(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定長さに切断した天然の竹材(11)を圧力缶体(1)に入れ、当該圧力缶体(1)内に１００℃以上の温度の水蒸気を供給する加熱加圧操作と、圧力缶体(1)内の圧力を急速に大気開放する減圧操作とを繰り返すことにより、竹繊維相互を分離させることを特徴とする、竹繊維の製造方法。
【請求項２】
所定長さに切断した天然の竹材(11)を圧力缶体(1)に入れ、当該圧力缶体(1)内に１００℃以上の温度の水蒸気を供給する加熱加圧操作と、圧力缶体内の圧力を急速に大気開放する減圧操作とを繰り返すことにより竹繊維相互を分離し、前記加熱操作時に竹材を炭化させるのに必要な温度以上の高温の水蒸気を供給することを特徴とする、炭化竹繊維の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、消臭作用、脱臭作用、抗菌作用があり、高級繊維として和紙、壁紙、美術品、バリアフリー用品、薬品、オイル製品代替品等の幅広い使用用途を持つ竹繊維及び炭化竹繊維の製造方法に関するもので、天然の竹材から竹繊維及び炭化竹繊維を容易に取り出す技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の竹繊維の製造方法は、所定長さに切断した丸い竹材を粉竹機により１０〜２０本に縦割りし、更にそれを粉砕機にかけて繊維を取り出すという方法である。この方法で製造される竹繊維の繊維長さは最長でも２〜３ｃｍであり、１ロットの製造に必要な所要時間は１〜２時間である。この方法で多量の竹繊維を取り出すには、上記の方法を何回も行う必要がある。またこの従来方法では、竹材を粉砕機にかけるために、繊維方向に長い竹繊維を取り出すことは不可能である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、上記のような従来手段の様々な問題点を解決することを目的とするものであって、天然の竹材から長さの長短を問わず、竹繊維を容易かつ１回の処理で多量に取り出し可能にすること、更に、爆砕操作のの条件により、竹繊維だけでなく炭化した竹繊維も取り出し可能にすることである。
【０００４】
すなわちこの発明は、従来方法のように粉竹から粉砕という作業工程を必要とせず、圧力缶体に１度に多量の竹をセットするだけで、長さの長短を問わず、竹繊維を取り出すことが簡便に可能で、従って竹繊維製造コストも廉価になる新たな技術手段を得ることを課題としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決したこの発明の竹繊維の製造方法は、圧力缶体１に竹材１１を入れて当該圧力缶体内に水蒸気を噴出し、処理する圧力缶体内の温度を１００℃以上にし、竹材中の繊維と繊維とをつなぎ止める役割をしているリグニン層に熱を与え、次に水蒸気温度に対応する缶内圧力を瞬間的に大気開放することで、竹繊維を痛めることなくリグニン層だけを分解し、竹繊維を取り出すというものである。
【０００６】
すなわちこの発明は、天然の竹材から竹繊維を採取するとき、圧力缶体を用いて１００℃以上の水蒸気とそれに対応する圧力に竹材を晒す操作と、瞬時に圧力缶体内の圧力を大気開放する操作とを数回〜数十回行うことで、長さの長短を問わず数時間で容易に竹繊維を取り出すことを特徴とするものである。
【０００７】
この発明の製造方法の特徴は、竹材を収容した圧力缶体内の処理温度と、圧力を瞬間的に大気開放する回数等の処理条件を変化させることで、竹繊維だけにとどまらず、炭化した竹繊維も取り出すことができることである。１回の工程時間は２〜３時間であり、繊維方向に長い竹繊維及び炭化竹繊維が取り出せることが、この発明の発明者らの実験により認められた。
【０００８】
この発明の竹繊維及び炭化竹繊維の製造方法によれば、従来の粉竹機による竹の縦割り工程及び繊維を取り出す粉砕工程という工程数を踏む必要がなく、簡便で作業者の操作も簡単であり、作業時間が短縮されることに加えて、所望長さの竹繊維ないし炭化竹繊維を１度に多量に取り出せるため、竹繊維や炭化竹繊維の製造コストを低減することが可能になる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
この発明の竹繊維の製造方法の実施例を以下に示す。実施例で使用した装置は、図２に示されている。図中、１は横置き円筒形の圧力タンクで、耐圧は１０ｋｇ／ｃｍ２のものである。この圧力タンク１の一端には、内容物の出し入れのための扉１０が設けられている。圧力タンク１には、その内圧を急速に大気開放するための開放弁２が設けられている。図の装置では、圧力開放を速やかに行うため、開放弁２としてバタフライ弁を用いている。開放弁２の吐出口には、圧力開放時の大きな流体音を消すためのサイレンサー３が接続されており、圧力タンク１内の水蒸気は、このサイレンサー３を経て大気開放される。
【００１０】
圧力タンク１の底部には、多数の蒸気吹出孔を備えた蒸気吹出管７が配置され、この蒸気吹出管は、蒸気弁４を介して蒸気ボイラ８に接続されている。蒸気弁４の開度は、圧力タンク１に設置した図示しない温度センサないし圧力センサの検出信号により制御されている。なお、図中、６は自動制御盤、９は圧力タンク１のドレン配管である。
【００１１】
竹繊維を取り出そうとする竹材１１は、竹材支持枠を備えた台車５に搭載して圧力タンク１に挿入される。台車５は車輪１２を備えており、圧力タンク１内のレールとタンク外のレールとの間を移動して、圧力タンク１への竹材の出し入れを行う。
【００１２】
次に、上記装置を用いて行った実施例を図１の符号（１）ないし（８）及び図２を参照して説明する。
【００１３】
まず、丸いままの竹材を台車５に搭載し、ベルトなどで適宜固定して、台車５を圧力タンク１に入れ、扉１０を閉める（１）。そして蒸気弁４を開き、蒸気ボイラ８の蒸気を圧力タンク１内に吹き出して、圧力タンク１内を加熱する（２）。第一回目の加熱サイクルでは、タンク内温度を摂氏１７０〜１７５度に維持し、３０〜６０分間の加熱を行う（３）。タイマーがタイムアップした後、開放弁２を開きタンク内蒸気を大気放出する（４）。図の装置では、開放弁２の開閉に要する時間はそれぞれ約５秒である。
【００１４】
次に開放弁２を閉じ、蒸気弁４を開いて圧力タンク１に再度加熱蒸気を供給する（５）。第二回目以降の加熱サイクルでは、タンク内温度が所定の摂氏１７０〜１７５度に上昇するのに約５分かかり（６）、温度上昇後、摂氏１７０〜１７５度で２〜３分保持する（７）。タイマーがタイムアップ後、開放弁２を開いてタンク内圧力を大気開放する（８）。以下、この第二回目以降の加熱・減圧サイクル（６）〜（８）を所定回数繰り返す。
【００１５】
繰り返し回数は、処理する竹の大きさにより５〜１５回で、直径１００ｍｍ以上の竹材で１０〜１５回、直径７５〜１００ｍｍの竹材で７〜１０回、直径５０〜７５ｍｍの竹材で５〜７回程度の繰り返し回数が適当であった。
【００１６】
試験例１として、長さ３０００ｍｍ、直径約１２０ｍｍの竹材を加熱温度１７３℃、加熱・減圧回数１５回の条件で処理した結果、長さ３０００ｍｍの竹繊維が取り出せた。試験例２として長さ３０００ｍｍ、直径約５０〜１２０ｍｍの竹材１１本を加熱温度１７１℃、加熱・減圧回数１０回の条件で同時に処理した結果、すべての竹材から長さ３０００ｍｍの竹繊維が取り出せた。試験例２において得られた竹材の総重量は８０ｋｇであり、この発明の方法を用いて１度に多量かつ廉価にて繊維方向に長い竹繊維が取り出せることが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【図１】加熱・減圧サイクルの例を示すタイムチャート
【図２】実施例で使用した装置の模式的な斜視図
【符号の説明】
１  圧力タンク
１１  竹材
【図１】
0003621372.tif 000002
【図２】
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