薄片制造装置以及薄片制造方法与流程

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薄片制造装置以及薄片制造方法与流程

本发明涉及一种薄片制造装置以及薄片制造方法。



背景技术:

一直以来,在薄片制造装置中,采用将含有纤维的原料投入水中,并主要通过机械的作用而进行离解、重新抄纸的所谓的湿式方式。这种湿式方式的薄片制造装置需要大量的水,从而使装置变大。而且,不仅在水处理设施维护维修方面较为耗时,而且干燥工序所需要的能量也较大。因此,提出了一种为了实现小型化和节能,而尽量不利用水的干式的薄片制造装置。例如,在专利文献1中记载了利用干式解纤机对纸片进行解纤而成形为纸的干式造纸法。

在先技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开平07-026451号公报



技术实现要素:

发明所要解决的课题

在专利文献1所记载的干式造纸方法中,向将纤维进行干式成形而形成的垫上喷射雾状的苯乙烯-丁二烯乳胶乳化液,并通过加热压榨辊而进行加热压榨从而得到纸状的制品。在该文献所公开的装置中,加热压榨辊被构成为多级,并且这种多级的辊被认为是为了使苯乙烯-丁二烯乳胶在垫上熔融而施加足够的热所必须的。

虽然一般利用加热辊对来作为对垫等长条的成形体进行加热加压的单元,但在应该向垫等施加的热量较大的情况下,有时会如引用文献1中记载的装置那样,以多级的方式而构成加热辊对,并采用使辊与垫等的接触时间(接触面积)增大的方法。然而,在这种情况下,辊对的数量会增加,从而难以实现装置的小型化。

此外,在欲将更多的热量施加给垫等的情况下,也考虑到了减小辊的硬度而使被称为夹持宽度的辊与垫等的接触面积增大的方法。然而,在这种方法中,有可能因加热的温度而使构成硬度较低的辊的材料(例如发泡体)的劣化变得显著,从而使辊的寿命缩短,可靠性降低,进而使装置的维护频率升高。

本发明的几个方式所涉及的目的之一在于提供一种对材料进行加热加压的效率良好,并且具有可实现小型化的加热加压部的薄片制造装置。

用于解决课题的方法

本发明是为了解决前述的课题中的至少一部分而完成的发明,并能够作为以下的方法或应用例而实现。

本发明所涉及的薄片制造装置的一个方式为具有对包含纤维和树脂的材料进行加热加压而形成薄片的加热加压部的薄片制造装置,所述薄片制造装置的特征在于,所述加热加压部具有可旋转的第一旋转部和与所述第一旋转部相接的可旋转的第二旋转部,通过所述第一旋转部和所述第二旋转部而对所述材料进行夹持并进行加热加压,并且,所述薄片制造装置具有加热部,所述加热部对所述第一旋转部以及所述第二旋转部中的至少一个的外周面进行加热。

在这种薄片制造装置中,由于使对材料进行加热的加热加压部从外周面被施加热,并通过相关的外周面对材料进行加热,因此使热量的散发减少,从而无需产生不必要的热量,因而能够以较高热效率对含有纤维和树脂的材料进行加热加压而形成薄片。

在本发明所涉及的薄片制造装置中,也可以采用如下方式,即,所述第一旋转部以及所述第二旋转部为辊状,所述加热部为内部具有热源的加热辊,所述加热辊与所述第一旋转部以及所述第二旋转部中的至少一个的外周面相接。

在这种薄片制造装置中,由于加热部由加热辊构成,并通过相关的加热部而对辊状的旋转部从表面侧进行加热,因此使热效率更高。

在本发明所涉及的薄片制造装置中,也可以采用如下方式,即,所述加热辊的直径小于与所述加热辊相接的所述第一旋转部或所述第二旋转部的直径。

根据这种薄片制造装置,由于与加热辊相接的所述第一旋转部或所述第二旋转部的直径大于加热辊的直径,因此能够更高效地对第一旋转部进行加热。

在本发明所涉及的薄片制造装置中,也可以采用如下方式,即,所述加热辊为多个。

根据这种薄片制造装置,容易对旋转部供给更多的热量。因此,即使在对材料施加的热量较大的情况下,也能够更容易地对热进行传递。此外,根据这种薄片制造装置,即使在例如旋转部的硬度较小的情况下,也容易对外周面进行加热。

在本发明所涉及的薄片制造装置中,也可以采用如下方式,即,所述第一旋转部的热传导率小于所述第二旋转部的热传导率,所述加热部对所述第一旋转部的外周面进行加热。

根据这种薄片制造装置,容易对热传导率较小的第一旋转部的外周面进行加热,从而能够减少第一旋转部的外周面的温度不均。

在本发明所涉及的薄片制造装置中,也可以采用如下方式,即,所述第一旋转部为带状。

根据这种薄片制造装置,由于第一旋转部为带状,因而容易增大夹持宽度,因此更容易对材料施加热。

在本发明所涉及的薄片制造装置中,也可以采用如下方式,即,在形成所述薄片时,所述第一旋转部和所述第二旋转部的温度互为不同。

根据这种薄片制造装置,由于材料不容易粘贴在第一旋转部以及第二旋转部上,因此能够稳定地实施材料及薄片的输送。

在本发明所涉及的薄片制造装置中,在形成所述薄片时,所述第一旋转部与所述第二旋转部的温度差在10℃以上。

根据这种薄片制造装置,材料不容易粘贴在第一旋转部以及第二旋转部上,从而能够稳定地实施材料及薄片的输送。

在本发明所涉及的薄片制造装置中,也可以采用如下方式,即,所述第一旋转部的硬度小于所述第二旋转部的硬度,所述加热辊与所述第一旋转部相接。

在这种薄片制造装置中,由于能够从加热辊对更柔软的第一旋转部进行供热,而使加热辊与第一旋转部的接触面积增大,因此使热传导的效率更高。此外,通过设为在第一旋转部的外周面处与加热辊相接,从而与在第一旋转部的内部具有热源的情况相比,更容易使表面成为高温。

并且,即使在采用了在第一旋转部的内部配置热源时不容易向第一旋转部的周面传递热的材质、或在将内部的热源设为高温时会融化或劣化的材质作为第一旋转部的材质的情况下,也能够通过在外周面进行加热而容易地使外周面的温度成为高温。

此外,在通过第一旋转部和第二旋转部对材料进行夹持时,由于存在硬度差,因此能够容易使对薄片进行加热加压时的夹持宽度增大,并且与使硬度较高的辊彼此接触相比而能够增大与材料的接触面积,因此能够使材料的加热更充分。

在本发明所涉及的薄片制造装置中,也可以采用如下方式,即,在以asker-c硬度计量时,所述第一旋转部的硬度比所述第二旋转部的硬度小40度以上。

在这种薄片制造装置中,由于第一旋转部与第二旋转部接触的区域的面积增大,因此能够充分地获得在对薄片进行加热加压时的夹持宽度。

在本发明所涉及的薄片制造装置中,也可以采用如下方式,即,在形成所述薄片时,所述第一旋转部比所述第二旋转部温度高10℃以上。

根据这种薄片制造装置,由于更柔软的第一旋转部的温度较高,而硬度更高的第二旋转部的温度较低,因此材料不容易贴合在第一旋转部以及第二旋转部上,从而能够更稳定地实施材料及薄片的输送。

在本发明所涉及的薄片制造装置中,也可以采用如下方式,即,具有控制部,所述控制部用于对所述加热部的温度进行控制。

在这种薄片制造装置中,加热部对第一旋转部以及第二旋转部中的至少一个从外周面进行加热,并对相关的加热部的温度进行控制,因此能够使旋转部的表面的温度更快地达到目标温度。

本发明所涉及的薄片制造装置的一个方式为对含有纤维和树脂的材料进行加热加压而形成薄片的薄片制造装置,所述薄片制造装置具有:辊对,其具有第一辊和与所述第一辊相比热传导率较高的第二辊,且用于通过所述第一辊和所述第二辊而对材料进行夹持并进行加热加压;加热部,其用于对所述第一辊的外周面进行加热;控制部,其用于对所述加热部的温度进行控制。

在这种薄片制造装置中,由于加热部对第一辊从外周面进行加热,并对相关的加热部的温度进行控制,因此能够使第一辊的表面的温度更快地达到目标温度,并且,与从第一辊的中心侧进行加热的情况相比,能够延长第一辊的寿命。

在本发明所涉及的薄片制造装置中,也可以采用如下方式,即,所述第一辊为含有发泡橡胶的辊,所述第二辊为与所述第一辊相比硬度较高的辊。

根据这种薄片制造装置,能够更均匀地对含有发泡橡胶的热传导率比较小的第一辊的外周面进行加热。

在本发明所涉及的薄片制造装置中,也可以采用如下方式,即,所述控制部对所述加热部的温度进行控制,以使所述第一辊的在材料的输送方向的上游侧的外周面的表面温度成为固定。

根据这种薄片制造装置,能够使第一辊以固定的温度稳定地与材料接触。由此能够减少被制造出的薄片的加热不均。

在本发明所涉及的薄片制造装置中,也可以采用如下方式,即,所述加热部具备对所述第一辊的外周面进行加热的多个加热辊,所述控制部对所述多个加热辊中的一个的温度进行控制。

若采用这种方式,则能够提高对第一辊的外周面进行加热的速度,并且,能够使外周面的温度稳定。

在本发明所涉及的薄片制造装置中,也可以采用如下方式,即,通过所述控制部而被实施温度控制的加热辊为,被配置于在所述第一辊的旋转方向上距对材料进行夹持的位置较近的位置处的辊。

若采用这种方式,则能够使第一辊的外周面的与材料接触之前的部分的温度更稳定。

在本发明所涉及的薄片制造装置中,也可以采用如下方式,即,具备检测部,所述检测部对所述第一辊的外周面的表面温度进行检测,所述控制部基于在预定期间内通过所述检测部而被检测出的所述第一辊的外周面的表面温度的平均温度而对所述加热辊的温度进行控制。

若采用这种方式,则能够使第一辊的外周面的温度更稳定。

在本发明所涉及的薄片制造装置中,也可以采用如下方式,即,所述控制部基于所述第一辊的外周面的目标温度、和所述加热辊的当前的温度与所述第一辊的外周面的当前的温度之差,来确定所述加热辊的目标温度。

若采用这种方式,则能够使第一辊的外周面的温度更稳定。

在本发明所涉及的薄片制造装置中,也可以采用如下方式,即,所述控制部基于所述第一辊的外周面的目标温度与当前的温度之差来确定所述加热辊的热量。

若采用这种方式,则能够使第一辊的外周面的温度更稳定。

在本发明所涉及的薄片制造装置中,也可以采用如下方式,即,所述控制部基于之前的所述加热辊的目标温度、和所述第一辊的外周面的目标温度与当前的温度之差,来确定所述加热辊的目标温度。

若采用这种方式,则能够使第一辊的外周面的温度更稳定。

本发明所涉及的薄片制造方法的一个方式为,使用上述的薄片制造装置,并包括如下工序:对所述加热部的温度进行控制,以使所述第一辊的在材料的输送方向的上游侧的外周面的表面温度成为固定的工序;通过所述第一辊和所述第二辊而对材料进行夹持并进行加热加压的工序。

根据这种薄片制造方法,由于加热部从外周面对第一辊进行加热,并对相关的加热部的温度进行控制,因此能够使第一辊的表面的温度更快地达到目标温度,并且,与从第一辊的中心侧进行加热的情况相比,能够延长第一辊的寿命。而且,由于能够使第一辊以固定的温度稳定地与薄片的材料接触,因此能够容易地制造出减少了加热不均的薄片。

附图说明

图1为示意性地表示本实施方式所涉及的薄片制造装置的图。

图2为表示本实施方式所涉及的薄片制造装置的加热加压部的一个示例的示意图。

图3为对本实施方式所涉及的薄片制造装置的加热加压部进行放大表示的示意图。

图4为表示本实施方式所涉及的薄片制造装置的加热加压部的一个示例的示意图。

图5为表示本实施方式所涉及的薄片制造装置的加热加压部的一个示例的示意图。

图6为表示本实施方式所涉及的薄片制造装置的加热加压部的一个示例的示意图。

图7为表示本实施方式所涉及的加热加压部的温度控制的一个示例的曲线图。

图8为表示本实施方式所涉及的加热加压部的温度控制的一个示例的曲线图。

图9为表示本实施方式所涉及的加热加压部的温度控制的一个示例的曲线图。

图10为表示现有示例所涉及的加热加压部的温度控制的一个示例的曲线图。

具体实施方式

以下,利用附图对本发明的一个实施方式进行详细说明。另外,以下所说明的实施方式并不是对权利要求书中记载的本发明的内容进行不当限定的方式。此外,以下所说明的结构并非全部是本发明的必要结构要件。

首先,利用图1对本实施方式所涉及的薄片制造装置中的各处理部的详细内容进行说明。

1.薄片制造装置

首先,参照附图对本实施方式所涉及的薄片制造装置的概要进行说明。图1为示意性地表示本实施方式所涉及的薄片制造装置100的图。

如图1所示,薄片制造装置100具备供给部10、制造部102和控制部140。制造部102对薄片进行制造。制造部102具有粗碎部12、解纤部20、分级部30、筛选部40、混合部50、堆积部60、料片形成部70、薄片形成部80以及切断部90。

供给部10向粗碎部12供给原料。供给部10为,例如用于向粗碎部12连续地投入原料的自动投入部。

粗碎部12在空气中将由供给部10供给的原料裁断为细片。细片的形状、大小为,例如几cm的方形的细片。在图示的示例中,粗碎部12具有粗碎刀14,并能够通过粗碎刀14而将所投入的原料裁断。作为粗碎部12,例如,使用碎纸机。通过粗碎部12而被裁断的原料由储料漏斗(hopper)1接收之后经由管2而被移送(输送)到解纤部20中。

解纤部20对通过粗碎部12而被裁断的原料进行解纤。在此,“进行解纤”是指,将由多根纤维粘结在一起而形成的原料(被解纤物)解开成一根一根的纤维。解纤部20也具有使附着在原料上的树脂粒或油墨、碳粉、防渗剂等物质从纤维中分离出来的功能。

将通过了解纤部20的物质称为“解纤物”。在“解纤物”中,除了被解开后的解纤物纤维之外,有时还会包括在解开纤维时从纤维中分离出的树脂(用于使多根纤维彼此粘结的树脂)粒、油墨、碳粉等色料、防渗材料、纸张强度增强剂等添加剂的情况。被解开后的解纤物的形状为绳(string)状或带(ribbon)状。被解开后的解纤物既可以以不与其他的被解开后的纤维相互缠绕的状态(独立的状态)而存在,也可以以与其他的被解开后的解纤物相互缠绕而成为块状的状态(形成所谓的“团状”的状态)而存在。

解纤部20在大气中(空气中)以干式的方式而实施解纤。具体而言,作为解纤部20,使用叶轮研磨机。解纤部20具有产生如下那样的气流的功能,即,对原料进行抽吸并将解纤物排出的气流。由此,解纤部20能够通过自行产生的气流而从导入口22将原料与气流一起进行抽吸,并进行解纤处理,再向排出口24进行输送。通过了解纤部20的解纤物经由管3而被移送到分级部30中。

分级部30对通过了解纤部20的解纤物进行分级。具体而言,分级部30将解纤物之中比较小的解纤物或密度较低的解纤物(树脂粒、色料、添加剂等)分离并去除。由此,能够提高作为解纤物之中比较大或者密度较高的解纤物的纤维的占比。

作为分级部30,使用气流式分级机。气流式分级机为,产生旋转气流并通过因被分级的解纤物的尺寸和密度而所受的离心力之差来进行分离的设备,并能够通过气流的速度以及离心力的调节而对分级点进行调节。具体而言,作为分级部30,使用旋风分离器、弯管射流分离机、涡流分级机等。尤其是图示那样的旋风分离器,由于结构简便,因此能够作为分级部30而优选使用。

分级部30例如具有导入口31、与导入口31连接的圆筒部32、位于圆筒部32的下方并与圆筒部32连接的倒圆锥部33、被设置在倒圆锥部33的下部中央处的下部排出口34、被设置在圆筒部32的上部中央处的上部排出口35。

在分级部30中,载有从导入口31被导入的解纤物的气流通过圆筒部32而改变为圆周运动。由此,在被导入的解纤物上施加有离心力,从而分级部30能够分离出解纤物之中与树脂粒、油墨粒相比而较大且密度较高的纤维(第一分级物)以及解纤物之中与纤维相比而较小且密度较低的树脂粒、色料、添加剂等(第二分级物)。第一分级物从下部排出口34被排出,并经由管4而被导入到筛选部40中。另一方面,第二分级物从上部排出口35经由管5而被排出到接收部36中。

筛选部40从导入口42导入通过了分级部30的第一分级物,并根据纤维的长度而进行筛选。作为筛选部40,例如,使用筛(筛子)。筛选部40具有网(过滤网、筛网),并且能够将第一分级物中所包含的、与网的网孔的大小相比而较小的纤维或粒子(通过网的物质,第一筛选物)和与网的网孔的大小相比而较大的纤维或未解纤片或团块(未穿过网的物质,第二筛选物)分开。例如,第一筛选物由储料漏斗6接收后经由管7而被移送到混合部50中。第二筛选物从排出口44经由管8而被返回至解纤部20中。具体而言,筛选部40为能够通过电动机的驱动而进行旋转的圆筒的筛子。筛选部40的网既可以使用例如金属网、将刻有缝隙的金属板进行拉伸而得到的多孔金属网,还可以使用通过冲压机等而在金属板上形成有孔的冲孔金属。

混合部50对通过了筛选部40的第一筛选物和含有树脂的添加物进行混合。混合部50具有对添加物进行供给的添加物供给部52、对筛选物和添加物进行输送的管54、以及鼓风机56。在图示的示例中,添加物从添加物供给部52经由储料漏斗9而被供给到管54中。管54与管7相连接。

在混合部50中,利用鼓风机56而产生气流,在管54中,能够使第一筛选物与添加物混合的同时进行输送。另外,使第一筛选物与添加物混合的机构并未特别地被限定,既可以是通过高速旋转的叶片而进行搅拌的装置,也可以是如v型混合器那样利用容器的旋转的装置。

作为添加物供给部52,使用图1所示的螺旋进料器或未图示的盘式进料器等。从添加物供给部52被供给的添加物包含用于使多根纤维粘结在一起的树脂。在树脂被供给的时间点,多根纤维未粘结在一起。树脂在通过薄片形成部80时发生熔融,而使多根纤维粘结在一起。

从添加物供给部52被供给的树脂为热可塑性树脂或热固化性树脂,例如,as树脂、abs树脂、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、丙烯酸树脂、聚酯树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯醚、聚对苯二甲酸丁二醇酯、尼龙、聚酰胺、聚碳酸酯、聚醛树脂(polyacetal)、聚苯硫醚、聚醚醚酮等。这些树脂可以单独使用或适当混合使用。从添加物供给部52被供给的添加物既可以为纤维状,也可以为粉末状。

另外,在从添加物供给部52被供给的添加物中,除了使纤维粘结在一起的树脂以外,也可以根据被制造出的薄片的种类而含有用于对纤维进行着色的着色剂、或用于防止纤维的凝集的防凝材料、用于使纤维等不容易燃烧的阻燃剂。通过了混合部50的混合物(第一分级物和添加物的混合物)经由管54而被移送到堆积部60中。

堆积部60从导入口62而导入通过了混合部50的混合物,并对缠绕的解纤物(纤维)进行拆解,并且使之在空气中分散且降下。而且,在从添加物供给部52被供给的添加物的树脂为纤维状的情况下,堆积部60对缠绕的树脂进行拆解。由此,堆积部60使混合物均匀性良好地堆积在料片形成部70上。

作为堆积部60,使用旋转的圆筒的筛子。堆积部60具有网,从而使通过了混合部50的混合物中所包含的与网的网孔的大小相比而较小的纤维或粒子(通过网的物质)降下。堆积部60的结构例如与筛选部40的结构相同。

另外,堆积部60的“筛子”也可以不具有对特定的对象物进行筛选的功能。即,作为堆积部60而被使用的“筛子”是指,具备网的部件,堆积部60也可以使被导入至堆积部60中的混合物全部降下。

料片形成部70使通过了堆积部60的通过物进行堆积而形成料片w。料片形成部70具有例如网带72、拉伸辊74以及抽吸机构76。

网带72在移动的同时使通过了堆积部60的开口(网的开口)的通过物堆积。网带72成为通过拉伸辊74而被拉伸并使通过物难以通过而使空气通过的结构。网带72通过拉伸辊74进行自转而进行移动。网带72在连续地移动的同时,使通过了堆积部60的通过物连续地沉积,从而在网带72上形成料片w。网带72为例如金属制、树脂制、布制、或者无纺布等。

抽吸机构76被设置在网带72的下方(堆积部60侧的相反侧)。抽吸机构76能够产生朝向下方的气流(从堆积部60朝向网带72的气流)。通过抽吸机构76而能够将利用堆积部60而在空气中被分散的混合物抽吸到网带72上。由此,能够增大从堆积部60排出的排出速度。并且,通过抽吸机构76而能够在混合物的下落路径中形成沉降流,从而能够防止解纤物、添加物在下落过程中缠绕在一起的情况。

如上文所述,通过经过堆积部60以及料片形成部70(料片形成工序),从而形成含有较多空气且呈柔软蓬松的状态的料片w。被堆积在网带72上的料片w向薄片形成部80被输送。

另外,在图示的示例中,设置有对料片w进行调湿的调湿部78。调湿部78对料片w添加水或水蒸汽,从而能够对料片w和水的量比进行调节。

薄片形成部80对堆积在网带72上的料片w进行加热加压而形成薄片s。在薄片形成部80中,通过对料片w中被混合了的解纤物以及添加物的混合物施加热量,从而能够经由添加物(树脂)而使混合物中的多根纤维彼此粘结在一起。

作为薄片形成部80,例如使用加热辊(heaterroller)、热冲压成形机、加热板、暖风鼓风机、红外线加热器、闪光定影器。在图1的示例中,薄片形成部80具备一对加热辊86。通过将薄片形成部80构成为加热辊86,从而与构成为板状的冲压装置(平板冲压装置)的情况相比,能够在对料片w进行连续地输送的同时成形为薄片s。另外,加热辊86的数量、级数等,并未特别地被限定。

薄片形成部80的一对加热辊80除了对料片w进行加热之外,还可以进行加压,也可以作为加热加压部而发挥功能。此外,在薄片形成部80中,还可以包括不对料片w进行加热而仅实施加压的一对加压辊(未图示)。另外,关于薄片形成部80为由对料片w进行夹持的一对辊组成的加热加压部的情况(在图1中,被虚线包围的部分)的详细内容,将在下文进行叙述。

切断部90将通过薄片形成部80而成形的薄片s切断。在图示的示例中,切断部90具有在与薄片s的输送方向交叉的方向上将薄片s切断的第一切断部92和在与输送方向平行的方向上将薄片s切断的第二切断部94。第二切断部94例如将通过了第一切断部92的薄片s切断。

通过以上方式,使预定的尺寸的单张的薄片s成形。被切断的单张的薄片s向排出部96被排出。

2.加热加压部

本实施方式的薄片制造装置在上述的薄片形成部80中对料片w进行加热加压而成形为薄片s。如上文所述,料片w利用包含纤维和树脂的材料并通过堆积部60而形成。薄片形成部80为对料片w进行加热加压的加热加压部。在上述的图1的示例中,加热加压部被简单描述为一对加热辊86。

以下,对作为本实施方式的薄片制造装置100的薄片形成部80的示例的加热加压部进行详细地说明。加热加压部180具有能够旋转的第一旋转部181、能够旋转的第二旋转部182、以及加热部183。图2、图4以及图5为示意性地表示本实施方式的加热加压部的示例的图。

2.1.第一旋转部、第二旋转部以及加热部的配置

如图2、图4以及图5所示,第一旋转部181以及第二旋转部182均具有随着旋转而进行移动的外周面,并且以相关的外周面的一部分彼此相接的方式而配置。而且,被构成为,通过第一旋转部181和第二旋转部182而对料片w进行夹持并进行加热加压而形成薄片s。此外,加热部183被配置为,能够对第一旋转部181以及第二旋转部182中的至少一方的外周面进行加热。

作为第一旋转部181以及第二旋转部182的形状,可列举出辊状、带状等。第一旋转部181以及第二旋转部182既可以两者均为辊状,也可以一方为辊状而另一方为带状,或者还可以两者均为带状。在图2及图4所示的示例中,第一旋转部181以及第二旋转部182两者均为辊状。在图5所示的示例中,第一旋转部181以及第二旋转部182的一方为带状而另一方为辊状。

如图2及图4所示,第一旋转部181以及第二旋转部182在两者均为辊状的情况下,以在料片w被夹持于辊间时对料片w会施加有压力的程度的间隔,而使辊的旋转中心轴平行地被配置。在该情况下,既可以向辊的一方施加动力而作为有源辊(驱动辊),也可以将双方作为有源辊。此外,也可以在将一方作为有源辊的情况下,将另一方作为从动辊。

在第一旋转部181以及第二旋转部182两者均为辊状的情况下,辊的直径均为任意。在第一旋转部181以及第二旋转部182两者均为辊状的情况下,直径既可以互为相同,也可以互为不同。另外,辊的直径是指,与辊的旋转中心轴垂直的截面的直径。

虽然优选第一旋转部181以及第二旋转部182的直径越大则越能够增大在对料片w进行夹持时与旋转部相接的面积,但由于存在装置大型化的情况,因此会选择适当的直径。另外,在对料片w进行夹持时与旋转部相接的面积为,与沿着辊的旋转中心轴的方向上的料片w相接触的区域的长度和与沿着辊的外周的方向上的料片w相接触的区域的长度(也可以近似地看作直线)的乘积。在本说明书中,有时将与沿着辊的外周的方向上的料片w相接触的区域的长度称为“夹持宽度”。

如图5所示,在第一旋转部181以及第二旋转部182的一方为辊状而另一方为带状的情况下,以料片w被夹持在带与辊之间时对料片w会施加压力的程度的张力而使带压接在辊上。如此设置,则能够增大在对料片w进行夹持时与旋转部相接的面积而为优选。

只要加热部183能够对第一旋转部181或者第二旋转部182的外周面进行加热,则其方式为任意的,既可以以与第一旋转部181或者第二旋转部182的外周面相接触的方式进行加热,也可以以不接触的方式进行加热。

在图2及图4的示例中,加热部183由外周面与第一旋转部181的外周面相接的加热辊而构成。在图5所示的示例中,加热部183由相对于第一旋转部181(带状)的外周面而分离配置的电热加热器而构成。加热部183既可以设置有多个,也可以将接触地进行加热的方式和不接触地进行加热的方式进行组合。

作为与第一旋转部181或者第二旋转部182的外周面相接触的加热部183的方式,除了加热辊(加热辊)之外,还能够列举出加热板等。此外,作为加热部183的不与第一旋转部181或者第二旋转部182的外周面接触的方式,可列举出电热加热器、卤素加热器等通过辐射热实现的加热、微波加热、ih(inductionheat:电磁)加热、暖风加热等。

能够将加热部183进行加热的外周面设为第一旋转部181以及第二旋转部182中的至少一方。在加热部183对旋转部的外周面进行加热的情况下,该旋转部不需要在旋转部的内部具备加热器等热源。然而,即使在该情况下,也可以在该旋转部的内部具有热源。

在图2、图4以及图5的示例中,第二旋转部182成为在旋转中心具有热源h的加热辊。在相关的示例中,由于第一旋转部181以包含具有柔软性的材质的方式而构成,因此即使由金属等较硬的材质形成第二旋转部182,也能够获得较大的夹持宽度。因此,在相关的第二旋转部182中,不容易产生辊的材质的恶化,因而即使将热源h配置在旋转中心付近,也不容易破坏可靠性。

2.2.第一旋转部、第二旋转部以及加热部

图2为表示通过辊状的第一旋转部181、辊状的第二旋转部182、以及辊状的加热部183而构成作为薄片形成部80的加热加压部的示例的示意图。

在图2的示例中,加热部183为加热辊,并且相关的加热辊以与辊状的第一旋转部181相接且能够对第一旋转部181的外周面进行加热的方式而构成。此外,第一旋转部181与辊状的第二旋转部182相接,并且在该相接的部分中被插入有料片w。并且,通过第一旋转部181以及第二旋转部182进行旋转而使料片w被加热、加压并被输送,从而排出薄片s。即,以通过第一旋转部181以及第二旋转部182对料片w进行夹持并进行加热以及加压的方式而构成。

在图2的示例中,第一旋转部181由旋转中心部的金属芯184和以卷绕在其周围的方式而被配置的软质体185构成。金属芯184由铝、铁、不锈钢等金属构成。软质体185例如由硅橡胶、聚氨酯橡胶(urethanerubber)、氟橡胶、丁腈橡胶、丁基橡胶、丙烯酸橡胶等构成。软质体185也可以为相关的橡胶的发泡体。此外,也可以采用如下方式,即,在确保机械强度的范围内,辊状的第一旋转部181不含有金属芯184而整体上由软质体185构成。

并且,也可以在第一旋转部181的表面上设置pfa(四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物)或ptfe(聚四氟乙烯)等的含氟的层或ptfe等氟涂层的未图示的剥离层。

在图2的示例中,第二旋转部182以及加热部183由加热辊构成。加热辊由铝、铁、不锈钢等中空的金属芯187构成。此外,在加热辊的表面上设置有pfa或ptfe等的含氟的层或ptfe等氟涂层的剥离层188。剥离层188可以根据需要而设置。另外,也可以在金属芯187与剥离层188之间设置通过硅橡胶、聚氨酯橡胶或海棉等形成的弹性层。

此外,在加热辊的内部(金属芯187的内部),作为热源h而设置有卤素加热器。热源h以加热辊的表面温度维持在预定的温度的方式而被控制。另外,作为热源h,并不限定于卤素加热器等,例如,也可以利用通过非接触加热器而实现的加热或通过暖风而实现的加热。第二旋转部182以及加热部183的结构(剥离层-金属芯的厚度及材质、辊的外径)既可以互为相同,也可以互为不同。

对图2的示例中的第一旋转部181、第二旋转部182以及加热部183的各个辊进行压接的载荷并未特别地被限定,可以在对料片w或者薄片s会施加预定的压力并且能够由加热部183对第一旋转部181施加预定的热的范围内进行适当设定。

图3为将图2的方式中的第一旋转部181以及第二旋转部182所接触的部分放大表示的示意图。在图2的示例中,由于以包含软质体185的方式构成一对辊中的一方的第一旋转部181,因此通过使第一旋转部181和第二旋转部182压接,从而使第一旋转部181的接触面与第二旋转部182的接触面相比而容易发生变形。如图3所示,通过第一旋转部181发生变形,从而能够增大在对料片w或者薄片s进行加热加压时的夹持宽度。此外,由于与将第一旋转部181以及第二旋转部182设为相同的硬度的情况相比,还会获得较大的接触面积,因此能够更有效地实施料片w以及薄片s的加热。

如此,在增大夹持宽度时,优选为第一旋转部181与第二旋转部182之间存在硬度差,例如,在以asker-c硬度(日本橡胶协会标准规格:sris-0101-1968)进行计量时,优选为存在30度以上,更优选为40度以上,进一步优选为50度以上的硬度差。只要硬度之差在该范围内,则容易将夹持宽度设定在例如10mm以上且40mm以下,优选为15mm以上且30mm以下,更优选为15mm以上且25mm以下。此外,只要硬度之差在该范围内,则容易将面压(进行压接时的压力)设定在例如0.1kgf/mm2以上且10kgf/mm2以下,优选为0.5kgf/mm2以上且5kgf/mm2以下,更优选为1kgf/mm2以上且3kgf/mm2以下。

图4为示意性地表示多个加热部183与第一旋转部181的外周面相接的方式的图。如图4所示,通过设置多个加热部183,从而即使在第一旋转部181的硬度较小的情况下,也更容易对第一旋转部181的外周面进行加热。

虽然在图2及图4的示例中通过加热部183而仅对第一旋转部181的外周面进行加热,但也可以设置对第二旋转部182的外周部进行加热的加热部。此外,虽然在图2及图4的示例中仅第一旋转部181包含软质体185,但也可以在第二旋转部182中采用包含软质体185的辊(例如,与第一旋转部181同样的结构)。若采用这种方式,则能够进一步增大夹持宽度。

此外,在如图2的示例那样第一旋转部181中包含软质体185的情况下,由于即使加热部183由硬度较高的加热辊构成的情况下,也能够增大两者的接触面积,因此能够提高对第一旋转部181的外周面进行加热的效率。

图5为表示通过带状的第一旋转部181、辊状的第二旋转部182、以及非接触的加热部183而构成作为薄片形成部80的加热加压部的示例的示意图。

在图5的示例中,加热部183为电热加热器,并且以能够通过来自相关的加热器的辐射热而对带状的第一旋转部181的外周面进行加热的方式而构成。此外,第一旋转部181与辊状的二旋转部182相接,并且在该相接的部分处被插入料片w。并且,通过第一旋转部181以及第二旋转部182进行旋转从而使料片w被加热、加压并被输送,并排出薄片s。即,以通过第一旋转部181以及第二旋转部182对料片w夹持并进行加热以及加压的方式而构成。

如图5的示例那样,在由带构成第一旋转部181的情况下,带的材质并未特别限定,但可以包含例如金属、橡胶、纤维等。在第一旋转部181为带的情况下,可以在可确保通过拉伸辊189而被拉伸时的机械强度和相对于第二旋转部182的压接力的范围内对带的材质进行适当设计。

并且,在将第一旋转部181设置为带的情况下,可以在其表面上设置pfa(四氟乙烯全氟烷基乙烯基醚共聚物)等的含氟的层或ptfe(聚四氟乙烯)等氟的层或ptfe等氟涂层的未图示的剥离层。

图5的示例中的第二旋转部182由加热辊构成。由于加热辊与上述的图2、图4的示例相同,因此省略说明。虽然图5的示例中的加热部183为对带的外周面进行加热的电热加热器,但也可以应用通过由卤素加热器等产生的辐射热而实现的加热、微波加热、暖风加热等。此外,在带的材质中含有金属的情况下,也能够应用ih加热。并且,虽然未图示,但除了与带的外周面相接触的加热辊(heaterroller)之外,也可以应用加热板等。

此外,在图5的示例中,辊(第二旋转部182)压接在被拉伸的带(第一旋转部181)上。然而,虽然未图示,但也可以采用如下方式,即,拉伸辊189隔着带而压接在辊(第二旋转部182)上。并且,虽然未图示,但也可以采种如下方式,即,作为第一旋转部181而将其他的辊组合来使用。

对图5的示例中的第一旋转部181以及第二旋转部182进行压接的载荷并未特别被限定,可以在对料片w或者薄片s会施加预定的压力并且能够由加热部183对第一旋转部181施加预定的热的范围内进行适当设定。

2.3.第一旋转部以及第二旋转部的温度

在使薄片制造装置100进行动作而制造出薄片s时,在薄片形成部80中被施加到料片w上的热可以在可实现由料片w中的添加物形成的纤维的粘结、且不会产生材料的恶化等的范围内进行适当地设定。因此,只要能够发挥相关的功能,则能够对薄片形成部80(加压加热部)的第一旋转部181以及第二旋转部182的温度进行任意地设定。在此,虽然旋转部的温度是指与料片w相接时的外表面的温度,但只要旋转部的热容量较大,则也可以作为旋转部的外表面整体的平均的温度。

形成薄片s时的第一旋转部181与第二旋转部182的温度既可以相同也可以不同。当将形成薄片s时的第一旋转部181与第二旋转部182的温度设定为相同时,由于能够从两面对料片w或薄片s均等地施加热量,因此有时能够对薄片s的卷曲等进行抑制。

另一方面,当将形成薄片s时的第一旋转部181与第二旋转部182的温度设定为互不相同的温度时,由于能够在薄片s的厚度方向上产生温度差而使表面温度较高的一方因热而产生的收缩量变大,进而使薄片s向表面温度较高的表面的一侧弯曲,因此有时能够对薄片s贴附在第一旋转部181或者第二旋转部182上的情况进行抑制。在将形成薄片s时的第一旋转部181与第二旋转部182的温度设定为互不相同的情况下,优选为,将两者的温度设为5℃以上,优选为7℃以上,更优选为10℃以上,进一步优选为15℃以上的温度差。若采用这种方式,则有时能够不容易使薄片s因第一旋转部181或者第二旋转部182而发生贴附。

并且,在第一旋转部181与第二旋转部182的硬度不同的情况下,优选设为,具有更高的硬度的旋转部(例如,图2、图4以及图5的示例中的第二旋转部182)的温度变低。若采用这种方式,则会使通过因旋转部的硬度差而导致的变形而使薄片s欲沿着硬度较高的一方的旋转部的倾向与因薄片s的厚度方向的温度差而导致的薄片s朝向表面温度较高的表面一侧弯曲的倾向相互抵消,因此有时能够对薄片s贴附到硬度更高的一方的旋转部上的情况进行抑制。

2.4.作用效果等

如果通过加热部183对第一旋转部181和/或第二旋转部182的外周面进行加热,则不需要在第一旋转部181和/或第二旋转部182的旋转中心侧配置热源h。若采用这种方式,则能够通过加热部183而对与料片w以及薄片s接触的外周面进行直接加热,因而能够更高效地将热能传递到料片w以及薄片s上。另外,即使在设置了对第一旋转部181和/或第二旋转部182的外周面进行加热的加热部183的情况下,也可以在旋转中心侧配置热源h。

此外,若以在第一旋转部181和/或第二旋转部182中采用包含软质体185的辊并通过加热部183对外周面进行加热的方式而构成,则能够通过加热部183的压接而使软质体185发生变形,从而增大第一旋转部181和/或第二旋转部182与加热部183的接触面积。由此能够提高从加热部183向第一旋转部181和/或第二旋转部182传递的热的传递效率。并且,当第一旋转部181和/或第二旋转部182的外径大于加热部183的外径(加热部183的加热辊的外径小于作为加热对象而进行接触的第一旋转部181或第二旋转部182的辊的外径)时,能够更有效地实施加热。

并且,可认为在第一旋转部181和/或第二旋转部182中采用含有软质体185的辊,并且软质体185的材质为硅类树脂、聚氨酯类树脂、氟类树脂等高分子化合物的情况下,会因热而导致的恶化。当辊的热源h被设置在旋转中心附近时,为了将辊的外表面的温度控制在预定的温度内,而将旋转中心附近的温度控制在更高的温度。

然而,如上文所述,通过使加热部183在第一旋转部181和/或第二旋转部182的外周面处进行接触,因此与第一旋转部181和/或第二旋转部182的内部具有热源h的情况相比,容易使表面成为高温。

并且,即使在作为第一旋转部181或第二旋转部182的材质而采用了在旋转部的内部配置了热源时热不容易传递到旋转部的周面上的材质、在将内部的热源设为高温时会融化或劣化的材质(例如上述的软质体185的示例中的发泡聚氨酯等)的情况下,由于通过在外周面进行加热而不会从成为更高温的中心部传热,因此不容易引起材质的劣化而容易使外周面的温度成为高温。因此,只要在薄片制造装置中采用这种加热加压部,则能够具有较长寿命且使可靠性良好。

此外,在对第一旋转部181与第二旋转部182设置硬度差的情况下,在对材料进行夹持时,由于与使硬度较高的辊彼此相接触相比能够增大在对薄片进行加热加压时的夹持宽度,因此能够使材料的加热更充分。

另外,虽然在上述说明中示例性地说明了第一旋转部、第二旋转部以及加热部的几个方式,但是能够对第一旋转部、第二旋转部以及加热部进行适当地组合,并且以各自的数量也为任意的方式而适当地构成。

3.第一旋转部以及第二旋转部的温度控制

3.1.结构

本实施方式所涉及的薄片制造装置为对包含纤维和树脂的材料进行加热加压而形成薄片的薄片制造装置,并且具备:辊对,其具有第一辊和与第一辊相比热传导率较高的第二辊,并且用于通过第一辊和第二辊对材料进行夹持并进行加热加压;加热部,其用于对第一辊的外周面进行加热;控制部,其用于对加热部的温度进行控制。

以下,作为上述的第一旋转部181而采用第一辊191、作为上述的第二旋转部182而采用第二辊192,由此而以构成对材料进行夹持并进行加热加压的辊对的情况为例对第一辊191的表面(外周面)的温度控制进行说明。此外,在该示例中,上述的加热部183作为与第一辊191相接并对第一辊191的外周面进行加热的加热辊(加热部),并且成为三个加热辊193a、加热辊193b以及加热辊193c与一个第一辊191相接的结构。

图6为表示用于实施本实施方式所涉及的温度控制的薄片形成部80(加热加压部)的结构的一个示例的示意图。在图6所示的示例中,在薄片形成部80中,第一辊191以及第二辊192均具有随着旋转而进行移动的外周面,并以相关的外周面的一部分彼此相接的方式而配置。而且,被构成为,通过第一辊191和第二辊192对料片w进行夹持并进行加热加压而形成薄片s。此外,在该示例中,第一辊191为含有发泡橡胶195(相当于上述的软质体185)的材质,并通过旋转中心部的金属芯194和以卷绕在其周围的方式而配置的发泡橡胶195构成。

第二辊192具有在金属的金属芯197的外周面形成剥离层198的结构。因此,与第二辊192相比,含有发泡橡胶195的第一辊191的热传导率较低。此外,与第二辊192相比,含有发泡橡胶195的第一辊191的表面的硬度较低。

如图6所示,第一辊191以及第二辊192由于其两者均为辊状,因此以在料片w夹持在辊间时对料片w会施加压力的程度的间隔而使辊的旋转中心轴平行地被配置。各个加热辊193a、加热辊193b以及加热辊193c以与第一辊191的外周面相接触的方式进行加热。

此外,在各个加热辊193a、加热辊193b以及加热辊193c的内部(金属芯197的内部),作为热源h而设置有卤素加热器。对被施加到热源h上的热量(能量)进行控制以使加热辊的表面温度成为预定的温度。

并且,在图6所示的示例中,作为对各个辊的外周面的温度进行检测的检测部,以与加热辊193c以及第一辊191的表面相接的方式而分别设置有热敏电阻199。热敏电阻199对正在接触的辊的部分的温度进行检测并发出信号。另外,在加热辊193a、加热辊193b或第二辊192的表面也设置有未图示的热敏电阻。并且,也可以在各个辊上设置多个热敏电阻。

此外,各个加热辊、第一辊191、第二辊192以及各热敏电阻199与未图示的控制部连接,并且对各个辊的旋转、温度进行控制。另外,在如图6所示那样设置有多个加热辊的情况下,通过如以下所说明的那样对这些辊中的至少一个加热辊进行控制,从而以使第一辊191的表面温度成为预定的温度的方式进行控制。

在第一辊191上,于材料的输送方向上游侧设置有热敏电阻199。即,被设置在第一辊191上的热敏电阻199对第一辊191与材料(料片w)相接之前(即将相接)的温度(材料的输送方向上游侧处的外周面的表面温度)进行检测。并且,控制部对加热辊193c的温度进行控制,以使相关的位置上的第一辊191的表面温度成为固定。另外,加热辊193c的温度基于来自控制部的信号并通过对被施加到加热辊193c的热源h上的能量(热量)进行增减而而被控制。

3.2.控制

以下对本实施方式的第一辊191的温度控制的几个示例进行说明。第一辊191是通过以预定的温度而与材料(料片w)相接触,从而使表面的热被夺去而使外周面的表面温度下降。通过之后进行旋转,从而使外周面与加热辊接触而被加热,并且在直至下一次与材料相接触为止的期间内被恢复为预定的温度。另外,由第一辊191而被夺去的热例如通过树脂的熔融或水分的蒸发而被消耗。

在此,在本实施方式的控制中,基于第一辊191即将与材料相接触的温度,而对被配置于在第一辊191的旋转方向上距对材料进行夹持的位置而更远的位置处的加热辊193c的温度进行控制。

<控制方法1>

作为控制方法的一个示例,对基于下述控制式(1)的控制进行说明。

q=k1{tm,t+k2(te,c-tm,c)-te,c}…(1)

式(1)中,q为施加给加热辊193c的热量(能量),t为下标所表示的辊的表面温度(通过各个热敏电阻199而取得的),k1以及k2为比例常数。此外,在下标中,“m”是指第一辊191,“e”是指加热辊193c,“t”是指目标,“c”是指当前。因此,“tm,t”表示第一辊191的目标温度,“te,c”表示加热辊193c的当前的温度,“tm,c”表示第一辊191的当前的温度。此外,在式(1)中,tm,t+k2(te,c-tm,c)表示加热辊193c的目标温度。

即,式(1)的控制为,基于第一辊191的外周面的目标温度、和加热辊193c的当前的温度与第一辊191的外周面的当前的温度之差而确定施加给加热辊193c的热量(目标温度)的控制。

通过采用这种方式,从而能够以更短时间使即将与第一辊191的材料相接触的部分的温度达到目标温度。此外,由此,例如即使发生了被材料(料片w)夺去的热量的变动的情况等发生了干扰或摄动的情况下,也能够在短时间内恢复并稳定在目标温度。

<控制方法2>

作为控制方法的一个示例,对基于下述控制式(2)的控制进行说明。

q=k(tm,t-tm,c)…(2)

在式(2)中,记号与上述控制方法1(式(1))相同,“tm,t”表示第一辊191的目标温度,“tm,c”表示第一辊191的当前的温度。k为比例常数。

式(2)相当于式(1)的k2为1的情况。根据式(2)的控制是基于第一辊191的外周面的目标温度与当前的温度之差而确定的。

通过采用这种方式,从而能够使即将与第一辊191的材料相接触的部分的温度以更短时间达到目标温度。此外,由此,例如即使发生了被材料(料片w)夺去了的热量的变动的情况等发生了干扰或摄动的情况下,也能够以更短时间恢复并稳定在目标温度。

<控制方法3>

作为控制方法的一个示例,对基于下述控制式(3)的控制进行说明。

q=k1{te,t,p+k2(tm,t-tm,c)-te,c}…(3)

在式(1)中,q为施加给加热辊193c的热量(能量),t为下标所表示的辊的表面温度(通过各个热敏电阻199而取得的),k1以及k2为比例常数。此外,在下标中,“e”是指加热辊193c,“t”是指目标,“p”是指上一次,“c”是指当前,“m”是指第一辊191。因此,“te,t,p”表示加热辊193c的上一次的目标温度,“tm,t”表示第一辊191的目标温度,“tm,c”表示第一辊191的当前的温度,“te,c”表示加热辊193c的当前的温度。此外,在式(3)中,“te,t,p+k2(tm,t-tm,c)”表示加热辊193c的本次的目标温度。

根据式(3)的控制为,基于即将的(上一次的)加热辊193c的目标温度、和第一辊191的外周面的目标温度与当前的温度之差而确定加热辊193c的目标温度的控制。此外,式(3)的控制为所谓的逐次累积的控制。

通过采用这种方式,从而通过使即将与第一辊191的材料相接触之前的部分的温度以更短时间达到目标温度。此外,由此,例如即使发生了被材料(料片w)夺去了热量的变动的情况等等发生了干扰或摄动的情况下,也能够以更短时间恢复并稳定在目标温度。并且,根据式(3)的控制,由于加热辊193c的温度不会极端地升高,因此能够延长各个辊及加热器的寿命。

3.3.控制的变形等

控制部也可以基于在预定期间内由检测部(热敏电阻199)检测出的第一辊191的外周面的表面温度的平均温度而对加热辊193c的温度进行控制。具体而言,可以在上述控制方法1~3中的任一方法中,将“tm,c”即当前的第一辊191的外周面的温度设为预定期间的平均温度。在此,预定期间是指,例如,从测定(检测)时刻起过去了30秒,优选为20秒,更优选为10秒,进一步优选为5秒。此外,相关的预定期间也可以根据第一辊191的旋转次数而确定,例如,从测定(检测)时刻起旋转了三次,优选为旋转两次,更优选为旋转一次,进一步优选为旋转0.5次。

由于第一辊191以含有发泡橡胶的方式而构成,因此隔热性较高(热传导率较低),圆周方向上的不同的位置之间的温度的相关性较小。换言之,由于第一辊191的热传导电阻较大,因此难以传递热,进而在圆周方向上不容易成为均匀的温度。因此,存在即使单纯地仅基于被设置在第一辊191的外周面的一处的热敏电阻199所检测到的温度来向加热辊193c的热量进行反馈也是不确切的情况。

然而,基于第一辊191的外周面的表面温度的平均温度而对加热辊193c的温度进行控制,从而使第一辊191的外周面的圆周方向上的平均的温度接近目标温度。

在以上的说明中,对三个加热辊中的、被配置于在第一辊191的旋转方向上距对材料进行夹持的位置最近的位置处的加热辊193c的温度控制进行了叙述。虽然相关的控制能够应用于加热辊193a、加热辊193b以及加热辊193c中的至少一个,但当如上述说明的那样应用于加热辊193c上时,第一辊191距与材料相接触的位置较近,因此效率更高。

4.实验例

虽然以下示出了与温度控制相关的实验例并对本发明进一步进行说明,但相关的实验例并不会对本发明进行任何限定。

图7~图10为表示通过实验而得到的加热辊193c以及第一辊191各自的表面温度的经时变化的曲线图。在实验中,对图6所示的结构的第一辊191、加热辊193c以及热敏电阻199的配置中的通过上述各个控制方法而实现的加热辊193c以及第一辊191各自的表面温度的随时间经过的变化进行了测定。

作为主要的参数,将第一辊191的热传导率设为0.05(单位:w/(m/k)),将直径设为70(mm),将长度设为340(mm),将加热辊193c的直径设为20(mm),将长度设为340(mm)。另外,将第一辊191的外周面的温度作为即将开始的5秒内的平均温度。此外,将第一辊191的目标温度设为180℃。

图7、图8以及图9分别表示利用上述的本实施方式的式(1)、式(2)以及式(3)对第一辊191的外周面的温度进行控制的结果。此外,图10表示将加热辊193c的目标温度设为205℃时的结果。

从图7~图9来看可知,在控制式(1)~(3)中的任意一个的情况下,均稳定并达到目标温度。对此,在图10所示的曲线图中,没有稳定在目标温度处。此外,虽然在图7以及图10的曲线图中,在加热辊193c的加热初期观察到了超调量,但在图8以及图9的曲线图中并没有观察到超调量。

由这些情况可知,只要使用控制式(1)~(3),便能够使即将与第一辊191的材料相接触的部分的温度以更短时间达到目标温度。此外,能够预想到例如即使产生了被材料(料片w)夺去了的热量的变动的情况等发生了干扰或摄动的情况下,也能够以更短时间恢复并稳定在目标温度。并且可知,只要利用控制式(2)、(3),则加热辊193c的温度不会极端地升高,因此能够延长加热辊193c或第一辊191的寿命。

本发明并不被限定于上述的实施方式,而是能够进一步进行各种变形。例如,本发明包括与实施方式中所说明的结构实质上相同的结构(功能、方法以及结果相同的结构、或者目的以及效果相同的结构)。此外,本发明包括对在实施方式中所说明的结构中的并非本质的部分进行了置换后的结构。此外,本发明包括能够取得与在实施方式中所说明的结构相同的作用效果的结构或达到相同的目的的结构。此外,本发明包含向实施方式中所说明的结构中添加公知技术的结构。

符号说明

1…储料漏斗;2、3、4、5…管;6…储料漏斗;7、8…管;9…储料漏斗;10…供给部;12…粗碎部;14…粗碎刀;20…解纤部;22…导入口;24…排出口;30…分级部;31…导入口;32…圆筒部;33…倒圆锥部;34…下部排出口;35…上部排出口;36…接收部;37…鼓风机;40…筛选部、42…导入口;44…排出口;45…筛子;50…混合部;52…添加物供给部;54…管;56…鼓风机;60…堆积部;62…导入口;70…料片形成部;72…网带;74…拉伸辊;76…抽吸机构;78…调湿部;80…薄片形成部;86…加热辊;90…切断部;21b…第一切断部;94…第二切断部;96…排出部;100…薄片制造装置;102…制造部;106…成形部;140…控制部;181…第一旋转部;182…第二旋转部;183…加热部;184…金属芯;185…软质体;187…金属芯;188…剥离层;191…第一辊;192…第二辊;193…加热辊;194…金属芯;195…发泡橡胶;197…金属芯;198…剥离层;199…热敏电阻;s…薄片;w…料片;h…热源。

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