薄片制造装置以及薄片制造方法
【技术领域】
[0001]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】
[0002]自古以来实施一种使纤维状的物质堆积，并使结合力作用于所堆积的纤维的相互之间从而获得薄片状或薄膜状的成形体的方法。作为其典型示例，可列举出通过使用了水的抄造(抄纸)来造纸的方法。至今，抄造法依然作为造纸的方法之一而被广泛地应用。利用抄造法所制造的纸张一般具有例如来源于木材等中的纤维素的纤维相互交缠、并通过氢键等的粘合力而部分地被粘合的结构。
[0003]然而，抄造法为湿式，需要使用大量的水，此外，在纸被形成之后，有必要进行脱水和干燥等，为此消耗的能量或时间非常多。而且，所使用的水作为排水而需要适当进行处理。此外用于抄造法的装置多数情况下需要水、电、排水设备等大型的设备间或基础设施，从而难以实现小型化。
[0004]因此，从节能、环境保护等的观点出发，作为代替抄造法的纸的制造方法而期望一种称为干式法的几乎不使用水的方法，例如，在专利文献I中公开了一种通过干式的工艺来对成为原料的纸进行解纤、脱墨，并添加少量的水分来使纸成形的纸再生装置。
[0005]作为纸张等薄片所追求的性能，存在例如拉伸强度、撕裂强度等机械强度。在专利文献I中记载的技术中，作为构成纸的纤维之间的粘合力，考虑到在纸的成形时被添加的水分存在引起由羟基形成的氢键的作用。但是，由于水的存在而使成为纸之后的氢键的结合力降低。因此，在作为纤维之间的粘合力而利用氢键的纸中，在被放置于高湿度环境中，或被水浸湿的情况下，发生机械强度的不足或形状的变形。因此，考虑到通过树脂而使多个纤维粘合在一起的方法。然而，即使在通过树脂而粘合在一起的情况下也存在机械强度不足的情况。这是由于形成薄片时的纤维所含的水分量较少。并且，纤维所含的水分量较少的原因之一在于，在将水分量相比较少的纸作为原料的情况下，通过干式进行解纤时水分会流失。此外，作为其他的原因，成为原料的纸所含的水分原本较少。这在制造装置的设置环境为低湿度或者成为原料的纸被放置的环境为低湿度的情况下会发生。
[0006]专利文献1:日本特开2012-144819号公报
【发明内容】
[0007]本发明的若干方式所涉及的目的之一为，提供一种能够通过干式法制造机械性强度及耐水性良好的薄片的薄片制造装置以及薄片制造方法。
[0008]本发明是为了解决上述课题的至少一部分而完成的，能够作为以下的方式或者应用例而实现。
[0009]本发明所涉及的薄片制造装置的一个方式，具备:解纤部，其在大气中对被解纤物进行解纤；混合部，其在大气中将包含树脂的添加物混合至被解纤后的解纤物中；调湿部，其对混合了所述解纤物和所述添加物的混合物进行调湿；加热部，其对调湿后的所述混合物进行加热。
[0010]根据这种薄片制造装置，通过利用树脂而使解纤物的纤维之间粘合，所制造出的薄片例如即使被放置在高湿度环境中或者被水浸湿，也会通过树脂而维持解纤物间的粘合，因此可以保持机械强度，并且不易发生形状的变化，耐水性良好。此外，由于具有对混合了解纤物和添加物的混合物进行调湿的调湿部，而使用适当的湿度的纤维来制作薄片，因此通过干式法也能够制造机械强度良好的薄片。
[0011]在本发明所涉及的薄片制造装置中，也可以具有在由所述混合部而进行了混合之后对所述混合物进行堆积的堆积部，所述调湿部也可对通过所述堆积部而被堆积的所述混合物进行调湿。
[0012]根据这种薄片制造装置，能够在混合物被堆积的状态下，对混合物进行调湿。由此，通过调湿部而向混合物添加的水分更易于向混合物(堆积物)整体进行供给。由此能够进一步提尚所制造的薄片的强度。
[0013]在本发明所涉及的薄片制造装置中，也可以采用如下方式，S卩，所述调湿部以使水分量相对于调湿前的所述混合物100质量份成为5质量份以上且12质量份以下的方式而进行调湿。
[0014]根据这种薄片制造装置，通过调湿部所添加的水量更适当，能够在使用的水量较少的状态下，提高所制造的薄片的机械强度。此外，即使在高湿度环境或使用了含有较多水分的原料的情况下，也能够抑制水分过多的情况出现。
[0015]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，所述调湿部以使所述混合物的调湿后的水分量多于所述被解纤物中所包含的水分量的方式而进行调湿。
[0016]根据这种薄片制造装置，能够更加充分地补充在解纤部中耗散的水分。
[0017]在本发明所涉及的薄片制造装置中，也可以采用如下方式，S卩，通过所述调湿部而向所述混合物添加的水分量根据所属被解纤物的水分量、环境的湿度以及温度中的至少一个的条件而发生变化。
[0018]根据这种薄片制造装置，即使被解纤物的水分量、环境的湿度以及温度中的至少一个的条件发生变化，也能够抑制所制造的薄片的机械强度或耐水性的变动。由此能够更加稳定地制造薄片。
[0019]本发明所涉及的薄片制造方法的一个方式包括:解纤工序，在大气中对被解纤物进行解纤；混合工序，在大气中将包含树脂的添加物混合至被解纤后的解纤物中；调湿工序，对混合了所述解纤物和所述添加物的混合物进行调湿；加热工序，对调湿后的所述混合物进行加热。
[0020]根据这种薄片制造方法，能够制造通过由树脂进行的粘合而施加解纤物的纤维间的粘合力的薄片。由于通过这种薄片制造方法所制造的薄片例如即使被放置在高湿度环境中或者被水浸湿，也会通过树脂来维持解纤物间的粘合，因此可以保持机械强度，并且不易发生形状的变化，耐水性良好。此外，通过对利用混合解纤物和添加物的混合工序所获得的混合物进行调湿，而使用适当的湿度的纤维来制作薄片，因此通过干式法也能够制造机械强度良好的薄片。
【附图说明】
[0021]图1为表示实施方式所涉及的薄片制造装置的概要的模式图。
[0022]图2为表示实施方式所涉及的复合体的截面的若干示例的模式图。
[0023]图3为实施方式所涉及的薄片制造装置的主要部件的模式图。
【具体实施方式】
[0024]以下，对本发明的若干实施方式进行说明。在下文中进行说明的实施方式为对本发明的示例进行说明的方式。本发明未被以下的实施方式进行任何限定，还包括在未改变本发明的主旨的范围内所实施的各种改变方式。另外，在下文中所说明的全部结构并不一定均是本发明的必须的结构。
[0025]1.薄片制造装置
[0026]本实施方式所涉及的薄片制造装置100具备:解纤部20、混合部30、调湿部40、加热部50。图1为表示本实施方式所涉及的薄片制造装置100的概要的模式图。以下，以解纤部20、混合部30、调湿部40及加热部50作为中心来对本实施方式的薄片制造装置100进行说明。
[0027]1.1解纤部
[0028]解纤部20对被解纤物进行解纤处理。解纤部20通过对被解纤物进行解纤处理从而生成被解开为纤维状的解纤物。此外，在被解纤物为废纸等的情况下，解纤部20具有使附着于被解纤物上的树脂颗粒、油墨、碳粉、防渗剂等颗粒状的物质从纤维分离的作用。
[0029]在此，“解纤处理”是指，将由多个纤维粘合在一起而形成的被解纤物解开成一根一根的纤维的处理。将通过了解纤部20的物质称为“解纤物”。在“解纤物”中，有时除了被解开的纤维之外，还会包含解开纤维时从纤维分离出的树脂(用于使多个纤维彼此粘合的树脂)颗粒、油墨、碳粉、防渗剂等油墨颗粒的情况。被解开的解纤物的形状为绳(string)状或带(ribbon)状。被解开的解纤物既可以以不与其他的被解开的纤维相互缠绕的状态(独立的状态)存在，也可以以与其他的被解开的解纤物相互缠绕而形成块状的状态(形成所谓的“团状”的状态)存在。
[0030]而且在本说明书中，在薄片制造装置中对于被制造的薄片的材料(原料、被解纤物、解纤物、料片等)的流通(包括概念上的流通)而使用“上游”、“下游”等的表现。此外，“上游侧(下游侧)”这样的表现用于相对地特定结构的位置的情况，例如，在“A位于B的上游侧(下游侧)”等的情况下，是指A的位置相对于B的位置在薄片的材料的流通方向上处于上游(下游)。
[0031]解纤部20被设置在与下文所述的混合部30相比而靠上游侧的位置处。也可在解纤部20与混合部30之间设置有其他的结构。此外，也可以在与解纤部20相比靠上游侧的位置处设置有其他的结构。
[0032]只要解纤部20具有对被解纤物进行解纤处理的作用则可以为任意结构。解纤部20在大气中(空气中)以干式的方式进行解纤。在图示的示例中，采用了如下方式，即，从导入口 21所导入的被解纤物通过解纤部20而被解纤从而成为解纤物(纤维)，从排出口22所排出的解纤物经由管82、分级部63而向混合部30 (在图示的示例中为管86)被供给。
[0033]此外，在本说明书中，干式是指在大气中(空气中)而不是在液体中的意思。干式的范畴包括干燥状态、以及存在有作为杂质而存在的液体(水等)或者有意添加的液体(水等)、水蒸气、雾等的状态。此外，需要注意的是，在干式的方式与通过抄纸等而实施的湿式的方式中，相对于装置整体或被制造的纸量的水的使用量完全不同。即，在干式的方式中，系统内存在有水的情况下的水量与湿式相比特别少。
[0034]虽然解纤部20的结构未被特别限定，但是可以列举出，例如包括旋转部(转子)和覆盖所述旋转部的固定部，并且在旋转部与固定部之间形成有空隙(间隙)的结构。在解纤部20以这种方式构成的情况下，通过在旋转部进行旋转的状态下使被解纤物导入至间隙中，从而进行解纤处理。此外，在这种情况下，可以使旋转部的转速、形状、固定部的形状等配合所制造的薄片的性质和整体的装置结构等的需求而适当地进行设计。此外，在这种情况下，旋转部的转速(每I分钟的转数(rpm))可以考虑解纤处理的吞吐量、被解纤物的滞留时间、解纤的程度、间隙的大小、旋转部、固定部以及其他各个部件的形状和大小等条件来适当地进行设定。
[0035]另外更优选为，解纤部20具有产生对被解纤物进行抽吸，及/或排出解纤物这样的气流的作用。在这该情况下，解纤部20能够通过自身产生的气流而从导入口 21对被解纤物与气流一起进行抽吸，进行解纤处理，并向排出口 22进行输送。在图1所示的示例中，从排出口所排出的解纤物向管82被输送。另外，在使用不具有气流产生机构的解纤部20的情况下，也可以以外置的方式来设置如下机构，即，产生将被解纤物向导入口 21引导的气流或将解纤物从排出口 22吸出的气流的机构。
[0036]1.1.1被解纤物
[0037]在本说明书中，被解纤物是指包括薄片制造装置100的原材料在内的物质，例如，纸浆薄片、纸、废纸、餐巾纸、厨房用纸、清洁纸、过滤纸、液体吸收材料、吸音体、缓冲材料、垫子、瓦楞纸等纤维相互缠绕或被粘合在一起的物质。此外，在被解纤物中还可以包含由人造纤维、莱赛尔纤维、铜铵纤维、维尼纶、丙烯酸、尼龙、芳纶、聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯、聚酰亚胺、碳、玻璃、金属形成的纤维等(有机纤维、无机纤维、有机无机复合纤维)。此外，在本实施方式的薄片制造装置100中具备下文所述的分级部63的情况下，能够特别有效地将废纸用作被解纤物。
[0038]1.1.2 解纤物
[0039]在本实施方式的薄片制造装置100中，作为所制造的薄片的材料的一部分而使用的解纤物未被特别限定，只要能够形成薄片则可以使用广泛的解纤物。解纤物包括对上述的被解纤物进行解纤处理而获得的纤维，作为所涉及的纤维，可列举出天然纤维(动物纤维、植物纤维)