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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-09-14
(45)【発行日】2023-09-25
(54)【発明の名称】竹製ストローの加工方法
(51)【国際特許分類】
   A47G 21/18 20060101AFI20230915BHJP
   B26D 3/00 20060101ALI20230915BHJP
   B26D 3/16 20060101ALI20230915BHJP
   B26D 1/56 20060101ALI20230915BHJP
   B27J 1/00 20060101ALI20230915BHJP
【FI】
A47G21/18
B26D3/00 601Z
B26D3/16 C
B26D1/56 F
B27J1/00 H
【請求項の数】 7
(21)【出願番号】P 2021570174
(86)(22)【出願日】2021-02-20
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2023-03-13
(86)【国際出願番号】 CN2021076968
(87)【国際公開番号】W WO2022126853
(87)【国際公開日】2022-06-23
【審査請求日】2021-11-25
(31)【優先権主張番号】202011495394.4
(32)【優先日】2020-12-17
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(73)【特許権者】
【識別番号】521186845
【氏名又は名称】龍竹科技集団股▲分▼有限公司
【氏名又は名称原語表記】Long Bamboo Technology Group Co.,Ltd.
【住所又は居所原語表記】No.1,Longtai Park, Xushi Town, Jianyang District, Nanping City, Fujian, China
(74)【代理人】
【識別番号】110002262
【氏名又は名称】TRY国際弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】連 健昌
(72)【発明者】
【氏名】馮 磊
【審査官】粟倉 裕二
(56)【参考文献】
【文献】中国特許出願公開第110126050(CN,A)
【文献】中国特許出願公開第101532592(CN,A)
【文献】国際公開第2020/059635(WO,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
A47G 21/18
B26D 3/00
B26D 3/16
B26D 1/56
B27J 1/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
竹製ストローの加工方法であって、2枚以上の竹片同士を継ぎ足して竹テープを形成し、前記竹テープを所定の螺旋角に沿って連続的に巻き付けることで円筒体を形成し、所定の間隔で前記円筒体を切断してストローを形成するステップを含み、
ストローを形成する前記ステップは、
竹材を加工して前記2枚以上の竹片を得、各前記竹片の厚さも均一で、前記2枚以上の前記竹片同士を竹の繊維方向に沿って継ぎ足して前記竹テープを得るステップと、
前記竹テープを所定の幅に従い前記竹の繊維方向に沿って切り分け、切り分けた前記竹テープを巻いて竹テープロールを形成するステップと、
2つ以上の前記竹テープロールを同時に巻き戻し、巻き戻された2本以上の前記竹テープを重ね合わせて巻き付けるステップと、
を含む、
ことを特徴とする、竹製ストローの加工方法。
【請求項2】
前記竹片の被着面に複合材料層を接着し、前記竹テープの巻き付け前に前記複合材料層の表面に接着剤を塗布し、巻き付け前の前記竹テープを加熱するステップを含むことを特徴とする、請求項に記載の竹製ストローの加工方法。
【請求項3】
前記竹テープの表面に接着剤を塗布する前に蒸気加熱作業を実施するステップを含むことを特徴とする、請求項1に記載の竹製ストローの加工方法。
【請求項4】
前記竹テープの幅及び前記竹テープの巻き径により前記所定の螺旋角を確定し、前記所定の螺旋角で前記竹テープを竹の繊維方向と同じ螺旋方向に沿って連続して巻き付けて前記円筒体にさせるステップを含むことを特徴とする、請求項1に記載の竹製ストローの加工方法。
【請求項5】
巻き付け時、2本以上の前記竹テープを、前記所定の螺旋角に沿って同じ芯棒に芯棒の軸心方向に互いにずらすとともに一部を互いに重ね合わせて巻き付けるステップを含むことを特徴とする、請求項1に記載の竹製ストローの加工方法。
【請求項6】
前記芯棒上の前記竹テープを押し付け、前記竹テープの巻き付け方向と反対の摩擦力で前記円筒体を引っ張り、螺旋状に送るステップを含むことを特徴とする、請求項に記載の竹製ストローの加工方法。
【請求項7】
前記円筒体の送り速度と同じ移動速度で移動する切断装置で前記円筒体を切断するステップを含むことを特徴とする、請求項に記載の竹製ストローの加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、竹製品の加工技術分野に関し、特に、竹製ストローの加工方法に関する。
【背景技術】
【0002】
現在、市場に出回っているストロー製品は、紙ストロー、プラスチックストロー及び竹製ストロー等が挙げられる。紙ストローのメリットは、低価格、製造工程が簡単で、リサイクルで環境保全であるが、デメリットとして耐久性に劣るため、長時間浸漬又は熱湯に浸けられていると、すぐに柔らかくなり、ストローが変形して使えなくなるため、1回限りのストローとでしか使用できなかった。プラスチックストローのメリットは、コストが安く、耐久性に優れるが、人体や生態系に非常に大きな危害を与え、持続可能な発展の理念に反している。竹製ストローは、天然竹の加工から成り、耐久性に優れ、健康・環境保全という利点を備えているため、発展の見通しが良い。
【0003】
現在の竹製ストローの加工方法には、2種類あり、スキーム1はドリルで原料に吸飲孔をあけてから製品の外形設計に応じて原料を切削・研磨する方法で、スキーム2は中央軸にストロー形状として1本の竹ヒゴを巻き付け、巻き付けた後余った部分を切り取り、最後にストローの端部を研磨する。スキーム1の利点は、加工効率が高いことであるが、穿孔方法に竹製ストローが割れやすいという問題があった。スキーム2の利点は、ストロー巻き付け方法を用いることで竹ヒゴが割れ難くなったが、1回で1本の竹製ストローしか加工できないため、効率が低く、製品の一致性が悪いという問題が存在していた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
故に本発明は、効率が高く、製品の一致性が良好な竹製ストロー加工方法を提供することを、その技術的課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明は、上記技術的課題を解決するために以下のような技術的手段を講じた。
竹製ストローの加工方法であって、2枚以上の竹片同士を継ぎ足して竹テープを形成し、竹テープを所定の螺旋角に沿って連続的に巻き付けることで円筒体を形成し、所定の間隔で円筒体を切断してストローを形成するステップを含む。
【発明の効果】
【0006】
在来の竹製ストローの加工方法と比較して、本発明により提供される方法は、先に竹片同士を継ぎ足して長い竹テープを得て、連続生産のための準備をし、連続竹テープを連続的に巻き付けることで得られた円筒体の全体が優れた機械的性質を備え、かつ構造も安定し、体裁がよく、さらに等距離切断を通じて仕様、性能の一致性が極めて高い竹製ストローを連続生産し、全体的に20%以上の作業効率がアップし、大量の労力・設備のコストを削減する。
【図面の簡単な説明】
【0007】
図1】本発明の実施例1に係る竹製ストローの加工方法の概略構成図である。
図2】本発明の実施例2に係る竹製ストローの加工方法の工程フロー図である。
図3】本発明の実施例2に係る竹片の概略構成図である。
図4】本発明の実施例2に係る竹片の別の概略構成図である。
図5】本発明の実施例2に係る円筒体の概略構成図である。
図6】本発明の実施例3に係る円筒体の概略構成図である。
図7】本発明の実施例3に係る円筒体の部分的拡大図である。
図8】本発明の実施例4に係る円筒体の概略構成図である。
図9】本発明の実施例4に係る円筒体の部分的拡大図である。
図10】本発明の実施例5に係る竹片の概略構成図である。
図11】本発明の実施例11に係る竹片の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、実施形態及び添付図面を参照しつつ本発明の技術的内容、達成される目的及び効果を詳細に説明する。
【0009】
図1図11を参照すると、竹製ストローの加工方法であって、2枚以上の竹片同士を継ぎ足して竹テープを形成し、竹テープを所定の螺旋角に沿って連続的に巻き付けることで円筒体を形成し、所定の間隔で円筒体を切断してストローを形成するステップを含む
【0010】
上述の説明から分かる通り、本発明の有利な効果として、在来の竹製ストローの加工方法と比較して、本発明により提供される方法は、先に竹片同士を継ぎ足して長い竹テープを得て、連続生産のための準備をし、連続竹テープを連続的に巻き付けることで得られた円筒体の全体が優れた機械的性質を備え、かつ構造も安定し、体裁がよく、さらに等距離切断を通じて仕様、性能の一致性が極めて高い竹製ストローを連続生産し、全体的に20%以上の作業効率がアップし、大量の労力・設備のコストを削減するである。
【0011】
さらに、具体的には、竹材を加工して2枚以上の竹片を得、各竹片の厚さも均一で、2枚以上の竹片同士を竹の繊維方向に沿って継ぎ足して竹テープを得るステップを含む。
【0012】
上述の説明から分かる通り、まず竹材を竹片に加工し、各竹片の厚さが同じであるため、巻かれた後のストローの平坦性を確保し、竹片を繊維方向(軸方向)に沿って継ぎ足すことで、2つの竹片の接合構造の安定性を強化し、竹テープの割れ、折損のリスクを軽減することができる。
【0013】
さらに、具体的には、竹テープを所定の幅に従い竹の繊維方向に沿って切り分け、切り分けた竹テープを巻いて竹テープロールを形成するステップを含む。
【0014】
上述の説明から分かる通り、所定の幅に従い竹テープを繊維方向に沿って切り分けることで、切断の難易度を軽減し、切断品質を向上し、切り口面にバリがあることによる、その後の巻き付け、接着効果に影響を与えることを避け、最終ストロー製品の美観性を向上させることができる。切り分けた竹テープを巻いて竹テープロールを形成し、収納、持ち運びに便利で、その後の竹テープの巻き戻し、巻き付け作業の効率及び品質を向上させるにも有利である。
【0015】
さらに、具体的には、2つ以上の竹テープロールを同時に巻き戻し、巻き戻された2本以上の竹テープを重ね合わせて巻き付けるステップを含む。
【0016】
上述の説明から分かる通り、竹製ストローが多層構造に設計された場合、巻き付け前に先に異なる竹テープを各々巻き取り、巻き取られた後の竹テープロールがさらに同時に竹テープとして巻き戻し、重ね合わせて巻き付ける。
【0017】
さらに、外層にある竹テープの幅は、内層にある竹テープの幅よりも大きくなるように設計され、同時に外層にある竹テープの巻き戻し速度が内層にある竹テープの巻き戻し速度よりも遅くなるよう制御される。
【0018】
上述の説明から分かる通り、竹製ストローの密封性及び構造強度を高めることを助ける。
【0019】
さらに、具体的には、竹片の被着面に複合材料層を接着し、竹テープの巻き付け前に複合材料層の表面に接着剤を塗布し、巻き付け前の竹テープを加熱するステップを含む。
【0020】
上述の説明から分かる通り、重ね合わせた形態に基づき各竹テープの被着面を確認し、竹片の被着面に複合材料層を接着してから切り分ける。竹テープの表面に片面又は両面の接着剤を塗布する時、接着剤を複合材料層に均一に塗布し、接着剤塗布量が接着剤の性質において自動的に調整され、複合材料層が主に接着性をより強固にし、加工された竹製ストローの機械的性質を向上することを機能する。加熱とは、竹皮本体の温度を適度な範囲に保ちながら、竹皮の余分な水分を取り除き、軟化の目的を達成し、接着剤の塗布及びその後の巻き付け作業の効果を向上させることである。
【0021】
さらに、具体的には、竹テープの表面に接着剤を塗布する前に蒸気加熱作業を実施するステップを含む。
【0022】
上述の説明から分かる通り、蒸気加熱の目的は、竹テープの含水率を調整し、竹テープにより良好な靭性を持たせ、脆化割れしにくく、接着剤の塗布を容易にすることである。
【0023】
さらに、具体的には、竹テープの幅及び竹テープの巻き径により所定の螺旋角を確定し、所定の螺旋角で竹テープを竹の繊維方向と同じ螺旋方向に沿って連続して巻き付けて円筒体にさせるステップを含む。
【0024】
上述の説明から分かる通り、竹テープの幅及び竹テープが巻き付ける中央軸の直径は、所定の螺旋角を決定し、竹テープが所定の螺旋角に沿って繊維方向(茎の方向)で螺旋状に巻き付けることで、巻き付けの難易度を軽減し、巻き付けられた円筒体の機械的性質を確保し、割れを防止して、切断し易くなる。
【0025】
さらに、具体的には、巻き付け時、2本以上の竹テープは、所定の螺旋角に沿って同じ芯棒に交互に重ね合わせて巻き付けるステップを含む。
【0026】
上述の説明から分かる通り、2本以上の竹テープは、階段状に巻き付けられることで、竹製ストローの強度及び外観の平坦性を高めることに有利となる。好ましくは、内層にある竹テープが巻き付けられる時、縁端が密接し、外層にある竹テープが巻き付けられる時、同様に縁端が密接し、同時に外層にある竹テープが巻き付けられる時、内層にある竹テープの継目を覆うことで、ストロー製品の強度、密封性等を向上する。
【0027】
さらに、具体的には、芯棒上の竹テープを押し付け、竹テープの巻き付け方向と反対の摩擦力で円筒体を引っ張り、螺旋状に送るステップを含む。
【0028】
上述の説明から分かる通り、圧力と摩擦力の協働により円筒体を押し付けると共に前方に送ることで、引っ張り、送りの一体化作業を実現する。
【0029】
さらに、具体的には、円筒体の送り速度と同じ移動速度で移動する切断装置で円筒体を切断するステップを含む。
【0030】
上述の説明から分かる通り、円筒体を送ると同時に切断する場合、切断装置を同じ速度で移動する必要がある。したがって、切断面の平坦性を確保し、その後の竹製ストローの端面の研磨や仕上げ等の作業量を減らし、加工効率をアップする。
【0031】
(実施例1)
図1乃至図11を参照すると、本発明の実施例1としては、
竹製ストローの加工方法であって、2枚以上の竹片1同士を継ぎ足して竹テープ2を形成し、竹テープ2を所定の螺旋角に沿って連続的に巻き付けることで円筒体3を形成し、所定の間隔で円筒体3を切断してストローを形成するステップを含む。
【0032】
(実施例2)
図1乃至図11を参照すると、本発明の実施例2としては、
まず、所定の厚さに基づき竹材を2枚以上の厚さ0.1mmの竹片1に削り、竹片1の被着面に複合材料層8を接着し、2枚以上の竹片1を竹の繊維方向に沿ってフィンガージョイントして竹テープ2を得る。竹テープ2を所定の幅に従い竹の繊維方向に沿って切り分ける。2本の竹テープ2を各々巻いて2つの竹テープロール4を得る。半密閉蒸気加熱ボックスを介して巻き戻された2本の竹テープ2を蒸気加熱し、蒸気加熱ボックスの温度が45℃で、温度は竹テープ2が蒸気加熱ボックスを通過する速度及び竹テープ2の含水率によって調整され、蒸気処理を介して含水率が12%未満の竹テープ2はより強靭になり、脆化割れにくくなる。巻き戻された2本の竹テープ2の表面の複合材料層8に対し先に片面の接着剤塗布作業を施してから熱風加熱乾燥作業を施す。具体的には、竹テープ2は10m/minの線速度で細くて長い熱風風路を通過し、細くて長い熱風風路の温度が400℃未満で、温度は竹テープ2の線速度によって調整され、これにより竹テープ2の余分な水分を取り除くと同時に、竹テープ2本体の温度を100℃に保たれることで、軟化の目的を達成する。巻き戻された2本の竹テープ2を階段状に同じ芯棒に密に巻き付け、すなわち、内層にある竹テープ2が巻き付けられる時、縁端が密接し、外層にある竹テープ2が巻き付けられる時、同様に縁端が密接し、同時に外層にある竹テープ2が巻き付けられる時、内層にある竹テープ2の継目を覆うことで、ストロー製品の強度、密封性及び外觀の平坦性を向上し、2本の竹テープ2の接着剤塗布面が対向に設けられ、芯棒に近い竹テープ2の側壁と芯棒から離れた竹テープ2の側壁が、いずれも前記側壁が位置する竹テープ2の密度は高い側壁である。
【0033】
次に、竹テープ2の幅及び竹テープ2が巻き付ける中央軸の直径により所定の螺旋角を確定し、所定の螺旋角で竹テープ2を竹の繊維方向と同じ螺旋方向に沿って連続して巻き付けて円筒体3にさせ、巻き付けると同時に、中央軸5に対して螺旋状に動くゴムバンド6で竹テープ2を巻き付けて押し付けながら竹テープ2を一定の速度で前方に送る。
【0034】
最後に、円筒体3を順次加熱硬化、連続的に切断した後、長さが同じ2本以上のストロー製品が得られる。加熱硬化は、65℃の熱風でノズルを介して中央軸5の方向に沿って吹き出し、温度が接着剤の硬化特性によって設定され、接着剤を硬化させることを目的とし、温度が接着剤の硬化特性によって自ら調節される。連続切断は、一定の速度、等距離の方法で円筒体3を切断すると、長さが同じで断面が面一となるストロー製品を得ることができる。円筒体3の送り速度と同じ移動速度の切断装置7で円筒体3を切断する。第1の切断方法は、回転数範囲が500回転/分のカッターで切断され、第2の切断方法が65Wレーザーで切割され、レーザーによる切断は高速で切口にバリがないという利点を有する。
【0035】
(実施例3)
図1乃至図11を参照すると、本発明の実施例3と実施例2と相違点は、巻き戻された2本の竹テープ2を階段状に同じ芯棒に同時に巻き付け、すなわち内層にある竹テープ2が巻き付けられる時、縁端に隙間があり、外層にある竹テープ2が巻き付けられる時、縁端が密接し、同時に外層にある竹テープ2が巻き付けられる時内層にある竹テープ2の隙間を覆うことである。
【0036】
(実施例4)
図1乃至図11を参照すると、本発明の実施例4と実施例2との相違点は、次の通りである。すなわち、
本実施例において、3本の竹テープ2を各々巻き取って3つの竹テープロール4が得られ、3つの竹テープロール4が巻き戻された3本の竹テープ2は、階段状に同じ芯模に同時に巻き付け、内層及び外層の竹テープ2が均しく実施例2と同じで、片面に接着剤を塗布し、中間層の竹テープ2が両面に接着剤を塗布する。
【0037】
(実施例5)
図1乃至図11を参照すると、本発明の実施例5と実施例2との相違点は、2枚以上の竹片1が竹の繊維方向に沿って接着して竹テープ2を得たことである。
【0038】
(実施例6)
図1乃至図11を参照すると、本発明の実施例6と実施例2との相違点は、2枚以上の竹片1が竹の繊維方向に沿って嵌着して竹テープ2を得たことである。
【0039】
(実施例7)
図1乃至図11を参照すると、本発明の実施例7と実施例2との相違点は、乾燥作業がマイクロ波で加熱乾燥されることである。
【0040】
(実施例8)
図1乃至図11を参照すると、本発明の実施例8と実施例2との相違点は、乾燥作業がヒートパイプで加熱乾燥されることである。
【0041】
(実施例9)
図1乃至図11を参照すると、本発明の実施例9と実施例2との相違点は次の通りである。すなわち、本実施例において、竹片1の厚さは、0.5mm、蒸気加熱ボックスの温度が90℃であり、竹テープ2が60m/minの線速度で細くて長い熱風風路を通過し、竹テープ2本体の温度が130℃に維持し、加熱硬化に用いられる熱風温度が120℃、カッターの回転数が3000回転/分であった。
【0042】
(実施例10)
図1乃至図11を参照すると、本発明の実施例10と実施例2との相違点は次の通りである。すなわち、本実施例において、竹片1の厚さは、0.25mm、蒸気加熱ボックスの温度が67℃であり、竹テープ2が35m/minの線速度で細くて長い熱風風路を通過し、竹テープ2本体の温度が1150℃に維持し、加熱硬化に用いられる熱風温度が93℃、カッターの回転数が1750回転/分である。
【0043】
(実施例11)
図1乃至図11を参照すると、本発明の実施例11と実施例2との相違点は、次の通りである。すなわち、
前記複合材料層8は、不織布層であり、不織布層の仕様が10g/mm、厚さが0.02mであり、不織布層が接着剤を塗布した竹片の表面に接着される。不織布層の利点は、次の通りである。すなわち1)繊維構造はネットワーク状構造を呈し、接着剤塗布効果を高めることを助け、竹テープ間の接着強度をアップし、竹テープの螺旋巻き付けの目的を達成し、2)加工された竹製ストローの機械的性質を改善でき、ストローの強度、靭性、耐屈曲能力を高め、竹製ストローの折損又は割れを避けることができ、3)不織布層が軽量で薄く、竹製ストローの品質、厚さに影響を及ぼさない。
【産業上の利用可能性】
【0044】
上記をまとめると、在来の竹製ストローの加工方法と比較して、本発明により提供される方法は、先に竹片同士を継ぎ足して長い竹テープを得て、連続生産のため準備し、連続竹テープを連続的に巻き付けることで得られた円筒体の全体が優れた機械的性質を備え、かつ構造も安定し、体裁がよく、さらに等距離切断を通じて仕様、性能の一致性が極めて高い竹製ストローを連続生産し、全体的に20%以上の作業効率がアップし、大量の労力・設備のコストを削減する。
【0045】
上記は、本発明の実施例に過ぎず、これらは決して本発明の保護範囲を限定するものではなく、本発明の明細書及び添付図面を利用して均等構造の変更、直接的又は間接的にその他の関連の技術分野に運用されることは、本発明の特許保護範囲内に含めるものであるのは勿論である。
【符号の説明】
【0046】
1 竹片
2 竹テープ
3 円筒体
4 竹テープロール
5 中央軸
6 ゴムバンド
7 切断装置
8 複合材料層
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11