JPH0332389B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は羽毛、繊維等の活性化装置に係り、特
にオゾンにより細胞組織をイオン化させることを
特徴とした羽毛、繊維等の活性化装置に関する。

「従来の技術」 従来、羽毛フトン用の羽毛の除塵処理について
述べると、羽毛のためにコロナ放電によるイオン
化空気を羽毛に吹きつけて羽毛に帯電付着した塵
埃を分離させる方法は特公昭56−33482号公報等
で知られている。

しかしながら、これは単に除塵が目的であり、
それ以上の目的、作用、効果は期待していない。

「発明が解決しようとする課題」 従来羽毛フトン用の羽毛は東南アジア方面から
袋詰めされて輸入されている。そのために羽毛は
フエザー、ダウン、フアイバー等が圧縮され、絡
みあつていて、脱脂、洗滌、乾燥の工程で更に折
曲がりが生じ、除塵工程の後、フエザーとダウン
の選別工程において、萎縮したダウンにフエザー
やフアイバー等が絡みついていて５〜７ｍの高い
選別室を要し、一回の選別では60％前後の選別率
しか得られず、数回繰り返さなければならないと
いう難があつた。

そこで、本発明は、上記事情に鑑み、イオン化
空気中での撹拌による活性化の効率向上と、処理
能力の向上とを図り得ることはもとより、強力な
イオン化空気中での処理に伴い内部組織までの酸
化脆弱化の進行を阻止し得る羽毛、繊維等の活性
化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」 本発明は、上記目的を達成するためになされた
もので、羽毛、繊維等被処理物が投入される処理
室と、処理室内にイオン化空気を送風するオゾン
発生器と、処理室内の下部に並設されてラジアル
方向に被処理物を掻上げる一次掻上げ羽根及び二
次掻上げ羽根と、一次掻上げ羽根の上方に臨む回
収口と、二次掻上げ羽根の上方でかつ回収口に向
つて斜め下方に傾斜する覆ロストルと、該覆ロス
トルの面に沿い、上記回収口に向つてオゾンを含
まない通常の空気流を噴出するための二次空気送
管とから成る羽根、繊維等の活性化装置を特徴と
するものである。

〔実施例〕

本発明を羽根選別装置に実施した一実施例を図
面に基づいて説明する。

先ず、第１図は羽根選別装置の断面を示し、第
２図はオゾン発生器の要部断面を示す。

羽毛活性化装置１は方形の箱体で処理室２を設
け、その内部下方部に図面中左右にラジアル方向
に掻上げる一対の掻上げ羽根３，４そをの回転軸
３ａ，４ａを水平態に内装してあり、各回転軸３
ａ，４ａは駆動機構２ａによつて一次掻上げ羽根
３は時計回り、二次掻上げ羽根４はその逆回りに
回転するよう構成してある。

一次掻上げ羽根３の上方部において、図面中右
側壁５上部に羽送管６を装設してあり、該羽送管
６の基端部は羽毛送出機２ｂに連結してあり、圧
縮空気により羽毛を処理室２に収容するよう構成
してある。処理室２の一次掻上げ羽根３上方の上
壁７には一次空気送管８を配設し、一次空気送管
８の基端部には送風機８ａを連結してあり一次空
気を処理室２内に送風できるよう構成してある。

しかして、羽送管６から送り込まれる羽毛を掻
上げ羽根方向へ導く羽導路９及び一次空気を導く
導気路１０を各々隔壁９ａ，１０ａによつて画成
してある。

前記両掻上げ羽根３，４の下方には断面略Ｗ状
に下ロストル１１を張設してあり、また両掻上げ
羽根３，４の上方境界部には断面略Ｖ状に上ロス
トル１２を張設してある。

該上ロストル１２の一次掻上げ羽根３上方部
（以下一次処理部Ｓと称する）において、上ロス
トル１２の下方部に平行状に中ロストル１３を張
設して羽排路１４を画成している。二次掻上げ羽
根４上方部は二次処理部S′とし、この二次処理部
S′の上方には図面中の左方側壁５′と上ロストル
１２上部との間に覆ロストル１５を跨設状に張設
してある。

しかして、前記一次処理部Ｓと二次処理部S′と
の境界において、上ロストル１２と下ロストル１
１に接して管状のオゾン発生器１６¹，１６²を上
下平行状に付設し、一対の高圧コロナ電極１７，
１７′を各々絶縁状に内設してある。該コロナ電
極１７，１７′の基端部には高圧電線１７ａ，１
７′ａを接続してあり、高圧送電によつてコロナ
電極１７，１７′間にコロナ放電を成起するよう
構成してある。またオゾン発生器１６の基端部は
処理室２外に突出させて送風機２ｃに連結してあ
り、送風機２ｃから送られる流風とコロナ放電と
の間にオゾンが発生するよう構成してあり、オゾ
ンはノズル孔１６ａ，１６ａ…から処理室２内に
噴出するが、上下両オゾン発生器１６¹，１６²の
ノズル孔は各々ほぼ対向状に配設して、その噴流
はエアーカーテンを構成して一次処理部Ｓと二次
処理部S′間のオゾン濃度差が生じるよう構成して
いる。図面中符号１６³，１６⁴はオゾン発生器で
あり、一次処理部Ｓのオゾン濃度を高められるよ
うに構成している。この四つのオゾン発生器によ
り、毎秒４m³のイオン化空気を処理室２に排出す
る能力を有し、オゾン量20〜30ppmに保持でき
る。前記覆ロストル１５の図面中の両下端部には
水平態で平行状に一対の二次空気送管１８¹，１
８²を装設している。両二次空気送管１８¹，１８
^２のノズル孔は覆ロストル１５の下面に沿つてエ
アーカーテン状に気流が生じるよう開孔してあ
り、双方でおよび毎秒３〜４m³の送風ができる。

図面中符号１９はフアイバー排出管であり、基
端部には吸引機構１９ａを付設してあつて、ロス
トル１２，１５から舞いあがつたフアイバーを吸
引排出させる。符号２０は羽排管、２１は回収装
置、２１ａは吸引フアン、２１ｂは回収袋であ
り、吸引フアンはおよそ毎秒16cm³の吸引力を有
し、その吸引力によつて処理室２内の処理済ダウ
ンを回収袋２１ｂに吸引回収し、該回収袋２１ｂ
は通常羽根を20Kg収容することができる。

前記羽送管６から処理室２へ送り出す風量はお
よそ毎秒12m³であるが、羽根20Kgをおよそ10分で
処理するように羽根を処理室２に送り出す。

前記一次空気送管８から処理室Ｓへ送り出す風
量はおよそ毎秒８m³であが、前記各風量は処理物
の質、量などによりケースバイケースが適宜調節
するものである。

上記構成の装置１において、運転を開始すると
両掻上げ羽根３，４が各々矢視方向に回転をする
と共に、各オゾン発生器１６¹〜１６⁴はコロナ放
電を始めて空気中にオゾンを発生させて処理室２
内空気をイオン化させる。この時の処理室２内の
オゾン濃度は30ppmまで高めることができる。

次に、羽送管６から空気によつて羽毛が処理室
２に送り込まれ、同時に一次空気送管８から一次
空気が送風される。これによつて符号Ａから降下
した羽毛は一次掻上げ羽根３の回転力によつて、
符号Ｂ方向に流れるが一次処理室２内で撹拌され
る羽毛はイオン化空気でイオン化され、オゾンの
強い酸化力によつて急速に羽毛の細胞組織は表層
が酸化される。その化学的変化の過程で羽毛（ダ
ウン、フエザー、フアイバー）は各々の生来の姿
形に回復する。萎縮していたダウンは放射方向に
ダウンフアイバーを伸展させて生来の姿形に戻る
と共に、強い酸化により、その回復した姿形が固
定される。これによつてダウンは微風に浮上しや
すくなり、フエザーは生来の姿形に戻るとダウン
より浮上しにくく、上下にダウンとフエザーを選
別される。

従つて二次処理部S′に移行した羽毛は、重量の
あるフエザーが落下して二次掻上げ羽根４で撹拌
される。軽く浮上するダウンは符号ＢからＣに至
つて、二次空気送管１８¹，１８²から噴出する二
次空気の気流でロストル１５，１２の下面に沿つ
て下降する。この二次空気によつて、ロストル１
５，１２の下面近傍はオゾン濃度が低くなつてお
り、ダウンのオゾンによる酸化が防止される。す
なわち、処理室２に導入された羽根が排出される
までおよそ２分を要する。しかしイオン交換は瞬
時に行われ、羽根が長時間オゾンにさらされるこ
とは羽根細胞組織を破壊することになる。一方で
選別には充分時間をかけた方がよいし、ダウンを
活性化させるためには強いオゾンの作用も必要で
ある。従つて、一次処理部Ｓにおいては導入空気
量の関係からおよそ10ppmにオゾン濃度が設定保
持されるが、二次処理部S′では二次空気の導入に
より7ppm以下に落ち、その上方部においては
3ppm以下に落ちる。オゾンの比重は1.72なので
空気（1.0）より重く下方がオゾン濃度が高くな
る。

しかして、二次空気の流れは羽排管２０の吸引
力により羽排路１４へと流れて、この気流に乗つ
て処理済みのダウンは回収装置２１へ回収され
る。回収装置２１に吸引された処理室２内の空気
は二次空気の流入によつてオゾン濃度が低くなつ
ているので排出されても人体、とくに作業者の呼
吸器をおかす等の支障は全くなくなる。

前記一次空気の流入は羽毛を気流に乗せて二次
処理部S′へ移動させる作用とダウンを舞いあげる
作用、室内オゾン濃度を均一にさせる作用及び排
出気流に対応する空気量の補給作用をもつもの
で、その気流は下ロストル１１上面に沿つて流れ
るため、羽排路１４下方の空気を下方に引く作用
が生じ、更に一次掻上げ羽根３の回転により生じ
る回転気流のため一次処理部Ｓに舞い上がるダウ
ンがすぐに羽排路１４に入ることがなく、二次処
理部S′へ流れる。

一方、二次空気はロストル１５，１２下面に沿
つて下方へ流れて羽排路１４に入るため、この気
流は前記一次空気の流入気流とも処理室２内の空
気とも別異の流動を示しており、その空気中のオ
ゾン濃度も当然に低く異なつているもので、羽毛
は両掻上げ羽根３，４の間を略∞字状に住来した
り或いは二次処理部S′内で上下に８字状回転をし
ながら軽い浮力を有する活性化されたダウンから
先に羽排路１４へと吸引され回収袋２１ｂに回収
される。この羽毛の住来飛散によつてダウンとフ
エザーは選別され、付着フアイバーは払い落とさ
れて重いものは下ロストル１１下へ落下し、軽く
舞い上がつたフアイバー片や塵埃は上ロストル外
へ飛び出してフアイバー排出管１９に吸引されて
排出される。このようにして加工処理されたダウ
ンは回収袋２１ｂに回収されるが、20Kg入るはず
の回収袋２１ｂに半分しか回収することができな
かつた。この原因を究明するために処理室２内の
オゾン濃度を約1ppm以下の条件で処理した試料
１と、オゾン濃度10ppm前後の条件で処理した試
料２とを各々１ｇ宛直径6.5cm高さ35cmのビンの
中に入れて上下に30cmほど揺動50回繰り返した結
果、試料１は高さが約90mmに圧縮されたが試料２
は約182mmもあつて、それ以下に圧縮できなかつ
た。すなわち本発明の実施によつてダウンは活性
化されて２倍以上の崇高となつていた。

次に上記両試料各1.5Kgを布団の中に収容して
羽根フトンを作成し、平置してその中央部分に重
量５Kgの重しを５秒間載置して除去したところ、
試料２の方は回復まで５秒であつたが、試料１の
方は半分回復するのに９秒を要し復元力は約70％
であつた。

また、ダウンの選別率は10分間処理で試料１で
は67％、試料２では99％で良好な選別能力を発揮
することができた。

要するに、本発明によれば、処理室にコロナ放
電用電極を内蔵したオゾン発生器が付設されてい
てコロナ放電をして、このコロナの化学的組織は
水素を主成分とするものと考えられており、室内
空気中にオゾンを発生させて空気を陽イオン化す
る。

このイオン化された空気が充満された処理室に
被処理物（例えば羽毛）を収容すると、被処理物
は表層がイオン化される。すなわち、羽毛の場
合、脱脂、水洗等で生気を失い折れ曲がつている
が、イオン化空気でイオン化されてリフレツシユ
された羽毛細胞組織が生体に付着していた時のよ
うに活性化し、弾力性を回復し、萎縮状態から拡
張状態にフアイバー組織を伸展させ、静電気の帯
電を除去する。

これによつて、ダウンは生来の微風によつても
浮上しやすい姿形となり、ダウン選別処理室内で
掻上げ羽根による掻上げによつて容易に浮上し、
浮上しにくいフエザーと容易に選別することがで
きるため、従来の方法では一回の選別で60％前後
の選別率で、５〜７ｍもの高い選別室を要したの
に本方法ではわずか1.5ｍ前後の小さな選別室で
99％もの高い選別率をあげることが可能となり、
かつダウンの体積は２倍以上に膨張回復した。

処理室のオゾン（O₃）がO₂とＯに分解して酸
素に変じやすくなり、オゾンから生じた酸素原子
が分子状となる前に強い酸化作用を羽毛表面に与
える。

これによつて、一度、イオン化され、活性化さ
れた羽毛は、急激にその表面が酸化され、その酸
化表層がイオン化された羽毛内細胞組織を被覆す
ることになる。この酸化表層はイオン化され活性
化された羽毛のそれ以降の酸化進行の防止効果を
有し、長期にわたる活性化を保持させることがで
きる。処理室内のオゾン量は一定の濃度が必要で
あるが、その濃度は0.3ppmないし15ppmで、
10ppm前後が良好な効果をあげることができる
が、濃度が濃いために被処理物の表層に急激な強
い酸化作用が生じて萎縮したダウン細胞組織が原
姿に急激に回復して活性化される。しかしオゾン
の高濃度中に長時間羽毛がさらされると内部細胞
組織も酸化されて脆弱になるため、処理室に二次
空気を導入して酸化をセーブして処理回収する。

本発明は上記構成の装置に限定して使用される
ものではなく、装置構成は適宜設計変更すること
ができる。

また羽毛の選別のみに利用されるものではな
く、布団綿（木綿、化繊綿）の打ち直し、選別等
にも利用される。更に、ピーナツ、大豆等の酸化
防止、殺菌処理のためにオゾンによる表層酸化を
させるために利用することができる。

「発明の効果」 以上の如く本発明によれば、一次掻上げ羽根と
二次掻上げ羽根の二段構成によりイオン化空気中
で撹拌して活性化するため、一段のみの掻上げ羽
根を用いたものに比べて、イオン化空気中での撹
拌率が極めて良好で、投入して処理できる能力が
高い。しかも短時間のオゾンの強力な酸化作用で
被処理物を急激に表層酸化をさせて、その表層酸
化の膜層によつて内部組織の酸化脆弱化の進行を
阻止し、かつ活性化後に二次掻上げ羽根の上方に
浮遊する被処理物に通常の空気流を吹き付けて、
オゾンによる被処理物の強力酸化の進行を阻止す
ると共に、排出空気中のオゾン濃度が低下するた
めに人体へのオゾンの影響を防ぐことができる。
又、羽毛、繊維等の被処理物は、活性化により付
着せずに分断した状態となり、活性化が進むにつ
れて浮上しやすくなつて、二次掻上げ羽根により
浮上するが、更に、ここで通常の空気流が吹付け
られて下方の回収口に向う途中で活性化が不足し
ている被処理物にあつては再び下降するために、
充分に活性化させるまで回収されずに撹拌される
ことになつて頗る便利である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係り、第１図は本発明を実施す
る羽毛活性化装置断面図、第２図はオゾン発生器
の要部断面図、第３図は第１図の側断面図であ
る。 １……羽毛選別装置、２……処理室、２ａ……
駆動機構、２ｂ……羽毛送出機、２ｃ……送風
機、２ｄ……二次空気送風機、Ｓ……一次処理
部、S′……二次処理部、３……一次掻上げ羽根、
３ａ……回転軸、４……二次掻上げ羽根、４ａ…
…回転軸、５，５′……側壁、６……羽送管、７
……上壁、８……一次空気送管、８ａ……送風
機、９……羽導路、１０……導気路、９ａ，１０
ａ……隔壁、１１……下ロストル、１２……上ロ
ストル、１３……中ロストル、１４……羽排路、
１５……覆ロストル、１６¹，１６²，１６³，１
６⁴……オゾン発生器、１６ａ……ノズル孔、１
７，１７′……コロナ電極、１７ａ，１７ｂ……
高圧電線、１８₁，１８₂……二次空気送管、１９
……フアイバー排出管、１９ａ……吸引機構、２
０……羽排管、２１……回収装置、２１ａ……吸
引フアン、２１ｂ……回収袋。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 羽毛、繊維等被処理物が投入される処理室
   と、処理室内にイオン化空気を送風するオゾン発
   生器と、処理室内の下部に並設されてラジアル方
   向に被処理物を掻上げる一次掻上げ羽根及び二次
   掻上げ羽根と、一次掻上げ羽根の上方に臨む回収
   口と、二次掻上げ羽根の上方でかつ回収口に向つ
   て斜め下方に傾斜する覆ロストルと、該覆ロスト
   ルの面に沿い、上記回収口に向つてオゾンを含ま
   ない通常の空気流を噴出するための二次空気送管
   とから成ることを特徴とする羽毛、繊維等の活性
   化装置。