(57)【要約】      （修正有）【課題】成形性に優れる繊維成形物および繊維成形物の製造方法を提供する。【解決手段】繊維と、前記繊維同士を結着させるバインダーとを含む材料で構成され、平均の絞り深さが１０ｍｍ以上、１５０ｍｍ以下の凹部を有する形状をなす第１構造体３Ａを有し、前記材料中の前記バインダーの含有量は、２０重量％以上、４０重量％以下であることを特徴とする繊維成形物３。また、前記繊維の平均繊維長さは、０．５ｍｍ以上、２．０ｍｍ以下であるのが好ましい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維と、前記繊維同士を結着させるバインダーと、を含む材料で構成され、平均の絞り深さが１０ｍｍ以上、１５０ｍｍ以下の凹部を有する形状をなす第１構造体を有し、
前記材料中の前記バインダーの含有量は、２０重量％以上、４０重量％以下であることを特徴とする繊維成形物。
【請求項２】
前記繊維の平均繊維長さは、０．５ｍｍ以上、２．０ｍｍ以下である請求項１に記載の繊維成形物。
【請求項３】
前記繊維の平均繊維幅は、５μｍ以上、５０μｍ以下である請求項１または２に記載の繊維成形物。
【請求項４】
前記バインダーは、粒状をなし、平均粒径は、１μｍ以上、５００μｍ以下である請求項１ないし３のいずれか１項に記載の繊維成形物。
【請求項５】
前記第１構造体における前記材料の密度は、０．５ｇ／ｃｍ３以上、２．０ｇ／ｃｍ３以下である請求項１ないし４のいずれか１項に記載の繊維成形物。
【請求項６】
前記凹部内に充填され、前記第１構造体よりも密度が低い第２構造体を備える請求項１ないし５のいずれか１項に記載の繊維成形物。
【請求項７】
前記第２構造体における前記材料の密度は、０．０１ｇ／ｃｍ３以上、０．３ｇ／ｃｍ３以下である請求項６に記載の繊維成形物。
【請求項８】
前記第２構造体は、前記材料で構成されている請求項６または７に記載の繊維成形物。
【請求項９】
繊維と、前記繊維同士を結着させるバインダーとを含む材料で構成され、前記材料中の前記バインダーの含有量が、２０重量％以上、４０重量％以下である材料で構成されたウェブを加圧してシートを形成する工程と、
前記シートを少なくとも１回加圧して、平均の絞り深さ１０ｍｍ以上、１５０ｍｍ以下の凹部を有する形状の第１構造体を成形する工程と、を有することを特徴とする繊維成形物の製造方法。
【請求項１０】
前記凹部内に、前記材料で構成されたウェブを堆積させる工程と、
前記凹部内の前記ウェブを加熱して形成する工程と、を有する請求項９に記載の繊維成形物の製造方法。
【請求項１１】
前記ウェブを加熱する工程では、前記凹部内の前記ウェブに成形を施す工程を有する請求項９または１０に記載の繊維成形物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維成形物および繊維成形物の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、紙製の成形物を成形する方法として、紙をプレス成型することが知られている。例えば、特許文献１には、深絞り成形により一枚の紙を、凹部を有する容器に成形することが開示されている。
【０００３】
特許文献１では、凹部を有する下金型と、凹部に入り込む上金型とを用いて一枚の紙をプレス成形する。具体的には、下金型の凹部の上に紙を配置して、凸部が凹部に入り込むようにプレスして紙を凹部および凸部に倣って変形させて成形している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−１４１０８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、紙の材料や、紙の繊維密度や、凹部の絞り深さ等によっては、プレス成型の際に紙が破れたり皺が生じたりして、精度よく成形することができない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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。
【０００７】
本発明の繊維成形物は、繊維と、前記繊維同士を結着させるバインダーと、を含む材料で構成され、平均の絞り深さが１０ｍｍ以上、１５０ｍｍ以下の凹部を有する形状をなす第１構造体を有し、
前記材料中の前記バインダーの含有量は、２０重量％以上、４０重量％以下であることを特徴とする。
【０００８】
本発明の繊維成形物の製造方法は、繊維と、前記繊維同士を結着させるバインダーとを含む材料で構成され、前記材料中の前記バインダーの含有量が、２０重量％以上、４０重量％以下である材料で構成されたウェブを加圧してシートを形成する工程と、
前記シートを少なくとも１回加圧して、平均の絞り深さ１０ｍｍ以上、１５０ｍｍ以下の凹部を有する形状の第１構造体を成形する工程と、を有することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の繊維成形物の製造方法を実施するための製造装置および製造工程の第１実施形態を示す図である。
【図２】図２は、本発明の繊維成形物の製造方法を実施するための製造装置および製造工程の第２実施形態を示す図である。
【図３】図３は、本発明の繊維成形物の製造方法を実施するための製造装置および製造工程の第３実施形態を示す図である。
【図４】図４は、本発明の繊維成形物の製造方法を実施するための製造装置および製造工程の第４実施形態を示す図である。
【図５】図５は、本発明の繊維成形物の製造方法を実施するための製造装置および製造工程の第５実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の繊維成形物および繊維成形物の製造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。
【００１１】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の繊維成形物の製造方法を実施するための製造装置および製造工程の第１実施形態を示す図である。なお、以下では、説明の都合上、図１の上側を「上」または「上方」、下側を「下」または「下方」と言う。このことは、図２〜図５についても同様である。
【００１２】
まず、繊維成形物製造装置１０を用いて製造された繊維成形物３について説明する。
繊維成形物３は、凹部３１を有する有底筒状の第１構造体３Ａを有する。凹部３１は、平均の絞り深さ（図１中の「Ｄ」）が１０ｍｍ以上、１５０ｍｍ以下とされる。
【００１３】
凹部３１の容積は、特に限定されないが、例えば、１ｃｍ３、以上１０００ｃｍ３以下であるのが好ましく、５ｃｍ３以上、５００ｃｍ３以下であるのがより好ましい。これにより、物品を十分に収納、保護することができる。
【００１４】
この第１構造体３Ａは、例えば、梱包材、緩衝材、緩衝材等を充填する容器として用いることができる。第１構造体３Ａは、繊維と、繊維同士を結着させるバインダーとを含む材料で構成されている。
【００１５】
繊維としては、植物由来の繊維や、羊毛等の動物由来の繊維や、ポリアミド、テトロン、レーヨン、キュプラ、アセテート、ビニロン、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、アラミド等の樹脂繊維、ガラス繊維、炭素繊維等が挙げられ、これらの１種または２種以上を混合したものが挙げられる。
【００１６】
中でも、繊維としては、植物由来の繊維であるのが好ましい。
植物由来の繊維としては、例えば、セルロース繊維、綿、リンター、カボック、亜麻、大麻、ラミー、絹等が挙げられ、これらのうちの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が、このなかでも、セルロース繊維を主とするのが好ましい。セルロース繊維は入手が容易で、第１構造体３Ａへの成形性に優れる。
【００１７】
セルロース繊維としては、木質系パルプに由来するものが好ましい。木質系パルプとしては、バージンパルプ、クラフトパルプ、晒ケミサーモメカニカルパルプ、合成パルプ、古紙や再生紙に由来するパルプ等が挙げられ、これらのうちの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。ここで、セルロース繊維とは、化合物としてのセルロース、すなわち狭義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、狭義のセルロースの他に、ヘミセルロース、リグニンを含むものが該当する。
【００１８】
繊維の平均繊維長さは、特に限定されないが、０．５ｍｍ以上、２．０ｍｍ以下であるのが好ましく、０．７ｍｍ以上、１．８ｍｍ以下であるのがより好ましい。これにより、後述するバインダーでの結着が良好になされ、成形性に優れ、成形後に適度な剛性が得られる。
【００１９】
繊維の平均繊維幅は、特に限定されないが、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。これにより、後述するバインダーでの結着が良好になされ、成形性に優れ、成形後に適度な剛性が得られる。
【００２０】
また、同様の理由から、植物由来の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。
【００２１】
第１構造体３Ａの構成材料中の繊維の含有量は、特に限定されないが、５０重量％以上、８０重量％以下であるのが好ましく、６０重量％以上、７５重量％以下であるのがより好ましい。このような含有量であると、有底筒状への成形性に優れ、軽量でかつ十分な剛性の第１構造体３Ａが得られる。
【００２２】
また、第１構造体３Ａの構成材料において、繊維全体中の植物由来の繊維、特にセルロース繊維の含有量は、特に限定されないが、６０重量％以上、１００重量％以下であるのが好ましく、７５重量％以上、１００重量％以下であるのがより好ましい。
【００２３】
繊維同士を結着させるバインダー、すなわち結着樹脂としては、熱可塑性樹脂、硬化性樹脂のいずれをも用いることができるが、主に、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（ナイロン：登録商標）、ポリアミドイミド、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、変性ポリフェニレンエーテル、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、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系樹脂、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、これらのうちの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。熱可塑性樹脂としては、特に好ましいものは、ポリエステルまたはこれを含む樹脂である。また、ポリ乳酸、ポリカプロラクタン、変性でんぷん、ポリヒドロキシブチレート、ポリブチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネートアジペート等のバイオマスプラスチックや生分解性プラスチックを含んでいてもよい。これにより、環境適合性が向上する。また、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂等の硬化性樹脂を含んでいてもよい。熱硬化性樹脂としては、例えばエポキシ樹脂、フェノール樹脂が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を含んでいてもよい。
【００２４】
第１構造体３Ａの構成材料に含有するバインダーの形態は、特に限定されないが、粒状で添加されたものであるのが好ましい。特に、バインダーは、平均粒径が１μｍ以上、５００μｍ以下である粉体として添加されたものであるのが好ましく、平均粒径が３μｍ以上、４００μｍ以下である粉体として添加されたものであるのがより好ましい。これにより、繊維に対し樹脂が均一に分散され易く、剛性にムラのない第１構造体３Ａを得ることができる。
【００２５】
なお、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。
【００２６】
第１構造体３Ａの構成材料中のバインダーの含有量は、本発明では、２０重量％以上、４０重量％以下とされる。これにより、平均の絞り深さが１０ｍｍ以上、１５０ｍｍ以下の凹部３１を有する有底筒状の第１構造体３Ａを製造する際の成形性に優れる。すなわち、繊維同士をムラなく良好に結着しつつ、成形時に生じる皺や破れを防止することができる。また、得られた第１構造体３Ａは、十分な強度および適度な剛性を有する。
【００２７】
第１構造体３Ａの構成材料中のバインダーの含有量が少なすぎると、繊維同士の結着が不十分となり、成形時に生じる皺や破れを防止することができない。一方、第１構造体３Ａの構成材料中のバインダーの含有量が多すぎると、バインダーの種類にもよるが、剛性が高くなり過ぎて、比較的深い凹部３１を成形しようとしたときに皺や破れが生じる。
【００２８】
第１構造体３Ａでは、バインダーの含有量が上記数値範囲内であれば、平均の絞り深さが１０ｍｍ以上、１５０ｍｍ以下の凹部３１を有する有底筒状の第１構造体３Ａを製造する際の成形性に優れるが、第１構造体３Ａの構成材料中のバインダーの含有量は、２５重量％以上、３５重量％以下であるのがより好ましい。これにより、本発明の効果がより確実に得られる。
【００２９】
また、第１構造体３Ａの構成材料中、繊維は、ランダムに配置されていること、すなわちランダム配向となっているのが好ましい。ここで、ランダム配向とは、配向度が低いことと同義である。例えば、湿式（ウエット方式）の抄紙方法で製造されたシートを後述するような方法で成形すると、繊維の配向の向きによっては、成形時に生じる皺や破れが生じる可能性が出てくるが、繊維がランダムに配向されていることにより、さらに確実に成形時に皺や破れが生じるのを防止することができる。
【００３０】
第１構造体３Ａの構成材料中、繊維をランダム配向とするには、後述する製造方法のように、乾式で、すなわちドライファイバーテクノロジーで第１構造体３Ａを製造するのが好ましい。すなわち、乾式で解繊された解繊物に基づく繊維であるのが好ましい。
【００３１】
第１構造体３Ａの構成材料中には、前記繊維およびバインダー以外の成分が含まれていてもよい。例えば、以下のような添加剤が挙げられる。添加剤としては、例えば、中和剤、定着剤、粘剤、サイズ剤、紙力増強剤、消泡剤、保水剤、耐水化剤、繊維の凝集や樹脂の凝集を抑制するための凝集抑制剤、カーボンブラック、白色顔料等の着色剤、難燃剤等が挙げられる。
【００３２】
このような第１構造体３Ａにおける構成材料の密度は、０．５ｇ／ｃｍ３以上、２．０ｇ／ｃｍ３以下であるのが好ましく、０．７ｇ／ｃｍ３以上、１．８ｇ／ｃｍ３以下であるのがより好ましい。これにより、第１構造体３Ａの成形時に皺や破れが生じるのを効果的に防止することができるとともに、得られた第１構造体３Ａは、十分な強度を有し、かつ、適度な衝撃吸収性を有し、緩衝材としても優れる。
【００３３】
第１構造体３Ａの平均厚さは、特に限定されないが、０．１５ｍｍ以上、２．０ｍｍ以下であるのが好ましく、０．２ｍｍ以上、１．７ｍｍ以下であるのがより好ましい。これにより、繊維成形物３は、十分な剛性を有する。
【００３４】
なお、繊維成形物３の厚さは、繊維成形物３全体に渡って均一である場合に限らず、厚さが異なっている部分や、厚さが徐々に変化している部分があってもよい。例えば、底部は、側壁部よりも厚くてもよい。
【００３５】
また、繊維成形物３の底部、すなわち、凹部３１と反対側から見た形状は、特に限定されず、例えば、円形、楕円形、三角形、四角形、それ以上の多角形、星形等の異形等であってもよい。また、繊維成形物３の底部が角部を有する形状であった場合、角部は、丸みを帯びていてもよい。
【００３６】
また、凹部３１の底面の平面視の形状は、特に限定されず、前述したような形状とすることができる。また、繊維成形物３の底部よりも上側、すなわち、筒状部の形状も特に限定されず、前述したような形状と対応する形状することができる。
【００３７】
以上述べたように、繊維成形物３は、繊維と、繊維同士を結着させるバインダーとを含む材料で構成され、平均の絞り深さが１０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下の凹部３１を有する形状をなす第１構造体３Ａを有し、構成材料中のバインダーの含有量は、２０重量％以上４０重量％以下である。これにより、繊維同士をムラなく良好に結着しつつ、第１構造体３Ａの成形時に生じる皺や破れを防止することができる。また、得られた第１構造体３Ａは、十分な強度および適度な剛性を有する。
【００３８】
次に、本発明の繊維成形物の製造方法を実行する繊維成形物製造装置１０について説明する。
【００３９】
図１に示す繊維成形物製造装置１０は、原料供給部１１と、粗砕部１２と、解繊部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、シート形成部２０と、第１成形部２１と、を備えている。また、繊維成形物製造装置１０は、加湿部２５１と、加湿部２５２と、加湿部２５３と、加湿部２５４と、加湿部２５５と、加湿部２５６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。
【００４０】
また、繊維成形物製造装置１０が備える各部、例えば、原料供給部１１、粗砕部１２、解繊部１３、選別部１４、第１ウェブ形成部１５、細分部１６、混合部１７、ほぐし部１８、第２ウェブ形成部１９、シート形成部２０、第１成形部２１等は、それぞれ、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。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。記憶部２８２には、例えば、繊維成形物の成形までのプログラム等の、各種プログラムが記憶されている。また、この制御部２８は、繊維成形物製造装置１０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、繊維成形物製造装置１０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、繊維成形物製造装置１０と例えばインターネットのようなネットワークを介して接続されている場合等がある。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が繊維成形物製造装置１０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し、記憶部２８２が繊維成形物製造装置１０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。
【００４１】
また、繊維成形物製造装置１０では、原料供給工程と、粗砕工程と、解繊工程と、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、シート加圧形成工程と、切断工程と、第１成形工程とがこの順に実行される。
【００４２】
以下、各部の構成について説明する。
原料供給部１１は、粗砕部１２に原料Ｍ１（基材）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としては、前述した植物由来の繊維、すなわちセルロース繊維を含むシート状材料であるのが好ましい。また、原料Ｍ１は、織布、不織布等、形態は問わない。また、原料Ｍ１は、例えば、古紙を解繊して製造されたリサイクルペーパー（再生紙）や、ユポ紙（登録商標）に代表される合成紙であってもよい。
【００４３】
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（空気中）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、通常は、シュレッダーで構成されており、一対の粗砕刃１２１と、シュート（ホッパー）１２２とを有している。
【００４４】
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、短冊状の小片である粗砕片Ｍ２（シュレッダー片）にすることができる。粗砕片Ｍ２の形状や大きさは、解繊部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。
【００４５】
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。
【００４６】
また、シュート１２２の上方には、加湿部２５１が一対の粗砕刃１２１に隣り合って配置されている。加湿部２５１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２５１は、水分を含む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粗砕片Ｍ２に供給する気化式、あるいは温風気化式の加湿器で構成されている。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。
【００４７】
シュート１２２は、流路を構成する管２４１を介して、解繊部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、解繊部１３に搬送される。
【００４８】
解繊部１３は、粗砕片Ｍ２を気中で、すなわち、乾式で解繊する解繊工程を行なう部分である。この解繊部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、複数の繊維が結着されてなる粗砕片Ｍ２を、繊維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。
【００４９】
解繊部１３は、例えば本実施形態では、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するインペラーミルで構成されている。解繊部１３に流入してきた粗砕片Ｍ２は、ローターとライナーとの間に挟まれて解繊される。
【００５０】
また、解繊部１３は、ローターの回転により、粗砕部１２から選別部１４へ向かう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から解繊部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。
【００５１】
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の移送が促進される。
【００５２】
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における繊維は、その後のシートＳの製造、さらには繊維成形物３の製造に適したサイズのものとなっている。この値は、前述した通りである。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。
【００５３】
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。
【００５４】
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、管２４２より解繊物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。そして、第１選別物Ｍ４−１は、ドラム部１４１から落下する。
【００５５】
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（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とともに解繊部１３に流入する。これにより、第２選別物Ｍ４−２は、解繊部１３に戻されて、粗砕片Ｍ２とともに解繊処理される。
【００５６】
ドラム部１４１の網の目開きを選択することにより、ドラム部１４１を通過する第１選別物Ｍ４−１中の繊維のサイズを所定の範囲に設定することができる。また、後述するメッシュベルト１５１の目開きを選択することにより、メッシュベルト１５１を通過する第１選別物Ｍ４−１中の繊維のサイズを所定の範囲に設定することができる。これらの選択を行うことで、繊維成形物３の構成材料中の繊維のサイズ、特に繊維の平均繊維長さを前述したような適正な値にすることができる。
【００５７】
また、ドラム部１４１を通過した第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（分離部）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（分離ベルト）１５１と、３つの張架ローラー１５２と、吸引部（サクション機構）１５３とを有している。
【００５８】
メッシュベルト１５１は、無端ベルトであり、その上部に第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は、モーター等の駆動源、変速機等を有する図示しない駆動部に連結されており、この駆動部の駆動により回転駆動し、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。
【００５９】
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、層状の第１ウェブＭ５を形成する。
【００６０】
また、第１選別物Ｍ４−１には、異物ＣＭ、すなわち、例えば塵や埃等が混在しているおそれがある。異物ＣＭは、例えば、粗砕や解繊によって生じることがある。そして、このような異物ＣＭは、後述する回収部２７に回収されることとなる。
【００６１】
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ことができる。これにより、メッシュベルト１５１を通過した異物ＣＭを空気ごと吸引することができる。
【００６２】
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で吸引された異物ＣＭは、回収部２７に回収される。
【００６３】
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、異物ＣＭ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。
【００６４】
ハウジング部１４２には、加湿部２５２が接続されている。加湿部２５２は、加湿部２５１と同様の気化式の加湿器で構成されている。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。
【００６５】
選別部１４の下流側には、加湿部２５５が配置されている。加湿部２５５は、水を噴霧する超音波式加湿器で構成されている。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の水分量が調節される。この調節により、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。
【００６６】
加湿部２５５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。
【００６７】
ハウジング部１６２には、加湿部２５３が接続されている。加湿部２５３は、加湿部２５１と同様の気化式の加湿器で構成されている。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。
【００６８】
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Ｐ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。
【００６９】
管１７２は、細分部１６とほぐし部１８とを接続しており、細分体Ｍ６と樹脂Ｐとの混合物Ｍ７が通過する流路である。
【００７０】
管１７２の途中には、樹脂供給部１７１が接続されている。樹脂供給部１７１は、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、樹脂Ｐ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に供給された樹脂Ｐは、細分体Ｍ６と混合されて混合物Ｍ７となる。ここで、樹脂Ｐは、後工程で繊維同士を結着させるバインダーであり、その含有量、組成および粒径は、前述した通りである。
【００７１】
なお、樹脂供給部１７１から供給されるものとしては、樹脂Ｐの他に、前述した添加剤が必要に応じ含まれていてもよい。この添加剤は、樹脂Ｐとは別に供給しても、予め樹脂Ｐに含ませた（複合化した）ものとして樹脂供給部１７１から供給してもよい。
【００７２】
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Ｐとが混合される。また、ブロアー１７３は、次工程を行うほぐし部１８へ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Ｐとを撹拌、混合することができる。これにより、混合物Ｍ７は、細分体Ｍ６と樹脂Ｐ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。
【００７３】
なお、細分部１６から管１７２に流入する細分体Ｍ６に対する、樹脂供給部１７１からの樹脂Ｐの供給量を調整することにより、混合物Ｍ７中の繊維と樹脂Ｐとの配合比を設定することができる。この設定は、例えば、制御部２８の制御により、スクリューフィーダー１７４の回転速度を調整して、単位時間当たりの樹脂Ｐの供給量を調整することで可能となる。このような設定を行うことで、繊維成形物３の構成材料中の繊維の含有量、または樹脂の含有量を前述したような適正な値にすることができる。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
なお、ドラム部１８１は、回転するドラム形状に限定されず、面内方向に振動する、目開きを有する篩いでもよく、スプレーのように混合物Ｍ７を噴射するような構成のものであってもよい。
【００７７】
そして、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。従って、繊維が配向性の無い状態でランダムに堆積される。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（分離ベルト）１９１と、張架ローラー１９２と、吸引部（サクション機構）１９３とを有している。
【００７８】
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。
【００７９】
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、層状の第２ウェブＭ８として形成される。
【００８０】
また、張架ローラー１９２は、モーター等の駆動源、変速機等を有する図示しない駆動部に連結されており、この駆動部の作動によって、所定の回転速度で回転することができる。駆動部の作動は、制御部２８により制御され、例えば、張架ローラー１９２の回転速度を可変とする、特に、回転速度を多段階または無段階に設定とすることもできる。
【００８１】
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ことができる。これにより、メッシュベルト１９１上の混合物Ｍ７、すなわち第２ウェブＭ８を下方へ向けて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とともに、後述する第２ウェブＭ８の厚さの調節を促進することができる。
【００８２】
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。ブロアー２６３の作動は、制御部２８により制御されている。
【００８３】
吸引部１９３にて吸引した気流によりメッシュベルト１９１を通過した混合物Ｍ７の一部は、ブロアー２６３の気流によって図示しない上流の経路に戻され、例えば管２４１内やハウジング部１６２内に供給されることにより再利用することができる。
【００８４】
このように、繊維成形物製造装置１０は、メッシュベルト１９１を介してメッシュベルト１９１上の第２ウェブＭ８（堆積物）を吸引する吸引部１９３を有する。これにより、混合物Ｍ７のメッシュベルト１９１上への堆積が促進されるとともに、後述する第２ウェブＭ８の厚さの調節を促進することができる。なお、メッシュベルト１９１上では、繊維のランダムな配向性、及び混合物M７の分散性は、概ね維持される。
【００８５】
メッシュベルト１９１の目開きを選択すること、および吸引部１９３の吸引の強さを調整すること等により、メッシュベルト１９１を通過する混合物Ｍ７中の繊維のサイズ、特に繊維の平均繊維長さをさらに適正な範囲に微調整することができる。これにより、繊維成形物３の構成材料中の繊維のサイズ、特に繊維の平均繊維長さを前述したような適正な値により近づけることができる。
【００８６】
ハウジング部１８２には、加湿部２５４が接続されている。加湿部２５４は、加湿部２５１と同様の気化式の加湿器で構成されている。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。
【００８７】
ほぐし部１８の下流側には、加湿部２５６が配置されている。加湿部２５６は、加湿部２５５と同様の超音波式加湿器で構成されている。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の水分量が調節される。この調節により、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。
【００８８】
なお、加湿部２５１〜加湿部２５６までに加えられる水分量（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、２０質量部以下であるのが好ましい。
【００８９】
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、シートＳの加圧成形を行う加圧部２０１および加熱部２０２と、所望のサイズに切断してシートＳとする切断部２０５とを有している。
【００９０】
加圧部２０１は、第２ウェブＭ８の搬送経路を挟んで上下にそれぞれ配置された一対のカレンダーローラー２０３を有し、これらのカレンダーローラー２０３の間で第２ウェブＭ８を加圧する。この場合、第２ウェブＭ８を加熱せずに、すなわち含まれる樹脂Ｐを溶融することなく加圧する。これにより、第２ウェブＭ８は厚さ方向に圧縮され、密度が高められる。そして、加圧部２０１を経た第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。
【００９１】
加熱部２０２は、第２ウェブＭ８の搬送経路を挟んで上下にそれぞれ配置された一対の加熱ローラー２０４を有し、これらの加熱ローラー２０４の間で第２ウェブＭ８を加熱しつつ、加圧する。この加熱加圧により、第２ウェブＭ８内では、樹脂Ｐが溶融し、この溶融した樹脂Ｐ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。シートＳは、第２ウェブＭ８に比べ、より形状保持性の高いものであればよい。従って、第２ウェブＭ８内の樹脂Ｐは、完全に溶融固化して繊維同士を結着する場合の他、樹脂Ｐの全部または一部が半溶融状態で、繊維を完全に結着していない状態であってもよい。以下、この状態を「仮結着状態」と言う。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。
【００９２】
加熱部２０２を経て得られたシートＳは、下流側に配置された切断部２０５に向けて搬送される。
【００９３】
切断部２０５は、シートＳを所定の長さ（サイズ）に切断する切断工程を行なう部分である。この切断部２０５は、シートＳの搬送経路を挟んで上下にそれぞれ配置された一対の切断刃２０６を有する。両切断刃２０６は、接近、離間するように作動して、シートＳをその搬送方向と交差する方向、特に直交する方向に切断する。両切断刃２０６は、シートＳの搬送速度に対応した所定のタイミングで作動し、シートＳを所望に長さに切断する。なお、図示しないが、シートＳに対しては、搬送方向と平行な方向に切断を行って、シートＳの幅を所望の長さに調整してもよい。この場合、シートＳの幅方向の一端部と他端部とを切断除去して、シートＳを所望の幅に調整する。以上のようにして、シート形成部２０によりシートＳが成形される。
【００９４】
このような繊維成形物製造装置１０では、切断部２０５およびその下流側の各部位が、シートを形成する工程を行う。
【００９５】
切断部２０５の下流側には、第１成形部２１が配置されている。第１成形部２１は、シートＳから繊維成形物３を成形する工程を行なう部分である。
【００９６】
切断部２０５にて所望に大きさに調整されたシートＳは、第１成形部２１へ搬送される。第１成形部２１は、下型２１５と、上型２１６とを有する。下型２１５には、製造する繊維成形物３の形状に対応した凹形状のキャビティーが形成され、上型２１６には、前記キャビティーに対応した凸形状が形成されている。下型２１５および上型２１６は、例えば金属材料で構成されている。また、下型２１５および上型２１６には、リング状のヒーター２１７が内蔵され、成形時に加熱可能となっている。加熱する場合、加熱温度は、シートＳ中に含まれる樹脂Ｐ、すなわち、バインダーの軟化点または融点以上の温度とされ、例えば、６０℃以上、１８０℃以下程度とされる。
【００９７】
下型２１５と上型２１６との間にシートＳを挿入し、樹脂Ｐの融点以上の温度に加熱しつつ下型２１５と上型２１６とでシートＳを加熱加圧することにより、凹部３１を有する第１構造体３Ａが成形される。
【００９８】
加熱しながら成形することにより、バインダーが溶融して変形するため、繊維の変形に追従することができる、よって、成形時に生じる皺や破れをより効果的に防止することができる。
【００９９】
また、前述したように、シートＳの構成材料中のバインダーの含有量が、２０重量％以上、４０重量％以下であるため、繊維同士をムラなく良好に結着しつつ、成形時に生じる皺や破れを防止することができる。また、得られた第１構造体３Ａは、十分な強度および適度な剛性を有する。
【０１００】
また、成形時の下型２１５の押圧力、すなわち、成形荷重は、１００ｋｇｆ以上、２００００ｋｇｆ以下であるのが好ましく、３００ｋｇｆ以上、１００００ｋｇｆであるのがより好ましい。これにより、本発明の効果をより確実に得ることができる。
【０１０１】
また、成形時にシートＳに加わる圧力、すなわち、成形圧力は、０．１ｋｇｆ／ｃｍ２以上、１００ｋｇｆ／ｃｍ２以下であるのが好ましく、０．１ｋｇｆ／ｃｍ２以上、１００ｋｇｆ／ｃｍ２以下であるのがより好ましい。これにより、本発明の効果をより確実に得ることができる。
【０１０２】
なお、成形圧力は、繊維成形物３の全体にわたって一定であってもよく、部分的に異なっていてもよい。例えば、底部等、比較的高い剛性が要求される部分の圧力を部分的に高めてもよい。
【０１０３】
なお、本工程を経た後に、第１構造体３Ａは、下型２１５および上型２１６から離型され、冷却される。
【０１０４】
また、第１成形部２１での成形時に、加熱を省略してもよい。これにより、冷却する工程を省略することができ、生産性が高くなる。さらに、第１構造体３Ａの内壁面の柔軟性を確保することができる。その結果、例えば、鏡面加工された物品を収納しても、目立つ程度の傷が付くのを防止することができる。この場合、下型２１５および上型２１６を、例えば、ケミカルウッドで構成することにより、上記効果をより顕著に発揮することができる。
【０１０５】
このように繊維成形物の製造方法は、繊維と、繊維同士を結着させるバインダーとを含む材料で構成され、構成材料中のバインダーの含有量が、２０重量％以上、４０重量％以下である材料で構成されたウェブを加圧してシートを形成する工程と、シートを少なくとも１回加圧して、平均の絞り深さ１０ｍｍ以上、１５０ｍｍ以下の凹部を有する形状の第１構造体を成形する工程と、を実行する。これにより、繊維同士をムラなく良好に結着しつつ、第１構造体３Ａの成形時に生じる皺や破れを防止することができる。また、得られた第１構造体３Ａは、十分な強度および適度な剛性を有する。
【０１０６】
＜第２実施形態＞
図２は、本発明の繊維成形物の製造方法を実施するための製造装置および製造工程の第２実施形態を示す図である。以下、図２を参照しつつ第２実施形態について説明するが、前述した第１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。
【０１０７】
図２に示すように、本実施形態では、繊維成形物３は、前述した第１構造体３Ａと、凹部３１内に充填された第２構造体３Ｂとを有している。第２構造体３Ｂは、第１構造体３Ａよりも密度が低い。これにより、第１構造体３Ａよりも緩衝作用が高く、緩衝材として優れる。例えば、第２構造体３Ｂを押しつぶすように、凹部３１内に物品を挿入することにより、物品と第２構造体３Ｂとが密着し、物品を保護することができる。
【０１０８】
また、第２構造体３Ｂは、前述した第１構造体３Ａの構成材料と同じ材料で構成されている。これにより、後述する充填工程を簡単に行うことができるとともに、装置構成を簡素にすることができる。
【０１０９】
第２構造体３Ｂにおける構成材料の密度は、０．０１ｇ／ｃｍ３以上、０．３ｇ／ｃｍ３以下であるのが好ましく、０．０２ｇ／ｃｍ３、以上０．２ｇ／ｃｍ３以下であるのがより好ましい。これにより、前述した緩衝作用を十分に発揮することができる。
【０１１０】
次に、本実施形態における繊維成形物製造装置１０について説明する。
図２に示すように、繊維成形物製造装置１０は、さらに、第１成形部２１の下流側に設けられた堆積部２２と、堆積部２２の下流側に設けられた第２成形部２３とを有している。
【０１１１】
堆積部２２は、堆積工程を行う部分であり、混合物Ｍ７を気中に分散させる機能を有している。堆積部２２は、例えば、前記実施形態で説明したほぐし部１８と同様の構成とすることができる。また、堆積部２２は、管２２０によってほぐし部１８のドラム部１８１と連通している。これにより、堆積部２２には、第１構造体３Ａの構成材料と同じ材料、すなわち、混合物Ｍ７が供給される。
【０１１２】
下型２１５は、第１成形部２１にて成形された第１構造体３Ａを収納した状態で下流側、すなわち、堆積部２２の下側に移動する。これにより、堆積部２２から気中に分散された混合物Ｍ７が第１構造体３Ａの凹部３１内に堆積し、凹部３１内に第３ウェブＭ９が形成される。
【０１１３】
このように、堆積部２２は、第１構造体３Ａの構成材料と同じ材料で構成された第３ウェブＭ９を堆積させる堆積工程を行う。
【０１１４】
第２成形部２３は、上下に昇降可能な加熱プレート２３１を有している。加熱プレート２３１には、リング状のヒーター２３０が内蔵されている。加熱プレート２３１の加熱温度は、第３ウェブＭ９に含まれる樹脂Ｐ、すなわち、バインダーの軟化点または融点以上の温度とされ、例えば６０℃以上、１８０℃以下程度とされる。
【０１１５】
下型２１５は、堆積部２２にて凹部３１内に第３ウェブＭ９が堆積した状態の第１構造体３Ａを収納した状態で、加熱プレート２３１の下方に移動する。そして、加熱プレート２３１が下降して第３ウェブＭ９の上面と接触する。これにより、第３ウェブＭ９の表面付近のバインダーが溶融し、繊維同士が結着する。よって、第３ウェブＭ９が部分的に凹部３１からはみ出したり離脱してしまったりするのを防止することができる。さらに、第１構造体３Ａの上端部のバインダーも溶融し、第３ウェブＭ９の繊維またはバインダーと結着する。これにより、第１構造体３Ａと第３ウェブＭ９とが部分的に結着し、凹部３１内から第３ウェブＭ９が離脱するのが防止される。なお、第１構造体３Ａと部分的に結着した第３ウェブＭ９が、前記第２構造体３Ｂとなる。
【０１１６】
このように、本実施形態の繊維成形物の製造方法は、第１構造体３Ａの凹部３１内に、第１構造体３Ａの構成材料で構成された第３ウェブＭ９を堆積させる工程と、凹部３１内の第３ウェブＭ９を加熱して形成する工程と、を有する。これにより、凹部３１内に充填された第２構造体３Ｂを成形することができる。その結果、繊維成形物３は、特に、緩衝材として優れる。
【０１１７】
＜第３実施形態＞
図３は、本発明の繊維成形物の製造方法を実施するための製造装置および製造工程の第３実施形態を示す図である。以下、図３を参照しつつ第３実施形態について説明するが、前述した第２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。
【０１１８】
本実施形態は、第２成形部の構成が異なること以外は、前記第２実施形態と同様である。
【０１１９】
図３に示すように、本実施形態では、第２成形部２３Ａの加熱プレート２３２は、その下面の中央部に突出部２３３を有する。突出部２３３は、加熱プレート２３２の平面視で、凹部３１よりも小さい。また、突出部２３３は、その下側の端部が丸みを帯びている。
【０１２０】
このような第２成形部２３Ａでは、加熱プレート２３２が下降して第３ウェブＭ９の上面と接触する際、突出部２３３が第３ウェブＭ９に入り込む。このため、第３ウェブＭ９の表面には、突出部２３３に対応する形状の窪み３２が形成される。
【０１２１】
このような繊維成形物３では、窪み３２が、物品を収納する際の位置決め部として機能する。また、第２構造体３Ｂにおける構成材料の密度は、第１構造体３Ａにおける構成材料の密度よりも低く、０．０３ｇ／ｃｍ３以上、０．４ｇ／ｃｍ３以下であるのが好ましく、０．０４ｇ／ｃｍ３以上、０．３ｇ／ｃｍ３以下であるのがより好ましい。これにより、前述した緩衝作用も十分に発揮することができる。
【０１２２】
このように、本実施形態では、第３ウェブＭ９を加熱する工程では、凹部３１内の第３ウェブＭ９に成形を施す、すなわち、加熱に加え加圧を行う。これにより、例えば、上述したような位置決め部のような機能部を第２構造体３Ｂに付与することができる。
【０１２３】
＜第４実施形態＞
図４は、本発明の繊維成形物の製造方法を実施するための製造装置および製造工程の第４実施形態を示す図である。以下、図４を参照しつつ第４実施形態について説明するが、前述した第２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、堆積部の構成が異なること以外は、前記第２実施形態と同様である。
【０１２４】
図４に示すように、本実施形態では、第２成形部２３Ｂの加熱プレート２３４は、その下面の中央部に一対のリブ２３５を有する。各リブ２３５の離間距離は、加熱プレート２３４の平面視で、凹部３１の幅、すなわち、紙面左右方向の長さよりも小さい。
【０１２５】
このような第２成形部２３Ｂでは、加熱プレート２３４が下降して第３ウェブＭ９の上面と接触する際、一対のリブ２３５が第３ウェブＭ９に入り込む。このため、第３ウェブＭ９の表面には、一対のリブ２３５に対応する形状の一対のスリット３３が形成される。
【０１２６】
このような繊維成形物３では、第２構造体３Ｂのスリット３３の間の部分が優先的に潰れやすくなる。これにより、緩衝材としての機能をさらに効果的に発揮することができる。
【０１２７】
＜第５実施形態＞
図５は、本発明の繊維成形物の製造方法を実施するための製造装置および製造工程の第５実施形態を示す図である。以下、図５を参照しつつ第５実施形態について説明するが、前述した第１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。
【０１２８】
本実施形態は、第２成形部の構成が異なること以外は、前記第２実施形態と同様である。
【０１２９】
図５に示すように、本実施形態では、堆積部２２は、混合物Ｍ７が、凹部３１内および下型２１５の上面上にも堆積するように、混合物Ｍ７を分散させる。例えば、堆積部２２のハウジングの開口や、ドラム部の径を下型２１５に対して相対的に大きくすることにより、混合物Ｍ７が、下型２１５の上面上にも堆積可能となる。
【０１３０】
この状態で例えば第２実施形態と同様に第３ウェブＭ９を成形することにより、第２構造体３Ｂには、フランジ３４が形成される。フランジ３４は、凹部３１の絞り深さ方向と交わる方向に突出形成された板状をなしている。
【０１３１】
このフランジ３４は、他の繊維成形物３との接続部、すなわち、接続しろとして機能することができる。また、例えば、フランジ３４を折り曲げたりする加工をさらに行うことにより、収納する物品の位置決め部としても機能する。
【０１３２】
以上、本発明の繊維成形物および繊維成形物の製造方法を図示の各実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これらに限定されるものではなく、繊維成形物を構成する各部は、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、任意の構成物が付加されていてもよい。また、繊維成形物の製造方法についても、各工程の前後に任意の構成が付加されていてもよい。
【０１３３】
また、繊維成形物および繊維成形物製造装置は、前記各実施形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。
【実施例】
【０１３４】
次に、本発明の具体的な実施例について説明する。
（実施例１）
［１］繊維成形物の製造
繊維としてのセルロースを含む古紙を、図１に示す繊維成形物製造装置１０の原料供給部１１に投入し第１構造体、すなわち、繊維成形物を得た。また、樹脂供給部１７１で供給した樹脂、すなわち、バインダーは、ポリエチレンであった。
【０１３５】
また、第１成形部２１では、加熱温度が１５０℃、成形圧力が２０ｋｇｆ／ｃｍ２であった。
【０１３６】
この繊維成形物の構成材料中、繊維の含有量およびバインダーの含有量は、表１に示す通りであった。また、繊維の平均繊維長さは、１．１ｍｍであり、繊維の平均繊維幅は、１２μｍであった。また、バインダーの粒子の平均粒径は、２０μｍであった。
【０１３７】
また、得られた繊維成形物は、凹部３１の平均深さが１００ｍｍであり、凹部３１の容積が２５０ｃｍ３であり、平均厚さが０．５ｍｍであり、構成材料の密度が１．２ｇ／ｃｍ３であった。
【０１３８】
（実施例２、３）
繊維の含有量およびバインダーの含有量を表１に示すように変更した以外は、前記実施例１と同様にして繊維成形物を製造した。
【０１３９】
（比較例１〜３）
繊維の含有量およびバインダーの含有量を表１に示すように変更した以外は、前記実施例１と同様にして繊維成形物を製造した。
【０１４０】
［２］評価
２．成形性の評価
得られた繊維成形物を目視で確認して皺や破れが生じているかどうかを確認し、以下のように評価した。
【０１４１】
Ａ：皺および破れが生じていない
Ｂ：皺のみが若干生じていた。
Ｃ：皺および破れが若干生じていた。
Ｄ：皺および破れが目立つ。
これらの結果を表１にまとめて示す。
【０１４２】
【表１】
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【０１４３】
表１から明らかなように、本発明の各実施例の繊維成形物は、各比較例の繊維成形物に比べ成形性に優れる結果となった。
【符号の説明】
【０１４４】
３…繊維成形物、３Ａ…第１構造体、３Ｂ…第２構造体、３１…凹部、３２…窪み、３３…スリット、３４…フランジ、１０…繊維成形物製造装置、１１…原料供給部、１２…粗砕部、１２１…粗砕刃、１２２…シュート、１３…解繊部、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、２０５…切断部、２０６…切断刃、２１…第１成形部、２１５…下型、２１６…上型、２１７…ヒーター、２２…堆積部、２２０…管、２３…第２成形部、２３Ａ…第２成形部、２３Ｂ…第２成形部、２３０…ヒーター、２３１…加熱プレート、２３２…加熱プレート、２３３…突出部、２３４…加熱プレート、２３５…リブ、２４１…管、２４２…管、２４３…管、２４４…管、２４５…管、２４６…管、２５１…加湿部、２５２…加湿部、２５３…加湿部、２５４…加湿部、２５５…加湿部、２５６…加湿部、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、ＣＭ…異物、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…第３ウェブ、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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