(57)【要約】【課題】  繊維積層体表面へのスカムの付着を防ぎ、表面状態が良好な繊維成形体を製造できる繊維成形体の製造装置を提供すること。【解決手段】  本発明の繊維成形体の製造装置は、繊維スラリーを供給するスラリー供給手段２と、スラリー供給手段２から供給される前記繊維スラリーから湿潤状態の繊維積層体を抄造する抄造手段３と、前記繊維スラリーを攪拌する攪拌手段４と、湿潤状態の前記繊維積層体の表面に液体を噴射する液体噴射手段５とを備えている。【選択図】  図１
2006070373.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維スラリーから湿潤状態の繊維積層体を抄造する工程を含む繊維成形体の製造方法であって、
前記繊維積層体が抄造される近傍の前記繊維スラリーを攪拌し、抄造された前記湿潤状態の繊維積層体の表面に液体を噴射する繊維成形体の製造方法。
【請求項２】
前記繊維スラリー内で気体を噴射して該繊維スラリーを攪拌する請求項１記載の繊維成形体の製造方法。
【請求項３】
前記気体を、前記繊維積層体が抄造される近傍に向けて噴射する請求項２記載の繊維積層体の製造方法。
【請求項４】
繊維スラリーを供給するスラリー供給手段と、前記スラリー供給手段から供給される前記繊維スラリーから湿潤状態の繊維積層体を抄造する抄造手段と、前記繊維スラリーを攪拌する攪拌手段と、前記湿潤状態の繊維積層体の表面に液体を噴射する液体噴射手段とを備えている繊維成形体の製造装置。
【請求項５】
前記攪拌手段が、気体の噴射機を具備している請求項４記載の繊維成形体の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維成形体の製造方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
繊維成形体の製造方法に関し、出願人は、下記特許文献１に記載の技術を提案している。この技術は、繊維成形体の製造工程における抄造工程において、繊維スラリーを攪拌しながら該繊維スラリーから湿潤状態の繊維積層体を抄造する抄造工程を備えたものである（例えば下記特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、このような抄造中にスラリーの攪拌を伴う繊維成形体の製造方法では、抄造後の繊維積層体の表面に葉脈のように広がった状態でいわゆるスカムが付着し、得られる繊維積層体の表面が悪くなり、その後の成形に悪影響を及ぼす場合があった。特に、繊維スラリーに古紙に由来するパルプが含まれているとこのスカムの付着が多くなる傾向にあった。また、このスカムは、繊維積層体のみならず、抄造に使用する装置にも付着するため、該スカムがその後の繊維積層体の抄造に悪影響を与えないように、付着したスカムを除去する必要が生じていた。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１４０１９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、繊維積層体表面へのスカムの付着を防ぐとともに、表面状態が均一な繊維成形体の製造方法及び装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、繊維スラリーから湿潤状態の繊維積層体を抄造する工程を含む繊維成形体の製造方法であって、前記繊維積層体が抄造される近傍の前記繊維スラリーを攪拌し、抄造された前記湿潤状態の繊維積層体の表面に液体を噴射する繊維成形体の製造方法を提供することにより、前記目的を達成したものである。
【０００７】
また、本発明は、繊維スラリーを供給するスラリー供給手段と、前記スラリー供給手段から供給される前記繊維スラリーから湿潤状態の繊維積層体を抄造する抄造手段と、前記繊維スラリーを攪拌する攪拌手段と、前記湿潤状態の繊維積層体の表面に液体を噴射する液体噴射手段とを備えている繊維成形体の製造装置を提供するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の繊維成形体の製造方法及び装置によれば、抄造により得られる繊維積層体の表面にスカムが付着するのが防止されるため、表面性の良好な繊維成形体を製造することができる。また、製造装置にもスカムが付着するのを抑えることができるので、装置の作業性も改善することができ、繊維成形体の生産性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下本発明を、その好ましい実施形態に基づき図面を参照しながら説明する。
【００１０】
図１は、本発明の繊維成形体の製造装置（以下、単に製造装置ともいう。）の一実施形態を模式的に示したものである。図１において、符号１は製造装置を示している。
【００１１】
製造装置１は、原料となる繊維スラリーを供給するスラリー供給手段２と、スラリー供給手段２から供給される前記繊維スラリーから湿潤状態の繊維積層体を抄造する抄造手段３と、前記繊維スラリーを攪拌する攪拌手段４と、抄造された前記湿潤状態の繊維積層体の表面に液体を噴射する液体噴射手段５とを備えている。
【００１２】
原料供給手段２は、枠体２０と、この枠体２０を上下動させる上下動機構２１と、繊維スラリーを貯留する貯留槽２２と、貯留槽２２と枠体２０との間に接続されて原料スラリーを供給する供給管２３とを備えている。供給管２２にはポンプ２４及び開閉用のバルブ２５が配設されている。なお、供給管２３は伸縮自在のフレキシブルホースからなる。
【００１３】
抄造手段３は、いわゆる凸状の形態を有する抄造型３０を備えている。抄造型３０は、基部３００から上方に突出する抄造部３０１を有している。抄造部３０１の形態は、抄造する繊維積層体の形状に合わせて任意に設定することができる。抄造部３０１の表面には抄造ネット３０２が配されている。抄造部３０１の内部には、気液流通路（図示せず）が設けられており、この気液流通路には吸引ポンプ３０３に通じる排出管３０４が接続されている。排出管３０４にはバルブ３０５が配設されている。
【００１４】
攪拌手段４は、エアーの噴射機４０と、この噴射機４０にエアーを供給するポンプ４１と、これら噴射機４０とポンプ４１との間に接続されたエアー供給管４２とを備えている。エアー供給管４２にはバルブ４３が配設されている。噴射機４０は、噴射孔（図示せず）を有する管状体からなり、繊維積層体の抄造時に、エアーが繊維積層体の抄造される繊維スラリー近傍に向けて噴射されるように、前記枠体２０の内側の所定高さ位置に取り付けられている。
【００１５】
液体噴射手段５は、噴射ノズル５０を具備する噴射機５１と、噴射機５１で噴射される液体を貯留する貯留槽５２と、これら噴射機５１と貯留槽５２との間に接続された給液管５３とを備えている。給液管５３には、ポンプ５４及び開閉用のバルブ５５が配設されている。噴射機５１は、抄造された湿潤状態の繊維積層体の略全表面に液体を噴射できるように、前記枠体２０の内側の所定高さ位置に取り付けられている。従って、原料となる繊維スラリーが枠体２０内に全くないあるいはほとんどない状態にして、湿潤状態の繊維積層体の表面に液体が噴射管５１から噴霧される。なお、伸縮自在の給液管５３はフレキシブルホースからなる。
【００１６】
製造装置１は、上記各手段と接続されてこれら各手段を後述するような手順に従って動作させるシーケンサーを備えた制御手段（図示せず）を備えている。
【００１７】
次に、本発明の繊維成形体の製造方法を、その好ましい実施形態として、上記製造装置１を用いた繊維成形体の製造方法に基づいて、図２を参照しながら説明する。なお、図２において、符号１０は繊維積層体を示している。
【００１８】
本実施形態の繊維成形体の製造方法は、湿潤状態の繊維積層体が抄造される近傍の繊維スラリーを攪拌しながら該繊維スラリーから湿潤状態の繊維積層体を抄造する抄造工程を備えている。湿潤状態の繊維積層体が抄造された後、該繊維積層体の表面に液体を噴射する。前記繊維スラリー内での気体の噴射により該繊維スラリーを攪拌する。
【００１９】
繊維積層体の抄造工程では、図２に示したように、上下動機構２１によって枠体２０が下げられ、抄造型３０の抄造部３０１が枠体２０によって液密に内包される。次に、バルブ２５が開き、貯留槽２２に貯留されたスラリーがポンプ２４で送られ、スラリー供給管２３を通じて枠体２０内に供給される。
【００２０】
前記繊維スラリーに特に制限はなく、製造する繊維成形体に応じて設定され、例えば、以下のような有機繊維、無機繊維等の繊維材料を含む繊維スラリーが用いられる。特に、後述する新聞古紙等の再生パルプ繊維を含んだ繊維スラリーを用いる場合に本発明の効果が十分に発揮される。
【００２１】
前記有機繊維としては、パルプ繊維、合成繊維等が挙げられる。有機繊維は、これらを単独で又は二種以上を選択して用いることができる。抄造によって多様な形態に成形ができ、脱液後と乾燥後も成形体としての強度を確保できること等を考慮すると、パルプ繊維が好ましい。
【００２２】
前記パルプ繊維としては、木材パルプ、コットンパルプ、リンターパルプ、竹やわらその他の非木材パルプが挙げられる。パルプ繊維は、これらのバージンパルプ若しくは古紙パルプを単独で又は二種以上を選択して用いることができる。パルプ繊維は、入手の容易性、環境保護、製造費用の低減等の点から、特に新聞古紙等の古紙パルプが好ましい。
【００２３】
前記有機繊維は、得られる成形体表面の凸部の成形性、耐衝撃性等を考慮すると、平均繊維長は０．３〜２．０ｍｍ、特に０．５〜１．５ｍｍが好ましい。
【００２４】
前記無機繊維は、前記有機繊維１００重量部に対し、５〜２００重量部、特に１０〜１００重量部配合することが好ましい。無機繊維を斯かる範囲で配合することで、繊維成形体に耐熱性が付与され、例えば当該成形体を鋳物製造用部品として使用した場合、鋳物製造時のガスの発生量を低減させることができる。
【００２５】
前記無機繊維としては、炭素繊維、ロックウール等の人造鉱物繊維、セラミック繊維、天然鉱物繊維等が挙げられる。無機繊維は、単独で又は二以上を選択して用いることができる。
【００２６】
前記無機繊維は、得られる成形体の成形性、脱液性等を考慮すると、平均繊維長は０．２〜１０ｍｍ、特に０．５〜８ｍｍが好ましい。
【００２７】
前記繊維スラリーには、前記繊維材料以外に、無機粒子、熱硬化性樹脂等を固形成分として含ませることができる。
【００２８】
前記繊維スラリーの液体成分としては、水、白水、低級アルコール又はこれらの組み合わせ等が挙げられるが、環境対応、コスト、取扱い容易性等の面から水が好ましい。前記液体成分には、凝集剤、分散剤、サイズ剤等を添加剤として含ませることができる。
【００２９】
前記繊維スラリー中の前記固形成分濃度は、抄造効率（より均一な繊維積層体をなるべく短時間で形成すること）を考慮すると０．５〜５．０重量％が好ましい。
【００３０】
所定量の繊維スラリーが枠体２０内に供給されると、湿潤状態の繊維積層体が抄造される繊維スラリーの近傍に前記噴射機４０から気体が噴射されて繊維スラリーが攪拌される。噴射される気体に特に制限はないが、取り扱い性等を考慮すると、空気が好ましい。その後バルブ３０５が開き、前記気液流通路及び排出管３０４を介して吸引ポンプ３０３によって繊維スラリーの液体分が吸引されるとともに、固形分が抄造ネット３０２の表面に堆積されて湿潤状態の繊維積層体１０が形成される。
【００３１】
噴射機４０からの気体の噴射量は、噴射による繊維スラリーの十分攪拌効果が得られるほか、噴射によるスカムの分散の度合いスラリー量等を考慮すると、1〜20リットル／秒が好ましく、5〜15リットル／秒がより好ましい。
噴射機４０からの気体の噴射は上述のように、繊維積層体の抄造部分に向けて噴射することが好ましく、これにより、得られる繊維積層体のスラリー攪拌効果が高まる事により構成成分がより均一な繊維積層体を得ることが出来る
【００３２】
噴射機４０からの気体の噴射は、繊維スラリーの液面レベルが気体の前記噴射機の噴射レベルに達したときに停止することが好ましい。
【００３３】
湿潤状態の繊維積層体が抄造された後、該繊維積層体の表面に噴射機５１から液体が噴射される。噴射機５１からの液体の噴射量は、液体の噴射による繊維積層体表面のスカム除去効果と液体の有効利用のバランス等を考慮すると、0.1リットル／秒〜0.5リットル／秒が好ましく、0.1リットル／秒〜0.3リットル／秒がより好ましい。また、枠体２０の内壁面にも液体を噴射すれば、内壁面に付着しているスカムも除去することができる。噴射は、連続的あるいは間欠的のいずれでもよく、スカム除去の効果を考慮して適宜設定すればよい。なお、液体としては水が好ましい。噴射に使用する液体の全量はスラリー量の1/6以下にした方が好ましい。それは斯かる範囲で噴射された液体を枠体２０内に残したまま、次の繊維積層体の抄造のための繊維スラリーを枠体２０内に供給した場合、枠体２０内に残留している液体が多くなりすぎず、繊維スラリーの濃度の低下が抑えられて繊維積層体の抄造に支障をきたすおそれがないからである。
【００３４】
噴射機５１による液体の噴射が停止された後、ポンプ３０３による吸引が所定時間引き続き続き行われ、繊維積層体１０が所望の液体含有率になるまで脱液される。そして、ポンプ３０３による吸引が停止され、繊維積層体の脱液が完了し、抄造工程が終了する。
【００３５】
その後、上下動機構２１によって枠体２０が引き上げられる。次いで、抄造された繊維積層体１０は、乾燥成形工程に移行され、乾燥成形手段（図示せず）によって所望の形状に乾燥成形される。そして、必要に応じ、トリミング、塗装、印刷、ラベリング、樹脂フィルムのラミネート等が施されて繊維成形体の製造が完了する。
【００３６】
以上説明したように、本実施形態の繊維成形体の製造装置及びそれを用いた繊維成形体の製造方法によれば、スカムの付着していない繊維積層体が得られるので、表面性の良好な繊維成形体を製造することができる。また、製造装置にもスカムが付着するのを抑えることができるので、装置の作業性も改善することができ、繊維成形体の生産性を高めることができる。
【００３７】
本発明は、前記実施形態に制限されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更することができる。
【００３８】
本発明は、前記実施形態の製造装置１のように、噴射機４０で繊維スラリー中にエアーを噴射してスラリーを攪拌させることが好ましいが、図３に示す実施形態の製造装置１’のように、繊維スラリーの攪拌手段４’として繊維スラリー内に攪拌翼４０’を配し、攪拌翼４０’で繊維スラリーを攪拌することもできる。また、これらの攪拌手段を併用することもできる。
【００３９】
また、液体と気体（例えば空気）の混合物を噴射可能な噴射機を用いることもできる。
【００４０】
また、本発明は、前記実施形態のように、抄造型の上方から繊維スラリーを供給し、その液体分を吸引して繊維積層体を抄造する場合に特に効果的であるが、湿式による繊維積層体の抄造の際に広く適用できる。たとえば、繊維スラリーのプールの中に抄造型を浸漬させて繊維積層体を抄造する際にも本発明は適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明の繊維成形体の製造方法及び装置は、各種用途に用いられる抄造容器、鋳型、ランナー等の鋳物製造用抄造品、特に、古紙を使用した繊維スラリーから製造される容器、道具、部品等の各種の繊維成形体の製造に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の繊維成形体の製造方法に用いられる製造装置の一実施形態を模式的に示す図である。
【図２】本発明の繊維成形体の製造方法の一実施形態における抄造工程を模式的に示す図である。
【図３】本発明の繊維成形体の製造方法に用いられる製造装置の他の実施形態を模式的に示す図である（図２相当図）。
【符号の説明】
【００４３】
１  繊維成形体の製造装置
２  スラリー供給手段
３  抄造手段
４、４’  攪拌手段
５  液体噴射手段
１０  繊維積層体
【図１】
2006070373.tif 000003
【図２】
2006070373.tif 000004
【図３】
2006070373.tif 000005