(57)【要約】【課題】白色度及び強度の良好なシートを製造できるシート製造用結合素材を提供する。【解決手段】第１粉体と、前記第１粉体よりも体積平均粒子径が大きい第２粉体と、を含み、前記第１粉体の含有量が、１０．０質量％以上である、シート製造用結合素材。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１粉体と、前記第１粉体よりも体積平均粒子径が大きい第２粉体と、を含み、
前記第１粉体の含有量が、１０．０質量％以上である、シート製造用結合素材。
【請求項２】
請求項１において、
前記第１粉体及び前記第２粉体が、顔料、樹脂のいずれか、もしくは双方を含む、シート製造用結合素材。
【請求項３】
請求項１又は請求項２において、
前記第１粉体が蛍光増白剤を含む、シート製造用結合素材。
【請求項４】
請求項３において、
前記蛍光増白剤の含有量は、前記第１粉体全体に対して、１質量％以下である、シート製造用結合素材。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか一項において、
前記第１粉体の体積平均粒子径は５．０μｍ以下であり、前記第２粉体の体積平均粒子径は１０．０μｍ以上である、シート製造用結合素材。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか一項において、
前記第１粉体は、無機顔料として二酸化チタンを含み、前記第１粉体の二酸化チタンの含有量は３０．０質量％以上である、シート製造用結合素材。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか一項において、
前記第２粉体は、無機顔料として二酸化チタンを含み、前記第２粉体の二酸化チタンの含有量は８．０質量％以下である、シート製造用結合素材。
【請求項８】
請求項１ないし請求項６のいずれか一項において、
前記第２粉体は、無機顔料を含まない、シート製造用結合素材。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８のいずれか一項に記載のシート製造用結合素材を収容した収容容器であって、
前記第１粉体を収容する第１収容室と、前記第２粉体を収容する第２収容室と、を備えた、収容容器。
【請求項１０】
繊維と、第１粉体と、前記第１粉体よりも体積平均粒子径が大きい第２粉体と、を気中で混合する混合部と、
前記混合部で混合された混合物を堆積する堆積部と、
前記堆積部で堆積された前記混合物を加熱してシートを形成するシート形成部と、
を備え、
前記繊維の平均径をＤ、前記第１粉体の体積平均粒子径をｄ１、前記第２粉体の体積平均粒子径をｄ２とした場合に、
（ｄ１／Ｄ）が０．３５０未満であり、かつ、（ｄ２／Ｄ）が０．３５０以上１．０００以下である、シート製造装置。
【請求項１１】
請求項１０において、
前記混合部では、前記第１粉体が、前記第１粉体及び前記第２粉体の全体の質量に対して１０．０質量％以上混合される、シート製造装置。
【請求項１２】
繊維と、第１粉体と、前記第１粉体よりも体積平均粒子径が大きい第２粉体と、を気中で混合する混合工程と、
前記混合工程で混合された混合物を堆積する堆積工程と、
前記堆積工程で堆積された前記混合物を、加熱してシートを形成するシート形成工程と、
を備え、
前記繊維の平均径をＤ、前記第１粉体の体積平均粒子径をｄ１、前記第２粉体の体積平均粒子径をｄ２とした場合に、
（ｄ１／Ｄ）が０．３５０未満であり、かつ、（ｄ２／Ｄ）が０．３５０以上１．０００以下である、シート製造方法。
【請求項１３】
請求項１２において、
前記混合工程では、前記第１粉体が、前記第１粉体及び前記第２粉体の全体の質量に対して１０．０質量％以上混合される、シート製造方法。
【請求項１４】
第１粉体と、前記第１粉体よりも体積平均粒子径が大きい第２粉体と、を備え、繊維と混合して用いられる粉体セットであって、
前記繊維の平均径をＤ、前記第１粉体の体積平均粒子径をｄ１、前記第２粉体の体積平均粒子径をｄ２とした場合に、
（ｄ１／Ｄ）が０．３５０未満であり、かつ、（ｄ２／Ｄ）が０．３５０以上１．０００以下である、粉体セット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート製造用結合素材、収容容器、シート製造装置、シート製造方法及び粉体セットに関する。
【背景技術】
【０００２】
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）による紙の製造が挙げられる。抄造に用いる装置は、水、電力、排水設備等の大型のユーティリティーが必要となることが多く、小型化することは難しい。これらの観点から、抄造法に代るシートの製造方法として、乾式法と称する水を全く又はほとんど用いない方法が期待されている。
【０００３】
特許文献１には、乾式でシートを形成する方法が開示され、シートに用いる繊維を結着するための樹脂を含む複合体が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−０９２０３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示された複合体においては、着色材に白色顔料を用い、高濃度に含有させることで、繊維に残存した色材を隠ぺいし、高白色なシートを得ることを試みている。しかしながら、複合体に白色顔料を高濃度に含有させた場合には、相対的に樹脂量が減少するためシート強度が落ちてしまう場合があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るシート製造用結合素材の一態様は、
第１粉体と、前記第１粉体よりも体積平均粒子径が大きい第２粉体と、を含み、
前記第１粉体の含有量が、１０．０質量％以上である。
【０００７】
前記シート製造用結合素材の一態様において、
前記第１粉体及び前記第２粉体が、顔料、樹脂のいずれか、もしくは双方を含むことができる。
【０００８】
前記シート製造用結合素材の一態様において、
前記第１粉体が蛍光増白剤を含むことができる。
【０００９】
前記シート製造用結合素材の一態様において、
前記蛍光増白剤の含有量は、前記第１粉体全体に対して、１質量％以下であることができる。
【００１０】
前記シート製造用結合素材の一態様において、
前記第１粉体の体積平均粒子径は５．０μｍ以下であり、前記第２粉体の体積平均粒子径は１０．０μｍ以上であることができる。
【００１１】
前記シート製造用結合素材の一態様において、
前記第１粉体は、無機顔料として二酸化チタンを含み、前記第１粉体の二酸化チタンの含有量は３０．０質量％以上であることができる。
【００１２】
前記シート製造用結合素材の一態様において、
前記第２粉体は、無機顔料として二酸化チタンを含み、前記第２粉体の二酸化チタンの含有量は８．０質量％以下であることができる。
【００１３】
前記シート製造用結合素材の一態様において、
前記第２粉体は、無機顔料を含まないことができる。
【００１４】
本発明に係る収容容器の一態様は、
前記シート製造用結合素材の一態様を収容した収容容器であって、
前記第１粉体を収容する第１収容室と、前記第２粉体を収容する第２収容室と、を備えている。
【００１５】
本発明に係るシート製造装置の一態様は、
繊維と、第１粉体と、前記第１粉体よりも体積平均粒子径が大きい第２粉体と、を気中で混合する混合部と、
前記混合部で混合された混合物を堆積する堆積部と、
前記堆積部で堆積された前記混合物を加熱してシートを形成するシート形成部と、
を備え、
前記繊維の平均径をＤ、前記第１粉体の体積平均粒子径をｄ１、前記第２粉体の体積平均粒子径をｄ２とした場合に、
（ｄ１／Ｄ）が０．３５０未満であり、かつ、（ｄ２／Ｄ）が０．３５０以上１．０００以下である。
【００１６】
前記シート製造装置の一態様において、
前記混合部では、前記第１粉体が、前記第１粉体及び前記第２粉体の全体の質量に対して１０．０質量％以上混合されることができる。
【００１７】
本発明に係るシート製造方法の一態様は、
繊維と、第１粉体と、前記第１粉体よりも体積平均粒子径が大きい第２粉体と、を気中で混合する混合工程と、
前記混合工程で混合された混合物を堆積する堆積工程と、
前記堆積工程で堆積された前記混合物を、加熱してシートを形成するシート形成工程と、
を備え、
前記繊維の平均径をＤ、前記第１粉体の体積平均粒子径をｄ１、前記第２粉体の体積平均粒子径をｄ２とした場合に、
（ｄ１／Ｄ）が０．３５０未満であり、かつ、（ｄ２／Ｄ）が０．３５０以上１．０００以下である。
【００１８】
前記シート製造方法の一態様において、
前記混合工程では、前記第１粉体が、前記第１粉体及び前記第２粉体の全体の質量に対して１０．０質量％以上混合されることができる。
【００１９】
本発明に係る粉体セットの一態様は、
第１粉体と、前記第１粉体よりも体積平均粒子径が大きい第２粉体と、を備え、繊維と混合して用いられる粉体セットであって、
前記繊維の平均径をＤ、前記第１粉体の体積平均粒子径をｄ１、前記第２粉体の体積平均粒子径をｄ２とした場合に、
（ｄ１／Ｄ）が０．３５０未満であり、かつ、（ｄ２／Ｄ）が０．３５０以上１．０００以下である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施形態に係る収容容器の一例を示す模式図。
【図２】実施形態に係るシート製造装置の一例を模式的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に本発明のいく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。なお以下で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。
【００２２】
１．シート製造用結合素材
本実施形態のシート製造用結合素材は、第１粉体と、第２粉体と、を含む。
１．１．第１粉体
本実施形態のシート製造用結合素材は、第１粉体を含む。第１粉体は、製造されるシートを着色する機能を有する。また第１粉体は、製造されるシートの繊維と繊維とを結着する機能を有してもよい。本実施形態のシート製造用結合素材において、第１粉体及び後述する第２粉体の役割を対比した場合には、第１粉体は、主としてシートを着色する役割を担い、第２粉体は、主としてシートの繊維を結着する役割を担う。第１粉体及び後述する第２粉体は、それぞれその他の機能を有してもよい。
【００２３】
第１粉体の体積平均粒子径は、後述する第２粉体の体積平均粒子径よりも小さい。粉体の体積平均粒子径とは、粉体を構成する粒子の体積基準の平均径であり、体積で重みづけされた平均径のことをいう。第１粉体の体積平均粒子径は、例えば、１０．０μｍ未満、好ましくは８．０μｍ以下、より好ましくは５．０μｍ以下、さらに好ましくは４．０μｍ以下である。
【００２４】
第１粉体の体積平均粒子径は、例えば、レーザー回折散乱法を測定原理とする粒度分布測定装置により測定することができる。粒度分布測定装置としては、例えば、動的光散乱法を測定原理とする粒度分布計（例えば、「マイクロトラック（登録商標）ＵＰＡ」日機装株式会社製）が挙げられる。また、粒子を水に懸濁させ、湿式フロー式粒子径・形状分析装置（シスメックス社製、商品名「ＦＰＩＡ−２０００」）によっても、体積平均粒子径を測定することができる。
【００２５】
１．１．１．第１粉体の成分
第１粉体は、無機顔料、樹脂、蛍光増白剤、凝集抑制剤等を含んでもよい。第１粉体は、顔料、樹脂のいずれか、もしくは双方を含むことが好ましい。
【００２６】
無機顔料
第１粉体には、無機顔料が含まれてもよい。無機顔料としては、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。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でもよい。これら無機顔料は、単独で用いてもよいし、適宜混合して用いてもよい。
【００２７】
また、白色の無機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となる点でより好ましい。さらに、酸化チタンを用いる場合には、二酸化チタンを含むことが好ましい。またこの場合、第１粉体における二酸化チタンの含有量は、第１粉体の全量に対して３０．０質量％以上、好ましくは３５．０質量％以上、より好ましくは４０．０質量％以上であり、上限は特に制限されないが６０．０質量％以下、好ましくは５０．０質量％以下である。
【００２８】
無機顔料は、第１粉体に配合された場合、形成されるシートの色調を調節する機能を有することができ、例えば、乾式によるシート製造方法で、色合いの異なるシートを容易に製造できる。また白色の無機顔料を使用する場合には、白色度の高いシートを製造することができる。
【００２９】
第１粉体は、無機顔料そのものであってもよいし、後述する樹脂と一体となった状態で含まれてもよい。なお、無機顔料という場合、その単位粒子（無機顔料粒子）の複数が集合した粉体の意味も含む。また、単位粒子（無機顔料粒子）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、無機顔料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。
【００３０】
樹脂
第１粉体には、樹脂が含まれてもよい。樹脂は、シートの繊維を結着する機能を有してもよいし、上述の無機顔料の担体としての機能を有してもよい。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、また、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれでもよいが、熱可塑性樹脂を用いることがより好ましい。さらにシートの耐水性を高めたい場合には、第１粉体に含まれる樹脂は、非水溶解性であることが好ましい。
【００３１】
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。また、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、ポリウレタン樹脂、熱硬化性ポリイミド樹脂などの熱硬化性樹脂が挙げられる。また、合成樹脂のうち熱可塑性樹脂としては、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ナイロン、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、などが挙げられる。これらの樹脂は、単独又は適宜混合して用いてもよい。また、共重合体化や変性を行ってもよく、このような樹脂の系統としては、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン−アクリル系共重合樹脂、オレフィン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ビニルエーテル系樹脂、Ｎ−ビニル系樹脂、スチレン−ブタジエン系樹脂等が挙げられる。
【００３２】
また、第１粉体が樹脂を含む場合、その樹脂は、２００．０℃以下で溶融又は軟化するものが好ましく、１６０．０℃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。
【００３３】
第１粉体が樹脂を含む場合、第１粉体に含まれる樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）は高温耐性の観点では高い方が良いが、製造上、省エネルギー等の諸事情を考慮すると適切な範囲が存在する。樹脂のガラス転移温度は、例えば製造するシートの厚さや熱処理される場合の温度により適宜選択され得る。第１粉体に含まれる樹脂のガラス転移温度は、好ましくは４５．０℃以上、より好ましくは５０．０℃以上である。また、Ｔｇの上限値は、好ましくは９５．０℃以下、より好ましくは９０．０℃以下である。
【００３４】
第１粉体は、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、必要に応じてペレタイズし、適宜の方法で粉砕することにより得ることができる。第１粉体には様々な大きさの粒子が含まれている場合もあり、公知の分級装置を用いて分級してもよい。また、第１粉体の粒子の外形形状は、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。
【００３５】
第１粉体に、樹脂と無機顔料とが含まれる場合、第１粉体の粒子が樹脂及び無機顔料を一体に有する状態であることが好ましい。樹脂及び無機顔料を一体に有する状態とは、一体となった粒子から、無機顔料又は樹脂が、シート製造装置内及び製造されるシートの一方又は両方において、脱落し難い状態のことをいう。すなわち、第１粉体が樹脂及び無機顔料を一体に有する状態とは、樹脂によって無機顔料が互いに接着されている状態、樹脂粒子に無機顔料が構造的に固定されている状態、樹脂粒子と無機顔料とが静電気力、ファンデルワールス力等により凝集している状態、及び樹脂と無機顔料とが化学結合されている状態にあることを指す。また、第１粉体の粒子が樹脂及び無機粒子を一体に有する状態とは、無機顔料が樹脂粒子に内包されている状態でも無機顔料が樹脂粒子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。また、粒子の外形形状は特に限定されないが、できるだけ球形に近いほうが繊維と繊維との間に配置されやすいためより好ましい。
【００３６】
樹脂及び無機顔料を一体に有せしめる方法は、公知の方法を適宜用いることができる。そのような方法の一例としては、所定の樹脂を軟化点以上の温度に加熱して無機顔料と混練を行う溶融混練法や、樹脂を水や溶剤で溶解又は膨潤させて無機顔料と混合する方法が挙げられる。これらの方法で使用可能な装置としては、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が挙げられる。これらの方法を採用する場合には、より均一に粒子内に無機顔料を分散させるために、無機顔料を疎水化処理しておいてもよい。また溶融混練前に、無機顔料の凝集塊が存在する場合には、ミキサーなどで当該凝集塊を解砕しておくこともより無機顔料を均一に粒子内で分散させるのに効果的である。
【００３７】
そして混練後、適宜の方法でペレタイズし、粉砕により第１粉体を得ることができる。粉砕は、公知の粉砕方法を用いて行うことができる。用いられる粉砕機としては、ハンマーミル、ピンミル、カッターミル、パルペライザー、ターボミル、ディスクミル、スクリーンミル、ジェットミルなどが挙げられ、これらを適宜組み合わせて粒子を得ることができる。また、粉砕の工程は、まずおよその粒子径が１ｍｍ程度となるように粗く粉砕した後、目的の粒径となるように細かく粉砕するなど、段階的に行われてもよい。このような場合でも各段階において、適宜例示した装置を利用することができる。更に粒子の粉砕の効率を高めるため凍結粉砕法を用いることもできる。このようにして得られた第１粉体は様々な大きさの粒子が含まれている場合もあり、目的とする大きさの粒子の第１粉体とするため、公知の分級装置を用いて分級してもよい。
【００３８】
蛍光増白剤
第１粉体には、蛍光増白剤が含まれてもよい。第１粉体が蛍光増白剤を含むことにより、得られるシートの白色度向上の効果をさらに高めることができる。第１粉体が蛍光増白剤を含むことにより形成されるシートの視覚的な白さを強化することができる。蛍光増白剤としては、限定されるものではないが、スチルベン系、クマリン系、オキサゾール系、ナフタルイミド系等を例示することができる。
【００３９】
蛍光増白剤を第１粉体に含有させる場合の含有量としては、第１粉体全体に対して、０．０１質量％以上３．０質量％以下、好ましくは０．１質量％以上２質量％以下、より好ましい上限値は１．０質量％以下である。
【００４０】
青味の染料
第１粉体には、青味の染料が含まれてもよい。第１粉体が青味の染料を含むことにより、補色の効果を発揮でき、製造されるシートの黄色味が抑えられ、人が視覚的に感じる白さを向上することができる。青味の染料としては、特に限定されないが、例えば、酸性染料、反応染料及び直接染料から選ばれることができる。
【００４１】
凝集抑制剤
さらに、第１粉体には、凝集抑制剤が含まれてもよい。凝集抑制剤は、第１粉体に配合された場合、配合されない場合に比較して、第１粉体に含まれる粒子を、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、各種使用し得るが、第１粉体は、水を使用しない又はほとんど使用しない環境で用いられるので、粒子の表面に配置される種のものを使用することが好ましい。
【００４２】
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、これを第１粉体に含まれる粒子等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。
【００４３】
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１０．０質量％以下、好ましくは５．０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、粉体を容器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。
【００４４】
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。
【００４５】
凝集抑制剤の粒子の数平均粒子径は、特に限定されないが、好ましくは、０．００１μｍ以上１．０μｍ以下であり、より好ましくは、０．００８μｍ以上０．６μｍ以下である。凝集抑制剤の粒子は、一次粒子として分散した状態でも良く、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、第１粉体に含まれる粒子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。
【００４６】
凝集抑制剤を第１粉体に添加する場合の添加量は、第１粉体１００．０質量部に対して、０．１質量部以上５．０質量部以下とすれば、上記効果を得ることができる。また、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、第１粉体１００．０質量部に対して、好ましくは０．２質量部以上４．０質量部以下、より好ましくは０．５質量部以上３．０質量部以下の範囲で添加することが好ましい。
【００４７】
凝集抑制剤を第１粉体に含まれる粒子の表面に配置（コーティング）する方法としては、特に限定されず、上述した溶融混練等によって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ことがある。
【００４８】
凝集抑制剤はその凝集抑制メカニズムからして、粒子等のできるだけ表面に配置されることがより好ましい。粒子等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、必ずしも粒子等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。
【００４９】
凝集抑制剤を粒子等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。しかし、例えば粒子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より好ましい。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。
【００５０】
このような方法により第１粉体に含まれる粒子等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、少なくとも一部が粒子等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、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、第１粉体に含まれる粒子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。
【００５１】
第１粉体に凝集抑制剤が配合されると、第１粉体の凝集を非常に生じにくくすることができるため、例えばシート製造装置の混合部において第１粉体と繊維とをさらに容易に混ぜ合せることができる。すなわち、第１粉体に凝集抑制剤が配合されると、第１粉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。また、第１粉体に凝集抑制剤が配合されると、第１粉体を容器等に入れて保存した場合に、凝集に関して保存安定性が高まる場合がある。
【００５２】
凝集抑制剤によって、第１粉体と繊維とを空気流や、ミキサーによる撹拌により非常に良好に混ぜ合せることができる理由の一つとしては、凝集抑制剤を粒子等の表面に配置した場合、粒子等が静電気を帯びやすくなる傾向があることが挙げられ、その静電気により第１粉体の凝集が抑制されている。この傾向から、第１粉体に凝集抑制剤が配合された場合には、第１粉体が、一度繊維に付着すると、容易には脱離しなくなっていると考えられ、繊維と第１粉体との混合以外の特段の手段を用いずとも、速やかに混合されるものと考えられる。また、混合された後は繊維への第１粉体の付着は安定しており、第１粉体の脱離現象は生じにくい。
【００５３】
１．１．２．第１粉体の平均帯電量
本実施形態の第１粉体の平均帯電量は、特に限定されないが、−７０．０（μＣ／ｇ）以上−１０．０（μＣ／ｇ）以下、好ましくは−６０．０（μＣ／ｇ）以上−２０．０（
μＣ／ｇ）以下、より好ましくは−５０．０（μＣ／ｇ）以上−３０．０（μＣ／ｇ）以下である。第１粉体の平均帯電量は、高いほど第１粉体を繊維に対して強く又は多く付着させることができる。
【００５４】
係る第１粉体の平均帯電量は、第１粉体を摩擦帯電させて測定することができる。帯電量の測定は、例えば、標準キャリアと称する粉体と第１粉体とを空気中で撹拌（混合）し、その粉体の帯電量を測定することにより行うことができる。標準キャリアとしては、例えば、日本画像学会から購入可能（正帯電極性又は負帯電極性トナー用標準キャリア、「Ｐ−０１又はＮ−０１」として入手可能）な、フェライトコアを表面処理した球形キャリアで、正帯電極性トナー用又は負帯電極性トナー用の標準キャリア、パウダーテック株式会社から入手可能なフェライトキャリア等を用いることができる。
【００５５】
より具体的には、第１粉体の平均帯電量は、例えば、次のようにして求めることができる。上記キャリアを８０．０質量％、第１粉体を２０．０質量％の混合粉体を、アクリル製の容器に投入し、６０秒間１００ｒｐｍで容器をボールミル架台に載せて容器を回転させ、キャリアと第１粉体の混合を行う。混合を行った第１粉体とキャリアとの混合物について吸引式小型帯電量測定装置（例えば、トレック社製Ｍｏｄｅｌ２１０ＨＳ−２）により測定することで、平均帯電量（μＣ／ｇ）を求めることができる。
【００５６】
第１粉体の平均帯電量は、第１粉体に含まれる物質の種類及び配合量を選択すること、並びに、第１粉体を製造する際の調節剤の添加及び添加量などにより調節することができる。そのような調節剤としては、界面活性剤、無機微粒子等が挙げられる。
【００５７】
界面活性剤の具体例としては、グリセリン脂肪酸エステルモノグリセライド、アセチル化モノグリセライド、有機酸モノグリセライド、中鎖脂肪酸トリグリセライド、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ジグリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステル、高級アルコール脂肪酸エステル等が挙げられ、ノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、両性界面活性剤のいずれも使用することができ、さらにこれらは併用してもよい。界面活性剤は、第１粉体の樹脂粒子に、練り込まれてもよいし、表面にコーティングされてもよい。界面活性剤は、種類によって樹脂粉体の帯電量を変化させることができる。
【００５８】
また、無機微粒子の具体例としては、シリカ（酸化シリコン）、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。また、樹脂粒子の表面に配置される無機微粒子は、一種類であっても複数種類であってもよい。無機微粒子は、第１粉体の樹脂粒子に、練り込まれてもよいし、表面にコーティングされてもよい。無機微粒子は、第１粉体の帯電量を高めることができる場合が多い。
【００５９】
１．２．第２粉体
本実施形態のシート製造用結合素材は、第２粉体を含む。第２粉体は、製造されるシートの繊維と繊維とを結着させる機能を有する。また第２粉体は、製造されるシートを着色する機能を有してもよい。本実施形態のシート製造用結合素材において、上述の第１粉体及び第２粉体の役割を対比した場合には、第１粉体は、主としてシートを着色する役割を担い、第２粉体は、主としてシートの繊維を結着する役割を担う。第１粉体及び第２粉体は、それぞれさらにその他の機能を有してもよい。
【００６０】
第２粉体の体積平均粒子径は、上述の第１粉体の体積平均粒子径よりも大きい。第２粉体の体積平均粒子径は、例えば、５．０μｍ以上、好ましくは８．０μｍ以上、より好ましくは１０．０μｍ以上、さらに好ましくは１５．０μｍ以上であり、第１粉体の体積平
均粒子径よりも大きくなるように選択又は調節される。第２粉体の体積平均粒子径の測定は、第１粉体と同様にして行うことができる。
【００６１】
１．２．１．第２粉体の成分
第２粉体は、樹脂、無機顔料、凝集抑制剤、蛍光増白剤等を含んでもよい。第２粉体は、樹脂、顔料のいずれか、もしくは双方を含むことが好ましい。第２粉体は、顔料（無機顔料）を含まなくてもよい。
【００６２】
樹脂
第２粉体には、樹脂が含まれてもよい。樹脂は、シートの繊維を結着する機能を有してもよいし、第２粉体が無機顔料を含む場合にはその担体としての機能を有してもよい。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、また、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれでもよいが、熱可塑性樹脂を用いることがより好ましい。さらにシートの耐水性を高めたい場合には、第２粉体に含まれる樹脂は、非水溶解性であることが好ましい。樹脂の具体的な例は、上述の第１粉体と同様であるので説明を省略する。
【００６３】
また、第２粉体に含まれる樹脂は、２００．０℃以下で溶融又は軟化するものが好ましく、１６０．０℃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。
【００６４】
第２粉体に含まれる樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）は高温耐性の観点では高い方が良いが、製造上、省エネルギー等の諸事情を考慮すると適切な範囲が存在する。第２粉体に含まれる樹脂のガラス転移温度は、例えば製造するシートの厚さや熱処理される場合の温度により適宜選択され得る。第２粉体に含まれる樹脂のガラス転移温度は、好ましくは４５．０℃以上、より好ましくは５０．０℃以上である。また、Ｔｇの上限値は、好ましくは９５．０℃以下、より好ましくは９０．０℃以下である。
【００６５】
第２粉体は、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。第２粉体には様々な大きさの粒子が含まれている場合もあり、公知の分級装置を用いて分級してもよい。また、第２粉体の粒子の外形形状は、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。
【００６６】
無機顔料
第２粉体は、無機顔料を含有してもよい。第２粉体に無機顔料が含まれる場合には、第２粉体によってシートを着色することができる。無機顔料としては、色、種類ともに、特に限定されず、上述の第１粉体の項で述べたと同様である。第２粉体に無機顔料を含有させる場合であって、第１粉体にも無機顔料が含有される場合には、両者の無機顔料は、同じであっても異なってもよい。両者の無機顔料が同じである場合には、無機顔料によるシートの着色ムラをさらに抑制できる場合がある。
【００６７】
また、白色の無機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。さらに、酸化チタンを用いる場合には、二酸化チタンを含むことが好ましい。またこの場合、第２粉体における二酸化チタンの含有量は、８．０質量％以下、好ましくは７．０質量％以下、より好ましくは６．０質量％以下であり、下限は特に制限されず、０．０１質量％以上、好ましくは０．１質量％以下である。
【００６８】
なお、第２粉体には、無機顔料が含まれなくてもよい。第２粉体に無機顔料が含まれな
い場合には、第２粉体における樹脂の含有量を高めることができるので、繊維を結着する機能を高めることができる。この場合には、第２粉体は、シート製造用結合素材において、主として繊維と繊維とを結着する結着剤として機能する。
【００６９】
無機顔料は、第２粉体に配合された場合、形成されるシートの色調を調節する機能を有することができ、例えば、乾式によるシート製造方法で、色合いの異なるシートを容易に製造できる。また白色の無機顔料を使用する場合には、白色度のより高いシートを製造することができる。
【００７０】
第２粉体に無機顔料を含ませる場合には、無機顔料は上述の第１粉体と同様に樹脂と一体となった状態で含まれてもよい。第２粉体の粒子が樹脂及び無機粒子を一体に有する状態とは、無機顔料が樹脂粒子に内包されている状態でも無機顔料が樹脂粒子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。また、粒子の外形形状は特に限定されず、円盤状、不定形等の形状であってもよい。しかし、粒子の形状は、できるだけ球形に近いほうが繊維と繊維との間に配置されやすいためより好ましい。
【００７１】
樹脂及び無機顔料を一体に有せしめる方法は、公知の方法を適宜用いることができ、上述の第１粉体の項で述べたと同様である。
【００７２】
蛍光増白剤
第２粉体には、蛍光増白剤が含まれてもよい。第２粉体が蛍光増白剤を含むことにより、得られるシートの白色度向上の効果をさらに高めることができる。第２粉体が蛍光増白剤を含むことにより形成されるシートの視覚的な白さを強化することができる。蛍光増白剤としては、限定されるものではないが、スチルベン系、クマリン系、オキサゾール系、ナフタルイミド系等を例示することができる。
【００７３】
蛍光増白剤を第２粉体に含有させる場合の含有量としては、第２粉体全体に対して、０．０１質量％以上３．０質量％以下、好ましくは０．１質量％以上２質量％以下、より好ましい上限値は１．０質量％以下である。
【００７４】
青味の染料
第２粉体には、青味の染料が含まれてもよい。第２粉体が青味の染料を含むことにより、補色の効果を発揮でき、製造されるシートの黄色味が抑えられ、人が視覚的に感じる白さを向上することができる。青味の染料としては、特に限定されないが、例えば、酸性染料、反応染料及び直接染料から選ばれることができる。
【００７５】
凝集抑制剤
さらに、第２粉体には、凝集抑制剤が含まれてもよい。凝集抑制剤は、第２粉体に配合された場合、配合されない場合に比較して、第２粉体に含まれる粒子を、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、各種使用し得るが、第２粉体は、水を使用しない又はほとんど使用しない環境で用いられるので、粒子の表面に配置される種のものを使用することが好ましい。
【００７６】
凝集抑制剤の材質、粒径、配合量、コーティング等は、上記第１粉体の項で述べたと同様であるので、説明を省略する。
【００７７】
第２粉体に凝集抑制剤が配合されると、第２粉体の凝集を非常に生じにくくすることができるため、例えばシート製造装置の混合部において第２粉体と繊維とをさらに容易に混ぜ合せることができる。すなわち、第２粉体に凝集抑制剤が配合されると、第２粉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。また、第２粉体に凝
集抑制剤が配合されると、第２粉体を容器等に入れて保存した場合に、凝集に関して保存安定性が高まる場合がある。
【００７８】
１．２．２．第２粉体の平均帯電量
本実施形態の第２粉体の平均帯電量は、特に限定されないが、−７０．０（μＣ／ｇ）以上−１０．０（μＣ／ｇ）以下、好ましくは−６０．０（μＣ／ｇ）以上−２０．０（μＣ／ｇ）以下、より好ましくは−５０．０（μＣ／ｇ）以上−３０．０（μＣ／ｇ）以下である。第２粉体の平均帯電量は、高いほど第２粉体を繊維に対して強く又は多く付着させることができる。
【００７９】
１．３．第１粉体及び第２粉体の含有量、組成、性状等
本実施形態のシート製造用結合素材において、第１粉体の粒子の体積平均粒子径ｄ１が、第２粉体の粒子の体積平均粒子径ｄ２よりも小さい。すなわちｄ１＜ｄ２の関係となっている。第１粉体は、第２粉体よりも体積平均粒子径が小さいので質量当たりの表面積が大きく、第２粉体と比較すれば光を散乱しやすい。したがって、例えば白色顔料が第１粉体に含有される場合に、白色無機顔料による光の散乱の効果を高めることが期待できる。
【００８０】
さらに、本実施形態のシート製造用結合素材は、第１粉体の含有量が１０．０質量％以上である。シート製造用結合素材に第２粉体のみでなく、第１粉体が１０．０質量％以上含まれることにより、全体としての質量当たりの表面積を増加させることができる。これによりシート製造用結合素材全体としての光の散乱を高めることができ、光の散乱による白の着色の効果を期待できる。
【００８１】
第１粉体及び第２粉体が、白色の無機顔料を含む場合には、第１粉体の無機顔料の濃度は、第２粉体のそれよりも高い。また、第１粉体が無機顔料を含み、第２粉体が無機顔料を含まなくてもよい。第１粉体に白色の無機顔料を高濃度に含むことにより、繊維の表面を効率よく覆い、且つ光の散乱の効果を高められるため、得られるシートの白色度を高めることができる。
【００８２】
第２粉体に含まれる白色の無機顔料の濃度を少なくする、もしくは含まないことによって第２粉体中の結着成分（樹脂等）を多くできるため、得られるシートの強度を高めることができる。
【００８３】
第１粉体及び／又は第２粉体が蛍光増白剤を含む場合、及び／又は、青味付のための染料を含んでいる場合には、得られるシートの白色度向上の効果をさらに高めることができる。また、青味の染料を含む場合には、補色の効果によりシートの黄色味を抑え、人が視覚的に感じる白さを向上することができる。
【００８４】
第１粉体の体積平均粒子径が５．０μｍ以下であり、かつ、第２粉体の体積平均粒子径が１０．０μｍ以上である場合には、第１粉体により、さらに効率よく白色度を高めることができる。また、第２粉体により、より効率よく繊維を結着することができる。
【００８５】
さらに、第１粉体の平均帯電量が−５０．０μＣ／ｇ以上−３０．０μＣ／ｇに調整することで、繊維に効率よく付着させることができる。なお、第１粉体と繊維とを攪拌混合することにより、そのような帯電量を付与することができる。
【００８６】
また第１粉体に、白色の無機顔料として二酸化チタンを含有させることにより、繊維及び樹脂との屈折率差を大きくすることができ、光の散乱効率を高めることができる。さらに、第１粉体における二酸化チタンの含有量を３０．０質量％以上とすることで、十分な光の散乱効率を得ることができる。
【００８７】
他方、第２粉体に白色の無機顔料として二酸化チタンを含有させ、その含有量を８．０質量％以下とすることにより、第２粉体中の繊維を結着させる成分（例えば樹脂）の含有量を多くできるので、十分なシート強度を得ることができる。
【００８８】
第１粉体及び第２粉体のいずれかあるいは両方に二酸化チタンを含有させる場合、二酸化チタンの粒径は２００．０ｎｍ以上３００．０ｎｍ以下が好ましく、２００．０ｎｍ以上２７０．０ｎｍ以下がより好ましい。この粒径の範囲の二酸化チタンを用いることにより、可視光を効率良く反射させることができ得られるシートの白色度をさらに向上させることができる。
【００８９】
第１粉体及び／又は第２粉体が蛍光増白剤を含む場合、白色度の向上の効果を得ることができるが、１．０質量％を超えて含む場合には、蛍光増白剤自体の色味が付いてしまうことがある。そのため、第１粉体に蛍光増白剤を含有させる場合には、１．０質量％以下とすることがより好ましい。含有量が１．０質量％以下であっても、十分な増白効果を得ることができる。
【００９０】
本実施形態のシート製造用結合素材は、上述の第１粉体及び第２粉体を含むが、これらの粉体は、シート製造用結合素材において混ぜ合わされていてもよいし、別々あるいは混ぜ合わせる前の状態であってもよい。
【００９１】
１．４．シート製造用結合素材の用途等
本実施形態のシート製造用結合素材は、繊維と混ぜて用いられる。繊維としては、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。更に詳しくは、繊維としては、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。また、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。さらに繊維は、各種の表面処理が施されていてもよい。
【００９２】
本実施形態のシート製造用結合素材を用いて製造されるシートに含まれる複数の繊維のうちの１つの繊維は、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、１．０μｍ以上１０００．０μｍ以下である。
【００９３】
繊維の平均径は、例えば、画像解析法を測定原理とする繊維形状分布測定器により測定することができる。繊維形状分布測定器としては、例えば、Ｌｏｒｅｎｚｅｎ＆Ｗｅｔｔｒｅ社製、「Ｆｉｂｅｒ  Ｔｅｓｔｅｒ」が挙げられる。
【００９４】
本実施形態のシート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、１．０μｍ以上５．０ｍｍ以下である。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、２０．０μｍ以上３６００．０μｍ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。
【００９５】
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る。繊維は、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繊維（解繊物）であってもよい。ここで被解繊物としては、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、被解繊物は、本実施形態の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）が含まれてもよい。
【００９６】
本実施形態のシート製造用結合素材は、上記繊維と混ぜて用いられシートを製造する原料の一部となる。既に述べたように、シートを着色する作用を主に担う第１粉体と、シートの繊維と繊維とを結着する作用を主に担う第２粉体とを含んでいる。ここで、用いる繊維の平均径をＤ、第１粉体の体積平均粒子径をｄ１、第２粉体の体積平均粒子径をｄ２とした場合に、（ｄ１／Ｄ）が０．３５０未満であり、かつ、（ｄ２／Ｄ）が０．３５０以上１．０００以下となるようにシートの各原料を選択することがさらに好ましい。これにより、第１粉体が繊維の表面を効率よく覆い、繊維に色材が含まれる場合に、色材を隠ぺいする効果を高めることができ、その上、第２粉体の作用により製造したシートを扱ううえで十分な強度を得ることができる。なお、このとき、繊維の平均径は、７．０μｍ以上５０．０μｍ以下程度とすることがさらに好ましい。
【００９７】
なお、（ｄ１／ｄ２）＞０．１００とすることで、第１粉体が第２粉体に付着することを抑制することができる。これにより、第１粉体を繊維に対してより効率よく付着させることができる。
【００９８】
２．粉体セット
本実施形態に係る粉体セットは、繊維と混合して用いられ、上述の第１粉体と、上述の第２粉体と、を備える。すなわち、本実施形態に係る粉体セットは、シートを着色する作用を主に担う第１粉体と、シートの繊維と繊維とを結着する作用を主に担う第２粉体とを含んで構成される。そして、繊維の平均径をＤ、第１粉体の体積平均粒子径をｄ１、第２粉体の体積平均粒子径をｄ２とした場合に、（ｄ１／Ｄ）が０．３５０未満であり、かつ、（ｄ２／Ｄ）が０．３５０以上１．０００以下である。
【００９９】
３．収容容器
本実施形態の収容容器は、上述のシート製造用結合素材を収容する。図１は、本実施形態の収容容器の一例を示す模式図である。図１に示す本実施形態に係る収容容器３００は、上述のシート製造用結合素材を収容した収容容器であって、容器本体３０２、容器蓋３０４、第１粉体Ｐ１を収容する第１収容室Ｒ１、及び、第２粉体Ｐ２を収容する第２収容室Ｒ２を備えている。
【０１００】
容器本体３０２は、内部に第１収容室Ｒ１及び第２収容室Ｒ２を形成している。第１収容室Ｒ１及び第２収容室Ｒ２は、図示の例では容器本体３０２と一体的に形成された仕切壁３０６によって区画されている。すなわち、第１収容室Ｒ１及び第２収容室Ｒ２は、それぞれ容器本体３０２の壁及び仕切壁３０６によって画定されている。
【０１０１】
本実施形態の収容容器３００は、シート製造用結合素材のカートリッジということができ、シート製造用結合素材を容易に運搬、保管することができる。また、本実施形態の収容容器３００は、第１粉体Ｐ１及び第２粉体Ｐ２を別々の収容室に収容しているので、シート製造用結合素材の第１粉体Ｐ１及び第２粉体Ｐ２を混合して１つの収容室に保存する場合に比べて、より長期間の保存（例えば静置）が可能である。
【０１０２】
例えば、本実施形態のシート製造用結合素材の第１粉体Ｐ１が無機顔料を含む場合であって、第２粉体Ｐ２に無機顔料が含まれないか、第１粉体Ｐ１に含まれる量よりも少ない
量で無機顔料が含まれる場合のように、第１粉体Ｐ１及び第２粉体Ｐ２の比重が異なる場合がある。このような場合に、第１粉体Ｐ１及び第２粉体Ｐ２を混合して１つの収容室に収容すると、時間経過により比重の大きい方の粉体が収容室の下方（重力の作用する方向）に集まりやすい。そのため１つの収容室を有し下方からシート製造用結合素材を取り出すようなカートリッジとしてシート製造装置に用いる場合には、例えば比重の大きい方の粉体が所定の濃度よりも高い濃度でシート製造装置に供給されやすくなる。この傾向は、シート製造用結合素材を長期間保存した場合により顕著となる。
【０１０３】
しかし、本実施形態の収容容器３００を用いれば、第１粉体Ｐ１及び第２粉体Ｐ２がそれぞれ別の収容室に収容されるので、保存中に重力の影響を受けにくく、これをカートリッジとしてシート製造装置に用いる場合に所定の濃度でシート製造用結合素材を供給しやすい。この効果は、シート製造用結合素材を長期間保存した場合により顕著となる。なお長期間とは、例えば、１日以上であり、１０日以上である。
【０１０４】
本実施形態のシート製造用結合素材は、後述するシート製造装置１００のフィーダーや弁の開閉により、混合部５０に供給されてもよい。本実施形態のシート製造用結合素材は、外観として粉体の状態で供給される。そのため、例えば、シート製造用結合素材が製造された後、直接混合部５０に管等を通じて供給されるように装置を構成することもできる。しかし、装置の設置場所によっては、シート製造用結合素材は商品として流通経路に乗ることが考えられ、シート製造用結合素材を製造した後に移送や保存が行われる場合がある。本実施形態の収容容器３００によればシート製造用結合素材の保管、輸送を容易におこなうことができる。
【０１０５】
収容容器３００の形状は、特に限定されず、例えば、シート製造装置１００に適合するカートリッジの形状とすることができる。収容容器３００は、例えば、一般的な高分子材料によって形成することができる。また、収容容器３００は、箱状の堅牢な形態であっても、フィルム（袋）状のフレキシブルな形態であってもよい。図示の例では、ボトル容器状の形状となっている。また、収容容器を構成する材質は、特に限定されない。なお、図示の例では、容器蓋３０４が描かれているが、容器蓋３０４は、収容容器３００に第１収容室Ｒ１及び第２収容室Ｒ２が形成される限り任意の構成である。
【０１０６】
シート製造用結合素材を収容する第１収容室Ｒ１及び第２収容室Ｒ２は、各粉体を収容して保持することができれば、閉じた空間であっても開放した空間であってもよい。第１収容室Ｒ１及び第２収容室Ｒ２は、フィルム、成形体等により形成されることができる。第１収容室Ｒ１及び第２収容室Ｒ２がフィルムで形成される場合には、収容容器３００は、第１収容室Ｒ１及び第２収容室Ｒ２を形成するフィルムを収容するような成形体（筐体）をさらに含んで形成されてもよい。また、第１収容室Ｒ１及び第２収容室Ｒ２は、比較的堅牢な成形体によって形成されてもよい。
【０１０７】
第１収容室Ｒ１及び第２収容室Ｒ２を形成するフィルムや成形体は、高分子、金属の蒸着膜等で構成され、多層構造であってもよい。収容容器３００がフィルムや成形体などの複数の部材で形成される場合には、溶着部分や接着部分が形成されてもよい。また、収容されるシート製造用結合素材が大気との接触により変質等の影響を受ける場合には、フィルムや成形体は、気体透過率の小さい材質で形成され、容器蓋３０４のような密閉機構を有することが好ましい。第１収容室Ｒ１及び第２収容室Ｒ２を形成するフィルムや成形体の材質のうち、収容されるシート製造用結合素材に接する部分の材質は、シート製造用結合素材に対して安定であることが好ましい。
【０１０８】
第１収容室Ｒ１及び第２収容室Ｒ２の形状及び容積は、特に限定されない。本実施形態のシート製造用結合素材では、第１粉体Ｐ１が１０．０質量％以上含有されるので、例え
ば、その含有量に相当する容積となるように、第１収容室Ｒ１及び第２収容室Ｒ２の容積を変更してもよい。また、第１収容室Ｒ１及び第２収容室Ｒ２には、シート製造用結合素材の各粉体とともに、これに対して不活性な固体や気体が収容されてもよい。第１収容室Ｒ１及び第２収容室Ｒ２に収容されるシート製造用結合素材の各粉体の体積も特に限定されない。
【０１０９】
図示しないが、第１収容室Ｒ１及び第２収容室Ｒ２は、第１収容室Ｒ１及び第２収容室Ｒ２内部と収容容器３００の外部とを連通し、シート製造用結合素材を収容容器３００の外部に取出すことのできる流通口を有してもよい。また、第１収容室Ｒ１及び第２収容室Ｒ２は、流通口以外の他の流通路が形成されてもよい。このような他の流通路としては、例えば、開放弁等により構成されてもよい。第１収容室Ｒ１及び第２収容室Ｒ２に開放弁を設ける場合には、開放弁の配置される位置は特に限定されないが、移送、運搬、使用の際の通常の姿勢において重力の作用する方向に対して反対側に配置されると、第１収容室Ｒ１及び第２収容室Ｒ２内に圧力等が生じた場合に当該圧力を大気に開放する際にシート製造用結合素材を排出しにくいため好ましい場合がある。
【０１１０】
４．シート製造装置
本実施形態のシート製造装置は、上述の繊維と、上述のシート製造用結合素材とを混合する混合部と、混合部で混合された混合物を堆積し、加熱してシートを形成するシート形成部と、を備える。図２は、実施形態に係るシート製造装置１００の構成を示す模式図である。
【０１１１】
本実施形態に記載のシート製造装置１００は、例えば、原料としての機密紙などの使用済みの古紙を乾式で解繊して繊維化した後、加圧、加熱、切断することによって、新しい紙を製造するのに好適な装置である。繊維化された原料に、さまざまな添加物を混合することによって、用途に合わせて、紙製品の結合強度や白色度を向上したり、色、香り、難燃などの機能を付加したりしてもよい。また、紙の密度や厚さ、形状をコントロールして成形することで、Ａ４やＡ３のオフィス用紙、名刺用紙など、用途に合わせて、さまざまな厚さ・サイズの紙を製造することができる。
【０１１２】
シート製造装置１００は、供給部１０、粗砕部１２、解繊部２０、選別部４０、第１ウェブ形成部４５、回転体４９、混合部５０、堆積部６０、第２ウェブ形成部７０、搬送部７９、シート形成部８０、切断部９０、及び、制御部１１０を備える。
【０１１３】
また、シート製造装置１００は、原料に対する加湿、及び／又は原料が移動する空間を加湿する目的で、加湿部２０２、２０４、２０６、２０８、２１０、２１２を備える。
これら加湿部２０２、２０４、２０６、２０８、２１０、２１２の具体的な構成は任意であり、スチーム式、気化式、温風気化式、超音波式等が挙げられる。
【０１１４】
本実施形態では、加湿部２０２、２０４、２０６、２０８を、気化式又は温風気化式の加湿器で構成する。すなわち、加湿部２０２、２０４、２０６、２０８は、水を浸潤させるフィルター（図示略）を有し、フィルターに空気を通過させることにより、湿度を高めた加湿空気を供給する。また、加湿部２０２、２０４、２０６、２０８は、加湿空気の湿度を効果的に高めるヒーター（図示略）を備えてもよい。
【０１１５】
また、本実施形態では、加湿部２１０及び加湿部２１２を、超音波式加湿器で構成する。すなわち、加湿部２１０、２１２は、水を霧化する振動部（図示略）を有し、振動部により発生するミストを供給する。
【０１１６】
供給部１０は、粗砕部１２に原料を供給する。シート製造装置１００がシートを製造す
る原料は繊維を含むものであればよく、例えば、紙、パルプ、パルプシート、不織布を含む布、或いは織物等が挙げられる。本実施形態ではシート製造装置１００が古紙を原料とする構成を例示する。供給部１０は、例えば、古紙を重ねて蓄積するスタッカーと、スタッカーから古紙を粗砕部１２に送り出す自動投入装置とを備える構成とすることができる。
【０１１７】
粗砕部１２は、供給部１０によって供給された原料を粗砕刃１４によって裁断（粗砕）して、粗砕片にする。粗砕刃１４は、大気中（空気中）等の気中で原料を裁断する。粗砕部１２は、例えば、原料を挟んで裁断する一対の粗砕刃１４と、粗砕刃１４を回転させる駆動部とを備え、いわゆるシュレッダーと同様の構成とすることができる。粗砕片の形状や大きさは任意であり、解繊部２０における解繊処理に適していればよい。粗砕部１２は、原料を、例えば１〜数ｃｍ四方又はそれ以下のサイズの紙片に裁断する。
【０１１８】
粗砕部１２は、粗砕刃１４により裁断されて落下する粗砕片を受けるシュート（ホッパー）９を有する。シュート９は、例えば、粗砕片が流れる方向（進行する方向）において、徐々に幅が狭くなるテーパー形状を有する。そのため、シュート９は、多くの粗砕片を受けとめることができる。シュート９には、解繊部２０に連通する管２が連結され、管２は粗砕刃１４によって裁断された原料（粗砕片）を、解繊部２０に搬送させるための搬送路を形成する。粗砕片はシュート９により集められ、管２を通って解繊部２０に移送（搬送）される。粗砕片は、例えばブロアー（図示略）が発生する気流により、管２中を解繊部２０に向けて搬送される。
【０１１９】
粗砕部１２が有するシュート９、或いはシュート９の近傍には、加湿部２０２により加湿空気が供給される。これにより、粗砕刃１４により裁断された粗砕物が、静電気によってシュート９や管２の内面に吸着する現象を抑制できる。また、粗砕刃１４が裁断した粗砕物は、加湿された（高湿度の）空気とともに解繊部２０に移送されるので、解繊部２０の内部における解繊物の付着を抑制する効果も期待できる。また、加湿部２０２は、粗砕刃１４に加湿空気を供給して、供給部１０が供給する原料を除電する構成としてもよい。また、加湿部２０２とともにイオナイザーを用いて除電してもよい。
【０１２０】
解繊部２０は、粗砕部１２で裁断された粗砕物を解繊する。より具体的には、解繊部２０は、粗砕部１２によって裁断された原料（粗砕片）を解繊処理し、解繊物を生成する。ここで、「解繊する」とは、複数の繊維が結着されてなる原料（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は、原料に付着した樹脂粒やインク、トナー、にじみ防止剤等の物質を、繊維から分離させる機能をも有する。
【０１２１】
解繊部２０を通過したものを「解繊物」という。「解繊物」には、解きほぐされた解繊物繊維の他に、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、トナーなどの色材や、にじみ防止剤、紙力増強剤等の添加剤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。解きほぐされた解繊物は、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解繊物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。
【０１２２】
解繊部２０は、乾式で解繊を行う。ここで、液体中ではなく、大気中（空気中）等の気中において、解繊等の処理を行うことを乾式と称する。本実施形態では、解繊部２０がインペラーミルを用いる構成とする。具体的には、解繊部２０は、高速回転するローター（図示略）、及び、ローターの外周に位置するライナー（図示略）を備える。粗砕部１２で裁断された粗砕片は、解繊部２０のローターとライナーとの間に挟まれて解繊される。解
繊部２０は、ローターの回転により気流を発生させる。この気流により、解繊部２０は、原料である粗砕片を管２から吸引し、解繊物を排出口２４へと搬送できる。解繊物は排出口２４から管３に送り出され、管３を介して選別部４０に移送される。
【０１２３】
このように、解繊部２０で生成される解繊物は、解繊部２０が発生する気流により解繊部２０から選別部４０に搬送される。さらに、本実施形態では、シート製造装置１００が気流発生装置である解繊部ブロアー２６を備え、解繊部ブロアー２６が発生する気流により解繊物が選別部４０に搬送される。解繊部ブロアー２６は管３に取り付けられ、解繊部２０から解繊物とともに空気を吸引し、選別部４０に送風する。
【０１２４】
選別部４０は、管３から解繊部２０により解繊された解繊物が気流とともに流入する導入口４２を有する。選別部４０は、導入口４２に導入する解繊物を、繊維の長さによって選別する。詳細には、選別部４０は、解繊部２０により解繊された解繊物のうち、予め定められたサイズ以下の解繊物を第１選別物とし、第１選別物より大きい解繊物を第２選別物として、選別する。第１選別物は繊維又は粒子等を含み、第２選別物は、例えば、大きい繊維、未解繊片（十分に解繊されていない粗砕片）、解繊された繊維が凝集し、或いは絡まったダマ等を含む。
【０１２５】
本実施形態で、選別部４０は、ドラム部（篩部）４１と、ドラム部４１を収容するハウジング部（覆い部）４３と、を有する。
【０１２６】
ドラム部４１は、モーターによって回転駆動される円筒の篩である。ドラム部４１は、網（フィルター、スクリーン）を有し、篩（ふるい）として機能する。この網の目により、ドラム部４１は、網の目開き（開口）の大きさより小さい第１選別物と、網の目開きより大きい第２選別物とを選別する。ドラム部４１の網としては、例えば、金網、切れ目が入った金属板を引き延ばしたエキスパンドメタル、金属板にプレス機等で穴を形成したパンチングメタルを用いることができる。
【０１２７】
導入口４２に導入された解繊物は気流とともにドラム部４１の内部に送り込まれ、ドラム部４１の回転によって第１選別物がドラム部４１の網の目から下方に落下する。ドラム部４１の網の目を通過できない第２選別物は、導入口４２からドラム部４１に流入する気流により流されて排出口４４に導かれ、管８に送り出される。
【０１２８】
管８は、ドラム部４１の内部と管２とを連結する。管８を通って流される第２選別物は、粗砕部１２により裁断された粗砕片とともに管２を流れ、解繊部２０の導入口２２に導かれる。これにより、第２選別物は解繊部２０に戻されて、解繊処理される。
【０１２９】
また、ドラム部４１により選別される第１選別物は、ドラム部４１の網の目を通って空気中に分散し、ドラム部４１の下方に位置する第１ウェブ形成部４５のメッシュベルト４６に向けて降下する。
【０１３０】
第１ウェブ形成部４５（分離部）は、メッシュベルト４６（分離ベルト）と、ローラー４７と、吸引部（サクション機構）４８と、を含む。メッシュベルト４６は無端形状のベルトであって、３つのローラー４７に懸架され、ローラー４７の動きにより、図中矢印で示す方向に搬送される。メッシュベルト４６の表面は所定サイズの開口が並ぶ網で構成される。選別部４０から降下する第１選別物のうち、網の目を通過するサイズの微粒子はメッシュベルト４６の下方に落下し、網の目を通過できないサイズの繊維がメッシュベルト４６に堆積し、メッシュベルト４６とともに矢印方向に搬送される。メッシュベルト４６から落下する微粒子は、解繊物の中で比較的小さいものや密度の低いもの（樹脂粒や色材や添加剤など）を含み、シート製造装置１００がシートＳの製造に使用しない除去物であ
る。
【０１３１】
メッシュベルト４６は、シートＳを製造する通常動作中には、一定の速度Ｖ１で移動する。ここで、通常動作中とは、シート製造装置１００の始動制御、及び、停止制御の実行中を除く動作中であり、より詳細には、シート製造装置１００が望ましい品質のシートＳを製造している間を指す。
【０１３２】
従って、解繊部２０で解繊処理された解繊物は、選別部４０で第１選別物と第２選別物とに選別され、第２選別物が解繊部２０に戻される。また、第１選別物から、第１ウェブ形成部４５によって除去物が除かれる。第１選別物から除去物を除いた残りは、シートＳの製造に適した材料であり、この材料はメッシュベルト４６に堆積して第１ウェブＷ１を形成する。
【０１３３】
吸引部４８は、メッシュベルト４６の下方から空気を吸引する。吸引部４８は、管２３を介して集塵部２７に連結される。集塵部２７はフィルター式或いはサイクロン式の集塵装置であり、微粒子を気流から分離する。集塵部２７の下流には捕集ブロアー２８が設置され、捕集ブロアー２８は、集塵部２７から空気を吸引する集塵用吸引部として機能する。また、捕集ブロアー２８が排出する空気は管２９を経てシート製造装置１００の外に排出される。
【０１３４】
この構成では、捕集ブロアー２８により、集塵部２７を通じて吸引部４８から空気が吸引される。吸引部４８では、メッシュベルト４６の網の目を通過する微粒子が、空気とともに吸引され、管２３を通って集塵部２７に送られる。集塵部２７は、メッシュベルト４６を通過した微粒子を気流から分離して蓄積する。
【０１３５】
従って、メッシュベルト４６の上には第１選別物から除去物を除去した繊維が堆積して第１ウェブＷ１が形成される。捕集ブロアー２８が吸引を行うことで、メッシュベルト４６上における第１ウェブＷ１の形成が促進され、かつ、除去物が速やかに除去される。
【０１３６】
ドラム部４１を含む空間には、加湿部２０４により加湿空気が供給される。この加湿空気によって、選別部４０の内部で第１選別物を加湿する。これにより、静電力による第１選別物のメッシュベルト４６への付着を弱め、第１選別物をメッシュベルト４６から剥離し易くすることができる。さらに、静電力により第１選別物が回転体４９やハウジング部４３の内壁に付着することを抑制することができる。また、吸引部４８によって除去物を効率よく吸引できる。
【０１３７】
なお、シート製造装置１００において、第１解繊物と第２解繊物とを選別し、分離する構成は、ドラム部４１を備える選別部４０に限定されない。例えば、解繊部２０で解繊処理された解繊物を、分級機によって分級する構成を採用してもよい。分級機としては、例えば、サイクロン分級機、エルボージェット分級機、エディクラシファイヤーを用いることができる。これらの分級機を用いれば、第１選別物と第２選別物とを選別し、分離することが可能である。さらに、上記の分級機により、解繊物の中で比較的小さいものや密度の低いもの（樹脂粒や色材や添加剤など）を含む除去物を、分離して除去する構成を実現できる。例えば、第１選別物に含まれる微粒子を、分級機によって、第１選別物から除去する構成としてもよい。この場合、第２選別物は、例えば解繊部２０に戻され、除去物は集塵部２７により集塵され、除去物を除く第１選別物が管５４に送られる構成とすることができる。
【０１３８】
メッシュベルト４６の搬送経路において、選別部４０の下流側には、加湿部２１０によって、ミストを含む空気が供給される。加湿部２１０が生成する水の微粒子であるミスト
は、第１ウェブＷ１に向けて降下し、第１ウェブＷ１に水分を供給する。これにより、第１ウェブＷ１が含む水分量が調整され、静電気によるメッシュベルト４６への繊維の吸着等を抑制できる。
【０１３９】
シート製造装置１００は、メッシュベルト４６に堆積した第１ウェブＷ１を分断する回転体４９を備える。第１ウェブＷ１は、メッシュベルト４６がローラー４７により折り返す位置で、メッシュベルト４６から剥離して、回転体４９により分断される。
【０１４０】
第１ウェブＷ１は繊維が堆積してウェブ形状となった柔らかい材料であり、回転体４９は、第１ウェブＷ１の繊維をほぐして、後述する混合部５０でシート製造用結合素材を混合しやすい状態に加工する。
【０１４１】
回転体４９の構成は任意であるが、本実施形態では、板状の羽根を有し回転する回転羽形状とすることができる。回転体４９は、メッシュベルト４６から剥離する第１ウェブＷ１と羽根とが接触する位置に配置される。回転体４９の回転（例えば図中矢印Ｒで示す方向への回転）により、メッシュベルト４６から剥離して搬送される第１ウェブＷ１に羽根が衝突して分断し、細分体Ｐを生成する。
【０１４２】
なお、回転体４９は、回転体４９の羽根がメッシュベルト４６に衝突しない位置に設置されることが好ましい。例えば、回転体４９の羽根の先端とメッシュベルト４６との間隔を、０．０５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下とすることができ、この場合、回転体４９によって、メッシュベルト４６に損傷を与えることなく第１ウェブＷ１を効率よく分断できる。
【０１４３】
回転体４９によって分断された細分体Ｐは、管７の内部を下降して、管７の内部を流れる気流によって混合部５０へ移送（搬送）される。
【０１４４】
また、回転体４９を含む空間には、加湿部２０６により加湿空気が供給される。これにより、管７の内部や、回転体４９の羽根に対し、静電気により繊維が吸着する現象を抑制できる。また、管７を通って、湿度の高い空気が混合部５０に供給されるので、混合部５０においても静電気による影響を抑制できる。
【０１４５】
混合部５０は、上述のシート製造用結合素材を含む添加物を供給する添加物供給部５２、管７に連通し、細分体Ｐを含む気流が流れる管５４、及び、混合ブロアー５６を備える。
【０１４６】
細分体Ｐは、上述のように選別部４０を通過した第１選別物から除去物を除去した繊維である。混合部５０は、細分体Ｐを構成する繊維に、シート製造用結合素材を含む添加物を混合する。
【０１４７】
混合部５０では、混合ブロアー５６によって気流を発生させ、管５４中において、細分体Ｐと添加物とを混合させながら、搬送する。また、細分体Ｐは、管７及び管５４の内部を流れる過程でほぐされて、より細かい繊維状となる。
【０１４８】
添加物供給部５２（樹脂収容部）は、添加物を蓄積する添加物カートリッジ（図示略）に接続され、添加物カートリッジ内部の添加物を管５４に供給する。添加物カートリッジは、添加物供給部５２に着脱可能な構成であってもよい。また、添加物カートリッジに添加物を補充する構成を備えてもよい。添加物供給部５２は、添加物カートリッジ内部の微粉又は微粒子からなる添加物をいったん貯留する。添加物供給部５２は、いったん貯留した添加物を管５４に送る排出部５２ａ（添加物供給部）を有する。なお、添加物カートリッジは、上述した収容容器３００であってもよい。
【０１４９】
排出部５２ａは、添加物供給部５２に貯留された添加物を管５４に送出するフィーダー（符号省略）、及び、フィーダーと管５４とを接続する管路を開閉するシャッター（図示略）を備える。このシャッターを閉じると、排出部５２ａと管５４とを連結する管路或いは開口が閉鎖され、添加物供給部５２から管５４への添加物の供給が絶たれる。
【０１５０】
排出部５２ａのフィーダーが動作していない状態では、排出部５２ａから管５４に添加物が供給されないが、管５４内に負圧が発生した場合等には、排出部５２ａのフィーダーが停止していても添加物が管５４に流れる可能性がある。排出部５２ａを閉じることにより、このような添加物の流れを確実に遮断できる。
【０１５１】
添加物供給部５２が供給する添加物は、複数の繊維を結着させるための本実施形態のシート製造用結合素材を含む。添加物は、シート製造用結合素材の他の添加剤を含んでもよい。
【０１５２】
添加物に含まれるシート製造用結合素材は、加熱により溶融して複数の繊維同士を結着させる。従って、シート製造用結合素材を繊維と混合させた状態で、シート製造用結合素材が溶融する温度まで加熱されていない状態では、繊維同士は結着されない。
【０１５３】
また、添加物供給部５２が供給する添加物は、繊維を結着させるシート製造用結合素材の他、製造されるシートの種類に応じて、繊維の凝集やシート製造用結合素材の凝集を抑制するための凝集抑制剤、繊維等を燃えにくくするための難燃剤を含んでもよい。
【０１５４】
混合ブロアー５６が発生する気流により、管７を降下する細分体Ｐ、及び、添加物供給部５２により供給される添加物は、管５４の内部に吸引され、混合ブロアー５６内部を通過する。混合ブロアー５６が発生する気流及び／又は混合ブロアー５６が有する羽根等の回転部の作用により、細分体Ｐを構成した繊維と添加物とが混合され、この混合物（第１選別物と添加物との混合物）は管５４を通って堆積部６０に移送される。
【０１５５】
なお、第１選別物と添加物とを混合させる機構は、特に限定されず、高速回転する羽根により攪拌するものであってもよいし、Ｖ型ミキサーのように容器の回転を利用するものであってもよく、これらの機構を混合ブロアー５６の前又は後に設置してもよい。
【０１５６】
堆積部６０は、解繊部２０で解繊された解繊物を堆積させる。より具体的には、堆積部６０は、混合部５０を通過した混合物を導入口６２から導入し、絡み合った解繊物（繊維）をほぐして、空気中で分散させながら降らせる。これにより、堆積部６０は、第２ウェブ形成部７０に、混合物を均一性よく堆積させることができる。
【０１５７】
堆積部６０は、ドラム部６１と、ドラム部６１を収容するハウジング部（覆い部）６３と、を有する。ドラム部６１は、モーターによって回転駆動される円筒の篩である。ドラム部６１は、網（フィルター、スクリーン）を有し、篩（ふるい）として機能する。この網の目により、ドラム部６１は、網の目開き（開口）のより小さい繊維や粒子を通過させ、ドラム部６１から下降させる。ドラム部６１の構成は、例えば、ドラム部４１の構成と同じである。
【０１５８】
なお、ドラム部６１の「篩」は、特定の対象物を選別する機能を有していなくてもよい。すなわち、ドラム部６１として用いられる「篩」とは、網を備えたもの、という意味であり、ドラム部６１は、ドラム部６１に導入された混合物の全てを降らしてもよい。
【０１５９】
ドラム部６１の下方には第２ウェブ形成部７０が配置される。第２ウェブ形成部７０は
、堆積部６０を通過した通過物を堆積して、第２ウェブＷ２を形成する。第２ウェブ形成部７０は、例えば、メッシュベルト７２と、ローラー７４と、サクション機構７６と、を有する。
【０１６０】
メッシュベルト７２は無端形状のベルトであって、複数のローラー７４に懸架され、ローラー７４の動きにより、図中矢印で示す方向に搬送される。メッシュベルト７２は、例えば、金属製、樹脂製、布製、或いは不織布等である。メッシュベルト７２の表面は所定サイズの開口が並ぶ網で構成される。ドラム部６１から降下する繊維や粒子のうち、網の目を通過するサイズの微粒子はメッシュベルト７２の下方に落下し、網の目を通過できないサイズの繊維がメッシュベルト７２に堆積し、メッシュベルト７２とともに矢印方向に搬送される。メッシュベルト７２は、シートＳを製造する通常動作中には、一定の速度Ｖ２で移動する。通常動作中とは、上述した通りである。
【０１６１】
メッシュベルト７２の網の目は微細であり、ドラム部６１から降下する繊維や粒子の大半を通過させないサイズとすることができる。
【０１６２】
サクション機構７６は、メッシュベルト７２の下方（堆積部６０側とは反対側）に設けられる。サクション機構７６は、サクションブロアー７７を備え、サクションブロアー７７の吸引力によって、サクション機構７６に下方に向く気流（堆積部６０からメッシュベルト７２に向く気流）を発生させることができる。
【０１６３】
サクション機構７６によって、堆積部６０により空気中に分散された混合物をメッシュベルト７２上に吸引する。これにより、メッシュベルト７２上における第２ウェブＷ２の形成を促進し、堆積部６０からの排出速度を大きくすることができる。さらに、サクション機構７６によって、混合物の落下経路にダウンフローを形成することができ、落下中に解繊物が絡み合うことを防ぐことができる。
【０１６４】
サクションブロアー７７（堆積吸引部）は、サクション機構７６から吸引した空気を、捕集フィルター（図示略）を通じて、シート製造装置１００の外に排出してもよい。或いは、サクションブロアー７７が吸引した空気を集塵部２７に送り込み、サクション機構７６が吸引した空気に含まれる除去物を捕集してもよい。
【０１６５】
ドラム部６１を含む空間には、加湿部２０８により加湿空気が供給される。この加湿空気によって、堆積部６０の内部を加湿することができ、静電力によるハウジング部６３への繊維や粒子の付着を抑え、繊維や粒子をメッシュベルト７２に速やかに降下させ、好ましい形状の第２ウェブＷ２を形成させることができる。
【０１６６】
以上のように、堆積部６０及び第２ウェブ形成部７０（ウェブ形成工程）を経ることにより、空気を多く含み柔らかくふくらんだ状態の第２ウェブＷ２が形成される。メッシュベルト７２に堆積された第２ウェブＷ２は、シート形成部８０へと搬送される。
【０１６７】
メッシュベルト７２の搬送経路において、堆積部６０の下流側には、加湿部２１２によって、ミストを含む空気が供給される。これにより、加湿部２１２が生成するミストが第２ウェブＷ２に供給され、第２ウェブＷ２が含む水分量が調整される。これにより、静電気によるメッシュベルト７２への繊維の吸着等を抑制できる。
【０１６８】
シート製造装置１００は、メッシュベルト７２上の第２ウェブＷ２を、シート形成部８０に搬送する搬送部７９が設けられる。搬送部７９は、例えば、メッシュベルト７９ａと、ローラー７９ｂと、サクション機構７９ｃと、を有する。
【０１６９】
サクション機構７９ｃは、ブロアー（図示略）を備え、ブロアーの吸引力によってメッシュベルト７９ａに上向きの気流を発生させる。この気流は第２ウェブＷ２を吸引し、第２ウェブＷ２は、メッシュベルト７２から離れてメッシュベルト７９ａに吸着される。メッシュベルト７９ａは、ローラー７９ｂの自転により移動し、第２ウェブＷ２をシート形成部８０に搬送する。メッシュベルト７２の移動速度と、メッシュベルト７９ａの移動速度とは、例えば、同じである。
【０１７０】
このように、搬送部７９は、メッシュベルト７２に形成された第２ウェブＷ２を、メッシュベルト７２から剥がして搬送する。
【０１７１】
シート形成部８０は、堆積部６０で堆積させた堆積物からシートＳを形成する。より具体的には、シート形成部８０は、メッシュベルト７２に堆積し搬送部７９により搬送された第２ウェブＷ２（堆積物）を、加圧加熱してシートＳを成形する。シート形成部８０では、第２ウェブＷ２が含む解繊物の繊維及び添加物に対して熱を加えることにより、混合物中の複数の繊維を、互いに添加物（シート製造用結合素材）を介して結着させる。
【０１７２】
シート形成部８０は、第２ウェブＷ２を加圧する加圧部８２、及び、加圧部８２により加圧された第２ウェブＷ２を加熱する加熱部８４を備える。
【０１７３】
加圧部８２は、一対のカレンダーローラー８５で構成され、第２ウェブＷ２を所定のニップ圧で挟んで加圧する。第２ウェブＷ２は、加圧されることによりその厚さが小さくなり、第２ウェブＷ２の密度が高められる。一対のカレンダーローラー８５の一方は、モーター（図示略）により駆動される駆動ローラーであり、他方は従動ローラーである。カレンダーローラー８５は、モーターの駆動力により回転して、加圧により高密度になった第２ウェブＷ２を、加熱部８４に向けて搬送する。
【０１７４】
加熱部８４は、例えば、加熱ローラー（ヒーターローラー）、熱プレス成形機、ホットプレート、温風ブロアー、赤外線加熱器、フラッシュ定着器を用いて構成できる。本実施形態では、加熱部８４は、一対の加熱ローラー８６を備える。加熱ローラー８６は、内部又は外部に設置されるヒーターによって、予め設定された温度に加温される。加熱ローラー８６は、カレンダーローラー８５によって加圧された第２ウェブＷ２を挟んで熱を与え、シートＳを形成する。
【０１７５】
一対の加熱ローラー８６の一方は、モーター（図示略）により駆動される駆動ローラーであり、他方は従動ローラーである。加熱ローラー８６は、モーターの駆動力により回転して、加熱したシートＳを、切断部９０に向けて搬送する。
【０１７６】
このように、堆積部６０で形成された第２ウェブＷ２は、シート形成部８０で加圧及び加熱されて、シートＳとなる。
【０１７７】
なお、加圧部８２が備えるカレンダーローラー８５の数、及び、加熱部８４が備える加熱ローラー８６の数は、特に限定されない。
【０１７８】
切断部９０は、シート形成部８０によって成形されたシートＳを切断する。本実施形態では、切断部９０は、シートＳの搬送方向と交差する方向にシートＳを切断する第１切断部９２と、搬送方向に平行な方向にシートＳを切断する第２切断部９４と、を有する。第２切断部９４は、例えば、第１切断部９２を通過したシートＳを切断する。
【０１７９】
以上により、所定のサイズの単票のシートＳが成形される。切断された単票のシートＳは、排出部９６へと排出される。排出部９６は、所定サイズのシートＳを載せるトレイ或
いはスタッカーを備える。
【０１８０】
上記構成において、加湿部２０２、加湿部２０４、加湿部２０６、加湿部２０８を１台の気化式加湿器で構成してもよい。この場合、１台の加湿器が生成する加湿空気が、粗砕部１２、ハウジング部４３、管７、及びハウジング部６３に分岐して供給される構成とすればよい。この構成は、加湿空気を供給するダクト（図示略）を分岐して設置することにより、容易に実現できる。また、２台或いは３台の気化式加湿器によって加湿部２０２、加湿部２０４、加湿部２０６、加湿部２０８を構成することも勿論可能である。
【０１８１】
また、上記構成において、加湿部２１０、加湿部２１２を１台の超音波式加湿器で構成してもよいし、２台の超音波式加湿器で構成してもよい。例えば、１台の加湿器が生成するミストを含む空気が、加湿部２１０、及び加湿部２１２に分岐して供給される構成とすることができる。
【０１８２】
また、上記構成では、最初に粗砕部１２が原料を粗砕し、粗砕された原料からシートＳを製造するものとしたが、例えば、原料として繊維を用いてシートＳを製造する構成とすることも可能である。
【０１８３】
例えば、解繊部２０が解繊処理した解繊物と同等の繊維を原料として、ドラム部４１に投入可能な構成であってもよい。また、解繊物から分離された第１選別物と同等の繊維を原料として、管５４に投入可能な構成とすればよい。この場合、古紙やパルプ等を加工した繊維をシート製造装置１００に供給することで、シートＳを製造できる。
【０１８４】
本実施形態に係るシート製造装置１００によれば、本実施形態のシート製造用結合素材を用いるので、白色度に優れ、かつ、強度に優れたシートを形成することができる。本実施形態に係るシート製造装置１００によれば、乾式によるシート製造が可能となり、湿式によるシート製造に比べ廃水処理が不要で環境負荷の少ないシート製造を実現できる。
【０１８５】
５．シート製造方法
本実施形態のシート製造方法は、繊維と、第１粉体と、第１粉体よりも体積平均粒子径が大きい第２粉体と、を気中で混合する混合工程と、混合工程で混合された混合物を堆積する堆積工程と、堆積部で堆積された混合物を、加熱してシートを形成するシート形成工程と、を備える。そして、繊維の平均径をＤ、第１粉体の体積平均粒子径をｄ１、第２粉体の体積平均粒子径をｄ２とした場合に、（ｄ１／Ｄ）が０．３５０未満であり、かつ、（ｄ２／Ｄ）が０．３５０以上１．０００以下であるように行われる。
【０１８６】
本実施形態のシート製造方法の、繊維と、第１粉体と、第２粉体と、を気中で混合する混合工程は、上述のシート製造装置１００の混合部５０により容易に行うことができる。より具体的には、第１粉体及び第２粉体を含むシート製造用結合素材を、細分体Ｐ（繊維）を含む気流に添加物供給部５２から供給して行うことができる。また、混合工程で混合された混合物を堆積する堆積工程は、堆積部６０により容易に行うことができる。堆積部で堆積された混合物を、加熱してシートを形成するシート形成工程は、シート形成部８０により容易に行うことができる。
【０１８７】
そして、（ｄ１／Ｄ）が０．３５０未満であり、かつ、（ｄ２／Ｄ）が０．３５０以上１．０００以下であるように各材料を選択することにより、白色度及び強度に優れたシートを製造することができる。また、本実施形態のシート製造方法において、混合工程で、第１粉体が、第１粉体及び第２粉体の全体の質量に対して１０．０質量％以上混合することにより、白色度及び強度がさらに優れたシートを製造することができる。すなわち、例えば、紙を乾式解繊して得られた繊維を原料とした場合にも、高白色かつ十分なシート強
度を持ったシートを得ることができる。
【０１８８】
６．実施例
以下、本発明の実施形態を実施例によってさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。以下、「部」「％」は、特に記載のない限り、質量基準である。
【０１８９】
６．１．第１粉体の製造
下記の材料を計量し、ブレンダーを用いて混合することで、ポリエステル樹脂及び二酸化チタンの混合物を得た。
（１）ポリエステル樹脂（Ｔｇ：５８℃、Ｔ１／２：１１８℃、分子量：１８０００）；７０質量部
（２）二酸化チタン；３０質量部
混合物を二軸押出混練機に投入し混練を行うことにより、樹脂及び二酸化チタンからなる混練物を得た。冷却後固まった混練物をハンマーミルにより粗砕した後、ジェットミルによる微粉砕を行い、強制渦遠心式精密空気分級機により、体積平均粒子径が６．９μｍの粉体とした。体積平均粒子径は湿式フロー式粒子径・形状分析装置（シスメックス社製、商品名「ＦＰＩＡ−２０００」）を用いて確認した。
【０１９０】
下記の通り材料を計量し、高速ミキサーを用いて粉体の流動性を改善する目的で外添処理を行った。
（１）上記粉体材料；１００質量部
（２）二酸化珪素微粒子；２質量部
得られた外添処理済みの粉体を回収して、第１粉体を得た。
【０１９１】
６．２．第２粉体の製造
ポリエステル樹脂及び二酸化チタンの量を下記のとおりに変更し、体積平均粒子径を７μｍにした以外は、上記第１粉体の製造と同様の方法で第２粉体を得た。
（１）ポリエステル樹脂（Ｔｇ：５８℃、Ｔ１／２：１１８℃、分子量：１８０００）；９２質量部
（２）二酸化チタン；８質量部
【０１９２】
６．３．繊維の製造
市販コピー用紙にインクジェットプリンター（セイコーエプソン株式会社製：ＰＸ−Ｍ７０５０）を用いて印字率１０％でモノクロのパターンを印刷した。得られた印刷古紙をハイスピードミルで処理（解繊）し、解繊繊維を得た。この解繊繊維の繊維径（繊維の平均径）をファイバーテスター（Ｌｏｒｅｎｚｅｎ＆Ｗｅｔｔｒｅ社製、「Ｆｉｂｅｒ  Ｔｅｓｔｅｒ」）により測定したところ、２０．０μｍであった。
【０１９３】
６．４．実施例１のシートの製造
下記の材料を秤量した。
（１）紙の乾式解繊繊維；１００質量部
（２）第１粉体；５質量部
（３）第２粉体；２０質量部
秤量した繊維、第１粉体及び第２粉体を空気混合した。得られた混合物を目開き０．６ｍｍ、直径２００ｍｍのステンレス製篩を用いて篩い、ガラス板上にシート状になるよう堆積させた。このシート状堆積物に対して、圧力２００ｋｇｆ／ｃｍ２、プレス時間３０ｓｅｃの条件でプレス加工を行った。この加工は、堆積させた繊維と結合材料の混合物を圧縮して密度を高め、成形し易い様にする。このシートに温度１５０℃、圧力４００ｋｇｆ／ｃｍ２、加圧時間２０ｓｅｃの熱プレスを行った。これにより結合素材が溶融し、繊
維接着効果が発現し、密度約０．８ｇ／ｃｍ３のシートを得ることができた。
【０１９４】
６．５．各実施例のシートの製造
実施例２：第１粉体の体積平均粒子径を５．０μｍ、第２粉体の体積平均粒子径を１０．０μｍにした以外は、実施例１と同様の方法でシートを作製した。
実施例３：第１粉体を２．５質量部、第２粉体を２２．５質量部にした以外は、実施例１と同様の方法でシートを作製した。
実施例４：第２粉体の体積平均粒子径を１５．０μｍにした以外は、実施例１と同様の方法でシートを作製した。
実施例５：第２粉体の体積平均粒子径を２０．０μｍにした以外は、実施例１と同様の方法でシートを作製した。
実施例６：第２粉体のポリエステル樹脂の量を１００．０質量部、二酸化チタンの量を０．０質量部にした以外は、実施例１と同様の方法でシートを作製した。
実施例７：第１粉体の作製においてポリエステル樹脂の量を６９．５質量部にし、蛍光増白剤を０．５質量部足した以外は、実施例１と同様の方法でシートを作製した。
実施例８：第１粉体の体積平均粒子径を１０．０μｍ、第２粉体の体積平均粒子径を１５．０μｍにした以外は、実施例１と同様の方法でシートを作製した。
実施例９：第１粉体の体積平均粒子径を１０．０μｍ、第２粉体の体積平均粒子径を２０．０μｍにした以外は、実施例１と同様の方法でシートを作製した。
実施例１０：第１粉体の体積平均粒子径を１５．０μｍ、第２粉体の体積平均粒子径を２０．０μｍにした以外は、実施例１と同様の方法でシートを作製した。
実施例１１：第１粉体を１２．５質量部、第２粉体を１２．５質量部にした以外は、実施例１と同様の方法でシートを作製した。
実施例１２：紙の乾式解繊繊維の繊維径が５０．０μｍのものを用い、第１粉体の体積平均粒子径を５μｍ、第２粉体の体積平均粒子径を３０．０μｍにした以外は、実施例１と同様の方法でシートを作製した。
実施例１３：紙の乾式解繊繊維に繊維径が５０．０μｍのものを用い、第１粉体の体積平均粒子径を１０．０μｍ、第２粉体の体積平均粒子径を３０．０μｍにした以外は、実施例１と同様の方法でシートを作製した。
【０１９５】
６．６．各比較例のシートの製造
比較例１：第１粉体の添加量を２５．０質量部に、第２粉体の添加量を０．０質量部にした以外は、実施例１と同様の方法でシートを作製した。第１粉体の体積平均粒子径は６．９μｍである。
比較例２：第２粉体のポリエステル樹脂の量を１００．０質量部、二酸化チタンの量を０．０質量部にし、第１粉体の添加量を０．０質量部に、第２粉体の添加量を２５．０質量部にした以外は、実施例１と同様の方法でシートを作製した。第２粉体の体積平均粒子径は７μｍである。
比較例３：第１粉体を１．２５質量部、第２粉体を２３．７５質量部にした以外は、実施例１と同様の方法でシートを作製した。
【０１９６】
６．７．粉体の体積平均粒子径ｄ及び繊維の平均径Ｄの関係
各例における第１粉体の体積平均粒子径をｄ１、第２粉体の体積平均粒子径をｄ２、繊維の平均径をＤとした時のｄ１／Ｄ及びｄ２／Ｄの値を表１に示した。
【０１９７】
６．８．シートの白色度評価
各実施例及び各比較例で製造されたシートについて、日本電色工業社製のＰＦ７０００を用いてＩＳＯ白色度を測定した。比較例１で得られたシートのＩＳＯ白色度を基準値の１００とし、各シートの白色度の相対値を以下の基準に従い評価した。白色度が相対値で８５以上あれば白色度が良好なシートと言える。
５：白色度が相対値で９５以上である。
４：白色度が相対値で９０以上９５未満である。
３：白色度が相対値で８５以上９０未満である。
２：白色度が相対値で７０以上８５未満である。
１：白色度が相対値で７０未満である。
これらの結果を表１にまとめて示した。
【０１９８】
６．９．シートの強度評価
各実施例及び各比較例で製造されたシートについて、日本工業規格ＪＩＳ  ８１１３：２００６  紙及び板紙−引張特性の試験方法−第２部：定速伸張法に準拠し、比引張強さを評価した。比較例２で得られたシートの比引張強さを基準値の１００とし、各シートの比引張強さの相対値を以下の基準に従い評価した。比引張強さが相対値で８０以上あれば白色度が良好なシートと言える。
５：シートの比引張強さが相対値で９０以上である。
４：シートの比引張強さが相対値で８５以上９０未満である。
３：シートの比引張強さが相対値で８０以上８５未満である。
２：シートの比引張強さが相対値で７０以上８０未満である。
１：シートの比引張強さが相対値で７０未満である。
【０１９９】
【表１】
2020015989.tif 000003
【０２００】
６．１０．結果のまとめ
表１の結果をみると、第１粉体と、第１粉体よりも体積平均粒子径が大きい第２粉体と、を含み、第１粉体の含有量が、１０．０質量％以上である各実施例のシート製造用結合素材は、いずれもシートの強度及び白色度の両方が優れていた。これに対して第１粉体及
び第２粉体のいずれかを欠く比較例１、２、並びに、第１粉体の含有量が、５．０質量％である比較例３では、シート強度及び白色度の一方が不十分であった。
【０２０１】
また、各実施例をみると、（ｄ１／Ｄ）が０．３５０未満であり、かつ、（ｄ２／Ｄ）が０．３５０以上１．０００以下の範囲にある場合には、範囲外の例に比べて相対的にシート強度及び白色度がより良好となっていた。
【０２０２】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、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（例えば、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。
【符号の説明】
【０２０３】
２，３，７，８…管、８…管、９…シュート、１０…供給部、１２…粗砕部、１４…粗砕刃、２０…解繊部、２２…導入口、２３…管、２４…排出口、２６…解繊部ブロアー、２７…集塵部、２８…捕集ブロアー、２９…管、４０…選別部、４１…ドラム部、４２…導入口、４３…ハウジング部、４４…排出口、４５…第１ウェブ形成部、４６…メッシュベルト、４７…ローラー、４８…吸引部、４９…回転体、５０…混合部、５２…添加物供給部、５２ａ…排出部、５４…管、５６…混合ブロアー、６０…堆積部、６１…ドラム部、６２…導入口、６３…ハウジング部、７０…第２ウェブ形成部、７２…メッシュベルト、７４…ローラー、７６…サクション機構、７７…サクションブロアー、７９…搬送部、７９ａ…メッシュベルト、７９ｂ…ローラー、７９ｃ…サクション機構、８０…シート形成部、８２…加圧部、８４…加熱部、８５…カレンダーローラー、８６…加熱ローラー、９０…切断部、９２…第１切断部、９４…第２切断部、９６…排出部、１００…シート製造装置、１１０…制御部、２０２，２０４，２０６，２０８，２１０，２１２…加湿部、３００…収容容器、３０２…容器本体、３０４…容器蓋、３０６…仕切壁、Ｒ１…第１収容室、Ｒ２…第２収容室、Ｐ１…第１粉体、Ｐ２…第２粉体
【図１】
2020015989.tif 000004
【図２】
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