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【発明の名称】 竹繊維の製造方法及びその製造装置
【発明者】 【氏名】吉田 義臣

【氏名】吉田 善浩

【要約】 【課題】常温常圧で、一定の長さの竹繊維を連続して大量に製造する方法及び製造装置を提供することを目的とする。

【解決手段】竹繊維と肉質が一体となった竹片を形成する。この竹片を所定間隔おきに押圧して、押圧した箇所で内部の竹繊維を伸ばした後に、解繊を行う。竹繊維が伸びた箇所は強度が弱くなっており自然に分断されるので、所定間隔以下で長さの揃った竹繊維を大量に製造できる。また、振動を与えて竹片内の竹繊維と肉質の結合を弱めているため、容易に細く解繊が行えるとともに、全体がささくれ状の竹繊維を得ることができる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
長さ方向に竹繊維が延在され前記竹繊維と肉質が一体となった竹片を形成する工程と、
前記竹片を所定間隔おきに押圧し、前記竹繊維の押圧した箇所を伸ばして弱める工程と、
前記竹片を解繊しながら前記竹繊維を伸ばした箇所で分断する工程とを具備することを特徴とする竹繊維の製造方法。
【請求項2】
前記竹片の前記竹繊維側を押圧し、前記竹繊維を前記肉質側に伸ばすことを特徴とする請求項1に記載の竹繊維の製造方法。
【請求項3】
前記竹片を解繊する前に、前記竹片に振動を与えながら前記竹繊維と前記肉質の結合を弱めることを特徴とする請求項1に記載の竹繊維の製造方法。
【請求項4】
解繊後の前記竹繊維の長さが前記所定間隔以下であることを特徴とする請求項1に記載の竹繊維の製造方法。
【請求項5】
表面に所定間隔で凸部を設けた押圧ローラを備え、前記竹片の繊維側を上向きにして搬送台を通過させながら、前記凸部の押圧で竹繊維を前記所定間隔の位置で部分的に伸ばす押圧装置と、
前記搬送台上に設けた繊維分離ローラと、前記搬送台に振動を伝える振動供給装置とを備え、前記搬送台上を前記竹片の繊維側を上向きにして通過させながら、前記竹片に前記繊維分離ローラの重量を用いて前記竹片の竹繊維側から振動を伝えて竹繊維と肉質との結合を弱める繊維分離装置と、
前記搬送台から送られてくる前記竹片を表面に多数の刃を有する解繊ドラムで前記所定間隔の位置で竹繊維を引きちぎりながら取り出す解繊装置とを具備することを特徴とする竹繊維の製造装置。
【請求項6】
前記押圧装置の前記搬送台にも振動供給装置を設け、前記竹片に前記押圧ローラによる押圧時から振動を与えて竹繊維を部分的に伸ばすことを特徴とする請求項5に記載の竹繊維の製造装置。
【請求項7】
前記繊維分離ローラは上下方向に移動自在として前記竹片の厚みが変化しても前記竹片に繊維側から一定に振動を与えることを特徴とする請求項5に記載の竹繊維の製造装置。
【請求項8】
前記解繊ドラムの多数の刃は回転方向に少しオフセットさせており、前記刃の間に前記竹繊維を挟んで引きちぎることを特徴とする請求項5に記載の竹繊維の製造装置。
【請求項9】
前記解繊ドラムは木製であることを特徴とする請求項5に記載の竹繊維の製造装置。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、常温常圧で、長さの揃った竹繊維を連続して大量に製造する竹繊維の製造方法及びその製造装置に関する。
【背景技術】
【0002】
竹繊維は天然物でありながら粘りや強度に優れるため、車の内装品や建築材料、補強材料として注目されている環境に優しい繊維である。竹繊維は通常それ単体で使用されることは無く、プラスチックファイバー等の素材に混入して使用される。長い竹繊維を使用すると、曲げ強度に優れた製品が得られる。一方、短い竹繊維を使用すると、繊維の密度を高くでき、ネジや釘等がしっかり止められる製品として利用できる。また、繊維が細いと密度が高まるので、製品の強度向上につながり、更に、竹繊維がささくれ状であれば、混入する素材と馴染み良く絡み合い、結合度が高まるので、より強度の高い製品を得ることができる。このように、様々な製品の用途に合わせ、揃った長さで一定の細さで、且つ、両端がささくれ状の竹繊維が求められている。
【0003】
竹繊維を得る方法として、主に高温高圧のエネルギーを与えて繊維化する方法(例えば、特許文献1)、或いは解繊機を用いて繊維化する方法(例えば、特許文献2〜4)が知られている。
【0004】
特許文献1では、140℃〜200℃の加熱加圧状態にした竹材を瞬時に非加圧状態として、竹材を繊維状に爆砕し、竹繊維を得ている。
【0005】
特許文献2は、所定の長さにカットした竹を準備し、この竹を圧延装置に通して粗砕した後、反毛機で解繊し、更にターボミルで細繊維化して、平均長25cm、平均径0.4mm未満の竹繊維を得ている。
【0006】
特許文献3は、竹片を送りローラで押し潰しながら繊維をほぐした後、切り刃ローラで縦方向及び横方向をカットしている。これを解繊機の側面から送り込んで、解繊機の内筒のインペラーと外筒の解繊細溝の間で解繊し、外筒に設けたスリットより繊維径が小さくなると竹繊維がスリットから排出し、一定の太さの竹繊維を得ている。
【0007】
特許文献4では、ゴム製のローラに繰り返し竹片を通すことにより、竹片を圧壊及びせん断した後に、ふるいで竹繊維と微粉とを分離して竹繊維を得ている。
【特許文献1】特開2003−253011号公報
【特許文献2】特開平5−138617号公報
【特許文献3】特開2000−71209号公報
【特許文献4】特開平4−307203号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
特許文献1では、高温高圧で処理しなければならず、高エネルギーを与えなければ繊維化できないという問題がある。
【0009】
また、爆砕するものゆえ、所望の長さ及び細さの竹繊維を得ることができない。
【0010】
更に、竹材を140℃〜200℃の高温高圧下で処理しているが、竹の構成成分であるリグニンは85℃を超える熱が加えられると化学反応を起こし、ホルムアルデヒド等のガスが発生する。このため、得られた竹繊維はホルムアルデヒドが発生するものとなってしまい、環境上好ましくない。
【0011】
特許文献2では、竹を反毛機で解繊し、ターボミルで細繊維化しているだけであり、竹繊維の長さを調節する工程がないため、所望の長さで、且つ、揃った長さの竹繊維を得られないという問題がある。
【0012】
また、スタンピング式等の圧延をしており、圧延により竹繊維に傷が付きやすく、竹繊維自体の強度が弱くなるという課題を有する。
【0013】
特許文献3では、切り刃で竹片をカットして繊維の長さを調節している。このため、繊維の両端は鋭利な断面となってしまうので、プラスチックファイバー等の素材に混入させた際に、素材と絡みにくく、結合が弱い。このため、強度が求められる建築材料等に使用できる竹繊維を得られないという課題がある。
【0014】
特許文献4では、竹片をローラに何度も通し、圧壊によって竹繊維を得るものゆえ、繊維の長さは不均一であり、決められた範囲の長さの繊維を得ることができない。
【0015】
また、同様の理由から繊維の太さも不均一で、所望の太さの繊維を得ることもできない。
【0016】
このように、常温常圧で、ある範囲の長さに揃った竹繊維を連続して大量に製造できる方法及び装置は現在のところ実現されていない。
【課題を解決するための手段】
【0017】
本発明は、長さ方向に竹繊維が延在され前記竹繊維と肉質が一体となった竹片を形成する工程と、前記竹片を所定間隔おきに押圧し、前記竹繊維の押圧した箇所を伸ばして弱める工程と、前記竹片を解繊しながら前記竹繊維を伸ばした箇所で分断する工程とを具備することを特徴とする。
【0018】
また、本発明は、前記竹片の前記竹繊維側を押圧し、前記竹繊維を前記肉質側に伸ばすことを特徴とする。
【0019】
更に、本発明は、前記竹片を解繊する前に、前記竹片に振動を与えながら前記竹繊維と前記肉質の結合を弱めることを特徴とする。
【0020】
更に、本発明は、解繊後の前記竹繊維の長さが前記所定間隔以下であることを特徴とする。
【0021】
更に、本発明は、表面に所定間隔で凸部を設けた押圧ローラを備え、前記竹片の繊維側を上向きにして搬送台を通過させながら、前記凸部の押圧で竹繊維を前記所定間隔の位置で部分的に伸ばす押圧装置と、前記搬送台上に設けた繊維分離ローラと、前記搬送台に振動を伝える振動供給装置とを備え、前記搬送台上を前記竹片の繊維側を上向きにして通過させながら、前記竹片に前記繊維分離ローラの重量を用いて前記竹片の竹繊維側から振動を伝えて竹繊維と肉質との結合を弱める繊維分離装置と、前記搬送台から送られてくる前記竹片を表面に多数の刃を有する解繊ドラムで前記所定間隔の位置で竹繊維を引きちぎりながら取り出す解繊装置とを具備することを特徴とする。
【0022】
更に、本発明は、前記押圧装置の前記搬送台にも振動供給装置を設け、前記竹片に前記押圧ローラによる押圧時から振動を与えて竹繊維を部分的に伸ばすことを特徴とする。
【0023】
更に、本発明は、前記繊維分離ローラは上下方向に移動自在として前記竹片の厚みが変化しても前記竹片に繊維側から一定に振動を与えることを特徴とする。
【0024】
更に、本発明は、解繊ドラムの多数の刃は回転方向に少しオフセットさせており、刃の間に竹繊維を挟んで引きちぎることを特徴とする。
【0025】
更に、本発明は、前記解繊ドラムは木製であることを特徴とする。
【発明の効果】
【0026】
本発明によれば、竹片を所定間隔で押圧し、押圧した部分で竹繊維を伸ばし、解繊時にその箇所で竹繊維が自然に分断されるので、極めてシンプルな工程であっても一定の間隔以下で長さの揃った竹繊維を量産することが実現できる。
【0027】
また、本発明によれば、常温常圧で竹繊維を製造できるため、高温高圧のエネルギーは不要であり、省エネルギーで竹繊維を量産することができる。
【0028】
更に、本発明によれば、85℃を超える熱を加えず、常温常圧で竹繊維を製造できるので、竹の構成成分であるリグニンが化学反応を起こすことが無い。このため、ホルムアルデヒド等の有害ガスの発生が、天然素材と同等である竹繊維を得られる利点がある。
【0029】
更に、本発明によれば、竹繊維側から押圧して竹片の肉質を圧縮させて窪ませ、肉質側に竹繊維を伸ばしているので、竹片の構成を巧みに利用して一定に竹繊維を伸ばすことができる。
【0030】
更に、本発明によれば、竹繊維と肉質との結合を予め弱めておけば、常温常圧での解繊が容易に行える利点を有する。
【0031】
更に、本発明によれば、竹繊維を伸ばした箇所で分断しているので、分断された竹繊維の両端は引き千切られるように切り離されて、ささくれ状になる。また、竹繊維全体も押圧で伸ばされてから振動を与えられるので、竹繊維全体もささくれ状になる。このため、プラスチックファイバー等に混入すると竹繊維同士あるいは他の繊維との絡みが良く、強度に優れた樹脂材料等の製造が行える。
【0032】
本発明の製造装置によれば、竹繊維を伸ばす押圧ローラ、竹繊維と肉質との結合を弱める繊維分離ローラ、解繊ドラムを連続して配列すると、長さの揃った竹繊維を連続して大量に製造できる利点がある。
【0033】
また、本発明の製造装置によれば、押圧ローラの凸部の間隔を変えることで、取れる竹繊維の長さを変えることもできる利点がある。
【0034】
更に、本発明の製造装置によれば、振動供給装置からの振動を竹片の上方から繊維分離ローラの重さを利用して加えているので、竹片の厚みがばらついても、一定の振動を竹片に与えることができる。そして、この振動が竹片の表皮側に集まった竹繊維に効率的に伝えられ、竹繊維と肉質の結合を弱めることが出来る。
【0035】
更に、解繊ドラムの刃を回転方向にオフセットすることにより、竹繊維を刃の間に挟んで取り出すので、竹繊維は押圧された箇所で確実に引きちぎられて長さの揃った竹繊維を大量に製造できる。
【0036】
更に、本発明の製造装置によれば、解繊ローラ表面を木製としており、解繊時に刃が受ける衝撃を木製部分が変形して吸収でき、刃が欠けにくい。このため、肉厚の薄い刃を用いることができ、竹繊維の間を埋める肉質を細かく削り落とし、100〜500μmの小径な竹繊維を製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0037】
図1から図4を参照して、本発明の竹繊維の製造方法について説明する。
【0038】
本発明の竹繊維の製造方法の第1の形態は、図1の工程図に示すように、主に、竹片を形成する工程、竹片内の竹繊維を所定間隔で伸ばす工程、竹片を解繊する工程からなる。
【0039】
まず、竹片を形成する工程について説明する。
【0040】
竹は図2(A)に示すように、断面円状で、内部は中空の構造となっている。そして、地下茎から水、無機物質を運搬する導管、光合成により得られた栄養分を運搬する師管等の管12が不規則に散在している。この管12が竹繊維として使用されるものである。そして、これらの管12の間を埋めるように肉質13が詰まっている。管12は竹の表皮14側、主に表皮14側から厚み方向の2/3の範囲に多く密集して存在し、内皮15側にはあまり存在せず、肉質13が大部分を占めている。
【0041】
まず、伐採した竹から枝葉を取り除き、伸長方向と垂直方向に切断する。この切断した竹を径方向に分割し、分割した竹の節の出っ張りを取り除いて、図2(B)に示す竹片11を形成する。この結果、竹片11は長さ方向に竹繊維が延在する。更に、この竹片の内皮及び外皮を除去して使用しても良い。竹片11の長さ及び幅は、扱いやすい長さ及び幅となるように、切断、分割すればよい。
【0042】
使用する竹の種類は特に問わないが、繊維質の多い竹、例えば慈竹等が好ましい。慈竹を使用した場合、竹片の長さは1〜2m、竹片の幅は約30mm、厚みは4〜6mm程度である。
【0043】
次に、竹片11内の竹繊維12を所定間隔で伸ばす工程について説明する。
【0044】
図3は、竹繊維12を伸ばす工程における竹片11の側面の模式図であるが、図のように、所定間隔おきに竹片11の表皮側、すなわち竹繊維12側から矢印のように押圧する。肉質13側は硬質の台等により固定しているので、押圧した箇所の肉質13が圧縮されて窪む。この窪みに沿うように竹繊維12が肉質13側に伸び、弱めることができる。
【0045】
本工程は本願の特徴とする工程の1つであり、竹片11を竹繊維12側から突起の設けた押圧ローラで押圧されることで、肉質13が略潰されて竹片11の厚みだけ竹繊維12が機械的に伸張される。また突起の高さを一定にすることで竹繊維12の伸びる長さは一定になり、押圧された箇所の竹繊維12の弱さを一定にできる。
【0046】
また本工程では、突起の間隔を選択することで取れる竹繊維12の長さを選択できる。竹繊維12はその用途により長さが選択されるが、10〜120mmの範囲で選択される場合が多い。
【0047】
更に、解繊工程では、竹片11の解繊を行い、竹繊維12を取り出す。前工程で、押圧された箇所で竹繊維12の強度が弱められているので、ここで解繊時に自然に切れる。竹繊維12の押圧される箇所の所定間隔を適宜設定すれば、得られる竹繊維12の長さを選択できるので、必要な長さの竹繊維12を選択的に大量に製造できる。
【0048】
解繊するには、後述する解繊ドラム表面に刃や針金等が多数設けられた解繊機を使用すればよい。刃や針金等によって、竹片11の肉質13が削り落とされ、竹繊維12が現れる。竹繊維12の一部が刃同士或いは針金同士の間に挟まり、解繊ドラムの回転により引っ張られる。この引張り応力により、竹繊維12の押圧された箇所で自然に分断される。竹繊維12は解繊機で機械的に引っ張って千切られるので、その切断面は伸びて千切れてささくれ立つ。
【0049】
図4は竹繊維12の解繊工程の状態を説明する側面図であり、図4(A)は竹繊維12が解繊時の伸びた状態を示し、図4(B)は解繊後の分断された各竹繊維12の状態を示している。
【0050】
図4(A)では、解繊時に竹繊維12は引っ張られ、押圧された箇所では矢印に示すように両方から引っ張り応力を受けることとなる。この竹繊維12が押圧された箇所は竹繊維12が細く弱くなっているので、引張り応力によって、自然に分断される。
【0051】
図4(B)では、押圧された箇所で解繊装置で引き千切られるように機械的に分断されることから、両端がささくれ立った状態の各竹繊維12を製造できる。
【0052】
続いて、図5、図6を参照して、本発明の竹繊維の製造方法の第2の形態について説明する。
【0053】
第2の実施形態は、図5の工程図に示すように、主に、竹片を形成する工程、竹片内の竹繊維を所定間隔で伸ばす工程、竹片内の竹繊維と肉質との結合を弱める工程、竹片を解繊する工程から構成される。前述した本発明の第1の形態に竹片内の竹繊維と肉質との結合を弱める工程を追加したものである。
【0054】
竹片を形成する工程、竹片内の竹繊維を所定間隔で伸ばす工程、竹片を解繊する工程については、前述した第1の形態と同様であるのでここでは説明を省略する。
【0055】
竹繊維と肉質との結合を弱める工程について説明する。
【0056】
竹片11内では、竹繊維12に肉質13が結合して付着した状態にあるので、次の解繊工程で、解繊機で竹繊維12と肉質13の分離が効率良く行えず、竹繊維12に肉質13が結合した状態の竹繊維12ができる。これを防止するために予め解繊工程の前に竹繊維12と肉質13との結合を弱めるために本工程が挿入される。
【0057】
本工程では、竹片11に振動を加えて竹繊維12と肉質13との結合を弱める。竹繊維12は図2からも明白なように、竹片11の表皮側にあり、肉質13はその反対側にあるので、竹片11の表皮側から振動を加えて竹繊維12と肉質13の結合を弱める方法が望ましい。具体的な方法については後述する製造装置で詳細な説明をする。
【0058】
図6(A)は、竹片11内の竹繊維12と肉質13との結合を弱めた状態を示す模式図である。本図では振動により竹繊維12と肉質13との結合が弱められて、竹繊維12と肉質13とに隙間ができて分離されている。従って、次の解繊工程では容易に解繊が行え、細い竹繊維12を取り出せる。
【0059】
図6(B)は解繊後の竹繊維12の状態を示す模式図である。本工程で竹繊維12自体を振動により、表面全体がささくれ立った状態にすることができる。これにより竹繊維12同士の絡みを向上できるのである。
【0060】
図7から図12を参照して、本発明の竹繊維の製造装置について説明する。図7は、本発明の竹繊維の製造装置の概略を示す側面図、図8は、本発明による押圧ローラ表面の拡大図、図9は、本発明による本発明の竹繊維を伸ばす状態を示す模式図、図10は、本発明の解繊ローラ表面の拡大図である。図11は、本発明の解繊ドラムの刃の配置状態を示す平面図、図12は、本発明の解繊ドラムで竹片を解繊する状態図である。
【0061】
図7に示すように、本製造装置1は、押圧装置2、繊維分離装置3、解繊装置4から構成される。
【0062】
押圧装置2は、送りローラ21、押圧ローラ22、搬送台23、振動供給装置24からなる。
【0063】
送りローラ21により搬送台23上を竹片が繊維側を上向きにして矢印のように押圧ローラ22に送り込まれる。押圧ローラ22には所定の間隔で突起が形成され、送り込まれる竹片を所定の間隔の突起で押圧し、竹繊維を部分的に押圧した箇所で伸ばす。従って、押圧ローラ22と搬送台23との間隔は竹片の厚みよりも薄い5mm程度離間させる。
【0064】
図8に押圧ローラ22の拡大図を示す。押圧ローラ22表面には、竹片の送り方向と垂直方向に、所望の間隔で断面半球状の突起25が形成されている。押圧ローラ22は回転しながら突起25で竹片の肉質を潰すことで、竹片内部の竹繊維が部分的に伸びて弱められる。
【0065】
突起25は竹片を押し潰して内部の竹繊維を伸ばす働きであるため、鉄等の金属を使用すると良い。本実施形態では、突起25の間隔を60mmとしており、この場合、約60mm以下の竹繊維を取れる。突起25の間隔を変えることで、間隔の長さ以下の竹繊維を製造することができる。また、突起25の厚みは、竹片に食い込ませて内部の肉質を圧縮し、竹繊維を弱められる程度の厚みとする。本実施形態では、使用する竹片の厚みが4〜6mm程度であることを考慮し、突起25の厚みは3mmとしている。突起25の厚みを変えることで竹繊維の伸びの程度を選択でき、竹繊維の弱める程度を選択できる。
【0066】
搬送台23は竹片が搬送できるように竹片の幅より少し広めの溝を設けた金属台であり、この溝を竹片が表皮側を上にして連続して流される。
【0067】
振動供給装置24は搬送台23の下部に設けられ、振動を搬送台23に伝えて搬送される竹片に伝える。この振動で竹片の竹繊維と肉質の結合を弱めて、解繊を容易にするためである。振動供給装置24は、後述の振動供給装置35、36と同様のものを用いており、供給する振動数は5〜15Hzである。振動数が5Hzより小さいと、竹繊維と肉質の結合を弱めることが不十分となり、後の解繊を容易にすることができない。振動数が15Hzより大きいと、竹繊維と肉質の結合が弱められ過ぎ、解繊装置4の刃45が竹片にめり込んでしまい、肉質を徐々に削って細い竹繊維を取り出すことができない。
【0068】
図9は、突起25で竹片11を押えつけて繊維を伸ばしている状態を模式的に示している。竹片11は表皮側が上向きの状態にして押圧装置2に通している。図2に示すように、竹は表皮側に竹繊維12が存在しているので、表皮側から突起25を押圧することで肉質13が潰されて、この窪みに竹繊維12が押し込まれて竹繊維12が伸びる。
【0069】
繊維分離装置3は、送りローラ31、繊維分離ローラ32、33、搬送台34、振動供給装置35、36から構成される。
【0070】
送りローラ31は押圧装置2を通過した竹片を搬送台34に送り、竹片の表皮側を上向きのまま繊維分離ローラ32、33に送る。
【0071】
繊維分離ローラ32、33は搬送台34上の竹片の上面に当接し、その自重によって振動を竹片の上面から伝える。
【0072】
振動供給装置35、36は搬送台34の下部に設置され、振動供給装置35、36からの振動を、搬送台34を介して竹片に伝える。また、竹片は表皮側を上向きにして搬送されるので、繊維分離ローラ32、33で上面から押さえられている。このため、繊維分離ローラ32、33の自重により振動が竹片の上面側にも伝えられるので、竹繊維側から効率的に竹片内の竹繊維と肉質の結合を弱めることができる。
【0073】
振動供給装置35、36から供給する振動数は、5〜15Hzである。振動数が5Hzより小さいと、竹繊維と肉質の結合を弱めることが不十分となり、後の解繊を容易にすることができない。振動数が15Hzより大きいと、竹繊維と肉質の結合が弱められ過ぎ、解繊装置4の刃45が竹片にめり込んでしまい、肉質を徐々に削って細い竹繊維を取り出すことができない。
【0074】
本実施形態では、繊維分離ローラ32は約30kg、繊維分離ローラ33は約40kgと重さを変えている。軽めの最初の繊維分離ローラ32で振動を伝えて、竹繊維側から半分の厚みの範囲にある竹繊維と肉質との結合を弱める。次に、重めの2個目の繊維分離ローラ33で、残りの半分の厚みの範囲の竹繊維と肉質との結合を弱めている。このように重さを変えて2段階で行うことで、竹片内の竹繊維と肉質との結合を一定に弱めることを実現できる。
【0075】
また、繊維分離ローラ32、33は上下方向に移動自在に取り付けられているので、搬送される竹片に厚みのばらつきがあっても、常に一定の重量を竹片上面に加えられるので、竹片内の全ての竹繊維と肉質に一定の強さの振動が加えられ、解繊が容易に行える。
【0076】
解繊装置4は、送りローラ41、解繊ドラム42、搬送台43から構成される。
【0077】
送りローラ41は前工程の搬送台34から送られる竹片を搬送台43に送り、解繊ドラム42に送る。
【0078】
解繊ドラム42はその表面に多数の刃45が設けられ、竹片を長手方向に引っかき、肉質を削り取りながら竹繊維を取り出すようになっている。
【0079】
また、前述のように、竹片は押圧装置2で押圧された箇所で竹繊維の強度が弱められているため、この箇所で自然に切れる。このため、所定間隔以下の竹繊維が連続して得られるとともに、竹繊維の両端がささくれ状になる。
【0080】
図10に解繊ドラム42の要部の拡大図を示す。本実施形態では、解繊ドラム42の表面に、高さ8mmの刃45が多数設けられており、この刃45で竹片の解繊を行う。
【0081】
本実施形態では、解繊ドラム42の表面を木材46としている。木材46が解繊時の衝撃を吸収するため、刃45が欠けたり、折れたりすることを抑えている。竹片の節部分は堅く、この部分を肉厚の薄い刃45で削ると、刃45が折り曲げられて破損することになるが、解繊ドラム42の表面を木材46としているので、刃45の根元部分の木材46が変形して衝撃を和らげる。このため、肉厚の薄い刃45を用いることができる。肉厚の薄い刃45を用いれば、竹繊維の間の肉質を細かく削り落とすことができ、細い竹繊維を取り出すことができる。
【0082】
図11は解繊ドラム42の要部の平面図である。破線は解繊ドラム42の軸を示しており、竹片を図の下方から送り込む場合、軸を中心に矢印のように回転する。解繊ドラム42の軸方向に2〜3mmの間隔で刃45を配置し、解繊ドラム42の回転方向にややオフセットして配置している。オフセットして刃45を配置しているので、2〜3mm幅で竹片に接する刃45が徐々にずれてゆき、少しずつ肉質を削り落としていく。本実施形態では、約30mm幅の竹片であるので、解繊ドラム42の回転中は絶えず10〜15個前後の刃45が接触して肉質を削り落とし、約30mm幅の間を隙間無く解繊している。
【0083】
肉質を徐々に削ることで竹繊維が現れる。竹繊維はオフセットされた刃45の間に挟まって、引っ張られる。引っ張られた竹繊維は、押圧された箇所の強度が弱まっているため、この箇所で自然に引き千切られる。このように、押圧した箇所で竹繊維が自然に引き千切られるので、長さの揃った竹繊維を連続して取り出すことができる。
【0084】
また、押圧した箇所で機械的に引き千切られるので、竹繊維の切断面は伸びて千切れてささくれ立つ。
【0085】
肉厚の薄い刃45を用い、そして、解繊ドラム42の軸方向の間隔を狭めて刃45を設置した解繊ドラム42に代えて使用すれば、より細い竹繊維を取り出すことができる。本実施形態では、肉厚が薄い刃45を用い、解繊ドラム42の軸方向の間隔を2〜3mmにして配置しており、100μm〜500μmという、小径の竹繊維を得ている。
【0086】
肉厚の薄い刃45を用い、解繊ドラム42の軸方向の間隔を狭めて配置すると、竹繊維の間を埋める肉質をも細かく削り落とし、細い竹繊維とすることができる。そして、オフセットした刃45の間には細い竹繊維のみが挟まり、解繊ドラム42の回転で引っ張られた竹繊維は押圧した箇所で引き千切られる。このようにして、より細い竹繊維を取り出すことができる。
【0087】
更に、図12を参照して、竹片の解繊について詳細に説明する。
【0088】
図12(A)は解繊ドラム42に竹片を送り込む状態である。解繊ドラム42は、本図において反時計方向に回転し、竹片の上部から徐々に削っていく。
【0089】
図12(B)は、竹片11を削っている状態である。刃45は解繊ドラム42の回転方向にオフセットして配置しているので、竹片の肉質13が満遍なく削り落とされ、竹繊維12が現れる。
【0090】
図12(C)は、竹繊維12が分断される状態を示している。解繊ドラム42の回転方向に隣接する刃45は、解繊ドラム42の回転方向にややオフセットして配置している。このオフセットされた幅に挟まるほどに竹繊維12が細く解繊されると、竹繊維12がこの刃45の間に挟まれる。挟まれた竹繊維12は、解繊ドラム42に巻きつきながら、解繊ドラム42の回転で引っ張られる。そして、この引張り応力により、竹繊維12の強度が弱められた箇所で自然に引き千切られ、落下する仕組みである。
【0091】
解繊装置4を経由した後、竹繊維と肉質は受荷台51に収集される。受荷台51には、繊維質受網52を設けており、竹繊維を繊維質受網52に留め、一方、肉質を下部に落下させて、竹繊維を分別している。
【図面の簡単な説明】
【0092】
【図1】本発明の第1の実施形態の製造方法の工程図である。
【図2】本発明に用いる竹の内部構造を示す断面図である。
【図3】本発明の押圧工程における竹繊維が伸びる様子を示す模式図である。
【図4】本発明の解繊工程における竹繊維の様子を示す側面図である。
【図5】本発明の第2の実施形態の製造方法の工程図である。
【図6】本発明の竹繊維と肉質との結合を弱める工程における竹片の状態を示す模式図である。
【図7】本発明の竹繊維の製造装置の概略を示す側面図である。
【図8】本発明による押圧ローラ表面の部分拡大図である。
【図9】本発明による本発明の竹繊維を伸ばす様子を示す側面図である。
【図10】本発明の解繊ドラム表面の要部拡大図である。
【図11】本発明の解繊ドラムの刃の配置状態を示す平面図である。
【図12】本発明の解繊ドラムで竹片を解繊する状態図である。
【符号の説明】
【0093】
1 竹繊維製造装置
2 押圧装置
3 繊維分離装置
4 解繊装置
11 竹片
12 竹繊維、管
13 肉質
14 表皮
15 内皮
21 送りローラ
22 押圧ローラ
23 搬送台
24 振動供給装置
25 凸部
26 支持部
31 送りローラ
32 繊維分離ローラ
33 繊維分離ローラ
34 搬送台
35 振動供給装置
36 振動供給装置
37 支持部
38 支持部
41 送りローラ
42 解繊ドラム
43 搬送台
44 ハウジング
45 刃
46 木材
51 受荷台
52 繊維受網
【出願人】 【識別番号】505026608
【氏名又は名称】吉田 義臣
【出願日】 平成19年6月15日(2007.6.15)
【代理人】 【識別番号】100091605
【弁理士】
【氏名又は名称】岡田 敬

【識別番号】100138955
【弁理士】
【氏名又は名称】末次 渉


【公開番号】 特開2008−307832(P2008−307832A)
【公開日】 平成20年12月25日(2008.12.25)
【出願番号】 特願2007−159505(P2007−159505)