JP3139608U

JP3139608U - 解繊装置

Info

Publication number: JP3139608U
Application number: JP2007009428U
Authority: JP
Inventors: 紀光須曽
Original assignee: Shikibo Ltd
Current assignee: Shikibo Ltd
Priority date: 2007-12-07
Filing date: 2007-12-07
Publication date: 2008-02-21
Anticipated expiration: 2017-12-07

Abstract

【課題】グラインダーやパルペライザーが植物の解繊に流用されるが、これらの装置は本来、粉末化する装置であるため、繊維の解繊を目的とした場合には時間的にも、作業性からも非効率的であり、また、繊維と粉末を分離して排出できないという問題がある。そこで、植物を連続して効率的に解繊し、なおかつ、繊維と粉末を分離して排出する解繊装置を提供する。
【解決手段】解繊装置はドラム６の両端で支持された水平軸回りに回転するロータ４を有し、ドラム６には解繊する繊維を投入するホッパー８、粉末を排出する粉末排出口１０、解繊された繊維を排出する繊維排出口９をそれぞれ有し、回転ブレード５の角度を適宜設定して送風しながら繊維と粉末を分離して排出する構成とする。
【選択図】図２

Description

この考案は植物の解繊装置に関する。

近年、化石燃料の枯渇を懸念して、再生可能資源であるバイオマス、特に植物や植物の廃材を繊維として利用する提案がなされている。
その植物の解繊には、一般にグラインダーやパルペライザーが良く用いられている。
グラインダーは主に樹木を機械的に粉砕してパルプ化するのに用いられており、その代表的な構造は、歯を有する２枚の向き合うディスクの一方を固定し他方を回転させ、その間隙に上部ないしはディスク中心部から植物を供給して固定歯と回転歯によって植物をせん断・粉砕し、ディスク下部から粉砕された繊維を落とすものである。
また、パルペライザーは主に廃プラスチックを粉砕してリサイクルするために用いられており、その代表的な構造は、筒の内部で回転するローターに付けられた回転刃と、筒の内側に付けられた固定刃で粉砕するものである。
上記のグラインダーとパルペライザーは、本来は材料を粉砕し粉末にするためのものであるが、最近盛んに行われるようになった植物の解繊にも使用されている。（特許文献１，２）
特開平０６−０９３５８５特開２００５−６６５１１

しかしながら、グラインダーで植物を解繊する場合、ディスク間での滞留時間が短く、十分に解繊されるまで何度も繰り返して通す必要がある上に、解繊された時に生じる粉末も繊維と一緒になるため、後工程にて粉末と繊維を篩い分けする必要が生ずる。
また、パルペライザーでは排出口に所定の大きさの開目穴を設けて、これを通過するまで繰り返し粉砕することが可能であるが、やはり発生した粉末が繊維と共に通過してしまう。
上記のようにグラインダーやパルペライザーが植物の解繊に流用されるが、これらの装置は本来、粉末化する装置であるため、繊維の解繊を目的とした場合には時間的にも、作業性からも非効率的であり、また、繊維と粉末を分離して排出できないという問題がある。
本考案は、植物を連続して効率的に解繊し、なおかつ、繊維と粉末を分離して排出する解繊装置を提供することを課題とする。

請求項１の考案は、ドラムに繊維排出口と粉末排出口を有し、ドラム内の水平回転ロータにブレードを複数立設させ、ドラム内側に回転軸中心に向かってブレードを複数立設させ、回転ロータ上のブレードの角度を調整することにより、送風量を変化させることができることを特徴とする植物の解繊装置である。

請求項２の考案は、回転ロータ上のブレードの角度が５〜５５度であることを特徴とする請求項１記載の植物の解繊装置である。

本考案の装置を使用すると、植物や植物の廃材を連続して効率的に解繊し、尚かつ、繊維と粉末を分離して排出することができる。

また、植物や植物の廃材から繊維を抽出して有効利用することが容易になり、化石燃料の枯渇を懸念したバイオマスの利用を促進させることができる。

本考案の解繊装置は、図１に示すように、ドラム６の両端で支持された水平軸回りに回転するロータ４を有し、ドラム６には解繊する繊維を投入するホッパー８、粉末を排出する粉末排出口１０、解繊された繊維を排出する繊維排出口９をそれぞれ有する。ドラム６はメンテナンスのために上部半分が開口できる構造（図外）になっている。

モータ１の回転は、駆動ベルト２とプーリ３を介して、ドラム６内のロータ４に伝達される。このロータ４の回転数はプーリ３の大きさを変更することによって任意に設定される。
また、インバータで直接モータ１の回転数を制御してもよく、無段変速機を介しても回転数を任意に設定することもできる。

ロータ４には、その同一円周上に複数の回転ブレード５を回転軸中心から放射状に等間隔に立設し、回転軸方向についても等間隔に回転ブレード５を立設する。
取付方法は溶接でよいが、角度を解繊する植物によって容易に変えるためにロータ４にボルトで締結する方がよい。

この回転ブレード５は解繊に耐えうる十分な強度を有する金属製またはプラスチック製で、形状は板状がよく、ロータ４が回転したときに繊維排出口９方向に送風するように、ロータ４の回転軸に対して適切な角度θ（図３）を付けて立設する。送風量はこの角度θを適宜設定することにより調整できるし、また、モータの回転数制御でも当然できる。

ドラム６の内壁には、等間隔に並んだ回転ブレード５の間に、固定ブレード７を回転軸の中心に向けて立設する。固定ブレード７も解繊に耐えうる十分な強度を有する金属製あるいはプラスチック製とし、その形状は板状に限らず棒状、円柱状でもよい。
回転ブレード５と固定ブレード７との間隔は、１ｍｍから５ｃｍ程度がよく、余り間隔を開け過ぎると十分に解繊されず効率が悪くなり、逆に間隔が狭すぎると、熱膨張によりブレード同士が接触したり、繊維が過度に粉砕され粉末の割合が多くなる。好ましくは３ｍｍ〜３ｃｍの間隔がよい。

回転ブレード５の長さは、ドラム６に接触しない限り自由に設定できる。同様に、固定ブレード７の長さもロータ４に接触しない限り自由に設定できる。
ただし、回転ブレード５と固定ブレード７が共に短すぎると、回転ブレード５と固定ブレード７のオーバーラップする部分が無くなり、解繊の効率が落ちるので、ブレード長さの半分以上がオーバーラップする方がよい。

粉末排出口１０とドラム６との間には、メッシュ１１を挿入できるようにしてある。このメッシュ１１の目開きを適切に調整することで、粉末排出口１０から粉末が分離排出され、繊維排出口９から排出される繊維には粉末の混入が押さえられる。

柔軟化させて２ｃｍ〜１０ｃｍ角内の寸法に裁断した植物や植物の廃材をホッパー８から投入すると、ロータ４の高速回転に伴い、回転ブレード５自体または回転ブレード５の起こす風によって繊維排出口９方向に送られながら次第に解されていく。

植物が解されるにしたがい、植物は繊維と粉末に分かれるが、この粉末は回転ブレード５からドラム６の下部に落とされ、回転ブレード５の起こす風によって送られ、粉末排出口１０から排出される

一方、繊維は回転ブレード５自体または回転ブレード５の起こす風によって送られ、繊維排出口９から排出される。

以下、図面に基づき本考案に係る解繊装置の具体的な実施の形態を説明する。
図１は本考案に係る解繊装置の正面図で、図２はその側面透視図で、図３は回転ロータ４とそのブレードの立設角度を説明する図である。

椰子科の果実から果水（ジュース）、胚乳（果肉や油脂）を採取した後に残る広義での椰子殻を予め蒸煮して軟化させた上で、４〜６ｃｍ角に裁断し、これを本考案の解繊装置にて解繊したところ、紡績に適さない粉末は粉末排出口１０から分離され、綿と混紡して紡績できる良好な繊維長の椰子殻由来の繊維が繊維排出口９から得られた。

このときの解繊機の条件は、ロータ４には同一円周上に鉄製の回転ブレード５を４枚立設し、それを回転軸方向に２１列等間隔に配置し、回転ブレード５は回転軸に対して４５度傾けた（θ＝４５°、図３）。また、固定ブレード７としてボルト様の鉄棒を、回転ブレードの間にドラム６の内側に立設した。回転ブレード５と固定ブレード７の間隔は、５ｍｍ〜２ｃｍとした。また、ロータの回転数は毎分２１００回転に設定した。

竹をアルカリ処理にて軟化させた上で、３〜５ｃｍ角に裁断し、これを本考案の解繊装置にて解繊したところ、紡績に適さない粉末は粉末排出口１０から分離され、綿と混紡して紡績できる良好な繊維長の竹由来の繊維が繊維排出口９から得られた。
このときの解繊装置の条件は回転ブレード５の角度を４０度（θ＝４０°）に設定を変更した以外は実施例１と同様である。

ハイビスカスの枝をアルカリ処理にて軟化させた上で、３〜５ｃｍ角に裁断し、これを本考案の解繊装置にて解繊したところ、紡績に適さない粉末は粉末排出口１０から分離され、綿と混紡して紡績できる良好な繊維長の竹由来の繊維が繊維排出口９から得られた。
このときの解繊装置の条件は回転ブレード５の角度を３５度（θ＝３５°）に設定を変更した以外は実施例１と同様である。

サトウキビの絞り粕であるバガスを本考案の解繊装置にて解繊したところ、紡績に適さないサトウキビ残渣は粉末排出口１０から分離され、綿と混紡して紡績できる良好な繊維長のサトウキビ由来の繊維が繊維排出口９から得られた。
このときの解繊装置の条件は回転ブレード５の角度を５５度（θ＝５５°）に設定を変更した以外は実施例１と同様である。

実施の形態を示す解繊装置の正面図である。実施の形態を示す解繊装置の側面透視図である。ロータ４の側面とブレードの立設角度を説明する図である。

符号の説明

１モータ
２駆動ベルト
３プーリ
４ローター
５回転ブレード
６ドラム
７固定ブレード
８ホッパー
９繊維排出口
１０粉末排出口
１１メッシュ

Claims

ドラムに繊維排出口と粉末排出口を有し、ドラム内の水平回転ロータにブレードを複数立設させ、ドラム内側に回転軸中心に向かってブレードを複数立設させ、回転ロータ上のブレードの角度を調整することにより、送風量を変化させることができることを特徴とする植物の解繊装置。
回転ロータ上のブレードの角度が５〜５５度であることを特徴とする請求項１記載の植物の解繊装置。