CN113651043A - 螺旋给料机以及纤维结构体制造装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够定量地连续输送堆积密度较小的材料的螺旋给料机以及纤维结构体制造装置。螺旋给料机(80)的特征在于，具有：壳体(81)，其包括投入绒毛状材料的材料投入部(81c)以及在与材料投入部(81c)相比更靠下方处将绒毛状材料排出的材料排出部(81b)；螺旋部(83)，其包括能够旋转地配置在壳体(81)内的旋转轴(83a)以及螺旋状地安装在旋转轴(83a)上的叶片部(83b)，使螺旋部(83)向与叶片部(83b)朝向铅直方向下方的螺旋的倾斜方向相同的方向进行旋转。

Description

螺旋给料机以及纤维结构体制造装置
技术领域
本发明涉及一种供给比重较轻的材料的螺旋给料机以及基于极力不使用水的干式的纤维处理技术的纤维结构体制造装置。
背景技术
一直以来，在计量羽毛等堆积密度较小的材料时，通过开闭填充了材料的罐的位于下部的闸门而使材料落下并计量出预定量。但是，由于闸门的开闭是由操作者的手动作业来实施的，因此计量作业需要较长的时间，并且出现量的偏差的情况较多。
因此，公开了一种通过向网上吹送羽毛并对附着在网上的羽毛的量进行检测，从而在短时间内准确地测量出所希望的量的羽毛的技术(参照专利文献1)。
此外，公开了一种为了传送壳体内的粉粒体而使用螺旋给料机的技术(参照专利文献2)。
然而，虽然在专利文献1所记载的技术中，能够每隔固定时间定量地测量预定量的材料，但是不能连续地输送定量。此外，在专利文献2所记载的技术中，在对羽毛等堆积密度较小的材料进行输送的情况下，材料会被螺旋部的叶片部压缩，堆积密度会发生变化，而不能定量地进行输送。
在材料未被定量地输送从而在解纤纤维中熔融材料、功能材料未被均匀地混合的情况下，在一张纤维结构体(例如，再生纸)中熔融材料、功能材料的分布会产生不均匀，从而会产生局部性地纤维结构体(例如，再生纸)的强度、刚性降低的部位。
专利文献1：日本特开平5-312627号公报
专利文献2：日本特开平6-340317号公报
发明内容
为了解决如上述那样的问题，本发明所涉及的螺旋给料机的特征在于，具有：壳体，其包括投入绒毛状材料的材料投入部以及在与所述材料投入部相比更靠下方处将所述绒毛状材料排出的材料排出部；螺旋部，其包括能够旋转地配置在所述壳体内的旋转轴以及螺旋状地安装在所述旋转轴上的叶片部，使所述螺旋部向与所述叶片部朝向铅直方向下方的螺旋的倾斜方向相同的方向进行旋转。
此外，具有喷出部件，该喷出部件向所述壳体内喷出气体(例如空气)。
此外，具有搅拌部件，该搅拌部件在所述壳体内进行搅拌。
此外，所述叶片部越趋向于上方直径越大。
另外，为了解决如上述那样的问题，本发明所涉及的纤维结构体制造装置的特征在于，具有：干式解纤部，其对包含纤维的原料进行粉碎并解纤；输送部，其对通过所述干式解纤部解纤了的解纤物进行输送；材料供给部，其向所述输送部供给材料；纤维结构体成型部，其利用被所述输送部输送来的解纤物成型纤维结构体，所述材料供给部具有壳体和螺旋部，所述壳体包括投入绒毛状材料的材料投入部以及在与所述材料投入部相比更靠下方处将所述绒毛状材料排出的材料排出部，所述螺旋部包括能够旋转地配置在所述壳体内的旋转轴以及螺旋状地安装在所述旋转轴上的叶片部，使所述螺旋部向与所述叶片部朝向铅直方向下方的螺旋的倾斜方向相同的方向进行旋转。
以上，本发明所涉及的螺旋给料机以及纤维结构体制造装置能够定量地连续输送堆积密度较小的材料。
附图说明
图1为表示第一实施方式的螺旋给料机的图。
图2为表示第一实施方式的螺旋给料机的螺旋部的图。
图3为表示第一实施方式的螺旋给料机的螺旋部的变形例的图。
图4为表示第二实施方式的螺旋给料机的图。
图5为表示第三实施方式的螺旋给料机的图。
图6为表示第四实施方式的螺旋给料机的图。
图7为表示本发明的实施方式所涉及的纤维结构体制造装置的概要结构的示意图。
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。
图1为表示第一实施方式的螺旋给料机80的图。此外，图2为表示第一实施方式的螺旋给料机80的螺旋部83的图。另外，图3为表示螺旋部的变形例的图。
第一实施方式的螺旋给料机80具有：料斗81，其作为投入材料的壳体；材料输送管82，其在一边与料斗81连结，在另一边与从螺旋给料机80被供给材料的部件连结；以及螺旋部83，其可旋转地被设置在料斗81的内侧。另外，不一定必须安装材料输送管82，也可以在料斗81上直接连结被供给材料的部件。
料斗81具有：料斗主体部81a，其为圆锥状且上方和下方开口；材料排出部81b，其形成料斗主体部81a的小径侧的开口且与材料输送管82连结；以及材料投入部81c，其形成料斗主体部81a的大径侧的开口且供材料投入。
料斗81的材料投入部81c的直径L1虽然在实施例中设为700mm，但是只要为300mm至1500mm左右即可。此外，料斗81的材料排出部81b的直径L2虽然在实施例中设为156mm，但是只要为56mm至506mm左右即可。另外，料斗81的料斗主体部81a的角度θ1虽然在实施例中设为60°，但是只要为30°至90°左右即可。
另外，料斗主体部81a只要为从材料投入部81c朝向材料排出部81b进行倾斜而能够使材料落下的结构即可，但是更加优选地形成圆锥的一部分。材料排出部81b为与材料输送管82的截面形状相匹配而形成的开口，优选为圆形。材料投入部81c虽然也可以为使作为倾斜面的料斗主体部81a上方的一部分开口且从侧面投入材料的结构，但是更加优选为朝向铅直方向的上方形成圆形的开口。
材料输送管82具有：管主体部82a；料斗连结部82b，其与料斗81连结；未图示的供给侧连结部，其与被供给材料的部件连结。管主体部82a虽然只要为管状则其截面的形状可以为任意，但是更加优选被形成为圆筒状。
螺旋部83具有旋转轴83a和叶片部83b，所述旋转轴83a被设置在材料输送管82的中心轴的延长线上或者被设置为与延长线平行，所述叶片部83b被设置在旋转轴83a的周围。
螺旋部83的叶片部83b的直径φ虽然在实施例中设为150mm，但是只要为50mm至500mm左右即可。此外，螺旋部83的叶片部83b的节距P虽然在实施例中设为117mm，但是只要为50mm至200mm左右即可。另外，螺旋部83的叶片部83b的螺旋角(pitch angle)θ2虽然在实施例中设为22°，但是只要为15°至30°左右即可。此外，螺旋部83转速虽然在实施例中设为60rpm，但是只要为20rpm至100rpm左右即可。
螺旋部83被未图示的轴承等支承，并通过未图示的驱动部进行旋转。螺旋部83的旋转方向与叶片部83b的设置状态相对应。
如图2所示，在以将箭头标记A作为料斗81的材料投入部81c侧、将箭头标记B作为材料输送管82侧，在从材料投入部81c侧进行观察时朝向材料输送管82侧顺时针前进的方式，即，以在设置状态下从上方进行观察时顺时针向下方下降的方式，而将叶片部83b设置为螺旋状的情况下，旋转方向为，在从材料投入部81c侧进行观察时、在设置状态下从上方进行观察时，顺时针旋转。
此外，如图3所示，在以将箭头标记A作为料斗81的材料投入部81c侧、将箭头标记B作为材料输送管82侧，在从材料投入部81c侧进行观察时朝向材料输送管82侧逆时针前进的方式，即，以在设置状态下从上方进行观察时逆时针向下方下降的方式，而将叶片部83b设置为螺旋状的情况下，旋转方向为，在从材料投入部81c侧进行观察时、在设置状态下从上方进行观察时，逆时针旋转。
在本实施方式中，第一实施方式的螺旋给料机80主要供给堆积密度为0.001g/cm3至0.15g/cm3的绒毛状材料。例如，绒毛状材料包括堆积密度为0.0026g/cm3左右的羽毛、堆积密度为0.07g/cm3左右的纸粉等。此外，绒毛状材料也可以为絮状部件、纤维部件等。
当参照专利文献2时，螺旋给料机为了对粉粒体等材料进行输送，而向与朝向输送方向的螺旋叶片的倾斜方向相反的方向进行旋转。
当如专利文献2那样使螺旋给料机旋转时，成为利用螺旋叶片压入材料那样的功能，能够进行材料的定量输送。但是，为了如本实施方式那样对绒毛状材料进行定量输送，由于绒毛状材料的较小的堆积密度，在利用螺旋叶片压入绒毛状材料时，绒毛状材料会被压缩而导致密度发生较大的变化。此外，有可能在如本实施方式那样从料斗81向材料输送管82逐渐变窄那样的位置处绒毛状材料发生堵塞。因此，在利用如本实施方式那样的结构的螺旋给料机80对绒毛状材料进行输送的情况下，如果以如专利文献2那样的旋转而使螺旋给料机80旋转，则难以实施定量输送。
因此，在本实施方式中，使螺旋给料机80的螺旋部83向与螺旋状的叶片部83b的朝向铅直方向下方的倾斜方向相同的方向进行旋转。如此，当使其进行与通常相反的旋转时，料斗81内的绒毛状材料通过螺旋部83的叶片部83b向上方扬升，未被压缩，而被拆解开，从而成为容易因重力而从料斗81与螺旋部83的间隙平顺地落下的状态。因此，能够向材料输送管82连续地进行基本定量的输送。
接下来，对第二实施方式的螺旋给料机80进行说明。
图4为表示第二实施方式的螺旋给料机80的图。
第二实施方式的螺旋给料机80设置用于在料斗81的内部对绒毛状材料进行搅拌的喷射部件84。另外，由于其他的结构与第一实施方式同样，因此省略说明。
喷射部件84为例如，喷射如空气那样的气体的部件。喷射部件84具有第一气体(空气)喷射部件84a和第二气体(空气)喷射部件84b，所述第一气体(空气)喷射部件84a以在料斗主体部81a上贯穿有孔的方式进行设置，所述第二气体(空气)喷射部件84b以从材料投入部81c侧喷射气体(空气)的方式进行设置。另外，第一气体(空气)喷射部件84a和第二气体(空气)喷射部件84b也可以设为仅设置任意一方的结构。
第一气体(空气)喷射部件84a优选为从与料斗主体部81a的一半相比更靠下侧处朝向比水平方向更靠上方来喷射气体(空气)。通过如此设置第一气体(空气)喷射部件84a并喷射气体(空气)，从而能够进行在料斗81内的绒毛状材料的搅拌，而减少绒毛状材料的滞留。
第二气体(空气)喷射部件84b优选为从与料斗主体部81a的一半相比更靠上侧处朝向比水平方向更靠下方来喷射气体(空气)。通过如此设置第二气体(空气)喷射部件84b并喷射气体(空气)，从而能够进行在料斗81内的绒毛状材料的搅拌，而减少绒毛状材料的滞留。
因此，绒毛状材料从料斗81与螺旋部83之间平顺地落下，而向材料输送管82连续且基本定量地输送。
另外，从喷射部件84喷射的气体的压力虽然在实施例中设为0.15MPa，但是只要为0.1MPa至0.5MPa左右即可。此外，从喷射部件84喷射的气体可以没有喷射停止时间而被连续地喷射，也可以有固定的喷射停止时间而被断续地喷射。另外，从第一气体(空气)喷射部件84a的喷射和从第二气体(空气)喷射部件84b的喷射也可以以固定间隔交替地进行。
接下来，对第三实施方式的螺旋给料机80进行说明。
图5为表示第三实施方式的螺旋给料机80的图。
第三实施方式的螺旋给料机80设置用于在料斗81的内部对绒毛状材料进行搅拌的搅拌部件85。另外，由于其他的结构与第一实施方式同样，因此省略说明。
在本实施方式中，搅拌部件85具有：安装部85a，其被安装在旋转轴83a上；延伸部85b，其从安装部85a朝向料斗主体部81a的方向延伸；突出部85c，其从延伸部85b向与延伸部85b的延伸方向不同的方向突出。另外，搅拌部件85并不限于棒状，也可以为板状的部件。
在本实施方式中，搅拌部件85被安装在螺旋部83的旋转轴83a上，而与螺旋部83一起进行旋转。另外，搅拌部件85不一定必须与螺旋部83一起进行旋转，也可以被构成为通过与螺旋部83不同的未图示的驱动部进行移动。此外，也可以向与螺旋部83不同的方向、例如相反的方向进行旋转。另外，也可以以与螺旋部83不同的转速进行旋转。
搅拌部件85以相对于旋转轴83a向叶片部83b的相反侧突出的方式被安装。另外，搅拌部件85不一定必须安装在旋转轴83a上。例如，也可以以从料斗主体部81a突出的方式被设置。此外，搅拌部件85也可以以从叶片部83b突出的方式被设置。
这样构成的搅拌部件85与螺旋部83一起进行旋转，并在料斗81的内部对绒毛状材料进行搅拌。通过如此设置并对绒毛状材料进行搅拌，从而能够减少绒毛状材料的滞留。
因此，绒毛状材料在料斗81与螺旋部83之间平顺地落下，而向材料输送管82连续且基本定量地进行输送。
接下来，对第四实施方式的螺旋给料机80进行说明。
图6为表示第四实施方式的螺旋给料机80的图。
第四实施方式的螺旋给料机80为在料斗81的内部螺旋部83的叶片部83b的外径越趋向于上方则越大的结构。另外，由于其他的结构与第一实施方式同样，因此省略说明。
在本实施方式中，叶片部83b被安装在螺旋部83的旋转轴83a上，且与螺旋部83一起进行旋转。由于叶片部83b的外径越趋向于上方越大，因此在料斗81内，绒毛状材料位于叶片部83b上的数量变多，能够减少绒毛状材料的滞留。
因此，绒毛状材料从料斗81与螺旋部83之间平顺地落下，而向材料输送管82连续且基本定量地输送。另外，虽然在实施例中将料斗主体部81a和叶片部83b的外缘所成的角度设为10°，但是只要为0°至30°左右即可。
接下来，对使用了本发明的实施方式所涉及的螺旋给料机的纤维结构体制造装置进行说明。
图7为表示使用了本发明的实施方式所涉及的螺旋给料机的纤维结构体制造装置的概要结构的示意图。
本实施方式所涉及的纤维结构体制造装置基于通过极力不利用水的干式而从废纸等包含有纤维的纤维原料再生为例如再生纸等新的纤维结构体的技术。
另外，所制造出的纤维结构体也可以作为对声音进行吸收的吸音材料、对来自外部的碰撞进行吸收的缓冲材料(包装材料)来使用。作为吸音材料的纤维结构体能够通过被设置在各种家电制品等的内部，从而对向装置外部的动作音进行抑制。此外，不仅家电制品，也能够作为各种建材或者用于音响调整的设置于音乐厅等的吸音材料来使用。
作为向本实施方式所涉及的纤维结构体制造装置供给的含有纤维的薄片原料OP(例如废纸)，也能够使用瓦楞纸、报纸，但是假想使用回收渠道尚未完全确立的办公室废纸，例如，在办公室中目前成为主流的A4尺寸的普通废纸、机密废纸等。通过将这样的含有纤维的薄片原料OP(例如废纸)投入到纤维结构体制造装置的粗碎机10中，而利用粗碎机10的粗碎刀刃11将含有纤维的薄片原料OP切割成数厘米见方的纸片。此外，在这样的粗碎机10中，优选为设置有用于连续地投入含有纤维的薄片原料OP的自动进给机构5。考虑到生产率，自动进给机构5中的投入速度越高越好。
粗碎机10中的粗碎刀刃11能够通过设为如扩大了通常的碎纸机的刀刃的切断宽度那样的装置来对应。被粗碎刀刃11切割成数厘米见方的粗碎片(纸片)可以通过定量供给机50从料斗12经由粗碎片(纸片)导入管20向作为下一个工序的解纤工序导入。
定量供给机50只要向解纤机定量地投入材料则可以为任意的方法，但是优选为振动给料机。
在振动给料机中，由于较轻的纸片受静电等影响，有输送变得不固定的倾向，因此优选为，通过利用前一工序的粗碎机10进行多重输送，而预先设为块状。块的尺寸优选为每一个预先设为0.5g至2g。
可以向振动给料机从粗碎机10连续地供给，也可以在柔性容器中暂时储存并供给。此时，柔性容器成为缓冲器，能够减少因废纸回收的增减而导致的对制造装置的影响。虽然柔性容器的供给也取决于生产量，但是优选为能够生产一个小时左右的量。当从柔性容器一次大量地向振动给料机进行供给时，会影响振动给料机的振动，因此最好从柔性容器缓缓地投入。缓缓地投入的方法可以采取使柔性容器倾斜、或利用电机等使其摇动、或者利用气缸局部推入的方法等。
粗碎片(纸片)导入管20与干式解纤机30的导入口31连通，从导入口31被导入至干式解纤机30内的粗碎片(纸片)在进行旋转的转子34与定子33之间被解纤。干式解纤机30成为也产生气流的机构，在气体中(例如空气中)被解纤了的纤维乘着该气流从排出口32被向输送管40引导。
在此，对干式解纤机30的具体例进行说明。关于干式解纤机30，例如能够利用盘磨机、涡轮研磨机(Freund Turbo(フロイントターボ)株式会社生产)、セレンミラー(商品名，增幸产业株式会社生产)、如日本特开平6-93585号公报所公开的那样的具备风产生机构的干式废纸解纤装置等。向这样的干式解纤机30投入的粗碎片(纸片)的尺寸虽然也可以为从通常的碎纸机被排出的尺寸，但是考虑到所制造的纤维结构体的强度，最好是纤维长度较长，但是由于当过大时向干式解纤机30的投入变得困难，因此优选为从粗碎机10被排出的粗碎片(纸片)尺寸为被切碎成数厘米见方的尺寸。
此外，在具备风产生机构的干式解纤机30中，通过自身产生的气流，从导入口31对粗碎片(纸片)和气流一起进行抽吸，并实施解纤处理，且向排出口32侧输送。解纤机将所投入的粗碎片(纸片)解纤成絮状。
例如，在作为涡轮研磨机方式的インペラーミル250(商品名，株式会社清新企业(セイシン企業)生产)中，通过在出口侧设置12个刀片，在8000rpm(周速度约100m/s)时，能够产生约3m3/min的风量。此时的导入口31侧处的风速为约4m/s，粗碎片(纸片)乘着该气流而被导入。被导入的粗碎片(纸片)在进行高速旋转的刀片与定子33之间被解纤，且从排出口32被排出。排出速度在排出管径φ100下约为6.5m/s。
另外，在使用不具备风产生机构的干式解纤机30的情况下，只要另行设置使将粗碎片(纸片)向导入口31引导的气流产生的鼓风机等即可。
在干式解纤机30中的解纤工序中，优选为将纸浆解纤成纤维状直到粗碎片(纸片)的形状消失，这样在之后的工序中所成型的纤维结构体的不均匀不会出现。此时，被印刷的油墨、调色剂、防渗剂等在纸上的涂敷/添加材料(造纸用化学剂)等也被粉碎，且被粉碎至数十μm以下的颗粒(以下，称为油墨粒/造纸用化学剂)。因此，自干式解纤机30的输出是通过粗碎片(纸片)的解纤所获得的纤维和油墨粒/造纸用化学剂。
此外，作为干式解纤机30，例如，在使用盘磨机的情况下，在圆盘状的面上在径向上形成有刀刃，优选为在圆周上有边缘的刀刃。此外，优选为转子34侧的旋转刀刃和定子33侧的固定刀刃的间隙维持为纸片的厚度左右、例如100至150μm左右。此时，解纤物通过旋转刀刃所产生的气流向外周移动，并从排出口32被排出。
从干式解纤机30被排出(在φ100下，截面面积约为78cm2)的解纤物(解纤纤维DF)穿过输送管40以及输送管60，并被引导向纤维结构体成型机100。
从输送管60分支出熔融材料输送管61。
从第一材料供给装置80的料斗81投入的熔融材料通过熔融材料调整阀门65来调整其分量，且经过该熔融材料输送管61被供给至输送管60，且能够使熔融材料混入在输送管60中被输送的解纤纤维DF中。输送量也能够通过将供给机放在秤上对其减量的量进行测量来对阀门开度进行调整的方法，从而提高精度。
熔融材料输送管61的管径优选为小于输送管60的管径。这是因为可提高风速且在气流中使熔融材料变得易于分散。
熔融材料为，在由解纤纤维DF成型了纤维结构体时会保持作为成型体的强度并有助于防止纸粉/纤维的飞散的材料。熔融材料被添加在解纤纤维DF中，通过被加热而与解纤纤维DF融合。熔融材料虽然只要为通过加热工序而熔融的材料则可以为纤维状、粉状等任意的材料，但是在200℃以下熔融的材料不会导致纸张的黄变等而优选。另外，从节能上来看，可以为在160℃以下熔融的材料。
此外，熔融材料优选包括在加热成型时熔融的热塑性树脂。并且，期望制作出易于与解纤絮纤维缠绕的纤维状为低密度的产品的情况。另外，优选为芯鞘结构的复合纤维。芯鞘结构的熔融材料因鞘部以低温熔融而发挥粘合功能，且芯部呈纤维状而残留以维持形状，故而优选。也可以为例如，ES Fiber Visions(ファイバービジョンズ)株式会社生产的ETC、INTACK系列、帝人纤维(帝人ファイバー)株式会社生产的干式无纺布用聚酯纤维テトロン(商标)等。
此外，熔融纤维的线径优选为0.5dtex以上且2.0dtex以下。如果比该线径粗，则不能充分地获得第一薄片(第二薄片)与解纤絮薄片(使之堆积而成的纤维状料片)之间的粘合强度。此外，如果比该线径细，则在熔融纤维为芯鞘结构的情况下，在熔融纤维的制造中，可能会发生芯和鞘的中心的偏离，或纤维的直线排出变得困难。此外，在工序中，由于成为解纤纤维径以下的直径，因此存在受静电影响较大、在混合中产生不均匀等问题。关于熔融树脂纤维的线径优选为2.0dtex以下的理由，在后文中更加详细地进行说明。
此外，作为熔融树脂纤维的长度，优选为1mm至10mm左右，这是因为，在1mm以下时，粘合强度不足，纤维结构体的形状维持变得困难，在10mm以上时，在气流中纤维彼此成抱成线团，分散性降低。
此外，在输送管60中，在分支出熔融材料输送管61的下方处，分支出功能材料输送管62。作为在产品内使用的部件，优选使用阻燃剂粉。从第二材料供给装置80的料斗81投入的作为功能材料的阻燃剂粉通过功能材料调整阀门66来调整其分量，并经由该功能材料输送管62，被供给至输送管60，且在输送管60中被输送。由此，能够使阻燃剂粉混入到混入有熔融材料的解纤纤维DF中。输送量能够通过将供给机放在秤上对其减量的量进行测量来对阀门开度进行调整的方法，从而提高精度。
功能材料输送管62的管径优选为小于输送管60的管径。这是因为可提高风速且在气流中使功能材料变得易于分散。
阻燃剂为，在由解纤纤维成型解纤絮薄片(使之堆积而成纤维状的料片)时，为了赋予解纤絮薄片(纤维状料片)阻燃性而被添加的物质，能够使用氢氧化铝或氢氧化镁等氢氧化物、硼酸或硼酸铵等硼酸化合物。也能够使用聚磷酸铵、磷酸酯等磷基有机材料、三聚氰胺、异氰脲酸酯等含氮物等物质。其中，优选为三聚氰胺磷酸类的复合剂。
作为阻燃剂，优选固体的阻燃剂。固体阻燃剂的平均粒径优选为1μm以上且50μm以下。如果平均粒径小于1μm，则在之后的抽吸工序中作为解纤絮薄片(纤维状料片)(S)进行堆积时，难以通过气流进行输送。此外，如果大于50μm，则对于纤维的附着力变小而易于脱落，变得不均匀而无法充分发挥阻燃性。
通过输送管60，混入有熔融材料、功能材料的解纤纤维DF被导入到纤维结构体成型机100中。
在本实施方式的纤维结构体成型机100中，作为上述的第一以及第二材料供给装置80，应用第一实施方式至第四实施方式所示那样的螺旋给料机80。
例如，作为上述的第一材料供给装置80，将熔融材料从图1所示的螺旋给料机80的材料投入部81c向料斗81投入。然后，使螺旋给料机80的螺旋部83向与螺旋状的叶片部83b的朝向铅直方向下方的倾斜方向相同的方向进行旋转。如此，通过进行与通常相反的旋转，从而料斗81内的熔融材料通过螺旋部83的叶片部83b而向上方扬起，未被压缩，而被拆解开，并从料斗81与螺旋部83的间隙平顺地落下，从而向材料输送管82(熔融材料输送管61)连续地进行基本定量的输送。材料输送管82与输送管60连接，从材料输送管82被输送至输送管60的熔融材料与在输送管60被输送的解纤纤维DF进行混合。
此外，作为上述的第二材料供给装置80具有如下的机构，即，将粉末状或者纤维状的功能材料(例如，阻燃性物质)与熔融材料同样地从图1所示的螺旋给料机80的材料投入部81c向料斗81投入，并同样地使用螺旋给料机80的螺旋部83进行供给以及输送的机构。
从第一薄片供给辊91向纤维结构体成型机100供给第一薄片(N1)。从该第一薄片供给辊91供给的第一薄片(N1)成为通过纤维结构体成型机100所形成的解纤絮薄片(纤维状料片)的底面(第一面)的基部。
在此，本发明中的第一薄片(N1)只要为具有透气性的薄片，能够使用织布和无纺布中的任意一种。由抽吸装置110所产生的气流隔着第一薄片(N1)而发挥作用，为了在第一薄片(N1)上使混合的解纤物(解纤纤维DF)和熔融材料、功能材料适当地堆积，第一薄片(N1)也需要具有透气性。通过该抽吸，通过解纤机而变细的废纸添加物、印刷油墨粒从混合解纤材料中被去除。薄片的网孔优选为100μm以下。第一薄片成为制品的外观，也可以被着色。作为如此具有透气性的第一薄片(N1)，在本实施方式中，使用通过纺粘法而被制造出的作为聚酯长纤维无纺布的东洋纺株式会社生产的エクーレ(注册商标)3151A。
对纤维结构体成型机100的概要进行说明。纤维结构体成型机100大致具有使解纤了的纤维在气体(例如空气)中均匀地分散的分散机构和将由此被分散的解纤纤维DF抽吸在网带122上的机构。
分散机构具有成型滚筒101，并向进行旋转的成型滚筒101内同时供给混合解纤材料和混合气体(混合空气)。在成型滚筒101的表面上设置有小孔筛网，由此使混入了熔融材料、功能材料的解纤纤维DF被排出。滚筒网眼孔径取决于混合解纤材料的尺寸，也可以为圆形，但5mm×25mm左右的长孔能够兼顾生产率和均匀性，因而优选。
混合气体(混合空气)使解纤材料与熔融材料、功能材料混合并均匀化，且从成型滚筒101的孔中通过。
在成型滚筒101下设置有整流板，能够对宽度方向的均匀性进行调整。在整流板之下，设置有被张紧辊121张紧架设的形成有网眼的无接头的网带122。经由抽吸箱，对输送气体(输送空气)和混合气体(混合空气)进行抽吸。通过预先设为“抽吸气体量”＞“输送气体量+混合气体量”，能够防止在解纤时发生的纸粉、材料的吹出。由于在抽吸气体(抽吸空气)中混入有穿过了第一薄片(N1)和网眼输送带的微粉(废粉)，因此，为了进行分离，优选在下游处设置旋风分离器、过滤器集尘机。
在纤维结构体成型机100的下方处，通过张紧辊121中的至少一个进行驱动旋转，从而该网带122在图中箭头标记所示的方向上进行移动。此外，网带122通过与其抵接的清洁刮板123去除表面的污渍等。清洁也可以实施利用空气的清洁。
网带122只要确保抽吸气体量且具有能够保持材料的强度即可，无论金属性、树脂性，任意的物质都可以，但是，如果网眼的孔径过大，则会成为成型解纤絮薄片(纤维状料片)S时的凹凸，因此所述孔径优选为60μm至125μm左右。此外，在为60μm以下时，会难以形成由抽吸装置110实现的稳定的气流。
从第一薄片供给辊91将第一薄片(N1)以通过与该网带122的移动相同的速度进行移动的方式向网带122上供给。抽吸装置110在网带122下形成开有希望尺寸的窗的密闭箱，能够通过从窗以外对气体(例如空气)进行抽吸而使箱内成为真空从而形成。
在以上那样的结构中，通过输送管60输送的解纤纤维DF被导入至用于成型纤维结构体的纤维结构体成型机100中。穿过成型滚筒101表面的小孔筛网，并通过抽吸装置110的抽吸力而被堆积在网带122上的第一薄片(N1)上。此时，通过使网带122和第一薄片(N1)移动，能够使均匀的薄片状的解纤纤维DF堆积在第一薄片(N1)上并构成纤维状料片。该解纤纤维DF的堆积物(纤维状料片)(S)被加热加压，从而成为薄片状的纤维结构体。
在纤维结构体成型机100中，通过堆积解纤纤维DF时的堆积量和之后的加压工序，决定所完成的纤维结构体的密度。例如，在要获得10mm厚的密度0.1至0.15g/cm3左右的纤维结构体时，使其堆积约40mm至60mm左右。
另外，虽然在本实施方式中,为了将熔融树脂纤维以及阻燃剂混入到在输送管60中被输送的解纤纤维DF中，将对其分别单独进行供给的输送管设为熔融材料输送管61以及功能材料输送管62并分别与输送管60进行连接，但是既可以对熔融材料以及功能材料进行混合之后利用一个输送管与对解纤纤维DF进行输送的输送管60进行连接而进行供给，也可以设为在纤维结构体成型机100内进行设置的方式。在这样的情况下，例如，设为使定量的熔融树脂纤维以及阻燃剂混入到成型滚筒101内的方式。
此外，通过设置水分喷雾器130，并在由此进行喷雾的水分中添加作为功能材料的水溶性的阻燃剂(例如，株式会社三和化学(三和ケミカル)生产的アピノン145(商品名))，从而能够对所成型的纤维结构体(S)薄片赋予阻燃性。
从第二薄片供给辊92将第二薄片(N2)供给至纤维结构体成型机100以及水分喷雾器130的之后的工序。从该第二薄片供给辊92供给的第二薄片(N2)成为通过纤维结构体成型机100形成的解纤絮薄片(纤维状料片)(S)的上表面(第二面)的覆盖部。
在此，本发明中的第二薄片(N2)也能够使用织布、无纺布中的任意一种。在本实施方式中，作为第二薄片(N2)，使用与第一薄片(N1)同样的、通过纺粘法而制造出来的作为聚酯长纤维无纺布的东洋纺株式会社产生的エクーレ(注册商标)3151A。
另外，虽然在本实施方式中采用了如下的工序，即：将第一薄片(N1)从第一薄片供给辊91向纤维结构体成型机100进行供给，在第一薄片(N1)上形成了解纤絮薄片(纤维状料片)(S)之后，从第二薄片供给辊92供给第二薄片(N2)，对解纤絮薄片(纤维状料片)(S)的上表面进行覆盖，但是也能够采用如下的工序，即：在纤维结构体成型机100的后段(下游侧)，预先设置第一薄片供给辊91以及第二薄片供给辊92，对通过纤维结构体成型机100所形成的解纤絮薄片(纤维状料片)(S)利用第一薄片(N1)和第二薄片(N2)以三明治状的方式来夹住。
通过从第二薄片供给辊92供给的第二薄片(N2)，从而其第二面侧被覆盖了的解纤絮薄片(纤维状料片)(S)之后到达热压部。
然后，解纤絮薄片(纤维状料片)(S)被输送至加热加压机构150。加热加压机构150成为，通过第一基板151和以能够升降的方式被构成的第二基板152来夹着作为输送物的解纤絮薄片(纤维状料片)(S)的薄片，并在对解纤絮薄片(纤维状料片)(S)进行加热同时进行加压的热压机。在第一基板151以及第二基板152中内置有加热器，从而能够加热被夹在第一基板151以及第二基板152之间的薄片。
解纤絮薄片(纤维状料片)(S)薄片通过加热加压机构150被加压加热，从而被混入的熔融材料被加热，且与解纤纤维DF密切地融合，进而有助于作为纤维结构体的强度保持、形状维持、防止纤维从纤维结构体的飞散。
此外，通过熔融材料熔融并凝固，从而在解纤絮薄片(纤维状料片)(S)的第一面部，将第一薄片(N1)与解纤絮薄片(纤维状料片)(S)粘合，在解纤絮薄片(纤维状料片)(S)的第二面部，将第二薄片(N2)与解纤絮薄片(纤维状料片)(S)粘合。
此外，通过利用加热加压机构150的加压加热，解纤絮薄片(纤维状料片)(S)能够进一步提高作为纤维结构体的强度。
加热工序和加压工序也可以分开进行，但是加热加压优选同时对材料实施。加热时间优选为确保使温度上升至材料的芯附近的熔融纤维能够熔融的温度的时间。此外，由于加热加压为分批处理，所以为了确保加热时间，优选在前段设置缓冲器。缓冲器能够通过使所谓的张力调节辊(架桥辊)上下移动来实现。也可以设置在第二薄片供给之前。
在加热加压结束后，需要迅速移动纤维结构体并放置下一个加压材料。因此，优选设置如下的机构，该机构使针进入加热加压的出口且保持并拉出。加热加压表面由于有发生纤维的附着的可能性，因此具有清洁功能就更好。例如，可以考虑对PTFE(聚四氟乙烯：Poly Tetra Fluoro Ethylene)等的薄片每隔固定时间进行收卷的方法。此外，在装置未运转时，加热加压的机构向与输送方向交差的方向移动而成为退避状态。
另外，虽然在本实施方式中，加热加压机构150由第一基板151和以能够进行升降的方式被构成的第二基板152构成，但是也可以设为由加热加压辊构成的方式。由于在为加热加压辊时能够连续制作，因此不需要缓冲器。
如上所述那样再生而获得的纤维结构体(M)的薄片通过裁断机160被切断成所希望的尺寸/形状，并作为整张材料被堆放在堆叠器170等上并冷却。裁断机160优选地使用超声波切割机等。超声波切割机的切断可以在纤维结构体的宽度方向的一个方向上进行切断，也可以通过一个方向和相反方向的往复而进行切断。此外，除了超声波切割机以外，也可以使用旋转刀、八角的旋转刀等。整张材料随后通过汤姆森模具(トムソン型)等脱模，被成型为所希望的尺寸/形状，成为再生纤维结构体(M)，并能够优选地作为对声音进行吸音的吸音体、对碰撞(外力)进行吸收的缓冲材料(包装材料)、成型模具的材料等来使用。
如以上那样的本实施方式的纤维结构体成型机100通过在将熔融材料、功能材料等与解纤纤维DF进行混合时的输送中使用本实施方式的螺旋给料机80，从而料斗81内的熔融材料、功能材料通过螺旋部83的叶片部83b而向上方扬起，未被压缩，而被拆解开，从料斗81与螺旋部83的间隙平顺地落下，进而能够向材料输送管82(熔融材料输送管61或者功能材料输送管62)连续地进行基本定量的输送。而且，能够从材料输送管82连续地以基本定量的比例向输送管60供给熔融树脂作为熔融材料，供给阻燃剂作为功能材料。因此，与在输送管60中被输送的解纤纤维DF连续地以基本定量的比例进行混合，从而能够在利用纤维结构体成型机100使解纤纤维DF和熔融材料、功能材料均匀地混合的状态下成型解纤絮薄片(纤维状料片)，作为结果，能够提高作为纤维结构体的品质。
虽然在本实施方式中，将螺旋给料机80应用在纤维结构体成型机100的材料供给装置80中，但是也可以应用在对将废纸分割成数厘米见方的粗碎片(纸片)向解纤工序引导时进行输送的料斗12的部分中。
另外，本发明不受本实施方式的限定。即，在实施方式的说明中，为了例示而包括了较多的特定的详细内容，但是对于本领域技术人员来说可以理解，即使对这些详细的内容进行各种变化、变更，也并未超出本发明的范围。因此，本发明的例示性的实施方式对于技术方案的发明以并未丧失普遍性、也未作出任何限定的方式进行记述。
符号说明
5…自动进给机构；10…粗碎机；11…粗碎刀刃；12…料斗；20…粗碎片(纸片)导入管；30…干式解纤机(干式解纤部)；31…导入口；32…排出口；33…定子；34…转子；40…输送管(输送部)；50…定量供给机；60…输送管(输送部)；61…材料输送管(熔融材料输送管)；62…材料输送管(功能材料输送管)；80…螺旋给料机、材料供给装置(材料供给部)；81…料斗(壳体)；81b…材料排出部；81c…材料投入部；82…材料输送管(熔融材料输送管/功能材料输送管)；83…螺旋部；83a…旋转轴；83b…叶片部；84…喷射部件；85…搅拌部件；90…接受部；91…第一薄片供给辊；92…第二薄片供给辊；100…纤维结构体成型机(纤维结构体成型部)；101…成型滚筒；102…滚针；110…抽吸装置；121…张紧辊；122…网带；123…清洁刮板；130…水分喷雾器；140…加热辊；150…加热加压机构；160…裁断机；170…堆叠器。

Claims (5)

1.一种螺旋给料机，其特征在于，具有：
壳体，其包括投入绒毛状材料的材料投入部以及在与所述材料投入部相比更靠下方处将所述绒毛状材料排出的材料排出部；
螺旋部，其包括能够旋转地配置在所述壳体内的旋转轴以及螺旋状地安装在所述旋转轴上的叶片部，
使所述螺旋部向与所述叶片部朝向铅直方向下方的螺旋的倾斜方向相同的方向进行旋转。
2.如权利要求1所述的螺旋给料机，其特征在于，
具有喷出部件，该喷出部件向所述壳体内喷出气体。
3.如权利要求1所述的螺旋给料机，其特征在于，
具有搅拌部件，该搅拌部件在所述壳体内进行搅拌。
4.如权利要求1所述的螺旋给料机，其特征在于，
所述叶片部越趋向于上方直径越大。
5.一种纤维结构体制造装置，其特征在于，具有：
干式解纤部，其对包含纤维的原料进行粉碎并解纤；
输送部，其对通过所述干式解纤部解纤了的解纤物进行输送；
材料供给部，其向所述输送部供给材料；
纤维结构体成型部，其利用被所述输送部输送来的解纤物成型纤维结构体，
所述材料供给部具有壳体和螺旋部，
所述壳体包括投入绒毛状材料的材料投入部以及在与所述材料投入部相比更靠下方处将所述绒毛状材料排出的材料排出部，
所述螺旋部包括能够旋转地配置在所述壳体内的旋转轴以及螺旋状地安装在所述旋转轴上的叶片部，
使所述螺旋部向与所述叶片部朝向铅直方向下方的螺旋的倾斜方向相同的方向进行旋转。
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