(57)【要約】【課題】効率よく解繊することができる解繊装置を提供する。【解決手段】  繊維を含む繊維体に液体を供給する供給工程と、前記液体が供給された前記繊維体を解繊する解繊工程と、を含み、前記供給工程では、前記解繊工程で解繊される直前の前記繊維体の引張強度の比率が、前記液体が供給される前の前記繊維体に対して、６０．０％以下となるように前記繊維体に前記液体を供給する、繊維体の解繊方法。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維を含む繊維体に液体を供給する供給工程と、
前記液体が供給された前記繊維体を解繊する解繊工程と、
を含み、
前記供給工程では、前記解繊工程で解繊される直前の前記繊維体の引張強度の比率が、前記液体が供給される前の前記繊維体に対して、６０．０％以下となるように前記繊維体に前記液体を供給する、繊維体の解繊方法。
【請求項２】
繊維を含む繊維体に液体を供給する供給工程と、
前記液体が供給された前記繊維体を解繊する解繊工程と、
を含み、
前記供給工程では、前記解繊工程で解繊される直前の前記繊維体の水分率が、１３．５％以上４５．１％以下となるように前記繊維体に前記液体を供給する、繊維体の解繊方法。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記供給工程では、前記解繊工程で解繊される直前の前記繊維体の水分率が、２０．８％以上４１．２％以下となるように前記繊維体に前記液体を供給する、繊維体の解繊方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項において、
前記液体は、水および保湿剤を含む、繊維体の解繊方法。
【請求項５】
請求項４において、
前記液体が供給された前記繊維体の質量に対する、前記保湿剤の質量の比は、４．７％以上２０．２％以下である、繊維体の解繊方法。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項において、
前記繊維体は、シートであり、
前記供給工程と前記解繊工程との間に、前記液体が供給された前記繊維体を粗砕する粉砕工程を含む、繊維体の解繊方法。
【請求項７】
繊維を含む繊維体に液体を供給する液体供給部と、
前記液体が供給された前記繊維体を解繊する解繊部と、
を含み、
前記液体供給部は、前記解繊部で解繊される直前の前記繊維体の引張強度の比率が、前記液体が供給される前の前記繊維体に対して、６０．０％以下となるように前記繊維体に前記液体を供給する、解繊装置。
【請求項８】
繊維を含む繊維体に液体を供給する液体供給部と、
前記液体が供給された前記繊維体を解繊する解繊部と、
を含み、
前記液体供給部は、前記解繊部で解繊される直前の前記繊維体の水分率が、１３．５％以上４５．１％以下となるように前記液体を供給する、解繊装置。
【請求項９】
請求項８において、
前記液体供給部は、前記解繊部で解繊される直前の前記繊維体の水分率は、２０．８％以上４１．２％以下となるように前記液体を供給する、解繊装置。
【請求項１０】
請求項７ないし９のいずれか１項において、
前記液体は、水および保湿剤を含む、解繊装置。
【請求項１１】
請求項７ないし１０のいずれか１項において、
前記液体供給部は、インクジェット塗布装置またはスプレー塗布装置である、解繊装置。
【請求項１２】
繊維を含む繊維体に液体を供給する供給工程と、
前記液体が供給された前記繊維体を解繊して解繊物にする解繊工程と、
前記解繊物を堆積させてウェブを生成するウェブ生成工程と、
前記ウェブを搬送するウェブ搬送工程と、
を含み、
前記供給工程では、前記解繊工程で解繊される直前の前記繊維体の引張強度の比率が、前記液体が供給される前の前記繊維体に対して、６０．０％以下となるように前記繊維体に前記液体を供給する、シート製造方法。
【請求項１３】
繊維を含む繊維体に液体を供給する供給工程と、
前記液体が供給された前記繊維体を解繊して解繊物にする解繊工程と、
前記解繊物を堆積させてウェブを生成するウェブ堆積工程と、
前記ウェブを搬送するウェブ搬送工程と、
を含み、
前記供給工程では、前記解繊工程で解繊される直前の前記繊維体の水分率が、１３．５％以上４５．１％以下となるように前記液体を供給する、シート製造方法。
【請求項１４】
繊維を含む繊維体に液体を供給する液体供給部と、
前記液体が供給された前記繊維体を解繊して解繊物にする解繊部と、
前記解繊物を堆積させてウェブを生成する堆積部と、
前記ウェブを搬送する搬送部と、
を含み、
前記液体供給部は、前記解繊部で解繊される直前の前記繊維体の引張強度の比率が、前記液体が供給される前の前記繊維体に対して、６０．０％となるように前記繊維体に前記液体を供給する、シート製造装置。
【請求項１５】
繊維を含む繊維体に液体を供給する液体供給部と、
前記液体が供給された前記繊維体を解繊して解繊物にする解繊部と、
前記解繊物を堆積させてウェブを生成する堆積部と、
前記ウェブを搬送する搬送部と、
を含み、
前記液体供給部は、前記解繊部で解繊される直前の前記繊維体の水分率が、１３．５％以上４５．１％以下となるように前記液体を供給する、シート製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維体の解繊方法、解繊装置、シート製造方法、およびシート製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境等の観点から古紙を再生した再生紙の需要が高まっている。このような古紙を再利用する場合、通常、古紙をほぐして繊維にするための解繊処理を行う。
【０００３】
例えば特許文献１には、水滴混合空気を解繊機本体に供給して解繊を行うことにより、静電気の発生を防止することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２９３５７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような解繊装置で紙を解繊するには、セルロースの水素結合を切断するために大きな電力が必要となる。そのため、省エネルギーの観点から、効率よく解繊することが求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る繊維体の解繊方法の一態様は、
繊維を含む繊維体に液体を供給する供給工程と、
前記液体が供給された前記繊維体を解繊する解繊工程と、
を含み、
前記供給工程では、前記解繊工程で解繊される直前の前記繊維体の引張強度の比率が、前記液体が供給される前の前記繊維体に対して、６０．０％以下となるように前記繊維体に前記液体を供給する。
【０００７】
本発明に係る繊維体の解繊方法の一態様は、
繊維を含む繊維体に液体を供給する供給工程と、
前記液体が供給された前記繊維体を解繊する解繊工程と、
を含み、
前記供給工程では、前記解繊工程で解繊される直前の前記繊維体の水分率が、１３．５％以上４５．１％以下となるように前記繊維体に前記液体を供給する。
【０００８】
前記繊維体の解繊方法の一態様において、
前記供給工程では、前記解繊工程で解繊される直前の前記繊維体の水分率が、２０．８％以上４１．２％以下となるように前記繊維体に前記液体を供給してもよい。
【０００９】
前記繊維体の解繊方法の一態様において、
前記液体は、水および保湿剤を含んでもよい。
【００１０】
前記繊維体の解繊方法の一態様において、
前記液体が供給された前記繊維体の質量に対する、前記保湿剤の質量の比は、４．７％以上２０．２％以下であってもよい。
【００１１】
前記繊維体の解繊方法の一態様において、
前記繊維体は、シートであり、
前記供給工程と前記解繊工程との間に、前記液体が供給された前記繊維体を粗砕する粉砕工程を含んでもよい。
【００１２】
本発明に係る解繊装置の一態様は、
繊維を含む繊維体に液体を供給する液体供給部と、
前記液体が供給された前記繊維体を解繊する解繊部と、
を含み、
前記液体供給部は、前記解繊部で解繊される直前の前記繊維体の引張強度の比率が、前記液体が供給される前の前記繊維体に対して、６０．０％以下となるように前記繊維体に前記液体を供給する。
【００１３】
本発明に係る解繊装置の一態様は、
繊維を含む繊維体に液体を供給する液体供給部と、
前記液体が供給された前記繊維体を解繊する解繊部と、
を含み、
前記液体供給部は、前記解繊部で解繊される直前の前記繊維体の水分率が、１３．５％以上４５．１％以下となるように前記液体を供給する。
【００１４】
前記繊維体の解繊装置の一態様において、
前記液体供給部は、前記解繊部で解繊される直前の前記繊維体の水分率は、２０．８％以上４１．２％以下となるように前記液体を供給してもよい。
【００１５】
前記繊維体の解繊装置の一態様において、
前記液体は、水および保湿剤を含んでもよい。
【００１６】
前記繊維体の解繊装置の一態様において、
前記液体供給部は、インクジェット塗布装置またはスプレー塗布装置であってもよい。
【００１７】
本発明に係るシート製造方法の一態様は、
繊維を含む繊維体に液体を供給する供給工程と、
前記液体が供給された前記繊維体を解繊して解繊物にする解繊工程と、
前記解繊物を堆積させてウェブを生成するウェブ生成工程と、
前記ウェブを搬送するウェブ搬送工程と、
を含み、
前記供給工程では、前記解繊工程で解繊される直前の前記繊維体の引張強度の比率が、前記液体が供給される前の前記繊維体に対して、６０．０％以下となるように前記繊維体に前記液体を供給する。
【００１８】
本発明に係るシート製造方法の一態様は、
繊維を含む繊維体に液体を供給する供給工程と、
前記液体が供給された前記繊維体を解繊して解繊物にする解繊工程と、
前記解繊物を堆積させてウェブを生成するウェブ堆積工程と、
前記ウェブを搬送するウェブ搬送工程と、
を含み、
前記供給工程では、前記解繊部で解繊される直前の前記繊維体の水分率が、１３．５％以上４５．１％以下となるように前記液体を供給する。
【００１９】
本発明に係るシート製造装置の一態様は、
繊維を含む繊維体に液体を供給する液体供給部と、
前記液体が供給された前記繊維体を解繊して解繊物にする解繊部と、
前記解繊物を堆積させてウェブを生成する堆積部と、
前記ウェブを搬送する搬送部と、
を含み、
前記液体供給部は、前記解繊部で解繊される直前の前記繊維体の引張強度の比率が、前記液体が供給される前の前記繊維体に対して、６０．０％となるように前記繊維体に前記液体を供給する。
【００２０】
本発明に係るシート製造装置の一態様は、
繊維を含む繊維体に液体を供給する液体供給部と、
前記液体が供給された前記繊維体を解繊して解繊物にする解繊部と、
前記解繊物を堆積させてウェブを生成する堆積部と、
前記ウェブを搬送する搬送部と、
を含み、
前記液体供給部は、前記解繊部で解繊される直前の前記繊維体の水分率が、１３．５％以上４５．１％以下となるように前記液体を供給する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本実施形態に係るシート製造装置を模式的に示す図。
【図２】本実施形態に係る解繊装置を模式的に示す図。
【図３】本実施形態に係る解繊装置を模式的に示す図。
【図４】本実施形態に係る解繊装置を模式的に示す図。
【図５】本実施形態に係るシート製造方法を説明するためのフローチャート。
【図６】液体１〜５の組成を示す表。
【図７】実施例１〜７および比較例１，２のシートにおいて、解繊性および帯電性を示す表。
【図８】実施例８および比較例３のシートにおいて、解繊性および帯電性を示す表。
【図９】実施例９〜１３および比較例４のシートにおいて、解繊性および帯電性を示す表。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【００２３】
１．  シート製造装置
まず、本実施形態に係るシート製造装置について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係るシート製造装置１００を模式的に示す図である。
【００２４】
シート製造装置１００は、例えば、原料として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。
【００２５】
シート製造装置１００は、例えば、供給部１０と、粗砕部１２と、解繊部２０と、選別部４０と、第１ウェブ形成部４５と、回転体４９と、混合部５０と、堆積部６０と、第２ウェブ形成部７０と、搬送部７９と、シート形成部８０と、切断部９０と、を含む。
【００２６】
さらに、シート製造装置１００は、例えば、原料に対する加湿、および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を含んでもよい。
【００２７】
加湿部２０２，２０４，２０６，２０８は、例えば、気化式または温風気化式の加湿器で構成されている。すなわち、加湿部２０２，２０４，２０６，２０８は、水を浸潤させる図示しないフィルターを有し、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。加湿部２０２，２０４，２０６，２０８は、加湿空気の湿度を効果的に高める図示しないヒーターを備えてもよい。
【００２８】
加湿部２１０，２１２は、例えば、超音波式加湿器で構成されている。すなわち、加湿部２１０，２１２は、水を霧化する図示しない振動部を有し、振動部により発生するミストを供給する。
【００２９】
供給部１０は、粗砕部１２に原料を供給する。粗砕部１２に供給される原料は、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、布、あるいは織物等が挙げられる。以下では、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、を有している。また、必ずしも古紙を整列させて重ねる必要はなく、種々のサイズの古紙や種々の形状の古紙をばらばらにスタッカーに供給してもよい。
【００３０】
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によって裁断して、粗砕片にする。粗砕刃１４は、大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、を有し、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１ｃｍ〜数ｃｍ四方またはそれ以下のサイズの紙片に裁断する。
【００３１】
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９を有する。シュート９は、例えば、粗砕片が流れる方向において、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に搬送される。粗砕片は、例えば図示しないブロアー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。
【００３２】
粗砕部１２が有するシュート９、あるいはシュート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に搬送されるので、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。
【００３３】
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２
０は、粗砕部１２によって裁断された原料を解繊処理し、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有してもよい。
【００３４】
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粒、すなわち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、ひも状や平ひも状である。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、すなわち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、すなわちダマを形成している状態で存在してもよい。
【００３５】
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。解繊部２０は、例えば、インペラーミルを用いて構成されている。具体的には、解繊部２０は、図示しないが、高速回転するローターと、ローターの外周に位置するライナーと、を有している。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に搬送される。
【００３６】
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、図示の例では、シート製造装置１００は、気流発生装置である解繊ブロアー２６を備え、解繊ブロアー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。
【００３７】
選別部４０には、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が設けられている。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、繊維または粒子等を含み、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、あるいは絡まったダマ等を含む。
【００３８】
選別部４０は、例えば、ドラム部４１と、ドラム部４１を収容するハウジング部４３と、を有している。
【００３９】
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、網を有し、篩として機能する。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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
第１ウェブ形成部４５は、メッシュベルト４６と、ローラー４７と、吸引部４８と、を有している。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、すなわち、繊維と繊維との結着に不要な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。
【００４４】
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、およ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。
【００４５】
したがって、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。
【００４６】
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、フィルター式ある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。
【００４７】
シート製造装置１００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。
【００４８】
したがって、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。
【００４９】
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てもよい。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。
【００５０】
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、すなわち、繊維と繊維との結着に不要な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。
【００５１】
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てもよい。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。
【００５２】
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を有している。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。
【００５３】
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で樹脂を混合しやすい状態に加工する。
【００５４】
回転体４９の構成は任意であるが、図示の例では、回転体４９は、板状の羽根を有し回転する回転羽形状を有している。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。
【００５５】
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。
【００５６】
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へ搬送される。
【００５７】
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てもよい。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。
【００５８】
混合部５０は、樹脂を含む添加物を供給する添加物供給部５２と、管７に連通し、細分
体Ｐを含む気流が流れる管５４と、混合ブロアー５６と、を有している。
【００５９】
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、樹脂を含む添加物を混合する。
【００６０】
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および管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。
【００６１】
添加物供給部５２は、添加物を蓄積する図示しない添加物カートリッジに接続され、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、添加物供給部５２は、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また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を有している。
【００６２】
排出部５２ａは、図示しないが、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と、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と、を有している。このシャッターを閉じると、排出部５２ａと管５４とを連結する管路ある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。
【００６３】
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。
【００６４】
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樹脂を含む。添加物に含まれる樹脂は、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂であり、例えば、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、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、などである。これらの樹脂は、単独又は適宜混合して用いてもよい。すなわち、添加物は、単一の物質を含んでもよいし、混合物であってもよく、それぞれ単一または複数の物質で構成される、複数種類の粒子を含んでもよい。また、添加物は、繊維状であってもよく、粉末状であってもよい。
【００６５】
添加物に含まれる樹脂は、加熱により溶融して複数の繊維同士を結着させる。したがって、樹脂を繊維と混合させた状態で、樹脂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。
【００６６】
また、添加物供給部５２が供給する添加物は、繊維を結着させる樹脂の他、製造されるシートの種類に応じて、繊維を着色するための着色剤や、繊維の凝集や樹脂の凝集を抑制するための凝集抑制剤、繊維等を燃え難くするための難燃剤を含んでもよい。また、着色剤を含まない添加物は、無色、あるいは無色と見なせる程度に薄い色であってもよいし、白色であってもよい。
【００６７】
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、および添加物供給部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、および混合ブロアー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、すなわ
ち第１選別物と添加物との混合物は、管５４を通って堆積部６０に搬送される。
【００６８】
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の上流または下流に設置してもよい。
【００６９】
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、絡み合った解繊物をほぐして、空気中で分散させながら降らせる。さらに、堆積部６０は、添加物供給部５２から供給される添加物の樹脂が繊維状である場合、絡み合った樹脂をほぐす。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。
【００７０】
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６３と、を有している。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、網を有し、篩として機能する。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。
【００７１】
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。
【００７２】
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、を有している。
【００７３】
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、ある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ている。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。
【００７４】
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。
【００７５】
サクション機構７６は、メッシュベルト７２の下方に設けられる。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に下方に向く気流を発生させることができる。
【００７６】
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、落下中に解繊物や添加物が絡み合うことを防ぐことができる。
【００７７】
サクションブロアー７７は、サクション機構７６から吸引した空気を、図示しない捕集
フィルターを通じて、シート製造装置１００の外に排出してもよい。あるいは、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。
【００７８】
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。
【００７９】
以上のように、堆積部６０および第２ウェブ形成部７０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。
【００８０】
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てもよい。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。
【００８１】
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を有している。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、を有している。
【００８２】
サクション機構７９ｃは、図示しないブロアーを備え、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。
【００８３】
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。
【００８４】
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に堆積され搬送部７９により搬送された第２ウェブＷ２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およ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、互いに樹脂を介して結着させる。
【００８５】
シート形成部８０は、第２ウェブＷ２を加圧する加圧部８２と、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と、を有している。
【００８６】
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、図示しないモーター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。
【００８７】
加熱部８４は、例えば、加熱ローラー、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、フラッシュ定着器などによって構成されている。図示の例では、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、内部また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。
【００８８】
一対の加熱ローラー８６の一方は、図示しないモーター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。
【００８９】
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で加圧および加熱されて、シートＳとなる。
【００９０】
なお、加圧部８２が備えるカレンダーローラー８５の数、および加熱部８４が備える加熱ローラー８６の数は、特に限定されない。
【００９１】
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。図示の例では、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、を有している。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。
【００９２】
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を載せるトレイあるいはスタッカーを有している。
【００９３】
なお、図示はしないが、加湿部２０２，２０４，２０６，２０８は、１台の気化式加湿器で構成されていてもよい。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、およびハウジング部６３に分岐して供給される。この構成は、加湿空気を供給するダクト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台あるいは３台の気化式加湿器によって加湿部２０２，２０４，２０６，２０８を構成することも可能である。
【００９４】
また、加湿部２１０，２１２は、１台の超音波式加湿器で構成されていてもよいし、２台の超音波式加湿器で構成されていてもよい。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２１０，２１２に分岐して供給される。
【００９５】
また、上記では、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。
【００９６】
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。
【００９７】
２．  解繊装置
次に、本実施形態に係る解繊装置について、図面を参照しながら説明する。図２は、本実施形態に係る解繊装置３００を模式的に示す図である。
【００９８】
解繊装置３００は、図２に示すように、例えば、液体供給部３１０と、供給部１０と、粗砕部１２と、解繊部２０と、を含む。上述したシート製造装置１００は、解繊装置３０
０を含む。なお、便宜上、図１では、液体供給部３１０の図示を省略している。
【００９９】
液体供給部３１０は、図２に示すように、繊維を含む繊維体Ｔに、液体Ｌを供給する。繊維体Ｔは、例えば、図１に示すシートＳを製造するための原料である。繊維体Ｔは、シート、または、シートを細切れにした粗砕片である。図２に示す例では、繊維体Ｔは、シートである。液体供給部３１０は、例えば、インクジェット塗布方式、スプレー塗布方式、またはローラー塗布方式等で液体Ｌを供給する。インクジェット塗布方式で液体Ｌを供給する場合、液体供給部３１０は、インクジェット塗布装置であり、この場合、液体供給部３１０は、シートである繊維体Ｔの幅以上の幅を有するラインヘッド方式であってもよい。これにより、生産性の向上を図ることができる。または、スプレー塗布方法で液体Ｌを供給する場合、液体供給部３１０は、スプレー塗布装置である。
【０１００】
液体Ｌは、水および保湿剤を含んでいてもよい。液体Ｌが保湿剤を含むことにより、液体Ｌの保水効果を高めることができる。また、繊維体Ｔに水を付与することによって繊維間の水素結合が緩んだ箇所に、入り込んだ保湿剤の−ＯＨ基と繊維の−Ｈ基とで水素結合を生じさせることができる。そのため、繊維間の水素結合を阻害し、繊維体Ｔを容易に解繊することができる。
【０１０１】
液体Ｌに含まれる保湿剤としては、例えば、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，３−ブチレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、２−エチル−２−メチル−１，３−プロパンジオール、２−メチル−２−プロピル−１，３−プロパンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、２，２−ジメチル−１，３−プロパンジオール、３−メチル−１，３−ブタンジオール、１，２−ヘキサンジオール、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、２−メチルペンタン−２，４−ジオール、トリメチロールプロパン、グリセリンなどが挙げられる。また、液体Ｌに含まれる保湿剤としては、吸湿性を有する溶剤であれば特に限定されるわけではなく、例えば、水酸基を２以上有する、ジオールやポリオールが挙げられる。さらには、液体Ｌに含まれる保湿剤としては、温度２３℃、相対湿度５０％の環境下で、水分含有率１％以上の溶剤（溶剤１００ｇ中に含有する水分量が１ｇ以上）である、グリセリンやプロピレングリコールが好ましい。
【０１０２】
液体Ｌに含まれる保湿剤量は、例えば、液体Ｌ全量に対して５質量％以上５０質量％以下であり、好ましくは、１５質量％以上５０質量％以下である。液体Ｌに含まれる保湿剤量が上記の範囲であれば、液体Ｌの保水効果を高めることができる。
【０１０３】
液体Ｌが供給された繊維体Ｔの質量に対する、保湿剤の質量の比は、例えば、４．７％以上２０．２％以下である。当該比が上記の範囲であれば、解繊部２０において効率よく解繊することができる。なお、「液体Ｌが供給された繊維体Ｔの質量」とは、繊維体Ｔの質量と、繊維体Ｔに供給された液体Ｌの質量と、の合計である。
【０１０４】
液体Ｌに含まれる水としては、イオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、蒸留水等の純水または超純水を用いることが好ましい。また、紫外線照射または過酸化水素添加等により滅菌処理された水は、カビやバクテリアの発生を防止して長期保存を可能とする点で好ましい。
【０１０５】
液体Ｌは、表面張力調整剤を含んでいてもよい。液体Ｌが表面張力調整剤を含むことにより、水および保湿剤を、繊維体Ｔの内部にまで容易に浸透させることができる。
【０１０６】
液体Ｌに含まれる表面張力調整剤としては、例えば、トリエチレングリコールモノブチ
ルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールジブチルエーテル、トリエチレングリコールメチルブチルエーテルなどのグリコールエーテル類、シリコーン系界面活性剤、アセチレングリコール系界面活性剤、アセチレンアルコール系界面活性剤、フッ素系界面活性剤などが挙げられる。前記界面活性剤としては、例えば、エア・プロダクツ＆ケミカルズ社製の、サーフィノール１０４、１０４Ｅ、１０４Ｈ、１０４Ａ、１０４ＢＣ、１０４ＤＰＭ、１０４ＰＡ、１０４ＰＧ−５０、１０４Ｓ、４２０、４４０、４６５、４８５、ＳＥ、ＳＥ−Ｆ、５０４、６１、ＤＦ３７、ＣＴ１１１、ＣＴ１２１、ＣＴ１３１、ＣＴ１３６、ＴＧ、ＧＡ、ＤＦ１１０Ｄ、日信化学工業社製の、オルフィンＢ、Ｙ、Ｐ、Ａ、ＳＴＧ、ＳＰＣ、Ｅ１００４、Ｅ１０１０、ＰＤ−００１、ＰＤ−００２Ｗ、ＰＤ−００３、ＰＤ−００４、ＥＸＰ．４００１、ＥＸＰ．４０３６、ＥＸＰ．４０５１、ＡＦ−１０３、ＡＦ−１０４、ＡＫ−０２、ＳＫ−１４、ＡＥ−３、川研ファインケミカル社製のアセチレノールＥ００、Ｅ００Ｐ、Ｅ４０、Ｅ１００などが挙げられる。液体Ｌに対する表面張力調整剤の含有量は、０．０１質量％以上３０質量％以下が好ましく、より好ましくは０．１質量％以上２０重量％以下、さらにより好ましくは１質量％以上２０質量％以下である。この範囲であれば、液体Ｌを、繊維体Ｔの内部にまで容易に浸透させることができる。なお、保湿剤として上記に列挙したもののうち、特に、アルカンジオールは、表面張力調整剤としての機能も有する。
【０１０７】
液体Ｌの２０℃における表面張力は、５０ｍＮ／ｍ以下が好ましく、４０ｍＮ／ｍ以下がより好ましい。この範囲であれば、液体Ｌを、繊維体Ｔの内部にまで容易に浸透させることができる。
【０１０８】
液体Ｌが含有可能なその他の添加剤としては、例えば、紫外線吸収剤、光定剤、消光剤、酸化防止剤、耐水化剤、防黴剤、防腐剤、増粘剤、流動性改良剤、ｐＨ調整剤、消泡剤、抑泡剤、レベリング剤、帯電防止剤等が挙げられる。
【０１０９】
液体供給部３１０は、例えば、粗砕部１２によって粗砕される前の繊維体Ｔに液体Ｌを供給する。粗砕部１２は、液体Ｌが供給された繊維体Ｔを粗砕する。
【０１１０】
解繊部２０は、液体Ｌが供給された繊維体Ｔを解繊する。図示の例では、解繊部２０は、粗砕された繊維体Ｔを解繊する。解繊部２０は、例えば、液体Ｌが繊維体Ｔに供給されて１時間以内、好ましくは１０分以内に繊維体Ｔを解繊する。
【０１１１】
液体供給部３１０は、解繊部２０で解繊される直前の繊維体Ｔの引張強度の比率Ｒが、液体Ｌが供給される前の繊維体Ｔに対して、例えば、６０．０％以下であり、好ましくは４％以上５８％以下であり、より好ましくは６％以上１１％以下となるように繊維体Ｔに液体Ｌを供給する。言い換えると、液体供給部３１０は、液体Ｌが供給される前の繊維体Ｔの引張強度に対する、解繊部２０で解繊される直前の繊維体Ｔの引張強度の比率Ｒが、例えば、６０．０％以下であり、好ましくは４％以上５８％以下であり、より好ましくは６％以上１１％以下となるように繊維体Ｔに液体Ｌを供給する。また、繊維体Ｔを乾燥させて繊維体Ｔの引張強度を適宜に調整してもよい。なお、「直前」とは、１秒以内のことであり、例えば、「解繊部２０で解繊される直前の繊維体Ｔ」とは、１秒以内に解繊部２０で解繊される繊維体Ｔのことをいう。
【０１１２】
液体供給部３１０は、解繊部２０で解繊される直前の繊維体Ｔの水分率が、例えば、１３．５％以上４５．１％以下であり、好ましくは２０．８％以上４１．２％以下となるように液体Ｌを供給する。また、解繊される直前の繊維体Ｔの水分率が過剰な場合は、繊維体Ｔを乾燥させて繊維体Ｔの水分率を調整してもよい。
【０１１３】
なお、「繊維体Ｔの水分率」は、以下の式により求められる。本発明における水分率は、温度２３℃、相対湿度５０％の環境下で測定された水分率である。
【０１１４】
繊維体Ｔの水分率［％］＝（繊維体Ｔに含まれる水分の質量）／（水分を含んだ繊維体Ｔの質量）×１００
【０１１５】
一例として、温度２３℃、相対湿度５０％の環境下に曝されているＡ４サイズのシート（再生紙「Ｇ８０」（三菱製紙社製、リサイクルカット判Ｇ−８０））に対する液体Ｌの供給量は、０．７ｇ以上３．３ｇ以下であり、好ましくは１．３ｇ以上３．０ｇ以下である。繊維体Ｔに液体Ｌを供給する前の繊維体の種類、厚さ、サイズや繊維体が曝されている環境下に応じた情報に基づいて、液体Ｌの供給量を設定することができる。また、繊維体Ｔに液体Ｌを供給した後に、繊維体Ｔの水分率を水分計にて測定し、繊維体Ｔの水分率が設定された所定の範囲内の場合には、繊維体Ｔを解繊機に供給する。一方で、繊維体Ｔの水分率が設定された所定の範囲外の場合には、解繊機に供給せずに別の収容部に分別する。
【０１１６】
解繊装置３００は、例えば、以下の特徴を有する。
【０１１７】
解繊装置３００では、繊維体Ｔに液体Ｌを供給する液体供給部３１０と、液体Ｌが供給された繊維体Ｔを解繊する解繊部２０と、を含み、液体供給部３１０は、解繊部２０で解繊される直前の繊維体Ｔの引張強度の比率Ｒが、液体Ｌが供給される前の繊維体Ｔに対して、６０．０％以下となるように繊維体Ｔに液体Ｌを供給する。そのため、解繊装置３００では、比率Ｒが６０．０％より大きい場合に比べて、後述する「４．  実施例および比較例」に示すように、効率よく解繊することができる。これにより、解繊装置３００は、省エネルギー化を図ることができる。
【０１１８】
さらに、解繊装置３００では、解繊部２０によって解繊された解繊物が帯電することを抑制できる。そのため、解繊物を搬送するための管３が詰まったり、製造されるシートＳの坪量の均一性が悪化したりすることを抑制できる。
【０１１９】
さらに、解繊装置３００では、繊維体Ｔに液体Ｌを供給するため、解繊部２０の発熱を抑えることができる。例えば、液体Ｌは、例えば、エタノールを含んでいてもよく、エタノールが気化するときに解繊部２０の熱を奪うことにより、解繊部２０を冷却されてもよい。
【０１２０】
解繊装置３００では、液体供給部３１０は、解繊部２０で解繊される直前の繊維体Ｔの水分率が、１３．５％以上４５．１％以下となるように液体Ｌを供給する。この範囲であれば、後述する「４．  実施例および比較例」に示すように、解繊部２０は、効率よく解繊することができる。
【０１２１】
解繊装置３００では、液体供給部３１０は、解繊部２０で解繊される直前の繊維体Ｔの水分率が、２０．８％以上４１．２％以下となるように液体Ｌを供給してもよい。この範囲であれば、後述する「４．  実施例および比較例」に示すように、解繊部２０は、効率よく解繊することができ、さらに繊維同士が絡み合うことを抑制することができる。
【０１２２】
解繊装置３００では、液体Ｌは、水および保湿剤を含んでもよい。これにより、液体Ｌが保湿剤を含まない場合に比べて、液体Ｌの保水効果を高めることができる。
【０１２３】
解繊装置３００では、液体Ｌが供給された繊維体Ｔの質量に対する、保湿剤の質量の比は、４．７％以上２０．２％以下であってもよい。この範囲であれば、後述する「４．  
実施例および比較例」に示すように、解繊部２０は、効率よく解繊することができる。
【０１２４】
解繊装置３００では、繊維体Ｔは、シートであり、液体Ｌが供給された繊維体Ｔを粗砕する粗砕部１２を含み、解繊部２０は、粗砕された繊維体Ｔを解繊してもよい。そのため、解繊装置３００では、粗砕部によって粗砕された後に液体Ｌを供給する場合に比べて、繊維体Ｔの質量に対する液体Ｌの質量の比のバラツキを抑えることができる。
【０１２５】
なお、液体供給部３１０は、図３に示すように、粗砕部１２で粗砕された繊維体に液体Ｌを供給してもよい。図３に示す例では、液体供給部３１０は、管２の第１部分２ａを通る繊維体に、液体Ｌを供給するように配置されている。第１部分２ａは、管２の管８とシュート９とを接続する部分である。図示の例では、液体供給部３１０と第１部分２ａとは、管３１１ａによって接続されている。
【０１２６】
また、液体供給部３１０は、図４に示すように、管２の第２部分２ｂを通る繊維体に、液体Ｌを供給するように配置されていてもよい。第２部分２ｂは、管２の管８と解繊部２０とを接続する部分である。この場合、液体供給部３１０は、管８を通った第２選別物と、管８を通っていない粗砕片と、の混合物に、液体Ｌを供給する。第２選別物は、１度、解繊部２０を通過しているため、解繊部２０の熱によって水分が少なくなっている場合がある。そのため、液体供給部３１０は、管２の第２部分２ｂを通る繊維体に、液体Ｌを供給するように配置させることにより、第２選別物の水分を多くすることができる。図示の例では、液体供給部３１０と第２部分２ｂとは、管３１１ｂによって接続されている。
【０１２７】
３．  繊維体の解繊方法およびシート製造方法
次に、本実施形態に係る繊維体の解繊方法およびシート製造方法について、図面を参照しながら説明する。本実施形態に係るシート製造方法は、本実施形態に係る繊維体の解繊方法を含む。図５は、本実施形態に係るシート製造方法を説明するためのフローチャートである。本実施形態に係るシート製造方法は、例えば、図２に示す解繊装置３００を含むシート製造装置１００を用いる。
【０１２８】
本実施形態に係るシート製造方法は、図５示すように、繊維体Ｔに、液体を供給する供給工程（ステップＳ１）と、供給工程において液体Ｌが供給された繊維体Ｔを粗砕する粗砕工程（ステップ２）と、粗砕工程において粗砕された繊維体Ｔを解繊して解繊物にする解繊工程（ステップＳ３）と、解繊物を堆積させて第２ウェブＷ２を生成するウェブ堆積工程（ステップＳ４）と、第２ウェブＷ２を搬送する搬送工程（ステップＳ５）と、を含む。その他、本実施形態に係るシート製造方法は、「１．  シート製造装置」等で説明した工程を含んでもよい。
【０１２９】
本実施形態に係るシート製造方法では、供給工程では、解繊工程で解繊される直前の繊維体Ｔの引張強度の比率が、液体Ｌが供給される前の繊維体Ｔに対して、例えば、６０．０％以下となるように繊維体Ｔに液体Ｌを供給する。さらに、供給工程では、解繊工程で解繊される直前の前記繊維体の水分率が、例えば、１３．５％以上４５．１％以下になるように、好ましくは２０．８％以上４１．２％以下となるように、繊維体Ｔに液体Ｌを供給する。なお、本実施形態に係る解繊方法は、ステップＳ１およびステップＳ２を含む。
【０１３０】
また、図１に示すシート製造装置１００において、堆積部６０は、解繊物を堆積させて第２ウェブＷ２を生成する。第２ウェブ形成部７０は、第２ウェブＷ２を搬送する搬送部である。
【０１３１】
４．  実施例および比較例
以下に実施例および比較例を示し、本発明をより具体的に説明する。なお、本発明は、
以下の実施例および比較例によって何ら限定されるものではない。
【０１３２】
４．１．  液体の組成についての評価
図６は、液体Ｌとして用いた液体１〜５の組成を示す表である。図６では、質量％を示している。保湿剤としては、グリセリンを用いた。表面張力調整剤としては、オルフィンＥ１０１０（日信工業株式会社製）を用いた。残量を水とした。合計を１００質量％とする。
【０１３３】
液体１〜５の表面張力を測定した。表面張力の測定は、協和界面科学社製の自動表面張力計「ＣＢＶＰ−Ｚ」を用いた。２０℃の環境下で白金プレートを液体１〜５で濡らしたときの表面張力を測定した。
【０１３４】
さらに、液体１〜５の浸透性および保水性を評価した。浸透性は、坪量６４ｇ／ｍ２の再生紙「Ｇ８０」（三菱製紙社製、リサイクルカット判Ｇ−８０）と液体１〜５との接触角を観察し、接触角２０°以下になるまでの時間で評価した。接触角は、協和界面科学社製の接触角計「ＰＣＡ−１１」を用いた。
【０１３５】
浸透性の評価基準は、以下のとおりである。
【０１３６】
Ａ：５００ｍｓ以下
Ｂ：５００ｍｓより大きく２０００ｍｓ以下
Ｃ：２０００ｍｓ以上
【０１３７】
保水性は、液体１〜５を再生紙「Ｇ８０」に１ｇ塗布して５分以内の第１水分率と、１時間経過後の第２水分率と、の変化率で評価した。水分率は、エー・アンド・デイ社製の加熱乾燥式水分計「ＭＬ−５０」を用いた。水分率は、温度２３℃、相対湿度５０％の環境下で測定した。変化率は、以下の式により計算した。
【０１３８】
変化率［％］＝（１−（第１水分率）／（第２水分率））×１００
【０１３９】
浸透性の評価基準は、以下のとおりである。
【０１４０】
Ａ：２０％未満
Ｂ：２０％以上５０％未満
Ｃ：８０％以上
【０１４１】
図６に示すように、保湿剤を含まない液体３、および保湿剤が３質量％である液体４は、保水性が悪かった。保湿剤を１５質量％以上含ませることにより、保水性が良くなることがわかった。また、表面張力調整剤を含ませることにより、浸透性が良くなることがわかった。
【０１４２】
４．２．  引張強度比率についての評価
実施例１〜７および比較例１，２のシートにおいて、引張強度比率についての評価を行った。具体的には、液体１の塗布量、または液体２，３を塗布することにより、シートの引張強度比率を振って、解繊性および帯電性の評価を行った。図７は、実施例１〜７および比較例１，２のシートにおいて、解繊性および帯電性を示す表である。なお、比較例２では、シートに液体１〜５を供給していない。
【０１４３】
引張強度比率は、次のように求めた。坪量６４ｇ／ｍ２の再生紙「Ｇ８０」に、セイコーエプソン社製のインクジェットプリンター「ＰＸ−Ｓ１６０Ｔ」を用いて所定量の液体
１〜５を塗布し、その後、ヒートプレス機を用いて、１５０℃、１０ｋＮで３０秒間、加熱乾燥して、シートを作製した。次に、シートを、幅２５ｍｍ、長さ１８０ｍｍに切断し、島津製作所製の卓上形精密万能試験機「ＡＧＳ−Ｘ  ５００Ｎ」を用いて、２０ｍｍ／分の伸張速度で引張強度を測定した。測定は、図６に示す液体１〜３を塗布してから１０分後に行った。液体１〜３を塗布する前の再生紙「Ｇ８０」の引張強度は、１００．９Ｎであった。  引張強度比率は、以下の式により計算した。
【０１４４】
引張強度比率［％］＝（液体を塗布した後の引張強度［Ｎ］）／（液体を塗布する前の引張強度［Ｎ］）×１００
【０１４５】
解繊性は、次のように評価した。坪量６４ｇ／ｍ２、サイズ１００ｍｍ×５０ｍｍの再生紙「Ｇ８０」に、インクジェットプリンター「ＰＸ−Ｓ１６０Ｔ」を所定量の液体１〜３を塗布した。次に、液体が塗布された再生紙「Ｇ８０」をはさみで１０ｍｍ角に切断し、象印社製のフードプロセッサー「ＢＭ−ＲＴ０８」を用いて回転数１０５００ｒｐｍで３０秒間解繊し、解繊サンプルを作製した。
【０１４６】
次に、解繊サンプルを、Ｒｅｔｓｃｈ社製のふるい振とう機「Ａ２００」にメッシュサイズ１．４ｍｍの篩を取り付け、５分間分級した。そして、解繊比を以下の式により計算した。
【０１４７】
解繊比［％］＝（篩を通過した繊維の質量［ｇ］）／（ふるい振とう機に投入した解繊サンプルの総質量［ｇ］）×１００
【０１４８】
解繊性の評価基準は、以下のとおりである。
【０１４９】
Ａ：解繊比が２０％以上３４％未満
Ｂ：解繊比が１４％以上２０％未満
Ｃ：解繊比が１４％未満
Ａ＊：解繊は十分にされたが、繊維同士が絡み合い、繊維が篩いを通過しない
【０１５０】
帯電性は、解繊後のフードプロセッサーの金属ブレードに付着した繊維の量を目視で観察した。
【０１５１】
帯電性の評価基準は、以下のとおりである。
【０１５２】
Ａ：金属ブレードに繊維の付着がほとんどない
Ｂ：金属ブレードに繊維の付着が少しある
Ｃ：金属ブレードに繊維の付着が多くある
【０１５３】
さらに、図７では、解繊される直前の再生紙「Ｇ８０」の水分率を示している。水分率は、上記の加熱乾燥式水分計および環境下で測定した。なお、図７に示す塗布量は、Ａ４サイズ当たりの液体１〜３の質量である。
【０１５４】
図７に示すように、引張強度比率が６０．０％以下の場合は、引張強度比率が６０．０％より大きい場合に比べて、解繊性および帯電性が良かった。引張強度比率が６０．０％以下の場合は、効率よく解繊できることがわかった。また、解繊直前の水分率が１３．５％以上４５．１％以下の範囲で効率よく解繊でき、さらに、２０．８％以上４１．２％以下の範囲で繊維同士が絡み合うことを抑制できることがわかった。
【０１５５】
なお、再生紙「Ｇ８０」を、温度４０℃、相対湿度８０％に１０日間放置した場合、水
分率は１０．８％であり、効率よく解繊することができなかった。
【０１５６】
４．３．  液体塗布後の有効時間についての評価
実施例８および比較例３のシートにおいて、液体を塗布した後の有効時間についての評価を行った。具体的には、液体を塗布した後、解繊を行うまでの時間を１時間後、２４時間後と振って、解繊性および帯電性を評価した。図８は、実施例８および比較例３のシートにおいて、解繊性および帯電性を示す表である。
【０１５７】
解繊性および帯電性は、「４．２．  引張強度比率についての評価」と同様の評価方法および評価基準で評価した。
【０１５８】
図８に示すように、液体１を塗布した後、解繊を行うまでの時間が１時間である実施例８は、解繊性および帯電性が良かったが、２４時間経過した比較例３では、解繊性および帯電性が悪かった。
【０１５９】
４．４．  保湿剤の含有量についての評価
実施例９〜１３および比較例４のシートにおいて、保湿剤の含有量についての評価を行った。具体的には、液体１の塗布量、または、液体３〜５、純水を塗布することにより、液体が塗布されたシートの質量に対する保湿剤の質量、すなわちシート中保湿含有量を振って、解繊性および帯電性を評価した。図９は、実施例９〜１３および比較例４のシートにおいて、解繊性および帯電性を示す表である。
【０１６０】
解繊性および帯電性は、「４．２．  引張強度比率についての評価」と同様の評価方法および評価基準で評価した。なお、液体を塗布して３０分後に解繊したものと、１時間後に解繊したものと、を評価した。
【０１６１】
図９に示すように、シート中保湿含有量が４．７％以上２０．２％以下の場合は、解繊性および帯電性が良かった。
【０１６２】
本発明は、本願に記載の特徴や効果を有する範囲で一部の構成を省略したり、各実施形態や変形例を組み合わせたりしてもよい。
【０１６３】
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を含む。実質的に同一の構成とは、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である。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】
【０１６４】
２…管，２ａ…第１部分、２ｂ…第２部分、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、２０２，２０４，２０６，２０８，２１０，２１２…加湿部、３００…解繊装置、３１０…液体供給部、３１１ａ，３１１ｂ…管
【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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