本发明涉及薄片制备装置、薄片制备方法及由这些制备而成的薄片以及用于这些的树脂粉体。
背景技术：
自古以来就实施有如下技术，即，通过堆积纤维状的物质并向所堆积的纤维之间施加结合力，来获得薄片状或膜状的成形体。作为其典型例，可例举通过利用水的抄制(抄纸)来制备纸的方法。目前，抄制法也作为制备纸的方法之一而被广泛利用。通常，利用抄制法制备的纸大多具有如下结构：例如来源于木材等的纤维素的纤维相互凝聚，并通过粘结剂(纸力增强剂(淀粉糊、水溶性树脂等))相互局部地被粘结。
由于抄制法为湿式，因此需要使用大量的水，并且形成纸后，需要进行脱水、干燥等，为此而消耗的能源和时间较多。并且所使用的水需要作为废水来进行适当的处理。因此，难以应对近来的节能、环保等的要求。并且，用于抄制法的装置大多需要水、电力、排水设备等大型公用设施和基础设施，从而难以进行小型化。从这些观点出发，期待一种被称为干式法的完全或几乎不使用水的方法来作为替代抄制法的制备纸的方法。
专利文献1中公开了通过如下方法而成形出的废纸板，即，利用热压而对通过向利用干式解纤的废纸浆中添加水而变成海棉状的废纸浆及具有热可塑性的纤维状或粉体状的合成树脂的混合物进行加热加压而成形。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平09-019907号公报。
技术实现要素：
然而，由于利用干式制备的板或薄片在制备时几乎不使用水或完全不使用水，因此在纤维和纤维之间难以产生氢键，并且，难以使用淀粉等的水溶性纸力增强剂。因此，存在根据用途(尤其，纸器或纸箱)的不同从而板或薄片的强度(纸力)不足的情况。
认为由干式制备而成的板或薄片的机械强度主要通过利用树脂来粘接(粘结)纤维从而表现出。且认为当向这种薄片施加引起变形的力时，会由于连接纤维和纤维的树脂断裂(破坏)、树脂和纤维之间的接合部剥离、或纤维断裂，从而产生薄片的断裂。
因此，认为使连接纤维和纤维之间的树脂难以破坏是用于提高薄片的强度的有效手段之一。基于所涉及的设想，发明人利用多种多样的树脂来形成薄片，并针对与薄片的强度相关的树脂的物性进行了研究。其结果为，发现干式薄片的纸力(机械强度)和树脂的特定物性相关。
本发明的几个方式的目的之一在于，提供可利用干式来制备机械强度优秀的薄片的薄片制备装置及薄片制备方法、以及由此获得的薄片。并且，本发明的几个方式的目的之一在于，提供可利用干式来制备机械强度优秀的薄片的树脂粉体。
本发明为了解决上述问题的至少一部分而完成，其能够作为以下方案或适用例来实现。
在本发明的薄片制备装置的一个方式中，具备：混合部，其用于在气体中混合纤维和树脂粉体；以及薄片形成部，其通过对在上述混合部中混合而得的混合物进行堆积及加热来形成薄片，上述树脂粉体中所包含的树脂的可磨性指数为0.8以下。
根据这种薄片制备装置，能够通过使用包含可磨性指数为0.8以下的树脂的树脂粉体来制备薄片。由于所涉及的树脂难以通过外力而破碎，因此，在所制备出的薄片中也难以产生树脂的破坏。由此，能够制备出机械强度优秀的薄片。
在本发明的薄片制备装置中，可以采用如下方式，即，上述树脂为非双酚类聚酯树脂。
根据这种薄片制备装置，易于使可磨性指数降低，并且能够降低因所制备出的薄片而引起的环境负荷。
在本发明的薄片制备装置中，可以采用如下方式，即，上述树脂粉体的以体积为基准的平均粒径为20μm以下。
根据这种薄片制备装置，能够制备出薄片中的树脂的分散状态均匀，并且至少降低了强度不均匀的薄片。即，树脂粉体易于混合在纤维之间且易于分散。并且，由于树脂粉体的重量轻，因此难以受到重力的影响，并且难以从堆积纤维或薄片中脱离。
在本发明的薄片制备方法的一个方式中，包括：混合工序，在气体中混合纤维和树脂粉体；以及薄片形成工序，通过对在上述混合工序中混合而得的混合物进行堆积及加热来形成薄片，上述树脂粉体中所包含的树脂的可磨性指数为0.8以下。
根据这种薄片制备装置，能够通过使用包含可磨性指数为0.8以下的树脂的树脂粉体来制备薄片。由于所涉及的树脂难以通过外力而破碎，因此，在所制备出的薄片中也难以产生树脂的破坏。由此，能够制备出机械强度优秀的薄片。
在本发明的薄片制备方法中，可以采用如下方式，即，上述树脂粉体的以体积为基准的平均粒径为20μm以下。
根据这种薄片制备装置，使树脂粉体易于混合在纤维之间且易于分散。并且，由于树脂粉体的重量轻，因此难以受到重力的影响，并且难以从堆积纤维或薄片中脱离。因此，能够制备出强度优秀且强度的不均匀较少的薄片。
在本发明的树脂粉体的一个方式为薄片制备用树脂粉体，其包含非双酚类聚酯树脂，且可磨性指数为0.8以下。
根据这种树脂粉体，能够与纤维混合而形成薄片，并且所形成的薄片的机械强度优秀，从而能够形成抑制了环境负荷的薄片。
在本发明的树脂粉体中，可以采用如下方式，即，以体积为基准的平均粒径为20μm以下。
根据这种树脂粉体，能够形成机械强度均匀的薄片。
在本发明的薄片的一个方式中，包含纤维和非双酚类聚酯树脂，且上述非双酚类聚酯树脂的可磨性指数为0.8以下。
这种薄片由于包含可磨性指数为0.8以下的树脂，因此与包含相同量的其他树脂的情况相比机械强度优秀。并且，由于包含非双酚类聚酯树脂，因而所谓的环境负荷较小。
附图说明
图1为示意性地示出本实施方式的薄片制备装置的图。
具体实施方式
以下，对本发明的几种实施方式进行说明。以下说明的实施方式为用于说明本发明的示例。本发明并不限定于以下实施方式，还包含在不变更本发明的要旨的范围内实施的各种改变方式。此外，以下说明的所有结构不一定均为本发明必不可少的结构。
1.薄片制备装置
本实施方式的薄片制备装置的特征在于，包括：混合部，其用于在气体中混合纤维和树脂粉体；以及薄片形成部，其通过对在上述混合部中混合而得的混合物进行堆积及加热来形成薄片，且树脂粉体中所包含的树脂的可磨性指数为0.8以下。
1.1.结构
首先，参照附图对本实施方式的薄片制备装置进行说明。图1为示意性地示出本实施方式的薄片制备装置100的图。
如图1所示，薄片制备装置100包括供给部10、制备部102及控制部104。制备部102用于制备薄片。制备部102包括粗碎部12、解纤部20、筛选部40、第一堆积纤维形成部45、旋转体49、混合部50、堆积部60、第二堆积纤维形成部70、薄片形成部80及切断部90。
供给部10向粗碎部12供给原料。供给部10例如为，用于向粗碎部12连续投入原料的自动投入部。通过供给部10而被供给的原料包含如废纸或纸浆薄片等的纤维。
粗碎部12在大气中(空气中)等气体中将通过供给部10而供给的原料裁断成碎片。例如，碎片的形状或大小为数平方厘米的碎片。在图示的示例中，粗碎部12具有粗碎刃14，能够通过粗碎刃14来裁断投入的原料。作为粗碎部12例如使用了碎纸机。通过粗碎部12而被裁断的原料在料斗1中被承接，然后经由管2而向解纤部20被移送(输送)。
解纤部20对通过粗碎部12而被裁断的原料进行解纤。其中，“解纤”是指将由多个纤维粘结而成的原料(被解纤物)解开为一条一条的纤维。解纤部20具有从纤维分离附着于原料的树脂粒或墨水、调色剂、防漏剂等物质的功能。
通过解纤部20的物质被称为“解纤物”。在“解纤物”中，除了解开的解纤物纤维之外，还存在包含解开纤维时从纤维分离的树脂(用于使多个纤维相互粘结的树脂)颗粒或如油墨、调色剂等的着色剂或如防漏剂、纸力增强剂等的添加剂的情况。解开的解纤物的形状呈线(string)状或带(ribbon)状。被解开的解纤物能够以与其他解开的纤维未进行相互缠绕的状态(独立的状态)存在，也可以与其他解开的解纤物相互缠绕而呈块状的状态(所谓形成“凝块”的状态)存在。
解纤部20在大气中(空气中)等的气体中通过干式而进行解纤。具体而言，作为解纤部20而使用叶轮磨机。解纤部20具有能够产生如吸引原料并排出解纤物的气流的功能。由此，解纤部20能够通过自身产生的气流而从导入口22与气流一同抽吸原料，并进行解纤处理，且向排出口24输送解纤物。经由管3而向筛选部40移送通过了解纤部20的解纤物。此外，作为用于从解纤部20向筛选部40输送解纤物的气流，可以利用解纤部20产生的气流，也可以设置鼓风机等气流产生装置并利用其气流。
筛选部40从导入口42导入由解纤部20解纤的解纤物，并且根据纤维的长度而进行筛选。例如，作为筛选部40可使用筛(筛子)。筛选部40具有网(过滤器、丝网)，并且可区分小于网的网眼开孔的纤维或粒子(通过网的物质、第一筛选物)、和大于网的网眼开孔的纤维或未解纤片或凝块(不通过网的物质、第二筛选物)。第一筛选物例如经由管7而被移动至混合部50。第二筛选物从排出口44经由管8而返回到解纤部20。具体而言，筛选部40为通过电机而被旋转驱动的圆筒筛。作为筛选部40的网，例如可使用金属网、将包含裂缝的金属板拉伸而成的多孔拉制金属网、利用冲压机等而在金属板上形成孔的冲孔金属。
第一堆积纤维形成部45向混合部50输送通过了筛选部40的第一筛选物。第一堆积纤维形成部45包括网带46、张挂辊47及抽吸部(吸入机构)48。
抽吸部48能够将通过筛选部40的开口(网的开口)而分散于如大气中(空气中)等的气体中的第一筛选物向网带46上抽吸。第一筛选物堆积于移动的网带46上，并形成堆积纤维v。网带46、张挂辊47及抽吸部48的基本结构与后述的第二堆积纤维形成部70の网带72、张挂辊74及吸入机构76相同。
堆积纤维v通过经过筛选部40及第一堆积纤维形成部45，呈包含大量空气且柔软膨胀的状态。向管7投入堆积于网带46的堆积纤维v，并向混合部50输送。
向混合部50输送堆积纤维v之前，旋转体49可切断堆积纤维v。在图示的例中，旋转体49具有基部49a以及从基部49a突出的突部49b。突部49b例如具有板状的形状。在图示的例中，设置了4个突部49b，且4个突部49b以等间隔而设置。通过使基部49a向方向r旋转，从而使得突部49b以基部49a为轴而进行旋转。通过利用旋转体49而切断堆积纤维v，从而使得例如向堆积部60供给的每单位时间的解纤物的量的变动减小。
旋转体49被设置于第一堆积纤维形成部45的附近。在图示的示例中，旋转体49被设置于在堆积纤维v的路径中位于下游侧的张挂辊47a的附近(在张挂辊47a的旁边)。旋转体49被设置于突部49b能够与堆积纤维v相接触的位置、且不与堆积了堆积纤维v的网带46相接触的位置处。由此，能够抑制网带46通过突部49b而被磨损(破损)的情况。突部49b和网带46之间的最短距离例如为0.05mm以上且0.5mm以下。
混合部50用于混合通过了筛选部40的第一筛选物(通过第一堆积纤维形成部45而被输送的第一筛选物)和包含树脂的添加物。混合部50具有：添加物供给部52，其用于供给添加物；管54，其用于输送第一筛选物和添加物；以及鼓风机56。在图示的例中，添加物从添加物供给部52经由料斗9而向管54供给。管54与管7连续。
在混合部50中，通过鼓风机56而产生气流，从而在管54中，能够在使第一筛选物和添加物混合的同时进行输送。此外，用于混合第一筛选物和添加物的机构并未被特别限定，可以为通过高速旋转的叶片而进行搅拌的机构，也可以为如v型混合器这样利用容器的旋转的机构。
作为添加物供给部52，使用如图1所示的螺旋给料机、或未图示出的圆盘给料机等。由添加物供应部52供给的添加物包含用于使多个纤维粘结的树脂。在供给树脂的时间点上多个纤维并未粘结。树脂在通过薄片形成部80时发生熔化，从而使多个纤维粘结。
由添加物供给部52供给的树脂为热可塑性树脂或热固化性树脂，例如为，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、聚缩醛、聚苯硫醚、聚醚醚酮等。这些树脂可以独立使用或适当地混合使用。由添加物供给部52供给的添加物可以为纤维状，也可以为粉末状。
此外，在由添加物供给部52供给的添加物中，除了使纤维粘结的树脂之外，根据所制备的薄片的种类，还可以包含用于使纤维着色的着色剂或用于防止纤维的凝集的凝集抑制剂、用于使纤维等难燃的阻燃剂。通过了混合部50的混合物(第一筛选物和添加物的混合物)经由管54而向堆积部60被移送。
堆积部60从导入口62导入通过了混合部50的混合物，并解开相互缠绕的解纤物(纤维)，且在大气中(空气中)等的气体中使之边分散边降落。而且，在由添加物供给部52供给的添加物的树脂为纤维状的情况下，堆积部60将相互缠绕的树脂解开。由此，堆积部60能够使混合物均匀性良好地堆积于第二堆积纤维形成部70中。
作为堆积部60而使用旋转的圆筒筛。堆积部60具有网，并使包含于通过了混合部50的混合物中的、小于网眼开孔的纤维或粒子(通过网的粒子)降落。堆积部60的结构例如与筛选部40的结构相同。
此外，堆积部60的“筛”也可以不具有筛选特定对象物的功能。即，用作堆积部60的“筛”是指具有网的结构的意思，堆积部60可以使被导入于堆积部60中的全部混合物降落。
第二堆积纤维形成部70中堆积通过了堆积部60的通过物，从而形成堆积纤维w。例如，第二堆积纤维形成部70具有网带72、张挂辊74及吸入机构76。
网带72一边移动，一边堆积通过了堆积部60的开口(网的开口)的通过物。网带72通过张挂辊74而被张挂，并且成为使通过物难以穿过而使空气穿过的结构。网带72通过张挂辊74进行自转而进行移动。通过网带一边连续移动，一边使通过堆积部60的通过物连续地下降并积聚，从而在网带72上形成了堆积纤维w。网带72例如为金属制、树脂制、布制、或无纺布等。
吸入机构76被设置于网带72的下侧(与堆积部60侧相反的一侧)。吸入机构76可产生朝向下侧的气流(从堆积部60朝向网带72的气流)。通过吸入机构76，能够将通过堆积部60而被分散于如大气中(空气中)等气体中的混合物向网带72上抽吸。由此，能够使来自堆积部60的排出速度变大。进而，通过吸入机构76，能够在混合物的降落路径上形成下流，并且能够防止在降落过程中解纤物或添加物相互缠绕。
如上所述，通过经过堆积部60及第二堆积纤维形成部70(堆积纤维形成工序)，从而形成了包含大量空气且柔软膨胀的堆积纤维w。堆积于网带72上的堆积纤维w向薄片形成部80被输送。
此外，在图示的例中，设有用于对堆积纤维w进行调湿的调湿部78。调湿部78能够通过对于堆积纤维w添加水或水蒸气，来调节堆积纤维w和水的量比。
薄片形成部80对堆积于网带72上的堆积纤维w进行加压加热并对薄片s进行成形。在薄片形成部80中，能够通过对在堆积纤维w中混合均匀的解纤物及添加物的混合物施加热来使混合物中的多个纤维经由添加物(树脂)而相互粘结。
薄片形成部80包括加压部82和加热部84，上述加压部82对堆积纤维w进行加压，上述加热部84对通过加压部82而被加压后的堆积纤维w进行加热。加压部82由一对压延辊85构成，并且对堆积纤维w施加压力。堆积纤维w通过被加压从而其厚度变小，并且堆积纤维w的密度变高。作为加热部84，例如使用加热辊(加热辊)、热压成形机、热板、暖风机、红外线加热器及闪光定影器。在图示的例中，加热部84包括一对加热辊。通过将加热部84构成为加热辊86，从而与将加热部84构成为板状的冲压装置(平板冲压装置)的情况相比，能够在连续地输送堆积纤维w的同时对薄片s进行成形。其中，压延辊85(加压部82)能够向堆积纤维w施加比通过加热辊86(加热部84)而向堆积纤维w施加的压力更高的压力。此外，并不特别限定压延辊85或加热辊86的数量。
切断部90用于将通过薄片形成部80而成形出的薄片s切断。在图示的例中，切断部90具有：第一切断部92，其用于在与薄片s的输送方向交叉的方向上切断薄片s；以及第二切断部94，其用于在与薄片s的输送方向平行的方向切断薄片s。第二切断部94例如将通过了第一切断部92的薄片s切断。
由此，成形出了具有预定大小的单页的薄片s。被切断的单页的薄片s向排出部96被排出。
1.2.纤维
在本实施方式的薄片制备装置100中，作为原料并不做特别限定，可使用广泛的纤维材料。作为纤维，可例举出：天然纤维(动物纤维、植物纤维)、化学纤维(有机纤维、无机纤维、有机无机复合纤维)等，更详细而言，可例举出：由纤维素、丝绸、羊毛、棉花、大麻、洋麻、亚麻、苎麻、黄麻、马尼拉麻、剑麻、针叶树、广叶树等形成的纤维；由人造丝、莱赛尔纤维、铜氨纤维、维尼纶、丙烯酸、尼龙、芳族聚酰胺、聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯、聚酰亚胺、碳、玻璃及金属形成的纤维，这些材料可以独立使用，也可以适当混合使用，还可以作为进行了纯化等的再生纤维而使用。作为原料，例如可例举出废纸、废布等，但包含只需这些纤维中的至少一种即可。并且，纤维可以处于干燥的状态，也可以含有水、有机溶剂等的液体或浸渍有水、有机溶剂等的液体。并且，也可以进行各种表面处理。并且，纤维的材质可以为纯物质，也可以为包含杂质、添加物、其他成分等多个成分的材质。
当设定本实施方式中所使用的纤维为一条独立的纤维时，其平均直径(在截面不是圆形的情况下为在相对于长度方向垂直的长度中的最大长度，或者当假设具有与截面面积相等的面积的圆时的该圆的直径(投影面积直径))为平均1μm以上且1000μm以下，优选为2μm以上且500μm以下，更优选为3μm以上且200μm以下。
本实施方式的薄片制备装置100中所使用的纤维的长度并不特别限定，但作为独立的1条纤维，沿着其长度方向的长度为1μm以上且5mm以下，优选为2μm以上3mm以下，更优选为3μm以上2mm以下。在纤维的长度较短的情况下，由于难以与树脂粉体粘结，因此存在薄片的强度不足的情况，但是若在上述范围内，则可获得具有足够强度的薄片。并且，纤维的平均长度作为长度加权平均纤维长度，为20μm以上且3600μm以下，优选为200μm以上且2700μm以下，更优选为300μm以上2300μm以下。进而，纤维的长度可以具有偏差(分布)，对于独立的1条纤维的长度，在以100以上的n数而获得的分布中，在假设了正态分布等情况下，σ可以为1μm以上且1100μm以下，优选为1μm以上且900μm以下，更优选为1μm以上且600μm以下。
纤维的粗度、长度可通过各种光学显微镜、扫描电子显微镜(sem)、透射电子显微镜、纤维测试仪等来测定。
在本实施方式的薄片制备装置100中，纤维原料通过解纤部20而被解纤，并经过筛选部40而作为第一筛选物被输送到混合部50。
1.3.添加物
1.3.1.树脂粉体
由添加物供给部52供给的添加物包含用于使多个纤维粘结的树脂。树脂作为粉体而被调合在添加物中。在供给树脂的时间点处，多个纤维处于未粘结的状态。树脂在通过薄片形成部80时熔化，从而使多个纤维粘结。在本实施方式中，由添加物供给部52供给的添加物包含树脂粉体。添加物可以由树脂粉体独立地或与其他物质适当地混合而形成。
本实施方式的树脂粉体由添加物供给部52进行供给，当通过混合部50、堆积部60时，其会附着于纤维上，并与纤维一同堆积于网带72上，从而即使在成为了堆积纤维w的状态下也能够附着于纤维。
本实施方式的树脂粉体包含树脂，该树脂的可磨性指数为0.8以下，优选为0.75以下，更优选为0.71以下，进一步优选为0.7以下。树脂粉体所含有的树脂的可磨性指数的下限值并不特别限定，但是在制备树脂粉体的条件中，若过于难以进行粉碎，则会导致制备成本增加的情况，因此为0.001以上，优选为0.01以上。此外，本发明中的树脂的可磨性指数的值为，特定条件下的粉碎容易度、粉碎难度的指标，其为不一定与制备时的粉碎条件的粉碎性相关的值。
所涉及的树脂的可磨性指数例如通过以下方式来测定。(1)利用锤子，将3kg的块状的树脂粉碎成约5mm的块。(2)向羽毛粉碎机fm-1s(日本细川密克朗株式会社制造)投入粉碎的树脂，并安装标准锤子(16个)和孔径
可磨性指数d的范围为0≤d≤1，若d越大，则表示粉碎性越高。对于m可适当地选择，但是优选为10(g)以上且50(g)以下的范围，例如，设为30(g)。(7)重复进行3次上述操作，从而获得平均可磨性指数d。
在此，在筛残留物r的测定中，为了准确地测量残留于筛侧的树脂的质量r，优选为，测量筛分前后的系统整体的质量变化。并且，在计量筛分后的系统质量之前，通过使用去静电刷子而柔和地刷掉因静电而附着于筛的下侧的树脂，从而能够进行准确的测定。此外，还可以通过计量通过了筛的树脂的质量，来计算可磨性指数。在这种情况下，存在难以对附着于筛的下侧的面上的树脂准确地进行计量的情况，因此，通常使用筛残留物而求取。
通过使树脂的可磨性指数d的值为0.8以下，从而在树脂熔化成为粘结纤维和纤维的薄片时，难以产生树脂的断裂(破坏)，由此可获得机械强度高的薄片。
虽然可磨性指数d通过如上所述的方法而被测定(计算)出，但是通常对在薄板制备装置100中使用的树脂粉体(添加物)进行制备时进行粉碎的情况下的粉碎条件和用于测定可磨性指数d的条件不同。本实施方式的树脂粉体通过以下说明的结构、材质、制备方法等实现。
例如，树脂粉体可直接使用市售的粉体状的树脂(树脂粉)。并且，树脂粉体还可使用破碎(粉碎)市售的树脂颗粒。进而，树脂粉体还可通过对混揉(混合)各种树脂而得的制品进行粉碎来制备，也可以通过进一步造粒来粉碎之后使用。进而，还可以粉碎后分级使用。
粉碎树脂粉体的方法并不特别限定，能够使用众所周知的方法，可使用fm混合器、密封式混合器、超级混合器、涡轮混合器、辊磨机、气流粉碎机、锤片式粉碎机、针磨机等来进行。并且，粉碎处理可一边冷却一边进行。进而，在树脂的粉碎(树脂粉体的制备)中，可兼用与其他物质混合，并且可以与制备添加物的工序兼用。
优选为，树脂粉体的粒子粒径(以体积为基准的平均粒径)为50μm以下，更优选为30μm以下，进一步优选为25μm以下，尤其优选为20μm以下。若平均粒径小，则作用于树脂粉体的重力变小，因此可抑制因自重而引起的从纤维之间的脱离，并且，空气阻力变小，因此可抑制来自因吸入机构76等产生的由空气流动(风)引起的纤维之间的脱离或因机械震动而引起的脱离。并且，若树脂粉体具有上述粒径范围，则难以从纤维充分地脱离，从而能够对纤维和纤维进行粘结。
此外，虽然网带72的网眼开孔可适当地设定，但是由于树脂粉体附着于纤维上，因此，即使在树脂粉体的粒径小于网带72的网眼开孔(物体通过的孔的大小)的情况下，也能够抑制通过网带72的情况。即，在本实施方式的树脂粉体中，树脂粉体的粒径也可以小于网带72的网眼开孔。
此外，树脂粉体的粒子平均粒径的下限并不特别限定，例如为10μm，在可通过粉碎等方法进行粉体化的范围内可以为任意值。并且，树脂粉体的粒子平均粒径可以具有分布。并且，在树脂粉体的粒径分布较广的情况下，可以对粗大粒子或细微粒子进行分级来去除并使用。并且，由于树脂粉体的微粉存在容易凝集的情况，因此在包含那种树脂粉体的情况下，优选为，并用凝集抑制剂(氧化钛微粒等)或通过对树脂粉进行分级来去除。
例如，树脂粉体的粒子体积平均粒径可以通过将激光衍射散射法作为测定原理的粒度分布测定装置来进行测定。例如，作为粒度分布测定装置，可例举出将动态的光散乱法作为测定原理的粒度分布计(例如，“microtracupa”日本日机装株式会社制造)。
1.3.2.树脂粉体的材质
作为在本实施方式的薄片制备装置中所使用的树脂粉体中包含的树脂的材质，只要是可磨性指数d为0.8以下，则并不特别限定。可磨性指数d为粉体力学性或机械性(宏观性)的特性，并不是直接来源于树脂的分子结构(可直接说明)的性质，是至少依存于树脂的种类(分子结构)、分子量、组成、相分离结构等的复杂且综合性的值。因而，例如，可根据树脂的种类而成为不同的值，即使是相同种类的树脂，也具有成为不同的值的情况。进而，在多个树脂的混合物的情况下，仅由任一个树脂的性质而确定可磨性指数的情况较少，因此通常通过实际测定而求出。
作为树脂粉体的成分的树脂(树脂粒子的成分)的种类为热可塑性树脂或热固化性树脂，例如为，丙烯腈-苯乙烯共聚物(as)树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(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、聚缩醛、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。
更详细而言，作为树脂粉体的成分的树脂(树脂粒子的成分)的种类，可以为天然树脂、合成树脂中的一种，也可以为热可塑性树脂、热固化性树脂的一种。在本实施方式的薄片制备装置100中，优选为，构成树脂粉体的树脂在常温条件下是固体，鉴于通过薄片形成部80的热来粘结纤维的情况以及所制备出的薄片的再生等，热可塑性树脂更为优选。
作为天然树脂，可例举出松香、达马脂、乳香、柯巴脂、琥珀、虫胶、血竭、山达脂、树脂等，并例举独立的或适当地混合的天然树脂，并且，对这些可以适当地进行改性。
在合成树脂中，作为热固化性树脂可例举出：酚醛树脂、环氧树脂、三聚氰胺树脂、尿素树脂、不饱和聚酯树脂、醇酸树脂、聚氨酯、热固化性聚酰亚胺树脂等热固化性树脂。
并且，在合成树脂中，作为热可塑性树脂可例举出：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、聚缩醛、聚苯硫醚、聚醚醚酮等。
并且，可以进行共聚合化或改性，作为这种树脂的系统，可例举出：苯乙烯类树脂、丙烯酸类树脂、苯乙烯-丙烯酸类共聚合树脂、烯烃类树脂、氯乙烯类树脂、聚酯类树脂、聚酰胺系樹脂、聚氨酯类树脂、聚乙烯醇类树脂、乙烯醚类树脂、n-乙烯类树脂、苯乙烯-丁二烯类树脂等。
作为树脂的材质，可例举出如上所述的物质，优选为，不包含双酚a(双酚基丙烷(bpa))等双酚类及其反应物。作为这种双酚类化合物的反应物，例如可例举出双酚a环氧烷附加物等，优选为，不包含这种单体。通过使树脂不包含双酚类，从而抑制了基于劣化等的环境激素的产生。并且，还能够抑制福尔马林、苯酚等的产生。并且，若不包含双酚类化合物，则具有能够将可磨性指数d抑制得较低的趋势。
进而，作为树脂材质，更优选为非双酚类聚酯。作为非双酚类聚酯树脂，例如，作为酸成分，可例举使用：间苯二甲酸、对苯二甲酸、马来酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、癸二酸等二羧酸、偏苯三酸等多元羧酸及其酸酐以及它们的混合物等。并且，作为此时的醇成分，可例举出使用如乙二醇、1，4-丁二醇等的亚烷基二醇、如甘油、季戊四醇等的多元醇、如烯化氧二醇等的低聚醇等。非双酚类聚酯因环境负荷较小，而且具有热可塑性，因此可使薄片的循环等变得容易。
并且，非双酚类的聚酯富有延展性，从而能够使可磨性指数d变小。这种可磨性指数d小的非双酚类聚酯在以粉体的状体施加负荷时，难以马上断裂(破坏)，在延伸规定程度后有断裂的倾向。因此，提高薄片的强度的效果更为优秀。
在本实施方式中，树脂粉体中包含的树脂的可磨性指数为0.8以下，因此难以借助外力破碎。由此，可制备机械强度优秀的薄片s。
1.3.3.其他成分
叙述了在树脂粉体(添加物)中，可包含用于使纤维着色的着色剂或用于使纤维等难以燃烧的阻燃剂，在包含这些物质的至少一种的情况下，可通过利用熔化混揉而将之混合到树脂中，从而较容易地取得。并且，无机微粒能够在形成这种树脂粉体后，通过高速混合器来混合树脂粉体和无机微粒的粉体从而调合无机微粒。
进而，树脂粉体(添加物)可包含其他成分。例如，作为其他成分可例举出：色材、凝集抑制剂、带电抑制剂、带电调节剂、有机溶剂、表面活性剂、防霉剂·防腐剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂，氧吸收剂等。作为这些其他成分，可以与树脂粉体一同调合，也可以单独地调合于添加物。
并且，在混合部50中，混合均匀上述纤维和树脂粉体，它们的混合比率可根据所制备的薄片s的强度、用途等适当地调整。对于纤维的树脂粉体的比率为质量百分比55％以上且质量百分比70％以下，从在混合部50中得到良好的混合的观点、以及将混合物成形为薄片状的情况下因重力使得树脂粉体进一步难以脱离的观点出发，优选为质量百分比5％以上且质量百分比50％以下。
1.4.混合部
设于本实施方式的薄片制备装置100中的混合部50具有混合纤维和添加物的功能。在混合部50至少混合纤维及树脂粉体。在混合部50中也可以混合纤维及树脂粉体以外的成分。在本说明书中“混合纤维和树脂粉体(添加物)”是指在规定体积的空间(系统)内，使树脂粉体(添加物)位于纤维和纤维之间。
在本实施方式的混合部50的混合处理为，向气流中导入纤维及树脂粉体之后，在气流中使之相互扩散的方法(干式)，其成为流体力学式的混合处理。在混合中的“干式”是指不是在水中，而是在如大气中(空气中)等的气体中混合的状态。即，混合部能够在干燥状态下发挥作用，也可以在存在有作为杂质而存在的液体或有意添加的液体的状态下发挥作用。在有意添加液体的情况下，在后工序中，优选为，以用于通过加热等去除相关的液体的能量或时间不过于变大的程度而添加。此外，在所涉及方法的情况下，管54等中的气流为紊流时混合效率更好，因此更为优选。
只要能够混合纤维(纤维材)及树脂粉体，则混合部的处理能力并不特别限定，可根据薄片制备装置100的制备能力(生产量)适当地设计及调节。就混合部50的处理能力的调节而言，可通过改变用于移送管54内的纤维及树脂粉体的气体的流量或材料的导入量、移送量等来进行。
通过混合部50混合而得的混合物可由堆积部60等的其他结构进一步混合。并且，在图1的例中，混合部50具有设置于管54的鼓风机56，但是还可具有未图示的鼓风机。
鼓风机作为混合纤维和树脂粉体的机构，具有旋转的叶片的旋转部。通过相关的叶片旋转，从而纤维和/或树脂粉体借助叶片来进行摩擦或碰撞于叶片。并且通过相关的叶片旋转，从而由通过叶片形成的气流纤维和纤维、纤维和树脂粉体和/或树脂粉体和树脂粉体碰撞或相互摩擦。
认为通过这种碰撞或摩擦，从而至少树脂粉体带电(带静电)，并产生用于使树脂粉体附着于纤维的附着力(静电力)。这种附着力的强度还依存于纤维及树脂粉体的性质或鼓风机的结构。如图1所示，在设有一个鼓风机56的情况下，可获得充分的附着力，但是，还可通过在添加物供给部52的下游侧进一步设置鼓风机，来获得更强的附着力。增设的鼓风机的数量并不特别限定。并且，在设置多个鼓风机的情况下，可设置送风力更大的送风机、搅拌力(带电的能力)更大的鼓风机等，并可按照每个鼓风机而分担其主要功能。若这样做，则有时能够进一步提高向纤维的树脂粉体的附着力，从而在成形堆积纤维w时，能够进一步抑制树脂粉体从纤维之间的脱离。
1.5.作用効果
在本实施方式的薄片制备装置100中，使用包含可磨性指数为0.8以下的树脂来制备薄片s。由于所涉及的树脂难以通过外力而破碎，因此，在所制备出的薄片中难以产生树脂的破坏。由此可制备出机械强度优秀的薄片。
2.薄片的制备方法
本实施方式的薄片制备方法包括：混合工序，在气体中混合纤维和树脂粉体；以及薄片形成工序，通过对在上述混合工序中混合而得的混合物进行堆积及加热，来形成薄片，上述树脂粉体中包含的树脂的可磨性指数为0.8以下。关于纤维及树脂粉体(添加物)，由于与在上述薄片制备装置的部分中叙述的相同，因此省略其详细的说明。
本实施方式的薄片制备方法还可包括选自如下工序中的至少一种工序，即：在气体中切断作为原料的纸浆薄片或废纸的工序；在气体中以纤维状而解开原料的解纤工序；在气体中，从解纤的解纤物中，对杂质(调色剂或纸力增强剂)或通过解纤变短的纤维(短纤维)进行分级的分级工序；在气体中，从解纤物筛选长的纤维(长纤维)或未充分解纤的未解纤片的筛选工序；在气体中使混合物分散并落下的分散工序；使落下的混合物在气体中进行堆积并成形为网形状等的成形工序；根据需要而干燥薄片的干燥工序；将所形成的薄片以卷筒状进行卷绕的卷绕工序；切断所形成的的薄片的切断工序；以及对所制备出的薄片进行包装的包装工序。由于这些工序的详细内容与在上述薄片制备装置部分中叙述的内容相同，因此省略其详细的说明。
根据这种薄片制备方法，能够使用包含可磨性指数为0.8以下的树脂的树脂粉体来制备薄片s。由于所涉及的树脂难以通过外力而破碎，因此，在所制备的薄片中难以产生树脂的破坏。由此可制备出机械强度优秀的薄片。
3.薄片
通过本实施方式的薄片制备装置100或薄片制备方法制备的薄片s是指，至少将上述纤维作为原料并且成为薄片状的薄片。然而，并不限定于薄片状，也可以为板状、堆积纤维状或具有凹凸的形状。就本说明书的薄片而言，可分类为纸和无纺布。例如，纸包含将纸浆或废纸作为原料而成形为薄片状的方式等，并且包含将笔记或打印作为目的的记录纸或壁纸、包装纸、彩色纸、绘画纸、肯特纸、用于纸容器或纸箱的厚纸等。无纺布为厚于纸或低强度的薄片，包含普通的无纺布、纤维板、棉纸、厨房纸巾，纸巾、清洁巾、过滤布、液体吸收材料、吸音体、缓冲材料、垫子等。此外，在无纺布的情况下，纤维和纤维之间的间隔较宽(薄片的密度较小)。相对于此，纸的纤维和纤维之间的间隔较窄(薄片的密度较大)。为此，可发现如下情况：在通过本实施方式的薄片制备装置100或薄片制备方法而制备出的薄片s为纸的情况下，如抑制树脂粉体从纤维的脱离或作为薄片时的强度的均匀性等作用、功能能够更显著地发挥。
作为本实施方式的薄片的方式，虽然例举了上述的方式，但尤其作为薄片s的一例而例举了包含纤维和非双酚类聚酯树脂并且上述非双酚类聚酯树脂的可磨性指数为0.8以下的薄片。这种薄片因包含可磨性指数为0.8以下的树脂，因而与包含同量的其他树脂的情况相比，机械强度更优秀。并且，在包含非双酚类聚酯树脂的情况下，可降低所谓环境负荷。
4.其他事项
如上所述，本实施方式的薄片制备装置、薄片制备方法为完全不使用水或使用少量水的技术，但是根据需要，可通过喷雾等而添加以调湿等作为目的的适当的水来制备薄片。
作为这种情况下的水，优选为，使用离子交换水、超滤水、反渗透水、蒸馏水等纯水或超纯水。尤其是，针对这些水，通过照射紫外线或通过添加过氧化氢等进行灭菌处理的水，可长时间抑制霉菌或细菌的产生，故为优选。
在本说明书中，术语“均匀”是指在均匀的分散或混合的情况下，在可定义两种以上或两相以上的成分的物体中，一种成分相对于另一种成分的相对存在位置在整个系统中相同或在系统的各部分中相同或实质上相同。并且着色的均匀性或色调的均匀性是指当俯视薄片时无颜色的浓淡，并且浓度相同。
在本说明书中使用“均匀”、“相同”、“等间隔”等是指密度、距离、大小等相等的表述，虽然优选为相等，但是由于难以完全相等，因此也包括因误差或不均匀等的累积而使值不相等而偏移了的情况。
5.实验例
以下示出实验例，并且进一步说明本发明，但是本发明并不限定于以下示例。
5.1.树脂的制备
在容量为5000ml的四口瓶中安装了回流冷凝器、水分离装置、氮气导入管、温度计及搅拌装置。向上述的烧瓶导入3500g的如表1中所记载的摩尔比的酸成分及醇成分的混合物。进一步，加入3g的二丁基氧化锡，然后在氮气气流下，在200℃的温度下，进行了3小时的酯化反应。
接着，将通过酯化反应获得的物质转移到容量为5000ml的高压釜中，在245℃的温度下且内压300pa的条件下，进行4小时的缩聚反应，从而获得了如表1所示的聚酯树脂a～i。
[表1]
表1：树脂的单体配合表(摩尔分率)
5.2.树脂粉体的制备
分别利用锤子将通过上述合成而得到的块状树脂粉碎成粒径为约6mm的程度。然后，通过羽毛粉碎机进一步粉碎，并粉碎至粒径为约2mm而形成颗粒状。并且，通过气流粉碎机对上述颗粒状的粒子制备成微粉，然后通过对5μm以下且40μm以上的粒径的粒子进行分级去除，从而获得了平均粒径为10μm的树脂粉体。针对于所获得的各个树脂的粉体，加入质量百分比1.5％的烟雾硅胶(作为凝集抑制剂)，并在密封混合器中混合，从而获得了薄片制备用树脂粉体(添加剂)。
5.3.树脂粉体的物性测定
5.3.1.玻璃化转变温度
通过差示扫描量热计(日本精工(seikoinstruments)公司制造的dsc220c)来测定并求出玻璃化转变温度(tg)。升温速率为10℃/分钟，连续测定同一检体两次，第二次测量中dsc曲线的基线与同一曲线拐点处的接线的交点作为玻璃化转变点(玻璃化转变温度(tg))而求出。在表3记载了获得的值。
5.3.2.软化温度的测定
利用日本岛津制作所株式会社制造的流量测试仪cft-500测定了软化温度，使用孔径1mm、厚度1mm的模具，使用20kgf的载荷，在升温速度为5℃/分钟的等速升温下，将重量为1.1g的样品中的1/2量流出时的温度作为软化温度。在表3中记载了获得的值。
5.3.3.树脂酸值的测定
树脂的酸值以日本工业标准jisk2501：2003(石油制品及润滑油·中和值试验方法)中记载的方法为基准进行。在表3中记载获得的值。
5.3.4.可磨性指数的测定
通过锤子粉碎3kg的各例的块状树脂来形成约5mm的块。接着，向羽毛粉碎机fm-1s(细川密克朗株式会社制造)投入粉碎的树脂，并安装标准锤子(16个)和孔径
5.3.5.薄片的制备及强度的测定
向瓦林混碎机7012s(日本大阪化学株式会社制造)的不锈钢容器放入以下质量的材料。
(1)16g的针叶树晒工艺纸浆(漂白硫酸盐针叶木浆(nbkp))
(2)4g的薄片制备用树脂粉体(表1记载)，然后关闭容器的盖子，将叶片的转速设定为3400rpm，搅拌45秒钟来混合树脂和纸浆，并获得各个树脂和纸浆的混合物。
将上述混合物转移至10网眼的筛，并以通过筛的方式落下堆积于平板上。针对于堆积的混合物，通过平压机调整压力，使得施加于混合物的压力为15mpa，通过在150℃的温度条件下加热加压30秒钟，并进行冷却，从而获得了由树脂和纸浆形成的薄片。在表2示记载了薄片的平量及厚度。并且，薄片的平均厚度为125μm、平均密度为0.8g/cm3
[表2]
表2：薄片的特性
对于获得的各个例的薄片，以宽度25mm、长度150mm的方式切除，并将此作为试片，将各例的试片设置于设置在23℃的恒温室的拉伸试验机(日本岛津制作所制造，ags-x)，以2mm/分钟的速度进行了拉伸试验。关于拉伸强度而言，设为与在实验中被施加的最大的力相对应的应力，并从拉伸试验的表中读取。在表3记载了获取的值。
表3
表3：评价结果
5.4.评价结果
作为薄片的强度在实用上足够的水平虽然会根据用途而有所不同，但是在这里假定了纸箱或纸器件，在实用上充分的强度为15mpa程度，作为评价结果，将15mpa以上的结果设为○，将小于15mpa的结果设为×来记载于表3。
从表3的结果可明确看出，拉伸强度与可磨性指数d相关。认为可磨性指数d为向树脂施加规定的负荷时的破碎容易度的指标。可磨性指数d较大的树脂易于通过更小的负荷而破碎。并且，并未确认到薄片的拉伸强度和树脂的酸值的相关关系。
此外，确认到薄片的拉伸强度与树脂的玻璃化转变温度及软化温度的较弱地相关。认为这是在采用聚酯树脂的情况下，由于在上述值和分子量之间有时可看出相关关系从而产生的倾向，且认为可磨性指数是相对于拉伸强度更敏感的指标。
在由树脂和纤维组成的薄片中，通过粘结纤维和树脂来体现薄片强度。在向这种薄片施加了可引起变形的力的情况下，认为会发生如下情况：由树脂形成的接合部被破坏从而接合被解开、或纤维发生断裂、或由于树脂和纤维的截面剥离从而发生薄片的断裂。
在表3中，可明确观察到可磨性指数d和拉伸强度之间具有关系。因而，认为在各例的薄片的断裂中，连接纤维和纤维的树脂的破坏为主要因素。即，认为薄片强度从树脂的可磨性指数d而受到影响，包含可磨性指数d较低的树脂而制备出的薄片的机械强度较高。观察表3可知，在可磨性指数d小于约0.8左右时，可获得实用上足够的强度。
本发明并不局限于上述的实施方式、可进行更多样地改变。例如，本发明包括与在实施方式中说明的结构实际上相同的结构(功能、方法及结果相同的结构或目的及效果相同的结构)。并且，本发明包括对实施方式中进行说明的结构的非本质性的部分进行了替换的结构。并且，本发明包括与在实施方式中进行说明的结构具有相同的效果的结构或可实现相同目的的结构。并且，本发明包括在实施方式中进行说明的结构中附加了公知技术的结构。
符号说明
1：料斗2、3、7、8：管
9：料斗10：供给部
12：粗碎部14：粗碎刃
20：解纤部22：导入口
24：排出口40：筛选部
42：导入口44：排出口
45：第一堆积纤维形成部46：网带
47、47a：张挂辊48：抽吸部
49：旋转体49a：基部
49b：突部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：第二堆积纤维形成部
72：网带74：张挂辊
76：吸入机构78：调湿部
80：薄片形成部82：加压部
84：加热部85：压延辊
86：加热辊90：切断部
92：第一切断部94：第二切断部
96：排出部100：薄片制备装置
102：制备部104：控制部
s：薄片v、w：堆积纤维
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种薄片制备装置，其特征在于，
具备：
混合部，其用于在气体中混合纤维和树脂粉体；以及
薄片形成部，其通过对在所述混合部中混合而得的混合物进行堆积并加热来形成薄片，
所述树脂粉体中所包含的树脂的可磨性指数为0.8以下。
2.(补正后)根据权利要求1所述的薄片制备装置，其特征在于，
所述树脂为非双酚类聚酯树脂。
3.根据权利要求1或2所述的薄片制备装置，其特征在于，
所述树脂粉体的以体积为基准的平均粒径为20μm以下。
4.一种薄片制备方法，其特征在于，
包括：
混合工序，在气体中混合纤维和树脂粉体；以及
薄片形成工序，通过对在所述混合工序中混合而得的混合物进行堆积并加热来形成薄片，
所述树脂粉体中所包含的树脂的可磨性指数为0.8以下。
5.根据权利要求4所述的薄片制备方法，其特征在于，
所述树脂粉体的以体积为基准的平均粒径为20μm以下。
6.一种薄片制备用树脂粉体，其特征在于，
包含非双酚类聚酯树脂，
可磨性指数为0.8以下。
7.根据权利要求6所述的薄片制备用树脂粉体，其特征在于，
以体积为基准的平均粒径为20μm以下。
8.一种薄片，其特征在于，
包含纤维和非双酚类聚酯树脂，
所述非双酚类聚酯树脂的可磨性指数为0.8以下。
说明或声明(按照条约第19条的修改)
按照附录，对权利要求书第29页第2项进行修改。
权利要求书第29页第2项的关于“根据权利要求1所述的”的记载为基于申请时的说明书的段落[0013]中所记载的事项。