(57)【要約】【課題】  簡便に強固な嵌合状態を得ることができる管状の抄造成形体を提供すること。【解決手段】  本発明は、パルプ繊維を含む管状の抄造成形体である。外周面部１０に、抄造体１長さ方向に沿って延び且つ外側に向けて突出する嵌合連結用の突条部２が複数設けられている。突条部２が、抄造体１の全長に亘って設けられていることが好ましい。外周面部１０に、突条部２間を結ぶように外側に突出する環状の突条部３が複数設けられていることが好ましい。【選択図】    図１
2006077350.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルプ繊維を含む管状の抄造成形体であって、その外面部又は内面部に、該抄造体の長さ方向に沿って延び且つ外側又は内側に向けて突出する嵌合連結用の突条部が複数設けられている抄造成形体。
【請求項２】
前記突条部が、前記抄造成形体の全長に亘って設けられている請求項１記載の抄造成形体。
【請求項３】
前記外面部に、前記嵌合連結用の突条部間を結ぶように外側に突出する環状の突条部が複数設けられている請求項１又は２記載の抄造成形体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パルプ繊維を含む管状の抄造成形体に関する。
【背景技術】
【０００２】
管状の繊維成形体の製造に関する従来技術として、下記特許文献１に記載の技術が知られている。この技術は、紙管の端部の内周面と外周面とを凹凸を有するように研削し、端部どうしを突き合わせて両紙管を嵌合せしめて接合するものである。
【０００３】
ところで、この技術は、紙管の端部を研削して凹凸を設けるため、凹凸を設けることが可能な肉厚を有する紙管には有効である。しかし、肉厚の薄いものには十分な強度を有する凹凸を得ることや研削加工自体も困難である。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−５５２５７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、上述の課題に鑑みてなされたものであり、薄肉であっても、簡便に強固な嵌合状態を得ることができる管状の抄造成形体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、パルプ繊維を含む管状の抄造成形体であって、その外面部又は内面部に、該抄造体の長さ方向に延び且つ外側又は内側に向けて突出する嵌合連結用の突条部が複数設けられている抄造成形体を提供することにより、前記目的を達成したものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、簡便に強固な嵌合状態を得ることができる管状の抄造成形体が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下本発明の管状の抄造成形体（以下、単に抄造成形体ともいう。）を、その好ましい実施形態に基づき説明する。
【０００９】
図１は、本発明の抄造成形体の第１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は抄造成形体を示している。
【００１０】
図１に示したように、抄造成形体１は、パルプ繊維を含む管状の抄造成形体である。抄造成形体１の外周面部（外面部）１１には、抄造成形体１の長さ方向に延び且つ外側に向けて突出する嵌合連結用の突条部２が複数（本実施形態では８本）設けられている。突条部２の数は、抄造体１の内径φ１、長さ等に応じて適宜設定される。
【００１１】
抄造成形体１の長さＬ１、内径φ１、厚みＴ１、密度等は、その用途に応じて適宜設定されるが、たとえば鋳物製造用の湯道管に使用される場合には、通常、Ｌ１は２００〜５００ｍｍ、内径φ１は３０〜１５０ｍｍ、厚みＴ１は０．５〜３．０ｍｍ、密度は０．５〜１．０ｇ／ｃｍ3とする。
【００１２】
突条部２は、抄造成形体１の全長に亘って設けられている。このように突条部２を抄造成形体１の全長に亘って設けることで、抄造成形体１をどの位置で切断しても、切断された抄造成形体１には必ず突条部２が存在することになる。突条部２は、抄造成形体１に筒状体が嵌合によって連結されるときにつぶれてその間の接触力が強くなり、強固な嵌合状態を得るように機能するとともに、長手方向における抄造成形体の強度を補う機能も有する。突条部２の高さＨ２、幅Ｗ２は、抄造体１の大きさ、重量等に応じて適宜設定されるが、通常、高さＨ２は０．５〜２．０ｍｍ、幅Ｗ２は０．７〜４．０ｍｍとする。なお、より強固な嵌合状態を得るには、突条部２は、等間隔に設けられるのが好ましい。また、嵌合によって突条部２をつぶす筒状体の内径は、該突条部を有する抄造体１の突条部の頂点を結ぶ線によって得られる抄造体１の外径よりもわずかに小さく設定する。
【００１３】
外周面部１１には、突条部２間を結ぶように外側に突出する環状の突条部３が複数設けられている。突条部３の高さＨ３は、突条部２の高さＨ２よりも低く設定される。突条部３は、所定間隔をおいて設けられるが、基本長さ単位、例えば、１ｃｍ、５ｃｍ、１０ｃｍおきに設けることが好ましい。このようにして突条部３を基本長さ単位おきに設けることで、抄造成形体１の補強に加え、抄造成形体１を所定長さに切断するときや、嵌合長（嵌合部分の長さ）を確認するときの指標に利用できる。
【００１４】
抄造成形体１に含まれる前記パルプ繊維には、木材パルプのほか、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を用いることができ、またこれらのパルプは、そのバージンパルプ若しくは古紙パルプ（回収品）を単独で又は二種以上を混合して用いることができる。入手の容易性、安定性、環境保護、製造費用の低減等の点から、特に古紙パルプが好ましい。
【００１５】
抄造成形体１には、前記パルプ繊維以外に、タルクやカオリナイト等の無機物、ガラス繊維やカーボン繊維等の無機繊維、ポリオレフィン等の熱可塑性合成樹脂の粉末又は繊維、非木材又は植物質繊維、多糖類等の成分を含有させもよい。これらの成分の配合量は、パルプ繊維と該成分の合計量に対して１〜７０重量％、特に５〜５０重量％が好ましい。
【００１６】
また、抄造成形体１には、紙力強化剤、パルプ繊維の分散剤、成形助剤、着色料、着色助剤、防かび剤等を適宜添加することができ、さらに、サイズ剤、顔料、定着剤等を適宜添加することもできる。
【００１７】
次に、前記抄造成形体１の製造方法について説明する。
抄造成形体１は、例えば、以下に説明するように、抄造型を用いて湿潤状態の繊維積層体を抄造した後、これを脱水・乾燥させ成形することにより製造される。なお、突条部２及び突条部３は、抄造時にも形成できるが、ここでは、乾燥時に形成する方法を示す。
【００１８】
抄造成形体１の抄造には、抄造成形体１の外形に略対応したキャビティを有し、該キャビティの形成面が所定の目開き及び線径の抄造ネットで被覆されるとともに該キャビティの形成面で開孔し且つ外部に通じる流体の流通路を内部に有する抄造型が用いられる。該抄造型は、二以上の割型を組み合わせることによって前記キャビティが形成されるものを用いることが好ましい。
【００１９】
そして、前記抄造型の前記キャビティ内に前記パルプ繊維等の各成分を含む繊維スラリーを供給し、前記流通路を通して繊維スラリーを吸引し、前記抄造ネット上に該繊維スラリー中の固形分を堆積させる。
【００２０】
所定の繊維積層体（突条部は形成されていない）が前記抄造ネット上に堆積された後、前記流通路を通じた吸引を停止する。そして、前記抄造ネットに堆積された繊維積層体を脱水する。
【００２１】
繊維積層体の脱水は、前記流通路を通して繊維積層体の水分を吸引して除去することが好ましい。前記繊維積層体が所定の含水率まで脱水されたら、抄造型内から繊維積層体を取出し、それを乾燥成形工程に移す。なお、脱水には、後述の乾燥工程において用いられると同様の中子１０１（図２参照）を前記繊維積層体内に挿入し、該中子を膨張させて該繊維積層体を内側から押圧しながら行うこともできる。
【００２２】
脱水を終えたときの繊維積層体の含水率は、乾燥成形工程への移行時の繊維成形体の損傷防止、乾燥効率向上等の点から、３０〜８０％が好ましく、４０〜７０％がより好ましい。なお、脱水を終えたときも、まだ突条部は形成されていない。
【００２３】
次に、乾燥型及び中子を用いて前記繊維積層体を以下のように乾燥成形する。
図２に示すように、前記乾燥型１００には、前記抄造成形体１の外形に略一致したキャビティを有するとともに、形成される所望の突条部の形状に応じたスリットが設けられている。前記乾燥型１００には、前記抄造型と同様に、二以上（本実施形態では４つ）の割型を組み合わせることによって前記キャビティが形成されるものを用いることが好ましい。前記中子１０１にはシリコーンゴム等の耐熱性を有する弾性体からなるものを用いることが好ましい。
【００２４】
乾燥工程では、先ず、図２（ａ）に示すように、乾燥型１００内に脱水成形された前記繊維積層体１０を配した後、前記加熱手段によって乾燥型１００を所定温度に加熱し、図２（ｂ）に示すように、前記中子１０１を前記キャビティ内に挿入し、中子１０１内に流体を供給して中子１０１を膨張させて繊維積層体１０を乾燥型の内面（前記各割型のキャビティの形成面）に押圧して繊維積層体１０を内側から加圧しながら乾燥する。このように、繊維積層体１０をその内部から中子によって押圧することで、繊維積層体の表面の一部が前記のスリットに入り込んで、該スリットに対応した突条部が抄造成形体１の表面に形成される。また、得られる抄造成形体１の内表面も平滑にすることができる。
【００２５】
乾燥型１００の温度は、繊維積層体１０の焦げ付き防止、乾燥効率の点から１００〜２５０℃が好ましく、１２０〜２２０℃がより好ましい。なお、乾燥型１００内に繊維積層体１０が配されるよりも前に、乾燥型１００は加熱されて所定温度に保持されるのが好ましい。
【００２６】
中子１０１内に流体を供給する際の該流体の圧力は、乾燥に供する繊維積層体１０に応じて適宜設定することができるが、０．０１〜５ＭＰａ、特に０．１〜３ＭＰａが好ましい。前記中子１０１を膨張させるために用いる流体としては、例えば空気、熱風（加熱された加圧空気）、蒸気、過熱蒸気等の気体、油（加熱油）、その他の液が挙げられる。特に、加圧空気、熱風、過熱蒸気を用いることが、操作性等の点から好ましい。
【００２７】
繊維積層体１０が所定の含水率にまで乾燥されたら、前記流通路を通した吸引を停止し、中子１０１内の流体を排出して中子１０１を収縮させ、前記乾燥型内から中子を取り出す。
【００２８】
そして、前記乾燥型を開いて前記抄造成形体１を取り出してその製造を終了する。抄造成形体１には、必要に応じ、トリミング処理、印刷処理、内外面仕上げ加工等の各種処理を施すことができる。
【００２９】
このようにして得られた抄造成形体１は、その外周面部１１に長さ方向に延び外側に突出する突条部２を有しているため、抄造成形体１に筒状体を嵌合させて連結するときに、突条部２をつぶして嵌合させることによって、強固な連結状態を得ることができる。また、抄造成形体１は、突条部３を有しているため、その強度が補強されるほか、突状部３が嵌合部のクリアランスを埋める作用をするので、嵌合部がより密になる。また、突条部３は抄造成形体１を所望の長さに切断する場合の指標に利用でき、嵌合長（嵌合部分の長さ）確認するための指標にもなる。抄造成形体１は、それに筒状体を連結させてそのまま管として用いられるほか、筒状体同士を連結させるための継手（連結具）としても利用できる。
【００３０】
図３は、本発明の抄造成形体の第２実施形態を示すものである。図３に示す実施形態において、図１に示した第１実施形態の抄造成形体と共通する部分については、同一符号を付し、その説明は省略する。従って、特に説明のない部分については、第１実施形態における説明が適宜適用される。
【００３１】
第２実施形態の抄造成形体１’は、内周面部（内面部）１２に内側に突出するように突条部２が複数設けられている。
本実施形態の抄造成形体１’は、連結される筒状体や棒状体が挿入されて用いられる。
本実施形態の抄造成形体１’は、その内周面部１２に長さ方向に延び内側に突出する突条部２を有しているため、抄造成形体１’に筒状体を嵌合させて連結するときに、突条部２がつぶれるので、強固な連結状態を得ることができる。抄造成形体１’は、抄造成形体１と同様に、筒状体を連結させてそのまま管として用いられるほか、筒状体同士を連結させる継手としても利用できる。本実施形態の抄造成形体１’は、上述した第１実施形態の抄造成形体１’と同様の方法で製造することができる。
【００３２】
本発明は上述した実施形態に制限されず、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。
【００３３】
前記第１実施形態の抄造成形体では、突条部２に加え、突条部３を設けたが、突条部３は省略することもできる。
【００３４】
本発明の抄造成形体は、前記実施形態のように、断面が略円形状に設ける以外に、楕円形状、長円形状、多角形形状とすることができる。
【００３５】
また、本発明の抄造成形体は、前記実施形態のように、突条部２が抄造成形体１の全長に亘って設けられていることが好ましいが、部分的、例えば端部にのみ設けられていても良い。
【００３６】
抄造成形体１の用途に特に制限はないが、薄肉、軽量で高強度である点から各種の配管部品等に用いることが特に好ましい。また、難燃材や耐火剤を混入することで、耐火性部品に用いることも可能である。
【実施例】
【００３７】
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。
【００３８】
下記原料スラリーを用いて所定の抄造成形体１を抄造した後、脱水、乾燥成形し、図１に示す形状を有する抄造成形体を得た。
【００３９】
〔原料スラリーの配合〕
下記配合の原料スラリーを調整した。
パルプ繊維：新聞古紙（平均繊維長１ｍｍ、フリーネス１５０ｃｃ）
無機繊維：炭素繊維（東レ（株）製「トレカチョップ」）、繊維長３ｍｍの繊維をビータにかけ、パルプ繊維と無機繊維が重量混合比で２：１のスラリーをフリーネス３００ｃｃに調整した。
バインダー：黒曜石（キンセイマテック社製「ナイスキャッチ」）
紙力強化材：ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）繊維（対パルプ繊維重量５％）
分散媒：水
パルプ繊維濃度：１％
【００４０】
＜抄造・脱水工程＞
抄造型には、前記対応するキャビティ形成面を有する一組の割型で、当該キャビティ形成面に所定の目開きの抄造ネットが配され、キャビティ形成面と外部とを連通する多数の流通路が形成されたものを用いた。
そして、前記原料スラリー内に前記抄紙型を浸漬した後、前記流通路を通じて該原料スラリーを吸引し、所定の繊維積層体を前記抄造ネットの表面に堆積させた。そして、所定量の原料スラリーの吸引が完了したら、抄造型を原料スラリーから引き上げ、さらに前記流通路を通じて吸引を行って脱水を行った。
【００４１】
＜乾燥成形工程＞
乾燥型には、前記図１のような抄造成形体の外形に略一致するキャビティの形成面を有し、形成される突条部に対応するスリットを有する一組の割型で、当該キャビティ形成面と外部とを連通する多数の連通孔が形成されたものを用いた。
前記繊維積層体を抄造型から取り出し、２２０℃に加熱された乾燥型に移載した後、乾燥型の開口部から袋状の弾性体からなる中子を挿入し、繊維積層体内に配した。そして、密閉された乾燥型内で当該中子内に加圧流体（加圧空気、０．２ＭＰａ）を注入して膨張させ、前記繊維積層体を前記乾燥型の内面に押しつけて、当該乾燥型の内面形状を転写させつつ乾燥した。所定時間（１８０秒）の加圧乾燥を行った後、中子内の加圧流体を抜いて当該弾性中子を収縮させて乾燥型内から退避させ、抄造成形体１を乾燥型内から取り出して冷却した。
【００４２】
このようにして得られた抄造成形体は、下記寸法形状を有するものであった。
長さＬ１：３００ｍｍ
内径φ１：３０ｍｍ
厚みＴ１：１．０ｍｍ
突条部高さＨ２：０．７ｍｍ
突条部幅Ｗ２：１．４ｍｍ
環状突条部高さＨ３：０．５ｍｍ
環状突条部幅Ｗ３：０．７ｍｍ
【００４３】
得られた抄造成形体に内径３１．２ｍｍで抄造成形体と同組成の筒状の抄造成形体を長さ３０ｍｍで嵌合させたところ、強固かつ密に嵌合できた。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の筒状の抄造成形体の第１実施形態を模式的に示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は要部拡大図である。
【図２】第１実施形態の抄造成形体の製造工程の一部を模式的に示す図であり、（ａ）は脱水後の繊維積層体及び中子を乾燥型内に配した状態を示す図、（ｂ）は中子による押圧状態を示す図である。
【図３】本発明の筒状の抄造成形体の第２実施形態を模式的に示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は要部拡大図である。
【符号の説明】
【００４５】
１  抄造成形体
１０  繊維積層体
１１  外周面部（外面部）
１２  内周面部（内面部）
２  嵌合連結用の突条部
３  環状の突条部
１００  乾燥型
１０１  中子
【図１】
2006077350.tif 000003
【図２】
2006077350.tif 000004
【図３】
2006077350.tif 000005