JP5948221B2 - 吸収性物品に係る材料の分離装置、及び分離方法 - Google Patents

吸収性物品に係る材料の分離装置、及び分離方法 Download PDF

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Description

本発明は、使い捨ておむつ等の吸収性物品に係る材料からパルプ繊維などの液体吸収性繊維を分離する分離装置、及び分離方法に関する。
従来、使い捨ておむつや生理用ナプキン等の吸収性物品の材料として、パルプ繊維等の液体吸収性繊維や高吸収性ポリマー(以下、SAPと言う)等が使用されている。
そして、最近では資源リサイクルの観点から、吸収性物品の不良品や吸収体の不良品などの廃材をそのまま廃棄処分にせずに、当該廃材からパルプ繊維やSAPなどの再利用可能なものを回収するようにしている。
この点につき、特許文献1には、パルプ繊維及びSAPなどが混在する廃材からパルプ繊維とSAPとを分離・回収する装置が開示されている。
詳しくは、同装置はケースを有し、ケース内には開繊用に3本の回転部材が収容されている。また、ケースの天井部には、投入口と排出口とが設けられており、底部として格子部材が設けられている。そして、廃材は、投入口から空気流に乗せられながらケース内に投入され、同廃材は、3本の上記回転部材によって開繊される。そして、開繊された廃材のうちでパルプ繊維については、空気流に乗せられながら排出口から排出されて回収される一方、パルプ繊維よりも比重の大きいSAP等については、底部たる格子部材の開口を通過して落下回収される。
ここで、この装置では、3本の各回転部材の回転軸は、投入口から排出口へ向かう所定方向(以下、前後方向とも言う)と直交する方向(以下、左右方向とも言う)を向いている。また、回転部材の外周面には、回転軸に沿う方向に所定ピッチで複数の矩形板が一列の櫛状に並んでなる矩形板列を有し、そして、かかる櫛状の矩形板列が、回転部材の周方向に所定ピッチで複数列設けられている。
特開2001−336077号
他方、図1A及び図1Bに示すような参考例の装置も考えられる。図1Aは概略縦断面図であり、図1Bは、図1A中のB−B矢視図である。ここで、この参考例の装置にあっては、回転部材130の回転軸C130を前後方向、つまり投入口122から排出口124へ向かう方向に沿わせて設定し、その下方に上述の格子部材140を配置している。
そして、この参考例の装置によれば、図1Aのように、複数の矩形板133が前後方向に沿って一列の櫛状に並んでいることから、投入口122から投入された廃材は、前後方向に沿って排出口124へと送られる間に、多段に並ぶ上記矩形板133,133…によって何度も打撃されることになる。そのため、図1Aの参考例の装置は、特許文献1の装置との対比において回転部材130の本数が1本というように少ないにも拘わらず、比較的高い開繊性能を発揮し得るものと考えられる。
但し、製造現場では、生産能率や生産効率の追求が日常的になされており、当該参考例の装置に対しても、更なる開繊性能の向上が要求されていた。
本発明は、上記のような従来の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、分離装置の開繊性能を高めて、その分離性能を向上することにある。
上記目的を達成するための主たる発明は、
吸収性物品に係る液体吸収性繊維及び混入物を有する材料から前記液体吸収性繊維を分離する分離装置であって、
ケースと、
前記材料を空気流に乗せながら前記ケース内に投入する投入口と、
前記ケース内に収容されて、前記材料を攪拌して開繊する回転部材と、
前記回転部材によって開繊された前記材料のうちで前記液体吸収性繊維を空気流に乗せながら前記ケース内から排出する排出口と、を有し、
前記回転部材は、前記投入口から前記排出口へ向かう所定方向に軸方向を沿わせて設定された公転軸と、前記公転軸回りに公転しながら、前記所定方向に軸方向を沿わせて設定された自転軸回りに自転する軸部材と、を有し、
前記軸部材は、前記軸部材の軸方向と交差する方向の外方に突出する突起部を有していることを特徴とする吸収性物品に係る材料の分離装置である。
また、
吸収性物品に係る液体吸収性繊維及び混入物を有する材料から前記液体吸収性繊維を分離する分離方法であって、
前記材料を空気流に乗せながら投入口からケース内に投入することと、
前記ケース内に収容された回転部材によって、前記材料を攪拌して開繊することと、
前記回転部材によって開繊された前記材料のうちで前記液体吸収性繊維を空気流に乗せながら排出口を介して前記ケース内から排出することと、を有し、
前記攪拌して開繊することにおいては、前記回転部材として、前記投入口から前記排出口へ向かう所定方向に軸方向を沿わせて設定された軸部材であって、前記軸方向と交差する方向の外方に突出する突起部を有した前記軸部材を用い、
前記軸部材を、前記所定方向に沿わせて設定された公転軸回りに公転しながら、前記所定方向に軸方向を沿わせて設定された自転軸回りに自転することを特徴とする吸収性物品に係る材料の分離方法である。
本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。
本発明によれば、分離装置の開繊性能を高めて、その分離性能を向上できる。
図1Aは参考例の分離装置の概略縦断面図であり、図1Bは、図1A中のB−B矢視図である。 第1実施形態の分離装置10の概略縦断面図である。 図2A中のB−B矢視図である。 図2A中のC−C矢視図である。 分離装置10における主に上半部を拡大して示す概略縦断面図である。 図3A中のB−B矢視図である。 図3A中のC−C矢視図である。 軸部材33の一つの突起部群G33tを前後方向から見た図である。 軸部材33の公転方向と自転方向との間で互いの回転方向を逆向きにする場合の無端ベルトB33の掛け回し方の一例を示す図である。 図6Aは、ケース20内の空間SP20における前方位置及び中間位置にそれぞれ配置される断面円弧形状の仕切り板26の概略展開図であり、図6Bは、長手方向が公転方向と平行な長孔を貫通孔h26として有する断面円弧形状の仕切り板26の概略展開図である。 ケース20の隙間Gからの侵入外気が、落下物をSAP及び夾雑物とパルプ繊維との2者に分離する様子を示す概略縦断面図である。 侵入外気によってケース20内に形成された繊維玉が、ケース20外に排出されて、分離部材70の第1ふるい部材72に捕捉される様子を示す概略縦断面図である。 図8Aは、吸気口29の変形例を示す概略縦断面図であり、図8Bは、図8A中のB−B矢視図である。 第2実施形態の分離装置10aの概略縦断面図である。
本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。
吸収性物品に係る液体吸収性繊維及び混入物を有する材料から前記液体吸収性繊維を分離する分離装置であって、
ケースと、
前記材料を空気流に乗せながら前記ケース内に投入する投入口と、
前記ケース内に収容されて、前記材料を攪拌して開繊する回転部材と、
前記回転部材によって開繊された前記材料のうちで前記液体吸収性繊維を空気流に乗せながら前記ケース内から排出する排出口と、を有し、
前記回転部材は、前記投入口から前記排出口へ向かう所定方向に軸方向を沿わせて設定された公転軸と、前記公転軸回りに公転しながら、前記所定方向に軸方向を沿わせて設定された自転軸回りに自転する軸部材と、を有し、
前記軸部材は、前記軸部材の軸方向と交差する方向の外方に突出する突起部を有していることを特徴とする吸収性物品に係る材料の分離装置。
このような吸収性物品に係る材料の分離装置によれば、回転部材は、突起部を有した軸部材を有する。そして、かかる軸部材は、自転しながら公転することにより、突起部で材料を打撃して、材料を攪拌・開繊する。よって、高い開繊性能を奏し得て、結果、材料からの液体吸収性繊維の分離性能を向上することができる。
かかる吸収性物品に係る材料の分離装置であって、
前記回転部材は、複数の前記軸部材を公転方向に並んで有し、
前記軸部材は、それぞれ、複数の前記突起部が自転方向に放射状に並んでなる突起部群を、前記軸部材の軸方向の複数の位置に有しているのが望ましい。
このような吸収性物品に係る材料の分離装置によれば、自転しながら公転する上記の軸部材を複数有し、更に各軸部材は、上記の突起部群を軸方向の複数の位置に有している。よって、材料の打撃頻度を増やすことができて、その結果、開繊性能の更なる向上を図れる。
かかる吸収性物品に係る材料の分離装置であって、
前記軸部材の軸方向に隣り合う前記突起部群同士については、互いの前記突起部の配置位置が前記自転方向にずれているのが望ましい。
このような吸収性物品に係る材料の分離装置によれば、所定の突起部群に属する突起部が材料を打撃した直後に、その軸方向の隣に位置する突起部群に属する突起部によっても同材料を再度打撃することが可能となる。よって、材料の打撃頻度を更に増やすことができる。
かかる吸収性物品に係る材料の分離装置であって、
前記公転方向に隣り合う前記軸部材同士については、互いの前記突起部群の配置位置が前記軸方向にずれているのが望ましい。
このような吸収性物品に係る材料の分離装置によれば、所定の軸部材の突起部群の突起部が材料を打撃した直後に、その公転方向の隣に位置する軸部材の突起部群の突起部によっても同材料を再度打撃することが可能となる。よって、材料の打撃頻度を更に増やすことができる。
かかる吸収性物品に係る材料の分離装置であって、
前記軸部材の公転方向と前記軸部材の自転方向との間で、互いの回転方向が同じであるのが望ましい。
このような吸収性物品に係る材料の分離装置によれば、軸部材の公転の速度値と、軸部材の自転の速度値とが加算されてなる高速の速度値でもって、突起部は材料を打撃する。よって、材料へ与える打撃力を高めることができて、結果、開繊性能の更なる向上を図れる。
かかる吸収性物品に係る材料の分離装置であって、
前記突起部は棒状部材であり、
前記棒状部材の長手方向を前記軸部材の軸方向と交差する方向の外方に向けつつ、前記軸部材の外周面に前記棒状部材は立設されているのが望ましい。
このような吸収性物品に係る材料の分離装置によれば、突起部は棒状部材であるので、材料を打撃する表面積を広く確保することができるとともに、隣り合う棒状部材同士の間に、打撃対象となる上記材料を取り込む空間をしっかりと確保することができる。そして、これにより、開繊性能の更なる向上を図れる。
かかる吸収性物品に係る材料の分離装置であって、
前記ケース内の空間は、複数の貫通孔を有する仕切り部材によって第1空間と第2空間とに区画され、
前記投入口及び前記排出口は、前記第1空間に連通しているとともに、前記回転部材も前記第1空間内に収容されており、
前記材料は、前記混入物として粒状の高吸収性ポリマーを有し、
前記仕切り部材の前記貫通孔は、前記液体吸収性繊維の通過を規制しつつ前記高吸収性ポリマーの通過を許容するような開口サイズに形成されており、前記貫通孔を通過して前記第2空間に入った前記高吸収性ポリマーは、前記第2空間に設けられた第2排出口を経て前記ケースの外に排出されるのが望ましい。
このような吸収性物品に係る材料の分離装置によれば、上記の仕切り部材によって液体吸収性繊維を第1空間内に留めつつ高吸収性ポリマーを選択的に第2空間に移すことができるので、液体吸収性繊維と高吸収性ポリマーとを速やか且つ確実に分離することができる。よって、最終的に第1空間の排出口から排出される液体吸収性繊維の純度の向上を図れる。
また、第2空間の第2排出口からは、高吸収性ポリマーが排出されるので、当該高吸収性ポリマーの回収も容易且つ確実に行うことができる。
かかる吸収性物品に係る材料の分離装置であって、
前記第2空間は、前記第1空間の下方に隣接し、前記投入口及び前記排出口は、前記ケースの天井部に設けられ、
前記第1空間における前記投入口と前記排出口との間の所定位置には、前記投入口から前記排出口への前記材料の移動を規制する規制部材が、前記天井部から垂下されているのが望ましい。
このような吸収性物品に係る材料の分離装置によれば、第1空間での材料の滞留時間の延長を図れて当該滞留時間を長く確保することができるので、材料の開繊を十分なレベルまで進行させることができる。すなわち、開繊性能の更なる向上を図れる。
かかる吸収性物品に係る材料の分離装置であって、
前記第2空間には、前記第2空間内の空気を吸引する吸気口が設けられており、
前記仕切り部材の前記貫通孔を通過して前記第2空間内を浮遊する液体吸収性繊維を、前記吸気口によって吸い込むのが望ましい。
このような吸収性物品に係る材料の分離装置によれば、第2空間内を浮遊する液体吸収性繊維を、吸気口によって吸い込むので、液体吸収性繊維の回収率を高めることができる。
かかる吸収性物品に係る材料の分離装置であって、
前記仕切り部材のうちで前記投入口に対向する部分には、前記貫通孔として正円形状の円孔が形成されており、
前記仕切り部材のうちで前記排出口に対向する部分には、前記貫通孔として、前記円孔よりも開口面積が大きく、且つ孔形状が長手方向と短手方向とを有した形状の孔が形成されており、
前記孔の前記長手方向は、前記公転方向と交差した方向を向いているのが望ましい。
このような吸収性物品に係る材料の分離装置によれば、排出口の近傍位置では、材料の開繊が十分に進んでおり、液体吸収性繊維と高吸収性ポリマーとに分離し易い状態にされている。そして、仕切り部材において排出口に対向する部分の貫通孔の開口面積は、投入口に対応する部分の円孔の開口面積よりも大きく設定されている。よって、かかる貫通孔の大きな開口面積に基づいて、上述の分離し易い状態にある高吸収性ポリマーを円滑に通過させて第2空間に移すことができる。
他方、かかる貫通孔の長手方向は、回転部材の軸部材の公転方向と交差した方向を向いている。よって、液体吸収性繊維の貫通孔の通過を有効に規制して当該繊維を第1空間内に留めることができる。そして、その結果、液体吸収性繊維と高吸収性ポリマーとを円滑に分離可能となる。
また、
吸収性物品に係る液体吸収性繊維及び混入物を有する材料から前記液体吸収性繊維を分離する分離方法であって、
前記材料を空気流に乗せながら投入口からケース内に投入することと、
前記ケース内に収容された回転部材によって、前記材料を攪拌して開繊することと、
前記回転部材によって開繊された前記材料のうちで前記液体吸収性繊維を空気流に乗せながら排出口を介して前記ケース内から排出することと、を有し、
前記攪拌して開繊することにおいては、前記回転部材として、前記投入口から前記排出口へ向かう所定方向に軸方向を沿わせて設定された軸部材であって、前記軸方向と交差する方向の外方に突出する突起部を有した前記軸部材を用い、
前記軸部材を、前記所定方向に沿わせて設定された公転軸回りに公転しながら、前記所定方向に軸方向を沿わせて設定された自転軸回りに自転することを特徴とする吸収性物品に係る材料の分離方法。
このような吸収性物品に係る材料の分離方法によれば、回転部材は、突起部を有した軸部材を有する。そして、かかる軸部材は、自転しながら公転することにより、突起部で材料を打撃して、材料を攪拌・開繊する。よって、高い開繊性能を奏し得て、結果、材料からの液体吸収性繊維の分離性能を向上することができる。
===第1実施形態===
図2A乃至図2Cは、第1実施形態の分離装置10の説明図である。図2Aは、概略縦断面図であり、図2Bは、図2A中のB−B矢視図であり、図2Cは、図2A中のC−C矢視図である。なお、図の錯綜を防ぐべく、図2A乃至図2Cを含め以下で用いる全図に亘っては、本来断面部に付与すべき断面線を部分的に省略していることもある。
この分離装置10には、分離対象の材料として、吸収性物品に係る廃材が投入される。廃材は、例えば使い捨ておむつの吸収体を主材としている。すなわち、パルプ繊維とパルプ繊維中に混在する粒状のSAPとが、同廃材の主材である。
かかる廃材としての吸収体は、例えば、使い捨ておむつの製造過程で発生するおむつの不良品から、樹脂フィルム製の防漏シート、不織布製のトップシートやバックシート、糸ゴム等を取り外すことで得られる。但し、その場合には、おむつから上記の各種シート等を取り外す際に、例えばホットメルト接着剤の塗布部分や糸ゴム等が小片の形態で夾雑物として吸収体に紛れ込んでしまっている。そのため、当該分離装置10は、廃材を、パルプ繊維とSAPと夾雑物との概ね三者に分離する。ちなみに、パルプ繊維が、請求項に係る「液体吸収性繊維」の一例である。また、夾雑物とSAPとの両者が、同請求項に係る「混入物」の一例であり、以下では、これらのことを「混入物」とも言う。
分離装置10は、ケース20と、ケース20の天井部20cに開口形成されてケース20内に廃材を空気流に乗せながら投入する投入口22と、ケース20内に収容されて、廃材を攪拌して開繊する回転部材30と、回転部材30によって開繊された廃材のうちで主にパルプ繊維を空気流に乗せながらケース20内から排出すべくケース20の天井部20cに開口形成された排出口24と、ケース20の下方位置にケース20内の空間SP20と対向して配置されて、ケース20内を落下する落下物をケース20の外方に排出する落下物排出機構60と、落下物排出機構60によってケース20の外方に排出された落下物をSAPと夾雑部とパルプ繊維とに分離する分離部材70と、を有している。
ここで図2Aに示すように、投入口22及び排出口24には、それぞれ投入用ダクト22d及び排出用ダクト24dが接続されており、更に、投入用ダクト22d及び排出用ダクト24dにはそれぞれ適宜な不図示の送風機が連結されている。そして、排出用ダクト24dの送風機の単位時間当たりの送風量(m/min)は、投入用ダクト22dの送風機の送風量よりも多くなるように設定されており、これにより、基本的に投入口22から排出口24へと流れる空気流が、ケース20内の空間SP20の略上半分に形成されている。そして、例えば投入用ダクト22dの開口した管端部(不図示)から廃材が投入され、同廃材は上記の空気流に乗って投入口22からケース20内へ送られ、そして、同ケース20内において回転部材30で攪拌・開繊された後に、主にパルプ繊維が空気流に乗って排出口24から排出される。また、この攪拌・開繊の際には、主にパルプ繊維よりも比重の大きいSAPや夾雑物は、落下物としてケース20内を自重等で落下して落下物排出機構60に受け止められ、そして、同機構60によってケース20の外へと排出される。なお、この落下物にはSAPや夾雑物以外に小量であるがパルプ繊維も含まれている。そして、排出された落下物は、分離部材70によってパルプ繊維とSAPと夾雑物とに分離される。
以下、各構成20,22,24,30,60,70などについて説明する。なお、以下の説明では、互いに直交する三方向のことを、上下方向、前後方向、及び左右方向と言う。ちなみに、上下方向は鉛直方向を向いており、また、前後方向及び左右方向は、どちらも水平方向を向いている。
図3Aは、分離装置10における主に上半部を拡大して示す概略縦断面図であり、図3Bは、図3A中のB−B矢視図であり、図3Cは、図3A中のC−C矢視図である。
<<<ケース20、投入口22、排出口24>>>
図3A乃至図3Cに示すように、ケース20は、底面部だけが無い無底箱体であり、その外観形状は略直方体形状をなしている。すなわち、略水平に設けられた天井部20cと、天井部20cの前後左右の四辺からそれぞれ垂下されて四方の側方から天井部20cの下方の空間SP20を囲む四つの側壁部20sf,20sb,20sl,20srとを有している。なお、以下では、天井部20cの前縁部から垂下する側壁部20sfを「前側壁部20sf」と言い、天井部20cの後縁部から垂下された側壁部20sbを「後側壁部20sb」と言い、天井部20cの左縁部から垂下された側壁部20slを「左側壁部20sl」と言い、天井部20cの右縁部から垂下された側壁部20srを「右側壁部20sr」と言う。
そして、かかるケース20は、その長手方向を前後方向に沿わせつつ、短手方向(幅方向)を左右方向に沿わせた姿勢で、工場の床部GNDに固定された適宜なフレーム状支持部材12に支持されている。
図3Aに示すように、投入口22は、天井部20cにおける後端部分に略矩形に開口形成されており、他方、排出口24は、天井部20cにおける前端部分に略矩形に開口形成されている。そして、これにより、投入口22から排出口24へ向かう方向は、前後方向と平行に設定されている。
また、図3A及び図3Cに示すように、ケース20内には、仕切り板26(仕切り部材に相当)が設けられており、この仕切り板26によって、ケース20内の空間SP20は、上空間SP20u(第1空間に相当)と、上空間SP20uの下方に隣接する下空間SP20d(第2空間に相当)とに区画されている。そして、上空間SP20uに、回転部材30が収容されている。また、仕切り板26には、上空間SP20uと下空間SP20dとを連通する複数の貫通孔h26,h26…が形成されており、更に、これら貫通孔h26の開口サイズは、廃材中の混入物(つまり、SAP及び夾雑物)の通過を許容しつつ、パルプ繊維の通過を規制するような開口サイズに設定されている。よって、廃材が回転部材30によって開繊される過程において、パルプ繊維から離脱可能な状態となったSAPや夾雑物などの混入物は速やかに貫通孔h26を通過して落下物として下空間SP20dへ落下するが、これに対してパルプ繊維の方は上空間SP20uに有効に滞留され、しかる後に当該パルプ繊維は専ら天井部20cの排出口24から排出される。
<<<回転軸部材30>>>
図3A及び図3Cに示すように、回転部材30は、前後方向に平行に軸方向を沿わせて設定された公転軸C31と、公転軸C31回りに公転しながら、前後方向に平行に軸方向を沿わせて設定された自転軸C33回りに自転する複数本の軸部材33,33…と、を有する。
公転軸C31は、軸方向を前後方向に平行に沿わせて配された公転軸形成用軸部材31によって実現されている。公転軸形成用軸部材31は、筒軸方向を前後方向に平行に配置された外パイプ31pと、外パイプ31pの内方に略同芯に通された内シャフト31sとを有する。内シャフト31sは、既述のフレーム状支持部材12に相対移動不能に両端支持され、他方、外パイプ31pは、ベアリングBrg31を介して内シャフト31sの軸芯回りに相対回転可能に内シャフト31sに支持されている。また、外パイプ31pにおける前後方向の前端部には、円形のフランジ板35fが適宜な連結構造を介して相対移動不能に且つ略同芯に固定されており、同フランジ板35fは、ケース20の前側壁部20sfに前方から当接するように近接して設けられている。同じく、同外パイプ31pの後端部にも、円形のフランジ板35bが適宜な連結構造を介して相対移動不能に且つ略同芯に固定されており、同フランジ板35bは、ケース20の後側壁部20sbに後方から当接するように近接して設けられている。そして、これら一対のフランジ板35f,35bには、ベアリングBrg33を介して回転可能に各軸部材33,33…が軸方向を前後方向に平行に向けた状態で両端支持されている。
一方、外パイプ31pの前端部に位置する上記フランジ板35fには、プーリーP31fが固定されており、そしてかかるプーリーP31fには、駆動源としての電動モータ37のプーリーP37から無端ベルトB31(図2C)を介して回転動作が入力されるようになっている。また、図3A及び図3Bに示すように、同外パイプ31pの後端部に位置する上記フランジ板35bからは、各軸部材33の後端部が後方に突出しており、各後端部にはそれぞれプーリーP33が固定され、更にこれらプーリーP33に対応させて内シャフト31sにもプーリーP31bが固定されている。そして、対応するプーリーP33,P31b同士に無端ベルトB33が掛け回されている。
よって、電動モータ37が作動すると、外パイプ31p及び一対のフランジ板35f,35bが一体となって回転するが、これに伴って、当該一対のフランジ板35f,35bに支持された各軸部材33,33…も、これら一対のフランジ板35f,35bから回転力を付与されて、外パイプ31p回りたる公転軸C31回りに公転する。そして、このときには、無端ベルトB33がプーリーP33とプーリーP31bとの両者に掛け回されているので、各軸部材33が公転することに伴って各軸部材33は公転位置の変化に応じた分だけ自転することとなり、これにより、一つの電動モータ37を駆動源として用いて、各軸部材33の自転動作及び公転動作が行われる。
ところで、この例では、図3Cに示すように、複数本の一例として4本の軸部材33,33…が、公転方向に等ピッチの90°刻みで並んで設けられている。また、各軸部材33は、それぞれ、図4に示すような複数の突起部33t,33t…が自転方向に等ピッチの60°刻みで放射状に並んでなる突起部群G33tを有する。そして、かかる突起部群G33tは、図3Aに示すように、軸部材33の軸方向の複数の位置に所定ピッチで設けられている。よって、突起部33tによる廃材の打撃頻度を増やすことができて、高い開繊性能を奏することができる。
また、この例では、各突起部33tは、軸部材33の外周面に立設された互いに同長の棒状部材33tで構成され、より詳しくは、棒状部材33tとして断面円形状の鋼製丸棒が使用されていて、更に、その長手方向が、軸部材33の軸方向の直交方向の外方を向いている。そして、棒状部材33tの外周面で廃材を打撃する。よって、当該廃材を打撃する表面積を広く確保できる。また、棒状部材33tであるので、隣り合う棒状部材33t,33t同士の間に、廃材を取り込む空間を広く確保することができる。但し、かかる棒状部材33tは、何等上記の鋼製丸棒に限らず、例えば断面矩形形状の鋼製角棒でも良いし、非鉄金属製の丸棒でも良い。更に、突起部33tを棒状部材33tで構成しなくても良く、例えば場合によっては板状部材で構成しても良い。但し、棒状部材33tの方が、上述のように廃材を取り込む空間を広く確保できるので、板状部材よりも望ましい。
また、この例では、棒状部材33tの長手方向を軸部材33の軸方向と直交させていたが、何等これに限らない。すなわち、直交していなくても交差していれば、相応の打撃性能を奏することができる。
更に、望ましくは、図4と図3Cとの対比、或いは図3Aからわかるように、軸部材33の軸方向に隣り合う突起部群G33t,G33t同士については、互いの突起部33tの配置位置を自転方向にずらしていると良い。この例では、所定の基準となる突起部群G33tに対して、その隣に位置する突起部群G33tの突起部33tの配置位置は、自転方向に15°だけずらされており、更に、その隣に位置する突起部群G33tについては、更に同方向に同じずらし量の15°でずらされており、このずらし操作が、軸方向に並ぶ全ての突起部群G33t,G33t…に対して繰り返し行われている。
そして、このように構成されていれば、所定の突起部群G33tに属する突起部33tが廃材を打撃した直後に、その軸方向の隣に位置する突起部群G33tに属する突起部33tによっても同廃材を再度打撃することが可能となり、結果、廃材の打撃頻度を増やすことができる。
ちなみに、図4を参照して前述したように、各突起部群G33tは、それぞれ自転方向に60°刻みで突起部33tを有していることから、上述の15°のずらし操作によって、図3Aのように突起部33tの配置位置が同じになる突起部群G33tが三つ置きに(つまり、四つに一つの割合で)現れている。
但し、ずらし量は、何等上記の15°に限るものではなく、任意の角度にしても良く、更に、上述のように規則正しく同方向に同じずらし量でずらさなくても良く、例えば、ずらす方向及びずらし量のうちのどちらか一方或いは両方をランダムにしても良い。
また、望ましくは、図3Aに示すように、公転方向に隣り合う軸部材33,33同士については、互いの突起部群G33tの配置位置を軸方向にずらしていると良い。この例では、互いに隣り合う軸部材33,33同士は、どちらも軸方向に同じピッチPG33tで突起部群G33t,G33t…が設けられており、これに起因して、隣り合う軸部材33,33同士は、互いに相手の軸部材33に属する突起部群G33tとその軸方向の隣の突起部群G33tとの間の中間位置に、自身の突起部群G33tが位置するよう互い違いに配置されている。
そして、このように構成されていれば、所定の軸部材33の突起部群G33tの突起部33tが廃材を打撃した直後に、その公転方向の隣に位置する軸部材33の突起部群G33tの突起部33tによっても同廃材を再度打撃することが可能となり、このことも、上述の廃材の打撃頻度の増加に有効に寄与する。
ちなみに、図3A中では、隣り合う軸部材33,33同士を図示することが困難であったため、便宜上、上に位置する軸部材33と下に位置する軸部材33との間で突起部群G33tの位置が互い違いになっているように示しているが、実際には、図3A中に示された上下2本の軸部材33,33同士は、公転方向に互いに隣り合う位置関係にある。つまり、公転方向に90°の間隔で隣り合う位置関係にある。
更に、望ましくは、図3Cに示すように、軸部材33の公転方向と軸部材33の自転方向との間で、互いの回転方向が同じになっていると良い。例えば、公転方向が右回りの場合には、これに対応させて自転方向も右回りにし、逆に、公転方向が左回りの場合には自転方向も左回りにすると良い。そして、このようにしていれば、軸部材33の公転の速度値と、軸部材33の自転の速度値とが加算されてなる高速の速度値でもって、突起部33tは廃材を打撃する。よって、廃材へ与える打撃力を高めることができて、このことも、開繊性能の向上に寄与する。
なお、上述のように互いの回転方向を同じ向きに揃えることは、図3Bの無端ベルトB33のプーリーP33,P31bへの掛け回し方の工夫で実現される。すなわち、同図3Bに示すように無端ベルトB33の内周面に軸部材33のプーリーP33及び内シャフト31sのプーリーP31bのどちらか一方のプーリーが当接し、もう一方のプーリーが同無端ベルトB33の外周面が当接するように無端ベルトB33を掛け回せば、上記の回転方向の統一は実現される。ちなみに、仮に軸部材33の公転方向と軸部材33の自転方向との間で互いの回転方向を逆向きにしたい場合には、図5に示すように無端ベルトB33の内周面に軸部材33のプーリーP33と内シャフト31sのプーリーP31bとの両者が当接するように掛け回せば良い。
ところで、図3A及び図3Cに示すように、ケース20内には、貫通孔h26,h26…を有した仕切り板26が回転部材30の下方に近接して設けられている旨を前述したが、この仕切り板26は、図3Cのように下に凸の円弧形状に湾曲されている。そして、これにより、回転部材30の回転軌跡Tr30、すなわち軸部材33の公転と自転とによって突起部33tの先端部が描く回転軌跡Tr30に沿って設けられており、その結果、この回転軌跡Tr30との距離を円弧方向の全長に亘って略一定に保つようにされている。
また、仕切り板26に形成される貫通孔h26の開口形状や開口面積、配置パターン等の各種仕様は、前後方向の位置に応じて決められている。そのため、この例では、貫通孔h26の仕様が互いに異なる仕切り板26が、複数種類の一例として2種類用意されている。
例えば、図3Aに示すように、投入口22が対向する後方位置に設けられる仕切り板26には、投入口22から下方を向いた空気流に乗って、未開繊の塊状又は粒状の廃材が到達する。そのため、この後方位置には、かかる廃材をしっかりと受け止める目的で、貫通孔h26の開口率(仕切り板26の板面(貫通孔h26の面積も含む)に占める貫通孔h26の面積の割合)が小さく、且つ各貫通孔h26の開口面積も小さく設定された仕切り板26が設けられている。具体的には、SAPの粒径が150〜850μmであること等も考慮して、直径5mm±1mmの正円形状の複数の円孔が40〜50%の開孔率で且つ千鳥配置で形成された仕切り板26を用いている。ちなみに、上記の直径の下限値は、目詰まり防止の観点から決められている。
これに対して、排出口24が対向する前方位置では、回転部材30による廃材の開繊も十分進んでいるため、廃材のパルプ繊維からSAP及び夾雑物は分離し易くなっており、また、パルプ繊維も、塊状や粒状ではなくて糸状に十分にほぐされていて、当該パルプ繊維は空気流によって浮き上がり易くなっている。
そのため、この前方位置に設けられる仕切り板26の貫通孔h26については、開孔率及び開口面積を多少大きくしても、パルプ繊維の通過は抑制されることから、回転部材30の棒状部材33tに弾かれて仕切り板26の方へ飛ばされたSAP及び夾雑物の通過を促進すべく、貫通孔26の開孔率を、前述の後方位置の仕切り板26よりも大きく設定しているとともに、貫通孔h26の開口面積を同後方位置の仕切り板26の円孔よりも大きく設定している。
また、糸状にほぐれたパルプ繊維が貫通孔h26に引っ掛かり易くなるように、当該貫通孔h26の形状を、図6Aの擬略展開図に示すように長手方向と短手方向(幅方向)とを有する長孔に設定し、且つ貫通孔h26の長手方向を回転部材30の公転方向(正確には、公転方向を仕切り板26の板面上に投影してなる方向)と交差する方向に向けている。具体的には、この仕切り板26には、長さ30〜155mm×幅5〜35mmにおいて、長さの方が幅よりも大きくなるような寸法の長孔が、50%〜65%の開孔率において、上記後方位置の仕切り板26の開口率よりも大きくなるような開孔率で、且つ長手方向を公転方向に直交させつつ千鳥配置で形成されている。
ちなみに、図6Bの擬略展開図に示すように、貫通孔h26たる長孔の長手方向が公転方向(正確には、公転方向を仕切り板26の板面上に投影してなる方向)と交差していない場合、つまり長孔の長手方向が公転方向と平行の場合に、パルプ繊維が長孔を通過し易くなってしまう理由は、次のように考えられる。先ず、十分に開繊されたパルプ繊維はほぐされて糸状になっているので、塊状や粒状の場合と比べて、貫通孔26たる長孔を通過し難くなっている。しかし、そのような場合でも、長孔の長手方向が公転方向と平行になっていると、回転部材30の公転によって公転方向に流される傾向にあるパルプ繊維は、長孔と向き合う時間がより長くなってしまい、結果、長孔から抜け易くなるのである。すなわち、長孔の長手方向を公転方向と平行にすると、公転方向と平行な方向の長孔の寸法が大きくなってしまい、パルプ繊維が長孔から抜けやすくなるのである。
但し、貫通孔h26の形状は、何等図6Aのような前後方向に長手方向が平行な長孔に限るものではない。すなわち、場合によっては、貫通孔h26の形状を、上述の図6Bのような左右方向(公転方向)に長手方向が平行な長孔にしても良いし、又は、開口形状が正方形の孔にしても良いし、更には、開口形状が矩形以外の多角形形状の孔或いは円孔の孔にしても良い。
また、この例では、かかる仕切り板26は、ケース20の前後方向の全長を三等分したサイズに形成されている。そして、後方位置に前者の円孔の仕切り板26が配置され、前方位置と後方位置との間の中間位置、及び前方位置の両者には、それぞれ後者の長孔の仕切り板26が配置されている。但し、仕切り板26の配置パターンは、何等これに限らない。
<<<落下物排出機構60、分離部材70>>>
図2A乃至図2Cに示すように、落下物排出機構60は、前述のフレーム状支持部材12に支持されたベルトコンベアを本体とする。すなわち、落下物排出機構60は、上面を搬送面とする無端ベルト62と、無端ベルト62が掛け回されて無端ベルト62の周回軌道を規定する複数のローラー64,64とを有している。そして、これらローラー64,64のうちの少なくとも一つが、駆動源としての電動モータによって駆動回転する駆動ローラーであり、当該駆動ローラーによって無端ベルト62が周回動作をする。
ここで、無端ベルト62の搬送面たる上面は、略水平面に設定され、また、同上面は、ケース20の下端開口(第2排出口に相当)に対向しつつ、当該下端開口の全面を下方から覆うように位置されている。よって、無端ベルト62は、その上面にて、ケース20の下空間SP20dを落下する物を落下物として確実に受け止めることができる。また、無端ベルト62の上面の移動方向は、前後方向の前方である。そして、ケース20よりも前方側の位置、つまり前側壁部20sfよりも前方の位置には、無端ベルト62の移動方向が折り返される折り返し位置P62が設定されている。よって、無端ベルト62の上面で受け止められた落下物は、前方の折り返し位置P62で無端ベルト62から落下される。そして、無端ベルト62から落下された物は、この折り返し位置P62の下方に配置された分離部材70によってパルプ繊維とSAPと夾雑物との三者に分離される。
図2A乃至図2Cに示すように、分離部材70は、第1ふるい部材72と、第1ふるい部材72の下方に配置された第2ふるい部材74と、第2ふるい部材74の下方に配置された無蓋容器76と、を有している。そして、第1ふるい部材72は複数の貫通孔h72,h72…を有し、この貫通孔h72の開口サイズは、SAP及び夾雑物の通過を許容しつつ、パルプ繊維の通過を規制するような開口サイズに設定されている。例えば、第1ふるい部材72は金網で構成され、同金網は上記貫通孔h72として縦寸20〜30mm×横寸20〜30mmの矩形開口を有する。よって、当該第1ふるい部材72により、パルプ繊維が選択的に捕捉される。ちなみに、20mm未満にすると、夾雑物が金網に捕捉されてパルプ繊維側に入り易くなり、他方、30mmよりも大きくすると、パルプ繊維が金網に捕捉され難くなって分離が困難になる。
また、第2ふるい部材74も複数の貫通孔h74を有しているが、この貫通孔h74の開口サイズは、SAPの通過を許容しつつ、夾雑物の通過を規制するような開口サイズに設定されている。例えば、第2ふるい部材74も金網で構成され、同金網は上記貫通孔h74として縦寸1.5〜2mm×横寸1.5〜2mmの矩形開口を有する。よって、当該第2ふるい部材74により、夾雑物が選択的に捕捉される。ちなみに、1.5mmよりも小さくすると、SAPの貫通孔h74の通りが悪くなって金網に捕捉されて溜まり易くなり、他方、2mmよりも大きくすると、夾雑物が金網に捕捉され難くなってSAP側に入ってしまい分離が困難になる。
なお、望ましくは、図2A及び図2Bに示すように、前側壁部20sfの下端縁部と無端ベルト62の上面との間に、隙間Gを設ける一方で、後側壁部20sb、左側壁部20sl、及び右側壁部20srの各下端縁部と無端ベルト62の上面との間には隙間を設けずに互いに当接させて、つまりこれら下端縁部を同無端ベルト62の上面に摺動させると良い。そうすれば、上述の投入口22と排出口24との送風量の差等に基づいて、ケース20内の空間SP20(SP20d)は、外部よりも気圧の低い負圧状態に維持されているため、上記隙間Gから外気が下空間SP20d内に侵入するようになって、この侵入外気も、落下物からのSAP及び夾雑物とパルプ繊維との分離に寄与する。
図7A及び図7Bは、その分離の様子を示す説明図であり、どちらの図も概略縦断面視で示している。図7Aに示すように、先ず、無端ベルト62の移動によってSAP及び夾雑物が移動方向の下流側たる前方に送られるが、このときには、SAP及び夾雑物よりも比重が小さいパルプ繊維は、後方に流れる侵入外気によって前方への移動が規制され、これにより、概ね無端ベルト62の上面でパルプ繊維は転がされて繊維玉が形成される。そして、これにより、繊維玉だけがケース20内に留まりながらSAP及び夾雑物だけが前方へ送られることになり、その結果として、パルプ繊維とSAP及び夾雑物とが分離される。
また、図7Bに示すように、かかる繊維玉は、転がる過程で、周囲のパルプ繊維を巻き込んで絡め取りながら雪だるま状に成長する。そして、上記の隙間Gに対応したサイズにまで成長した繊維玉が、同隙間Gにおいて無端ベルト62の上面とケース20の前側壁部20sfの下端縁部との両者に挟まれて詰まると、侵入外気が弱まったり、繊維玉と無端ベルト62との間の摩擦力が増大等するために、無端ベルト62から付与される前方への移動力の方が相対的に大きくなって、これにより、隙間Gから繊維玉がケース20の外に排出される。その結果、この大きな繊維玉の形態で、無端ベルト62の折り返し位置P62へと送られるので、前述の第1ふるい部材72にて繊維玉たるパルプ繊維はより確実に捕捉されるようになる。
また、望ましくは、第1ふるい部材72は、当該第1ふるい部材72に通過を規制されて捕捉された繊維玉を、第1ふるい部材72での着地位置P72から離れた位置へと移送する移送機構を有していると良い。例えば、図7Bの例では、第1ふるい部材72として平板状の金網72を用いており、そして、この金網72を、その上面の前端部の方が後端部よりも低くなるように傾けて配置することにより、上述の移送機構として機能させている。すなわち、第1ふるい部材72たる金網72の上面に落下した繊維玉は、当該金網72の上面の傾斜勾配に基づいて前方へと転がっていき、そして、これにより、繊維玉は、上記着地位置P72よりも更に前方に移動される。よって、第1ふるい部材72に捕捉された繊維玉の上に、その後に折り返し位置P62から落下されるSAPや夾雑物が堆積してふるい分け作用が減退してしまうことを有効に回避することができる。
但し、移送機構は、何等上述に限るものではない。例えば、第1ふるい部材72として、金網形態の無端ベルト(不図示)を用い、そして、当該金網形態の無端ベルトを周回駆動することによって、同無端ベルト上に落下して捕捉された繊維玉を前方に送るようにしても良い。
ところで、望ましくは、図3Aに示すように、ケース20内の上空間SP20uにおける前後方向の所定位置に、投入口22から排出口24への廃材の移動を規制する規制部材28が、ケース20の天井部20cから垂下されていると良い。図3Aの例では、かかる規制部材28が、前後方向の3つの位置に互いの間に間隔をあけて配置されており、これにより、上空間SP20uのうちで回転部材30よりも上方の空間が四つのゾーンに仕切られている。詳しくは、各規制部材28は何れも板状の規制板28であり、厚さ方向を前後方向に向けつつ、左右方向の全長に亘って上空間SP20uを仕切るように配されている。また、図3Cに示すように、各規制板28の下端縁部の形状は、回転部材30に係る軸部材33の突起部33tが描く回転軌跡Tr30に対応した円弧形の凹形状とされており、そして、規制板28の下端縁部28dが、突起部33tの先端部の回転軌跡Tr30と上下方向に関してオーバーラップされている。
よって、ケース20内での廃材の滞留時間の確実な延長を図れて当該滞留時間を長く確保可能となっている。そして、これにより、廃材の開繊を十分なレベルまで進行させることができて、その結果、廃材からのパルプ繊維の分離性能の向上を図れ、高い純度でパルプ繊維を回収可能となる。
ちなみに、図3Aにて既述のように、この例では、回転部材30に係る4本の軸部材33,33…のうちで、互いに公転方向に隣り合う軸部材33,33同士については、互いの突起部群G33tの配置位置を軸方向にずらしていた。そのため、この例では、これら4本の軸部材33,33…のうちの2本の軸部材33,33については、特定の突起部群G33tが規制板28と干渉するような位置関係になっていた。例えば、同図3A中では、上側に図示された軸部材33の所定の突起部群G33tが、規制板28と干渉する虞があった。そこで、この例では、当該軸部材33から、規制板28と干渉する突起部群G33tを取り外している。しかし、かかる干渉の回避策は何等上記に限らず、例えば、突起部群G33tの軸方向の配置ピッチの拡大や規制板28の薄厚化等の工夫によって、前後方向に隣り合う突起部群G33t,G33t同士の間の隙間に規制板28をうまく収めることが可能であれば、取り外さなくても良い。
また、上述では、規制板28の設置数を3枚としていたが、何等上述の3枚に限るものではなく、1枚又は2枚でも良いし、或いは4枚以上でも良い。
更に、上述では、各規制部材28としてそれぞれ一枚ものの規制板28を例示したが、何等これに限らない。すなわち、各規制部材28が、それぞれ複数の部材から構成されていても良い。例えば、規制部材28が、長手方向を下方に沿わせつつ天井部20cから垂下された複数の棒状部材(不図示)を有し、そして、各棒状部材が、左右方向に隣り合う棒状部材との間に間隔をあけながら櫛状に並んで構成されたものを、規制部材28として用いても良い。
また、望ましくは、図2A及び図2Bに示すように、下空間SP20d内の空気を吸引する吸気口29を設けると良い。そして、このようにすれば、仕切り板26の貫通孔h26,h26…を通過して下空間SP20d内を浮遊するパルプ繊維を、吸気口29によって空気と一緒に吸い込むことができて、結果、パルプ繊維の回収率を高めることができる。
図2A及び図2Bの例では、かかる吸気口29,29…は、ケース20の左側壁部20sl及び右側壁部20srのうちで下空間SP20dに側方から対向する部分に形成されている。また、かかる吸気口29は、左側壁部20sl及び右側壁部20srのそれぞれに対して、前後方向に並んで複数の一例として二つずつ形成されている。
そして、このように前後方向に並べて二つの吸気口29,29を設ければ、前後方向の吸引力分布の均一化を図れて、下空間SP20d内のよどみ点の発生等を防ぐことができて、その結果、下空間SP20d内の特定位置にパルプ繊維が溜まる等の不具合を有効に防ぐことができる。
また、吸気口29が側壁部20sl,20srに設けられているので、当該吸気口29は、下空間SP20d内の空気を略側方から吸い込む。よって、下空間SP20dを下方に落下して落下物排出機構60の無端ベルト62上に堆積したSAP及び夾雑物については、当該吸気口29は概ね吸い込まずに、専ら下空間SP20dの空中を浮遊するパルプ繊維を吸い込むことができる。そして、これにより、下空間SP20d内からパルプ繊維を高い純度で回収可能となる。
このような側壁部20sl,20srに付属した吸気口29の実現は、図2Bに示すようにケース20の外方に設けられた吸引ダクト29dの先端部29deを、各側壁部20sl,20srに貫通形成された矩形の各開口部29eにそれぞれ連結することでなされる。なお、各吸引ダクト29dには、ホース等の適宜な中継管部材29mを介して送風機(不図示)が連結されており、これにより、上記の管端部から空気を吸い込み可能とされている。
また、かかる吸気口29からの空気の吸引によって、ケース20内の負圧レベルが高められるので、当該吸気口29の空気の吸い込み量は、前述したケース20内への侵入外気の流量にも影響する。そのため、上述の繊維玉の形成状況も鑑みながら、吸気口29の単位時間当たりの吸い込み量(m/min)は決定される。
ここで望ましくは、図2Bに示すように、吸引ダクト29dの管軸方向C29dが、ケース20から遠ざかるに従って上昇するような傾斜勾配で斜め上方を向いていると良い。そして、その場合には、吸引ダクト29dの先端部29deでの吸引方向が斜め上方に向くため、当該上方向成分を有した吸引力で、ケース20内のパルプ繊維を吸い上げることができる。そして、これにより、ケース20の下方に位置する落下物排出機構60の無端ベルト62の上面に落下して堆積してしまったパルプ繊維についても吸い上げ可能となって、このこともパルプ繊維の回収率の向上に寄与する。かかる管軸方向C29dの水平方向からの傾斜角度θC29dは、0°よりも大きく90°よりも小さい範囲から選択され、望ましくは45°〜60°の範囲から選択される。ちなみに、45°よりも小さくすると、吸引ダクト29d内にSAPなどが落下し難くなって堆積し易くなり、他方、60°よりも大きくすると、吸引ダクト29dの取り付けが困難になる。
なお、上記のように管軸方向C29dが斜め上方を向いている場合には、基本的には、図2Bに示すように、吸引ダクト29dの底面29dbは、ケース20に近づくに従って下降するような傾斜面に形成されることになる。よって、万一SAP及び夾雑物が吸気口29に吸い込まれた場合でも、かかるSAP及び夾雑物が自重によって吸引ダクト29dの底面29db上に落下しさえすれば、当該底面29dbの水平方向からの傾斜によってSAP及び夾雑物は、滑落してケース20内へ戻るように誘導される。そして、これにより、パルプ繊維を選択的に吸い込むべき吸気口29が、誤って吸い込んだSAP及び夾雑物を最終的にパルプ繊維と一緒に回収してしまう事態を有効に防ぐことができる。かかる底面29dbの水平方向からの傾斜角度θ29dbは、0°よりも大きく90°よりも小さい範囲から選択され、望ましくは45°〜60°の範囲から選択される。ちなみに、45°よりも小さくすると、吸引ダクト29dの底面29dbにおいてSAPなどが滑落し難くなって、底面29db上に堆積し易くなり、他方、60°よりも大きくすると、吸引ダクト29dの取り付けが困難になる。
また、更に望ましくは、図2Bに示すように、吸引ダクト20dと中継管部材29mとの連結位置での吸引方向が、斜め下方に設定されていると良い。そして、このようにされていれば、吸い込み回収したパルプ繊維が再度ケース20内に戻ってしまう事態を確実に防ぐことができる。
なお、吸気口29の開口形状は、何等上述の矩形に限らず、円形でも良いし、矩形以外の多角形でも良い。
また、上述の例では、このような吸気口29を左側壁部20sl及び右側壁部20srにのみ設けていたが、何等これに限らない。例えば、左側壁部20sl及び右側壁部20srに加えて更に前側壁部20sf及び後側壁部20sbに設けても良いし、または場合によっては、左側壁部20sl及び右側壁部20srに代えて、前側壁部20sf及び後側壁部20sbの両者のみ或いはどちらか一方のみに設けても良い。
更に言えば、吸気口29を設ける部分は、何等ケース20の各側壁部20sl,20sr,20sf,20sbに限らない。例えば、図8A及び図8Bに示す変形例のようにしても良い。なお、図8Aは概略縦断面図であり、図8Bは、図8A中のB−B矢視図である。
この変形例では、吸気口29を有する管部材として丸パイプ29pが、管軸方向を前後方向に平行に沿わせた姿勢で下空間SP20d内にその前方から後方へと差し込み配置されている。そして、丸パイプ29pの下面には、複数の一例として12ヶの吸気口29,29…が貫通形成されている。詳しくは、同下面は、複数の一例として6ヶの吸気口29,29…が前後方向に一列に並んでなる吸気口列G29を有し、そして、かかる吸気口列G29は、左右方向に複数列の一例として二列だけ設けられている。
また、丸パイプ29pの差し込み方向の先端側たる後側の管端部は気密に封止されているが、逆側たる前側の管端部はケース20の外に突出しており、そして、同管端部はホース等の適宜な中継管部材29mを介して送風機(不図示)に連結されている。
よって、この送風機の作動により、丸パイプ29pの各吸気口29からは、下空間SP20d内の空気が吸い込まれ、これにより下空間SP20dを浮遊するパルプ繊維を回収することができる。
なお、この例では、かかる丸パイプ29pは、図8Bに示すように、下空間SP20d内を左右方向に複数本(図8Bでは2本)並んで配置されており、これにより、左右方向の吸引力分布の均等化が図られているが、この本数は何等これに限るものではなく、例えば1本でも良いし、3本以上設けても良い。
また、この例では、吸気口29の形状は、丸パイプ29pの筒軸方向に長手方向が沿った長さ150mm±50mm×幅8〜20mmのスリット状とされているが、その形状は何等スリット状に限らない。なお、長さの上限値は、丸パイプ29の耐変形能に基づいて決まっており、幅の下限値は、目詰まり防止の観点から決まっている。
更に、上述では、管部材29pとして断面形状が正円形状の丸パイプ29pを例示したが、何等これに限るものではなく、例えば断面形状が矩形形状の角パイプを用いても良い。
また、図8A及び図8Bの例では、丸パイプ29pの後側の管端部をケース20の外に突出させつつ気密に封止していたが、場合によっては、当該後側の管端部にも、ホース等の適宜な中継管部材(不図示)を連結し、そして、当該中継管部材を介して、上述の前側の管端部が連結された送風機に連結すると良い。このようにすれば、丸パイプ29pにおいて後側に位置する吸気口29の吸引力が前側に比べて弱くなるといった吸引力の不均一を有効に抑えることができて、これにより、下空間SP20dの前後方向に亘って、パルプ繊維を略均等に吸い込むことができるようになる。
ちなみに、この丸パイプ29pの上面には、仕切り板26の貫通孔h26,h26…(図8A及び図8Bでは不図示)を通過して上空間SP20uから下空間SP20dへと落下するパルプ繊維、SAP、及び夾雑物が堆積する虞がある。そこで、この堆積を回避すべく、丸パイプ29pの上部は、水平方向から所定の傾斜勾配で傾斜した上面を有する傾斜部材29rで覆われている。図8A及ぶ図8Bの例では、傾斜部材29rは、例えば一対の平板を逆V字状に連結した断面逆V字状部材29rである。そして、左右方向の中央位置に、断面逆V字状部材29rの尖り部29r1が位置するように配置されている。よって、当該断面逆V字状部材29rの上面は、左右方向の中央位置よりも端の位置の方が低くなった傾斜勾配を有しており、これにより、上面に落下したパルプ繊維、SAP、及び夾雑物は、同上面を速やかに滑落して、上記の堆積は防止される。
なお、望ましくは、図8Bに示すように断面逆V字状部材29rの左右方向の各端縁29re,29reが、丸パイプ29pよりも側方に飛び出して庇状になっていると良い。そして、このようになっていれば、この庇状の部分が、落下中のSAP及び夾雑物を吸気口29が吸引する際に障害物となって、吸気口29のSAP及び夾雑物の誤吸引を有効に防ぐことができる。
ところで、かかる吸気口29による下空間SP20d内のパルプ繊維の回収性の観点からは、望ましくは、図2Bに示すように、落下物排出機構60の無端ベルト62の上面の位置を、上下方向に関して仕切り板26の最下位置P26から400〜500mmの範囲で離間させると良い。この理由は、次の通りである。すなわち、一旦無端ベルト62上に着地してしまったパルプ繊維を再度浮き上がらせて空中に浮遊させることは難しく、できる限り落下中にパルプ繊維を吸気口29で吸い込むことが好ましいためである。よって、上述のように離間させれば、無端ベルト62の上面に堆積し得るパルプ繊維の量を格段に減らすことができる。但し、この第1実施形態では、既述のように、無端ベルト62上に落下したパルプ繊維については、繊維玉として回収可能であるため、繊維玉として回収することで、パルプ繊維の回収率の低下を防ぐことができる。ちなみに、上限値の500mmは、分離装置10の大型化抑制の観点から決まっている。
===第2実施形態===
図9は第2実施形態の分離装置10aの概略説明図であって、縦断面視で示されている。前述の第1実施形態では、所謂横置き型の分離装置10を例示した。すなわち、回転部材30に係る軸部材33の公転軸C31及び自転軸C33の各軸方向が水平方向の前後に沿っていたが、この第2実施形態では、縦置き型の分離装置10aであり、つまり、回転部材30に係る軸部材33の軸方向が鉛直方向たる上下方向に沿っているとともに、当該軸部材33の公転軸C31及び自転軸C33の各軸方向も上下方向に沿っている点で主に相違する。なお、これ以外の点は、概ね第1実施形態と同様又は類似のため、同様又は類似の構成については同じ符号を付して、その説明については省略する。
ケース20aは、例えば筒軸が上下方向に平行に沿って設定された有底有蓋円筒体である。そして、その内側には、ケース20aの内周面と間隔をあけつつケース20aと略同芯に、円筒形状の仕切り部材26aが収容されており、当該仕切り部材26aによって、ケース20a内の空間SP20aは、ケース20aの中心側に位置する略円柱状の中心側空間SP20ac(第1空間に相当)と、中心側空間SP20acを外周側から囲んでなる略ドーナツ状の外周側空間SP20ae(第2空間に相当)との二つに区画されている。そして、中心側空間SP20acには、回転部材30が収容されている。
ここで、この回転部材30も、第1実施形態の場合と同様に、4本の軸部材33,33…を有しており、また、各軸部材33は自転軸C33回りに自転しながら、同各軸部材33は互いに共通の公転軸C31回りに公転する。すなわち、この分離装置10aも、これら4本の各軸部材33を自転及び公転させるための機構を有している。具体的には、公転軸形成用軸部材31としての外パイプ31p及び内シャフト31sを有し、一対のフランジ板35f,35bを有し、ベアリングBrg31,Brg33を有し、プーリーP33,P31b,P31fを有し、無端ベルトB33,B31等を有し、また、図9中では不図示であるが、駆動源となる図2Cの電動モータ37とプーリーP37と無端ベルトB31についても有している。そして、更に、各軸部材33は、軸方向の複数の位置に突起部群G33t,G33t…も有している。
但し、この第2実施形態では、前述したように、各軸部材33の軸方向は上下方向を向き、また各軸部材33の公転軸C31もその軸方向を上下方向に平行に沿って設定され、更に各軸部材33の自転軸C33もその軸方向を上下方向に平行に沿って設定されている。
また、ケース20aの略円形の底部20abには、中心側空間SP20acに連通するように投入口22が貫通形成され、またケース20aの略円形の蓋部20afには、同じく中心側空間SP20acに連通するように排出口24が貫通形成されている。そして、投入口22には、送風機付きの投入用ダクト22dが連結される一方、排出口24にも、送風機付きの排出用ダクト24dが連結され、これにより、ケース20a内には投入口22から排出口24へ向けて下から上に流れる空気流が形成されている。
よって、投入用ダクト22dの不図示の管端部から廃材を投入すれば、廃材は、ケース20a内の中心側空間SP20acを通過し、この通過中に回転部材30によって攪拌・開繊される。そして、廃材のうちで比重の小さいパルプ繊維は、専ら空気流に乗って上方の排出口24から排出される一方、比重の大きいSAP及び夾雑物は、主に回転部材30から付与される遠心力の作用によって、回転部材30の半径方向の外方たる側方の円筒状の仕切り部材26aの方へと飛ばされる。ここで、この仕切り部材26aにも、第1実施形態の場合と同様に複数の貫通孔h26a,h26a…が形成されており、SAP及び夾雑物は、当該貫通孔h26aを通過して外周側空間SP20aeへと送られる。そして、この外周側空間SP20aeを自重で落下して、ケース20aの略ドーナツ形状の底部20abに堆積される。なお、この例では、堆積したSAP及び夾雑物をケース20aの底部20abから定期的に作業員が回収することになるが、場合によっては、ケース20aの底部20abとして、或いは底部20abの一部としてベルトコンベアの無端ベルト(不図示)を配置して、これにより、無端ベルトの上面でSAP及び夾雑物を受け止めるとともに、無端ベルトの周回移動によってこれらSAP及び夾雑物をケース20aの外に自動排出しても良い。
ところで、望ましくは、この第2実施形態の分離装置10aに対しても、中心側空間SP20acにおける上下方向の所定位置に、投入口22から排出口24への廃材の移動を規制する規制部材28aが設けられていると良い。この例では、円筒状の仕切り部材26aと回転部材30とは、互いの間に間隔をもって配置されており、そして、仕切り部材26aの内周面には、規制部材28aとしての略ドーナツ形状の規制板28aが半径方向の内方に突出して設けられている。そして、かかる規制板28aによって、仕切り部材26aと回転部材30との間の空間が上下方向に関して複数のゾーンに仕切られている。よって、廃材の滞留時間を延長することができて、廃材を十分なレベルまで開繊することができる。
また、この第2実施形態においても、仕切り部材26aの貫通孔h26a,h26a…を通過してパルプ繊維が外周側空間SP20aeに入ってしまう虞がある。そのため、かかるパルプ繊維を回収する目的で、望ましくは、外周側空間SP20aeと対向する所定位置に、当該空間SP20aeの空気を吸い込む吸気口29aが設けられていると良い。この図9の例では、複数の吸気口29a,29a…が、ケース20aの外周方向に沿って略所定ピッチで並んで配されている。よって、外周側空間SP20aeの全周に亘ってほぼ偏り無くパルプ繊維を吸い込み可能となる。
ちなみに、同図9に示すように、吸気口29aを、ケース20aの底部20abから所定高さだけ離れた位置に設けるようにすれば、同底部20abに堆積したSAP及び夾雑物についてはほぼ吸い込まずに、専ら外周側空間SP20aeを浮遊するパルプ繊維だけを選択的に吸気口29aで吸い込み可能となる。そして、これにより、パルプ繊維を高い純度で回収することができる。
===その他の実施の形態===
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。また、本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更や改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれるのはいうまでもない。例えば、以下に示すような変形が可能である。
上述の実施形態では、吸収性物品の一例として使い捨ておむつを例示したが、排泄液等の液体を吸収する物品であれば、何等これに限るものではなく、例えば吸収性物品が生理用ナプキンであっても良いし、ペットの排泄場として使用されるペットシートであっても良い。
上述の実施形態では、液体吸収性繊維としてパルプ繊維を例示したが、何等これに限るものではない。つまり、繊維状で液体吸収能力の有る材料であれば、それも上記の液体吸収性繊維の概念に含まれる。
上述の第1実施形態では、回転部材30が有する軸部材33の公転軸C31及び自転軸C33の軸方向を、投入口22から排出口24へ向かう所定方向たる前後方向と平行にしていたが、何等これに限らず、多少の傾斜角度でもって傾いていても良い。すなわち、0°よりも大きく10°以内の傾斜角度範囲で所定方向たる前後方向から傾斜させても良く、或いは、0°よりも大きく5°以内の傾斜角度範囲で所定方向たる前後方向から傾斜させても良く、又は、0°よりも大きく2°以内の傾斜角度範囲で所定方向たる前後方向から傾斜させても良い。従って、請求項に記載の「投入口から排出口へ向かう所定方向に軸方向を沿わせて設定された公転軸」及び「所定方向に軸方向を沿わせて設定された自転軸」に係る「沿わせて」の文言の意味には、互いに平行な場合だけでなく、上述の傾斜角度で傾いている態様も含んでいる。
上述の実施形態では、回転部材30は、複数の一例として4本の軸部材33,33…を有していたが、何等これに限らない。例えば1本乃至3本の軸部材33を有していても良いし、5本以上の軸部材33,33…を有していても良い。
上述の実施形態では、軸部材33は突起部群G33tを有し、突起部群G33tは複数の一例として6つの突起部33tを有していたが、何等これに限らない。例えば突起部群G33tが1つ乃至5つの突起部33tを有していても良いし、或いは7つ以上の突起部33t,33t…を有していても良い。
上述の実施形態では、一つの電動モータ37を駆動源として4本の全ての軸部材33,33…を公転及び自転させていたが、何等これに限らない。例えば、軸部材33を公転させるための電動モータと、自転させるための電動モータとを別々に分けても良いし、更には、各軸部材33に、それぞれ自転用の電動モータを設けても良い。
上述の実施形態では、ケース20,20aの材料について述べていなかったが、かかるケース20,20aは、望ましくは、無色透明、有色透明、無色半透明、或いは有色半透明な樹脂板又はガラス板で形成されていると良い。そうすれば、ケース20,20a内の開繊状態をケース20,20a越しに外方から視認可能となる。そして、これにより、廃材の詰まりなどの異常を早期に発見できて、重大トラブルになる前に対処可能となる。
10 分離装置、10a 分離装置、
12 フレーム状支持部材、
20 ケース、
20a ケース、20ab 底部、20af 蓋部、
20c 天井部、20sb 後側壁部、20sf 前側壁部、
20sl 左側壁部、20sr 右側壁部、
22 投入口、22d 投入用ダクト、
24 排出口、24d 排出用ダクト、
26 仕切り板(仕切り部材)、26a 仕切り部材、
28 規制板(規制部材)、
28a 規制板(規制部材)、
28d 下端縁部、
29 吸気口、29a 吸気口、
29d ダクト、29db 底面、先端部 29de、
29e 開口部、
29m 中継管部材、
29p 丸パイプ(管部材)、
29r 傾斜部材、29r1 尖り部、29re 端縁、
30 回転部材、
31 公転軸形成用軸部材、
31p 外パイプ、31s 内シャフト、
33 軸部材、33t 棒状部材(突起部)、
35b フランジ板、35f フランジ板、
37 電動モータ、
60 落下物排出機構、62 無端ベルト、64 ローラー、
70 分離部材、72 第1ふるい部材、74 第2ふるい部材、76 無蓋容器、
130 回転部材、133 矩形板(突起部)、
B31 無端ベルト、B33 無端ベルト、
G29 吸気口列、
G33t 突起部群、
Brg31 ベアリング、Brg33 ベアリング、
h26 貫通孔、h26a 貫通孔、
h72 貫通孔、h74 貫通孔、
GND 床部、
G 隙間、
C31 公転軸、
C33 自転軸、
C130 回転軸、
SP20 空間、SP20u 上空間(第1空間)、SP20d 下空間(第2空間)、
SP20a 空間、
SP20ac 中心側空間(第1空間)、SP20ae 外周側空間(第2空間)、
P31b プーリー、P31f プーリー、P33 プーリー、P37 プーリー、
P62 折り返し位置、P72 着地位置、P26 最下位置、
G 隙間、

Claims (11)

  1. 吸収性物品に係る液体吸収性繊維及び混入物を有する材料から前記液体吸収性繊維を分離する分離装置であって、
    ケースと、
    前記材料を空気流に乗せながら前記ケース内に投入する投入口と、
    前記ケース内に収容されて、前記材料を攪拌して開繊する回転部材と、
    前記回転部材によって開繊された前記材料のうちで前記液体吸収性繊維を空気流に乗せながら前記ケース内から排出する排出口と、を有し、
    前記回転部材は、前記投入口から前記排出口へ向かう所定方向に軸方向を沿わせて設定された公転軸と、前記公転軸回りに公転しながら、前記所定方向に軸方向を沿わせて設定された自転軸回りに自転する軸部材と、を有し、
    前記軸部材は、前記軸部材の軸方向と交差する方向の外方に突出する突起部を有していることを特徴とする吸収性物品に係る材料の分離装置。
  2. 請求項1に記載の吸収性物品に係る材料の分離装置であって、
    前記回転部材は、複数の前記軸部材を公転方向に並んで有し、
    前記軸部材は、それぞれ、複数の前記突起部が自転方向に放射状に並んでなる突起部群を、前記軸部材の軸方向の複数の位置に有していることを特徴とする吸収性物品に係る材料の分離装置。
  3. 請求項2に記載の吸収性物品に係る材料の分離装置であって、
    前記軸部材の軸方向に隣り合う前記突起部群同士については、互いの前記突起部の配置位置が前記自転方向にずれていることを特徴とする吸収性物品に係る材料の分離装置。
  4. 請求項2又は3に記載の吸収性物品に係る材料の分離装置であって、
    前記公転方向に隣り合う前記軸部材同士については、互いの前記突起部群の配置位置が前記軸方向にずれていることを特徴とする吸収性物品に係る材料の分離装置。
  5. 請求項1乃至4の何れかに記載の吸収性物品に係る材料の分離装置であって、
    前記軸部材の公転方向と前記軸部材の自転方向との間で、互いの回転方向が同じであることを特徴とする吸収性物品に係る材料の分離装置。
  6. 請求項1乃至5の何れかに記載の吸収性物品に係る材料の分離装置であって、
    前記突起部は棒状部材であり、
    前記棒状部材の長手方向を前記軸部材の軸方向と交差する方向の外方に向けつつ、前記軸部材の外周面に前記棒状部材は立設されていることを特徴とする吸収性物品に係る材料の分離装置。
  7. 請求項1乃至6の何れかに記載の吸収性物品に係る材料の分離装置であって、
    前記ケース内の空間は、複数の貫通孔を有する仕切り部材によって第1空間と第2空間とに区画され、
    前記投入口及び前記排出口は、前記第1空間に連通しているとともに、前記回転部材も前記第1空間内に収容されており、
    前記材料は、前記混入物として粒状の高吸収性ポリマーを有し、
    前記仕切り部材の前記貫通孔は、前記液体吸収性繊維の通過を規制しつつ前記高吸収性ポリマーの通過を許容するような開口サイズに形成されており、前記貫通孔を通過して前記第2空間に入った前記高吸収性ポリマーは、前記第2空間に設けられた第2排出口を経て前記ケースの外に排出されることを特徴とする吸収性物品に係る材料の分離装置。
  8. 請求項7に記載の吸収性物品に係る材料の分離装置であって、
    前記第2空間は、前記第1空間の下方に隣接し、前記投入口及び前記排出口は、前記ケースの天井部に設けられ、
    前記第1空間における前記投入口と前記排出口との間の所定位置には、前記投入口から前記排出口への前記材料の移動を規制する規制部材が、前記天井部から垂下されていることを特徴とする吸収性物品に係る材料の分離装置。
  9. 請求項7又は8に記載の吸収性物品に係る材料の分離装置であって、
    前記第2空間には、前記第2空間内の空気を吸引する吸気口が設けられており、
    前記仕切り部材の前記貫通孔を通過して前記第2空間内を浮遊する液体吸収性繊維を、前記吸気口によって吸い込むことを特徴とする吸収性物品に係る材料の分離装置。
  10. 請求項7乃至9の何れかに記載の吸収性物品に係る材料の分離装置であって、
    前記仕切り部材のうちで前記投入口に対向する部分には、前記貫通孔として正円形状の円孔が形成されており、
    前記仕切り部材のうちで前記排出口に対向する部分には、前記貫通孔として、前記円孔よりも開口面積が大きく、且つ孔形状が長手方向と短手方向とを有した形状の孔が形成されており、
    前記孔の前記長手方向は、前記公転方向と交差した方向を向いていることを特徴とする吸収性物品に係る材料の分離装置。
  11. 吸収性物品に係る液体吸収性繊維及び混入物を有する材料から前記液体吸収性繊維を分離する分離方法であって、
    前記材料を空気流に乗せながら投入口からケース内に投入することと、
    前記ケース内に収容された回転部材によって、前記材料を攪拌して開繊することと、
    前記回転部材によって開繊された前記材料のうちで前記液体吸収性繊維を空気流に乗せながら排出口を介して前記ケース内から排出することと、を有し、
    前記攪拌して開繊することにおいては、前記回転部材として、前記投入口から前記排出口へ向かう所定方向に軸方向を沿わせて設定された軸部材であって、前記軸方向と交差する方向の外方に突出する突起部を有した前記軸部材を用い、
    前記軸部材を、前記所定方向に沿わせて設定された公転軸回りに公転しながら、前記所定方向に軸方向を沿わせて設定された自転軸回りに自転することを特徴とする吸収性物品に係る材料の分離方法。
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