(57)【要約】【課題】原料の投入口側に位置する解繊刃での負荷を軽減する解繊処理装置およびシート製造装置を提供する。【解決手段】投入口１７４から投入される原料ＭＡを、回転体１６０の外周に設けられた解繊内刃１６３と回転体１６０の少なくとも一部を覆う固定部材１５０とで解繊して、導出口１７６から解繊された解繊物を導出する解繊処理装置２０において、回転体１６０を覆う固定部材１５０の内径Ｒが投入口１７４から導出口１７６に向かうにしたがって小さく構成され、固定部材１５０と回転体１６０とのギャップＧが投入口１７４から導出口１７６に向かうにしたがって狭く構成される。【選択図】図２
2020050975.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
投入口から投入される原料を、回転体の外周に設けられた解繊内刃と前記回転体の少なくとも一部を覆う固定部材とで解繊して、導出口から解繊された解繊物を導出する解繊処理装置において、
前記回転体を覆う固定部材の内径が前記投入口から前記導出口に向かうにしたがって小さく構成され、前記固定部材と前記回転体とのギャップが前記投入口から前記導出口に向かうにしたがって狭く構成される、解繊処理装置。
【請求項２】
前記投入口は前記回転体の回転軸方向における一端側に配置され、前記導出口は前記回転軸方向における他端側に配置されている、請求項１に記載の解繊処理装置。
【請求項３】
前記固定部材が内周部に解繊外刃を備え、
前記解繊外刃が、前記投入口側から前記導出口側に向けて積層された複数のプレートより構成される、請求項１または２に記載の解繊処理装置。
【請求項４】
前記固定部材が内周部に解繊外刃を備え、
前記解繊外刃が、前記投入口側から前記導出口側に向けて複数配列された一体形状のブロックとして構成される、請求項１または２に記載の解繊処理装置。
【請求項５】
前記解繊内刃の外径が前記投入口から前記導出口に向かうにしたがって大きく構成される、請求項１から４のいずれか一項に記載の解繊処理装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載の解繊処理装置を備え、
前記解繊処理装置で解繊された解繊物の少なくとも一部を堆積させて加熱してシートを製造する、シート製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、解繊処理装置、および、シート製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、古紙などの被解繊物を、回転体を回転させて解繊する解繊処理装置が知られる。
【０００３】
例えば、特許文献１には、外周に内刃を有する回転体と、回転体の外周を覆って内刃との間で被解繊物を解繊する外刃と、を備えた解繊処理装置に関する記載がある。この解繊処理装置では、回転体の回転軸方向の一方側に被解繊物の導入口が設けられ、回転体の回転軸方向の他方側に解繊物の排出口が設けられる。特許文献１では、内刃、外刃とも、導入口から排出口に渡って刃の大きさが一定に形成される。
【０００４】
また、例えば、特許文献２には、回転する放射状回転翼と、この放射状回転翼を包囲する円形ケーシング本体と、を備えた解繊処理装置に関する記載がある。この解繊処理装置では、円形ケーシング本体の側部に被解繊物の導入口が設けられ、導入口から周方向にずれて円形ケーシング本体の側部に解繊物の排出口が設けられる。特許文献２では、円形ケーシング本体の内周面に、放射状回転翼の回転軸と平行に延びる複数の溝が形成されおり、これらの各溝が、導入口から排出口に渡って深さが一定に形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−０７４８４８号公報
【特許文献２】特開平７−１０２４９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１では、解繊機の固定部材と回転体とのギャップは、導入口側から排出口側において均一な間隔で設けられる。そのため、導入口側に設けられた外刃や内刃、いわゆる、解繊刃に解繊の負荷が多くかかり、解繊刃での発熱や摩耗の度合いが多くなってしまうといった課題が生じていた。また、解繊に寄与する解繊刃が、導入口側に位置する解繊刃に偏ってしまい、排出口側に位置する解繊刃が十分に解繊に寄与しないという課題が生じていた。
【０００７】
特許文献２でも、円筒ケーシングと回転体とのギャップは、導入口側から排出口側において均一な間隔で設けられる。そのため、導入口側に設けられた溝に解繊の負荷が多くかかり易い課題が生じる。
【０００８】
このため、原料の投入口側に位置する解繊刃での負荷を軽減する必要があった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明の解繊処理装置は、投入口から投入される原料を、回転体の外周に設けられた解繊内刃と前記回転体の少なくとも一部を覆う固定部材とで解繊して、導出口から解繊された解繊物を導出する解繊処理装置において、前記回転体を覆う固定部材の内径が前記投入口から前記導出口に向かうにしたがって小さく構成され、前記固定部材と前記回転体とのギャップが前記投入口から前記導出口に向かうにしたがって狭く構成される。
【００１０】
上記発明において、前記投入口は前記回転体の回転軸方向における一端側に配置され、前記導出口は前記回転軸方向における他端側に配置されていても良い。
【００１１】
また、上記発明において、前記固定部材が内周部に解繊外刃を備え、前記解繊外刃が、前記投入口側から前記導出口側に向けて積層された複数のプレートより構成されても良い。
【００１２】
また、上記発明において、前記固定部材が内周部に解繊外刃を備え、前記解繊外刃が、前記投入口側から前記導出口側に向けて複数配列された一体形状のブロックとして構成されても良い。
【００１３】
また、上記発明において、前記解繊内刃の外径が前記投入口から前記導出口に向かうにしたがって大きく構成されても良い。
【００１４】
上記課題を解決するため、本発明のシート製造装置は、請求項１から５のいずれか一項に記載の解繊処理装置を備え、前記解繊処理装置で解繊された解繊物の少なくとも一部を堆積させて加熱してシートを製造する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】シート製造装置の構成を示す模式図。
【図２】解繊部（解繊処理装置）の断面図。
【図３】固定部材の斜視図。
【図４】回転体の斜視図。
【図５】固定プレートの斜視図。
【図６】回転プレートの斜視図。
【図７】固定部材と回転体とを回転軸方向に見た図。
【図８】固定部材の内径と被解繊物の飛行距離を説明する図。
【図９】第２実施形態の解繊部の断面図。
【図１０】第３実施形態の解繊部の断面図。
【図１１】第４実施形態の解繊部の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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。
【００１７】
［１．第１実施形態］
［１−１．シート製造装置の全体構成］
図１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、複数の種別のシートＳを製造可能であり、例えば、原料ＭＡに添加物を混合することにより、用途に合わせて、シートＳの結合強度や白色度の調製や、色、香り、難燃等の機能を付加することもできる。また、シート製造装置１００は、シートＳの密度や厚さ、サイズ、形状を調整可能である。シートＳの代表的な例として、Ａ４やＡ３の定型サイズの印刷用紙、床掃除用シート等の掃除用シート、油汚れ用シート、トイレ掃除用シート等のシート状の製品の他に、紙皿形状等が挙げられる。
【００１８】
シート製造装置１００は、供給部１０、粗砕部１２、解繊部２０、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。解繊部２０は本発明の解繊処理装置に相当する。
【００１９】
粗砕部１２、解繊部２０、選別部４０、及び、第１ウェブ形成部４５は、原料ＭＡを微細化してシートＳの材料を得る解繊処理部１０１を構成する。また、回転体４９、混合部５０、堆積部６０、第２ウェブ形成部７０、シート形成部８０、及び、切断部９０は、解繊処理部１０１で得られる材料を処理してシートＳを製造する製造部１０２を構成する。
【００２０】
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。
【００２１】
粗砕部１２は、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。細片の形状や大きさは任意である。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２０に搬送される。
【００２２】
解繊部２０は、粗砕部１２によって裁断された粗砕片を解繊する。解繊とは、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である。原料ＭＡは、被解繊物と呼ぶこともできる。解繊部２０が原料ＭＡを解繊することにより、原料ＭＡに付着した樹脂粒やインク、トナー、にじみ防止剤等の物質を、繊維から分離させる効果も期待できる。解繊部２０を通過したものを解繊物という。解繊物は、解きほぐされた解繊物繊維の他に、繊維を解きほぐす際に繊維から分離された樹脂粒や、インク、トナーなどの色剤や、にじみ防止材、紙力増強剤等の添加剤を含んでいてもよい。解繊物に含まれる樹脂粒は、原料ＭＡの製造時に複数の繊維同士を結着させるために混合された樹脂である。解繊物に含まれる繊維の形状は、ひも状、すなわち、ｓｔｒｉｎｇ状や、平ひも、すなわち、ｒｉｂｂｏｎ状である。解繊物に含まれる繊維は、他の繊維と絡み合っていない、独立した状態で存在してもよい。或いは、他の解きほぐされた解繊物と絡み合って塊状となり、いわゆる「ダマ」を形成している状態で存在してもよい。
【００２３】
解繊部２０は、乾式で解繊を行う。乾式とは、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ことを指す。解繊部２０は、例えば、インペラーミルなどの解繊機を用いて構成することができる。具体的には、解繊部２０は、図示は省略するが、回転するローター、及び、ローターの外周に位置するライナーを備え、粗砕片をローターとライナーとの間に挟んで解繊する。
【００２４】
粗砕部１２から解繊部２０には、気流により粗砕片が搬送される。この気流を解繊部２０が発生する構成であってもよいし、粗砕片や解繊物の搬送方向における解繊部２０の上流または下流側に、不図示のブロアーを設けて、気流を発生させてもよい。また、解繊物は、気流により、解繊部２０から管３を介して選別部４０に移送される。解繊物を選別部４０に搬送する気流は、解繊部２０が発生させてもよいし、上述したブロアーの気流を利用してもよい。
【００２５】
選別部４０は、解繊部２０により解繊された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。繊維のサイズとは、主に繊維の長さを指す。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。具体的には、ドラム部４１は、開口を有して篩として機能する網、フィルター、スクリーン等を備える。より詳細には、ドラム部４１は、モーターによって回転駆動される円筒形状であり、周面の少なくとも一部が網となる。ドラム部４１の網は、金網、切れ目が入った金属板を引き延ばしたエキスパンドメタル、パンチングメタル等で構成される。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は、開口より小さい繊維または粒子を含み、これを第１選別物とする。残留物は、開口より大きい繊維や未解繊片やダマを含み、これを第２選別物と呼ぶ。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。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２０に搬送される。
【００２６】
シート製造装置１００は、選別部４０に代えて、第１選別物と第２選別物とを選別および分離する分級機を備えてもよい。分級機は、例えば、サイクロン分級機、エルボージェット分級機、エディクラシファイヤーである。これらの分級機は、第１選別物に含まれる成分のうち、より小さいものや密度の低いものを分離する構成であってもよい。例えば、第１選別物から、解繊部２０で繊維から引きはがされた樹脂粒や色剤や添加剤を、分級機で分離し、除去する構成を採用できる。この場合、第１選別物を、樹脂粒や色剤や添加剤などの微細な粒子を除いた状態にして、第１ウェブ形成部４５や、混合部５０に搬送できる。
【００２７】
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、無端形状の金属製ベルトであり、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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。つまり、第１ウェブ形成部４５は、選別部４０で選別された第１選別物から第１ウェブＷ１を形成する。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。
【００３１】
第１ウェブＷ１は、第１選別物に含まれる成分のうち、メッシュベルト４６の開口より大きい繊維を主たる成分としており、空気を多く含み柔らかくふくらんだ状態に形成される。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。
【００３２】
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。突部４９ｂは、例えば、板状の形状を有する。図１の例では、基部４９ａに、４つの突部４９ｂが等間隔に設けられる。
【００３３】
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が下方に屈曲して移動する。このため、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。第１ウェブＷ１は、上述のように、繊維がメッシュベルト４６に堆積して形成された柔らかい構造であるため、回転体４９に衝突した際に容易に分断される。
【００３４】
回転体４９の位置は、突部４９ｂが第１ウェブＷ１と接触可能な位置であり、突部４９ｂがメッシュベルト４６と接触しない位置に設けられる。突部４９ｂとメッシュベルト４６とが最も接近する位置における相互間の距離は、例えば、０．０５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下とすることが好ましい。
【００３５】
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。
【００３６】
添加物供給部５２には、添加物を蓄積する添加物カートリッジ５２ａがセットされる。添加物カートリッジ５２ａは、添加物供給部５２に着脱可能であってもよい。添加物供給部５２は、添加物カートリッジ５２ａから添加物を取り出す添加物取出部５２ｂと、添加物取出部５２ｂにより取り出された添加物を管５４に排出する添加物投入部５２ｃとを備える。添加物取出部５２ｂ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繰り出す不図示のフィーダーを備え、一部または全部の添加物カートリッジ５２ａから添加物を取り出す。添加物取出部５２ｂにより取り出された添加物は、添加物投入部５２ｃに送られる。添加物投入部５２ｃは、添加物取出部５２ｂが取り出した添加物を収容する。添加物投入部５２ｃは、管５４との連結部に開閉可能な不図示のシャッターを備え、シャッターを開くことで、添加物取出部５２ｂが取り出した添加物が管５４に送り出される。
【００３７】
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。この樹脂は、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂であり、例えば、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレンテレフタレートである。他には、この樹脂は、例えば、ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ナイロン、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、などである。これらの樹脂は、単独または適宜混合して用いてもよい。
【００３８】
添加物供給部５２から供給される添加物は、繊維を結着させる樹脂以外の成分を含んでもよい。例えば、製造されるシートＳの種類に応じて、繊維を着色するための着色剤や、繊維の凝集や樹脂の凝集を抑制するための凝集抑制剤、繊維等を燃えにくくするための難燃剤等が含まれていてもよい。また、添加物は繊維状であってもよく、粉末状であってもよい。
【００３９】
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。混合ブロアー５６は、例えば、不図示のモーターと、モーターにより駆動されて回転する不図示の羽根と、羽根を収容する不図示のケースを備える構成とすることができ、羽根とケースとが連結された構成であってもよい。また、混合ブロアー５６が、気流を発生させる羽根に加え、第１選別物と添加物とを混合させるミキサーを備えてもよい。混合部５０で混合された混合物は、混合ブロアー５６が発生する気流により、堆積部６０に搬送され、堆積部６０の導入口６２に導入される。
【００４０】
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。添加物供給部５２から供給される添加物が繊維状である場合、これらの繊維も堆積部６０で解きほぐされ、第２ウェブ形成部７０に降下する。
【００４１】
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は、開口を有し、ドラム部６１の回転によって解きほぐされた混合物を、開口から下降させる。
【００４２】
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。
【００４３】
メッシュベルト７２は、メッシュベルト４６と同様の無端形状の金属製ベルトで構成され、複数の張架ローラー７４に架け渡される。メッシュベルト７２は、張架ローラー７４により構成される軌道を周回する。メッシュベルト７２の軌道の一部は、ドラム部６１の下方で平坦であり、メッシュベルト７２は平坦面を構成する。また、メッシュベルト７２には多数の開口が形成される。
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。また、混合物のうちメッシュベルト７２の開口より小さい成分は、開口を通過する。
【００４４】
サクション機構７６は、図示しないブロアーを備え、メッシュベルト７２に対してドラム部６１とは反対側から、空気を吸引する。メッシュベルト７２の開口を通過した成分はサクション機構７６によって吸い込まれる。サクション機構７６が吸引する気流は、ドラム部６１から降下する混合物をメッシュベルト７２に引き寄せて、堆積を促進する効果がある。また、サクション機構７６の気流は、ドラム部６１から混合物が落下する経路にダウンフローを形成し、落下中に繊維が絡み合うことを防ぐ効果も期待できる。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。
【００４５】
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は、水をミスト状にしてメッシュベルト７２に向けて供給するミスト式加湿器である。調湿部７８は、例えば、水を貯留するタンクや、水をミスト状にする超音波振動子を備える。調湿部７８が供給するミストにより、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。
【００４６】
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。
【００４７】
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金属製ベルトで構成できる。
【００４８】
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。
【００４９】
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、一対のカレンダーローラー８５、８５で構成される。加圧部８２は、油圧によりカレンダーローラー８５、８５にニップ圧を与える不図示のプレス機構と、カレンダーローラー８５、８５を加熱部８４に向けて回転させるモーター等の不図示の駆動部とに連結される。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を備える。加熱部８４は、加熱ローラー８６の周面を所定温度まで加熱する不図示のヒーターと、加熱ローラー８６、８６を切断部９０に向けて回転させるモーター等の不図示の駆動部とを備える。加熱部８４は、加圧部８２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に含まれる樹脂のガラス転移点より高温に加熱され、シートＳとなる。
【００５０】
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Ｆ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Ｆ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。排出部９６は、製造されたシートを収容するトレイやスタッカーを備え、トレイに排出されたシートＳは、ユーザーが取り出して使用することができる。
【００５１】
シート製造装置１００の各部は、解繊処理部１０１と、製造部１０２とを構成する。解繊処理部１０１は、少なくとも解繊部２０を含み、選別部４０および第１ウェブ形成部４５を含んでもよい。解繊処理部１０１は、原料ＭＡから解繊物、または、解繊物をウェブ状にした第１ウェブＷ１を製造する。解繊処理部１０１の製造物は、回転体４９を経て混合部５０に搬送するだけでなく、回転体４９に移送せずに、シート製造装置１００から取り出して貯留することも可能である。また、この製造物を所定のパッケージに封入し、搬送および取引可能な形態としてもよい。
【００５２】
製造部１０２は、解繊処理部１０１で製造された製造物をシートＳに再生する機能部であり、加工部に相当する。製造部１０２は、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、および、切断部９０を含み、回転体４９を含んでもよい。また、添加物供給部５２を含んでもよい。
【００５３】
シート製造装置１００は、解繊処理部１０１と製造部１０２とを一体として構成してもよいし、別体として構成してもよい。この場合、解繊処理部１０１は、本発明の繊維原料再生装置に相当する。製造部１０２は、解繊物をシート形状に成形するシート成形部に相当する。また、これらのいずれも加工部に相当するといえる。
【００５４】
［１−２．解繊部の構成］
次に、本発明の解繊処理装置としての解繊部２０の構成について説明する。
図２は、解繊部２０の断面図である。図３は、固定部材１５０の斜視図である。図４は、回転体１６０の斜視図である。図５は、固定プレート１５１の斜視図である。図６は、回転プレート１６１の斜視図である。
【００５５】
本実施形態における解繊部２０は、回転駆動される回転体１６０と、回転体１６０の周囲を覆い且つ回転体１６０との間にギャップＧを空けて配置される円筒状の固定部材１５０と、固定部材１５０の両端部に配置されたカバー１７０Ａ、１７０Ｂとを備える。
【００５６】
なお、本実施形態では、固定部材１５０が円筒状の構成を説明するが、固定部材１５０の形状は円筒でなくても良い。例えば、固定部材１５０は、回転体１６０の周囲に配置され且つ周方向に複数の板材を間隔を空けて配置する構成でも良い。すなわち、固定部材１５０は、回転体１６０に対して回転体１６０の回転中心から離れる方向に離間して配置され回転体１６０の少なくとも一部を覆う構成であれば良い。
【００５７】
以降の説明では、回転体１６０の回転軸１７１の延びる方向を軸方向と呼ぶ。また、回転体１６０や固定部材１５０などの回転体形状の径方向の中心を軸中心１１０と呼ぶ。
【００５８】
図２及び図３に示すように、固定部材１５０は、複数の固定プレート１５１を積層することによって、円筒状に形成される。
図５に示すように、固定プレート１５１は、板状の部材であり、平面視において円環状の形状を有する。固定プレート１５１の内周部には、軸中心１１０に向う方向に、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。各固定プレート１５１において、軸中心１１０から各解繊外刃１５２の頂部１５２ａまでの距離は一定に形成される。固定プレート１５１の厚みは、特に限定されない。また、固定プレート１５１の積層する枚数は、解繊部２０の処理能力や、後述する回転体１６０の解繊内刃１６３とのギャップＧ等の設計に応じて適宜決定することができる。固定プレート１５１は、例えば、冷間圧延鋼板、鋼帯等をプレスによって打抜いて形成することができる。
【００５９】
解繊外刃１５２は、回転体１６０が固定部材１５０の内側で回転した場合に、固定部材１５０の内周面と回転プレート１６１の解繊内刃１６３とのギャップＧに進入した被解繊物を解きほぐすような気流を生じさせる機能を有する。解繊外刃１５２の凹凸形状は、回転体１６０が固定部材１５０内で回転した場合に、ギャップＧに進入した被解繊物を解きほぐすような気流を生じさせることができるかぎり任意である。例えば、解繊外刃１５２は、突出した台形形状であり、その先端に平面部が形成されてもよい。その上で、解繊外刃１５２は、鋭利な形状でないことがより好ましい。例えば、解繊外刃１５２が先端ほど厚みが薄く鋭利な形状である場合、回転体１６０の回転によって被解繊物が解繊外刃１５２に衝突したときに、解繊外刃１５２が被解繊物に食込んで繊維を過剰に切断する可能性があるためである。
【００６０】
本実施形態では、図２に示すように、積層される各固定プレート１５１の内径Ｒは全て異なる。なお、内径Ｒは、図５に示すように、軸中心１１０と固定プレート１５１との最短距離、すなわち、本実施形態では、軸中心１１０から解繊外刃１５２の頂部１５２ａまでの距離の意味で用いる。また、各固定プレート１５１の解繊外刃１５２の大きさは内径Ｒに応じて相似形状で形成される。つまり、本実施形態では、各固定プレート１５１の解繊外刃１５２の周方向の位置や刃数は等しい。
【００６１】
固定プレート１５１は、解繊外刃１５２の位置が一致するように、内径Ｒの大きさ順に積層される。これにより、内周部がテーパー状の固定部材１５０が構成される。これにより、固定部材１５０は、最大内径Ｒ１の開口部１５０ａと最小内径Ｒ２の開口部１５０ｂとを備える。固定部材１５０の解繊外刃１５２は軸方向に筋状に連なり、内径Ｒが小さくなるに連れて頂部１５２ａが低くなる。
【００６２】
なお、解繊外刃１５２の刃一枚当たりの大きさは、内径Ｒに関わらず同じ大きさとする構成でも良い。この場合には、固定プレート１５１の内径Ｒの違いに伴う内周の違いによって、一枚だけ刃が欠けた形状であったり、解繊外刃１５２の刃数が異なったりする。
【００６３】
固定プレート１５１には、固定孔１５１ａが周方向に間隔を空けて複数設けられる。固定孔１５１ａには、固定プレート１５１が積層された状態でボルト１８１が挿通される。ボルト１８１はナット１８２によって締結され一体化される。これにより、固定部材１５０が構成される。
【００６４】
図２に示すように、固定部材１５０の最大内径Ｒ１側の端部には、有底円筒状の上流カバー１７０Ａが設けられる。上流カバー１７０Ａは、固定部材１５０の最大内径Ｒ１側の開口部１５０ａを閉塞する。また、固定部材１５０の最小内径Ｒ２側の端部には、有底円筒状の下流カバー１７０Ｂが設けられる。下流カバー１７０Ｂは、固定部材１５０の最小内径Ｒ２側の開口部１５０ｂを閉塞する。
【００６５】
各カバー１７０Ａ、１７０Ｂは略同形状である。各カバー１７０Ａ、１７０Ｂの底部１７０Ａ１、１７０Ｂ１には、回転体１６０の回転軸１７１が図示しない軸受を介して回転自在に支持される。回転軸１７１は、図示しない駆動機構により回転駆動される。このような駆動機構としては、例えば、モーターにより直接、回転軸１７１を回転させる機構や、ベルト及びプーリー、チェーン及びスプロケット、又はギア等の動力伝達装置を介して回転軸１７１を回転させる機構等が挙げられる。
【００６６】
上流カバー１７０Ａと回転体１６０とで挟まれた空間により、ギャップＧに導入される被解繊物を収容する上流空間１７３Ａが構成される。上流カバー１７０Ａには、上流空間１７３Ａを外部に連通させる開口状の投入口１７４が形成される。投入口１７４には、入口配管１７５が挿入されて接続される。入口配管１７５は、図１に示すホッパー９の管２に接続される。入口配管１７５を介して、原料ＭＡが投入口１７４から解繊部２０内に投入される。なお、解繊部２０において原料ＭＡとは、供給部１０から供給された原料ＭＡと、選別部４０から解繊部２０に再送された上述の第２選別物と、の両方を含んだ意味で用いる。
【００６７】
また、下流カバー１７０Ｂと回転体１６０とで挟まれた空間により、ギャップＧを通過した解繊物を収容する下流空間１７３Ｂが構成される。下流カバー１７０Ｂには、下流空間１７３Ｂを外部に連通させる開口状の導出口１７６が形成される。導出口１７６には、出口配管１７７が挿入されて接続される。出口配管１７７は、図１に示す選別部４０に延びる管３に接続される。出口配管１７７は、回転体１６０によって解繊された解繊物を解繊部２０から導出する。
【００６８】
図２、図４に示すように、回転体１６０は、複数の回転プレート１６１を積層することにより構成される。図６に示すように、各回転プレート１６１は、回転軸１７１が挿通される円板状の基部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。解繊内刃１６３は、柱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。回転プレート１６１の中心には、軸孔１６１ａが形成され、軸孔１６１ａに対して径方向外側には固定孔１６１ｂが形成される。固定孔１６１ｂは周方向に複数設けられる。
【００６９】
複数の回転プレート１６１は、軸孔１６１ａに回転軸１７１が挿通されて、回転軸１７１の軸方向に積層される。回転プレート１６１は、積層される際に、それぞれの解繊内刃１６３が各段部１６６Ａ〜１６６Ｄ内において重なり合うように積層される。回転プレート１６１が積層され回転体１６０が構成される。各回転プレート１６１は、プレス等によって打抜いて形成することができる。回転体１６０は、回転プレート１６１の積層構造であるため、回転体１６０の回転軸１７１に沿う方向の長さを容易に所定の長さとすることができる。
【００７０】
回転プレート１６１の大きさは、解繊部２０の処理能力等によって適宜決定されることができる。また、基部１６２の大きさ、解繊内刃１６３の基部１６２から突出する長さなどについても特に限定されない。ただし、本実施形態では、解繊内刃１６３の基部１６２から突出する長さは、各固定プレート１５１において等しい。
【００７１】
図２、図４に示すように、回転体１６０は、所定枚数の回転プレート１６１が積層された複数の段部１６６Ａ〜１６６Ｄを有する。回転体１６０は、各段部１６６Ａ〜１６６Ｄの間及び両端に、仕切り板１６７が積層されて構成される。各段部１６６Ａ〜１６６Ｄにおいては、回転プレート１６１の解繊内刃１６３は周方向にほぼずれることなく解繊内刃１６３同士が重なるように積層される。一方で、隣り合う段部１６６Ａ〜１６６Ｄにおいては、仕切り板１６７を挟んで解繊内刃１６３が相対的に周方向にずれるように配置される。径方向において、仕切り板１６７の大きさは、回転プレート１６１の解繊内刃１６３の先端１６３ａと同じ大きさ又は解繊内刃１６３の先端１６３ａより内側となる大きさである。なお、仕切り板１６７は省略されても良い。
【００７２】
回転体１６０の回転軸１７１に沿う方向の投入口１７４側の端部には、羽根板１７９が取付けられる。羽根板１７９の入口配管１７５側の面には、切り起こし形状の複数の羽根１７９ａが設けられる。羽根１７９ａは、回転体１６０が回転する場合に、被解繊物又は解繊物を入口配管１７５側から出口配管１７７側へと移動させる作用を少なくとも有する。しかし、入口配管１７５側から出口配管１７７側のいずれか一方又は両方に、ブロワー、送風機等の風送り機構又は風吸引機構を設けるような場合には、羽根１７９ａを省略しても良い。
【００７３】
回転プレート１６１、仕切り板１６７、及び、羽根板１７９が、ボルト１８３とナット１８４によって締結される。回転体１６０は、回転プレート１６１、仕切り板１６７、羽根板１７９が、回転軸１７１、ボルト１８３及びナット１８４によって構成される。
【００７４】
図７は、固定部材１５０と回転体１６０とを平面的に見た一部分の模式図である。
図２、図７に示すように、回転体１６０の軸中心１１０から解繊内刃１６３の先端１６３ａまでの距離、すなわち、外径Ｌは一定に構成される。これに対して、固定部材１５０の内径Ｒは、投入口１７４から導出口１７６に向かうにしたがって小さく構成される。よって、固定部材１５０と、回転体１６０の解繊内刃１６３とのギャップＧは投入口１７４から導出口１７６に向かうにしたがって狭く構成される。固定部材１５０の最大内径Ｒ１の部分では、最大の広さのギャップＧ１となる。また、最小内径Ｒ２の部分では、最小のギャップＧ２となる。最小のギャップＧ２は従来と同様の大きさが設定され、被解繊物の厚みの２倍〜３００倍程度とすることが好ましい。
【００７５】
［１−３．解繊部の動作］
次に、解繊部２０の動作について説明する。解繊部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、回転体１６０と固定部材１５０との間のギャップＧに被解繊物を気流によって導くことにより、被解繊物を乾式解繊処理することができる。
【００７６】
被解繊物は、入口配管１７５を介して、解繊部２０の投入口１７４から上流カバー１７０Ａの内部の上流空間１７３Ａに導入される。上流空間１７３Ａでは、被解繊物は羽根１７９ａにより撹拌され、回転体１６０の解繊内刃１６３と固定部材１５０の解繊外刃１５２との間のギャップＧに送られる。
【００７７】
ギャップＧに送られた被解繊物は、解繊内刃１６３から遠心力を受けるなどして飛行して、解繊外刃１５２に衝突して解きほぐされながら、導出口１７６側に送られる。そして、ギャップＧから下流空間１７３Ｂに排出されると、解繊物は出口配管１７７を介して導出口１７６から外部に導出される。
【００７８】
本実施形態では、固定部材１５０の内径Ｒは、投入口１７４から導出口１７６に向かうにしたがって小さくなる。これにより、投入口１７４側に位置する解繊外刃１５２及び解繊内刃１６３での負荷、すなわち、解繊外刃１５２及び解繊内刃１６３と被解繊物との衝突回数の頻度を、導出口１７６側へと分散させることができる。その結果、投入口１７４側の解繊外刃１５２及び解繊内刃１６３における局所的な温度上昇や刃の摩耗を抑えることができ、被解繊物たる原料ＭＡの投入時における一時的な消費電力増大の影響を抑えることができる。
【００７９】
また、投入口１７４側から導出口１７６側に位置する解繊外刃１５２及び解繊内刃１６３が偏り少なく十分に原料の解繊に寄与するので、結果として、原料ＭＡを解繊する効率を向上させることできる。
【００８０】
図８は、内径Ｒａ、Ｒｂの違いによる被解繊物１３０の飛行距離を説明する図である。
ギャップＧが等しい場合、曲がり具合が急な内径Ｒの方が、微小な解繊物を解繊し易い。以下、このことについて説明する。ギャップＧは同一とする。一方は、解繊外刃１５２の内径がＲａ、解繊内刃１６３の外径がＬａとする。他方は、解繊外刃１５２の内径がＲｂ、解繊内刃１６３の外径がＬｂとする。内径Ｒａが、内径Ｒｂよりも大きい場合、すなわち、Ｒａ＞Ｒｂの場合、内径Ｒａの方が内径Ｒｂよりも曲率が大きく急な曲がり具合となる。よって、外径Ｌａの解繊内刃１６３から力を受けて、被解繊物１３０が外側に飛行する場合、内径Ｒａの解繊外刃１５２に衝突するまでの移動距離はＣａとなる。これに対して、外径Ｌｂの解繊内刃１６３から力を受けて、被解繊物１３０が外側に飛行する場合、曲率の小さい分、飛行距離が長くなり、解繊外刃１５２に衝突するまでの移動距離はＣｂとなる。つまり、図８に示されるように、内径Ｒｂが大きく曲がり具合が緩やかな内径Ｒｂの解繊外刃１５２ほど被解繊物１３０の移動距離が長くなり易い。
【００８１】
ここで、導出口１７６側のギャップＧ２の大きさは従来通りの設定であることが望ましい。そして、解繊部２０で解繊された導出口１７６側では、被解繊物の解繊が進んでいるため、被解繊物は微小であることが多い。微小な被解繊物は、移動距離が長いと空気抵抗を受け易いため、解繊外刃１５２に衝突し難くなり、解繊され難くなる。
【００８２】
これに対して、本実施形態では、解繊外刃１５２側の内径Ｒを狭める構成である。したがって、導出口１７６側の固定部材１５０の曲がり具合を急にし易く、微小な解繊物の解繊不良、解繊残しを少なくできる。
【００８３】
特に、本実施の形態では、回転体１６０の外径Ｌが回転軸１７１の軸方向の位置に関わらず一定であるため、被解繊物が回転体１６０から受ける遠心力も制御し易くなる。また、回転体１６０に比べて大型の部品となる固定部材１５０の内径Ｒを変化させる構成であるため、小径の部品を変化させる場合に比べて設計誤差を大きくとり易く、製造が容易である。
【００８４】
以上述べたように、本実施形態の解繊部２０は、回転体１６０の回転方向に沿って外周に設けられた解繊内刃１６３と回転体１６０を覆う固定部材１５０とで解繊して、導出口１７６から導出する解繊処理装置である。この解繊部２０において、回転体１６０を覆う固定部材１５０の内径Ｒが投入口１７４から導出口１７６に向かうにしたがって小さく構成される。また、固定部材１５０と回転体１６０とのギャップＧが投入口１７４から導出口１７６に向かうにしたがって狭く構成される。したがって、固定部材１５０と回転体１６０とのギャップＧを導出口１７６側に近づくに連れて徐々に狭く設定することで、投入口１７４側に位置する解繊外刃１５２および解繊内刃１６３が原料ＭＡと衝突する回数が少なくなる。これにより、解繊外刃１５２および解繊内刃１６３の負荷を導出口１７６側へと分散させることができ、解繊外刃１５２および解繊内刃１６３の負荷を軽減できる。
【００８５】
本実施の形態では、投入口１７４は回転体１６０の回転軸方向、すなわち、回転軸１７１の延びる方向における一端側に開口し、導出口１７６は回転軸１７１の延びる方向における他端側に開口する。したがって、回転軸１７１の一端側から他端側に向けて被解繊物が移動しながら解繊され、回転軸１７１の長さに応じた距離を有効に利用して解繊することができる。
【００８６】
また、本実施の形態では、固定部材１５０が内周部に解繊外刃１５２を備え、解繊外刃１５２が、投入口１７４側から導出口１７６側に向けて積層された複数の固定プレート１５１により構成される。したがって、積層構造により解繊外刃１５２を構成できる。また、解繊外刃１５２が摩耗、破損等した場合に、摩耗、破損等した部分の固定プレート１５１のみを交換できる。
【００８７】
本実施の形態のシート製造装置１００は、上述の解繊部２０で解繊された解繊物の少なくとも一部を堆積させて加熱してシートを製造することができる。したがって、解繊部２０の刃の摩耗等が少なくメンテナンスの頻度を抑制し易く、省エネ効果の高いシート製造装置１００にすることができる。
尚、上記説明では、固定部材１５０の両端部に上流カバー１７０Ａ及び下流カバー１７０Ｂを配置して、回転体１６０の回転軸方向における一端側に配置した上流カバー１７０Ａを開口して投入口１７４を設け、回転体１６０の回転軸方向における他端側に配置した下流カバー１７０Ｂを開口して導出口１７６を設けた構成としたが、解繊部（解繊処理装置）２０として、回転体１６０を内部に収容する筐体ケース（ハウジング）とした構成でもよい。その場合は、内部に収容される回転体１６０の回転軸方向における一端側において筐体ケース（ハウジング）を開口させて投入口１７４を設け、回転体１６０の回転軸方向における他端側において筐体ケース（ハウジング）を開口させて導出口１７６を設けた構成となる。そして、解繊外刃１５２は筐体ケース（ハウジング）の内面の解繊内刃１６３と対向する位置に備えられた構成となる。
【００８８】
［２．第２実施形態］
［２−１．解繊部の構成］
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。
【００８９】
図９は本発明の第２実施形態の解繊部２０の断面図である。
図９に示すように、第２実施形態においては、第１実施形態の固定部材１５０に代えて固定部材２５０を有する。固定部材２５０の内径Ｒは４段階に設定されており、投入口１７４から導出口１７６に向かうにしたがって内径Ｒが段階的に小さく構成される。固定部材２５０は、内径Ｒが異なる４種類の固定プレート１５１で構成される。固定プレート１５１の内径Ｒは、それぞれ内径Ｒ１１〜Ｒ１４に設定される。なお、内径Ｒ１１は、第１実施形態の最大内径Ｒ１に等しく、内径Ｒ１４は、第１実施形態の最小内径Ｒ２に等しい。また、内径Ｒ１２、Ｒ１３は、Ｒ１１＞Ｒ１２＞Ｒ１３＞Ｒ１４となるように設定される。
【００９０】
固定部材２５０は、回転体１６０の段部１６６Ａ〜１６６Ｄの位置毎に、内径Ｒ１１〜Ｒ１４が異なる固定プレート１５１が配置される。具体的には、固定部材２５０は、第１段部１６６Ａに対応して内径Ｒ１１の固定プレート１５１が積層される。また、固定部材２５０は、第２段部１６６Ｂに対応して内径Ｒ１２の固定プレート１５１が積層される。さらに、固定部材２５０は、第３段部１６６Ｃに対応して内径Ｒ１３の固定プレート１５１が積層される。また、固定部材２５０は、第４段部１６６Ｄに対応して内径Ｒ１４の固定プレート１５１が積層される。
【００９１】
［２−２．解繊部の動作］
第２実施形態の解繊部２０では、固定部材２５０と回転体１６０とのギャップＧが投入口１７４から導出口１７６に向かうにしたがって狭く構成される。よって、第２実施形態の解繊部２０が、被解繊物を乾式解繊処理する際に、解繊外刃１５２と解繊内刃１６３の負荷を導出口１７６側へと分散させることができる。
【００９２】
第２実施形態では、各段部１６６Ａ〜１６６Ｄに対応する位置においては共通の内径Ｒ１１〜Ｒ１４の固定プレート１５１が積層されるため、固定プレート１５１の種類が少なくて済む。よって、固定プレート１５１の内径Ｒが全て異なる場合に比べて、部品の種類が少なく製造が容易である。
【００９３】
［３．第３実施形態］
［３−１．解繊部の構成］
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。
【００９４】
図１０は本発明の第３実施形態の解繊部２０の断面図である。
図１０に示すように、第３実施形態においては、第１実施形態の固定部材１５０に代えて固定部材３５０を有する。固定部材３５０が一体形状のブロックである。すなわち、第１実施形態の固定部材１５０や第２実施形態の固定部材２５０では、固定プレート１５１が積層された積層構造であったが、第３実施形態の固定部材３５０は、一体形状のブロックで構成される。固定部材３５０は、例えば、鋳造で製造可能である。固定部材３５０の内周部には周方向に複数の解繊外刃１５２が形成される。
【００９５】
［３−２．解繊部の動作］
第３実施形態の解繊部２０では、固定部材３５０と回転体１６０とのギャップＧが投入口１７４から導出口１７６に向かうにしたがって狭く構成される。よって、第３実施形態の解繊部２０が、被解繊物を乾式解繊処理する際に、解繊外刃１５２と解繊内刃１６３の負荷を導出口１７６側へと分散させることができる。また、第３実施形態の固定部材３５０はブロックであるため、固定プレート１５１を積層させて組み立て作業が必要ない。
【００９６】
以上説明したように、第３実施形態の解繊部２０では、固定部材３５０が内周部に解繊外刃１５２を備え、解繊外刃１５２が、投入口１７４側から導出口１７６側に向けて複数配列された一体形状のブロックとして構成される。したがって、固定プレート１５１などの多数の部品を製造、組み立てる必要がなく、製造が容易になる。
【００９７】
［４．第４実施形態］
［４−１．解繊部の構成］
次に、本発明の第４実施形態について説明する。なお、前述の第２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。
【００９８】
図１１は本発明の第４実施形態の解繊部２０の断面図である。
図１１に示すように、第４実施形態においては、第１実施形態の固定部材２５０と回転体１６０に代えて、固定部材４５０と回転体４６０とを有する。
【００９９】
第４実施形態の回転体４６０では、解繊内刃１６３の外径Ｌが投入口１７４から導出口１７６に向かうにしたがって大きく構成される。回転体４６０は、外径Ｌが異なる４種類の回転プレート１６１で構成される。回転プレート１６１の外径Ｌは、それぞれ。Ｌ４１＜Ｌ４２＜Ｌ４３＜Ｌ４４を満たす外径Ｌ４１〜Ｌ４４に設定される。回転体４６０は、第１段部１６６Ａは外径Ｌ４１の回転プレート１６１が積層される。また、回転体４６０は、第２段部１６６Ｂは外径Ｌ４２の回転プレート１６１が積層される。さらに、回転体４６０は、第３段部１６６Ｃは外径Ｌ４３の回転プレート１６１が積層される。また、回転体４６０は、第４段部１６６Ｄは外径Ｌ４４の回転プレート１６１が積層される。
【０１００】
また、固定部材４５０の内径Ｒは、内径Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４に代えて、内径Ｒ４１、Ｒ４２、Ｒ４３、Ｒ４４に設定される。各内径Ｒ４１〜Ｒ４４は、外径Ｌ４１〜Ｌ４４の解繊内刃１６３との間に、ギャップＧ１１〜Ｇ１４を形成するように設定される。
【０１０１】
［４−２．解繊部の動作］
第４実施形態の解繊部２０では、固定部材４５０と回転体４６０とのギャップＧが投入口１７４から導出口１７６に向かうにしたがって狭く構成される。よって、第４実施形態の解繊部２０が、被解繊物を乾式解繊処理する際に、解繊外刃１５２と解繊内刃１６３の負荷を導出口１７６側へと分散させることができる。
【０１０２】
第４実施形態では、解繊外刃１５２および解繊内刃１６３が共に階段状に変化する。解繊内刃１６３の外径Ｌも変化するが、下流側ほど外径Ｌが大きくなるため、下流側ほど解繊内刃１６３から大きな力を与え易くなる。
【０１０３】
以上説明したように、第４実施形態の解繊部２０では、解繊内刃１６３の外径Ｌが投入口１７４から導出口１７６に向かうにしたがって大きく構成される。したがって、固定部材４５０と回転体４６０とのギャップＧを投入口１７４から導出口１７６に向かうにしたがって狭く構成する際に、設計の自由度が広がる。
【０１０４】
［５．他の実施形態］
上述した各実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明を実施する具体的態様に過ぎず、本発明を限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、例えば以下に示すように、種々の態様において実施することが可能である。
【０１０５】
上記第１実施形態では、固定部材１５０には解繊外刃１５２設けられる構成を説明した。しかし、解繊外刃１５２が設けられない構成でも良い。すなわち、固定部材１５０の内周部は平坦なテーパー形状の構成でも良い。この場合、内径Ｒは軸中心１１０から内周部までの距離の意味となる。
【０１０６】
上記第４実施形態では、段部１６６Ａ〜１６６Ｄ毎に外径Ｌ１〜Ｌ４が異なる回転プレート１６１を用いる構成を例示した。しかしながら、回転プレート１６１の外径Ｌが全て異なり、解繊内刃１６３の外径Ｌが投入口１７４から導出口１７６に向かうにしたがってテーパー状に大きくする構成にしても良い。
【０１０７】
また、上記実施形態では、積層構造か、ブロック状のいずれか一方による構成を説明したが、積層構造とブロック構造を合わせて固定部材１５０〜４５０や、回転体１６０、４６０を構成しても良い。
【０１０８】
また、シート製造装置１００は、シートＳに限らず、硬質のシート或いは積層したシートで構成されるボード状、或いは、ウェブ状の製造物を製造する構成であってもよい。また、製造物は紙に限らず不織布であってもよい。シートＳの性状は特に限定されず、筆記や印刷を目的とした記録紙（例えば、いわゆるＰＰＣ用紙）として使用可能な紙であってもよいし、壁紙、包装紙、色紙、画用紙、ケント紙等であってもよい。また、シートＳが不織布である場合、一般的な不織布のほか、繊維ボード、ティッシュペーパー、キッチンペーパー、クリーナー、フィルター、液体吸収材、吸音体、緩衝材、マット等としてもよい。
【０１０９】
また、上記実施形態のシート製造装置１００は、原料を気中で解繊することにより材料を得て、この材料と樹脂とを用いてシートＳを製造する乾式のシート製造装置１００として説明した。本発明の適用対象はこれに限定されず、水等の溶媒中に繊維を含む原料を溶解または浮遊させ、この原料をシートに加工する、いわゆる湿式のシート製造装置にも適用できる。また、気中で解繊された繊維を含む材料をドラムの表面に静電気等により吸着させ、ドラムに吸着された原料をシートに加工する静電方式のシート製造装置にも適用できる。
【符号の説明】
【０１１０】
２０…解繊部（解繊処理装置）、１００…シート製造装置、１１０…軸中心、１５０…固定部材、１５０ａ…開口部、１５０ｂ…開口部、１５１…固定プレート（プレート）、１５２…解繊外刃、１６０…回転体、１６１…回転プレート、１６３…解繊内刃、１６６Ａ…第１段部、１６６Ｂ…第２段部、１６６Ｃ…第３段部、１６６Ｄ…第４段部、１６７…仕切り板、１７０Ａ…上流カバー、１７０Ａ１…底部、１７０Ｂ…下流カバー、１７０Ｂ１…底部、１７１…回転軸、１７３Ａ…上流空間、１７３Ｂ…下流空間、１７４…投入口、１７５…入口配管、１７６…導出口、１７７…出口配管、１７９…羽根板、１７９ａ…羽根、１８３…ボルト、１８４…ナット、２５０…固定部材、３５０…固定部材、４５０…固定部材、４６０…回転体、Ｇ、Ｇ１、Ｇ２、Ｇ１１、Ｇ１２、Ｇ１３、Ｇ１４…ギャップ、Ｌ、Ｌ４１、Ｌ４２、Ｌ４３、Ｌ４４…外径、ＭＡ…原料、Ｒ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ４１、Ｒ４２、Ｒ４３、Ｒ４４…内径、Ｒ１…最大内径、Ｒ２…最小内径。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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