混合繊維製造装置
【課題】複数種類の繊維を略均一に混合でき、混合ムラのない高品質の混合繊維を容易且つ能率的に製造できるようにする。
【解決手段】複数種類の繊維１，２とを混合した混合繊維７を製造するに際し、外周に周方向及び軸方向に多数の粉砕刃１４が設けられた回転体１５の外周側に、回転体１５側へと各繊維１，２を供給する複数個の供給手段１６，１７を上手側から下手側へと各繊維１，２の種類別に周方向に配置し、各供給手段１６，１７の下手側近傍に、回転体１５の回転により粉砕刃１４との間で繊維１，２を粉砕する固定刃１８，１９を配置し、下手側の固定刃１９側ではその上手側に供給された繊維２と既に粉砕された繊維１とを粉砕しながら混合する。
【解決手段】複数種類の繊維１，２とを混合した混合繊維７を製造するに際し、外周に周方向及び軸方向に多数の粉砕刃１４が設けられた回転体１５の外周側に、回転体１５側へと各繊維１，２を供給する複数個の供給手段１６，１７を上手側から下手側へと各繊維１，２の種類別に周方向に配置し、各供給手段１６，１７の下手側近傍に、回転体１５の回転により粉砕刃１４との間で繊維１，２を粉砕する固定刃１８，１９を配置し、下手側の固定刃１９側ではその上手側に供給された繊維２と既に粉砕された繊維１とを粉砕しながら混合する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、竹繊維などの植物繊維と熱融着繊維とを混合した混合繊維を製造する混合繊維製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年は竹、ケナフ、芭蕉などの各種の植物が有する消臭性、殺菌性、抗菌性などの性質を多方面で有効に活用することが考えられている。例えば青竹を解繊して得た綿状の竹綿を熱融着繊維と混合して混合繊維とし、その後に熱融着繊維を熱融着させて竹綿混合シートとしたものがある（特許文献１）。
【０００３】
この竹綿混合シートを製造するに当たっては、外周に多数の解繊針を有する解繊ドラムと、この解繊ドラムの外周に配置された竹綿供給手段及び熱融着繊維供給手段とを備えた製造装置を用いて、竹綿供給手段から供給される竹綿、熱融着繊維供給手段から供給される熱融着繊維を解繊ドラムの外周の解繊針により引っ掛けて解繊しながら竹綿と熱融着繊維とを混合して混合繊維とし、その混合繊維を積層してシート状にした後、熱融着シートに通して熱融着繊維を熱融着する方法を取っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１４３１０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の製造装置では、混合繊維中での竹綿と熱融着繊維とを均一に混合し難いという問題がある。即ち、竹綿供給手段から供給される竹綿を解繊ドラムの外周の解繊針により引っ掛けて解繊した後、その解繊針により、熱融着繊維供給手段から供給される熱融着繊維を引っ掛けて解繊して、竹綿と熱融着繊維とを混合している。
【０００６】
しかし、竹綿供給手段から供給される竹綿は、解繊ドラムの外周の解繊針で引っ掛けて解繊するだけであるため、解繊針が引っ掛かったときに容易に千切れて細かく解繊できる程度まで仕上げておく必要があり、竹綿の前処理工程に工数、時間を要し作業能率の点で問題がある。また仮に解繊針により細かく解繊できる程度まで前処理をした竹綿を使用しても、竹綿の長さが比較的長く、しかもその竹綿以上に熱融着繊維の長さが長くなるため、竹綿と熱融着繊維とが満遍なく略均一に混合し難く混合ムラができる欠点がある。
【０００７】
本発明は、このような従来の課題に鑑み、複数種類の繊維を混合して混合繊維を製造するに際して、その複数種類の繊維を略均一に混合でき、混合ムラのない高品質の混合繊維を容易且つ能率的に製造することができる混合繊維製造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】
【０００８】
本発明は、複数種類の繊維１，２とを混合した混合繊維７を製造する混合繊維製造装置において、外周に周方向及び軸方向に多数の粉砕刃１４が設けられた回転体１５の外周側に、前記回転体１５側へと各繊維１，２を供給する複数個の供給手段１６，１７を上手側から下手側へと各繊維１，２の種類別に周方向に配置し、前記各供給手段１６，１７の下手側近傍に、前記回転体１５の回転により前記粉砕刃１４との間で繊維１，２を粉砕する固定刃１８，１９を配置し、下手側の固定刃１９側ではその上手側に供給された繊維２と既に粉砕された繊維１とを粉砕しながら混合するものである。
【０００９】
植物繊維１を供給する前記供給手段１６と、植物繊維１とは別の繊維２を供給する前記供給手段１７とを備え、植物繊維１と別の繊維２との内、破砕し難い繊維１を供給する供給手段１６を他の供給手段１７よりも前記回転体１５の上手側に備えたものでもよい。
【００１０】
植物繊維は解繊された粗竹繊維４、別の繊維は前記粗竹繊維４よりも粉砕し易い熱融着繊維２とし、前記粗竹繊維４を供給する第１供給手段１６を熱融着繊維２を供給する第２供給手段１７よりも上手側又は下手側に配置し、前記第１供給手段１６から供給された粗竹繊維４を該第１供給手段１６の下手側近傍の第１固定刃１８と前記粉砕刃１４との間で粉砕して竹繊維１とした後、前記第２供給手段１７から供給された熱融着繊維２と竹繊維１とを該第２供給手段１７の下手側近傍の第２固定刃１９と前記粉砕刃１４との間で粉砕し混合するようにしてもよい。
【００１１】
前記回転体１５は外周に周方向に複数個の前記粉砕刃１４が設けられた回転円板２６を軸方向に複数枚積層して結合し、前記各粉砕刃１４は前記回転体１５の外周に螺旋状に配列してもよい。前記各固定刃１８，１９は前記回転体１５と対向する内周側に、前記粉砕刃１４のピッチＰ１よりも小さいピッチＰ２で配列された複数の刃部６４を有するものでもよい。また前記各固定刃１８，１９は前記回転体１５の前記粉砕刃１４との間のクリアランスを調整可能にすることが望ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明では、外周に周方向及び軸方向に多数の粉砕刃１４が設けられた回転体１５の外周側に、前記回転体１５側へと各繊維１，２を供給する複数個の供給手段１６，１７を上手側から下手側へと各繊維１，２の種類別に周方向に配置し、前記各供給手段１６，１７の下手側近傍に、前記回転体１５の回転により前記粉砕刃１４との間で繊維１，２を粉砕する固定刃１８，１９を配置し、下手側の固定刃１９側ではその上手側に供給された繊維２と既に粉砕された繊維１とを粉砕しながら混合するので、複数種類の繊維１，２を略均一に混合でき、混合ムラのない高品質の混合繊維９を容易且つ能率的に製造できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態を示すシート体製造装置の概略図である。
【図２】同混合繊維製造装置の拡大図である。
【図３】同混合繊維製造装置の断面図である。
【図４】同調整手段の平面断面図である。
【図５】同調整手段の側面断面図である。
【図６】同回転体の正面図である。
【図７】同回転円板の分解図である。
【図８】同回転円板の説明図である。
【図９】同回転円板の説明図である。
【図１０】同シート体の製造工程のブロック図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態を示す混合繊維製造装置の拡大図である。
【図１２】本発明の第３の実施形態を示す固定刃の分解図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の各実施形態を図面に基づいて詳述する。図１〜図１０は本発明の第１の実施形態を例示する。図１０は竹繊維１が熱融着繊維２により抱持されたシート体３を製造する製造工程を示し、図１〜図９はそのシート体３を製造するシート体製造装置を示す。
【００１５】
シート体３を製造する際には、図１０に示すように粗竹繊維４と熱融着繊維２とを原料として使用する。そして、先ず粗竹繊維４を粗竹繊維粉砕工程５で粉砕して細く短い竹繊維（竹綿）１とする。次の粉砕混合工程６で熱融着繊維２と既に粉砕された竹繊維１とを細かく粉砕しながら混合して混合繊維７とする。続いて積層工程８で混合繊維７を所定厚さのシート状に積層して積層シート９とし、その積層シート９を熱融着工程１０に送る。そして、熱融着工程１０で混合繊維７内に含まれている熱融着繊維２同士を互いに熱融着させることにより、竹繊維１と熱融着繊維２とが混合され且つ熱融着繊維２により竹綿状の竹繊維１が抱持されたシート体３として仕上げる。
【００１６】
シート体製造装置は、図１に示すように、竹繊維１と熱融着繊維２とを粉砕し混合する混合繊維製造装置１１と、その混合繊維７をシート状に積層して積層シート９とする積層装置１２と、積層後に熱融着繊維２を熱融着させる熱融着装置（図示省略）とを備えている。
【００１７】
混合繊維製造装置１１は解砕された粗竹繊維４と解繊された熱融着繊維２とを原料として、それらを粉砕することにより細かい竹繊維１と熱融着繊維２とが略均一に混合された混合繊維７を製造するものであって、図２〜図５に示すように、外周に周方向及び軸方向に多数の粉砕刃１４が設けられた回転体１５を備え、回転体１５の回転方向の外周上手側に配置され且つ回転体１５側へと粗竹繊維４を供給する第１供給手段１６と、回転体１５の回転方向の外周下手側に配置され且つ回転体１５側へと熱融着繊維２を供給する第２供給手段１７と、第１供給手段１６の下手側近傍に配置され且つ第１供給手段１６から供給された粗竹繊維４を回転体１５の回転により粉砕刃１４との間で粉砕する第１固定刃１８と、第２供給手段１７の下手側近傍に配置され且つ第２供給手段１７から供給された熱融着繊維２と既に粉砕された竹繊維１とを回転体１５の回転により粉砕刃１４との間で粉砕して混合する第２固定刃１９とを備えている。
【００１８】
積層装置１２は、図１に示すように、混合繊維製造装置１１で製造され案内ダクト２０を経て供給された混合繊維７を上面側の積層部２１で吸着し積層して積層シート９とする積層コンベア２２と、積層コンベア２２の下手側に配置され且つ積層シート９を熱融着装置（図示省略）へと搬送する搬送コンベア２３と、積層コンベア２２上の積層シート９を吸着部２４で吸着して搬送コンベア２３上へと移載する移載コンベア２５とを備えている。
【００１９】
粗竹繊維４には例えば孟宗竹などの青竹を圧砕して偏平状に割った後、その割竹を高速回転する解砕ドラムの解砕爪により解砕して粗繊維を取り出したものなどが使用され、また熱融着繊維２には不織布を解繊したものなどが使用されている。熱融着繊維２としては例えばポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、生分解性プラスチックファイバーその他のものがある。
【００２０】
回転体１５は、図２、図３、図６、図７に示すように、外周に粉砕刃１４が形成された円板状の回転円板２６を軸方向に多数枚重ねて結合したものであって、架台２７上の一対の支持板などの支持部材２８間に回転軸２９を介して回転自在に配置され、図外の駆動モータにより伝動機構３０を介してａ矢示方向に回転駆動される。各回転円板２６には円環状で、外周に周方向に等間隔をおいて複数個の粉砕刃１４が設けられ、また内周に周方向に等間隔をおいて複数個のスプライン溝などの係合溝３１が設けられている。各回転円板２６は回転軸２９の外周に同心状に設けられた支持筒体３３の外周に套嵌され、両端のフランジ３４間に挿通された締結手段３６により着脱自在に締結されている。
【００２１】
回転軸２９の両端部は、図３に示すように、軸受３７を介して軸受ケース３９により回転自在に支持され、その軸受ケース３９は支持部材２８の外側面に装着されている。また回転軸２９の一端には伝動機構３０の伝動ギヤー３０ａなどが固定されている。支持筒体３３の両端はフランジ３４の凹部内に同心状に嵌合され、また各フランジ３４は回転軸２９の外周に套嵌され、キーなどを介して一体回転可能に回転軸２９に結合されている。
【００２２】
なお、回転軸２９は伝動機構３０を介さずに駆動モータにより直接駆動してもよい。支持筒体３３はフランジ３４にボルトなどで結合されているが、フランジ３４の一方と一体に形成してもよい。締結手段３６は一方のフランジ３４から各回転円板２６を貫通して他方のフランジ３４へと挿通された締結ボルト４３と、これに螺合するナット４４とを備えている。
【００２３】
各回転円板２６は図７に示すように略同一形状であって、隣り合う回転円板２６相互で周方向に順次位置が変わるように各回転円板２６を支持筒体３３に套嵌することにより、図６に示すように回転体１５の外周で各粉砕刃１４が螺旋状に配置されている。因みにこの実施形態では同一形状の回転円板２６を多数枚組み合わせることにより、１枚の回転円板２６の粉砕刃１４の１ピッチＰ１間に、軸方向に３枚の回転円板２６の粉砕刃１４が周方向に略等間隔で配列されるように構成されている。なお、各回転円板２６はその内周の係合溝３１が支持筒体３３の外周のスプライン歯などの係合突部４５に係合している。
【００２４】
各粉砕刃１４は凹部４６を挟んで周方向に略等ピッチＰ１で形成され、図８（Ａ）及び（Ｂ）に示すようにその刃先１４ａは回転軸２９の軸方向と略平行に形成され、刃先面１４ｂは刃先１４ａと同一円周上に位置している。しかし、各粉砕刃１４は図９（Ａ）及び（Ｂ）に示すようにその刃先１４ａが回転軸２９の軸方向に対して角度αで回転方向の上手側へと傾斜し、また刃先面１４ｂが刃先１４ａの接線に対して角度βで径方向の内側へと傾斜するようにしてもよい。
【００２５】
第１供給手段１６は、図１、図２に示すように、回転体１５の上側に上下方向に配置されており、図外の搬送手段により搬送されて来た粗竹繊維４を収容する第１収容手段５０と、この第１収容手段５０の下側で回転体１５との間に設けられた第１送り手段５１とを備え、第１収容手段５０内の粗竹繊維４を第１送り手段５１により回転体１５側へと定量ずつ連続的に供給するようになっている。
【００２６】
第１送り手段５１は回転体１５の回転方向の両側に、第１収容手段５０側から回転体１５側へとＶ字状に配置された上下方向に複数個の送りローラ５２を有し、その送りローラ５２の回転により、粗竹繊維４を送るようになっている。複数個の送りローラ５２の内、回転体１５の近傍には、外周面に軸方向の突条が周方向に多数形成された固定ローラ５３と可動ローラ５４とが配置されている。
【００２７】
固定ローラ５３は回転体１５の回転方向の下手側に配置されている。可動ローラ５４は固定ローラ５３の上手側に、固定ローラ５３に対して遠近方向に移動自在に配置され、図外の付勢手段により固定ローラ５３側へと付勢されている。従って、第１送り手段５１は付勢手段に応じた圧力で固定ローラ５３と可動ローラ５４とにより粗竹繊維４を挟んだ状態で回転体１５側へと送るようになっている。なお、各送りローラ５２は巻き掛け式、その他の伝動機構３２を介して駆動モータ（図示省略）により駆動される。
【００２８】
第２供給手段１７は、図１、図２に示すように、第１供給手段１６に対して回転体１５の回転方向の下手側に設けられ、図外の搬送手段により搬送されて来る熱融着繊維２を収容する第２収容手段５５と、この第２収容手段５５の下側で回転体１５との間に設けられた第２送り手段５６とを備え、第２収容手段５５内の熱融着繊維２を第２送り手段５６により回転体１５の外周側へと定量ずつ連続的に供給するようになっている。
【００２９】
第２収容手段５５は回転体１５に対して斜め方向に傾斜状に配置された収容壁５７と、この収容壁５７の下側に配置され且つ収容壁５７との間で熱融着繊維２の収容室を形成する送りベルト５８とを有し、送りベルト５８の回動により熱融着繊維２を第２送り手段５６側へと送るようになっている。送りベルト５８は案内ローラ５９に巻き掛けられており、図外の駆動手段の駆動により送り方向に駆動されながら、第２収容手段５５内の熱融着繊維２を第２送り手段５６側に送るようになっている。
【００３０】
第２送り手段５６は回転体１５の回転方向の両側に回転体１５の外周に近接して配置された一対の送りローラ６０，６１を有し、この送りローラ６０，６１には外周面に軸方向の突条が周方向に多数形成されている。なお、この送りローラ６０，６１は固定式であるが、一方を固定式とし、他方を可動式としてもよい。
【００３１】
第１固定刃１８は第１供給手段１６から供給された粗竹繊維４を回転体１５の粉砕刃１４との間で粉砕するものであり、第２固定刃１９は第１固定刃１８による粉砕後の竹繊維１と第２供給手段１７から供給された熱融着繊維２とを回転体１５の粉砕刃１４との間で粉砕するものである。この各固定刃１８，１９は図２、図３に示すように本体部６３と、この本体部６３の回転体１５側に周方向に円弧状に配列された複数個の刃部６４とを有し、回転体１５の粉砕刃１４との間のクリアランスを調整可能に調整手段６５，６６を介して支持部材２８に取り付けられている。
【００３２】
各固定刃１８，１９の刃部６４は、その先端が回転軸２９を中心とする略同一円周上に位置すべく回転体１５の軸方向に略平行に形成されており、各刃部６４間の周方向のピッチＰ２は回転体１５の粉砕刃１４のピッチＰ１と同程度か又はピッチＰ１よりも小さくなっている。また各刃部６４の高さｈは略同一であり、回転方向の下手側ほど順次ピッチＰ２が小さくなっている。
【００３３】
各送り手段５１，５６のローラ５３，６０，６１は各固定刃１８，１９に周方向に近接して配置されている。各固定刃１８，１９の複数の刃部６４の内、回転体１５の回転方向の上手側の第１刃部６４ａは回転体１５とローラ５３，６０との中心間を結ぶ線分に対して回転方向の下手側に接近して配置されている。
【００３４】
調整手段６５，６６は、図３、図５、図６に示すように、各固定刃１８，１９の左右両側から支持部材２８を貫通した外側に突出する突出部６７と、突出部６７の下側で支持部材２８に固定された固定受け部６８と、支持部材２８に固定され且つ突出部６７を回転体１５の径方向に案内する案内部６９と、突出部６７と固定受け部６８との間に介在された楔などの調整体７０，７１と、突出部６７と固定受け部６８と調整体７０，７１を締結し固定するボルト・ナットなどの固定具７２とを備えている。
【００３５】
調整体７０，７１は摺動自在に接触する傾斜面７０ａ，７１ａと、その反対側に形成された平行面７０ｂ，７１ｂとを有し、その一方を傾斜面７０ａ，７１ａの傾斜方向に相対摺動させることによって、固定刃１８，１９と回転体１５の粉砕刃１４とのクリアランスを調整できるようになっている。なお、突出部６７、固定受け部６８及び調整体７０，７１には固定具７２用の貫通孔が形成されているが、一方の調整体７０の貫通孔は長孔状になっている。
【００３６】
積層コンベア２２は上面側の積層部２１の下側に吸着ボックス２２ａが設けられ、案内ダクト２０を経て供給された混合繊維７を、吸着ボックス２２ａの吸着作用により積層部２１上に吸着し積層して積層シート９とするようになっている。搬送コンベア２３は積層コンベア２２の下手側に積層部２１側と略同高さに設けられている。移載コンベア２５は下面側の吸着部２４で積層コンベア２２上の積層シート９を吸着して搬送コンベア２３上に移載するように、その吸着部２４の上側に吸着ボックス２５ａが設けられている。なお、吸着ボックス２２ａ，２５ａは負圧源に接続されている。
【００３７】
上記構成のシート体製造装置において、竹繊維１と熱融着繊維２とが混合されたシート体３を製造する際には、混合繊維製造装置１１で竹繊維１と熱融着繊維２とを粉砕し混合して混合繊維７を作り、その混合繊維７を積層装置１２でシート状に積層して積層シート９とし、続いて熱融着装置で積層シート９の熱融着繊維２を熱融着させて、熱融着繊維２の熱融着により竹繊維１が抱持されたシート体３とする。
【００３８】
混合繊維製造装置１１で混合繊維７を製造するに当たっては、青竹を破砕処理して適宜に乾燥させた粗竹繊維４と、熱融着性を有する適当な熱融着繊維２とを使用し、その粗竹繊維４は回転方向の上手側の第１供給手段１６により、熱融着繊維２は下手側の第２供給手段１７により夫々回転体１５側へと供給する。
【００３９】
第１供給手段１６において第１収容手段５０内の粗竹繊維４を第１送り手段５１により回転体１５側へと定量ずつ供給すると、その粗竹繊維４は高速回転する回転体１５の粉砕刃１４と第１固定刃１８との間で細かく粉砕されながら、回転体１５の回転に伴って下手側へと送られて行く。
【００４０】
第１供給手段１６で粗竹繊維４を供給する場合、回転体１５の外周近傍で固定ローラ５３と可動ローラ５４とにより所定の圧力で挟んで送るため、粗竹繊維４に剛性があっても、その粗竹繊維４を確実に回転体１５側へと供給することができる。また第１固定刃１８の第１刃部６４ａは回転体１５と固定ローラ５３との中心間を結ぶ線分の下手側近傍に接近しているため、固定ローラ５３と可動ローラ５４とで挟持した状態で第１固定刃１８と粉砕刃１４とにより粗竹繊維４を剪断することができる。
【００４１】
更に第１固定刃１８の各刃部６４間のピッチＰ２は回転体１５の粉砕刃１４のピッチＰ１よりも短く、小さい刃部６４が周方向に連続して配置されているので、回転体１５の回転方向に移動する竹繊維１は回転体１５の遠心力により第１固定刃１８に沿って移動することになり、回転体１５の粉砕刃１４が第１固定刃１８の複数個の各刃部６４を通過する毎に竹繊維１を細かく粉砕することができる。
【００４２】
一方、第２供給手段１７において第２収容手段５５の第２送り手段５６により熱融着繊維２を回転体１５側へと定量ずつ供給すると、その熱融着繊維２と第１固定刃１８を通過した竹繊維１とが回転体１５の粉砕刃１４と第２固定刃１９との間で一緒に粉砕されながら、回転体１５の回転に伴って下手側へと送られて行く。従って、この第２固定刃１９と回転体１５の粉砕刃１４との間で熱融着繊維２と竹繊維１とを粉砕することにより、熱融着繊維２を短く粉砕できると同時に竹繊維１を再度粉砕できるので、熱融着繊維２と竹繊維１とを満遍なく略均一に混合することができる。
【００４３】
このように粗竹繊維４を使用して、この粗竹繊維４を回転体１５の粉砕刃１４と第１固定刃１８との間で粉砕して細かい竹繊維１とし、その後、この竹繊維１と熱融着繊維２とを回転体１５の粉砕刃１４と第２固定刃１９との間で細かく粉砕しながら混合することにより、粉砕状態の短い竹繊維１と熱融着繊維２とを満遍なく略均一に混合することができ、混合ムラのない高品質の混合繊維７を容易且つ能率的に製造することができる。そのため前処理の少ない粗竹繊維４を使用しながらも混合繊維７の歩留りが向上し、高品質の製品を低コストで能率的に製造することが可能である。
【００４４】
また第２固定刃１９においても、その各刃部６４間のピッチＰ２が回転体１５の粉砕刃１４のピッチＰ１よりも短く、小さい刃部６４が周方向に連続しているため、回転体１５の回転方向に移動する竹繊維１、熱融着繊維２は回転体１５の遠心力により第２固定刃１９に沿って移動することになり、第１固定刃１８の場合と同様に、回転体１５の粉砕刃１４が第２固定刃１９の複数の各刃部６４を通過する毎に竹繊維１を細かく粉砕しながら両繊維を満遍なく略均一に混合することができる。因みに竹繊維１、熱融着繊維２は短繊維の綿状となるように粉砕するのが望ましい。
【００４５】
竹繊維１と熱融着繊維２との混合繊維７は、案内ダクト２０を経て積層コンベア２２の積層部２１上へと送られ、吸着ボックス２２ａの吸着作用を受けながら積層部２１上に所定厚さに積層されて押えローラ２０ａにより押えられた後、その移載コンベア２５の吸着部２４により吸着されて搬送コンベア２３に移載され、搬送コンベア２３により次工程の熱融着装置へと搬送されて行く。
【００４６】
各固定刃１８，１９は支持部材２８に調整手段６５，６６により回転体１５の径方向に調整可能に固定されており、この調整手段６５，６６によって、固定刃１８，１９と回転体１５の粉砕刃１４との間のクリアランスを調整可能であるので、そのクリアランスを適宜調整することにより、混合繊維７の竹繊維１、熱融着繊維２を目的とする長さに粉砕することができる。
【００４７】
また回転体１５は外周に周方向に複数個の粉砕刃１４が設けられた回転円板２６を軸方向に複数枚積層して結合して構成しているため、軸方向に一体の円筒体により回転体１５を構成する場合に比較して容易且つ安価に製作でき、また一部の粉砕刃１４が損傷した場合の補修も容易且つ安価に行うことができる。また各粉砕刃１４は回転体１５の外周に螺旋状に配列しているので、固定刃１８，１９の刃部６４を軸方向に平行に設けても、粉砕刃１４で粗竹繊維４などを粉砕する際の衝撃を小さくでき、回転体１５をスムーズに回転させることができる。
【００４８】
図１１は本発明の第２の実施形態を例示する。この実施形態の固定刃１８，１９は、第１刃部６４ａを除く各刃部６４の周方向のピッチＰ２を略同一としている。このような構成の各固定刃１８，１９でも、その各刃部６４の周方向のピッチＰ２が回転体１５の粉砕刃１４のピッチＰ１よりも小さいので、第１の実施形態と同様に粉砕できる。
【００４９】
図１２は本発明の第３の実施形態を例示する。固定刃１８，１９は回転体１５の軸方向の全長にわたって一体に形成してもよいが、図に示すように所定の板厚の材料により固定刃体７０を構成し、この固定刃体７０をその板厚方向（回転体１５の軸方向）に複数枚積層してボルト・ナットなどの締結手段により締結して構成してもよい。その場合に固定刃体７０は回転体１５の各回転円板２６と略同一厚さにしてもよいし、１個の固定刃体７０が複数枚の回転円板２６に対応する厚さに構成してもよい。
【００５０】
以上、本発明の各実施形態について詳述したが、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、実施形態では植物繊維として粗竹繊維４（竹繊維１）を例示したが、竹繊維１以外のものでもよい。また３種類以上の繊維を混合して混合繊維７を製造する場合には、３種類以上の各繊維に対応して種類別に供給手段を設けてもよい。その場合、植物繊維が複数種類でもよいし、化学繊維が複数種類でもよい。混合繊維７の用途によっては、化学繊維は熱融着繊維２以外のものでもよい。
【００５１】
また植物繊維が粗竹繊維４などのように硬い場合には、その粗竹繊維４を供給する第１供給手段１６を回転体１５の回転方向の上手側に配置することが望ましいが、植物繊維が熱融着繊維２よりも粉砕し易い繊維材料の場合には、第２供給手段１７を上手側に配置してもよい。回転体１５は１個でもよいし、繊維が上手側から下手側へと流れるように２個の回転体１５を連続して直列状に配置し、その回転体１５に対応して供給手段を設けてもよい。
【００５２】
供給手段１６，１７は粗竹繊維４、熱融着繊維２を収容して定量ずつ回転体１５側に供給できるものであればよく、実施形態に限定されるものではない。また回転体１５の構成、固定刃１８，１９の構成も、実施形態に限定されるものではない。送り手段５１，５６は竹繊維１と熱融着繊維２との割合に応じて送り量を調整できるようにしてもよい。その手段として例えば送りローラの回転速度を調整可能にしてもよい。
【００５３】
竹繊維１などの植物繊維と熱融着繊維２とを粉砕し混合した混合繊維７はシート体３の成形以外に利用してもよい。また熱融着繊維２以外の化学繊維と竹繊維１などの植物繊維とを混合する場合に利用してもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１ 竹繊維（植物繊維）
２ 熱融着繊維
７ 混合繊維
１４ 粉砕刃
１５ 回転体
１６ 第１供給手段
１７ 第２供給手段
１８ 第１固定刃
１９ 第２固定刃
２６ 回転円板
Ｐ１，Ｐ２ ピッチ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、竹繊維などの植物繊維と熱融着繊維とを混合した混合繊維を製造する混合繊維製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年は竹、ケナフ、芭蕉などの各種の植物が有する消臭性、殺菌性、抗菌性などの性質を多方面で有効に活用することが考えられている。例えば青竹を解繊して得た綿状の竹綿を熱融着繊維と混合して混合繊維とし、その後に熱融着繊維を熱融着させて竹綿混合シートとしたものがある（特許文献１）。
【０００３】
この竹綿混合シートを製造するに当たっては、外周に多数の解繊針を有する解繊ドラムと、この解繊ドラムの外周に配置された竹綿供給手段及び熱融着繊維供給手段とを備えた製造装置を用いて、竹綿供給手段から供給される竹綿、熱融着繊維供給手段から供給される熱融着繊維を解繊ドラムの外周の解繊針により引っ掛けて解繊しながら竹綿と熱融着繊維とを混合して混合繊維とし、その混合繊維を積層してシート状にした後、熱融着シートに通して熱融着繊維を熱融着する方法を取っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１４３１０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の製造装置では、混合繊維中での竹綿と熱融着繊維とを均一に混合し難いという問題がある。即ち、竹綿供給手段から供給される竹綿を解繊ドラムの外周の解繊針により引っ掛けて解繊した後、その解繊針により、熱融着繊維供給手段から供給される熱融着繊維を引っ掛けて解繊して、竹綿と熱融着繊維とを混合している。
【０００６】
しかし、竹綿供給手段から供給される竹綿は、解繊ドラムの外周の解繊針で引っ掛けて解繊するだけであるため、解繊針が引っ掛かったときに容易に千切れて細かく解繊できる程度まで仕上げておく必要があり、竹綿の前処理工程に工数、時間を要し作業能率の点で問題がある。また仮に解繊針により細かく解繊できる程度まで前処理をした竹綿を使用しても、竹綿の長さが比較的長く、しかもその竹綿以上に熱融着繊維の長さが長くなるため、竹綿と熱融着繊維とが満遍なく略均一に混合し難く混合ムラができる欠点がある。
【０００７】
本発明は、このような従来の課題に鑑み、複数種類の繊維を混合して混合繊維を製造するに際して、その複数種類の繊維を略均一に混合でき、混合ムラのない高品質の混合繊維を容易且つ能率的に製造することができる混合繊維製造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】
【０００８】
本発明は、複数種類の繊維１，２とを混合した混合繊維７を製造する混合繊維製造装置において、外周に周方向及び軸方向に多数の粉砕刃１４が設けられた回転体１５の外周側に、前記回転体１５側へと各繊維１，２を供給する複数個の供給手段１６，１７を上手側から下手側へと各繊維１，２の種類別に周方向に配置し、前記各供給手段１６，１７の下手側近傍に、前記回転体１５の回転により前記粉砕刃１４との間で繊維１，２を粉砕する固定刃１８，１９を配置し、下手側の固定刃１９側ではその上手側に供給された繊維２と既に粉砕された繊維１とを粉砕しながら混合するものである。
【０００９】
植物繊維１を供給する前記供給手段１６と、植物繊維１とは別の繊維２を供給する前記供給手段１７とを備え、植物繊維１と別の繊維２との内、破砕し難い繊維１を供給する供給手段１６を他の供給手段１７よりも前記回転体１５の上手側に備えたものでもよい。
【００１０】
植物繊維は解繊された粗竹繊維４、別の繊維は前記粗竹繊維４よりも粉砕し易い熱融着繊維２とし、前記粗竹繊維４を供給する第１供給手段１６を熱融着繊維２を供給する第２供給手段１７よりも上手側又は下手側に配置し、前記第１供給手段１６から供給された粗竹繊維４を該第１供給手段１６の下手側近傍の第１固定刃１８と前記粉砕刃１４との間で粉砕して竹繊維１とした後、前記第２供給手段１７から供給された熱融着繊維２と竹繊維１とを該第２供給手段１７の下手側近傍の第２固定刃１９と前記粉砕刃１４との間で粉砕し混合するようにしてもよい。
【００１１】
前記回転体１５は外周に周方向に複数個の前記粉砕刃１４が設けられた回転円板２６を軸方向に複数枚積層して結合し、前記各粉砕刃１４は前記回転体１５の外周に螺旋状に配列してもよい。前記各固定刃１８，１９は前記回転体１５と対向する内周側に、前記粉砕刃１４のピッチＰ１よりも小さいピッチＰ２で配列された複数の刃部６４を有するものでもよい。また前記各固定刃１８，１９は前記回転体１５の前記粉砕刃１４との間のクリアランスを調整可能にすることが望ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明では、外周に周方向及び軸方向に多数の粉砕刃１４が設けられた回転体１５の外周側に、前記回転体１５側へと各繊維１，２を供給する複数個の供給手段１６，１７を上手側から下手側へと各繊維１，２の種類別に周方向に配置し、前記各供給手段１６，１７の下手側近傍に、前記回転体１５の回転により前記粉砕刃１４との間で繊維１，２を粉砕する固定刃１８，１９を配置し、下手側の固定刃１９側ではその上手側に供給された繊維２と既に粉砕された繊維１とを粉砕しながら混合するので、複数種類の繊維１，２を略均一に混合でき、混合ムラのない高品質の混合繊維９を容易且つ能率的に製造できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態を示すシート体製造装置の概略図である。
【図２】同混合繊維製造装置の拡大図である。
【図３】同混合繊維製造装置の断面図である。
【図４】同調整手段の平面断面図である。
【図５】同調整手段の側面断面図である。
【図６】同回転体の正面図である。
【図７】同回転円板の分解図である。
【図８】同回転円板の説明図である。
【図９】同回転円板の説明図である。
【図１０】同シート体の製造工程のブロック図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態を示す混合繊維製造装置の拡大図である。
【図１２】本発明の第３の実施形態を示す固定刃の分解図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の各実施形態を図面に基づいて詳述する。図１〜図１０は本発明の第１の実施形態を例示する。図１０は竹繊維１が熱融着繊維２により抱持されたシート体３を製造する製造工程を示し、図１〜図９はそのシート体３を製造するシート体製造装置を示す。
【００１５】
シート体３を製造する際には、図１０に示すように粗竹繊維４と熱融着繊維２とを原料として使用する。そして、先ず粗竹繊維４を粗竹繊維粉砕工程５で粉砕して細く短い竹繊維（竹綿）１とする。次の粉砕混合工程６で熱融着繊維２と既に粉砕された竹繊維１とを細かく粉砕しながら混合して混合繊維７とする。続いて積層工程８で混合繊維７を所定厚さのシート状に積層して積層シート９とし、その積層シート９を熱融着工程１０に送る。そして、熱融着工程１０で混合繊維７内に含まれている熱融着繊維２同士を互いに熱融着させることにより、竹繊維１と熱融着繊維２とが混合され且つ熱融着繊維２により竹綿状の竹繊維１が抱持されたシート体３として仕上げる。
【００１６】
シート体製造装置は、図１に示すように、竹繊維１と熱融着繊維２とを粉砕し混合する混合繊維製造装置１１と、その混合繊維７をシート状に積層して積層シート９とする積層装置１２と、積層後に熱融着繊維２を熱融着させる熱融着装置（図示省略）とを備えている。
【００１７】
混合繊維製造装置１１は解砕された粗竹繊維４と解繊された熱融着繊維２とを原料として、それらを粉砕することにより細かい竹繊維１と熱融着繊維２とが略均一に混合された混合繊維７を製造するものであって、図２〜図５に示すように、外周に周方向及び軸方向に多数の粉砕刃１４が設けられた回転体１５を備え、回転体１５の回転方向の外周上手側に配置され且つ回転体１５側へと粗竹繊維４を供給する第１供給手段１６と、回転体１５の回転方向の外周下手側に配置され且つ回転体１５側へと熱融着繊維２を供給する第２供給手段１７と、第１供給手段１６の下手側近傍に配置され且つ第１供給手段１６から供給された粗竹繊維４を回転体１５の回転により粉砕刃１４との間で粉砕する第１固定刃１８と、第２供給手段１７の下手側近傍に配置され且つ第２供給手段１７から供給された熱融着繊維２と既に粉砕された竹繊維１とを回転体１５の回転により粉砕刃１４との間で粉砕して混合する第２固定刃１９とを備えている。
【００１８】
積層装置１２は、図１に示すように、混合繊維製造装置１１で製造され案内ダクト２０を経て供給された混合繊維７を上面側の積層部２１で吸着し積層して積層シート９とする積層コンベア２２と、積層コンベア２２の下手側に配置され且つ積層シート９を熱融着装置（図示省略）へと搬送する搬送コンベア２３と、積層コンベア２２上の積層シート９を吸着部２４で吸着して搬送コンベア２３上へと移載する移載コンベア２５とを備えている。
【００１９】
粗竹繊維４には例えば孟宗竹などの青竹を圧砕して偏平状に割った後、その割竹を高速回転する解砕ドラムの解砕爪により解砕して粗繊維を取り出したものなどが使用され、また熱融着繊維２には不織布を解繊したものなどが使用されている。熱融着繊維２としては例えばポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、生分解性プラスチックファイバーその他のものがある。
【００２０】
回転体１５は、図２、図３、図６、図７に示すように、外周に粉砕刃１４が形成された円板状の回転円板２６を軸方向に多数枚重ねて結合したものであって、架台２７上の一対の支持板などの支持部材２８間に回転軸２９を介して回転自在に配置され、図外の駆動モータにより伝動機構３０を介してａ矢示方向に回転駆動される。各回転円板２６には円環状で、外周に周方向に等間隔をおいて複数個の粉砕刃１４が設けられ、また内周に周方向に等間隔をおいて複数個のスプライン溝などの係合溝３１が設けられている。各回転円板２６は回転軸２９の外周に同心状に設けられた支持筒体３３の外周に套嵌され、両端のフランジ３４間に挿通された締結手段３６により着脱自在に締結されている。
【００２１】
回転軸２９の両端部は、図３に示すように、軸受３７を介して軸受ケース３９により回転自在に支持され、その軸受ケース３９は支持部材２８の外側面に装着されている。また回転軸２９の一端には伝動機構３０の伝動ギヤー３０ａなどが固定されている。支持筒体３３の両端はフランジ３４の凹部内に同心状に嵌合され、また各フランジ３４は回転軸２９の外周に套嵌され、キーなどを介して一体回転可能に回転軸２９に結合されている。
【００２２】
なお、回転軸２９は伝動機構３０を介さずに駆動モータにより直接駆動してもよい。支持筒体３３はフランジ３４にボルトなどで結合されているが、フランジ３４の一方と一体に形成してもよい。締結手段３６は一方のフランジ３４から各回転円板２６を貫通して他方のフランジ３４へと挿通された締結ボルト４３と、これに螺合するナット４４とを備えている。
【００２３】
各回転円板２６は図７に示すように略同一形状であって、隣り合う回転円板２６相互で周方向に順次位置が変わるように各回転円板２６を支持筒体３３に套嵌することにより、図６に示すように回転体１５の外周で各粉砕刃１４が螺旋状に配置されている。因みにこの実施形態では同一形状の回転円板２６を多数枚組み合わせることにより、１枚の回転円板２６の粉砕刃１４の１ピッチＰ１間に、軸方向に３枚の回転円板２６の粉砕刃１４が周方向に略等間隔で配列されるように構成されている。なお、各回転円板２６はその内周の係合溝３１が支持筒体３３の外周のスプライン歯などの係合突部４５に係合している。
【００２４】
各粉砕刃１４は凹部４６を挟んで周方向に略等ピッチＰ１で形成され、図８（Ａ）及び（Ｂ）に示すようにその刃先１４ａは回転軸２９の軸方向と略平行に形成され、刃先面１４ｂは刃先１４ａと同一円周上に位置している。しかし、各粉砕刃１４は図９（Ａ）及び（Ｂ）に示すようにその刃先１４ａが回転軸２９の軸方向に対して角度αで回転方向の上手側へと傾斜し、また刃先面１４ｂが刃先１４ａの接線に対して角度βで径方向の内側へと傾斜するようにしてもよい。
【００２５】
第１供給手段１６は、図１、図２に示すように、回転体１５の上側に上下方向に配置されており、図外の搬送手段により搬送されて来た粗竹繊維４を収容する第１収容手段５０と、この第１収容手段５０の下側で回転体１５との間に設けられた第１送り手段５１とを備え、第１収容手段５０内の粗竹繊維４を第１送り手段５１により回転体１５側へと定量ずつ連続的に供給するようになっている。
【００２６】
第１送り手段５１は回転体１５の回転方向の両側に、第１収容手段５０側から回転体１５側へとＶ字状に配置された上下方向に複数個の送りローラ５２を有し、その送りローラ５２の回転により、粗竹繊維４を送るようになっている。複数個の送りローラ５２の内、回転体１５の近傍には、外周面に軸方向の突条が周方向に多数形成された固定ローラ５３と可動ローラ５４とが配置されている。
【００２７】
固定ローラ５３は回転体１５の回転方向の下手側に配置されている。可動ローラ５４は固定ローラ５３の上手側に、固定ローラ５３に対して遠近方向に移動自在に配置され、図外の付勢手段により固定ローラ５３側へと付勢されている。従って、第１送り手段５１は付勢手段に応じた圧力で固定ローラ５３と可動ローラ５４とにより粗竹繊維４を挟んだ状態で回転体１５側へと送るようになっている。なお、各送りローラ５２は巻き掛け式、その他の伝動機構３２を介して駆動モータ（図示省略）により駆動される。
【００２８】
第２供給手段１７は、図１、図２に示すように、第１供給手段１６に対して回転体１５の回転方向の下手側に設けられ、図外の搬送手段により搬送されて来る熱融着繊維２を収容する第２収容手段５５と、この第２収容手段５５の下側で回転体１５との間に設けられた第２送り手段５６とを備え、第２収容手段５５内の熱融着繊維２を第２送り手段５６により回転体１５の外周側へと定量ずつ連続的に供給するようになっている。
【００２９】
第２収容手段５５は回転体１５に対して斜め方向に傾斜状に配置された収容壁５７と、この収容壁５７の下側に配置され且つ収容壁５７との間で熱融着繊維２の収容室を形成する送りベルト５８とを有し、送りベルト５８の回動により熱融着繊維２を第２送り手段５６側へと送るようになっている。送りベルト５８は案内ローラ５９に巻き掛けられており、図外の駆動手段の駆動により送り方向に駆動されながら、第２収容手段５５内の熱融着繊維２を第２送り手段５６側に送るようになっている。
【００３０】
第２送り手段５６は回転体１５の回転方向の両側に回転体１５の外周に近接して配置された一対の送りローラ６０，６１を有し、この送りローラ６０，６１には外周面に軸方向の突条が周方向に多数形成されている。なお、この送りローラ６０，６１は固定式であるが、一方を固定式とし、他方を可動式としてもよい。
【００３１】
第１固定刃１８は第１供給手段１６から供給された粗竹繊維４を回転体１５の粉砕刃１４との間で粉砕するものであり、第２固定刃１９は第１固定刃１８による粉砕後の竹繊維１と第２供給手段１７から供給された熱融着繊維２とを回転体１５の粉砕刃１４との間で粉砕するものである。この各固定刃１８，１９は図２、図３に示すように本体部６３と、この本体部６３の回転体１５側に周方向に円弧状に配列された複数個の刃部６４とを有し、回転体１５の粉砕刃１４との間のクリアランスを調整可能に調整手段６５，６６を介して支持部材２８に取り付けられている。
【００３２】
各固定刃１８，１９の刃部６４は、その先端が回転軸２９を中心とする略同一円周上に位置すべく回転体１５の軸方向に略平行に形成されており、各刃部６４間の周方向のピッチＰ２は回転体１５の粉砕刃１４のピッチＰ１と同程度か又はピッチＰ１よりも小さくなっている。また各刃部６４の高さｈは略同一であり、回転方向の下手側ほど順次ピッチＰ２が小さくなっている。
【００３３】
各送り手段５１，５６のローラ５３，６０，６１は各固定刃１８，１９に周方向に近接して配置されている。各固定刃１８，１９の複数の刃部６４の内、回転体１５の回転方向の上手側の第１刃部６４ａは回転体１５とローラ５３，６０との中心間を結ぶ線分に対して回転方向の下手側に接近して配置されている。
【００３４】
調整手段６５，６６は、図３、図５、図６に示すように、各固定刃１８，１９の左右両側から支持部材２８を貫通した外側に突出する突出部６７と、突出部６７の下側で支持部材２８に固定された固定受け部６８と、支持部材２８に固定され且つ突出部６７を回転体１５の径方向に案内する案内部６９と、突出部６７と固定受け部６８との間に介在された楔などの調整体７０，７１と、突出部６７と固定受け部６８と調整体７０，７１を締結し固定するボルト・ナットなどの固定具７２とを備えている。
【００３５】
調整体７０，７１は摺動自在に接触する傾斜面７０ａ，７１ａと、その反対側に形成された平行面７０ｂ，７１ｂとを有し、その一方を傾斜面７０ａ，７１ａの傾斜方向に相対摺動させることによって、固定刃１８，１９と回転体１５の粉砕刃１４とのクリアランスを調整できるようになっている。なお、突出部６７、固定受け部６８及び調整体７０，７１には固定具７２用の貫通孔が形成されているが、一方の調整体７０の貫通孔は長孔状になっている。
【００３６】
積層コンベア２２は上面側の積層部２１の下側に吸着ボックス２２ａが設けられ、案内ダクト２０を経て供給された混合繊維７を、吸着ボックス２２ａの吸着作用により積層部２１上に吸着し積層して積層シート９とするようになっている。搬送コンベア２３は積層コンベア２２の下手側に積層部２１側と略同高さに設けられている。移載コンベア２５は下面側の吸着部２４で積層コンベア２２上の積層シート９を吸着して搬送コンベア２３上に移載するように、その吸着部２４の上側に吸着ボックス２５ａが設けられている。なお、吸着ボックス２２ａ，２５ａは負圧源に接続されている。
【００３７】
上記構成のシート体製造装置において、竹繊維１と熱融着繊維２とが混合されたシート体３を製造する際には、混合繊維製造装置１１で竹繊維１と熱融着繊維２とを粉砕し混合して混合繊維７を作り、その混合繊維７を積層装置１２でシート状に積層して積層シート９とし、続いて熱融着装置で積層シート９の熱融着繊維２を熱融着させて、熱融着繊維２の熱融着により竹繊維１が抱持されたシート体３とする。
【００３８】
混合繊維製造装置１１で混合繊維７を製造するに当たっては、青竹を破砕処理して適宜に乾燥させた粗竹繊維４と、熱融着性を有する適当な熱融着繊維２とを使用し、その粗竹繊維４は回転方向の上手側の第１供給手段１６により、熱融着繊維２は下手側の第２供給手段１７により夫々回転体１５側へと供給する。
【００３９】
第１供給手段１６において第１収容手段５０内の粗竹繊維４を第１送り手段５１により回転体１５側へと定量ずつ供給すると、その粗竹繊維４は高速回転する回転体１５の粉砕刃１４と第１固定刃１８との間で細かく粉砕されながら、回転体１５の回転に伴って下手側へと送られて行く。
【００４０】
第１供給手段１６で粗竹繊維４を供給する場合、回転体１５の外周近傍で固定ローラ５３と可動ローラ５４とにより所定の圧力で挟んで送るため、粗竹繊維４に剛性があっても、その粗竹繊維４を確実に回転体１５側へと供給することができる。また第１固定刃１８の第１刃部６４ａは回転体１５と固定ローラ５３との中心間を結ぶ線分の下手側近傍に接近しているため、固定ローラ５３と可動ローラ５４とで挟持した状態で第１固定刃１８と粉砕刃１４とにより粗竹繊維４を剪断することができる。
【００４１】
更に第１固定刃１８の各刃部６４間のピッチＰ２は回転体１５の粉砕刃１４のピッチＰ１よりも短く、小さい刃部６４が周方向に連続して配置されているので、回転体１５の回転方向に移動する竹繊維１は回転体１５の遠心力により第１固定刃１８に沿って移動することになり、回転体１５の粉砕刃１４が第１固定刃１８の複数個の各刃部６４を通過する毎に竹繊維１を細かく粉砕することができる。
【００４２】
一方、第２供給手段１７において第２収容手段５５の第２送り手段５６により熱融着繊維２を回転体１５側へと定量ずつ供給すると、その熱融着繊維２と第１固定刃１８を通過した竹繊維１とが回転体１５の粉砕刃１４と第２固定刃１９との間で一緒に粉砕されながら、回転体１５の回転に伴って下手側へと送られて行く。従って、この第２固定刃１９と回転体１５の粉砕刃１４との間で熱融着繊維２と竹繊維１とを粉砕することにより、熱融着繊維２を短く粉砕できると同時に竹繊維１を再度粉砕できるので、熱融着繊維２と竹繊維１とを満遍なく略均一に混合することができる。
【００４３】
このように粗竹繊維４を使用して、この粗竹繊維４を回転体１５の粉砕刃１４と第１固定刃１８との間で粉砕して細かい竹繊維１とし、その後、この竹繊維１と熱融着繊維２とを回転体１５の粉砕刃１４と第２固定刃１９との間で細かく粉砕しながら混合することにより、粉砕状態の短い竹繊維１と熱融着繊維２とを満遍なく略均一に混合することができ、混合ムラのない高品質の混合繊維７を容易且つ能率的に製造することができる。そのため前処理の少ない粗竹繊維４を使用しながらも混合繊維７の歩留りが向上し、高品質の製品を低コストで能率的に製造することが可能である。
【００４４】
また第２固定刃１９においても、その各刃部６４間のピッチＰ２が回転体１５の粉砕刃１４のピッチＰ１よりも短く、小さい刃部６４が周方向に連続しているため、回転体１５の回転方向に移動する竹繊維１、熱融着繊維２は回転体１５の遠心力により第２固定刃１９に沿って移動することになり、第１固定刃１８の場合と同様に、回転体１５の粉砕刃１４が第２固定刃１９の複数の各刃部６４を通過する毎に竹繊維１を細かく粉砕しながら両繊維を満遍なく略均一に混合することができる。因みに竹繊維１、熱融着繊維２は短繊維の綿状となるように粉砕するのが望ましい。
【００４５】
竹繊維１と熱融着繊維２との混合繊維７は、案内ダクト２０を経て積層コンベア２２の積層部２１上へと送られ、吸着ボックス２２ａの吸着作用を受けながら積層部２１上に所定厚さに積層されて押えローラ２０ａにより押えられた後、その移載コンベア２５の吸着部２４により吸着されて搬送コンベア２３に移載され、搬送コンベア２３により次工程の熱融着装置へと搬送されて行く。
【００４６】
各固定刃１８，１９は支持部材２８に調整手段６５，６６により回転体１５の径方向に調整可能に固定されており、この調整手段６５，６６によって、固定刃１８，１９と回転体１５の粉砕刃１４との間のクリアランスを調整可能であるので、そのクリアランスを適宜調整することにより、混合繊維７の竹繊維１、熱融着繊維２を目的とする長さに粉砕することができる。
【００４７】
また回転体１５は外周に周方向に複数個の粉砕刃１４が設けられた回転円板２６を軸方向に複数枚積層して結合して構成しているため、軸方向に一体の円筒体により回転体１５を構成する場合に比較して容易且つ安価に製作でき、また一部の粉砕刃１４が損傷した場合の補修も容易且つ安価に行うことができる。また各粉砕刃１４は回転体１５の外周に螺旋状に配列しているので、固定刃１８，１９の刃部６４を軸方向に平行に設けても、粉砕刃１４で粗竹繊維４などを粉砕する際の衝撃を小さくでき、回転体１５をスムーズに回転させることができる。
【００４８】
図１１は本発明の第２の実施形態を例示する。この実施形態の固定刃１８，１９は、第１刃部６４ａを除く各刃部６４の周方向のピッチＰ２を略同一としている。このような構成の各固定刃１８，１９でも、その各刃部６４の周方向のピッチＰ２が回転体１５の粉砕刃１４のピッチＰ１よりも小さいので、第１の実施形態と同様に粉砕できる。
【００４９】
図１２は本発明の第３の実施形態を例示する。固定刃１８，１９は回転体１５の軸方向の全長にわたって一体に形成してもよいが、図に示すように所定の板厚の材料により固定刃体７０を構成し、この固定刃体７０をその板厚方向（回転体１５の軸方向）に複数枚積層してボルト・ナットなどの締結手段により締結して構成してもよい。その場合に固定刃体７０は回転体１５の各回転円板２６と略同一厚さにしてもよいし、１個の固定刃体７０が複数枚の回転円板２６に対応する厚さに構成してもよい。
【００５０】
以上、本発明の各実施形態について詳述したが、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、実施形態では植物繊維として粗竹繊維４（竹繊維１）を例示したが、竹繊維１以外のものでもよい。また３種類以上の繊維を混合して混合繊維７を製造する場合には、３種類以上の各繊維に対応して種類別に供給手段を設けてもよい。その場合、植物繊維が複数種類でもよいし、化学繊維が複数種類でもよい。混合繊維７の用途によっては、化学繊維は熱融着繊維２以外のものでもよい。
【００５１】
また植物繊維が粗竹繊維４などのように硬い場合には、その粗竹繊維４を供給する第１供給手段１６を回転体１５の回転方向の上手側に配置することが望ましいが、植物繊維が熱融着繊維２よりも粉砕し易い繊維材料の場合には、第２供給手段１７を上手側に配置してもよい。回転体１５は１個でもよいし、繊維が上手側から下手側へと流れるように２個の回転体１５を連続して直列状に配置し、その回転体１５に対応して供給手段を設けてもよい。
【００５２】
供給手段１６，１７は粗竹繊維４、熱融着繊維２を収容して定量ずつ回転体１５側に供給できるものであればよく、実施形態に限定されるものではない。また回転体１５の構成、固定刃１８，１９の構成も、実施形態に限定されるものではない。送り手段５１，５６は竹繊維１と熱融着繊維２との割合に応じて送り量を調整できるようにしてもよい。その手段として例えば送りローラの回転速度を調整可能にしてもよい。
【００５３】
竹繊維１などの植物繊維と熱融着繊維２とを粉砕し混合した混合繊維７はシート体３の成形以外に利用してもよい。また熱融着繊維２以外の化学繊維と竹繊維１などの植物繊維とを混合する場合に利用してもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１ 竹繊維（植物繊維）
２ 熱融着繊維
７ 混合繊維
１４ 粉砕刃
１５ 回転体
１６ 第１供給手段
１７ 第２供給手段
１８ 第１固定刃
１９ 第２固定刃
２６ 回転円板
Ｐ１，Ｐ２ ピッチ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数種類の繊維（１，２）とを混合した混合繊維（７）を製造する混合繊維製造装置において、外周に周方向及び軸方向に多数の粉砕刃（１４）が設けられた回転体（１５）の外周側に、前記回転体（１５）側へと各繊維（１，２）を供給する複数個の供給手段（１６，１７）を上手側から下手側へと各繊維（１，２）の種類別に周方向に配置し、前記各供給手段（１６，１７）の下手側近傍に、前記回転体（１５）の回転により前記粉砕刃（１４）との間で繊維（１，２）を粉砕する固定刃（１８，１９）を配置し、下手側の固定刃（１９）側ではその上手側に供給された繊維（２）と既に粉砕された繊維（１）とを粉砕しながら混合することを特徴とする混合繊維製造装置。
【請求項２】
植物繊維（１）を供給する前記供給手段（１６）と、植物繊維（１）とは別の繊維（２）を供給する前記供給手段（１７）とを備え、植物繊維（１）と別の繊維（２）との内、破砕し難い繊維（１）を供給する供給手段（１６）を他の供給手段（１７）よりも前記回転体（１５）の上手側に備えたことを特徴とする請求項１に記載の混合繊維製造装置。
【請求項３】
植物繊維は解繊された粗竹繊維（４）、別の繊維は前記粗竹繊維（４）よりも粉砕し易い熱融着繊維（２）とし、前記粗竹繊維（４）を供給する第１供給手段（１６）を熱融着繊維（２）を供給する第２供給手段（１７）よりも上手側又は下手側に配置し、前記第１供給手段（１６）から供給された粗竹繊維（４）を該第１供給手段（１６）の下手側近傍の第１固定刃（１８）と前記粉砕刃（１４）との間で粉砕して竹繊維（１）とした後、前記第２供給手段（１７）から供給された熱融着繊維（２）と竹繊維（１）とを該第２供給手段（１７）の下手側近傍の第２固定刃（１９）と前記粉砕刃（１４）との間で粉砕し混合することを特徴とする請求項２に記載の混合繊維製造装置。
【請求項４】
前記回転体（１５）は外周に周方向に複数個の前記粉砕刃（１４）が設けられた回転円板（２６）を軸方向に複数枚積層して結合し、前記各粉砕刃（１４）は前記回転体（１５）の外周に螺旋状に配列したことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の混合繊維製造装置。
【請求項５】
前記各固定刃（１８，１９）は前記回転体（１５）と対向する内周側に、前記粉砕刃（１４）のピッチ（Ｐ１）よりも小さいピッチ（Ｐ２）で配列された複数の刃部（６４）を有することを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の混合繊維製造装置。
【請求項６】
前記各固定刃（１８，１９）は前記回転体（１５）の前記粉砕刃（１４）との間のクリアランスを調整可能であることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の混合繊維製造装置。
【請求項１】
複数種類の繊維（１，２）とを混合した混合繊維（７）を製造する混合繊維製造装置において、外周に周方向及び軸方向に多数の粉砕刃（１４）が設けられた回転体（１５）の外周側に、前記回転体（１５）側へと各繊維（１，２）を供給する複数個の供給手段（１６，１７）を上手側から下手側へと各繊維（１，２）の種類別に周方向に配置し、前記各供給手段（１６，１７）の下手側近傍に、前記回転体（１５）の回転により前記粉砕刃（１４）との間で繊維（１，２）を粉砕する固定刃（１８，１９）を配置し、下手側の固定刃（１９）側ではその上手側に供給された繊維（２）と既に粉砕された繊維（１）とを粉砕しながら混合することを特徴とする混合繊維製造装置。
【請求項２】
植物繊維（１）を供給する前記供給手段（１６）と、植物繊維（１）とは別の繊維（２）を供給する前記供給手段（１７）とを備え、植物繊維（１）と別の繊維（２）との内、破砕し難い繊維（１）を供給する供給手段（１６）を他の供給手段（１７）よりも前記回転体（１５）の上手側に備えたことを特徴とする請求項１に記載の混合繊維製造装置。
【請求項３】
植物繊維は解繊された粗竹繊維（４）、別の繊維は前記粗竹繊維（４）よりも粉砕し易い熱融着繊維（２）とし、前記粗竹繊維（４）を供給する第１供給手段（１６）を熱融着繊維（２）を供給する第２供給手段（１７）よりも上手側又は下手側に配置し、前記第１供給手段（１６）から供給された粗竹繊維（４）を該第１供給手段（１６）の下手側近傍の第１固定刃（１８）と前記粉砕刃（１４）との間で粉砕して竹繊維（１）とした後、前記第２供給手段（１７）から供給された熱融着繊維（２）と竹繊維（１）とを該第２供給手段（１７）の下手側近傍の第２固定刃（１９）と前記粉砕刃（１４）との間で粉砕し混合することを特徴とする請求項２に記載の混合繊維製造装置。
【請求項４】
前記回転体（１５）は外周に周方向に複数個の前記粉砕刃（１４）が設けられた回転円板（２６）を軸方向に複数枚積層して結合し、前記各粉砕刃（１４）は前記回転体（１５）の外周に螺旋状に配列したことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の混合繊維製造装置。
【請求項５】
前記各固定刃（１８，１９）は前記回転体（１５）と対向する内周側に、前記粉砕刃（１４）のピッチ（Ｐ１）よりも小さいピッチ（Ｐ２）で配列された複数の刃部（６４）を有することを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の混合繊維製造装置。
【請求項６】
前記各固定刃（１８，１９）は前記回転体（１５）の前記粉砕刃（１４）との間のクリアランスを調整可能であることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の混合繊維製造装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−１８０６１８（Ｐ２０１２−１８０６１８Ａ）
【公開日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４４７９３（Ｐ２０１１−４４７９３）
【出願日】平成２３年３月２日（２０１１．３．２）
【出願人】（３９００１８８３２）東亜機工株式会社 (14)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２日（２０１１．３．２）
【出願人】（３９００１８８３２）東亜機工株式会社 (14)
【Ｆターム（参考）】
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