JP7427922B2 - 解繊処理装置、および、繊維処理装置 - Google Patents

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、解繊処理装置や繊維処理装置では、原料が導入口から導入され、回転体の外周に設けられた内刃と固定部材の内周に設けられた外刃との間で、原料が解繊されて排出口から排出される。例えば、特許文献１では、回転軸方向において導入口と排出口との間に配置された回転体の内刃と、回転体を回転軸方向全体で覆う固定部材の外刃と、で解繊している。

特開２０１５－７４８４８号公報

特許文献１に記載の技術では、解繊物が回転体と固定部材との間を通過しきれず、排出口側において滞留する課題があった。

上記課題を解決する一態様は、原料が投入される投入口と、回転中心軸を中心として回転する回転体と、前記回転体の少なくとも一部を覆う固定部材と、前記回転体と前記固定部材との間で前記原料が解繊されて得られた解繊物を排出する排出口と、を備える解繊処理装置において、前記回転体は、前記回転中心軸から離間する方向に突出する複数の回転刃を有し、前記固定部材の少なくとも一部は、複数の開口を有するスクリーンで構成され、前記スクリーンは、前記回転体の回転外周に対応した位置に配置され、前記スクリーンに対して前記回転体と反対側に、前記排出口と連通する排出経路が前記スクリーンに沿って設けられている、解繊処理装置である。

上記解繊処理装置において、前記排出経路は、前記排出口に近い第１位置における断面積が、前記第１位置よりも前記排出口から遠い第２位置における断面積よりも大きい形状であってもよい。

上記解繊処理装置において、前記排出経路は、前記排出口から離れた位置において、気体を取り込み可能な吸気経路に接続されていてもよい。

上記解繊処理装置において、前記吸気経路から前記排出経路に前記気体を送る送気装置が接続されていてもよい。

上記課題を解決する別の一態様は、請求項１から４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、繊維処理装置である。

解繊処理装置の斜視図。 図１のＡ－Ａ線断面図。 図１のＢ－Ｂ線断面図。 第２実施形態の解繊処理装置の斜視図。 図４のＣ－Ｃ線断面図。 第３実施形態の解繊処理装置の断面図。 シート製造装置の構成を示す模式図。

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。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。

［１．第１実施形態］
［１－１．解繊処理装置の構成］
図１は、解繊処理装置２０の斜視図である。図２は、図１のＡ－Ａ線断面図である。図３は、図１のＢ－Ｂ線断面図である。
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、空気中等の気中において、解繊等の処理を行う乾式解繊処理装置である。

本実施形態における解繊処理装置２０は、回転駆動される回転体１６０と、回転体１６０の周囲を覆う固定部材１４０とを備える。また、解繊処理装置２０は、回転体１６０および固定部材１４０を覆って収容するハウジング１８０を備える。図１では、ハウジング１８０の図示が省略されており、解繊処理装置２０の内部構造が図示される。

本実施形態では、回転軸１７１が水平方向に延びる構成を説明する。ただし、回転体１６０の回転軸１７１は重力方向に延びる構成でも良く、回転軸１７１は任意の方向に延びて回転する構成でよい。以降の説明では、回転軸１７１の延びる方向を軸方向と呼ぶ。また、回転体１６０などの回転体形状の径方向の中心を軸中心１１０と呼ぶ。

ハウジング１８０は、筒状に形成された本体部１８１を備える。本体部１８１の内部空間により、解繊室１８３が形成される。

本体部１８１の軸方向一端側には、軸方向に延びる円筒部１８４が形成される。円筒部１８４の内部は解繊室１８３に連通する。円筒部１８４の上方には、入口配管部１９１が形成されている。上方は、軸方向に交差する方向の一例に対応する。入口配管部１９１の内部空間は、円筒部１８４を介して解繊室１８３に連通する。入口配管部１９１の上端には、上方に開口する投入口１９２が形成される。投入口１９２から投入された原料ＭＡが入口配管部１９１を通じて、解繊室１８３に移動する。

ハウジング１８０の解繊室１８３には、回転体１６０が配置される。
回転体１６０は、水平方向に延びる回転軸１７１と、回転軸１７１に固定支持される回転体本体１６１とを備える。

図２、図３に示すように、回転体本体１６１は、回転軸１７１が挿通される円柱状の基部１６２と、基部１６２の外周側から放射状に突設された解繊内刃１６３とを備える。各解繊内刃１６３は、軸方向に延びる板状の突部により構成される。解繊内刃１６３は、周方向に間隔を空けて複数形成される。解繊内刃１６３は、回転軸１７１から離間する方向に突出する複数の回転刃の一例に対応する。回転体本体１６１の中心には、軸孔１６１ａが形成される。

回転体１６０の軸方向の投入口１９２側には、羽根板１６７が取付けられる。羽根板１６７の入口配管部１９１側の面には、複数の羽根１６７ａが設けられる。羽根１６７ａは、回転体１６０が回転する場合に、原料ＭＡを入口配管部１９１側から軸方向他端側へと移動させる作用を少なくとも有する。

回転体１６０は、回転軸１７１、回転体本体１６１、羽根板１６７によって構成される。なお、回転体本体１６１は一体形状のブロックの構成を説明したが、板状のプレートを積層して構成してもよい。

回転体１６０の回転軸１７１は、ハウジング１８０に回転可能に支持される。

回転軸１７１は、図示しない駆動機構により回転駆動される。本実施形態では、駆動機構は、ベルト及びプーリーにより構成され、ベルト及びプーリーに不図示の回転駆動源から動力が伝達されて、回転軸１７１が駆動する。なお、回転軸１７１を回転駆動する構成はベルト及びプーリーによる構成でなくてもよい。回転軸１７１は、図３において、矢印Ｃ１で示す回転方向に回転するように構成される。

回転体１６０の径方向外側には、回転体１６０の外周を覆うように固定部材１４０が配置される。固定部材１４０はハウジング１８０に支持される。固定部材１４０は、回転体１６０の回転外周に沿って延びる円筒状に構成された部材である。固定部材１４０は、回転体１６０の周囲にギャップＧ（図３参照）を空けて、回転体１６０の周囲を覆うように同心状に配置される。

本実施形態の固定部材１４０は、周方向に設けられた固定外刃１５０とスクリーン１５５とを備える。固定外刃１５０は、固定刃の一例に対応する。

図３に示すように、固定外刃１５０は、ハウジング１８０の一部に配置される。ブロック部１５１の内周部には、径方向に、山状に突出する解繊外刃１５２が形成される。解繊外刃１５２は周方向に等間隔に形成される。解繊外刃１５２は、周方向に凹凸形状を構成する。解繊外刃１５２は、頂部１５２ａおよび谷部１５２ｂが軸方向に筋状に延びる。

スクリーン１５５は、例えば金属性の板材１５６で構成される。すなわち、スクリーン１５５は、各板材１５６が回転体１６０の回転方向Ｃ１に組み合わせられて構成される。各板材１５６は、フレーム１８６ｂで固定される。板材１５６は、例えば、パンチング加工、エッチング加工、切削加工等、の手法で複数の開口が形成されている。また、ワイヤーを織り込んで構成するメッシュでもよい。

板材１５６には、厚み方向に貫通する複数の円形孔状の分級口１５６ａが形成される。

固定部材１４０は、固定外刃１５０とスクリーン１５５とが、回転体１６０の回転方向に組み合わせられて構成される。固定部材１４０は、連結体の一例に対応する。

板材１５６の径方向外側には、排出経路１２１が形成される。排出経路１２１は、中空状の孔である。排出経路１２１は、スクリーン１５５の外周部に沿って延びる湾曲部１２２を備える。回転方向Ｃ１において、湾曲部１２２の下流側には、固定部材１４０から延びる直進部１２３が形成されている。直進部１２３の下流端は、外部に開口する。すなわち、ハウジング１８０には、直進部１２３の下流端に対応して排出口１２４が形成される。

ここで、ハウジング１８０において、本体部１８１の径方向外側に、拡径部１８７が形成される。すなわち、ハウジング１８０の本体部１８１と拡径部１８７の内部空間が固定部材１４０で仕切られることにより、固定部材１４０の外周側に、空間としての排出経路１２１が形成される。

ハウジング１８０は、拡径部１８７において、内壁面１８０Ａと、内壁面１８０Ａの軸方向、すなわち、内壁面１８０Ａの幅方向の両端から立ち上がる側壁内壁面１８０Ｂ、１８０Ｃとを備える。

本実施形態では、内壁面１８０Ａが、回転体１６０の回転方向Ｃ１に沿って進むに連れてスクリーン１５５から遠ざかるように形成される。よって、排出経路１２１の湾曲部１２２では、回転方向Ｃ１の下流側に向かうにしたがって、排出経路１２１の断面積Ｓａが大きく形成される。断面積Ｓａは、本実施形態では、スクリーン１５５の法線方向に沿った断面である。

排出経路１２１は、板材１５６の分級口１５６ａを通じて、固定部材１４０の内側の空間と連通する。固定部材１４０と、回転体１６０とにより解繊された解繊物は、軸方向に複数設けられたスクリーン１５５の分級口１５６ａにより排出経路１２１に排出可能に構成される。

［１－３．解繊処理装置の動作］
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１７１を回転させることによって回転体１６０を回転させて、回転体１６０と固定部材１４０との間のギャップＧに原料ＭＡを気流によって導くことにより、原料ＭＡを乾式解繊処理する。

本実施形態では、解繊処理装置２０の投入口１９２から投入された原料ＭＡは、入口配管部１９１を通じてハウジング１８０の内部に導入される。ハウジング１８０の内部では、回転体１６０が回転しており、原料ＭＡが、回転体１６０の解繊内刃１６３と固定部材１４０との間のギャップＧに送られる。ギャップＧに送られた原料ＭＡは、回転体１６０から遠心力を受けるなどして飛行し固定部材１４０に衝突して解きほぐされて解繊される。

ここで、軸方向において、導入口と排出口との間に回転体が配置されて、回転体の解繊内刃の外周を回転軸方向全体で覆うように固定部材の解繊外刃が配置形成される構成が考えられる。この構成では、回転体が回転して生じる気流が解繊外刃の内面に当たって拡散し解繊外刃内の気流がよどみ易く、回転体と固定部材との間において解繊物が排出口側で滞留し易い。

これに対して、本実施形態では、回転体１６０の外周方向に沿ってスクリーン１５５が設けられる。また、スクリーン１５５に対して回転体１６０と反対側に、排出経路１２１が設けられる。よって、スクリーン１５５の分級口１５６ａを通じて、気流が排出経路１２１に抜け易くて、固定部材１４０と回転体１６０との間の気流が安定し易い。このため、解繊物は、安定した気流に乗って分級口１５６ａを通じて抜け易くなり、固定部材１４０と回転体１６０との間で、解繊物の滞留が抑制される。

特に、排出経路１２１の湾曲部１２２では、排出口１２４側の断面積Ｓａが上流側に比べて大きい。ここで、排出経路１２１の下流側において断面積Ｓａが小さいと、上流側から下流側に渡って順に排出経路１２１に気流や解繊物が進入可能であるため、排出経路１２１の圧力が上昇しすぎる場合がある。この結果、上流側の分級口１５６ａから抜け出る気流の流量が落ち易く、上流側において固定部材１４０と回転体１６０との間に解繊物が滞留し易くなる。これに対して、本実施形態では、排出経路１２１の湾曲部１２２では下流側ほど断面積Ｓａが大きくなっており、固定部材１４０と回転体１６０との間で、上流側で気流の速度を確保することができ、解繊物が固定部材１４０から排出されやすくなる。

以上説明したように、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１９２と、回転軸１７１を中心として回転する回転体１６０と、回転体１６０を覆う固定部材１４０と、を備える。また、解繊処理装置２０は、回転体１６０と固定部材１４０との間で原料ＭＡが解繊されて得られた解繊物を排出する排出口１２４を備える。この解繊処理装置２０において、回転体１６０は、回転軸１７１から離間する方向に突出する複数の解繊内刃１６３を有する。また、固定部材１４０の少なくとも一部は、複数の分級口１５６ａを有するスクリーン１５５で構成され、スクリーン１５５は、回転体１６０の回転外周に対応した位置に配置される。そして、スクリーン１５５に対して回転体１６０と反対側に、排出口１２４と連通する排出経路１２１がスクリーン１５５に沿って設けられている。したがって、解繊内刃１６３の回転方向Ｃ１の下流の方向に排出経路１２１が設けられていることで気流がよどむことなく、気流を排出口１２４に向かわせることが出来る。よって、回転体１６０と固定部材１４０との間の解繊物の滞留を抑制することが出来る。

また、本実施形態では、排出経路１２１は、排出口１２４に近い下流位置における断面積Ｓａが、下流位置よりも排出口１２４から遠い上流位置における断面積Ｓａよりも大きい形状である。ここで、排出経路１２１において、解繊内刃１６３の回転方向Ｃ１に沿った上流では、固定部材１４０内からの気流の流量が小さくなり易い。しかし、本実施形態では、排出経路１２１の断面積Ｓａを小さくすることで、排出経路１２１の気流の速度が速くなり、固定部材１４０内から解繊物が排出されやすくなる。

［２．第２実施形態］
［２－１．解繊処理装置の構成］
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実施形態と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。

図４は、第２実施形態の解繊処理装置２２０の斜視図である。図５は、図４の排出経路１２１及び回転体１６０を備えた部位において回転体１６０の回転方向における断面図（Ｃ－Ｃ線断面図）である。なお、図４は、第１実施形態の図１に対応し、図５は、第１実施形態の図３に対応する。
第２実施形態の解繊処理装置２２０は、第１実施形態の排出経路１２１及び排出口１２４に対応したハウジング１８０において、更に、吸気経路２３８に対応した構成を有するハウジング２８０を備える。第２実施形態のハウジング２８０は、排出経路１２１の上流端の位置に対応して吸気導入管部１９３を備える。吸気導入管部１９３の内部空間は、排出経路１２１の上流側に連通する。吸気導入管部１９３の内部空間により、吸気経路２３８が形成される。吸気経路２３８には、ブロワー２３９が接続されている。ブロワー２３９は吸気経路２３８から排出経路１２１に気体を送る。ブロワー２３９は、送気装置の一例に対応する。

［２－２．解繊処理装置の動作］
第２実施形態の解繊処理装置２２０でも、第１実施形態と同様の構成を有しており、解繊内刃１６３の回転方向Ｃ１の下流の方向に排出経路１２１が設けられていることで気流がよどむことなく、気流を排出口１２４に向かわせることが出来る。よって、解繊物の滞留を抑制することが出来る。

また、本実施形態では、排出経路１２１の上流端には吸気経路２３８が接続され、吸気経路２３８には、ブロワー２３９が接続されている。よって、ブロワー２３９によって、吸気経路２３８から排出経路１２１に気体を送ることができて、排出経路１２１の排出口１２４に向かう気体の流速を増大させることができる。よって、排出経路１２１における解繊物の排出口１２４への排出効率を高めることができる。

以上説明したように、本実施形態の解繊処理装置２２０は、第１実施形態と同様に、回転体１６０は、回転軸１７１から離間する方向に突出する複数の解繊内刃１６３を有する。また、固定部材１４０の少なくとも一部は、複数の分級口１５６ａを有するスクリーン１５５で構成され、スクリーン１５５は、回転体１６０の回転外周に対応した位置に配置される。そして、スクリーン１５５に対して回転体１６０と反対側に、排出口１２４と連通する排出経路１２１がスクリーン１５５に沿って設けられている。したがって、本実施形態でも、第１実施形態と同様に、回転体１６０と固定部材１４０との間の解繊物の滞留を抑制することが出来る。

また、本実施形態では、排出経路１２１は、排出口１２４から離れた位置において、気体を取り込み可能な吸気経路２３８に接続されている。したがって、取り込まれた気体によって排出経路１２１における気体の流速を速くすることができる。よって、排出経路１２１における解繊物の排出口１２４への排出効率を高めることができる。

また、本実施形態では、吸気経路２３８から排出経路１２１に気体を送るブロワー２３９が接続されている。したがって、積極的に気体が吸気経路２３８から排出経路１２１に送り込まれるので、排出経路１２１おける気体の流速を更に速くすることができる。よって、排出経路１２１における解繊物の排出口１２４への排出効率を高めることができる。

なお、本実施形態では、排出経路１２１は、排出口１２４に近い下流位置における断面積Ｓａが、下流位置よりも排出口１２４から遠い上流位置における断面積Ｓａよりも大きい。よって、第１実施形態と同様に、排出経路１２１の断面積Ｓａを上流側で小さくすることで、排出経路１２１の上流側の気流の速度が速くなり、解繊物が排出されやすくなる。

［３．第３実施形態］
［３－１．解繊処理装置の構成］
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実施形態と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。

図６は、第３実施形態の解繊処理装置６２０の断面図である。解繊処理装置６２０は、固定部材６４０を備える。本実施形態の固定部材６４０は、回転体１６０の周方向に設けられたスクリーン６５５とプレート６５０とを備える。つまり、固定部材６４０は、１つ又は複数の板材によって円柱状に構成されたドラムであって、複数の分級口（開口）１５６ａが設けられたスクリーンの領域（以下、一部領域）と、分級口（開口）１５６ａが設けられていないプレート６５０の領域（以下、他部領域）と、を有している。
また、第３実施形態の解繊処理装置６２０の原料ＭＡの投入方向に沿った軸中心１１０を含む方向の断面図は、上述した図２の構成において固定外刃１５０がプレート６５０に置き換えられた構成となっており、その他の構成は同様となっている。

固定部材６４０における一部領域には、例えば金属製の板材１５６で構成されるスクリーン６５５が設けられ、固定部材６４０における他部領域には、同様に例えば金属製のプレート６５０が設けられる。プレート６５０は、固定部材６４０の上部に配置される。プレート６５０は、スクリーン６５５と一体的に組まれて円柱状に構成されているものの、分級口１５６ａ等が形成されていない構成となっている。そして、少なくとも排出経路１２１が備えられている部位に対応してスクリーン６５５が配置されている。回転体１６０と板材１５６との間のギャップＧで原料ＭＡを解繊可能である。

［３－２．解繊処理装置の動作］
第３実施形態の解繊処理装置６２０は、第１実施形態と同様に、解繊内刃１６３の回転方向Ｃ１の上流（上流端１５５Ａ側）から下流（下流端１５５Ｂ側）の方向に向けて排出経路１２１が設けられている。そして、スクリーン６５５に対応した位置の外側に排出経路１２１が配置されているので、気流がよどむことなく、気流を排出口１２４に向かわせることが出来る。よって、解繊物の滞留を抑制することが出来る。

また、本実施形態でも、前述の第１及び第２実施形態と同様に、投入口１９２より供給された原料ＭＡは、円柱状のドラムの固定部材６４０と回転体１６０（解繊内刃１６３）との間で解繊される。回転体１６０と板材１５６との間のギャップＧで原料ＭＡが解繊される。よって、ギャップＧを通過した解繊物は板材１５６と解繊内刃１６３との間で解繊可能になっている。
原料ＭＡは、スクリーン６５５に設けられた分級口１５６ａ（開口）を通過する程度になるまで、円柱状のドラムの固定部材６４０と回転体１６０の解繊内刃１６３との間で解繊される。そして、スクリーン６５５の分級口１５６ａ（開口）を通過した解繊物は、スクリーン６５５の外周に沿って備えられた排出経路１２１に導出される。スクリーン６５５の分級口１５６ａ（開口）を介して排出経路１２１に導出された解繊物は、上述したように気流によって排出口１２４に向かって搬送される。
また、本実施形態でも、前述の第１及び第２実施形態と同様に、内壁面１８０Ａが、回転体１６０の回転方向Ｃ１に沿って進むに連れてスクリーン１５５から遠ざかるように形成される。よって、排出経路１２１の湾曲部１２２では、回転方向Ｃ１の下流側に向かうにしたがって、排出経路１２１の断面積Ｓａが大きく形成される。
本実施形態においても第２実施形態と同様に排出経路１２１の上流側に吸気経路２３８を備える構成としてもよく、その場合は同様の効果が齎される。

以上説明したように、本実施形態の解繊処理装置６２０は、第１実施形態と同様に、回転体１６０は、回転軸１７１から離間する方向に突出する複数の解繊内刃１６３を有する。また、固定部材６４０は、複数の分級口１５６ａを有するスクリーン６５５で構成され、スクリーン６５５は、回転体１６０の回転外周に対応した位置に配置される。そして、スクリーン６５５に対して回転体１６０と反対側に、排出口１２４と連通する排出経路１２１がスクリーン６５５に沿って設けられている。したがって、本実施形態でも、第１実施形態と同様に、回転体１６０と固定部材６４０との間の解繊物の滞留を抑制することが出来る。

［４．第４実施形態］
［４－１．シート製造装置の全体構成］
図７は、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に対応する。

シート製造装置１００は、収容供給部１０、粗砕部１２、解繊部５２０、選別部４０、第１ウェブ形成部４５、回転体４９、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５２０は、第１実施形態の解繊処理装置２０で構成される。

選別部４０、第１ウェブ形成部４５、回転体４９、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のそれぞれは、解繊処理装置で解繊された解繊物を処理する処理部の一例に対応する。

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５２０の投入口１９２（図２参照）に搬送される。

粗砕部１２から解繊部５２０には、気流により粗砕片が搬送される。解繊部５２０では、粗砕片が投入口１９２から投入され、回転体１６０と固定部材１４０との間で粗砕片が解繊される。解繊された粗砕片、すなわち、解繊物は、排出口１２４を通じて導出される。解繊物は、気流により、解繊部５２０から、排出口１２４（図３参照）に接続された管３を介して選別部４０に移送される。

選別部４０は、解繊物に含まれる成分を繊維のサイズによって選別する。選別部４０は、ドラム部４１と、ドラム部４１を収容するハウジング部４３とを有する。ドラム部４１は、例えば、篩を用いる。

導入口４２からドラム部４１の内部に導入された解繊物は、ドラム部４１の回転により、ドラム部４１の開口を通過する通過物と、開口を通過しない残留物とに分けられる。開口を通過した通過物である第１選別物は、ハウジング部４３内の内部を、第１ウェブ形成部４５に向けて下降する。

また、開口を通過しない残留物である第２選別物は、ドラム部４１の内部に連通する排出口４４から、管８を介して解繊部５２０の投入口１９２に再送される。

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、ドラム部４１の下方で平坦であり、メッシュベルト４６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。メッシュベルト４６の上方に位置するドラム部４１から降下する第１選別物のうち、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。また、第１選別物のうち、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。

吸引部４８は、図示しないブロアーを備え、メッシュベルト４６に対してドラム部４１とは反対側から、空気を吸引する。メッシュベルト４６の開口を通過する成分は吸引部４８によって吸い込まれる。吸引部４８が吸引する気流は、ドラム部４１から降下する第１選別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。

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に回転することにより、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、第１選別物と、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、第１選別物と添加物とを搬送する管５４と、混合ブロアー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。

混合ブロアー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に搬送される第１選別物と、添加物供給部５２により管５４に供給される添加物とは、混合ブロアー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。

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、例えばドラム部４１と同様に構成される円筒形状の構造体であり、ドラム部４１と同様に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が供給する水分により、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、不図示のブロアーを備え、ブロアーの吸引力によってメッシュベルト７９ａを通じ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はメッシュベルト７２から離れてメッシュベルト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４６、及び、メッシュベルト７２と同様に、開口を有する無端形状の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により、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、及び、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、カレンダーローラー８５、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、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に含まれる樹脂が加熱され、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Ｆ１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Ｆ１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。

以上説明したように、本実施形態のシート製造装置１００は、解繊部５２０と、解繊部５２０で解繊された解繊物を処理する選別部４０、第１ウェブ形成部４５、回転体４９、および、混合部５０、を備える。また、本実施形態のシート製造装置１００は、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。

本実施形態のシート製造装置１００では、解繊部５２０において、解繊内刃１６３（図３参照）の回転の下流の方向に排出経路１２１が設けられていることで気流がよどむことなく、排出口１２４に向かわせることが出来るため、滞留を防ぐことが出来る。よって、解繊部５２０で解繊された解繊物を処理する選別部４０などでは、連続的に安定した解繊物が供給されるので、解繊物の繊維の処理が安定し、均一なシートＳを得ることができる。シートＳは、繊維処理物の一例に対応する。

解繊部５２０には、第１実施形態の解繊処理装置２０に代えて、第２または第３実施形態のいずれかの解繊処理装置２２０、６２０で構成されてもよい。

２０…解繊処理装置、１００…シート製造装置、１１０…軸中心、１２１…排出経路、１２２…湾曲部、１２３…直進部、１２４…排出口、１４０…固定部材、１５０…固定外刃、１５１…ブロック部、１５２…解繊外刃、１５２ａ…頂部、１５２ｂ…谷部、１５５…スクリーン、１５５Ａ…上流端、１５５Ｂ…下流端、１５６…板材、１５６ａ…分級口（開口）、１６０…回転体、１６１…回転体本体、１６１ａ…軸孔、１６２…基部、１６３…解繊内刃（回転刃）、１６７…羽根板、１７１…回転軸、１８０…ハウジング、１８０Ａ…内壁面、１８０Ｂ…側壁内壁面、１８１…本体部、１８３…解繊室、１８６ｂ…フレーム、１８７…拡径部、２２０…解繊処理装置、２３８…吸気経路、２３９…ブロワー（送気装置）、２８０…ハウジング、６２０…解繊処理装置、６４０…固定部材、６５０…プレート、６５５…スクリーン、Ｃ１…回転方向、Ｇ…ギャップ、ＭＡ…原料、Ｓａ…断面積。

Claims (2)

1. 原料を解繊して、繊維を含む解繊物を排出する解繊処理装置と、
   前記解繊物と、前記解繊物に含まれる前記繊維を結着させる添加物とを混合して混合物
   を生成する混合部と、
   前記混合物を堆積させてウェブを形成する堆積部と、
   前記ウェブを加圧してシートを成形するシート成形部と、を備えるシート製造装置であ
   って、
   前記解繊処理装置は、
   前記原料が投入される投入口と、
   回転中心軸を中心として回転する回転体と、
   前記回転体の少なくとも一部を覆う固定部材と、
   前記回転体と前記固定部材との間で前記原料が解繊されて得られた前記解繊物を排出す
   る排出口と、を備え、
   前記回転体は、前記回転中心軸から離間する方向に突出する複数の回転刃を有し、
   前記固定部材の少なくとも一部は、複数の開口を有するスクリーンで構成され、
   前記スクリーンは、前記回転体の回転外周に対応した位置に配置され、
   前記スクリーンに対して前記回転体と反対側に、前記排出口と連通する排出経路が前記
   スクリーンに沿って設けられ、
   前記排出経路は、前記排出経路において前記排出口に最も近い第１位置における断面積
   が、前記第１位置よりも前記排出口から遠く前記排出経路における最上流側に位置する第
   ２位置における断面積よりも大きい形状である、ことを特徴とするシート製造装置。
2. 前記投入口とは別に設けられ、前記排出口よりも前記排出経路の上流側において前記排
   出経路に連通するように設けられ、気体を取り込み可能な吸気経路を有し、
   前記吸気経路から前記排出経路に前記気体を送る送気装置が接続されている請求項１に
   記載のシート製造装置。

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