JP6248691B2 - シート製造装置、解繊機 - Google Patents

Description

本発明は、シート製造装置に関する。

従来、シート製造装置においては、繊維を含む原料を水に投入し、主に機械的作用により離解して、抄き直す、いわゆる湿式方式が採用されている。このような湿式方式のシート製造装置は、大量の水が必要であり、装置が大きくなる。さらに、水処理施設の整備のメンテナンスに手間がかかる上、乾燥工程に係るエネルギーが大きくなる。

そこで、小型化、省エネルギーのために、水を極力利用しない乾式によるシート製造装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。

特許文献１には、乾式解繊機において紙片を繊維状に解繊し、サイクロンにおいて繊維をインク粒と脱墨繊維とに分級し、脱墨繊維を、フォーミングドラム表面の小孔スクリーンを通過させて、メッシュベルト上に堆積させ、紙を成形することが記載されている。

乾式解繊機では、紙片を解繊する際に発生する解繊音を含む騒音がシート製造装置の中では比較的大きい。特許文献２には、ラミー麻を解砕する解砕機において、材料受け口とハウジングとの間に、ローターの回転によって生じる騒音を吸収するための消音器を介挿したものが開示されている。

特開２０１２−１４４８１９号公報 特開平５−２７９９８５号公報

特許文献２に開示された消音器は、配管断面積の急激な拡大を利用して消音を行うものであるが、流路を拡大すると、材料が消音器内部に堆積してしまう問題がある。また、材料の堆積を防止するために下流側にテーパーを設けると、消音性能が低下する問題や、搬送方向に長くなり小型化が難しくなるといった問題、水平に配置できないといった問題がある。

本発明は前述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様または適用例として実現することができる。

（１）本発明に係るシート製造装置の一態様は、
被解繊物を気中で解繊する解繊部と、
前記解繊部で解繊された解繊物の少なくとも一部を用いてシートを成形するシート成形部と、を備えたシート製造装置であって、
前記解繊部に前記被解繊物を搬送する流路は、前記被解繊物が通過する管状をなし、外周部に開口して形成された、前記被解繊物が通過しない大きさの複数の開口を有する管路部と、
前記開口が内方に位置するように前記管路部を囲う囲い部とを有し、
前記囲い部は、前記囲い部の外周部の外径が前記管路部の外周部の外径よりも大きく、前記管路部の外周部の周方向に沿ったリング状の中空部を有する。

このようなシート製造装置では、解繊部に被解繊物を搬送する流路において、被解繊物
が通過する管路部の表面に開口を設け、開口が内方に位置するように管路部を囲う囲い部を設けることで、解繊部の騒音を低減することができる。また、開口の大きさを被解繊物が通過しない大きさとすることで、管路部表面と囲い部との間の空間に被解繊物が堆積することを防止することができる。

（２）本発明に係るシート製造装置において、
前記開口は、網状の網部で形成される開口であってもよい。すなわち、前記開口の大きさは、網状の網部の目開き（網部の目の間隔）でもよい。

このようなシート製造装置では、管路部に設ける開口を網状の網部で形成される開口とすることで、開口の総面積を大きくして消音性能を向上させることができる。

（３）本発明に係るシート製造装置において、
前記管路部は、前記管路部の周方向の全周に渡って前記網部を有していてもよい。

このようなシート製造装置では、管路部の周方向の全周に渡る網部を設けることで、開口の総面積を大きくして消音性能を向上させることができる。また、広い周波数帯の音を低減することができる。

（４）本発明に係るシート製造装置において、
前記管路部は、前記管路部の周方向の一部に前記網部を有していてもよい。

このようなシート製造装置では、特定の周波数帯の音を低減することができる。
（５）本発明に係るシート製造装置において、
前記管路部には、前記管路部の周方向の全周に渡って前記網部を有する第１管路部と、前記管路部の周方向の一部に前記網部を有する第２管路部とが含まれており、
前記第１管路部と前記第２管路部とは、前記被解繊物の搬送方向に沿って連結されていてもよい。

（６）本発明に係るシート製造装置において、
繊維を含む材料を粗砕する粗砕部を更に有し、
前記解繊部は、
前記粗砕部で粗砕された粗砕片を前記被解繊物として気中で解繊し、
前記流路は、前記粗砕部と前記解繊部の間に設けられていてもよい。
（７）本発明に係る解繊機の一態様は、
被解繊物を気中で解繊する解繊部と、前記解繊部に前記被解繊物を搬送する流路と、を備え、
前記流路は、前記被解繊物が通過する管状をなし、外周部に開口して形成された、前記被解繊物が通過しない大きさの複数の開口を有する管路部と、
前記開口が内方に位置するように前記管路部を囲う囲い部とを有し、
前記囲い部は、前記囲い部の外周部の外径が前記管路部の外周部の外径よりも大きく、前記管路部の外周部の周方向に沿ったリング状の中空部を有する。

本実施形態に係るシート製造装置を模式的に示す図。 図２（Ａ）は、消音部を模式的に示す斜視図であり、図２（Ｂ）は、消音部の内部を模式的に示す斜視図。 消音部の内部を模式的に示す斜視図。 連結した２つの消音部を模式的に示す斜視図。 図５（Ａ）、図５（Ｂ）は、消音部の配置について説明するための図。 本実験で用いた各構成を模式的に示す断面図である。 図７（Ａ）は、解繊部の内部を模式的に示す側面図であり、図７（Ｂ）、図７（Ｃ）は、回転子を導入口側から見た正面図である。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。

１．全体構成
図１は、本実施形態に係るシート製造装置１００を模式的に示す図である。図１に示すように、シート製造装置１００は、粗砕部１０と、解繊部２０と、分級部３０と、選別部
４０と、樹脂供給部５０と、ほぐし部６０と、シート成形部７０と、を含む。

粗砕部１０は、パルプシートや投入されたシート（例えばＡ４サイズの古紙）などの原料を、空気中で裁断（粗砕）して細片（粗砕片）にする。細片の形状や大きさは、特に限定されないが、例えば、数ｃｍ或いは数ｍｍ角の細片である。図示の例では、粗砕部１０は、粗砕刃１１を有し、粗砕刃１１によって、投入された原料を裁断することができる。粗砕部１０には、原料を連続的に投入するための自動投入部（図示せず）が設けられていてもよい。

粗砕部１０によって裁断された細片は、ホッパー１５で受けてから第１搬送部８１を介して、解繊部２０へ搬送される。第１搬送部８１は、後述する第７搬送部８７と合流して、解繊部２０の導入口２１と連通している。第１搬送部８１および後述する第２〜第７搬送部８２〜８７の形状は、例えば管状である。第１搬送部８１及び第７搬送部８７には、それぞれ、解繊部２０が発生する騒音を低減するための消音部９０（被解繊物を搬送する流路の一例）が設けられている。第１搬送部８１には第１消音部９０ａが設けられ、第７搬送部８７には第２消音部９０ｂが設けられている。

解繊部２０は、細片（被解繊物）を解繊処理する。解繊部２０は、細片を解繊処理することにより、繊維状に解きほぐされた繊維を生成する。

ここで、「解繊処理」とは、複数の繊維が結着されてなる細片を、繊維１本１本に解きほぐすことをいう。解繊部２０を通過したものを「解繊物」という。「解繊物」には、解きほぐされた繊維の他に、繊維を解きほぐす際に繊維から分離した樹脂（複数の繊維同士を結着させるための樹脂）粒や、インク、トナー、にじみ防止材等のインク粒を含んでいる場合もある。この後の記載において、「解繊物」は解繊部２０を通過したものの少なくとも一部であり、解繊部２０を通過した後に添加されたものが混ざっていてもよい。また、「被解繊物」とは、解繊部２０にて解繊されるものを言う。

解繊部２０は、細片に付着した樹脂粒やインク、トナー、にじみ防止材等のインク粒を繊維から分離させる。樹脂粒及びインク粒は、解繊物とともに、排出口２２から排出される。解繊部２０は、回転刃によって、導入口２１から導入された細片を、解繊処理する。解繊部２０は、空気中において乾式で解繊を行う。

解繊部２０は、気流を発生させる機構を有していることが好ましい。この場合、解繊部２０は、自ら発生する気流によって、導入口２１から、細片を気流と共に吸引し、解繊処理して、排出口２２へと搬送することができる。排出口２２から排出された解繊物は、図１に示すように、第２搬送部８２を介して、分級部３０に導入される。なお、気流発生機構を有していない解繊部２０を用いる場合には、細片を導入口２１に導く気流を発生する機構を、外付けで設けてもよい。

分級部３０は、解繊物から、樹脂粒、インク粒を分離して除去する。分級部３０としては、気流式分級機を用いる。気流式分級機は、旋回気流を発生させ、遠心力と分級されるもののサイズや密度によって分離するものであり、気流の速度及び遠心力の調整によって、分級点を調整することができる。具体的には、分級部３０としては、サイクロン、エルボージェット、エディクラシファイヤーなどを用いる。特にサイクロンは、構造が簡便であるため、分級部３０として好適に用いることができる。以下では、分級部３０として、サイクロンを用いた場合について説明する。

分級部３０は、少なくとも導入口３１と、下部に設けられている下部排出口３４と、上部に設けられている上部排出口３５と、を有している。分級部３０において、導入口３１
から導入された解繊物をのせた気流は、円周運動せられ、これにより、導入された解繊物には、遠心力がかかって、繊維物（解きほぐされた繊維）と、繊維物より小さく密度の低い廃棄物（樹脂粒、インク粒）と、に分離される。繊維物は、下部排出口３４から排出され、第３搬送部８３を通って選別部４０の導入口４６に導入される。一方、廃棄物は、上部排出口３５から第４搬送部８４を通って分級部３０の外部に排出される。このように、樹脂粒は、分級部３０によって外部に排出されるため、後述する樹脂供給部５０によって樹脂が供給されても、解繊物に対して樹脂が過剰になることを防ぐことができる。

なお、分級部３０により繊維物と廃棄物に分離すると記載したが、正確に分離できる訳ではない。繊維物のうち比較的小さいものや密度の低いものは廃棄物とともに外部に排出される場合がある。また、廃棄物のうち比較的密度の高いものや繊維物に絡まってしまったものは繊維物とともに選別部４０へ導入される場合もある。本願では、下部排出口３４から排出されるもの（長い繊維を含む割合が廃棄物より多いもの）を「繊維物」といい、上部排出口３５から排出されるもの（長い繊維を含む割合が繊維物より少ないもの）を「廃棄物」という。なお、原料が古紙でなくパルプシートのような場合には、廃棄物に相当するものが含まれていないため、シート製造装置１００の構成として分級部３０を省略してもよい。

選別部４０は、分級部３０で分離された繊維物を、選別部４０を通過する「通過物」と、通過しない「残留物」とに空気中で選別する。選別部４０としては、篩（ふるい）を用いる。選別部４０は、導入口４６と、排出口４７と、を有している。選別部４０は、モーター（図示せず）によって網部が回転する回転式の篩である。選別部４０の網部は、複数の開口を有している。網部が回転することで、網部内の繊維物のうち開口を通過可能な大きさのものは通過し、開口を通過できない大きさのものは通過しない。選別部４０は、篩によって、繊維物から一定の長さより短い繊維（通過物）を選別することができる。網部は、平織り金網や溶接金網などの金網から構成されている。網部は、金網を円筒状にしたものであり、円筒の内部は空洞である。なお、選別部４０では、金網で構成された網部の代わりに、切れ目が入った金属板を引き延ばしたエキスパンドメタルを用いてもよいし、金属板にプレス機等で穴を形成したパンチングメタルを用いてもよい。エキスパンドメタルを用いる場合、開口とは、金属板に入れた切れ目を引き延ばして形成される穴のことである。パンチングメタルを用いる場合、開口とは、金属板にプレス機等で形成された穴のことである。また、開口を有する部材を金属以外の材質で作ってもよい。なお、シート製造装置１００の構成として選別部４０を省略してもよい。

選別部４０の篩を通過しなかった残留物は、排出口４７から排出されて、戻り流路としての第５搬送部８５を介してホッパー１５に搬送され、再び解繊部２０に戻される。一方、選別部４０の篩を通過した通過物は、ホッパー１６で受けてから第６搬送部８６を介して、ほぐし部６０の導入口６６に搬送される。第６搬送部８６には、繊維同士を（解繊物同士を）結着させる樹脂が供給されるための供給口５１が設けられている。

樹脂供給部５０は、供給口５１から第６搬送部８６に空気中で樹脂を供給する。すなわち、樹脂供給部５０は、選別部４０の開口を通過した通過物が選別部４０からほぐし部６０に向かう経路に（選別部４０とほぐし部６０との間に）、樹脂を供給する。樹脂供給部５０としては、第６搬送部８６に樹脂を供給することができれば特に限定されないが、スクリューフィーダー、サークルフィーダーなどを用いる。樹脂供給部５０から供給される樹脂は、複数の繊維を結着させるための樹脂である。樹脂が第６搬送部８６に供給された時点では、複数の繊維は結着されていない。樹脂は、後述するシート成形部７０を通過する際に硬化して、複数の繊維を結着させる。樹脂は、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂であり、繊維状であってもよく、粉末状であってもよい。樹脂供給部５０から供給される樹脂の量は、製造されるシートの種類に応じて適切に設定される。なお、繊維を結着させる樹脂
の他、製造されるシートの種類に応じて、繊維を着色するための着色剤や、繊維の凝集を防止するための凝集防止材を供給してもよい。なお、シート製造装置１００の構成として樹脂供給部５０を省略してもよい。

樹脂供給部５０から供給された樹脂は、第６搬送部８６内に設けられた混合部（図示省略）によって、選別部４０の開口を通過した通過物と混合される。混合部は、通過物と樹脂とを、混合させながら、ほぐし部６０に搬送するための気流を発生する。

ほぐし部６０は、絡み合った通過物をほぐす。さらに、ほぐし部６０は、樹脂供給部５０から供給される樹脂が繊維状である場合、絡み合った樹脂をほぐす。また、ほぐし部６０は、後述する堆積部７２に、通過物や樹脂を均一に堆積する。つまり、「ほぐす」という言葉は、絡み合ったものをバラバラにする作用や均一に堆積させる作用を含むものである。なお、絡み合ったものが無ければ均一に堆積させる作用となる。ほぐし部６０としては、篩を用いる。ほぐし部は、モーター（図示せず）によって網部が回転する回転式の篩である。ここで、ほぐし部６０として用いられる「篩」は、特定の対象物を選別する機能を有していなくてもよい。すなわち、ほぐし部６０として用いられる「篩」とは、複数の開口を有する網部を備えたもの、という意味であり、ほぐし部６０は、ほぐし部６０に導入された繊維物および樹脂の全てを、開口から外部に排出してもよい。この場合、ほぐし部６０の開口の大きさを、選別部４０の開口の大きさ以上とする。ほぐし部６０と選別部４０との構成上の違いは、ほぐし部６０が排出口（選別部４０の排出口４７に相当する部分）を有していないことである。なお、シート製造装置１００の構成としてほぐし部６０を省略してもよい。

ほぐし部６０が回転している状態で、選別部４０を通過した通過物（繊維）と樹脂との混合物は、導入口６６からほぐし部６０に導入される。ほぐし部６０に導入された混合物は、遠心力によって網部側に移動する。上記のように、ほぐし部６０に導入される混合物は、絡み合った繊維や樹脂を含んでいる場合があり、絡み合った繊維や樹脂は、回転している網部によって空気中でほぐされる。そして、ほぐされた繊維や樹脂は、開口を通過する。開口を通過した繊維および樹脂は、空気中を通過して、後述する堆積部７２に均一に堆積される。

ほぐし部６０の開口を通過した繊維物および樹脂は、シート成形部７０の堆積部７２に堆積される。シート成形部７０は、堆積部７２と、張架ローラー７４と、ヒーターローラー７６と、テンションローラー７７と、切断部７８と、を有している。シート成形部７０は、ほぐし部６０を通過した解繊物および樹脂を用いて、シートを成形する。

シート成形部７０の堆積部７２は、ほぐし部６０の開口を通過した繊維物および樹脂を受けて堆積させて堆積物を生成する。堆積部７２は、ほぐし部６０の下方に位置している。堆積部７２は、例えば、メッシュベルトである。メッシュベルトには、張架ローラー７４によって張架されるメッシュが形成されている。堆積部７２は、張架ローラー７４が自転することによって移動する。堆積部７２が連続的に移動しながら、ほぐし部６０から解繊物および樹脂が連続的に降り積もることにより、堆積部７２上に厚さの均一なウェブが形成される。

堆積部７２の下方には、堆積物を下方から吸引するサクション装置７９が設けられている。サクション装置７９は、ほぐし部６０の下方に堆積部７２を介して位置し、下方に向く気流（ほぐし部６０から堆積部７２に向く気流）を発生させる。これにより、空気中に分散させた解繊物および樹脂を吸引することができ、ほぐし部６０からの排出速度を大きくすることができる。その結果、シート製造装置１００の生産性を高くすることができる。また、サクション装置７９によって、解繊物および樹脂の落下経路にダウンフローを形
成することができ、落下中に解繊物や樹脂が絡み合うことを防ぐことができる。

シート成形部７０の堆積部７２上に堆積された解繊物および樹脂は、堆積部７２の移動にともない、ヒーターローラー７６を通過することによって加熱および加圧される。加熱により、樹脂は、結着剤として機能して繊維同士を結着させ、加圧により薄くし、さらに図示しないカレンダーローラーを通過させて表面を平滑化し、シートＰが成形される。

ヒーターローラー７６よりも下流側には、シートＰを切断する切断部７８として、シートＰの搬送方向と交差する方向にシートＰを切断する第１切断部７８ａと、シートＰの搬送方向に沿ってシートＰを切断する第２切断部７８ｂが配置されている。第１切断部７８ａは、カッターを備え、連続状のシートＰを所定の長さに設定された切断位置に従って枚葉状に裁断する。第２切断部７８ｂは、カッターを備え、シートＰの搬送方向における所定の切断位置に従って裁断する。これにより、所望するサイズのシートが形成される。切断されたシートＰはスタッカー９９等に積載される。また、第２切断部７８ｂによって裁断（切断）された細片は、ホッパー１７で受けてから第７搬送部８７を介して、解繊部２０の導入口２１に搬送される。なお、シートＰを切断せずに、連続状のまま巻き取りローラーによって巻き取るように構成してもよい。以上により、シートＰを製造することができる。

２．消音部の構成
解繊部２０で発生する騒音（被解繊物の衝突音及び流体音）は、第１搬送部８１を介してホッパー１５から、及び、第７搬送部８７を介して開放端であるホッパー１７から出る。そこで、本実施形態のシート製造装置１００では、解繊部２０の騒音を低減するために、第１搬送部８１と第７搬送部８７のそれぞれに消音部９０を設けている。

図２（Ａ）は、消音部９０（９０ａ、９０ｂ）を模式的に示す斜視図であり、図２（Ｂ）は、消音部９０の内部を模式的に示す斜視図である。図２（Ａ）に示すように、消音部９０は、被解繊物が通過する管路部９１と、管路部９１の一部を囲う囲い部９２とを有する。管路部９１は、第１搬送部８１或いは第７搬送部８７の一部を構成しており、管路部９１の断面形状は円形である。すなわち、消音部９０は、解繊部２０に被解繊物を搬送する流路としても機能する。

図２（Ｂ）では、囲い部９２の外形及び内形を２点鎖線で示している。図２（Ｂ）に示すように、管路部９１の一部には、複数の開口９４を有する網部９３が形成されている。図２（Ｂ）に示す例では、網部９３は、管路部９１の周方向の全周に渡っており、筒形状に形成されている。網部９３は、例えば平織り金網や溶接金網などの金網から構成され、金網を円筒状に成形したものである。管路部９１の内径と網部９３の内径は同じか、もしくは、それぞれの内径の差による段差によって、搬送される被解繊物が引っかからない程度の大きさである。

囲い部９２は、網部９３（複数の開口９４）が内方に位置するように（網部９３が露出しないように）管路部９１を囲っている。囲い部９２は、円筒面と、円筒面に接した上面及び下面を有した円筒形状をしており内部は空間である。囲い部９２の上面及び下面は、管路部９１のうち、網部９３ではない部分に接している。囲い部９２は、被解繊物の搬送方向において、網部９３の大きさよりも囲い部９２の大きさ（上面と下面の距離）の方が大きい。また、囲い部９２は、管路部９１よりも被解繊物の搬送方向と直交する方向における空間断面積が大きくなっている。つまり、囲い部９２の内径は管路部９１の外径よりも大きい。なお、吸音性能を高めるため、囲い部９２の内側に吸音材を設けてもよい。

複数の開口９４は、網部９３で形成される開口（網部９３の目）である。開口９４の形
状は、図２（Ｂ）に示す例では、正方形であるが、多角形、円形、楕円形であってもよい。複数の開口９４の形状や大きさは同一であることが好ましく、また、複数の開口９４は、等間隔に配置されていることが好ましい。

開口９４の大きさ（網部９３の目開き）は、管路部９１を通過する被解繊物が通過しない大きさとなっている。すなわち、第１搬送部８１には、粗砕部１０で裁断された細片と選別部４０の開口を通過しなかった残留物が通過するため、第１搬送部８１に設けられる第１消音部９０ａの開口９４の大きさを、粗砕部１０で裁断された細片及び選別部４０の開口の大きさよりも小さくする。また、第７搬送部８７には、第２切断部７８ｂで裁断された細片が通過するため、第７搬送部８７に設けられる第２消音部９０ｂの開口９４の大きさを、第２切断部７８ｂで裁断された細片よりも小さくする。例えば、粗砕部１０で裁断される細片の短辺が３ｍｍであり、選別部４０の開口の大きさが１．２ｍｍであり、第２切断部７８ｂで裁断される細片（カット端材）の短辺が５ｍｍである場合には、第１消音部９０ａの開口９４の大きさ（目開き）を１．２ｍｍ未満（例えば、１ｍｍ）とし、第２消音部９０ｂの開口９４の大きさを５ｍｍ未満（例えば、３ｍｍ）とする。

図２に示す消音部９０では、管路部９１を囲う囲い部９２によって流路の断面積が急激に拡大して収縮されるため、流路の断面積の拡縮による消音効果によって、解繊部２０の騒音を低減することができる。また、囲い部９２の内部に、管路部９１の一部として網部９３を設け、網部９３の開口９４の大きさを被解繊物が通過しない大きさとすることで、囲い部９２（流路の拡張部）に被解繊物（細片）が堆積することを防止することができる。

なお、管路部９１の周方向の全周に渡って形成された網部９３を設けることに代えて、図３に示すように、囲い部９２内部の管路部９１の周方向の一部に孔部９５を設け、孔部９５に網部９３を設けてもよい。図３に示す消音部９０によっても、孔部９５によって囲い部９２内部の空間で音が共鳴するため、解繊部２０の騒音を低減することができ、また、孔部９５に網部９３を設けることで、囲い部９２に被解繊物が堆積することを防止することができる。なお、管路部９１に孔部９５を複数設けてもよい。

図２に示す消音部９０では、凡そ１００Ｈｚ〜２ｋＨｚの広い周波数帯の音を低減することができる。一方、図３に示す消音部９０では、特定の周波数帯の音を低減することができる。従って、解繊部２０の騒音の周波数特性に応じて、広い周波数帯の音を低減したい場合には図２に示す消音部９０を用い、特定の周波数帯の音を低減したい場合には図３に示す消音部９０を用いるとよい。なお、図３に示す消音部９０で消音できる周波数帯は、孔部９５の径（面積）と、囲い部９２の体積で定まる。

また、図４に示すように、図２に示す消音部９０と図３に示す消音部９０を連結して１つの消音部として用いてもよい。このようにすると、広い周波数帯の音を低減しつつ、ピークの大きい特定周波数帯の音を低減することができる。解繊部２０で発生する騒音を周波数解析すると、当該騒音の周波数成分は広い周波数帯に渡って存在し、そのうち騒音に対する寄与が最も大きい周波数帯は、解繊部２０の送風羽根に被解繊物が衝突する際に発生する音の周波数帯である。従って、図２に示す消音部９０と図３に示す消音部９０を組み合わせ、且つ、被解繊物の衝突音の周波数帯に合わせて図３に示す消音部９０の孔部９５の径や囲い部９２の大きさを調整すれば、解繊部２０の騒音を効果的に低減することができる。

図１に示す例では、第１搬送部８１と第７搬送部８７のそれぞれに消音部９０を設ける場合について説明したが、図５（Ａ）に示すように、第１搬送部８１と第７搬送部８７の合流点と解繊部２０の間に消音部９０を設けてもよい。この場合には、第１搬送部８１を
通過する被解繊物と第７搬送部８７を通過する被解繊物のうち最も小さい被解繊物が通過しないように、開口９４の大きさを決定する。例えば、粗砕部１０で裁断される細片の短辺が３ｍｍであり、選別部４０の開口の大きさが１．２ｍｍであり、第２切断部７８ｂで裁断される細片の短辺が５ｍｍである場合には、開口９４の大きさを１．２ｍｍ未満（例えば、１ｍｍ）とする。

また、図１に示す例では、選別部４０からの残留物を、第５搬送部８５、ホッパー１５、第１搬送部８１を介して解繊部２０に搬送する場合について説明したが、第５搬送部８５を第１搬送部８１及び第７搬送部８７に直接合流させることで、選別部４０からの残留物を解繊部２０に搬送するように構成してもよい。この場合には、第１搬送部８１及び第７搬送部８７に加えて第５搬送部８５に消音部９０を設けてもよいし、図５（Ｂ）に示すように、第１搬送部８１、第５搬送部８５及び第７搬送部８７の合流点と解繊部２０の間に消音部９０を設けてもよい。

３．実験例
本実施形態の消音部９０を用いて、解繊部２０解繊時の騒音を材料投入口（ホッパー１５）付近で測定する実験を行った。図６は、本実験で用いた各構成を模式的に示す断面図である。本実験では、図６に示す比較例１〜３の構成及び実施例１〜３の構成のそれぞれについて、騒音計を用いてホッパー１５から１ｍ離れた位置における騒音レベルを測定し、また、鉛直方向に配管した場合と水平方向に配管した場合の消音部９０内部における材料（被解繊物）の堆積の有無を評価した。ここでは、図２に示す消音部９０（管路部９１の周方向の全周に渡って網部９３を設けた構成）を実施例１とし、図３に示す消音部９０（管路部９１の周方向の一部に形成した孔部９５に網部９３を設けた構成）を実施例２とし、図２に示す消音部９０の囲い部９２の内側に吸音材９６を設けた構成を実施例３とした。なお、図６において、材料は図中下側に向けて搬送され、解繊部２０は図中下側に接続されるものとする。

表１に実験結果を示す。なお、表１では、材料の堆積がない場合には「○」と表記し、材料の堆積があった場合には「×」と表記している。

比較例１では、流路の拡張部分が無いため消音効果が無く、騒音が９８ｄｂと大きくなった。また、比較例２では、流路の拡張部分を設けているため消音性能は高いものの、拡張部分に材料が堆積した。比較例３では、拡張部の下流側にテーパーを設けているため、垂直に配管した場合には材料の堆積は見られないものの、テーパーを設けたことで比較例２と比べて消音性能が低くなっており、また、水平に配管した場合に材料の堆積が見られた。

実施例１及び実施例２では、比較例２と同等の消音性能を持ちつつ、網部９３を設けた
ことで材料の堆積がなく、消音性能と材料搬送性を両立できることが分かった。実施例３では、拡張部（囲い部９２）内部に吸音材９６を設けたことで、１ｋＨｚ以上の高周波数帯の音が顕著に減衰し、実施例１よりも騒音が７ｄｂ減少した。また、従来の消音器で拡張部に吸音材を設けた場合には、吸音材に材料が付着する問題があったが、本実施形態の消音部９０では、網部９３によって材料と音が分離されるため、このような問題は生じない。

なお、本実施形態の消音部９０において、囲い部９２の側面の延長と底面（或いは上面）のなす角度θは９０°である（囲い部９２にテーパーがない）ことが好ましいが、θは４５°ないしは６０°より大きければよい。

４．解繊部の構成
図７（Ａ）は、解繊部２０の内部を模式的に示す側面図である。解繊部２０は、回転子２３を有する。回転子２３は、回転軸２４周りに回転する。図７（Ｂ）は、回転子２３を導入口２１側から見た正面図である。回転子２３の外周面には複数の解繊用の突起２５が設けられている。また、回転子２３の導入口２１と対向する側の側面には、複数の送風羽根２６が設けられている。回転子２３が回転軸２４周りに回転すると、送風羽根２６によって気流が発生し、この気流によって、導入口２１から被解繊物（細片）が吸引され、球審された被解繊物は解繊処理されて排出口２２へと搬送される。

上述したように、解繊部２０の騒音に対する寄与が最も大きい周波数帯は、解繊部２０の送風羽根２６に被解繊物が衝突する際に発生する音の周波数帯である。そこで、本実施形態の解繊部２０では、図７（Ａ）、図７（Ｂ）に示すように、導入口２１側から見て、送風羽根２６と導入口２１（導入口２１の内径ＰＴ）が重ならないように、導入口２１を配置している。このようにすると、送風羽根２６に被解繊物が衝突する際に発生する騒音が、直接導入口２１（すなわち、第１搬送部８１及び第７搬送部８７）に入り込むことを抑制することができ、ホッパー１５及びホッパー１７から出てくる解繊部２０の騒音を低減することができる。

なお、図７（Ｂ）に示す例では、送風羽根２６を、回転軸２４の中心から放射状に延びる線に沿うように配置しているが、図７（Ｃ）に示すように、送風羽根２６を、回転軸２４の中心から放射状に延びる線に対して送風羽根２６の平面状の面が傾きを有するように、且つ、送風羽根２６が回転子２３の回転方向（図中Ｄで示す方向）に対して後傾するように配置してもよい。送風羽根２６を回転方向に対して後傾させて配置すると、被解繊物が送風羽根２６に衝突するときの角度が大きくなるため衝突音が減少し、解繊部２０の騒音を低減することができる。また、送風羽根２６を回転方向に対して後傾させることで、被解繊物を回転子２３の外周部側へ逃がし易くするため、被解繊物の搬送能力を向上することができる。

５．変形例
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。

図２〜４において、囲い部９２の断面を円形としたが、これに限らない。管路部９１の外方を囲っていれば、断面は楕円や多角形でもよい。なお、実施例１〜３における騒音は、断面積が同じであれば断面の形状による差はほとんどない。

なお、シート製造装置１００によって製造されるシートは、シート状にしたものを主に指す。しかしシート状ものに限定されず、ボード状、ウェブ状であってもよい。本明細書におけるシートは、紙と不織布に分けられる。紙は、パルプや古紙を原料とし薄いシート状に成形した態様などを含み、筆記や印刷を目的とした記録紙や、壁紙、包装紙、色紙、画用紙、ケント紙などを含む。不織布は紙より厚いものや低強度のもので、一般的な不織布、繊維ボード、ティッシュペーパー、キッチンペーパー、クリーナー、フィルター、液体吸収材、吸音体、緩衝材、マットなどを含む。なお、原料としてはセルロースなどの植物繊維やＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ポリエステルなどの化学繊維や羊毛、絹などの動物繊維であってもよい。

また、堆積部７２に堆積された堆積物に、水分を噴霧添加するための水分噴霧器が設けられていてもよい。これにより、シートＰを成形した際の水素結合の強度を高くすることができる。水分の噴霧添加は、ヒーターローラー７６を通過する前の堆積物に対して行われる。水分噴霧器で噴霧する水分には、澱粉やＰＶＡ（ポリビニルアルコール）等が添加されていてもよい。これにより、さらにシートＰの強度を高くすることができる。

シート製造装置１００には、粗砕部１０は無くても良い。例えば、既存のシュレッダーなどで粗砕したものを原料とするなら粗砕部１０は不要となる。

戻り流路としての第５搬送部８５は無くてもよい。残留物を解繊部２０に戻さずに、回収して廃棄してもよい。また、残留物が出ないような性能の解繊部２０であれば、第５搬送部８５は不要となる。

１０ 粗砕部、１１ 粗砕刃、１５ ホッパー、１６ ホッパー、１７ ホッパー、２０
解繊部、２１ 導入口、２２ 排出口、２３ 回転子、２４ 回転軸、２５ 突起、２６ 送風羽根、３０ 分級部、３１ 導入口、３４ 下部排出口、３５ 上部排出口、４０ 選別部、４６ 導入口、４７ 排出口、５０ 樹脂供給部、５１ 供給口、６０ ほぐし部、６６ 導入口、７０ シート成形部、７２ 堆積部、７４ 張架ローラー、７６
ヒーターローラー、７７ テンションローラー、７８ 切断部、７９ サクション装置、８１ 第１搬送部、８２ 第２搬送部、８３ 第３搬送部、８４ 第４搬送部、８５ 第５搬送部、８６ 第６搬送部、８７ 第７搬送部、９０ 消音部、９１ 管路部、９２
囲い部、９３ 網部、９４ 開口部、９５ 孔部、９６ 吸音材、９９ スタッカー、１００ シート製造装置

Claims (7)

1. 被解繊物を気中で解繊する解繊部と、
   前記解繊部で解繊された解繊物の少なくとも一部を用いてシートを成形するシート成形部と、を備えたシート製造装置であって、
   前記解繊部に前記被解繊物を搬送する流路は、前記被解繊物が通過する管状をなし、外周部に開口して形成された、前記被解繊物が通過しない大きさの複数の開口を有する管路部と、
   前記開口が内方に位置するように前記管路部を囲う囲い部とを有し、
   前記囲い部は、前記囲い部の外周部の外径が前記管路部の外周部の外径よりも大きく、前記管路部の外周部の周方向に沿ったリング状の中空部を有する、シート製造装置。
2. 前記開口は、網状の網部で形成される開口である、請求項１に記載のシート製造装置。
3. 前記管路部は、前記管路部の周方向の全周に渡って前記網部を有する、請求項２に記載のシート製造装置。
4. 前記管路部は、前記管路部の周方向の一部に前記網部を有する、請求項２に記載のシート製造装置。
5. 前記管路部には、前記管路部の周方向の全周に渡って前記網部を有する第１管路部と、前記管路部の周方向の一部に前記網部を有する第２管路部とが含まれており、
   前記第１管路部と前記第２管路部とは、前記被解繊物の搬送方向に沿って連結されている、請求項２に記載のシート製造装置。
6. 繊維を含む材料を粗砕する粗砕部を更に有し、
   前記解繊部は、
   前記粗砕部で粗砕された粗砕片を前記被解繊物として気中で解繊し、
   前記流路は、前記粗砕部と前記解繊部の間に設けられる、請求項１〜５のいずれか１項に記載のシート製造装置。
7. 被解繊物を気中で解繊する解繊部と、前記解繊部に前記被解繊物を搬送する流路と、を備え、
   前記流路は、前記被解繊物が通過する管状をなし、外周部に開口して形成された、前記被解繊物が通過しない大きさの複数の開口を有する管路部と、
   前記開口が内方に位置するように前記管路部を囲う囲い部とを有し、
   前記囲い部は、前記囲い部の外周部の外径が前記管路部の外周部の外径よりも大きく、前記管路部の外周部の周方向に沿ったリング状の中空部を有する、解繊機。

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