專利名稱：混合粉碎裝置、混合熔融方法及浸含粘合劑的纖維素類材料的成形方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于高比例利用纖維素類材料，即木質(zhì)材料及植物材料或者用于高比例再利用木質(zhì)廢料及植物廢料的混合粉碎裝置、混合熔融方法及浸含粘合劑的纖維素類材料的成形方法。
背景技術(shù)：
作為賦予合成樹脂圖案的手段，采用向合成樹脂中混入木粉的方法，但現(xiàn)實(shí)中，合成樹脂和木粉通常缺乏相溶性，已有市售的大多木粉填充成形材料的木粉填充率很少超過50重量％。
已有木粉填充成形材料的制造方法稱為單純混合，使用杉、扁柏、松等的人工干燥后的含水率為12％以下、粒度150μm左右的木粉，將50重量％的上述木粉加入到用熱蒸氣或油已加熱到約160℃的混合熔融機(jī)中，使混合葉片旋轉(zhuǎn)約20分鐘進(jìn)行干燥，使含水率達(dá)到0.3％以下。然后，加入50重量％的作為粘合劑的熱塑性樹脂(PP、PE、生物降解性樹脂等)、溶劑(反應(yīng)性聚烯烴類齊聚物、無水馬來酸等)等，使混合葉片旋轉(zhuǎn)約20分鐘，進(jìn)行單純混合。然后，將凝膠狀混合物加入冷卻機(jī)(冷卻水20℃、流量100L/min)中，使混合葉片旋轉(zhuǎn)約15分鐘進(jìn)行冷卻造粒。
現(xiàn)有方法都使用市售木粉，經(jīng)過干燥工序、混合熔融工序及造粒工序各工序來進(jìn)行制造，不是可以完全不在意材料的含水率等，在小片化狀態(tài)時(shí)在一個(gè)工序(一臺(tái)混合熔融裝置)中進(jìn)行微粉碎、干燥、熔融混合、造粒的方法，而且，不能用短時(shí)間的熱過程進(jìn)行處理，直至廢料再利用的環(huán)境負(fù)擔(dān)大，存在成本方面和生產(chǎn)性方面的問題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明人著眼于本發(fā)明的第1技術(shù)思想，一種混合粉碎裝置，具有將多個(gè)葉片部件配置在旋轉(zhuǎn)軸上且進(jìn)行材料的混合粉碎的混合容器，所述旋轉(zhuǎn)軸由驅(qū)動(dòng)源旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)并被可自由旋轉(zhuǎn)地支承，在上述混合粉碎裝置中，配置將投入到和材料投入部對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)軸上的材料供給到上述混合容器的螺旋狀葉片部件，上述多個(gè)葉片部件由至少2個(gè)葉片部件構(gòu)成，所述至少2個(gè)葉片部件在上述旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向的一定角度間隔的部位在軸向相對(duì)，并以在旋轉(zhuǎn)方向相互的相對(duì)間隔減小的安裝角配置在上述旋轉(zhuǎn)軸上，上述葉片部件相對(duì)于上述旋轉(zhuǎn)軸的安裝角，從安裝在上述旋轉(zhuǎn)軸上的根部到半徑方向外側(cè)的前端部是相同的，在上述混合容器的側(cè)壁上配置用于取出在該混合容器內(nèi)混合粉碎的材料的取出部，在上述混合容器內(nèi)，利用上述木質(zhì)材料和/或植物材料和上述粘合劑混合粉碎、剪切、摩擦及壓縮所產(chǎn)生的熱量脫除含有水分，使熔融的上述粘合劑浸含于已脫水的上述木質(zhì)材料和/或植物材料。
而且，本發(fā)明人著眼于本發(fā)明的第2技術(shù)思想，一種混合熔融方法，利用配置在由驅(qū)動(dòng)源旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)軸上的多個(gè)葉片部件在混合容器內(nèi)進(jìn)行纖維素類材料的混合粉碎，在上述混合熔融方法中，通過至少2個(gè)葉片部件混合粉碎由材料投入部投入的小片化的纖維素類材料和粘合劑，所述至少2個(gè)葉片部件在上述混合容器內(nèi)的上述旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向的一定角度間隔的部位在軸向相對(duì)，并以在旋轉(zhuǎn)方向相互的相對(duì)間隔減小的安裝角配置在上述旋轉(zhuǎn)軸上，利用在混合容器內(nèi)的上述纖維素類材料的剪切、摩擦及壓縮所產(chǎn)生的熱量脫除含有水分，使熔融的粘合劑浸含于脫水的上述纖維素類材料，當(dāng)上述纖維素類材料浸含熔融的粘合劑后，從上述混合容器內(nèi)取出。
本發(fā)明的目的在于，完全不用在意材料的含水率等，能夠在小片化的狀態(tài)時(shí)在一個(gè)工序(一臺(tái)混合熔融裝置)中進(jìn)行微粉碎、干燥、脫水混合、造粒，也能夠用短時(shí)間的熱過程進(jìn)行處理，直至再利用廢料的環(huán)境負(fù)擔(dān)減小，在成本方面和生產(chǎn)性方面得到改善。
在本發(fā)明中，纖維素類材料包括橡木、銀杏、梧桐、櫻樹、柳樹、白楊等作為道路樹種植的樹木的修剪枝葉和杉木、扁柏、松木、落葉松等的修剪枝葉，杉木、扁柏、松木、落葉松等的間伐木材，杉木、扁柏、松木、落葉松等的樹皮，從木材廠產(chǎn)生的杉木、扁柏、松木等的樹切端材或鋸末，膠合板等木質(zhì)材料和木質(zhì)廢料，以及小麥的莖和葉、茶葉、稻殼等植物材料和植物廢料，完全不用在意纖維素類材料的含水率等，由于在小片化或細(xì)片化狀態(tài)時(shí)能夠在一個(gè)工序(一臺(tái)混合熔融裝置)中進(jìn)行微粉碎、干燥、熔融混合、造粒，也能夠用短時(shí)間的熱過程進(jìn)行處理，因此減小了利用和再利用之前的環(huán)境負(fù)荷。
而且，本發(fā)明不存在已有技術(shù)中成本方面和生產(chǎn)性方面的問題，提供了修剪枝葉等木質(zhì)切端廢料和木質(zhì)廢料及小麥的莖和葉等植物材料和植物廢料的有效利用和再利用方法，通過廢料的高填充化增大使用率，促進(jìn)了廢料的再利用。
本發(fā)明(第1發(fā)明)的混合粉碎裝置，具有將多個(gè)葉片部件配置在旋轉(zhuǎn)軸上且進(jìn)行材料的混合粉碎的混合容器，所述旋轉(zhuǎn)軸由驅(qū)動(dòng)源旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)并可自由旋轉(zhuǎn)地被支承，其中，配置將投入到和材料投入部對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)軸上的材料供給到上述混合容器的螺旋狀葉片部件，上述多個(gè)葉片部件由至少2個(gè)葉片部件構(gòu)成，所述至少2個(gè)葉片部件在上述旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向的一定角度間隔的部位在軸向相對(duì)，并以在旋轉(zhuǎn)方向上相互的相對(duì)間隔減小的安裝角配置在上述旋轉(zhuǎn)軸上，上述葉片部件相對(duì)于上述旋轉(zhuǎn)軸的安裝角，從安裝在上述旋轉(zhuǎn)軸上的根部到半徑方向外側(cè)的前端部相同，在上述混合容器的側(cè)壁上配置用于取出在該混合容器內(nèi)混合粉碎后的材料的取出部，
在上述混合容器內(nèi)，利用上述材料混合粉碎、剪切、摩擦及壓縮所產(chǎn)生的熱量脫除含有水分。
本發(fā)明(第2發(fā)明)的混合粉碎裝置，在上述第1發(fā)明中，上述葉片部件由矩形的板狀部件構(gòu)成。
本發(fā)明(第3發(fā)明)的混合粉碎裝置，在上述第2發(fā)明中，上述驅(qū)動(dòng)源由借助于皮帶等旋轉(zhuǎn)連接裝置和上述旋轉(zhuǎn)軸連接的馬達(dá)構(gòu)成。
本發(fā)明(第4發(fā)明)的混合粉碎裝置，在上述第3發(fā)明中，具有將冷卻介質(zhì)從上述旋轉(zhuǎn)軸的一端供給到另一端并使冷卻介質(zhì)向混合容器壁內(nèi)進(jìn)行供給循環(huán)的冷卻裝置。
本發(fā)明(第5發(fā)明)的混合粉碎裝置，在上述第4發(fā)明中，在軸支承上述旋轉(zhuǎn)軸的兩端的軸承部形成用于連通該軸承部的軸向兩端的槽，以便排出由上述混合容器內(nèi)的上述材料的剪切、摩擦及壓縮所產(chǎn)生的熱量進(jìn)行脫水的脫水成分。
本發(fā)明(第6發(fā)明)的混合粉碎裝置，在上述第5發(fā)明中，具有開閉控制裝置，其根據(jù)和上述混合容器內(nèi)的材料的混合粉碎及干燥狀態(tài)相對(duì)應(yīng)并作用在上述馬達(dá)主軸上的負(fù)荷扭矩的變化，控制配置在上述混合容器的上述取出部上的開閉部件的開閉，從而取出混合粉碎的材料。
本發(fā)明(第7發(fā)明)的混合熔融方法，利用配置在由驅(qū)動(dòng)源旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)軸上的多個(gè)葉片部件在混合容器內(nèi)進(jìn)行纖維素類材料的混合粉碎，其中，通過至少2個(gè)葉片部件混合粉碎由材料投入部投入的小片化纖維素類材料和粘合劑，所述至少2個(gè)葉片部件在上述混合容器內(nèi)的上述旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向的一定角度間隔的部位在軸向相對(duì)，并以在旋轉(zhuǎn)方向上相互的相對(duì)間隔減小的安裝角配置在上述旋轉(zhuǎn)軸上，上述纖維素類材料利用在該混合容器內(nèi)的上述纖維素類材料的剪切、摩擦及壓縮所產(chǎn)生的熱量脫除含有水分，使熔融的粘合劑浸含于所述脫水后的纖維素類材料，上述纖維素類材料浸含熔融的粘合劑后，從上述混合容器內(nèi)取出。
本發(fā)明(第8發(fā)明)的混合熔融方法，在上述第7發(fā)明中，上述纖維素類材料是上述木質(zhì)材料和/或植物材料。
本發(fā)明(第9發(fā)明)的混合熔融方法，在上述第8發(fā)明中，上述木質(zhì)材料和/或植物材料是上述木質(zhì)廢料和/或植物廢料。
本發(fā)明(第10發(fā)明)的混合熔融方法，在上述第9發(fā)明中，由作為上述驅(qū)動(dòng)源的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)上述旋轉(zhuǎn)軸，使上述葉片部件的前端圓周速度在5米/秒至50米/秒的范圍內(nèi)。
本發(fā)明(第11發(fā)明)的混合熔融方法，在上述第10發(fā)明中，旋轉(zhuǎn)連接上述馬達(dá)和上述旋轉(zhuǎn)軸，以不追隨急劇的過渡旋轉(zhuǎn)變動(dòng)。
本發(fā)明(第12發(fā)明)的混合熔融方法，在上述第11發(fā)明中，對(duì)作用在上述馬達(dá)主軸上的負(fù)荷扭矩的變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
本發(fā)明(第13發(fā)明)的混合熔融方法，在上述第12發(fā)明中，被監(jiān)測(cè)的作用在上述馬達(dá)主軸上的負(fù)荷扭矩，對(duì)應(yīng)于上述混合容器內(nèi)的材料的混合粉碎和干燥狀態(tài)，施加在上述馬達(dá)主軸上的負(fù)荷扭矩上升達(dá)到最大值后降低到最小值，然后經(jīng)過一定時(shí)間，由上述混合容器的取出部取出已混合粉碎、脫水并浸含上述粘合劑的上述纖維素類材料。
本發(fā)明(第14發(fā)明)的浸含熔融的粘合劑的纖維素類材料的成形方法，其中，通過至少2個(gè)葉片部件混合粉碎由材料投入部投入的小片化的纖維素類材料和粘合劑，所述至少2個(gè)葉片部件在上述混合容器內(nèi)的由驅(qū)動(dòng)源旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向的一定角度間隔的部位在軸向相對(duì)，并以在旋轉(zhuǎn)方向上相互的相對(duì)間隔減小的安裝角配置在上述旋轉(zhuǎn)軸上，上述纖維素類材料利用在混合容器內(nèi)的上述纖維素類材料的剪切、摩擦及壓縮所產(chǎn)生的熱量脫除含有水分，使熔融粘合劑浸含于所述脫水后的纖維素類材料，上述纖維素類材料浸含熔融的粘合劑后，從上述混合容器內(nèi)取出，對(duì)從上述混合容器內(nèi)取出的浸含熔融的上述粘合劑的上述纖維素類材料進(jìn)行加熱和加壓，由此進(jìn)行成形。
本發(fā)明(第15發(fā)明)的浸含粘合劑的纖維素類材料的成形方法，在上述第14發(fā)明中，通過擠壓成形進(jìn)行浸含上述粘合劑的上述纖維素類材料的成形。
本發(fā)明(第16發(fā)明)的浸含粘合劑的纖維素類材料的成形方法，在上述第15發(fā)明中，上述纖維素類材料是上述木質(zhì)廢料和/或植物廢料。
按照上述構(gòu)成的第1發(fā)明的混合粉碎裝置，具有將多個(gè)葉片部件配置在旋轉(zhuǎn)軸上且進(jìn)行材料的混合粉碎的混合容器，所述旋轉(zhuǎn)軸由驅(qū)動(dòng)源旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)并可自由旋轉(zhuǎn)地被支承，其中，配置將投入到和材料投入部對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)軸上的材料供給到上述混合容器的螺旋狀葉片部件，上述多個(gè)葉片部件由至少2個(gè)葉片部件構(gòu)成，所述至少2個(gè)葉片部件在上述旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向的一定角度間隔的部位在軸向相對(duì)，并以在旋轉(zhuǎn)方向上相互的相對(duì)間隔減小的安裝角配置在上述旋轉(zhuǎn)軸上，上述葉片部件相對(duì)于上述旋轉(zhuǎn)軸的安裝角，從安裝在上述旋轉(zhuǎn)軸上的根部到半徑方向外側(cè)的前端部相同，在上述混合容器的側(cè)壁上配置用于取出在該混合容器內(nèi)混合粉碎后的材料的取出部，在上述混合容器內(nèi)，利用上述材料混合粉碎、剪切、摩擦及壓縮所產(chǎn)生的熱量脫除含有水分，因此，完全不用在意材料的含水率等，在小片化狀態(tài)時(shí)能夠在一個(gè)工序(一臺(tái)混合熔融裝置)中進(jìn)行微粉碎、干燥、脫水混合、造粒，也能夠用短時(shí)間的熱過程進(jìn)行處理，得到如下的效果直至再利用廢料的環(huán)境負(fù)擔(dān)減小，消除了在成本方面和生產(chǎn)性方面的問題。
上述構(gòu)成的第2發(fā)明的混合粉碎裝置，在上述第1發(fā)明中，上述葉片部件由矩形的板狀部件構(gòu)成，因此，得到如下的效果利用簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)上述材料的混合粉碎和脫水，容易維修，壽命延長(zhǎng)。
上述構(gòu)成的第2發(fā)明的混合粉碎裝置，在上述第2發(fā)明中，上述驅(qū)動(dòng)源由借助于皮帶等旋轉(zhuǎn)連接裝置和上述旋轉(zhuǎn)軸連接的馬達(dá)構(gòu)成，因此，得到如下的效果構(gòu)成上述驅(qū)動(dòng)源的上述馬達(dá)的配置自由度高。
上述構(gòu)成的第4發(fā)明的混合粉碎裝置，在上述第3發(fā)明中，冷卻裝置將冷卻介質(zhì)從上述旋轉(zhuǎn)軸的一端供給到另一端并使冷卻介質(zhì)向混合容器壁內(nèi)進(jìn)行供給循環(huán)，因此，得到如下的效果通過冷卻上述旋轉(zhuǎn)軸和混合容器壁，控制溫度上升。
上述構(gòu)成的第5發(fā)明的混合粉碎裝置，在上述第4發(fā)明中，通過在軸支承上述旋轉(zhuǎn)軸的兩端的軸承部上形成的用于連通該軸承部的軸向兩端的槽，得到如下的效果能夠排出由上述混合容器內(nèi)的上述材料的剪切、摩擦及壓縮所產(chǎn)生的熱量進(jìn)行脫水的脫水成分。
上述構(gòu)成的第6發(fā)明的混合粉碎裝置，在上述第5發(fā)明中，上述開閉控制裝置根據(jù)和上述混合容器內(nèi)的材料的混合粉碎及干燥狀態(tài)相對(duì)應(yīng)并作用在上述馬達(dá)主軸上的負(fù)荷扭矩的變化，控制配置在上述混合容器的上述取出部上的開閉部件的開閉，從而取出混合粉碎的材料，因此，得到如下的效果可以取出已脫除含有水分的上述材料。
上述構(gòu)成的第7發(fā)明的混合熔融方法，利用配置在由驅(qū)動(dòng)源旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)軸上的多個(gè)葉片部件在混合容器內(nèi)進(jìn)行纖維素類材料的混合粉碎，其中，通過至少2個(gè)葉片部件混合粉碎由材料投入部投入的小片化纖維素類材料和粘合劑，所述至少2個(gè)葉片部件在上述混合容器內(nèi)的上述旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向的一定角度間隔的部位在軸向相對(duì)，并以在旋轉(zhuǎn)方向上相互的相對(duì)間隔減小的安裝角配置在上述旋轉(zhuǎn)軸上，上述纖維素類材料利用在該混合容器內(nèi)的上述纖維素類材料的剪切、摩擦及壓縮所產(chǎn)生的熱量脫除含有水分，使熔融的粘合劑浸含于所述脫水后的纖維素類材料，上述纖維素類材料浸含熔融的粘合劑后，從上述混合容器內(nèi)取出，因此，由于粘合劑均勻地浸含于已脫水的上述纖維素類材料，完全不用在意材料的含水率等，在小片化狀態(tài)時(shí)能夠在一個(gè)工序(一臺(tái)混合熔融裝置)中進(jìn)行微粉碎、干燥、脫水混合、造粒，也能夠用短時(shí)間的熱過程進(jìn)行處理，得到如下的效果直至再利用廢料的環(huán)境負(fù)擔(dān)減小，消除了在成本方面和生產(chǎn)性方面的問題。
上述構(gòu)成的第8發(fā)明的混合熔融方法，在上述第7發(fā)明中，上述纖維素類材料是上述木質(zhì)材料和/或植物材料，因此，由于粘合劑均勻地滲透于已脫水的木質(zhì)材料和/或植物材料，因而完全不用在意上述木質(zhì)材料和/或植物材料的含水率等，在小片化狀態(tài)時(shí)能夠在一個(gè)工序(一臺(tái)混合熔融裝置)中進(jìn)行微粉碎、干燥、脫水混合、造粒，也能夠用短時(shí)間的熱過程進(jìn)行處理，得到如下的效果直至再利用廢料的環(huán)境負(fù)擔(dān)減小，消除了在成本方面和生產(chǎn)性方面的問題。
上述構(gòu)成的第9發(fā)明的混合熔融方法，在上述第8發(fā)明中，上述木質(zhì)材料和/或植物材料是上述木質(zhì)廢料和/或植物廢料，因此，粘合劑均勻地滲透已脫水的上述木質(zhì)廢料和/或植物廢料，完全不用在意上述木質(zhì)廢料和/或植物廢料的含水率等，在小片化狀態(tài)時(shí)能夠在一個(gè)工序(一臺(tái)混合熔融裝置)中進(jìn)行微粉碎、干燥、脫水混合、造粒，也能夠用短時(shí)間的熱過程進(jìn)行處理，得到如下的效果直至再利用廢料的環(huán)境負(fù)擔(dān)減小，消除了在成本方面和生產(chǎn)性方面的問題。
上述構(gòu)成的第10發(fā)明的混合熔融方法，在上述第9發(fā)明中，由作為上述驅(qū)動(dòng)源的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)上述旋轉(zhuǎn)軸，使上述葉片部件的前端圓周速度在5米/秒至50米/秒的范圍內(nèi)，因此，得到如下的效果能夠在所希望的狀態(tài)進(jìn)行在上述混合容器內(nèi)的微粉碎、干燥、脫水混合、造粒。
上述構(gòu)成的第11發(fā)明的混合熔融方法，在上述第10發(fā)明中，旋轉(zhuǎn)連接上述馬達(dá)和上述旋轉(zhuǎn)軸，以不追隨急劇的過渡旋轉(zhuǎn)變動(dòng)，因此，作用在在上述混合容器內(nèi)旋轉(zhuǎn)的葉片部件上的負(fù)荷扭矩的急劇過渡變化不會(huì)作用在馬達(dá)的主軸上，因此具有延長(zhǎng)馬達(dá)壽命的效果。
上述構(gòu)成的第12發(fā)明的混合熔融方法，在上述第11發(fā)明中，對(duì)作用在上述馬達(dá)主軸上的負(fù)荷扭矩的變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)，因此，得到如下的效果能夠把握在上述混合容器內(nèi)的微粉碎、干燥、脫水混合、造粒的狀態(tài)。
上述構(gòu)成的第13發(fā)明的混合熔融方法，在上述第12發(fā)明中，被監(jiān)測(cè)的作用在上述馬達(dá)主軸上的負(fù)荷扭矩，對(duì)應(yīng)于上述混合容器內(nèi)的材料的混合粉碎和干燥狀態(tài)，施加在上述馬達(dá)主軸上的負(fù)荷扭矩上升達(dá)到最大值后降低到最小值，然后經(jīng)過一定時(shí)間，由上述混合容器的取出部取出已混合粉碎、脫水并浸含上述粘合劑的上述纖維素類材料，因此，具有可生成已脫水的上述纖維素類材料的效果。
上述構(gòu)成的第14發(fā)明的熔融浸含粘合劑的纖維素類材料的成形方法，通過至少2個(gè)葉片部件混合粉碎由材料投入部投入的小片化的纖維素類材料和粘合劑，所述至少2個(gè)葉片部件在上述混合容器內(nèi)的由驅(qū)動(dòng)源旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向的一定角度間隔的部位在軸向相對(duì)，并以在旋轉(zhuǎn)方向上相互的相對(duì)間隔減小的安裝角配置在上述旋轉(zhuǎn)軸上，上述纖維素類材料利用在混合容器內(nèi)的上述纖維素類材料的剪切、摩擦及壓縮所產(chǎn)生的熱量脫除含有水分，使熔融粘合劑浸含于所述脫水后的纖維素類材料，上述纖維素類材料浸含熔融的粘合劑后，從上述混合容器內(nèi)取出，對(duì)從上述混合容器內(nèi)取出的浸含熔融的上述粘合劑的上述纖維素類材料進(jìn)行加熱和加壓，由此進(jìn)行成形。因此，得到如下的效果能夠得到浸含上述熔融的粘合劑的上述纖維素類材料的強(qiáng)固成形品。
上述構(gòu)成的第15發(fā)明的浸含粘合劑的纖維素類材料的成形方法，在上述第14發(fā)明中，通過擠壓成形進(jìn)行浸含上述粘合劑的上述纖維素類材料的成形。得到如下的效果可以連續(xù)形成浸含熔融的上述粘合劑的上述纖維素類材料的強(qiáng)固成形品。
上述構(gòu)成的第16發(fā)明的浸含粘合劑的纖維素類材料的成形方法，在上述第15發(fā)明中，上述纖維素類材料是上述木質(zhì)廢料和/或植物廢料。因此，得到如下的效果可以連續(xù)形成由上述木質(zhì)廢料和/或植物廢料形成的強(qiáng)固成形品。


圖1是表示本實(shí)施方式和實(shí)施例的混合熔融裝置的主視圖。
圖2是表示本實(shí)施方式和實(shí)施例的混合熔融裝置中的旋轉(zhuǎn)葉片軸的部分放大圖。
圖3是表示本實(shí)施方式和實(shí)施例的混合熔融裝置的系統(tǒng)整體的構(gòu)架方塊圖。
圖4是表示本實(shí)施方式和實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)葉片軸的葉片部件和旋轉(zhuǎn)軸的關(guān)系的部分放大側(cè)視圖。
圖5是表示本實(shí)施方式和實(shí)施例的配置在混合容器的排出口的可自由開閉的開閉部件的截面圖。
圖6是表示本實(shí)施方式和實(shí)施例的配設(shè)6片葉片部件的旋轉(zhuǎn)軸的部分放大圖。
圖7是表示本實(shí)施方式和實(shí)施例的在混合容器內(nèi)材料混合、粉碎、脫水、熔融狀態(tài)中的馬達(dá)主軸負(fù)荷扭矩的變化的曲線圖。
圖8是本發(fā)明實(shí)施例的高填充成形材料(木質(zhì)廢料(杉木)+粘合劑)的顯微鏡照片。
圖9是本發(fā)明實(shí)施例中比較用的木質(zhì)廢料(杉木)的細(xì)片狀的顯微鏡照片。
圖10是用于說明本發(fā)明其它實(shí)施方式的葉片部件的例子的部分放大說明圖。
優(yōu)選實(shí)施方式下面利用

本發(fā)明的實(shí)施方式。
(第1實(shí)施方式)本第1實(shí)施方式的混合粉碎裝置和使用該混合粉碎裝置的熔融方法如圖1和圖2所示，混合粉碎裝置具有配置了多個(gè)葉片部件10a至10f并進(jìn)行材料混合粉碎的混合容器3，所述多個(gè)葉片部件配置在由作為驅(qū)動(dòng)源的馬達(dá)8旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)且可自由旋轉(zhuǎn)地被支承的旋轉(zhuǎn)軸5上，在該混合粉碎裝置中，配置將投入到和材料投入部對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)軸上的材料供給到混合容器中的螺旋狀葉片部件12，上述多個(gè)葉片部件10a至10f中的至少2個(gè)以在旋轉(zhuǎn)方向上相互的相對(duì)間隔減小的安裝角配置在上述旋轉(zhuǎn)軸5上，用于取出在該混合容器內(nèi)被粉碎的材料的取出部17配置在上述混合容器3的側(cè)壁上，在上述混合容器3內(nèi)，通過上述材料的混合粉碎、剪切、摩擦及壓縮所產(chǎn)生的熱量使含有水分脫除。
在本第一實(shí)施方式中，作為纖維素類材料的細(xì)片形的木質(zhì)廢料及植物廢料和作為粘合劑的熱塑性樹脂(PP、PE、生物降解性樹脂等)、溶劑(反應(yīng)性聚烯烴類齊聚物、無水馬來酸等)等通過上述螺旋狀葉片部件12共同供給到上述混合容器3內(nèi)，通過相對(duì)的多個(gè)旋轉(zhuǎn)葉片10a至10f的高速旋轉(zhuǎn)，細(xì)片狀的木質(zhì)廢料和植物廢料和粘合劑高速反復(fù)碰撞。
此時(shí)，雖然在上述混合容器3內(nèi)的木質(zhì)廢料和植物廢料的動(dòng)作在學(xué)術(shù)上還不一定是清楚的，但通過此時(shí)碰撞的能量，細(xì)片狀變?yōu)槲⒎鬯槲?，并最終變成微粉粒，其間的碰撞能量轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)部能量，導(dǎo)致微粉粒本身的溫度上升。
而且，同時(shí)，上述旋轉(zhuǎn)葉片12撞擊并推進(jìn)以便將微粉粒壓在被包圍在上述混合容器3的內(nèi)表面上，從而引起由上述旋轉(zhuǎn)葉片12的作用所造成的熱運(yùn)動(dòng)效果(內(nèi)部摩擦加熱)，所述熱運(yùn)動(dòng)效果和由上述內(nèi)部能量所造成的溫度上升復(fù)合地發(fā)生作用，同時(shí)，通過連續(xù)設(shè)置在旋轉(zhuǎn)葉片軸上的后述脫水成分排出用槽，空氣大量流入材料混合容器3內(nèi)，引起溫度急劇上升(約1、2秒之間60℃→超過200℃)。
和現(xiàn)有技術(shù)中記載的單純混合不同，上述混合容器3內(nèi)瞬間變成高溫高壓狀態(tài)，脫除存在于細(xì)胞內(nèi)腔和細(xì)胞間隙等空隙中的自由水和包含在細(xì)胞壁中的結(jié)合水而形成間隙，在木材中僅次于纖維素的較多比例的木質(zhì)素變成介質(zhì)，作為粘合劑的熱塑性樹脂(PP、PE、生物降解性樹脂等)、溶劑(反應(yīng)性聚烯烴類齊聚物、無水馬來酸等)進(jìn)入該間隙，與構(gòu)成在單純混合中完全不可能看見的木材的纖維素均勻地且具有強(qiáng)結(jié)合力地一體化(圖8的照片)。即，上述木質(zhì)素是由三個(gè)單甘醇聚合物構(gòu)成的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的天然高分子，根據(jù)其和粘合劑高分子的親和性，可以認(rèn)為在脫水狀態(tài)的纖維素成分中浸含熔融的粘合劑。
從而，通過從上述混合容器3中取出的在脫水狀態(tài)的纖維素成分中浸含有熔融的粘合劑的微細(xì)片，可以制造木質(zhì)廢料和植物廢料的重量比率為80-90％的高填充成形材料，同時(shí)，工序能單一化，在成本方面和生產(chǎn)性方面能得到明顯效果。
(第二實(shí)施方式)第二實(shí)施方式的混合粉碎裝置如圖1至圖6所示，混合粉碎裝置具有配置了多個(gè)葉片部件10a至10f并進(jìn)行材料混合粉碎的混合容器3，所述多個(gè)葉片部件配置在由驅(qū)動(dòng)源旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)且可自由旋轉(zhuǎn)地被支承的旋轉(zhuǎn)軸5上，在該混合粉碎裝置中配置有螺旋狀葉片部件12，其用于將投入到和材料投入部對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)軸5上的木質(zhì)材料和/或植物材料和粘合劑供給到上述混合容器3中，上述多個(gè)葉片部件，在上述旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向的一定角度間隔的位置在軸向相對(duì)，且以在旋轉(zhuǎn)方向相互的相對(duì)間隔減小的安裝角配置在上述旋轉(zhuǎn)軸上的多個(gè)葉片部件構(gòu)成，上述葉片部件相對(duì)于上述旋轉(zhuǎn)軸的安裝角，從安裝在上述旋轉(zhuǎn)軸上的根部到半徑方向外側(cè)的前端部是相同的，用于取出在該混合容器內(nèi)被混合粉碎的材料的取出部17配置在上述混合容器3的側(cè)壁上，在上述混合容器內(nèi)，混合粉碎、剪切、摩擦及壓縮上述材料所產(chǎn)生的熱量使含有水分脫除，熔融的粘合劑浸含在含有水分已脫除的上述木質(zhì)材料和/或植物材料中。
用附圖具體說明本第二實(shí)施方式的混合粉碎裝置。在圖1中示出了作為一個(gè)例子的混合熔融裝置1。在該混合熔融裝置1中，通過多個(gè)支腳部在機(jī)臺(tái)底座2上配置橫向的圓筒形混合容器3以及供給容器13，所述供給容器13配置有上述材料投入部14和上述螺旋狀葉片部件12。
配置在兩端支腳部的軸承4、4水平支承旋轉(zhuǎn)葉片軸5，該旋轉(zhuǎn)葉片軸5和該混合容器3的中心同軸地貫通插入配置，該旋轉(zhuǎn)葉片軸5的一端(圖1中右端)通過皮帶輪6和V型帶7和作為驅(qū)動(dòng)源的馬達(dá)8旋轉(zhuǎn)連接。
旋轉(zhuǎn)葉片軸5是在軸心部形成供給冷卻水用的小孔部的中空狀，在其兩端設(shè)置有回轉(zhuǎn)接頭9，以便通過該回轉(zhuǎn)接頭9在軸向向該旋轉(zhuǎn)葉片軸5的內(nèi)部供給冷卻水。
如圖2所示，共6片橫截面為矩形且整體形狀為矩形的葉片10a-10f在上述旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向的180度的角度間隔的位置在軸向相對(duì)地突出設(shè)置在貫通混合容器3而配置的旋轉(zhuǎn)葉片軸5的外周。葉片10a-10f的厚度如圖2所示，外周側(cè)大約十分之四的部分比內(nèi)周側(cè)厚地形成，以便有效地進(jìn)行材料的混合、粉碎和熔融。
其中軸向兩端部的葉片10a和10f，當(dāng)從圖1的右側(cè)看是順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，從葉片的前端到根部以約15度的安裝角傾斜地固定在旋轉(zhuǎn)葉片軸5的外周，以使葉片的前緣和混合容器3兩端的垂直壁11、11的內(nèi)面幾乎沒有間隙地滑接。
而且，中間部的4片葉片10b、10c，10d、10e從各葉片的前端到根部以約15度的角度呈鋸齒狀地傾斜固定在旋轉(zhuǎn)葉片軸5的外周面上，旋轉(zhuǎn)時(shí)葉片的前緣分別配置在朝向該混合容器3的兩端的方向。即，4片葉片10b和10d、10c和10e如圖2和圖6所示，在軸向相對(duì)并且使在旋轉(zhuǎn)方向的相互的相對(duì)間隔減小的安裝角(相對(duì)于圓周的角度)為15度，而配置在上述旋轉(zhuǎn)軸5上。
而且，上述混合容器3的兩端壁11的馬達(dá)側(cè)是開設(shè)在該混合容器3的一側(cè)端壁上的混合容器3的材料供給口，12是形成在旋轉(zhuǎn)葉片軸5外周上的螺旋狀材料供給螺桿，13是包圍該供給螺桿12的材料供給箱，14是設(shè)置在該材料供給箱13上方的料斗，在該料斗14上設(shè)置有在投入材料后進(jìn)行混合粉碎熔融時(shí)能氣密關(guān)閉的可自由開關(guān)的閘板15。而且，在兩側(cè)的一對(duì)16，16是固定設(shè)置在旋轉(zhuǎn)葉片軸5上用于實(shí)現(xiàn)平滑旋轉(zhuǎn)的平衡輪。
混合容器3的圓周壁中形成連續(xù)的水路，通過使冷卻水循環(huán)可以對(duì)該混合容器3進(jìn)行冷卻。而且，17是設(shè)置在混合容器3底壁部的用于取出造粒后的材料的排出口蓋，該排出口蓋17由軸18可旋轉(zhuǎn)地支承，該軸18和擺動(dòng)式液壓缸19、19連接，以便能夠開閉。
而且，如圖2所示，兩側(cè)的軸環(huán)20、20用于將空氣送到混合容器3中，兩端各自連續(xù)的槽由左螺旋、右螺旋的螺旋槽構(gòu)成，以便通過旋轉(zhuǎn)葉片軸5的旋轉(zhuǎn)將空氣送到混合容器3中。
而且，21是控制盤，并通過連接電纜和上述馬達(dá)8連接，以便從該馬達(dá)8將主軸負(fù)荷扭矩作為電信號(hào)連續(xù)輸入到該控制盤21。
具有開閉控制裝置，根據(jù)和上述混合容器3內(nèi)材料的混合粉碎和干燥狀態(tài)相對(duì)應(yīng)并作用在上述馬達(dá)8主軸上的負(fù)荷扭矩的變化，該開閉控制裝置控制設(shè)置在上述混合容器3的上述取出部的開閉部件17的開閉時(shí)序，取出已混合粉碎的材料。
在使用上述構(gòu)成的混合熔融裝置的本第二實(shí)施方式的混合熔融方法中，旋轉(zhuǎn)軸5由作為驅(qū)動(dòng)源的馬達(dá)8旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，利用配置在旋轉(zhuǎn)軸5上的多個(gè)葉片部件10a-10f在混合容器內(nèi)進(jìn)行作為纖維素類材料的木質(zhì)材料和/或植物材料的混合粉碎，在該混合熔融方法中，利用配置在上述旋轉(zhuǎn)軸5上的至少2個(gè)葉片部件混合粉碎由材料投入部投入的小片化的作為纖維素類材料的木質(zhì)材料和/或植物材料及粘合劑，所述至少2個(gè)葉片部件在上述混合容器3內(nèi)的上述旋轉(zhuǎn)軸5的圓周方向的一定角度間隔的位置在軸向相對(duì)，同時(shí)以在旋轉(zhuǎn)方向的相互相對(duì)間隔減小的安裝角配置在上述旋轉(zhuǎn)軸5上，在該混合容器3內(nèi)的上述纖維素類材料的剪切、摩擦及壓縮所產(chǎn)生的熱量使含有水分脫除，熔融的粘合劑浸含在已脫水的上述纖維素類材料中，當(dāng)熔融的粘合劑浸含在作為上述纖維素類材料的木質(zhì)材料和/或植物材料中時(shí)，從上述混合容器內(nèi)取出材料。
上述纖維素類材料是上述木質(zhì)材料和/或植物材料，上述木質(zhì)材料和/或植物材料能夠使用上述木質(zhì)廢料和/或植物廢料進(jìn)行再利用。
即，上述木質(zhì)廢料和/或植物廢料，對(duì)如橡木、銀杏、梧桐、櫻樹、柳樹、白楊等作為道路樹種植的樹木的修剪枝葉，或杉木、扁柏、松木、落葉松等的修剪枝葉，杉木、扁柏、松木、落葉松等的間伐木材，杉木、扁柏、松木、落葉松等的樹皮，從木材廠產(chǎn)生的杉木、扁柏、松木等的切端材或鋸末、膠合板等木質(zhì)材料和木質(zhì)廢料，以及小麥的莖和葉、茶葉、稻殼等植物材料和植物廢料等纖維素類材料的含水率等完全不用在意，只要是小片化或細(xì)片化狀態(tài)就可以。
上述旋轉(zhuǎn)軸由作為上述驅(qū)動(dòng)源的馬達(dá)8旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，以使上述葉片部件10a-10f的前端圓周速度在每秒5米至每秒50米的范圍內(nèi)，上述馬達(dá)8和上述旋轉(zhuǎn)軸5旋轉(zhuǎn)連接，以便不追隨劇烈的過渡旋轉(zhuǎn)變動(dòng)，監(jiān)測(cè)作用在上述馬達(dá)8的主軸上的負(fù)荷扭矩的變化，如圖7所示被監(jiān)測(cè)的作用在上述馬達(dá)8主軸上的負(fù)荷扭矩和上述混合容器3內(nèi)材料的混合粉碎和干燥狀態(tài)相對(duì)應(yīng)，當(dāng)作用在上述馬達(dá)8的主軸上的負(fù)荷扭矩T上升到最大值X后下降到最小值I后，當(dāng)經(jīng)過一定時(shí)間t時(shí)，從上述混合容器3的取出部17取出作為已混合粉碎、脫水并浸含有上述粘合劑的上述纖維素類材料的上述木質(zhì)廢料和/或植物廢料。
這樣，在本第二實(shí)施方式的混合熔融裝置及混合熔融方法中，由于對(duì)木質(zhì)廢料和植物廢料進(jìn)行再利用，能提供用于得到與木材近似的成形品的原材料，與木材近似是指有木材的外觀，木材的香氣，很少產(chǎn)生靜電，同時(shí)，吸收紫外線后物理性質(zhì)降低很少、吸收水分等。
而且，由于能照原樣使用已有的成形機(jī)、金屬模具、二次加工用木工機(jī)械，完全不需要特殊的設(shè)備，同時(shí)，在短時(shí)間內(nèi)全部在一個(gè)工序，即在一臺(tái)混合熔融裝置中完成從細(xì)片化狀態(tài)的木質(zhì)廢料和植物廢料開始的微粉碎、干燥、熔融混合、造粒，由于完全不使用外部加熱，能大幅度降低制造成本，通過在粘合劑中使用生物降解性樹脂，能更自然得到優(yōu)美的成形品。
而且，通過粉碎在制造過程中產(chǎn)生的次品等，進(jìn)行100％的利用，能夠進(jìn)行成形并重復(fù)再利用，并且，由于以高比例對(duì)木質(zhì)廢料和植物廢料進(jìn)行再利用，在資源的有效利用方面確實(shí)具有有益的效果。
即，在本第二實(shí)施方式中，在上述混合容器3內(nèi)實(shí)施上述加熱處理的木質(zhì)材料，利用本身粘接性和熱流動(dòng)性，通過一下打開上述開閉部件17使在上述混合容器3內(nèi)蒸氣加熱的木質(zhì)材料解壓并瞬時(shí)干燥，通過熱壓等對(duì)蒸氣爆碎生成物進(jìn)行加熱、加壓，能夠制作成形體。
蒸氣加熱處理的木質(zhì)材料，具有粘接性成分，能夠無粘合劑地進(jìn)行成形，并且，通過加熱、加壓，可以進(jìn)行流動(dòng)。僅用木質(zhì)材料作為原料，能夠制造強(qiáng)固的類似塑料的成形體。
(實(shí)施例)實(shí)施例的混合熔融裝置1和混合熔融方法如圖1和圖3所示，使冷卻水分別在旋轉(zhuǎn)葉片軸5內(nèi)部在軸向循環(huán)，和在混合容器3壁部?jī)?nèi)呈包繞狀循環(huán)，從而冷卻旋轉(zhuǎn)葉片軸5和混合容器3。
馬達(dá)8通過該葉片旋轉(zhuǎn)軸5使葉片10a-10f旋轉(zhuǎn)。葉片10a-10f的前端速度為約每秒5m時(shí)，打開閘板15，向材料供給箱13供給事先計(jì)量并裝填在料斗14中的細(xì)片化木質(zhì)廢料(杉木重量比85％)和粘合劑(PP重量比12％，無水馬來酸3％)，然后，關(guān)閉閘板15。而且，通過供給螺桿12的的旋轉(zhuǎn)向混合容器3內(nèi)供給并壓入材料。
即，料斗14變空時(shí)關(guān)閉閘板15，提高該馬達(dá)8的轉(zhuǎn)數(shù)以至使葉片10a-10f的前端速度為約每秒30m，在葉片10a-10f的前端速度為約每秒30m的狀態(tài)保持大約40秒。
其間進(jìn)行材料的細(xì)片化工序、微粉碎化工序、微粉?；ば颍谠撨^程中脫除材料中包含的水分，微粉粒成為接近全干的狀態(tài)，由于內(nèi)部能量和內(nèi)部摩擦加熱的復(fù)合效果，混合容器3內(nèi)的溫度一下從60℃一直上升到超過200℃。
此時(shí)上述混合容器3內(nèi)瞬間變?yōu)楦邷?、高壓狀態(tài)，細(xì)胞內(nèi)腔和細(xì)胞間隙等空隙中存在的自由水和細(xì)胞壁中包含的結(jié)合水脫除形成間隙，粘合劑瞬間熔融混合入該間隙，和構(gòu)成木材的纖維等均勻地且具有強(qiáng)結(jié)合力地一體化。
當(dāng)材料熔融混合時(shí)，大的負(fù)荷扭矩瞬間作用在葉片10a-10f和旋轉(zhuǎn)葉片軸5上。在本實(shí)施例中，作用在馬達(dá)8上的扭矩?cái)?shù)值為130％左右。當(dāng)在高速旋轉(zhuǎn)的葉片10a-10f和旋轉(zhuǎn)葉片軸5上施加制動(dòng)時(shí)，在連接該旋轉(zhuǎn)葉片軸5側(cè)的皮帶輪和馬達(dá)8側(cè)的皮帶輪6的V型帶7上產(chǎn)生滑動(dòng)，不會(huì)將急劇的負(fù)荷扭矩變化傳遞到馬達(dá)8的主軸上。
將作用在馬達(dá)8上的負(fù)荷扭矩的變化變換成電信號(hào)輸送到上述控制盤21，在該控制盤21內(nèi)和預(yù)先輸入的負(fù)荷扭矩對(duì)照，讀取熔融混合完成時(shí)間，在葉片10a-10f的前端速度為約每秒30m的高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)中，驅(qū)動(dòng)擺動(dòng)式液壓缸19、19，打開通過軸18連接的排出口蓋17，排出已脫水、浸含粘合劑并造粒的杉木高填充成形材料。
上述馬達(dá)8的負(fù)荷扭矩變動(dòng)值根據(jù)木質(zhì)廢料和植物廢料的種類及裝入混合容器3內(nèi)的木質(zhì)廢料和植物廢料的重量等而不同，最初，必須手動(dòng)使混合熔融裝置運(yùn)轉(zhuǎn)，讀取馬達(dá)8的負(fù)荷扭矩變化的數(shù)值，將該數(shù)值輸入控制盤21內(nèi)并數(shù)據(jù)庫化，根據(jù)該預(yù)先存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，控制上述排出口蓋17的開閉。
使用本實(shí)施例中的杉木高填充成形材料進(jìn)行擠壓成形，由擠壓成形得到的成形品是木質(zhì)廢料(杉木重量比85％)和粘合劑(PP重量比12％，無水馬來酸3％)，對(duì)于該實(shí)施例，各試驗(yàn)項(xiàng)目中的各測(cè)定值示于表1中。
作為比較例的杉材，比較例1(木質(zhì)廢料55％，廢塑料材料30％，添加劑等15％)、比較例2(利用中密度纖維板、木材的纖維，噴灑粘合劑，進(jìn)行熱壓)和比較例3(木粉55％，樹脂45％)的各測(cè)定值也示于表1中。
表1(基本物理性質(zhì)比較)實(shí)施例的值來自愛知縣產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究所的試驗(yàn)值

實(shí)施例地板材料APITON(アピトン)成形品(杉材85％+PP12％+無水馬來酸3％)比較例1{木質(zhì)廢料(555)+廢塑料PP材料(30％)+添加劑等(15％)}比較例2中密度纖維板(利用木纖維，噴灑粘合劑，熱壓)比較例3{木粉(55％)+樹脂(45％)}
由表1也可得知，使用杉材廢料的實(shí)施例的硬度是杉材的2倍，縱壓縮強(qiáng)度提高十分之二，磨損量極大地減少了。
而且實(shí)施例的彎曲楊氏率是比較例2和比較例3的大約2倍，彎曲強(qiáng)度比比較例2和比較例3分別提高十分之一和十分之四。用數(shù)值示出。
圖8中示出了本實(shí)施例的高填充成形材料(木質(zhì)廢料(杉木)+粘合劑)的顯微鏡照片。可以看出，熱流動(dòng)破壞了管胞(細(xì)胞)的排列，粘合劑能進(jìn)行滲透。
圖9示出了本實(shí)施例的木質(zhì)廢料(杉木)的細(xì)片狀的顯微鏡照片?？梢钥闯龉馨?細(xì)胞)在放射方向整齊地排列。兼顧木材的水分導(dǎo)通和機(jī)械地支承樹體兩方面的功能。
上述實(shí)施例是用于說明的示列，但本發(fā)明不限于此，根據(jù)發(fā)明內(nèi)容的范圍、發(fā)明的詳細(xì)說明和附圖的記載，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員在所能認(rèn)識(shí)的不違背本發(fā)明技術(shù)思想的限度內(nèi)能夠進(jìn)行變更和添加。
而且，在上述實(shí)施方式和實(shí)施例中，雖然說明了作為一個(gè)例子的安裝角為15度的矩形橫截面形狀的葉片部件，但本發(fā)明不限于此，例如能夠根據(jù)需要設(shè)定15度以外的角度，同時(shí)，如圖10(A)和10(B)所示，根據(jù)需要能夠采用中間部分為凹進(jìn)或凸出的翼形截面形狀的葉片部件。
而且，在上述實(shí)施方式和實(shí)施例中，雖然作為一個(gè)例子說明了通過擺動(dòng)式液壓缸開閉混合容器排出口蓋的例子，但本發(fā)明不限于此，例如，根據(jù)需要能夠采用使用活塞缸型致動(dòng)器開閉排出口蓋的實(shí)施方式，所述活塞缸型致動(dòng)器使活塞在缸內(nèi)直線移動(dòng)。
而且，在上述實(shí)施方式和實(shí)施例中，雖然作為一個(gè)例子，說明了從保護(hù)馬達(dá)主軸的觀點(diǎn)出發(fā)，著眼于馬達(dá)的主軸的負(fù)荷扭矩來檢測(cè)混合容器內(nèi)混合、粉碎和熔融材料狀態(tài)的情況，但本發(fā)明不限于此，例如，根據(jù)需要，能夠采用檢測(cè)混合容器內(nèi)的溫度、混合容器的歪斜等反映在容器內(nèi)的混合、粉碎和熔融材料的狀態(tài)的物理量的實(shí)施方式。
產(chǎn)業(yè)上利用的可能性混合粉碎裝置和混合熔融方法，具有將多個(gè)葉片部件配置在旋轉(zhuǎn)軸上且進(jìn)行材料的混合粉碎的混合容器，所述旋轉(zhuǎn)軸由作為驅(qū)動(dòng)源的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)并被可自由旋轉(zhuǎn)地支承，在上述混合粉碎裝置和混合熔融方法中，配置將投入到和材料投入部對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)軸上的材料供給到上述混合容器的螺旋狀葉片部件，上述多個(gè)葉片部件中的至少2片以在旋轉(zhuǎn)方向相互的相對(duì)間隔減小的安裝角配置在上述旋轉(zhuǎn)軸上，上述混合容器的側(cè)壁上配置用于在該混合容器內(nèi)混合粉碎的材料達(dá)到規(guī)定的狀態(tài)時(shí)取出材料的取出部，在上述混合容器內(nèi)，利用上述材料混合粉碎、剪切、摩擦及壓縮所產(chǎn)生的熱量脫除含有水分，使熔融的粘合劑浸含于脫水材料，因此不存在成本方面和生產(chǎn)性方面的問題，提供了修剪枝葉等木質(zhì)切端廢料和木質(zhì)廢料以及小麥的莖和葉等植物材料和植物廢料的有效利用和再利用方法，通過廢料的高填充化能增大廢料的使用率，促進(jìn)廢料的再利用。
權(quán)利要求
1.一種混合粉碎裝置，具有將多個(gè)葉片部件配置在旋轉(zhuǎn)軸上且進(jìn)行材料的混合粉碎的混合容器，所述旋轉(zhuǎn)軸由驅(qū)動(dòng)源旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)并可自由旋轉(zhuǎn)地被支承，其特征在于，配置將投入到和材料投入部對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)軸上的材料供給到所述混合容器的螺旋狀葉片部件，所述多個(gè)葉片部件由至少2個(gè)葉片部件構(gòu)成，所述至少2個(gè)葉片部件在所述旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向的一定角度間隔的部位在軸向相對(duì)，并以在旋轉(zhuǎn)方向上相互的相對(duì)間隔減小的安裝角配置在所述旋轉(zhuǎn)軸上，所述葉片部件相對(duì)于所述旋轉(zhuǎn)軸的安裝角，從安裝在所述旋轉(zhuǎn)軸上的根部到半徑方向外側(cè)的前端部相同，在所述混合容器的側(cè)壁上配置用于取出在該混合容器內(nèi)混合粉碎的材料的取出部，在所述混合容器內(nèi)，利用所述材料混合粉碎、剪切、摩擦及壓縮所產(chǎn)生的熱量脫除含有水分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合粉碎裝置，其特征在于，所述葉片部件由矩形的板狀部件構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的混合粉碎裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)源由借助于皮帶等旋轉(zhuǎn)連接裝置和所述旋轉(zhuǎn)軸連接的馬達(dá)構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的混合粉碎裝置，其特征在于，具有將冷卻介質(zhì)從所述旋轉(zhuǎn)軸的一端供給到另一端并使冷卻介質(zhì)向混合容器壁內(nèi)進(jìn)行供給循環(huán)的冷卻裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的混合粉碎裝置，其特征在于，在軸支承所述旋轉(zhuǎn)軸的兩端的軸承部形成用于連通該軸承部的軸向兩端的槽，以便排出由所述混合容器內(nèi)的所述材料的剪切、摩擦及壓縮所產(chǎn)生的熱量進(jìn)行脫水的脫水成分。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的混合粉碎裝置，其特征在于，具有開閉控制裝置，其根據(jù)和所述混合容器內(nèi)的材料的混合粉碎及干燥狀態(tài)相對(duì)應(yīng)并作用在所述馬達(dá)主軸上的負(fù)荷扭矩的變化，控制配置在所述混合容器的所述取出部上的開閉部件的開閉，從而取出混合粉碎的材料。
7.一種混合熔融方法，利用配置在由驅(qū)動(dòng)源旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)軸上的多個(gè)葉片部件在混合容器內(nèi)進(jìn)行纖維素類材料的混合粉碎，其特征在于，通過至少2個(gè)葉片部件混合粉碎由材料投入部投入的小片化纖維素類材料和粘合劑，所述至少2個(gè)葉片部件在所述混合容器內(nèi)的所述旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向的一定角度間隔的部位在軸向相對(duì)，并以在旋轉(zhuǎn)方向上相互的相對(duì)間隔減小的安裝角配置在所述旋轉(zhuǎn)軸上，所述纖維素類材料利用在該混合容器內(nèi)的所述纖維素類材料的剪切、摩擦及壓縮所產(chǎn)生的熱量脫除含有水分，使熔融的粘合劑浸含于所述脫水后的纖維素類材料，所述纖維素類材料浸含熔融的粘合劑后，從所述混合容器內(nèi)取出。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的混合熔融方法，其特征在于，所述纖維素類材料是所述木質(zhì)材料和/或植物材料。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的混合熔融方法，其特征在于，所述木質(zhì)材料和/或植物材料是所述木質(zhì)廢料和/或植物廢料。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的混合熔融方法，其特征在于，由作為所述驅(qū)動(dòng)源的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)軸，使所述葉片部件的前端圓周速度在5米/秒至50米/秒的范圍內(nèi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的混合熔融方法，其特征在于，旋轉(zhuǎn)連接所述馬達(dá)和所述旋轉(zhuǎn)軸，以不追隨急劇的過渡旋轉(zhuǎn)變動(dòng)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的混合熔融方法，其特征在于，對(duì)作用在所述馬達(dá)主軸上的負(fù)荷扭矩的變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的混合熔融方法，其特征在于，被監(jiān)測(cè)的作用在所述馬達(dá)主軸上的負(fù)荷扭矩，對(duì)應(yīng)于所述混合容器內(nèi)的材料的混合粉碎和干燥狀態(tài)，施加在所述馬達(dá)主軸上的負(fù)荷扭矩上升達(dá)到最大值后降低到最小值，然后經(jīng)過一定時(shí)間，由所述混合容器的取出部取出已混合粉碎、脫水并浸含所述粘合劑的所述纖維素類材料。
14.一種浸含熔融的粘合劑的纖維素類材料的成形方法，其特征在于，通過至少2個(gè)葉片部件混合粉碎由材料投入部投入的小片化的纖維素類材料和粘合劑，所述至少2個(gè)葉片部件在所述混合容器內(nèi)的由驅(qū)動(dòng)源旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向的一定角度間隔的部位在軸向相對(duì)，并以在旋轉(zhuǎn)方向上相互的相對(duì)間隔減小的安裝角配置在所述旋轉(zhuǎn)軸上，所述纖維素類材料利用在混合容器內(nèi)的所述纖維素類材料的剪切、摩擦及壓縮所產(chǎn)生的熱量脫除含有水分，使熔融的粘合劑浸含于所述脫水后的纖維素類材料，所述纖維素類材料浸含熔融的粘合劑后，從所述混合容器內(nèi)取出，對(duì)從所述混合容器內(nèi)取出的浸含熔融的所述粘合劑的所述纖維素類材料進(jìn)行加熱和加壓，由此進(jìn)行成形。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的浸含粘合劑的纖維素類材料的成形方法，其特征在于，通過擠壓成形進(jìn)行浸含所述粘合劑的所述纖維素類材料的成形。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的浸含粘合劑的纖維素類材料的成形方法，其特征在于，所述纖維素類材料是所述木質(zhì)廢料和/或植物廢料。
全文摘要
一種混合粉碎裝置和混合熔融方法，具有將多個(gè)葉片部件(10a－10f)配置在旋轉(zhuǎn)軸(5)上且進(jìn)行材料的混合粉碎的混合容器(3)，所述旋轉(zhuǎn)軸(5)由作為驅(qū)動(dòng)源的馬達(dá)(8)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)并可自由旋轉(zhuǎn)地被支承，在所述混合粉碎裝置和方法中，配置將投入到和材料投入部對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)軸上的材料供給到所述混合容器的螺旋狀葉片部件(12)，所述多個(gè)葉片部件(10a－10f)中的至少2片以在旋轉(zhuǎn)方向相互的相對(duì)間隔減小的安裝角配置在所述旋轉(zhuǎn)軸(5)上，所述混合容器(3)的側(cè)壁上配置用于在該混合容器內(nèi)混合粉碎的材料達(dá)到規(guī)定的狀態(tài)時(shí)取出材料的取出部(17)，在所述混合容器(3)內(nèi)，利用所述材料混合粉碎、剪切、摩擦及壓縮所產(chǎn)生的熱量脫除含有水分，使熔融的粘合劑浸含于脫水材料，因此不存在成本方面和生產(chǎn)性方面的問題，提供了修剪枝葉等木質(zhì)切端廢料和木質(zhì)廢料以及小麥的莖和葉等植物材料和植物廢料的有效利用和再利用方法，通過高填充化可以增大廢料的使用率，適用于促進(jìn)廢料的再利用的用途。
文檔編號(hào)B01F15/00GK1756592SQ20048000555
公開日2006年4月5日 申請(qǐng)日期2004年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月27日
發(fā)明者森本正親 申請(qǐng)人:M&F技術(shù)有限公司