気フィルタ８６を通って排気部材８３ｃ及び排出ダクト８４から排出される。
逆流ノズル８７は排気フィルタ８６の内周面に向けて開口した上下に細長い噴出口を有しており、ブロアＢ６から供給される空気を排気フィルタ８６の中央から径外方向に向けて噴出し、前記小比重材５Ｐ分離後の搬送空気とは逆方向に排気フィルタ８６を通過させ、排気フィルタ８６の目詰まりを解消する。逆流ノズル８７は圧縮スクリュ８８とともに回転することにより、排気フィルタ８６の全域の目詰まりを防止する。

前記逆流ノズル８７から排出された目詰まり解消空気は、分離空気とともに排気フィルタ８６内に入って排気部材８３ｃから排出される。
前記円錐胴８３ａは下方にいくに従って小径（漏斗形状）になっており、また、圧縮スクリュ８８も円錐形になっており、圧縮スクリュ８８が回転することにより、分離後に円錐胴８３ａ内に収集された小比重材５Ｐは、圧縮されながらロータリバルブ部８２に供給され、ロータリバルブ部８２から排出ダクト８４に落下供給される。

排出ダクト８４は角度変更機構９１を有しており、落下する小比重材５Ｐを圧縮梱包機９２に供給する垂下姿勢と、垂下姿勢から外方側に振らして、フレコンバッグ９３等の外部容器に収納する傾斜姿勢とに切り替えることができるようになっている。
排気フィルタ８６を通って排気部材８３ｃから排出される空気は、搬送路Ｒ７を介してブロアＢ４に至り、大比重材回収装置ＧＬからブロアＢ３を通ってきた排風とともにバグフィルタＢＦへ送給される。

バグフィルタＢＦは、前記小比重材回収装置ＧＳによって小比重材５Ｐが回収された後の搬送空気及び大比重材回収装置ＧＬによって大比重材５Ｓが回収された後の搬送空気を吸入して、それらの空気に含まれる微細な粉塵・煤塵その他の微細な有害物質を除去する。
このバグフィルタＢＦの空気排出口１３は空気搬送路１４を介して小比重材回収装置ＧＳの搬送空気吸入口１２に接続されており、含有物質が殆どなくなった空気を再利用するとともに、吸水材回収システム１の空気の流れをエンドレスにしている。

なお、前記空気搬送路１４は、第１破砕装置Ｃ１の排出部材２７の吸引側に接続して、吸水材回収システム１の始端から終端までの空気の流れをエンドレスにしてもよい。吸水材回収システム１中での空気漏れは、ブロアＢ２、Ｂ６等によって補給される。
前記吸水材回収システム１における吸水材回収方法を主に図１、２を参照しながら説明する。なお、４５０（投入量キログラム／時間）の紙オムツ（被処理物３）を第１破砕装置Ｃ１に投入した場合の各工程中で使用される搬送空気量（風量立方メートル／分）も併せて説明する。

紙オムツや生理用ナプキン等の２種類の吸水材５を外装材Ｅで包囲した被処理物３を、破砕装置ＣＤの第１破砕装置Ｃ１に投入して荒破砕し、ブロアＢ１（４０立方メートル／分）及び搬送路Ｒ１を介して吸引し、引き続いて第２破砕装置Ｃ２に投入して解砕（破砕）し、外装材Ｅが細切れになりかつ吸水材５の塊が解消された破砕物４の状態にする（破砕工程Ｋ１）。

破砕された破砕物４を空気量（４０立方メートル／分）で分離装置ＳＤに吸入口１５ａから供給するとともに、取入口１９から外部空気（６０立方メートル／分）を取り入れながらチャンバ１５内に搬送する。破砕物４はチャンバ１５内で多量の空気とともに旋回部材１８によって、打たれ、撹拌され、付着や絡みつきが解消されたり、小塊が粉砕されたりして、比較的嵩が大きくかつ搬送空気に浮き易い外装材Ｅを、比較的嵩が小さくかつチャンバ１５の穿孔１５ｂを通過できる吸水材５から分離し、外装材Ｅを吐出口部材１７から吐出し、吸水材５をホッパ２４で収集する（分離工程Ｋ２）。

分離された外装材Ｅは吐出口部材１７から空気量（４０立方メートル／分）の搬送空気によって外装材回収装置ＥＤに搬送され、外装材回収装置ＥＤで外装材Ｅを搬送空気から分離するとともに圧縮梱包機５７へ供給して回収する（外装材回収工程Ｋ３）。
前記分離装置ＳＤで分離された吸水材５は、空気量（６０立方メートル／分）の搬送空気に乗せて搬送路Ｒ４を通って比重分離装置ＧＤに投入される。この吸水材５は、パルプ（小比重材５Ｐ）と高分子ポリマー（大比重材５Ｓ）との混合物であり、パルプ５Ｐは高分子ポリマー５Ｓより比重が小さく、２種類の吸水材５は大小比重差を有しており、旋回胴３１内に入ってから、大比重材５Ｓは取出口３１ｂから取り出され、小比重材５Ｐは排出胴３２から排出する（比重分離工程Ｋ４）。

分離された小比重材５Ｐを空気量（６０立方メートル／分）の搬送空気に乗せて搬送路Ｒ６を通って小比重材回収装置ＧＳへ空気搬送して、小比重材５Ｐを搬送空気から分離するとともに圧縮梱包機９２へ供給して回収する（小比重材回収工程Ｋ５）。
前記比重分離装置ＧＤで分離された大比重材５Ｓは、空気量（１０立方メートル／分、ブロアＢ３による吸引空気）の搬送空気に乗せて大比重材回収装置ＧＬに空気搬送して、大比重材５Ｓを搬送空気から分離するとともにフレコンバッグ７５（又は圧縮梱包機）へ供給して回収する（大比重材回収工程Ｋ６）。

前記外装材回収工程Ｋ３の外装材回収装置ＥＤから吐出される分離後空気はブロアＢ２の噴出空気（１０立方メートル／分）も加わって搬送路３には空気量（５０立方メートル／分）が排出され、小比重材回収工程Ｋ５の小比重材回収装置ＧＳから吐出される分離後空気はブロアＢ６の噴出空気（１０立方メートル／分）も加わって搬送路Ｒ７には空気量（８５立方メートル／分）が排出され、大比重材回収工程Ｋ６の大比重材回収装置ＧＬから排出される分離後空気は、前述のブロアＢ３の噴出空気（１０立方メートル／分）であり、これらがブロアＢ４に集合されて空気量（１４５立方メートル／分）となってバグフィルタＢＦに供給される、有害物質除去後にバグフィルタＢＦから吐出される空気は、空気量（１５立方メートル／分）が小比重材回収工程Ｋ５の搬送空気吸入口１２へ還流される（終端空気搬送工程Ｋ７）。

前記実施形態に示した比重分離装置ＧＤにおいては、比重が異なる２種類の吸水材５を含有する空気を吸入して旋回させる旋回胴３１と、この旋回胴３１内に配置されていて小
比重材５Ｐを空気とともに上方へ排出する排出胴３２とを備えており、前記旋回胴３１は空気旋回路の底壁３１ａにおける旋回空気の外周側に対応する位置に大比重材５Ｓを落下する取出口３１ｂを形成している。

これによって、比重が異なる２種類の吸水材５を含有する空気から、遠心力と比重差で大比重材５Ｓを分離できる。
また、比重分離装置ＧＤにおいては、取出口３１ｂに接続された取出ダクト３５に、取出ダクト３５内に貯まる大比重材５Ｓを排出するロータリバルブ３６を設けている。
これによって、大比重材５Ｐを搬送空気を伴うことなく収集できる。

さらに、比重分離装置ＧＤにおいては、取出ダクト３５は、ロータリバルブ３６より上流側に外部空気を量調整可能に取り入れる空気取り入れ口３７を有する。
これによって、取出ダクト３５への小比重材５Ｐの侵入を防止できる。
さらにまた、比重分離装置ＧＤにおいては、排出胴３２が上方から旋回胴３１内に挿入されており、その下端と底壁３１ａとの間の排出口３２ｂを大小調整するべく上下位置調整可能である。

これによって、大比重材５Ｐの分離回収効率が向上するように調整することができる。
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、部材の形状、構成及び組み合わせ等を変更したりすることもできる。
例えば、前記分離装置ＳＤは、チャンバ１５の軸心が水平配置になっているが、垂直配置にすることも可能である。

羽根部材２２ｂをチャンバ１５の軸心に対して傾斜させて、吸入口１５ａ及び取入口１９から入る空気を、羽根部材２２ｂの回転で吐出口１５ｃへ流動させるようにしてもよい。４個の羽根２２は、羽根部材２２ｂの枚数が１枚又は３枚以上でもよく、隣り合う羽根２２の羽根部材２２ｂの周方向位置は同一でも異なっていてもよい。
圧縮梱包機５７、９２は、自動梱包機、減容機、コンパクター等と称されるものでもよい。

第１破砕装置Ｃ１のブロアＢ１は、排出部材２７の空気吸入側に配置して、ブロア排出風によって排出部材２７から粉砕物４を搬送路Ｒ１へ排出するようにしてもよい。
比重分離装置ＧＤは、口部材３２ａを割愛して、排出胴３２の下端を排出口３２ｂとしたり、底壁３１ａの取出口３１ｂを複数箇所に形成したり、取出口３１ｂを内周側まで拡大形成したりしてもよい。

１ 吸水材回収システム
３ 被処理物
４ 破砕物
５ 吸水材
５Ｐ 小比重材（パルプ）
５Ｓ 大比重材（高分子ポリマー）
１２ 搬送空気吸入口
１３ 空気排出口
１４ 空気搬送路
ＢＦ バグフィルタ
Ｃ１ 第１破砕装置
Ｃ２ 第２破砕装置
ＣＤ 破砕装置
Ｅ 外装材
ＥＤ 外装材回収装置
ＧＤ 比重分離装置
ＧＬ 大比重材回収装置
ＧＳ 小比重材回収装置
Ｋ１ 破砕工程
Ｋ２ 分離工程
Ｋ３ 外装材回収工程
Ｋ４ 比重分離工程
Ｋ５ 小比重材回収工程
Ｋ６ 大比重材回収工程
Ｋ７ 終端空気搬送工程
Ｒ１～Ｒ６ 搬送路
ＳＤ 分離装置
ａ 水平路
ｂ 縦路

Claims (4)

1. ２種類の吸水材（５）を外装材（Ｅ）で包囲した被処理物（３）を荒破砕及び解砕しかつ嵩大小分離して外装材（Ｅ）よりも嵩小となった比重が異なる２種類の吸水材（５）を含有する空気を胴部（３１ｃ）の一側の空気導入材（３１ｄ）から吸入して空気旋回路に沿って旋回させる旋回胴（３１）と、
   この旋回胴（３１）内に配置されていて小比重材（５Ｐ）を空気とともに上方へ排出する排出胴（３２）とを備えており、
   前記旋回胴（３１）は、空気導入材（３１ｄ）から旋回方向半周近く離れていて空気旋回路の底壁（３１ａ）における旋回空気の外周側に対応する位置に大比重材（５Ｓ）を落下する取出口（３１ｂ）を形成し、この取出口（３１ｂ）に大比重材（５Ｓ）を落下する多孔板（３１ｅ）を設けかつ取出ダクト（３５）を接続しており、
   前記取出ダクト（３５）に、取出ダクト（３５）内に貯まる大比重材（５Ｓ）を空気と分離しながら排出するロータリバルブ（３６）を設けていることを特徴とする比重分離装置。
2. 比重が異なる２種類の吸水材（５）を含有する空気を胴部（３１ｃ）の一側の空気導入材（３１ｄ）から吸入して空気旋回路に沿って旋回させる旋回胴（３１）と、
   この旋回胴（３１）内に配置されていて小比重材（５Ｐ）を空気とともに上方へ排出する排出胴（３２）とを備えており、
   前記空気導入材（３１ｄ）は嵩分離装置（ＳＤ）のホッパ（２４）に接続されており、前記嵩分離装置（ＳＤ）は２種類の吸水材（５）を外装材（Ｅ）で包囲した被処理物（３）を荒破砕及び解砕した破砕物（４）を旋回部材（１８）でチャンバ（１５）に打ち付け、旋回・攪拌し、嵩大破砕物から分離して穿孔（１５ｂ）を通った嵩小破砕物をホッパ（２４）で収集しており、
   前記旋回胴（３１）は、空気導入材（３１ｄ）から旋回方向半周近く離れていて空気旋回路の底壁（３１ａ）における旋回空気の外周側に対応する位置に大比重材（５Ｓ）を落下する取出口（３１ｂ）を形成し、この取出口（３１ｂ）に大比重材（５Ｓ）を落下する多孔板（３１ｅ）を設けかつ取出ダクト（３５）を接続しており、
   前記取出ダクト（３５）に、取出ダクト（３５）内に貯まる大比重材（５Ｓ）を空気と分離しながら排出するロータリバルブ（３６）を設けていることを特徴とする比重分離装置。
3. 前記取出ダクト（３５）は、ロータリバルブ（３６）より上流側に、大比重材（５Ｓ）に混じって落下してくる小比重材（５Ｐ）を浮上させるための外部空気を取出口（３１ｂ）へ量調整可能に取り入れる空気取り入れ口（３７）を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の比重分離装置。
4. 前記旋回胴（３１）の底壁（３１ａ）は全周平坦状に形成されており、
   前記排出胴（３２）は、上方から旋回胴（３１）内に挿入されており、その下端と平坦状底壁（３１ａ）との間の排出口（３２ｂ）を大小調整するべく上下位置調整可能であることを特徴とする請求項１に記載の比重分離装置。

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