(57)【要約】【課題】砂糖キビ・ケナフ・どんじい・熊笹等から、長さの有無を問わず、容易に、かつ、１サイクルの処理で多量に、繊維の取り出すことができるようにする。【解決手段】砂糖キビ・ケナフ・どんじい・熊笹等を、圧力缶体Ａの内部に配置し、該圧力缶体Ａの内部において、１００℃以上の水蒸気とそれに対応する圧力を発生させ、次に瞬時に圧力缶体Ａ中の圧力を開放する操作を一回もしくは複数回行うことにより爆砕処理し、該処理時間は１〜２時間程度とする。【選択図】図１
2005273047.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
砂糖キビ・ケナフ・どんじい・熊笹等を、圧力缶体の内部に配置し、該圧力缶体Ａの内部において、１００℃以上の水蒸気とそれに対応する圧力を発生させ、次に瞬時に圧力缶体中の圧力を開放する操作を一回もしくは複数回行うことにより爆砕処理し、該処理時間は１〜２時間程度とし、該処理により長さを問わず繊維を取り出すことを特徴とする砂糖キビ等の爆砕処理による繊維化方法。
【請求項２】
砂糖キビ・ケナフ・どんじい・熊笹等を、圧力缶体の内部に配置し、該圧力缶体Ａの内部において、１００℃以上の水蒸気とそれに対応する圧力を発生させ、次に瞬時に圧力缶体中の圧力を開放する操作を一回もしくは複数回行うことにより爆砕処理し、該処理時間は１〜２時間程度とし、砂糖キビ・ケナフ・どんじい・熊笹等の表皮を剥離させることを特徴とする砂糖キビ等の爆砕処理による繊維化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維製品として、衣類、綿、建材や自動車の内装材、バリアフリー用品、薬品、オイル製品代替品と幅広い用途を持つ繊維を、砂糖キビ・ケナフ・どんじい・熊笹等から容易に取りだす技術、及び、砂糖キビ・ケナフ・どんじい・熊笹等の表皮を容易に剥離させる技術に関するものである。
即ち、砂糖キビ・ケナフ・どんじい・熊笹等を密閉した圧力缶体の空間に入れ、該空間内に熱した蒸気を送り込むことにより一定時間の間、一定の圧力に保ち、この後に急激に空間内の圧力を低下させる工程を一回もしくは複数回行い、得られた砂糖キビ・ケナフ・どんじい・熊笹等の繊維を開繊維機により処理して、繊維化するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、自然の竹から竹繊維を取り出す方法として、竹を短冊状竹片としたのちに、開繊機内に送り込み、該開繊機のインペラ−と、開繊細溝との間で該短冊状竹片を開繊し、所定の径まで開繊された竹繊維を該開繊機の周面に付設されているスクリーンで選別して取り出す手法が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
また、竹繊維を利用する方法して、竹を原料とするパルプをアルカリ及び二硫化炭素と反応させ、アルカリリザンテートとして苛性ソーダに溶解して紡糸し、セルロースを凝固・再生することにより竹繊維を製造する方法が知られている（特許文献２参照）。
また、同一出願人により、竹繊維を爆砕により取り出す方法に関する先願が成されている（特願２００２−３３３５７０）。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−７１２０９号公報
【特許文献２】特開２００１−１１５３４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的とするところは、上記のような、従来手段の様々な、繊維を容易に取り出す場合の問題点を解決しようとするものであって、竹以外の砂糖キビ・ケナフ・どんじい・熊笹等から、長さの有無を問わず、繊維の取り出しを容易に、かつ、１サイクルの処理で多量に取り出すことである。
【０００６】
また、砂糖キビは表面の硬い皮が爆砕処理により、容易に剥離し易くなるので、砂糖の原料を得る際に絞る作業が容易になるのである。
また、剥離した表皮は爆砕処理により柔らかい繊維状となっているために、その他の原料に再利用され、廃棄処理量も半分以下になるのである。
本発明は、従来のような方法のように、材料から粉砕するという作業行程を必要とせず、１度に大量の材料を圧力缶体にセットするだけで、長さの有無を問わず、繊維を取り出すことが簡便で、繊維製造コストも廉価になる新たな処理手段を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の解決すべき課題は以上の如くであり、次に該課題を解決するための手段を説明する。
請求項１においては、砂糖キビ・ケナフ・どんじい・熊笹等を、圧力缶体の内部に配置し、該圧力缶体の内部において、１００℃以上の水蒸気とそれに対応する圧力を発生させ、次に瞬時に圧力缶体Ａ中の圧力を開放する操作を一回もしくは複数回行うことにより爆砕処理し、該処理時間は１〜２時間程度とし、該処理により長さを問わず繊維を取り出すことを特徴とする砂糖キビ等の爆砕処理による繊維化方法である。
【０００８】
請求項２においては、砂糖キビ・ケナフ・どんじい・熊笹等を、圧力缶体の内部に配置し、該圧力缶体の内部において、１００℃以上の水蒸気とそれに対応する圧力を発生させ、次に瞬時に圧力缶体Ａ中の圧力を開放する操作を一回もしくは複数回行うことにより爆砕処理し、該処理時間は１〜２時間程度とし、砂糖キビ・ケナフ・どんじい・熊笹等の表皮を剥離させることを特徴とする砂糖キビ等の爆砕処理による繊維化方法である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は以上の如く構成したので、次のような効果を奏するものである。
請求項１に記載のごとく、砂糖キビ・ケナフ・どんじい・熊笹等を密閉した空間に入れ、該空間内に熱した水蒸気を送り込み、一定時間の間、一定の圧力に保ち、この後に急激に空間内の圧力を低下させる工程を一回もしくは複数回行い処理するので、砂糖キビ・ケナフ・どんじい・熊笹等の繊維の本来有する化学的、機械的特性を有するとともに、やわらかい綿状の加工しやすい繊維を得ることが出来る。
また、従来のように、砂糖キビ・ケナフ・どんじい・熊笹等の材料を粉砕機による縦割り工程、繊維を取り出す粉砕工程等の手順を踏む必要がなく、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、長さの有無を問わずに、一度に大量の繊維を取り出せる為に、繊維製造コストを安く押さえることが出来るのである。
【００１０】
請求項２に記載のごとく、竹を密閉した空間に入れ、該空間内に熱した蒸気を送り込み、一定時間の間、一定の圧力に保ち、この後に急激に空間内の圧力を低下させる工程を一回もしくは複数回行い処理するので、砂糖キビ・ケナフ・どんじい・熊笹等の繊維の本来有する化学的、機械的特性を有するとともに、容易に表皮を剥離させることが可能となったのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に、本発明の実施の形態について、添付の図面を用いて説明する。
図１は、砂糖キビ・ケナフ・どんじい・熊笹等の爆砕処理装置を示す斜視図である。
爆砕処理装置の圧力缶体Ａの上部には、缶体内の圧力解放を行うバルブを介して、サイレンサ２２が接続されている。このサイレンサ２２は急激な圧力解放時に発生する音を低減するためのものである。
また、該圧力缶体Ａにより構成した砂糖キビ等の爆砕処理による繊維化装置には、側方において、制御指令盤２１が配置されており、爆砕の回数と、圧力缶体Ａ内の圧力と、温度、加圧時間等を設定可能としている。
【００１２】
図２は、爆砕処理装置の缶内台車に砂糖キビをセットした状態の斜視図である。
圧力缶体Ａの内部には、缶内台車２０を移動可能とするレールが配置されており、該レールの上を、缶内台車２０が内外に移動可能としている。該缶内台車２０の上には手摺りが配置されており、該手摺りの間の位置に砂糖キビ１が丸い状態のままで、所定の長さに切断されて複数本（束にして）載置されている。
【００１３】
図３は、爆砕処理装置の圧力缶体内に缶内台車と砂糖キビをセットした状態の斜視図である。
該缶内台車２０に載置した砂糖キビ１を、缶内台車２０と共に圧力缶体Ａの内部に移動させて、圧力缶体Ａの蓋体１９を締めて密閉状態の容器とする。
そして、圧力缶体Ａ内に水蒸気を噴出させ、缶内の温度と圧力の設定をし、爆砕による処理を行うのである。
処理条件は、後述の「表１」と「表２」において示されている。
「表１」の場合には、２時間１７分の間に８回の爆砕処理を行っている。温度は、１２９℃から１７４℃の間としている。また真空度は、前真空において７６５Ｔｏｒｒから８０Ｔｏｒｒ程度としている。そしてその状態から処理を開始するのである。
該爆砕処理は、所定の真空度に到達し、所定の温度に達した時から、一定時間毎に繰り返し爆砕したり、または所定の時間を放置したりした後に、再度繰り返し爆砕処理するのである。爆砕処理の間隔は短い場合には、６〜７分毎に行っている。
【００１４】
「表２」の爆砕処理の場合には、１時間１４分の間に５回の爆砕処理を行っている。
前真空において、７６５Ｔｏｒｒから３００Ｔｏｒｒにし、それから温度を昇温して、１４０℃から１７０℃として、加圧状態とし、瞬時に開放して爆砕処理を行うのである。繰り返し爆砕の間隔は、６〜７分間隔程度としている。
開放弁の開閉に要する時間は約５秒である。
【００１５】
図４は、爆砕処理後の砂糖キビの斜視図である。
図面に見られるように、砂糖キビ１は見かけが爆砕により膨潤した状態となって取り出されている。
図５は、爆砕処理後に砂糖キビを絞っている状態の斜視図である。
本実施例においては、該爆砕処理した後の砂糖キビ１を、絞り機１８の絞りローラーに通すことにより絞って、糖分の豊富な樹液を得ているのである。
図６は、爆砕処理砂糖キビの絞り後の状態を示す図面である。
そして、絞り機１８の絞りローラーを通過して圧搾された砂糖キビ１は、平面状に押圧されているので、これを、次に開繊維機（バンオブナー）１７に投入するのである。
【００１６】
図７は、絞り後の砂糖キビを開繊維機に投入する状態を示す斜視図、図８は、開繊維機からの出口部分における砂糖キビ繊維の斜視図である。
このように爆砕後の砂糖キビ１を絞り機１８の絞りローラーと開繊維機１７を通過させることにより、砂糖キビ１は、図８のように繊維状となるのである。
図９は、処理後の砂糖キビの繊維を示す斜視図である。
【００１７】
本発明は、圧力缶体Ａ内に砂糖キビ・ケナフ・どんじい・熊笹等の材料を入れて、水蒸気を噴出し、処理する圧力缶体Ａ内の温度を１００℃以上にし、繊維と繊維をつなぎ止めている役割をしているリグニン層に熱を与え、缶内温度に対応する圧力が圧力缶体Ａ内に発生するが、該高圧を瞬間的に開放することで爆砕処理し、砂糖キビ・ケナフ・どんじい・熊笹等の繊維を傷めることなく、リグニン層だけを分解し、繊維を取り出す方法である。
【００１８】
この方法の特徴として、圧力缶体Ａの缶内の処理温度と圧力と、瞬間的に開放する回数（一回もしくは複数回）等の処理条件を変化させることで、砂糖キビ・ケナフ・どんじい・熊笹等を爆砕し、繊維を取り出すことが出来る点である。
１回の処理工程時間は１〜２時間程度であり、繊維方向に長い砂糖キビ・ケナフ・どんじい・熊笹等の繊維が取り出せることが、この発明の実験により認められた。
上記の発明の繊維を取り出す方法は、従来のように、砂糖キビ・ケナフ・どんじい・熊笹等の材料から、粉砕機による縦割り工程、繊維を取り出す粉砕工程等の手順を踏む必要がなく、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、長さの有無を問わずに、一度に大量の繊維を取り出せる為に、繊維製造コストを安く押さえることが出来るのである。
【００１９】
この処理方法の実施例を以下に示す。
実施例として、長さ６００ｍｍ、直径４０ｍｍの砂糖キビを、爆砕温度１７３℃、爆砕回数６回の条件で小型試験機を使用して爆砕処理した結果、約１時間の処理時間で、長さ６００ｍｍの繊維を取り出すことが出来た。尚かつ、砂糖キビの表皮は柔らかく剥離が容易となっていた。
この方法において、一度に多量かつ廉価で繊維方向に長い繊維が取り出せることが確認された。
【００２０】
【表１】
2005273047.tif 000003
【００２１】
【表２】
2005273047.tif 000004
【００２２】
このように構成される砂糖キビ・ケナフ・どんじい・熊笹等の繊維は、フィルターやカーペット等に利用することが可能である。そして、綿状となった砂糖キビ・ケナフ・どんじい・熊笹等の繊維を脱色することにより、白色の繊維を得ることもできる。白色の繊維は白色のまま成形を行うことも可能であり、着色も容易である。そして、白色の繊維を着色の後に成形を行うことも可能となる。
【００２３】
砂糖キビ・ケナフ・どんじい・熊笹等の繊維は、消臭効果や、脱臭、抗菌作用を有するものであり、各種のフィルターとして用いることができる。また、砂糖キビ・ケナフ・どんじい・熊笹自体が自然の産物であり、長い間生活環境において用いられてきた素材である。そして、該繊維により構成される成形物は、石油化学製品などと比べて、製造過程および廃棄において環境に与える影響が少ないものである。
このため、該繊維の特性を低減することなく加工された繊維製品は、自動車用の各種フィルターやシート生地、ＦＲＰの繊維材として自動車用の部品など多くの用途に利用できるものである。また、同様にＯＡ機器や家庭電器、建築資材、衣料、医療機器や、医療事務機器や用品、バリアフリー用品、オイル製品、畳用品、和紙、壁紙、美術品の材料として、珪素含有率の高いことから研磨材としてなど、環境を守る不織布として幅広い使用用途がある。
本発明は、このように砂糖キビ・ケナフ・どんじい・熊笹等の繊維を傷めることなく取り出し成形可能であり、該繊維の特性を十分に引き出した竹繊維の加工製品を提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】砂糖キビ・ケナフ・どんじい・熊笹の爆砕処理装置を示す斜視図。
【図２】爆砕処理装置の缶内台車に砂糖キビをセットした状態の斜視図。
【図３】爆砕処理装置の圧力缶体内に缶内台車と砂糖キビをセットした状態の斜視図。
【図４】爆砕処理後の砂糖キビの斜視図。
【図５】爆砕処理後に砂糖キビを絞っている状態の斜視図。
【図６】爆砕処理砂糖キビの絞り後の状態を示す図面。
【図７】絞り後の砂糖キビを開繊維機に投入する状態を示す斜視図。
【図８】開繊維機からの出口部分における砂糖キビ繊維の斜視図。
【図９】処理後の砂糖キビの繊維を示す斜視図。
【符号の説明】
【００２５】
Ａ  圧力缶体
１  砂糖キビ
１７  開繊維機
１８  絞り機
１９  蓋体
２０  缶内台車
２１  制御指令盤
２２  サイレンサ
【図１】
2005273047.tif 000005
【図２】
2005273047.tif 000006
【図３】
2005273047.tif 000007
【図４】
2005273047.tif 000008
【図５】
2005273047.tif 000009
【図６】
2005273047.tif 000010
【図７】
2005273047.tif 000011
【図８】
2005273047.tif 000012
【図９】
2005273047.tif 000013