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技術 分別装置

出願人 ユニ・チャーム株式会社
発明者 葉手尻均
出願日 2014年1月6日 (6年2ヶ月経過) 出願番号 2014-000529
公開日 2015年7月16日 (4年8ヶ月経過) 公開番号 2015-129358
状態 特許登録済
技術分野 繊維の準備処理
主要キーワード 側部ダクト 繊維剥離 本体ダクト 分別対象 パドル先端 端切れ リング状体 両ドラム
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2015年7月16日)のものです。
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課題

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。

解決手段

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1に関する。分別装置は、内部が中空である吸引装置17であって、当該内部と連通する複数の貫通孔17phが形成されている吸引面17psを含む吸引装置と、吸引装置の貫通孔を介して外気吸引することのできる吸気手段15bとを備える。分別装置は、繊維群を、吸引装置の吸引面に供給して、貫通孔を介して第二の繊維群を吸引装置の内部に吸引することによって、第一の繊維群と第二の繊維群とに分別する。

概要

背景

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。

概要

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。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1に関する。分別装置は、内部が中空である吸引装置17であって、当該内部と連通する複数の貫通孔17phが形成されている吸引面17psを含む吸引装置と、吸引装置の貫通孔を介して外気吸引することのできる吸気手段15bとを備える。分別装置は、繊維群を、吸引装置の吸引面に供給して、貫通孔を介して第二の繊維群を吸引装置の内部に吸引することによって、第一の繊維群と第二の繊維群とに分別する。

目的

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

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項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。

請求項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、請求項1に記載の分別装置。

請求項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、請求項2に記載の分別装置。

請求項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、請求項3に記載の分別装置。

請求項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、請求項3又は4に記載の分別装置。

請求項6

前記貫通孔は円孔である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の分別装置。

請求項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50質量%にあたる繊維の繊維長以上の長さである、請求項6に記載の分別装置。

請求項8

前記円孔の直径は、2〜4mmである、請求項6に記載の分別装置。

請求項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、請求項1〜8のいずれか1項に記載の分別装置。

請求項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、請求項1〜9のいずれか1項に記載の分別装置。

請求項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、請求項1〜10のいずれか1項に記載の分別装置。

請求項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、請求項1〜11のいずれか1項に記載の分別装置。

請求項13

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

請求項14

前記不織布は、熱可塑性繊維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1〜13のいずれか1項に記載の分別装置。

請求項15

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

技術分野

0001

本発明は、繊維群繊維長に基づいて分別する分別装置に関する。

背景技術

0002

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。

先行技術

0003

特開2005−287894号公報

発明が解決しようとする課題

0004

しかしながら、環境保護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。

0005

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。

0006

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。

0007

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。

0008

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。

課題を解決するための手段

0009

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。

発明の効果

0010

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。

図面の簡単な説明

0011

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。

実施例

0012

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。

0013

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。

0014

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。

0015

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。

0016

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。

0017

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。

0018

図3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。

0019

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。

0020

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。

0021

本実施形態では、外周部17pはステンレス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。

0022

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、三角形矩形などの多角形楕円等である。

0023

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。

0024

パドル21pの先端に位置する先端部21ptの回転の軌跡図4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。

0025

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。

0026

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、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。

0027

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。

0028

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。

0029

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。

0030

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。

0031

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。

0032

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。

0033

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。

0034

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。

0035

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。

0036

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。

0037

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。

0038

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。

0039

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。

0040

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。

0041

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。

0042

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。

0043

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。

0044

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。

0045

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。

0046

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。

0047

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。

0048

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。

0049

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。

0050

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。

0051

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。

0052

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。

0053

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。

0054

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。

0055

本発明は、以下のように規定される。

0056

(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。

0057

(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。

0058

(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。

0059

(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。

0060

(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。

0061

(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。

0062

(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。

0063

(8) 前記円孔の直径は、2〜4mmである、
(6)に記載の分別装置。

0064

(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。

0065

(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。

0066

(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。

0067

(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。

0068

(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。

0069

(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。

0070

(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。

0071

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

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