竹繊維材製造機、竹繊維材の製造方法、及び竹繊維材
【課題】竹繊維に極力ダメージを与えず、廃液処理といった問題も生じることなく、良質な竹繊維材を得ることができる竹繊維材製造機、竹繊維材の製造方法、及び竹繊維材を提供する。
【解決手段】竹を丸材のまま、一定の長さだけ竹の長手方向に移動させ、停止させる、竹移動制御手段を備え、竹が停止した状態で、回転刃物により竹を切削し、竹繊維材と竹紛とを含む前記一定の長さの竹材５９０を、例えばシュート１１６で集めて解繊ユニット１１７へと蓄積し、当該解繊ユニット１１７にて、得られた竹材５９０を、竹紛と竹繊維材とに分離する。分離は、回転羽根６１１ａ〜６１１ｄ等を回転させて行う。竹紛は、小穴６１４から竹紛収納箱１１８に集められ、竹繊維材は、パイプ６１６からエアーを吹き込むことにより、竹繊維材収納箱１１９に集められる。
【解決手段】竹を丸材のまま、一定の長さだけ竹の長手方向に移動させ、停止させる、竹移動制御手段を備え、竹が停止した状態で、回転刃物により竹を切削し、竹繊維材と竹紛とを含む前記一定の長さの竹材５９０を、例えばシュート１１６で集めて解繊ユニット１１７へと蓄積し、当該解繊ユニット１１７にて、得られた竹材５９０を、竹紛と竹繊維材とに分離する。分離は、回転羽根６１１ａ〜６１１ｄ等を回転させて行う。竹紛は、小穴６１４から竹紛収納箱１１８に集められ、竹繊維材は、パイプ６１６からエアーを吹き込むことにより、竹繊維材収納箱１１９に集められる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、竹繊維材製造機、竹繊維材の製造方法、及び竹繊維材に関する。
【背景技術】
【０００２】
低炭素社会に向けて、従来からの化石燃料の代替材料としてバイオマスが最近注目され、この分野の研究が急速に進んでいる。これら各種バイオマスの中で竹のバイオマス材料としての成長力の早さや抗菌性、消臭性、及び繊維としての強度など、最近特に注目されてきており、その用途開発も幅広い分野で並行して進んでいる。
【０００３】
この竹を有効利用する用途開発に欠かせないのがバイオマス材料としての高品質の確保と低コスト化であり、その実現に対して現時点で最大のネックになっているのが、竹の一次加工における不均質などの品質の悪さや、非能率によるコストアップによるものである。
【０００４】
上記一次加工の内、竹の特長の一つである繊維については竹素材を解して自動的に繊維にして樹脂成形材料に混ぜたり、特殊シートの材料にする応用研究が昨今急速に進みつつある。その一例として、自動車の内装部品の樹脂材料に一定比率の竹繊維を混ぜて、繊維同士の絡みによる成形部品の強度アップを狙いとした用途商品が市場に広まりつつある。
【０００５】
しかしながら、市場に広まりつつある竹繊維の用途商品も、現状の工法での品質とコストの両面で課題はまだ多く残り、これから更に広く世界に普及して行くためには、重点的に解決すべき問題であると言える。
【０００６】
従来の竹繊維材の作製方式として、例えば、以下に列挙するような方法、装置が知られている。
【０００７】
例えば特許文献１には、竹を加熱加圧状態から瞬時に非加圧状態とする爆砕工程を含む竹繊維の製造方法が開示されている。
【０００８】
例えば特許文献２には、竹を、長辺が繊維束に平行となるよう短冊状に切断して木質片を作製する切断工程と、該木質片をｐＨ１０〜１４のアルカリ水溶液中で、アルカリ条件下で活性なセルロース分解酵素を作用させるアルカリ／酵素処理工程とを含み、該アルカリ／酵素処理工程とを経ることで、木質片の繊維質を結束している物質を除去し、竹繊維束または木繊維束を得る方法が開示されている。
【０００９】
例えば特許文献３には、竹材を圧延装置により竹の生長方向に粗砕する第一工程と、第一工程で得られた粗砕品を特定の機構を有するハンマーミル型粉砕装置により繊維化する第二工程と、前記第二工程で得られた竹繊維中に混在する竹材内側の薄皮部を分離する第三工程からなることを特徴とする竹繊維の製造方法が開示されている。
【００１０】
例えば特許文献４には、丸形状の竹を長手方向に一旦８分割などに割った後、機械に投入され、回転ローラで割られた竹の上下に圧力を掛けて平板化し、その後特殊な多数の刃が取り付けられた回転ドラムを竹の送り方向に直行する位置に設け、前記の多数の刃の付いた回転ドラムを竹の繊維の方向に引っ掻くように回転させて竹の繊維を解す方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００６−１１６９１７号公報
【特許文献２】特開２００８−１０６４号公報
【特許文献３】特開平６−１５６１６号公報
【特許文献４】特開２００８−３０７８３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上記のように、竹繊維材を得る方法は種々考案されているところである。ここで、従来知られている竹繊維材製造方法のそれぞれの問題点を解決する方向性を集約すると以下の如くとなる。
（１）出来上がった竹繊維材にダメージが生じないようにするには、常温常圧の条件下で解繊が行わること、竹の長手方向に引っ掻くような解繊方法は避けることが好ましい。
（２）製造工程で発生する化学薬品の廃液処理問題や、騒音などの環境問題は発生しないことが好ましい。
（３）上記の点を満足しつつ、竹を長手方向に分割せず、丸竹のまま解繊が行われ、製造工程がシンプルであることは、竹繊維材の材料コストを下げるには極めて重要である。
（４）生産規模の拡大に対応できるように、解繊の効率（生産性）を向上させるには、人手を介さず、自動で処理できることが好ましい。
【００１３】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであって、これまでに無い竹繊維材製造機、竹繊維材の製造方法、及び竹繊維材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】
【００１４】
上記の問題点を解決するために、本発明に係る竹繊維材製造機は、竹を丸材のまま、一定の長さだけ竹の長手方向に移動させ、停止させる、竹移動制御手段と、竹が停止した状態で、前記竹の長手方向と略直交する方向から竹を切削し、竹繊維材と竹紛とを含む略一定の長さの竹材を得る、竹切削手段と、得られた竹材を集める竹材収集手段と、得られた竹材を、竹紛と竹繊維材とに分離する解繊手段とを備えることを特徴としている。
【００１５】
前記竹切削手段は、回転刃物を含む構成とすることができる。
前記竹切削手段は、竹が移動を停止した状態で、竹を複数の回転駆動ローラで押し当てて低速で回転する竹回転手段と、竹の繊維に平行の方向に複数の一定幅をもつ切削刃を有する回転刃物を回転させながら竹の繊維に直行する方向に送る構成とすることもできる。
【００１６】
収集された竹材は、竹材が蓄積された状態で、複数枚の羽根を回転させることにより、竹紛と竹繊維材とに分離される構成とすることができる。
【００１７】
前記収集された竹材が蓄積される空間の底面には、竹繊維材は通過しないが、竹紛は通過する多数の小穴が空けられており、当該小孔を竹紛が通過することにより、竹紛が分離される構成とすることができる。
【００１８】
竹紛が分離された状態で、エアーを吹き入れることにより、前記小穴を通過せずに蓄積空間に残されている竹繊維材を蓄積空間から取り出す構成とすることができる。
【００１９】
前記蓄積空間に、所定量の竹材が蓄積した場合に、前記羽根を回転させる前に、蓄積空間上部を塞ぐように移動する蓋部材を備える構成とすることが好ましい。
前記蓄積空間内で、竹紛と竹繊維材とを分離する羽根が取り付けられた回転軸の回転速度が約６０〜６００ｒｐｍである構成とすることができる。
【００２０】
複数の竹の、丸材をストックしておくことが可能な竹ストッカーと、ストックされた丸材から一本ずつ、切削処理に供するように、一本一本の竹を分離する分離ユニットを備える構成とすると、自動化に便宜である。
【００２１】
本発明に係る竹繊維材製造方法は、竹の丸材から、一定の長さごとに、竹紛と竹繊維材とを含む竹材を切削する竹切削工程と、竹紛と竹繊維材とを分離する解繊工程とを含むことを特徴とする。
【００２２】
切削後、収集された竹材は、竹材が蓄積された状態で、複数枚の羽根を回転させることにより、竹紛と竹繊維材とに分離される製造方法とすることができる。
本発明に係る竹繊維材は、本発明のいずれかの竹繊維材製造機により製造されたか、又は本発明のいずれかに記載の竹繊維材の製造方法により製造されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係る竹繊維材製造機等によると、竹繊維材にダメージが少なく、化学薬品の廃液処理問題も発生せず、効率も上がる、という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態における竹繊維材製造機の構成について説明するため、竹繊維材製造機を上方から見た模式図である。
【図２】本実施の形態の竹繊維材製造機を側面から見た様子を示す模式図である。
【図３】分離ユニットの第１の例について説明するための模式図である。
【図４】分離ユニットの他の構成の一例について説明するための模式図である。
【図５】回転切削刃物による、竹からの竹材への加工において、処理対象である竹１１１ａ自体は周方向に回転させない場合について説明するための模式図である。
【図６】図５の場合の様子を上方から見た模式図である。
【図７】竹からの竹材への加工において、第２の例として、竹１１１ａ自体を低速で回転させ、回転刃物１１４を小径とし、竹１１１ａ方向に前後移動させて切削する方法について説明するための模式図である。
【図８】解繊ユニット１１７の一例の構成について詳細に説明するための図である。
【図９】解繊ユニット１１７を経由して、竹繊維材収納箱１１９に集められた竹繊維材の顕微鏡写真である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施の形態における竹繊維材製造機の構成について説明するため、竹繊維材製造機を上方から見た模式図である。
【００２６】
本実施の形態の竹繊維材製造機は、複数本の竹１１１を搭載可能な竹ストッカー１１０を備えており、竹１１１は、後述する竹分離ユニットにより１本ずつ搬送部に送られる。搬送部に送られた竹１１１ａは、押えローラ１１２ａ〜１１２ｃ（及び後述する送りローラ１１３ａ〜１１３ｃ）により、図１中矢印Ａ方向へと移動する。この際の移動は、例えばＰＬＣ（シーケンサ）を用いて制御することができ、移動対象である竹１１１ａを、一定の長さだけ矢印Ａ方向に移動させた後、移動を停止するような制御を行う。
【００２７】
図２は、本実施の形態の竹繊維材製造機を側面から見た様子を示す模式図である。竹１１１ａは、一定の長さだけ矢印Ａ方向に移動させた後、回転切削刃物１１４（図１も参照）により、切削がなされる。この回転切削刃物１１４は、モータ１１５により回転するとともに、回転切削刃物１１４が回転しながら、竹１１１ａの方向に移動するように構成されており、この動作により一定の長さの竹１１１ａから、竹繊維材に竹紛が絡まった竹材が得られる。
【００２８】
得られた竹材は、シュート１１６によって集められ、解繊ユニット１１７へと送られる。解繊ユニット１１７の詳細については後述するが、解繊ユニット１１７により、前記竹材は、竹紛と竹繊維材とに分離され、竹紛は、竹紛収納箱１１８に収納され、竹繊維材は、竹繊維材収納箱１１９に収納される。
【００２９】
次に、竹１１１から、処理対象となる竹１１１ａを一本ずつ分離する分離ユニットの構成について説明する。分離ユニットの構成として、ここでは二つの例を説明するが、これらの構成に限定されるわけではない。図３は、分離ユニットの第１の例について説明するための模式図である。
【００３０】
図３の分離ユニットを用いる場合、竹１１１は、矢印Ｂ方向へ回転するチェーン２０１上に配され、モータ２０３、歯車２０２により、順次、分離壁２０５ａと２０５ｂとの間に送られる。分離壁２０５ａと分離壁２０５ｂとは、図３中、矢印Ｃ方向に同時に上下運動が可能であり、処理対象である竹１１１ａの切削処理が終了したところで、一旦分離壁２０５ａ、２０５ｂがチェーン２０１の下方へと引っ込み、次の竹が処理対象の竹１１１ａとなるように、竹１１１を一本ずつ分離する。竹１１１ａは、竹当接部２０４左側の当接壁２０４ａに当接して停止し、送りローラ１０３ａ等によって、図１、図２に例示したような切削対象となる。
【００３１】
図４は、分離ユニットの他の構成の一例について説明するための模式図である。この構成では、竹１１１は、水平方向に若干（例えば約１０〜１５°程度）傾斜した傾斜板３０１上に搭載される。竹１１１ａの切削処理が終了したところで、略半月状の分離板３０２が、モータ３０３により矢印Ｄ方向に回転することにより、図４中、竹１１１ｂが山型の分離壁３０４を乗り越えて処理対象である竹１１１ａの位置へと分離、移動し、竹当接部３０５左側の当接壁に当接して停止する。以後は、図３の例と同様に、切削処理が行われる。
【００３２】
分離ユニットの構成は、図３、図４の例に限定されないが、図３、図４のいずれの構成とするかは、各種の条件により選択され得る。この選択は、例えば設備の製作コストを低く抑えたい時は単純な構成である傾斜板３０１をもつ方式が好適である。また、前記に対して、比較的設備コストの予算に余裕があり、稼働の安定性が要求される場合は水平方向に供給ストックされる方法が採られ得る。
【００３３】
さらに、回転切削刃物による、竹からの竹材への加工について、詳細に説明する。竹から竹材への加工についても、二種類の方法を例示するが、これに限定されるわけではない。ここで、説明する二種類の加工方法としては、処理対象である竹１１１ａ自体を周方向に回転させるか、竹自体は回転させずに切削処理を行うかに大別される。
【００３４】
まず、第１の例として、竹１１１ａ自体を周方向に回転させる構成を特に設けない場合について説明する。図５は、第１の例について説明するための模式図である。
【００３５】
この例では、竹１１１ａを周方向に回転させず、大径の回転刃物１１４を竹１１１ａの方向へと回転させつつ前進させて、竹１１１ａの切削を行う。図６は、この場合の様子を上方から見た模式図であり、モータ１１５にて回転刃物１１４を回転させながら、例えば別のモータとボールねじを組み合わせて作製した前後移動ユニット４０１で回転刃物１１４を竹１１１ａ方向に前後に移動させる。
【００３６】
回転刃物１１４が、竹１１１ａ方向に移動したときに、竹１１１ａの先端が一定の長さを持った竹材に切削される。この竹材は、竹繊維材と竹粉とを含んでおり、後述する解繊ユニットにより、竹繊維材と竹粉とに分離される。前記したような送りローラによる竹１１１ａの移動長さと、回転刃物１１４の竹１１１ａ長手方向の幅とが相俟って、竹材の長さが一定となるようにされる。
【００３７】
なお、図６中１１４ａは、回転刃物１１４よりも、例えば１〜２ｍｍ程度外径が大きく、厚さの薄い（例えば１．５〜２ｍｍ程度）回転刃物であって、前記回転刃物１１４と同じように回転する。回転刃物１１４ａは、竹１１１ａ先端の逆側、回転刃物１１４の端部に、回転刃物１１４と同軸に取り付けられる。回転刃物１１４ａの目的は、竹１１１ａから竹材に含まれる竹繊維を切削しやすくすることにある。なお、回転刃物１１４、及び１１４ａの、前後移動ユニット４０１による移動の速度は、通常目的とする竹繊維の太さが約０．１〜０．３ｍｍ程度であることを考慮して、回転刃物１１４の刃数や回転速度との関係で決定することができる。
【００３８】
次に第２の例として、竹１１１ａ自体を低速で回転させ、回転刃物１１４を小径とし、竹１１１ａ方向に前後移動させて切削する方法について説明する。図７は、この場合の実施形態について説明するための模式図である。
【００３９】
この例では、回転刃物１１４の外径を小さくしているため、竹１１１ａ自体を低速で回転させるため、竹１１１ａの下方に一対の支持ローラ５０６ａ、５０６ｂを設ける。そして一対の支持ローラ５０６ａ、５０６ｂに支持された竹１１１ａの上方に回転駆動ローラ５０３を設ける。回転駆動ローラ５０３は、モータ５０１により低速（例えば１０〜１００ｒｐｍ程度、より具体的には６０ｒｐｍ前後が考えられるが、これは適宜、設定することができる。）で竹１１１ａを回転させる。
【００４０】
この第２の例の良いところは、第１の例では、竹の切削部位、特に切削終了時に、切削条件や切削部の形状の変化が生じ得ることに対して、ほぼ同一の切削条件で竹繊維材を作製することができ、切削が安定することである。
【００４１】
第２の例でも、回転刃物１１４よりも、例えば１〜２ｍｍ程度外径が大きく、厚さの薄い（例えば１．５〜２ｍｍ程度）回転刃物であって、前記回転刃物１１４と同じように回転する回転刃物１１４ａを取り付けている。回転刃物１１４ａが、竹１１１ａ先端の逆側、回転刃物１１４の端部に、回転刃物１１４と同軸に取り付けられる点、回転刃物１１４ａの目的が、竹１１１ａから竹材に含まれる竹繊維を切削しやすくすることにある点、回転刃物１１４等はモータ５０４により回転する点等は、第１の例と同様である。回転刃物１１４及び１１４ａは、前後移動ユニット５０５により、矢印Ｆ方向に前後に移動することが可能な構成となっている。一方回転駆動ローラ５０３は、上下移動ユニット５０２により、竹１１１ａに対して矢印Ｇ方向に上下移動が可能な構成となっている。
【００４２】
第２の例では、まず、回転刃物１１４が竹１１１ａから後退した位置の状態で、送りローラ１１３ａ等（図２参照）により竹１１１ａが移動して、停止する。次に、竹１１１ａ上方から回転駆動ローラ５０３が下降し、竹１１１ａ上方からバネの力、エアースプリング（エアーシリンダーで常に一定の方向に圧力を掛ける方法）で設定された力をローラを介して竹に与えながら押圧し、竹１１１ａを回転させた状態で、回転刃物１１４及び１１４ａが、竹１１１ａの方へと移動して、停止する。
【００４３】
次に回転駆動ローラ５０３を回転させるモータ５０１により、前記したように、回転駆動ローラ５０３が、竹１１１ａを、例えば１０〜１００ｒｐｍの低速で回転させる。この低速回転により、回転刃物１１４の切削刃が竹１１１ａの繊維部分に切り込み、竹材（竹繊維材、竹粉を含む）５９０が作製される。
【００４４】
この例での回転刃物１１４の矢印Ｆ方向の送り速度は、例えば５ｍｍ／秒とすることができるが、これに限定されず、作製される竹繊維材の太さ（径）が約０．１〜０．３ｍｍであることを考慮し、回転刃物１１４の一刃が竹繊維一本の太さを切削するよう、回転刃物１１４の刃数と回転速度との関係も考慮して決定することができる。具体的には、回転刃物１１４として、直径４５ｍｍ前後、刃数は８刃ないし１０刃とすることができ、回転刃物１１４の回転速度は、例えば４０ｒｐｍとすることができる。
【００４５】
以上のように、竹繊維材、竹紛の絡まった竹材５９０が切削により作製される。作製された竹材は、自然落下して、シュート１１６によって集められ、解繊ユニット１１７へと送られる。図８は、解繊ユニット１１７の一例の構成について詳細に説明するための図である。
【００４６】
図８（ａ）は、解繊ユニット１１７を側面から見た模式図である。シュート１１６の底部、解繊ユニット１１７の上端には、モータ６０２により水平方向に回動可能な開閉板６０１が設けられている。図８（ｂ）は、開閉板６０１の一例について説明するため、開閉板６０１をシュート１１６側から見た図である。
【００４７】
開閉板６０１には、開放穴６０４が設けられており、モータ６０２により、水平方向、矢印Ｉ方向、矢印Ｊ方向の双方に回動可能に構成されている。図８（ｂ）中６０３は、解繊ユニット１１７上部の蓋として機能する部分であり、穴は開いていない。
【００４８】
上記のように切削により竹材が所定量作製される間、シュート１１６下部は、蓋部６０３により閉じられており、蓋部６０３上に竹材が蓄積する。所定量竹材が蓄積すると、モータ６０２により、開閉板６０１を矢印Ｉ方向へと回動させ、シュート１１６下部に開放穴６０４が移動するように制御する。この制御は、例えばＰＬＣ（シーケンサ）を用いて実現することができ、所定時間の経過後に開閉板６０１を回動させる構成でも良いし、センサでシュート１１６に蓄積した竹材の量を検出して開閉板６０１を回動させる構成とすることもできる。
【００４９】
本実施の形態では、竹材が解繊ユニット１１７内に落下した後、モータ６０２により、開閉板６０１を矢印Ｊ方向に回動させ、解繊ユニット１１７上部に蓋をする。図８（ｃ）は、解繊ユニット１１７の構成について説明するために、解繊ユニット１１７を上方から見た模式図である。解繊ユニット１１７は、円筒６１５内に、本実施の形態では、上下方向３段、各段に４枚ずつの回転羽根６１１ａ〜６１１ｄが配されて構成される。各々の回転羽根は、モータ６１２により、例えば回転速度３００〜６００ｒｐｍで回転する回転軸６１０周囲に固定されている。なお、モータ６１２としては回転速度制御が可能なモータを用いて、竹材により回転速度を変化させるような構成としても良い。
【００５０】
解繊ユニット１１７の底部には、竹紛は通過可能であるが、竹繊維材は通過できない多数の小穴６１４が空けられており、回転軸６１０を回転させたときに、竹材が竹紛と竹繊維材とに分離され、竹紛は、小穴６１４から竹紛収納箱１１８へと落下する。得られた竹紛は、高品質なバイオマス化学材料として有効活用することができる。
【００５１】
竹紛と竹繊維材とが充分に分離された後、円筒６１５底部には竹繊維材が残ることになる。このときに、パイプ６１６から、矢印Ｈ方向に圧縮エアーを吹き入れると、底部に残った竹繊維材がパイプ６１３方向へと吹き飛ばされて、パイプ６１３下方に設けられた竹繊維材収納箱１１９に蓄積される。この竹繊維材取り出しの際にも、モータ６１２は回転を続けるようにしても良い。
【００５２】
また、竹材が解繊ユニット１１７により竹紛と竹繊維材とに分離された後で、前記多数の小穴６１４が空けられた部材が傾斜して、前記小穴６１４を通過せずに残されている竹繊維材を、傾斜を滑らせて取り出すような実施の形態も可能である。
【００５３】
図９は、解繊ユニット１１７を経由して、竹繊維材収納箱１１９に集められた竹繊維材の顕微鏡写真である。以上に詳細に説明した竹繊維材製造機により得られた竹は、例えば高温、高圧条件で得られた竹繊維のようにダメージがなく、アルカリ溶液や熱水に曝した場合には失われてしまうような成分も含み、その用途は多様であり、高品質の竹繊維材が得られる。また、総合的な竹繊維材の製造コストも抑えることができ、竹の有効利用の可能性に向けて、大きく前進させるものである。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は、例えば、竹繊維材の製造に適用することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１１０ 竹ストッカー
１１１ 竹
１１１ａ 切削対象竹
１１２ａ〜１１２ｃ 押さえローラ
１１３ａ〜１１３ｃ 送りローラ
１１４ 回転刃物
１１４ａ 回転刃物
１１５ モータ
１１６ シュート
１１７ 解繊ユニット
１１８ 竹紛収納箱
１１９ 竹繊維材収納箱
１２０ａ〜１２０ｅ 支持ローラ
２０１ チェーン
２０２ 歯車
２０３ モータ
２０４ 当接板
２０４ａ 当接面
２０５ａ、２０５ｂ 分離壁
３０１ 傾斜板
３０２ 分離板
３０３ モータ
３０４ 分離壁
４０１ 前後移動ユニット
５０１ モータ
５０２ 上下移動ユニット
５０３ 回転駆動ローラ
５０４ モータ
５０５ 前後移動ユニット
５０６ａ、５０６ｂ 支持ローラ
５９０ 竹材
６０１ 開閉板
６０２ モータ
６０３ 蓋部
６０４ 開放穴
６１０ 回転軸
６１１ａ〜６１１ｄ 回転羽根
６１２ モータ
６１３ パイプ
６１４ 小穴
６１５ 円筒
６１６ パイプ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、竹繊維材製造機、竹繊維材の製造方法、及び竹繊維材に関する。
【背景技術】
【０００２】
低炭素社会に向けて、従来からの化石燃料の代替材料としてバイオマスが最近注目され、この分野の研究が急速に進んでいる。これら各種バイオマスの中で竹のバイオマス材料としての成長力の早さや抗菌性、消臭性、及び繊維としての強度など、最近特に注目されてきており、その用途開発も幅広い分野で並行して進んでいる。
【０００３】
この竹を有効利用する用途開発に欠かせないのがバイオマス材料としての高品質の確保と低コスト化であり、その実現に対して現時点で最大のネックになっているのが、竹の一次加工における不均質などの品質の悪さや、非能率によるコストアップによるものである。
【０００４】
上記一次加工の内、竹の特長の一つである繊維については竹素材を解して自動的に繊維にして樹脂成形材料に混ぜたり、特殊シートの材料にする応用研究が昨今急速に進みつつある。その一例として、自動車の内装部品の樹脂材料に一定比率の竹繊維を混ぜて、繊維同士の絡みによる成形部品の強度アップを狙いとした用途商品が市場に広まりつつある。
【０００５】
しかしながら、市場に広まりつつある竹繊維の用途商品も、現状の工法での品質とコストの両面で課題はまだ多く残り、これから更に広く世界に普及して行くためには、重点的に解決すべき問題であると言える。
【０００６】
従来の竹繊維材の作製方式として、例えば、以下に列挙するような方法、装置が知られている。
【０００７】
例えば特許文献１には、竹を加熱加圧状態から瞬時に非加圧状態とする爆砕工程を含む竹繊維の製造方法が開示されている。
【０００８】
例えば特許文献２には、竹を、長辺が繊維束に平行となるよう短冊状に切断して木質片を作製する切断工程と、該木質片をｐＨ１０〜１４のアルカリ水溶液中で、アルカリ条件下で活性なセルロース分解酵素を作用させるアルカリ／酵素処理工程とを含み、該アルカリ／酵素処理工程とを経ることで、木質片の繊維質を結束している物質を除去し、竹繊維束または木繊維束を得る方法が開示されている。
【０００９】
例えば特許文献３には、竹材を圧延装置により竹の生長方向に粗砕する第一工程と、第一工程で得られた粗砕品を特定の機構を有するハンマーミル型粉砕装置により繊維化する第二工程と、前記第二工程で得られた竹繊維中に混在する竹材内側の薄皮部を分離する第三工程からなることを特徴とする竹繊維の製造方法が開示されている。
【００１０】
例えば特許文献４には、丸形状の竹を長手方向に一旦８分割などに割った後、機械に投入され、回転ローラで割られた竹の上下に圧力を掛けて平板化し、その後特殊な多数の刃が取り付けられた回転ドラムを竹の送り方向に直行する位置に設け、前記の多数の刃の付いた回転ドラムを竹の繊維の方向に引っ掻くように回転させて竹の繊維を解す方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００６−１１６９１７号公報
【特許文献２】特開２００８−１０６４号公報
【特許文献３】特開平６−１５６１６号公報
【特許文献４】特開２００８−３０７８３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上記のように、竹繊維材を得る方法は種々考案されているところである。ここで、従来知られている竹繊維材製造方法のそれぞれの問題点を解決する方向性を集約すると以下の如くとなる。
（１）出来上がった竹繊維材にダメージが生じないようにするには、常温常圧の条件下で解繊が行わること、竹の長手方向に引っ掻くような解繊方法は避けることが好ましい。
（２）製造工程で発生する化学薬品の廃液処理問題や、騒音などの環境問題は発生しないことが好ましい。
（３）上記の点を満足しつつ、竹を長手方向に分割せず、丸竹のまま解繊が行われ、製造工程がシンプルであることは、竹繊維材の材料コストを下げるには極めて重要である。
（４）生産規模の拡大に対応できるように、解繊の効率（生産性）を向上させるには、人手を介さず、自動で処理できることが好ましい。
【００１３】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであって、これまでに無い竹繊維材製造機、竹繊維材の製造方法、及び竹繊維材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】
【００１４】
上記の問題点を解決するために、本発明に係る竹繊維材製造機は、竹を丸材のまま、一定の長さだけ竹の長手方向に移動させ、停止させる、竹移動制御手段と、竹が停止した状態で、前記竹の長手方向と略直交する方向から竹を切削し、竹繊維材と竹紛とを含む略一定の長さの竹材を得る、竹切削手段と、得られた竹材を集める竹材収集手段と、得られた竹材を、竹紛と竹繊維材とに分離する解繊手段とを備えることを特徴としている。
【００１５】
前記竹切削手段は、回転刃物を含む構成とすることができる。
前記竹切削手段は、竹が移動を停止した状態で、竹を複数の回転駆動ローラで押し当てて低速で回転する竹回転手段と、竹の繊維に平行の方向に複数の一定幅をもつ切削刃を有する回転刃物を回転させながら竹の繊維に直行する方向に送る構成とすることもできる。
【００１６】
収集された竹材は、竹材が蓄積された状態で、複数枚の羽根を回転させることにより、竹紛と竹繊維材とに分離される構成とすることができる。
【００１７】
前記収集された竹材が蓄積される空間の底面には、竹繊維材は通過しないが、竹紛は通過する多数の小穴が空けられており、当該小孔を竹紛が通過することにより、竹紛が分離される構成とすることができる。
【００１８】
竹紛が分離された状態で、エアーを吹き入れることにより、前記小穴を通過せずに蓄積空間に残されている竹繊維材を蓄積空間から取り出す構成とすることができる。
【００１９】
前記蓄積空間に、所定量の竹材が蓄積した場合に、前記羽根を回転させる前に、蓄積空間上部を塞ぐように移動する蓋部材を備える構成とすることが好ましい。
前記蓄積空間内で、竹紛と竹繊維材とを分離する羽根が取り付けられた回転軸の回転速度が約６０〜６００ｒｐｍである構成とすることができる。
【００２０】
複数の竹の、丸材をストックしておくことが可能な竹ストッカーと、ストックされた丸材から一本ずつ、切削処理に供するように、一本一本の竹を分離する分離ユニットを備える構成とすると、自動化に便宜である。
【００２１】
本発明に係る竹繊維材製造方法は、竹の丸材から、一定の長さごとに、竹紛と竹繊維材とを含む竹材を切削する竹切削工程と、竹紛と竹繊維材とを分離する解繊工程とを含むことを特徴とする。
【００２２】
切削後、収集された竹材は、竹材が蓄積された状態で、複数枚の羽根を回転させることにより、竹紛と竹繊維材とに分離される製造方法とすることができる。
本発明に係る竹繊維材は、本発明のいずれかの竹繊維材製造機により製造されたか、又は本発明のいずれかに記載の竹繊維材の製造方法により製造されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係る竹繊維材製造機等によると、竹繊維材にダメージが少なく、化学薬品の廃液処理問題も発生せず、効率も上がる、という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態における竹繊維材製造機の構成について説明するため、竹繊維材製造機を上方から見た模式図である。
【図２】本実施の形態の竹繊維材製造機を側面から見た様子を示す模式図である。
【図３】分離ユニットの第１の例について説明するための模式図である。
【図４】分離ユニットの他の構成の一例について説明するための模式図である。
【図５】回転切削刃物による、竹からの竹材への加工において、処理対象である竹１１１ａ自体は周方向に回転させない場合について説明するための模式図である。
【図６】図５の場合の様子を上方から見た模式図である。
【図７】竹からの竹材への加工において、第２の例として、竹１１１ａ自体を低速で回転させ、回転刃物１１４を小径とし、竹１１１ａ方向に前後移動させて切削する方法について説明するための模式図である。
【図８】解繊ユニット１１７の一例の構成について詳細に説明するための図である。
【図９】解繊ユニット１１７を経由して、竹繊維材収納箱１１９に集められた竹繊維材の顕微鏡写真である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施の形態における竹繊維材製造機の構成について説明するため、竹繊維材製造機を上方から見た模式図である。
【００２６】
本実施の形態の竹繊維材製造機は、複数本の竹１１１を搭載可能な竹ストッカー１１０を備えており、竹１１１は、後述する竹分離ユニットにより１本ずつ搬送部に送られる。搬送部に送られた竹１１１ａは、押えローラ１１２ａ〜１１２ｃ（及び後述する送りローラ１１３ａ〜１１３ｃ）により、図１中矢印Ａ方向へと移動する。この際の移動は、例えばＰＬＣ（シーケンサ）を用いて制御することができ、移動対象である竹１１１ａを、一定の長さだけ矢印Ａ方向に移動させた後、移動を停止するような制御を行う。
【００２７】
図２は、本実施の形態の竹繊維材製造機を側面から見た様子を示す模式図である。竹１１１ａは、一定の長さだけ矢印Ａ方向に移動させた後、回転切削刃物１１４（図１も参照）により、切削がなされる。この回転切削刃物１１４は、モータ１１５により回転するとともに、回転切削刃物１１４が回転しながら、竹１１１ａの方向に移動するように構成されており、この動作により一定の長さの竹１１１ａから、竹繊維材に竹紛が絡まった竹材が得られる。
【００２８】
得られた竹材は、シュート１１６によって集められ、解繊ユニット１１７へと送られる。解繊ユニット１１７の詳細については後述するが、解繊ユニット１１７により、前記竹材は、竹紛と竹繊維材とに分離され、竹紛は、竹紛収納箱１１８に収納され、竹繊維材は、竹繊維材収納箱１１９に収納される。
【００２９】
次に、竹１１１から、処理対象となる竹１１１ａを一本ずつ分離する分離ユニットの構成について説明する。分離ユニットの構成として、ここでは二つの例を説明するが、これらの構成に限定されるわけではない。図３は、分離ユニットの第１の例について説明するための模式図である。
【００３０】
図３の分離ユニットを用いる場合、竹１１１は、矢印Ｂ方向へ回転するチェーン２０１上に配され、モータ２０３、歯車２０２により、順次、分離壁２０５ａと２０５ｂとの間に送られる。分離壁２０５ａと分離壁２０５ｂとは、図３中、矢印Ｃ方向に同時に上下運動が可能であり、処理対象である竹１１１ａの切削処理が終了したところで、一旦分離壁２０５ａ、２０５ｂがチェーン２０１の下方へと引っ込み、次の竹が処理対象の竹１１１ａとなるように、竹１１１を一本ずつ分離する。竹１１１ａは、竹当接部２０４左側の当接壁２０４ａに当接して停止し、送りローラ１０３ａ等によって、図１、図２に例示したような切削対象となる。
【００３１】
図４は、分離ユニットの他の構成の一例について説明するための模式図である。この構成では、竹１１１は、水平方向に若干（例えば約１０〜１５°程度）傾斜した傾斜板３０１上に搭載される。竹１１１ａの切削処理が終了したところで、略半月状の分離板３０２が、モータ３０３により矢印Ｄ方向に回転することにより、図４中、竹１１１ｂが山型の分離壁３０４を乗り越えて処理対象である竹１１１ａの位置へと分離、移動し、竹当接部３０５左側の当接壁に当接して停止する。以後は、図３の例と同様に、切削処理が行われる。
【００３２】
分離ユニットの構成は、図３、図４の例に限定されないが、図３、図４のいずれの構成とするかは、各種の条件により選択され得る。この選択は、例えば設備の製作コストを低く抑えたい時は単純な構成である傾斜板３０１をもつ方式が好適である。また、前記に対して、比較的設備コストの予算に余裕があり、稼働の安定性が要求される場合は水平方向に供給ストックされる方法が採られ得る。
【００３３】
さらに、回転切削刃物による、竹からの竹材への加工について、詳細に説明する。竹から竹材への加工についても、二種類の方法を例示するが、これに限定されるわけではない。ここで、説明する二種類の加工方法としては、処理対象である竹１１１ａ自体を周方向に回転させるか、竹自体は回転させずに切削処理を行うかに大別される。
【００３４】
まず、第１の例として、竹１１１ａ自体を周方向に回転させる構成を特に設けない場合について説明する。図５は、第１の例について説明するための模式図である。
【００３５】
この例では、竹１１１ａを周方向に回転させず、大径の回転刃物１１４を竹１１１ａの方向へと回転させつつ前進させて、竹１１１ａの切削を行う。図６は、この場合の様子を上方から見た模式図であり、モータ１１５にて回転刃物１１４を回転させながら、例えば別のモータとボールねじを組み合わせて作製した前後移動ユニット４０１で回転刃物１１４を竹１１１ａ方向に前後に移動させる。
【００３６】
回転刃物１１４が、竹１１１ａ方向に移動したときに、竹１１１ａの先端が一定の長さを持った竹材に切削される。この竹材は、竹繊維材と竹粉とを含んでおり、後述する解繊ユニットにより、竹繊維材と竹粉とに分離される。前記したような送りローラによる竹１１１ａの移動長さと、回転刃物１１４の竹１１１ａ長手方向の幅とが相俟って、竹材の長さが一定となるようにされる。
【００３７】
なお、図６中１１４ａは、回転刃物１１４よりも、例えば１〜２ｍｍ程度外径が大きく、厚さの薄い（例えば１．５〜２ｍｍ程度）回転刃物であって、前記回転刃物１１４と同じように回転する。回転刃物１１４ａは、竹１１１ａ先端の逆側、回転刃物１１４の端部に、回転刃物１１４と同軸に取り付けられる。回転刃物１１４ａの目的は、竹１１１ａから竹材に含まれる竹繊維を切削しやすくすることにある。なお、回転刃物１１４、及び１１４ａの、前後移動ユニット４０１による移動の速度は、通常目的とする竹繊維の太さが約０．１〜０．３ｍｍ程度であることを考慮して、回転刃物１１４の刃数や回転速度との関係で決定することができる。
【００３８】
次に第２の例として、竹１１１ａ自体を低速で回転させ、回転刃物１１４を小径とし、竹１１１ａ方向に前後移動させて切削する方法について説明する。図７は、この場合の実施形態について説明するための模式図である。
【００３９】
この例では、回転刃物１１４の外径を小さくしているため、竹１１１ａ自体を低速で回転させるため、竹１１１ａの下方に一対の支持ローラ５０６ａ、５０６ｂを設ける。そして一対の支持ローラ５０６ａ、５０６ｂに支持された竹１１１ａの上方に回転駆動ローラ５０３を設ける。回転駆動ローラ５０３は、モータ５０１により低速（例えば１０〜１００ｒｐｍ程度、より具体的には６０ｒｐｍ前後が考えられるが、これは適宜、設定することができる。）で竹１１１ａを回転させる。
【００４０】
この第２の例の良いところは、第１の例では、竹の切削部位、特に切削終了時に、切削条件や切削部の形状の変化が生じ得ることに対して、ほぼ同一の切削条件で竹繊維材を作製することができ、切削が安定することである。
【００４１】
第２の例でも、回転刃物１１４よりも、例えば１〜２ｍｍ程度外径が大きく、厚さの薄い（例えば１．５〜２ｍｍ程度）回転刃物であって、前記回転刃物１１４と同じように回転する回転刃物１１４ａを取り付けている。回転刃物１１４ａが、竹１１１ａ先端の逆側、回転刃物１１４の端部に、回転刃物１１４と同軸に取り付けられる点、回転刃物１１４ａの目的が、竹１１１ａから竹材に含まれる竹繊維を切削しやすくすることにある点、回転刃物１１４等はモータ５０４により回転する点等は、第１の例と同様である。回転刃物１１４及び１１４ａは、前後移動ユニット５０５により、矢印Ｆ方向に前後に移動することが可能な構成となっている。一方回転駆動ローラ５０３は、上下移動ユニット５０２により、竹１１１ａに対して矢印Ｇ方向に上下移動が可能な構成となっている。
【００４２】
第２の例では、まず、回転刃物１１４が竹１１１ａから後退した位置の状態で、送りローラ１１３ａ等（図２参照）により竹１１１ａが移動して、停止する。次に、竹１１１ａ上方から回転駆動ローラ５０３が下降し、竹１１１ａ上方からバネの力、エアースプリング（エアーシリンダーで常に一定の方向に圧力を掛ける方法）で設定された力をローラを介して竹に与えながら押圧し、竹１１１ａを回転させた状態で、回転刃物１１４及び１１４ａが、竹１１１ａの方へと移動して、停止する。
【００４３】
次に回転駆動ローラ５０３を回転させるモータ５０１により、前記したように、回転駆動ローラ５０３が、竹１１１ａを、例えば１０〜１００ｒｐｍの低速で回転させる。この低速回転により、回転刃物１１４の切削刃が竹１１１ａの繊維部分に切り込み、竹材（竹繊維材、竹粉を含む）５９０が作製される。
【００４４】
この例での回転刃物１１４の矢印Ｆ方向の送り速度は、例えば５ｍｍ／秒とすることができるが、これに限定されず、作製される竹繊維材の太さ（径）が約０．１〜０．３ｍｍであることを考慮し、回転刃物１１４の一刃が竹繊維一本の太さを切削するよう、回転刃物１１４の刃数と回転速度との関係も考慮して決定することができる。具体的には、回転刃物１１４として、直径４５ｍｍ前後、刃数は８刃ないし１０刃とすることができ、回転刃物１１４の回転速度は、例えば４０ｒｐｍとすることができる。
【００４５】
以上のように、竹繊維材、竹紛の絡まった竹材５９０が切削により作製される。作製された竹材は、自然落下して、シュート１１６によって集められ、解繊ユニット１１７へと送られる。図８は、解繊ユニット１１７の一例の構成について詳細に説明するための図である。
【００４６】
図８（ａ）は、解繊ユニット１１７を側面から見た模式図である。シュート１１６の底部、解繊ユニット１１７の上端には、モータ６０２により水平方向に回動可能な開閉板６０１が設けられている。図８（ｂ）は、開閉板６０１の一例について説明するため、開閉板６０１をシュート１１６側から見た図である。
【００４７】
開閉板６０１には、開放穴６０４が設けられており、モータ６０２により、水平方向、矢印Ｉ方向、矢印Ｊ方向の双方に回動可能に構成されている。図８（ｂ）中６０３は、解繊ユニット１１７上部の蓋として機能する部分であり、穴は開いていない。
【００４８】
上記のように切削により竹材が所定量作製される間、シュート１１６下部は、蓋部６０３により閉じられており、蓋部６０３上に竹材が蓄積する。所定量竹材が蓄積すると、モータ６０２により、開閉板６０１を矢印Ｉ方向へと回動させ、シュート１１６下部に開放穴６０４が移動するように制御する。この制御は、例えばＰＬＣ（シーケンサ）を用いて実現することができ、所定時間の経過後に開閉板６０１を回動させる構成でも良いし、センサでシュート１１６に蓄積した竹材の量を検出して開閉板６０１を回動させる構成とすることもできる。
【００４９】
本実施の形態では、竹材が解繊ユニット１１７内に落下した後、モータ６０２により、開閉板６０１を矢印Ｊ方向に回動させ、解繊ユニット１１７上部に蓋をする。図８（ｃ）は、解繊ユニット１１７の構成について説明するために、解繊ユニット１１７を上方から見た模式図である。解繊ユニット１１７は、円筒６１５内に、本実施の形態では、上下方向３段、各段に４枚ずつの回転羽根６１１ａ〜６１１ｄが配されて構成される。各々の回転羽根は、モータ６１２により、例えば回転速度３００〜６００ｒｐｍで回転する回転軸６１０周囲に固定されている。なお、モータ６１２としては回転速度制御が可能なモータを用いて、竹材により回転速度を変化させるような構成としても良い。
【００５０】
解繊ユニット１１７の底部には、竹紛は通過可能であるが、竹繊維材は通過できない多数の小穴６１４が空けられており、回転軸６１０を回転させたときに、竹材が竹紛と竹繊維材とに分離され、竹紛は、小穴６１４から竹紛収納箱１１８へと落下する。得られた竹紛は、高品質なバイオマス化学材料として有効活用することができる。
【００５１】
竹紛と竹繊維材とが充分に分離された後、円筒６１５底部には竹繊維材が残ることになる。このときに、パイプ６１６から、矢印Ｈ方向に圧縮エアーを吹き入れると、底部に残った竹繊維材がパイプ６１３方向へと吹き飛ばされて、パイプ６１３下方に設けられた竹繊維材収納箱１１９に蓄積される。この竹繊維材取り出しの際にも、モータ６１２は回転を続けるようにしても良い。
【００５２】
また、竹材が解繊ユニット１１７により竹紛と竹繊維材とに分離された後で、前記多数の小穴６１４が空けられた部材が傾斜して、前記小穴６１４を通過せずに残されている竹繊維材を、傾斜を滑らせて取り出すような実施の形態も可能である。
【００５３】
図９は、解繊ユニット１１７を経由して、竹繊維材収納箱１１９に集められた竹繊維材の顕微鏡写真である。以上に詳細に説明した竹繊維材製造機により得られた竹は、例えば高温、高圧条件で得られた竹繊維のようにダメージがなく、アルカリ溶液や熱水に曝した場合には失われてしまうような成分も含み、その用途は多様であり、高品質の竹繊維材が得られる。また、総合的な竹繊維材の製造コストも抑えることができ、竹の有効利用の可能性に向けて、大きく前進させるものである。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は、例えば、竹繊維材の製造に適用することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１１０ 竹ストッカー
１１１ 竹
１１１ａ 切削対象竹
１１２ａ〜１１２ｃ 押さえローラ
１１３ａ〜１１３ｃ 送りローラ
１１４ 回転刃物
１１４ａ 回転刃物
１１５ モータ
１１６ シュート
１１７ 解繊ユニット
１１８ 竹紛収納箱
１１９ 竹繊維材収納箱
１２０ａ〜１２０ｅ 支持ローラ
２０１ チェーン
２０２ 歯車
２０３ モータ
２０４ 当接板
２０４ａ 当接面
２０５ａ、２０５ｂ 分離壁
３０１ 傾斜板
３０２ 分離板
３０３ モータ
３０４ 分離壁
４０１ 前後移動ユニット
５０１ モータ
５０２ 上下移動ユニット
５０３ 回転駆動ローラ
５０４ モータ
５０５ 前後移動ユニット
５０６ａ、５０６ｂ 支持ローラ
５９０ 竹材
６０１ 開閉板
６０２ モータ
６０３ 蓋部
６０４ 開放穴
６１０ 回転軸
６１１ａ〜６１１ｄ 回転羽根
６１２ モータ
６１３ パイプ
６１４ 小穴
６１５ 円筒
６１６ パイプ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
竹を丸材のまま、一定の長さだけ竹の長手方向に移動させ、停止させる、竹移動制御手段と、
竹が停止した状態で、前記竹の長手方向と略直交する方向から竹を切削し、竹繊維材と竹紛とを含む略一定の長さの竹材を得る、竹切削手段と、
得られた竹材を集める竹材収集手段と、
得られた竹材を、竹紛と竹繊維材とに分離する解繊手段とを備える
ことを特徴とする竹繊維材製造機。
【請求項２】
前記竹切削手段は、回転刃物を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の竹繊維材製造機。
【請求項３】
前記竹切削手段は、
竹が移動を停止した状態で、竹を複数の回転駆動ローラで押し当てて低速で回転する竹回転手段と、竹の繊維に平行の方向に複数の一定幅をもつ切削刃を有する回転刃物を回転させながら竹の繊維に直行する方向に送る
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の竹繊維材製造機。
【請求項４】
収集された竹材は、竹材が蓄積された状態で、複数枚の羽根を回転させることにより、竹紛と竹繊維材とに分離される
ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の竹繊維材製造機。
【請求項５】
前記収集された竹材が蓄積される空間の底面には、竹繊維材は通過しないが、竹紛は通過する多数の小穴が空けられており、当該小孔を竹紛が通過することにより、竹紛が分離される
ことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の竹繊維材製造機。
【請求項６】
竹紛が分離された状態で、エアーを吹き入れることにより、前記小穴を通過せずに蓄積空間に残されている竹繊維材を蓄積空間から取り出す
ことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の竹繊維材製造機。
【請求項７】
前記蓄積空間に、所定量の竹材が蓄積した場合に、前記羽根を回転させる前に、蓄積空間上部を塞ぐように移動する蓋部材を備える
ことを特徴とする請求項４から６のいずれかに記載の竹繊維材製造機。
【請求項８】
前記蓄積空間内で、竹紛と竹繊維材とを分離する羽根が取り付けられた回転軸の回転速度が約６０〜６００ｒｐｍである
ことを特徴とする請求項４からら７のいずれかに記載の竹繊維材製造機。
【請求項９】
複数の竹の、丸材をストックしておくことが可能な竹ストッカーと、ストックされた丸材から一本ずつ、切削処理に供するように、一本一本の竹を分離する分離ユニットを備える
ことを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の竹繊維材製造機。
【請求項１０】
竹の丸材から、一定の長さごとに、竹紛と竹繊維材とを含む竹材を切削する竹切削工程と、
竹紛と竹繊維材とを分離する解繊工程とを含む
ことを特徴とする竹繊維材の製造方法。
【請求項１１】
切削後、収集された竹材は、竹材が蓄積された状態で、複数枚の羽根を回転させることにより、竹紛と竹繊維材とに分離される
ことを特徴とする請求項１０に記載の竹繊維材の製造方法。
【請求項１２】
請求項１から９のいずれかの竹繊維材製造機により製造されたか、又は請求項１０又は１１のいずれかに記載の竹繊維材の製造方法により製造された
ことを特徴とする竹繊維材。
【請求項１】
竹を丸材のまま、一定の長さだけ竹の長手方向に移動させ、停止させる、竹移動制御手段と、
竹が停止した状態で、前記竹の長手方向と略直交する方向から竹を切削し、竹繊維材と竹紛とを含む略一定の長さの竹材を得る、竹切削手段と、
得られた竹材を集める竹材収集手段と、
得られた竹材を、竹紛と竹繊維材とに分離する解繊手段とを備える
ことを特徴とする竹繊維材製造機。
【請求項２】
前記竹切削手段は、回転刃物を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の竹繊維材製造機。
【請求項３】
前記竹切削手段は、
竹が移動を停止した状態で、竹を複数の回転駆動ローラで押し当てて低速で回転する竹回転手段と、竹の繊維に平行の方向に複数の一定幅をもつ切削刃を有する回転刃物を回転させながら竹の繊維に直行する方向に送る
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の竹繊維材製造機。
【請求項４】
収集された竹材は、竹材が蓄積された状態で、複数枚の羽根を回転させることにより、竹紛と竹繊維材とに分離される
ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の竹繊維材製造機。
【請求項５】
前記収集された竹材が蓄積される空間の底面には、竹繊維材は通過しないが、竹紛は通過する多数の小穴が空けられており、当該小孔を竹紛が通過することにより、竹紛が分離される
ことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の竹繊維材製造機。
【請求項６】
竹紛が分離された状態で、エアーを吹き入れることにより、前記小穴を通過せずに蓄積空間に残されている竹繊維材を蓄積空間から取り出す
ことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の竹繊維材製造機。
【請求項７】
前記蓄積空間に、所定量の竹材が蓄積した場合に、前記羽根を回転させる前に、蓄積空間上部を塞ぐように移動する蓋部材を備える
ことを特徴とする請求項４から６のいずれかに記載の竹繊維材製造機。
【請求項８】
前記蓄積空間内で、竹紛と竹繊維材とを分離する羽根が取り付けられた回転軸の回転速度が約６０〜６００ｒｐｍである
ことを特徴とする請求項４からら７のいずれかに記載の竹繊維材製造機。
【請求項９】
複数の竹の、丸材をストックしておくことが可能な竹ストッカーと、ストックされた丸材から一本ずつ、切削処理に供するように、一本一本の竹を分離する分離ユニットを備える
ことを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の竹繊維材製造機。
【請求項１０】
竹の丸材から、一定の長さごとに、竹紛と竹繊維材とを含む竹材を切削する竹切削工程と、
竹紛と竹繊維材とを分離する解繊工程とを含む
ことを特徴とする竹繊維材の製造方法。
【請求項１１】
切削後、収集された竹材は、竹材が蓄積された状態で、複数枚の羽根を回転させることにより、竹紛と竹繊維材とに分離される
ことを特徴とする請求項１０に記載の竹繊維材の製造方法。
【請求項１２】
請求項１から９のいずれかの竹繊維材製造機により製造されたか、又は請求項１０又は１１のいずれかに記載の竹繊維材の製造方法により製造された
ことを特徴とする竹繊維材。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−２１２９９３（Ｐ２０１１−２１２９９３Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−８４０８８（Ｐ２０１０−８４０８８）
【出願日】平成２２年３月３１日（２０１０．３．３１）
【出願人】（５０４２３７０５０）独立行政法人国立高等専門学校機構 (656)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月３１日（２０１０．３．３１）
【出願人】（５０４２３７０５０）独立行政法人国立高等専門学校機構 (656)
【Ｆターム（参考）】
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