(57)【要約】      （修正有）【課題】品質が高いシートを製造することができる解繊装置、再生処理装置および解繊方法の提供。【解決手段】繊維と、ガラス転移温度が２５℃以下の樹脂とを含み、繊維に樹脂が付着した状態の材料を供給する供給部１３２と、供給部から供給された材料を解繊する解繊部１３１と、解繊部１３１によって解繊された解繊物Ｍ３を排出する排出部１３３と、排出部１３３から排出される解繊物Ｍ３の温度が２５℃未満となるように冷却する冷却部５と、を備えることを特徴とする解繊装置１３。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維と、ガラス転移温度が２５℃以下の樹脂とを含み、前記繊維に前記樹脂が付着した状態の材料を供給する供給部と、
前記供給部から供給された前記材料を解繊する解繊部と、
前記解繊部によって解繊された解繊物を排出する排出部と、
前記排出部から排出される前記解繊物の温度が２５℃未満となるように冷却する冷却部と、を備えることを特徴とする解繊装置。
【請求項２】
前記解繊部は、回転する回転刃と、前記回転刃を収納する筐体とを有し、
前記冷却部は、前記筐体の外側に設けられ、前記筐体を冷却する筐体冷却部を有する請求項１に記載の解繊装置。
【請求項３】
前記冷却部は、前記解繊部に冷気を供給する冷気供給部を有する請求項１に記載の解繊装置。
【請求項４】
前記冷却部は、前記解繊部にドライアイスを供給するドライアイス供給部を有する請求項１に記載の解繊装置。
【請求項５】
繊維とガラス転移温度が２５℃以下の樹脂とを含み、前記繊維に前記樹脂が付着した状態の第１材料と、前記樹脂の結着性を阻害する第２材料とを供給する供給部と、
前記供給部から供給された前記第１材料と前記第２材料とが混合した状態で前記第１材料を解繊する解繊部と、を備えることを特徴とする解繊装置。
【請求項６】
前記第２材料は、３０℃で固体のものである請求項５に記載の解繊装置。
【請求項７】
前記第２材料は、紙由来のものである請求項５または６に記載の解繊装置。
【請求項８】
前記供給部から供給される前記第１材料の単位時間当たりの供給量Ａおよび前記第２材料の単位時間当たりの供給量Ｂの比Ａ／Ｂは、１／３以上、３以下である請求項５ないし７のいずれか１項に記載の解繊装置。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか１項に記載の解繊装置と、
前記解繊装置で解繊された前記解繊物を堆積させてウェブを形成する堆積部と、を備えることを特徴とする再生処理装置。
【請求項１０】
繊維と、ガラス転移温度が２５℃以下の樹脂とを含み、前記繊維に前記樹脂が付着した状態の材料を空気とともに供給する工程と、
供給された前記材料を解繊する工程と、
解繊された解繊物を排出する工程と、を有し、
前記材料を解繊する工程では、排出される前記解繊物の温度が２５℃未満となるように冷却しつつ解繊を行うことを特徴とする解繊方法。
【請求項１１】
繊維とガラス転移温度が２５℃以下の樹脂とを含み、前記繊維に前記樹脂が付着した状態の第１材料と、前記樹脂の結着性を阻害する第２材料とから供給する工程と、
供給された前記第１材料と前記第２材料とを混合した状態で前記第１材料を解繊する工程と、を有することを特徴とする解繊方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、解繊装置、再生処理装置および解繊方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、例えば、特許文献１に開示されているように、原料として紙のみならず、例えば乾式パルプ不織布等の紙以外の原料を再生する再生装置が知られている。
【０００３】
特許文献１に開示されている再生装置は、乾式パルプ不織布の粗離解物を、粗離解された繊維塊の状態で製紙用パルプに配合して通常の湿式抄紙機にて抄紙するというものである。
【０００４】
このような湿式方式のシート製造装置は、大量の水が必要であり、装置が大きくなる。さらに、水処理施設の整備のメンテナンスに手間がかかる上、乾燥工程に係るエネルギーが大きくなる。
【０００５】
そこで、小型化、省エネルギーのために、水を極力利用しない乾式を適用することが考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−１２７９９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、乾式パルプ不織布を乾式で解繊した際、解繊されている乾式パルプ不織布の温度が上昇してしまう。この温度上昇により、乾式パルプ不織布に含まれる粘着性を有する樹脂の粘度が低下し、この樹脂により繊維同士が結着されて塊を形成しになってしまい、後工程に安定的に供給することが困難になってしまう。このように、乾式パルプ不織布のような粘着性を有する樹脂が含まれている原料を乾式で解繊し、再生するのは難しい。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下のものとして実現することが可能である。
【０００９】
本発明の解繊装置は、繊維と、ガラス転移温度が２５℃以下の樹脂とを含み、前記繊維に前記樹脂が付着した状態の材料を供給する供給部と、
前記供給部から供給された前記材料を解繊する解繊部と、
前記解繊部によって解繊された解繊物を排出する排出部と、
前記排出部から排出される前記解繊物の温度が２５℃未満となるように冷却する冷却部と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明の解繊装置は、繊維とガラス転移温度が２５℃以下の樹脂とを含み、前記繊維に前記樹脂が付着した状態の第１材料と、前記樹脂の結着性を阻害する第２材料とを供給する供給部と、
前記供給部から供給された前記第１材料と前記第２材料とが混合した状態で前記第１材料を解繊する解繊部と、を備えることを特徴とする解繊装置。
【００１１】
本発明の再生処理装置は、本発明の解繊装置と、
前記解繊装置で解繊された前記解繊物を堆積させてウェブを形成する堆積部と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明の解繊方法は、繊維と、ガラス転移温度が２５℃以下の樹脂とを含み、前記繊維に前記樹脂が付着した状態の材料を空気とともに供給する工程と、
供給された前記材料を解繊する工程と、
解繊された解繊物を排出する工程と、を有し、
前記材料を解繊する工程では、排出される前記解繊物の温度が２５℃未満となるように冷却しつつ解繊を行うことを特徴とする。
【００１３】
本発明の解繊方法は、繊維とガラス転移温度が２５℃以下の樹脂とを含み、前記繊維に前記樹脂が付着した状態の第１材料と、前記樹脂の結着性を阻害する第２材料とから供給する工程と、
供給された前記第１材料と前記第２材料とを混合した状態で前記第１材料を解繊する工程と、を有することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の再生処理装置の第１実施形態を備えるシート製造装置を示す概略側面図である。
【図２】図２は、本発明の解繊装置の第１実施形態を示す断面図である。
【図３】図３は、図２に示す解繊装置で解繊される前後での原料の状態を示す拡大模式図である。
【図４】図４は、本発明の解繊装置の第２実施形態を示す断面図である。
【図５】図５は、本発明の解繊装置の第３実施形態を示す断面図である。
【図６】図６は、本発明の解繊装置の第４実施形態を示す断面図である。
【図７】図７は、本発明の解繊装置の第５実施形態を示す断面図である。
【図８】図８は、図７に示す解繊装置で解繊される前後での原料の状態を示す拡大模式図である。
【図９】図９は、本発明の解繊装置の第６実施形態で解繊される前後での原料の状態を示す拡大模式図である。
【図１０】図１０は、従来の解繊装置で解繊される前後での原料の状態を示す拡大模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の解繊装置、再生処理装置および解繊方法を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００１６】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の再生処理装置の第１実施形態を備えるシート製造装置を示す概略側面図である。図２は、本発明の解繊装置の第１実施形態を示す断面図である。図３は、図２に示す解繊装置で解繊される前後での原料の状態を示す拡大模式図である。図１０は、従来の解繊装置で解繊される前後での原料の状態を示す拡大模式図である。
【００１７】
なお、以下では、説明の便宜上、図１に示すように、互いに直交する３軸をｘ軸、ｙ軸およびｚ軸とする。また、ｘ軸とｙ軸を含むｘｙ平面が水平となっており、ｚ軸が鉛直となっている。また、各軸の矢印が向いた方向を「＋」、その反対方向を「−」と言う。また、図１および図２の上側を「上」または「上方」、下側を「下」または「下方」と言う。また、図１のｘ軸−側を「上流側」、ｘ軸＋側を「下流側」と言う。
【００１８】
図１および図２に示すように、シート製造装置１００は、再生処理装置１０と、シート形成部２０と、切断部２１と、ストック部２２と、回収部２７と、を備えている。また、再生処理装置１０は、原料供給部１１と、粗砕部１２と、解繊装置１３と、選別部１４と、第１ウェブ形成部１５と、細分部１６と、混合部１７と、ほぐし部１８と、第２ウェブ形成部１９と、制御部２８と、を備えている。これらのうち、原料供給部１１、粗砕部１２および解繊装置１３は、上流側に設置されている。
【００１９】
また、図１および図２に示すように、シート製造装置１００は、加湿部２３１と、加湿部２３２と、加湿部２３３と、加湿部２３４と、加湿部２３５と、加湿部２３６とを備えている。その他、シート製造装置１００は、ブロアー１７３と、ブロアー２６１と、ブロアー２６２と、ブロアー２６３とを備えている。
【００２０】
また、シート製造装置１００では、原料供給工程と、粗砕工程と、解繊処理工程と、選別工程と、第１ウェブ形成工程と、分断工程と、混合工程と、ほぐし工程と、第２ウェブ形成工程と、シート形成工程と、切断工程とがこの順に実行される。
【００２１】
以下、各部の構成について説明する。
図１に示すように、原料供給部１１は、粗砕部１２に原料Ｍ１を供給する原料供給工程を行なう部分である。この原料Ｍ１は、繊維３０と、繊維３０同士を接着する接着剤４０とを含む材料５０からなるシート状材料、すなわち、ケミカルボンド不織布である。図３は、シート状のケミカルボンド不織布を粗砕部１２において粗砕した状態の原料（粗砕片）Ｍ２と、この粗砕片Ｍ２が解繊された状態を矢印のαで示したものである。
【００２２】
繊維３０としては、天然繊維、再生繊維、合成繊維が挙げられる。親水性繊維は、１種のみを単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００２３】
天然繊維としては、コットン、麻、羊毛、パルプなどの天然セルロース繊維が挙げられる。再生繊維としては、レーヨン、キュプラなどの再生セルロース繊維が挙げられる。合成繊維としては、水酸基、カルボキシル基、スルホン酸基のような親水性官能基およびアミド結合のような親水性結合のうちの少なくとも一方を有する熱可塑性樹脂で構成される合成繊維等が挙げられる。
【００２４】
材料５０中の繊維３０の含有量は、特に限定されず、例えば、５０質量％以上、９５質量％以下であるのが好ましく、７０質量％以上、８５質量％以下であるのがより好ましい。
【００２５】
接着剤４０としては、ガラス転移温度が室温以下、すなわち、２５℃以下の樹脂を含むホットメルト接着剤が挙げられ、例えば、ポリアクリル酸樹脂、ポリアクリル酸エステル樹脂、低密度ポリエチレン樹脂、エチレン酢酸ビニル樹脂、合成ゴム、共重合ポリアミド樹脂および共重合ポリエステル樹脂等が挙げられる。
【００２６】
繊維３０には、接着剤４０が塗り広げられて付着した状態となっており、繊維３０同士は、接着剤４０によって結着している。
【００２７】
材料５０中の接着剤４０の含有量は、特に限定されず、例えば、５質量％以上、４０質量％以下であるのが好ましく、１０質量％以上、３０質量％以下であるのがより好ましい。
【００２８】
粗砕部１２は、原料供給部１１から供給された原料Ｍ１を大気中等の気中で粗砕する粗砕工程を行なう部分である。粗砕部１２は、一対の粗砕刃１２１と、シュート１２２とを有している。
【００２９】
一対の粗砕刃１２１は、互いに反対方向に回転することにより、これらの間で原料Ｍ１を粗砕して、すなわち、裁断して粗砕片Ｍ２にすることができる。粗砕片Ｍ２の形状や大きさは、解繊装置１３における解繊処理に適しているのが好ましく、例えば、１辺の長さが１００ｍｍ以下の小片であるのが好ましく、１０ｍｍ以上、７０ｍｍ以下の小片であるのがより好ましい。
【００３０】
シュート１２２は、一対の粗砕刃１２１の下方に配置され、例えば漏斗状をなすものとなっている。これにより、シュート１２２は、粗砕刃１２１によって粗砕されて落下してきた粗砕片Ｍ２を受けることができる。
【００３１】
また、シュート１２２の上方には、加湿部２３１が一対の粗砕刃１２１に隣り合って配置されている。加湿部２３１は、シュート１２２内の粗砕片Ｍ２を加湿するものである。この加湿部２３１は、気化式、超音波式、加熱式のいずれでもよい。加湿空気が粗砕片Ｍ２に供給されることにより、粗砕片Ｍ２が静電気によってシュート１２２等に付着するのを抑制することができる。
【００３２】
シュート１２２は、管２４１を介して、解繊装置１３に接続されている。シュート１２２に集められた粗砕片Ｍ２は、管２４１を通過して、解繊装置１３に搬送される。
【００３３】
解繊装置１３は、高速回転する回転刃１３４を有し、粗砕片Ｍ２を気中で、すなわち、乾式で解繊する解繊処理工程を行なう部分である。この解繊装置１３での解繊処理により、粗砕片Ｍ２から解繊物Ｍ３を生成することができる。ここで「解繊する」とは、複数の繊維３０が結着されてなる粗砕片Ｍ２の大部分を、１本１本に解きほぐすことをいう。そして、この解きほぐされたものが解繊物Ｍ３となる。解繊物Ｍ３の形状は、線状や帯状である。また、解繊装置１３の構成については、後に詳述する。
【００３４】
解繊装置１３は、回転刃１３４の回転により、粗砕部１２から選別部１４に向かう空気の流れ、すなわち、気流を発生させることができる。これにより、粗砕片Ｍ２を管２４１から解繊装置１３に吸引することができる。また、解繊処理後、解繊物Ｍ３を、管２４２を介して選別部１４に送り出すことができる。
【００３５】
管２４２の途中には、ブロアー２６１が設置されている。ブロアー２６１は、選別部１４に向かう気流を発生させる気流発生装置である。これにより、選別部１４への解繊物Ｍ３の送り出しが促進される。
【００３６】
選別部１４は、解繊物Ｍ３を、繊維の長さの大小によって選別する選別工程を行なう部分である。選別部１４では、解繊物Ｍ３は、第１選別物Ｍ４−１と、第１選別物Ｍ４−１よりも大きい第２選別物Ｍ４−２とに選別される。第１選別物Ｍ４−１は、その後のシートＳの製造に適した大きさのものとなっている。その平均長さは、１μｍ以上、３０ｍｍ以下であるのが好ましい。一方、第２選別物Ｍ４−２は、例えば、解繊が不十分なものや、解繊された繊維同士が過剰に凝集したもの等が含まれる。
【００３７】
選別部１４は、ドラム部１４１と、ドラム部１４１を収納するハウジング部１４２とを有する。
【００３８】
ドラム部１４１は、円筒状をなす網体で構成され、その中心軸回りに回転する篩である。このドラム部１４１には、解繊物Ｍ３が流入してくる。そして、ドラム部１４１が回転することにより、網の目開きよりも小さい解繊物Ｍ３は、第１選別物Ｍ４−１として選別され、網の目開き以上の大きさの解繊物Ｍ３は、第２選別物Ｍ４−２として選別される。
【００３９】
第１選別物Ｍ４−１は、ドラム部１４１から落下する。
一方、第２選別物Ｍ４−２は、ドラム部１４１に接続されている管２４３に送り出される。管２４３は、ドラム部１４１と反対側、すなわち、下流側が管２４１に接続されている。この管２４３を通過した第２選別物Ｍ４−２は、管２４１内で粗砕片Ｍ２と合流して、粗砕片Ｍ２とともに解繊装置１３に流入する。これにより、第２選別物Ｍ４−２は、解繊装置１３に戻されて、粗砕片Ｍ２とともに解繊処理される。
【００４０】
また、ドラム部１４１からの第１選別物Ｍ４−１は、気中に分散しつつ落下して、ドラム部１４１の下方に位置する第１ウェブ形成部１５に向かう。第１ウェブ形成部１５は、第１選別物Ｍ４−１から第１ウェブＭ５を形成する第１ウェブ形成工程を行なう部分である。第１ウェブ形成部１５は、メッシュベルト１５１と、３つの張架ローラー１５２と、吸引部１５３とを有している。
【００４１】
メッシュベルト１５１は、無端ベルトであり、第１選別物Ｍ４−１が堆積する。このメッシュベルト１５１は、３つの張架ローラー１５２に掛け回されている。そして、張架ローラー１５２の回転駆動により、メッシュベルト１５１上の第１選別物Ｍ４−１は、下流側に搬送される。
【００４２】
第１選別物Ｍ４−１は、メッシュベルト１５１の目開き以上の大きさとなっている。これにより、第１選別物Ｍ４−１は、メッシュベルト１５１の通過が規制され、よって、メッシュベルト１５１上に堆積することができる。また、第１選別物Ｍ４−１は、メッシュベルト１５１上に堆積しつつ、メッシュベルト１５１ごと下流側に搬送されるため、層状をなし、ｙ軸方向に所定の幅を有する第１ウェブＭ５として形成される。
【００４３】
また、第１選別物Ｍ４−１には、例えば塵や埃等が混在しているおそれがある。塵や埃は、例えば、粗砕や解繊によって生じることがある。そして、このような塵や埃は、後述する回収部２７に回収されることとなる。
【００４４】
吸引部１５３は、メッシュベルト１５１の下方から空気を吸引するサクション機構である。これにより、メッシュベルト１５１を通過した塵や埃を空気ごと吸引することができる。
【００４５】
また、吸引部１５３は、管２４４を介して、回収部２７に接続されている。吸引部１５３で吸引された塵や埃は、回収部２７に回収される。
【００４６】
回収部２７には、管２４５がさらに接続されている。また、管２４５の途中には、ブロアー２６２が設置されている。このブロアー２６２の作動により、吸引部１５３で吸引力を生じさせることができる。これにより、メッシュベルト１５１上における第１ウェブＭ５の形成が促進される。この第１ウェブＭ５は、塵や埃等が除去されたものとなる。また、塵や埃は、ブロアー２６２の作動により、管２４４を通過して、回収部２７まで到達する。
【００４７】
ハウジング部１４２は、加湿部２３２と接続されている。これにより、ハウジング部１４２内には、加湿空気が供給される。この加湿空気により、第１選別物Ｍ４−１を加湿することができ、よって、第１選別物Ｍ４−１がハウジング部１４２の内壁に静電力によって付着してしまうのを抑制することもできる。
【００４８】
選別部１４の下流側には、独立した加湿部２３５が配置されている。これにより、第１ウェブＭ５に水分を供給することができ、よって、第１ウェブＭ５の水分量が調整される。この調整により、静電力による第１ウェブＭ５のメッシュベルト１５１への吸着を抑制することができる。これにより、第１ウェブＭ５は、メッシュベルト１５１が張架ローラー１５２で折り返される位置で、メッシュベルト１５１から容易に剥離される。
【００４９】
加湿部２３５の下流側には、細分部１６が配置されている。細分部１６は、メッシュベルト１５１から剥離した第１ウェブＭ５を分断する分断工程を行なう部分である。細分部１６は、回転可能に支持されたプロペラ１６１と、プロペラ１６１を収納するハウジング部１６２とを有している。そして、回転するプロペラ１６１により、第１ウェブＭ５を分断することができる。分断された第１ウェブＭ５は、細分体Ｍ６となる。また、細分体Ｍ６は、ハウジング部１６２内を下降する。
【００５０】
ハウジング部１６２は、加湿部２３３と接続されている。これにより、ハウジング部１６２内には、加湿空気が供給される。この加湿空気により、細分体Ｍ６がプロペラ１６１やハウジング部１６２の内壁に静電力によって付着してしまうのを抑制することもできる。
【００５１】
細分部１６の下流側には、混合部１７が配置されている。混合部１７は、細分体Ｍ６と樹脂Ｐ１とを混合する混合工程を行なう部分である。この混合部１７は、樹脂供給部１７１と、管１７２と、ブロアー１７３とを有している。
【００５２】
管１７２は、細分部１６のハウジング部１６２と、ほぐし部１８のハウジング部１８２とを接続しており、細分体Ｍ６と樹脂Ｐ１との混合物Ｍ７が＋ｚ軸側に通過する流路である。
【００５３】
管１７２の途中には、成形用樹脂供給部１７１が接続されている。成形用樹脂供給部１７１は、ｘ軸方向に延在するスクリューフィーダー１７４を有している。このスクリューフィーダー１７４が回転駆動することにより、成形用樹脂Ｐ１を粉体または粒子として管１７２に供給することができる。管１７２に供給された成形用樹脂Ｐ１は、細分体Ｍ６と混合されて混合物Ｍ７となる。
【００５４】
なお、成形用樹脂Ｐ１は、後の工程で繊維同士を結着させるものであり、例えば、熱可塑性樹脂、硬化性樹脂等を用いることができるが、熱可塑性樹脂を用いるのが好ましい。熱可塑性樹脂としては、例えば、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等のポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、ナイロン６、ナイロン４６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン６１２、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６−１２、ナイロン６−６６等のポリアミド、ポリフェニレンエーテル、ポリアセタール、ポリエーテル、ポリフェニレンオキシド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリカーボネート、ポリフェニレンサルファイド、熱可塑性ポリイミド、ポリエーテルイミド、芳香族ポリエステル等の液晶ポリマー、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、トランスポリイソプレン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマー等が挙げられ、これらから選択される１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。好ましくは、熱可塑性樹脂としては、ポリエステルまたはこれを含むものを用いる。
【００５５】
なお、樹脂供給部１７１から供給されるものとしては、成形用樹脂Ｐ１の他に、例えば、繊維を着色するための着色剤、繊維の凝集や樹脂Ｐ１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、シートＳの紙力を増強するための紙力増強剤等が含まれていてもよい。または、予めそれらを樹脂Ｐ１に含ませて複合化したものを成形用樹脂供給部１７１から供給してもよい。
【００５６】
また、管１７２の途中には、樹脂供給部１７１よりも下流側にブロアー１７３が設置されている。ブロアー１７３が有する羽根等の回転部の作用により、細分体Ｍ６と樹脂Ｐ１とが混合される。また、ブロアー１７３は、ほぐし部１８に向かう気流を発生させることができる。この気流により、管１７２内で、細分体Ｍ６と樹脂Ｐ１とを撹拌することができる。これにより、混合物Ｍ７は、細分体Ｍ６と成形用樹脂Ｐ１とが均一に分散した状態で、ほぐし部１８に流入することができる。また、混合物Ｍ７中の細分体Ｍ６は、管１７２内を通過する過程でほぐされて、より細かい繊維状となる。
【００５７】
ほぐし部１８は、混合物Ｍ７における、互いに絡み合った繊維同士をほぐすほぐし工程を行なう部分である。ほぐし部１８は、ドラム部１８１と、ドラム部１８１を収納するハウジング部１８２とを有する。
【００５８】
ドラム部１８１は、円筒状をなす網体で構成され、その中心軸回りに回転する篩である。このドラム部１８１には、混合物Ｍ７が流入してくる。そして、ドラム部１８１が回転することにより、混合物Ｍ７のうち、網の目開きよりも小さい繊維等が、ドラム部１８１を通過することができる。その際、混合物Ｍ７がほぐされることとなる。
【００５９】
ハウジング部１８２は、加湿部２３４と接続されている。これにより、ハウジング部１８２内には、加湿空気が供給される。この加湿空気により、ハウジング部１８２内を加湿することができ、よって、混合物Ｍ７がハウジング部１８２の内壁に静電力によって付着してしまうのを抑制することもできる。
【００６０】
また、ドラム部１８１でほぐされた混合物Ｍ７は、気中に分散しつつ落下して、ドラム部１８１の下方に位置する第２ウェブ形成部１９に向かう。第２ウェブ形成部１９は、混合物Ｍ７から第２ウェブＭ８を形成する第２ウェブ形成工程を行なう部分である。第２ウェブ形成部１９は、メッシュベルト１９１と、張架ローラー１９２と、吸引部１９３とを有している。
【００６１】
メッシュベルト１９１は、無端ベルトであり、混合物Ｍ７が堆積する。このメッシュベルト１９１は、４つの張架ローラー１９２に掛け回されている。そして、張架ローラー１９２の回転駆動により、メッシュベルト１９１上の混合物Ｍ７は、下流側に搬送される。
【００６２】
また、メッシュベルト１９１上のほとんどの混合物Ｍ７は、メッシュベルト１９１の目開き以上の大きさである。これにより、混合物Ｍ７は、メッシュベルト１９１を通過してしまうのが規制され、よって、メッシュベルト１９１上に堆積することができる。また、混合物Ｍ７は、メッシュベルト１９１上に堆積しつつ、メッシュベルト１９１ごと下流側に搬送されるため、層状をなし、ｙ軸方向に所定の幅を有する第２ウェブＭ８として形成される。
【００６３】
吸引部１９３は、メッシュベルト１９１の下方から空気を吸引するサクション機構である。これにより、メッシュベルト１９１上に混合物Ｍ７を吸引することができ、よって、混合物Ｍ７のメッシュベルト１９１上への堆積が促進される。
【００６４】
吸引部１９３には、管２４６が接続されている。また、この管２４６の途中には、ブロアー２６３が設置されている。このブロアー２６３の作動により、吸引部１９３で吸引力を生じさせることができる。
【００６５】
ほぐし部１８の下流側には、加湿部２３６が配置されている。これにより、第２ウェブＭ８に水分を供給することができ、よって、第２ウェブＭ８の水分量が調整される。この調整により、静電力による第２ウェブＭ８のメッシュベルト１９１への吸着を抑制することができる。これにより、第２ウェブＭ８は、メッシュベルト１９１が張架ローラー１９２で折り返される位置で、メッシュベルト１９１から容易に剥離される。
【００６６】
なお、加湿部２３１〜加湿部２３６までに加えられる合計水分量は、例えば、加湿前の材料１００質量部に対して０．５質量部以上、１０質量部以下であるのが好ましい。
【００６７】
第２ウェブ形成部１９の下流側には、シート形成部２０が配置されている。シート形成部２０は、第２ウェブＭ８からシートＳを形成するシート形成工程を行なう部分である。このシート形成部２０は、加圧部２０１と、加熱部２０２とを有している。
【００６８】
加圧部２０１は、一対のローラー２０３を有し、ローラー２０３の間で第２ウェブＭ８を加熱せずに加圧することができる。これにより、第２ウェブＭ８の密度が高められる。なお、このときの加熱の程度としては、例えば、樹脂Ｐ１を溶融させない程度であるのが好ましい。そして、この第２ウェブＭ８は、加熱部２０２に向けて搬送される。なお、一対のカレンダーローラー２０３のうちの一方は、図示しないモーターの作動により駆動する主動ローラーであり、他方は、従動ローラーである。
【００６９】
加熱部２０２は、一対の加熱ローラー２０４を有し、加熱ローラー２０４の間で第２ウェブＭ８を加熱しつつ、加圧することができる。この加熱加圧により、第２ウェブＭ８内では、樹脂Ｐ１が溶融して、この溶融した樹脂Ｐ１を介して繊維同士が結着する。これにより、シートＳが形成される。そして、このシートＳは、切断部２１に向けて搬送される。なお、一対の加熱ローラー２０４の一方は、図示しないモーターの作動により駆動する主動ローラーであり、他方は、従動ローラーである。
【００７０】
シート形成部２０の下流側には、切断部２１が配置されている。切断部２１は、シートＳを切断する切断工程を行なう部分である。切断により、所望の形状、大きさのシートＳが得られる。そして、このシートＳは、さらに下流側に搬送されて、ストック部２２に蓄積される。
【００７１】
このようなシート製造装置１００が備える各部は、制御部２８と電気的に接続されている。そして、これら各部の作動は、制御部２８によって制御される。
【００７２】
制御部２８は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２８１と、記憶部２８２とを有している。ＣＰＵ２８１は、例えば、各種の判断や各種の命令等を行なうことができる。
【００７３】
記憶部２８２は、例えば、シートＳを製造するプログラム等の各種プログラムや、各種検量線、テーブル等が記憶されている。
【００７４】
また、この制御部２８は、シート製造装置１００に内蔵されていてもよいし、外部のコンピューター等の外部機器に設けられていてもよい。また、外部機器は、例えば、シート製造装置１００とケーブル等を介して通信される場合、無線通信される場合、例えばインターネット等のようなネットワークがシート製造装置１００を介して接続されている場合等がある。
【００７５】
また、ＣＰＵ２８１と、記憶部２８２とは、例えば、一体化されて、１つのユニットとして構成されていてもよいし、ＣＰＵ２８１がシート製造装置１００に内蔵され、記憶部２８２が外部のコンピューター等の外部機器に設けられていてもよいし、記憶部２８２がシート製造装置１００に内蔵され、ＣＰＵ２８１が外部のコンピューター等の外部機器に設けられていてもよい。
【００７６】
次に、解繊装置１３について詳細に説明する。
図２に示すように、解繊装置１３は、解繊処理工程を行う部分であり、解繊部１３１と、粗砕片Ｍ２を供給するポートである供給部１３２と、解繊部１３１で解繊された解繊物Ｍ３を排出するポートである排出部１３３と、冷却部５とを有する。
【００７７】
解繊処理工程は、粗砕片Ｍ２、すなわち、材料５０を供給する工程と、供給された材料５０を回転刃１３４により解繊する工程と、解繊された解繊物Ｍ３を排出する工程と、を有している。材料５０を供給する工程は、供給部１３２で行われ、材料５０を解繊する工程は、解繊部１３１で行われ、解繊物Ｍ３を排出する工程は、排出部１３３で行われる。
【００７８】
解繊部１３１は、高速回転する複数の回転刃１３４と、各回転刃１３４を同心的に支持するシャフト１３５と、回転刃１３４およびシャフト１３５を収納する筐体１３６と、シャフトを回転可能に支持する一対の軸受け１３７と、シャフト１３５の一端部に接続された回転駆動源１３８とを有する。
【００７９】
解繊部１３１では、１つの回転刃１３４は、例えば、シャフト１３５に対し放射状に配された複数の刃を有し、この回転刃１３４がシャフトの軸方向に沿って複数配置されている。筐体１３６の解繊部１３１の内壁には、一部もしくは全周面に図示しない突起状の固定刃が設けられている。従って、回転刃１３４と固定歯との間に供給された材料が入り込んで、その際に発生した剪断力によって解繊される。また、シャフト１３５は、筐体１３６の壁部に対向設置された一対の軸受け１３７に回転可能に支持されている。
【００８０】
また、シャフト１３５の図４中左側の端部は、筐体１３６の外側に突出して設けられており、その突出した部分が回転駆動源１３８に接続されている。回転駆動源１３８は、図示しないモータードライバーや、変速機等を有している。このモータードライバーは、図１に示す制御部２８および図示しない電源と電気的に接続されており、電源からの通電により、制御部２８で設定されたプログラムに従って作動が制御される。
【００８１】
回転駆動源１３８の回転力は、シャフト１３５に伝達され、シャフト１３５とともに各回転刃１３４が同方向に回転する。これにより、筐体１３６内に気流、特に、旋回流が発生し、供給部１３２から供給された粗砕片Ｍ２が筐体１３６内を図４中右側に移送される。また、この移送の際、粗砕片Ｍ２、すなわち、材料５０が高速回転する回転刃１３４と接触したり、回転刃１３４と筐体１３６の内壁面や固定刃との間に挟まれたりして、粗砕片Ｍ２が解繊されて解繊物Ｍ３となる。そして、この解繊物Ｍ３は、前記旋回流に乗って排出部１３３から外側に排出される。
【００８２】
ここで、前述したように、シート製造装置１００に供される原料Ｍ１は、図１０に示すように、繊維３０と、ガラス転移温度が室温以下、すなわち、２５℃以下の樹脂を含むホットメルト接着剤である接着剤４０を含んでいる。繊維３０には、接着剤４０が塗り広げられて付着した状態となっており、繊維３０同士は、接着剤４０によって結着している。
【００８３】
このような原料Ｍ１を粗砕した粗砕片Ｍ２を解繊すると、解繊している最中に繊維３０および接着剤４０の温度が上昇する。これは、回転刃１３４や筐体１３６内壁との摩擦や、回転駆動源１３８の熱がシャフト１３５を介して筐体１３６内に伝達されること等に起因する。
【００８４】
接着剤４０の温度が上昇すると、粘着性が高まり、図１０において解繊にかけられた状態を矢印で示したように、繊維３０に絡みつくこととなる。その結果、繊維３０を解繊しようとしても再粘着して、１本１本ほぐすことが困難になり、解繊物Ｍ３中の繊維３０同士が再結着して、塊いわゆる「ダマ」が生じる。この状態で第２ウェブＭ８を形成し、シートＳに成形すると、供給が不安定になったり、塊のまま搬送され、厚さムラが目立ち、シートＳの品質の低下を招く。なお、図１０中では、αが解繊を示している。
【００８５】
そこで、このような問題を解決すべく、本発明の解繊装置１３では、排出部１３３から排出される解繊物Ｍ３の温度が２５℃未満となるように冷却部５によって冷却しつつ解繊を行う構成とした。以下、冷却部５について説明する。
【００８６】
冷却部５は、筐体１３６の外側に設けられ、筐体１３６を冷却する筐体冷却部５Ａを有する。筐体冷却部５Ａは、筐体１３６の外周部を覆うように筐体１３６の外側に設けられた冷却チャンバー５１と、冷却チャンバー５１に連通するように接続され、冷却チャンバー５１内に冷媒Ｒを供給するポートである冷媒供給部５２と、冷却チャンバー５１の冷媒供給部５２とは異なる位置に設けられ、冷却チャンバー５１内の冷媒Ｒを排出するポートである冷媒排出部５３と、を有している。
【００８７】
冷却チャンバー５１は、筐体１３６の外周部のうち、軸受け１３７が設置されている面以外の側壁１３９を覆うように設けられている。この側壁１３９は、内面が解繊物Ｍ３と接触または接近する部位であるため、この側壁１３９を覆う構成であることにより、解繊物Ｍ３をより直接に冷却することができる。
【００８８】
冷媒供給部５２は、図示しない冷媒供給源に接続されており、例えば、０℃以上、２０℃以下程度に冷却された状態の冷媒Ｒを冷却チャンバー５１内に供給する。冷媒Ｒとしては、特に限定されず、例えば、水等の液体や、空気、窒素ガス、代替フロンガス等の期待等が挙げられる。冷媒Ｒがスズである場合、ウオータージャケットを構成する。
【００８９】
そして、供給された冷媒Ｒは、冷却チャンバー５１内を循環しつつ、筐体１３６内の熱を筐体１３６の側壁１３９を介して吸熱しつつ、冷媒排出部５３から排出される。また、冷媒供給部５２と冷媒排出部５３とは、筐体１３６を介して反対側に設けられている。これにより、冷媒Ｒの循環路を十分に長くすることができ、冷媒Ｒがムラなく筐体１３６の吸熱を行うことができる。
【００９０】
なお、放熱面積を増大させるために、側壁１３９の外面に放熱フィン等のヒートシンクや、ラビリンスを設置してもよい。また、冷却チャンバー５１に代え、筐体１３６の外周に螺旋状の管を巻き付け、この管体内に冷媒Ｒを流す構成としてもよい。
【００９１】
解繊装置１３では、このような冷却部５によって解繊部１３１を冷却しつつ解繊を行う。本発明では、排出部１３３から排出される解繊物Ｍ３の温度が２５℃未満となるように冷却を行う。これにより、解繊されている途中の解繊物Ｍ３の接着剤４０は、自身のガラス転移温度未満の温度で解繊されることとなる。よって、図１０に示すように、接着剤４０の粘度が低くなり繊維３０に絡みつくのを防止することができる。すなわち、図３に示すように、良好に解繊を行うことができ、その後の工程で、接着剤４０が付着している繊維３０と、接着剤４０が付着していない繊維３０とを分離することができる。その結果、解繊物Ｍ３にダマが生じるのを防止することができ、第２ウェブＭ８に厚さムラが生じるのを防止しつつ、可及的に厚さが均一な第２ウェブＭ８、ひいては、可及的に厚さが均一なシートＳを製造することができる。
【００９２】
排出部１３３から排出される解繊物Ｍ３の温度が２５℃未満となるように冷却するのは、冷媒Ｒの温度を以下のような方法で設定することにより実現することができる。
【００９３】
この方法としては、例えば、排出部１３３内に図示しない温度センサーを設けて、その検出温度を解繊物Ｍ３の温度とみなし、冷媒Ｒの温度を調整する方法や、解繊部１３１の作動条件と、冷媒Ｒの温度と、解繊物Ｍ３の温度との関係を示す検量線または多次元テーブルを実験的に求め、これらに基づいて冷媒Ｒの温度を決定する方法等が挙げられる。
【００９４】
なお、冷媒供給部５２と冷媒排出部５３とは、図示しない循環回路によって接続され、かつ、循環回路の途中に冷媒Ｒの温度を調節する熱交換部が設けられているのが好ましい。これにより、冷媒Ｒの使用量が増大してしまうのを抑制することができる。さらに、冷媒Ｒを貯留しておく貯留部を別途設置するのを省略することができる。よって、装置の小型化および簡素化に寄与する。
【００９５】
以上説明したように、解繊装置１３は、繊維３０と、ガラス転移温度が２５℃以下の樹脂２０とを含み、繊維３０に樹脂２０が付着した状態の材料５０を供給する供給部１３２と、供給部１３２から供給された材料５０を解繊する解繊部１３１と、解繊部１３１によって解繊された解繊物Ｍ３を排出する排出部１３３と、排出部１３３から排出される解繊物Ｍ３の温度が２５℃未満となるように冷却する冷却部５と、を備える。
【００９６】
また、解繊装置１３が実行する解繊方法は、繊維３０と、ガラス転移温度が２５℃以下の樹脂２０とを含み、繊維３０に樹脂２０が付着した状態の材料５０を空気とともに供給する工程と、供給された材料５０を解繊する工程と、解繊された解繊物Ｍ３を排出する工程と、を有する。そして、材料５０を解繊する工程では、排出される解繊物Ｍ３の温度が２５℃未満となるように冷却しつつ解繊を行う。
【００９７】
このような本発明によれば、解繊されている途中の解繊物Ｍ３の接着剤４０を、そのガラス転移温度未満の温度で解繊することができる。よって、図１０に示すように、接着剤４０の粘度が低くなり繊維３０に絡みつくのを防止することができる。すなわち、図３に示すように、良好に解繊を行うことができ、その後の工程で、接着剤４０が付着している繊維３０と、接着剤４０が付着していない繊維３０とを分離することができる。その結果、解繊物Ｍ３にダマが生じるのを防止することができ、第２ウェブＭ８に厚さムラが生じるのを防止しつつ、可及的に厚さが均一な第２ウェブＭ８、ひいては、可及的に厚さが均一なシートＳを製造することができる。
【００９８】
また、冷却部５は、回転刃１３４を収納する筐体１３６の外側に設けられ、筐体１３６を冷却する筐体冷却部５Ａを有しており、筐体１３６と接触することにより解繊部１３１の冷却を行う構成である。このように解繊部１３１の周囲から冷却を行うことにより、外部からの熱が解繊部１３１に伝達されてしまうのを防止することができる。よって、より確実に冷却を行うことができる。また、冷却温度の制御も容易である。
【００９９】
また、再生処理装置１０は、解繊装置１３と、解繊装置１３で解繊された解繊物Ｍ３を堆積させて第２ウェブＭ８を形成する堆積部である第２ウェブ形成部１９と、を備える。これにより、前述した解繊装置１３の利点を享受しつつ、可及的に厚さが均一な第２ウェブＭ８を製造することができる。
【０１００】
＜第２実施形態＞
図４は、本発明の解繊装置の第２実施形態を示す断面図である。
【０１０１】
以下、この図を参照して本発明の解繊装置、再生処理装置および解繊方法の第２実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
本実施形態は、冷却部の構成が異なること以外は前記第１実施形態と同様である。
【０１０２】
図４に示すように、筐体冷却部５Ａは、冷却素子５４と、放熱ブロック５５とを有する。また、冷却素子５４は、例えば、ペルチェ素子等の熱電素子を用いることができ、通電により自身に熱移動が生じ、対象物を吸熱、すなわち、冷却することができる。筐体冷却部５Ａでは、この複数の冷却素子５４の吸熱側が筐体１３６の側壁１３９に接触して設けられている。
【０１０３】
また、放熱ブロック５５は、筐体１３６の側壁１３９を、冷却素子５４ごと覆うように設けられている。放熱ブロック５５は、冷却素子５４が放熱側の熱を外部に効率よく拡散する機能を有するとともに、外部からの熱が筐体１３６に伝達されるのを阻止する機能を有する。
【０１０４】
このような筐体冷却部５Ａによれば、解繊部１３１の周囲から冷却を行うことにより、外部からの熱が解繊部１３１に伝達されてしまうのを抑制することができる。よって、より確実に冷却を行うことができ、解繊を良好に行うことができ、品質の高いシートＳが得られる。また、冷却温度の制御も容易である。さらに、冷却素子５４は、設置位置および個数を選ばないため、筐体１３６の形状に応じて所望の配置とすることができる。また、所望の部分を集中的に冷却することができる。
【０１０５】
＜第３実施形態＞
図５は、本発明の解繊装置の第３実施形態を示す断面図である。
【０１０６】
以下、この図を参照して本発明の解繊装置、再生処理装置および解繊方法の第３実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
本実施形態は、冷却部の構成が異なること以外は前記第１実施形態と同様である。
【０１０７】
図５に示すように、冷却部５は、解繊部１３１に冷気Ｃを供給する冷気供給部５Ｂを有している。これにより、後述するように、粗砕片Ｍ２を予め冷却することができ、排出部１３３から排出される解繊物Ｍ３の温度を２５℃未満とすることができる。
【０１０８】
冷気供給部５Ｂは、冷気供給源５６と、冷気供給源５６と供給部１３２とを接続する接続部５７と、接続部５７の途中に設けられたバルブ５８とを有する。
【０１０９】
冷気供給源５６は、例えば、図示しない冷気発生装置および送気ポンプ等を有する構成とすることができる。また、冷気Ｃを圧縮充填したボンベであってもよい。冷気供給源５６は、冷気Ｃを発生させ、接続部５７を介して供給部１３２に供給することができる。冷気Ｃの温度は、特に限定されないが、例えば、結露しない温度であればよいが、０℃以上、１５℃以下程度とされる。
【０１１０】
また、接続部５７の途中には、バルブ５８が設けられており、冷気Ｃを供給する状態と、遮断した状態とを切り替えることができる。バルブ５８は、手動で開閉操作を行う主動バルブであってもよく、電気的に開閉操作を行う電磁バルブであってもよい。電磁バルブの場合、図１に示す制御部２８と電気的に接続され、その作動が制御されるのが好ましい。
【０１１１】
冷気供給源５６から供給された冷気Ｃは、供給部１３２内で粗砕片Ｍ２、すなわち、材料５０と合流し、解繊する前に粗砕片Ｍ２を冷却することができる。そして、冷却された粗砕片Ｍ２を解繊した際、解繊物Ｍ３の温度は多少上がることとなるが、排出部１３３から排出される解繊物Ｍ３の温度が２５℃未満となるように予め冷却を行うことにより、解繊されている途中の解繊物Ｍ３の接着剤４０を、そのガラス転移温度未満の温度で解繊することができる。その結果、解繊物Ｍ３にダマが生じるのを防止することができ、第２ウェブＭ８に厚さムラが生じるのを防止しつつ、可及的に厚さが均一な第２ウェブＭ８、ひいては、可及的に厚さが均一なシートＳを製造することができる。
【０１１２】
なお、冷気Ｃとしては、空気が用いられるが、その他の組成のガス、または、空気との混合ガスであってもよい。
【０１１３】
また、本実施形態では、冷気Ｃを供給部１３２に供給する構成であったが、これに限定されず、例えば、解繊部１３１に直接供給してもよい。
【０１１４】
また、冷気Ｃを回収する図示しない回収部を有し、回収した気体を再利用する構成であってもよい。
【０１１５】
＜第４実施形態＞
図６は、本発明の解繊装置の第４実施形態を示す断面図である。
【０１１６】
以下、この図を参照して本発明の解繊装置、再生処理装置および解繊方法の第４実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
本実施形態は、冷却部の構成が異なること以外は前記第３実施形態と同様である。
【０１１７】
図６に示すように、冷却部５は、解繊部１３１にドライアイスＤを供給するドライアイス供給部５Ｃを有する。これにより、後述するように、粗砕片Ｍ２を予め冷却することができ、排出部１３３から排出される解繊物Ｍ３の温度が２５℃未満とすることができる。ドライアイスＤは、昇華型の冷却剤の一種である。
【０１１８】
ドライアイス供給部５Ｃは、粒状のドライアイスＤが貯留される貯留部５９と、貯留部５９と供給部１３２とを接続する接続部５７と、接続部５７の途中に設けられたバルブ５８とを有する。
【０１１９】
ドライアイス供給部５Ｃから供給されたドライアイスＤは、供給部１３２内で粗砕片Ｍ２、すなわち、材料５０と合流し、解繊する前に粗砕片Ｍ２を冷却することができる。さらに、解繊中もドライアイスＤが撹拌または粉砕・撹拌されて、解繊物Ｍ３と接触して冷却することができる。そして、解繊に伴う解繊物Ｍ３の温度上昇に抗して、排出部１３３から排出される解繊物Ｍ３の温度が２５℃未満となるように予め冷却がなされることにより、解繊されている途中の解繊物Ｍ３の接着剤４０を、そのガラス転移温度未満の温度で解繊することができる。その結果、解繊物Ｍ３にダマが生じるのを防止することができ、第２ウェブＭ８に厚さムラが生じるのを防止しつつ、可及的に厚さが均一な第２ウェブＭ８、ひいては、可及的に厚さが均一なシートＳを製造することができる。
【０１２０】
また、冷却剤としてドライアイスＤを用いることにより、吸熱に伴い液体を経ることなく昇華して気体となるため、解繊物Ｍ３中の繊維３０等に悪影響を与えることなく解繊を行うことができる。さらに、解繊装置１３を経たドライアイスＤは、略全量が気化した状態となるため、ドライアイスＤを回収する作業を省略することができる。
【０１２１】
貯留部５９に貯留されるドライアイスＤの平均粒径は、１μｍ以上、２００μｍ以上であるのが好ましく、５μｍ以上、１００μｍ以下であるのがより好ましい。これにより、ドライアイスＤの粒子が粗砕片Ｍ２、すなわち、材料５０と万遍なく接触することができ、効率よく粗砕片Ｍ２または解繊物Ｍ３を解繊することができる。
【０１２２】
また、解繊部１３１に供給される粗砕片Ｍ２の供給量Ｘと、解繊部１３１に供給されるドライアイスＤの供給量Ｙとの比Ｘ／Ｙは、１／３以上、３以下であるのが好ましく、１以上２以下であるのがより好ましい。これにより、粗砕片Ｍ２および解繊物Ｍ３の冷却を過不足なく行うことができる。
【０１２３】
なお、本実施形態では、ドライアイスＤを供給部１３２に供給する構成であったが、これに限定されず、例えば、解繊部１３１に直接供給してもよい。
【０１２４】
＜第５実施形態＞
図７は、本発明の解繊装置の第５実施形態を示す断面図である。図８は、図７に示す解繊装置で解繊される前後での原料の状態を示す拡大模式図である。
【０１２５】
以下、これらの図を参照して本発明の解繊装置、再生処理装置および解繊方法の第５実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
本実施形態は、冷却部の構成が異なること以外は前記第３実施形態と同様である。
【０１２６】
図７に示すように、解繊装置１３は、接着剤４０の結着性を阻害する第２材料である阻害材Ｍ９を供給する阻害材供給部５Ｄを有する。阻害材供給部５Ｄは、阻害材Ｍ９を貯留する阻害材貯留部５１Ｄと、阻害材貯留部５１Ｄと供給部１３２とを接続する接続部５７と、接続部５７の途中に設けられたバルブ５８とを有する。
【０１２７】
阻害材Ｍ９は、本実施形態では、セルロース繊維を含む紙由来のものであり、例えば、小片状、綿状、シート状、粒状のいずれの形態であってもよい。これらに含まれるセルロース繊維とは、化合物としてのセルロースを主成分とし繊維状をなすものであればよく、セルロースの他に、ヘミセルロース、リグニンを含むものであってもよい。また、阻害材Ｍ９は、例えば、古紙を解繊して再生、製造されたリサイクルペーパーや、ＣＭＣ粉等であってもよい。
【０１２８】
図８は、材料５０（粗砕片Ｍ）と阻害材Ｍ９とが混合された状態で解繊装置１３に投入され、解繊処理が進むにつれて解繊された材料５０（粗砕片Ｍ）および阻害材Ｍ９の状態過程を示した図である。なお、図８中では、αが解繊を示し、βが混合を示している。
【０１２９】
このように、第２材料である阻害材Ｍ９は、３０℃で固体のものである。すなわち、阻害材Ｍ９のガラス転移温度は、接着剤４０のガラス転移温度よりも高い。粗砕片Ｍ２と阻害材Ｍ９とが解繊部１３１で解繊されて温度が上昇し、接着剤４０の粘度が低くなるが、図８に示すように、解繊部１３１にてせん断されて短くなった阻害材Ｍ９が、材料５０と混合されて、粘度が低くなった接着剤４０の表面に付着する。これにより、粘度が低くなった接着剤４０が表面に露出する面積が十分に小さくなる。よって、粘度が低くなった接着剤４０が周囲の繊維３０に絡みつくのを防止することができる。すなわち、繊維３０の接着剤４０表面への再結着が防止される。これによって、図８に示すように、良好に解繊を行うことができ、その後の工程で各繊維３０が１本１本ほぐされて適切に解繊された状態の繊維を得ることができる。
【０１３０】
第２材料である阻害材Ｍ９は、紙由来のものであれば、阻害材Ｍ９が解繊物Ｍ３とともに下流側に搬送されて、第２ウェブＭ８に混じっていたとしても異物混入とならない。このため、阻害材Ｍ９を除去する作業を省略することができ、製造に有利である。
【０１３１】
また、セルロース繊維の平均繊維長さは、特に限定されないが、０．０１ｍｍ以上、１０ｍｍ以下であるのが好ましく、０．１ｍｍ以上、１ｍｍ以下であるのがより好ましい。これにより、阻害材Ｍ９が接着剤４０の表面に付着した際に、表面を隙間なく覆うことができる。よって、解繊物Ｍ３にダマが生じるのをより効果的に防止することができる。また、解繊中に接着剤４０が変形して接着剤が露出したとしてもその露出した部分に隙間なく付着して覆うことができる。
【０１３２】
また、同様の理由から、セルロース繊維の平均繊維幅は、５μｍ以上、５０μｍ以下であるのが好ましく、７μｍ以上、４０μｍ以下であるのがより好ましい。
【０１３３】
また、同様の理由から、セルロース繊維の平均アスペクト比、すなわち平均幅に対する平均長さの比率は、３以上、６００以下であるのが好ましく、１０以上、４００以下であるのがより好ましい。
【０１３４】
供給部１３２から供給される第１材料である材料５０の単位時間当たりの供給量Ａおよび第２材料である阻害材Ｍ９の単位時間当たりの供給量Ｂの比Ａ／Ｂは、１／３以上、３以下であるのが好ましく、１／２以上、２以下であるのがより好ましい。これにより、材料５０に対して過不足なく阻害材Ｍ９を供給することができ、上記効果をより確実に発揮することができる。
【０１３５】
このように、解繊装置１３は、繊維３０とガラス転移温度が２５℃以下の樹脂である接着剤４０とを含み、繊維３０に接着剤４０が付着した状態の第１材料である材料５０と、接着剤４０の結着性を阻害する第２材料である阻害材Ｍ９とを供給する供給部１３２と、供給部１３２から供給された材料５０と阻害材Ｍ９とが混合した状態で材料５０を解繊する解繊部１３１と、を備える。
【０１３６】
また、解繊装置１３が実行する解繊方法は、繊維３０とガラス転移温度が２５℃以下の樹脂である接着剤４０とを含み、繊維３０に接着剤４０が付着した状態の第１材料である材料５０と、接着剤４０の結着性を阻害する第２材料である阻害材Ｍ９とを供給部１３２から供給する工程と、供給された材料５０と阻害材Ｍ９とが混合した状態で材料５０を解繊する工程と、を有する。
【０１３７】
これにより、阻害材Ｍ９が、材料５０と混合されて接着剤４０の表面に付着する。これにより、粘度が低くなった接着剤４０が表面に露出する面積が十分に小さくなる。よって、粘度が低くなった接着剤４０が周囲の繊維３０に絡みつくのを防止することができる。すなわち、図８に示すように、良好に解繊を行うことができ、その後の工程で各繊維３０が１本１本ほぐされて適切に解繊された状態の繊維を得ることができる。その結果、解繊物Ｍ３にダマが生じるのを防止することができ、第２ウェブＭ８に厚さムラが生じるのを防止しつつ、可及的に厚さが均一な第２ウェブＭ８、ひいては、可及的に厚さが均一なシートＳを製造することができる。
【０１３８】
＜第６実施形態＞
図９は、本発明の解繊装置の第６実施形態で解繊される前後での原料の状態を示す拡大模式図である。
【０１３９】
以下、この図を参照して本発明の解繊装置、再生処理装置および解繊方法の第６実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
【０１４０】
本実施形態は、阻害材の構成材料が異なること以外は前記第５実施形態と同様である。
図９は、材料５０（粗砕片Ｍ）と阻害材Ｍ９とが混合された状態で解繊装置１３に投入され、解繊処理が進むにつれて解繊された材料５０（粗砕片Ｍ）および阻害材Ｍ９の状態過程を示した図である。なお、図９中では、αが解繊を示し、βが混合を示している。
【０１４１】
図９に示すように、阻害材Ｍ９は、３０℃で固体の樹脂粒子で構成されている。この樹脂粒子としては、ガラス転移温度が２５℃以上であれば特に限定されず、例えば、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等のポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、ナイロン６、ナイロン４６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン６１２、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６−１２、ナイロン６−６６等のポリアミド、ポリフェニレンエーテル、ポリアセタール、ポリエーテル、ポリフェニレンオキシド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリカーボネート、ポリフェニレンサルファイド、熱可塑性ポリイミド、ポリエーテルイミド、芳香族ポリエステル等の液晶ポリマー、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、トランスポリイソプレン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマー等が挙げられ、これらから選択される１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【０１４２】
これらの材料は、第１実施形態で説明したように、第２ウェブＭ８を製造する際に解繊物Ｍ３に混合する樹脂Ｐ１として用いることができるものであるため、阻害材Ｍ９が解繊物Ｍ３とともに下流側に搬送されて、第２ウェブＭ８に混じっていたとしても異物混入とならない。
【０１４３】
樹脂粒子の平均粒径は、１μｍ以上、５００μｍ以下であるのが好ましく３μｍ以上、４００μｍ以下であるのがより好ましい。これにより、阻害材Ｍ９が接着剤４０の表面に付着した際に、表面を隙間なく覆うことができる。よって、解繊物Ｍ３にダマが生じるのをより効果的に防止することができる。また、解繊中に接着剤４０が変形して接着剤が露出したとしてもその露出した部分に隙間なく付着して覆うことができる。
【０１４４】
樹脂粒子の平均粒径としては、例えば、レーザー回折式粒度分布測定装置で測定した体積平均の粒度ＭＶＤ（Mean Volume Diameter）を用いることできる。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、すなわち、レーザー回折式粒度分布測定装置では、粒度分布を体積基準で測定することができる。
【０１４５】
なお、樹脂粒子の形状としては、特に限定されず、粒状、針状、鱗片状等が挙げられる。
【０１４６】
このような本実施形態によっても、前記第５実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１４７】
以上、本発明の解繊装置、再生処理装置および解繊方法を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、解繊装置および再生処理装置を構成する各部や各工程は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物や工程が付加されていてもよい。
【０１４８】
また、本発明の解繊装置、再生処理装置および解繊方法は、前記各実施形態のうちの、任意の２以上の構成や特徴を組み合わせたものであってもよい。
【符号の説明】
【０１４９】
１００…シート製造装置、１０…再生処理装置、５…冷却部、５Ａ…筐体冷却部、５Ｂ…冷気供給部、５Ｃ…ドライアイス供給部、５Ｄ…阻害材供給部、５１…冷却チャンバー、
５１Ｄ…阻害材貯留部、５２…冷媒供給部、５３…冷媒排出部、５４…冷却素子、５５…放熱ブロック、５６…冷気供給源、５７…接続部、５８…バルブ、５９…貯留部、１１…原料供給部、１２…粗砕部、１２１…粗砕刃、１２２…シュート、１３…解繊装置、１３１…解繊部、１３２…供給部、１３３…排出部、１３４…回転刃、１３５…シャフト、１３６…筐体、１３７…軸受け、１３８…回転駆動源、１３９…側壁、１４…選別部、１４１…ドラム部、１４２…ハウジング部、１５…第１ウェブ形成部、１５１…メッシュベルト、１５２…張架ローラー、１５３…吸引部、１６…細分部、１６１…プロペラ、１６２…ハウジング部、１７…混合部、１７１…樹脂供給部、１７２…管、１７３…ブロアー、１７４…スクリューフィーダー、１８…ほぐし部、１８１…ドラム部、１８２…ハウジング部、１９…第２ウェブ形成部、１９１…メッシュベルト、１９２…張架ローラー、１９３…吸引部、２０…シート形成部、２０１…加圧部、２０２…加熱部、２０３…カレンダーローラー、２０４…加熱ローラー、２１…切断部、２１１…第１カッター、２１２…第２カッター、２２…ストック部、２３１…加湿部、２３２…加湿部、２３３…加湿部、２３４…加湿部、２３５…加湿部、２３６…加湿部、２４１…管、２４２…管、２４３…管、２４４…管、２４５…管、２４６…管、２６１…ブロアー、２６２…ブロアー、２６３…ブロアー、２７…回収部、２８…制御部、２８１…ＣＰＵ、２８２…記憶部、２０…樹脂、３０…繊維、４０…接着剤、５０…材料、Ｍ１…原料、Ｍ２…粗砕片、Ｍ３…解繊物、Ｍ４−１…第１選別物、Ｍ４−２…第２選別物、Ｍ５…第１ウェブ、Ｍ６…細分体、Ｍ７…混合物、Ｍ８…第２ウェブ、Ｍ９…阻害材、Ｃ…冷気、Ｄ…ドライアイス、Ｒ…冷媒、Ｓ…シート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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