JP6289101B2 - 分別装置 - Google Patents

Description

本発明は、繊維群を繊維長に基づいて分別する分別装置に関する。

例えば特許文献１に開示されているような、不織布製品を製造する際に、非常に長い不織布を作成して、その不織布を製品のサイズに切断することが、しばしば行われる。このときに、不織布の端切れ等が生じ、従来これら端切れ等の、製品に使用されることのない不織布は廃棄されていた。

特開２００５−２８７８９４号公報

しかしながら、環境保護や原料コスト削減の観点から、これらの端切れ等の不織布も有効に再利用することが好ましい。

例えば、特許文献１に開示されているような、比較的繊維長の長い熱可塑性繊維（融着性繊維）と、比較的繊維長の短いパルプ繊維とが混入している不織布を再利用することを考慮する。再利用するにあたって、このような不織布を繊維状に戻すために開繊すると、不織布に含まれる繊維が混合した状態の繊維群が生成されることになる。しかしながら、複数種類の繊維が混合した状態の繊維群は、そのまま再利用するのであれば用途が限られるおそれがあり、これら繊維はその種類ごとに分別されることが望まれる。

また、特許文献１に記載されているような、熱可塑性繊維同士を熱融着させることによって形成された不織布を、再利用することを考慮する。再利用するにあたって、このような不織布を繊維状に戻すために開繊すると、熱可塑性繊維同士の交点（融着箇所）が引き剥がされて破壊されることになる。すると、交点から、熱可塑性繊維の材料が融解してその後に凝固することによってバインダとして作用していた、熱可塑性繊維の材料からなる繊維片が生成されることになる。こうした繊維片が、上記不織布を開繊することによって生成された繊維群に混入することになる。なお、このような繊維片の各々は、通常は微小な粉体として形成され、その繊維長は通常は繊維に比べて短い。

不織布を製造するために用いられる熱可塑性繊維には、一般的には、親水性油剤等の粘着性のある油剤が適用されている。したがって、繊維片にもこのような油剤が付着しているので、再利用する繊維にこのような繊維片が混入していると、例えばベルトコンベアなどの製造ライン設備に上記繊維片が落下して、上記油剤が製造ラインに付着することにより、製造ライン設備が粘り気を帯びる、つまり製造ラインが汚染される場合がある。この場合、製造ラインを円滑に稼働させかつ製造する不織布製品が油剤で汚染されないように、製造ライン設備を頻繁に清掃しなければないので、こうしたライン汚染は製造効率を低下させる要因になり得る。したがって、上記繊維片を再利用する繊維から除去することが望まれる。

したがって、本発明の目的は、互いに異なる繊維長を有する繊維が混在している繊維群から、繊維長の長い繊維からなる繊維群と繊維長の短い繊維からなる繊維群とを分別する分別装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、
不織布を開繊した繊維群から、第一の繊維群と、前記第一の繊維群に含まれる繊維の繊維長よりも短い繊維長の繊維を含む第二の繊維群とに分別する分別装置であって、
内部が中空である吸引装置であって、当該内部と連通する複数の貫通孔が形成されている吸引面を含む吸引装置と、
前記吸引装置の前記貫通孔を介して外気を吸引することのできる吸気手段と、
を備え、
前記繊維群を、前記吸引装置の前記吸引面に供給して、前記貫通孔を介して前記第二の繊維群を前記吸引装置の内部に吸引することによって、前記第一の繊維群と前記第二の繊維群とに分別する、
分別装置を提供する。

したがって、本発明の分別装置によれば、繊維長の短い繊維を吸引装置の内部に吸引することができるので、互いに異なる繊維長を有する繊維群が混在している繊維群から、繊維長の長い繊維からなる繊維群と繊維長の短い繊維からなる繊維群とを分別することができる。

本発明の実施形態に係る分別装置の側面図。 本発明の実施形態に係る分別装置の正面図。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図。 図２のＩＶ−ＩＶ線断面図。

本発明は上述の図面を参照しつつより詳細に記載される。なお、図面は、本発明の理解を容易にすると共に図面の記載を簡略化するために、実際の構成要素の大きさ、縮尺、形状と同一に描かれていない場合があることに留意されたい。

これより図１〜図４を参照しつつ、本発明の実施形態に係る分別装置１について説明する。

まず、本実施形態に係る分別装置１の概要について説明する。分別装置１は、吸引装置となる、内部が中空であるサクションドラム１７であって、複数の貫通孔１７ｐｈが設けられた吸引面となる外周面１７ｐｓを含むサクションドラム１７を備える。分別装置１はさらに、サクションドラム１７の外周面１７ｐｓと共に、繊維群が導入される空間１１ｓを画定する本体ダクト１１と、サクションドラム１７の内部と連通する側部ダクト１３及び上部ダクト１５とを備える。サクションドラム１７は、上部ダクト１５に設けられている、吸気手段となるブロワ１５ｂによって、貫通孔１７ｐｈを介して外気を吸引することができる。分別装置１は、繊維群を外周面１７ｐｓに供給して、貫通孔１７ｐｈを介して第二の繊維群をサクションドラム１７の内部に吸引することによって、繊維群を第一の繊維群と第二の繊維群とに分別する。

図１は本発明の実施形態に係る分別装置１の側面図であり、図２は本発明の実施形態に係る分別装置１の正面図である。図１を参照すると、分別装置１は、本体カバー１１と本体カバー１１の両側部に接続された２つの側部ダクト１３とを備える。これら側部ダクト１３はその上端部において、内部において側部ダクト１３と連通している上部ダクト１５と接続されている。上部ダクト１５にはブロワ１５ｂが設けられており、上部ダクト１５内の、ひいては側部ダクト１３内の空気を矢印ＡＦの方向に吸引することができる。

前記本体カバー１１には、繊維群を本体カバー１１の内部に供給するための入口開口１１ｉｎと、第二の繊維群と分別された第一の繊維群を排出するための出口開口１１ｏｕｔとが設けられている。

また、図２を参照すると、本体カバー１１の正面部分には、例えばガラスやプラスチック等の透明の材料から形成される窓部１１ｗが形成されており、それにより本体カバー１１内部の様子を視認することができる。

図３は図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。図３を参照すると、分別装置１は、本体カバー１１内部にサクションドラム１７を備え、サクションドラム１７の内部は中空である。サクションドラム１７は、モータ１９に接続されている軸体１７ａと、外周面１７ｐｓを形成する外周部１７ｐと、サクションドラム１７の軸方向の両側に設けられた、軸体１７ａと外周面１７ｐｓとを接続する側部１７ｓとを含む。側部１７ｓには開口１７ｓｏが形成されており、側部ダクト１３にもサクションドラム１７の側部１７ｓと対面する箇所に開口１３ｏが設けられている。それにより、サクションドラム１７の内部は側部ダクト１３の内部と連通している。

サクションドラム１７の外周部１７ｐは、例えばボルトなどの固定手段（図示しない）によって、側部１７ｓに取り付けられている。外周部１７ｐには複数の貫通孔１７ｐｈが設けられており、貫通孔１７ｐｈは、本体カバー１１の内部でありかつサクションドラム１７の外部である空間１１ｓとサクションドラム１７の内部とを連通する。その結果、サクションドラム１７は、上部ダクト１５に設けられているブロワ１５ｂを用いて、側部ダクト１３及びサクションドラム１７内部の空気を吸引することによって、貫通孔１７ｐｈを介して外気を、つまり空間１１ｓを吸引することができる。なお、図３では、図面の見易さの関係上、一部の貫通孔１７ｐｈのみが記載されていることに留意されたい。

本実施形態では、サクションドラム１７は、モータ１９によって軸体１７ａを介して、この軸体１７ａの軸線回りに回転駆動される。ここで回転駆動されるのは、具体的にはサクションドラム１７の側部１７ｓと外周部１７ｐである。ここで、側部１７ｓは、側部１７ｓで最も外周に位置していると共に外周部１７ｐと接続している肩部１７ｓｓと、サクションドラム１７の側面から外向きに突出する突出部１７ｓｐとを含む。突出部１７ｓｐの内周面によって画定される通路を介して側部ダクト１３及びサクションドラム１７の内部が連通している。そして、本体カバー１１及び側部ダクト１３にはそれぞれ、サクションドラム１７の側部１７ｓの肩部１７ｓｓ及び突出部１７ｓｐと当接するリング状体１１ｒ、１３ｒが、例えばボルトなどの固定手段により取り付けられている。これにより、内部空間１１ｓ及び側部ダクト１３、ひいてはサクションドラム１７の内部における、ある程度の気密を確保することができる。リング状体１１ｒ、１３ｒは、固定されている本体カバー１１及び側部ダクト１３と、回転する側部１７ｓとの間の摩擦抵抗を低下させるために、例えばフェルトなどの摩擦係数の低い材料から形成されている。

本実施形態では、外周部１７ｐはステンレスやチタン、スチールなどの金属製のパンチングプレートである。別の実施形態では、外周部１７ｐは例えば樹脂など別の材料から形成されているパンチングプレートである。しかしながら、外周部１７ｐは、金属製であると樹脂製のものに比べて耐久性に優れるので好ましく、特にステンレス製であると、スチールと比べて防錆性に優れ、かつチタンに比べて安価であるので特に好ましい。さらに別の実施形態では、外周部１７ｐは、金属や樹脂材料等から構成された網であるメッシュ状のシートである。しかしながら、外周部１７ｐは、メッシュ状のシートであるとその網目に繊維が詰まり易いので、パンチングプレートであると好ましい。

図３を参照すると貫通孔１７ｐｈは円孔であり、かつ互いに隣り合う貫通孔１７ｐｈ同士の間隔がほぼ一定である。別の実施形態では、貫通孔１７ｐｈの形状は、三角形や矩形などの多角形や楕円等である。

図４は、図２のＩＶ−ＩＶ線断面図である。図４を参照すると、分別装置１はさらに、本体カバー１１の内部であって、出口開口１１ｏｕｔの上に繊維剥離ドラム２１を備える。繊維剥離ドラム２１は、その外周に、半径方向に突出するパドル２１ｐを備える。本実施形態では、パドル２１ｐは金属などの硬質の材料から形成されている。繊維剥離ドラム２１は、モータ２３（図２）によって軸体２１ａを介して、この軸体２１ａの軸線回りにサクションドラム１７と同じ方向に回転駆動される。

パドル２１ｐの先端に位置する先端部２１ｐｔの回転の軌跡（図４に点線で示されている）は、サクションドラム１７の外周面１７ｐｓに接触しない程度に近接している。

これより、本実施形態の分別装置１によって繊維群が、第一の繊維群と第二の繊維群に分別される機構について説明する。

本実施形態では、繊維群となる再利用する不織布は、特許文献１に示されている、両表面に熱可塑性繊維が配置され、これらの間にパルプ繊維、さらに具体的にいえば針葉樹パルプ繊維が配置されていると共に、熱可塑性繊維を熱融着させることによって形成されているウェットティッシュなどの不織布製品を製造する過程で発生した不織布製品の端切れである。本実施形態では、不織布に含まれている熱可塑性繊維は、鞘芯のタイプの繊維であって、鞘はポリエチレン（ＰＥ）から、芯はポリプロピレン（ＰＰ）から形成されている。

不織布はまず、カード機などの開繊機に供給され開繊される。その結果、繊維群が生成される。このときに、熱融着されている熱可塑性繊維同士の交点が強制的に引き剥がされることによって、熱融着時に溶融してその後に固化することによってバインダとして作用していた、本実施形態ではポリエチレンからなる繊維片が生成されて、繊維群に混入する。したがって、本実施形態では、繊維群には、上述された熱可塑性繊維、パルプ繊維及び上記繊維片が含まれている。

上記繊維片の各々は、微小な粉体として形成されており、繊維片のいずれの方向の寸法も小さい、つまり最大寸法が小さいことから、熱可塑性繊維やパルプ繊維と比較すると繊維長が十分に短いということができる。

次いで、繊維群が、開繊機からダクト（図示しない）を通して別のブロワ等の空気輸送手段（図示しない）によって空気輸送されて、入口開口１１ｉｎから本体カバー１１の内部空間１１ｓに導入される。それにより、繊維群が、サクションドラム１７の外周面１７ｐｓに供給される。すると、サクションドラム１７の外周面１７ｐｓ上に位置する繊維群は、サクションドラム１７によって貫通孔１７ｐｈを介して外周面１７ｐｓに吸付けられる。それと同時に、繊維群は、回転するサクションドラム１７の外周面１７ｐｓ上を搬送される。

その際に、繊維群に含まれる第二の繊維群がサクションドラム１７の内部に吸引される一方で、第一の繊維群がサクションドラム１７の内部に吸引されず、その結果、外周面１７ｐｓ上に残留する。この現象は、主に、第一の繊維群を構成する熱可塑性繊維の繊維長と、第二の繊維群を構成する繊維片及びパルプ繊維の繊維長と、貫通孔１７ｐｈの孔径との関係によって引き起こされる。

ここで、本実施形態では、上述のように、貫通孔１７ｐｈは円孔であり、それぞれの直径は３ｍｍとしている。一方、熱可塑性繊維の繊維長は主に１７〜５１ｍｍの範囲で分布しており、パルプ繊維の繊維長は主に２〜４ｍｍの範囲で分布しており、繊維片の繊維長はパルプ繊維よりもさらに短い。そして、サクションドラム１７により繊維をその内部に吸引するときに、繊維は、直線状に延びた状態で吸引されるのではなく、折れ曲がったり湾曲したりした状態で吸引されたり、一方の端部から徐々に吸引されたりするので、貫通孔１７ｐｈの直径よりも数ｍｍ（例えば、２〜３ｍｍ程度）長い繊維でも十分実用的に（例えば８割程度の吸引効率）、サクションドラム１７の内部に吸引できることが確認されている。したがって、貫通孔１７ｐｈの直径は、繊維片の繊維長よりも十分に大きく、かつパルプ繊維を吸引できる程度の大きさであるので、繊維片及びパルプ繊維は、サクションドラム１７の内部に貫通孔１７ｐｈを通過して吸引される。その一方で、熱可塑性繊維の繊維長が貫通孔１７ｐｈの孔径よりも十分に長いので、サクションドラム１７の内部に吸引されない。その結果、繊維群から、熱可塑性繊維から構成される第一の繊維群と、パルプ繊維及び繊維片から構成される第二の繊維群とを分別することができる。なお、繊維長は、繊維の両端間の長さ方向に沿った当該繊維の長さをいい、各種繊維では、繊維長は一定の分布を有している。こうした繊維の繊維長及び繊維長の分布を、例えばメッツォオートメーション（Ｍｅｔｓｏ ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ）社製のＫａｊａａｎｉＦｉｂｅｒＬａｂなどの測定機器を使用することによって、測定することができる。

なおここで、上記「吸引される」、「吸引されない」とは、その傾向があることを示し、繊維が完全に「吸引される」、「吸引されない」ことをいうものではないことに留意されたい。それに伴い、「分別する」という文言に関しても同様のことがいえ、本発明の分別装置１は、繊維群から、第一の繊維群と第二の繊維群に分別するようにするものであり、繊維群を完全に分別するものではないことに留意されたい。

また、本実施形態では、貫通孔１７ｐｈは円孔であるので好ましい。これは、貫通孔１７ｐｈの形状が例えば多角形である場合では、繊維が角に引っかかる場合があり、このような引っかかった繊維をサクションドラム１７の外周面１７ｐｓから剥離させることは困難であるので、第一の繊維群に含まれる繊維に関しても、サクションドラム１７の内部に吸引されてしまうおそれがあるからである。しかしながら、貫通孔１７ｐｈが円孔であれば、繊維が引っかかるおそれのある角がない。これに加えて、貫通孔１７ｐｈが円孔であることにより、円形は全方向にわたって径、つまり差し渡しの長さが同じであることから、吸引されるべき繊維の向きに影響されることなく、当該繊維を吸引することができる。

そして、第二の繊維群に含まれている、繊維長が主に２〜４ｍｍであるパルプ繊維を吸引するために、本実施形態では、貫通孔１７ｐｈの直径を３ｍｍとしているが、貫通孔１７ｐｈの直径は、２〜４ｍｍであると好ましい。貫通孔１７ｐｈの直径が２ｍｍ以上であることによって、上述のように繊維長が主に２〜４ｍｍであるパルプ繊維を十分に実用的な程度に吸引できる。その一方で、貫通孔１７ｐｈの直径が４ｍｍ以下であることによって、第一の繊維群に含まれる、第二の繊維群に含まれている繊維よりも長い繊維を吸引することを抑制することができる。

また、一般的には、４ｍｍ以下の繊維長の繊維では、これらの繊維同士を交絡させることは困難であり、このように繊維長の短い繊維を、不織布を製造するために再利用することは、通常は困難である。したがって、このように繊維長の短い繊維をこれよりも繊維長の長い繊維から取り除いて、こうした繊維長の長い繊維を不織布の製造に単独で再利用するためにも、貫通孔１７ｐｈの直径を２〜４ｍｍとすることは有利である。

さらに、互いに隣り合う貫通孔１７ｐｈ同士の間隔がほぼ一定であると好ましい。これは、サクションドラム１７の外周面１７ｐｓの全体にわたって、吸引作用をほぼ一様にできるからである。このために、本実施形態では、貫通孔１７ｐｈは、サクションドラム１７の外周面１７ｐｓを平面に展開した状態において、それぞれ６０°の角度でもって互いに交差しかつ所定のピッチで配列された軸線の交点に、つまりダイヤモンドゲーム（チャイニーズチェッカー）のマス目のように、千鳥状に配置されている。別の実施形態では、貫通孔１７ｐｈは、外周面１７ｐｓの周方向及び周方向に直交する方向に、所定のピッチで、つまり碁盤目状に配置されている。

加えて、本実施形態では、サクションドラム１７の外周面１７ｐｓに設けられた貫通孔１７ｐｈの開口率（＝（各貫通孔１７ｐｈの面積の合計）／（外周面１７ｐｓの面積））は、約５１％であるが、この開口率が３５％〜６０％であると好ましい。開口率が３５％以上であることによって、各貫通孔１７ｐｈの面積の合計が十分に広いので、第二の繊維群に含まれる繊維を効率よく吸引することができる。その一方で、開口率が６０％以下であることによって、外周面１７ｐｓの貫通孔１７ｐｈ以外の部分の面積を十分に確保することによって、外周面１７ｐｓの耐久性を維持することができる。

なお、本実施形態では、互いに隣り合う貫通孔１７ｐｈ同士の間隔は、貫通孔１７ｐｈの直径が３ｍｍであるのに対して約４ｍｍである。しかしながら、この間隔は、上記の貫通孔１７ｐｈの直径及び開口率を考慮しつつ、３ｍｍ〜５ｍｍに設定すると好ましい。これは、上記開口率の範囲と同様の理由による。なおここで、「隣り合う貫通孔１７ｐｈ同士の間隔」とは、隣り合う貫通孔１７ｐｈの中心（貫通孔１７ｐｈの平面形状が中心を定義できない場合は、その貫通孔１７ｐｈの平面形状の重心）同士の距離をいうものとする。

サクションドラム１７の内部に吸引された第二の繊維群は、上部ダクト１５に設けられたブロワ１５ｂにより、側部ダクト１３及び上部ダクト１５を通って鉛直方向上方に空気輸送され、第一の繊維群と隔離される。このように、第二の繊維群に含まれる繊維の繊維長は、第一の繊維群に含まれる繊維の繊維長よりも短いことから、その個々の繊維の質量が小さいので、重力に逆らって鉛直方向上方に容易に搬送することができる。本実施形態にように、第二の繊維群を鉛直方向上方に搬送して、高い位置で搬送することによって、分別装置１を設置するプラントの床面におけるダクトの設置スペースを節約することができるので有利である。

その一方で、第一の繊維群が、本体カバー１１の内部空間１１ｓを出口開口１１ｏｕｔに向かって搬送される。このとき、第一の繊維群は、サクションドラム１７の外周面１７ｐｓに吸付けられることにより、外周面１７ｐｓに張り付いた状態で、サクションドラム１７の回転に伴って搬送される。

外周面１７ｐｓに張り付いた第一の繊維群は、サクションドラム１７と同じ方向に回転する、つまり両ドラム１７、２１の外周面が対面する箇所において反対方向に移動する繊維剥離ドラム２１の付近に達すると、パドル２１ｐによって掻き取られて、サクションドラム１７の外周面１７ｐｓから剥離される。このとき、本実施形態のように、第一の繊維群がサクションドラム１７の外周面１７ｐｓから適切に剥離しているか否かを確認することのできる窓部１１ｗが本体カバー１１に設けられていると好ましい。さらに、窓部１１ｗにより、分別装置１への繊維群の供給過多等による繊維の詰まりなどの、本体カバー１１内のトラブルも本体カバー１１の外側から確認することができる。別の実施形態では、本体カバー１１には、窓部１１ｗは設けられていない。

剥離された第一の繊維群は、サクションドラム１７の外周面１７ｐｓから離れつつ上方に放り上げられ、その後、繊維剥離ドラム２１と本体カバー１１の内面との間の隙間１１ｓｃを通過して、出口開口１１ｏｕｔに向かって落下する。このとき、本実施形態では、回転している繊維剥離ドラム２１のパドル２１ｐの先端部２１ｐｔと本体カバー１１の内面とが、サクションドラム１７の反対側において、繊維剥離ドラム２１と本体カバー１１の内面との間において第一の繊維群が通過できる程度に近接している。これにより、これら繊維剥離ドラム２１と本体カバー１１の内面との間の隙間１１ｓｃが狭くなっている。その結果、当該隙間１１ｓｃを第一の繊維群が通過する際に、当該隙間１１ｓｃにおいて出口開口１１ｏｕｔに向かう方向に移動するように回転している繊維剥離ドラム２１のパドル２１ｐによって、第一の繊維群が、出口開口１１ｏｕｔに向かって落下する作用を促進するので好ましい。なお、回転している繊維剥離ドラム２１のパドル２１ｐの先端部２１ｐｔと本体カバー１１の内面との好ましい距離は、分別装置１への繊維群の投入量や繊維剥離ドラム２１の回転速度などにより異なってくるが、例えば実験等により最適な距離を決定することが好ましい。

以上の分別装置１の機構により、繊維群から、第一の繊維群と第二の繊維群とが分別される。

なお、本実施形態では、円孔である貫通孔１７ｐｈのそれぞれの直径は、サクションドラム１７により吸引すべき第二の繊維群に主に繊維長２〜４ｍｍのパルプ繊維が含まれていたことから３ｍｍであった。しかしながら、貫通孔１７ｐｈの好ましいサイズは、分別される第一の繊維群及び第二の繊維群の繊維長の分布により異なってくるが、例えば実験等により最適な貫通孔１７ｐｈのサイズを決定することが好ましい。

また、本実施形態では、熱可塑性繊維の繊維長が主に１７〜５１ｍｍであり、パルプ繊維の繊維長が主に２〜４ｍｍであり、これら繊維の繊維長の差が比較的大きいので、貫通孔１７ｐｈのサイズを熱可塑性繊維の繊維長よりも非常に小さいサイズにすることができた。その結果、熱可塑性繊維がサクションドラム１７の内部に吸引される心配はほとんどなく、ひいては第二の繊維群に熱可塑性繊維が混入することは稀である。しかしながら、第一の繊維群及び第二の繊維群に含まれることになる繊維の繊維長がそれぞれ、比較的近い分布を有する、あるいは一部重複する繊維長の分布を有する場合には、第一の繊維群及び第二の繊維群の一方にその他方の繊維群に含まれる繊維がどの程度まで混入してもよいかを考慮しつつ、貫通孔１７ｐｈのサイズが決定されるべきである。

なお、貫通孔１７ｐｈの直径、つまり差し渡しの長さは、サクションドラム１７の内部に第一の繊維群が吸引されずに第二の繊維が吸引されるようにするために、第一の繊維群及び第二の繊維群に含まれる繊維の繊維長の間に設定することができる。一例として、貫通孔１７ｐｈの差し渡しの長さを、第二の繊維群に含まれる繊維の繊維長の分布において、繊維長の短い方から累積して、第二の繊維群に含まれる繊維の５０質量％にあたる繊維の繊維長以上に設定することができ、好ましくは第二の繊維群に含まれる繊維の８０質量％にあたる繊維の繊維長以上に設定することができ、さらに好ましくは第二の繊維群に含まれる繊維の９５質量％にあたる繊維の繊維長以上に設置することができる。このように貫通孔１７ｐｈの差し渡しの長さを設定することにより、第二の繊維群に含まれる繊維をより確実に吸引することができる。

また、貫通孔１７ｐｈのサイズの他にも、ブロワ１５ｂによる吸引の強さや、サクションドラム１７の外周面１７ｐｓにおける開口率、サクションドラム１７の回転速度、単位時間当たりの分別装置１への繊維群の供給量などのパラメータも、分別される繊維の特徴などによって異なってくるが、分別装置１の分別速度や分別効率などを考慮しつつ、例えば実験などにより最適なパラメータを決定することが好ましい。

本実施形態では、不織布は、両表面に熱可塑性繊維が配置され、これらの間にパルプ繊維が配置されていると共に、熱可塑性繊維を熱融着させることによって整形されている不織布であった。しかしながら、分別対象の不織布は、互いに異なる繊維長を有する繊維群を含むものであれば、どのような種類の繊維でもよい。例えば、分別対象の不織布には、パルプなどの天然繊維や、レーヨンなどの再生繊維、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）などの合成繊維、ポリエチレン（ＰＥ）などの熱可塑性繊維などから構成されるスルーエアー不織布、スパンレース不織布などが挙げられる。

また、本実施形態では、不織布はパルプ繊維を含んでいるが、パルプ繊維を、ひいては熱可塑性繊維以外の繊維を含んでいなくてもよい。つまり、本実施形態の分別装置１を用いて、第一の繊維群としての熱可塑性繊維と、第二の繊維群としての繊維片を分別するようにしてもよい。その結果、分別された熱可塑性繊維を再利用するときに、上述のような繊維片に付着した油剤によるライン汚染を引き起こすリスクが抑制され好ましい。

本実施形態では、繊維剥離ドラム２１のパドル２１ｐは金属から形成されており、その先端部２１ｐｔにおける回転の軌跡は、サクションドラム１７の外周面１７ｐｓに当接しない程度に近接している。しかしながら、別の実施形態では、パドルはゴムなどの軟質な材料から形成されており、その結果、パドル先端部２１ｐｔをサクションドラム１７の外周面１７ｐｓに当接させることによって、外周面１７ｐｓに張り付いた第一の繊維群が外周面１７ｐｓから掻き取られて剥離する。しかしながら、繊維剥離ドラムのパドルを例えばゴムから形成すると、ゴムが、経年劣化することによって、あるいはサクションドラム１７の外周面１７ｐｓと摩擦することによって、そのゴム材料の一部が異物として繊維群に混入するおそれがある。したがって、本実施形態のように、繊維剥離ドラム２１のパドル２１ｐは金属等の硬質な材料から形成されることが好ましい。

本実施形態では、分別装置１は、繊維剥離ドラム２１を備えているが、別の実施形態では、繊維剥離ドラム２１を備えていなくてもよい。例えば、繊維剥離ドラム２１を設けることの代わりに、あるいは繊維剥離ドラム２１を設けることに加えて、出口開口１１ｏｕｔと対面するサクションドラム１７の外周部１７ｐｓの内側に、例えば仕切り板などを配置することによって、出口開口１１ｏｕｔと対面する箇所において、サクションドラム１７が吸引しないようする。それにより、サクションドラム１７の吸引作用を出口開口１１ｏｕｔと対面する箇所において遮断することによって、外周面１７ｐｓに張り付いた第一の繊維群が、重力の作用によって外周面１７ｐｓから出口開口１１ｏｕｔに落下するようにしてもよい。

本実施形態の分別装置１は、サクションドラム１７を備えるが、これに代えて、サクションボックスなどの他の吸引装置を用いてもよい。例えば、分別装置が、内部が中空であるサクションボックスであって、内部と連通する複数の貫通孔が形成されていて、貫通孔を介して外気を吸引することのできる吸引面を含むサクションボックスと、サクションボックスの周囲を掛け回されたメッシュベルトを備える。このとき、入口開口から供給された繊維群がメッシュベルト上を搬送され、搬送中にサクションボックスにより繊維群から第二の繊維群が貫通孔を介して吸引される構成としてもよい。しかしながら、一般的なメッシュベルトでは、メッシュベルトの網目に繊維が詰まるおそれがあるので、吸引装置は、本実施形態のように、外周面１７ｐｓがパンチングプレートから構成されているサクションドラム１７であることが好ましい。

また分別された第二の繊維群に対して、本実施形態に係る分別装置１における貫通孔１７ｐｈよりもサイズの小さい貫通孔が設けられている別の分別装置をさらに使用することによって、第二の繊維群から、パルプ繊維と繊維片とを分別することもできる。

本明細書、図面及び特許請求の範囲の記載から当業者によって理解できるような全ての特徴は、本明細書において、これらの特徴が特定の他の特徴に関連してのみ組み合わされて説明されたとしても、それらの特徴が明確に除外されない限り、又は技術的な態様が不可能な若しくは意味のない組み合わせにならない限りにおいて、独立して、またさらに、ここで開示された他の１又は複数の特徴と任意に組み合わせて、結合することができるものとする。

本発明は、以下のように規定される。

（１） 不織布を開繊した繊維群から、第一の繊維群と、前記第一の繊維群に含まれる繊維の繊維長よりも短い繊維長の繊維を含む第二の繊維群とに分別する分別装置であって、
内部が中空である吸引装置であって、当該内部と連通する複数の貫通孔が形成されている吸引面を含む吸引装置と、
前記吸引装置の前記貫通孔を介して外気を吸引することのできる吸気手段と、
を備え、
前記繊維群を、前記吸引装置の前記吸引面に供給して、前記貫通孔を介して前記第二の繊維群を前記吸引装置の内部に吸引することによって、前記第一の繊維群と前記第二の繊維群とに分別する、
分別装置。

（２） 前記吸引装置はサクションドラムであり、
前記吸引装置の前記吸引面は、前記サクションドラムの外周面であり、
前記繊維群は、回転している前記サクションドラムの外周面に供給される、
（１）に記載の分別装置。

（３） さらに、前記サクションドラムの外周面から前記第一の繊維群を剥離するパドルを外周面に有する繊維剥離ドラムを備える、
（２）に記載の分別装置。

（４） さらに、前記吸引装置を取り囲む本体カバーを備え、
前記本体カバーには、前記第一の繊維群を前記本体カバー内部から排出するための、前記サクションドラムよりも下側に位置する出口開口が設けられており、
前記繊維剥離ドラムは、前記本体カバーの内部に設けられており、
前記繊維剥離ドラムの前記パドルの先端部が、前記第一の繊維群が前記繊維剥離ドラムと前記本体カバーの内面との間において通過できる程度に、前記本体カバーの内面と近接している、
（３）に記載の分別装置。

（５） さらに、前記吸引装置を取り囲む本体カバーを備え、
前記本体カバーには、前記繊維剥離ドラムによる前記サクションドラムの外周面からの前記第一の繊維群の剥離状態を、前記本体カバーの外側から視認することができる窓部が形成されている、
（３）又は（４）に記載の分別装置。

（６） 前記貫通孔は円孔である、
（１）〜（５）のいずれか１つに記載の分別装置。

（７） 前記円孔の直径は、前記第二の繊維群に含まれる繊維の繊維長の分布において、繊維長の短い方から累積して８０質量％にあたる繊維の繊維長以上の長さである、
（６）に記載の分別装置。

（８） 前記円孔の直径は、２〜４ｍｍである、
（６）に記載の分別装置。

（９） 互いに隣り合う前記貫通孔同士の間隔がほぼ一定である、
（１）〜（８）のいずれか１項に記載の分別装置。

（１０） 前記吸引装置の吸引面における前記貫通孔の開口率は３５％〜６０％である、
（１）〜（９）のいずれか１項に記載の分別装置。

（１１） 前記吸引装置の内部に吸引された前記第二の繊維群は、前記吸引装置から鉛直方向上方に向かって空気搬送される、
（１）〜（１０）のいずれか１項に記載の分別装置。

（１２） 前記吸引装置の吸引面はパンチングプレートから形成される、
（１）〜（１１）のいずれか１項に記載の分別装置。

（１３） 前記吸引面はステンレスから形成されている、
（１）〜（１２）のいずれか１項に記載の分別装置。

（１４） 前記不織布は、熱可塑性繊維を熱融着させることによって形成されており、
前記第一の繊維群は熱可塑性繊維であり、
前記前記第二の繊維群は、前記熱可塑性繊維の交点が破壊されることによって生成された繊維片を含む、
（１）〜（１３）のいずれか１つに記載の分別装置。

（１５） 前記不織布はパルプ繊維を含む、
（１）〜（１４）のいずれか１項に記載の分別装置。

１ 分別装置
１５ｂ ブロワ（吸気手段）
１７ サクションドラム（吸引装置）
１７ｐｓ 外周面（吸引面）
１７ｐｈ 貫通孔
２１ 繊維剥離ドラム

Claims (12)

1. 不織布を開繊した繊維群から、第一の繊維群と、前記第一の繊維群に含まれる繊維の繊維長よりも短い繊維長の繊維を含む第二の繊維群とに分別する分別装置であって、
   内部が中空である吸引装置であって、当該内部と連通する複数の貫通孔が形成されている吸引面を含む、サクションドラムの形態をとる吸引装置と、
   前記吸引装置を取り囲む本体カバーを備え、
   前記本体カバーには、開繊した繊維群を外気とともに前記本体カバーの内部空間に導入する入口開口と、前記第一の繊維群を前記本体カバー内部から排出するための、前記サクションドラムよりも下側に位置する出口開口が設けられており、
   前記吸引装置の前記貫通孔を介して前記内部空間の外気を吸引することのできる吸気手段を備え、
   前記繊維群を、前記吸引装置の前記吸引面に供給して、前記貫通孔を介して前記第二の繊維群を前記吸引装置の内部に吸引することによって、前記第一の繊維群と前記第二の繊維群とに分別し、
   前記吸引装置の前記吸引面は、前記サクションドラムの外周面であり、
   前記繊維群は、回転している前記サクションドラムの外周面に供給され、
   前記サクションドラムの外周面から前記第一の繊維群を剥離するパドルを外周面に有する繊維剥離ドラムを備えていて、
   前記繊維剥離ドラムは、前記本体カバーの内部に設けられており、
   前記繊維剥離ドラムの前記パドルの先端部が、前記第一の繊維群が前記繊維剥離ドラムと前記本体カバーの内面との間において通過できる程度に、前記本体カバーの内面と近接している、
   分別装置。
2. 前記本体カバーには、前記繊維剥離ドラムによる前記サクションドラムの外周面からの前記第一の繊維群の剥離状態を、前記本体カバーの外側から視認することができる窓部が形成されている、
   請求項１に記載の分別装置。
3. 前記貫通孔は円孔である、
   請求項１又は２に記載の分別装置。
4. 前記円孔の直径は、前記第二の繊維群に含まれる繊維の繊維長の分布において、繊維長の短い方から累積して５０質量％にあたる繊維の繊維長以上の長さである、
   請求項３に記載の分別装置。
5. 前記円孔の直径は、２〜４ｍｍである、
   請求項３に記載の分別装置。
6. 互いに隣り合う前記貫通孔同士の間隔がほぼ一定である、
   請求項１〜５のいずれか１項に記載の分別装置。
7. 前記吸引装置の吸引面における前記貫通孔の開口率は３５％〜６０％である、
   請求項１〜６のいずれか１項に記載の分別装置。
8. 前記吸引装置の内部に吸引された前記第二の繊維群は、前記吸引装置から鉛直方向上方に向かって空気搬送される、
   請求項１〜７のいずれか１項に記載の分別装置。
9. 前記吸引装置の吸引面はパンチングプレートから形成される、
   請求項１〜８のいずれか１項に記載の分別装置。
10. 前記吸引面はステンレスから形成されている、
    請求項１〜９のいずれか１項に記載の分別装置。
11. 前記不織布は、熱可塑性繊維を熱融着させることによって形成されており、
    前記第一の繊維群は熱可塑性繊維であり、
    前記第二の繊維群は、前記熱可塑性繊維の交点が破壊されることによって生成された繊維片を含む、
    請求項１〜１０のいずれか１項に記載の分別装置。
12. 前記不織布はパルプ繊維を含む、
    請求項１〜１１のいずれか１項に記載の分別装置。

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