片材制造装置、片材制造方法和片材的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种片材制造装置，该装置能够简单地制造容易在预定的位置将片材切离或附加折痕的片材。本发明涉及的片材制造装置具备：将包含纤维的原料在大气中解纤的解纤部；将由解纤部解纤得到的解纤物、和树脂在大气中混合的混合部；使由混合部混合得到的混合物堆积的堆积部；对由堆积部堆积得到的堆积物的一部分赋予液体的液体赋予部；以及对由液体赋予部赋予了液体的堆积物进行加热而形成片材的加热部。
【专利说明】
片材制造装置、片材制造方法和片材
技术领域
[0001]本发明涉及片材制造装置、片材制造方法和片材。
【背景技术】
[0002]—直以来，使纤维状的物质堆积，在堆积的纤维的相互之间使粘结力发挥作用而得到片状或膜状的成形体。作为其典型例，可举出通过使用水的抄制(抄纸)来制造纸。采用抄制法制造的纸，一般大多具有例如来自于木材等的纤维素的纤维相互交织，通过粘合剂(纸强度增强剂(淀粉糊、水溶性树脂等))而相互部分地粘结的构造。
[0003]但是，由于抄制法是湿式的，因此需要使用大量的水，并且在形成纸之后，需要进行脱水、干燥等，因此消耗的能量、时间非常大。另外，使用的水作为排水需要适当地处理。因此难以响应如今的节能、环境保护等要求。另外，抄制法使用的装置大多需要水、电力、排水设备等大型公共设施，难以被小型化。从这些观点出发，作为代替抄制法的纸的制造方法，期待被称为干式法的完全或几乎不使用水的方法。
[0004]专利文献I中公开了在将废纸干式解纤并与接合剂混合而得到的层状成形体上，层叠浸渗树脂的片材并施加热和压力而得到的废纸板。
[0005]在先技术文献
[0006]专利文献I:日本特开2002-144305号公报
【发明内容】
[0007]然而，纸等有时会形成例如用于可不使用剪刀地将纸很好地切分、或便于在预定的位置折叠的孔眼、打孔线等。该孔眼等常在制造纸之后进一步使用机械装置形成、或追加用于形成该孔眼等的工序而形成。为了在纸等上设置这样的孔眼，需要相关结构、工序这一状况，无论是在采用抄纸法制造纸的情况下，还是在如上述专利文献I那样采用干式法进行制造的情况下都是同样的。
[0008]另外，认为为了不使用剪刀地将片材切分、或便于在预定的位置折叠，不一定需要形成孔眼、打孔线。
[0009]本发明的几个技术方案涉及的目的之一，是提供能够简单地制造容易在预定的位置将片材切分或附加折痕的片材的片材制造装置、片材制造方法。另外，本发明的几个技术方案涉及的目的之一，是提供制造简便且容易在预定的位置将片材切分或附加折痕的片材。
[0010]本发明是为解决上述课题的至少一部分而完成的，能够作为以下的技术方案或应用例来实现。
[0011 ]本发明涉及的片材制造装置的一技术方案，其特征在于，具备:
[0012]将包含纤维的原料在大气中解纤的解纤部；
[0013]将由所述解纤部解纤得到的解纤物、和树脂在大气中混合的混合部；
[0014]使由所述混合部混合得到的混合物堆积的堆积部；
[0015]对由所述堆积部堆积得到的堆积物的一部分赋予液体的液体赋予部；以及
[0016]将由所述液体赋予部赋予了所述液体的堆积物加热而形成片材的加热部。
[0017]根据这样的片材制造装置，能够在赋予液体的部分，使树脂和纤维难以粘结，减小该部分的机械强度。由此，能够简单地制造容易在赋予液体的位置将片材切分或附加折痕的片材。
[0018]本发明涉及的片材制造装置中，
[0019]可以具备对所述堆积物加压的加压部，
[0020]所述液体赋予部可以对由所述加压部加压了的堆积物赋予所述液体。
[0021]根据这样的片材制造装置，由于在堆积物被加压后赋予液体，因此赋予液体的区域的渗透等受到抑制。由此，能够简单地制造容易在被赋予了液体的位置更锐利地将片材切分或附加折痕的片材。
[0022]本发明涉及的片材制造装置中，
[0023]可以具备将由所述加热部加热了的片材的侧端部切断的切断部，
[0024]所述液体赋予部可以对与所述片材的侧端部对应的所述堆积物的侧端部的至少一部分赋予所述液体。
[0025]根据这样的片材制造装置，从片材切下的侧端部具有不存在树脂和纤维的粘结或松动的区域。因此，例如在将侧端部再利用的情况下，能够通过解纤容易地进行。
[0026]本发明涉及的片材制造装置中，
[0027]所述液体可以包含着色材料。
[0028]根据这样的片材制造装置，能够制造可容易地识别被赋予了液体的部分的片材。
[0029]本发明涉及的片材制造方法的一技术方案，其特征在于，具有:
[0030]将包含纤维的原料在大气中解纤的解纤工序；
[0031]将在所述解纤工序中解纤得到的解纤物、和树脂在大气中混合的混合工序；
[0032]使在所述混合工序中混合得到的混合物堆积的堆积工序；
[0033]对在所述堆积工序中堆积得到的堆积物的一部分赋予液体的液体赋予工序；以及
[0034]将在所述液体赋予工序中被赋予了所述液体的堆积物加热而形成片材的加热工序。
[0035]根据这样的片材制造方法，能够在所制造的片材中，在被赋予了液体的部分使树脂和纤维难以粘结，减小该部分的机械强度。由此，能够简单地制造容易在被赋予了液体的位置进行切分或附加折痕的片材。
[0036]本发明涉及的片材制造方法中，
[0037]可以具有将与被赋予了所述液体的所述堆积物的所述一部分对应的所述片材的部分折弯，对该部分进行加热而固定的固定工序。
[0038]根据这样的片材制造方法，能够简单地制造在预定的位置折弯且折弯的姿势被固定的片材。
[0039]本发明涉及的片材制造方法中，
[0040]可以具有将与被赋予了所述液体的所述堆积物的所述一部分对应的所述片材的部分与不同于所述片材的所述部分的所述片材的其它部分或者不同于所述片材的其它片材重叠，对所述片材的所述部分进行加热而将所述片材的所述部分与所述片材的所述其它部分或者所述其它片材接合的接合工序。
[0041 ]根据这样的片材制造方法，能够不使用接合剂等，简单地与同一片材或其它(另一)片材接合。
[0042]本发明涉及的片材的一技术方案中，
[0043]该片材是使混合了纤维和树脂的混合物堆积，将该堆积物加热而得到的，具有所述纤维和所述树脂的粘结比其它部分弱的部分。
[0044]根据这样的片材，容易在纤维和树脂的粘结比其它部分弱的部分进行切分或附加折痕。
【附图说明】
[0045]图1是示意性地表示实施方式涉及的片材制造装置的图。
[0046]图2是由图1的符号A表示的被虚线包围的部分的放大示意图。
[0047]图3是表示由实施方式的片材制造装置进行的片材的制造、以及片材的使用方式的一例的示意图。
[0048]图4是表示由实施方式的片材制造装置进行的片材的制造、以及片材的使用方式的一例的示意图。
[0049]图5是表示由实施方式的片材制造装置进行的片材的制造、以及片材的使用方式的一例的示意图。
[0050]图6是表示由实施方式的片材制造装置进行的片材的制造、以及片材的使用方式的一例的示意图。
[0051 ] 附图标记说明
[0052]I…料斗，2…管，3、4、5…管，6…料斗，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，30...分级部，31...导入口，32...圆筒部，33...倒锥部，34...下部排出口，35...上部排出口，36...接收部，40...筛选部，42...导入口，44...排出口，45...第I料片形成部，46...网带，47...拉伸辊，48...抽吸部，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2料片形成部，72...网带，74...拉伸辊，76...抽吸机构，78...调湿部，80...片材形成部，82...第I粘结部，84...第2粘结部，86...加热辊，90...切断部，92...第I切断部，94...第2切断部，96...排出部，100…片材制造装置，102…制造部，140…控制部，150…液体赋予部，152…记录头，154…液体赋予区域，156…未粘结区域，158…固定区域，160…加压部，162…砑光辊，V…料片，W…料片，S…片材，WS...侧端部，SS…侧端部
【具体实施方式】
[0053]以下，对本发明的几个实施方式进行说明。以下说明的实施方式只是对本发明的例子进行说明。本发明并不限定于以下的实施方式，也包含在不变更本发明的主旨的范围内实施的各种变形方式。再者，以下说明的所有结构并不一定是本发明必须的结构。
[0054]本实施方式的片材制造装置，其特征在于，具备:将包含纤维的原料在大气中解纤的解纤部;将由所述解纤部解纤得到的解纤物、和树脂在大气中混合的混合部;使由所述混合部混合得到的混合物堆积的堆积部;对由所述堆积部堆积得到的堆积物的一部分赋予液体的液体赋予部；以及将由所述液体赋予部赋予了所述液体的堆积物加热而形成片材的加热部。
[0055]1.片材制造装置
[0056]1.1.结构
[0057]首先，一边参照附图一边对本实施方式涉及的片材制造装置进行说明。图1是示意性地表示本实施方式涉及的片材制造装置100的图。
[0058]如图1所示，片材制造装置100具备供给部10、制造部102和控制部140。制造部102制造片材。制造部102具有粗碎部12、解纤部20、分级部30、筛选部40、第I料片形成部45、混合部50、堆积部60、第2料片形成部70、片材形成部80和切断部90。
[0059 ]供给部1将原料供给到粗碎部12 ο供给部1例如是用于将原料连续投入粗碎部12的自动投入部。由供给部10供给的原料例如是废纸、纸浆片材等包含纤维的原料。
[0060]粗碎部12将由供给部10供给的原料在空气中裁断为细片。关于细片的形状、大小，例如为几cm见方的细片。图示的例子中，粗碎部12具有粗碎刃14，通过粗碎刃14能够将投入的原料裁断。作为粗碎部12例如使用碎纸机。被粗碎部12裁断的原料，由料斗I接收后介由管2移送(输送)到解纤部20。
[0061]解纤部20将由粗碎部12裁断的原料解纤。在此“解纤”是指将多条纤维粘结而成的原料(被解纤物)分解为I条I条的纤维。解纤部20也具有使附着于原料的树脂颗粒、油墨、碳粉、防渗透剂等物质与纤维分离的功能。
[0062]将通过了解纤部20的物质称为“解纤物”ο “解纤物”中除了被解开的解纤物纤维以夕卜，有时也包含在解开纤维时与纤维分离的树脂(用于使多条纤维彼此粘结的树脂)颗粒、油墨、碳粉等着色剂、防渗透剂、纸强度增强剂等添加剂。被解开的解纤物的形状有绳(string)状、带(ribbon)状。被解开的解纤物可以以未与其它被解开的纤维交织的状态(独立的状态)存在，也可以以与其它被解开的解纤物交织成为块状的状态(形成所谓的“团块”的状态)存在。
[0063]解纤部20在大气中(空气中)以干式进行解纤。具体而言，作为解纤部20使用叶轮磨机。解纤部20具有抽吸原料，产生用于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，从导入口 22将原料与气流一起抽吸，进行解纤处理，将解纤物输送到排出口 24。通过了解纤部20的解纤物经由管3移送到分级部30。
[0064]分级部30将通过了解纤部20的解纤物分级。具体而言，分级部30将解纤物之中较小的和/或密度低的物质(树脂颗粒、着色剂、添加剂等)分离除去。由此，能够提高解纤物之中较大或密度高的物质即纤维所占的比例。
[0065]作为分级部30，使用气流式分级机。气流式分级机是产生旋转气流，通过因所分级的物质的尺寸和密度不同而导致的所受离心力的差来进行分离的设备，能够通过气流的速度和离心力的调整来调整分级点。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。特别是图示的旋风分离器，由于构造简便，因此能够很好地用作分级部30。
[0066]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的下方且与圆筒部32连接的倒锥部33;设置于倒锥部33的下部中央的下部排出口34;以及设置于圆筒部32上部中央的上部排出口 35。
[0067]在分级部30中，从导入口31导入的承载着解纤物的气流，在圆筒部32变为圆周运动。由此，被导入的解纤物受到离心力，分级部30能够将其分离为解纤物之中与树脂颗粒、油墨颗粒相比大且密度高的纤维(第I分级物)，和解纤物之中与纤维相比小且密度低的树脂颗粒、着色剂、添加剂等(第2分级物)。第I分级物从下部排出口 34排出，经由管4被导入筛选部40。另一方面，第2分级物从上部排出口 35经由管5排出到接收部36。
[0068]筛选部40将通过了分级部30的第I分级物(由解纤部20解纤后的解纤物)从导入口42导入，根据纤维的长度进行筛选。作为筛选部40，例如使用筛。筛选部40具有网(滤网、丝网)，能够将第I分级物中所含的比网眼的大小小的纤维或粒子(通过网的物质，第I筛选物)和比网眼的大小大的纤维、未解纤片、团块(不通过网的物质，第2筛选物)分开。例如，第I筛选物被料斗6接受后经由管7移送到混合部50。第2筛选物从排出口 44经由管8返回解纤部20 ο具体而言，筛选部40是能够通过发动机而旋转的圆筒的筛。作为筛选部40的网，例如使用将金属网、含有缝隙的金属板拉伸而成的拉制金属网、在金属板上通过乳制机等形成孔的穿孔金属网。
[0069]第I料片形成部45将通过了筛选部40的第I筛选物输送到混合部50。第I料片形成部45包含网带46、拉伸辊47和抽吸部(抽吸机构)48。
[0070]抽吸部48能够将通过筛选部40的开口(网的开口)而分散于空气中的第I筛选物抽吸到网带46上。第I筛选物在移动的网带46上堆积，形成料片V。网带46、拉伸辊47和抽吸部48的基本结构，与后述的第2料片形成部70的网带72、拉伸辊74和抽吸机构76相同。
[0071]料片V经过筛选部40和第I料片形成部45，从而形成富含空气的柔软蓬松的状态。堆积于网带46的料片V被投入管7，输送到混合部50。
[0072]混合部50将通过了筛选部40的第I筛选物(由第I料片形成部45输送的第I筛选物)和包含树脂的添加物混合。混合部50具有供给添加物的添加物供给部52、输送第I筛选物和添加物的管54、以及鼓风机56。图示的例子中，添加物从添加物供给部52经由料斗9供给到管54。管54与管7连接。
[0073]在混合部50中，通过鼓风机56产生气流，在管54中，能够一边使第I筛选物和添加物混合一边输送。再者，对于使第I筛选物和添加物混合的机构不特别限定，可以是通过高速旋转的叶片进行搅拌的机构，也可以是像V型混合机那样利用容器的旋转的机构。
[0074]作为添加物供给部52，使用如图1所示的螺旋给料机、未图示的圆盘给料机等。从添加物供给部52供给的添加物包含用于使多条纤维粘结的树脂。在供给树脂的时刻，多条纤维尚未粘结。树脂在通过片材形成部80时熔融，从而使多条纤维粘结。
[0075]从添加物供给部52供给的树脂，是热塑性树脂和/或热固化性树脂，例如AS树脂、ABS树脂、聚丙稀、聚乙稀、聚氣乙稀、聚苯乙稀、丙稀酸树脂、聚酷树脂、聚对苯一.甲fe乙一.醇酯、聚苯醚、聚对苯二甲酸丁二醇酯、尼龙、聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、聚苯硫醚、聚醚醚铜等。这些树脂可以单独或适当混合使用。从添加物供给部52供给的添加物可以是纤维状，也可以是粉末状。
[0076]再者，从添加物供给部52供给的添加物中，除了使纤维粘结的树脂以外，可以根据所制造的片材的种类，包含用于使纤维着色的着色剂、用于防止纤维凝集的凝集抑制剂、用于使纤维等难以燃烧的阻燃剂。通过了混合部50的混合物(第I筛选物和添加物的混合物)经由管54移送到堆积部60。
[0077]堆积部60将通过了混合部50的混合物从导入口 62导入，将交织的解纤物(纤维)解开，使其在空气中一边分散一边落下。并且，堆积部60在从添加物供给部52供给的添加物的树脂为纤维状的情况下，将交织的树脂解开。由此，堆积部60能够使混合物均匀性良好地堆积于第2料片形成部70。
[0078]作为堆积部60，使用旋转的圆筒的筛。堆积部60具有网，使通过了混合部50的混合物中所含的、比网眼的大小小的纤维或粒子(通过网的物质)落下。堆积部60的结构例如与筛选部40的结构相同。
[0079]再者，堆积部60的“筛”可以不具有将特定的对象物进行筛选的功能。即，作为堆积部60而使用的“筛”意味着具备网的部件，堆积部60可以使导入堆积部60的所有混合物落下。
[0080]第2料片形成部70使通过了堆积部60的混合物堆积，形成料片W。第2料片形成部70例如具有网带72、拉伸辊74和抽吸机构76。
[0081]网带72—边移动一边使通过了堆积部60的开口(网的开口)的混合物堆积。网带72由拉伸辊74拉伸，成为混合物难以通过而空气能够通过的结构。网带72通过拉伸辊74自转而移动。网带72—边连续移动，一边使通过了堆积部60的混合物连续落下堆积，由此在网带
72上形成料片W。网带72例如为金属制、树脂制、布制或无纺布等。
[0082]抽吸机构76设置于网带72的下方(堆积部60侧的相反侧)。抽吸机构76能够产生向下的气流(从堆积部60流向网带72的气流)。通过抽吸机构76，能够将通过堆积部60而分散于空气中的混合物抽吸到网带72上。由此，能够提高从堆积部60的排出速度。并且，通过抽吸机构76，能够在混合物的下落路径中形成下降气流，能够防止在落下中解纤物和/或添加物交织。
[0083]如上所述，经过堆积部60和第2料片形成部70(料片形成工序)，从而形成富含空气的柔软蓬松状态的料片W。堆积于网带72的料片W被输送到片材形成部80。
[0084]再者，图示的例子中，设置有对料片W进行调湿的调湿部78。调湿部78能够对料片W添加水、水蒸气，来调节料片W与水的量比。
[0085]片材形成部80对堆积于网带72的料片W加压加热而形成片材S。片材形成部80中，通过对在料片W中混合的解纤物和添加物的混合物施加热，能够经由添加物(树脂)将混合物中的多条纤维相互粘结。
[0086]作为片材形成部80，例如使用加热辊、热压成型机、热板、暖风机、红外线加热器、闪光固定器。图示的例子中，片材形成部80具备第I粘结部82和第2粘结部84，粘结部82、84分别具备一对加热辊86。通过将粘结部82、84作为加热辊86构成，与将粘结部82、84作为板状的乳制装置(平板乳制装置)构成的情况相比，能够一边连续地输送料片W—边形成片材
S。再者，对于加热辊86的数量不特别限定。
[0087]切断部90将通过片材形成部80而形成的片材S切断。图示的例子中，切断部90具有在与片材S的输送方向交叉的方向上切断片材S的第I切断部92、和在与输送方向平行的方向上切断片材S的第2切断部94。第2切断部94例如将通过了第I切断部92的片材S切断。
[0088]根据以上所述，形成预定的尺寸的单张片材S。被切断的单张片材S排出到排出部96 ο
[0089]1.2.纤维
[0090]本实施方式的片材制造装置100中，纤维作为原料的一部分而使用。作为该纤维，可举出天然纤维(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，作为纤维，可举出包含纤维素、丝绸、羊毛、绵、大麻、洋麻、亚麻、苎麻、黄麻、马尼拉麻、剑麻、针叶树、阔叶树等的纤维，这些可以单独使用，可以适当混合使用，也可以作为进行了精制等的再生纤维使用。另外，纤维可以被干燥，也可以含有或浸渗水、有机溶剂等液体。并且，纤维可以实施各种表面处理。
[0091]本实施方式的片材中所含的纤维，在作为独立的I条纤维时，其平均直径(在截面不是圆形的情况下，与长度方向垂直的方向的长度之中最大的、或设定具有与截面的面积相等的面积的圆时该圆的直径(当量圆直径))平均为UM以上且ΙΟΟΟμπι以下。
[0092]对于本实施方式的片材中所含的纤维的长度不特别限定，但作为独立的I条纤维，该纤维沿长度方向的长度为Iym以上且5mm以下。另外，纤维的平均长度作为长度加权平均纤维长度为20μπι以上且3600μπι以下。并且，纤维的长度可以具有参差变动(分布)。
[0093]本说明书中，在提到纤维时，有时指I条纤维，有时指多条纤维的集合体(例如绵那样的状态)。纤维可以是通过对被解纤物进行解纤处理而解开成为纤维状的纤维(解纤物)。在此作为被解纤物，例如是指纸浆片材、纸、废纸、餐巾纸、厨房用纸、清洁材料、过滤材料、液体吸收材料、吸音材料、缓冲材料、垫子、纸板等的纤维交织或粘结的物质。另外，本说明书中，被解纤物可以是本实施方式的片材或使用后的该片材(旧片材)。另外，被解纤物可以包含人造纤维、莱赛尔纤维、铜氨纤维、维纶、腈纶、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)。
[0094]1.3.树脂
[0095]本实施方式的片材制造装置100中，树脂作为添加物由添加物供给部52供给。即从添加物供给部52供给的添加物包含用于使多条纤维粘结的树脂。在供给树脂的时刻，多条纤维尚未粘结。树脂在通过片材形成部80时熔融或软化，从而使多条纤维粘结。
[0096]本实施方式中，从添加物供给部52供给的添加物，例如可以是树脂粒子的表面的至少一部分由无机微粒覆盖的复合体(粒子)。另外，复合体可以单独或适当与其它物质混合使用。
[0097]本实施方式的片材制造装置100中，树脂由添加物供给部52供给，在通过混合部50、堆积部60时，受到摩擦带电作用。而且，带电的树脂附着于纤维，并与纤维一起堆积于网带72，即使在成为料片W的状态下也附着于纤维(静电吸附)。
[0098]作为树脂(树脂粒子的成分)的种类，可以是天然树脂、合成树脂的任一种，也可以是热塑性树脂、热固化性树脂的任一种。在本实施方式的片材制造装置100中，树脂优选在常温下为固体，如果鉴于通过片材形成部80的热而将纤维粘结则更优选热塑性树脂。
[0099]作为天然树脂，可举出松香脂、达玛脂、乳香脂、柯巴脂、琥珀、虫胶、血竭、山达脂、树脂等，可举出将它们单独或适当混合了的物质，并且它们可以适当改性。
[0100]合成树脂之中作为热固化性树脂，可举出酚醛树脂、环氧树脂、三聚氰胺树脂、脲醛树脂、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的热固化性树脂。
[0101]另外，合成树脂之中作为热塑性树脂，可举出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、聚甲醛、聚苯硫醚、聚醚醚酮等。
[0102]另外，树脂可以是进行了共聚、改性的种类的树脂，作为这样的树脂的系统，可举出苯乙烯系树脂、丙烯酸系树脂、苯乙烯-丙烯酸系共聚树脂、烯烃系树脂、氯乙烯系树脂、聚酯系树脂、聚酰胺系树脂、聚氨酯系树脂、聚乙烯醇系树脂、乙烯基醚系树脂、N-乙烯基系树脂、苯乙烯-丁二烯系树脂。
[0103]再者，树脂中可以包含用于使纤维着色的着色剂、用于使纤维等难以燃烧的阻燃剂。在包含它们的至少一种的情况下，通过在树脂中将它们熔融捏合而进行配合，能够容易地得到。
[0104]在混合部50中，上述的纤维和树脂被混合，它们的混合比率可以根据所制造的片材S的强度、用途等而适当调节。所制造的片材S如果是复印纸等办公用途，则树脂相对于纤维的比例为5质量％以上且70质量％以下，从在混合部50中取得良好的混合的观点、以及在将混合物形成为片状的情况下通过重力和由抽吸机构76产生的气流难以使树脂脱离的观点出发，优选为5质量％以上且50质量％以下。
[0105]1.4.液体赋予部
[0106]本实施方式的片材制造装置100具有液体赋予部150。图2相当于由图1中以符号A表不的被虚线包围的部分，表不包含加压部160、液体赋予部150和片材形成部80的一部分的结构。
[0107]液体赋予部150在片材制造装置100中，设置于比形成料片W的结构(堆积部60)靠下游侧。另外，液体赋予部150设置于比加热料片W而成为片材S的结构(片材形成部80)靠上游侧。在本实施方式的片材制造装置100中，液体赋予部150设置于片材形成部80的第I粘结部82(加热部)的上游。
[0108]液体赋予部150对由堆积部60堆积得到的堆积物(料片W)的一部分赋予液体。液体赋予部150是不会对堆积物的整体赋予液体的部件，至少在这一点上与对料片W进行调湿的上述的调湿部78不同。另外，液体赋予部150是赋予液体的部件，与由调湿部78赋予的水在量和液滴直径方面不同。更具体而言，由液体赋予部150对料片W赋予的、料片W的每单位面积的液体的质量，是由调湿部78例如作为喷雾所赋予的水分的料片W的每单位面积的质量的10倍?300倍左右，是料片W的每单位面积的质量的10 %?300%左右。另外，由液体赋予部150赋予的液滴直径，相对于由调湿部78赋予的喷雾的I?ΙΟμπι的粒径为2倍?100倍左右。
[0109]由液体赋予部150赋予料片W的液体的量，考虑料片W中的纤维和树脂的种类、量、液体的蒸发热、由加热部(片材形成部80)施加的热量、成为片材S时的被赋予了液体的区域的机械强度等适当设定。
[0110]液体赋予部150例如由喷墨记录方式的记录头152构成。图2的例子中描绘了记录头152。记录头152可以是所谓的线型的头，也可以是串列型的头。在记录头152为线型的头的情况下，有时不需要用于进行记录头152的扫描的结构，能够使装置小型化。
[0111]记录头152的记录方式，如果能够从记录头152的喷嘴孔将液体作为液滴喷出而使该液滴附着于料片W，则不特别限制。例如，作为记录头152的方式，可举出静电吸附方式、通过栗压力喷射液滴的方式、使用压电元件的方式、利用微电极加热液体使其发泡而喷射液滴的方式等。液体赋予部150除了记录头152以外，可以适当包含筐体、记录头152的运输机构、各种驱动部、各种控制部、传感器类、托盘、操作面板等结构。
[0112]液体赋予部150由记录头152构成，由此能够对料片W的任意位置非常准确地赋予任意量的液体。液体赋予部150除了记录头152以外，可以由未图示的注液喷嘴、喷射喷嘴等构成。液体赋予部150如果由记录头152构成，则能够位置精度更高地对料片W赋予液体，因而优选。
[0113]对于由液体赋予部150赋予料片W的液体不特别限定，可以是水、有机溶剂、和它们的混合物、以及将它们作为溶剂的溶液、和将它们作为介质的分散体的任一种。它们之中，液体在蒸发所需的热(蒸发热)大这一点上，优选以水为主成分。即，液体优选为水、水溶液、水分散液等。另外，作为水，优选使用离子交换水、超滤水、反渗透水、蒸馏水等纯水或超纯水。特别是将这些水通过紫外线照射或添加过氧化氢等而进行了灭菌处理的水，能够长期抑制霉菌、细菌的产生，因而优选。
[0114]并且，液体可以包含着色材料。作为包含着色材料的液体，例如是水系的彩色油墨。另外，在液体赋予部150由记录头152构成的情况下，液体可以设为喷墨油墨。作为着色材料，可以使用颜料、染料的任一种，对于着色材料的浓度也不特别限定。另外，在液体含有着色材料的情况下，可以含有一般的油墨所使用的表面活性剂、分散剂、固定剂等。通过液体包含着色材料，在制造片材S时，能够通过着色材料的颜色来目测确认被赋予了液体的部分。由此，能够作为将片材S进行加工时等的记号发挥作用。
[0115]本实施方式的片材制造装置100中，液体赋予部150由仅从料片W的一侧的面赋予液体的记录头152构成。但是，虽然没有图示，但记录头152可以设置为能够对料片W的两面赋予液体。并且，液体赋予部150可以具有多个记录头152，另外，不限于记录头152，可以并用其它结构(液体喷嘴等)。
[0116]1.4.加压部
[0117]如图2(a)所示，本实施方式的片材制造装置100具有加压部160。加压部160在片材制造装置100中，设置于比形成料片W的结构(堆积部60)靠下游侧。另外，加压部160设置于比加热料片W而成为片材S的结构(片材形成部80)靠上游侧。本实施方式的片材制造装置100中，加压部160设置于比堆积部60靠下游侧且比液体赋予部150靠上游侧。再者，如图2(b)所示，加压部160可以设置于比液体赋予部150靠下游侧且比加热部(第I粘结部82)靠上游侧。
[0118]加压部160是一对砑光辊162，对料片W施加压力。通过对料片W施加压力，料片W的厚度减小，料片W的密度增高。加压部160能够将比由第I粘结部82(加热部)对料片W施加的压力更高的压力施加于料片W。
[0119]加压部160不是必须的结构，但通过加压部160设置于比液体赋予部150靠上游侧，提高了料片W的密度，使纤维间的空隙变窄。由此，能够抑制由液体赋予部150赋予的液体在料片W的平面渗透(润湿扩散)。由此，由液体赋予部150赋予的液体难以扩散，能够形成边缘更加齐整的未粘结区域156。
[0120]1.5.由液体的赋予带来的效果
[0121 ]液体在被赋予料片W时，浸湿构成料片W的纤维、树脂。在料片W被赋予了液体的部分，由加热部(第I粘结部82)加热时，作为用于使液体气化的气化热，夺取用于使树脂软化(熔融)的热。另外，在料片W被赋予了液体的部分，通过润湿纤维(或树脂)的表面而防止两者的接合(粘结)。
[0122]由此，在料片W被赋予了液体的部分，产生树脂难以软化(熔融)、以及无论树脂是否软化(熔融)都难以与纤维接合的至少一种现象。即，在料片W被赋予了液体的部分，在加热部中纤维和树脂难以粘结。
[0123]在由液体赋予部150对料片W的一部分赋予了液体的状态下，如果经过加热部(片材形成部80)而成为片材S，则能够在片材S中形成纤维和树脂的粘结强的部分(没有赋予液体的部分)以及弱的部分(赋予了液体的部分)。换言之，本实施方式的片材制造装置100，能够形成具有纤维和树脂的粘结比其它部分弱的部分的片材S。再者，本说明书中，有时将片材S中的纤维和树脂的粘结比其它部分弱的部分(区域)称为“未粘结部分(区域)”。如上所述，未粘结区域(未粘结部分)这个词语虽然是指纤维和树脂的粘结比其它区域(部分)弱的区域(部分)，但其含义包括在该区域(部分)未发生粘结的情况和发生了弱的粘结的情况。即，未粘结区域(部分)这个词语并不是指纤维和树脂完全没有粘结的区域(部分)。
[0124]片材S的纤维和树脂的粘结弱的部分，与其它部分相比机械强度小，例如容易撕裂、折弯等。例如，在赋予液体时，通过在俯视观察下以线状赋予，容易沿着该线将片材S切分(参照图3(c))。另外，例如在赋予液体时，通过在俯视观察下以线状赋予，容易沿着该线将片材S折弯(参照图4(c))。
[0125]图3和图4是表示通过本实施方式的片材制造装置100制造片材S的技术方案的一例的示意图。图3(a)表示由液体赋予部150对料片W赋予液体，形成液体赋予区域154的状态。图3(b)表示图3(a)的料片W经过片材形成部80(加热部)，从而成为片材S，在与料片W的液体赋予区域154对应的位置形成未粘结区域156的状态。图3(c)表示将片材S在未粘结区域156切分的状态。
[0126]如图3所示，被赋予了液体的区域，在形成片材S时成为未粘结区域156，能够减小机械强度。由此，容易将片材S在未粘结区域156切分。本实施方式的片材制造装置100，能够在片材S的制造时简单地形成这样的机械强度弱的部分。因此，通过本实施方式的片材制造装置100，能够简单地形成如以往的形成孔眼、打孔线而进行那样的辅助切分的片材S的构造。再者，根据本实施方式的片材制造装置100，能够任意设定未粘结区域156的配置位置，因此在这一点上，例如在片材S的设计性等方面也是有利的。
[0127]图4(a)表示由液体赋予部150对料片W赋予液体，形成液体赋予区域154的状态。图4(b)表示图4(a)的料片W经过片材形成部80(加热部)，从而成为片材S，在与料片W的液体赋予区域154对应的位置形成未粘结区域156的状态。图4(c)表示通过固定手段170具有的未图示的折弯机构，将片材S在未粘结区域156折弯的状态。并且，图4(d)表示通过固定手段170具有的加热机构(例如红外加热器172)来进行未粘结区域156的固定而形成固定区域158的状态。再者，将固定手段170设置于片材制造装置100的情况下，既可以设置于切断部90的下游侧且排出部96的上游侧，也可以设置于排出部96的下游侧。
[0128]由于在片材S的纤维和树脂的粘结弱的部分也存在纤维和树脂，因此例如通过对该部分进行加热，能够将纤维和树脂粘结。因此，如图4所示，通过将片材S的纤维和树脂的粘结弱的部分折弯，并采用适当的方法加热，能够在将片材S折弯的状态下固定形状。本实施方式的片材制造装置100，能够在片材S的制造时简单地形成这样的机械强度弱的部分，并且能够通过对该部分进行加热，将纤维和树脂粘结从而在构造上进行固定形成固定区域158。再者，根据本实施方式的片材制造装置100，能够任意设定未粘结区域156的配置位置，因此在这一点上，例如在片材S的设计性等方面是有利的。这些效果是通过未粘结区域156中的树脂由于加热而与周边的纤维接合而得到的。
[0129]图5是表示通过本实施方式的片材制造装置100制造片材S的技术方案的一例的示意图。图5(a)表示由液体赋予部150对料片W赋予液体，形成液体赋予区域154的状态。图5(b)表示图5(a)的料片W经过片材形成部80(加热部)，从而成为片材S，在与料片W的液体赋予区域154对应的位置形成未粘结区域156。图5(c)表示通过接合手段180具有的未图示的重叠机构，将片材S的未粘结区域156与片材S的其它部分(图5(b)中的区域155的部分)重叠，通过接合手段180具有的加热机构(例如热封机182)将未粘结区域156与其它区域(区域155的部分)接合而形成接合区域159的状态。再者，将接合手段180设置于片材制造装置100的情况下，既可以设置于切断部90的下游侧且排出部96的上游侧，也可以设置于排出部96的下游侧。
[0130]如图5所示，例如通过将片材S的纤维和树脂的粘结弱的部分与其它片材(纸等)重叠并进行加热(加热加压)，能够将片材S与其它片材接合。该情况下，如图所示，其它片材可以是片材S自身(同一片材S的其它部分)，该情况下，例如能够将片材S形成为筒状、袋状，或形成为适当的立体形状。另外，虽然未图示，但其它片材也可以不是片材S自身，该情况下，能够使片材S与其它(另一)片材贴合。接合区域159是通过未粘结区域156中的树脂由于加热而与周边的纤维接合而得到的。另外，图示的例子中，虽然未粘结区域156与纤维和树脂粘结的区域接合，但显然也可以是未粘结区域156彼此的接合。
[0131]图6是表示通过本实施方式的片材制造装置100制造片材S的技术方案的一例的示意图。图6 (a)表示料片W和料片W的侧端部WS(与片材S的侧端部SS对应)的配置的一例的图。图6 (b)表示在料片W的侧端部WS的全部(也可以是一部分)通过液体赋予部150赋予液体，形成液体赋予区域154的状态。图6(c)表示图6(b)的料片W经过片材形成部80(加热部)，从而成为片材S，在与料片W的液体赋予区域154对应的位置形成未粘结区域156的状态。图6(d)是表示通过第2切断部94将片材S的侧端部SS切断的状态的图。
[0132]本实施方式的片材制造装置100，具有如上所述在与输送方向平行的方向上将片材S切断的第2切断部94。即，第2切断部94将通过了第I切断部92的片材S的侧端部SS(从输送方向观察为两侧的端部)切断。被切断的侧端部SS与最终制造的片材S分开适当回收、或被再利用。例如，侧端部SS能够通过未图示的移送手段返回解纤部20而作为原料的一部分。这样的情况下，侧端部SS也在解纤部20中被解纤。
[0133]本实施方式的片材制造装置100，如图6所示，能够对与通过了第I切断部92的片材S的侧端部SS(由第2切断部94切断之前的片材S的侧端部)对应的料片W的侧端部WS的至少一部分赋予液体。像这样，在为了将被切断的侧端部SS再利用而进行解纤的情况下，通过该侧端部SS包含纤维和树脂的粘结弱的部分(未粘结区域156)，使解纤变得容易。由此将侧端部SS作为原料再利用的情况下，能够减少用于解纤的时间、能量。
[0134]2.片材制造方法
[0135]本实施方式的片材制造方法具有解纤工序、混合工序、堆积工序、液体赋予工序和加热工序。更详细而言，解纤工序将包含纤维的原料在大气中解纤。混合工序将在解纤工序中解纤得到的解纤物、和树脂在大气中混合。堆积工序使在混合工序中混合得到的混合物堆积。液体赋予工序对在堆积工序中堆积得到的堆积物的一部分赋予液体。加热工序将在液体赋予工序中被赋予了液体的堆积物加热而形成片材。
[0136]本实施方式的片材制造方法，例如可以使用上述的片材制造装置100进行。例如，解纤工序可以由上述的解纤部20进行。混合工序可以由上述的混合部50进行。堆积工序可以由上述的堆积部60进行。液体赋予工序可以由上述的液体赋予部150进行。加热工序可以由上述的片材形成部80(加热部)进行。另外，本实施方式的片材制造方法中使用的纤维和树脂，与上述的片材制造装置一项中描述的相同，因此省略详细的说明。
[0137]采用本实施方式的片材制造方法，能够在与料片W的液体赋予区域154对应的片材S的未粘结区域156中，使树脂和纤维难以粘结，减小该部分的机械强度。由此，能够简单地制造在被赋予了液体的位置(未粘结区域156)容易切分或附加折痕的片材S。
[0138]另外，本实施方式的片材制造方法可以具有固定工序。固定工序是通过至少将片材S的未粘结区域156加热，使该区域的树脂熔融(软化)，使该区域的纤维和树脂粘结并固定形状而形成固定区域158的工序。固定工序例如可以使用红外加热器、灯加热器、暖风(热风)加热器等非接触的加热设备、热压机、热封机、热辊等接触型的加热设备、或它们的组合来进行。
[0139]例如图4(c)、图4(d)所示，固定工序可以使片材S容易折弯或变形的未粘结区域156变形为适当的形状，在该状态下将未粘结区域156加热而进行。片材制造方法具有固定工序，从而能够简单地制造在预定的位置折弯且折弯的形状、姿势被固定的片材S。
[0140]另外，本实施方式的片材制造方法可以具有接合工序。接合工序是通过至少将片材S的未粘结区域156与其它片材重叠并加热，从而使该区域的树脂熔融(软化)，将该区域的纤维和树脂粘结而形成接合区域159，并且与其它片材接合的工序。接合工序可以使用例如热压机、热封机、热辊等等一边加压一边接触的方式的加热设备来进行。另外，也可以组合红外加热器、灯加热器、暖风(热风)加热器等非接触的加热设备等来使用。
[0141]例如图5(c)所示，粘结工序可以将片材S的未粘结区域156与片材S的其它部分(区域155的部分)重叠，在该状态下对未粘结区域156和片材S的其它部分加热加压而进行。片材制造方法具有接合工序，从而能够不使用接合剂等，简单地与同一片材或其它(另一)片材接合。
[0142]3.片材
[0143]通过本实施方式的片材制造装置100或片材制造方法而制造的片材S，如上所述，具有使混合了纤维和树脂的混合物堆积，将该堆积物加热而得到的纤维和树脂的粘结比其它部分弱的部分。这样的片材S，在纤维和树脂的粘结比其它部分(区域155)弱的部分(未粘结区域156)中，容易切分或附加折痕。另外，通过在使片材S的未粘结区域156变形之后进行加热，能够将该变形固定。并且，通过将其它片材或者片材S的其它部分(区域155)的部分与片材S的未粘结区域156重叠并加热，容易将片材S的未粘结区域156与其它片材或者片材S的区域155的部分接合。
[0144]片材S，至少以上述的纤维和树脂为原料，形成为片状、板状、料片状、或具有凹凸的形状。本说明书中的片材可以分类为纸和无纺布。纸例如包括以纸浆、废纸为原料形成为片状的状态等，包括以笔记、印刷为目的的记录纸、壁纸、包装纸、彩色纸、画图纸、制图纸(肯特纸)等。无纺布与纸相比厚和/或强度低，包含一般的无纺布、纤维板、餐巾纸(卫生纸)、厨房用纸、清洁材料、过滤材料、液体(废墨、油)吸收材料、吸音材料、隔热材料、缓冲材料、垫子等。再者，作为原料可以是纤维素等植物纤维，PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、聚酯等化学纤维，羊毛、丝绸等动物纤维。
[0145]再者，无纺布的情况下，纤维与纤维之间的间隔宽(片材的密度小)ο与此相对，纸的纤维与纤维之间的间隔窄(片材的密度大)。因此，通过本实施方式的片材制造装置100或片材制造方法而制造的片材S如果是纸的话，则能够更加显著地体现在成为片材时强度的均匀性等作用、功能。
[0146]4.其它事项
[0147]本说明书中，“均匀”一词在提到均匀的分散、混合的情况下，是指在能够定义两种以上或两相以上的成分的物体中，一个成分相对于另一成分的相对存在位置在整个系统中一样、或在系统的各部分中相同或实质相等。另外，着色的均匀性、色调的均匀性是指在俯视观察片材时没有颜色的深浅，浓度一样。
[0148]本说明书中，使用了“均勾”“相同”“等间隔”等意味着密度、距离、尺寸等相等的词语。它们虽然优选相等，但难以完全相等，因此也包含由于误差、参差变动等的累积导致数值不相等而有所偏差。
[0149]本发明，可以在具有本申请记载的特征、效果的范围内省略一部分结构，或将各实施方式、变形例组合。
[0150]本发明并不限定于上述的实施方式，可以进一步进行各种变形。例如，本发明包含与在实施方式中说明的结构实质上相同的结构(功能、方法和结果相同的结构，或是目的和效果相同的结构)。另外，本发明包含将在实施方式中说明的结构的非必需部分替换的结构。另外，本发明包含与在实施方式中说明的结构发挥相同的作用效果的结构或能够达成同一目的的结构。另外，本发明包含在实施方式中说明的结构中附加公知技术的结构。
【主权项】
1.一种片材制造装置，其特征在于，具备: 将包含纤维的原料在大气中解纤的解纤部； 将由所述解纤部解纤得到的解纤物、和树脂在大气中混合的混合部； 使由所述混合部混合得到的混合物堆积的堆积部； 对由所述堆积部堆积得到的堆积物的一部分赋予液体的液体赋予部；以及 对由所述液体赋予部赋予了所述液体的堆积物进行加热而形成片材的加热部。2.根据权利要求1所述的片材制造装置，其特征在于，具备对所述堆积物进行加压的加压部， 所述液体赋予部对由所述加压部加压了的堆积物赋予所述液体。3.根据权利要求1或2所述的片材制造装置，其特征在于，具备将由所述加热部加热了的片材的侧端部切断的切断部， 所述液体赋予部对与所述片材的侧端部对应的所述堆积物的侧端部的至少一部分赋予所述液体。4.根据权利要求1或2所述的片材制造装置，其特征在于，所述液体包含着色材料。5.一种片材制造方法，其特征在于，具有: 将包含纤维的原料在大气中解纤的解纤工序； 将在所述解纤工序中解纤得到的解纤物、和树脂在大气中混合的混合工序； 使在所述混合工序中混合得到的混合物堆积的堆积工序； 对在所述堆积工序中堆积得到的堆积物的一部分赋予液体的液体赋予工序；以及 对在所述液体赋予工序中被赋予了所述液体的堆积物进行加热而形成片材的加热工序。6.根据权利要求5所述的片材制造方法，其特征在于，具有将与被赋予了所述液体的所述堆积物的所述一部分对应的所述片材的部分折弯，对所述片材的所述部分进行加热而固定的固定工序。7.根据权利要求5所述的片材制造方法，其特征在于，具有将与被赋予了所述液体的所述堆积物的所述一部分对应的所述片材的部分与不同于所述片材的所述部分的所述片材的其它部分或者不同于所述片材的其它片材重叠，对所述片材的所述部分进行加热而将所述片材的所述部分与所述片材的所述其它部分或者所述其它片材接合的接合工序。8.—种片材，是使混合了纤维和树脂的混合物堆积、并对该堆积物进行加热而得到的片材，具有所述纤维与所述树脂的粘结比其它部分弱的部分。
【文档编号】D21F3/02GK106012629SQ201610172797
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年3月24日
【发明人】樋口尚孝
【申请人】精工爱普生株式会社