薄片制造方法以及薄片制造装置与流程

1.本发明涉及一种薄片制造方法以及薄片制造装置。


背景技术：

2.一直以来，已知一种将废纸等作为原料而重新制造薄片的薄片制造装置。在专利文献1的薄片制造装置中，公开了如下的技术等，即，以料片中所包含的水分成为料片的质量的8％的方式来添加水分，此外还可以设为，在对料片进行加热时，以相对于料片的厚度而成为1/5～1/100左右的厚度的方式来进行压缩。
3.但是，在通过专利文献1的薄片制造装置而制造出高强度的薄片的情况下，存在所制造出的薄片不适于进行重复再生的情况。
4.专利文献1：日本特开2015-203163号公报


技术实现要素：

5.薄片制造方法包括：料片形成工序，使纤维以干式的方式进行堆积，以形成料片；水分赋予工序，向所述料片赋予水分；压缩加热工序，对被赋予了所述水分的所述料片在进行压缩的同时从外部进行加热，在所述水分赋予工序中被赋予了所述水分的所述料片的含水率为质量百分比12％以上，所述压缩加热工序的前后的所述料片的压缩程度为1/7以下。
6.薄片制造装置包括：料片形成部，其使纤维以干式的方式进行堆积，以形成料片；水分赋予部，其向所述料片赋予水分；压缩加热部，其对被赋予了所述水分的所述料片在进行压缩的同时从外部进行加热，通过所述水分赋予部而被赋予了所述水分的所述料片的含水率为质量百分比12％以上，所述压缩加热部的前后的所述料片的压缩程度为1/7以下。
附图说明
7.图1为示意性地表示第一实施方式所涉及的薄片制造装置的图。
8.图2为用于对薄片制造方法进行说明的流程图。
9.图3为表示薄片的制作条件以及评价结果的图。
10.图4为示意性地表示第二实施方式所涉及的薄片制造装置的图。
具体实施方式
11.1.第一实施方式
12.以下，对本发明的实施方式进行说明。以下所说明的实施方式为对本发明的示例进行说明的实施方式。本发明并非被限定于以下的实施方式的发明，也包括在不变更本发明的主旨的范围内被实施的各种变形方式。另外，以下所说明的全部结构并不一定都是本发明的必要结构。
13.本实施方式所涉及的薄片制造方法包括：料片形成工序，使纤维以干式的方式进行堆积，以形成料片；水分赋予工序，向料片赋予水分；压缩加热工序，对被赋予了水分的料
片在进行压缩并同时从外部进行加热。以下，首先对能够实施本实施方式的薄片制造方法的薄片制造装置的一个示例进行说明，然后，对薄片制造方法进行说明。
14.1-1.薄片制造装置
15.图1为示意性地表示本实施方式所涉及的薄片制造装置100的图。
16.参照图1来对成为能够实施本实施方式的薄片制造方法的薄片制造装置的一个示例的薄片制造装置100进行说明。
17.如图1所示，薄片制造装置100例如包括供给部10、粗碎部12、解纤部20、筛选部40、第一料片形成部45、旋转体49、混合部50、堆积部60、第二料片形成部70、薄片形成部80、切断部90。
18.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连续地投入原料的自动投入部。通过供给部10而被供给的原料例如为废纸或纸浆薄片等包含纤维的物质。
19.粗碎部12将通过供给部10而被供给的原料在大气等气体中切碎以使之成为碎片。碎片的形状或大小例如为几cm见方的碎片。在本实施方式中，粗碎部12具有粗碎刃14，并能够通过粗碎刃14而将被投入的原料切碎。作为粗碎部12，例如使用碎纸机。通过粗碎部12而被切碎后的原料在由料斗1承接之后经由管2而被移送至解纤部20。
20.解纤部20对通过粗碎部12而被裁切后的原料进行解纤。在此，“进行解纤”是指，将多根纤维粘结而成的原料解开成一根一根的纤维的情况。解纤部20还具有使附着在原料上的树脂颗粒或油墨、调色剂、防渗剂等物质与纤维中分离开来的功能。
21.将穿过了解纤部20的物质称为“解纤物”。在“解纤物”中，也存在除了被拆解开的解纤物纤维之外还包含在拆解纤维时从纤维中分离出的树脂颗粒、油墨、调色剂等色剂、或防渗材料、纸力增强剂等添加剂的情况。被拆解开的解纤物的形状为绳状。被拆解开的解纤物既可以以不与其他的被拆解开的纤维相互缠绕的状态、即独立的状态而存在，也可以以与其他的被拆解开的解纤物相互缠绕而成为块状的状态、即形成团块的状态而存在。
22.解纤部20以干式的方式来进行解纤。在此，将并非在液体中而是在大气等气体中实施解纤等处理的方式称为干式。作为解纤部20，例如使用叶轮研磨机。解纤部20具有产生如抽吸原料并排出解纤物这样的气流的功能。由此，解纤部20能够通过自身所产生的气流，而从导入口22将原料与气流一同进行抽吸，并进行解纤处理，且将解纤物向排出口24进行输送。穿过了解纤部20的解纤物经由管3而被移送至筛选部40。另外，用于使解纤物从解纤部20输送至筛选部40的气流既可以利用解纤部20所产生的气流，也可以设置鼓风机等气流产生装置并利用其气流。
23.筛选部40从导入口42导入通过解纤部20而被解纤了的解纤物，并根据纤维的长度来进行筛选。筛选部40具有滚筒部41、和对滚筒部41进行收纳的外壳部43。作为滚筒部41，例如使用筛子。滚筒部41具有网，并能够将与网的网眼的大小相比而较小的纤维或颗粒、即穿过网的第一筛选物，和与网的网眼的大小相比而较大的纤维、未解纤片或团块、即未穿过网的第二筛选物区分开。例如，第一筛选物经由管7而被移送至堆积部60。第二筛选物从排出口44经由管8而返回至解纤部20。具体而言，滚筒部41为通过电机而被旋转驱动的圆筒的筛子。作为滚筒部41的网，例如使用金属丝网、将设有切缝的金属板拉伸而成的多孔金属网、以及利用冲压机等而在金属板上形成孔的冲孔金属板。
24.第一料片形成部45将穿过了筛选部40的第一筛选物输送至管7中。第一料片形成
部45包括网带46、架设辊47和抽吸机构48。
25.抽吸机构48能够将穿过筛选部40的开口而被分散在空气中的第一筛选物抽吸至网带46上。第一筛选物堆积在进行移动的网带46上，并形成料片v。网带46、架设辊47以及抽吸机构48的基本结构与后文所述的第二料片形成部70的网带72、架设辊74以及抽吸机构76相同。
26.料片v通过从筛选部40以及第一料片形成部45经过，从而被形成为富含空气而柔软蓬松的状态。堆积在网带46上的料片v被投入管7中，并向堆积部60被输送。
27.旋转体49能够将料片v切断。在本实施方式中，旋转体49具有基部49a和从基部49a突出的突部49b。突部49b例如具有板状的形状。在本实施方式中，突部49b被设置有四个，四个突部49b以等间隔的方式而被设置。通过基部49a向方向r进行旋转，从而突部49b能够以基部49a为轴而进行旋转。通过利用旋转体49而将料片v切断，从而例如能够减小向堆积部60被供给的每单位时间的解纤物的量的变动。
28.旋转体49被设置于第一料片形成部45的附近处。在本实施方式中，旋转体49被设置于在料片v的路径上位于下游侧的架设辊47a的附近处。旋转体49被设置于突部49b能够与料片v接触的位置、且不与堆积有料片v的网带46接触的位置上。由此，能够对网带46因突部49b而被磨损的情况进行抑制。突部49b与网带46之间的最短距离例如为0.05mm以上且0.5mm以下。这是能够在网带46不会受损的条件下将料片v切断的距离。
29.混合部50例如对穿过了筛选部40的第一筛选物和添加物进行混合。混合部50例如具有供给添加物的添加物供给部52、对第一筛选物和添加物进行输送的管54、以及鼓风机56。在本实施方式中，添加物从添加物供给部52经由料斗9而被供给至管54。管54与管7连通。
30.在混合部50中，通过鼓风机56而产生气流，并且在管54中，能够在使第一筛选物与添加物进行混合的同时对之进行输送。另外，使第一筛选物与添加物混合的机构并未被特别限定，既可以为通过高速旋转的叶片来进行搅拌的机构，也可以为如v型搅拌机那样利用容器的旋转的机构。
31.作为添加物供给部52而使用图1所示那样的螺旋送料器、或省略图示的圆盘送料器等。
32.从添加物供给部52被供给的添加物并未被特别限定，但是例如也可以包含用于使多根纤维粘结在一起的材料。此外，在应用本实施方式的薄片制造方法的情况下，添加物包含淀粉或糊精。关于淀粉或者糊精将在后文中进行叙述。
33.另外，在从添加物供给部52被供给的添加物中，也可以根据所制造出的薄片的种类而含有用于对纤维进行着色的着色剂、或用于对纤维的凝集或树脂的凝集进行抑制的凝集抑制剂、用于使纤维等难以燃烧的阻燃剂。此外，在不使用添加物来制造薄片的情况下，也可以不具备混合部50。穿过了混合部50的混合物经由管54而被移送至堆积部60。
34.堆积部60从导入口62导入穿过了混合部50的混合物，并将缠绕在一起的解纤物解开，且使之在空气中分散的同时降落。由此，堆积部60能够使混合物均匀性良好地堆积在第二料片形成部70上。
35.堆积部60例如具有滚筒部61和对滚筒部61进行收纳的外壳部63。作为滚筒部61而使用进行旋转的圆筒的筛子。滚筒部61具有网，并使穿过了混合部50的混合物所含有的、与
网的网眼的大小相比而较小的纤维或颗粒降落。滚筒部61的结构例如与滚筒部41的结构相同。
36.另外，滚筒部61的“筛子”也可以不具有对特定的对象物进行筛选的功能。即，作为滚筒部61而被使用的“筛子”是指具备网的部件，且滚筒部61也可以使被导入至滚筒部61中的所有混合物降落。
37.第二料片形成部70使穿过了堆积部60的穿过物进行堆积，以形成料片w。第二料片形成部70例如具有网带72、架设辊74和抽吸机构76。
38.在网带72上堆积有穿过了堆积部60的开口的穿过物。网带72成为通过架设辊74而被架设、并使穿过物难以通过而使空气通过的结构。网带72通过架设辊74进行旋转从而进行移动。通过在网带72连续地移动的同时使穿过了堆积部60的穿过物连续地降落并堆积，从而在网带72上形成料片w。
39.抽吸机构76被设置于网带72的下方处。抽吸机构76能够产生朝向下方的气流。通过抽吸机构76，从而能够将利用堆积部60而被分散在空气中的混合物抽吸到网带72上。由此，能够增大从堆积部60排出的排出速度。而且，通过抽吸机构76，从而能够在混合物的落下路径上形成下降气流，进而能够防止在落下过程中解纤物或添加物相互缠绕的情况。
40.如上文所述，通过经由堆积部60以及第二料片形成部70，从而形成富含空气且柔软蓬松的状态的料片w。
41.对于被堆积而成的料片w，在被输送至薄片形成部80的中途赋予水分。水分通过水分赋予部78而被赋予。水分赋予部78以成为料片w的预定的含水率的方式来赋予水分。水分赋予部78例如能够通过水蒸气、雾气、淋浴、喷墨等方式来构成。在这些方式中，水分赋予部78通过水蒸气或者雾气而向料片w赋予水分的方式在能够均匀性良好地向料片w赋予水分这一点上较为优选。
42.此外，在本实施方式中，在水分赋予部78的隔着料片w而对置的位置上设置有抽吸机构79。抽吸机构79能够产生朝向下方的气流。通过抽吸机构79，从而能够对从水分赋予部78产生的水分以使之穿过料片w的方式来进行抽吸。由此，能够在料片w的厚度方向上更均匀地赋予水分。另外，在本实施方式中，虽然从水分赋予部78对网带72上的料片w赋予水分，但是只要不在网带72上，而是在料片w被输送至薄片形成部80之前的位置上设置水分赋予部78即可。
43.通过水分赋予部78而被赋予了水分的料片w向薄片形成部80被输送。
44.薄片形成部80对堆积在网带72上的料片w进行压缩并加热，从而使薄片s成形。在薄片形成部80中，向被混合、被堆积且被赋予了水分的解纤物以及添加物的混合物施加热量以及压力。在薄片形成部80中，在水分于温度上升后蒸发的同时，料片w的厚度变小且密度被提高。
45.通过利用热量而使水分和淀粉或者糊精的温度上升、并利用压力而使密度提高，从而使淀粉或者糊精糊化，之后，通过使水分蒸发，从而经由糊化了的淀粉或者糊精而使多根纤维相互缠绕并被粘结。由此，能够形成机械强度良好的薄片s。而且，通过利用热量而使水分蒸发、并利用压力而使密度提高，从而在多根纤维之间形成氢键。由此，能够形成机械强度较为良好的薄片s。
46.薄片形成部80具有对料片w进行压缩加热的压缩加热部84。压缩加热部84例如使
用压缩加热辊来构成。在本实施方式中，压缩加热部84使用一对压缩加热辊86来构成。另外，压缩加热辊86的数量并未被特别限定。通过压缩加热部84，从而能够对料片w同时实施压缩以及加热。
47.切断部90将通过薄片形成部80而被成形出的薄片s切断。在本实施方式中，切断部90具有在与薄片s的输送方向交叉的方向上将薄片s切断的第一切断部92、和在与输送方向平行的方向上将薄片s切断的第二切断部94。第二切断部94例如将穿过了第一切断部92的薄片s切断。
48.通过以上方式，从而成形出预定尺寸的单页的薄片s。被切断后的单页的薄片s被排除至排出承接部96。
49.1-2.薄片制造方法
50.图2为用于对薄片制造方法进行说明的流程图。
51.参照图2来对本实施方式所涉及的薄片制造方法进行说明。
52.本实施方式的薄片制造方法例如能够使用上述的薄片制造装置100来实施。以下，对使用上述的薄片制造装置100而实施的情况下的薄片制造方法进行说明。利用薄片制造装置100而被制造出的薄片s为至少包含纤维和本实施方式中的淀粉或者糊精的薄片。
53.另外，在料片形成工序中，淀粉或者糊精也可以不被包含在料片w中。在该情况下，在后述的压缩加热工序中，通过纤维间的氢键而形成薄片s。
54.如图2所示，本实施方式所涉及的薄片制造方法包括料片形成工序(步骤s11)、水分赋予工序(步骤s12)和压缩加热工序(步骤s13)。另外，在料片形成工序(步骤s11)中，使包含纤维和淀粉或者糊精的混合物以干式的方式进行堆积，以形成料片。在水分赋予工序(步骤s12)中，向料片w赋予水分。在压缩加热工序(步骤s13)中，对被赋予了水分的料片w进行压缩以及加热。
55.1-2-1.纤维
56.作为纤维并未被特别限定，其能够使用广泛的纤维材料。作为纤维，可以例示出天然纤维(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。更加详细而言，纤维可以列举出由纤维素、丝、羊毛、棉、大麻、洋麻、亚麻、苎麻、黄麻、马尼拉麻、剑麻、针叶树、阔叶树等构成的纤维等。此外，在使用这些纤维的情况下，既可以单独使用，也可以适当地混合使用，还可以作为实施了精制等的再生纤维来使用。
57.作为纤维的原料，例如可以列举出纸浆、废纸、旧布等。此外，纤维也可以被施加各种表面处理。此外，纤维的材质既可以为纯物质，也可以为包含杂质以及其他成分等多种成分的材质。此外，作为纤维，也可以使用将废纸或纸浆薄片等以干式的方式解纤而成的解纤物。
58.纤维的长度并未被特别限定，但在独立的一根纤维中，沿着该纤维的长度方向的长度优选为1μm以上且5mm以下，更加优选为2μm以上且3mm以下，进一步优选为3μm以上且2mm以下。
59.在本实施方式的薄片制造方法中，由于具有水分赋予工序(步骤s12)，因此，当使用具有形成氢键的能力的纤维时，能够提高所形成的薄片s的机械强度。作为那样的纤维，可以列举出纤维素。
60.薄片s中的纤维的含量优选为质量百分比50％以上且质量百分比99.9％以下，更
加优选为质量百分比60％以上且质量百分比99％以下，进一步优选为质量百分比70％以上且质量百分比99％以下。通过在形成混合物时进行掺配，从而能够设为这样的含量。
61.1-2-2.淀粉、糊精
62.淀粉、糊精为相对于水、温水或者开水而溶解的水溶性的多糖。淀粉为多个α-葡萄糖分子通过糖苷键聚合而成的高分子。淀粉既可以为直链状，也可以包含支链。淀粉能够使用源自各种植物的物质。作为淀粉的原料，可以列举出玉米、小麦和大米等谷类，蚕豆、绿豆、小豆等豆类，马铃薯、红薯和木薯等薯类，猪牙花、蕨菜、葛根等野草类，西米棕榈等棕榈类。
63.此外，作为淀粉，也可以使用加工淀粉、改性淀粉。作为加工淀粉，可以列举出乙酰化己二酸交联淀粉、乙酰化淀粉、氧化淀粉、辛烯基琥珀酸钠淀粉、羟丙基淀粉、羟丙基磷酸交联淀粉、磷酸化淀粉、磷酸酯化磷酸交联淀粉、尿素磷酸酯化淀粉、淀粉乙二醇酸钠、高氨基玉米淀粉等。此外，作为改性淀粉，可以列举出α化淀粉、糊精、月桂基聚葡萄糖、阳离子淀粉、热塑性淀粉、氨基甲酸淀粉等。此外，糊精能够优选地使用对淀粉进行加工或改性而得的制品。
64.在薄片制造方法中，通过使用淀粉或者糊精，并在被赋予了水分之后被压缩加热，从而会产生淀粉或者糊精的糊化、以及纤维间的氢键中的至少一方，由此能够使薄片s具有足够的强度。
65.薄片s中的淀粉或者糊精的含量优选为质量百分比0.1％以上且质量百分比50％以下，更加优选为质量百分比1％以上且质量百分比40％以下，进一步优选为质量百分比1％以上且质量百分比30％以下。通过在形成混合物时进行掺配，从而能够设为这样的含量。
66.1-2-3.料片形成工序
67.在料片形成工序(步骤s11)中，使包含纤维和本实施方式中的淀粉或者糊精的混合物以干式的方式进行堆积，以形成料片。纤维为通过解纤部20而被解纤了的解纤物，淀粉或者糊精从添加物供给部52被供给，混合物通过混合部50而被形成。而且，通过堆积部60以及第二料片形成部70，从而能够使混合物以干式的方式进行堆积，以形成料片w。
68.1-2-4.水分赋予工序
69.在水分赋予工序(步骤s12)中，向在料片形成工序中被形成的料片w赋予水分。在本实施方式中，能够通过水分赋予部78而向料片w赋予水分。
70.在水分赋予工序中被赋予的水分的量能够以料片w的含水率的形式来进行管理。以使在水分赋予工序中被赋予了水分的料片w的含水率成为如下质量百分比的方式而被赋予水分，即，优选为质量百分比12％以上且质量百分比50％以下，更加优选为质量百分比13％以上且质量百分比40％以下，进一步优选为质量百分比14％以上且质量百分比25％以下。当水分的赋予量为该程度时，能够在抑制对料片w进行加热以使之干燥所需的电力等能量的同时，制造强度上更加优异的薄片s。
71.此外，在水分赋予工序中，优选为，向料片w赋予水蒸气或者雾气。如果采用这样的方式，则能够在料片w上更加均匀地赋予水分，并能够以更简单的装置结构来制造薄片s。
72.1-2-5.压缩加热工序
73.在压缩加热工序(步骤s13)中，对于在水分赋予工序中被赋予了水分的料片w在进
行压缩的同时从料片w的外部(表面)进行加热。在压缩加热工序中，压缩以及加热被同时实施。在本实施方式中，该压缩加热工序通过薄片形成部80来实施。
74.如上文所述，薄片形成部80具备一对压缩加热辊86以作为压缩加热部84。而且，对于堆积在网带72上并由水分赋予部78以成为预定的含水率的方式而赋予了水分的料片w，薄片形成部80(压缩加热部84)通过使一对压缩加热辊86在进行旋转的同时将该料片w夹入，从而对料片w进行压缩以及加热，以形成薄片s。
75.压缩加热工序通过对料片w以使之成为预定的压缩程度的方式来进行压缩，从而与压缩加热工序之前相比而减薄压缩加热工序后的料片w的厚度，进而提高料片w的密度。
76.压缩程度是指，压缩加热工序的前后的压缩的比率。压缩程度由下述式(1)来表示。但是，在本实施方式中，利用分数来表示压缩程度。
77.压缩程度＝压缩加热工序后的料片的厚度/压缩加热工序前的料片的厚度
……
(1)
78.在此，“压缩加热工序前的料片的厚度”是指，与“压缩加热工序的前后”的“前”相对应、且刚刚利用薄片制造装置100的水分赋予部78而赋予了水分后的料片w的厚度。此外，“压缩加热工序后的料片w的厚度”是指，与“压缩加热工序的前后”的“后”相对应、且刚刚利用薄片制造装置100的压缩加热部84而实施了压缩加热后的料片w的厚度。
79.在本实施方式中，以压缩程度以成为如下数值的方式而被压缩，即，优选为1/18以上且1/7以下，更加优选为1/18以上且1/10以下，进一步优选为1/16以上且1/12以下。另外，“以上”、“以下”是指分数的大小。在本说明书中，虽然有时将压缩程度表达为“高”、“低”，但请注意，压缩程度越高则分数越小，而压缩程度越低则分数越大。压缩程度的调节能够通过对压缩加热辊86的夹持压力进行调节来实施。
80.由于通过以这样的范围的压缩程度来对料片w进行压缩，从而能够制造强度良好的薄片s，并且还能够抑制纤维的劣化，因此，将所制造出的薄片s再次作为原料而再次制造强度良好的薄片s也成为可能。
81.在压缩加热工序中，通过以料片w的温度成为预定的温度的方式来进行加热，从而能够形成纤维间的氢键，进而使薄片s具有足够的强度。
82.一对压缩加热辊86在中心部处设置有卤素加热器等加热部件(省略图示)，并能够将压缩加热辊86的表面温度维持为预定的温度。因此，在本实施方式中，压缩加热辊86从料片w的外部(表面)对料片w进行加热，以使料片w中所含有的水分蒸发。
83.本实施方式的压缩加热工序中的料片w的加热温度为100℃以下。在压缩加热工序中，以使料片w的加热温度成为如下温度的方式而被加热，即，优选为60℃以上且100℃以下，更加优选为65℃以上且98℃以下，进一步优选为70℃以上且96℃以下。加热温度的调节能够通过对压缩加热辊86的加热部件的驱动电压进行调节来实施。
84.通过以这样范围的加热温度来对料片w进行加热，从而能够更有效地形成纤维间的氢键。此外，在料片w中包含淀粉或者糊精的情况下，淀粉或者糊精会促进糊化，并且通过使水分蒸发，从而能够经由糊化了的淀粉或者糊精而使多根纤维粘结。由此，能够使薄片s具有足够的强度。
85.此外，以使进行压缩加热时的压缩加热时间作为下限值而以成为如下时间的方式而被压缩加热，即，优选为0.5秒以上，更加优选为0.6秒以上，进一步优选为0.8秒以上。此
外，以使压缩加热时间作为上限值而成为如下时间的方式而被压缩加热，即，优选为10秒以下，更加优选为8秒以下，进一步优选为6秒以下。
86.另外，压缩加热时间是指，从料片w的任意的部位接触到压缩加热辊86的瞬间起至料片w的所述部位分离的瞬间为止的经过时间。压缩加热时间的调节能够通过对压缩加热辊86的转速进行调节来实施。通过以这样范围的压缩加热时间来对料片w进行压缩加热，从而能够提高生产率。此外，能够使水分充分且均匀地浸透在料片内，从而进一步提高了将薄片s进行重复再生的情况下的品质。
87.在本实施方式中，通过将压缩加热部84构成为压缩加热辊86，从而与将压缩加热部84构成为平板的冲压装置的情况相比，能够在连续地输送料片w的同时使薄片s成形。此外，在使用平板的冲压装置的情况下，需要设置在正在实施冲压的期间内预先使所输送的料片w暂时性地松弛的缓冲部。也就是说，在使用了压缩加热辊86的情况下，与使用了平板的冲压装置的情况相比，能够在提高制造效率的同时使薄片制造装置100整体的结构小型化。
88.1-2-6.其他的工序
89.本实施方式的薄片制造方法除了包括上述的工序以外，例如也可以包括解纤工序、筛选工序、切断工序等。通过使用上述的薄片制造装置100，从而能够使这些工序通过解纤部20、筛选部40、第一料片形成部45、旋转体49、切断部90等而被容易地实施。
90.1-3.作用效果
91.在本实施方式的薄片制造方法中，包括：使纤维以干式的方式进行堆积以形成料片w的料片形成工序；向料片w赋予水分的水分赋予工序；对被赋予了水分的料片w在进行压缩的同时从外部进行加热的压缩加热工序。而且，在水分赋予工序中被赋予了水分的料片w的含水率为质量百分比12％以上，且压缩加热工序的前后的料片w的压缩程度为1/7以下。
92.因此，本实施方式的薄片制造方法通过对被赋予了水分的料片w进行压缩，从而提高了料片w的密度，并且，使被赋予的水分浸透至料片w的厚度方向上的内部。此时，通过使压缩程度为1/7以下，从而能够使水分跨及料片w的厚度方向上的整体而充分地浸透。其结果为，能够跨及料片w的厚度方向上的整体而形成纤维间的氢键，从而成为强度优异的薄片s。
93.当以压缩程度成为1/7以下的方式来对料片w进行压缩时，通过使料片w的含水率为质量百分比12％以上，从而会使纤维变得柔软，并且能够减小压缩所需的压力。其结果为，除了成为更简单的制造方法之外，还能够抑制压缩时的纤维的劣化。通过对纤维的劣化进行抑制，从而即使在将对所制造出的薄片s进行解纤而得到的纤维作为原料而再次制造出薄片s的情况下，也会成为强度优异的薄片s。
94.对于含水率为质量百分比12％以上的料片w，通过在以使压缩程度成为1/7以下的方式来对料片w进行压缩之时同时对料片w进行加热，从而能够使水分浸透在料片w的厚度方向上的内部，并且使料片w干燥，以促进氢键的形成。此外，虽然含水率为质量百分比12％以上的料片w容易断裂或者容易粘贴在接触到的部件上，但是通过在对那样的料片w进行压缩之时从外部(表面)进行加热，从而能够使料片w表面的水分干燥，并在抑制料片w粘贴在压缩部件(压缩加热辊86)上的同时对之进行压缩。
95.在本实施方式的薄片制造方法中，如果压缩加热工序的前后的料片w的压缩程度
为1/18以上，则能够进一步抑制压缩时的纤维的劣化。
96.在本实施方式的薄片制造方法中，如果被赋予了水分的料片w的含水率为质量百分比40％以下，则在以使压缩程度成为1/7以下的方式而进行了压缩之时，能够抑制由水分被挤出所引起的料片w的含水率变得不均匀的情况。
97.在本实施方式的薄片制造方法中，如果压缩加热工序中的料片w的加热温度为60℃以上且100℃以下，则能够更有效地形成纤维间的氢键，从而使薄片s具有足够的强度。
98.在本实施方式的薄片制造方法中，如果压缩加热工序中的压缩加热时间为0.5秒以上，则能够使水分充分地浸透在料片w内。其结果为，能够在进一步提高重复再生时的品质的同时，进一步提高薄片s的强度。
99.在本实施方式的薄片制造方法中，通过在料片w中包含淀粉或者糊精，从而能够进一步提高薄片s的强度。
100.在本实施方式的薄片制造装置100中，包括使纤维以干式的方式进行堆积以形成料片w的料片形成部(第二料片形成部70)、向料片w赋予水分的水分赋予部78、以及对被赋予了水分的料片w在进行压缩的同时从外部进行加热的压缩加热部84。而且，在薄片制造装置100中，利用水分赋予部78而被赋予了水分的料片w的含水率为质量百分比12％以上，压缩加热部84的前后的料片w的压缩程度为1/7以下。
101.因此，根据本实施方式的薄片制造装置100，能够抑制由压缩加热部84实施的压缩时的纤维的劣化。因此，能够制造强度优异并且也适于进行重复再生的薄片s。
102.1-4.实施例以及比较例
103.以下，通过实施例而进一步对本发明进行具体说明，但是本发明并未被限定于这些示例。
104.1-4-1.薄片的制作
105.图3为表示薄片的制作条件以及评价结果的图。
106.图3示出了使用与上述的薄片制造装置100相对应的装置来分配制作条件并制作出薄片的情况下的制作条件及其评价结果。另外，在薄片的制作中，使解纤物以干式的方式进行堆积以形成料片，且在向料片赋予了水分之后，通过一对压缩加热辊而对被赋予了水分的料片进行压缩加热，从而制作出薄片。另外，料片的压缩和加热是同时实施的。
107.如图3所示，作为制作条件而分配了所赋予的水分量(含水率)、料片的压缩程度、压缩时间。此外，在样品no.10中，作为制作条件，使用淀粉来作为粘结剂。但是，在其他的样品中，并未使用树脂、淀粉或者糊精等粘结材料。另外，在全部样品中，克重大约为85g/m2，薄片温度大约为85℃。此外，水分量(含水率)使用a&d公司制的“mx-50”来进行了测量。
108.此外，厚度a为压缩加热工序前的料片的厚度，厚度b为压缩加热工序后的料片的厚度。因此，压缩程度通过上述的式(1)而被计算出。
109.1-4-2.评价条件
110.针对以上述的方式而制作出的薄片，对强度、密度、压缩时的水的下垂以及重复再生进行了评价。
111.1-4-2-1.强度
112.在本实施例中，强度为比拉伸强度。对于比拉伸强度，从制作出的薄片中切出宽10mm
×
长50mm的薄片切片来作为试验片，并通过下述的式(2)而计算出。比拉伸强度通过拉
伸试验而进行了评价。作为试验装置，使用了岛津制作所制造的“ags-x500n”。此外，将拉伸速度设为1mm/s。
113.比拉伸强度(n
·
m/g)＝最大拉伸载荷(n)/试验片宽度(mm)/试验片克重(g/cm2)
……
(2)
114.比拉伸强度(n
·
m/g)的评价基准如以下所述。
115.a：12以上，b：8以上且小于12，c：小于8。
116.1-4-2-2.密度
117.在本实施例中，对于密度，从制作出的薄片中切出宽30mm
×
长200mm的薄片切片来作为试验片，且对试验片的厚度以及质量进行测量，并通过下述的式(3)而计算出。对于厚度，使用测微计并沿着制作出的试验片的长度方向而以等间隔的方式测量5个部位，且计算出平均值。
118.密度＝质量/(厚度
×3×
20)
……
(3)
119.密度(g/cm3)的评价基准如以下所述。
120.a：0.6以上，b：0.45以上且小于0.6，c：小于0.45。
121.1-4-2-3.压缩时的水的下垂
122.在本实施例中，压缩时的水的下垂在压缩时通过目视而进行了确认。
123.压缩时的水的下垂的评价基准如下所述。
124.a：未发生下垂，b：发生了下垂。
125.1-4-2-4.重复再生
126.在本实施例中，对于重复再生，以制造出的再生纸为原料而进行造纸，并重复实施两次这样的造纸，且对强度进行了测量。即，总共实施了三次造纸。对于重复再生出的薄片的强度的测量方法如上所述。对一次再生rc1和三次再生rc3的强度比率(三次再生rc3的强度/一次再生rc1的强度)进行了求取。以下，将一次再生简称为rc1、且将三次再生简称为rc3来进行说明。
127.重复再生的评价基准如以下所述。
128.a：比率为0.9以上，b：比率为0.8以上且小于0.9，c：比率小于0.8。
129.但是，即使比率为“a”或者“b”，在rc1的强度为“c”的情况下，也会设为
×
判断(在比较例中，用“a
′”
或者“b
′”
来进行标记，且判断成为
×
)。
130.1-4-3.评价结果
131.在图3中，示出了样品no.1～10的薄片的评价结果。no.1、4、5、7、8、9、10的薄片为实施例所涉及的薄片。此外，no.2、3、6的薄片为比较例所涉及的薄片。
132.如图3所示，no.1的薄片的含水率、压缩程度为适当，且强度良好至“b”，密度良好至“b”。由于压缩程度低于no.5，因此，no.1的薄片在压缩时的水的下垂为“a”、重复再生的强度比率进一步良好至“a”。
133.no.2的薄片的压缩程度低至1/5，且水分未在厚度方向上扩散，而且密度低至“c”，因此，强度低至“c”。压缩时的水的下垂为“a”。虽然重复再生时的强度比率良好至“b
′”
，但是，rc3也与rc1同样地强度较低(rc1的强度为“c”)。
134.其他的样品的厚度a为1800μm，相对于此，no.3的薄片的厚度a为800μm。这是因为，在预先少许压缩了薄片之后进行了水分赋予的缘故。虽然最终的密度良好至“b”，但是水分
赋予前后的压缩程度低至1/5，且水分未在厚度方向上扩散。虽然因为压缩了两次而使得密度良好至“b”，但是由于水分未扩散，因此，强度低至“c”。压缩时的水的下垂为“a”。虽然重复再生时的强度比率良好至“b
′”
，但是，rc3也与rc1同样地强度较低(rc1的强度为“c”)。
135.no.4的薄片的压缩程度少许提高至1/16，并且与样品no.1相比而获得了更高的密度和强度。所有的评价项目都非常良好至“a”，并且与no.1、5、6、8～10的薄片相比也是良好的评价结果。
136.no.5的薄片的含水率为适当，且压缩程度略高，并且所需的水分在厚度方向上扩散，从而使得纤维变得足够柔软，强度、密度、压缩时的水的下垂部分均非常良好至“a”，且重复再生时的强度比率也良好至“b”。
137.虽然no.6的薄片被赋予了与no.1相同的压力，但由于含水率不足而为质量百分比10％，因此，水分未在厚度方向上扩散，从而强度低至“c”。虽然重复再生时的强度比率良好至“b
′”
，但是，rc3也与rc1同样地强度较低(rc1的强度为“c”)。
138.虽然no.7的薄片被赋予了与no.1相同的压力，但是由于含水率较多而为质量百分比30％，因此与no.1相比而压缩程度略升高，从而获得了比no.1更高的密度和强度。具体而言，成为了所有评价项目都非常良好至“a”的评价结果。
139.no.8的薄片的压缩时的水的下垂为“b”，由于压缩时发生了水的下垂，从而评价较差。除此以外都为良好。虽然赋予了与no.1相同的压力，但是由于含水率较多而为质量百分比50％，因此与no.1相比而压缩程度略升高，从而获得了比no.1更高的密度“a”和更高的强度“a”，并且更为良好。此外，重复再生时的强度比率也良好至“a”。
140.no.9的薄片由于与其他的样品相比而压缩时间短至0.3秒，从而厚度方向上的水分的均匀性略差，且重复再生时的强度比率略差。具体而言，强度、密度、重复再生时的强度比率都良好至“b”，且压缩时的水的下垂为“a”。
141.no.10的薄片由于与no.1相比而使用了淀粉来作为粘结剂，因此，强度提高至“a”。具体而言，密度为“b”，且压缩时的水的下垂和重复再生时的强度比率均为“a”。
142.2.第二实施方式
143.本实施方式所涉及的薄片制造方法基本上与第一实施方式的薄片制造方法相同。在本实施方式的薄片制造方法中，执行压缩加热工序时的薄片制造装置100a中的薄片形成部30(均参照图4)的结构与第一实施方式中的薄片形成部80的结构有所不同。此外，由于采用该不同的薄片形成部30，从而使输送方向的上游侧以及下游侧的结构少许不同。因此，在成为用于实施本实施方式的薄片制造方法的一个示例的薄片制造装置100a中，以与第一实施方式的薄片制造装置100不同的结构为主来进行说明。
144.2-1.薄片制造装置
145.图4为示意性地表示本实施方式所涉及的薄片制造装置100a的图。
146.另外，在图4中，为了示出与第一实施方式的薄片制造装置100不同的结构的部分，从而示出了与堆积部60相比靠下游的结构。
147.参照图4来对本实施方式的薄片制造装置100a进行说明。
148.在本实施方式的薄片制造装置100a中，在与第一实施方式的薄片制造装置100进行了比较的情况下，如上文所述，薄片形成部30(压缩加热部31)的结构有所不同。本实施方式的薄片制造装置100a在第二料片形成部70、水分赋予部78的下游侧配置有薄片形成部
30。薄片形成部30为，对于由第二料片形成部70所形成并利用水分赋予部78而被赋予了水分的料片w，利用平板的冲压装置来进行夹持并进行压缩加热从而制造薄片s的构件。
149.薄片形成部30具有对料片w进行压缩加热的作为平板的冲压装置的压缩加热部31。在本实施方式中，压缩加热部31具有以相互对置的方式而被配置的下模具部33和上模具部34。在下模具部33与上模具部34所对置的各个面上，设置有铝或铜等金属制的平板35。在平板35上例如设置有云母加热器，并且其以能够加热至所期望的温度的方式而被构成。而且，下模具部33和上模具部34使用液压机、气压机或机械压力机等任意的冲压机构而相对地进行移动，并且在下模具部33与上模具部34之间夹入料片w并进行压缩加热。
150.2-2.薄片制造方法
151.本实施方式的薄片制造方法与第一实施方式的薄片制造方法相同。不同之处在于，使用了本实施方式的压缩加热部31的压缩加热工序的具体方法。
152.2-2-1.压缩加热工序
153.与第一实施方式同样地，在压缩加热工序中，对于在水分赋予工序中被赋予了水分的料片w，在进行压缩的同时从外部(表面)进行加热。在压缩加热工序中，通过薄片形成部30而同时实施压缩以及加热。
154.如上文所述，薄片形成部30具备下模具部33和上模具部34，以作为压缩加热部31。在本实施方式中，压缩加热部31被构成为，上模具部34相对于下模具部33而上下移动。而且，对于堆积在网带72上且利用水分赋予部78而以成为预定的含水率的方式被赋予了水分的料片w，薄片形成部30(压缩加热部31)将该料片w夹入下模具部33与上模具部34之间，并以预定的压缩程度、预定的加热温度和预定的压缩加热时间而对料片w进行压缩加热。因此，压缩加热部31从料片w的外部(表面)对料片w进行加热。
155.作为压缩加热部31的加热单元，除了云母加热器之外，还能够使用机油加热器、护套式加热器等任意的加热部件。此外，根据需要，也可以设为能够在平板35的表面上卷绕特氟隆(注册商标)薄片的结构。在该情况下，在对料片w进行了压缩加热时，例如能够防止熔融树脂纤维粘接在平板35上的情况，并能够防止料片w的损伤等。在压缩加热工序中，由压缩加热部31实现的压缩程度、加热温度、压缩加热时间等设为与第一实施方式相同。
156.另外，与第一实施方式同样地，压缩程度由式(1)来表示。而且，“压缩加热工序前的料片w的厚度”是指，刚刚利用薄片制造装置100a的水分赋予部78而赋予了水分后的料片w的厚度。此外，“压缩加热工序后的料片w的厚度”是指，刚刚利用薄片制造装置100a的压缩加热部31而实施了压缩加热后的料片w的厚度。
157.此外，压缩加热部31中的压缩加热时间是指，被压缩加热的料片w的区域移动至下模具部33与上模具部34之间的位置，且从料片w被下模具部33和上模具部34夹持(接触到下模具部33和上模具部34)的瞬间起至与下模具部33和上模具部34分离的瞬间为止的经过时间。
158.2-2-2.其他的不同的结构
159.在薄片制造装置100a中，设置有对位于薄片形成部30上的料片w进行输送的第一输送部150。本实施方式的第一输送部150被配置在料片w的输送方向上的薄片形成部30的下游侧。第一输送部150具有一对辊151。
160.此外，在本实施方式中，在料片w的输送方向上的薄片形成部30的上游侧配置有第
二输送部160。第二输送部160为对第一输送部150进行辅助的辅助输送部，且为与第一输送部150一起对料片w进行输送的构件。第二输送部160具有一对辊161。
161.在料片w的输送方向上的与薄片形成部30相比靠上游侧配置有缓冲部200。在本实施方式中，在第二料片形成部70与第二输送部160之间配置有缓冲部200。缓冲部200具有移动辊210，所述移动辊210在沿着薄片形成部30的移动方向(上模具部34的移动方向)进行移动的同时对料片w进行按压。
162.移动辊210被构成为，在利用薄片形成部30而夹着料片w的状态下进行移动。此外，移动辊210被构成为，以大致固定的重量来对料片w进行按压。在本实施方式中被构成为，通过移动辊210的自重而对料片w进行按压。由此，在铅直方向的下方的大致固定方向上，对于料片w而施加有大致固定的大小的力。而且，通过对料片w持续施加大致固定的张力，从而使得输送路径上的料片w的滞留被消除，进而能够抑制滞留着的料片w折弯了的情况。
163.由于本实施方式的压缩加热部31在料片w的输送被停止了的状态下利用平板35来对料片w进行冲压，因此与使用压缩加热辊的情况相比，在冲压时料片w不会在输送方向上被拉伸。因此，不会出现构成料片w的纤维的方向性。因此，由于能够制造不具有各向异性的薄片s，因而能够提高薄片s的刚性或弯曲强度等特性。
164.另外，根据本实施方式的薄片制造方法、薄片制造装置100a，能够同样实现第一实施方式中的效果。
165.本发明包括与实施方式中所说明的结构实质上相同的结构(例如，功能、方法以及结果相同的结构，或者目的以及效果相同的结构)。此外，本发明包括对实施方式中所说明的结构的非本质的部分进行了置换的结构。此外，本发明包括能够实现与实施方式中所说明的结构相同的作用效果的结构、或者能够达成相同目的的结构。此外，本发明包括对实施方式中所说明的结构附加了公知技术的结构。
166.从上述的实施方式可推导出以下的内容。
167.本实施方式的薄片制造方法包括：料片形成工序，使纤维以干式的方式进行堆积，以形成料片；水分赋予工序，向料片赋予水分；压缩加热工序，对被赋予了水分的料片在进行压缩的同时从外部进行加热。而且，在薄片制造方法中，在水分赋予工序中被赋予了水分的料片的含水率为质量百分比12％以上，压缩加热工序的前后的料片的压缩程度为1/7以下。
168.根据该薄片制造方法，能够抑制由压缩加热工序所导致的压缩时的纤维的劣化。因此，能够制造强度优异并且也适于进行重复再生的薄片。
169.在本实施方式的薄片制造方法中，压缩加热工序的前后的料片的压缩程度为1/18以上。
170.根据该薄片制造方法，能够进一步抑制压缩时的纤维的劣化。
171.在本实施方式的薄片制造方法中，被赋予了水分的料片的含水率为质量百分比40％以下。
172.根据该薄片制造方法，由于将料片的含水率设为质量百分比40％以下，因而在以使压缩程度成为1/7以下的方式而进行了压缩时，能够抑制由水分被挤出所导致的料片的含水率变得不均匀的情况。
173.在本实施方式的薄片制造方法中，压缩加热工序中的料片的加热温度为60℃以上
且100℃以下。
174.根据该薄片制造方法，能够更有效地形成纤维间的氢键，从而能够使薄片具有足够的强度。
175.在本实施方式的薄片制造方法中，压缩加热工序中的压缩加热时间为0.5秒以上。
176.根据该薄片制造方法，由于压缩加热时间为0.5秒以上，因而能够使水分充分地浸透在料片内。其结果为，进一步提高重复再生时的品质，并且能够进一步提高薄片的强度。
177.在本实施方式的薄片制造方法中，在料片中包含淀粉或糊精。
178.根据该薄片制造方法，能够进一步提高薄片的强度。
179.本实施方式的薄片制造装置包括：料片形成部(第二料片形成部)，其使纤维以干式的方式进行堆积，以形成料片；水分赋予部，其向料片赋予水分；压缩加热部，其对被赋予了水分的料片在进行压缩的同时从外部进行加热。而且，在薄片制造装置中，通过水分赋予部而被赋予了水分的料片的含水率为质量百分比12％以上，压缩加热部的前后的料片的压缩程度为1/7以下。
180.根据该薄片制造装置，能够抑制由压缩加热部所导致的压缩时的纤维的劣化。因此，能够制造强度优异并且也适于进行重复再生的薄片。
181.符号说明
[0182]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；41
…
滚筒部；42
…
导入口；43
…
外壳部；44
…
排出口；45
…
第一料片形成部；46
…
网带；47，47a
…
架设辊；48
…
抽吸机构；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；61
…
滚筒部；62
…
导入口；63
…
外壳部；70
…
第二料片形成部；72
…
网带；74
…
架设辊；76
…
抽吸机构；78
…
水分赋予部；79
…
抽吸机构；80
…
薄片形成部；84
…
压缩加热部；86
…
压缩加热辊；90
…
切断部；92
…
第一切断部；94
…
第二切断部；96
…
排出承接部；100
…
薄片制造装置；30
…
薄片形成部；31
…
压缩加热部；33
…
下模具部；34
…
上模具部；35
…
平板；100a
…
薄片制造装置。