CN105102706A - 片制造装置以及片制造装置的控制方法 - Google Patents

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Abstract

控制空气流使其恒定、使原纤化状态恒定而制造品质稳定的片的片制造装置。片制造装置具有：将被原纤化物原纤化而生成原纤化物的原纤化部；获取所述原纤化部的温度的温度获取部；和变更包含从所述原纤化部输送的所述原纤化物的空气的质量流量的控制部。

Description

片制造装置以及片制造装置的控制方法
技术领域
本发明涉及片(sheet)制造装置以及片制造装置的控制方法。
背景技术
以往，在从办公室排出的废纸中，也包含记载有机密事项的废纸，所以从保密的角度出发也希望能够在自己的办公室内处理废纸。在小规模的办公室中不适合使用大量用水的湿式片制造装置，所以有人提出了构造简略化的干式片制造装置(例如参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2012-144819号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，在上述片制造装置中，具有例如下述课题：若将纸(废纸)原纤化的原纤化部的温度变化，则空气密度有变动，由空气流所产生的输送力变得不恒定，原纤化状态变得不稳定。这一课题不仅限于废纸，在将其他原料原纤化的情况下也会发生。
用于解决课题的技术方案
本发明是为了解决上述课题的至少一部分而完成的，能够作为以下的方式或应用例来实现。
[应用例1]本应用例所涉及的片制造装置，其特征在于，具有：将被原纤化物原纤化而生成原纤化物的原纤化部；获取所述原纤化部的温度的温度获取部；和变更包含从所述原纤化部输送的所述原纤化物的空气的质量流量的控制部。
根据该结构，基于获取到的原纤化部的温度，使包含原纤化物的空气的质量流量变更，所以能够调整由原纤化部的温度的变化所产生的空气的质量流量的变化，能够进行稳定的原纤化驱动。由此，能够制造原纤化状态稳定、品质较高的片。
[应用例2]上述应用例所涉及的片制造装置中，其特征在于：所述控制部，在获取到的所述温度较高的情况下，使所述质量流量比获取到的所述温度较低的情况下大。
在原纤化部的温度较高的情况下，空气的密度减少、原纤化物的输送性下降。于是，成为进一步原纤化后的原纤化过多状态从而短纤维化发展，在形成了片的情况下片的强度下降。因此，根据该结构，通过在原纤化部的温度较高的情况下使质量流量比温度较低的情况大，由此能够使原纤化物的输送性提高。由此，能够消除原纤化过多状态。
[应用例3]上述应用例所涉及的片制造装置，其特征在于：具有吸引所述原纤化物的吸引部；所述控制部，在获取到的所述温度较高的情况下，使所述吸引部的吸引力比获取到的所述温度较低的情况下大。
根据该结构，通过在获取到的温度较高的情况下、增大吸引部的吸引力，由此能够增大空气的质量流量。由此，能够使原纤化物的输送性提高。
[应用例4]上述应用例所涉及的片制造装置，其特征在于：所述原纤化部具备旋转的旋转刀；所述控制部，在获取到的所述温度较高的情况下，使所述旋转刀的旋转速度比获取到的所述温度较低的情况下大。
根据该结构，通过在获取到的温度较高的情况下、使旋转刀的旋转速度更大，由此能够增大空气的质量流量，使原纤化物的输送性提高。
[应用例5]上述应用例所涉及的片制造装置，其特征在于：通过所述温度获取部获取所述原纤化部内部的温度。
根据该结构，获取原纤化部的内部的温度，所以能够容易地获取温度。
[应用例6]上述应用例所涉及的片制造装置，其特征在于：所述原纤化部，在相对于原纤化物的输送方向的上游侧以及下游侧分别连接有上游输送路径以及下游输送路径；通过所述温度获取部获取所述上游输送路径内部、以及所述下游输送路径内部的温度。
根据该结构，获取比原纤化部的上游侧以及下游侧的温度，所以能够容易地获取温度。
附图说明
图1是表示片制造装置的结构的概略图。
图2是表示片制造装置的结构的另一概略图。
图3是表示原纤化部外周的结构的概略图。
图4是表示片制造装置的控制方法的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外，在以下的各图中，将各部件等设为可识别的程度的大小，所以使与实际不同地示出各部件等的尺寸。
首先，对片制造装置的结构进行说明。片制造装置基于例如将废纸和/或纸浆片(pulpsheet)等原料(被原纤化物)再生为新片的技术。而且，是具有下述部分的装置：将被原纤化物原纤化而生成原纤化物的原纤化部；获取原纤化部的温度的温度获取部；和变更包含从原纤化部输送的原纤化物的空气的质量流量的控制部。另外，作为向本实施方式所涉及的片制造装置供给的原纤化物的原料，例如，为在办公室中现在成为主流的A4尺寸等尺寸的废纸(原料PU)等。以下具体地进行说明。
图1、图2是表示片制造装置的结构的概略图。如图1、图2所示，片制造装置1具备供给部10、粗碎部20、原纤化部30、分级部40、接受部45、添加物投入部60、成形部70、水分喷雾部120、加压部80、加热加压部90和剪断部100。进一步具备获取原纤化部30的温度的温度获取部110和调整空气的流量质量的鼓风机34。而且，在片制造装置1，具备控制这些部件的控制部(未图示)。
供给部10向粗碎部20供给作为被原纤化物的原料PU。供给部10具备例如：重叠载置多个原料PU的托盘11；和能够将载置于托盘11的原料PU连续投入粗碎部20的自动输送机构12等。
粗碎部20将供给来的原料PU剪断为数厘米见方的碎片。在粗碎部20，具备粗碎刀21，并构成加宽通常的碎纸机(shredder)的刀的切断宽度而成的装置。由此，能够容易地将供给来的原料PU剪断成碎片。而且，碎片经过上游输送路径25向原纤化部30供给。
原纤化部30具备旋转的旋转刀，将从粗碎部20供给的碎片原纤化为纤维状(棉状)。另外，本实施方式的原纤化部30不是在水中进行原纤化而是在空气中进行原纤化的干式原纤化。
在原纤化部30中，能够适宜地应用具备例如盘磨机(discrefiner)和/或、涡轮研磨机(ターボ工業株式会社制)、气流式粉碎机(増幸産業株式会社制)、风产生机构的干式原纤化装置。向这样的干式原纤化部30投入的碎片的尺寸如果是与由通常的碎纸机排出的碎片同样的尺寸即可。
通过原纤化部30的原纤化处理，所印刷的墨和/或调色剂、渗透防止材料等向原料的涂布材料等也从附着于纤维的状态中释放(以下，将这些称为“墨粒”)。因此，从原纤化部30排出的原纤化物为通过碎片的原纤化所得的纤维与墨粒。
而且，原纤化部30是通过旋转刀的旋转而产生气流的机构，原纤化物在原纤化部30内移动。在原纤化部30与分级部40之间设有乘着气流输送原纤化物的下游输送路径35，在下游输送路径35配置有控制气流的速度的鼓风机34。通过鼓风机34，原纤化物以适于分级的速度被向分级部40输送。鼓风机34也可以具有从原纤化部30吸引原纤化物的功能。在该情况下，鼓风机34成为吸引部。另外，也可以在鼓风机34与原纤化部30之间另设吸引部。吸引部能够控制吸引力。通过控制鼓风机34等吸引部，由此能够控制在原纤化部30内移动的原纤化物的量，能够控制包含原纤化物的空气的质量流量。
图3是表示原纤化部外周的结构的概略图。在这里，在原纤化部30外周，作为获取温度的温度获取部110而设置有第1温度计113、第2温度计114以及第3温度计115。
如图3所示，在原纤化部30，设置有获取原纤化部30的温度的第1温度计113。第1温度计113测定原纤化部30内部的温度。另外，在分别连接于相对于原纤化部30的原纤化物的输送方向的上游侧以及下游侧的上游输送路径25以及下游输送路径35，设置有测定上游输送路径25内部的温度的第2温度计114和测定下游输送路径35内部的温度的第3温度计115。
而且，构成为，与由这些第1温度计113、第2温度计114、以及第3温度计115所获取的温度相应地，控制作为吸引部的鼓风机34的吸引量。
分级部40将输送来的原纤化物分级为墨粒与纤维，并将墨粒去除。应用作为本实施方式的分级部40的旋风分离器40。关于旋风分离器40，切线输入方式的旋风分离器构造比较简便，因而优选。另外，也可以代替旋风分离器40而利用其他种类的气流式分级器。在该情况下，作为旋风分离器40以外的气流式分级器，可使用例如弯管喷气机(elbowjet)和/或艾迪分类机(EddyClassifier)等。气流式分级器产生旋转气流，通过由原纤化物的尺寸与密度而承受的离心力之差来进行分离、分级，通过气流的速度、离心力的调整，能够调整分级点。
本实施方式的旋风分离器40由下述部件构成：从原纤化部30导入的导入口41；导入口41朝向切线方向的圆筒部43；连续于圆筒部43的圆锥部42；设置于圆锥部下部的下部取出口46；和设置于圆筒部43的上部中央的用于微粉排出的上部排气口44。
在分级处理中，承载从旋风分离器40的导入口41导入的原纤化物的气流，在圆筒部43变为圆周运动并向圆锥部42移动。接着，通过由原纤化物的尺寸与密度而承受的离心力之差来进行分离、分级。在将原纤化物所含的物质分类为纤维和纤维以外的墨粒这2个的情况下，纤维比墨粒大、或者密度更高。因此，原纤化物通过分级处理，被分离成比纤维小且密度低的墨粒和比墨粒大且密度高的纤维。
分离出的墨粒与空气一起作为微粉被向上部排气口44导出。接着，从旋风分离器40的上部排气口44排出较小且密度较低的墨粒。接着，被排出的墨粒从旋风分离器40的上部排气口44经过配管203被回收到接受部45。另一方面，比墨粒大且密度较高的纤维，作为原纤化纤维从旋风分离器40的下部取出口被向成形部70输送。
在从旋风分离器40向成形部70输送原纤化纤维的配管204的途中，设有对原纤化纤维添加添加物的添加物投入部60。作为添加物，可列举例如熔融树脂、阻燃剂、白色度提高剂、纸力增强剂和/或尺寸剂等。另外，也可以将这些添加剂的一部分或全部省略，也可以进一步投入其他添加物。添加剂储存于储存部61，通过未图示的投入机构被从投入口62投入。
使用在原纤化纤维中混杂有添加剂的物质来成形片。因此，将在原纤化纤维中混杂有熔融树脂和/或添加剂的物质称为材料纤维。
成形部70是使材料纤维堆积成均匀厚度的部件。成形部70具有：使材料纤维在空气中均匀分散的机构；和将材料纤维吸引到网眼带73上的机构。
首先，作为使材料纤维在空气中均匀分散的机构，在成形部70，配置有材料纤维被投入内部的成形鼓(formingdrum)71。成形鼓71旋转，由此能够将添加剂均匀地混到纤维中。在成形鼓71的表面设有小孔网格。通过使成形鼓71旋转驱动、使材料纤维穿过小孔网格，由此能够使材料纤维在空气中均匀分散。
另一方面，在成形鼓71的铅垂下方，配置有形成有网眼的环状网眼带73。网眼带73通过多个架设辊72而架设，通过架设辊72中的至少1个自转，该网眼带73向一个方向移动。
另外，在成形鼓71的铅垂下方，经由网眼带73而设有产生朝向铅垂下方的气流的吸入(suction)装置75。通过吸入装置75，能够将分散在空气中的材料纤维吸引到网眼带73上。
若材料纤维被导入到成形部70的成形鼓71内，则材料纤维穿过成形鼓71表面的小孔网格，通过由吸入装置75产生的吸引力而堆积在网眼带73上。此时，通过使网眼带73向一个方向移动，由此能够使材料纤维以均匀的厚度堆积。将包含这样堆积的材料纤维的堆积物称为网状物(web)W。另外，网眼带可以是金属性、树脂性、也可以是无纺布，只要是材料纤维能够堆积并能够使气流通过，就可以是任何物质。另外，如果网眼的孔径过大则成形出片时的表面变得凸凹，如果网眼的孔径过小，则难以通过吸入装置75产生稳定的气流。因此，优选，适宜地调整网眼的孔径。吸入装置75，能够通过在网眼带73之下形成开设有所希望的尺寸的窗的密闭箱，并从窗以外对箱内的空气进行吸引而将箱内设为低真空，从而形成。
通过移动网眼带73，由此网状物W被向图2中箭头所示的网状物输送方向输送。水分喷雾部120向所输送的网状物W喷雾添加水分。由此，能够使纤维间的氢键增强。而且，被喷雾水分后的网状物W被向加压部80输送。
加压部80对所输送的网状物W加压。加压部80具备两组加压辊81，每组一对。通过使被喷雾水分后的网状物W经过相对的加压辊81之间，由此将网状物W压缩。接着，被压缩后的网状物W被向加热加压部90输送。
加热加压部90对所输送的网状物W同时进行加热与加压。加热加压部90具备两组加热辊91，每组一对。通过使被压缩后的网状物W经过相对的加热辊91之间，由此对其加热并且加压。
在通过加压辊81缩短纤维间隔并增加纤维间的接触点后的状态下，熔融树脂通过加热辊91而溶融并将纤维与纤维粘合。由此，通过使作为片的强度提高并使多余的水分干燥，由此能够制造优异的片。另外，加热，优选，通过在加热辊91内设置加热器而对网状物W同时进行加压与加热。另外，在加压辊81以及加热辊91的下方配置有对网状物W进行导向的导向部108。
如上述那样得到的片(网状物W)被向剪断部100输送。剪断部100具备沿输送方向进行剪断的剪刀101和沿与输送方向正交的方向进行剪断的剪刀102，将形成为长条状的片剪断为所希望的尺寸。剪断出的片Pr(网状物W)被堆载于堆积部160。
接下来，对片制造装置的控制方法进行说明。具体地说，对与所获取的原纤化部30的温度相应而控制鼓风机34的吸引力的控制方法进行说明。图4是表示控制方法的流程图。
首先，获取原纤化部30的温度。在本实施方式中，获取通过作为温度获取部110的第1温度计113、第2温度计114和第3温度计115所测定到的各温度(步骤S1)。
接下来，与获取到的温度相应而控制包含从原纤化部30输送的原纤化物的空气的质量流量。
控制部判断在步骤S1中获取到的温度是否比预先确定的温度高(步骤S2)。若原纤化部30持续驱动则内部的温度慢慢上升，所以预先确定的温度按长时间驱动了原纤化部30时的温度来设定。
在获取到的温度不比预先确定的温度高的情况下(步骤S2的否)，为对原纤化部30进行通常驱动的状态，在该情况下，作为吸引部的鼓风机34按通常模式受控制而进行吸引(步骤S4)。
另一方面，在获取到的温度比预先确定的温度高的情况下(步骤S2的YES)，为对原纤化部30进行了长时间驱动的状态，该情况下的鼓风机34的控制，使得以比步骤S4的情况大的吸引力进行吸引并增大空气的质量流量(步骤S3)。
在本实施方式中，在获取到的温度比预先确定的温度高的情况下，使鼓风机34的吸引力比通常模式下的大。由此，空气的质量流量变大，能够使原纤化物的输送性提高。而且，消除了原纤化部30的原纤化过多状态，所以使短纤维的产生得到抑制。
另外，在本实施方式中，按是否比预先确定的温度高来进行区分，但也可以按是否低来进行区分。另外，也可以设置多个预先确定的温度，与设置的数量相应而分为3个以上。该情况下的预先确定的温度为包含长时间驱动了时的温度的多个温度。另外，也可以不是与预先确定的温度的比较，而是获取到的温度彼此的比较。不管怎样，都是获取到的温度更高的情况下的质量流量比更低的情况下变得更大，吸引力变得更高。
以上，根据上述实施方式能够得到以下的效果。
(1)通过温度获取部110计测原纤化部30的温度，例如，在原纤化部30的温度较高的情况下，提高了作为吸引部的鼓风机34的吸引力。由此，原纤化部30中的原纤化物的输送性提高，消除了原纤化过多的情况，短纤维少，能够制造强度有保障的片。
另外，本发明并不限定于上述实施方式，可以对上述实施方式加以各种变更和/或改良等。以下叙述变形例。
在上述实施方式中，第1温度计113测定原纤化部30内部的温度，但并不限定于此。也可以构成为测定原纤化部30的外侧表面的温度。另外，第2温度计114以及第3温度计115同样地，也可以构成为测定上游输送路径25以及下游输送路径35的外侧表面的温度。即使这样，也能够容易地获取各部分的温度变化，所以也能够得到与上述同样的效果。
在上述实施方式中，作为温度获取部110设置了第1温度计113与第2温度计114以及第3温度计115，但并不限定于该结构。如果使用3个温度计，则能够掌握原纤化部30的内部温度、同时还能够通过原纤化部30上下游的温度差来掌握原纤化部30内原纤化物的温度的上升情况。但是，也可以仅设置第1温度计113，而仅掌握原纤化部30内的温度。另外，也可以仅具备第2温度计114以及第3温度计115，而掌握原纤化部30的上下游的温度差。另外，也可以仅设置第3温度计115。在具备第2温度计114以及第3温度计115这2个温度计的情况下或在仅具备第3温度计115的情况下，也能够推测经过原纤化部30内的原纤化物的温度，所以也可以视为获取到了原纤化部30的温度。通过这样减少温度计的数量，能够降低成本。
另外，也可以在第1温度计113、第2温度计114以及第3温度计115的基础上，追加温度计。这样一来，能够更详细地获取原纤化部30以及原纤化部30附近的温度。
在上述实施方式中，通过控制鼓风机34，变更了包含从原纤化部30输送的原纤化物的空气的质量流量，但并不限定于该结构。例如，在原纤化部30配置产生气流的风产生机构。具体地说，在原纤化部30具备旋转的旋转刀，控制部与获取到的温度相应而控制该旋转刀的转速。例如，在获取到的温度比预先确定的温度高的情况下，使旋转刀的旋转速度比获取到的温度比预先确定的温度低的情况下的旋转速度大。这样一来，空气的质量流量增加，所以消除了原纤化过多的状态，能够进行恰当的原纤化。另外，也可以在旋转刀之外设置产生气流的叶片，使该叶片与旋转刀一起旋转。
在上述实施方式中，通过控制鼓风机34，变更了包含从原纤化部30输送的原纤化物的空气的质量流量，但并不限定于该结构。例如，也可以通过控制成形部70的吸入装置75，而变更包含从原纤化部30输送的原纤化物的空气的质量流量。
另外，也可以不从原纤化部30的下游侧吸气，而在原纤化部30的上游侧设置气流导入部，控制向原纤化部30导入空气的导入力，并控制气流。另外，也可以不设置气流导入部而是来自吸入装置75的排气导入到原纤化部30，并进行控制。增大来自气流导入部的导入力和通过吸引部增大吸引力具有相同的效果。
在上述实施方式中，通过第1温度计113直接获取了原纤化部30的温度，但并不限定于该结构。例如，如图3所示，也可以在下游输送路径35设置计测空气流量的流量计116，使用流量计116的测定值而通过运算或预先作成的数据表来求出原纤化部30内的温度。如果温度升高则质量流量减小，所以也可以测定流量而不测定温度。因此，流量计116也可以视为温度获取部110。这样一来，能够得到与上述同样的效果。
上述实施方式所涉及的片，主要指的是将废纸和/或纯纸浆等包含纤维的物质作为原料而制成片状的部件。但是，并不限定于这样的部件，也可以是板状和/或网状物状(和/或具有凸凹的形状)。另外，作为原料也可以是纤维素等植物纤维和/或PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、聚酯等化学纤维和/或、羊毛、绢等动物纤维。在本申请中所谓片，分为纸与无纺布。纸包含设为较薄的片状的形态等，包含以书写和/或印刷为目的的记录纸和/或、壁纸、包装纸、厚纸笺、绘图纸等。无纺布比纸厚和/或强度比纸低，包含无纺布、纤维板、餐巾纸、厨房纸、清洁纸、滤纸、液体吸收材料、吸音体、缓冲材料、垫子(mat)等。
附图标记说明
1…片制造装置、10…供给部、20…粗碎部、25…上游输送路径、30…原纤化部、35…下游输送路径、40…分级部(旋风分离器)、45…接受部、60…添加物投入部、70…成形部、80…加压部、90…加热加压部、100…剪断部、110…温度获取部、113…第1温度计、114…第2温度计、115…第3温度计、116…流量计。

Claims (7)

1.一种片制造装置，其特征在于，具有：
将被原纤化物原纤化而生成原纤化物的原纤化部；
获取所述原纤化部的温度的温度获取部；和
变更包含从所述原纤化部输送的所述原纤化物的空气的质量流量的控制部。
2.根据权利要求1所述的片制造装置，其特征在于：
所述控制部，
在获取到的所述温度较高的情况下，使所述质量流量比获取到的所述温度较低的情况下大。
3.根据权利要求2所述的片制造装置，其特征在于：
具有吸引所述原纤化物的吸引部；
所述控制部，在获取到的所述温度较高的情况下，使所述吸引部的吸引力比获取到的所述温度较低的情况下大。
4.根据权利要求2所述的片制造装置，其特征在于：
所述原纤化部具备旋转的旋转刀；
所述控制部，在获取到的所述温度较高的情况下，使所述旋转刀的旋转速度比获取到的所述温度较低的情况下大。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的片制造装置，其特征在于：
通过所述温度获取部获取所述原纤化部内部的温度。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的片制造装置，其特征在于：
所述原纤化部，在相对于原纤化物的输送方向的上游侧以及下游侧分别连接有上游输送路径以及下游输送路径；
通过所述温度获取部获取所述上游输送路径内部、以及所述下游输送路径内部的温度。
7.一种片制造装置的控制方法，其特征在于：
获取将被原纤化物原纤化而生成原纤化物的原纤化部的温度；
与所述温度相应，控制包含从所述原纤化部输送的所述原纤化物的空气的质量流量。
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