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JP6269235B2 - シート製造装置 - Google Patents

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JP6269235B2 JP2014063246A JP2014063246A JP6269235B2 JP 6269235 B2 JP6269235 B2 JP 6269235B2 JP 2014063246 A JP2014063246 A JP 2014063246A JP 2014063246 A JP2014063246 A JP 2014063246A JP 6269235 B2 JP6269235 B2 JP 6269235B2
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Description

本発明は、シート製造装置に関する。
繊維状の物質を堆積させ、堆積させた繊維の相互間に結合力を働かせてシート状あるいはフィルム状の成形体を得ることは古くから行われている。その典型例として、水を用いた抄造(抄紙)によって紙を製造することが挙げられる。現在においても紙を製造する方法の一つとして抄造法が広く用いられている。抄造法で製造される紙は、一般に例えば木材等に由来するセルロースの繊維が互いに絡み合って水素結合を形成し、さらにバインダー(紙力増強剤(デンプン糊、水溶性樹脂等))によって互いに部分的に結着されている構造を有するものが多い。
一方、特許文献1には、水を使わない乾式の古紙解繊機を用いた古紙繊維製成形物の製造方法が開示されている。係る製造方法では、合成樹脂のバインダーと古紙繊維との混合物を加圧・加熱して成形品とすることが記載されている。
特開平7−3603号公報
しかしながら、特許文献1に記載の製造方法では、古紙を解繊する前にバインダーを混合している。そのため、古紙解繊機の内部で温度が上昇した場合には、バインダーが溶け始め古紙繊維に対するバインダーの分散が不十分となって、バインダーが部分的に寄り集まった状態となることが懸念される。また、特許文献1の技術では、混合物の加圧・加熱前にバインダーの溶液を塗布していることから、解繊前のバインダーの混合、分散が不十分であろうことが窺える。また、解繊後に脱墨のための分級部を設けるような場合には、解繊前にバインダーを混合してしまうと、繊維より小さく比重の軽い樹脂は、分級されて系外に除去されてしまう。また、乾式でシートを成形する場合には、バインダーとなる物質が液体であると、繊維の凝集を生じさせ、例えば、篩の目を通過することが困難となるため、ふるいを用いた均一な堆積、成形を行うことが困難となってしまう。
本発明の幾つかの態様に係る目的の一つは、繊維と複数の前記繊維を結着する添加物とを大気中で混合して均一性の良好なシートを形成することのできるシート製造装置を提供することにある。
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するために為されたものであり、以下の態様又は適用例として実現することができる。
本発明に係るシート製造装置の一態様は、繊維を含む被解繊物を解繊する解繊部と、前記解繊部で解繊処理された解繊物を、回転することで円筒面にある複数の孔を通過させる円筒部と、前記複数の孔が内部に含まれるように前記円筒部を覆うハウジング部と、前記円筒部の外側であって、前記ハウジング部の内側に、複数の前記繊維を結着する添加物を供給する供給部と、前記繊維と前記添加物とを結着してシートを形成する結着部と、を備える。
このようなシート製造装置によれば、円筒部の孔を通過した解繊物に対して添加物を供給することができる。これにより、円筒部の孔を通過することで分散した繊維に対して添加物を混合するので、繊維と添加物との混合を効率よく良好に行うことができる。そのため、このようなシート製造装置によれば、繊維や添加物の偏在が抑制された均一性の高いシートを容易に製造することができる。そのため、このようなシート製造装置によれば、繊維や添加物の偏在が抑制された均一性の高いシートを製造することができる。
本発明に係るシート製造装置において、前記供給部において前記添加物を供給する供給口は、前記円筒部の円筒面よりも上方に離間して配置されてもよい。
このようなシート製造装置によれば、供給口が、円筒部の円筒面よりも上方に離間して配置されるので、孔を通過した解繊物の飛散を供給部の部材が遮ることがない。また、ハウジング部の内側に、上方から添加物が供給されるため、ハウジング内で飛散している繊維に効率よく混ざりあわすことができる。また、添加物が円筒部に付着しても、円筒部の回転によって生じる遠心力によってハウジング部の内側で飛散させることができる。
本発明に係るシート製造装置において、前記供給部において前記添加物を供給する供給口は、前記円筒部の円筒面よりも水平方向に離間して配置されてもよい。
このようなシート製造装置によれば、円筒部から水平方向に離間した位置に添加物が供給されるので、重力の作用によって円筒部に接触する添加物の割合を小さくすることができる。これにより円筒部の孔の目詰まりを生じさせにくく、解繊物を添加物との混合をさらに良好に行うことができる。
本発明に係るシート製造装置において、前記供給口は、前記円筒部の回転軸の延設方向に前記添加物を分配して供給する分配機構を有してもよい。
このようなシート製造装置によれば、円筒部の回転軸に沿う方向で添加物を分配して供給することができる。これにより、解繊物を添加物との混合をさらに良好に行うことができる。
本発明に係るシート製造装置において、前記解繊物を前記円筒部に導入する導入口を有し、前記導入口は、前記円筒部の回転軸の延設方向の一端側に位置してもよく、前記分配機構は、前記円筒部の回転軸の延設方向の他端側よりも、前記一端側へ前記添加物を多く分配するようにしてもよい。
このようなシート製造装置によれば、分配機構が一端側へ添加物を多く分配する。そのため、このようなシート製造装置によれば、解繊物が一端側の導入口から供給されるため、円筒部の孔を通過する解繊物の量が一端側において多く、かつ、分配機構が一端側へ添加物を多く分配することにより、解繊物と添加物との混合をさらに良好に行うことができる。
本発明に係るシート製造装置において、前記解繊物を前記円筒部に導入する導入口を有し、前記導入口は、前記円筒部の回転軸の延設方向の一端側に位置してもよく、前記供給口は、前記円筒部の回転軸の延設方向の一端側に近い位置に設けられてもよい。
このようなシート製造装置によれば、一端側へ添加物が多く供給される。そのため、このようなシート製造装置によれば、解繊物が一端側の導入口から供給されるため、円筒部の孔を通過する解繊物の量が一端側において多く、かつ、一端側に添加物が多く供給されることにより、解繊物と添加物との混合をさらに良好に行うことができる。
実施形態に係るシート製造装置の模式図。 実施形態に係る選別部の要部を示す模式図。 実施形態の円筒部及びハウジング部を回転軸に沿う方向から見た模式図。 実施形態の円筒部及びハウジング部を回転軸に沿う方向から見た模式図。 実施形態に係る選別部の要部を示す模式図。 実施形態に係る選別部の要部を示す模式図。 実施形態の円筒部及びハウジング部を回転軸に沿う方向から見た模式図。 実施形態の円筒部及びハウジング部を回転軸に沿う方向から見た模式図。
以下に本発明の幾つかの実施形態について説明する。以下に説明する実施形態は、本発明の例を説明するものである。本発明は以下の実施形態になんら限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において実施される各種の変形形態も含む。なお以下に説明される構成の全てが本発明の必須の構成であるとは限らない。
本実施形態のシート製造装置1000は、少なくとも、解繊部20と、円筒部102と、ハウジング部104と、供給部106と、結着部77と、を備える。これらのうち、円筒部102、ハウジング部104、及び供給部106は、選別部40及び/又はほぐし部60のそれぞれの部分を構成するので、選別部40及びほぐし部60の項で説明する。
図1は、本実施形態のシート製造装置1000の模式図である。図2及び図3は、それぞれ、円筒部102及びハウジング部104を回転軸Rに沿う方向から見た模式図である。
1.解繊部
本実施形態のシート製造装置1000は、解繊部20を有する。解繊部20は、被解繊物を解繊処理する。解繊部20は、被解繊物を解繊処理することにより、繊維状に解きほぐされた解繊物を生成する。また解繊部20は、被解繊物に付着した樹脂粒やインク、トナー、にじみ防止剤等の粒子状の物質を、繊維から分離させる機能も有する。
ここで、「解繊処理」とは、複数の繊維が結着されてなる被解繊物を、繊維1本1本に解きほぐすことをいう。解繊部20を通過したものを「解繊物」という。「解繊物」には、解きほぐされた繊維の他に、繊維を解きほぐす際に繊維から分離した樹脂(複数の繊維同士を結着させるための樹脂)粒や、インク、トナー、にじみ防止材等のインク粒を含んでいる場合もある。解きほぐされた解繊物の形状は、ひも(string)状や平ひも(ribbon)状である。解きほぐされた繊維は、他の解きほぐされた繊維と絡み合っていない状態(独立した状態)で存在してもよいし、他の解きほぐされた繊維と絡み合って塊状となった状態(いわゆる「ダマ」を形成している状態)で存在してもよい。
本明細書では、シート製造装置1000において、製造されるシートの材料(原料、被解繊物、解繊物、添加物、ウェブ、シート等)の流れ(概念的な流れを含む)に対して、「上流」、「下流」等の表現を用いることがある。また、「上流側(下流側)」という表現は、構成の位置を相対的に特定する場合に用い、例えば、「AがBの上流側(下流側)にある」などという場合には、Aの位置がBの位置に対して、シートの材料の流通方向に照らして上流(下流)にあることを指す。
また、本明細書において、乾式とは、液体中ではなく大気中(空気中)でという意味である。乾式の範疇には、乾燥状態、及び不純物として存在する液体又は意図的に添加される液体が存在する状態、が含まれる。
解繊部20は、被解繊物を解繊処理する機能を有する限り任意である。解繊部20は、大気中(空気中)において乾式で解繊を行う。図示の例では、導入口21から導入された被解繊物が、解繊部20によって解繊され、解繊物(繊維)となり、排出口22から排出される解繊物が、管82に排出される構成となっている。
解繊部20の構成は特に限定されないが、例えば、回転部(回転子)とこれを覆う固定部とを含み、回転部と固定部との間に隙間(ギャップ)が形成されたものを挙げることができる。解繊部20がこのように構成される場合には、回転部が回転した状態で被解繊物がギャップに導入されることにより、解繊処理が行われる。また、この場合には、回転部の回転数、形状、固定部の形状等は、製造されるシートの性質や全体の装置構成等の要請に合わせて適宜に設計されることができる。また、この場合、回転部の回転速度(1分あたりの回転数(rpm))等についても、解繊処理のスループット、被解繊物の滞留時間、解繊の程度、ギャップの大きさ、回転部、固定部、その他の各部材の形状や大きさ等の条件を考慮して、適宜に設定することができる。
なお、解繊部20は、被解繊物を吸引し、及び/又は、解繊物を排出するような気流を発生させる機能を有することがより好ましい。この場合、解繊部20は、自ら発生する気流によって、導入口21から、被解繊物を気流と共に吸引し、解繊処理して、排出口22へと搬送することができる。なお、気流発生機構を有していない解繊部20を用いる場合には、被解繊物を導入口21に導く気流や、排出口22から解繊物を吸出す気流を発生する機構を外付けで設けても差支えない。
1.1.被解繊物
本明細書において、被解繊物とは、シート製造装置1000の原材料を含む物品のことを指し、例えば、パルプシート、紙、古紙、ティッシュペーパー、キッチンペーパー、クリーナー、フィルター、液体吸収材、吸音体、緩衝材、マット、段ボールなどの、繊維が絡み合い又は結着されたものを指す。また、本明細書において、被解繊物は、シート製造装置1000によって製造されたシート若しくは使用後の該シート(古シート)であってもよい。また、被解繊物には、レーヨン、リヨセル、キュプラ、ビニロン、アクリル、ナイロン、アラミド、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、ポリイミド、炭素、ガラス、金属からなる繊維等(有機繊維、無機繊維、有機無機複合繊維)が含まれていてもよい。また、本実施形態のシート製造装置1000において、後述する分級部30が備えられる場合には、被解繊物として、特に古紙、古シート等を有効に利用することができる。
1.2.解繊物
本実施形態のシート製造装置1000において、解繊物は、製造されるシートの材料の一部として使用される。解繊物は、上述の被解繊物を解繊処理して得られる繊維を含み、係る繊維として、天然繊維(動物繊維、植物繊維)、化学繊維(有機繊維、無機繊維、有機無機複合繊維)などが挙げられる。解繊物に含まれる繊維として、更に詳しくは、セルロース、絹、羊毛、綿、大麻、ケナフ、亜麻、ラミー、黄麻、マニラ麻、サイザル麻、針葉樹、広葉樹等に由来する繊維が挙げられ、これらを単独で用いてもよいし、適宜混合して用いてもよいし、精製などを行った再生繊維として用いてもよい。解繊物は、製造されるシートの材料となるが、これらの繊維の少なくとも1種を含んでいればよい。また、解繊物(繊維)は、乾燥されていてもよいし、水、有機溶剤等の液体が含有又は含浸されていてもよい。さらに解繊物(繊維)は、各種の表面処理が施されていてもよい。
本実施形態で使用される解繊物に含まれる繊維は、独立した1本の繊維としたときに、その平均的な直径(断面が円でない場合には長手方向に垂直な方向の長さのうち、最大のもの、又は、断面の面積と等しい面積を有する円を仮定したときの当該円の直径(円相当径))が、平均で、1μm以上1000μm以下、好ましくは、2μm以上500μm以下、より好ましくは3μm以上200μm以下である。
本実施形態で使用される解繊物に含まれる繊維の長さは、特に限定されないが、独立した1本の繊維として、その繊維の長手方向に沿った長さは、1μm以上5mm以下、好ましくは、2μm以上3mm以下、より好ましくは3μm以上2mm以下である。繊維の長さが短い場合は、樹脂によって結着されにくいため、シートの強度が不足する場合があるが、上記範囲であれば十分な強度のシートを得ることができる。また、繊維の平均の長さは、長さ−長さ加重平均繊維長として、20μm以上3600μm以下、好ましくは200μm以上2700μm以下、より好ましくは300μm以上2300μm以下である。さらに、繊維の長さは、ばらつき(分布)を有してもよい。
本明細書では、繊維というときには、繊維1本のことを指す場合と、複数の繊維の集合体(例えば綿のような状態)のことを指す場合とがあり、また、解繊物というときには、複数の繊維が含まれる材料のことを指し、繊維の集合という意味及びシートの原料となる材料(粉体状又は綿状の物体)という意味を含むものとする。
解繊部20を通過した解繊物は、シート状に成形されるまでの間に、添加物と混合される。混合は、円筒部102、ハウジング部104及び供給部106を備えた構成(例えば、選別部40及び/又はほぐし部60)を設けることにより、非常に容易に行うことができる。
2.結着部
本実施形態のシート製造装置1000は、結着部77を備える。結着部77は、円筒部102、ハウジング部104、及び供給部106を備えた構成(例えば、後述の選別部40及び/又はほぐし部60)を通過した解繊物及び添加物の混合物を加熱して、解繊物中の複数の繊維を、混合物中の樹脂を介して互いに結着させた状態を形成する。混合物は、結着部77に至る前に、所定の形状(例えばウェブ状)に成形されていてもよい。また、結着部77が、混合物を所定の形状に成形する機能を有してもよい。
結着部77では、繊維(解繊物)及び樹脂(添加物)の混合物に、熱を加えることにより、混合物中の複数の繊維を互いに樹脂を介して結着する。樹脂が熱可塑性樹脂である場合には、そのガラス転移温度(軟化点)又は融点(結晶性ポリマーの場合)付近以上の温度に加熱すると、樹脂が軟化したり溶けたりし、その後、温度が低下すると固化する。樹脂が軟化して繊維に絡み合うように接触し、樹脂が固化することで繊維と樹脂とを互いに結着することができる。また、固化する際に近接する繊維が結着することで、繊維と繊維とが結着される。なお、樹脂は、結着部77において溶融、流動されないまま残る成分を有してもよい。
本明細書において、「繊維と樹脂とを結着する」とは、繊維と樹脂とが離れにくい状態や、繊維と繊維との間に樹脂が配置され、繊維と繊維とが樹脂を介して離れ難くなっている状態をいう。また、結着とは、接着を含む概念であって2種以上の物体が接触して離れにくくなった状態を含む。また、繊維と繊維とが樹脂を介して結着した際に、繊維と繊維とが平行に又は交差してもよいし、1本の繊維に複数の繊維が結着してもよい。
また結着部77においては、混合物に熱を与えることの他に、圧力を加えてもよく、その場合には、結着部77は、混合物を所定の形状に成形する機能を有することができる。加えられる圧力の大きさは、成形される紙の種類により適宜調節されるが、50kPa以上30MPa以下とすることができる。加えられる圧力が小さければ、空隙率の大きいシート(紙、不織布)が得られ、大きければ空隙率の小さい(密度の高い)シート(紙、不織布)が得られることになる。
結着部77の具体的な構成としては、加熱ローラー(ヒーターローラー)、熱プレス成形機、ホットプレート、温風ブロワー、赤外線加熱器、フラッシュ定着器などが挙げられる。図1に示す本実施形態のシート製造装置1000では、結着部77は、加熱ローラー78によって構成されている。そして、ウェブWを加熱することにより、ウェブWに含まれる繊維同士を樹脂を介して結着させることができる。なお、結着部77の具体的な構成として、図示のような加熱ローラー78を採用すると、熱プレス成形機、温風ブロワー、赤外線加熱器等を用いた場合に比較して、ウェブWの狭い領域に対して、熱を集中的に与えることができる。そのため、プレスや温風等による加熱のように広い範囲を加熱する場合に比較して、使用するエネルギー量を低減することができる。
また、図示の例では、結着部77は、加熱ローラー78によりウェブWを挟み込んで加熱及び加圧するように構成されており、一対の加熱ローラー78を有している。結着部77を平板状のプレス部によって構成する場合には、プレスをしている間、搬送されるウェブを一時的にたるませておくようなバッファー部(図示せず)を必要に応じて設ける。一方、結着部77を加熱ローラー78として構成したことにより、結着部77を平板状のプレス部として構成した場合に比べてウェブWを連続的に搬送しながらシートを成形することができる。
加熱ローラー78は、例えば、アルミニウム、鉄、ステンレス等の中空の芯金で構成されている。加熱ローラー78の表面には、PFA(テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)やPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)等のフッ素を含むチューブやPTFE等のフッ素コーティングの離型層が設けられてもよい。なお、芯金と離型層との間にシリコンゴム、ウレタンゴムやコットン等による弾性層を設けてもよい。当該弾性層を設けることにより、一対の加熱ローラー78を高荷重で圧接する場合に、加熱ローラー78の対が加熱ローラー78の軸方向において均一に接触させることができる。
また、芯金の中心部には、加熱手段として、例えばハロゲンヒーター等の加熱材が設けられている。加熱ローラー78及び加熱材は図示しない温度検知部によって各温度が取得され、取得された温度に基づいて加熱材の駆動が制御される。これにより、加熱ローラー78の表面温度が所定の温度に維持することが可能となる。そして、一対の加熱ローラー78間にウェブWを通過させることにより、搬送されるウェブWに対して加熱加圧することができる。なお、加熱手段としては、ハロゲンヒーター等に限定されず、例えば、非接触ヒーターによる加熱手段や温風による加熱手段を用いてもよい。
結着部77に加熱ローラー78を採用する場合には、加熱ローラー78の数や配置は限定されず、上記作用を達成できる範囲で任意に構成することができる。また、結着部77の加熱ローラー78の構成(離型層・弾性層・芯金の厚みや材質、ローラーの外径)や加熱ローラー78を圧接する荷重は、複数の加熱ローラー78で互いに異なっていてもよい。さらに図示の例ではウェブWをメッシュベルト72とともに加熱する態様となっているが、ウェブWをメッシュベルト72から剥がした状態で加熱する態様であってもよい。
解繊物(繊維)及び添加物(樹脂)の混合物が、結着部77(加熱工程)を経ることにより、添加物中の樹脂が溶融し、解繊物中の繊維と絡みやすくなるとともに繊維間が結着される。このようにしてシートSが製造される。本実施形態のシート製造装置1000では、上述の解繊部20を通過した解繊物の繊維と繊維とを樹脂を介して結着することによってシートが製造される。
3.添加物
供給部106から供給され、解繊物(繊維)と混合される添加物は、樹脂を含む。係る樹脂の種類としては、天然樹脂、合成樹脂のいずれでもよく、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれでもよい。本実施形態のシート製造装置1000においては、樹脂は、常温で固体である方が好ましく、結着部77における熱によって繊維を結着することに鑑みれば熱可塑性樹脂がより好ましい。
樹脂として熱可塑性樹脂を用いる場合には、ガラス転移温度、軟化点又は融点(結晶性ポリマーの場合)付近以上の温度に加熱すれば、樹脂が軟化したり溶けたりし、その後、温度が低下することによって固化して結着力を得ることができる。また、樹脂として熱硬化性樹脂を採用する場合には、軟化点以上の温度に加熱してもよいし、硬化温度(硬化反応を生じる温度)以上に加熱しても繊維と樹脂とを結着することができる。
なお、樹脂の融点、ガラス転移温度、軟化点、硬化温度等は、繊維の融点、分解温度、炭化温度よりも低いことが好ましく、そのような関係となるように樹脂及び繊維の種類を組み合わせて選択することが好ましい。
天然樹脂としては、ロジン、ダンマル、マスチック、コーパル、琥珀、シェラック、麒麟血、サンダラック、コロホニウムなどが挙げられ、これらを単独又は適宜混合したものが挙げられ、また、これらは適宜化学的に変性されていてもよい。
合成樹脂のうち熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ポリウレタン、熱硬化性ポリイミド樹脂などの熱硬化性樹脂が挙げられる。
また、合成樹脂のうち熱可塑性樹脂としては、AS樹脂、ABS樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ナイロン、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、などが挙げられる。
これらの樹脂は、単独又は適宜混合して用いてもよい。また、共重合体化や変性を行ってもよく、このような樹脂の系統としては、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン−アクリル系共重合樹脂、オレフィン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ビニルエーテル系樹脂、N−ビニル系樹脂、スチレン−ブタジエン系樹脂等が挙げられる。
添加物は、繊維状であってもよく、粉末状であってもよい。添加物が繊維状である場合、添加物の繊維長は、解繊物の繊維長以下であることが好ましい。具体的には、添加物の繊維長は、3mm以下、より好ましくは2mm以下である。添加物の繊維長が3mmより大きいと、解繊物と均一性よく混合することが困難となる場合がある。添加物が粉末状である場合、添加物の粒径(直径)は、1μm以上50μm以下、より好ましくは2μm以上20μm以下である。添加物の粒径が1μmより小さいと、解繊物中の繊維同士を結着させる結着力が低下する場合がある。添加物の粒径が20μmより大きいと、解繊物と均一性よく混合することが困難な場合があり、また解繊物への付着力が低下して解繊物から離脱してしまい、製造されるシートにムラ等を生じる場合がある。
供給部106から供給される添加物の量は、製造されるシートの種類に応じて、適切に設定される。混合物における添加物の割合は、例えば、5質量%以上70質量%以下であり、良好な混合物を得る観点、及び混合物をウェブ状に成形した場合の重力による添加物の落下を受けにくくする観点からは、5質量%以上50質量%以下が好ましい。
なお、添加物は、樹脂以外に、その他の成分を含有してもよい。その他の成分としては、凝集抑制剤、着色材、有機溶剤、界面活性剤、防黴剤・防腐剤、酸化防止剤・紫外線吸収剤、酸素吸収剤等が挙げられる。以下、凝集抑制剤、着色材について詳述する。
3.1.凝集抑制剤
添加物は、解繊物中の繊維を結着させる樹脂の他、解繊物中の繊維同士の凝集や添加物同士の凝集を抑制するための凝集抑制剤を含んでもよい。また、添加物に凝集抑制剤を含ませる場合には、樹脂と凝集抑制剤とは一体化させることが好ましい。すなわち、添加物に凝集抑制剤を含ませる場合には、添加物は、樹脂と凝集抑制剤とを一体に有する複合体であることが好ましい。
本明細書では、複合体というときには、樹脂を成分の一つとして他のものと一体に形成された粒子をいう。他のものとは、凝集抑制剤や着色材などをいうが、主成分となる樹脂と異なる形状、大きさ、材質、機能を有するものも含まれる。
添加物に、凝集抑制剤が配合された場合には、配合されない場合に比較して、樹脂及び凝集抑制剤を一体に有する複合体を、互いに凝集させにくくすることができる。凝集抑制剤としては、各種使用しうるが、本実施形態のシート製造装置1000では、選別部40及び/又はほぐし部60において水を使用しない又はほとんど使用しないため、複合体の表面に配置される(コーティング(被覆)等でもよい。)種のものを使用することが好ましい。
このような凝集抑制剤としては、無機物からなる微粒子が挙げられ、これを複合体の表面に配置することで、非常に優れた凝集抑制効果を得ることができる。なお、凝集とは、同種又は異種の物体が、静電気力やファンデルワールス力によって物理的に接して存在する状態を指す。また、複数の物体の集合体(例えば粉体)において、凝集していない状態という場合には、必ずしも当該集合体を構成する物体のすべてが離散して配置されることを指すものではない。すなわち、凝集していない状態には、集合体を構成する物体の一部が凝集している状態も含まれ、そのような凝集した物体の量が、集合体全体の10質量%以下、好ましくは5質量%以下程度となっていても、この状態を、複数の物体の集合体において「凝集していない状態」に含めるものとする。さらに、粉体等を袋詰め等した場合には、粉体の粒子同士は接触して存在する状態となるが、柔和な撹拌、気流による分散、自由落下など、粒子を破壊しない程度の外力を加えることにより、粒子を離散した状態にすることができる場合は、凝集していない状態に含めるものとする。
凝集抑制剤の材質の具体例としては、シリカ、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化セリウム、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム、炭酸カルシウムを挙げることができる。なお、例示した凝集抑制剤の材質の一部(例えば酸化チタンなど)は、後述の着色材の材質と同じとなるが、凝集抑制剤の粒子径は着色材の粒子径よりも小さい点で相違する。そのため、凝集抑制剤は、製造されるシートの色調に対して大きく影響せず、着色材とは区別可能である。ただし、シートの色調を調節する際には、凝集抑制剤の粒子径が小さくても、光の散乱等の若干の効果が生じる場合があるため、そのような効果を考慮することがより好ましい。
凝集抑制剤の粒子の平均粒子径(数平均粒子直径)は、特に限定されないが、好ましくは、0.001〜1μmであり、より好ましくは、0.008〜0.6μmである。凝集抑制剤の粒子は、いわゆるナノパーティクルの範疇に入るものであり、粒子径が小さいことから、一次粒子となっていることが一般的である。しかし、凝集抑制剤の粒子は、一次粒子の複数が結合して高次の粒子となっていてもよい。凝集抑制剤の一次粒子の粒子径が上記範囲内であれば、樹脂の表面に良好にコーティングを行うことができ、複合体の十分な凝集抑制効果を付与することができる。樹脂粒子の表面に凝集抑制剤が配置された複合体の粉体は、ある複合体と他の複合体の間に凝集抑制剤が存在することになり、互いの凝集が抑制される。なお、樹脂と凝集抑制剤とを一体でなく別体とする場合には、ある樹脂粒子と他の樹脂粒子の間に凝集抑制剤が常に存在するとは限らないため、樹脂粒子同士の凝集抑制効果は一体とした場合に比較して小さくなると考えられる。
樹脂と凝集抑制剤とを一体にした複合体における凝集抑制剤の含有量は、樹脂100質量部に対して、0.1質量部以上5質量部以下が好ましい。このような含有量であれば、上記効果を得ることができる。また、上記効果を高め及び/又は製造されるシートから凝集抑制剤が脱落することを抑制する、などの観点からすると、含有量は樹脂100質量部に対して、好ましくは0.2質量部以上4質量部以下、より好ましくは0.5質量部以上3質量部以下である。
凝集抑制剤を樹脂の表面へ配置する場合、複合体表面における凝集抑制剤が被覆する割合(面積比:本明細書ではこれを被覆率と称する場合がある。)は、20%以上100%以下とすれば、十分な凝集抑制効果を得ることができる。被覆率は、FMミキサー等の装置への仕込みによって調節することができる。さらに凝集抑制剤、樹脂の比表面積が既知であれば、仕込み時の各成分の質量(重量)によって調節することもできる。また、被覆率は、各種の電子顕微鏡により測定することもできる。なお、凝集抑制剤が、樹脂から脱落しにくい態様で配置された複合体では、凝集抑制剤と樹脂とが一体であるということができる。
複合体に凝集抑制剤が配合されると、複合体の凝集を非常に生じにくくすることができるため、ハウジング部104内において、円筒部102の孔Hを抜けた解繊物(繊維)と添加物(複合体)とをさらに容易に混ぜ合せることができる。すなわち、添加物に樹脂との複合体として凝集抑制剤が配合されると、複合体が速やかに空間2に拡散し、凝集抑制剤が配合されない場合に比較して、より早く均一な解繊物と添加物との混合物を形成することができる。凝集抑制剤によって、繊維と樹脂(複合体)とを良好に混ぜ合せることができる理由としては、凝集抑制剤を複合体の表面に配置した場合、複合体が静電気を帯びやすくなる傾向があることが挙げられ、その静電気により複合体の凝集が抑制される。
3.2.着色材
添加物は、解繊物の繊維を結着させる樹脂の他、着色材を含んでもよい。また、添加物に着色材を含ませる場合には、樹脂と着色材とは一体化されることが好ましい。すなわち、添加物は、樹脂と着色材とを一体に有する複合体であることが好ましい。また、複合体が上述の凝集抑制剤を含む場合においても、樹脂と着色材と凝集抑制剤とを一体に有する複合体とすることができる。すなわち、添加物は、樹脂と凝集抑制剤と着色材とを一体に有する複合体を含んでもよい。
樹脂及び着色材を一体に有する複合体とは、着色材がシート製造装置1000内において、及び/又は、製造されるシートにおいて、バラバラになり難い(脱落し難い)状態のことをいう。すなわち、樹脂及び着色材を一体に有する複合体とは、樹脂によって着色材が互いに接着されている状態、樹脂に着色材が構造的(機械的)に固定されている状態、樹脂と着色材とが静電気力、ファンデルワールス力等により凝集している状態、及び樹脂と着色材とが化学結合されている状態にあることを指す。また、複合体が樹脂及び着色材を一体に有する状態とは、着色材が樹脂に内包されている状態でも着色材が樹脂に付着している状態でもよく、その2つの状態が同時に存在する状態を含む。
着色材は、本実施形態のシート製造装置1000によって製造されるシートの色を所定のものとする機能を有する。着色材としては、染料又は顔料を用いることができ、複合体として樹脂と一体とした場合に、より良好な隠ぺい力や発色性が得られる観点からは顔料を用いることが好ましい。
顔料としては、その色、種類ともに、特に限定されず、例えば、一般的なインクに使用される各種の色(白、青、赤、黄、シアン、マゼンダ、イエロー、黒、特色(パール、金属光沢)等)の顔料を使用することができる。顔料は無機顔料でもよいし、有機顔料でもよい。顔料としては、特開2012−87309号公報や特開2004−250559号公報に記載された周知の顔料を用いることができる。また、亜鉛華、酸化チタン、アンチモン白、硫化亜鉛、クレー、シリカ、ホワイトカーボン、タルク、アルミナホワイト等の白色顔料等を用いてもよい。これら顔料は、単独で用いてもよいし、適宜混合して用いてもよい。なお、白色の顔料を使用する場合には、前記例示したもののうち、酸化チタンを主成分とする粒子(顔料粒子)を含む粉体からなる顔料を使用することが、酸化チタンの屈折率の高さから、少ない配合量で、製造されるシートにおける白色度を高めることが容易な点でより好ましい。
4.選別部及びほぐし部
本実施形態のシート製造装置1000は、選別部40及びほぐし部60の少なくとも一方を有する。選別部40及びほぐし部60の少なくとも一方は、解繊部20によって解繊された繊維を含む解繊物と添加物とを混合する機能を有する。図1に示す例では、選別部40及びほぐし部60の両者が設けられているが、いずれか一方でもよいし、それぞれが複数設けられてもよい。選別部40及びほぐし部60の少なくとも一方には、円筒部102、ハウジング部104、及び供給部106の組が設けられ、係る組が設けられた選別部40及びほぐし部60の少なくとも一方において、解繊物(解繊物及び添加物の混合物であってもよい)と添加物とが混合される。また、選別部40及びほぐし部60の両方に係る組が設けられた場合には、それぞれ添加される添加物は、互いに同じでも異なっていてもよい。
以下、選別部40及びほぐし部60の両者に円筒部102、ハウジング部104及び供給部106の組が設けられた本実施形態のシート製造装置1000について述べる。
4.1.選別部
選別部40は、解繊物から長い繊維(長繊維)や十分に解繊されなかった未解繊片を空気中で選別する。選別部40は、解繊処理された解繊物を、選別部40を通過する「通過物」と、通過しない「残留物」とに空気中で選別する。本実施形態のシート製造装置1000に選別部40を採用する場合には、以下に説明する類の篩(ふるい)を用いる。選別部40は、篩によって、解繊処理された解繊物から一定の長さより短い繊維(通過物)を選別することができる。
選別部40の構成の一部である篩は、円筒面を有し、当該円筒面の少なくとも一部に複数の孔Hが形成されている円筒部44(102)を有する。円筒部44内は空洞1となっており、当該空洞1に、解繊物(繊維)及び添加物(樹脂)が導入される。円筒部44は、回転軸R(円筒面の中心軸)の周りに回転することができる。導入された解繊物は、一定の長さより短い繊維(孔Hを通過した通過物)と一定の長さより長い繊維(孔Hを通過しない残留物)とに空気中で選別される。
図1及び図2に示すように、選別部40は、円筒部44内に解繊物(繊維)を導入する導入口41、及び円筒部44の孔Hを通過しなかった残留物を排出する排出口42を有している。円筒部44の孔Hを通過しなかった残留物は、図1に示すように、排出口42から排出されて、戻り流路としての管86を介してホッパー15に搬送され、再び解繊部20に戻されるようにしてもよい。円筒部44の孔Hを通過した通過物は、ホッパー16で受けてから管87を通じて搬送される。
解繊物を空洞1に導入する導入口41は、解繊部20の排出口22に接続する管82に接続してもよいし、図1に示すように、分級部30が設けられる場合には分級部30の下部排出口34に接続する管83に接続してもよい。また、導入口41は、図示の例では、一端側のフランジ固定板43bを貫通するように形成されているが、フランジ固定板43bの開口として接続されてもよい。さらに、導入口41は、円筒部44の回転軸Rに沿う方向からみたときに、回転軸Rの付近に開口しているが、配置される位置は限定されない。
選別部40を設けることにより、解繊物又は混合物に含まれる孔Hの目開きの大きさより小さい繊維又は粒子と、孔Hの目開きの大きさより大きい繊維や未解繊片やダマとを分けることができる。
図2は選別部40の要部の一例を模式的に示している。図2の例では、選別部40は、解繊物を、回転することで円筒面にある複数の孔Hを通過させる円筒部44(102)と円筒部44の少なくとも一部(複数の孔H)が内部に含まれるように円筒部44を覆うハウジング部45(104)とを備えている。円筒部44の内部には空洞1が形成され、円筒部44が回転軸R周りに回転できる限り、円筒部44の軸受け機構、支持機構、回転機構、封止機構等は、特に限定されない。ハウジング部45は円筒部44の全体を覆ってもよい。
また、選別部40は、円筒部44の外側であって、ハウジング部45の内側に形成される空間2に添加物を供給する供給部106と、を備える。なお、選別部40は、排出口42を有する以外は、後述のほぐし部60と同様に構成することができる。ただし、ほぐし部60のように導入された材料の全てを通過させるのではなく、一部の成分を排出口42から除去する機能を有する。
円筒部44は、図2に示す例では、繊維(解繊物)が通過する複数の孔Hを有する開口領域46と、孔Hを有しない筒状領域47とを有している。開口領域46と筒状領域47は溶接やネジなどで締結され、一体的に回転する。図示の円筒部44は、均一の厚みを有するステンレス鋼等の金属板を用いて筒型に形成されており、その両端には開口48が形成されている。
開口領域46には、複数の孔Hが設けられている。当該孔Hから混合物が通過するように構成され、材料の大きさ、種類等により孔Hの大きさや形成領域等が適宜設定される。なお、開口領域46は、パンチングメタルに限定されず、金網材であってもよい。複数の孔Hの大きさ(面積)は同じでもよく、それぞれが等間隔で配置されてもよい。これにより、孔Hを通過した混合物を均一に分散できるとともに、混合物の大きさ等をより均一にすることができる。
筒状領域47は、孔Hを有しない部分であり、ハウジング部45と勘合して、ハウジング部45とともに円筒部44の孔Hを通過した混合物を回収する空間2を画成する部材となっている。また、筒状領域47は、フランジ部43aと勘合して、円筒部44の内側の空洞1を画成する部材となっている。
ハウジング部45は、内側に空間2を有している。図1に示すように、ハウジング部45の下方は、壁面がなくホッパー16に孔Hを通過した混合物が落下するようになっている。また、図2に示すように、ハウジング部45は、円筒部44が回転自在に貫通する開口を有する対向する2つの壁面を有する。その開口の縁に沿って、パイルシール49を有し、円筒部44の筒状領域47の表面とパイルシール49とが接している。このように、ハウジング部45と筒状領域47とが接することにより、開口領域46の孔Hから通過した繊維をハウジング部45の内部から外側への拡散を抑制することができる。円筒部44の回転軸Rに沿う方向と交差する方向では、円筒部44の外径寸法よりハウジング部45の開口の寸法の方が大きくなることで、円筒部44の内側にハウジング部45が配置される。
図2に示すように、円筒部44は、回転軸Rの延在方向に沿って、筒状領域47、開口領域46、筒状領域47を有し、ハウジング部45は、図2に示すように、筒状領域47における回転軸Rから離れる側の表面(円筒面)と、パイルシール49を介して接している。
パイルシール49は、例えば、ベース部の一方面側に密に細毛が植えつけられたブラシ(刷毛)で構成されたものである。パイルシール49は、円筒部44の孔Hから通過した繊維(解繊物)や供給部106から供給される添加物が通過できない程度に密に細毛が植えられている。そして、パイルシール49のブラシの先端部が筒状領域47の表面に接するように構成されている。パイルシール49が接する筒状領域47の表面には開口はなく、また、少なくともパイルシール49が接する表面は凸凹が無いことが望ましい。これにより、ハウジング部45と円筒部44の筒状領域47との隙間がパイルシール49によって、繊維や添加物が通過できない程度に塞がれる。従って、円筒部44の孔Hから通過した混合物をハウジング部45の外側への漏出することを抑制することができる。
また、パイルシール49を採用することで、円筒部44は回転軸R回りに回転した際、筒状領域47とパイルシール49との摺動部における摩耗が抑制され、円筒部44への回転負荷を低減することができる。なお、パイルシール49が確実に筒状領域47に接するために、パイルシール49のブラシの細毛の長さは、ハウジング部104と円筒部44の筒状領域47との間隔よりも長くなるように設定することがより好ましい。
なお、パイルシール49は、円筒部44の筒状領域47側に接続してもよい。ただ、円筒部44がハウジング部45に対して、回転軸Rに沿う方向においてずれたときに、パイルシール49とハウジング部45との接触面積が小さくなる場合があるため、パイルシール49はハウジング部45側に接続し、回転軸Rに沿う方向においてパイルシール49より大きい筒状領域47に接するようにすることがより好ましい。以上のようにして円筒部44(102)、パイルシール49、ハウジング部45(104)によって区画された、円筒部44(102)の外側の空間2が形成される。
一方、図2に示すように、円筒部44の回転軸Rに沿う方向の両端部であって円筒部44の筒状領域47の内側には、一対のフランジ部43aが設けられている。筒状領域47とフランジ部43aとはパイルシール49を介して接している。フランジ部43aは、フランジ固定板43bに固定されている。そして、フランジ固定板43bは、図示しない外部フレームに固定されている。パイルシール49に関しては、機能的に上記と同様であり、詳細な説明を省略する。
以上のようにして円筒部44(102)、パイルシール49、フランジ部43a、フランジ固定板43bによって区画された、円筒部44(102)内部の空洞1が形成される。なお、図示の例では、円筒部44の内側(回転軸Rに近づく側)にフランジ部43aが入り込んで、フランジ固定板43bが円筒部44の回転軸Rに沿う方向(延設方向)の外側に配置された態様であるが、このような態様に限定されるものではなく、円筒部44の内側に空洞1を形成できる限り、適宜に構成することができる。例えば、円筒部44の外側(回転軸Rに近づく側)にフランジ部43aが勘合してもよいし、フランジ固定板43bが円筒部44の回転軸Rに沿う方向の内側に配置されてもよい。
2つのフランジ固定板43bは、円筒部44の円筒面に交差し、円筒部44の回転軸Rの延設方向(回転軸Rに沿う方向)に離間し回転しない空洞1の2つの側面部とみなすことができる。円筒部44は、図示しない駆動部(モーター、ベルト、プーリ、チェーン、スプロケット等により適宜構成される。)により回転軸R回りに回転駆動される。これにより、円筒部102内部に導入、供給された解繊物(繊維)が撹拌され、孔Hの目開きの大きさより小さい繊維と、孔Hの目開きの大きさより大きい繊維や未解繊片やダマとを選別することができる。
供給部106は、円筒部44(102)の外側かつハウジング部45(104)の内側に供給口51を通じて添加物を供給する。図2の例では、供給部106は、スクリューフィーダー53及び供給口51から構成されている。
スクリューフィーダー53に投入された添加物は、スクリューフィーダー53のスクリューによって供給口51に搬送される。供給口51はハウジング部45の内側に連通しており、添加物が供給口51からハウジング部45内に供給される。添加物は供給口51からハウジング部45内に重力落下させても良いし、供給のために図示しない送風機等が設けられてもよい。
円筒部44の外側かつハウジング部45の内側の空間2では、円筒部44が回転することによって、円筒部44の複数の孔Hを通過した解繊物(繊維)が分散する。このような状態で添加物が供給口51から空間2に供給されることにより、解繊物(繊維)と添加物とが大気中で混ぜ合わされやすくなる。また、空間2では乱雑な気流が発生する場合がある。円筒部44が回転した状態では(装置の運転状態では)、係る気流がある場合には、円筒部44の孔Hを通過した解繊物(繊維)が散乱して添加物と混ざりやすくなる。そして、解繊物(繊維)と添加物との混合物となってホッパー16へと落下する。
円筒部44の回転数は適宜設定されるが、高速回転させる場合には、空間2には強い乱雑な気流が発生するので、供給口51やスクリューフィーダー53の供給口51への接続は、隙間なく行われることがより好ましい。
また、図2の例では、供給口51は、円筒部44の回転軸Rに沿う方向における中央よりも、導入口41に近い側の位置に設けられている。すなわち、導入口41は、円筒部44の回転軸Rの延設方向の一端側に位置し、かつ、供給口51が、円筒部44の回転軸Rの延設方向の当該一端側に近い位置に設けられている。
導入口41からは解繊物が導入され、その一部が孔Hを通過して空間2へ抜けていくため、空洞1内における解繊物の存在量は、導入口41に近い側のほうが多くなる。またそのため、孔Hを通過する繊維(解繊物)の量は、開口領域46の導入口41に近い側のほうが多くなる。したがって、図2に示すように、供給口51を導入口41に近い側に設けることにより、導入口41に近い側(一端側)へ添加物を多く供給することができる。これにより、解繊物と添加物との混合をより良好に行うことができる。
なお、図2では、スクリューフィーダー53を空間2よりも上部に位置している。これに限らず、スクリューフィーダー53を空間2内に位置させてもよい。この場合、スクリューフィーダー53から添加剤が供給される部分が供給口51となる。図2のように、ハウジング部45から上方に突出するように供給口51とスクリューフィーダー53を設けた場合、スクリューフィーダー53に、添加物が付着することを抑制することができる。
図3及び図4は、選別部40の円筒部44及びハウジング部45を回転軸に沿う方向から見た模式図であり、供給口51が設けられる位置を説明するための図である。図3に示すように、供給部106の供給口51は、円筒部44の円筒面よりも上方に離間して配置されることができる。ここで、円筒面よりも上方とは、図3においてハッチングにより示した領域のことをいう。すなわち、円筒面全体の鉛直上方の領域A(すなわち、円筒面を鉛直上方へ投影した場合の影となる領域A)と円筒面の最頂部よりも鉛直方向において上方側の領域Bとを含む領域A∪Bをいう。このような領域A∪Bに供給口51を設けることにより、円筒面の孔Hを通過した解繊物の飛散を遮りにくくすることができる。また、ハウジング部45の内側に、上方から添加物が供給されるため、空間2内で飛散している繊維(解繊物)により効率よく混ざりあわすことができる。またこの場合、添加物が円筒部44に付着しても、円筒部44の回転によって生じる遠心力によってハウジング部45の内側で添加物を再度飛散させることができる。
さらに、図4に示すように、供給口51は、円筒部44の円筒面よりも水平方向に離間して配置されてもよい。ここで、円筒面よりも水平方向に離間とは、図4においてハッチングにより示した領域Cのことをいう。すなわち、円筒面の水平方向の端部から水平方向に離れた領域Cのことを指す。このようにすれば、円筒部44から水平方向に離間した位置に添加物が供給されるので、重力の作用によって円筒部44に落下する添加物の割合を小さくすることができる。そのため、円筒面に付着する添加物の量を減らすことができ、解繊物と添加物との混合をさらに良好に行うことができる。
4.2.供給部の変形
図5は、供給部106がガイド部55を含んで構成された選別部40を模式的に示す図である。供給部106の構成が異なる以外は、上述の選別部40と同様であるので、同一の作用・機能を有する部分には同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。
図5に示す選別部40では、スクリューフィーダー53の出口から供給口51までの間に、ガイド部55が設けられている。スクリューフィーダー53に投入された添加物は、スクリューフィーダー53によってガイド部55に搬送される。ガイド部55は、供給口51に通じており、添加物は、ガイド部55及び供給口51を介してハウジング部104の内側に供給される。
ガイド部55は、スクリューフィーダー53の出口から落下する添加物を、円筒部44の回転軸Rに沿う方向に分配して、供給口51からハウジング部45内に導く構成である。ガイド部55は、図示の例では、スクリューフィーダー53の出口側の断面積が小さく、ハウジング部45側の断面積が大きい錐台状の内部形状を有し、当該内部に供給口51から落下する添加物の落下する位置を広げる作用を有する仕切り56を有している。すなわち、ガイド部55は、マニホールドに類似の構造を形成している。ガイド部55は、添加物を、円筒部44の回転軸Rに沿う方向に分配してハウジング部45内に導く分配機構である。ガイド部55の形状や仕切り56の数や形状は、特に限定されない。また、ガイド部55には、添加物を移送する図示しない送風機等が設けられてもよい。
このような供給部106を有すれば、円筒部44の回転軸Rに沿う方向で添加物を分配して供給することができる。これにより、解繊物と添加物との混合をさらに良好に行うことができる。すなわち、円筒部44(102)の回転によって、空間2内には乱雑な気流が発生するが、気流の方向成分は、円筒部44の回転に沿う方向成分が多い。そのため、ハウジング部45(104)の内部形状が単調な形状である場合等には、気流の方向成分が円筒部44の回転軸Rに沿う方向で小さくなる場合がある。このような場合には、回転軸Rに沿う方向での添加物の拡散が生じにくくなるが、ガイド部55(分配機構)を設けることにより、回転軸Rに沿う方向における添加物の供給量を均一化することができる。
また、図5の例では、ガイド部55は、添加物を円筒部44の回転軸Rに沿う方向において均等に分配しているが、円筒部44の回転軸Rに沿う方向における中央よりも、導入口41に近い側に多く添加物を分配するようにしてもよい。すなわち、導入口41は、円筒部44の回転軸Rの延設方向の一端側に位置し、ガイド部55(分配機構)は、円筒部44の回転軸Rの延設方向の他端側よりも、一端側へ添加物を多く分配するようにしてもよい。
このようにすれば、ガイド部55(分配機構)によって、導入口41に近い側に添加物が多く分配される。解繊物が一端側の導入口41から供給されるため、円筒部44の孔Hを通過した解繊物の量が一端側において多く、かつ、ガイド部55(分配機構)が一端側へ添加物を多く分配するので、解繊物を添加物との混合をより良好に行うことができる。
なお、図5の例においても、供給口51の位置関係は、円筒部44の円筒面よりも鉛直方向で上方に離間して配置されてもよいし、円筒部44の円筒面よりも水平方向に離間して配置されてもよい。これにより既に述べたと同様の効果を得ることができる。
図6は、供給部106が分配部57を含んで構成された選別部40を模式的に示す図である。供給部106の構成が異なる以外は、上述の選別部40と同様であるので、同一の作用・機能を有する部分には同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。
図6に示す選別部40では、スクリューフィーダー53の出口から供給口51までの間に、分配部57が設けられている。スクリューフィーダー53に投入された添加物は、スクリューフィーダー53によって分配部57に搬送される。分配部57は、供給口51に通じており、添加物は、分配部57及び供給口51を介してハウジング部45(104)の内側の空間2に供給される。
分配部57は、スクリューフィーダー53から落下する添加物を、円筒部44の回転軸Rに沿う方向に分配して、供給口51からハウジング部45内に導く構成である。分配部57は、図示の例では、1軸の回転するスクリュー58及び案内板59を有している。スクリュー58は、長手方向の中央付近で、羽根の螺旋の向きが反転している。スクリューフィーダー53から添加物がスクリュー58の軸の中央付近に落下するようになっており、これらの構成により、スクリュー58が一方向に回転することで、軸方向における添加物の移送の方向を分けることができる。また、長手方向の両端側に向かって添加物を移送することができ、かつスクリュー58の羽根の先端と案内板59との間に適宜な間隙を設けることにより、案内板59を越えて落下する添加物の量をスクリュー58の長手方向で調節することができる。
すなわち、分配部57は、添加物を、円筒部44の回転軸Rに沿う方向に分配してハウジング部45(104)に導く分配機構の一種である。分配部57の形状やスクリュー58、案内板59等の数や形状は、特に限定されない。また、分配部57には、図示しないが、適宜スクリュー58を回転させるモーターや、案内板59の位置等を調節する機構が設けられてもよい。
このような供給部106を有すれば、円筒部44の回転軸Rに沿う方向で添加物を分配して供給することができる。これにより、解繊物と添加物との混合をさらに良好に行うことができる。すなわち、分配部57(分配機構)を設けることにより、回転軸Rに沿う方向における添加物の供給量を均一化することができる。
また、図5の例と同様に、図6の例では、分配部57は、添加物を円筒部44の回転軸Rに沿う方向で均等に分配している。しかし、例えば、スクリュー58のピッチを調節することや、案内板59とスクリュー58の羽根との間の間隙の大きさを調節することにより、円筒部44の回転軸Rに沿う方向における中心よりも、導入口41に近い側に多く添加物を分配するようにしてもよい。すなわち、導入口41は、円筒部44の回転軸Rの延設方向の一端側に位置し、分配部57(分配機構)は、円筒部44の回転軸Rの延設方向の他端側よりも、一端側へ添加物を多く分配するようにしてもよい。
このようにすれば、分配部57(分配機構)によって、導入口41に近い側に添加物が多く分配される。解繊物が一端側の導入口41から供給されるため、円筒部44の孔Hを通過した解繊物の量が一端側において多く、かつ、分配部57(分配機構)が一端側へ添加物を多く分配するので、解繊物と添加物との混合をより良好に行うことができる。
図7及び図8は、分配部57を有する場合の選別部40の円筒部44及びハウジング部45を回転軸に沿う方向から見た模式図である。図7及び図8に付したハッチングは、図3及び図4と同様である。なお、図7、図8には、供給部106の分配部57における添加物の移動の様子を矢印で描いてある。
分配部57を有する場合でも、供給部106の供給口51は、円筒部44の円筒面よりも鉛直方向で上方に離間して配置(領域A∪Bに配置)されることができ、これにより、円筒面の孔Hを通過した解繊物の飛散を遮りにくくすることができる。さらに、分配部57を有する場合でも、図8に示すように、供給口51は、円筒部44の円筒面よりも水平方向に離間して配置(領域Cに配置)されることができ、このようにすれば、円筒部44から水平方向に離間した位置に添加物が供給されるので、重力の作用によって円筒部44に落下する添加物の割合を小さくすることができる。そのため、円筒面に付着する添加物の量を減らすことができ、解繊物と添加物との混合をさらに良好に行うことができる。
なお、上述の選別部40の例では、供給部106は、いずれも添加物を供給口51に供給するスクリューフィーダー53を含んで構成されているが、添加物の供給は、弁の開閉等の機構を用いてもよい。また、図示せぬディスクフィーダーを用いて行ってもよい。これらのフィーダーを用いることにより、添加物の供給量の変動を小さくすることができるためより好ましい。また、上述の選別部40の例では、供給部106は1つ設けられているが、複数設けられてもよい。この場合の他の供給部106についても、上述したと同様である。
供給部106から供給される添加物は、複数の繊維を結着させるための樹脂を含む。添加物がハウジング部45(104)内の空間2に供給された時点では、解繊物に含まれる複数の繊維は、解繊が不十分である場合を除き、意図的には互いに結着されていない。添加物に含まれる樹脂は、結着部77を通過する際に溶融又は軟化して、その後硬化することにより複数の繊維を結着させることとなる。
4.3.ほぐし部
本実施形態のシート製造装置1000では、選別部40の下流にほぐし部60が設けられている。ほぐし部60は、絡み合った繊維をほぐして、混合物を降らせ、後述するシート成形部70に、混合物を均一に堆積させる作用を有する。つまり、「ほぐす」という言葉は、絡み合ったものをバラバラにする作用や均一に堆積させる作用を含むものである。なお、ほぐし部60は、絡み合った繊維等が無ければ均一に堆積させる効果を奏する。
また、「絡み合った繊維をほぐす」とは、絡み合った繊維を完全にほぐす場合(全ての繊維がほぐれた状態にする場合)と、絡み合った繊維が篩を通過できる程度に絡み合った繊維の一部をほぐす場合と、を含む。「絡み合った樹脂をほぐす」(樹脂が繊維状である場合など)という意味についても同様である。
本実施形態のシート製造装置1000にほぐし部60を採用する場合には、篩(ふるい)を用いる。係る篩は、「4.1.選別部」及び「4.2.供給部の変形」の項で述べた選別部40の構成の一部である篩と同様であり、解繊物(又は解繊物及び添加物の混合物)を、回転することで円筒面にある複数の孔Hを通過させる円筒部64(102)と、円筒部64(102)の少なくとも一部(複数の孔H)が内部に含まれるように円筒部64を覆うハウジング部65(104)と、円筒部64の外側であって、ハウジング部65の内側に添加物を供給する供給部106とを有する。
円筒部64には、選別部40を通過した解繊物(選別部40が供給部106を有する場合には、添加物が含まれる)を、管87を介して、供給口61から導入される。
また、図1に示す例では、ほぐし部60における供給部106は、スクリューフィーダー53によって構成され、供給口61を通じてハウジング部65内に添加物を供給する。すなわち、ほぐし部60は、選別部40において存在した排出口42を有しないこと、及び、円筒部44(102)の孔Hを通過した解繊物及び添加物が混合された混合物をホッパー16で受ける代わりにメッシュベルト72で受けること以外は、前述の選別部40と同様に構成することができる。
したがって、ほぐし部60における管87、供給口61、円筒部64(102)、ハウジング部65(104)、供給口61、並びに、供給部106は、それぞれ上述の選別部40における管83、導入口41、円筒部44(102)、ハウジング部45(104)、供給口51、並びに、供給部106と同様であるので、これらの詳細な説明は省略する。
ほぐし部60に採用される円筒部64(102)は、図2を参照すると、管86及び排出口42が設けられない構成である。したがって、ほぐし部60の篩では、フランジ固定板43bに排出口42のための開口のない態様である。
円筒部64内は空洞1となっており、当該空洞1に、解繊物(繊維)(選別部40を有さないか、選別部40において添加物(樹脂)が供給されない場合)、又は、混合物(選別部40において添加物(樹脂)が供給された場合)が導入される。なお、選別部40において添加物が導入されている場合には、ほぐし部60には供給部106は無くてもよい。また逆に、ほぐし部60において添加物が導入される場合には、選別部40若しくは選別部40の供給部106は無くてもよい。選別部40において添加物が導入され、ほぐし部60においても供給部106が設けられる場合には、それぞれ同一の又は異なる添加物が導入されてもよい。
ほぐし部60の円筒部64(102)は、回転軸R(円筒面の中心軸)の周りに回転することができ、導入された解繊物(繊維)及び添加物(樹脂)が混合されることについても選別部40について説明したと同様である。
本実施形態のシート製造装置1000は、ほぐし部60の円筒部64(102)を通過した混合物を堆積させてウェブWを形成するシート成形部70を有している。また、シート成形部70には、メッシュベルト72及びサクション機構76が設けられている。ほぐし部60は、混合物を空気中で分散させながら降らせることができる。シート成形部70のメッシュベルト72にて、ほぐし部60から降ってきた混合物を空気中で堆積してウェブWの形状に成形する態様であり、エアレイドの一種となっている。なお、ほぐし部60は、導入された原料の全てを通過させてもよい。
5.その他の構成
本実施形態のシート製造装置1000は、上述の構成の他に、例えば、粗砕部、分級部、シート成形部、加圧部、切断部等の構成を有することができる。
5.1.粗砕部
本実施形態のシート製造装置1000は、粗砕部10を有してもよい。粗砕部10は、例えばシュレッダーである。粗砕部10は、本実施形態のシート製造装置1000の原料を、解繊部20に導入する前に空気中で裁断する。細片の形状や大きさは、特に限定されないが、例えば、数cm角の細片である。図示の例では、粗砕部10は、粗砕刃11を有し、粗砕刃11によって、投入された原料を裁断することができる。粗砕部10には、原料を連続的に投入するための自動投入部(図示せず)が設けられていてもよい。
粗砕部10によって裁断された細片は、ホッパー15で受けてから管81を介して、解繊部20へ搬送される。管81は、解繊部20の導入口21と連通している。
5.2.分級部
本実施形態のシート製造装置1000は、解繊された解繊物から不純物(トナーや紙力増強剤)や解繊によって短くなった繊維(短繊維)を空気中で分級する分級部30を有してもよい。
分級部30は、解繊物から、樹脂粒、インク粒を分離して除去する。分級部30としては、気流式分級機を用いることができる。気流式分級機は、旋回気流を発生させ、遠心力と分級されるもののサイズや密度によって分離するものであり、気流の速度及び遠心力の調整によって、分級点を調整することができる。具体的には、分級部30としては、サイクロン、エルボージェット、エディクラシファイヤーなどを用いる。特にサイクロンは、構造が簡便であるため、分級部30として好適に用いることができる。以下では、分級部30として、サイクロンを用いた場合について説明する。
分級部30は、少なくとも導入口31と、下部に設けられている下部排出口34と、上部に設けられている上部排出口35と、を有している。分級部30において、導入口31から導入された解繊物をのせた気流は、円周運動せられ、これにより、導入された解繊物には、遠心力がかかって、第1分級物(解きほぐされた繊維)と、第1分級物より小さく密度の低い第2分級物(樹脂粒、インク粒等)と、に分離される。図示の例では、第1分級物は、下部排出口34から排出され、管83を通って選別部40の導入口41に導入される。一方、第2分級物は、上部排出口35から管84を通って分級部30の外部に排出される。このように、樹脂を含むシートを原料とした場合でも、解繊物中の樹脂粒は、分級部30によって外部に排出されるため、供給部106によって新たに樹脂が供給されても、解繊物中の繊維に対して樹脂が過剰になることを防ぐことができる。
なお、分級部30により第1分級物と第2分級物に分離すると記載したが、正確に分離できる訳ではない。第1分級物のうち比較的小さいものや密度の低いものは第2分級物とともに外部に排出される場合がある。第2分級物のうち比較的密度の高いものや第1分級物に絡まってしまったものは第1分級物とともに選別部40へ導入される場合もある。また、原料が古紙でなくパルプシートのような場合は、第2分級物に相当するものが含まれていないためシート製造装置1000として分級部30は無くてもよい。
5.3.シート成形部
シート製造装置1000は、シート成形部70を有してもよい。ほぐし部60を通過した繊維及び添加物の混合物は、シート成形部70に堆積される。図1に示すように、シート成形部70は、メッシュベルト72、張架ローラー74、サクション機構76を有する。シート成形部70は、図示せぬテンションローラー、巻き取りローラー等を含んで構成されてもよい。
シート成形部70は、ほぐし部60から降ってくる混合物を空気中で堆積させたウェブWを形成する(ほぐし部60と合わせてウェブ形成工程に相当する。)。シート成形部70は、ほぐし部60によって空気中に均一に分散された混合物を、メッシュベルト72上に堆積する機構を有している。
ほぐし部60の下方には、張架ローラー74(本実施形態では、4つの張架ローラー74)によって張架されるメッシュが形成されているエンドレスのメッシュベルト72が配されている。そして、張架ローラー74のうちの少なくとも1つが自転することで、このメッシュベルト72が一方向に移動するようになっている。
また、ほぐし部60の鉛直下方には、メッシュベルト72を介して、鉛直下方に向けた気流を発生させる吸引部としてのサクション機構76が設けられている。サクション機構76によって、ほぐし部60によって空気中に分散された混合物をメッシュベルト72上に吸引することができる。これにより、空気中に分散させた混合物を吸引することができ、ほぐし部60からの排出速度を大きくすることができる。その結果、シート製造装置1000の生産性を高くすることができる。また、サクション機構76によって、混合物の落下経路にダウンフローを形成することができ、落下中に解繊物や添加剤が絡み合うことを防ぐことができる。
そして、メッシュベルト72を移動させながら、ほぐし部60から混合物を降らせることにより、混合物を均一に堆積させた長尺状のウェブWを形成することができる。ここで「均一に堆積」とは、堆積された堆積物が略同じ厚み、略同じ密度で堆積されている状態を言う。ただし、堆積物全てが紙として製造される訳ではないため、シートになる部分が均一であればよい。「不均一に堆積」は均一に堆積していない状態をいう。
メッシュベルト72は、金属製、樹脂製、布製、あるいは不織布等であることができ、混合物が堆積でき、気流を通過させることができれば、どのようなものでもあってもよい。メッシュベルト72の穴径(直径)は、例えば、60μm以上250μm以下である。メッシュベルト72の穴径が60μmより小さいと、サクション機構76によって安定した気流を形成することが困難な場合がある。メッシュベルト72の穴径が250μmより大きいと、メッシュの間に例えば混合物の繊維が入り込んで、製造される紙の表面の凹凸が大きくなる場合がある。またサクション機構76はメッシュベルト72の下に所望のサイズの窓を開けた密閉箱を形成し、窓以外から空気を吸引し箱内を外気より負圧にすることで構成できる。
以上のように、ほぐし部60及びシート成形部70(ウェブ形成工程)を経ることにより、空気を多く含み柔らかくふくらんだ状態のウェブWが形成される。
本実施形態のシート製造装置1000では、メッシュベルト72上に形成されたウェブWを、結着部77にて結着している。ウェブWには樹脂が含まれているため、加熱されることによって、繊維と繊維とが結着され、ウェブWを紙や不織布等のシートSとすることができる。
ウェブWの厚さは、特に限定されず、ほぐし部60の篩の回転速度、シート成形部70のサクション機構76の吸引速度、メッシュベルト72の搬送速度等を調節することによって、所定の厚さとすることができる。また、ウェブWの坪量も同様にして調節することができる。坪量とは、ウェブWやシートSの単位面積あたりの重量であり、通常(g/m)の単位を用いて表される。後述する結着部77において、ウェブWの体積を小さくする(加圧する)場合があるが、質量は変化しないため、ウェブWの坪量は、シートSの坪量とほとんど同じである。したがって、シート製造装置1000によって製造されるシートSの坪量は、ほぐし部60及びシート成形部70によって調節されることになる。
5.4.加圧部
本実施形態のシート製造装置1000は、図示しない加圧部を有してもよい。加圧部は、ほぐし部60の下流側であって、結着部77の上流側に配置されることができる。また、加圧部や結着部77は、メッシュベルト72からウェブWを分離した後に設けられてもよい。加圧部は、ほぐし部60、シート成形部70を経て、シート状に形成されたウェブWを加熱せずに加圧するものであってもよい。従って、加圧部は、ヒーター等の加熱手段を有していない。すなわち、加圧部は、カレンダー処理を行う構成である。
加圧部では、ウェブWを加圧(圧縮)することにより、ウェブW中の繊維同士の間隔(距離)が縮められ、ウェブWの密度を高めることができる。加圧部は、ローラーによりウェブWを挟み込んで加圧するように構成されることができ、一対の加圧ローラーを有する態様を採用することができる。
加圧部では、加熱されず加圧のみ行われるので、機能材中に樹脂が含まれる場合には樹脂は溶融しない。また、機能材中に樹脂が含まれない場合においては、加圧部はウェブWの密度を高める機能を有する。加圧部では、ウェブWが圧縮され、ウェブW中の繊維同士の間隔(距離)が縮められる。すなわち、高密度化されたウェブWが形成される。加圧部の加圧力は、結着部77による加圧力より大きくなるように設定されることが好ましい。例えば、加圧部の加圧力は、500〜3000kgf、結着部77の加圧力は、30〜200kgfに設定することが好ましい。このように、結着部77よりも加圧部の加圧力の方を大きくすることにより、加圧部によってウェブWに含まれる繊維間の距離を十分短くでき、その状態で加熱加圧することにより薄くて高密度で高強度のシート(紙)を形成することができる。
また、加熱ローラー78の径より加圧ローラーの径の方が大きくなるように設定されてもよい。換言すれば、ウェブWの搬送方向において、上流側に配置された加圧ローラーの径が、下流側に配置された加熱ローラー78の径よりも大きくしてもよい。加圧ローラーの径を大きくすると、未だ圧縮されていない状態のウェブWを噛み込ませて効率よく搬送することが可能となる。一方、加圧ローラーを通過したウェブWは圧縮された状態にあり、搬送しやすいため、加圧ローラーよりも下流側に配置された加熱ローラー78の径を小さくすることができる。これにより、装置構成を小型化することができる。なお、加熱ローラー78及び加圧ローラーの径は、製造されるウェブWの厚み等に応じて適宜設定される。
5.5.切断部
シート製造装置1000は切断部90を含んでもよい。図1に示すように、本実施形態のシート製造装置1000は、結着部77よりも下流側に、ウェブW(シートS)の搬送方向と交差する方向に紙を切断する切断部90としての第1切断部90a及び第2切断部90bが配置されている。切断部90は、必要に応じて設けられることができる。第1切断部90aは、カッターを備え、連続状のシートを所定の長さに設定された切断位置に従って枚葉状に裁断する。また、第1切断部90aよりシートSの搬送方向の下流側には、シートの搬送方向に沿ってシートSを切断する第2切断部90bが配置されている。第2切断部90bは、カッターを備え、シートSの搬送方向における所定の切断位置に従って裁断(切断)する。これにより、所望するサイズのシートSが形成される。そして、切断されたシートSはスタッカー95等に積載される。
6.作用効果
以上説明したシート製造装置1000によれば、繊維を含む解繊物が導入されて回転している円筒部102内に、添加物を供給することができる。これにより、繊維と添加物との混合を良好に行うことができる。そのため、このようなシート製造装置1000によれば、繊維や添加物の偏在が抑制された均一性の高いシートSを製造することができる。
7.その他
本明細書において、「均一」との文言は、均一な分散や混合という場合には、2種以上又は2相以上の成分を定義できる物体において、1つの成分の他の成分に対する相対的な存在位置が、系全体において一様、又は系の各部分において互いに同一若しくは実質的に等しいことを指す。本明細書において、「均一」「同じ」「等間隔」など、密度、距離、寸法などが等しいことを意味する言葉を用いている。これらは、等しいことが望ましいが、完全に等しくすることは難しいため、誤差やばらつきなどの累積で値が等しくならずにずれるのも含むものとする。
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、さらに種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成(機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成)を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
1…空洞、2…空間、10…粗砕部、11…粗砕刃、15…ホッパー、16…ホッパー、20…解繊部、21…導入口、22…排出口、30…分級部、31…導入口、34…下部排出口、35…上部排出口、40…選別部、41…導入口、42…排出口、43a…フランジ部、43b…フランジ固定板、44…円筒部、45…ハウジング部、46…開口領域、47…筒状領域、48…開口、49…パイルシール、51…供給口、53…スクリューフィーダー、55…ガイド部、56…仕切り、57…分配部、58…スクリュー、59…案内板、60…ほぐし部、61…導入口、62…供給口、64…円筒部、65…ハウジング部、70…シート成形部、72…メッシュベルト、74…張架ローラー、76…サクション機構、77…結着部、78…加熱ローラー、81,82,83,84,86,87…管、90…切断部、90a…第1切断部、90b…第2切断部、95…スタッカー、102…円筒部、104…ハウジング部、106…供給部、1000…シート製造装置、H…孔、W…ウェブ、S…シート

Claims (5)

  1. 繊維を含む被解繊物を解繊する解繊部と、
    前記解繊部で解繊処理された解繊物を、回転することで円筒面にある複数の孔を通過させる円筒部と、
    前記複数の孔が内部に含まれるように前記円筒部を覆うハウジング部と、
    前記円筒部の外側であって、前記ハウジング部の内側に、複数の前記繊維を結着する添加物を供給する供給部と、
    前記繊維と前記添加物とを結着してシートを形成する結着部と、
    を備え
    前記供給部において前記添加物を供給する供給口は、前記円筒部の円筒面よりも上方に離間して配置され、前記添加物を前記円筒面より上方の空間に供給することを特徴とするシート製造装置。
  2. 前記供給部において前記添加物を供給する供給口は、前記円筒部の円筒面よりも水平方向に離間して配置されることを特徴とする、請求項1に記載のシート製造装置。
  3. 前記供給口は、前記円筒部の回転軸の延設方向に前記添加物を分配して供給する分配機構を有することを特徴とする、請求項1又は2に記載のシート製造装置。
  4. 前記解繊物を前記円筒部に導入する導入口を有し、
    前記導入口は、前記円筒部の回転軸の延設方向の一端側に位置し、
    前記分配機構は、前記円筒部の回転軸の延設方向の他端側よりも、前記一端側へ前記添加物を多く分配することを特徴とする、請求項に記載のシート製造装置。
  5. 前記解繊物を前記円筒部に導入する導入口を有し、
    前記導入口は、前記円筒部の回転軸の延設方向の一端側に位置し、
    前記供給口は、前記円筒部の回転軸の延設方向の一端側に近い位置に設けられることを特徴とする、請求項1ないし請求項のいずれか一項に記載のシート製造装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6609898B2 (ja) * 2013-10-01 2019-11-27 セイコーエプソン株式会社 シート製造装置、シート製造方法、及びこれらにより製造されるシート、並びに、これらに用いる複合体、その収容容器、及び複合体の製造方法
JP6372065B2 (ja) * 2013-10-09 2018-08-15 セイコーエプソン株式会社 シート製造装置、及び解繊部
JP6191374B2 (ja) * 2013-10-09 2017-09-06 セイコーエプソン株式会社 シート製造装置、及び解繊部
JP6248690B2 (ja) * 2014-02-21 2017-12-20 セイコーエプソン株式会社 シート製造装置およびシートの製造方法
JP6252232B2 (ja) * 2014-02-21 2017-12-27 セイコーエプソン株式会社 シート製造装置およびシートの製造方法
JP2015161047A (ja) * 2014-02-28 2015-09-07 セイコーエプソン株式会社 シート製造装置
JP6287365B2 (ja) * 2014-03-07 2018-03-07 セイコーエプソン株式会社 シート製造装置
JP6269181B2 (ja) 2014-03-07 2018-01-31 セイコーエプソン株式会社 シート製造装置
JP6361209B2 (ja) 2014-03-25 2018-07-25 セイコーエプソン株式会社 シート製造装置、シート製造方法及びシート
JP6264986B2 (ja) * 2014-03-26 2018-01-24 セイコーエプソン株式会社 シート製造装置
JP6269235B2 (ja) * 2014-03-26 2018-01-31 セイコーエプソン株式会社 シート製造装置
JP6277836B2 (ja) * 2014-04-09 2018-02-14 セイコーエプソン株式会社 シート製造装置
JP6459595B2 (ja) * 2015-02-16 2019-01-30 セイコーエプソン株式会社 シート製造装置
TW201700831A (zh) * 2015-04-06 2017-01-01 Seiko Epson Corp 片材製造裝置及片材製造方法
TWI608315B (zh) * 2015-10-15 2017-12-11 Seiko Epson Corp 片材製造裝置
US12157250B2 (en) * 2016-03-21 2024-12-03 Bondcore öU Composite wood panels with corrugated cores and method of manufacturing same
US11193238B2 (en) * 2016-08-31 2021-12-07 Seiko Epson Corporation Sheet manufacturing apparatus and control method for sheet manufacturing apparatus
JP7003422B2 (ja) * 2017-03-08 2022-01-20 セイコーエプソン株式会社 シート、シート製造装置、及びシート製造方法
JP6855903B2 (ja) * 2017-04-24 2021-04-07 セイコーエプソン株式会社 処理装置およびシート製造装置
JP6855904B2 (ja) * 2017-04-24 2021-04-07 セイコーエプソン株式会社 処理装置およびシート製造装置
EP3450603B1 (de) * 2017-09-01 2020-04-29 Oskar Dilo Maschinenfabrik KG Verfahren zur bildung eines profilierten vlieses
JP7211022B2 (ja) * 2018-11-07 2023-01-24 セイコーエプソン株式会社 ウェブ製造装置およびシート製造装置
JP7306194B2 (ja) * 2019-09-27 2023-07-11 セイコーエプソン株式会社 繊維処理装置、及び繊維体製造装置
JP2021085129A (ja) * 2019-11-29 2021-06-03 セイコーエプソン株式会社 繊維体成形方法、繊維体成形装置、およびシート
DE102020125404A1 (de) * 2020-09-29 2022-03-31 Voith Patent Gmbh Luftlegeeinrichtung
JP7613284B2 (ja) * 2021-06-18 2025-01-15 セイコーエプソン株式会社 ウェブ形成装置、成形体製造装置
CN113560183A (zh) * 2021-06-24 2021-10-29 鞍钢股份有限公司 一种钢渣微粉ro相气力分选系统及其使用方法
CN118417167B (zh) * 2024-07-05 2024-11-01 贵州开阳川东化工有限公司 一种可筛选的黄磷加工用输送设备

Family Cites Families (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2646381A (en) * 1949-12-01 1953-07-21 Wood Conversion Co Method for dispersing and felting fibers and mill
US2972171A (en) * 1952-10-04 1961-02-21 Weyerhaeuser Co Production of wood fiber
US3418095A (en) * 1968-02-12 1968-12-24 Owens Corning Fiberglass Corp Method and apparatus for producing fibers
SE327078B (ja) * 1968-03-07 1970-08-10 Defibrator Ab
US3717905A (en) * 1971-08-23 1973-02-27 Int Paper Co Air laying apparatus
US4440635A (en) * 1979-03-29 1984-04-03 Haigh M. Reiniger Process and apparatus for the recovery of cellulose fibers from paper-plastic mixtures
US5013405A (en) * 1987-01-12 1991-05-07 Usg Interiors, Inc. Method of making a low density frothed mineral wool
US5437418A (en) * 1987-01-20 1995-08-01 Weyerhaeuser Company Apparatus for crosslinking individualized cellulose fibers
US5324389A (en) * 1992-06-19 1994-06-28 The Black Clawson Company Waste paper disintegration, classification and pulping system
CN1081477A (zh) * 1992-07-23 1994-02-02 康那香企业股份有限公司 纸纤不织布高分子吸水层的制造方法
JPH073603A (ja) 1993-06-16 1995-01-06 Kobe Steel Ltd 古紙繊維製成形物の製造方法
US5445777A (en) * 1994-12-08 1995-08-29 The Procter & Gamble Company Air laying forming station with baffle member for producing nonwoven materials
US5558832A (en) * 1995-08-25 1996-09-24 The Procter & Gamble Company Apparatus for sorting substrate components according to size and method of sorting substrate components therewith
JP3475986B2 (ja) * 1995-11-29 2003-12-10 王子製紙株式会社 液体吸収体及びその製造方法
JPH11147209A (ja) * 1997-11-17 1999-06-02 Kimura Chem Plants Co Ltd 繊維板及び繊維板の製造方法
EP1100992B1 (de) * 1999-05-25 2003-03-12 Isis GmbH Servicegesellschaft für Planung und Instandhaltung von Entsorgungs- und Industrieanlagen Verfahren und einrichtung zur sortierung eines papiergemisches
JP2001140184A (ja) * 1999-11-09 2001-05-22 Kobayashi Eng Works Ltd 円網抄紙機における製品プロファイル調整方法及び装置
US7597200B2 (en) * 2000-01-28 2009-10-06 Scan-Web I/S Apparatus for dry-distributing of fibrous materials
DE10153593B4 (de) * 2001-11-02 2005-11-17 Fritz Egger Gmbh & Co Vorrichtung und Verfahren zum Benetzen von Holzfasern mit einem Bindemittelfluid
US20070014995A1 (en) * 2005-07-12 2007-01-18 Jacob Chacko Thin rotary-fiberized glass insulation and process for producing same
JP2008038297A (ja) * 2006-08-08 2008-02-21 Nippon Electric Glass Co Ltd ガラスチョップドストランドマット、その製造方法及びそれを用いた自動車成形天井材
JP5214407B2 (ja) * 2008-11-06 2013-06-19 株式会社奈良機械製作所 粉粒体の熱交換装置及びその製造方法
CN103069065B (zh) * 2010-07-07 2016-08-10 3M创新有限公司 图案化气纺非织造驻极体纤维网及其制备和使用方法
US8257553B2 (en) * 2010-12-23 2012-09-04 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Dispersible wet wipes constructed with a plurality of layers having different densities and methods of manufacturing
JP5720258B2 (ja) * 2011-01-14 2015-05-20 セイコーエプソン株式会社 紙再生装置及び紙再生方法
US8882965B2 (en) * 2011-01-12 2014-11-11 Seiko Epson Corporation Paper recycling system and paper recycling method
JP6213284B2 (ja) * 2013-03-27 2017-10-18 セイコーエプソン株式会社 シート製造装置
JP2014208924A (ja) * 2013-03-27 2014-11-06 セイコーエプソン株式会社 シート製造装置
JP6127882B2 (ja) * 2013-10-01 2017-05-17 セイコーエプソン株式会社 シート製造装置およびシートの製造方法
JP6263931B2 (ja) * 2013-10-01 2018-01-24 セイコーエプソン株式会社 シート製造装置およびシートの製造方法
JP6372065B2 (ja) * 2013-10-09 2018-08-15 セイコーエプソン株式会社 シート製造装置、及び解繊部
JP6191374B2 (ja) * 2013-10-09 2017-09-06 セイコーエプソン株式会社 シート製造装置、及び解繊部
US9562325B2 (en) * 2013-12-27 2017-02-07 Seiko Epson Corporation Sheet manufacturing apparatus and sheet manufacturing method
JP6248690B2 (ja) * 2014-02-21 2017-12-20 セイコーエプソン株式会社 シート製造装置およびシートの製造方法
JP6252232B2 (ja) * 2014-02-21 2017-12-27 セイコーエプソン株式会社 シート製造装置およびシートの製造方法
JP6248691B2 (ja) * 2014-02-21 2017-12-20 セイコーエプソン株式会社 シート製造装置、解繊機
JP2015161047A (ja) * 2014-02-28 2015-09-07 セイコーエプソン株式会社 シート製造装置
JP6287365B2 (ja) * 2014-03-07 2018-03-07 セイコーエプソン株式会社 シート製造装置
JP6269181B2 (ja) * 2014-03-07 2018-01-31 セイコーエプソン株式会社 シート製造装置
JP6065864B2 (ja) * 2014-03-20 2017-01-25 セイコーエプソン株式会社 シート製造装置およびシートの製造方法
JP6361209B2 (ja) * 2014-03-25 2018-07-25 セイコーエプソン株式会社 シート製造装置、シート製造方法及びシート
JP6269235B2 (ja) * 2014-03-26 2018-01-31 セイコーエプソン株式会社 シート製造装置
JP6264986B2 (ja) * 2014-03-26 2018-01-24 セイコーエプソン株式会社 シート製造装置
JP6277836B2 (ja) * 2014-04-09 2018-02-14 セイコーエプソン株式会社 シート製造装置

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