薄片制造裝置以及薄片制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種薄片制造裝置以及薄片制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]自古以來實施一種使纖維狀的物質(zhì)堆積，并使結(jié)合力作用于所堆積的纖維的相互之間從而獲得薄片狀或薄膜狀的成形體的方法。作為其典型示例，可列舉出通過使用了水的抄造(抄紙)來造紙的方法。至今，抄造法依然作為造紙的方法之一而被廣泛地應(yīng)用。利用抄造法所制造的紙張一般具有例如來源于木材等中的纖維素的纖維相互交纏、并通過氫鍵等的粘合力而部分地被粘合的結(jié)構(gòu)。
[0003]然而，抄造法為濕式，需要使用大量的水，此外，在紙被形成之后，有必要進行脫水和干燥等，為此消耗的能量或時間非常多。而且，所使用的水作為排水而需要適當(dāng)進行處理。此外用于抄造法的裝置多數(shù)情況下需要水、電、排水設(shè)備等大型的設(shè)備間或基礎(chǔ)設(shè)施，從而難以實現(xiàn)小型化。
[0004]因此，從節(jié)能、環(huán)境保護等的觀點出發(fā)，作為代替抄造法的紙的制造方法而期望一種稱為干式法的幾乎不使用水的方法，例如，在專利文獻I中公開了一種通過干式的工藝來對成為原料的紙進行解纖、脫墨，并添加少量的水分來使紙成形的紙再生裝置。
[0005]作為紙張等薄片所追求的性能，存在例如拉伸強度、撕裂強度等機械強度。在專利文獻I中記載的技術(shù)中，作為構(gòu)成紙的纖維之間的粘合力，考慮到在紙的成形時被添加的水分存在引起由羥基形成的氫鍵的作用。但是，由于水的存在而使成為紙之后的氫鍵的結(jié)合力降低。因此，在作為纖維之間的粘合力而利用氫鍵的紙中，在被放置于高濕度環(huán)境中，或被水浸濕的情況下，發(fā)生機械強度的不足或形狀的變形。因此，考慮到通過樹脂而使多個纖維粘合在一起的方法。然而，即使在通過樹脂而粘合在一起的情況下也存在機械強度不足的情況。這是由于形成薄片時的纖維所含的水分量較少。并且，纖維所含的水分量較少的原因之一在于，在將水分量相比較少的紙作為原料的情況下，通過干式進行解纖時水分會流失。此外，作為其他的原因，成為原料的紙所含的水分原本較少。這在制造裝置的設(shè)置環(huán)境為低濕度或者成為原料的紙被放置的環(huán)境為低濕度的情況下會發(fā)生。
[0006]專利文獻1:日本特開2012-144819號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的若干方式所涉及的目的之一為，提供一種能夠通過干式法制造機械性強度及耐水性良好的薄片的薄片制造裝置以及薄片制造方法。
[0008]本發(fā)明是為了解決上述課題的至少一部分而完成的，能夠作為以下的方式或者應(yīng)用例而實現(xiàn)。
[0009]本發(fā)明所涉及的薄片制造裝置的一個方式，具備:解纖部，其在大氣中對被解纖物進行解纖；混合部，其在大氣中將包含樹脂的添加物混合至被解纖后的解纖物中；調(diào)濕部，其對混合了所述解纖物和所述添加物的混合物進行調(diào)濕；加熱部，其對調(diào)濕后的所述混合物進行加熱。
[0010]根據(jù)這種薄片制造裝置，通過利用樹脂而使解纖物的纖維之間粘合，所制造出的薄片例如即使被放置在高濕度環(huán)境中或者被水浸濕，也會通過樹脂而維持解纖物間的粘合，因此可以保持機械強度，并且不易發(fā)生形狀的變化，耐水性良好。此外，由于具有對混合了解纖物和添加物的混合物進行調(diào)濕的調(diào)濕部，而使用適當(dāng)?shù)臐穸鹊睦w維來制作薄片，因此通過干式法也能夠制造機械強度良好的薄片。
[0011]在本發(fā)明所涉及的薄片制造裝置中，也可以具有在由所述混合部而進行了混合之后對所述混合物進行堆積的堆積部，所述調(diào)濕部也可對通過所述堆積部而被堆積的所述混合物進行調(diào)濕。
[0012]根據(jù)這種薄片制造裝置，能夠在混合物被堆積的狀態(tài)下，對混合物進行調(diào)濕。由此，通過調(diào)濕部而向混合物添加的水分更易于向混合物(堆積物)整體進行供給。由此能夠進一步提尚所制造的薄片的強度。
[0013]在本發(fā)明所涉及的薄片制造裝置中，也可以采用如下方式，S卩，所述調(diào)濕部以使水分量相對于調(diào)濕前的所述混合物100質(zhì)量份成為5質(zhì)量份以上且12質(zhì)量份以下的方式而進行調(diào)濕。
[0014]根據(jù)這種薄片制造裝置，通過調(diào)濕部所添加的水量更適當(dāng)，能夠在使用的水量較少的狀態(tài)下，提高所制造的薄片的機械強度。此外，即使在高濕度環(huán)境或使用了含有較多水分的原料的情況下，也能夠抑制水分過多的情況出現(xiàn)。
[0015]在本發(fā)明所涉及的薄片制造裝置中，也可以采用如下方式，即，所述調(diào)濕部以使所述混合物的調(diào)濕后的水分量多于所述被解纖物中所包含的水分量的方式而進行調(diào)濕。
[0016]根據(jù)這種薄片制造裝置，能夠更加充分地補充在解纖部中耗散的水分。
[0017]在本發(fā)明所涉及的薄片制造裝置中，也可以采用如下方式，S卩，通過所述調(diào)濕部而向所述混合物添加的水分量根據(jù)所屬被解纖物的水分量、環(huán)境的濕度以及溫度中的至少一個的條件而發(fā)生變化。
[0018]根據(jù)這種薄片制造裝置，即使被解纖物的水分量、環(huán)境的濕度以及溫度中的至少一個的條件發(fā)生變化，也能夠抑制所制造的薄片的機械強度或耐水性的變動。由此能夠更加穩(wěn)定地制造薄片。
[0019]本發(fā)明所涉及的薄片制造方法的一個方式包括:解纖工序，在大氣中對被解纖物進行解纖；混合工序，在大氣中將包含樹脂的添加物混合至被解纖后的解纖物中；調(diào)濕工序，對混合了所述解纖物和所述添加物的混合物進行調(diào)濕；加熱工序，對調(diào)濕后的所述混合物進行加熱。
[0020]根據(jù)這種薄片制造方法，能夠制造通過由樹脂進行的粘合而施加解纖物的纖維間的粘合力的薄片。由于通過這種薄片制造方法所制造的薄片例如即使被放置在高濕度環(huán)境中或者被水浸濕，也會通過樹脂來維持解纖物間的粘合，因此可以保持機械強度，并且不易發(fā)生形狀的變化，耐水性良好。此外，通過對利用混合解纖物和添加物的混合工序所獲得的混合物進行調(diào)濕，而使用適當(dāng)?shù)臐穸鹊睦w維來制作薄片，因此通過干式法也能夠制造機械強度良好的薄片。
【附圖說明】
[0021]圖1為表示實施方式所涉及的薄片制造裝置的概要的模式圖。
[0022]圖2為表示實施方式所涉及的復(fù)合體的截面的若干示例的模式圖。
[0023]圖3為實施方式所涉及的薄片制造裝置的主要部件的模式圖。
【具體實施方式】
[0024]以下，對本發(fā)明的若干實施方式進行說明。在下文中進行說明的實施方式為對本發(fā)明的示例進行說明的方式。本發(fā)明未被以下的實施方式進行任何限定，還包括在未改變本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)所實施的各種改變方式。另外，在下文中所說明的全部結(jié)構(gòu)并不一定均是本發(fā)明的必須的結(jié)構(gòu)。
[0025]1.薄片制造裝置
[0026]本實施方式所涉及的薄片制造裝置100具備:解纖部20、混合部30、調(diào)濕部40、加熱部50。圖1為表示本實施方式所涉及的薄片制造裝置100的概要的模式圖。以下，以解纖部20、混合部30、調(diào)濕部40及加熱部50作為中心來對本實施方式的薄片制造裝置100進行說明。
[0027]1.1解纖部
[0028]解纖部20對被解纖物進行解纖處理。解纖部20通過對被解纖物進行解纖處理從而生成被解開為纖維狀的解纖物。此外，在被解纖物為廢紙等的情況下，解纖部20具有使附著于被解纖物上的樹脂顆粒、油墨、碳粉、防滲劑等顆粒狀的物質(zhì)從纖維分離的作用。
[0029]在此，“解纖處理”是指，將由多個纖維粘合在一起而形成的被解纖物解開成一根一根的纖維的處理。將通過了解纖部20的物質(zhì)稱為“解纖物”。在“解纖物”中，有時除了被解開的纖維之外，還會包含解開纖維時從纖維分離出的樹脂(用于使多個纖維彼此粘合的樹脂)顆粒、油墨、碳粉、防滲劑等油墨顆粒的情況。被解開的解纖物的形狀為繩(string)狀或帶(ribbon)狀。被解開的解纖物既可以以不與其他的被解開的纖維相互纏繞的狀態(tài)(獨立的狀態(tài))存在，也可以以與其他的被解開的解纖物相互纏繞而形成塊狀的狀態(tài)(形成所謂的“團狀”的狀態(tài))存在。
[0030]而且在本說明書中，在薄片制造裝置中對于被制造的薄片的材料(原料、被解纖物、解纖物、料片等)的流通(包括概念上的流通)而使用“上游”、“下游”等的表現(xiàn)。此外，“上游側(cè)(下游側(cè))”這樣的表現(xiàn)用于相對地特定結(jié)構(gòu)的位置的情況，例如，在“A位于B的上游側(cè)(下游側(cè))”等的情況下，是指A的位置相對于B的位置在薄片的材料的流通方向上處于上游(下游)。
[0031]解纖部20被設(shè)置在與下文所述的混合部30相比而靠上游側(cè)的位置處。也可在解纖部20與混合部30之間設(shè)置有其他的結(jié)構(gòu)。此外，也可以在與解纖部20相比靠上游側(cè)的位置處設(shè)置有其他的結(jié)構(gòu)。
[0032]只要解纖部20具有對被解纖物進行解纖處理的作用則可以為任意結(jié)構(gòu)。解纖部20在大氣中(空氣中)以干式的方式進行解纖。在圖示的示例中，采用了如下方式，即，從導(dǎo)入口 21所導(dǎo)入的被解纖物通過解纖部20而被解纖從而成為解纖物(纖維)，從排出口22所排出的解纖物經(jīng)由管82、分級部63而向混合部30 (在圖示的示例中為管86)被供給。
[0033]此外，在本說明書中，干式是指在大氣中(空氣中)而不是在液體中的意思。干式的范疇包括干燥狀態(tài)、以及存在有作為雜質(zhì)而存在的液體(水等)或者有意添加的液體(水等)、水蒸氣、霧等的狀態(tài)。此外，需要注意的是，在干式的方式與通過抄紙等而實施的濕式的方式中，相對于裝置整體或被制造的紙量的水的使用量完全不同。即，在干式的方式中，系統(tǒng)內(nèi)存在有水的情況下的水量與濕式相比特別少。
[0034]雖然解纖部20的結(jié)構(gòu)未被特別限定，但是可以列舉出，例如包括旋轉(zhuǎn)部(轉(zhuǎn)子)和覆蓋所述旋轉(zhuǎn)部的固定部，并且在旋轉(zhuǎn)部與固定部之間形成有空隙(間隙)的結(jié)構(gòu)。在解纖部20以這種方式構(gòu)成的情況下，通過在旋轉(zhuǎn)部進行旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下使被解纖物導(dǎo)入至間隙中，從而進行解纖處理。此外，在這種情況下，可以使旋轉(zhuǎn)部的轉(zhuǎn)速、形狀、固定部的形狀等配合所制造的薄片的性質(zhì)和整體的裝置結(jié)構(gòu)等的需求而適當(dāng)?shù)剡M行設(shè)計。此外，在這種情況下，旋轉(zhuǎn)部的轉(zhuǎn)速(每I分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)(rpm))可以考慮解纖處理的吞吐量、被解纖物的滯留時間、解纖的程度、間隙的大小、旋轉(zhuǎn)部、固定部以及其他各個部件的形狀和大小等條件來適當(dāng)?shù)剡M行設(shè)定。
[0035]另外更優(yōu)選為，解纖部20具有產(chǎn)生對被解纖物進行抽吸，及/或排出解纖物這樣的氣流的作用。在這該情況下，解纖部20能夠通過自身產(chǎn)生的氣流而從導(dǎo)入口 21對被解纖物與氣流一起進行抽吸，進行解纖處理，并向排出口 22進行輸送。在圖1所示的示例中，從排出口所排出的解纖物向管82被輸送。另外，在使用不具有氣流產(chǎn)生機構(gòu)的解纖部20的情況下，也可以以外置的方式來設(shè)置如下機構(gòu)，即，產(chǎn)生將被解纖物向?qū)肟?21引導(dǎo)的氣流或?qū)⒔饫w物從排出口 22吸出的氣流的機構(gòu)。
[0036]1.1.1被解纖物
[0037]在本說明書中，被解纖物是指包括薄片制造裝置100的原材料在內(nèi)的物質(zhì)，例如，紙漿薄片、紙、廢紙、餐巾紙、廚房用紙、清潔紙、過濾紙、液體吸收材料、吸音體、緩沖材料、墊子、瓦楞紙等纖維相互纏繞或被粘合在一起的物質(zhì)。此外，在被解纖物中還可以包含由人造纖維、萊賽爾纖維、銅銨纖維、維尼綸、丙烯酸、尼龍、芳綸、聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯、聚酰亞胺、碳、玻璃、金屬形成的纖維等(有機纖維、無機纖維、有機無機復(fù)合纖維)。此外，在本實施方式的薄片制造裝置100中具備下文所述的分級部63的情況下，能夠特別有效地將廢紙用作被解纖物。
[0038]1.1.2 解纖物
[0039]在本實施方式的薄片制造裝置100中，作為所制造的薄片的材料的一部分而使用的解纖物未被特別限定，只要能夠形成薄片則可以使用廣泛的解纖物。解纖物包括對上述的被解纖物進行解纖處理而獲得的纖維，作為所涉及的纖維，可列舉出天然纖維(動物纖維、植物纖維)