JP2019143256A - シート製造装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】構成が簡易であり、シートの坪量(坪量の分布)を所望に調整することができるシート製造装置を提供すること。【解決手段】繊維を含む材料からシートを製造するシート製造装置であって、前記材料を排出する材料排出部と、前記材料排出部から気中を介して前記材料を堆積させるメッシュベルトと、前記メッシュベルトに堆積した前記材料を、前記メッシュベルトを介して吸引する吸引部と、前記吸引部で吸引された気体を排出するブロアーと、を備え、前記吸引部は、前記メッシュベルトに対して変位可能であり、前記メッシュベルトを通過する気流を調整する整流板を備えることを特徴とするシート製造装置。【選択図】図1
Description
本発明は、シート製造装置に関する。
従来、シート製造装置においては、繊維を含む原料を水に投入し、主に機械的作用により離解して、抄き直す、いわゆる湿式方式が採用されている。このような湿式方式のシート製造装置は、大量の水が必要であり、装置が大きくなる。さらに、水処理施設の整備のメンテナンスに手間がかかる上、乾燥工程に係るエネルギーが大きくなる。
そこで、小型化、省エネルギーのために、水を極力利用しない乾式によるシート製造装置が提案されている。
特許文献1には、吸引体の厚さを幅方向に均一化することができる吸収体の積繊装置が開示されている。特許文献1に記載の積繊装置では、吸引チャンバーの内部を複数の仕切り壁で区画することにより、幅方向に沿って複数の単位吸引チャンバーが形成されている。また、単位吸引チャンバーごとに吸引機構が設けられている。
しかしながら、特許文献1に記載の積繊装置では、仕切り壁による区画の数に応じて吸引機構を多く必要とし、装置の構造が複雑である。
本発明のいくつかの態様に係る目的の1つは、構成が簡易であり、シートの坪量(坪量の分布)を所望に調整することができるシート製造装置を提供することにある。
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下のものとして実現することが可能である。
本発明のシート製造装置は、繊維を含む材料からシートを製造するシート製造装置であって、
前記材料を排出する材料排出部と、
前記材料排出部から気中を介して前記材料を堆積させるメッシュベルトと、
前記メッシュベルトに堆積した前記材料を、前記メッシュベルトを介して吸引する吸引部と、
前記吸引部で吸引された気体を排出するブロアーと、
を備え、
前記吸引部は、前記メッシュベルトに対して変位可能であり、前記メッシュベルトを通過する気流を調整する整流板を備えることを特徴とする。
前記材料を排出する材料排出部と、
前記材料排出部から気中を介して前記材料を堆積させるメッシュベルトと、
前記メッシュベルトに堆積した前記材料を、前記メッシュベルトを介して吸引する吸引部と、
前記吸引部で吸引された気体を排出するブロアーと、
を備え、
前記吸引部は、前記メッシュベルトに対して変位可能であり、前記メッシュベルトを通過する気流を調整する整流板を備えることを特徴とする。
このようなシート製造装置によれば、簡易な構成であり、また、整流板を変位させることにより、シートの坪量(坪量の分布)を所望に調整することができ、整流板の数に応じて吸引機構の数を増やす必要がない。
本発明のシート製造装置では、前記整流板は、回動可能であることが好ましい。
これにより、整流板を回動させて整流板の角度を調整することができ、これによって、シートの坪量を適確に調整することができる。また、整流板を回動させることにより、整流板に堆積した材料を除去することができる。
これにより、整流板を回動させて整流板の角度を調整することができ、これによって、シートの坪量を適確に調整することができる。また、整流板を回動させることにより、整流板に堆積した材料を除去することができる。
本発明のシート製造装置では、前記整流板は、前記吸引部の内部に出没可能であることが好ましい。
これにより、整流板が吸引部の内部に配置された第1状態と、整流板が吸引部の内部から退避した第2状態とをとることができ、これによって、シートの坪量を所望に調整することができる。また、第1状態から第2状態に変更することにより、整流板に堆積した材料を除去することができる。
本発明のシート製造装置では、前記整流板は、前記メッシュベルトの厚さ方向に対して交差する方向に沿って移動可能であることが好ましい。
これにより、整流板を移動させて、整流板のうち、吸引部の内部に配置されている部分の長さを調整することができ、これによって、シートの坪量を適確に調整することができる。また、整流板を移動させることにより、整流板に堆積した材料を除去することができる。
本発明のシート製造装置では、前記整流板は、前記メッシュベルトの厚さ方向に沿って移動可能であることが好ましい。
これにより、シートの坪量を適確に調整することができる。
これにより、シートの坪量を適確に調整することができる。
本発明のシート製造装置では、前記整流板に複数の貫通孔が形成されていることが好ましい。
これにより、整流板に材料が堆積することを抑制することができる。
これにより、整流板に材料が堆積することを抑制することができる。
以下、本発明のシート製造装置を添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。
<第1実施形態>
図1は、本発明のシート製造装置(第1実施形態)を示す概略側面図である。図2は、図1に示すシート製造装置が備える主要部のブロック図である。図3は、図1に示すシート製造装置が備える材料排出部および第2ウェブ形成部を下流側から見た垂直断面図である。図4は、図3中のA−A線断面図である。図5〜図7は、それぞれ、図3に示す第2ウェブ形成部のメッシュベルトに堆積した第2ウェブの状態(一例)を示す垂直断面図である。図8〜図10は、それぞれ、図1に示すシート製造装置が備える第2ウェブ形成部を下流側から見た垂直断面図である。
<第1実施形態>
図1は、本発明のシート製造装置(第1実施形態)を示す概略側面図である。図2は、図1に示すシート製造装置が備える主要部のブロック図である。図3は、図1に示すシート製造装置が備える材料排出部および第2ウェブ形成部を下流側から見た垂直断面図である。図4は、図3中のA−A線断面図である。図5〜図7は、それぞれ、図3に示す第2ウェブ形成部のメッシュベルトに堆積した第2ウェブの状態(一例)を示す垂直断面図である。図8〜図10は、それぞれ、図1に示すシート製造装置が備える第2ウェブ形成部を下流側から見た垂直断面図である。
また、以下では、説明の都合上、図1および図3〜図10中の上側を「上」または「上方」、下側を「下」または「下方」と言う。また、図1中の左側を「左」または「上流側」、右側を「右」または「下流側」と言うことがある。また、図1に示すように、図中の左右方向をX軸、紙面に垂直な方向をY軸とする。また、図3、図8〜図10では、Y軸が第2ウェブM8(シートS)の幅方向である。他の実施形態の図についてもこれに対応している。
なお、本実施形態では、整流部7を吸引部193に設けた場合を例に挙げて説明するが、これに限定されず、例えば、整流部7を吸引部153に設けてもよい。
また、本実施形態では、「処理部」を飛散部18に適用し、「堆積部」を第2ウェブ形成部19に適用しているが、これに限定されず、例えば、「処理部」を、後述する選別部14に適用し、「堆積部」を、後述する第1ウェブ形成部15に適用してもよい。
図1に示すシート製造装置100は、紙の粗砕片M2が解繊された解繊物M3からシートSを製造する装置である。図1に示すように、シート製造装置100は、原料供給部11と、粗砕部12と、解繊部13と、選別部14と、第1ウェブ形成部15と、細分部16と、混合部17と、飛散部18と、第2ウェブ形成部19と、シート形成部20と、切断部21と、ストック部22と、回収部27とを備えている。また、シート製造装置100は、加湿部231と、加湿部232と、加湿部233と、加湿部234と、加湿部235と、加湿部236とを備えている。その他、シート製造装置100は、ブロアー261と、ブロアー262と、ブロアー263(気流形成部3)とを備えている。
また、図2に示すように、シート製造装置100が備える各部(例えば、飛散部18、第2ウェブ形成部19、気流形成部3等)は、制御部28と電気的に接続されている。そして、これら各部の作動(駆動)は、制御部28によって制御される。制御部28は、CPU(Central Processing Unit)281と、記憶部282とを有している。CPU281は、例えば、各種の判断や各種の命令等を行なうことができる。記憶部282は、例えば、シートSを製造するまでのプログラム等の各種プログラムが記憶されている。また、この制御部28は、シート製造装置100に内蔵されていてもよいし、外部のコンピューター等の外部機器に設けられていてもよい。また、外部機器は、例えば、シート製造装置100とケーブル等を介して通信される場合、無線通信される場合、シート製造装置100とネットワーク(例えばインターネット)を介して接続されている場合等がある。またCPU281と、記憶部282とは、例えば、一体化されて、1つのユニットとして構成されていてもよいし、CPU281がシート製造装置100に内蔵され、記憶部282が外部のコンピューター等の外部機器に設けられていてもよし、記憶部282がシート製造装置100に内蔵され、CPU281が外部のコンピューター等の外部機器に設けられていてもよい。
また、シート製造装置100では、原料供給工程と、粗砕工程と、解繊工程と、選別工程と、第1ウェブ形成工程と、分断工程と、混合工程と、ほぐし工程と、第2ウェブ形成工程と、シート形成工程と、切断工程とがこの順に実行される。
以下、各部の構成について説明する。
原料供給部11は、粗砕部12に原料M1(基材)を供給する原料供給工程を行なう部分である。この原料M1としては、繊維(セルロース繊維)を含むシート状材料である。なお、セルロース繊維とは、化合物としてのセルロース(狭義のセルロース)を主成分とし繊維状をなすものであればよく、セルロース(狭義のセルロース)の他に、ヘミセルロース、リグニンを含むものであってもよい。また、原料M1は、織布、不織布等、形態は問わない。また、原料M1は、例えば、古紙を解繊して製造された(再生された)リサイクルペーパーや、合成紙のユポ紙(登録商標)であってもよい。
原料供給部11は、粗砕部12に原料M1(基材)を供給する原料供給工程を行なう部分である。この原料M1としては、繊維(セルロース繊維)を含むシート状材料である。なお、セルロース繊維とは、化合物としてのセルロース(狭義のセルロース)を主成分とし繊維状をなすものであればよく、セルロース(狭義のセルロース)の他に、ヘミセルロース、リグニンを含むものであってもよい。また、原料M1は、織布、不織布等、形態は問わない。また、原料M1は、例えば、古紙を解繊して製造された(再生された)リサイクルペーパーや、合成紙のユポ紙(登録商標)であってもよい。
粗砕部12は、原料供給部11から供給された原料M1を大気中(空気中)等の気中で粗砕する粗砕工程を行なう部分である。粗砕部12は、一対の粗砕刃121と、シュート(ホッパー)122とを有している。
一対の粗砕刃121は、互いに反対方向に回転することにより、これらの間で原料M1を粗砕して、すなわち、裁断して粗砕片M2にすることができる。粗砕片M2の形状や大きさは、解繊部13における解繊処理に適しているのが好ましく、例えば、1辺の長さが100mm以下の小片であるのが好ましく、10mm以上70mm以下の小片であるのがより好ましい。
シュート122は、一対の粗砕刃121の下方に配置され、例えば漏斗状をなすものとなっている。これにより、シュート122は、粗砕刃121によって粗砕されて落下してきた粗砕片M2を受けることができる。
また、シュート122の上方には、加湿部231が一対の粗砕刃121に隣り合って配置されている。加湿部231は、シュート122内の粗砕片M2を加湿するものである。この加湿部231は、水分を含むフィルター(図示せず)を有し、フィルターに空気を通過させることにより、湿度を高めた加湿空気を粗砕片M2に供給する気化式(または温風気化式)の加湿器で構成されている。加湿空気が粗砕片M2に供給されることにより、粗砕片M2が静電気によってシュート122等に付着するのを抑制することができる。
シュート122は、管(流路)241を介して、解繊部13に接続されている。シュート122に集められた粗砕片M2は、管241を通過して、解繊部13に搬送される。
解繊部13は、粗砕片M2を気中で、すなわち、乾式で解繊する解繊工程を行なう部分である。この解繊部13での解繊処理により、粗砕片M2から解繊物M3を生成することができる。ここで「解繊する」とは、複数の繊維が結着されてなる粗砕片M2を、繊維1本1本に解きほぐすことをいう。そして、この解きほぐされたものが解繊物M3となる。解繊物M3の形状は、線状や帯状である。また、解繊物M3同士は、絡み合って塊状となった状態、すなわち、いわゆる「ダマ」を形成している状態で存在してもよい。
解繊部13は、例えば本実施形態では、高速回転するローターと、ローターの外周に位置するライナーとを有するインペラーミルで構成されている。解繊部13に流入してきた粗砕片M2は、ローターとライナーとの間に挟まれて解繊される。
また、解繊部13は、ローターの回転により、粗砕部12から選別部14に向かう空気の流れ(気流)を発生させることができる。これにより、粗砕片M2を管241から解繊部13に吸引することができる。また、解繊処理後、解繊物M3を、管242を介して選別部14に送り出すことができる。
管242の途中には、ブロアー261が設置されている。ブロアー261は、選別部14に向かう気流を発生させる気流発生装置である。これにより、選別部14への解繊物M3の送り出しが促進される。
選別部14は、解繊物M3を、繊維の長さの大小によって選別する選別工程を行なう部分である。選別部14では、解繊物M3は、第1選別物M4−1と、第1選別物M4−1よりも大きい第2選別物M4−2とに選別される。第1選別物M4−1は、その後のシートSの製造に適した大きさのものとなっている。その平均長さは、100μm以上10mm以下であるのが好ましい。一方、第2選別物M4−2は、例えば、解繊が不十分なものや、解繊された繊維同士が過剰に凝集したもの等が含まれる。
選別部14は、ドラム部141と、ドラム部141を収納するハウジング部142とを有する。
ドラム部141は、円筒状をなす網体で構成され、その中心軸回りに回転する篩である。このドラム部141には、解繊物M3が流入してくる。そして、ドラム部141が回転することにより、網の目開きよりも小さい解繊物M3は、第1選別物M4−1として選別され、網の目開き以上の大きさの解繊物M3は、第2選別物M4−2として選別される。
第1選別物M4−1は、ドラム部141から落下する。
第1選別物M4−1は、ドラム部141から落下する。
一方、第2選別物M4−2は、ドラム部141に接続されている管(流路)243に送り出される。管243は、ドラム部141と反対側(下流側)が管241に接続されている。この管243を通過した第2選別物M4−2は、管241内で粗砕片M2と合流して、粗砕片M2とともに解繊部13に流入する。これにより、第2選別物M4−2は、解繊部13に戻されて、粗砕片M2とともに解繊処理される。
また、ドラム部141からの第1選別物M4−1は、気中に分散しつつ落下して、ドラム部141の下方に位置する第1ウェブ形成部(分離部)15に向かう。第1ウェブ形成部15は、第1選別物M4−1から第1ウェブM5を形成する第1ウェブ形成工程を行なう部分である。第1ウェブ形成部15は、メッシュベルト(分離ベルト)151と、3つの張架ローラー152と、吸引部(サクション機構)153とを有している。
メッシュベルト151は、無端ベルトであり、第1選別物M4−1が堆積する。このメッシュベルト151は、3つの張架ローラー152に掛け回されている。そして、張架ローラー152の回転駆動により、メッシュベルト151上の第1選別物M4−1は、下流側に搬送される。
第1選別物M4−1は、メッシュベルト151の目開き以上の大きさとなっている。これにより、第1選別物M4−1は、メッシュベルト151の通過が規制され、よって、メッシュベルト151上に堆積することができる。また、第1選別物M4−1は、メッシュベルト151上に堆積しつつ、メッシュベルト151ごと下流側に搬送されるため、層状の第1ウェブM5として形成される。
また、第1選別物M4−1には、例えば塵や埃等が混在しているおそれがある。塵や埃は、例えば、粗砕や解繊によって生じることがある。そして、このような塵や埃は、後述する回収部27に回収されることとなる。
吸引部153は、メッシュベルト151の下方から空気を吸引することができる。これにより、メッシュベルト151を通過した塵や埃を空気ごと吸引することができる。
また、吸引部153は、管(流路)244を介して、回収部27に接続されている。吸引部153で吸引された塵や埃は、回収部27に回収される。
回収部27には、管(流路)245がさらに接続されている。また、管245の途中には、ブロアー262が設置されている。このブロアー262の作動により、吸引部153で吸引力を生じさせることができ、メッシュベルト151に堆積した第1選別物M4−1(繊維を含む材料)を、メッシュベルト151を介して吸引すること、すなわち、メッシュベルト151上に第1選別物M4−1を吸引することができる。これにより、第1選別物M4−1のメッシュベルト151上への堆積、すなわち、メッシュベルト151上における第1ウェブM5の形成が促進される。この第1ウェブM5は、塵や埃等が除去されたものとなる。また、塵や埃は、ブロアー262の作動により、管244を通過して、回収部27まで到達する。
ハウジング部142は、加湿部232と接続されている。加湿部232は、加湿部231と同様の気化式の加湿器で構成されている。これにより、ハウジング部142内には、加湿空気が供給される。この加湿空気により、第1選別物M4−1を加湿することができ、よって、第1選別物M4−1がハウジング部142の内壁に静電力によって付着してしまうのを抑制することもできる。
選別部14の下流側には、加湿部235が配置されている。加湿部235は、水を噴霧する超音波式加湿器で構成されている。これにより、第1ウェブM5に水分を供給することができ、よって、第1ウェブM5の水分量が調整される。この調整により、静電力による第1ウェブM5のメッシュベルト151への吸着を抑制することができる。これにより、第1ウェブM5は、メッシュベルト151が張架ローラー152で折り返される位置で、メッシュベルト151から容易に剥離される。
加湿部235の下流側には、細分部16が配置されている。細分部16は、メッシュベルト151から剥離した第1ウェブM5を分断する分断工程を行なう部分である。細分部16は、回転可能に支持されたプロペラ161と、プロペラ161を収納するハウジング部162とを有している。そして、回転するプロペラ161により、第1ウェブM5を分断することができる。分断された第1ウェブM5は、細分体M6となる。また、細分体M6は、ハウジング部162内を下降する。
ハウジング部162は、加湿部233と接続されている。加湿部233は、加湿部231と同様の気化式の加湿器で構成されている。これにより、ハウジング部162内には、加湿空気が供給される。この加湿空気により、細分体M6がプロペラ161やハウジング部162の内壁に静電力によって付着してしまうのを抑制することもできる。
細分部16の下流側には、混合部17が配置されている。混合部17は、細分体M6と樹脂P1とを混合する混合工程を行なう部分である。この混合部17は、樹脂供給部171と、管(流路)172と、ブロアー173とを有している。
管172は、細分部16と飛散部18とを接続しており、細分体M6と樹脂P1との混合物M7が通過する流路である。
管172の途中には、樹脂供給部171が接続されている。樹脂供給部171は、スクリューフィーダー174を有している。このスクリューフィーダー174が回転駆動することにより、樹脂P1を粉体または粒子として管172に供給することができる。管172に供給された樹脂P1は、細分体M6と混合されて混合物M7となる。
なお、樹脂P1は、後の工程で繊維同士を結着させるものであり、例えば、熱可塑性樹脂、硬化性樹脂等を用いることができるが、熱可塑性樹脂を用いるのが好ましい。熱可塑性樹脂としては、例えば、AS樹脂、ABS樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)等のポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、ナイロン6、ナイロン46、ナイロン66、ナイロン610、ナイロン612、ナイロン11、ナイロン12、ナイロン6−12、ナイロン6−66等のポリアミド(ナイロン)、ポリフェニレンエーテル、ポリアセタール、ポリエーテル、ポリフェニレンオキシド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリカーボネート、ポリフェニレンサルファイド、熱可塑性ポリイミド、ポリエーテルイミド、芳香族ポリエステル等の液晶ポリマー、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、トランスポリイソプレン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマー等が挙げられ、これらから選択される1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。好ましくは、熱可塑性樹脂としては、ポリエステルまたはこれを含むものを用いる。
なお、樹脂供給部171から供給されるものとしては、樹脂P1の他に、例えば、繊維を着色するための着色剤、繊維の凝集や樹脂P1の凝集を抑制するための凝集抑制剤、繊維等を燃えにくくするための難燃剤、シートSの紙力を増強するための紙力増強剤等が含まれていてもよい。または、予めそれらを樹脂P1に含ませた(複合化した)ものを樹脂供給部171から供給してもよい。
また、管172の途中には、樹脂供給部171よりも下流側にブロアー173が設置されている。ブロアー173が有する羽根等の回転部の作用により、細分体M6と樹脂P1とが混合される。また、ブロアー173は、飛散部18に向かう気流を発生させることができる。この気流により、管172内で、細分体M6と樹脂P1とを撹拌することができる。これにより、混合物M7は、細分体M6と樹脂P1とが均一に分散した状態で、飛散部18に流入することができる。また、混合物M7中の細分体M6は、管172内を通過する過程でほぐされて、より細かい繊維状となる。
飛散部18は、混合物M7における、互いに絡み合った繊維同士をほぐすほぐし工程を行なう部分である。飛散部18は、材料排出部181と、材料排出部181を収納するハウジング部182とを有する。
材料排出部181は、円筒状をなす網体で構成され、その中心軸O181回りに回転する篩である。この材料排出部181には、混合物M7が流入してくる。そして、材料排出部181が回転することにより、混合物M7のうち、網の目開きよりも小さい繊維等が、材料排出部181を通過することができる。その際、混合物M7がほぐされることとなる。
なお、飛散部18の詳細については、後述する。
なお、飛散部18の詳細については、後述する。
そして、材料排出部181でほぐされた混合物M7は、気中に分散しつつ落下して、材料排出部181の下方に位置する第2ウェブ形成部19に向かう。第2ウェブ形成部19は、混合物M7から第2ウェブM8を形成する第2ウェブ形成工程を行なう部分である。第2ウェブ形成部19は、メッシュベルト(分離ベルト)191と、張架ローラー192と、吸引部(サクション機構)193とを有している。
メッシュベルト191は、無端ベルトであり、混合物M7が堆積する。このメッシュベルト191は、4つの張架ローラー192に掛け回されている。そして、張架ローラー192の回転駆動により、メッシュベルト191上の混合物M7は、下流側に搬送される。
また、メッシュベルト191上のほとんどの混合物M7は、メッシュベルト191の目開き以上の大きさである。これにより、混合物M7は、メッシュベルト191を通過してしまうのが規制され、よって、メッシュベルト191上に堆積することができる。また、混合物M7は、メッシュベルト191上に堆積しつつ、メッシュベルト191ごと下流側に搬送されるため、層状の第2ウェブM8として形成される。
また、張架ローラー192は、モーター等の駆動源、変速機等を有する駆動部194に連結されており、この駆動部194の作動によって、所定の回転速度で回転することができる。駆動部194の作動は、制御部28により制御され(図2参照)、例えば、張架ローラー192の回転速度を可変(多段階に設定)とすることもできる。
吸引部193は、メッシュベルト191の下方から空気を吸引することができる。これにより、メッシュベルト191に堆積した混合物M7(繊維を含む材料)を、メッシュベルト191を介して吸引すること、すなわち、メッシュベルト191上に混合物M7を吸引することができる。これによって、混合物M7のメッシュベルト191上への堆積、すなわち、メッシュベルト191上における第2ウェブM8の形成が促進される。
吸引部193には、管(流路)246が接続されている。また、この管246の途中には、ブロアー263が設置されている。このブロアー263の作動により、吸引部193で吸引力を生じさせることができる。ブロアー263の作動は、制御部28により制御されている(図2参照)。
ハウジング部182は、加湿部234と接続されている。加湿部234は、加湿部231と同様の気化式の加湿器で構成されている。これにより、ハウジング部182内には、加湿空気が供給される。この加湿空気により、ハウジング部182内を加湿することができ、よって、混合物M7がハウジング部182の内壁に静電力によって付着してしまうのを抑制することもできる。
飛散部18の下流側には、加湿部236が配置されている。加湿部236は、加湿部235と同様の超音波式加湿器で構成されている。これにより、第2ウェブM8に水分を供給することができ、よって、第2ウェブM8の水分量が調整される。この調整により、静電力による第2ウェブM8のメッシュベルト191への吸着を抑制することができる。これにより、第2ウェブM8は、メッシュベルト191が張架ローラー192で折り返される位置で、メッシュベルト191から容易に剥離される。
なお、加湿部231〜加湿部236までに加えられる水分量(合計水分量)は、例えば、加湿前の材料100質量部に対して0.5質量部以上20質量部以下であるのが好ましい。
第2ウェブ形成部19の下流側には、シート形成部20が配置されている。シート形成部20は、第2ウェブM8からシートSを形成するシート形成工程を行なう部分である。このシート形成部20は、加圧部201と、加熱部202とを有している。
加圧部201は、一対のカレンダーローラー203を有し、カレンダーローラー203の間で第2ウェブM8を加熱せずに(樹脂P1を溶融させずに)加圧することができる。これにより、第2ウェブM8の密度が高められる。そして、この第2ウェブM8は、加熱部202に向けて搬送される。なお、一対のカレンダーローラー203のうちの一方は、モーター(図示せず)の作動により駆動する主動ローラーであり、他方は、従動ローラーである。
加熱部202は、一対の加熱ローラー204を有し、加熱ローラー204の間で第2ウェブM8を加熱しつつ、加圧することができる。この加熱加圧により、第2ウェブM8内では、樹脂P1が溶融して、この溶融した樹脂P1を介して繊維同士が結着する。これにより、シートSが形成される。そして、このシートSは、切断部21に向けて搬送される。なお、一対の加熱ローラー204の一方は、モーター(図示略)の作動により駆動する主動ローラーであり、他方は、従動ローラーである。
シート形成部20の下流側には、切断部21が配置されている。切断部21は、シートSを切断する切断工程を行なう部分である。この切断部21は、第1カッター211と、第2カッター212とを有する。
第1カッター211は、シートSの搬送方向と交差する方向にシートSを切断するものである。
第2カッター212は、第1カッター211の下流側で、シートSの搬送方向に平行な方向にシートSを切断するものである。
このような第1カッター211と第2カッター212との切断により、所望の大きさのシートSが得られる。そして、このシートSは、さらに下流側に搬送されて、ストック部22に蓄積される。
ところで、第2ウェブ形成部19のメッシュベルト191上に第2ウェブM8が形成された際、その第2ウェブM8の状態として、例えば、図5〜図7に示す状態のいずれかとしたい場合がある。
図5に示す第2ウェブM8は、厚さtM8が均一(一定)の状態となっている。そして、この第2ウェブM8から得られるシートSは、その坪量、すなわち、繊維の密度が均一のものとなり、また、全面にわたって強度(紙力)が均一なもとなる。
図6に示す第2ウェブM8は、厚さtM8がメッシュベルト191の幅方向(図中の左右方向)の中央部で最大となり、その両縁部側(図中の左側および右側)に向かって徐々に薄くなっている。そして、この第2ウェブM8から得られるシートSは、その中央部で繊維の密度が高く、強度(紙力)が高いものとなる。
図7に示す第2ウェブM8は、厚さtM8がメッシュベルト191の幅方向(図中の左右方向)の中央部で最小となり、その両縁部側(図中の左側および右側)に向かって徐々に厚くなっている。そして、この第2ウェブM8から得られるシートSは、その両縁部で繊維の密度が高く、強度(紙力)が高いものとなる。
そこで、シート製造装置100は、このように厚さtM8を調整可能な構成となっている。以下では、その構成および作用について説明する。
前述したように、飛散部18は、細分体M6(解繊物M3)と樹脂P1との混合したものである混合物M7を気中に分散しつつ落下させる。そして、第2ウェブ形成部19のメッシュベルト191に混合物M7が堆積することとなる。
また、飛散部18は、材料排出部181と、材料排出部181を収納するハウジング部182とを備えている。
材料排出部181としては、本実施形態では後述するドラム形態(ドラム部)を採用しているが、これに限らず、例えば、面内に網目を有し、網目を可動させることで混合物M7を分散しつつ落下させる所謂篩い形態、混合物M7を圧縮空気や圧縮ガスを利用して噴射させる所謂スプレー形態等が挙げられる。ドラム形態は、ドラムの内部で絡み合って塊状となった混合物M7がほぐされるため、混合物M7を分散しつつ落下させる手段として好適である。
図3、図4に示すように、材料排出部181は、円筒体で構成されている。この材料排出部181(円筒体)の内側には、混合物M7(解繊物M3)が一時的に収納される収納空間が形成されている。
また、材料排出部181は、モーター等の駆動源、変速機等を有する駆動部187に連結されており、この駆動部187の作動によって、材料排出部181の中心軸O181回りに所定の回転速度で回転することができる。駆動部187の作動は、制御部28により制御され(図2参照)、例えば、材料排出部181の回転速度を可変(多段階に設定)とすることもできる。
材料排出部181(円筒体)には、中心軸O181方向の途中に、円筒状の壁部を貫通する複数の開口部181aが形成されている。各開口部181aは、材料排出部181(円筒体)の外周部に開口している。そして、材料排出部181が中心軸O181回りに回転した際、複数の開口部181aのうち、中心軸O181の高さよりも下側に位置する開口部181aからは、材料排出部181内の混合物M7(解繊物M3)が下方に向かって通過することができる。混合物M7は、材料排出部181内で材料排出部181とともに回転するのと、開口部181aを通過することにより、過不足なく円滑にほぐされることとなる。
なお、平面視での開口部181aの形状としては、特に限定されず、例えば、円形、楕円形、長円形または多角形等であるのが好ましい。また、平面視での開口部181aの大きさとしては、特に限定されず、例えば、開口部181aが円形の場合、直径が0.5mm以上5mm以下であるのが好ましく、1mm以上3mm以下であるのがより好ましい。また、開口部181aの形成方法としては、特に限定されず、例えば、打抜き等のような機械加工による方法を用いることができる。また、機械加工の中でも、レーザー加工やエッチング加工による方法も用いることができる。また、材料排出部181として、樹脂網、金網、エキスパンドメタルを用いることができる。
図3に示すように、材料排出部181の両端部には、それぞれ、混合物M7が流入する流入ポート183が接続されている。各流入ポート183は、例えば、円環状、円筒状または円管状をなし、材料排出部181の各端部の内側に挿入されている。また、各流入ポート183は、下流側の管172に連通している。これにより、管172を通過してきた混合物M7は、各流入ポート183を介して、材料排出部181内に流入することができる。
材料排出部181と各流入ポート183との間には、リング状をなし、弾性体で構成されたシール材(パイルシール)184が介在している。これにより、材料排出部181と各流入ポート183とがそれぞれ気密的に接続され、よって、これらの間から混合物M7が漏れるのを防止することができる。なお、各流入ポート183側でのシール材184の設置数は、図3に示す構成では2つであるが、これに限定されず、例えば、1つまたは3つ以上であってもよい。
飛散部18は、材料排出部181を中心軸O181回りに回動可能に収納するハウジング部182を備えている。図3に示すように、ハウジング部182は、図中の左側に位置する左側壁部182aと、図中の右側に位置する右側壁部182bとを有する、すなわち、図中の左右に対向する左側壁部182aと右側壁部182bとを有する箱体で構成されている。左側壁部182aには、材料排出部181の左端部が挿通している。右側壁部182bには、材料排出部181の右端部が挿通している。
また、左側壁部182aと材料排出部181の外周部との間と、右側壁部182bと材料排出部181の外周部との間とには、それぞれ、その上側にシール材(パイルシール)185が介在している。各シール材185は、長尺状をなす弾性体またはパイル材で構成され、材料排出部181の外周部の周方向に沿って配置されている。これにより、左側壁部182aと材料排出部181の外周部との間と、右側壁部182bと材料排出部181の外周部との間をそれぞれ気密的に封止することができ、よって、これらの間から混合物M7が漏れるのを防止することができる。なお、左側壁部182a側および左側壁部182a側でのシール材185の設置数は、それぞれ、図3に示す構成では1つであるが、これに限定されず、例えば、2つ以上であってもよい。
また、ハウジング部182の下方側は、メッシュベルト191に向かって開放している。これにより、材料排出部181の開口部181aを通過した混合物M7は、メッシュベルト191上に落下して、堆積することができる。
なお、ハウジング部182の下方側には、メッシュベルト191との間にシール材(図示せず)が介在しているのが好ましい。これにより、メッシュベルト191との間から混合物M7が漏れるのを防止することができる。
図3、図4に示すように、飛散部18(処理部)は、材料排出部181やハウジング部182の他に、材料排出部181の外周部に設置され、第2ウェブ形成部19(堆積部)のメッシュベルト191側に開放する少なくとも1つ(本実施形態では1つ)のシール材186を備えている。シール材186は、可撓性(弾性)を有するシート状のものである。このシール材186は、材料排出部181の外周部のうち、複数の開口部181aが形成された開口部形成領域181bの外側、すなわち開口部181aが形成されていない円筒の外周部を覆っている。また、シール材186には、その下側に向かって開放した開放部186aが形成されている(図4参照)。そして、この開放部186aは、材料排出部181の内部と連通している。このようなシール材186が設置されていることにより、材料排出部181が回転した際、開放部186aからハウジング部182の外部の空気を吸気して材料排出部181の回転風を整流し、シール材186が設けられている部分から飛散部18内の解繊物がハウジング部182の外に飛び散るのを防止することができる。
なお、シール材186の設置数は、本実施形態では1つであったが、それらに限定されず、例えば、2つ以上であってもよい。
また、シール材186は、シール材185と別体で構成されているが、これに限定されず、シール材185と一体的に形成されていてもよい。
シール材186の構成材料としては、特に限定されず、例えば、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴムのような各種ゴム材料(特に加硫処理したもの)や、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、トランスポリイソプレン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマーが挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を混合して用いることができる。また、シール材186を構成するパイルシールとして、ナイロン、アクリル、ポリエステル等の繊維を高密度に編み込んだものや、フェルトのように繊維を積層させた部材等、圧縮性を持ち摺動性のよいものを用いてもよい。
図3に示すように、材料排出部181の下側(外周側)には、第2ウェブ形成部19(堆積部)が設けられている。第2ウェブ形成部19(堆積部)は、材料排出部181の開口部181aを通過した混合物M7(解繊物M3)が堆積する部分である。そして、第2ウェブ形成部19に堆積した堆積物としての混合物M7は、層状の第2ウェブM8となる。
前述したように、第2ウェブ形成部19(堆積部)は、第2ウェブM8(堆積物)が堆積され、第2ウェブM8を搬送するメッシュベルト(ベルト)191を備えている。
図3および図5〜図7に示すように、メッシュベルト(ベルト)191は、その厚さ方向に貫通して形成された複数の貫通孔191aを有している。なお、平面視での貫通孔191aの形状としては、特に限定されず、例えば、円形、楕円形、長円形または多角形等であるのが好ましい。また、平面視での貫通孔191aの大きさとしては、特に限定されず、例えば、貫通孔191aが円形の場合、直径が0.04mm以上2.5mm以下であるのが好ましく、0.06mm以上1.2mm以下であるのがより好ましい。また、貫通孔191aが正方形の場合、辺長が0.03mm以上2mm以下であるのが好ましく、0.05mm以上1mm以下であるのがより好ましい。また、貫通孔191aの形成方法としては、特に限定されず、例えば、打抜き等のような機械加工による方法を用いることができる。また、機械加工の中でも、レーザー加工やエッチング加工による方法も用いることができる。また、メッシュベルト191として、樹脂網、金網、エキスパンドメタルを用いることができる。
図3に示すように、飛散部18の材料排出部181と第2ウェブ形成部19(堆積部)のメッシュベルト191との間には、気流形成部3によって、気流ACが形成される。
本実施形態では、気流形成部3は、材料排出部181と吸引部193との間の空気を吸引して、気流ACを形成する吸引部193を有する構成となっている。また、気流形成部3は、吸引部193の他に、さらに管246と、ブロアー263とを有している(図1、図3参照)。
前述したように、吸引部193は、該吸引部193で生じる吸引力により、メッシュベルト191上に混合物M7を吸引して、混合物M7のメッシュベルト191上への堆積を促進するものである。そして、気流形成部3がこの吸引部193を有ることにより、気流ACを形成する部分を、吸引部193とは別途設けるのを省略することもでき、よって、シート製造装置100の構成を簡単なものとすることができる。
前述したように、第2ウェブ形成部19(堆積部)は、第2ウェブM8を搬送するメッシュベルト(ベルト)191を備えている。このメッシュベルト(ベルト)191には、その厚さ方向に貫通する貫通孔191aが複数形成されている。図3に示すように、吸引部193は、メッシュベルト(ベルト)191に対して、材料排出部181と反対側に配置されている。
また、前述したように、飛散部18(処理部)は、材料排出部181を、当該材料排出部181を構成する円筒体の中心軸O181回りに回動可能に収納するハウジング部(ハウジング)182を備えている。図3に示すように、ハウジング部(ハウジング)182は、材料排出部181とメッシュベルト191(堆積部)との間に向かう空気が通過する通気口182cを有する。通気口182cは、左側壁部182aおよび右側壁部182bにそれぞれ形成されている。左側壁部182aの通気口182cは、左側壁部182aと材料排出部181との間の間隙である。右側壁部182bの通気口182cは、右側壁部182bと材料排出部181との間の間隙である。図4に示すように、各通気口182cは、材料排出部181の外周部に沿った円弧状をなす。また、各通気口182cは、シール材186の開放部186aと重なっている。
このような構成により、気流ACの発生が促進され、その気流ACは、図3に示すような矢印方向の気流となる、すなわち、左側壁部182a側からの気流ACと、右側壁部182b側からの気流ACとは、互いに反対方向となる。
次に、第2ウェブM8の堆積状態(厚さtM8の分布)の調整について説明する。なお、シート製造装置100では、第2ウェブM8の平均的な厚さは、混合物M7のメッシュベルト191上への供給量と、メッシュベルト191の搬送速度とによって定まるが、その上で、第2ウェブM8の堆積状態を気流ACによって調整する。
まず、吸引部193について説明する。
図3に示すように、吸引部193は、メッシュベルト191を挟んで、飛散部18の下方に設置されている。この吸引部193は、ハウジング部195と、ハウジング部195に設けられた整流部7とを備えている。また、前述したように、吸引部193のハウジング部195には、管246が接続され、管246の途中にはブロアー263が設置されている。
図3に示すように、吸引部193は、メッシュベルト191を挟んで、飛散部18の下方に設置されている。この吸引部193は、ハウジング部195と、ハウジング部195に設けられた整流部7とを備えている。また、前述したように、吸引部193のハウジング部195には、管246が接続され、管246の途中にはブロアー263が設置されている。
また、整流部7は、メッシュベルト191に対して変位可能に設けられた整流板71を備えている。本実施形態では、整流部7は、整流板71と、整流板71を回動可能に支持する支持部72とを備えている。また、整流板71は、その一端部が支持部72により支持され、前記一端部を回動中心として回動するようになっている。この整流部7(整流板71)は、ハウジング部195の内部に配置されている。
また、整流部7は、整流板71により、吸引部193の内部、すなわち、ハウジング部195の内部の気流の方向、流速を調整する。これにより、気流ACの方向、流速が調整され、これによって、第2ウェブM8を、所望の厚さtM8を(厚さの分布)を有するものに形成することができる。すなわち、所望の坪量(坪量の分布)を有するシートSを製造することができる。なお、所望の厚さtM8には、均一(一定)の厚さも含まれる。すなわち、所望の坪量には、均一(一定)の坪量も含まれる。
また、整流板71の形状および寸法は、特に限定されず、諸条件に応じて適宜設定されるものであるが、本実施形態では、整流板71の形状は、その平面視で、長方形(四角形)をなしている。
また、支持部72は、特に限定されないが、本実施形態では、モーター等の駆動源、変速機等を有する駆動部197を有する構成となっている。また、制御部28は、駆動部197の駆動を制御することで、整流板71の回動角度を調整(変更)する。この場合、例えば、ユーザーが整流板71の回動角度を入力する操作指示を行うと、制御部28がその入力された回動角度に応じて駆動部197の駆動を制御するようになっていてもよく、また、第2ウェブM8の厚さtM8(シートSの坪量)のパターンとして複数のパターンが予め記憶部282に記憶されており、ユーザーがその複数のパターンから所定のパターンを選択する操作指示を行うと、制御部28がその選択されたパターンに応じて駆動部197の駆動を制御するようになっていてもよい。
また、整流部7は、ハウジング部195の左側の壁部196aおよび右側の壁部196bにそれぞれ1つずつ固定されている。また、これら2つの整流部7は、左右対称に配置されている。また、整流部7は、整流板71が回動した際にメッシュベルト191およびハウジング部195の底部196cと干渉しない位置に配置されている。
また、各整流部7は、連動して整流板71の回動角度を変更可能に構成されていてもよく、また、独立して整流板71の回動角度を変更可能に構成されていてもよい。
また、整流部7の数は、2つに限定されず、例えば、X軸方向に複数設けてもよく、また、Y軸方向に複数設けてもよい。なお、X軸方向に複数設ける場合およびY軸方向に複数設ける場合は、それぞれ、等間隔に配置することが好ましい。
このような整流部7では、整流板71を回動させることにより、整流板71の壁部196a(196b)に対する角度θ(整流板71と壁部196aとのなす角)を変更することができる。そして、整流部7では、角度θを調整して、吸引部193の内部、すなわち、ハウジング部195の内部の気流の方向を調整する。これにより、気流ACの方向が調整され、第2ウェブM8の厚さtM8(シートSの坪量)を調整することができる。以下、具体的に説明する。
図8に示すように、角度θを0°にすると、整流板71による整流は行われず、整流板71を設けない場合と同様の状態となる。この場合は、第2ウェブM8の幅方向(Y軸方向)の両端部においては、中央部に比べて、気流ACの流速が高く、これにより、第2ウェブM8の厚さが厚くなる。これにより、シートSの幅方向の両端部は、中央部に比べて、坪量が大きくなる。
なお、メッシュベルト191の目開きを比較的大きくする等、諸条件を変更することで、気流ACの流速の高い部分において、第2ウェブM8の厚さを薄くすることも可能である。
また、図9に示すように、角度θを所定の角度θ1にすると、第2ウェブM8の幅方向の中央部においては、両端部に比べて、気流の流速が高くなり、これにより、第2ウェブM8の厚さが厚くなる。これにより、シートSの幅方向の中央部は、両端部に比べて、坪量が大きくなる。このような坪量分布を有するシートSは、剛度が高く、搬送性が優れたものとなる。
また、図示しないが、角度θを角度θ1よりも小さい所定の角度にすると、第2ウェブM8の幅方向において、気流ACの流速が均一(一定)になり、これにより、第2ウェブM8の厚さが均一となる。これにより、シートSの幅方向の坪量は、均一となる。
このようにして、整流部7により、第2ウェブM8の厚さ(厚さの分布)、すなわち、シートSの坪量(坪量の分布)を適確に調整することができる。
また、図10に示すように、角度θを角度θ1にした状態を維持していると、整流板71上に、混合物M7が堆積する。したがって、定期的に、整流板71を回動させ、角度θを0°にし(図8参照)、再度、図9に示すように、角度θを角度θ1に戻す(以下、「清掃動作」とも言う)。角度θを0°にすると、整流板71上に堆積した混合物M7を整流板71から除去することができる。これにより、整流板71上に堆積した混合物M7によって整流板71の整流効果(整流作用)が変化することを抑制でき、第2ウェブM8の厚さ、すなわち、シートSの坪量を適確に調整することができる。なお、清掃動作は、定期的に行う必要はなく、例えば、不定期に行ってもよい。
また、「90°−θ」を、混合物M7に対する安息角よりも大きい角度に設定してもよい。これにより、混合物M7が整流板71上に堆積することを抑制することができる。この場合は、前記清掃動作を行う必要がないか、または、清掃動作の間隔を長くすることができる。
また、ハウジング部195の底部196cに落下し、堆積した混合物M7は、管246内に吸引され、排出される。また、ハウジング部195には、その底部196cを含むように管246が接続されている。このため、混合物M7は、円滑かつ適確に管246内に吸引され、排出される。
以上説明したように、シート製造装置100によれば、簡易な構成であり、また、気流形成部3により発生した気流ACを、整流板71を回動させて調整することにより、第2ウェブM8の厚さtM8(厚さの分布)を所望に調整することができ、これにより、シートSの坪量(坪量の分布)を所望に調整することができる。
また、整流板71に混合物M7が堆積した場合でも、その混合物M7を整流板71から除去することができる。これにより、シートSの坪量を適確に調整することができる。
以上説明したように、シート製造装置100は、繊維を含む材料の1例である解繊物M3からシートSを製造する装置である。シート製造装置100は、繊維を含む混合物M7(材料)を排出する材料排出部181と、材料排出部181から気中を介して混合物M7(材料)を堆積させるメッシュベルト191と、メッシュベルト191に堆積した混合物M7(材料)を、メッシュベルト191を介して吸引する吸引部193と、吸引部193で吸引された気体を排出するブロアー263と、を備えている。また、吸引部193は、メッシュベルト191に対して回動(変位)可能であり、メッシュベルト191を通過する気流を調整する整流板71を備える。
このようなシート製造装置100によれば、整流板71を回動(変位)させることにより、シートSの坪量(坪量の分布)を所望に調整することができ、また、簡易な構成であり、整流板71の数に応じて吸引機構の数を増やす必要がない。
また、整流板71に混合物M7(材料)が堆積した場合でも、その混合物M7(材料)を整流板71から除去することができる。これにより、シートSの坪量を適確に調整することができる。
また、吸引部193の内部の気流の方向を適確に調整することができ、これによって、シートSの坪量を適確に調整することができる。
また、整流板71は、回動可能である。これにより、整流板71を回動させて整流板71の角度θを調整することができ、これによって、シートSの坪量を適確に調整することができる。また、整流板71を回動させることにより、整流板71に堆積した混合物M7(材料)を除去することができる。
<第2実施形態>
図11は、本発明のシート製造装置の第2実施形態における材料排出部および第2ウェブ形成部を下流側から見た垂直断面図である。図12〜図14は、それぞれ、図11に示すシート製造装置が備える第2ウェブ形成部を下流側から見た垂直断面図である。
図11は、本発明のシート製造装置の第2実施形態における材料排出部および第2ウェブ形成部を下流側から見た垂直断面図である。図12〜図14は、それぞれ、図11に示すシート製造装置が備える第2ウェブ形成部を下流側から見た垂直断面図である。
以下、第2実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
図11に示すように、第2実施形態のシート製造装置100では、整流部7は、整流板71aと、整流板71aをY軸方向(メッシュベルト191の厚さ方向に対して交差する方向)に沿って移動可能に支持する支持部72aとを備えている。
また、整流板71aは、吸引部193のハウジング部195の内部に出没可能である。すなわち、整流部7は、整流板71aがハウジング部195の内部に配置された第1状態(図12参照)と、整流板71aがハウジング部195の内部から退避した第2状態(図11参照)とをとることができるようになっている。また、整流部7は、整流板71aを移動させて、整流板71aのうち、ハウジング部195の内部に配置されている部分の長さを調整することができるようになっている。
また、整流板71aの角度θは、特に限定されないが、本実施形態では90°に設定されている。
このような整流部7では、整流板71aをY軸方向に沿って移動させることにより、整流板71aがハウジング部195の内部に配置された第1状態(図11参照)と、整流板71aがハウジング部195の内部から退避した第2状態(図12参照)とに切り換えることができ、また、整流板71aのうち、ハウジング部195の内部に配置されている部分の長さを調整することができる。そして、整流部7では、第1状態と第2状態との切り換えや、整流板71aのハウジング部195の内部に配置されている部分の長さの調整を行うことで、吸引部193の内部、すなわち、ハウジング部195の内部の気流の方向、流速を調整する。これにより、気流ACの方向、流速が調整され、第2ウェブM8の厚さtM8(シートSの坪量)を調整することができる。以下、具体的に説明する。
図12に示すように、整流部7を、整流板71aがハウジング部195の内部から退避した第2の状態にすると、整流板71aによる整流は行われず、整流板71aを設けない場合と同様の状態となる。この場合は、第2ウェブM8の幅方向(Y軸方向)の両端部においては、中央部に比べて、気流ACの流速が高く、これにより、第2ウェブM8の厚さが厚くなる。これにより、シートSの幅方向の両端部は、中央部に比べて、坪量が大きくなる。
また、図13に示すように、整流部7を、整流板71aがハウジング部195の内部に配置された第1状態にすると、第2ウェブM8の幅方向の中央部においては、両端部に比べて、気流の流速が高くなり、これにより、第2ウェブM8の厚さが厚くなる。これにより、シートSの幅方向の中央部は、両端部に比べて、坪量が大きくなる。
また、図示しないが、整流板71aのハウジング部195の内部に配置されている部分の長さを、図13に示す長さよりも短い所定の長さにすると、第2ウェブM8の幅方向において、気流ACの流速が均一になり、これにより、第2ウェブM8の厚さが均一となる。これにより、シートSの幅方向の坪量は、均一となる。
このようにして、整流部7により、第2ウェブM8の厚さ(厚さの分布)、すなわち、シートSの坪量(坪量の分布)を適確に調整することができる。
また、図14に示すように、第1状態を維持していると、整流板71a上に、混合物M7が堆積する。したがって、定期的に、整流板71aを移動させ、第2状態にし(図12参照)、再度、図13に示すように、第1状態に戻す(以下、「清掃動作」とも言う)。第1状態から第2状態になるように整流板71aを移動させると、整流板71a上に堆積した混合物M7は、壁部196a、196bの端面または支持部72aで削ぎ取られ、整流板71aから除去される。すなわち、壁部196a、196bの端面、支持部72aは、スクレーパーとして機能する。これにより、整流板71a上に堆積した混合物M7によって整流板71aの整流効果(整流作用)が変化することを抑制でき、第2ウェブM8の厚さ、すなわち、シートSの坪量を適確に調整することができる。
以上のような第2実施形態によっても、前述した実施形態と同様の効果を発揮することができる。
以上説明したように、シート製造装置100では、整流板71aは、吸引部193の内部に出没可能である。これにより、整流板71aが吸引部193の内部に配置された第1状態と、整流板71aが吸引部193の内部から退避した第2状態とをとることができ、これによって、シートSの坪量を所望に調整することができる。また、第1状態から第2状態に変更することにより、整流板71aに堆積した材料を除去することができる。
また、整流板71aは、Y軸方向(メッシュベルト191の厚さ方向に対して交差する方向)に沿って移動可能である。これにより、整流板71aを移動させて、整流板71aのうち、吸引部193の内部に配置されている部分の長さを調整することができ、これによって、シートSの坪量を適確に調整することができる。また、整流板71aを移動させることにより、整流板71aに堆積した材料を除去することができる。
<第3実施形態>
図15は、本発明のシート製造装置の第3実施形態における材料排出部および第2ウェブ形成部を下流側から見た垂直断面図である。図16および図17は、それぞれ、図15に示すシート製造装置が備える第2ウェブ形成部を下流側から見た垂直断面図である。
図15は、本発明のシート製造装置の第3実施形態における材料排出部および第2ウェブ形成部を下流側から見た垂直断面図である。図16および図17は、それぞれ、図15に示すシート製造装置が備える第2ウェブ形成部を下流側から見た垂直断面図である。
以下、第3実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
図15に示すように、第3実施形態のシート製造装置100では、壁部196aおよび壁部196bに、それぞれ、管246が接続され、各管246の途中に、それぞれ、ブロアー263が設置されている。
また、整流部7は、整流板71bと、整流板71bをメッシュベルト191の厚さ方向(図15中の上下方向)に沿って移動可能に支持する支持部72bとを備えている。
また、整流部7は、整流板71bを移動させて、整流板71bのうち、ハウジング部195の内部に配置されている部分の長さを調整することができるようになっている。
また、整流板71bの角度θ(図3参照)は、特に限定されないが、本実施形態では0°に設定されている。
このような整流部7では、整流板71bをメッシュベルト191の厚さ方向に沿って移動させることにより、整流板71bとハウジング部195の底部196cとの間の距離L(離間距離)を調整することができる。そして、整流部7では、距離Lの調整を行うことで、吸引部193の内部、すなわち、ハウジング部195の内部の気流の方向、流速を調整する。これにより、気流ACの方向、流速が調整され、第2ウェブM8の厚さtM8(シートSの坪量)を調整することができる。以下、具体的に説明する。
図16に示すように、整流板71bをハウジング部195の底部196cに接近または接触させると、第2ウェブM8の幅方向の両端部においては、中央部に比べて、気流の流速が高くなり、これにより、第2ウェブM8の厚さが厚くなる。これにより、シートSの幅方向の両端部は、中央部に比べて、坪量が大きくなる。
また、図17に示すように、整流板71bを底部196cから離間させ、距離Lを所定値距離にすると、第2ウェブM8の幅方向の中央部においては、両端部に比べて、気流の流速が高くなり、これにより、第2ウェブM8の厚さが厚くなる。これにより、シートSの幅方向の中央部は、両端部に比べて、坪量が大きくなる。
また、図示しないが、距離Lを、図17に示す距離よりも短い所定距離にすると、第2ウェブM8の幅方向において、気流ACの流速が均一になり、これにより、第2ウェブM8の厚さが均一となる。これにより、シートSの幅方向の坪量は、均一となる。
このようにして、整流部7により、第2ウェブM8の厚さ(厚さの分布)、すなわち、シートSの坪量(坪量の分布)を適確に調整することができる。
また、整流板71bは、その角度θ(図3参照)が0°に設定され、鉛直方向に沿って配置されているので、混合物M7は、整流板71b上に堆積し難い、これにより、整流板71bに混合物M7が堆積することを抑制することができる。
以上のような第3実施形態によっても、前述した実施形態と同様の効果を発揮することができる。
なお、第3実施形態において、整流板71bを回動可能に設けてもよい。
なお、第3実施形態において、整流板71bを回動可能に設けてもよい。
以上説明したように、整流板71bは、メッシュベルト191の厚さ方向に沿って移動可能である。これにより、シートSの坪量を適確に調整することができる。
<第4実施形態>
図18は、本発明のシート製造装置の第4実施形態における整流板を示す平面図である。
図18は、本発明のシート製造装置の第4実施形態における整流板を示す平面図である。
以下、第4実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
図18に示すように、第4実施形態のシート製造装置100では、整流板71は、その厚さ方向に貫通して形成された複数の貫通孔711を有している。これにより、整流板71に混合物M7が堆積することを抑制することができる。
また、各貫通孔711の配置は、特に限定されないが、本実施形態では、X軸方向およびY軸方向に沿って、それぞれ、等間隔に配置されている。
また、平面視での貫通孔711の形状は、特に限定されず、例えば、円形、楕円形、四角形等の多角形等が挙げられ、本実施形態では、円形をなしている。
また、平面視での貫通孔711の大きさは、特に限定されず、例えば、貫通孔711が円形の場合、直径が0.5mm以上10mm以下であることが好ましく、1.5mm以上5mm以下であることが好ましい。
また、貫通孔711の形成方法としては、特に限定されず、例えば、打抜き等のような機械加工による方法を用いることができる。また、機械加工としては、例えば、レーザー加工、エッチング加工等が挙げられる。
以上のような第4実施形態によっても、前述した実施形態と同様の効果を発揮することができる。
なお、本実施形態は、第1〜第3実施形態に適用することができる。
なお、本実施形態は、第1〜第3実施形態に適用することができる。
以上説明したように、整流板71に複数の貫通孔711が形成されている。これにより、整流板71に混合物M7(材料)が堆積することを抑制することができる。
<変形例>
以下、変形例について説明する。
以下、変形例について説明する。
(変形例1)
静電気を利用して、整流板71に混合物M7が堆積することを抑制する。具体的には、整流板71を、混合物M7と同一の極性に帯電させる。これにより、整流板71と混合物M7とが反発することで、整流板71に混合物M7が堆積することを抑制することができる。
静電気を利用して、整流板71に混合物M7が堆積することを抑制する。具体的には、整流板71を、混合物M7と同一の極性に帯電させる。これにより、整流板71と混合物M7とが反発することで、整流板71に混合物M7が堆積することを抑制することができる。
(変形例2)
第1実施形態のシート製造装置100において、整流板71に堆積した混合物M7を除去する方法として、整流板71を、所定方向とその反対方向とに交互に複数回、回動させる。
第1実施形態のシート製造装置100において、整流板71に堆積した混合物M7を除去する方法として、整流板71を、所定方向とその反対方向とに交互に複数回、回動させる。
(変形例3)
上記実施形態では整流板71によって気流ACを調整して坪量を調整する例を挙げたが、これに限らず、例えば、材料排出部181の開口部181aから混合物M7とともに流出する図示しない気流も整流部7で調整することで同様の効果を得ることができる。この気流は、ブロアー173で発生し、飛散部18に向う気流である。
上記実施形態では整流板71によって気流ACを調整して坪量を調整する例を挙げたが、これに限らず、例えば、材料排出部181の開口部181aから混合物M7とともに流出する図示しない気流も整流部7で調整することで同様の効果を得ることができる。この気流は、ブロアー173で発生し、飛散部18に向う気流である。
以上、本発明のシート製造装置を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、他の任意の構成物が付加されていてもよい。
また、本発明は、前記各実施形態のうちの、任意の2以上の構成(特徴)を組み合わせたものであってもよい。
3…気流形成部、7…整流部、11…原料供給部、12…粗砕部、13…解繊部、14…選別部、15…第1ウェブ形成部、16…細分部、17…混合部、18…飛散部、19…第2ウェブ形成部、20…シート形成部、21…切断部、22…ストック部、27…回収部、28…制御部、71…整流板、71a…整流板、71b…整流板、72…支持部、72a…支持部、72b…支持部、100…シート製造装置、121…粗砕刃、122…シュート、141…ドラム部、142…ハウジング部、151…メッシュベルト、152…張架ローラー、153…吸引部、161…プロペラ、162…ハウジング部、171…樹脂供給部、172…管、173…ブロアー、174…スクリューフィーダー、181…材料排出部、181a…開口部、181b…開口部形成領域、182…ハウジング部、182a…左側壁部、182b…右側壁部、182c…通気口、183…流入ポート、184…シール材、185…シール材、186…シール材、186a…開放部、187…駆動部、191…メッシュベルト、191a…貫通孔、192…張架ローラー、193…吸引部、194…駆動部、195…ハウジング部、196a…壁部、196b…壁部、196c…底部、197…駆動部、201…加圧部、202…加熱部、203…カレンダーローラー、204…加熱ローラー、211…第1カッター、212…第2カッター、231…加湿部、232…加湿部、233…加湿部、234…加湿部、235…加湿部、236…加湿部、241…管、242…管、243…管、244…管、245…管、246…管、261…ブロアー、262…ブロアー、263…ブロアー、281…CPU、282…記憶部、711…貫通孔、AC…気流、L…距離、M1…原料、M2…粗砕片、M3…解繊物、M4−1…第1選別物、M4−2…第2選別物、M5…第1ウェブ、M6…細分体、M7…混合物、M8…第2ウェブ、O181…中心軸、P1…樹脂、S…シート、tM8…厚さ、θ…角度、θ1…角度
Claims (6)
- 繊維を含む材料からシートを製造するシート製造装置であって、
前記材料を排出する材料排出部と、
前記材料排出部から気中を介して前記材料を堆積させるメッシュベルトと、
前記メッシュベルトに堆積した前記材料を、前記メッシュベルトを介して吸引する吸引部と、
前記吸引部で吸引された気体を排出するブロアーと、
を備え、
前記吸引部は、前記メッシュベルトに対して変位可能であり、前記メッシュベルトを通過する気流を調整する整流板を備えることを特徴とするシート製造装置。 - 前記整流板は、回動可能である請求項1に記載のシート製造装置。
- 前記整流板は、前記吸引部の内部に出没可能である請求項1に記載のシート製造装置。
- 前記整流板は、前記メッシュベルトの厚さ方向に対して交差する方向に沿って移動可能である請求項3に記載のシート製造装置。
- 前記整流板は、前記メッシュベルトの厚さ方向に沿って移動可能である請求項1に記載のシート製造装置。
- 前記整流板に複数の貫通孔が形成されている請求項1ないし5のいずれか1項に記載のシート製造装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2018027426A JP2019143256A (ja) | 2018-02-19 | 2018-02-19 | シート製造装置 |
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Cited By (1)
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CN112809026A (zh) * | 2021-01-28 | 2021-05-18 | 浙江陀曼精密机械有限公司 | 轴承套圈加工车床 |
-
2018
- 2018-02-19 JP JP2018027426A patent/JP2019143256A/ja active Pending
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