薄片制造装置以及薄片制造方法_5

文档序号:8484537阅读:来源:国知局
拆解部、堆积部、切断部等各种的结构。此外,解纤部、混合部、加热部、粗碎部、分级部、加压部、筛选部、拆解部、堆积部、切断部等的结构可以根据需要而设置有多个。
[0118]1.6.1.加压部
[0119]本实施方式的薄片制造装置100也可以具有加压部60。在图1所示的薄片制造装置100中,在混合部30、调湿部40的下游侧且在加热部50的上游侧配置有加压部60。加压部60对经由下文所述的拆解部70、堆积部75而被形成为薄片状,并且被进行了调湿的料片W不进行加热的条件下进行加压。因此,加压部60不具有加热器等加热单元。S卩,加压部60为实施所谓的压延处理的结构。
[0120]在加压部60中,通过对料片W进行加压(压缩),从而料片W中的纤维彼此的间隔(距离)被缩短,由此提高料片W的密度。如图1、图3所示,加压部60以通过辊夹着料片W来进行加压的方式被构成,并且具有一对加压辊61。一对加压辊61各自的中心轴平行。另外,本实施方式的薄片制造装置100的加压部60具备在料片W的输送方向上被配置在上游侧的第一加压部60a与被配置在其下游侧的第二加压部60b,且第一加压部60a及第二加压部60b各自具备一对加压棍61。此外,在第一加压部60a与第二加压部60b之间配置有对料片W的输送进行辅助的导向件G。
[0121]加压辊61例如由铝、铁、不锈钢等空心或实心(纯粹)的芯棒62构成。另外,也可在加压辊61的表面上进行无电镀镍或碱性发黑等防锈处理,或者形成包含PFA(聚四氟乙烯-全氟烃基乙烯醚共聚物)或PTFE(聚四氟乙烯)等氟的管或PTFE等氟涂层的剥离层。此外,在芯棒62与上述表层之间可以设置由硅橡胶、聚氨酯橡胶或海绵等构成的弹性层。通过设置该弹性层,从而能够使利用高载荷而进行压接的一对加压辊61在加压辊61的轴向上均匀接触。
[0122]由于在加压部60中仅实施加压而不实施加热,因此添加物中的树脂不熔融。此夕卜,由于在加压部60中仅实施加压而不实施加热,因此混合物中的水分基本不会被去除。
[0123]在本实施方式的薄片制造装置100中具备加压部60 (第一加压部60a、第二加压部60b)和加热部50 (第一加热部50a、第二加热部50b)。另外,虽然在该示例中加热部50对料片W实施加压处理,但是优选为加压部60的加压力被设定为大于由加热部50产生的加压力。优选为,例如,加压部60的加压力设定为500?3000kgf,加热部50的加压力设定为30?200kgf。由此,通过将加压部60的加压力设为大于加热部50的加压力,从而能够利用加压部60而充分地缩短料片W中所包含的纤维之间的距离,并且通过在该状态下进行加热加压从而能够较薄地且以高密度形成高强度的薄片。
[0124]此外,如图1、图3所示,在本实施方式的薄片制造装置100中,加压辊61的直径以大于加热辊51的直径的方式被设定。换言之,在料片W的输送方向上,被配置在上游侧的加压辊61的直径大于被配置在下游侧的加热辊51的直径。由于加压辊61的直径较大,因此能够将尚未被压缩的状态下的料片W卡入并高效地对其进行输送。另一方面,由于穿过了加压辊61的料片W处于被压缩的状态而易于输送,因此可以使被配置在下游侧的加热辊51的直径小于加压辊61。由此,能够使装置结构小型化。另外,加热辊51及加压辊61的直径根据所制造的料片W的厚度和性质等而被适当地设定。
[0125]另外,虽然图示的加压部60为具有两组的一对加压辊61的示例,但是在采用加压部60且加压部60采用加压辊61的情况下,加压辊61的个数与配置并不被限定,而是可以在能够实现上述作用的范围内任意地构成。
[0126]另外,在加压部60的加压辊61和加热部50的加热辊51之间,料片W所能够接触的部件仅为,作为能够从下方支承料片W的料片承接部件的导向件G。因此,能够缩短加压辊61和加热辊51之间的距离。此外,由于已被加压的料片W迅速地被加热加压,因此料片W的弹回被抑制从而能够形成高强度的薄片。
[0127]在通过上述的结构而具备加压部60 (加压辊61)和加热部50 (加热辊51)的情况下,倾向于较薄、高密度且高强度的薄片。例如,与无纺布相比更倾向于纸。另一方面,在作为加热部50而使用平板状的压力部的情况下,倾向于较厚的薄片。这是由于与使用加热辊相比,平板状的压力部可将与料片W的接触时间延长,因此倾向于厚度较大从而向料片整体传递热量较花费时间的薄片。另外,在平板状的压力部的上游侧也可以没有压力部60。在该情况下,由于未加压部60而被压缩为高密度,因此倾向于密度较低的薄片。使用平板状的压力部的情况,与纸相比更倾向于无纺布。另外,在无纺布的情况下,当作为薄片而被形成时的纤维为低湿度时,存在利用平板状的压力部进行加热加压之后厚度变大的情况。即使在这种情况下,通过在调湿后利用平板状的压力部进行加热加压,从而也能够抑制厚度在加热加压后发生变化的情况。
[0128]1.6.2.分级部
[0129]在图1所示的薄片制造装置100中,在混合部30的上游侧且在解纤部20的下游侧配置有分级部63。分级部63从解纤物分离并去除树脂粒、油墨粒。由此能够提高解纤物中的纤维的占有比例。作为分级部63而优选为使用气流式分级机。气流分级机为,产生旋转气流并根据离心力和被分级的物质的大小及密度而进行分离的机器,且能够通过气流的速度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63而使用旋风分离器、弯管射流分离机、涡流分级机等。尤其是旋风分离器,由于结构简便,因此能够作为分级部63而适当地使用。在下文中,对于作为分级部63而使用了旋风分离器的情况进行说明。
[0130]分级部63具有导入口 64、与导入口 64连接的圆筒部65、位于圆筒部65的下方并与圆筒部65连续的倒圆锥部66、被设置在倒圆锥部66的下部中央的下部排出口 67、被设置在圆筒部65上部中央的上部排出口 68。
[0131]在分级部63中,搭载了从导入口 64被导入的解纤物的气流,在外径为10mm以上且300mm以下程度的圆筒部65中变为圆周运动。由此,被导入的解纤物通过离心力而能够分离为解纤物之中的纤维和解纤物之中的树脂粒与油墨粒等微小的粉体。纤维较多的成分从下部排出口 67被排出,并通过管86而被导入至混合部30。另一方面,微小的粉体从上部排出口 68通过管84而向分级部63的外部排出。在图示的示例中,管84与接收部69连接,而使微小的粉体被回收至接收部69中。由此,由于树脂粒与油墨粒等微小的粉体通过分级部63而向外部排出,因此,即使通过下文所述的添加物供给部88来供给树脂,也能够防止树脂相对于解纤物而过剩的情况。
[0132]另外,虽然记载了通过分级部63而分离为纤维与微粉的情况,但是并不是能够完整地进行分离。例如存在纤维之中较小的物质或密度较低的物质与微粉一起被排出至外部的情况。此外还存在微粉之中密度较高的物质和与纤维缠绕的物质与纤维一起被排向下游侧的情况。
[0133]此外,由于在原料不是废纸而是纸浆薄片的情况下,不包含树脂粒与油墨粒等微小的粉体,因此在薄片制造装置100中也可以没有分级部63。相反,在原料为废纸的情况下,为了将所制造的薄片的色调设为较良好,而优选将薄片制造装置100构成为包括分级部63。此外,由于与无纺布相比要求纸具有良好的白色度的情况较多,因此存在在制造纸时最好具有分级部63,而在制造无纺布时也可以没有分级部63的情况。
[0134]1.6.3.粗碎部
[0135]薄片制造装置100也可以包括粗碎部10。在图1所示的薄片制造装置100中,粗碎部10被配置在解纤部20的上游侧。粗碎部10在空气中对纸浆薄片或所投入的薄片(例如A4尺寸的废纸)等原料进行裁断而使之成为被解纤物。虽然被解纤物的形状与大小并未被特别限定,但是例如为几cm的方形的被解纤物。在图示的示例中,粗碎部10具有粗碎刃11,并能够通过粗碎刃11,而将所投入的原料裁断。也可在粗碎部10中设置用于连续投入原料的自动投入部(未图示)。
[0136]作为粗碎部10的具体的示例,可列举出碎纸机。在图示的示例中,通过粗碎部10而被裁断的被解纤物由漏斗15接收之后,经由管81而向解纤部20被输送。管81与解纤部20的导入口连通。
[0137]1.6.4.拆解部
[0138]薄片制造装置100也可以具有拆解部70。在图1所示的薄片制造装置100中,拆解部70及堆积部75被配置在混合部30的下游。拆解部70能够从导入口 71导入穿过了管86(混合部30)的混合物,并使之在空气中分散且降下。此外在该示例中,薄片制造装置100采用如下方式,即,具有堆积部75,并通过堆积部75而在空气中使从拆解部70降下的混合物堆积并成形为料片W的形状。
[0139]拆解部70对相互缠绕的解纤物(纤维)进行拆解。而且,在从添加物供给部88被供给的作为添加物的树脂为纤维状的情况下,解纤部70对相互缠绕的树脂进行拆解。此夕卜,拆解部70具有使混合物均匀地堆积在下文所述的堆积部75上的作用。即,“拆解”这样的词语包括使相互缠绕的物质散开的作用和使其均匀地堆积的作用。另外,在没有相互缠绕的物质时,拆解部70起到使混合物均匀地堆积的效果。
[0140]作为拆解部70而使用筛子。作为拆解部70的示例,为能够利用电机进行旋转的旋转式的筛子。此处,拆解部70的“筛子”也可不具有对特定的对象物进行筛选的作用的筛子。S卩,作为拆解部70而使用的“筛子”是指,具备网(过滤器、丝网)的筛子,拆解部70也可以使被导入至拆解部70中的解纤物及添加物的全部降下。
[0141]1.6.5.堆积部
[0142]薄片制造装置100也可以具有堆积部75。通过拆解部70的解纤物及添加物被堆积在堆积部75中。如图1所示,堆积部75具有网带76、拉伸辊77、抽吸机构78。堆积部75也可以被构成为,包括未图示的张紧辊等。
[0143]堆积部75为形成使从拆解部70降下的混合物在空气中堆积而成的料片W的构件(与拆解部70相配合而相当于料片形成工序)。堆积部75具有使通过拆解部70而在空气中均匀地分散的混合物堆积在网带76上的机构。另外,也可以以对从拆解部70降下的混合物进行调湿的方式来构成调湿部40。
[0144]在拆解部70的下方配置有,形成有通过拉伸辊77 (在本实施方式中,为四个拉伸辊77)而被拉伸的网的环形的网带76。而且,通过拉伸辊77之中的至少一个进行自转,从而使该网带76向一个方向移动。
[0145]此外,在拆解部70的铅直下方设置有,作为经由网带76而产生朝向铅直下方的气流的吸引部的抽吸机构78。通过抽吸机构78,能够将利用拆解部70而被分散在空气中的混合物吸引到网带76上。由此,能够吸引被分散在空气中的混合物,从而能够加快自拆解部70的排出速度。其结果为,能够提高薄片制造装置100的生产率。此外,通过抽吸机构78,能够在混合物的降落路径上形成下降流,从而能够防止在降落过程中解纤物或添加物相互缠绕的情况。
[0146]而且,通过使网带76移动,并且使混合物从拆解部70降下,从而能够形成使混合物均匀地堆积而成的长条状的料片W。此处,“均匀地堆积”是指,被堆积的堆积物以大致相同的厚度、大致相同的密度而被堆积的状态。但是,由于并不是所有堆积物都作为薄片而被制造,因此只要成为薄片的部分均匀即可。“不均匀地堆积”是指未均匀地堆积的状态。
[0147]网带76可以是金属制、树脂制、布制或者无纺布等,只要能够使混合物堆积并使气流穿过,则可以是任意材质。网带76的孔径(直径)例如在60 μπι以上且250 μ
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