(57)【要約】【課題】大量の繊維原料を効率よく解繊してより均質な繊維を得ることができる繊維製造方法を提供する。【解決手段】本発明の天然繊維の製造方法は、靭皮を含む草木質材料を、繊維間に存在する物質を分解する微生物を含む解繊液に浸漬させる工程を有し、この工程で、解繊液を草木質材料部分で流動するように循環させるとともに、草木質材料から離れた位置で分解物等を解繊液から捕集し、解繊液を曝気する。解繊液の循環による流動によって、微生物を草木質材料に均一かつ効率よく接触させることができ、微生物の分解物等を速やかに繊維から分離することができる。また、分解物等を草木質材料から離れた位置で捕集することにより、解繊液をより清浄に保って微生物の活性を保持するとともに、草木質材料の解繊を促進させることができる。さらに、曝気によってより酸素濃度の低下を抑制して、分解効率の悪化や、悪臭の発生を抑制できる。【選択図】図１
2005023482.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
草木質材料から繊維を得る天然繊維の製造方法であって、
靭皮を含む草木質材料を、繊維間に存在する物質を分解する微生物を含む解繊液に浸漬させる工程を有し、
この工程で、前記解繊液を草木質材料部分で流動するように循環させるとともに、草木質材料から離れた位置で分解物等を解繊液から捕集し、解繊液を曝気する、天然繊維の製造方法。
【請求項２】
草木質材料から繊維を得る天然繊維の製造方法であって、
靭皮を含む草木質材料を通水材で形成された収容体に収容して、この収容体を繊維間に存在する物質を分解する微生物を含む解繊液に浸漬して回転させる、天然繊維の製造方法。
【請求項３】
収容体を一部が液面より上に露出するように解繊液に浸漬して回転させて曝気する、請求項２に記載の天然繊維の製造方法。
【請求項４】
通水材によって仕切った状態で草木質材料を収容体に収容する、請求項２又は３に記載の天然繊維の製造方法。
【請求項５】
草木質材料から天然繊維を得るための解繊装置であって、
繊維間に存在する物質を分解する微生物を含む解繊液が貯留される処理槽と、
両端で前記処理槽に連絡する解繊液を流通可能な循環部と、
前記循環部に設けられて解繊液から分解物などを捕集する捕集手段と、
前記処理槽内の解繊液を流動させる流動手段と、
解繊液に酸素を供給する曝気手段と
を備える、解繊装置。
【請求項６】
草木質材料から天然繊維を得るための解繊装置であって、
繊維間に存在する物質を分解する微生物を含む解繊液が貯留される処理槽と、
通水材で形成されており靭皮を含む草木質材料を収容可能、且つ前記処理槽に少なくとも一部が収容される収容体と、
前記収容体を処理槽中で回転させる回転駆動手段と
を備える、解繊装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、草本類、とりわけケナフなどの靭皮植物から繊維を得るための方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
サイザル、ジュート、ケナフなどの草本類、特に靭皮植物は、靭皮に良質の繊維を多く含んでいるため繊維材料としての利用が進められており、木材由来のパルプ、樹脂成形体の充填材や木質成形体の木質原料の代替材料として利用されつつある。ここで、草本類は、靭皮の他に外皮や芯材（コア）を有しており、さらに、靭皮中の繊維はヘミセルロースなどによって互いに結合した状態となっている。このため、繊維を取り出すためには、繊維を傷つけることなく繊維間の接着物質を除去して解繊することが重要である。繊維を傷めにくい解繊方法として、天然の水源、例えば、池、湖、川に靭皮を含む植物体を所定の期間浸漬する方法、すなわちレッティングがある。レッティングでは、水中に生息するセルロース分解菌やヘミセルロース分解菌によって繊維どうしを接着しているセルロースやヘミセルロースなどを分解して解繊する。この方法は、繊維に加わる力が少ないため、繊維を傷めにくいが、数週間から１ヶ月と工業生産の見地からみて長い期間を要する。また、天候、水温、水質など自然条件によって解繊に必要な時間や解繊繊維の品質が左右される。そこで、天然に存在するセルロース分解菌やヘミセルロース分解菌を培養し、人工の水槽でレッティングと同様、生分解によって解繊する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−３３６０２２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この方法は、自然条件の変化によってレッティングの時間や仕上がりが変動することを解消できる。しかしながら、大量の植物体をより早く解繊しようとする場合、大量の水の使用を避けるために同じ処理水で繰り返しレッティングを続けると、分解物によって水が汚染され、水中の酸素濃度が低下する。これにより、微生物が繊維同士を結合している部分の成分を分解する効率が低下し、また微生物の活性が下がるため、繊維を結合する物質の分解速度が低下して時間がかかるようになる。また、水中の酸素濃度が低下すると嫌気性の微生物や菌が活性化して、分解物などが更に分解されて悪臭が発生しやすい。これらの悪臭は、繊維に移って水洗しても残留する場合がある。
【０００５】
そこで、本発明では、大量の繊維原料を効率よく解繊してより均質な繊維を得ることができる繊維製造方法を提供することを課題とする。
また、併せて、本発明では、大量の繊維原料を効率よく解繊してより均質な繊維を得ることができる解繊装置を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、草木質材料から繊維を得る天然繊維の製造方法であって、靭皮を含む草木質材料を、繊維間に存在する物質を分解する微生物を含む解繊液に浸漬させる工程を有し、この工程で、前記解繊液を草木質材料部分で流動するように循環させるとともに、草木質材料から離れた位置で分解物等を解繊液から捕集し、解繊液を曝気する、天然繊維の製造方法を提供する。
この製造方法では、解繊液の循環による流動によって、微生物を草木質材料に均一かつ効率よく接触させることができ、微生物の分解物等を速やかに繊維から分離することができる。また、この分解物等を草木質材料から離れた位置で捕集することにより、解繊液中の分解物等の濃度の上昇を抑制して清浄に保って微生物の活性を保持するとともに、草木質材料の解繊を促進させることができる。さらに、曝気によってより酸素濃度の低下を抑制して、分解効率の悪化や、悪臭の発生を抑制できる。したがって、草木質材料を効率よく且つ均一に解繊することができ、且つ解繊液を解繊に適した状態、すなわちより清浄な状態に維持することができる。このため、一度にたくさんの草木質材料を処理することができ、また、より少ない解繊液の量、すなわちより少ない水の量で、より大量の草木質材料を解繊することが可能である。
なお、本明細書において分解物等とは、微生物が靭皮の繊維間の物質を分解して得られる固形物や繊維から遊離する外皮、微生物の死がいなど、生きている微生物を除く解繊に由来する水中固形物全般を含むものとする。
【０００７】
また、本発明では、草木質材料から繊維を得る天然繊維の製造方法であって、靭皮を含む草木質材料を通水材で形成された収容体に収容して、この収容体を繊維間に存在する物質を分解する微生物を含む解繊液に浸漬して回転させる、天然繊維の製造方法を提供する。
この方法では、収容体の回転によって解繊液を流動させることにより、草木質材料に微生物をより均一且つ効率よく接触させることができる。また、遠心力により、分解物等を収容体の外に排出することができ、解繊液が貯留された水槽の隅などに分解物等を捕集することができ、草木質材料の近傍の水をより清浄に保つことができる。また、収容体内で草木質材料が移動することにより、機械的な解繊の効果も得られる。
この方法において、収容体を一部が液面より上に露出するように解繊液に浸漬して回転させて曝気すると、草木質材料の近傍の解繊液に効率よく酸素を供給したり、悪臭の発生を抑制したりできる。
さらに、収容体を使用する方法において、通水材によって仕切った状態で草木質材料を収容体に収容すると、得られる繊維が回転などの力によって絡まることを抑制できる。
【０００８】
また、本発明では、草木質材料から天然繊維を得るための解繊装置であって、繊維間に存在する物質を分解する微生物を含む解繊液が貯留される処理槽と、両端で前記処理槽に連絡する解繊液を流通可能な循環部と、前記循環部に設けられて解繊液から分解物などを捕集する捕集手段と、前記処理槽において解繊液を流動させる流動手段と、解繊液に酸素を供給する曝気手段とを備える装置を提供する。
また、本発明では、草木質材料から天然繊維を得るための別の解繊装置であって、繊維間に存在する物質を分解する微生物を含む解繊液が貯留される処理槽と、通水材で形成されており靭皮を含む草木質材料を収容可能、且つ前記処理槽に少なくとも一部が収容される収容体と、前記収容体を処理槽中で回転させる回転駆動手段とを備える、解繊装置を提供する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施形態に係る解繊装置１を図１〜３に示す。図１は、解繊装置１の上面図であり、処理槽２と循環部４とで形成される１つの循環通路を備えている。処理槽２は、草木質材料を投入可能な部分であり、草木質材料を投入して解繊液に十分浸漬させられる大きさに形成されている。循環部４は、解繊液を循環させる部分で、処理槽２の両端、すなわち互いに対向する面に両端が連結されて形成されている。本実施形態では、図１，３に示すように、処理槽２は，より幅広で深く、循環部４はより幅が狭く浅く形成されているが、循環部４の方が処理槽２より大きく形成されていても良い。
【００１０】
解繊装置１は、処理槽２と循環部４とで形成される循環路に、流動手段１０と、曝気手段１３と、捕集手段１４とを備えている。
流動手段１０は、草木質材料の浸漬された部分の解繊液を流動させる公知の構成である。流動手段１０は、循環部４に設けられても良いが、処理槽２に設けられると、より確実に処理槽２の解繊液を流動させることができ、好ましい。本実施形態の流動手段１０は、図示しないポンプ等の水圧付与手段と、図１，３に示す複数の噴射ノズル１１とを備えている。水圧付与手段は、適宜解繊液を回収して所定の圧力を付与する。噴射ノズル１１は、圧力が付与された解繊液を処理槽２に噴射して、解繊液を流動させる。複数の噴射ノズル１１は、循環通路の循環方向に垂直な方向、すなわち幅方向及び深さ方向に並列して設けられている。したがって、噴射ノズル１１の噴射方向が循環方向に沿っており、流動手段１０によって発生する解繊液の流動は、図１に矢印で示すように、流動先で処理槽２に連続する循環部４に流入し、循環部４を通って反対側から処理槽２に流入する。すなわち、流動手段１０により、解繊液が処理槽２と循環部４との間を循環する。
【００１１】
また、流動手段１０は、図３に示すように、処理槽２の底部に向かう、あるいは底部に沿う流動を形成することが好ましい。これにより、処理槽２に沈殿が生じることを防いで、解繊液をより清浄に保つことができる。本実施形態では、底部に沿って、あるいは、底部に向かって噴射する噴射ノズルが設けられており、処理槽２の解繊液全体が流動するようになっている。
【００１２】
曝気手段１３は、処理槽２内の解繊液中に酸素を供給する公知の構成である。例えば、噴水ポンプや、水車、エアストーンや、散気管を備える種々のエアレータである。曝気手段１３は、循環路のどこに設けられても良いが、草木質材料が浸漬される部分に設けると、草木質材料と解繊液との接触率を低下させるおそれがあるため、本実施形態では、循環部４に設けることが好ましい。解繊装置１では、図１に示すように、流動手段１０の手前、すなわち、処理槽２の上流側に設けられており、草木質材料に接触する直前の解繊液を曝気する。
【００１３】
捕集手段１４は、解繊液から分解物等を捕集して、解繊液に分散する分解物を除去する公知の構成であり、典型的にはろ過部を有する。本実施形態の捕集手段１４は、図２に示すように、それぞれ重力を利用した２つのろ過部１６，１７を備えている。各ろ過部１６，１７は、それぞれ循環部４の幅方向全体に延びており、上流堰１６ａ，１７ａおよび下流堰１６ｂ，１７ｂと、上流堰１６ａ，１７ａと下流堰１６ｂ，１７ｂとの間に配置される交換可能なフィルタ１９，２０とを備えている。上流堰１６ａ，１７ａは、循環部４の底部から水面に略等しい高さの仕切りに形成されている。また、下流堰１６ｂ，１７ｂは、循環部４の底部との間に隙間を備えるとともに水面より高い仕切りに形成されている。フィルタ１９，２０は、上流堰１６ａ，１７ａから下流堰１６ｂ，１７ｂまで略水平に延びる大きさに形成されており、目の粗い上側フィルタ１９ａ，２０ａと、目の細かい下側フィルタ１９ｂ，２０ｂとで形成されている。下側フィルタ１９ｂ，２０ｂは、下流堰１６ｂ，１７ｂの下端以上の高さに配置されており、下側フィルタ１９ｂ，２０ｂと上側フィルタ１９ａ，２０ａとの間には、隙間が設けられている。
【００１４】
処理槽２に貯留される解繊液は、草木質材料中の繊維に付着する物質を除去可能な種々の組成の液体である。典型的には、繊維間または繊維と他の組織との間に存在する物質を分解する微生物を含む水系液体である。解繊液に含有させる微生物の種類は特に限定されないが、キシランなどのヘミセルロースを分解するヘミセルロース分解菌や、セルロースを分解するセルロース分解菌の少なくとも一種以上である。好ましくは、ヘミセルロース分解菌が含まれる。セルロース分解菌やヘミセルロース分解菌は、例えば、川底や森など微生物が豊富に含まれる土壌を採取して、所定の選択条件の元で土壌中の微生物を培養することで得られる。解繊液中の微生物の濃度は、特に限定されず、解繊の間又は解繊を繰り返す間に変動すると考えられるが、例えば、１〜２０容量％となるように調製することが好ましい。また、解繊液は、例えばｐＨ６．５〜７．０、温度３０〜３５℃であると、微生物の活性を良好に維持できる。
【００１５】
次に、本解繊装置１を用いて草木質材料から天然繊維を製造する方法について説明する。
本解繊装置１で繊維原料とされる草木質材料は、繊維を含む生の木本類、草本類とすることができるが、典型的には、草本類である。草本類において繊維原料として好ましいものは、より長くて均一な繊維を含む植物であり、靭皮組織が発達した草本類が好ましい。具体的にはジュート、サイザル、ケナフなどが好適であり、ケナフは栽培が容易で長い繊維を得ることができるため、より好ましい。
【００１６】
草木質材料は、採取後、乾燥させた草木質材料であり、好ましくは、繊維を損傷しない範囲で靭皮以外の部分を除去しておく。具体的には、芯材部分を除去したものが好ましい。芯材は、例えば、ケナフの場合、採取後、生の状態で根元部分から靭皮を剥いで芯材と靭皮とを異なる方向に引っ張ることで、靭皮から分離することができる。草木質材料は、図３に示すように所定の量ずつ束ねておくと、解繊によって得られる繊維の絡まりを抑制でき、好ましい。
【００１７】
本解繊装置１を用いる場合、用意した草木質材料を、まず、処理槽２に投入して解繊液に浸漬させる。このとき、草木質材料が、解繊液の流動によって流されたり、浮力で浮き上がったりすることを防ぐために、袋などの容器に収容して処理槽２に投入したり、投入した草木質材料の上から金網などを被せたりしても良い。
【００１８】
次に、曝気手段１３によって酸素を供給しながら、流動手段１０によって解繊液を流動させることによって解繊液を循環させた状態で、草木質材料を所定期間だけ放置する。流動手段１０による解繊液の流動速度は、特に限定されないが、あまり激しいと解繊効率が低下するおそれがあるため、緩やか、例えば水面が波立つ程度が好ましい。解繊液中の微生物は、草木質材料に接触して、分解可能な物質を分解する。これにより、分解された物質による繊維どうし、あるいは繊維と他の組織（外皮）との結合が解除される。また、分解物等が繊維から遊離する。これにより、繊維から他の物質が除去されて解繊された繊維が得られる。
【００１９】
ここで、図３に示すように、解繊液が流動することによって、繊維から遊離した物質は解繊液とともに流動して草木質材料から分離する。また、分解によって新たに露出する結合部分に速やかに解繊液が浸透して微生物が接触し、結合物質を分解する。また、処理槽２に流入する解繊液は、曝気手段１３によって酸素が送り込まれているため、微生物は良好に草木質材料を分解し、一方、嫌気性菌の発生は抑制される。また、曝気によって微生物による悪臭成分の分解を促進することができ、悪臭の発生を良好に抑制できる。
【００２０】
また、解繊液とともに流動する分解物等を、循環部４に設けられた捕集手段１４においてフィルタ１９，２０で捕集し、流動する解繊液中から除去する。本実施形態では、図３に示すように、処理槽２の底部も解繊液が流動しているため、解繊液に比して比重の大きい分解物等も循環部４に送られて、捕集手段１４で捕集できる。これにより、処理槽２から循環部４の他の部分に分解物等が残留したり、流動する解繊液中の分解物等の濃度が上昇したりすることを良好に抑制して、解繊液をより清浄に保つ。
【００２１】
流動状態での浸漬期間は特に限定されず、一般的には、軽く擦ることで繊維どうしがばらばらになるまで行う。例えば、ケナフの靭皮を芯材を除去した状態で草木質材料として上述の濃度の解繊液に浸漬させた場合、１０日程度で良好な解繊状態にすることができる。その後、草木質材料を取り出し、これを水洗することで、解繊された天然繊維を得ることができる。例えば、ケナフなどの靭皮を用いることにより、靭皮由来のより長く、均質な天然繊維を得ることができる。
【００２２】
この解繊装置１では、１回、もしくは所定回数の解繊の後に、フィルタ１９，２０の交換などによって捕集手段１４で捕集した分解物等を取り除くことができる。これにより、解繊液に残る分解物等を常に低減して水質の悪化を防ぐことができ、解繊液の寿命、耐久処理数を増大させることができる。また、曝気手段１３による曝気によって、同一の解繊液をより長く清浄に保つとともに悪臭の発生を抑制でき、より少ない解繊液で、より多くの解繊繊維を得ることができる。
【００２３】
次に、本発明に係る第２の実施形態である解繊装置３１について図４〜８を参照して説明する。
解繊装置３１は、図４に示す処理槽３２と、図５に示す収容体３５とを備えている。また、解繊装置３１は、収容体３５を処理槽３２に出し入れするための出入手段４４と、処理槽３２内で収容体３５を回転させるための回転駆動手段５０とを備えている。
処理槽３２は、本実施形態では、直方体状の解繊液を貯留できる空間を備え、上方が開放されている水槽である。
【００２４】
収容体３５は、内部に草木質材料を収容する空間を備える通水材で形成された容器状の部材である。収容体３５は、処理槽３２の内部に少なくとも一部を投入でき、処理槽３２内で回転させられる種々の形状、大きさに形成することができる。本実施形態では、図５に示すように、有底円筒状の本体３６と、本体３６の開口を密閉可能な蓋３７とを備えている。本体３６は、筒状部の両端に沿って円環状のフランジ３９を備えており、フランジ３９に後述する出入手段４４に接続されるための貫通孔３９ａを備えている。また、本体３６の開口の内周に沿って内側に延びる内側フランジ４１が設けられており、複数の貫通する連結孔４１ａが設けられている。蓋３７は、外周が内側フランジ４１に対応する径に形成されており、内側フランジ４１の連結孔４１ａに対応する位置に貫通する連結孔３７ａが設けられている。蓋３７は、本体３６と蓋３７の、各連結孔３７ａ，４１ａにビスが挿入されて本体３６に固定される。
なお、収容体３５を構成する通水材は、収容体３５自体の回転に耐え得る強度を有し、解繊液が良好に流通できる材料であれば何でもよく、例えば、パンチングメタルのように貫通孔が複数形成された板材や、網状材で形成することができる。
【００２５】
草木質材料は、通水材によって複数に仕切った状態で収容体３５に収容されると、解繊工程での繊維の絡まりが低減されるため、好ましい。仕切りは、収容体３５の内部に固定して設けても良いが、収容体３５とは別体であると、草木質材料が収容体３５の内部をより自由に移動でき、好ましい。また、例えば、図６に示す袋６０のような柔軟な仕切りであると、遠心力や重力などの負荷を草木質材料に良好に伝達でき、好ましい。図６に示す袋６０は、全体が通水材であるネットで形成されており、開口にスライドファスナ６１が設けられて開閉自在になっている。
【００２６】
出入手段４４は、収容体３５を処理槽３２に出入させられる公知の種々の構成とすることができる。本実施形態では、図７に示すように、処理槽３２の上方に設けられた定滑車４５と、チェーン４７と、図示しないチェーン駆動機とを備えている。チェーン４７は、定滑車４５を通るように設置されており、一端はチェーン駆動機に連結されている。また、チェーン４７の他端は収容体３５に接続可能に形成されており、本実施形態では、収容体３５に接続される他端は二股に形成されており、各先端に図示しないが、収容体３５の貫通孔３９ａに係止可能なフックを備えている。チェーン駆動機は、チェーンを巻き取りまたは巻き戻する公知の構成である。
【００２７】
回転駆動手段５０は、収容体３５を処理槽３２内で回転させることができる公知の構成とすることができる。例えば、収容体３５に中心軸を設け、この中心軸と噛み合わせるギアを有する構成とすることができる。本実施形態では、図４，７に示すように、収容体３５の両端のフランジ３９に係合可能なローラ５２，５３を備える２つのスプロケット５１と、このスプロケット５１を回転させるモータ５５とを備えている。スプロケット５１は、それぞれ、処理槽３２の下部に互いに平行に延びる軸５１ａと、その両端に設けられたフランジ受けを備えるローラ５２，５３とを備えている。モータ５５は、処理槽３２の上面に取り付けられており、モータ５５の駆動によって回転する駆動ローラ５６を備えている。駆動ローラ５６と各スプロケット５１の一方のローラ５２とは、無端縁のチェーンベルト５８によって連結されている。モータ５５の回転は、駆動ローラ５６およびチェーンベルト５８を介してスプロケット５１まで伝達される。
【００２８】
この解繊装置３１を用いる場合、上述と同様の草木質材料を、図６に示す袋６０に封入した後、収容体３５に適当量、例えば、充填率が９０％以下となるように収容して、蓋３７を閉じて密閉する。その後、収容体３５をフランジ３９で出入手段４４のチェーン４７に接続して、出入手段４４で吊り上げて収容体３５を処理槽３２の上に移動させ、その後静かに処理槽３２内に下ろす。このとき、フランジ３９と回転駆動手段５０のローラ５２，５３とが噛み合うように設置する。また、出入手段４４のチェーン４７を収容体３５のフランジ３９から外す。
なお、処理槽３２の解繊液の量は、少なくとも収容体３５の半分が浸漬する深さであり、全体が浸漬されても良いが、好ましくは、高さ方向に８割浸漬する深さとされる。なお、収容体の容積に対する水の量は、６〜９割の範囲がよい。
【００２９】
次に、回転駆動手段５０を作動させて収容体３５を処理槽３２内で回転させる。このときのようすを図８に示す。収容体３５を処理槽３２内で回転させると、回転により、また、袋６０すなわち草木質材料の移動によって解繊液に対流や流れが生じる。この解繊液の流動により、草木質材料により多くの微生物が接触しやすく、また、分解物等が草木質材料から離れやすい。特に、遠心力によって収容体３５の外に分解物等は排出されるため、草木質材料から容易に分離することができる。
【００３０】
また、図８に示すように、解繊液の深さが、収容体３５の上部が露出する程度であると、収容体３５の回転によって、収容体３５が解繊液面にぶつかるため、これによって曝気することができる。この形態では、草木質材料の近傍で、草木質材料の解繊液との接触率を低下させることなく、曝気ができ、好ましい。なお、解繊処理における回転量は、特に限定されないが、速すぎると、遠心力によって収容体３５内部の液量が低下し、草木質材料と解繊液との接触が悪化するおそれがある。また、機構は明らかではないが、川の急流では解繊効率が低下する、という結果もある。したがって、緩やかな回転が好ましく、例えば、１２ｒｐｍ／ｍｉｎが好ましい。
【００３１】
解繊が終わったら、回転駆動手段５０を止めて、収容体３５に出入手段４４のチェーン４７を接続し、収容体３５を引き上げる。その後、収容体３５の蓋３７を開けて袋６０を取り出し、袋６０から草木質材料を取り出した後、適宜、洗浄して解繊された繊維を得ることができる。あるいは、引き上げた収容体３５をそのまま、洗浄槽などに投入して、洗浄した後、収容体３５から袋６０を取り出し、袋６０から解繊された繊維を取り出して繊維を得ることができる。
【００３２】
この解繊装置３１では、草木質材料を処理槽３２内で回転する収容体３５に収容することにより、収容体３５を回転駆動させることで、草木質材料の浸漬部分の解繊液を流動させるとともに、収容体３５の解繊液面への打ち付けによって曝気することができる。すなわち、収容体３５は、回転によって流動手段および曝気手段の両方の作用を奏する。また、収容体３５の回転によって草木質材料自体を動かすことができ、物理的な解繊衝撃を付与することができる。したがって、より単純な構成で、解繊液を曝気しながら、草木質材料の浸漬部分に流動を付与して、効率よく解繊することができる。
【００３３】
また、収容体３５の遠心力によって、収容体３５の内部から分解物等を速やかに排出させることができ、草木質材料からより早く分解物等を分離することができる。このような分解物等の多くは、処理槽３２の底に沈殿する。すなわち、収容体３５の回転と処理槽３２との組み合わせによって、固形物を処理槽３２の底部に捕集することが可能となる。したがって、収容体３５による曝気の作用との組み合わせによって、解繊液中に分解物等を残留していても嫌気性菌の発生や水質の悪化を良好に抑制できる。沈殿した分解物等は、解繊終了後、あるいは、適当な時期に、処理槽３２の底から抜き取りなどによって解繊液から簡単に除去することができ、解繊液をより清浄な状態に維持することができる。なお、解繊液より比重が小さい分解物等は液面であって、処理槽３２の壁面付近に捕集することができ、同様に、適当な時期に掬い取るなどして除去できる。したがって、分解物等を容易に回収して水質が良好に保たれている解繊液を繰り返し利用することができる。
【００３４】
このように、第１、第２の実施形態では、悪臭の発生を低減してより少ない解繊液で、より多くの草木質材料を均質に解繊して良質の天然繊維を得ることができる。したがって、大規模な工業生産での天然繊維の製造が可能である。また、解繊液の流動によって解繊に要する時間を、従来の自然環境下に比して２分の１〜３分の１程度に短縮できるため、効率がよい。さらに、解繊液の水質を長期に渡ってより清浄に維持できるため、繰り返し利用によっても解繊時間の延びを低減できる。あるいは、毎回、解繊液を交換する場合も、解繊液は比較的清浄であるため、廃棄において環境にかかる負荷を低減できる。また、解繊において分解物等を草木質材料から除去できるため、後に続く洗浄処理を簡易化することができ、併せて洗浄処理で必要とされる水を低減することも可能である。したがって、本方法では、より少ない水での天然繊維の製造が可能であり、例えば水資源が多くない地域でも天然繊維の大量生産が効率よく行える。
【００３５】
また、この方法で得られる繊維は、均質な解繊が成されているため、歩留まりが良好である。例えば、上記解繊装置１，３１によって約１週間解繊処理する方法を用いて、解繊状態が良好な繊維の歩留まり、例えばボードなどの木質成形体の成形に利用できる繊維を９０％以上とすることができる。なお、従来の自然環境下での解繊によって得られるケナフ繊維では木質成形体の成形に利用可能な繊維の歩留まりは約６０〜７０％である。したがって、本製造方法によって得られる天然繊維は、より広範な用途での使用可能性を有する素材となる。
【００３６】
本発明は、第１、第２の実施形態に限定されず、種々の構成とすることができる。第１の実施形態において、処理槽は、循環通路中に１つのみ設けたが、複数設けても良い。この場合、処理槽どうしの間に捕集手段と曝気手段とを設けることが好ましい。また、流動手段は１つでも良いが、処理槽ごとに設けても良いことはもちろんである。また、曝気手段、捕集手段は複数設けても良いし、また，異なる種類のものを複数組み合わせて用いても良いことはもちろんである。
【００３７】
また、第２の実施形態と同様の収容体３５を用いる構成において、別途、曝気手段を設けても良い。この場合、収容体３５は、解繊液に完全に浸漬していても良い。また、収容体３５は、水平な回転軸を備えるタイプが遠心力による分解物等の除去の点で好ましいが、これに限定されず、鉛直方向に延びる回転軸や、斜めの回転軸を備える構成であっても良い。また、収容体３５は、自身の中心に回転軸を備える形態に限定されず、収容体３５の外に回転軸を有する構成であっても良い。
また、第２の実施形態において、出入手段は、収容体３５が小さい場合など、処理槽３２への出入が容易な場合は、設けなくても良い。あるいは、収容体３５の出入にクレーンなど、公知の工作機械を使用する形態としても良い。
【００３８】
【発明の効果】
本発明では、大量の繊維原料を効率よく解繊してより均質な繊維を得ることができる繊維製造方法、および大量の繊維原料を効率よく解繊してより均質な繊維を得ることができる解繊装置を提供することにより、良質の繊維を大量に得ることができ、工業的な利用が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１の実施形態である解繊装置を示す上面図である。
【図２】図１の解繊装置の捕集手段の断面図である。
【図３】図１の解繊装置の処理槽の断面図である。
【図４】本発明に係る第２の実施形態である解繊装置の処理槽を示す部分的に破断した斜視図である。
【図５】図４の処理槽とともに使用される収容体を示す斜視図である。
【図６】図５の収容体に収容される草木質材料を仕切るために袋に収容した状態を示す斜視図である。
【図７】図３の処理槽に図４の収容体を浸漬させるようすを示す斜視図である。
【図８】第２の実施形態の解繊装置で解繊するようすを示す横断面図である。
【符号の説明】
１，３１    解繊装置
２，３２  処理槽
４  循環部
１０  流動手段
１１  噴射ノズル
１３  曝気手段
１４  捕集手段
１６，１７  ろ過部
１６ａ，１７ａ  上流堰
１６ｂ，１７ｂ  下流堰
１９，２０  フィルタ
１９ａ，２０ａ  上側フィルタ
１９ｂ，２０ｂ  下側フィルタ
３５  収容体
３６  本体
３７  蓋
３９  フランジ
３９ａ  貫通孔
４１  内側フランジ
４１ａ，３７ａ  連結孔
４４  出入手段
４５  定滑車
４７  チェーン
５０  回転駆動手段
５１  スプロケット
５１ａ  軸
５２，５３  ローラ
５５  モータ
５６  駆動ローラ
５８  チェーンベルト
６０  袋
６１  スライドファスナ
【図１】
2005023482.tif 000003
【図２】
2005023482.tif 000004
【図３】
2005023482.tif 000005
【図４】
2005023482.tif 000006
【図５】
2005023482.tif 000007
【図６】
2005023482.tif 000008
【図７】
2005023482.tif 000009
【図８】
2005023482.tif 000010