CN108350634B - 薄片制造装置、薄片制造方法以及树脂粉体 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种不易从纤维间脱离且能够抑制向装置内的附着的薄片制造装置。本发明所涉及的薄片制造装置具备：混合部，其将纤维和树脂粉体在气体中进行混合；以及薄片形成部，其将由混合部混合而成的混合物堆积并加热，从而形成薄片，树脂粉体的体积平均粒径为50μm以下，平均带电量的绝对值为5(μC/g)以上且40(μC/g)以下。

Description

薄片制造装置、薄片制造方法以及树脂粉体

技术领域

本发明涉及薄片制造装置、薄片制造方法以及树脂粉体。

背景技术

使纤维状的物质堆积，并使结合力作用于所堆积的纤维的相互间而得到薄片状或薄膜状的成形体是自古以来所实施的方法。作为其典型例，可以举出通过使用水的抄造(抄纸)来制造纸的方法。即使在目前，作为制造纸的方法之一，也广泛地使用着抄造法。利用抄造法所制造出的纸通常具有如下结构，即，来源于例如木材等的纤维素的纤维相互缠绕，并通过粘合剂(纸力增强剂(淀粉糊、水溶性树脂等))而相互局部地粘结在一起的结构。

根据抄造法，能够以均匀性良好的状态而使纤维堆积，此外，在纤维之间的结合中使用纸力增强剂等的情况下，对于该纸力增强剂也能够使其在纸面内以均匀性良好的状态进行分散(分布)。但是，由于抄造法是湿式的，因此需要使用大量的水，此外，形成了纸之后，产生脱水、干燥等的需要，因此所耗费的能量和时间非常多。此外，经使用的水需要作为排水而适当地进行处理。因此难以应对近年来节能、环保等要求。此外，用于抄造法的装置往往需要水、电、排水设备等大型的公共设施，从而难以实现小型化。从这些观点出发，作为代替抄造法的纸的制造方法，期待一种称为干式法的完全或几乎不使用水的方法。

例如，在专利文献1所记载的技术中，公开了在包含高吸水性树脂的气流成网无纺布中利用热熔合性合成树脂而使纤维间粘接这样的尝试。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-099172号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，在专利文献1所记载的技术中，热熔合性树脂为粉体的特性，在气流成网时存在从纤维间脱离的危险。在该文献的第0013段中存在如下记载，即，如果热熔合性粉体过小，则会穿过网格输送机(网格输送带)的网孔，从而难以固定于纤维间。因此，在该文献中，记述了优选使用粒径较大的(通过20目(mesh-pass)且不通过300目(mesh-on))热熔合性树脂粉体。然而，如果树脂的粒径较大，则树脂在制品薄片中的分布均匀性会受损，从而存在薄片的强度在面内不恒定的情况。因此，为了使树脂均匀地分散于纤维间，期望树脂的粒径更小。此外，在通过气流成网而形成料片的情况下，通常从网带的下方进行抽吸。这样，由于如果使树脂的粒径小于网带的开口的大小，则在形成料片时会变得易于从纤维间脱离，因此需要采取使热融合性树脂不易从纤维间脱离的措施。

在气流成网中，作为不易使树脂的粒子从纤维间脱离的方法之一，可以列举出利用静电力的方法。通过使树脂的粒子带电，从而提高纤维的附着力(静电力)。因此认为，如果提高树脂的粒子的带电量，则树脂的粒子易于被保持在纤维间。但是已知晓如下情况，即，在使用这样的方法的情况下，如果过度提高带电量，则向制造装置的管的内壁以及辊表面的附着力也会提高，因此其结果为，停留于纤维间的树脂的量会减少。

本发明的几个方式所涉及的目的之一在于，提供不易从纤维间脱离且能够抑制向装置内的附着的树脂粉体、以及利用该树脂粉体的薄片制造装置和薄片制造方法。

用于解决课题的方法

本发明是为了解决上述课题的至少一部分而完成的发明，其能够作为以下的方式或应用例来实现。

本发明所涉及的薄片制造装置的一个方式具备：混合部，其将纤维和树脂粉体在气体中进行混合；以及薄片形成部，其将由所述混合部混合而成的混合物堆积并加热，从而形成薄片，所述树脂粉体的体积平均粒径为50μm以下，平均带电量的绝对值为5(μC/g)以上且40(μC/g)以下。

根据本应用例所涉及的薄片制造装置，由于平均带电量的绝对值适度的树脂粉体与纤维被混合，因此在混合时树脂粉体的树脂粒子带电而易于附着于纤维，从而即使形成料片，树脂粒子也不易从纤维脱离，并且树脂粉体不易附着于制造装置的部件上。由此，能够有效地制造出强度良好的薄片。

在本发明所涉及的薄片制造装置中，也可以采用如下方式，即，所述树脂粉体的平均带电量为-5(μC/g)以下且-40(μC/g)以上。

根据本应用例所涉及的薄片制造装置，在混合时树脂粉体的树脂粒子带电而更易于附着于纤维，从而在形成料片时，树脂粒子不易从纤维脱离，并且在混合后更不易附着于制造装置的部件上。

在本发明所涉及的薄片制造装置中，也可以采用如下方式，即，所述树脂粉体的平均带电量为-15(μC/g)以下且-40(μC/g)以上。

根据本应用例所涉及的薄片制造装置，混合时树脂粉体的树脂粒子带电而更容易附着于纤维。

在本发明所涉及的薄片制造装置中，也可以采用如下方式，即，所述树脂粉体的体积平均粒径为30μm以下。

根据本应用例所涉及的薄片制造装置，树脂粒子更不易从纤维脱离，并且在混合后更不易附着于制造装置的部件上。

在本发明所涉及的薄片制造装置中，也可以采用如下方式，即，所述树脂粉体的体积平均粒径为5μm以上。

在本发明所涉及的薄片制造装置中，也可以采用如下方式，即，所述树脂粉体的体积平均粒径为10μm以上。

本发明所涉及的薄片制造方法的一个方式包括：混合工序，将纤维和树脂粉体在气体中进行混合；以及薄片形成工序，将通过所述混合工序混合而成的混合物堆积并加热，从而形成薄片，所述树脂粉体的体积平均粒径为50μm以下，平均带电量的绝对值为5(μC/g)以上且40(μC/g)以下。

根据本应用例所涉及的薄片制造方法，由于平均带电量的绝对值适度的树脂粉体与纤维被混合，因此在混合时树脂粉体的树脂粒子带电而容易附着于纤维并使其堆积时，树脂粒子不易从纤维脱离，并且树脂粉体不易附着于制造装置的部件上。由此，能够有效地制造强度良好的薄片。

在本发明所涉及的树脂粉体的一个方式中，体积平均粒径为50μm以下，平均带电量的绝对值为5(μC/g)以上且40(μC/g)以下。

本应用例所涉及的树脂粉体的平均带电量的绝对值较为适度。因此，在与纤维进行混合时，树脂粉体的树脂粒子带电而容易附着于纤维，并且不易附着于制造装置的部件上。因此，根据本应用例的树脂粉体，能够有效地制造强度良好的薄片。

附图说明

图1为示意性地表示本实施方式所涉及的薄片制造装置的图。

图2为表示实验例的薄片的树脂粉体保持率的图表。

图3为表示实验例所涉及的树脂粉体保持率和摩擦带电量的关系的散布图。

具体实施方式

在下文中，对本发明的几个实施方式进行说明。以下所说明的实施方式为对本发明的示例进行说明的方式。本发明并不被限定于以下的实施方式，本发明也包括在不改变本发明的主旨的范围内实施的各种改变方式。另外，在以下所说明的结构不一定全部都是本发明所必需的结构。

1.薄片制造装置

1.1.结构

首先，参照附图而对本实施方式涉及的薄片制造装置进行说明。图1为示意性地表示本实施方式所涉及的薄片制造装置100的图。

如图1所示，薄片制造装置100具备供给部10、制造部102和控制部104。制造部102制造薄片。制造部102具有粗碎部12、解纤部20、筛选部40、第一料片形成部45、旋转体49、混合部50、堆积部60、第二料片形成部70、薄片形成部80和切断部90。

供给部10向粗碎部12供给原料。供给部10为例如用于向粗碎部12连续地投入原料的自动投入部。通过供给部10而被供给的原料为例如包含废纸、纸浆板等纤维的原料。

粗碎部12将由供给部10供给来的原料在空气中裁断而形成碎片。碎片的形状、大小为例如几cm边长的碎片。在图示的示例中，粗碎部12具有粗碎刀14，从而能够通过粗碎刀14而将被投入的原料裁断。作为粗碎部12，例如使用切碎机。通过粗碎部12而被裁断的原料由漏斗1接收并经由管2而被移送(输送)到解纤部20中。

解纤部20对通过粗碎部12而被裁断了的原料进行解纤。在此，“进行解纤”是指，将由多条纤维粘结而成的原料(被解纤物)拆解成一条一条的纤维。解纤部20还具有将附着于原料上的树脂颗粒、油墨、调色剂、防渗剂等物质与纤维分离出的功能。

将从解纤部20通过了的物质称为“解纤物”。在“解纤物”中，除了被拆解成的解纤物纤维之外，有时还包含在对纤维进行拆解时与纤维分离的树脂(用于使多条纤维彼此粘结的树脂)颗粒、油墨、调色剂等色料、或防渗材料、纸力增强剂等添加剂。被拆解成的解纤物的形状为线(string)状或带(ribbon)状。被拆解成的解纤物既能够以与其他被拆解成的纤维不缠绕的状态(独立的状态)而存在，也能够以与其他的被拆解成的解纤物缠绕在一起而成为块状的状态(形成所谓的“团”的状态)而存在。

解纤部20以干式而进行解纤。在此，将在大气中(空气中)等的气体中而不是在液体中进行解纤等处理称为干式。作为解纤部20，在本实施方式中使用叶轮研磨机。解纤部20具有产生对原料进行抽吸并将解纤物排出的这种气流的功能。由此，解纤部20可以利用自身产生的气流而将原料从导入口22与气流一起抽吸进来，进行解纤处理，并将解纤物向排出口24进行输送。通过了解纤部20的解纤物经由管3而被移送到筛选部40中。另外，用于使解纤物从解纤部20被输送至筛选部40中的气流既可以利用解纤部20所产生的气流，也可以设置风扇等气流产生装置并利用其气流。

筛选部40将被解纤部20解纤后的解纤物从导入口42导入，并根据纤维的长度而进行筛选。筛选部40具有滚筒部41和对滚筒部41进行收纳的壳体部43。作为滚筒部41，例如使用筛子(筛网)。滚筒部41具有网(过滤网、丝网)，从而能够将小于网的网孔的大小的纤维或颗粒(穿过网的物质、第一筛选物)与大于网的网孔的大小的纤维、未解纤的片或团(未穿过网的物质、第二筛选物)分开。例如，第一筛选物经由管7而被移送至混合部50。第二筛选物从排出口44经由管8而被返回至解纤部20中。具体而言，滚筒部41为通过电机而进行旋转驱动的圆筒的筛子。作为滚筒部41的网，例如使用金属丝网、将具有切口的金属板进行拉伸而成的多孔拉制金属网、利用冲压机等而在金属板上形成了孔的冲孔金属板。

第一料片形成部45将通过了筛选部40的第一筛选物输送至混合部50中。第一料片形成部45包含网带46、张架辊47和抽吸部(抽吸机构)48。

抽吸部48能够将通过了筛选部40的开口(网的开口)而被分散在空气中的第一筛选物抽吸至网带46上。第一筛选物堆积在移动的网带46上，从而形成料片V。网带46、张架辊47和抽吸部48的基本的结构与后述的第二料片形成部70的网带72、张架辊74和抽吸机构76相同。

料片V通过从筛选部40和第一料片形成部45经过，从而被形成为包含较多空气且柔软蓬松的状态。堆积在网带46的料片V被投入至管7中，并向混合部50输送。

旋转体49能够在料片V被输送至混合部50之前将料片V切断。在图示的示例中，旋转体49具有基部49a和从基部49a突出的突部49b。突部49b例如具有板状的形状。在图示的示例中，突部49b被设有四个，四个突部49b以等间隔的方式被设置。通过基部49a沿着方向R旋转，从而突部49b能够以基部49a为轴来进行旋转。通过利用旋转体49而将料片V切断，从而例如能够减小被供给至堆积部60的每单位时间的解纤物的量的变动。

旋转体49被设置在第一料片形成部45的附近。在图示的示例中，旋转体49被设置在于料片V的路径中位于下游侧的张架辊47a的附近(张架辊47a的侧面)。旋转体49被设置在突部49b能够与料片V相接触但不与堆积有料片V的网带46相接触的位置处。由此，能够抑制网带46因突部49b而发生磨损(破损)的情况。突部49b与网带46之间的最短距离例如为0.05mm以上且0.5mm以下。此为能够在网带46不受损伤的条件下将料片V切断的距离。

混合部50将通过了筛选部40的第一筛选物(通过第一料片形成部45而被输送来的第一筛选物)与包含树脂的添加物进行混合。混合部50具有供给添加物的添加物供给部52、输送第一筛选物和添加物的管54和吹风机56。在图示的示例中，添加物从添加物供给部52经由漏斗9而被供给至管54中。管54与管7连续。

在混合部50中，通过吹风机56而产生气流，在管54中，能够在使第一筛选物与添加物混合的同时进行输送。另外，使第一筛选物与添加物进行混合的机构并未被特别限定，可以是通过进行高速旋转的叶片来进行搅拌的装置，也可以是如V型搅拌机那样利用容器的旋转的装置。

作为添加物供给部52，使用图1所示的螺旋进料器或未图示的盘式进料器等。从添加物供给部52供给的添加物包含用于使多条纤维粘结在一起的树脂。在树脂被供给的时间点，多条纤维不会粘结在一起。树脂在通过薄片形成部80时发生熔融，从而使多条纤维粘结在一起。

从添加物供给部52被供给的树脂为热可塑性树脂或热固化性树脂，例如为AS树脂、ABS树脂、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、丙烯酸树脂、聚酯树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯醚、聚对苯二甲酸丁二醇酯、尼龙、聚酰胺、聚碳酸酯、聚醛树脂、聚苯硫醚、聚醚醚酮等。这些树脂可以单独使用或适当混合使用。从添加物供给部52被供给的添加物可以为纤维状，也可以为粉末状。

另外，在从添加物供给部52被供给的添加物中，除了使纤维粘结的树脂以外，也可以根据所制造的薄片的种类而含有用于对纤维进行着色的着色剂或用于防止纤维凝集或树脂凝集的防凝剂、用于使纤维等不易发生燃烧的阻燃剂。通过了混合部50的混合物(第一筛选物与添加物的混合物)经由管54而被移送到堆积部60中。

堆积部60将通过了混合部50的混合物从导入口62导入，并将缠绕在一起的解纤物(纤维)拆解，以使之在空气中分散并降落。而且，堆积部60在从添加物供给部52供给的添加物的树脂为纤维状的情况下将缠绕在一起的树脂拆解。由此，堆积部60能够使混合物均匀性良好地堆积在第二料片形成部70上。

堆积部60具有滚筒部61、以及对滚筒部61进行收纳的壳体部63。作为滚筒部61，使用进行旋转的圆筒的筛子。滚筒部61具有网，从而使通过了混合部50的混合物中所包含的、小于网的网孔的大小的纤维或颗粒(通过网的物质)降落。滚筒部61的结构例如与滚筒部41的结构相同。

另外，滚筒部61的“筛子”也可以不具有对特定的对象物进行筛选的功能。即，作为滚筒部61而使用的“筛子”是指具备网的部件的意思，滚筒部61也可以使被导入至滚筒部61中的混合物全部降下。

第二料片形成部70对通过了堆积部60的通过物进行堆积，从而形成料片W。第二料片形成部70例如具有网带72、张架辊74和抽吸机构76。

网带72在移动的同时对通过了堆积部60的开口(网的开口)的通过物进行堆积。网带72通过张架辊74而被张架，并成为使通过物难以通过而使空气通过的结构。网带72通过张架辊74进行自转而进行移动。通过在网带72连续地进行移动的同时，使通过了堆积部60的通过物连续地降落堆积，从而在网带72上形成料片W。网带72为，例如金属制、树脂制、布制、或者无纺布等。

抽吸机构76被设置在网带72的下方(与堆积部60侧为相反侧)。抽吸机构76能够产生朝向下方的气流(从堆积部60朝向网带72的气流)。通过抽吸机构76能够将利用堆积部60而被分散在空气中的混合物抽吸到网带72上。由此，能够增大从堆积部60排出的排出速度。并且，通过抽吸机构76而能够在混合物的下落路径上形成下降流，从而能够防止解纤物、添加物在下落过程中缠绕在一起的情况。

如上文所述，通过经过堆积部60以及第二料片形成部70(料片形成工序)，从而形成含有较多空气而柔软蓬松的状态的料片W。堆积在网带72上的料片W向薄片形成部80被输送。

另外，在图示的示例中，设置有对料片W进行调湿的调湿部78。调湿部78能够对料片W添加水或水蒸汽，并对料片W与水的量比进行调节。

薄片形成部80对堆积在网带72上的料片W进行加热加压从而形成薄片S。在薄片形成部80中，通过对料片W中所混合的解纤物和添加物的混合物进行加热，从而能够使混合物中的多条纤维相互经由添加物(树脂)而粘结在一起。

薄片形成部80具备对料片W进行加压的加压部82、以及对被加压部82加压后的料片W进行加热的加热部84。加压部82由一对压延辊85构成，对料片W施加压力。料片W通过被加压而厚度变小，从而提高了料片W的密度。作为加热部84，例如使用加热辊(heaterroller)、热冲压成形机、加热板、暖风吹风机、红外线加热器、闪光定影器。在图示的示例中，加热部84具备一对加热辊86。通过将加热部84构成为加热辊86，从而与将加热部84构成为板状的冲压装置(平板冲压装置)的情况相比，能够在将料片W连续地进行输送的同时形成薄片S。在此，压延辊85(加压部82)能够对料片W施加与通过加热辊86(加热部84)而被施加在料片W上的压力相比而更高的压力。另外，压延辊85、加热辊86的数量并未被特别限定。

切断部90将通过薄片形成部80而形成的薄片S切断。在图示的示例中，切断部90具有在与薄片S的输送方向交叉的方向上将薄片S切断的第一切断部92、以及在与输送方向平行的方向上将薄片S切断的第二切断部94。第二切断部94例如将通过了第一切断部92的薄片S切断。

通过以上方式，形成预定的尺寸的单张的薄片S。被切断的单张的薄片S向排出部96被排出。

1.2.纤维

在本实施方式的薄片制造装置100中，作为原料而并未被特别限定，能够使用广泛的纤维材料。作为纤维，可以列举出天然纤维(动物纤维、植物纤维)、化学纤维(有机纤维、无机纤维、有机无机复合纤维)等，更详细而言，可以列举出由纤维素、丝绸、羊毛、棉、***、洋麻(kenaf)、亚麻、苎麻、黄麻、蕉麻、剑麻、针叶树、阔叶树等构成的纤维，由人造纤维、天丝、铜铵纤维、维尼龙、丙烯酸、尼龙、芳纶、聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯、聚酰亚胺、碳、玻璃、金属形成的纤维，可以单独使用这些纤维，也可以适当混合使用，还可以作为实施了精炼的再生纤维来使用。虽然作为原料，可以列举出例如废纸、旧布等，但是只要包含这些纤维中的至少一种即可。此外，纤维可以被干燥，也可以含有或含浸有水、有机溶剂等液体。此外，纤维可以被实施各种表面处理。此外，纤维的材质可以是纯物质，也可以是包含杂质、添加物及其他成分等多种成分的材质。

在将本实施方式中所使用的纤维设为独立的1条纤维时，其平均的直径(在截面不是圆的情况下，为与长度方向垂直的方向的长度中的最大的长度，或者假定具有与截面的面积相等的圆时的该圆的直径(相当于圆的直径))平均为1μm以上且1000μm以下，优选为2μm以上且500μm以下，更优选为3μm以上且200μm以下。

虽然本实施方式的薄片制造装置100中所使用的纤维的长度并未被特别限定，但是作为独立的1条纤维，其沿着该纤维的长度方向的长度为1μm以上且5mm以下，优选为2μm以上且3mm以下，更优选为3μm以上且2mm以下。在纤维的长度较短的情况下，由于不易与复合体粘结，因此薄片的强度有时不足，但是如果是上述范围，则能够获得强度充分的薄片。

此外，关于纤维的平均长度，作为长度加权平均纤维长度，为20μm以上且3600μm以下，优选为200μm以上且2700μm以下，更优选为300μm以上且2300μm以下。并且，纤维的长度也可以具有偏差(分布)，对于独立的1条纤维的长度而言，也可以采用如下方式，即，在由100以上的n数所得到的分布中，假定在正态分布的情况下，σ为1μm以上且1100μm以下，优选为1μm以上且900μm以下，更优选为1μm以上且600μm以下。纤维的粗细、长度能够通过各种光学显微镜、扫描型电子显微镜(SEM)、透射型电子显微镜、纤维试验机等来测量。

在本实施方式的薄片制造装置100中，纤维的原料通过解纤部20而被解纤，并向混合部50进行输送。

1.3.树脂粉体

从添加物供给部52供给的添加物包含用于使多条纤维粘结的树脂。在被供给添加物的时间点处，多条纤维未被粘结。添加物中所包含的树脂在通过薄片形成部80时发生熔融，从而使多条纤维粘结在一起。

在本实施方式中，从添加物供给部52供给的添加物为包含树脂的粉体(以下，也称为树脂粉体)。树脂粉体可以是将树脂粉碎而成的粉体，也可以是树脂颗粒的集合体。此外，树脂粉体只要包含树脂，则也可以包含其他的物质。

作为树脂粉体中所包含的树脂(树脂颗粒)的材质为热可塑性树脂或热固化性树脂，例如，AS树脂、ABS树脂、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、丙烯酸树脂、聚酯树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯醚、聚对苯二甲酸丁二醇酯、尼龙、聚酰胺、聚碳酸酯、聚醛树脂、聚苯硫醚、聚醚醚酮等。这些树脂可以单独使用或适当混合使用。

更详细而言，作为树脂粉体的成分即树脂(树脂颗粒的成分)的种类，可以是天然树脂、合成树脂中的任意一种，也可以是热可塑性树脂、热固化性树脂中的任意一种。在本实施方式的薄片制造装置100中，构成树脂粉体的树脂优选为在常温下为固体的树脂，如果考虑到通过由薄片形成部80中的热量而使纤维粘结的情况，则更优选为热可塑性树脂。

作为天然树脂，列举有松香、达玛脂、乳香、柯巴、琥珀、虫胶、龙血树脂、山达脂、松香等，并且可以列举出单独或适当混合这些天然树脂的材料，此外，这些天然树脂也可以被适当改性。

作为合成树脂中的热固化性树脂，可以列举出酚醛树脂、环氧树脂、三聚氰胺树脂、尿素树脂、不饱和聚酯树脂、醇酸树脂、聚氨酯、热固化性聚酰亚胺树脂等热固化性树脂。

此外，作为合成树脂中的热可塑性树脂，可以列举出AS树脂、ABS树脂、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、丙烯酸树脂、聚酯树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯醚、聚对苯二甲酸丁二醇酯、尼龙、聚酰胺、聚碳酸酯、聚醛树脂、聚苯硫醚、聚醚醚酮等。

此外，也可以实施共聚合体化或改性，作为这样的树脂的***，可以列举出苯乙烯系树脂、丙烯酸系树脂、苯乙烯-丙烯酸系共聚物树脂、烯烃系树脂、氯乙烯系树脂、聚酯系树脂、聚酰胺系树脂、聚氨酯系树脂、聚乙烯醇系树脂、乙烯基醚系树脂、N-乙烯基系树脂、苯乙烯-丁二烯系树脂等。

作为树脂粉体中所含有的树脂的量，只要是质量百分比50％以上即可，优选为质量百分比50％以上且质量百分比99.9％以下，更优选为质量百分比60％以上且质量百分比99％以下，进一步优选为质量百分比70％以上且质量百分比90％以下程度。

本实施方式中使用的树脂粉体在从添加物供给部52被供给并通过混合部50、堆积部60时，受到摩擦带电作用。并且，带电的树脂粉体(包含树脂的复合体)附着于纤维上，并且与纤维一起堆积在网带72上，从而即使在形成了料片W的状态下也会附着(静电吸附)于纤维上而不易脱离。

本实施方式的树脂粉体的平均带电量的绝对值为3(μC/g)以上且50(μC/g)以下，优选为5(μC/g)以上且40(μC/g)以下，更优选为15(μC/g)以上且35(μC/g)以下。虽然树脂粉体的平均带电量的绝对值越高，越能够使树脂粉体牢固且较多地附着在纤维上，但是由于如果过大，则容易附着于混合部的吹风机、管、薄片形成部80的辊类等，因此优选为50(μC/g)以下，更优选为40(μC/g)以下。

另外，树脂粉体的平均带电量为正负的任意一种均可，只要绝对值处于上述范围，就能够发挥上述效果。但是，由于树脂粒子容易带负电的种类较多，因此当进行测量时成为负值的情况较多。在树脂粉体带负电的情况下，本实施方式的树脂粉体的平均带电量为-3(μC/g)以下且-50(μC/g)以上，优选为-5(μC/g)以下且-40(μC/g)以上，更优选为-15(μC/g)以下且-35(μC/g)以上。

上述树脂粉体的带电量能够通过使树脂粉体摩擦带电，从而进行测量。带电量的测量例如能够通过将被称为标准载体的粉体与树脂粉体在空气中进行搅拌(混合)，并对该粉体的带电量进行测量来实施。作为标准载体，例如能够使用可由日本图像学会购入(正带电极性或负带电极性调色剂用标准载体、可作为“P-01或N-01”而获得)的、作为对铁氧体芯进行了表面处理的球形载体的正带电极性调色剂用或负带电极性调色剂用的标准载体、能够由Powdertech株式会社获得的铁氧体载体等。

更具体而言，树脂粉体的平均带电量的绝对值例如能够以如下的方式而求出。将上述载体质量百分比80％、树脂粉体质量百分比20％的混合粉体投入到丙烯酸树脂制的容器中，将容器放置于球磨机台架并以60秒时间100rpm而使容器旋转，并实施载体与树脂粉体(粉体)的混合。对于实施了混合的树脂粉体与载体的混合物而言，通过抽吸式小型带电量测量装置(例如，Trek公司制的型号210HS-2)进行测定，从而能够求出平均带电量的绝对值[|μC/g|]。

由于如果树脂粉体的平均带电量的绝对值为3(μC/g)以上且50(μC/g)以下，则带电的树脂粉体能够在附着于纤维的同时与纤维一起堆积在网带72上，从而即使在形成了料片W的状态下也会附着(静电吸附)于纤维上，而且不易附着于吹风机56、管54、薄片形成部80的辊类，因此能够在形成薄片S时保持足够的量的树脂。

树脂粉体的平均带电量可以根据树脂粉体中所含的树脂的种类和调配量的选择、以及制造树脂粉体时的调节剂的添加及添加量进行调节。作为这样的调节剂，可以举出炭黑、表面活性剂、无机微粒等。

作为炭黑的具体例，可以列举出No.2300、No.900、MCF88、No.33、No.40、No.45、No.52、MA7、MA8、MA100、No.2200B等(以上为三菱化学株式会社制)、Raven5750、Raven5250、Raven5000、Raven3500、Raven1255、Raven700等(以上为Columbia Carbon公司制)、Regal400R、Regal 330R、Regal 660R、Mogul L、Monarch 700、Monarch 800、Monarch 880、Monarch 900、Monarch 1000、Monarch 1100、Monarch 1300、Monarch 1400等(以上为Cabot公司制)、Color Black FW1、Color Black FW2、Color Black FW2V、Color Black FW18、Color Black FW200、Color Black S150、Color Black S160、Color Black S170、Printex35、Printex U、Printex V、Printex 140U、Special Black 6、Special Black 5、SpecialBlack 4A、Special Black 4(以上为德固赛公司制)等。炭黑可以混入到树脂粉体的树脂颗粒中，也可以被涂敷于表面上。炭黑在多数情况下能够减小树脂粉体的带电量。

作为表面活性剂的具体例，可以列举出甘油脂肪酸酯单甘油酯、乙酰化单甘油酯、有机酸单甘油酯、中链脂肪酸三甘油酯、聚甘油脂肪酸酯、二甘油脂肪酸酯、失水山梨醇脂肪酸酯、丙二醇脂肪酸酯、高级醇脂肪酸酯等，并且可以使用非离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂、两型表面活性剂中的任意一种，进而可以将它们并用。表面活性剂可以被混入到树脂粉体的树脂粒子中，也可以被涂敷于表面上。表面活性剂能够根据种类而使树脂粉体的带电量发生变化。

此外，作为无机微粒的具体例，可以列举出二氧化硅(氧化硅)、氧化钛、氧化铝、氧化锌、氧化铈、氧化镁、氧化锆、钛酸锶、钛酸钡、碳酸钙。此外，被配置于树脂颗粒的表面上的无机微粒可以是一种，也可以是多种。无机微粒可以被混入到树脂粉体的树脂粒子中，也可以被涂敷于表面上。无机微粒在多数情况下能够减小树脂粉体的带电量。

作为树脂粉体中的这些调节剂的调配量，总计为质量百分比50％以下，即使没有调节剂，只要树脂粉体的平均带电量的绝对值处于上述范围，则也可以不进行调配。作为对调节剂进行调配的情况下的调节剂的调配量，优选为质量百分比0.1％以上且质量百分比50％以下，更优选为质量百分比1％以上且质量百分比40％以下，进一步优选为质量百分比10％以上且质量百分比30％以下程度。如果调配量处于该范围，则能够将树脂粉体的平均带电量的绝对值设为上述范围的值。

树脂粉体的颗粒的粒径(体积基准的平均粒径)为5μm以上且50μm以下，优选为7μm以上且40μm以下，更优选为8μm以上且30μm以下，进一步优选为8μm以上且20μm以下，特别优选为8μm以上且12μm以下。如果平均粒径小，则作用于树脂粉体的重力会变小，因此能够抑制由自重引起的从纤维间的脱离，此外，由于空气阻力变小，因此能够抑制由通过抽吸机构76等而产生的空气流(风)所引起的从纤维间的脱离、由机械振动引起的脱离的情况。此外，如果树脂粉体处于上述粒径范围，则能够在树脂粉体的平均带电量的绝对值为3(μC/g)以上且50(μC/g)以下时，充分地不易从纤维脱离，并且不易附着于吹风机、管、薄片形成部80的辊类。

此外，虽然树脂粉体的树脂颗粒的粒径的分布并未被特别限定，但是优选为体积平均粒径分布在50％以上且300％以下、优选为60％以上且250％以下、更优选为70％以上且200％以内的范围。由于体积平均粒径为对粗大颗粒敏感的平均粒径，因此通过存在有粗大粒子，从而与其他平均粒径(例如数均粒径)相比容易变成较大的值。因此，立足于减少薄片S中的容易产生树脂的分布不均的粗大颗粒的这一点，更优选为将体积平均粒径作为本实施方式的树脂粉体的指标。

另外，虽然网带72的网孔可以适当设定，但由于树脂粉体附着于纤维，因此即使在树脂粉体的粒径小于网带72的网孔(物体所通过的孔的大小)的情况下，也能够抑制通过网带72的情况。即，本实施方式的树脂粉体在树脂粉体的粒径小于网带72的网孔的情况下，能够进一步获得显著的效果。

树脂粉体的粒子的体积平均粒径例如可以通过将激光衍射散射法作为测量原理的粒度分布测量装置来进行测量。作为粒度分布测量装置，例如可以列举出将动态光散射法作为测定原理的粒度分布计(例如，“Microtrac UPA”日机装株式会社制)。

添加物可以含有树脂粉体以外的成分。作为其他的成分，例如可以列举出有机溶剂、表面活性剂、防霉剂、防腐剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、吸氧剂等。此外，在树脂粉体中，可以包含用于对纤维进行着色的着色剂、用于使纤维等不易燃烧的阻燃剂，在包含其中至少一种的情况下，通过在树脂中利用熔融混揉而进行调配，从而能够更容易地获得。此外，也可以在形成了这样的树脂的粉体之后，通过利用高速搅拌机等而对树脂的粉体与无机微粒的粉体进行混合，从而进行调配。

虽然在混合部50中，上述的纤维与树脂粉体(添加物)被混合，但是它们的混合比率能够根据所制造的薄片S的强度、用途等而适当调节。如果所制造的薄片S为复印纸等的办公用途，则树脂粉体相对于纤维的比例为质量百分比5％以上且质量百分比70％以下，而从在混合部50中得到良好的混合的观点、以及在将混合物成形为薄片状的情况下树脂分体因重力而更不易脱离的观点出发，优选为质量百分比5％以上且质量百分比50％以下。

1.4.混合部

本实施方式的薄片制造装置100中所具备的混合部50具有使纤维与树脂粉体混合的功能。在混合部50中，至少纤维和树脂粉体被混合。在混合部50中，也可以混合纤维和树脂粉体以外的成分。在本说明书中，“使纤维与复合体混合”被定义为，在一定容积的空间(***)内，使树脂粉***于纤维与纤维之间。

本实施方式的混合部50中的混合处理是将纤维和树脂粉体导入气流中并使它们在气流中相互扩散的方法(干式)，其已成为流体力学的混合处理。混合中的“干式”是指不是在水中而是在空气中(不是在液体中而是在气体中)进行混合的状态。即，混合部50可以在干燥状态下发挥作用，也可以在作为杂质而存在的液体或有意添加的液体所存在的状态下发挥作用。在有意地添加液体的情况下，优选为，在后续工序中，以用于通过加热等而除去所涉及的液体的能量或时间不会过大的程度来进行添加。另外，在采用所涉及的方法的情况下，由于有时在管54等中的气流为紊流时混合效率更好，因此更为优选。

关于混合部50的处理能力，只要能够使纤维(纤维材料)和树脂粉体混合则并未被特别限定，能够根据薄片制造装置100的制造能力(生产量)来适当设计、调节。混合部50的处理能力的调节能够通过使管54内的用于移送纤维和树脂粉体的气体的流量或材料的导入量、移送量等发生变化来实施。

通过混合部50而被混合了的混合物可以通过薄片成形部等其他的结构而进一步被混合。此外，虽然在图1的示例中，混合部50具有被设置于管54的吹风机56，但是还可以具有未图示的吹风机。

吹风机是使纤维与树脂粉体混合的机构，并具有具备进行旋转的叶片的旋转部。通过该叶片进行旋转，从而纤维和/或树脂粉体被叶片所摩擦或者与叶片发生碰撞。此外，通过该叶片进行旋转，从而利用由叶片所形成的气流而使纤维与纤维、纤维与树脂粉体、和/或树脂粉体与树脂粉体发生碰撞或相互摩擦。

可认为，通过这样的碰撞、摩擦，从而至少树脂粉体会带电(带有静电)，并且产生用于使树脂粉体附着于纤维的附着力(静电力)。这样的附着力的强度依存于纤维及树脂粉体的特性或吹风机的结构(旋转的叶片的形状等)。虽然即使在如图1所示而设置有一个吹风机56的情况下，也能够获得足够的附着力，但有时也能够通过在添加物供给部52的下游侧设置另一个吹风机从而获得更强的附着力。所增设的吹风机的数量并未被特别限定。此外，在设置多个吹风机的情况下，也可以采用如下方式，即，设置送风力更大的吹风机和搅拌力(使其带电的能力)更大的吹风机等，并使每个吹风机分担主要的功能。如果采用这种方式，则有时能够进一步提高树脂粉体向纤维的附着力，从而能够在将料片W成形时进一步抑制树脂粉体从纤维间的脱离。

1.5.作用效果

在本实施方式的薄片制造装置100中，由于在混合部50中被混合于纤维中的树脂粉体的体积平均粒径为50μm以下、平均带电量的绝对值为5(μC/g)以上且40(μC/g)以下，因此在形成料片时，树脂粉体不易从纤维间脱离。此外，由于平均带电量的绝对值为5(μC/g)以上且40(μC/g)以下，因此在混合部50、料片形成部60和薄片形成部80等中，树脂粉体向部件的附着得到抑制。由此，能够将所调配的添加物(树脂粉体)的量(相对于纤维的比例)设为接近于设计的值。即，能够抑制添加物在装置内的散逸。并且，由于在薄片形成部80中将树脂粉体与纤维粘结，因此能够制造树脂的分散性良好且强度等的均匀性良好的薄片。

2.薄片制造方法

本实施方式的薄片制造方法包括：将纤维与上述树脂粉体在气体中进行混合的混合工序；以及将由混合工序所混合而成的混合物堆积并加热，从而形成薄片的薄片形成工序。纤维和树脂粉体与上述的薄片制造装置的事项中所描述的内容相同，因此省略其详细的说明。

本实施方式的薄片制造方法可以包括选自以下的工序中的至少一个工序，所述工序包括：将作为原料的纸浆板或废纸等在气体中切断的工序；将原料在气体中拆解为纤维状的解纤工序；从被解纤了的解纤物中筛选出杂质(调色剂、纸力增强剂)、因解纤而变短了的纤维(短纤维)、或者在气体中从解纤物中筛选出较长的纤维(长纤维)、未被充分解纤的未解纤片的筛选工序；使混合物在气体中分散的同时降下的分散工序；使降下的混合物在气体中堆积并成形为料片的形状等的成形工序；根据需要而使薄片干燥的干燥工序；将所形成的薄片收卷成卷筒状的收卷工序；将所形成的薄片截断的截断工序；以及对制造出的薄片进行包装的包装工序。这些工序的详细内容与上述的薄片制造装置的事项中所描述的内容相同，因此省略其详细的说明。

根据本实施方式的薄片制造方法，由于将平均带电量的绝对值适度的树脂粉体与纤维混合，因此在混合时树脂粉体的树脂粒子带电而容易附着于纤维上，并且在堆积时，树脂粒子不易从纤维脱离，并且树脂粉体不易附着于制造装置的部件上。由此，能够有效地制造强度良好的薄片。

3.薄片

通过本实施方式的薄片制造装置100或薄片制造方法而制造的薄片S，主要是指至少将上述的纤维作为原料并形成为薄片状的物质。但是，并不限定于薄片状，也可以是板状、料片状、或具有凹凸的形状。本说明书中的薄片能够分类为纸和无纺布。纸包含例如以纸浆、废纸为原料并被形成为薄片状的方式等，包括以笔记或印刷为目的的记录纸、壁纸、包装纸、有色纸、绘图用纸、制图纸等。无纺布是比纸厚的材料或低强度的材料，包括一般的无纺布、纤维板、餐巾纸、厨房用纸、清洁器、过滤器、液体吸附材料、吸音材料、缓冲材料、垫子等。

另外，在无纺布的情况下，纤维与纤维之间的间隔较大(薄片的密度较小)。与此相对，纸的纤维与纤维之间的间隔较小(薄片的密度较大)。因此，在通过本实施方式的薄片制造装置100或薄片制造方法而制造的薄片S为纸时，能够更显著地发挥树脂粉体从纤维的脱离抑制、形成为薄片时的强度的均匀性等的作用、功能。

4.其他的事项

虽然如上文所述，本实施方式的薄片制造装置、薄片制造方法完全不使用或仅使用一点水，但是根据需要，也能够通过喷雾等而以调湿等为目的来适当地添加水，从而对薄片进行制造。

作为这样的情况下的水，优选为使用离子交换水、超滤水、反渗透水、蒸馏水等纯水或超纯水。特别是，将这些水通过紫外线照射或过氧化氢添加等进行了灭菌处理的水由于能够长期抑制霉菌、细菌的产生，因此较为优选。

在本说明书中，使用表示“均匀”、“相同”、“等间隔”等表示密度、距离、尺寸等相等的意思的词语。虽然希望相等，但是由于难以完全设为相等，因此这些词语成为包括因误差、偏差等的累积而使数值不相等从而产生偏差的情况。

5.实验例

虽然在下文中示出了实验例并对本发明进一步进行说明，但是本发明并不是被以下的示例所限定的方式。

5.1.添加物(树脂粉体)的制作

如下文所述，制造了实验例1～12的试样。

将表1所记载的树脂与调节剂以表1所记载的质量而投入高速搅拌机而进行了干式混合。另外，实验例5和11中并未对调节剂进行调配。将所得到的各混合物导入至双螺杆挤出混揉机中，并以90℃～130℃进行混揉而形成料股，从而进行了颗粒化。将所得到的颗粒利用锤磨机进行粉碎，并利用气流粉碎机而进一步进行了粉碎。并且，利用强制涡离心式分级机而进行分级，从而分别得到表1所记载的粒径范围的树脂粉体。另外，体积平均粒径使用Microtrac UPA(日机装株式会社制)而求出。

[表1]

接下来，将各实验例的树脂粉体3000g、以及表2所记载的种类和量的无机微粒导入至高速搅拌机中，并以2000rpm进行了90秒搅拌。将搅拌后的粉体通过150目的SUS过滤器而筛分，并将所通过的粉体作为各实验例的粉体。

[表2]

5.2.纤维与树脂粉体的混合

称量针叶木漂白硫酸盐纸浆22.5g与上述各实验例的树脂粉体7.5g，向干净的聚乙烯制宽口软膏瓶(容量1000ml)中依次投入针叶木漂白硫酸盐纸浆、树脂粉体并加盖。对球磨机旋转台架的转数进行调节以使搭载了上述瓶时的瓶的圆周速度成为15m/min，并针对各实验例而使其旋转8分钟。

5.3.薄片的制造

通过以尽可能不造成振动或气流的方式而将上述所得到的各实验例的混合物取出，并且以温度150℃、压力15NPa、30秒进行热压加工而使树脂熔融后冷却，从而得到各实验例的薄片。

5.4.薄片中所含的树脂粉体的量的测量

各实验例的薄片中，从薄片的不同的三个部位分别切出约10mg而作为试验片。实施各试样的热重测量，并求出试验片中所包含的树脂粉体的质量比例，并且将其设为树脂粉体的保持率。保持率求出了三个试验片的平均值。另外，虽然如果保持率为50％左右以上，则能够获得足够实用的薄片的强度，但是已知更优选为超过70％的程度。

5.5.摩擦带电量的测量

在苯乙烯螺旋瓶(容积5ml)中量取各实验例的树脂粉体0.25g、以及载体(日本图像学会颁布品N-01)4.75g。关闭苯乙烯螺旋瓶的盖子后，使其置于球磨机台架上，并以100rpm旋转3分钟而使树脂粉体摩擦带电。从苯乙烯螺旋瓶取出0.25nm的载体与树脂粉体的混合物，利用抽吸吹掉方式的带电量测定器(Trek公司制，型号210HS-2)，而对平均带电量进行了测量。针对各树脂粉体实施三次测量而得到了平均值。

5.6.评价结果

在图2中，示出了针对各实验例而求出的薄片中的树脂粉体的保持率的柱形图。如果对图2进行观察，则虽然不是在所有的实验例1～12中均实现了100％的保持率，但是认为未被保持于薄片中的量残留在聚乙烯制宽口软膏瓶中。即，如果假定为薄片制造装置，则会残留于混合部等部件中。

另一方面，如果观察图2的保持率的值，则在对实验例1～6与实验例7～12进行比较时，实验例1～6示出了更高的保持率。由此可知，如果树脂粉体的体积平均粒径为50μm以下，则保持率较高。此外，由实验例2～5可知，在10μm±2μm中成为非常高的保持率。可认为其原因在于，粒径越小则越不易受到风的影响，附着力/质量之比变大，在施加冲击等时惯性变小等。另外，在粒径较大的情况下，向瓶的内壁的附着也较少。

图3是纵轴为树脂粉体保持率、横轴为摩擦带电量的图表中的各实验例的结果的散布图。在表3中记载了测量值。

[表3]

如对图3进行观察，则可知树脂粉体的保持率根据摩擦带电量(平均带电量)而发生变化。在带电量小于-5μC/g(绝对值较小)的情况下，附着于瓶上的粉体的量、以及附着于纤维的粉体的量均较少。因此可认为，如果带电量过少，则虽然向装置的附着(损失)被减少，但是向纤维的附着力也较小，从而保持率降低。

在摩擦带电量(平均带电量)的绝对值较大的情况下，虽然在实验6中，当摩擦带电量为-46μC/g时绝对值较大，但是树脂粉体在纤维中的保持率变得不充分。这个可以被认为是，如果带电量过大，则虽然可预料到向纤维的附着增加，但是向装置的附着(损失)也更大，因此结果是保持率降低。

由以上的结果可知，将纤维与树脂粉体进行混合的方式的薄片制造装置中，为了使更多的树脂粉体附着于纤维，并且减少向装置的部件的树脂粉体的附着，而优选为树脂粉体具有如下的性质。

(1)体积平均粒径优选为较小，即为50μm以下，优选为10μm以下。(2)虽然树脂粉体的平均带电量越高越好，但是如果过高，则容易附着于混合装置、辊、配管等装置的部件上。(3)根据(2)可知，存在与树脂粉体的平均带电量的绝对值相匹配的范围，并且当平均带电量的绝对值为5(μC/g)以上且40(μC/g)以下时，可获得70％以上的保持率这样的良好的结果。

本发明并不限定于上述实施方式，其能够进行各种的改变。例如，本发明包括与实施方式中所说明的结构实质上相同的结构(例如，功能、方法和结果相同的结构，或者目的以及效果相同的结构)。此外，本发明包括对在实施方式中所说明的结构的非本质的部分进行了置换的结构。此外，本发明包括能够取得与在实施方式中所说明的结构相同的作用效果的结构或者实现相同目的的结构。此外，本发明包括将公知技术添加到在实施方式中所说明的结构中的的构成。

符号说明

1…漏斗；2、3、4、5、7、8…管；9…漏斗；10…供给部；12…粗碎部；14…粗碎刀；20…解纤部；22…导入口；24…排出口；40…筛选部；41…滚筒部；42…导入口；43…壳体部；44…排出口；45…第一料片形成部；46…网带；46a…堆积面；47、47a…张架辊；48…抽吸部；49…旋转体；49a…基部；49b…突部；50…混合部；52…添加物供给部；54…管；56…吹风机；60…堆积部；61…滚筒部；62…导入口；63…壳体部；70…第二料片形成部；72…网带；74…支承辊；76…抽吸机构；78…调湿部；80…薄片形成部；82…加压部；84…加热部；85…压延辊；86…加热辊；90…切断部；92…第一切断部；94…第二切断部；96…排出部；100…薄片制造装置；102…制造部；104…控制部；S…薄片；V…料片；W…料片。

Claims (10)

1.一种薄片制造装置，其特征在于，具备：

混合部，其将纤维和树脂粉体在气体中进行混合；以及

薄片形成部，其将由所述混合部混合而成的混合物堆积并加热，从而形成薄片，

所述树脂粉体的体积平均粒径为50μm以下，平均带电量的绝对值为5μC/g以上且35μC/g以下。

2.如权利要求1所述的薄片制造装置，其特征在于，

所述树脂粉体的平均带电量为-5μC/g以下且-35μC/g以上。

3.如权利要求1或权利要求2所述的薄片制造装置，其特征在于，

所述树脂粉体的平均带电量为-15μC/g以下且-35μC/g以上。

4.如权利要求1所述的薄片制造装置，其特征在于，

所述树脂粉体的体积平均粒径为30μm以下。

5.如权利要求1所述的薄片制造装置，其特征在于，

所述树脂粉体的体积平均粒径为5μm以上。

6.如权利要求1所述的薄片制造装置，其特征在于，

所述树脂粉体的体积平均粒径为10μm以上。

7.如权利要求1所述的薄片制造装置，其特征在于，

所述树脂粉体包含树脂粒子、以及被配置于所述树脂粒子的表面上的无机微粒。

8.如权利要求7所述的薄片制造装置，其特征在于，

所述无机微粒的调配量为质量百分比0.1％以上且质量百分比50％以下。

9.一种薄片制造方法，其特征在于，包括：

混合工序，将纤维和树脂粉体在气体中进行混合；以及

薄片形成工序，将通过所述混合工序混合而成的混合物堆积并加热，从而形成薄片，

所述树脂粉体的体积平均粒径为50μm以下，平均带电量的绝对值为5μC/g以上且35μC/g以下。

10.一种纸或无纺布制造用树脂粉体，其特征在于，

体积平均粒径为50μm以下，平均带电量的绝对值为5μC/g以上且35μC/g以下。

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