JP3118531B2 - 短繊維束の解繊装置 - Google Patents

短繊維束の解繊装置

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JP3118531B2
JP3118531B2 JP04271209A JP27120992A JP3118531B2 JP 3118531 B2 JP3118531 B2 JP 3118531B2 JP 04271209 A JP04271209 A JP 04271209A JP 27120992 A JP27120992 A JP 27120992A JP 3118531 B2 JP3118531 B2 JP 3118531B2
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博史 三木
義之 林
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仁 増井
晴生 堀内
邦夫 森
毅 永澤
哲規 熊田
康弘 岡村
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  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
  • Preliminary Treatment Of Fibers (AREA)
  • Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は土砂などの増強用として
使用する短繊維を集束繊維から解繊して得るための装置
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から、引張強度の大なる合成繊維の
短繊維を土砂に混合することにより、該土砂の強度を増
加させることが行われている。そして、このような短繊
維は、通常、集束繊維を一定の長さ毎に切断して得られ
る短繊維束を使用し、これを土砂に投入して攪拌するこ
とにより土砂内に混入させている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、短繊維
束を土砂に混入した際に、短繊維の太さが50デニール以
上のものでなければ、短繊維束を解繊して多数の短繊維
に分離させることができず、50デニール以下では短繊維
束が塊状態のまゝ土砂と混合して均一な分散が行われな
いために所望の強度に増加させることができないもので
ある。従って、従来から土砂に混合させる短繊維として
は太さが50デニール以上のものを用いているが、このよ
うな大径の短繊維は一般の衣料用などに使用される細径
の繊維を用いることができず、特別に加工する必要があ
って高価につくものである。
【0004】また、一般に、土砂と短繊維とを同じ重量
比で混合した場合、太い繊維は細い繊維に比べて土砂と
の接触面積が少ないので有効な土砂の補強作用を充分に
発揮させることができず、混合した繊維の割りには土砂
を増強させることが困難となるものである。そのため、
土砂に混入させる短繊維として解繊した小径の短繊維が
要望されている。本発明はこのような問題点に鑑みてな
されたもので、集束繊維を切断することにより得られる
一定長さの短繊維束を簡単且つ確実に解繊し得る装置
提供を目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明における短繊維束の解繊装置は、請求項1に
記載したように、気密に形成された函体内部に集束繊維
を一定長さ毎に切断する切断機構を設けていると共に切
断された短繊維束の排出口を有する集束繊維切断部と、
この集束繊維切断部に集束繊維を供給する供給部と、前
記短繊維束の長さよりも小さい内径の垂直筒体を前記排
出口の下部に連通させてなる空気流通路と、該空気流通
路の上端開口部に圧縮空気を供給して空気流通路内に外
周側が遅く且つ中心部側が速い流れとなる下向きの高速
空気流を形成する圧縮空気供給手段とから構成している
ことを特徴とするものである。
【0006】上記短繊維束の解繊装置において、請求項
2に係る発明は前記小径垂直筒体の 内周面を粗面に形成
していることを特徴としている。また、請求項3に係る
発明は、上記切断機構により切断される収束繊維として
1〜50デニールの単繊維を多数本、油剤または糊剤によ
って集束してなるものであり、該集束繊維を2〜10cmの
長さ毎に切断して短繊維束とすることを特徴としてい
る。さらに、請求項4に係る発明は、上記空気流通路内
を流下する空気流の速度が20m/sec 以上であることを
特徴としている
【0007】
【作用】多数本の長繊維を集束させてなる長い集束繊維
を切断機構に連続供給して該切断機構により一定長さ毎
に切断すると、集束した状態の短繊維束が順次、連続的
に得られ、該短繊維束はそのまゝ小径空気通路内に落下
する。小径空気通路内には下向きに高速空気流れが流通
しており、その空気流の速度は、通路の内壁により抵抗
力を受ける外周側では遅く、通路中心側程、速い流れと
なっており、従って、通路内を繊維長方向に落下する短
繊維束が中心部側から外周方向に膨張しようとする作用
力を受けて繊維間がほぐされると共に引き剥がされ、多
数の短繊維に解繊するものである。
【0008】
【実施例】次に、本発明の実施例を図面について説明す
ると、図1において、1は集束繊維切断部で、気密に形
成された函体2内に切断機構3を配設していると共に、
該切断機構3の上方近傍部に集束繊維Aの案内ローラ4
を回転自在に設けてあり、さらに、函体2の底壁を中央
部に向かって円錐形状に窪ませていると共にその中央部
に小径の排出口5を設けてなるものである。
【0009】上記切断機構3は、外周面に一定ピッチの
歯3bを突設してなる左右一対の回転歯車体3a、3aを集束
繊維Aが通過可能な間隔を存して互いに噛合させている
と共に、少なくともいずれか一方の歯車体3aにおいて、
図2に示すように、1つ置き毎の歯3bの先端に集束繊維
Aを一定長さの短繊維束B毎に切断するカッター刃6を
突設してなるものである。なお、カッター刃6の間隔
は、切断すべき集束繊維Aの切断長に応じて適宜に設定
すればよい。又、上記左右一体の回転歯車体3a、3aは函
体2内に配設したモータ等の回転駆動機構(図示せず)
によって集束繊維Aを下方に送り出す方向に一定の周速
度で回転させられるものである。
【0010】7はその開口上端を上記排出口5に連結、
連通させている適宜長さの小径筒体で、排出口5から垂
直に垂設されてあり、その内部を内周壁が粗面に形成さ
れた空気の流通路8としていると共に、該内径寸法を上
記短繊維束Bの長さよりも小さくしてある。さらに、こ
の小径筒体7は上記排出口5に対して揺動自在に連結し
てある。この揺動動作は偏心カム等の適宜な機構によっ
て強制的に行うように構成している。
【0011】9は小径筒体7の上端一側部にその先端を
連結、連通させている圧縮空気供給管で、コンプレッサ
(図示せず)に接続して上記空気流通路8内に上流側か
ら下向きの高速空気流を形成する圧縮空気供給手段を構
成しているものである。また、上記函体1の上面に中間
案内ローラ10を配設すると共に該中間案内ローラ10の下
方における函体1の上壁中央部に、函体1内の上記案内
ローラ4に集束繊維Aを供給する開口部11を設けて集束
繊維供給部を構成している。なお、この開口部11は集束
繊維Aを気密的に函体1内に導入させるようにしてい
る。
【0012】集束繊維Aは、1〜50デニールの長い合成
繊維を多数本、油剤または糊剤によって集束してなるも
ので、函体1の外部適所に配設したボビン12に巻層され
てあり、該ボビン12から上記回転歯車体3a、3aの回転速
度に応じた速度で繰り出される。13は上記小径筒体7の
下方に設置するミキサーで、支持台14上に固定したケー
シング15内に土砂Cの回転攪拌翼16を設けてなるもので
ある。
【0013】このように構成した実施例における装置に
よって短繊維束を解繊する方法を次に述べると、ボビン
12に巻回されている長尺の集束繊維Aを切断機構3の回
転歯車体3a、3aの回転周速度に同調させて繰り出し、中
間案内ローラ10から開口部11を通じて気密函体1内の案
内ローラ4に供給し、該案内ローラ4を介して左右一対
の回転歯車体3a、3a間に導入する。
【0014】この回転歯車体3a、3a間に集束繊維Aが導
入されると、一方の回転歯車体3aの歯3bに突設している
カッター刃6によって回転方向に隣接するカッター刃
6、6間の長さ間隔毎(2〜10cm) に集束繊維Aが切断
される。さらに、収束繊維Aが両回転歯車体3a、3a間を
通過する際に、図2に示すように互いに噛合する歯3b、
3bによってジグザグ状に屈折させられて繊維間が離間さ
せられる作用を受け、収束している繊維間がほぐされて
繊維間に空気が入り、全体的に膨径した状態となる。
【0015】このように、回転歯車体3a、3aの噛合歯に
よって集束繊維Aが捕捉されながらほぐされ、該歯車体
3a、3aの回転によって集束繊維Aは引っ張られてボビン
12から連続的に繰り出され、カッター刃6によって一定
長さの短繊維束Bに順次、切断される。切断された短繊
維束Bはそのまゝ落下して小径筒体7内に入る。この
時、小径筒体7の内径は短繊維束Bの長さよりも小寸法
に形成されているので、短繊維束Bは該小径筒体7内に
その長さ方向を筒体7の長さ方向に平行させて落下す
る。
【0016】小径筒体7内の流通路8には、その上方部
から供給管9を通じて圧縮空気が供給されており、該圧
縮空気は気密函体2内に充満すると共に小径筒体7の流
通路8の開口下端に向かって所定の流速で流下してい
る。この空気流中に上記短繊維束Bが落下するものであ
るが、小径筒体7内の流通路8中を流下する空気流は、
小径筒体7の内壁により抵抗力を受けて流通路8の外周
側では流速が遅く、通路中心側程、速い流れとなり、小
径筒体7の内壁を粗面に形成しておくことによってその
差が一層大きくなる。従って、流通路8内を短繊維束B
が通過中に、該空気流によってその中心部側から外周方
向に膨張させられる作用力を受けて、図3に示す集束状
態から図4に示すように繊維間が引き剥がされ、多数の
短繊維bに解きほぐされる。
【0017】こうして、解繊された短繊維bは、小径筒
体7の開口下端からミキサー13内に落下し、回転攪拌翼
16によって土砂Cに混合、攪拌されるものである。この
際、小径筒体7を揺動させることによって、該小径筒体
7の開口下端から短繊維bを平面方向に均一に撒き散ら
すことができ、ミキサー13上に均一に散布し得るもので
ある。
【0018】上記のように、小径筒体7の流通路8内を
流下する空気流によって短繊維束を解繊するには、高圧
空気を流通路8中に供給して高速空気流とするのが有効
であることが実験の結果、判明したが、これは、小径筒
体7の側面側から該筒体7内に供給される圧縮空気は気
密函体2側へは流れず、下端が開口した筒体7内に流入
したのち下方にのみ屈折しながら図5に示すように乱流
状態で流下し、この乱流状態における筒体7内では中心
部と内周壁面部において空気の流速が異なり、上記のよ
うに短繊維束Bが解繊されるものと思われる。
【0019】また、図6に示すように、圧縮空気を筒体
7の上端開口部から長さ方向に供給した場合には、乱流
が生じないが、この場合でも筒体7内の中心部と内壁面
部とにおいても空気の流速が異なり、その差が一定値以
上になった時に短繊維束がほぐれて解繊されるものと考
えられる。
【0020】このように短繊維束の解繊が可能な空気流
の速度を実験によって求めた場合、5Kg/cm2 で1m3
sec の圧縮空気を直径25mmの筒体内に供給した際に、該
筒体内を流通する空気流の平均流速は100 m/sec 以上
であり、この平均流速が20m/sec 以上であれば、短繊
維束の解繊を行うことができた。
【0021】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、気密に形
成した函体内に集束繊維の切断機構を配設していると共
にこの切断機構の下方における上記気密函体の底部に短
繊維束の排出口を設け、この排出口に短繊維束の長さよ
りも小さい内径を有する垂直な空気流通路の上端を連通
させて該空気流通路の上端開口部に圧縮空気を供給する
ことにより、空気流通路内に外周側が遅く且つ中心部側
が速い流れとなる下向きの高速空気流を形成するように
構成しているので、空気流通路の内径が短繊維束の長さ
よりも小さく形成されているから、切断機構によって所
定長さ毎に切断される未解繊の短繊維束を、その長さ方
向を空気流通路の長さ方向に向けた状態にして空気流通
路内を正確に通過させることができると共に空気流通路
内には外周側が遅く且つ中心部側が速い流れとなる下向
きの高速空気流を供給するようにしているので、短繊維
束が空気流通路と同じ長さ方向に向けて該空気流通路を
通過中に、該空気流によってその中心部側から外周方向
に膨張させられる作用力を受けて繊維間が引き剥がさ
れ、従って、短繊維束を多数本の短繊維に確実に且つ能
率よく解繊することができるものである。
【0022】さらに、切断機構を内装している上記函体
を気密に形成しているので、複雑な空気供給手段を用い
ることなく空気流通路の上端開口部側に供給された圧縮
空気の流れを空気流通路側に向けて確実に流通させるこ
とができ、短繊維束の解繊に供することができる。こう
して得られた短繊維を土砂の増強用として混入した場合
には、均一な混合が可能となると共に土砂との接触面積
が大きくなって増強効果が著しく増大させることができ
るものであり、その上、一般の衣料用などに使用される
細径の繊維を採用することができ、安価な土砂増強用繊
維として提供し得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】装置全体の簡略縦断正面図。
【図2】切断機構の一部拡大断面図。
【図3】短繊維束の正面図。
【図4】短繊維束が解繊された状態の正面図。
【図5】流通路を流下する空気流の状態を示す説明図。
【図6】流通路に対する圧縮空気の別な供給手段を示す
簡略縦断正面図。
【符号の説明】
1 集束繊維切断部 2 気密函体 3 切断機構 3a 回転歯車体 6 カッター刃 7 小径筒体 8 流通路 9 圧縮空気供給管 A 集束繊維 B 短繊維束 b 短繊維
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (73)特許権者 000112093 ヒロセ株式会社 大阪府大阪市西淀川区中島2丁目3番87 号 (73)特許権者 000003001 帝人株式会社 大阪府大阪市中央区南本町1丁目6番7 号 (72)発明者 三木 博史 茨城県つくば市大字旭1番地 建設省土 木研究所内 (72)発明者 林 義之 茨城県つくば市大字旭1番地 建設省土 木研究所内 (72)発明者 千田 昌平 東京都台東区台東1丁目7番2号 財団 法人土木研究センター内 (72)発明者 増井 仁 茨城県つくば市大字大砂387 株式会社 奥村組筑波研究所内 (72)発明者 堀内 晴生 茨城県つくば市大字鬼ケ窪字下山1043番 1 株式会社熊谷組技術研究所内 (72)発明者 森 邦夫 茨城県つくば市大字鬼ケ窪字下山1043番 1 株式会社熊谷組技術研究所内 (72)発明者 永澤 毅 茨城県つくば市大字鬼ケ窪字下山1043番 1 株式会社熊谷組技術研究所内 (72)発明者 熊田 哲規 東京都江東区木場2丁目17番12号 ヒロ セ株式会社補強土事業部内 (72)発明者 岡村 康弘 大阪府大阪市中央区南本町1丁目6番7 号 帝人株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−82423(JP,A) 特開 昭50−160563(JP,A) 実開 平2−132668(JP,U) 実開 昭50−56718(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) D01G 1/04 102 D02J 1/18 E02D 3/00

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 気密に形成された函体内部に集束繊維を
    一定長さ毎に切断する切断機構を設けていると共に切断
    された短繊維束の排出口を有する集束繊維切断部と、こ
    の集束繊維切断部に集束繊維を供給する供給部と、前記
    短繊維束の長さよりも小さい内径の垂直筒体を前記排出
    口の下部に連通させてなる空気流通路と、該空気通路
    の上端開口部に圧縮空気を供給して空気通路内に外周
    側が遅く且つ中心部側が速い流れとなる下向きの高速空
    気流を形成する圧縮空気供給手段とから構成しているこ
    とを特徴とする短繊維束の解繊装置。
  2. 【請求項2】 前記小径垂直筒体の内周面を粗面に形成
    していることを特徴とする請求項記載の短繊維束の解
    繊装置。
  3. 【請求項3】 収束繊維は1〜50デニールの単繊維を多
    数本、油剤または糊剤によって集束してなるものであ
    り、該集束繊維を2〜10cmの長さ毎に切断して短繊維束
    とすることを特徴とする請求項1または請求項2に記載
    の短繊維束の解繊装置
  4. 【請求項4】 空気流通路内を流下する空気流の速度が
    20m/sec 以上であることを特徴とする請求項1または
    請求項2に記載の短繊維束の解繊装置
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DE60112204T2 (de) 2000-09-08 2006-05-24 Japan Vilene Co., Ltd. Vliesstoff aus feinen dispergierten Fasern, Verfahren und Vorrichtung zu deren Herstellung und dieses enthaltendes bahnförmiges Material
WO2017155757A2 (en) * 2016-03-08 2017-09-14 Psil Holdings Llc Apparatus for deconstructing textile waste materials
CN108103623B (zh) * 2017-12-08 2020-11-10 朱爱民 一种具有万向轮的自锁型棉纺运输卸料机构

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