JP2015172265A - Sheet manufacturing device - Google Patents
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Landscapes
- Dry Formation Of Fiberboard And The Like (AREA)
- Nonwoven Fabrics (AREA)
- Paper (AREA)
Abstract
Description
本発明は、シート製造装置に関する。 The present invention relates to a sheet manufacturing apparatus.
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い、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。 It has been practiced for a long time to deposit a fibrous substance and obtain a sheet-like or film-like molded body by applying a binding force between the deposited fibers. A typical example is the production of paper by paper making using water (paper making). Even now, the papermaking method is widely used as one of the methods for producing paper. Paper manufactured by papermaking is generally structured such that cellulose fibers derived from, for example, wood are entangled with each other and partially bound to each other by a binder (paper strength enhancer (starch glue, water-soluble resin, etc.)) Many have
例えば特許文献1には、古紙繊維に対して合成樹脂(バインダー)を重量比で、9%程度配合した古紙繊維製成形物が記載されており、該成形物に実用上十分な強度を付与することができる旨記載されている。 For example, Patent Document 1 describes a waste paper fiber molded product in which a synthetic resin (binder) is blended by about 9% by weight with respect to waste paper fiber, and imparts practically sufficient strength to the molded product. It is stated that it can.
しかしながら、特許文献1に開示された技術のように、繊維に樹脂を混合する場合、樹脂の分散状態が不均一であると、繊維間を結合する樹脂の分布が偏るため、繊維間を結合する箇所と繊維間を結合しない箇所が生じる。この現象は、樹脂が凝集している場合には顕著となる。また、この場合、樹脂が繊維間を結合する箇所では、樹脂が繊維を厚く被覆するだけとなる。すなわち、樹脂が多い箇所では、樹脂は、繊維間を結合するという機能よりも繊維間をつなぐ構造体として機能してしまう。 However, when the resin is mixed with the fiber as in the technique disclosed in Patent Document 1, if the resin is not uniformly dispersed, the distribution of the resin that bonds the fibers is biased. The location which does not couple | bond between a location and a fiber arises. This phenomenon becomes significant when the resin is agglomerated. In this case, the resin only coats the fiber thickly at the portion where the resin bonds the fibers. That is, in a location where there is a large amount of resin, the resin functions as a structure that connects the fibers rather than the function of bonding the fibers.
一方、繊維の量に対して樹脂の量を多くすれば、シートの強度を高めることができるが、係るシートを原料として新たなシートを製造する(リサイクルする)場合には、原料のシートに含まれる繊維を解きほぐしにくくなり、解繊が困難となったり、解繊時に繊維から樹脂を分離できずに、製造されるシートにおける樹脂の量が多くなって、リサイクルしにくいという課題がある。 On the other hand, if the amount of resin is increased relative to the amount of fibers, the strength of the sheet can be increased. However, when a new sheet is manufactured (recycled) from such a sheet, it is included in the raw material sheet. There is a problem that it becomes difficult to unravel the fibers to be disassembled, it becomes difficult to disentangle, the resin cannot be separated from the fibers at the time of disentanglement, and the amount of resin in the manufactured sheet increases, making it difficult to recycle.
本発明の幾つかの態様に係る目的の1つは、強度が高く、リサイクル性の良好なシートを製造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。 One of the objects according to some aspects of the present invention is to provide a sheet manufacturing apparatus capable of manufacturing a sheet having high strength and good recyclability.
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。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following aspects or application examples.
本発明に係るシート製造装置の一態様は、被解繊物を繊維状に解繊する解繊部を有し、
解繊された繊維と繊維とを樹脂を介して結着してシートを製造するシート製造装置であって、前記シートにおける前記樹脂の被覆率が、25%以上86%以下であることを特徴とする。
One aspect of the sheet manufacturing apparatus according to the present invention has a defibrating unit for defibrating a material to be defibrated,
A sheet manufacturing apparatus that manufactures a sheet by binding defibrated fibers and fibers via a resin, wherein a coverage of the resin in the sheet is 25% or more and 86% or less. To do.
このようなシート製造装置は、製造するシートの被覆率が25%以上であるため、強度
が十分に高いシートを容易に製造することができる。また、このようなシート製造装置は、製造するシートの被覆率が86%以下であり、配合される樹脂の量を少なく抑えることができるので、係るシートを原料とした場合、当該シートを解繊する際に、繊維と樹脂とを分離することが容易であり、樹脂の量が過多になることを抑制して、シートを容易にリサイクルして製造することができる。
Such a sheet manufacturing apparatus can easily manufacture a sheet having a sufficiently high strength because the coverage of the sheet to be manufactured is 25% or more. In addition, such a sheet manufacturing apparatus has a coverage of the manufactured sheet of 86% or less, and can suppress the amount of resin to be blended, so that when such a sheet is used as a raw material, the sheet is defibrated. In this case, it is easy to separate the fiber and the resin, and it is possible to easily recycle and manufacture the sheet while suppressing an excessive amount of the resin.
本発明に係るシート製造装置において、前記樹脂は、前記シートに対して8質量%以上60質量%以下含有されてもよい。 In the sheet manufacturing apparatus according to the present invention, the resin may be contained in an amount of 8% by mass to 60% by mass with respect to the sheet.
このようなシート製造装置によれば、樹脂の被覆率が25%以上86%以下であって、リサイクルがさらに容易なシートをより容易に製造することができる。 According to such a sheet manufacturing apparatus, it is possible to more easily manufacture a sheet that has a resin coverage of 25% or more and 86% or less and that is easier to recycle.
本発明に係るシート製造装置において、前記シートに対する前記樹脂の含有量が10質量%以下のときに、前記シートは凝集抑制剤を含有してもよい。 In the sheet manufacturing apparatus according to the present invention, when the content of the resin with respect to the sheet is 10% by mass or less, the sheet may contain an aggregation inhibitor.
このようなシート製造装置によれば、凝集抑制剤が含有されるため、樹脂の凝集が抑制され、繊維中に均一に分散される。そのため、樹脂の含有量が小さくても、被覆率の高いシートを製造することが容易である。 According to such a sheet manufacturing apparatus, since the aggregation inhibitor is contained, aggregation of the resin is suppressed and the resin is uniformly dispersed in the fiber. Therefore, even if the resin content is small, it is easy to produce a sheet with a high coverage.
本発明に係るシートの一態様は、繊維と繊維とを樹脂を介して結着したシートにおける前記樹脂の被覆率が、25%以上86%以下であることを特徴とする。 One aspect of the sheet according to the present invention is characterized in that a coverage of the resin in a sheet in which fibers are bound via a resin is 25% or more and 86% or less.
このようなシートによれば、シートにおける被覆率が25%以上であるため、強度が十分に高い。また、このようなシートは、シートにおける被覆率が86%以下である、結着した繊維と樹脂とを分離することが容易であり、リサイクルが容易である。 According to such a sheet, since the coverage of the sheet is 25% or more, the strength is sufficiently high. Moreover, such a sheet | seat is easy to isolate | separate the bound fiber and resin whose coverage in a sheet | seat is 86% or less, and is easy to recycle.
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。 Several embodiments of the present invention will be described below. The embodiments described below illustrate examples of the present invention. The present invention is not limited to the following embodiments, and includes various modified embodiments that are implemented within a range that does not change the gist of the present invention. Note that not all of the configurations described below are essential configurations of the present invention.
1.シート製造装置
本実施形態に係るシート製造装置は、少なくとも、解繊部20を有する。図1は、本実施形態のシート製造装置100を示す模式図である。
1. Sheet Manufacturing Apparatus The sheet manufacturing apparatus according to the present embodiment includes at least a defibrating unit 20. FIG. 1 is a schematic diagram showing a sheet manufacturing apparatus 100 according to the present embodiment.
1.1.解繊部
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。
1.1. The defibrating unit The defibrating unit 20 defibrates the material to be defibrated. The defibrating unit 20 generates a defibrated material that has been unraveled into a fibrous shape by defibrating the material to be defibrated. Further, the defibrating unit 20 also has a function of separating particulate substances such as resin particles, ink, toner, and anti-bleeding agent attached to the material to be defibrated from the fibers.
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。
Here, the “defibrating treatment” refers to unraveling a material to be defibrated in which a plurality of fibers are bound into individual fibers. What has passed through the defibrating unit 20 is referred to as “defibrated material”. In addition to the unraveled fibers, the “defibrated material” includes resin particles separated from the fibers when unraveling the fibers (resin for binding multiple fibers), ink, toner, and anti-bleeding material. In some cases, the ink particles may be included. The shape of the defibrated material that has been unraveled is a string shape or a ribbon shape. The unraveled fiber may exist in an unentangled state (independent state) with other unraveled fibers, or entangled with other unraveled fibers (so-called “ It may exist in a state of forming a “dama”.
本明細書では、シート製造装置100において、製造されるシートの材料(原料、被解繊物、解繊物、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。 In the present specification, in the sheet manufacturing apparatus 100, “upstream” with respect to the flow (including conceptual flow) of the material (raw material, material to be defibrated, defibrated material, web, sheet, etc.) of the sheet to be manufactured. "," Downstream ", etc. may be used. The expression “upstream side (downstream side)” is used to relatively specify the position of the configuration. For example, when “A is on the upstream side (downstream side) of B”, A Is located upstream (downstream) with respect to the position B in the direction of flow of the sheet material.
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に排出される態様となっている。 The defibrating unit 20 is optional as long as it has a function of defibrating an object to be defibrated. The defibrating unit 20 defibrates in a dry manner in the atmosphere (in the air). In the illustrated example, the defibrated material introduced from the introduction port 21 is defibrated by the defibrating unit 20 to become a defibrated material (fiber), and the defibrated material discharged from the discharge port 22 is transferred to the pipe 82. It becomes a mode to be discharged.
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。 Moreover, in this specification, dry means not in liquid but in the atmosphere (in the air). The dry category includes a dry state and a state where a liquid present as an impurity or a liquid added intentionally exists.
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))は、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。 The configuration of the defibrating unit 20 is not particularly limited. For example, the defibrating unit 20 includes a rotating unit (rotor) and a fixing unit that covers the rotating unit, and a gap (gap) is formed between the rotating unit and the fixing unit. be able to. When the defibrating unit 20 is configured in this way, the defibrating process is performed by introducing the material to be defibrated into the gap while the rotating unit is rotated. Further, in this case, the number of rotations, the shape of the rotating part, the shape of the fixed part, and the like can be appropriately designed according to the requirements of the properties of the sheet to be manufactured and the overall apparatus configuration. Further, in this case, the rotation speed of the rotating part (number of rotations per minute (rpm)) is the throughput of the defibrating process, the residence time of the defibrated material, the degree of defibrating, the size of the gap, the rotating part, It can be set appropriately in consideration of conditions such as the shape and size of the fixed part and other members.
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。 It is more preferable that the defibrating unit 20 has a function of generating an air flow that sucks the material to be defibrated and / or discharges the defibrated material. In this case, the defibrating unit 20 can suck the defibrated material together with the airflow from the introduction port 21 with the airflow generated by itself, perform the defibrating process, and transport the defibrated material to the discharge port 22. In the case of using the defibrating unit 20 that does not have an airflow generation mechanism, a mechanism that generates an airflow that guides the material to be defibrated to the introduction port 21 and an airflow that sucks out the defibrated material from the discharge port 22 is removed. There is no problem even if it is provided.
1.1.1.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100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100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100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。
1.1.1. In the present specification, the defibrated material refers to an article containing the raw material of the sheet manufacturing apparatus 100, for example, pulp sheet, paper, waste paper, tissue paper, kitchen paper, cleaner, filter, liquid An absorbent material, a sound absorber, a buffer material, a mat, a cardboard, or the like, in which fibers are intertwined or bound. In this specification, the material to be defibrated may be a sheet manufactured by the sheet manufacturing apparatus 100 or the used sheet (old sheet) after use. For defibrated materials, rayon, lyocell, cupra, vinylon, acrylic, nylon, aramid, polyester, polyethylene, polypropylene, polyurethane, polyimide, carbon, glass, metal fibers (organic fiber, inorganic fiber, organic fiber, etc.) Inorganic composite fibers) may be included. Moreover, in the sheet manufacturing apparatus 100 of this embodiment, when the classification part 30 mentioned later is provided, especially used paper, an old sheet, etc. can be used effectively as a material to be defibrated.
1.1.2.解繊物
本実施形態のシート製造装置100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、広葉樹等からなる繊維が挙げられ、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。
1.1.2. Defibrated material In the sheet manufacturing apparatus 100 of the present embodiment, the defibrated material is used as part of the material of the sheet to be manufactured. The defibrated material includes fibers obtained by defibrating the above-described material to be defibrated, and as such fibers, natural fibers (animal fibers, plant fibers), chemical fibers (organic fibers, inorganic fibers, organic-inorganic composite fibers) ) And the like. More specifically, the fibers contained in the defibrated material include fibers made of cellulose, silk, wool, cotton, cannabis, kenaf, flax, ramie, jute, manila hemp, sisal hemp, conifer, hardwood, etc. May be used as appropriate, or may be used by mixing as appropriate, or may be used as a regenerated fiber after purification. The defibrated material is a material for the sheet to be produced, but it is sufficient that it contains at least one of these fibers. In addition, the defibrated material (fiber) may be dried, or may be contained or impregnated with a liquid such as water or an organic solvent. Furthermore, the defibrated material (fiber) may be subjected to various surface treatments.
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。 When the fibers contained in the defibrated material used in the present embodiment are independent fibers, the average diameter (if the cross section is not a circle, the length in the direction perpendicular to the longitudinal direction) Among these, the diameter of the circle when assuming the largest one or a circle having an area equal to the area of the cross section (equivalent circle diameter)) is 1 μm or more and 1000 μm or less on average, preferably 2 μm or more and 500 μm or less, More preferably, it is 3 μm or more and 200 μm or less.
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。 The length of the fiber contained in the defibrated material used in the present embodiment is not particularly limited, but as an independent single fiber, the length along the longitudinal direction of the fiber is 1 μm or more and 5 mm or less, preferably Is 2 μm or more and 3 mm or less, more preferably 3 μm or more and 2 mm or less. When the length of the fiber is short, it is difficult to bind with the resin, so that the strength of the sheet may be insufficient. However, a sheet having sufficient strength can be obtained within the above range. The average length of the fibers is 20 μm or more and 3600 μm or less, preferably 200 μm or more and 2700 μm or less, more preferably 300 μm or more and 2300 μm or less, as a length-length weighted average fiber length. Furthermore, the length of the fiber may have variation (distribution).
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(粉体又は綿状の物体)という意味を含むものとする。 In this specification, when referring to a fiber, it may refer to a single fiber and may refer to an aggregate of a plurality of fibers (for example, a state like cotton), and when referred to as a defibrated material, It refers to a material containing a plurality of fibers, and includes the meaning of a collection of fibers and the meaning of a material (powder or cotton-like object) that is a raw material of a sheet.
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、樹脂と混合される。混合の態様は任意であるが、後述するような混合部80を設けることにより、容易に混合することができる。 The defibrated material that has passed through the defibrating unit 20 is mixed with the resin before being formed into a sheet shape. Although the mode of mixing is arbitrary, it can mix easily by providing the mixing part 80 which is mentioned later.
1.1.3.結着
本実施形態のシート製造装置100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を製造する。
1.1.3. Binding The sheet manufacturing apparatus 100 of the present embodiment manufactures a sheet by binding fibers and fibers of the defibrated material that has passed through the above-described defibrating unit 20 via a resin.
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。 In this specification, “binding the fiber and the resin” means that the fiber is not easily separated from the resin, or the resin is disposed between the fibers, and the fibers are separated from each other via the resin. A state that is difficult. The binding is a concept including adhesion, and includes a state in which two or more kinds of objects are difficult to come into contact with each other. Moreover, when a fiber and a fiber are bound via a resin, the fiber and the fiber may be parallel or intersect, or a plurality of fibers may be bound to one fiber.
本実施形態のシート製造装置100において、繊維と繊維とを結着させる機構は、樹脂を溶融又は軟化させて繊維間を結着させることができれば、特に限定されない。結着する構成としては、例えば、熱プレス、ヒートローラー等が挙げられる。図1に示す例では、
そのような構成の一例として、ヒーターローラー56からなる結着部50を採用している。
In the sheet manufacturing apparatus 100 of the present embodiment, the mechanism for binding fibers to each other is not particularly limited as long as the fibers can be bonded by melting or softening the resin. As a structure to bind, a heat press, a heat roller, etc. are mentioned, for example. In the example shown in FIG.
As an example of such a configuration, a binding portion 50 including a heater roller 56 is employed.
結着部50は、少なくとも上述の解繊物と樹脂とが混合された後に配置される。結着部50は、混ぜ合された繊維(解繊物)及び樹脂、すなわち混合材を、所定の形状に成形する機能を有する。結着部50において成形された繊維及び樹脂の成形体(シート)では、繊維と樹脂とが結着された状態となる。 The binding part 50 is disposed after at least the above-described defibrated material and the resin are mixed. The binding part 50 has a function of molding the mixed fibers (defibrated material) and the resin, that is, the mixed material into a predetermined shape. In the fiber and resin molded body (sheet) molded in the binding portion 50, the fiber and the resin are in a bound state.
結着部50では、混ぜ合された繊維及び樹脂(混合材)に、熱を加えることにより、複数の繊維を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、繊維に絡み付くように変形、流動し、その後、温度が低下することにより固化する。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複合体とを互いに結着することができる。また、固化する際に他の繊維が結着することで、繊維と繊維を結着する。 In the binding part 50, a plurality of fibers are bound via the resin by applying heat to the mixed fiber and resin (mixed material). If the resin is a thermoplastic resin, heating it to a temperature above its glass transition temperature (softening point) or melting point (for crystalline polymers) will cause the resin to soften or melt and become entangled with the fibers. It deforms and flows into a solid and then solidifies as the temperature drops. The resin softens and comes into contact with the fibers so as to be intertwined, and the resin is solidified, whereby the fibers and the composite can be bound to each other. Further, when other fibers are bound when solidifying, the fibers are bound to each other.
樹脂は、熱硬化性樹脂であってもよいが、製造されるシートのリサイクルを行う場合には、結着力の再利用が難しいため、熱硬化性樹脂でないほうが好ましい。なお熱硬化性樹脂を用いる場合には、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。また、樹脂の融点、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両者の種類を組み合わせて選択することが好ましい。 The resin may be a thermosetting resin. However, when the manufactured sheet is recycled, it is difficult to reuse the binding force, and thus it is preferable that the resin is not a thermosetting resin. When a thermosetting resin is used, the fiber and the resin can be bound by heating to a temperature higher than the softening point or higher than the curing temperature (temperature at which a curing reaction occurs). Further, the melting point, softening point, curing temperature, etc. of the resin are preferably lower than the melting point, decomposition temperature, carbonization temperature of the fiber, and it is preferable to select both types in combination so as to have such a relationship.
また結着部50においては、混合材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50は、混合材を所定の形状に成形する機能を有することになる。加えられる圧力の大きさは、成形されるシートの種類により適宜調節されるが、例えば、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が得られ、大きければ空隙率の小さい(密度の高い)シートが得られることになる。また、混合材がウェブ状に形成された場合には、その厚さに対して1/5〜1/100程度の厚さになるように圧縮してもよく、圧縮の程度により空隙率が調節されてもよい。 Further, in the binding portion 50, in addition to applying heat to the mixed material, pressure may be applied. In that case, the binding portion 50 has a function of forming the mixed material into a predetermined shape. become. Although the magnitude | size of the applied pressure is suitably adjusted with the kind of sheet | seat shape | molded, it can be 50 kPa or more and 30 MPa or less, for example. If the applied pressure is small, a sheet with a high porosity is obtained, and if it is large, a sheet with a low porosity (high density) is obtained. Further, when the mixed material is formed in a web shape, it may be compressed so as to be about 1/5 to 1/100 of the thickness, and the porosity is adjusted by the degree of compression. May be.
図1に示す例では、結着部50は、ヒーターローラー56で構成されている。ヒーターローラー56は、混合材に対して熱を加えるとともに圧力を加えることにより、繊維と繊維とを樹脂によって結着することができる。また、結着部50は、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で構成されてもよいし、カレンダーローラーを含んで構成されてもよい。 In the example shown in FIG. 1, the binding portion 50 is configured by a heater roller 56. The heater roller 56 can bind the fibers to each other with a resin by applying heat and pressure to the mixed material. The binding unit 50 may be configured by a hot press molding machine, a hot plate, a hot air blower, an infrared heater, a flash fixing unit, or the like, or may include a calendar roller.
1.2.その他の構成
1.2.1.混合部
本実施形態のシート製造装置100は混合部80を備えてもよい。混合部80は、解繊部20を通過した解繊物の繊維(繊維材)と、樹脂とを混合する機能を有する。混合部80においては、繊維及び樹脂以外の成分が混ぜ合されてもよい。また、樹脂は、他の成分との複合体であってもよい。複合体は、樹脂を主成分として他のものと一体に形成された粒子をいう。係る他のものとは、着色材や凝集抑制剤などをいうが、主成分となる樹脂と異なる形状や大きさや材質や機能を有するものも含まれる。また、本明細書で着色材というときには、シートを着色することのできる物質そのものを指す場合、シートを着色することのできる物質からなる粒子の集合(粉体)を指す場合、とを含む。
1.2. Other configurations 1.2.1. Mixing Unit The sheet manufacturing apparatus 100 according to the present embodiment may include a mixing unit 80. The mixing unit 80 has a function of mixing the fiber (fiber material) of the defibrated material that has passed through the defibrating unit 20 and the resin. In the mixing unit 80, components other than the fibers and the resin may be mixed. Further, the resin may be a composite with other components. A composite refers to particles that are formed integrally with another resin as a main component. The “other” refers to a colorant, an aggregation inhibitor, and the like, and includes those having a shape, size, material, and function different from those of the main resin. In addition, the term “coloring material” in the present specification includes the case where the substance itself that can color the sheet is used, and the case that it indicates a set of particles (powder) made of the substance that can color the sheet.
本明細書において「繊維と樹脂とを混ぜ合せる」とは、一定容積の空間(系)内で、繊
維と繊維との間に樹脂を位置させることをいう。
In the present specification, “mixing fibers and resin” means that the resin is positioned between the fibers in a space (system) having a constant volume.
混合部80は、繊維(繊維材)と樹脂とを混ぜ合せることができれば、その構成、構造及び機構等は特に限定されない。また、混合部80における混ぜ合せの処理の態様は、回分処理(バッチ処理)であっても、逐次処理、連続処理のいずれであってもよい。また、混合部80は、手動で動作されても自動で動作されてもよい。さらに、混合部80は、少なくとも繊維及び樹脂を混ぜ合せるが、その他の成分を混ぜ合せてもよい。 As long as the mixing part 80 can mix a fiber (fiber material) and resin, the structure, a structure, a mechanism, etc. will not be specifically limited. Further, the mode of mixing processing in the mixing unit 80 may be batch processing (batch processing), sequential processing, or continuous processing. Further, the mixing unit 80 may be operated manually or automatically. Furthermore, the mixing unit 80 mixes at least the fiber and the resin, but may mix other components.
混合部80における混ぜ合せの処理としては、機械的な混合、流体力学的な混合を例示することができる。機械的な混合としては、繊維(解繊物)及び複合体を、例えば、ヘンシェルミキサー等に導入して撹拌する方法や、袋に繊維及び複合体を封入して該袋を振とうする方法などが挙げられる。また、流体力学的な混ぜ合せの処理としては、例えば、大気等の気流中に繊維(解繊物)及び樹脂を導入して気流中で相互に拡散させる方法が挙げられる。係る大気等の気流中に繊維及び樹脂を導入する方法では、繊維が気流によって流動(移送)されている管等に樹脂を投入してもよいし、樹脂の粒子が気流によって流動(移送)されている管等に繊維を投入してもよい。なお、係る方法の場合には、管等の中の気流は、乱流であるほうが混ぜ合せの効率がよくなることがあるためより好ましい。 Examples of the mixing process in the mixing unit 80 include mechanical mixing and hydrodynamic mixing. Mechanical mixing includes, for example, a method in which fibers (defibrated material) and a composite are introduced into a Henschel mixer and agitated, a method in which fibers and composites are enclosed in a bag, and the bag is shaken. Is mentioned. Examples of the hydrodynamic mixing process include a method in which fibers (defibrated material) and a resin are introduced into an airflow such as the atmosphere and diffused in the airflow. In the method of introducing the fibers and the resin into the airflow such as the atmosphere, the resin may be introduced into a pipe or the like in which the fibers are flowed (transferred) by the airflow, or the resin particles are flowed (transferred) by the airflow. The fiber may be put into a pipe or the like. In the case of such a method, it is more preferable that the airflow in the pipe or the like is turbulent because mixing efficiency may be improved.
シート製造装置100に混合部80を設ける場合には、混合部80は、シート製造装置100における原料(の一部)の流れ方向において、解繊部20の下流側であって、解繊物が樹脂によって結着される構成の上流側に設けられる。また、混合部80と解繊部20との間には、他の構成が含まれてもよい。そのような他の構成としては、例えば、分級部30などが挙げられる。なお、混合部80によって混ぜ合された混合物(これを「混合材」ということがある。)は分散部60等の他の構成によってさらに混ぜ合されてもよい。 When the mixing unit 80 is provided in the sheet manufacturing apparatus 100, the mixing unit 80 is downstream of the defibrating unit 20 in the flow direction of the raw material (a part thereof) in the sheet manufacturing apparatus 100, and the defibrated material is It is provided on the upstream side of the structure bound by the resin. Further, another configuration may be included between the mixing unit 80 and the defibrating unit 20. As such another configuration, for example, the classification unit 30 and the like can be cited. In addition, the mixture (this may be called "mixing material") mixed by the mixing part 80 may be further mixed by other structures, such as the dispersion | distribution part 60. FIG.
混合部80として、図1に示すように、混合部80として、繊維の移送のために上述のような管86を採用する場合、大気等の気流により繊維を流動させた状態で樹脂を導入する方法がある。混合部80に管86を採用する場合における気流の発生手段としては、図示せぬブロワーなどが挙げられ、上記の機能が得られる限り、適宜に使用することができる。 As shown in FIG. 1, as the mixing unit 80, when the tube 86 as described above is used as the mixing unit 80 for transferring fibers, the resin is introduced in a state where the fibers are flowed by an air current such as the atmosphere. There is a way. As a means for generating an air flow in the case where the pipe 86 is employed in the mixing unit 80, a blower (not shown) or the like can be used.
混合部80に管86を採用する場合における樹脂の導入は、弁の開閉操作や作業者の手で行うこともできるが、図1に示す樹脂供給部87としてのスクリューフィーダーや図示せぬディスクフィーダーなどを用いて行うことができる。これらのフィーダーを用いることにより、気流の流れ方向における樹脂の含有量(添加量)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、樹脂を気流によって移送して、当該気流に繊維(解繊物)を導入する場合でも同様である。 In the case where the pipe 86 is employed in the mixing unit 80, the resin can be introduced by opening / closing the valve or by the operator's hand, but a screw feeder or a disk feeder (not shown) as the resin supply unit 87 shown in FIG. Etc. can be used. Use of these feeders is more preferable because fluctuations in the resin content (addition amount) in the airflow direction can be reduced. The same applies to the case where the resin is transferred by an air flow and fibers (defibrated material) are introduced into the air flow.
本実施形態のシート製造装置100では、混合部80は、乾式の態様のものを選択することが好ましい。ここで、混合における「乾式」とは、水中ではなく空気(大気)中で混合させる状態をいう。すなわち、混合部80は、乾燥状態で機能してもよいし、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で機能してもよい。液体を意図的に添加する場合には、後の工程において、係る液体を加熱等により除去するためのエネルギーや時間が大きくなりすぎない程度に添加することが好ましい。 In the sheet manufacturing apparatus 100 of the present embodiment, it is preferable that the mixing unit 80 is a dry type. Here, “dry” in mixing refers to a state of mixing in air (atmosphere) instead of underwater. That is, the mixing unit 80 may function in a dry state, or may function in a state where a liquid that exists as an impurity or a liquid that is intentionally added exists. In the case where the liquid is intentionally added, it is preferable to add the liquid in an amount that does not increase the energy and time for removing the liquid by heating or the like in the subsequent step.
混合部80の処理能力は、繊維(解繊物)及び樹脂を混ぜ合せることができる限り、特に限定されず、シート製造装置100の製造能力(スループット)に応じて適宜設計、調節することができる。混合部80の処理能力の調節は、バッチ処理の態様であれば、その処理容器の大きさや仕込み量などを変化させて行うことができ、また、管86を用いる場合には、管86内の繊維及び樹脂を移送するための気体の流量や、材料の導入量、移送量
等を変化させることにより行うことができる。
The processing capacity of the mixing unit 80 is not particularly limited as long as fibers (defibrated material) and resin can be mixed, and can be appropriately designed and adjusted according to the manufacturing capacity (throughput) of the sheet manufacturing apparatus 100. . The processing capacity of the mixing unit 80 can be adjusted by changing the size of the processing container, the charged amount, etc. in the case of batch processing. It can be carried out by changing the flow rate of gas for transferring fibers and resin, the amount of material introduced, the amount transferred, and the like.
樹脂供給部87は、供給口88から管86に空気中で樹脂を供給する。すなわち、樹脂供給部87は、解繊物が流れる経路に(図示の例では選別部40と分散部60との間に)、樹脂を供給する。樹脂供給部87としては、管86に複合体を供給することができれば特に限定されないが、スクリューフィーダー、サークルフィーダーなどを用いる。管86を繊維及び樹脂が通過する結果、混合材が形成される。したがって本実施形態のシート製造装置100では、混合部80は、樹脂供給部87及び管86を含んで構成されている。なお、混合材は後述する分散部60においてさらに混ぜ合されてもよいため、分散部60は混合部80とみなしてもよい。 The resin supply unit 87 supplies the resin from the supply port 88 to the pipe 86 in the air. That is, the resin supply unit 87 supplies the resin to the path through which the defibrated material flows (between the sorting unit 40 and the dispersion unit 60 in the illustrated example). Although it will not specifically limit as the resin supply part 87 if a composite_body | complex can be supplied to the pipe | tube 86, A screw feeder, a circle feeder, etc. are used. As a result of the fiber and resin passing through the tube 86, a mixture is formed. Therefore, in the sheet manufacturing apparatus 100 of this embodiment, the mixing unit 80 is configured to include the resin supply unit 87 and the pipe 86. In addition, since the mixed material may be further mixed in the dispersion unit 60 described later, the dispersion unit 60 may be regarded as the mixing unit 80.
1.2.2.粗砕部
本実施形態のシート製造装置100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100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。
1.2.2. Rough crushing section The sheet manufacturing apparatus 100 of the present embodiment may have a crushing section 10. The crushing unit 10 is, for example, a shredder. The crushing unit 10 cuts the raw material of the sheet manufacturing apparatus 100 of the present embodiment in the air before introducing the raw material into the defibrating unit 20. Although the shape and size of the strip are not particularly limited, for example, it is a strip of several cm square. In the illustrated example, the crushing unit 10 has a crushing blade 11, and the charged raw material can be cut by the crushing blade 11. The crushing unit 10 may be provided with an automatic input unit (not shown) for continuously supplying raw materials.
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。 The strips cut by the crushing unit 10 are received by the hopper 15 and then conveyed to the defibrating unit 20 via the pipe 81. The tube 81 communicates with the introduction port 21 of the defibrating unit 20.
1.2.3.分級部
本実施形態のシート製造装置100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。
1.2.3. Classification unit The sheet manufacturing apparatus 100 according to the present embodiment classifies an impurity (toner or paper strength enhancer) or a fiber (short fiber) shortened by defibration from a defibrated material in the air. You may have.
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。 The classification unit 30 separates and removes resin particles and ink particles from the defibrated material. As the classifying unit 30, an airflow classifier can be used. The airflow classifier generates a swirling airflow and separates it according to the size and density of what is classified as centrifugal force, and the classification point can be adjusted by adjusting the velocity and centrifugal force of the airflow. Specifically, a cyclone, an elbow jet, an eddy classifier, or the like is used as the classification unit 30. In particular, since the structure of the cyclone is simple, it can be suitably used as the classification unit 30. Below, the case where a cyclone is used as the classification part 30 is demonstrated.
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46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、樹脂供給部87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。 The classifying unit 30 has at least an introduction port 31, a lower discharge port 34 provided in the lower portion, and an upper discharge port 35 provided in the upper portion. In the classifying unit 30, the airflow on which the defibrated material introduced from the introduction port 31 is moved circumferentially, whereby centrifugal force is applied to the introduced defibrated material, and the first classified material ( Unbound fibers) and second classified products (resin particles, ink particles, etc.) that are smaller than the first classified product and have a lower density. In the example shown in the figure, the first classified product is discharged from the lower discharge port 34 and is introduced into the introduction port 46 of the sorting unit 40 through the pipe 83. On the other hand, the second classified product is discharged from the upper discharge port 35 through the pipe 84 to the outside of the classification unit 30. Thus, even when a resin-containing sheet is used as a raw material, the resin particles in the defibrated material are discharged to the outside by the classification unit 30, so that even if new resin is supplied by the resin supply unit 87, It is possible to prevent the resin from becoming excessive with respect to the fibers in the fiber.
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100として分級部30は無くてもよい。
In addition, although it described that it isolate | separates into a 1st classified product and a 2nd classified product by the classification part 30, it cannot necessarily isolate | separate correctly. A relatively small or low density of the first classified product may be discharged to the outside together with the second classified product. Among the second classified products, those having a relatively high density and those entangled with the first classified product may be introduced into the sorting unit 40 together with the first classified product. In addition, when the raw material is not waste paper but a pulp sheet, the classification unit 30 may not be provided as the sheet manufacturing apparatus 100 because the material corresponding to the second classified product is not included.
1.2.4.選別部
本実施形態のシート製造装置100は、選別部40を有してもよい。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。
1.2.4. Sorting Unit The sheet manufacturing apparatus 100 according to the present embodiment may include a sorting unit 40. The sorting unit 40 sorts long fibers (long fibers) or undefibrated pieces that have not been sufficiently defibrated from the defibrated material in the air. The sorting unit 40 sorts the defibrated material that has been defibrated into “passing matter” that passes through the sorting unit 40 and “residue” that does not pass through in the air.
本実施形態のシート製造装置100に選別部40を採用する場合には、篩(ふるい)を用いることができる。選別部40は、図1に示すように、導入口46と、排出口47と、を有している。選別部40は、回転式の篩であって、篩を通過可能な大きさのものは通過し、篩を通過できない大きさのものは通過しない。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。 When the selection unit 40 is employed in the sheet manufacturing apparatus 100 of the present embodiment, a sieve can be used. As shown in FIG. 1, the sorting unit 40 has an introduction port 46 and a discharge port 47. The sorting unit 40 is a rotary sieve that passes through a sieve that passes through the sieve and does not pass through a sieve that cannot pass through the sieve. The sorting unit 40 can sort fibers (passed material) shorter than a certain length from the defibrated material that has been defibrated by a sieve.
選別部40の篩を通過しなかった残留物は、図1に示すように、排出口47から排出されて、戻り流路としての管85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。選別部40の篩を通過した通過物は、ホッパー16で受けてから管86を介して搬送される。 As shown in FIG. 1, the residue that has not passed through the sieve of the sorting unit 40 is discharged from the discharge port 47, transported to the hopper 15 through a pipe 85 as a return channel, and is again defibrated. You may make it return to. The passing material that has passed through the sieve of the sorting unit 40 is received by the hopper 16 and then conveyed through the pipe 86.
1.2.5.分散部及びシート成形部
本実施形態のシート製造装置100は、分散部60及びシート成形部70を有してもよい。分散部60は、混合材を空気中で分散させながら降らせる。分散部60は、シート成形部70の堆積部72に対して、解繊物及び樹脂(混合材)を降らせる。
1.2.5. Dispersion Unit and Sheet Forming Unit The sheet manufacturing apparatus 100 according to the present embodiment may include a dispersion unit 60 and a sheet forming unit 70. The dispersion unit 60 drops the mixed material while dispersing it in the air. The dispersion unit 60 causes the defibrated material and the resin (mixed material) to fall on the accumulation unit 72 of the sheet forming unit 70.
分散部60は、絡み合った通過物をほぐす。さらに、分散部60は、樹脂供給部87から供給される樹脂が繊維状である場合、絡み合った樹脂をほぐす。また、分散部60は、後述するシート成形部70の堆積部72に、通過物や樹脂を均一に堆積する。分散部60としては、篩を用いる。分散部60は、モーター(図示せず)によって回転することができる回転式の篩である。 The dispersion | distribution part 60 loosens the entangled passage thing. Furthermore, when the resin supplied from the resin supply unit 87 is in a fibrous form, the dispersion unit 60 loosens the entangled resin. In addition, the dispersion unit 60 uniformly deposits the passing material and the resin on the accumulation unit 72 of the sheet forming unit 70 described later. As the dispersing unit 60, a sieve is used. The dispersion unit 60 is a rotary sieve that can be rotated by a motor (not shown).
分散部60は、導入口66を有している。分散部60と選別部40との構成上の違いは、排出口(選別部40の排出口47に相当する部分)を有していないことである。分散部60の篩の目開きの大きさの上限は5mmである。目開きの大きさを5mm以下とすることで、繊維同士が絡み合ったダマを通過させず、ほぐして通過させることができる。管86内において(混合部80において)混ぜ合される際に絡み合った繊維や樹脂があったとしても、分散部60を通過する際にほぐされる。そのため、繊維、樹脂は均一な厚み、密度で後述する堆積部72に堆積されウェブが形成される。 The dispersion unit 60 has an introduction port 66. The difference in configuration between the dispersing unit 60 and the sorting unit 40 is that it does not have a discharge port (a portion corresponding to the discharge port 47 of the sorting unit 40). The upper limit of the opening size of the sieve of the dispersion part 60 is 5 mm. By setting the size of the mesh opening to 5 mm or less, it is possible to loosen and allow the fibers to be entangled without passing them. Even if there are fibers or resin entangled in the pipe 86 (in the mixing section 80), they are loosened when passing through the dispersion section 60. For this reason, the fibers and the resin are deposited on the deposition section 72 described later with a uniform thickness and density to form a web.
なお、「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」という意味ついても同様である。なお、「均一に堆積」とは、堆積された堆積物が同じ厚み、同じ密度で堆積されている状態を言う。ただし、堆積物全てがシート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。 “Unraveling intertwined fibers” means that the intertwined fibers are completely unraveled (when all fibers are unraveled) and a part of the intertwined fibers so that the intertwined fibers can pass through the sieve. To loosen. The same applies to the meaning of “releasing entangled resin”. “Uniformly deposited” refers to a state in which deposited deposits are deposited with the same thickness and the same density. However, since not all the deposits are manufactured as a sheet, it is sufficient that the portion to be a sheet is uniform.
分散部60を通過した解繊物及び樹脂は、シート成形部70の堆積部72に堆積される。シート成形部70は、図1に示すように、堆積部72と、張架ローラー74と、テンションローラー77と、を有している。シート成形部70は、分散部60を通過した解繊物及び樹脂を用いて、ウェブ(シート)を成形することができる。この例では、シート成形
部70に、結着部50としてのヒーターローラー56が組み込まれている。すなわち、結着部50は、シート成形部70の一部であってもよい。
The defibrated material and the resin that have passed through the dispersion unit 60 are deposited on the deposition unit 72 of the sheet forming unit 70. As shown in FIG. 1, the sheet forming unit 70 includes a stacking unit 72, a stretching roller 74, and a tension roller 77. The sheet forming unit 70 can form a web (sheet) using the defibrated material and the resin that have passed through the dispersing unit 60. In this example, a heater roller 56 as the binding unit 50 is incorporated in the sheet forming unit 70. That is, the binding part 50 may be a part of the sheet forming part 70.
シート成形部70の堆積部72は、分散部60の下方に位置している。堆積部72は、解繊物及び樹脂を受けるもので、例えば、メッシュベルトである。メッシュベルトには、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。堆積部72は、張架ローラー74が自転することによって移動する。堆積部72が連続的に移動しながら、分散部60から解繊物及び樹脂が連続的に降り積もることにより、堆積部72上に厚さの均一なウェブが形成される。 The accumulation part 72 of the sheet forming part 70 is located below the dispersion part 60. The accumulation part 72 receives a defibrated material and resin, and is a mesh belt, for example. A mesh stretched by a stretch roller 74 is formed on the mesh belt. The deposition unit 72 moves as the stretching roller 74 rotates. A web having a uniform thickness is formed on the deposition portion 72 by the defibrated material and the resin continuously falling from the dispersion portion 60 while the deposition portion 72 continuously moves.
シート成形部70の堆積部72上に堆積された解繊物及び樹脂は、堆積部72の移動にともない、ヒーターローラー56を通過することによって加熱及び加圧される。加熱により、樹脂は、結着剤として機能して繊維同士を結着させ、加圧により薄くし、シートが形成される。さらに図示しないカレンダーローラーを通過させて表面を平滑化してもよい。図示の例では、成形(結着)されたシートは、巻き取り部90の巻き取りローラー92において巻き取られる。以上により、シートを製造することができる。 The defibrated material and the resin accumulated on the accumulation part 72 of the sheet forming part 70 are heated and pressurized by passing through the heater roller 56 as the accumulation part 72 moves. By heating, the resin functions as a binder to bind the fibers together, and is thinned by pressurization to form a sheet. Further, the surface may be smoothed by passing through a calendar roller (not shown). In the illustrated example, the formed (bound) sheet is wound up by a winding roller 92 of the winding unit 90. Thus, a sheet can be manufactured.
1.2.8.その他
本実施形態のシート製造装置100は、上述した以外の構成を適宜含んでもよい。そのような構成としては、結着部50によって形成されたシートに対して処理を行う構成であって、必要に応じてシートを乾燥させる乾燥部、形成されたシートを規格の大きさに裁断する裁断部、巻取られ又は裁断されたシートをフィルムや包装紙等によって包装する包装部などが挙げられる。
1.2.8. Others The sheet manufacturing apparatus 100 according to the present embodiment may appropriately include a configuration other than those described above. As such a configuration, a process is performed on the sheet formed by the binding unit 50, and a drying unit that dries the sheet as necessary, and the formed sheet is cut into a standard size. Examples of the cutting unit include a packaging unit that wraps a wound or cut sheet with a film, wrapping paper, or the like.
1.3.樹脂
本実施形態のシート製造装置100において、原料の一部として使用される樹脂(樹脂供給部87によって供給される)は、粒子状、繊維状のいずれであってもよいが、繊維と絡みやすい点では、繊維状のほうが好ましい。また、樹脂は、粉体として供給されてもよい。
1.3. Resin In the sheet manufacturing apparatus 100 of the present embodiment, the resin used as a part of the raw material (supplied by the resin supply unit 87) may be either particulate or fibrous, but easily entangled with the fiber. In terms of point, a fibrous form is preferred. The resin may be supplied as a powder.
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が、本実施形態のシート製造装置100によって製造されたシートを原料としてシート製造装置100にてシートを製造する場合(再生シートを製造する場合)には、熱可塑性樹脂を用いることが好ましく、熱硬化性樹脂は結着力を再度発揮させることが困難であるため適さない。本実施形態のシート製造装置100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50における熱によって繊維を結着する点からも熱可塑性樹脂がより好ましい。 The type of resin may be either a natural resin or a synthetic resin, and may be either a thermoplastic resin or a thermosetting resin, but the sheet manufacturing apparatus 100 using a sheet manufactured by the sheet manufacturing apparatus 100 of the present embodiment as a raw material. In the case of manufacturing a sheet by (when manufacturing a recycled sheet), it is preferable to use a thermoplastic resin, and a thermosetting resin is not suitable because it is difficult to exert its binding force again. In the sheet manufacturing apparatus 100 of the present embodiment, the resin is preferably solid at room temperature, and a thermoplastic resin is more preferable from the viewpoint of binding the fibers by heat in the binding portion 50.
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、これらは適宜変性されていてもよい。 Examples of natural resins include rosin, dammar, mastic, copal, phlegm, shellac, phlebotomy, sandalac, colophonium, etc., and those that are used alone or as appropriate mixed, and these are appropriately modified. Also good.
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。 Among the synthetic resins, examples of the thermosetting resin include thermosetting resins such as phenol resin, epoxy resin, melamine resin, urea resin, unsaturated polyester resin, alkyd resin, polyurethane, and thermosetting polyimide resin.
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。また、樹脂は、200℃以下で溶融又は軟化するものが好ましく、160℃以下で溶融又は軟化するものが省エネルギーの観点でさらに好ましい。
Among the synthetic resins, thermoplastic resins include AS resin, ABS resin, polypropylene, polyethylene, polyvinyl chloride, polystyrene, acrylic resin, polyester resin, polyethylene terephthalate, polyphenylene ether, polybutylene terephthalate, nylon, polyamide, polycarbonate, Examples include polyacetal, polyphenylene sulfide, polyether ether ketone, and the like. These resins may be used alone or in combination. In addition, copolymerization and modification may be performed, and such resin systems include styrene resins, acrylic resins, styrene-acrylic copolymer resins, olefin resins, vinyl chloride resins, and polyester resins. Examples thereof include resins, polyamide resins, polyurethane resins, polyvinyl alcohol resins, vinyl ether resins, N-vinyl resins, styrene-butadiene resins, and the like. Moreover, what melt | dissolves or softens resin below 200 degreeC is preferable, and what melt | dissolves or softens below 160 degreeC is more preferable from a viewpoint of energy saving.
また樹脂は、いわゆる芯鞘構造を有する繊維状であってもよい。この場合には、鞘が芯に比較して低温で溶融して結着の機能を発揮するとともに、芯が繊維としての機能を発揮できるためより好ましい。このような芯鞘構造の樹脂としては、ESファイバービジョン株式会社製ETC,INTAKシリーズ、帝人ファイバー株式会社製乾式不織布用ポリエステルファイバーテトロン(登録商標)などが挙げられる。また、芯鞘構造の樹脂の繊維径は、十分な結着力が得られる観点から、0.5〜2.0dtexが好ましい。また、芯鞘構造の樹脂の繊維長は、シートの成形性とシートの強度の観点から、1mm以上10mm以下が好ましい。 The resin may be in the form of a fiber having a so-called core-sheath structure. In this case, the sheath is more preferable because it melts at a lower temperature than the core and exhibits a binding function, and the core can function as a fiber. Examples of the resin having a core-sheath structure include ETC, INTAK series manufactured by ES Fiber Vision Co., Ltd., polyester fiber Tetron (registered trademark) for dry nonwoven fabric manufactured by Teijin Fibers Limited, and the like. Further, the fiber diameter of the resin having the core-sheath structure is preferably 0.5 to 2.0 dtex from the viewpoint of obtaining a sufficient binding force. The fiber length of the core-sheath resin is preferably 1 mm or more and 10 mm or less from the viewpoint of sheet formability and sheet strength.
1.3.1.着色材
樹脂は、着色材を一体に有してもよい。さらに、樹脂は、凝集抑制剤を一体に有してもよい。本明細書では、樹脂がこれらの物質を一体に有する態様を、複合体と称することがある。
1.3.1. Colorant The resin may have a colorant integrally. Further, the resin may integrally have an aggregation inhibitor. In the present specification, an aspect in which the resin integrally includes these substances may be referred to as a composite.
複合体が樹脂及び着色材を一体に有する状態とは、複合体から樹脂又は着色材が、シート製造装置100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、複合体が樹脂及び着色材を一体に有する状態とは、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。 The state in which the composite body integrally includes the resin and the colorant means that the resin or the colorant from the composite body does not easily fall apart (or hardly fall off) in the sheet manufacturing apparatus 100 and / or in the manufactured sheet. It means a state. That is, the state in which the composite has the resin and the colorant integrally includes the state in which the colorant is adhered to the resin, the state in which the colorant is structurally (mechanically) fixed to the resin, and the coloration with the resin It means that the material is agglomerated due to electrostatic force, van der Waals force or the like, and that the resin and the colorant are chemically bonded. The state in which the composite has the resin and the colorant integrally may be a state in which the colorant is encapsulated in the resin or a state in which the colorant is attached to the resin, and a state in which the two states exist simultaneously. including.
着色材は、本実施形態のシート製造装置100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、複合体におい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。 The coloring material has a function of setting a predetermined color of the sheet manufactured by the sheet manufacturing apparatus 100 of the present embodiment. As the colorant, a dye or a pigment can be used, and it is preferable to use a pigment from the viewpoint of obtaining better hiding power and color developability when the composite is integrated with a resin.
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。 The color and type of the pigment are not particularly limited. For example, various colors (white, blue, red, yellow, cyan, magenta, yellow, black, special colors (pearl, metal, etc.) used in general inks. (Gloss) etc.) can be used. The pigment may be an inorganic pigment or an organic pigment. As the pigment, known pigments described in JP 2012-87309 A and JP 2004-250559 A can be used. In addition, white pigments such as zinc white, titanium oxide, antimony white, zinc sulfide, clay, silica, white carbon, talc, and alumina white may be used. These pigments may be used singly or may be used in combination as appropriate. In the case of using a white pigment, among those exemplified above, it is possible to use a pigment made of powder containing particles mainly composed of titanium oxide (pigment particles). From the viewpoint of easily increasing the whiteness of the sheet to be produced with a small blending amount, it is more preferable.
複合体における着色材の含有量は、0質量%を越え50質量%以下が好ましい。複合体における着色材の含有量は、質量部(外添加:樹脂に対する着色材の添加量)で表現すると、0質量部を越え100質量部以下である。複合体における、着色材の含有量は、製造されるシートの十分な強度、着色を得るという観点、複合体からの着色材の脱落を抑制するという観点、複合体の形状の安定性(複合体が衝撃等により脆性的に破壊することを抑制する)といった観点から、1質量%以上50質量%以下が好ましく、さらに、2質量%以上30質量%以下、3質量%以上20質量%以下とすることがより好ましい。 The content of the coloring material in the composite is preferably more than 0% by mass and 50% by mass or less. The content of the colorant in the composite is more than 0 parts by mass and 100 parts by mass or less when expressed in parts by mass (external addition: the amount of colorant added to the resin). The content of the coloring material in the composite is sufficient strength of the sheet to be produced, the viewpoint of obtaining coloring, the viewpoint of suppressing the dropping of the coloring material from the composite, the stability of the shape of the composite (composite) Is preferably 1% by mass or more and 50% by mass or less, and more preferably 2% by mass or more and 30% by mass or less, and 3% by mass or more and 20% by mass or less. It is more preferable.
なお、本明細書では、着色材との文言は、着色のための材料という意味で用いている。また、本明細書では、顔料という場合、その単位粒子(顔料粒子)の複数が集合した粉体の意味も含む。また、単位粒子(顔料粒子)とは、通常の粉砕手段によって、それ以上小さくすることが困難な粒子のことをいう。例えば、材質が酸化チタンである白色顔料においては、その単位粒子(顔料粒子)は、酸化チタンの微結晶を一次粒子とし、当該一次粒子が複数集合したものであってもよい。この場合の一次粒子間の凝集は、化学的な結合若しくは双晶を形成して凝集している場合があり、機械的な粉砕が困難であることが多い。また、1個の顔料粒子の構造は、それ自体が一次粒子であってもよいし、一次粒子の結合体であってもよい。 In the present specification, the term “coloring material” is used to mean a material for coloring. In the present specification, the term “pigment” includes the meaning of a powder in which a plurality of unit particles (pigment particles) are aggregated. The unit particles (pigment particles) are particles that are difficult to be further reduced by ordinary pulverization means. For example, in the case of a white pigment made of titanium oxide, the unit particles (pigment particles) may be ones in which titanium oxide microcrystals are used as primary particles and a plurality of the primary particles are aggregated. In this case, agglomeration between primary particles may be agglomerated by forming chemical bonds or twins, and mechanical pulverization is often difficult. Further, the structure of one pigment particle may be a primary particle itself or a combination of primary particles.
樹脂は、例えば、ニーダー、バンバリーミキサー、単軸押出機、多軸押出機、二本ロール、三本ロール、連続式ニーダー、連続式二本ロールなどを用いて混練した後、適宜の方法でペレタイズし、粉砕することにより得ることができる。樹脂は様々な大きさのものが含まれている場合もあり、目的とする大きさの樹脂とするため、公知の分級装置を用いて分級してもよい。また、樹脂粒子の外形形状は、特に限定されず、球状、円盤状、繊維状、不定形等の形状であってもよい。しかし、樹脂の形状は、できるだけ球形に近いほうが混合部80において繊維と繊維との間に配置されやすいためより好ましい。 The resin is kneaded using, for example, a kneader, Banbury mixer, single-screw extruder, multi-screw extruder, two-roll, three-roll, continuous kneader, continuous two-roll, etc., and then pelletized by an appropriate method. And can be obtained by pulverization. Resins having various sizes may be included. In order to obtain a resin having a desired size, the resin may be classified using a known classifier. The outer shape of the resin particles is not particularly limited, and may be a spherical shape, a disk shape, a fiber shape, an indeterminate shape, or the like. However, it is more preferable that the shape of the resin is as close to a sphere as possible because the resin is easily disposed between the fibers in the mixing unit 80.
樹脂粒子の体積平均粒子径は、形成されるシートの強度(引張強度、引裂強度等)を高めること等の要請により適宜設定され、これに併せて粉砕、分級操作を行う。すなわち、シートに配合される樹脂の量を一定とした場合に、樹脂の体積平均粒子径が大きいと、繊維間の結着力が高まり、シートの強度を大きくできる反面、樹脂の個数が少なくなるため、シート面内における樹脂の分散(分布)が粗になりやすい。他方、シートに配合される樹脂の量を一定とした場合に、樹脂の体積平均粒子径が小さいと、繊維間の結着力が弱まり、シートの強度は小さくなる反面、シート面内における樹脂の分散(分布)が均一となりやすい。このように、シートに配合される樹脂の量を一定とした場合には、シートの強度は、樹脂の体積平均粒子径に依存する。 The volume average particle diameter of the resin particles is appropriately set according to a request for increasing the strength (tensile strength, tear strength, etc.) of the sheet to be formed, and pulverization and classification operations are performed in accordance therewith. That is, when the amount of resin blended in the sheet is constant, if the volume average particle diameter of the resin is large, the binding force between the fibers is increased and the strength of the sheet can be increased, but the number of resins is reduced. The dispersion (distribution) of the resin in the sheet surface tends to be rough. On the other hand, when the amount of resin blended in the sheet is constant, if the volume average particle diameter of the resin is small, the binding force between the fibers is weakened and the strength of the sheet is reduced, while the resin is dispersed within the sheet surface. (Distribution) tends to be uniform. As described above, when the amount of the resin blended in the sheet is constant, the strength of the sheet depends on the volume average particle diameter of the resin.
このような好適な体積平均粒子径は、シートにおける樹脂の配合量に依存するが、配合量が5質量%以上70質量%以下である場合には、体積平均粒子径は1μm以上100μm以下が好ましく、より好ましくは3μm以上50μm以下である。 Such a suitable volume average particle size depends on the blending amount of the resin in the sheet, but when the blending amount is 5% by mass or more and 70% by mass or less, the volume average particle size is preferably 1 μm or more and 100 μm or less. More preferably, it is 3 μm or more and 50 μm or less.
また、樹脂の大きさ(体積平均粒子径)は、解繊物を構成する繊維の太さ(平均径)に応じて調整することもできる。樹脂の大きさ(体積平均粒子径)は、混合部80における繊維と樹脂とをより均一に混合するという観点からは、樹脂の体積平均粒子径は繊維の太さ(平均径)に比較して小さい方が好ましい。このような観点からは、樹脂の体積平均粒子径の絶対値は特に限定されないが体積平均粒子径として0.1μm以上1000μm以下である。 Moreover, the magnitude | size (volume average particle diameter) of resin can also be adjusted according to the thickness (average diameter) of the fiber which comprises a defibrated material. From the viewpoint of more uniformly mixing the fibers and the resin in the mixing unit 80, the resin volume average particle diameter is larger than the fiber thickness (average diameter). Smaller is preferable. From such a viewpoint, the absolute value of the volume average particle diameter of the resin is not particularly limited, but is 0.1 μm or more and 1000 μm or less as the volume average particle diameter.
1.3.2.凝集抑制剤
樹脂(粉体)には、凝集抑制剤が配合されてもよい。凝集抑制剤は、樹脂に配合された場合、配合されない場合に比較して、樹脂を、互いに凝集させにくくする機能を有する。
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100では、水を使用しない又はほとんど使用しないため、樹脂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。なお、凝集抑制の効果だけを考えると、凝集抑制剤は、樹脂に対しても、上述の着色材を一体に有している樹脂(複合体)に対しても有効である。
1.3.2. Aggregation inhibitor A resin (powder) may contain an aggregation inhibitor. The aggregation inhibitor has a function of making the resins less likely to aggregate with each other when added to the resin than when not added.
Various aggregation inhibitors can be used, but in the sheet manufacturing apparatus 100 of the present embodiment, water is not used or is hardly used, and thus is disposed on the surface of the resin (or coating (coating) or the like). Are preferably used. Considering only the effect of suppressing aggregation, the aggregation inhibitor is effective for both the resin and the resin (composite) integrally having the above-described coloring material.
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。 Examples of such an aggregation inhibitor include fine particles made of an inorganic substance. By disposing this on the surface of the composite, a very excellent aggregation inhibitory effect can be obtained.
樹脂が凝集している場合には、その分、繊維を接着させる作用を発揮する樹脂の量は相対的に低下する。そのため、1本1本の繊維からみれば、他の繊維との接着点の数が減少して、シート状に成形された場合に、当該シートの強度は不十分となってしまう。したがって、シートの強度を高めるためには、樹脂の量に着目するだけでは不十分であり、樹脂の分散性も重視すべき場合がある。 When the resin is agglomerated, the amount of the resin that exhibits the function of adhering the fibers is relatively decreased. Therefore, when viewed from each fiber, when the number of adhesion points with other fibers is reduced and formed into a sheet shape, the strength of the sheet becomes insufficient. Therefore, in order to increase the strength of the sheet, it is not sufficient to pay attention to the amount of the resin, and the dispersibility of the resin should be emphasized in some cases.
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。 Aggregation refers to a state in which objects of the same kind or different kinds are physically in contact with each other by electrostatic force or van der Waals force. In addition, when an aggregate (for example, powder) of a plurality of objects is in a non-aggregated state, it does not necessarily mean that all of the objects constituting the aggregate are discretely arranged. That is, the state in which the aggregate is not included includes a state in which a part of the objects constituting the aggregate is aggregated, and the amount of the aggregated object is 10% by mass or less of the aggregate, preferably Even if it is about 5% by mass or less, this state is included in the “non-aggregated state” in the aggregate of a plurality of objects. Furthermore, when the powder is packaged, etc., the particles of the powder are in contact with each other, but an external force that does not break the particles is applied, such as gentle agitation, dispersion by airflow, free fall, etc. Thus, if the particles can be in a discrete state, they are included in the non-aggregated state.
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、凝集抑制剤の材質の一部は、上述の着色材の材質と同じであるが、凝集抑制剤の粒子径が着色材の粒子径より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しないため、本明細書では上述の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、若干の光の散乱等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。 Specific examples of the material for the aggregation inhibitor include silica, titanium oxide, aluminum oxide, zinc oxide, cerium oxide, magnesium oxide, zirconium oxide, strontium titanate, barium titanate, and calcium carbonate. A part of the material of the aggregation inhibitor is the same as the material of the colorant described above, but is different in that the particle diameter of the aggregation inhibitor is smaller than the particle diameter of the colorant. For this reason, the aggregation inhibitor does not greatly affect the color tone of the sheet to be produced, and therefore can be distinguished from the above-described coloring material in the present specification. However, when adjusting the color tone of the sheet, even if the particle size of the aggregation inhibitor is small, an effect such as slight light scattering may occur, so it is more preferable to consider such an effect.
凝集抑制剤の粒子の平均粒子径(数平均粒子径)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近く、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が、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、十分な凝集抑制効果を付与することができる。樹脂の表面に凝集抑制剤を配置すると、樹脂粒子と樹脂粒子の間には凝集抑制剤が存在することになり、凝集を抑制する効果が高まる。なお、樹脂と凝集抑制剤を別体としても、一体とする場合よりは効果が薄れるが一定の凝集抑制効果は得られる。 The average particle size (number average particle size) of the aggregation inhibitor particles is not particularly limited, but is preferably 0.001 to 1 μm, and more preferably 0.008 to 0.6 μm. Aggregation inhibitor particles are close to the category of so-called nanoparticles and have a small particle diameter, so they are generally primary particles. However, a plurality of primary particles are combined to form higher-order particles. It may be. If the particle diameter of the primary particles of the aggregation inhibitor is within the above range, the surface of the resin can be satisfactorily coated, and a sufficient aggregation suppression effect can be imparted. When an aggregation inhibitor is disposed on the surface of the resin, the aggregation inhibitor is present between the resin particles and the resin particles, and the effect of suppressing aggregation is enhanced. In addition, even if the resin and the aggregation inhibitor are separated, the effect is less than in the case of integrating them, but a certain aggregation suppression effect can be obtained.
凝集抑制剤を樹脂に添加する場合の添加量は、樹脂100質量部に対して、0.1質量部以上5質量部以下とすれば、上記効果を得ることができ、該効果を高め、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質量部以下とすることができる。 When the aggregation inhibitor is added to the resin in an amount of 0.1 parts by mass or more and 5 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the resin, the above effect can be obtained, the effect is enhanced, and From the standpoint of suppressing the aggregation inhibitor from falling off from the sheet to be produced, etc., preferably from 0.2 parts by mass to 4 parts by mass, more preferably 0.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of resin. Part to 3 parts by mass.
凝集抑制剤を樹脂の表面に配置(コーティング)する方法としては、特に限定されず、溶融混練等によって樹脂を形成する際に樹脂とともに凝集抑制剤を配合してもよい。しかし、このようにすると、凝集抑制剤の多くが樹脂粒子の内部に配置されるため、凝集抑制剤の添加量に対する凝集抑制効果が小さくなる。凝集抑制剤はその凝集抑制メカニズムからして、樹脂粒子のできるだけ表面に配置されることがより好ましい。樹脂の表面に凝集抑制剤を配置する態様としては、コーティング、被覆等が挙げられるが、必ずしも樹脂の表面全体を覆っていなくてもよい。また、被覆率は、100%を越えてもよいが、およそ300%以上となると、樹脂の繊維と繊維とを結着する作用が損なわれる場合があるため、状況に応じて適宜な被覆率を選択する。 The method for arranging (coating) the aggregation inhibitor on the surface of the resin is not particularly limited, and the aggregation inhibitor may be blended together with the resin when the resin is formed by melt kneading or the like. However, in this case, since most of the aggregation inhibitor is disposed inside the resin particles, the aggregation suppression effect with respect to the addition amount of the aggregation inhibitor is reduced. It is more preferable that the aggregation inhibitor is disposed on the surface of the resin particles as much as possible in view of the aggregation suppression mechanism. Examples of the mode of disposing the aggregation inhibitor on the surface of the resin include coating and covering, but the entire surface of the resin may not necessarily be covered. Further, the coverage may exceed 100%, but if it is about 300% or more, the function of binding the fibers of the resin may be impaired. select.
凝集抑制剤を樹脂の表面へ配置する方法としては、種々の方法が考えられるが、両者を単に混ぜ合せ静電気力やファンデルワールス力によって表面に付着させるだけでも効果を奏することができるが、脱落する懸念は残る。そのため、樹脂と凝集抑制剤を高速回転するミキサーに投入し均一混合する方法が好ましい。このような装置としては公知のものが使用でき、FMミキサー、ヘンシェルミキサー、スーパーミキサーなどを用いて行うことができる。このような方法により樹脂粒子の表面に凝集抑制剤の粒子を配置することができる。このような方法によって配置された凝集抑制剤の粒子は、少なくとも一部が樹脂の表面に食込むような状態又はめり込んだ状態で配置される場合があり、樹脂粒子から凝集抑制剤が脱落しにくくすることができ、安定して凝集抑制効果を奏することができる。またこのような方法を用いると、水分をほとんど又は全く含まない系において、容易に上記配置を実現することができる。また、樹脂に食い込まない粒子が存在しても、このような効果を十分に得ることができる。なお、凝集抑制剤の粒子が樹脂の表面に食込むような状態又はめり込んだ状態は、各種の電子顕微鏡により確認することができる。 Various methods are conceivable as a method for disposing the aggregation inhibitor on the surface of the resin, but it is possible to produce an effect by simply mixing the two and adhering them to the surface by electrostatic force or van der Waals force. Concerns remain. Therefore, a method in which the resin and the aggregation inhibitor are put into a mixer that rotates at high speed and uniformly mixed is preferable. As such an apparatus, a known apparatus can be used, and an FM mixer, a Henschel mixer, a super mixer, or the like can be used. By such a method, the aggregation inhibitor particles can be arranged on the surface of the resin particles. The aggregation inhibitor particles arranged by such a method may be arranged in such a state that at least a part of the aggregation inhibitor bites into the surface of the resin or is indented, and the aggregation inhibitor is difficult to fall off from the resin particles. And can stably exhibit an aggregation suppressing effect. Further, when such a method is used, the above arrangement can be easily realized in a system containing little or no moisture. Moreover, even if there are particles that do not penetrate into the resin, such an effect can be sufficiently obtained. It should be noted that the state in which the aggregation inhibitor particles bite into the surface of the resin or the state in which the particles have been sunk can be confirmed by various electron microscopes.
樹脂表面における凝集抑制剤が被覆する割合(面積比)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。係る面積比は、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、樹脂粉体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、面積比は、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場合には、凝集抑制剤は、樹脂に一体に有されているということができる。 If the ratio (area ratio) covered by the aggregation inhibitor on the resin surface is 20% or more and 100% or less, a sufficient aggregation inhibition effect can be obtained. Such an area ratio can be adjusted by charging into an apparatus such as an FM mixer. Furthermore, if the specific surface area of the aggregation inhibitor and the resin powder is known, it can be adjusted by the mass (weight) of each component at the time of preparation. The area ratio can also be measured with various electron microscopes. In addition, when the aggregation inhibitor is disposed in such a manner that it does not easily fall off from the resin, it can be said that the aggregation inhibitor is integrally provided in the resin.
樹脂に凝集抑制剤が配合されると、樹脂の凝集を非常に生じにくくすることができるため、混合部80において複合体と繊維材とをさらに容易に混ぜ合せることができる。すなわち、複合体に凝集抑制剤が配合されると、複合体が速やかに空間に拡散し、非常に均一な混合材を形成することができる。 When an aggregation inhibitor is blended in the resin, the aggregation of the resin can be made extremely difficult to occur, so that the composite and the fiber material can be more easily mixed in the mixing unit 80. That is, when an aggregation inhibitor is blended in the composite, the composite quickly diffuses into the space, and a very uniform mixed material can be formed.
樹脂は、その他の成分を含有してもよい。その他の成分としては、例えば有機溶剤、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。 The resin may contain other components. Examples of other components include organic solvents, surfactants, antifungal agents / preservatives, antioxidants / ultraviolet absorbers, oxygen absorbers, and the like.
混合部80において、上述の繊維(繊維材)と樹脂とが混ぜ合されるが、それらの混合比率は、製造されるシートの強度、用途等により適宜調節されることができる。製造されるシートがコピー用紙等の事務用途であれば、シートに対する樹脂の割合は、5質量%以上70質量%以下であり、混合部80において良好な混合を得る観点、及び混合物をシート状に成形した場合に、重力による影響を受けにくくする観点からは、5質量%以上60質量%以下が好ましい。 In the mixing unit 80, the above-described fibers (fiber materials) and the resin are mixed, and the mixing ratio thereof can be appropriately adjusted depending on the strength, application, and the like of the sheet to be manufactured. If the manufactured sheet is for office use such as copy paper, the ratio of the resin to the sheet is 5% by mass or more and 70% by mass or less, the viewpoint of obtaining good mixing in the mixing unit 80, and the mixture into a sheet shape From the viewpoint of making it less susceptible to the influence of gravity when molded, the content is preferably 5% by mass or more and 60% by mass or less.
1.4.被覆率
本実施形態のシート製造装置100によって製造されるシートは、樹脂の被覆率が、2
5%以上86%以下である。シート製造装置100によって製造されたシートの被覆率は、以下のように定義される。
1.4. Coverage The sheet manufactured by the sheet manufacturing apparatus 100 of this embodiment has a resin coverage of 2
It is 5% or more and 86% or less. The coverage of the sheet manufactured by the sheet manufacturing apparatus 100 is defined as follows.
まず、シート製造装置100によって製造されたシートの表面を、光学顕微鏡で観察し、カラー画像を取得する。カラー画像で撮像するのは観察光量の影響により画像の白さが変化するのを避けるためである。モノクロ撮像においては観察光量の影響により黒部が白く映る場合があること、また、その逆で白部が黒く映る場合があること等、画像の状態が安定しないため、白部と黒部の境界を常に同じ状態で観察することが難しい。しかし、当該方法のようにカラーで撮像を行えば、通常の観察状態においては色の違いを認識することができ、常に境界の位置を正しく認識することができる。 First, the surface of the sheet manufactured by the sheet manufacturing apparatus 100 is observed with an optical microscope to obtain a color image. The reason why the color image is taken is to avoid the change of the whiteness of the image due to the influence of the observation light quantity. In monochrome imaging, the black part may appear white due to the influence of the amount of observation, and vice versa, and the white part may appear black. Difficult to observe in the same state. However, if color imaging is performed as in this method, the color difference can be recognized in a normal observation state, and the boundary position can always be correctly recognized.
撮像された画像を画像処理によって、繊維の色(例えば白部)と繊維以外の色(例えばカラー部)に区別し、面積比を計算する。図2は、シート及びシートの一部を拡大して画像処理したイメージ図である。繊維が露出している部分は白部となり、繊維のうち被覆されている部分は白部以外となる。撮像された画像をピクセル単位で分解し、RGBのデータに変換することによって各々のピクセルが白部であるのか、カラー部であるのか判別することができる。なお、図2では、シートに対して符号S、繊維に対して符号F、樹脂に対して符号Rをそれぞれ付してある。白部のピクセル数の総カウントを全体のピクセル数で割り、白部の面積比を計算することができる。 The captured image is classified into a fiber color (for example, white portion) and a color other than the fiber (for example, color portion) by image processing, and the area ratio is calculated. FIG. 2 is an image diagram obtained by enlarging and processing a sheet and a part of the sheet. A portion where the fiber is exposed is a white portion, and a portion of the fiber that is covered is a portion other than the white portion. It is possible to determine whether each pixel is a white portion or a color portion by decomposing the captured image in units of pixels and converting it into RGB data. In FIG. 2, reference numeral S is assigned to the sheet, reference numeral F is assigned to the fiber, and reference numeral R is assigned to the resin. By dividing the total count of the number of pixels in the white part by the total number of pixels, the area ratio of the white part can be calculated.
本明細書で用いている「被覆率」は繊維の露出していない部分の割合で定義される。そのため、上記計算による白部面積比(%)を100%から差し引き、得られた数値を樹脂の被覆率として求めることができる。また、逆に露出率は、白部面積比(%)であり、100%から被覆率(%)を差し引いたものとして定義される。 As used herein, “coverage” is defined as the proportion of the unexposed portion of the fiber. Therefore, the white part area ratio (%) by the above calculation can be subtracted from 100%, and the obtained numerical value can be obtained as the resin coverage. Conversely, the exposure rate is the white area ratio (%) and is defined as 100% minus the coverage rate (%).
被覆率を求める際には、繊維部分と樹脂部分の区別を明確につけるため、あらかじめ樹脂に繊維の色以外の色の顔料(シアン・マゼンタ等明らかに白色と異なる色が望ましい)を添加しておき、判別しやすくしてもよい。なお、繊維の色は白以外であってもよい。 When determining the coverage, in order to clearly distinguish the fiber part from the resin part, add a pigment of a color other than the fiber color (cyan, magenta, etc.) It may be easier to distinguish. The color of the fiber may be other than white.
1.5.樹脂の含有量及び被覆率の関係
樹脂の含有量は、シートにおける樹脂の被覆率とは、直接的に関係しない。これは、シートにおける樹脂の被覆率が、製造されるシートの密度や製造時の温度等の条件により大きく変化するためである。また、同じ被覆率でも、樹脂が凝集するなどして厚さが増すと、樹脂の含有量は異なることになる。しかし、定性的には、樹脂の含有量が増えると、シートにおける樹脂の被覆率は増大する傾向がある。
1.5. Relationship between resin content and coverage The resin content is not directly related to the resin coverage in the sheet. This is because the resin coverage in the sheet varies greatly depending on conditions such as the density of the sheet to be produced and the temperature at the time of production. Moreover, even if the coverage is the same, if the thickness increases due to the aggregation of the resin, the resin content will be different. However, qualitatively, as the resin content increases, the resin coverage in the sheet tends to increase.
一方、被覆率は、製造されるシートの機械的強度や風合いを、紙と同程度とするためには、25%以上とすることが好ましく、33%以上とすることがより好ましい。製造時の条件の広い範囲で、このような被覆率を有するシートを製造するためには、樹脂の含有量は、シートに対して、8質量%以上、好ましくは10質量%以上、特に好ましくは12質量%以上である。 On the other hand, the coverage is preferably 25% or more, and more preferably 33% or more, in order to make the mechanical strength and texture of the manufactured sheet comparable to paper. In order to produce a sheet having such a coverage in a wide range of conditions during production, the resin content is 8% by mass or more, preferably 10% by mass or more, particularly preferably based on the sheet. It is 12% by mass or more.
さらに、本実施形態のシート製造装置100によって製造されたシートを原料とする場合には、シートにおける樹脂の含有量が多いと、解繊部20による解繊処理が不十分となって良好な解繊物が得られなくなったり、解繊物の量が極端に少なくなってしまう場合がある。そのため、製造されたシートを原料としてシートを製造する場合には、原料となるシートにおける樹脂の含有量(シートに対する樹脂の割合)は、60質量%以下、好ましくは50質量%以下、より好ましくは45質量%以下、さらに好ましくは35質量%以下、特に好ましくは25質量%以下である。 Furthermore, when the sheet manufactured by the sheet manufacturing apparatus 100 of the present embodiment is used as a raw material, if the content of the resin in the sheet is large, the defibrating process by the defibrating unit 20 is insufficient, and a good disintegration is achieved. In some cases, fines cannot be obtained or the amount of defibrated material becomes extremely small. Therefore, when a sheet is produced using the produced sheet as a raw material, the resin content (ratio of the resin to the sheet) in the raw material sheet is 60% by mass or less, preferably 50% by mass or less, more preferably It is 45 mass% or less, More preferably, it is 35 mass% or less, Most preferably, it is 25 mass% or less.
1.6.作用効果
本実施形態のシート製造装置100は、製造するシートの被覆率が25%以上であるため、表面における繊維間の結着が十分である。そのため、強度が十分に高いシートを容易に製造することができる。また、シート製造装置100は、製造するシートの被覆率が86%以下であるため、配合される樹脂の量を少なく抑えることができるので、係るシートを原料とした場合、当該シートを解繊する際に、繊維と樹脂とを分離することが容易である。これにより、樹脂の量が過多になることを抑制され、係るシートを原料とした場合でも良好なシートを製造することができる。
1.6. Operational effect In the sheet manufacturing apparatus 100 of the present embodiment, since the coverage of the sheet to be manufactured is 25% or more, the binding between the fibers on the surface is sufficient. Therefore, a sheet having a sufficiently high strength can be easily manufactured. Moreover, since the coverage of the sheet to be manufactured is 86% or less, the sheet manufacturing apparatus 100 can suppress the amount of resin to be blended, and therefore, when such a sheet is used as a raw material, the sheet is defibrated. In this case, it is easy to separate the fiber and the resin. Thereby, it is suppressed that the quantity of resin becomes excessive, and a favorable sheet | seat can be manufactured even when it uses such a sheet | seat as a raw material.
2.実験例
以下に実験例を示し、本発明をさらに説明するが、本発明は以下の例によってなんら限定されるものではない。
2. Experimental Examples The experimental examples are shown below to further explain the present invention, but the present invention is not limited to the following examples.
繊維は、市販の紙(PPC用紙:トッパンフォームズ株式会社製、商品名「G70」)を被解繊物として乾式解繊機(フロイント・ターボ株式会社製、商品名「ターボミル」)に導入して、解繊処理を行い、乾式解繊機から排出された解繊物を用いた。この繊維の平均径は19μmであった。当該解繊物と、表1に示した樹脂量(全体に対する質量%)となるような樹脂とをブレンダー(Waring社製、商品名「ワーリングブレンダー7012型」)に投入し回転数3100rpmで7秒間混合を行い樹脂と繊維とを混ぜ合せた混合材を得た。得られた混合材を目開き0.6mmの直径200mmの金篩(ふるい)に投入し直径180mm(板厚1mm)のフッ素樹脂コートアルミ円板(住友電工ファインポリマー株式会社製、商品名「スミフロンコートアルミ」)上に電気ふるい振とう機(株式会社レッチェ社製、商品名「AS200」)を用いて混合材を堆積させた。堆積させた混合材は嵩高い綿状の形態であるため、更に同径のフッ素コートアルミ板を乗せて、加圧して圧縮した。その成形された混合材をアルミ円板で挟み込んだ状態で、加熱プレスにセットして60秒間保持した後、圧解放してプレス機から取出し常温になるまで放置した。その後、熱成形された混合材をアルミ板からはがしとることにより、表1に示す各実験例のシートを得た。 For the fiber, a commercially available paper (PPC paper: manufactured by Toppan Forms Co., Ltd., trade name “G70”) is introduced as a defibrated material into a dry defibrating machine (made by Freund Turbo, Inc., trade name “Turbo Mill”). The defibrated material discharged from the dry defibrating machine was used. The average diameter of this fiber was 19 μm. The defibrated material and a resin having a resin amount (% by mass with respect to the whole) shown in Table 1 are put into a blender (made by Waring, trade name “Warling Blender 7012”) and rotated at 3100 rpm for 7 seconds. Mixing was performed to obtain a mixed material in which resin and fiber were mixed. The obtained mixed material was put into a gold sieve having a diameter of 0.6 mm and a diameter of 200 mm, and a fluororesin-coated aluminum disc having a diameter of 180 mm (plate thickness: 1 mm) (trade name “Sumiflon” manufactured by Sumitomo Electric Fine Polymer Co., Ltd.). The mixed material was deposited on the coated aluminum “) using an electric sieve shaker (trade name“ AS200 ”manufactured by Lecce Co., Ltd.). Since the deposited mixed material was in a bulky cotton-like form, a fluorine-coated aluminum plate having the same diameter was placed thereon and pressed and compressed. The molded mixed material was sandwiched between aluminum discs, set in a heating press and held for 60 seconds, then released from the press and allowed to stand at room temperature. Then, the sheet | seat of each experimental example shown in Table 1 was obtained by peeling the thermoformed mixed material from an aluminum plate.
また、各実験例ともに、ポリエステル樹脂(東洋紡株式会社製、商品名「バイロン220」、ガラス転移点:54℃、軟化温度:96℃)を含む樹脂を用い、樹脂の被覆率を求めた。樹脂の被覆率は、「1.4.被覆率」に記載した方法で求め、平均の樹脂の被覆率を表1に併記した。 In each experimental example, the resin coverage was determined using a resin containing a polyester resin (trade name “Byron 220” manufactured by Toyobo Co., Ltd., glass transition point: 54 ° C., softening temperature: 96 ° C.). The resin coverage was determined by the method described in “1.4. Coverage”, and the average resin coverage was also shown in Table 1.
また、凝集抑制剤の有無についての影響も調べた。凝集防止剤の樹脂へのコーティングは、未コーティングの樹脂100重量部と、凝集抑制剤として超微粒子二酸化チタン(富士チタン工業株式会社製、商品名「SST‐30EHJ」)1重量部とを、ブレンダー(Waring社製、商品名「ワーリングブレンダー7012型」)に投入し、回転数15600rpmで60秒間混合することにより行った。当該処理を行った樹脂(樹脂及び凝集防止剤を一体に有する)をガラス容器にとり24時間放置したところ、放置後の樹脂が凝集して塊状(ブロッキング)になることは認められず、流動性のある粉粒体の状態を維持していた。このことからコーティングがなされ凝集しない状態が維持されていることを確認した。各実験例の凝集防止剤の有無は表1に併記した。 In addition, the influence of the presence or absence of the aggregation inhibitor was also examined. The coating of the anti-aggregation agent on the resin is performed by blending 100 parts by weight of the uncoated resin and 1 part by weight of ultrafine titanium dioxide (trade name “SST-30EHJ” manufactured by Fuji Titanium Industry Co., Ltd.) as an aggregation inhibitor. (Trade name “Warling Blender 7012” manufactured by Waring Co., Ltd.) and mixing for 60 seconds at a rotation speed of 15600 rpm. When the treated resin (having the resin and the coagulation inhibitor integrally) is placed in a glass container and allowed to stand for 24 hours, it is not recognized that the resin after the coagulation aggregates into a block (blocking), and the fluidity The state of a certain granular material was maintained. From this, it was confirmed that the coating was applied and the state where it did not aggregate was maintained. The presence / absence of an aggregation inhibitor in each experimental example is shown in Table 1.
上記の方法により得られたシートの強度を、JIS P8113に準拠し、引っ張り特性の試験を行って、一般的な再生紙(PPC用紙)との差異を調べた。その結果、一般的な再生紙に比べて強度に差異が無いと判定した場合を○、一般的な再生紙に比べて強度がやや劣ると判定した場合を△、一般的な再生紙に比べて強度が非常に劣ると判定した場合を×として表1に併記した。 The strength of the sheet obtained by the above method was tested for tensile properties in accordance with JIS P8113, and the difference from general recycled paper (PPC paper) was examined. As a result, when it is determined that there is no difference in strength compared to general recycled paper, ○, when it is determined that the strength is slightly inferior compared to general recycled paper, △, compared to general recycled paper The case where it was determined that the strength is very inferior is shown in Table 1 as x.
また、各実験例において得られたシートを、それぞれ被解繊物として、乾式解繊機(回転部(回転子)とこれを覆う固定部とを有し、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)に導入して、同じ条件(ギャップ厚さ、回転数)で解繊処理を行った。乾式解繊機から排出された各実験例の繊維を、無作為に100本ずつ光学顕微鏡で観察し、1本1本に解きほぐされずに複数の繊維が結着した状態の繊維の本数が、10本以下であるものを○、11本以上20本以下のものを△、21本以上のものを×として、表1に記載した。 Further, the sheet obtained in each experimental example has a dry defibrating machine (rotating part (rotor) and a fixing part covering it) as a material to be defibrated, and a gap between the rotating part and the fixing part. (Gap formed), and defibrating treatment was performed under the same conditions (gap thickness, rotation speed). The fibers of each experimental example discharged from the dry defibrator were randomly observed with an optical microscope, and the number of fibers in a state in which a plurality of fibers were bound without being unraveled one by one was 10 The results are shown in Table 1, with ○ being less than this, Δ being 11 or more and 20 or less, and × being 21 or more.
さらに、判定結果として、シート強度の評価結果および解繊処理の評価結果のいずれにも「×」がないものを「○」として表1に記載した。 Furthermore, as a determination result, those having no “x” in any of the evaluation result of the sheet strength and the evaluation result of the defibrating treatment are shown in Table 1 as “◯”.
3.その他の事項
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。
3. Other Matters In this specification, the term “homogeneous” means that, in the case of uniform dispersion or mixing, in an object that can define two or more components or two or more components, one component is relative to another component. This means that the existing positions are uniform throughout the system, or the same or substantially equal to each other in each part of the system. In the present specification, terms such as “uniform”, “same”, “equally spaced”, etc. mean that the density, distance, dimensions, etc. are equal. Although it is desirable that these are equal, it is difficult to make them completely equal. Therefore, it is assumed that the values do not become equal due to accumulation of errors and variations.
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。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made. For example, the present invention includes configurations that are substantially the same as the configurations described in the embodiments (configurations that have the same functions, methods, and results, or configurations that have the same objects and effects). In addition, the invention includes a configuration in which a non-essential part of the configuration described in the embodiment is replaced. In addition, the present invention includes a configuration that exhibits the same operational effects as the configuration described in the embodiment or a configuration that can achieve the same object. In addition, the invention includes a configuration in which a known technique is added to the configuration described in the embodiment.
10…粗砕部、11…粗砕刃、15,16…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、46…導入口、47…排出口、50…結着部、56…ヒーターローラー、60…分散部、66…導入口、70…シート成形部、72…堆積部、74…張架ローラー、77…テンションローラー、80…混合部、81〜86…管、87…樹脂供給部、88…供給口、90…巻取り部、92…巻き取りローラー、100…シート製造装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Crushing part, 11 ... Crushing blade, 15, 16 ... Hopper, 20 ... Defibration part, 21 ... Introduction port, 22 ... Discharge port, 30 ... Classification part, 31 ... Introduction port, 34 ... Lower discharge port, 35 ... upper discharge port, 40 ... sorting unit, 46 ... introduction port, 47 ... discharge port, 50 ... binding unit, 56 ... heater roller, 60 ... dispersion unit, 66 ... introduction port, 70 ... sheet forming unit, 72 ... Deposition unit, 74 ... tension roller, 77 ... tension roller, 80 ... mixing unit, 81-86 ... pipe, 87 ... resin supply unit, 88 ... supply port, 90 ... winding unit, 92 ... winding roller, 100 ... Sheet manufacturing equipment
Claims (4)
解繊された繊維と繊維とを樹脂を介して結着してシートを製造するシート製造装置であって、
前記シートにおける前記樹脂の被覆率が、25%以上86%以下であることを特徴とするシート製造装置。 It has a defibrating part for defibrating the material to be defibrated,
A sheet manufacturing apparatus that manufactures a sheet by binding defibrated fibers and fibers via a resin,
The sheet manufacturing apparatus, wherein the resin has a coverage of 25% or more and 86% or less in the sheet.
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