JP2019126806A - 廃棄織物製品から繊維を回収利用するためのシステム及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】衛生的清潔な織物繊維を効率良く製造する。【解決手段】本発明は、繊維の回収利用の分野に関し、具体的には、廃棄織物製品から繊維を回収利用するためのシステム及び方法を開示する。該システムは、第１の消毒装置、前処理装置、織物分類装置、格納装置、繊維加工処理装置、及び前記繊維加工処理装置に取り付けられた第２の消毒装置を含む。第１の消毒装置、前処理装置、織物分類装置、格納装置及び繊維加工処理装置は、前記廃棄織物製品の輸送経路に沿って配置される。上記技術案によれば、本発明の実施例は、廃棄織物製品を用いて規格にあった衛生的清潔な織物繊維を製造することができる。【選択図】 図１

Description

本発明は、繊維の回収利用の分野に関し、具体的には、廃棄織物製品から繊維を回収利用するためのシステム及び方法に関する。

織物製品の大量消耗は、原材料価格の上昇を招き、廃棄織物材料が焼却され又は埋められることで浪費されることを防止するために、廃棄織物製品の回収利用技術が切望されており、廃棄織物製品の回収利用技術の発展には強力な経済的インセンティブを提供している。廃棄された衣類／服装から回収して再生される繊維は、十分な物理的強度及び衛生的な清潔さを持つ必要がある。しかし、従来の未使用又は未消耗の織物材料を回収利用する方法は、使用済み又は消耗後の衣類のような廃棄織物製品から衛生的清潔な織物繊維に適用できない。また、回収利用された繊維の色が不純であるため、染色プロセスにより色が均一な繊維を製造する必要がある。そうすると、廃水処理装置を別途に設けることが必要となる。

また、従来の未使用の繊維材料を回収利用するための方法は、いくつかのステップは手動で行うため、生産効率が比較的低い。

従来技術に存在する問題を克服するために、本発明の実施例は、廃棄織物製品から繊維を回収利用するためのシステム及び方法を提供する。本発明の実施例に用いられる技術案は、以下の通りである。

本発明の一実施例の第１の態様は、廃棄織物製品から繊維を回収利用するためのシステムを提供する。該システムは、第１の消毒装置、前処理装置、織物分類装置、格納装置、繊維加工処理装置、及び該繊維加工処理装置に取り付けられた第２の消毒装置を含む。第１の消毒装置、前処理装置、織物分類装置、格納装置及び繊維加工処理装置は、廃棄織物製品の輸送経路に沿って配置される。

本発明の一実施例の第２の態様は、上記システムを用いて廃棄織物製品から繊維を回収利用するための方法を提供する。該方法は、まず第１の消毒装置により廃棄織物製品を消毒するステップと、消毒された廃棄織物製品から非繊維物体を除去するステップと、金属が付着された破片を検出し、金属が付着された破片を取り除くステップと、色検出結果を取得し、色検出結果を織物分類装置のロボット及び送風機に送信するステップと、ロボット及び送風機により、色検出結果に基づいて消毒された廃棄織物製品を対応する部類容器に入れるステップと、部類容器を格納装置に格納するステップと、繊維加工処理装置から指令を受信すると、部類容器を繊維加工処理装置に運送するステップと、部類容器からの消毒された廃棄織物製品を繊維加工のためにより小さい破片に切断し、第２の消毒装置により切断された破片を消毒するステップと、を含む。

理解できるように、以上の一般的な説明及び以下の詳細な説明は、例示的及び解釈的なものに過ぎず、本発明を制限しない。

本発明の実施例は、以下の有益な効果を有する。本発明の実施例が提供する廃棄織物製品から繊維を回収利用するためのシステム及び方法は、第１の消毒装置及び第２の消毒装置の設置により、使用済み又は消耗後の衣類のような廃棄織物製品における９０％以上の微生物を殺すことができる。また、第２の消毒装置を繊維加工処理装置に取り付けることにより、織物表面に加えて、織物表面間の挟み層を消毒することもでき、衛生的清潔な織物繊維を製造することができる。さらに、格納装置の設置により、満たされた部類容器の収容に寄与し、満たされた部類容器を繊維加工処理装置７００に連続的かつ自動的に輸送することができ、連続性及び最大のスループット効率が達成され、生産効率が向上する。

本明細書に組み込まれて本明細書の一部を構成する図面は、本発明と一致する実施例を示し、実施形態と共同で本発明の原理を解釈するものである。
例示的な一実施例が提供する廃棄織物製品から繊維を回収利用するためのシステムの模式図である。 例示的な一実施例が提供する図１に示す廃棄織物製品から繊維を回収利用するためのシステムに用いられる第１の消毒装置の模式的拡大図である。 図２に示す第１の消毒装置の消毒ガス燻蒸構造の模式的拡大図である。 例示的な一実施例が提供する図１に示す廃棄織物製品回から繊維を収利用するためのシステムに用いられる色検出装置の模式的拡大図である。 例示的な一実施例が提供する図１に示す繊維を回収利用するためのシステムに用いられる第２の消毒装置を有する繊維加工処理装置の模式的拡大図である。 例示的な一実施例が提供する廃棄織物製品から繊維を回収利用するための方法のフローチャートである。

以下、例示的な実施例を参照しながら説明し、図面に実例を示す。以下の説明に係る図面には、特に明記しない限り、異なる図面における同じ数字は同じ又は類似する部品を示す。以下の例示的な実施例に示す実例は、本発明と一致するすべての実例ではなく、添付した特許請求の範囲に記載の本発明の一態様と一致する装置及び方法の実例に過ぎない。

図１は、例示的な一実施例における廃棄織物製品から繊維を回収利用するためのシステムの模式図である。図１に示すように、該システムは、第１の消毒装置１００、前処理装置２００、検出装置３００、色検出装置４００、織物分類装置５００、格納装置６００、繊維加工処理装置７００及び第２の消毒装置８００を含む。第１の消毒装置１００、前処理装置２００、検出装置３００、色検出装置４００、織物分類装置５００、格納装置６００及び繊維加工処理装置７００は、廃棄織物製品の輸送経路に沿って順次接続されている。第２の消毒装置８００は、繊維加工処理装置７００に取り付けられている。該システムは、第１の消毒装置１００及び第２の消毒装置８００の２つの消毒装置を有するため、使用済み又は消耗後の衣類等の廃棄織物製品上の９０％以上の微生物を殺すことができる。また、繊維加工処理装置７００内に第２の消毒装置８００が取り付けられるため、織物表面に加えて、第１の消毒装置１００及び第２の消毒装置８００により織物表面間の挟み層を消毒することもできる。

具体的には、第１の消毒装置１００は、消毒ガス燻蒸装置であってもよい。該消毒ガス燻蒸装置に用いられる消毒ガスには、過酸化水素ガス、オゾン及びエチレンオキシド等が含まれるが、これらに限定されない。一実施例において、図１に示すように、第１の消毒装置１００は、入口１１０、容器１２０、コンベヤー１３０、消毒ガス燻蒸構造１４０及び出口１５０を含む。さらに、図２に示すように、入口１１０を介して使用済み又は消耗後の衣類等の投入材料を容器１２０に投入し、次に、コンベヤー１３０により投入材料が入った容器１２０を消毒ガス燻蒸構造１４０に移動させ、燻蒸操作を行い、さらに、コンベヤー１３０により容器１２０を出口１５０に移動させることで、燻蒸された材料（最初に第１の消毒装置１００の消毒ガス燻蒸構造１４０により消毒された材料）を前処理装置２００に輸送する。その後、コンベヤー１３０により容器１２０を入口１１０に戻す。このようにして、コンベヤー１３０により容器１２０を循環して自動的に移動させることができる（図２を参照）。図２に示すように、コンベヤー１３０により経路１−＞２−＞３−＞４−＞５−＞６に沿って容器１２０を移動させる。ここで、１は入口１１０を示し、３は消毒ガス燻蒸構造１４０を示し、５は出口１５０を示し、２、４及び６は通路を示す。これにより、入口１１０からの投入材料は、出口１５０に移動するまで消毒ガス燻蒸構造１４０において燻蒸される。該システムにより、多バッチの燻蒸を同時に行うことができる。

図３は、図２に示す第１の消毒装置１００の消毒ガス燻蒸構造１４０の模式的拡大図である。図２及び図３に示すように、消毒ガス燻蒸構造１４０は、少なくとも１つのチャンバ室１４１、各チャンバ室１４１における容器蓋１４３、真空管路１４５、消毒ガス管路１４７、容器蓋１４３を延伸して通過する第１のフレキシブルホース１５１を有する真空管路弁１４９、容器蓋１４３を延伸して通過する第２のフレキシブルホース１５５を有する消毒ガス管路弁１５３、容器蓋１４３を延伸して通過する第３のフレキシブルホース１５９を有する真空止め弁１５７、容器蓋１４３に取り付けられ、容器１２０が容器蓋１４３に密封された状態で容器１２０中の圧力を検出する圧力計１６１、及び駆動機構１６３を含む。

燻蒸操作の過程において、駆動機構１６３は、まず容器蓋１４３を下に移動させるように駆動して（消毒ガス燻蒸構造１４０が図３に示す位置にあるとき）容器１２０を密封する。次に、真空管路弁１４９を開き、消毒ガス管路弁１５３及び真空止め弁１５７を閉じ、容器１２０を特定の真空度、例えば、−０．３ｂａｒＧに真空引きする。その後、消毒ガス管路弁１５３を開き、真空管路弁１４９及び真空止め弁１５７を閉じ、容器１２０内の圧力が大気圧になるまで容器１２０に消毒ガスを充填した後、燻蒸操作を行う。次いで、真空管路弁１４９を開き、消毒ガス管路弁１５３及び真空止め弁１５７を閉じ、容器１２０を特定の真空度、即ち−０．３ｂａｒＧに真空引きする。その後、真空止め弁１５７を開き、消毒ガス管路弁１５３及び真空管路弁１４９を閉じ、容器１２０内の圧力が大気圧になるまで容器１２０に空気を充填する。そして、駆動機構１６３は、容器蓋１４３が上に移動して容器１２０から離れるように駆動し、さらに、容器１２０における燻蒸された材料（以下、「被燻製材料」と称する）９００を前処理装置２００に移動させる。

また、図１に示すように、前処理装置２００は、移送コンベヤー２１０、手動処理台２２０、分配器２３０及び索引コンベヤー２４０を含む。移送コンベヤー２１０は、第１の消毒装置１００の出口１５０に隣接し、第１の消毒装置１００から燻蒸材料を引き受ける。手動処理台２２０上でボタン及びジッパー等の非繊維物を手動で除去し、索引コンベヤー２４０上で燻蒸された材料を移送コンベヤー２１０から分配器２３０に移転し、検出装置３００に一つずつ移動させる。

被燻蒸材料を金属検出装置のような検出装置３００で検出し、金属が付着された破片を捨てる。そして、検出された燻蒸材料を色検出装置４００に一つずつ移動させる。

図４は、色検出装置４００の模式的拡大図である。色検出装置４００は、コンベヤー４１０、コンベヤー駆動モーター４２０、モーター可変速ドライブ４３０、ライトボックス４４０、ライトボックス入口−出口カバー４５０、光センサー４６０、光源４７０、第１のカメラ４８０及び第２のカメラ４９０を含む。

具体的には、コンベヤー駆動モーター４２０は、コンベヤー４１０に接続され、モーター可変速ドライブ４３０により制御することにより、コンベヤー４１０が図４に示す矢印Ａ１の方向に沿って移動するように駆動する。コンベヤー４１０の移動により、燻蒸材料９００を一つずつライトボックス４４０に向いて移動させる。被燻蒸材料９００が光センサー４６０の検出位置に到達すると、光センサー４６０は、信号をフィードバックしてライトボックス入口−出口カバー４５０の開きを制御し、これにより、被燻蒸材料９００が一つずつライトボックス４４０に移動することが可能となる。光源４７０、第１のカメラ４８０及び第２のカメラ４９０は、ライトボックス４４０に配置される。光源４７０は光を発し、第１のカメラ４８０及び第２のカメラ４９０は被燻蒸材料９００からの反射光を受けることにより、被燻蒸材料９００の色を確定し、色検出結果を得る。光センサー４６０は、検出対象の到達を検出し、特定の遅延後にカメラ４８０及び４９０の撮影をトリガーする。（色検出装置４００が図４に示す位置にあるときに）光源４７０、第１のカメラ４８０及び第２のカメラ４９０の位置を垂直に調整することにより、より正確な色検出結果を得る。

色検出結果を得た後、被燻蒸材料９００をライトボックス４４０から移出して織物分類装置５００に移動させると同時に、色検出結果を織物分類装置５００に送信する。

図１に示すように、織物分類装置５００は、分配器５１０、部類容器５２０、ロボット（図示せず）及び送風機（図示せず）を含む。ロボット及び送風機は、色検出結果を受信し、色検出結果に基づいて被燻蒸材料を、対応する部類容器５２０に入れる。織物分類装置５００はロボット及び送風機により整理された被燻蒸材料を部類容器５２０に入れることにより、ダストの問題が解消又は緩和される。また、織物分類装置５００のロボットは、色検出装置４００から色検出結果を受信し、色検出結果に基づいて被燻蒸材料を対応する部類容器５２０に自動的に入れることにより、高度な自動化及び高正確度が達成される。１つの部類容器５２０が満たされた後、無人搬送車（ＡＧＶ）５３０により無人搬送車経路５４０に沿って満たされた部類容器５２０を格納装置６００に移転する。

格納装置６００は、格納領域６１０、部類容器５２０を運搬する多列の支持構造６２０、隣接する２列の支持構造６２０の間にある軌道６３０及び軌道６３０に摺動可能に取り付けられたカート６４０を含む。カート６４０は、部類容器５２０を動的に格納することができる。カート６４０は、下流から指令を受信すると、対応する部類容器５２０を自動的に繊維加工処理装置７００に運送し、生産に供する。

繊維加工処理装置７００は、部類容器５２０から色選別された織物の被燻蒸材料９００を取り出し、繊維加工のためにより小さい破片に切断する。一実施例において、図１に示すように、繊維加工処理装置７００は、供給口７１０及びコンベヤー７２０を含む。ダスト蓋板７３０は、供給口７１０以外の繊維加工処理装置７００の全体を覆う。また、操作環境からダストを便利に吸引するために、繊維加工処理装置７００はダスト蓋板７３０内の吸引ノズル７４０をさらに含む。被燻蒸材料９００が色選別されてから繊維加工処理装置７００に入るため、後続の染色プロセス及び廃水処理は省略又は減少されることができる。

図５は、第２の消毒装置８００を有する繊維加工処理装置７００の模式的拡大図である。図１及び図５に示すように、第２の消毒装置８００は、ＵＶ光源８２０を含む紫外線（ＵＶ）消毒装置であってもよい。紫外線は、色選別された織物に由来する切断繊維のような被燻蒸材料９００を消毒するための環境に優しい方法である。

以上、廃棄織物製品から繊維を回収利用するためのシステムの構造を説明した。以下、上記の廃棄織物製品から繊維を回収利用するためのシステムを用いて廃棄織物製品から繊維を回収利用するための方法を説明する。

図６は、例示的な一実施例に示す廃棄織物製品から繊維を回収利用するための方法のフローチャートである。図６に示すように、該方法は、以下のステップＳ６０１−Ｓ６０８を含む。
ステップＳ６０１において、まず使用済み又は消耗後の衣類を消毒する。
ステップＳ６０２において、非繊維物体を手動で除去する。
ステップＳ６０３において、金属が付着された破片を検出し、金属が付着された破片を取り除く。
ステップＳ６０４において、色検出結果を取得し、色検出結果を織物分類装置のロボットに送信する。
ステップＳ６０５において、色検出結果に基づいて使用済み又は消耗後の衣類を対応する部類容器に入れる。
ステップＳ６０６において、部類容器を格納装置に格納する。
ステップＳ６０７において、下流から指令を受信すると、部類容器を繊維加工処理装置に運送し、生産に供する。

ステップＳ６０８において、部類容器から使用済み又は消耗後の衣服、例えば、色選別された織物を取り出し、繊維加工のためにより小さい破片に切断し、使用済み又は消耗後の衣類を消毒する。
本発明の例示的な実施例が提供する廃棄織物製品から繊維を回収利用するためのシステム及び方法は、以下の利点を有する。

該システムは、消毒ガス燻蒸装置のような第１の消毒装置及び紫外線（ＵＶ）消毒装置のような第２の消毒装置を含むことにより、使用済み又は消耗後の衣類のような廃棄織物製品において９０％以上の微生物を殺すことができる。また、繊維加工処理装置７００に第２の消毒装置が取り付けられるため、織物表面に加えて、第２の消毒装置により切断された繊維構造を含む織物表面間の挟み層を消毒することもできる。

格納装置の存在は、満たされた部類容器の収容に寄与し、満たされた部類容器を繊維加工処理装置７００に連続的かつ自動的に輸送することができ、連続性及び最大のスループット効率が達成される。

ダスト蓋板７３０は、供給口７１０以外の繊維加工処理装置７００の全体を覆っており、これにより、ダスト又は空気における細菌が繊維加工処理装置７００の外部に散布することが防止され、二次汚染が回避される。
織物分類装置５００は、ロボット及び送風機により分類された材料を部類容器５２０に入れることにより、ダストの問題が解消又は緩和される。

上記装置を用いて上記方法により回収利用された繊維で製造された綿は、十分な物理的特性（例えば、良好な繊維強度及び手触り）を有し、紡績により紡績糸に加工されることができ、さらに、編み又は織りにより織物に加工され、ひいては衣類又は他の織物製品に製造されることができる。

理解できるように、本発明は、上記の説明及び図面に示されている精確な構造に限定されず、本発明の範囲から逸脱しない限り、様々修正及び変更を行うことができる。本発明の範囲は、添付した特許請求の範囲のみに制限される。

１００：第１の消毒装置
１４１：チャンバ室
１４３：容器蓋
１４５：真空管路
１４７：消毒ガス管路
１４９：真空管路弁
１５３：消毒ガス管路弁
１５７：真空止め弁
１６１：圧力計
１６３：駆動機構
２００：前処理装置
３００：検出装置
４００：色検出装置
４６０：光センサー
４７０：光源
４８０，４９０：カメラ
５００：織物分類装置
６００：格納装置
７００：繊維加工処理装置
７３０：ダスト蓋板
８００：第２の消毒装置

Claims (14)

1. 廃棄織物製品から繊維を回収利用するためのシステムであって、
   第１の消毒装置と、
   前処理装置と、
   織物分類装置と、
   格納装置と、
   繊維加工処理装置と、
   前記繊維加工処理装置に取り付けられた第２の消毒装置と、を含み、
   前記第１の消毒装置、前記前処理装置、前記織物分類装置、前記格納装置及び前記繊維加工処理装置は、前記廃棄織物製品の輸送経路に沿って配置されることを特徴とする廃棄織物製品から繊維を回収利用するためのシステム。
2. 前記第１の消毒装置は、消毒ガス燻蒸装置であることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
3. 前記第１の消毒装置は、少なくとも１つのチャンバ室と、前記廃棄織物製品を運搬する容器と、各チャンバ室における容器蓋と、真空管路と、消毒ガス管路と、前記容器蓋を延伸して通過する第１のフレキシブルホースを有する真空管路弁と、前記容器蓋を延伸して通過する第２のフレキシブルホースを有する消毒ガス管路弁と、前記容器蓋を延伸して通過する第３のフレキシブルホースを有する真空止め弁と、前記容器蓋に取り付けられ、前記容器が前記容器蓋に密封された状態で前記容器の中の圧力を検出する圧力計と、前記容器蓋を駆動することで、前記容器を密封し、又は前記容器蓋を移動させて前記容器から離れるように配置される駆動機構と、を含むことを特徴とする請求項２に記載のシステム。
4. 前記第２の消毒装置は、紫外線消毒装置であることを特徴とする請求項２に記載のシステム。
5. 前記繊維加工処理装置の全体を覆うダスト蓋板をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載のシステム。
6. 前記繊維加工処理装置は、前記ダスト蓋板内に位置する吸引ノズルをさらに含むことを特徴とする請求項５に記載のシステム。
7. 検出装置及び色検出装置をさらに含み、
   前記第１の消毒装置、前記前処理装置、前記検出装置、前記色検出装置、前記織物分類装置、前記格納装置及び前記繊維加工処理装置は、前記廃棄織物製品の前記輸送経路に沿って順次に接続されることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
8. 前記色検出装置は、
   ライトボックスと、
   前記ライトボックスを延伸して通過するコンベヤーと、
   前記コンベヤーに接続されたコンベヤー駆動モーターと、
   ライトボックス入口−出口カバーと、
   前記廃棄織物製品の前記輸送経路における前記ライトボックス入口−出口カバーの前方に位置する光センサーと、
   前記ライトボックスの中に配置された光源と、
   前記ライトボックスの中に配置された第１のカメラと、
   前記ライトボックスの中に配置された第２のカメラと、を含み、
   前記光源、前記第１のカメラ及び前記第２のカメラは協働して色検出結果を得ることを特徴とする請求項７に記載のシステム。
9. 前記光源の前記ライトボックスに対する垂直位置は調節可能であることを特徴とする請求項８に記載のシステム。
10. 前記第１のカメラ及び前記第２のカメラの各カメラの、前記ライトボックスに対する垂直位置は調節可能であることを特徴とする請求項８に記載のシステム。
11. 前記色検出装置は、モーター可変速ドライブをさらに含むことを特徴とする請求項８に記載のシステム。
12. 前記織物分類装置は、分配器と、部類容器と、ロボットと、送風機とを含み、前記ロボット及び前記送風機は、前記色検出結果に基づいて操作することを特徴とする請求項８に記載のシステム。
13. 前記格納装置は、格納領域と、前記格納領域の中に位置する、部類容器を運搬する多列の支持構造と、隣接する支持構造の間にある軌道と、前記軌道上に摺動可能に取り付けられたカートと、を含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
14. 請求項１に記載のシステムにより廃棄織物製品から繊維を回収利用するための方法において、
    まず前記第１の消毒装置により前記廃棄織物製品を消毒するステップと、
    消毒された前記廃棄織物製品から非繊維物体を除去するステップと、
    金属が付着された破片を検出し、前記金属が付着された破片を取り除くステップと、
    色検出結果を取得し、前記色検出結果を前記織物分類装置のロボット及び送風機に送信するステップと、
    前記ロボット及び前記送風機により、前記色検出結果に基づいて前記消毒された廃棄織物製品を対応する部類容器に入れるステップと、
    前記部類容器を前記格納装置に格納するステップと、
    前記繊維加工処理装置から指令を受信すると、前記部類容器を前記繊維加工処理装置に運送するステップと、
    前記部類容器からの消毒された前記廃棄織物製品を繊維加工のためにより小さい破片に切断し、前記第２の消毒装置により前記より小さい破片を更に消毒するステップと、
    を含むことを特徴とする廃棄織物製品から繊維を回収利用するための方法。