JP2021085115A - 解繊処理装置および繊維処理装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】解繊効率を向上させる解繊処理装置および繊維処理装置を提供する。【解決手段】解繊処理装置20は、原料MAが投入される投入口171と、回転軸118から離間する方向に突出し、回転軸118の延在方向に複数備えられた回転刃(解繊内刃113)を有する回転体110と、回転体110を覆う固定部材120と、投入された原料MAを解繊内刃113により解繊した解繊物を排出する排出口173と、を有し、投入口171は、回転軸118の延在方向に複数備えられる。【選択図】図3
Description
本発明は、解繊処理装置および繊維処理装置に関する。
従来、解繊処理装置では、原料が投入口から投入され、回転体の回転刃と、回転体を覆う固定部材の内周に設けられた固定刃との間で原料が解繊され、解繊された解繊物は排出口から排出される(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、解繊処理装置では、投入口に多くの原料(紙片など)が投入された場合、原料の密度が上昇することで、回転刃の投入口側の領域では、回転刃と原料との摩擦による温度上昇や回転刃の摩耗などが発生していた。また、摩擦によるエネルギーロスもあり、解繊を行う際の消費電力も上がっていた。これらの要因により、解繊処理装置の解繊効率が低下するという課題があった。
解繊処理装置は、原料が投入される投入口と、回転軸から離間する方向に突出し、前記回転軸の延在方向に複数備えられた回転刃を有する回転体と、前記回転体を覆う固定部材と、投入された前記原料を前記回転刃により解繊した解繊物を排出する排出口と、を有し、前記投入口は、前記回転軸の延在方向に複数備えられることを特徴とする。
上記の解繊処理装置において、前記回転体は、複数のブロックに分けられて構成されており、前記複数の投入口は、前記複数のブロックの区切り部に対応した位置に備えられることが好ましい。
上記の解繊処理装置において、前記固定部材には、前記複数の投入口に対応して材料導入部が設けられ、前記材料導入部の内径は、前記回転軸を中心に回転する前記回転刃の外径よりも小さく構成されることが好ましい。
上記の解繊処理装置において、前記複数のブロックには、それぞれ前記排出口が備えられることが好ましい。
上記の解繊処理装置において、前記固定部材には、複数の開口孔を有するスクリーンが備えられ、前記スクリーンを介して前記各排出口に向けて前記解繊物が排出される排出経路が設けられることが好ましい。
上記の解繊処理装置において、前記スクリーンは、前記回転体の回転方向の一周にわたって設けられることが好ましい。
上記の解繊処理装置において、前記スクリーンに向けて気体を導入する気体導入口が設けられることが好ましい。
上記の解繊処理装置において、前記気体導入口は、前記スクリーンに対して前記排出口と反対側に配置されることが好ましい。
上記の解繊処理装置において、前記気体導入口を介して前記気体を導入させる送風装置が用いられることが好ましい。
上記の解繊処理装置において、前記固定部材には、前記回転体に対向する面に固定刃を有する固定刃部が備えられることが好ましい。
繊維処理装置は、上述したいずれか一項に記載の解繊処理装置と、前記解繊処理装置で解繊された解繊物を処理する処理部と、を備えることを特徴とする。
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。
1.第1実施形態
解繊処理装置20の構成について説明する。
図1は、第1実施形態に係る解繊処理装置20の斜視図である。なお、図1は、解繊処理装置20を端部カバー180側から見た斜視図である。図2は、解繊処理装置20の固定部材120の斜視図である。なお、図2は、基部カバー190側から見た斜視図であり、図1からハウジング170を取り外した図である。
解繊処理装置20の構成について説明する。
図1は、第1実施形態に係る解繊処理装置20の斜視図である。なお、図1は、解繊処理装置20を端部カバー180側から見た斜視図である。図2は、解繊処理装置20の固定部材120の斜視図である。なお、図2は、基部カバー190側から見た斜視図であり、図1からハウジング170を取り外した図である。
解繊処理装置20は、複数の繊維が結着された状態の原料MAを、1本または少数の繊維に解きほぐす加工処理を行う装置である。解繊処理装置20は、液体中ではなく、大気中において解繊等の処理を行う乾式解繊処理装置である。
図1、図2に示すように、本実施形態における解繊処理装置20は、回転軸118を中心として回転する回転体110と、回転体110の周囲を覆う固定部材120とを備える。また、解繊処理装置20は、回転体110および固定部材120を覆って収容するハウジング170と、ハウジング170の両端部に配置される端部カバー180および基部カバー190とを備える。
図3は、解繊処理装置20を軸中心210と出口配管174の中心軸174aとを通る平面で切断した断面図である。
ハウジング170は、回転体110の回転軸118に沿って延びる円筒状に形成されている。本実施形態では、回転軸118が水平方向に延びるのに応じてハウジング170などが水平方向に延びる構成を説明する。但し、回転体110の回転軸118は、上下方向に延びる構成でもよく、それに応じてハウジング170などが上下方向に延びる構成でもよい。以降の説明では、回転軸118の延びる方向、すなわち、ハウジング170などの軸中心の延びる方向を軸方向と呼称する。また、回転体110や固定部材120などの回転体形状の径方向の中心を軸中心210と呼称する。
ハウジング170は、回転体110の回転軸118に沿って延びる円筒状に形成されている。本実施形態では、回転軸118が水平方向に延びるのに応じてハウジング170などが水平方向に延びる構成を説明する。但し、回転体110の回転軸118は、上下方向に延びる構成でもよく、それに応じてハウジング170などが上下方向に延びる構成でもよい。以降の説明では、回転軸118の延びる方向、すなわち、ハウジング170などの軸中心の延びる方向を軸方向と呼称する。また、回転体110や固定部材120などの回転体形状の径方向の中心を軸中心210と呼称する。
ハウジング170の一方側の一端開口部170aには、端部カバー180が支持される。端部カバー180は円板状の蓋部180aを備える。蓋部180aは、ハウジング170の外径と同一の外径に形成される。蓋部180aの内面側には、内面側に突出する円板状の挿入部180bが形成される。挿入部180bがハウジング170の一端開口部170aに挿入された状態で、端部カバー180がハウジング170に固定される。
ハウジング170の外周部の収容壁部170cには、ハウジング170の内外を連通する投入口171が上方に開口して形成される。投入口171は、回転軸118の延在方向に沿って3つ形成される。3つの投入口171に対して、基部カバー190側から、第1投入口171A、第2投入口171B、第3投入口171Cとする。3つの投入口171は同様に構成される。各投入口171には、解繊される原料MAが投入される。
各投入口171には、投入配管172が接続される。具体的には、第1投入口171Aには第1投入配管172Aが接続される。第2投入口171Bには第2投入配管172Bが接続される。第3投入口171Cには第3投入配管172Cが接続される。各投入配管172は、各投入口171を介し、解繊される原料MAをハウジング170の内部に導入する。
ハウジング170の外周部の収容壁部170cには、ハウジング170の内外を連通する排出口173が下方に開口して形成される。排出口173は、各スクリーン140に対向して4つ形成される。4つの排出口173に対して、基部カバー190側から、第1排出口173A、第2排出口173B、第3排出口173C、第4排出口173Dとする。4つの排出口173は同様に構成される。各排出口173は、回転体110と固定部材120(スクリーン140)とが原料MAを解繊することで形成される解繊物を排出する。
各排出口173には出口配管174が接続される。具体的には、第1排出口173Aには第1出口配管174Aが接続される。第2排出口173Bには第2出口配管174Bが接続される。第3排出口173Cには第3出口配管174Cが接続される。第4排出口173Dには第4出口配管174Dが接続される。各出口配管174は、各排出口173を介し、回転体110によって解繊された解繊物を解繊処理装置20からそれぞれ導出する。
図1、図3に示すように、端部カバー180の径方向中央部には、軸方向に凹んだ軸受支持部181が形成される。軸受支持部181には、回転体110を回転可能に支持する回転軸118を受ける軸受182が支持される。
図3に示すように、ハウジング170の他端開口部170bには、基部カバー190が支持される。基部カバー190は、円環状の本体部190aを備える。本体部190aは、ハウジング170の外径と同一の外径に形成される。本体部190aには、軸方向に突出する円環状の挿入部190bが形成される。挿入部190bがハウジング170の他端開口部170bに挿入された状態で、基部カバー190がハウジング170に固定される。
基部カバー190の径方向中央部には、軸方向に凹んだ軸受配置部190cが形成される。軸受配置部190cには、回転体110を支持する軸受191がステー192を介して配置される。なお、回転軸118には駆動軸119が挿通されて、回転軸118を回転させる。
後述する回転体110の径方向外側(回転軸118の径方向外側)には、回転体110を覆う固定部材120が配置される。固定部材120は、回転体110の回転軸118に沿って延びる円筒状に構成された部材である。本実施形態の固定部材120は、導入部材130とスクリーン140とを備える。
図4は、導入部材130の断面斜視図である。
導入部材130は、ハウジング170の内部で回転軸118の径方向外側で、各投入口171に対応して投入口171の下方に設置される。導入部材130は、各投入口171に対応して設置され、本実施形態では、3つ設置される。具体的には、第1投入口171Aに対応して第1導入部材130Aが設置され、第2投入口171Bに対応して第2導入部材130Bが設置され、第3投入口171Cに対応して第3導入部材130Cが設置される。
導入部材130は、ハウジング170の内部で回転軸118の径方向外側で、各投入口171に対応して投入口171の下方に設置される。導入部材130は、各投入口171に対応して設置され、本実施形態では、3つ設置される。具体的には、第1投入口171Aに対応して第1導入部材130Aが設置され、第2投入口171Bに対応して第2導入部材130Bが設置され、第3投入口171Cに対応して第3導入部材130Cが設置される。
図2、図4に示すように、導入部材130は、複数の固定プレート131が積層されて構成される。各固定プレート131は、板状の部材である。固定プレート131は、軸方向から見た場合、円環状の本体部131aを有する。固定プレート131は、本体部131aにおいて、回転軸118の径方向外側には、回転軸118と略同心円となる円形の内周部131bが形成される。
固定プレート131は、投入口171の下方で、投入口171から投入される原料MAを導入する導入口131cが、本体部131aの一部を切欠いた状態で形成される。固定プレート131における導入口131cの幅は、投入口171の直径よりも大きく形成される。本実施形態では、固定プレート131が積層されることで、導入口131cおよび内周部131bの位置は一致しており、軸方向に延びる形態となる。
なお、積層された固定プレート131の軸方向の両端部には、図2に示すように、導入口131cが形成されていない固定プレート131が設置される。このように固定プレート131が積層されることで、投入口171の外形を囲むように空間が構成される。この空間が導入口部132となる。導入口部132を投入口171の上部から見た場合、導入口部132の平面領域内に投入口171の開口領域が入る形態となる。従って、投入口171から原料MAが投入された場合、原料MAは導入口部132をスムーズに通過することができる。
また、固定プレート131が積層されることで、内周部131bも積層され、円筒状の材料導入部133が構成される。なお、各導入部材130は、同様に構成されている。言い換えると、各投入口171に対応して、材料導入部133が構成される。なお、固定プレート131は、例えば、冷間圧延鋼板、鋼帯等をプレスによって打抜いて形成することができる。
なお、図4に示すように、投入配管172と出口配管174とは、本実施形態では、軸方向から見た場合、ハウジング170を挟んで対称に設置されている。言い換えると、投入口171と排出口173とは、軸方向から見た場合、ハウジング170において対称な位置に形成されている。
スクリーン140は、軸方向において、導入部材130の両側に設けられる。なお、スクリーン140は、本実施形態では4つ設置される。具体的には、図2に示すように、基部カバー190と第1導入部材130Aとの間に、第1スクリーン140Aが設置される。第1導入部材130Aと第2導入部材130Bとの間に、第2スクリーン140Bが設置される。第2導入部材130Bと第3導入部材130Cとの間に、第3スクリーン140Cが設置される。第3導入部材130Cと端部カバー180との間に、第4スクリーン140Dが設置される。なお、各スクリーン140は同様に構成される。
図5は、解繊処理装置20を軸中心210に直交して出口配管174の中心軸174aを通る平面で切断した断面図である。なお、各出口配管174での断面図も、図4と同様となる。
図5に示すように、ハウジング170の内部には、回転体110が配置される。回転体110は、回転軸118と、回転軸118に固定支持される回転体本体111とを備える。
図5に示すように、ハウジング170の内部には、回転体110が配置される。回転体110は、回転軸118と、回転軸118に固定支持される回転体本体111とを備える。
回転体本体111は、本実施形態では、図3に示すように、4つのスクリーン140に相対する領域にそれぞれ形成されている。回転体本体111は、第1スクリーン140A、第2スクリーン140B、第3スクリーン140C、第4スクリーン140Dに相対して、それぞれ回転軸118の外周側に形成される。従って、回転体本体111は、3つの導入部材130に相対する領域には形成されず、導入部材130の領域には回転軸118のみが相対する。なお、4つのスクリーン140に相対する領域に形成される回転体本体111は、それぞれ同様に構成される。
図3に示すように、本実施形態の回転体110は、複数となる4つのブロックに分けられて構成されている。詳細には、4つのブロックを、上述した4つの回転体本体111に対応させて、基部カバー190側から、第1回転体110A、第2回転体110B、第3回転体110C、第4回転体110Dとする。
従って、第1スクリーン140Aには第1回転体110Aが対応する。第2スクリーン140Bには第2回転体110Bが対応する。第3スクリーン140Cには第3回転体110Cが対応する。第4スクリーン140Dには第4回転体110Dが対応する。
固定部材120としての各スクリーン140は、回転体110の周囲にそれぞれギャップG1を空けて、各回転体110の周囲を覆うように同心状に配置される。詳細には、ギャップG1は、スクリーン140のパンチングメタル部材141の内周面と、回転体110の解繊内刃113との径方向のギャップとなる。
なお、各投入口171(第1投入口171A、第2投入口171B、第3投入口171C)は、4つのブロックとして分けられた回転体110の区切り部に対応した位置に備えられている。具体的には、本実施形態では、第1回転体110Aと第2回転体110Bとの区切り部としての第1導入部材130Aの領域に第1投入口171Aが備えられる。同様に、第2回転体110Bと第3回転体110Cとの区切り部としての第2導入部材130Bの領域に第2投入口171Bが備えられる。また、同様に、第3回転体110Cと第4回転体110Dとの区切り部としての第3導入部材130Cの領域に第3投入口171Cが備えられる。
なお、本実施形態では、4つのブロックに分けられた回転体110(第1回転体110A〜第4回転体110D)に対応して、それぞれ排出口173(第1排出口173A〜第4排出口173D)が備えられている。
なお、回転体110の区切り部とは、回転刃(解繊内刃113)が回転軸118の延在方向に不連続となっている部分をいい、本実施形態では、導入部材130の部分で不連続となる。そのため、本実施形態では、区切り部は導入部材130が対応する。
図5に示すように、回転体本体111は、回転軸118が挿通される孔112aが形成された基部112と、基部112から径方向に互いに直交して突出する4つの解繊内刃113とを備える。言い換えると、回転体110は、回転軸118から離間する方向に突出し、回転軸118の延在方向に沿って形成された4つ(複数)の回転刃としての解繊内刃113を備えている。
回転体本体111は、例えば、鋳造により製造可能である。回転軸118と回転体本体111とは、マシンキー114を介して嵌合される。これにより、回転軸118と回転体本体111が周方向に一体に回転可能となる。
ここで、解繊内刃113の外径D2は、材料導入部133の内径D1(図4参照)よりも大きく構成されている。言い換えると、材料導入部133の内径D1は、解繊内刃113の外径D2よりも小さく構成されている。
図3に示すように、回転軸118の一端側は、端部カバー180の軸受182に回転可能に支持される。回転軸118の他端側は、駆動軸119に固定されると共に、基部カバー190の軸受191に回転可能に支持される。
駆動軸119が駆動機構(図示省略)により回転駆動されることで、回転軸118が連動して回転駆動される。本実施形態では、駆動機構は、チェーン及びスプロケットにより構成され、チェーン及びスプロケットに不図示の回転駆動源から動力が伝達されて、駆動軸119が駆動する。なお、駆動軸119を回転駆動する構成はチェーン及びスプロケットによる構成でなくてもよい。
スクリーン140は、円筒状のパンチングメタル部材141で構成される。スクリーン140は、回転体110の回転方向の全周に配置された構成を有する。具体的には、スクリーン140が回転方向の一周(一周全体)にわたって設けられている。パンチングメタル部材141には、厚み方向に貫通する複数の円形孔状の開口孔141aが形成される。
本実施形態の開口孔141aは、軸方向に等間隔に形成されている。また、開口孔141aは、周方向においては同一ピッチで互い違いに形成されている。開口孔141aの直径は、分級する解繊物の繊維長に応じて形成される。本実施形態の開口孔141aの直径は、0.3mm以上1.0mm以下としている。隣接する開口孔141aの間隔は、開口孔141aの直径程度に形成される。
本実施形態のパンチングメタル部材141は、一体(1枚)のパンチングメタルで構成される。しかし、パンチングメタルは、一体の構成に代えて、例えば、複数枚の円弧形状のパンチングメタルを、回転体110の回転方向に組み合わせた連結体として構成してもよい。
図3、図5に示すように、パンチングメタル部材141は、排出口173に対向して配置される。パンチングメタル部材141は、排出口173の直径よりも軸方向の全長が長く形成されている。
ここで、第1スクリーン140Aのパンチングメタル部材141は、軸方向において、基部カバー190と第1導入部材130Aとの間に挟まれて固定される。第2スクリーン140Bのパンチングメタル部材141は、軸方向において、第1導入部材130Aと第2導入部材130Bとの間に挟まれて固定される。第3スクリーン140Cのパンチングメタル部材141は、軸方向において、第2導入部材130Bと第3導入部材130Cとの間に挟まれて固定される。第4スクリーン140Dのパンチングメタル部材141は、軸方向において、第3導入部材130Cと端部カバー180との間に挟まれて固定される。
第1スクリーン140Aのパンチングメタル部材141の径方向外側には、基部カバー190と第1導入部材130Aとで挟まれた部分に、円筒状のスペース221(ここでは、第1スペース221A)が形成される。同様にして、第2スクリーン140Bのパンチングメタル部材141の径方向外側には、第2スペース221Bが形成され、第3スクリーン140Cのパンチングメタル部材141の径方向外側には、第3スペース221Cが形成され、第4スクリーン140Dのパンチングメタル部材141の径方向外側には、第4スペース221Dが形成される。第1スペース221A〜第4スペース221Dは、それぞれのパンチングメタル部材141の開口孔141aを介して、パンチングメタル部材141の径方向内側の空間にそれぞれ連通する。
固定部材120の外周側には、ハウジング170が配置される。排出口173はスクリーン140に対向しており、第1スペース221Aは、第1排出口173Aに連通している。同様に、第2スペース221Bは第2排出口173Bに連通し、第3スペース221Cは第3排出口173Cに連通し、第4スペース221Dは第4排出口173Dに連通している。
スクリーン140とハウジング170との間の円筒状のスペース221によって、スクリーン140に対して回転体110と反対側に、排出口173と連通する排出経路222が形成される。具体的には、第1スペース221Aによって第1排出口173Aと連通する第1排出経路222Aが形成される。第2スペース221Bによって第2排出口173Bと連通する第2排出経路222Bが形成される。第3スペース221Cによって第3排出口173Cと連通する第3排出経路222Cが形成される。第4スペース221Dによって第4排出口173Dと連通する第4排出経路222Dが形成される。
第1排出経路222Aに排出された解繊物は、第1回転体110Aの回転により発生する第1排出経路222Aの気流に乗って第1排出口173Aに向けて移動し、第1排出口173Aから解繊処理装置20の外側に排出される。同様に、第2排出経路222Bに排出された解繊物は、第2回転体110Bの回転により発生する第2排出経路222Bの気流に乗って第2排出口173Bに向けて移動し、第2排出口173Bから解繊処理装置20の外側に排出される。
同様に、第3排出経路222Cに排出された解繊物は、第3回転体110Cの回転により発生する第3排出経路222Cの気流に乗って第3排出口173Cに向けて移動し、第3排出口173Cから解繊処理装置20の外側に排出される。同様に、第4排出経路222Dに排出された解繊物は、第4回転体110Dの回転により発生する第4排出経路222Dの気流に乗って第4排出口173Dに向けて移動し、第4排出口173Dから解繊処理装置20の外側に排出される。
次に、解繊処理装置20の動作について説明する。
解繊処理装置20は、回転軸118を回転させることで、回転体110を回転させる。そして、導入部材130から導入された原料MAを、気流によって回転体110とスクリーン140との間のギャップG1に導くことで、原料MAを乾式解繊処理する。なお、気流は、回転体110の回転により発生する。
解繊処理装置20は、回転軸118を回転させることで、回転体110を回転させる。そして、導入部材130から導入された原料MAを、気流によって回転体110とスクリーン140との間のギャップG1に導くことで、原料MAを乾式解繊処理する。なお、気流は、回転体110の回転により発生する。
本実施形態では、解繊処理装置20の投入配管172を介して投入口171から投入された原料MAは、導入部材130の導入口部132および材料導入部133を介して、スクリーン140の内部に導入される。スクリーン140の内部では、回転体110が回転しており、原料MAが、回転体110の解繊内刃113と、スクリーン140の内面との間のギャップG1に送られる。
詳細には、材料導入部133の内部に導入された原料MAは、直交して隣り合う解繊内刃113の間にも導入されるが、回転体110の回転による遠心力でギャップG1側に送られる。ギャップG1に送られた原料MAは、回転体110の遠心力を受けるなどして飛行し、スクリーン140に衝突して解きほぐされて解繊される。
図3に示すように、本実施形態では、原料MAは、1つではなく、3つの投入配管172(投入口171)を介し、分散されてハウジング170内に投入される。具体的には、第1投入配管172Aを介して第1投入口171Aから投入された原料MAは、第1導入部材130Aの導入口部132および材料導入部133を介して、スクリーン140の内部に導入される。この場合、本実施形態では、材料導入部133は、第1スクリーン140Aと第2スクリーン140Bとの両方に連通する形態となっているため、第1スクリーン140Aと第2スクリーン140Bとの両方に原料MAが分散されて導入される。
同様に、第2投入配管172Bを介して第2投入口171Bから投入された原料MAは、第2導入部材130Bの導入口部132および材料導入部133を介して、第2スクリーン140Bと第3スクリーン140Cとの両方に分散されて導入される。また、同様に、第3投入配管172Cを介して第3投入口171Cから投入された原料MAは、第3導入部材130Cの導入口部132および材料導入部133を介して、第3スクリーン140Cと第4スクリーン140Dとの両方に分散されて導入される。
第1スクリーン140Aから第4スクリーン140Dの内部では、回転体110が回転しており、原料MAが、回転体110の解繊内刃113と、スクリーン140の内面との間のそれぞれのギャップG1に送られる。それぞれのギャップG1に送られた原料MAは、回転体110の遠心力を受けるなどして飛行し、各スクリーン140に衝突して解きほぐされて解繊される。
スクリーン140に衝突して解繊され、繊維長がパンチングメタル部材141に形成される開口孔141a以下の長さの範囲となった解繊物は、回転体110から受ける遠心力や気流によって、開口孔141aを介してスクリーン140の内部から導出される。スクリーン140から導出された解繊物は、排出経路222を介して排出口173から出口配管174を介して排出され、解繊処理装置20の外に導出される。
具体的には、第1スクリーン140Aに衝突して解繊された解繊物は、開口孔141aを介して第1スクリーン140Aの内部から第1排出経路222Aに導出され、第1排出口173Aから第1出口配管174Aを介して解繊処理装置20の外に排出される。同様に、第2スクリーン140Bに衝突して解繊された解繊物は、開口孔141aを介して第2スクリーン140Bの内部から第2排出経路222Bに導出され、第2排出口173Bから第2出口配管174Bを介して解繊処理装置20の外に排出される。
また、同様に、第3スクリーン140Cに衝突して解繊された解繊物は、開口孔141aを介して第3スクリーン140Cの内部から第3排出経路222Cに導出され、第3排出口173Cから第3出口配管174Cを介して解繊処理装置20の外に排出される。そして、第4スクリーン140Dに衝突して解繊された解繊物は、開口孔141aを介して第4スクリーン140Dの内部から第4排出経路222Dに導出され、第4排出口173Dから第4出口配管174Dを介して解繊処理装置20の外に排出される。
本実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
本実施形態の解繊処理装置20は、原料MAが投入される投入口171と、回転軸118から離間する方向に突出し、回転軸118の延在方向に4つ備えられた解繊内刃113を有する回転体110と、回転体110を覆う固定部材120とを有している。また、投入された原料MAを解繊内刃113により解繊した解繊物を排出する排出口173を有している。そして、投入口171は、回転軸118の延在方向に3つの投入口171となる第1投入口171A、第2投入口171B、第3投入口171Cを備えている。
従来は、1つの投入口に多くの原料が投入された場合、原料の密度が上昇することで、回転刃(解繊内刃)の投入口側の領域では、回転刃と原料との摩擦による温度上昇や回転刃の摩耗などが発生していた。
しかし、本実施形態では、投入口171が回転軸118の延在方向に3つ備えられることで、多くの原料MAが投入された場合、3つの投入口171に分散して投入することができるため、解繊内刃113の投入口171側の領域において、解繊内刃113と原料MAとの摩擦による温度上昇や解繊内刃113の摩耗などを抑制することができる。また、原料MAは3つの投入口171に分散して投入することで、解繊内刃113と原料MAとの摩擦を抑制することができるため、エネルギーロスや消費電力上昇を抑えることができる。また、3つの投入口171に分散して投入された原料MAは、回転軸118の延在方向に4つ備えられ、回転軸118から離間する方向に突出する複数の解繊内刃113を有する回転体110と、回転体110を覆う固定部材120とにより、それぞれ解繊され、解繊された解繊物は4つの排出口173から排出される。従って、解繊効率を向上させる解繊処理装置20を実現することができる。
従来は、1つの投入口に多くの原料が投入された場合、原料の密度が上昇することで、回転刃(解繊内刃)の投入口側の領域では、回転刃と原料との摩擦による温度上昇や回転刃の摩耗などが発生していた。
しかし、本実施形態では、投入口171が回転軸118の延在方向に3つ備えられることで、多くの原料MAが投入された場合、3つの投入口171に分散して投入することができるため、解繊内刃113の投入口171側の領域において、解繊内刃113と原料MAとの摩擦による温度上昇や解繊内刃113の摩耗などを抑制することができる。また、原料MAは3つの投入口171に分散して投入することで、解繊内刃113と原料MAとの摩擦を抑制することができるため、エネルギーロスや消費電力上昇を抑えることができる。また、3つの投入口171に分散して投入された原料MAは、回転軸118の延在方向に4つ備えられ、回転軸118から離間する方向に突出する複数の解繊内刃113を有する回転体110と、回転体110を覆う固定部材120とにより、それぞれ解繊され、解繊された解繊物は4つの排出口173から排出される。従って、解繊効率を向上させる解繊処理装置20を実現することができる。
本実施形態の解繊処理装置20では、回転体110は、4つのブロックに分けられた回転体110(第1回転体110A〜第4回転体110D)として構成されている。そして、各投入口171(第1投入口171A〜第3投入口171C)は、4つのブロックに分けられた回転体110の区切り部に対応した位置に備えられている。
この構成により、ブロック毎に分けられた回転体110により、原料MAを効率よく解繊することができる。
この構成により、ブロック毎に分けられた回転体110により、原料MAを効率よく解繊することができる。
本実施形態の解繊処理装置20において、固定部材120には、各投入口171(第1投入口171A〜第3投入口171C)に対応して導入部材130に形成される材料導入部133が設けられている。そして、材料導入部133の内径D1は、回転軸118を中心に回転する解繊内刃113の外径D2よりも小さく構成されている。
この構成により、回転体110が回転した場合、回転による遠心力で気流が発生するが、材料導入部133の内径D1が、回転軸118を中心に回転する解繊内刃113の外径D2よりも小さく構成されることで、原料MAはスクリーン140の方向に導入され、原料MAが材料導入部133に戻ってくることを抑制することができる。また、回転体110の回転による気流が、材料導入部133側に流れることを抑制し、スクリーン140側に流れるようにすることができるため、原料MAを効率良く回転体110とスクリーン140との間に導入することができる。
この構成により、回転体110が回転した場合、回転による遠心力で気流が発生するが、材料導入部133の内径D1が、回転軸118を中心に回転する解繊内刃113の外径D2よりも小さく構成されることで、原料MAはスクリーン140の方向に導入され、原料MAが材料導入部133に戻ってくることを抑制することができる。また、回転体110の回転による気流が、材料導入部133側に流れることを抑制し、スクリーン140側に流れるようにすることができるため、原料MAを効率良く回転体110とスクリーン140との間に導入することができる。
本実施形態の解繊処理装置20において、4つのブロックに分けられた回転体110に対応して、それぞれ排出口173(第1排出口173A〜第4排出口173D)が備えられている。
この構成により、各回転体110で解繊された解繊物をそれぞれの排出口173から効率よく排出することができる。
この構成により、各回転体110で解繊された解繊物をそれぞれの排出口173から効率よく排出することができる。
本実施形態の解繊処理装置20において、固定部材120には、複数の開口孔141aを有するスクリーン140が備えられている。そして、各スクリーン140(第1スクリーン140A〜第4スクリーン140D)を介して各排出口173(第1排出口173A〜第4排出口173D)に向けて解繊物が排出される各排出経路222(第1排出経路222A〜第4排出経路222D)が設けられている。
この構成により、回転体110の解繊内刃113とスクリーン140とにより解繊された解繊物は、開口孔141aを介し、排出経路222を経由して排出口173から排出される。これにより効率的に解繊物を分級して排出することができる。
この構成により、回転体110の解繊内刃113とスクリーン140とにより解繊された解繊物は、開口孔141aを介し、排出経路222を経由して排出口173から排出される。これにより効率的に解繊物を分級して排出することができる。
本実施形態の解繊処理装置20において、スクリーン140は、回転体110の回転方向の一周にわたって設けられている。
固定部材120を構成するスクリーン140は、回転体110の回転方向の一周にわたって円筒状に配置され、内面の凹凸が抑制されることで、回転体110の回転による圧力変動が周方向全体で小さくなる。そのため、解繊物の排出におけるムラや騒音を防ぐことができる。従って、解繊処理装置20における分級効率の向上および静粛性の向上を実現することができる。
固定部材120を構成するスクリーン140は、回転体110の回転方向の一周にわたって円筒状に配置され、内面の凹凸が抑制されることで、回転体110の回転による圧力変動が周方向全体で小さくなる。そのため、解繊物の排出におけるムラや騒音を防ぐことができる。従って、解繊処理装置20における分級効率の向上および静粛性の向上を実現することができる。
2.第2実施形態
次に、本発明の第2実施形態について説明する。なお、前述の第1実施形態と同様な構成部には同一符号を付してその説明を省略する。
次に、本発明の第2実施形態について説明する。なお、前述の第1実施形態と同様な構成部には同一符号を付してその説明を省略する。
図6は、第2実施形態に係る解繊処理装置20Aを軸中心210と出口配管174の中心軸174aとを通る平面で切断した断面図である。図6では、基部カバー190が第1実施形態と同様の構成であるため符号を省略している。図7は、解繊処理装置20Aを軸中心210に直交して出口配管174の中心軸174aを通る平面で切断した断面図である。
図6、図7に示す気体導入口271、気体導入管272、ブロワー273は、第1回転体110Aに対応した、第1気体導入口271A、第1気体導入管272A、第1ブロワー273Aを示している。なお、本実施形態の気体導入口271、気体導入管272、ブロワー273は、第1回転体110Aに対応するのみではなく、図6、図7では図示は省略しているが、第2回転体110B、第3回転体110C、第4回転体110Dのそれぞれに対応して設置されている。
具体的には、第2回転体110Bに対応して、第2気体導入口271B、第2気体導入管272B、第2ブロワー273Bが設置されている。同様に、第3回転体110Cに対応して、第3気体導入口271C、第3気体導入管272C、第3ブロワー273Cが設置されている。また同様に、第4回転体110Dに対応して、第4気体導入口271D、第4気体導入管272D、第4ブロワー273Dが設置されている。
なお、各気体導入口271、各気体導入管272、各ブロワー273は、それぞれ同様に構成されている。従って、以降では、第1回転体110Aに対応する第1気体導入口271A、第1気体導入管272A、第1ブロワー273Aを取り上げて説明する。
本実施形態の解繊処理装置20Aは、図6、図7に示すように、第1実施形態のハウジング170に代えてハウジング270を有する。本実施形態において、第1実施形態と異なる構成は、ハウジング270の収容壁部170cに、第1排出口173Aとは別に、ハウジング270の内外を連通する第1気体導入口271Aが形成されることである。他の構成は、第1実施形態と同様に構成される。本実施形態では、第1気体導入口271Aは、第1排出口173Aの上側に設けられている。
第1気体導入口271Aについて説明する。
第1気体導入口271Aは、解繊処理装置20Aに気体を導入する。本実施形態では、第1気体導入口271Aは、第1スクリーン140Aに対して、第1排出口173Aと反対側に配置されている。第1気体導入口271Aは、第1スクリーン140Aに対向する位置に開口する。第1気体導入口271Aは、第1スクリーン140Aに向けて気体を導入する。第1気体導入口271Aは、第1排出経路222Aに連通する。
第1気体導入口271Aは、解繊処理装置20Aに気体を導入する。本実施形態では、第1気体導入口271Aは、第1スクリーン140Aに対して、第1排出口173Aと反対側に配置されている。第1気体導入口271Aは、第1スクリーン140Aに対向する位置に開口する。第1気体導入口271Aは、第1スクリーン140Aに向けて気体を導入する。第1気体導入口271Aは、第1排出経路222Aに連通する。
第1気体導入口271Aの直径は、第1排出口173Aの直径と同様に形成される。第1気体導入口271Aには、第1気体導入管272Aが接続される。第1気体導入管272Aには、第1気体導入口271Aに気体を送る送風装置としての第1ブロワー273Aが接続されている。第1ブロワー273Aは、第1気体導入管272Aおよび第1気体導入口271Aを介して第1排出経路222Aに気体を導入する。
解繊処理装置20Aの動作について説明する。
本実施形態の解繊処理装置20Aでは、第1実施形態と同様に、解繊物を解繊および分級して取り出す各スクリーン140が設けられる。また、第1排出経路222Aに第1気体導入口271Aが連通しており、第1気体導入口271Aには、第1ブロワー273Aが接続されている。このため、第1排出経路222Aには、第1気体導入口271Aから第1排出口173Aに向かう気流を付与し、第1排出経路222Aに導出された解繊物を第1ブロワー273Aによる気流によって導出させる。また、第1ブロワー273Aが、第1排出経路222Aとは異なる位置に配置されており、第1ブロワー273Aが気流に対して上流側となる。このため、解繊物が第1ブロワー273Aに流入することがない。
本実施形態の解繊処理装置20Aでは、第1実施形態と同様に、解繊物を解繊および分級して取り出す各スクリーン140が設けられる。また、第1排出経路222Aに第1気体導入口271Aが連通しており、第1気体導入口271Aには、第1ブロワー273Aが接続されている。このため、第1排出経路222Aには、第1気体導入口271Aから第1排出口173Aに向かう気流を付与し、第1排出経路222Aに導出された解繊物を第1ブロワー273Aによる気流によって導出させる。また、第1ブロワー273Aが、第1排出経路222Aとは異なる位置に配置されており、第1ブロワー273Aが気流に対して上流側となる。このため、解繊物が第1ブロワー273Aに流入することがない。
本実施形態によれば、第1実施形態での効果に加えて以下の効果を奏することができる。
本実施形態の解繊処理装置20Aは、第1スクリーン140Aに向けて気体を導入する第1気体導入口271Aが設けられている。この構成により、第1気体導入口271Aから第1スクリーン140Aに向けて気体を導入することができ、第1排出経路222Aに解繊物を導出する気流が付与されるため、第1スクリーン140Aから解繊および分級される解繊物を効率良く排出することができる。
なお、これは、第2回転体110B〜第4回転体110Dに対応させて、それぞれに設けた第2気体導入口271B〜第4気体導入口271Dに対しても同様の効果を奏することができる。
なお、これは、第2回転体110B〜第4回転体110Dに対応させて、それぞれに設けた第2気体導入口271B〜第4気体導入口271Dに対しても同様の効果を奏することができる。
上記、解繊処理装置20Aにおいて、第1気体導入口271Aは、第1スクリーン140Aに対して第1排出口173Aと反対側に配置されている。
この構成により、更に効率的に、第1排出経路222Aに解繊物を排出する気流を付与することができ、解繊物を効率的に排出することができる。
なお、これは、第2回転体110B〜第4回転体110Dに対応させて、それぞれに設けた第2気体導入口271B〜第4気体導入口271Dに対しても同様の効果を奏することができる。
この構成により、更に効率的に、第1排出経路222Aに解繊物を排出する気流を付与することができ、解繊物を効率的に排出することができる。
なお、これは、第2回転体110B〜第4回転体110Dに対応させて、それぞれに設けた第2気体導入口271B〜第4気体導入口271Dに対しても同様の効果を奏することができる。
上記、解繊処理装置20Aは、第1気体導入口271Aを介して気体を導入させる送風装置としての第1ブロワー273Aが用いられている。
この構成により、第1気体導入口271Aの上流側に第1ブロワー273Aを設けることで、速やかに第1排出経路222Aを介して第1排出口173Aへ解繊物を排出することができる。
なお、これは、第2回転体110B〜第4回転体110Dに対応させて、それぞれに設けた第2ブロワー273B〜第4ブロワー273Dに対しても同様の効果を奏することができる。
この構成により、第1気体導入口271Aの上流側に第1ブロワー273Aを設けることで、速やかに第1排出経路222Aを介して第1排出口173Aへ解繊物を排出することができる。
なお、これは、第2回転体110B〜第4回転体110Dに対応させて、それぞれに設けた第2ブロワー273B〜第4ブロワー273Dに対しても同様の効果を奏することができる。
3.第3実施形態
次に、本発明の第3実施形態について説明する。なお、前述の第1実施形態と同様な構成部には同一符号を付してその説明を省略する。
次に、本発明の第3実施形態について説明する。なお、前述の第1実施形態と同様な構成部には同一符号を付してその説明を省略する。
図8は、第3実施形態に係る解繊処理装置20Bの斜視図である。なお、図8は、解繊処理装置20Bを基部カバー190側から見た斜視図である。図9は、解繊処理装置20Bを軸中心210と出口配管174の中心軸174aとを通る平面で切断した断面図である。図9では、端部カバー180と基部カバー190とが第1実施形態と同様の構成であるため符号を省略している。図10は、導入部材130の断面斜視図である。図11は、固定刃部330の断面斜視図である。図11は、図10の導入部材130を取り外した図である。図12は、固定刃部330とスクリーン140との斜視図である。
最初に、本実施形態の解繊処理装置20Bが、第1実施形態の解繊処理装置20と比較して大きく異なる部分の概略を以下に述べる。
図8、図9に示すように、本実施形態では、第1実施形態のハウジング170に対応するハウジング370の内部を軸方向に沿って3つに分割している点が異なる。また、第1実施形態の固定部材120は、導入部材130とスクリーン140とで構成されていたが、本実施形態の固定部材320は、導入部材130とスクリーン140との間に、固定刃としての解繊外刃332を有する固定刃部330が構成される点が異なる。
図8、図9に示すように、本実施形態では、第1実施形態のハウジング170に対応するハウジング370の内部を軸方向に沿って3つに分割している点が異なる。また、第1実施形態の固定部材120は、導入部材130とスクリーン140とで構成されていたが、本実施形態の固定部材320は、導入部材130とスクリーン140との間に、固定刃としての解繊外刃332を有する固定刃部330が構成される点が異なる。
この構成により、本実施形態では、例えば、第1投入口171Aから投入された原料MAは、後述する第1導入部材130Aを介して第1固定刃部330Aに導入され、その後第1スクリーン140Aに導入される形態となる。なお、第1実施形態では、例えば、第1投入口171Aから投入された原料MAは、第1導入部材130Aを介して第1スクリーン140Aと第2スクリーン140Bとの双方に導入されていた。
また、本実施形態の回転体110は、ハウジング370を3つに分割する構成により、複数となる3つのブロックに分けられて構成される。そして、そのブロックの区切り部に対応して、投入口171が設置される。また、ブロックに対応して、排出口173が設置される。なお、第1実施形態の回転体110は、4つのブロックに分けられて構成されていた。
以降、本実施形態の解繊処理装置20Bの構成と動作について説明する。
解繊処理装置20Bの構成について説明する。
本実施形態の解繊処理装置20Bでは、ハウジング370が、回転体110を構成する回転軸118を中心として、中継部材360を設置することで、軸方向に沿って3つに分割される。
解繊処理装置20Bの構成について説明する。
本実施形態の解繊処理装置20Bでは、ハウジング370が、回転体110を構成する回転軸118を中心として、中継部材360を設置することで、軸方向に沿って3つに分割される。
中継部材360は、基部カバー190側から第1中継部材360A、第2中継部材360Bの2つで構成される。中継部材360は、円環状の本体部361を備えている。本体部361はハウジング370の外形と同一の外形に形成される。本体部361には、軸方向に突出する円環状の挿入部361aが形成される。また、本体部361の中央部には、挿通孔361bが形成されると共に、回転軸118が挿通され、回転軸118を回転可能に軸支する。なお、分割されたハウジング370のそれぞれの端部に、挿入部361aが挿入されることで、各中継部材360が各ハウジング370に固定される。
ここで、3つに分割されるハウジング370に対して、基部カバー190側から第1ハウジング370A、第2ハウジング370B、第3ハウジング370Cとする。この場合、第1ハウジング370Aの一方の端部には第1実施形態と同様の基部カバー190が設置される。また、第1ハウジング370Aの他方の端部には第1中継部材360Aが設置される。また、第2ハウジング370Bの一方の端部には第1中継部材360Aが設置され、他方の端部には第2中継部材360Bが設置される。そして、第3ハウジング370Cの一方の端部には第2中継部材360Bが設置され、他方の端部には、第1実施形態と同様の端部カバー180が設置される。
図8〜図10に示すように、本実施形態の固定部材320は、基部カバー190と第1中継部材360Aとの間、第1中継部材360Aと第2中継部材360Bとの間、第2中継部材360Bと端部カバー180との間に挟まれる形態で構成される。固定部材320は、投入口171側から導入部材130、固定刃部330、スクリーン140の順に構成される。
本実施形態の導入部材130は、第1実施形態では4つで構成されたのに対し、3つで構成される。なお、導入部材130の仕様は第1実施形態と略同様となる。本実施形態の導入部材130に対し、基部カバー190側から、第1導入部材130A、第2導入部材130B、第3導入部材130Cとする。
図11、図12に示すように、固定刃部330は、複数の固定プレート331が積層されて構成される。各固定プレート331は、板状の部材である。固定プレート331は、軸方向から見た場合、円環状の本体部331aを有する。回転体110に対向する本体部331aの内周面には、径方向に、山状に突出する固定刃としての解繊外刃332が形成される。解繊外刃332は周方向に等間隔に形成される。解繊外刃332は、周方向に凹凸形状を構成する。なお、固定プレート331は、例えば、冷間圧延鋼板、鋼帯等をプレスによって打抜いて形成することができる。
固定プレート331において、軸中心210から各解繊外刃332の頂部332aまでの距離となる内径をR1とする。また、軸中心210から各解繊外刃332の谷部332bまでの距離となる内径をR2とする。解繊外刃332の頂部332aと谷部332bとの凹凸差は、内径R2と内径R1との差となる。
固定プレート331には、厚み方向に貫通する固定孔331bが一対設けられる。固定孔331bには、軸方向に延びるボルト365(図11参照)が挿通される。また、ボルト365は、3つに分けられるハウジング370に対応して、基部カバー190の挿入部190b、第1中継部材360Aの挿入部361a、第2中継部材360Bの挿入部361aに、それぞれ固定される。
固定プレート331は、ボルト365が挿通されることで周方向の位置決めがされる。複数の固定プレート331がボルト365に位置決めされて積層されることで、固定刃部330が構成される。本実施形態では、積層される解繊外刃332の刃の位置は一致しており、頂部332aおよび谷部332bが軸方向に筋状に延びる。なお、固定刃部330は、回転体110に対向する面に固定刃としての解繊外刃332を備える形態となる。
本実施形態のスクリーン140は、第1実施形態では4つで構成されたのに対し、3つで構成される。なお、スクリーン140は、円筒状のパンチングメタル部材141で構成される。スクリーン140は、回転体110の回転方向の全周に配置された構成を有する。具体的には、スクリーン140が回転方向の一周(一周全体)にわたって設けられている。スクリーン140の仕様は第1実施形態と同様となる。本実施形態のスクリーン140に対し、基部カバー190側から、第1スクリーン140A、第2スクリーン140B、第3スクリーン140Cとする。
本実施形態の回転体110は、3つのブロックとしての回転体110に分けられて構成される。なお、回転体110の仕様は第1実施形態と略同様となる。本実施形態の回転体110の3つのブロックに対し、基部カバー190側から、第1回転体110A、第2回転体110B、第3回転体110Cとする。
従って、第1固定刃部330Aと第1スクリーン140Aには第1回転体110Aが対応する。第2固定刃部330Bと第2スクリーン140Bには第2回転体110Bが対応する。第3固定刃部330Cと第3スクリーン140Cには第3回転体110Cが対応する。
回転体110の区切り部とは、回転刃(解繊内刃113)が回転軸118の延在方向に不連続となっている部分をいい、本実施形態では、導入部材130の部分で不連続となる。従って、本実施形態では、区切り部は導入部材130が対応する。しかし、第1実施形態と異なるのは、中継部材360を設置することで、導入部材130に導入された原料MAが隣接する固定部材320に導入されないことである。従って、本実施形態では、3つに分けられた回転体110(解繊内刃113)に対応して3つの排出口173が備えられる。
固定部材320としての各固定刃部330は、回転体110の周囲にそれぞれギャップG2を空けて、各回転体110の周囲を覆うように同心状に配置される。詳細には、ギャップG2は、固定刃部330の解繊外刃332の頂部332aと、回転体110の解繊内刃113との径方向のギャップとなる。
ここで、軸中心210とスクリーン140の内周面までの距離となる内径をR11(図9参照)とする。この場合、内径R11は、解繊外刃332の谷部332bの内径をR2(図12参照)よりも大きく形成される。
各投入口171は、3つのブロックとして分けられた回転体110の区切り部に対応した位置に備えられている。また、各投入口171は、各ハウジング370の外周部の収容壁部371に構成される。具体的には、本実施形態では、第1実施形態と同様に、第1回転体110Aの区切り部としての第1導入部材130Aの領域に第1投入口171Aが備えられる。同様に、第2回転体110Bの区切り部としての第2導入部材130Bの領域に第2投入口171Bが備えられる。また、同様に、第3回転体110Cの区切り部としての第3導入部材130Cの領域に第3投入口171Cが備えられる。なお、投入口171の仕様は第1実施形態と同様となる。そして、各投入口171には、投入配管172が第1実施形態と同様に接続される。
なお、本実施形態では、3つのブロックに分けられた回転体110に対応して、それぞれ排出口173となる第1排出口173A、第2排出口173B、第3排出口173Cが、各ハウジング370の外周部の収容壁部371に構成される。なお、排出口173は、第1実施形態と同様に、スクリーン140に対向して設置され、仕様も第1実施形態と同様となる。そして、各排出口173には、出口配管174が第1実施形態と同様に接続される。
また、第1スクリーン140Aのパンチングメタル部材141の径方向外側には、基部カバー190と第1固定刃部330Aとで挟まれた部分に、円筒状のスペース221(ここでは、第1スペース221A)が形成される。同様にして、第2スクリーン140Bのパンチングメタル部材141の径方向外側には、第1中継部材360Aと第2固定刃部330Bとで挟まれた部分に、第2スペース221Bが形成される。また、同様に、第3スクリーン140Cのパンチングメタル部材141の径方向外側には、第2中継部材360Bと第3固定刃部330Cとで挟まれた部分に、第3スペース221Cが形成される。第1スペース221A〜第3スペース221Cは、それぞれのパンチングメタル部材141の開口孔141aを介して、パンチングメタル部材141の径方向内側の空間にそれぞれ連通する。
また、円筒状の各スペース221によって、スクリーン140に対して回転体110と反対側に、各排出口173と連通する排出経路222が形成される。具体的には、第1スペース221Aによって第1排出口173Aと連通する第1排出経路222Aが形成される。第2スペース221Bによって第2排出口173Bと連通する第2排出経路222Bが形成される。第3スペース221Cによって第3排出口173Cと連通する第3排出経路222Cが形成される。
解繊処理装置20Bの動作について説明する。
解繊処理装置20Bは、回転軸118を回転させることで、回転体110を回転させる。そして、導入部材130から導入された原料MAを、気流によって回転体110と固定刃部330との間のギャップG2、および回転体110とスクリーン140との間のギャップG1に導くことで、原料MAを乾式解繊処理する。なお、気流は、回転体110の回転により発生する。
解繊処理装置20Bは、回転軸118を回転させることで、回転体110を回転させる。そして、導入部材130から導入された原料MAを、気流によって回転体110と固定刃部330との間のギャップG2、および回転体110とスクリーン140との間のギャップG1に導くことで、原料MAを乾式解繊処理する。なお、気流は、回転体110の回転により発生する。
図9、図10に示すように、本実施形態では、原料MAは、第1実施形態と同様に、1つではなく、3つの投入配管172(投入口171)を介し、分散されて投入され、連通する各材料導入部133に導入される。本実施形態の導入部材130に形成される材料導入部133においても、第1実施形態と同様に、材料導入部133の内径D1は、回転軸118を中心に回転する解繊内刃113の外径D2よりも小さく構成されている。
以降では、第1投入配管172Aに原料MAが投入されて、第1出口配管174Aから解繊された原料MAとなる解繊物を導出するまでの動作を説明する。
第1投入配管172Aを介して第1投入口171Aから投入された原料MAは、第1導入部材130Aの導入口部132および材料導入部133を介して、第1固定刃部330Aの内部に導入される。第1固定刃部330Aの内部に導入された原料MAは、第1回転体110Aの回転による遠心力で、第1回転体110Aの解繊内刃113と第1固定刃部330Aの解繊外刃332とのギャップG2側に送られる。ギャップG2に送られた原料MAは、第1回転体110Aの遠心力を受けるなどして飛行し、解繊外刃332に衝突して解きほぐされて解繊される。
第1投入配管172Aを介して第1投入口171Aから投入された原料MAは、第1導入部材130Aの導入口部132および材料導入部133を介して、第1固定刃部330Aの内部に導入される。第1固定刃部330Aの内部に導入された原料MAは、第1回転体110Aの回転による遠心力で、第1回転体110Aの解繊内刃113と第1固定刃部330Aの解繊外刃332とのギャップG2側に送られる。ギャップG2に送られた原料MAは、第1回転体110Aの遠心力を受けるなどして飛行し、解繊外刃332に衝突して解きほぐされて解繊される。
第1スクリーン140Aに衝突して解繊され、繊維長がパンチングメタル部材141に形成される開口孔141a以下の長さの範囲となった解繊物は、第1回転体110Aから受ける遠心力や気流によって、開口孔141aを介して第1スクリーン140Aの内部から導出される。第1スクリーン140Aから導出された解繊物は、第1排出経路222Aを介して第1排出口173Aから第1出口配管174Aを介して排出され、解繊処理装置20Bの外に導出される。
なお、第2投入配管172B、第3投入配管172Cから原料MAが投入されて、第2出口配管174B、第3出口配管174Cから解繊された解繊物が導出される動作も、上述した動作と同様となるため、説明を省略する。
本実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
本実施形態の解繊処理装置20Bは、原料MAが投入される投入口171と、回転軸118から離間する方向に突出し、回転軸118の延在方向に3つ備えられた解繊内刃113を有する回転体110と、回転体110を覆う固定部材320とを有している。また、投入された原料MAを解繊内刃113により解繊した解繊物を排出する排出口173を有している。そして、投入口171は、回転軸118の延在方向に3つの投入口171となる第1投入口171A、第2投入口171B、第3投入口171Cを備えている。
従来は、1つの投入口に多くの原料が投入された場合、原料の密度が上昇することで、回転刃(解繊内刃)の投入口側の領域では、回転刃と原料との摩擦による温度上昇や回転刃の摩耗などが発生していた。
しかし、本実施形態では、投入口171が回転軸118の延在方向に3つ備えられることで、多くの原料MAが投入された場合、3つの投入口171に分散して投入することができるため、解繊内刃113の投入口171側の領域において、解繊内刃113と原料MAとの摩擦による温度上昇や解繊内刃113の摩耗などを抑制することができる。また、原料MAは3つの投入口171に分散して投入することで、解繊内刃113と原料MAとの摩擦を抑制することができるため、エネルギーロスや消費電力上昇を抑えることができる。また、3つの投入口171に分散して投入された原料MAは、回転軸118の延在方向に3つ備えられ、回転軸118から離間する方向に突出する複数の解繊内刃113を有する回転体110と、回転体110を覆う固定部材320とにより、それぞれ解繊され、解繊された解繊物は3つの排出口173から排出される。従って、解繊効率を向上させる解繊処理装置20Bを実現することができる。
従来は、1つの投入口に多くの原料が投入された場合、原料の密度が上昇することで、回転刃(解繊内刃)の投入口側の領域では、回転刃と原料との摩擦による温度上昇や回転刃の摩耗などが発生していた。
しかし、本実施形態では、投入口171が回転軸118の延在方向に3つ備えられることで、多くの原料MAが投入された場合、3つの投入口171に分散して投入することができるため、解繊内刃113の投入口171側の領域において、解繊内刃113と原料MAとの摩擦による温度上昇や解繊内刃113の摩耗などを抑制することができる。また、原料MAは3つの投入口171に分散して投入することで、解繊内刃113と原料MAとの摩擦を抑制することができるため、エネルギーロスや消費電力上昇を抑えることができる。また、3つの投入口171に分散して投入された原料MAは、回転軸118の延在方向に3つ備えられ、回転軸118から離間する方向に突出する複数の解繊内刃113を有する回転体110と、回転体110を覆う固定部材320とにより、それぞれ解繊され、解繊された解繊物は3つの排出口173から排出される。従って、解繊効率を向上させる解繊処理装置20Bを実現することができる。
本実施形態の解繊処理装置20Bでは、回転体110は、3つのブロックに分けられた回転体110(第1回転体110A〜第3回転体110C)として構成されている。そして、各投入口171(第1投入口171A〜第3投入口171C)は、3つのブロックに分けられた回転体110の区切り部に対応した位置に備えられている。
この構成により、ブロック毎に分けられた回転体110により、原料MAを効率よく解繊することができる。
この構成により、ブロック毎に分けられた回転体110により、原料MAを効率よく解繊することができる。
本実施形態の解繊処理装置20Bにおいて、固定部材320には、各投入口171(第1投入口171A〜第3投入口171C)に対応して導入部材130に形成される材料導入部133が設けられている。そして、材料導入部133の内径D1は、回転軸118を中心に回転する解繊内刃113の外径D2よりも小さく構成されている。
この構成により、回転体110が回転した場合、回転による遠心力で気流が発生するが、材料導入部133の内径D1が、回転軸118を中心に回転する解繊内刃113の外径D2よりも小さく構成されることで、原料MAは固定刃部330の方向に導入され、原料MAが材料導入部133に戻ってくることを抑制することができる。また、回転体110の回転による気流が、材料導入部133側に流れることを抑制し、固定刃部330側に流れるようにすることができるため、原料MAを効率良く回転体110と固定刃部330との間に導入することができる。
この構成により、回転体110が回転した場合、回転による遠心力で気流が発生するが、材料導入部133の内径D1が、回転軸118を中心に回転する解繊内刃113の外径D2よりも小さく構成されることで、原料MAは固定刃部330の方向に導入され、原料MAが材料導入部133に戻ってくることを抑制することができる。また、回転体110の回転による気流が、材料導入部133側に流れることを抑制し、固定刃部330側に流れるようにすることができるため、原料MAを効率良く回転体110と固定刃部330との間に導入することができる。
本実施形態の解繊処理装置20Bでは、3つのブロックに分けられた回転体110に対応して、それぞれ排出口173(第1排出口173A〜第3排出口173C)が備えられている。
この構成により、各回転体110で解繊された解繊物をそれぞれの排出口173から効率よく排出することができる。
この構成により、各回転体110で解繊された解繊物をそれぞれの排出口173から効率よく排出することができる。
本実施形態の解繊処理装置20Bにおいて、固定部材320には、複数の開口孔141aを有するスクリーン140が備えられている。そして、各スクリーン140(第1スクリーン140A〜第3スクリーン140C)を介して各排出口173(第1排出口173A〜第3排出口173C)に向けて解繊物が排出される各排出経路222(第1排出経路222A〜第3排出経路222C)が設けられている。
この構成により、回転体110の解繊内刃113とスクリーン140とにより解繊された解繊物は、開口孔141aを介し、排出経路222を経由して排出口173から排出される。これにより効率的に解繊物を分級して排出することができる。
この構成により、回転体110の解繊内刃113とスクリーン140とにより解繊された解繊物は、開口孔141aを介し、排出経路222を経由して排出口173から排出される。これにより効率的に解繊物を分級して排出することができる。
本実施形態の解繊処理装置20Bにおいて、スクリーン140は、回転体110の回転方向の一周にわたって設けられている。
固定部材320を構成するスクリーン140は、回転体110の回転方向の一周にわたって円筒状に配置され、内面の凹凸が抑制されることで、回転体110の回転による圧力変動が周方向全体で小さくなる。そのため、解繊物の排出におけるムラや騒音を防ぐことができる。従って、解繊処理装置20Bにおける分級効率の向上および静粛性の向上を実現することができる。
固定部材320を構成するスクリーン140は、回転体110の回転方向の一周にわたって円筒状に配置され、内面の凹凸が抑制されることで、回転体110の回転による圧力変動が周方向全体で小さくなる。そのため、解繊物の排出におけるムラや騒音を防ぐことができる。従って、解繊処理装置20Bにおける分級効率の向上および静粛性の向上を実現することができる。
本実施形態の解繊処理装置20Bにおいて、固定部材320には、回転体110に対向する面に固定刃としての解繊外刃332を有する固定刃部330が備えられている。
この構成により、固定刃部330の解繊外刃332と回転体110の解繊内刃113とで、原料MAの解繊を効率的に促進することができる。また、固定刃部330で解繊した解繊物を、排出口173側となるスクリーン140に導入することで、解繊効率が向上する。
この構成により、固定刃部330の解繊外刃332と回転体110の解繊内刃113とで、原料MAの解繊を効率的に促進することができる。また、固定刃部330で解繊した解繊物を、排出口173側となるスクリーン140に導入することで、解繊効率が向上する。
4.第4実施形態
次に、本発明の第4実施形態について説明する。なお、前述の第3実施形態と同様な構成部には同一符号を付してその説明を省略する。
次に、本発明の第4実施形態について説明する。なお、前述の第3実施形態と同様な構成部には同一符号を付してその説明を省略する。
図13は、第4実施形態に係る解繊処理装置20Cを軸中心210と出口配管174の中心軸174aとを通る平面で切断した断面図である。図13では、端部カバー180が第1実施形態と同様の構成であるため符号を省略している。図14は、解繊処理装置20Cを軸中心210に直交して出口配管174の中心軸174aを通る平面で切断した断面図である。
そして、図13、図14に示す気体導入口471、気体導入管472、ブロワー473は、第1回転体110Aに対応した、第1気体導入口471A、第1気体導入管472A、第1ブロワー473Aを示している。なお、本実施形態の気体導入口471、気体導入管472、ブロワー473は、第1回転体110Aに対応するのみではなく、図13、図14では図示は省略しているが、第2回転体110B、第3回転体110Cのそれぞれに対応して設置されている。
具体的には、第2回転体110Bに対応して、第2気体導入口471B、第2気体導入管472B、第2ブロワー473Bが設置されている。同様に、第3回転体110Cに対応して、第3気体導入口471C、第3気体導入管472C、第3ブロワー473Cが設置されている。
なお、各気体導入口471、各気体導入管472、各ブロワー473は、それぞれ同様に構成されている。従って、以降では、第1回転体110Aに対応する第1気体導入口471A、第1気体導入管472A、第1ブロワー473Aを取り上げて説明する。
本実施形態の解繊処理装置20Cは、図13、図14に示すように、第3実施形態のハウジング370に代えてハウジング470を有する。本実施形態において、第3実施形態と異なる構成は、ハウジング470の収容壁部371に、第1排出口173Aとは別に、ハウジング470の内外を連通する第1気体導入口471Aが形成されることである。他の構成は、第3実施形態と同様に構成される。本実施形態では、第1気体導入口471Aは、第1排出口173Aの上側に設けられている。
第1気体導入口471Aについて説明する。
第1気体導入口471Aは、解繊処理装置20Cに気体を導入する。本実施形態では、第1気体導入口471Aは、第1スクリーン140Aに対して、第1排出口173Aと反対側に配置されている。第1気体導入口471Aは、第1スクリーン140Aに対向する位置に開口する。第1気体導入口471Aは、第1スクリーン140Aに向けて気体を導入する。第1気体導入口471Aは、第1排出経路222Aに連通する。
第1気体導入口471Aは、解繊処理装置20Cに気体を導入する。本実施形態では、第1気体導入口471Aは、第1スクリーン140Aに対して、第1排出口173Aと反対側に配置されている。第1気体導入口471Aは、第1スクリーン140Aに対向する位置に開口する。第1気体導入口471Aは、第1スクリーン140Aに向けて気体を導入する。第1気体導入口471Aは、第1排出経路222Aに連通する。
第1気体導入口471Aの直径は、第1排出口173Aの直径と同様に形成される。第1気体導入口471Aには、第1気体導入管472Aが接続される。第1気体導入管472Aには、第1気体導入口471Aに気体を送る送風装置としての第1ブロワー473Aが接続されている。第1ブロワー473Aは、第1気体導入管472Aおよび第1気体導入口471Aを介して第1排出経路222Aに気体を導入する。
解繊処理装置20Cの動作について説明する。
本実施形態の解繊処理装置20Cでは、第3実施形態と同様に、解繊物を解繊および分級して取り出す各スクリーン140が設けられる。また、第1排出経路222Aに第1気体導入口471Aが連通しており、第1気体導入口471Aには、第1ブロワー473Aが接続されている。このため、第1排出経路222Aには、第1気体導入口471Aから第1排出口173Aに向かう気流を付与し、第1排出経路222Aに導出された解繊物を第1ブロワー473Aによる気流によって導出させる。また、第1ブロワー473Aが、第1排出経路222Aとは異なる位置に配置されており、第1ブロワー473Aが気流に対して上流側となる。このため、解繊物が第1ブロワー473Aに流入することがない。
本実施形態の解繊処理装置20Cでは、第3実施形態と同様に、解繊物を解繊および分級して取り出す各スクリーン140が設けられる。また、第1排出経路222Aに第1気体導入口471Aが連通しており、第1気体導入口471Aには、第1ブロワー473Aが接続されている。このため、第1排出経路222Aには、第1気体導入口471Aから第1排出口173Aに向かう気流を付与し、第1排出経路222Aに導出された解繊物を第1ブロワー473Aによる気流によって導出させる。また、第1ブロワー473Aが、第1排出経路222Aとは異なる位置に配置されており、第1ブロワー473Aが気流に対して上流側となる。このため、解繊物が第1ブロワー473Aに流入することがない。
本実施形態によれば、第3実施形態での効果に加えて以下の効果を奏することができる。
本実施形態の解繊処理装置20Cは、第1スクリーン140Aに向けて気体を導入する第1気体導入口471Aが設けられている。
この構成により、第1気体導入口471Aから第1スクリーン140Aに向けて気体を導入することができ、第1排出経路222Aに解繊物を導出する気流が付与されるため、第1スクリーン140Aから解繊および分級される解繊物を効率良く排出することができる。
なお、これは、第2回転体110B、第3回転体110Cに対応させて、それぞれに設けた第2気体導入口471B、第3気体導入口471Cに対しても同様の効果を奏することができる。
この構成により、第1気体導入口471Aから第1スクリーン140Aに向けて気体を導入することができ、第1排出経路222Aに解繊物を導出する気流が付与されるため、第1スクリーン140Aから解繊および分級される解繊物を効率良く排出することができる。
なお、これは、第2回転体110B、第3回転体110Cに対応させて、それぞれに設けた第2気体導入口471B、第3気体導入口471Cに対しても同様の効果を奏することができる。
上記、解繊処理装置20Cにおいて、第1気体導入口471Aは、第1スクリーン140Aに対して第1排出口173Aと反対側に配置されている。
この構成により、更に効率的に、第1排出経路222Aに解繊物を排出する気流を付与することができ、解繊物を効率的に排出することができる。
なお、これは、第2回転体110B、第3回転体110Cに対応させて、それぞれに設けた第2気体導入口471B、第3気体導入口471Cに対しても同様の効果を奏することができる。
この構成により、更に効率的に、第1排出経路222Aに解繊物を排出する気流を付与することができ、解繊物を効率的に排出することができる。
なお、これは、第2回転体110B、第3回転体110Cに対応させて、それぞれに設けた第2気体導入口471B、第3気体導入口471Cに対しても同様の効果を奏することができる。
上記、解繊処理装置20Cは、第1気体導入口471Aを介して気体を導入させる送風装置としての第1ブロワー473Aが用いられている。
この構成により、第1気体導入口471Aの上流側に第1ブロワー473Aを設けることで、速やかに第1排出経路222Aを介して第1排出口173Aへ解繊物を排出することができる。
なお、これは、第2回転体110B、第3回転体110Cに対応させて、それぞれに設けた第2気体導入口471B、第3気体導入口471Cに対しても同様の効果を奏することができる。
この構成により、第1気体導入口471Aの上流側に第1ブロワー473Aを設けることで、速やかに第1排出経路222Aを介して第1排出口173Aへ解繊物を排出することができる。
なお、これは、第2回転体110B、第3回転体110Cに対応させて、それぞれに設けた第2気体導入口471B、第3気体導入口471Cに対しても同様の効果を奏することができる。
5.第5実施形態
次に、本発明の第5実施形態について説明する。なお、前述の第1実施形態と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。
次に、本発明の第5実施形態について説明する。なお、前述の第1実施形態と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。
図15は、第5実施形態に係るシート製造装置100の構成を示す模式図である。シート製造装置100は、繊維を含む原料MAを繊維化して、新しいシートSに再生する再生処理を実行する。シート製造装置100は、繊維処理装置の一例である。
シート製造装置100は、収容供給部10、粗砕部12、解繊部20D、第1ウェブ形成部45、混合部50、堆積部60、第2ウェブ形成部70、搬送部79、シート形成部80、及び、切断部90を備える。
シート製造装置100の解繊部20Dは、第1実施形態の解繊処理装置20で構成される。第1ウェブ形成部45、混合部50、堆積部60、第2ウェブ形成部70、搬送部79、シート形成部80、および、切断部90のそれぞれは、解繊処理装置20で解繊された解繊物を処理する処理部30の一例である。
収容供給部10は、原料MAを収容し、粗砕部12に原料MAを連続的に投入する自動投入装置である。原料MAは、繊維を含むものであればよく、例えば、古紙、廃棄紙、パルプシートである。
粗砕部12は、収容供給部10によって供給された原料MAを裁断する粗砕刃14を備え、原料MAを粗砕刃14により空気中で裁断して、数cm角の細片にする。粗砕部12は、例えばシュレッダーを用いることができる。粗砕部12で裁断された原料MAは、ホッパー9により集められて、管2を介して解繊部20Dの3つの投入口171となる第1投入口171A、第2投入口171B、第3投入口171C(図3参照)に搬送される。
粗砕部12から解繊部20Dには、気流により粗砕片が搬送される。解繊部20Dでは、第1実施形態では、原料MAとしている粗砕片が、3つの投入口171から投入され、回転体110と固定部材120との間で粗砕片が解繊される。解繊部20Dで解繊された粗砕片、すなわち、解繊物は、第1実施形態で説明した通り、解繊および分級される。解繊および分級された解繊物は、4つの排出口173となる第1排出口173A、第2排出口173B、第3排出口173C、第4排出口173D(図3参照)を介して導出される。
第1選別物として解繊物は、気流により、解繊部20Dから、4つの出口配管174(図3参照)に接続された管3を介して第1ウェブ形成部45に搬送される。解繊された粗砕片、すなわち、解繊物は、4つの排出口173を通じて導出される。解繊物は、気流により、解繊部20Dから4つの出口配管174(図3参照)に接続された管3を介して、第1ウェブ形成部45に移送される。第1ウェブ形成部45に移送された解繊物は、第1ウェブ形成部45に向けて下降する。
第1ウェブ形成部45は、メッシュベルト46と張架ローラー47と吸引部48とを備える。メッシュベルト46は、無端形状の金属製ベルトであり、複数の張架ローラー47に架け渡される。メッシュベルト46は、張架ローラー47により構成される軌道を周回する。メッシュベルト46の軌道の一部は平坦面を構成する。吸引部48はサクション機構に相当する。
メッシュベルト46には多数の開口が形成される。第1ウェブ形成部45に向けて下降する解繊物のうち、メッシュベルト46の開口より大きい成分がメッシュベルト46に堆積する。そして、解繊物のうち、メッシュベルト46の開口より小さい成分は、開口を通過する。なお、大きい成分とは、シート製造に有用な解繊物であり、繊維長が適正な範囲となる繊維物である。また、小さい成分とは、シート製造に不用な填料、紙粉、短い繊維長の繊維物などの解繊物である。
吸引部48は、メッシュベルト46の平坦面の下方に、ブロワー(図示省略)を備えて空気を吸引する。吸引部48が吸引する気流は、メッシュベルト46の平坦面の上方から降下する解繊物を、メッシュベルト46に引き寄せることで、堆積を促進する効果がある。なお、吸引部48により吸引され、メッシュベルト46の開口を通過したシート製造に不用な解繊物は、気流により、管4を介して紛体収容ボックス40に移送される。
メッシュベルト46に堆積した成分はウェブ形状となり、第1ウェブW1を構成する。メッシュベルト46、張架ローラー47および吸引部48の基本的な構成は、後述する第2ウェブ形成部70のメッシュベルト72、張架ローラー74およびサクション機構76と同様である。
第1ウェブW1は、メッシュベルト46の移動に伴い回転体49に搬送される。回転体49は、モーター等の不図示の駆動部に連結された基部49aと、基部49aから突出する突部49bを備え、基部49aが方向Dに回転することで、突部49bが基部49aを中心として回転する。
回転体49は、メッシュベルト46の軌道のうち平坦部分の端部に位置する。この端部ではメッシュベルト46の軌道が下方に屈曲しているため、メッシュベルト46が搬送する第1ウェブW1は、メッシュベルト46から突出して、回転体49に接触する。第1ウェブW1は、突部49bが第1ウェブW1に衝突することによって解きほぐされ、小さい繊維の塊となる。この塊は、回転体49の下方に位置する管7を通り、混合部50に搬送される。
混合部50は、回転体49により解きほぐされた塊と、添加物とを混合する。混合部50は、添加物を供給する添加物供給部52と、塊と添加物とを搬送する管54と、混合ブロワー56と、を有する。
添加物供給部52は、添加物カートリッジ52a内部の微粉または微粒子からなる添加物を管54に供給する。
添加物供給部52から供給される添加物は、複数の繊維を結着させるための樹脂、すなわち、結着剤を含む。添加物に含まれる樹脂は、シート形成部80を通過する際に溶融して、複数の繊維を結着させる。
混合ブロワー56は、管7と、堆積部60とを繋ぐ管54に気流を発生させる。また、管7から管54に搬送される解繊物(塊)と、添加物供給部52により管54に供給される添加物とは、混合ブロワー56を通過する際に混合される。
堆積部60は、混合物の繊維をほぐして、空気中で分散させながら第2ウェブ形成部70に降下させる。添加物供給部52から供給される添加物が繊維状である場合、これらの繊維も堆積部60で解きほぐされ、第2ウェブ形成部70に降下する。
堆積部60は、ドラム部61と、ドラム部61を収容するハウジング部63と、を有する。ドラム部61は、例えば円筒状の構造体であり、不図示のモーターの動力によって回転し、篩として機能する。
ドラム部61の下方には第2ウェブ形成部70が配置される。第2ウェブ形成部70は、例えば、メッシュベルト72と張架ローラー74とサクション機構76とを有する。
メッシュベルト72の上方に位置するドラム部61から降下する混合物のうち、メッシュベルト72の開口より大きい成分がメッシュベルト72に堆積する。メッシュベルト72に堆積した成分はウェブ形状となり、第2ウェブW2を構成する。
メッシュベルト72の搬送経路において、堆積部60の下流側には、調湿部78が設けられる。調湿部78は、水をミスト状にしてメッシュベルト72に向けて供給するミスト式加湿器である。調湿部78は、例えば、水を貯留するタンク(図示省略)や、水をミスト状にする超音波振動子(図示省略)を備える。調湿部78が供給するミストにより、第2ウェブW2の含有水分量が調整されるので、静電気によるメッシュベルト72への繊維の吸着等を抑制する効果が期待できる。
第2ウェブW2は、搬送部79によって、メッシュベルト72から剥がされて、シート形成部80へと搬送される。搬送部79は、例えば、メッシュベルト79aとローラー79bとサクション機構79cとを有する。サクション機構79cは、ブロワー(図示省略)を備え、ブロワーの吸引力によってメッシュベルト79aを介して上向きの気流を発生させる。
この気流により、第2ウェブW2は、第2ウェブ形成部70のメッシュベルト72から離れて、搬送部79のメッシュベルト79aに吸着される。メッシュベルト79aは、ローラー79bの回転により移動され、第2ウェブW2をシート形成部80に搬送する。メッシュベルト79aは、メッシュベルト72と同様に、開口を有する無端形状の金属製ベルトで構成できる。
シート形成部80は、第2ウェブW2に対して熱を加えることで、第2ウェブW2に含まれる第1選別物由来の繊維を、添加物に含まれる樹脂により結着させる。
シート形成部80は、第2ウェブW2を加圧する加圧部82、および、加圧部82により加圧された第2ウェブW2を加熱する加熱部84を備える。加圧部82は、一対のカレンダーローラー85によって第2ウェブW2を所定のニップ圧で加圧して、加熱部84に向けて搬送する。加熱部84は、一対の加熱ローラー86で高密度化された第2ウェブW2を挟んで熱を与え、切断部90に搬送する。第2ウェブW2は、加熱部84において、第2ウェブW2に含まれる樹脂のガラス転移点より高温に加熱され、シートSとなる。
切断部90は、シート形成部80で成形されたシートSを切断する。切断部90は、図中符号Fで示すシートSの搬送方向と交差する方向にシートSを切断する第1切断部92と、搬送方向Fに平行な方向にシートSを切断する第2切断部94と、を有する。切断部90は、シートSの長さおよび幅を所定のサイズにカットして、単票のシートSを形成する。切断部90でカットされたシートSは、排出部96に収容される。
本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
本実施形態のシート製造装置100は、解繊処理装置20で構成される解繊部20Dと、解繊処理装置20で解繊された解繊物を処理する処理部30とを備えている。そして、処理部30は、第1ウェブ形成部45、混合部50、堆積部60、第2ウェブ形成部70、搬送部79、シート形成部80、および、切断部90を備えている。なお、シート製造装置100では、解繊部20Dとして、第1実施形態の解繊処理装置20を用いているため、3つの投入口171を備えている。
この構成において、多くの原料MAが投入された場合、3つの投入口171に分散して投入することができるため、解繊内刃113の投入口171側の領域において、温度上昇や解繊内刃113の摩耗などを抑制することで解繊効率を向上させることができる。また、原料MAは3つの投入口171に分散して投入することで、解繊内刃113と原料MAとの摩擦を抑制することができるため、エネルギーロスや消費電力上昇を抑えることができる。
従って、解繊効率を向上させ、消費電力上昇を抑えることができる解繊部20Dを備えることで、シート製造装置100のシート製造における効率化を図ることができると共に、シート製造装置100の省電力化を図ることができる。
この構成において、多くの原料MAが投入された場合、3つの投入口171に分散して投入することができるため、解繊内刃113の投入口171側の領域において、温度上昇や解繊内刃113の摩耗などを抑制することで解繊効率を向上させることができる。また、原料MAは3つの投入口171に分散して投入することで、解繊内刃113と原料MAとの摩擦を抑制することができるため、エネルギーロスや消費電力上昇を抑えることができる。
従って、解繊効率を向上させ、消費電力上昇を抑えることができる解繊部20Dを備えることで、シート製造装置100のシート製造における効率化を図ることができると共に、シート製造装置100の省電力化を図ることができる。
また、従来は、解繊処理装置において、解繊部の次工程として、解繊された解繊物を繊維のサイズによって選別する選別部を用いていた。また、選別部は、篩などで形成されるドラム部や、ドラム部を収容するハウジング部などで構成されていた。これに対し、本実施形態のシート製造装置100によれば、解繊処理装置20で構成される解繊部20Dを用いることで、解繊物を分級する機能を有するため、選別部の構成を省略することができ、シート製造装置100の小型化を図ることができる。
6.変形例1
第1実施形態から第4実施形態の解繊処理装置20,20A〜20Cでは、回転体110の区切り部とは、回転刃(解繊内刃113)が回転軸118の延在方向に不連続となっている部分をいい、導入部材130の部分で不連続となる。そのため、区切り部は導入部材130が対応していた。しかし、これには限られず、例えば、積層された固定プレートで構成される回転刃の配列ピッチが異なっているなどの、構成の違いの部分(構成の特徴が変わっている部分)を区切り部としてもよい。
第1実施形態から第4実施形態の解繊処理装置20,20A〜20Cでは、回転体110の区切り部とは、回転刃(解繊内刃113)が回転軸118の延在方向に不連続となっている部分をいい、導入部材130の部分で不連続となる。そのため、区切り部は導入部材130が対応していた。しかし、これには限られず、例えば、積層された固定プレートで構成される回転刃の配列ピッチが異なっているなどの、構成の違いの部分(構成の特徴が変わっている部分)を区切り部としてもよい。
7.変形例2
第1、第2実施形態では、投入口171から投入された原料MAは、隣接する両側のスクリーン140に導入される。しかし、これには限定されず、仕切り板を設けて片側のスクリーン140に導入させる構成でもよい。
第1、第2実施形態では、投入口171から投入された原料MAは、隣接する両側のスクリーン140に導入される。しかし、これには限定されず、仕切り板を設けて片側のスクリーン140に導入させる構成でもよい。
8.変形例3
第5実施形態のシート製造装置100は、解繊部20Dとして第1実施形態の解繊処理装置20を用いている。しかし、これには限られず、解繊部20Dとして、第2実施形態から第4実施形態の解繊処理装置20A,20B,20Cを用いることでもよい。
第5実施形態のシート製造装置100は、解繊部20Dとして第1実施形態の解繊処理装置20を用いている。しかし、これには限られず、解繊部20Dとして、第2実施形態から第4実施形態の解繊処理装置20A,20B,20Cを用いることでもよい。
以下に、上記実施形態および変形例から導き出される内容を記載する。
解繊処理装置は、原料が投入される投入口と、回転軸から離間する方向に突出し、前記回転軸の延在方向に複数備えられた回転刃を有する回転体と、前記回転体を覆う固定部材と、投入された前記原料を前記回転刃により解繊した解繊物を排出する排出口と、を有し、前記投入口は、前記回転軸の延在方向に複数備えられることを特徴とする。
この構成によれば、従来は、1つの投入口に多くの原料が投入された場合、原料の密度が上昇することで、回転刃の投入口側の領域では、回転刃と原料との摩擦による温度上昇や回転刃の摩耗などが発生していた。
しかし、投入口が回転軸の延在方向に複数備えられることで、多くの原料が投入された場合、複数の投入口に分散して投入することができるため、回転刃の投入口側の領域において、回転刃と原料との摩擦による温度上昇や回転刃の摩耗などを抑制することができる。また、原料は複数の投入口に分散して投入することで、回転刃と原料との摩擦を抑制することができるため、エネルギーロスや消費電力上昇を抑えることができる。また、複数の投入口に分散して投入された原料は、回転軸の延在方向に複数備えられ、回転軸から離間する方向に突出する複数の回転刃を有する回転体と、回転体を覆う固定部材とにより、それぞれ解繊され、解繊された解繊物は複数の排出口から排出される。
以上の構成と動作により、解繊効率を向上させる解繊処理装置を実現することができる。
しかし、投入口が回転軸の延在方向に複数備えられることで、多くの原料が投入された場合、複数の投入口に分散して投入することができるため、回転刃の投入口側の領域において、回転刃と原料との摩擦による温度上昇や回転刃の摩耗などを抑制することができる。また、原料は複数の投入口に分散して投入することで、回転刃と原料との摩擦を抑制することができるため、エネルギーロスや消費電力上昇を抑えることができる。また、複数の投入口に分散して投入された原料は、回転軸の延在方向に複数備えられ、回転軸から離間する方向に突出する複数の回転刃を有する回転体と、回転体を覆う固定部材とにより、それぞれ解繊され、解繊された解繊物は複数の排出口から排出される。
以上の構成と動作により、解繊効率を向上させる解繊処理装置を実現することができる。
上記、解繊処理装置において、前記回転体は、複数のブロックに分けられて構成されており、前記複数の投入口は、前記複数のブロックの区切り部に対応した位置に備えられることが好ましい。
この構成によれば、ブロック毎に分けられた回転体により、原料を効率よく解繊することができる。
上記、解繊処理装置において、前記固定部材には、前記複数の投入口に対応して材料導入部が設けられ、前記材料導入部の内径は、前記回転軸を中心に回転する前記回転刃の外径よりも小さく構成されることが好ましい。
この構成によれば、回転体が回転した場合、回転による遠心力で気流が発生するが、材料導入部の内径が、回転軸を中心に回転する回転刃の外径よりも小さく構成されることで、原料は回転体を覆う固定部材の方向に導入され、原料が材料導入部に戻ってくることを抑制することができる。また、回転体の回転による気流が、材料導入部側に流れることを抑制し、回転体を覆う固定部材の方向に流れるようにすることができるため、原料を効率良く回転体と、回転体を覆う固定部材との間に導入することができる。
上記、解繊処理装置において、前記複数のブロックには、それぞれ前記排出口が備えられることが好ましい。
この構成によれば、各回転体で解繊された解繊物をそれぞれの排出口から効率よく排出することができる。
上記、解繊処理装置において、前記固定部材には、複数の開口孔を有するスクリーンが備えられ、前記スクリーンを介して前記各排出口に向けて前記解繊物が排出される排出経路が設けられることが好ましい。
この構成によれば、回転体の回転刃とスクリーンとにより解繊された解繊物は、開口孔を介し、排出経路を経由して排出口から排出される。これにより効率的に解繊物を分級して排出することができる。
上記、解繊処理装置において、前記スクリーンは、前記回転体の回転方向の一周にわたって設けられることが好ましい。
この構成によれば、固定部材を構成するスクリーンは、回転体の回転方向の一周にわたって設けられることで、円筒状に配置される。スクリーンの内面の凹凸が抑制され、回転体の回転による圧力変動が周方向全体で小さくなる。そのため、解繊物の排出におけるムラや騒音を防ぐことができる。従って、解繊処理装置における分級効率の向上および静粛性の向上を実現することができる。
上記、解繊処理装置において、前記スクリーンに向けて気体を導入する気体導入口が設けられることが好ましい。
この構成によれば、気体導入口からスクリーンに向けて気体を導入することができ、排出経路に解繊物を導出する気流が付与されるため、スクリーンから解繊および分級される解繊物を効率良く排出することができる。
上記、解繊処理装置において、前記気体導入口は、前記スクリーンに対して前記排出口と反対側に配置されることが好ましい。
この構成によれば、更に効率的に、排出経路に解繊物を排出する気流を付与することができ、解繊物を効率的に排出することができる。
上記、解繊処理装置において、前記気体導入口を介して前記気体を導入させる送風装置が用いられることが好ましい。
この構成によれば、気体導入口の上流側にブロワーを設けることで、速やかに排出経路を介して排出口へ解繊物を排出することができる。
上記、解繊処理装置において、前記固定部材には、前記回転体に対向する面に固定刃を有する固定刃部が備えられることが好ましい。
この構成によれば、固定刃部の固定刃と回転体の回転刃とで、原料の解繊を効率的に促進することができる。
繊維処理装置は、上述したいずれか一項に記載の解繊処理装置と、前記解繊処理装置で解繊された解繊物を処理する処理部と、を備えることを特徴とする。
この構成によれば、繊維処理装置は解繊処理装置を備えることで、複数の投入口を備えている。そのため、多くの原料が投入される場合、複数の投入口に分散して投入することができるため、回転刃の投入口側の領域において、温度上昇や回転刃の摩耗などを抑制することで解繊効率を向上させることができる。また、原料は複数の投入口に分散して投入することで、回転刃と原料との摩擦を抑制することができるため、エネルギーロスや消費電力上昇を抑えることができる。従って、解繊効率を向上させ、消費電力上昇を抑えることができる解繊処理装置を備えることで、繊維処理装置の繊維処理における効率化を図ることができると共に、繊維処理装置の省電力化を図ることができる。
また、従来は、繊維処理装置において、解繊処理装置の次工程として、解繊された解繊物を繊維のサイズによって選別する選別部を用いていた。これに対し、本発明の繊維処理装置によれば、解繊処理装置を用いることで、解繊物を分級する機能を有するため、選別部の構成を省略することができ、繊維処理装置の小型化を図ることができる。
また、従来は、繊維処理装置において、解繊処理装置の次工程として、解繊された解繊物を繊維のサイズによって選別する選別部を用いていた。これに対し、本発明の繊維処理装置によれば、解繊処理装置を用いることで、解繊物を分級する機能を有するため、選別部の構成を省略することができ、繊維処理装置の小型化を図ることができる。
20,20A,20B,20C…解繊処理装置、20D…解繊部、30…処理部、100…繊維処理装置、110…回転体、113…回転刃としての解繊内刃、118…回転軸、120,320…固定部材、133…材料導入部、140…スクリーン、141a…開口孔、171…投入口、173…排出口、222…排出経路、271,471…気体導入口、273,473…送風装置としてのブロワー、330…固定刃部、332…固定刃としての解繊外刃、D1…材料導入部の内径、D2…回転刃の外径、MA…原料。
Claims (11)
- 原料が投入される投入口と、
回転軸から離間する方向に突出し、前記回転軸の延在方向に複数備えられた回転刃を有する回転体と、
前記回転体を覆う固定部材と、
投入された前記原料を前記回転刃により解繊した解繊物を排出する排出口と、
を有し、
前記投入口は、前記回転軸の延在方向に複数備えられることを特徴とする解繊処理装置。 - 請求項1に記載の解繊処理装置であって、
前記回転体は、複数のブロックに分けられて構成されており、
前記複数の投入口は、前記複数のブロックの区切り部に対応した位置に備えられることを特徴とする解繊処理装置。 - 請求項1または請求項2に記載の解繊処理装置であって、
前記固定部材には、前記複数の投入口に対応して材料導入部が設けられ、
前記材料導入部の内径は、前記回転軸を中心に回転する前記回転刃の外径よりも小さく構成されることを特徴とする解繊処理装置。 - 請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の解繊処理装置であって、
前記複数のブロックには、それぞれ前記排出口が備えられることを特徴とする解繊処理装置。 - 請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の解繊処理装置であって、
前記固定部材には、複数の開口孔を有するスクリーンが備えられ、
前記スクリーンを介して前記各排出口に向けて前記解繊物が排出される排出経路が設けられることを特徴とする解繊処理装置。 - 請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の解繊処理装置であって、
前記スクリーンは、前記回転体の回転方向の一周にわたって設けられることを特徴とする解繊処理装置。 - 請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載の解繊処理装置であって、
前記スクリーンに向けて気体を導入する気体導入口が設けられることを特徴とする解繊処理装置。 - 請求項1〜請求項7のいずれか一項に記載の解繊処理装置であって、
前記気体導入口は、前記スクリーンに対して前記排出口と反対側に配置されることを特徴とする解繊処理装置。 - 請求項1〜請求項8のいずれか一項に記載の解繊処理装置であって、
前記気体導入口を介して前記気体を導入させる送風装置が用いられることを特徴とする解繊処理装置。 - 請求項1〜請求項9のいずれか一項に記載の解繊処理装置であって、
前記固定部材には、前記回転体に対向する面に固定刃を有する固定刃部が備えられることを特徴とする解繊処理装置。 - 請求項1〜請求項10のいずれか一項に記載の解繊処理装置と、
前記解繊処理装置で解繊された解繊物を処理する処理部と、
を備えることを特徴とする繊維処理装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019214124A JP2021085115A (ja) | 2019-11-27 | 2019-11-27 | 解繊処理装置および繊維処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2019214124A JP2021085115A (ja) | 2019-11-27 | 2019-11-27 | 解繊処理装置および繊維処理装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Family Applications (1)
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JP2019214124A Pending JP2021085115A (ja) | 2019-11-27 | 2019-11-27 | 解繊処理装置および繊維処理装置 |
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