(57)【要約】【課題】本発明は、経済的にも品質的にも両立し得て、且つ、効率よく製造することができるブロック体又は成型体及びその製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】綿状に解繊した古紙と繋ぎ剤を混合し、それを板状に延ばし成型機１２にて加熱及び加圧して製するブロック体又は成型体及びその製造方法において、前記古紙と前記繋ぎ剤との混合比を９３対７乃至８０対２０の範囲に設定してマット又は断熱材若しくは吸音材に成型するブロック体及びその製造方法を構成する。また、前記混合比を８０対２０乃至６５対３５の範囲に設定して緩衝材に成型する成型体及びその製造方法を構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
綿状に解繊した古紙と繋ぎ剤を混合し、それを板状に延ばし成型機にて加熱及び加圧して製するブロック体又は成型体及びその製造方法において、
前記古紙と前記繋ぎ剤との混合比を９３対７乃至８０対２０の範囲に設定したことを特徴とするマット又は断熱材若しくは吸音材に成型するブロック体及びその製造方法。
【請求項２】
綿状に解繊した古紙と繋ぎ剤を混合し、それら板状に延ばし成型機にて加熱及び加圧して製するブロック体又は成型体及びその製造方法において、
前記古紙と前記繋ぎ剤との混合比を８０対２０乃至６５対３５の範囲に設定したことを特徴とする緩衝材に成型する成型体及びその製造方法。
【請求項３】
繋ぎ剤は綿状のポリエステルである請求項１又は請求項２に記載のブロック体又は成型体及びその製造方法。
【請求項４】
綿状に解繊した古紙と繋ぎ剤を混合した素材１キログラムに対し約７０ｇ程の硼酸を混入する請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のブロック体又は成型体及びその製造方法。
【請求項５】
綿状に解繊した古紙と繋ぎ剤を混合した素材を直径約３ｍｍ〜約１０ｍｍの孔を多数有するフィルターを介して取り出した後成型する請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のブロック体又は成型体及びその製造方法。
【請求項６】
フィルターは金網で形成してある請求項５に記載のブロック体又は成型体及びその製造方法。
【請求項７】
フィルターは孔開板で形成してある請求項５に記載のブロック体又は成型体及びその製造方法。
【請求項８】
成型機には少なくとも一方が上下にスライド可能な一対のコンベアを設けてあり、これらのコンベアにより厚みが規制される請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のブロック体又は成型体及びその製造方法。
【請求項９】
成型機には少なくとも一方が水平方向にスライド可能な一対の幅規制板を設けてあり、これらの幅規制板により幅が規制される請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のブロック体又は成型体及びその製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブロック体又は成型体及びその製造方法に関し、特に、綿状に解繊した古紙と綿状のポリエステルを混合し、それを板状に延ばし加熱及び加圧して製する製品であって、マット、緩衝材、断熱材、吸音材などとして種々の分野において好適に利用することができるブロック体又は成型体及びその製造方法に係る。
【背景技術】
【０００２】
従来、グラスウール等を素材とした断熱材を建築材料として利用する場合、壁の内側に織布を貼っておき、これに対し吹付機により前記素材を吹き付ける手法が一般に採られている。また、吹付法ではなく、マット状物を連続的に製造する方法は特許文献１に開示されている。
【特許文献１】特開平０６−３４６３５２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、前記吹付法で断熱材を施工した場合、固まるまでに多くの時間がかかり、施工効率が悪いという欠点がある。また、道路際や線路際に近い建物に施工した場合、電車やトラックが通過する都度、振動が伝わりやすく、断熱材若しくは吸音材が撓みやすく、上部に隙間が空いて断熱効果や吸音効果が阻害されるという欠点もあった。
【０００４】
そこで、予めブロック体を連続的に作り、その必要量を現場に持ち込み、所定の箇所に嵌め込んで施工効率を改善することが考えられる。また、ブロック体自体の製造も迅速に、且つ、経済的に有利に高品質のブロック体、例えば、マットを製造する必要がある。ところが、従来技術には具体的な素材の混合比や効率よくブロック体や成型体を製造する技術が開示されていない。
【０００５】
また、断熱剤としては、前記のグラスウールや硬質ウレタンフォームが使用されることが多いが、前者はアスベストと同様な問題があり、後者は燃えると有毒ガスを発生すると言う問題があり、環境に優しくない素材であると言える。
【０００６】
そこで、本発明は、経済的にも品質的にも両立し得て、且つ、効率よく製造することができ、環境に優しい素材となるブロック体又は成型体及びその製造方法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】
【０００７】
上記の課題を解決するために本発明では、以下のような構成を採用した。
すなわち、綿状に解繊した古紙と繋ぎ剤を混合し、それを板状に延ばし成型機にて加熱及び加圧して製するブロック体又は成型体及びその製造方法において、前記古紙と前記繋ぎ剤との混合比を９３対７乃至８０対２０の範囲に設定したことを特徴とするマット又は断熱材若しくは吸音材に成型するブロック体及びその製造方法を構成する。
【０００８】
一方、綿状に解繊した古紙と繋ぎ剤を混合し、それを成型機にて加熱及び加圧して製するブロック体又は成型体及びその製造方法において、前記古紙と前記繋ぎ剤との混合比を８０対２０乃至６５対３５の範囲に設定したことを特徴とする緩衝材に成型する成型体及びその製造方法を構成する。
【０００９】
また、前記繋ぎ剤は綿状のポリエステルを用いる場合がある。
ブロック体又は成型体に耐熱性を付与するために、綿状に解繊した古紙と繋ぎ剤を混合した素材１キログラムに対し約７０ｇ程の硼酸を混入することもある。
【００１０】
綿状に解繊した古紙と繋ぎ剤を混合した素材を直径約３ｍｍ〜約１０ｍｍの孔を多数有するフィルターを介して取り出した後成型することもある。
また、成型機には少なくとも一方が上下にスライド可能な一対のコンベアを設け、これらのコンベアにより厚みが規制されるようにすることがある。
【００１１】
そして、成型機には少なくとも一方が水平方向にスライド可能な一対の幅規制板を設け、これらの幅規制板により幅が規制されるようにする場合がある。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のブロック体又は成型体及びその製造方法において、マット又は断熱材若しくは吸音材にあっては、古紙と繋ぎ剤との混合比を９３対７乃至８０対２０の範囲に設定したので経済性と品質性が両立する範囲内で弾力性に富み、感触が絶妙なマット等を得ることができる。また、繋ぎ剤を綿状のポリエステルにすることで一層弾力性を増進させることができる。そして、スライド可能な一対のコンベアや一対の幅規制板を成型機に設けることで迅速にブロック体や成型体を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明の実施形態であるブロック体又は成型体及びその製造方法を説明するための模式図である。ブロック体又は成型体製造システム１において、先ず、古新聞、段ボール紙、パンフレット等の古紙と繋ぎ剤である綿状のポリエステル等を約８５対１５の割合で乾式の解繊機２に投入し、この解繊機２を稼動させて古紙を解繊すると共に古紙と繋ぎ剤とが一様に混合されるようにする。その結果、１キログラム当たり、綿状に解繊された古紙８５０gと前記繋ぎ剤１５０ｇを含むブロック体素材が出来上がる。前記古紙と繋ぎ剤の混合比は、一例であって、マット、断熱材及び吸音材の場合、経済性と品質性が両立する最低限度は古紙と繋ぎ剤との比が９３対７程度であり、実用上十分な程度としては古紙と繋ぎ剤との比が９０対１０程度であった。古紙と繋ぎ剤との比を８０対２０よりも小さくする場合には品質的には殆んど問題はないが、経済性に問題が出て来る。即ち、製品を安価に提供するのが困難になり、特注品以外は製造し難い。なお、ブロック体に耐熱性を付与するためには前記素材１キログラムに対し約７０ｇ程の硼酸を混入するとよい。
【００１４】
成型体を緩衝材として形成する場合には、若干費用が嵩むが、古紙と繋ぎ剤との混合比を８０対２０乃至６５対３５の範囲に設定する。混合比をこの範囲に設定した場合には、十分なクッション性（復元性）と堅牢性を備える緩衝材を得ることができる。経済性を考慮すると、繋ぎ剤、例えば、綿状のポリエステルの量を少なめに設定するのがよく、結局、実用的には、古紙と繋ぎ剤との混合比を８０対２０乃至７５対２５の範囲に設定するとよい。なお、成型体に耐熱性を付与するためには前記混合比の素材１キログラムに対し約７０ｇ程の硼酸を混入するとよい。
【００１５】
前記解繊機２は吸塵機３に導管４を介して連結している。この導管４の内部にはフィルター（例えば、金網）を設けてあり、このフィルターには約直径３ｍｍ〜約１０ｍｍの孔を多数穿設してある。即ち、フィルターを金網で形成する場合には網目を約３ｍｍ〜約１０ｍｍに設定する。また、フィルターを金属やプラスチックの板状体で形成する場合には、この板状体に直径約３ｍｍ〜約１０ｍｍの孔を多数穿設した孔開板とすることができる。
【００１６】
その結果、前記解繊機２側から前記吸塵機３側に移動しようとする前記素材の繊維のうち、その長さが約３ｍｍ〜約１０ｍｍよりも長い繊維の移動が制限され、それらは更に解繊機２において解繊される。そして、前記素材の繊維の長さが約３ｍｍ〜約１０ｍｍ未満の多くが前記吸塵機３側に移動する。移動して来た素材は、例えば、前記吸塵機３の下方にビニール袋を設けておき、この中に順次蓄積させる。なお、前記素材は１時間当たり約１００ｋｇが生産できるようにしてある。
【００１７】
前記素材が前記ビニール袋に十分貯まったら、それを取り出し、積繊機５の素材投入口６へ前記ビニール袋内の素材を投入する。投入された素材はブロワー７によって吸い上げられ、供給管８を介してホッパー９に移される。前記ホッパー９に前記素材が適量貯まったら、前記ホッパー９の開口制御弁を操作し、前記ホッパー９の下部開口より前記素材をローラーコンベア１０へ吐出させ前記素材を所定の厚さに積繊する。即ち、前記ローラーコンベア１０上にブロック体又は成型体の原型を作る。こうして作られた原型は、更に、上から圧縮ローラー１１によって圧縮される。なお、このブロック体又は成型体製造システム１にあっては、前記素材の厚さを約１ｍｍ〜約７０ｍｍに設定可能にしてある。
【００１８】
前記ブロック体又は成型体の原型は、成型機１２へ送られ、この成型機１２内に設けられた熱源によって加熱される。加熱温度は約１３０℃〜約１５０℃とし、この加熱状態が前記成型機１２内で約５分間程維持されると、前記素材内の繋ぎ剤が溶けて古紙の繊維に絡まる。そして、前記成型機１２から搬出されたブロック体又は成型体の原型はカッター１３によって所定の長さに切断される。切断されたブロック体又は成型体の原型が常温に戻されると、非常に弾力性に富み、感触が絶妙なブロック体又は成型体、例えば、マットが出来上がる。そして、古紙と繋ぎ剤との混合比を８０対２０乃至６５対３５の範囲に設定したものでは復元性と堅牢性を兼ね備える緩衝材を得ることができる。
【００１９】
図２は主に成型機を説明する模式図である。成型機１２は金属板（例えば、ステンレス）で形成された箱体１４を有し、この箱体１４は脚部１５によって床面から所定の高さの位置に保定されている。
【００２０】
前記箱体１４の左右両側面には開口を形成してあり、この開口を前記ローラーコンベア１０に乗ったブロック体又は成型体の原型が通過できるようにしてある。因みに、この実施形態にあっては、前記箱体１４の長手方向の長さを約５０００ｍｍに、高さは約６００ｍｍに、奥行は約８００ｍｍ乃至約１０００ｍｍに設定してある。また、前記箱体１４から前記ホッパー９側へ突出する前記ローラーコンベア１０の長さは約２０００ｍｍに、前記箱体１４から前記カッター１３側へ突出する前記ローラーコンベア１０の長さは約３０００ｍｍにそれぞれ設定してある。また、前記箱体１４の内部にはブロック体や成型体の厚み及び幅を規制するガイドやメッシュローラーを含む成型機構１５を設けている。
【００２１】
図３は箱体の側面から見た概略模式図である。前記箱体１４の内壁にはヒーター１６、１６、１６、１６を４面に設け、中央部下方に前記成型機構１５を位置させてある。また、図示してないが、前記箱体１４の内部の要所要所にはファンを設けてあり、これらによって前記箱体１４内に熱風を対流させるようにしてある。なお、前記ヒーター１６は上壁側と底壁側の２面に設け、側面壁側の前記ヒーター１６は省略することもある。また、ヒーター１６は電気式であってもよいが、ガス（例えば、ＬＰガス）を利用することもでき、ガスの方が火力も強く、稼動費用も安く済む。
【００２２】
図４は成型機構を説明する概略斜視図である。成型機構１５は複数のメッシュローラー１７を常法の手段により同一面に並べて構成してあり、これらメッシュローラー１７の軸に対し垂直方向に延び、ブロック体や成型体の幅を規制する一対の幅規制板１８、１８を備えている。
【００２３】
図５は箱体内に設けられる他の成型機構を説明する概略模式図である。図６は箱体内に設けられる他の成型機構を説明する概略斜視図である。
各図において、成型機構１９は上下にそれぞれローラーコンベア２０ａ、２０ｂを設けてあり、各ローラーコンベア２０ａ、２０ｂの両端はスライドレール２１にスライド可能に保定してある。従って、ブロック体や成型体の厚みに合わせてローラーコンベア２０ａ、２０ｂの間隔を調節して設定すれば種々の厚みの異なるブロック体や成型体の製作に迅速に対応することができる。なお、この例においては、前記ローラーコンベア２０ａ、２０ｂの双方を上下にスライド可能に構成しているが、いずれか一方のみを上下にスライド可能に構成することもできる。
【００２４】
図７は箱体内に設けられるスライド可能な幅規制機構を説明する概略模式図である。同図において、幅規制機構２２は幅規制板２３ａ及び幅規制板２３ｂを有し、これらはスライドレール２４に水平方向にスライド可能に保定してある。そして、この幅規制機構２２は前記ローラーコンベア２０ａと前記ローラーコンベア２０ｂの間に位置させて使用する。従って、ブロック体や成型体の厚みが同一である限り、幅の広いブロック体や成型体に対しては前記幅規制板２３ａと前記幅規制板２３ｂとをスライドさせて、その間隔を広げてスライドを規制する。逆に、幅の狭いブロック体や成型体に対しては、スライド規制を緩め前記幅規制板２３ａと前記幅規制板２３ｂとをスライドさせて、その間隔を狭めてからスライドを規制する。このようにして、幅の広いブロック体や成型体にも幅の狭いブロック体や成型体にも、その幅規制を迅速に行うことができる。ブロック体や成型体の厚みが著しく異なる場合には、それに合わせて高さの異なる幅規制板に取り替える必要がある。なお、この例にあっては、前記幅規制板２３ａ、２３ｂの双方を水平方向にスライド可能に構成しているが、いずれか一方のみをスライド可能に構成することもできる。また、スライドレール２４は前記幅規制板２３ａ、２３ｂの両端に設けることができる。
【００２５】
本発明は、以上の如く構成してあるが、前記ローラーコンベア１０や前記ローラーコンベア２０ａ、２０ｂはベルトコンベアで構成することもできる。
前記製造方法によって断熱材として製作された厚み６０ｍｍ、密度５５ｋｇ／立法メータの製品を熱伝導率計測器によって計測したところ、０．０３６ｗ／ｍｋ（ｗ：ワット、ｍ：メータ、ｋ：カロリー）の優れた値を得た。因みに、厚さ、密度が同様なグラスウールと発泡スチロールの製品を測定した結果、前者では０．０５ｗ／ｍｋであり、後者では０．０４ｗ／ｍｋであった。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態であるブロック体又は成型体及びその製造方法を説明するための模式図である。
【図２】主に成型機を説明する模式図である。
【図３】箱体の側面から見た概略模式図である。
【図４】成型機構を説明する概略斜視図である。
【図５】箱体内に設けられる他の成型機構を説明する概略模式図である。
【図６】箱体内に設けられる他の成型機構を説明する概略斜視図である。
【図７】箱体内に設けられるスライド可能な幅規制機構を説明する概略模式図である。
【符号の説明】
【００２７】
１    ブロック体又は成型体製造システム
２    解繊機
３    吸塵機
４    導管
５    積繊機
６    素材投入口
７    ブロワー
８    供給管
９    ホッパー
１０    ローラーコンベア
１１    圧縮ローラー
１２    成型機
１３    カッター
１４    箱体
１５    成型機構
１６    ヒーター
１７    メッシュローラー
１８    幅規制板
１９    成型機構
２０ａ  ローラーコンベア
２０ｂ  ローラーコンベア
２１    スライドレール
２２    幅規制機構
２３ａ  幅規制板
２３ｂ  幅規制板
２４    スライドレール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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