JP2022010644A - 成形体製造方法、成形体、イレイザー - Google Patents

Abstract

【課題】引張強度を高めた成形体を提供する。【解決手段】成形体製造方法は、繊維を含む第１層と、撥水材を含む第２層とを有する原料を解繊する解繊工程と、前記解繊工程で解繊された解繊物を堆積する堆積工程と、前記堆積工程で堆積された堆積物を結合材によって結合させて成形体を成形する成形工程と、を含む。【選択図】図７

Description

本発明は、成形体製造方法、成形体、イレイザーに関する。

従来、特許文献１に示すように、剥離材がコーティングされたセルロース材料を粉砕し、添加剤を添加して成形体を成形する方法が知られている。

特表２０１３－５２１１５４号公報

しかしながら、上記の方法では、粉砕されたセルロース材料の表面に剥離材が被膜した部分が多く存在する状態なので、セルロース材料同士の結合力が弱く、成形体における引張強度が低下してしまう、という課題がある。

成形体製造方法は、繊維を含む第１層と、撥水材を含む第２層とを有する原料を解繊する解繊工程と、前記解繊工程で解繊された解繊物を堆積する堆積工程と、前記堆積工程で堆積された堆積物を結合材によって結合させて成形体を成形する成形工程と、を含む。

上記の成形体製造方法で製造された成形体。

上記の成形体製造方法で製造されたイレイザー。

成形体製造方法を示すフローチャート。 成形体製造装置の構成を示す模式図。 原料の構成を示す断面模式図。 結合材の構成を示す断面模式図。 成形体の構成を示す断面模式図。 成形体の構成を示す一部拡大図。 イレイザーの使用例を示す模式図。

まず、成形体製造方法について説明する。
図１は、成形体Ｍを製造する成形体製造方法を示すフローチャートである。
図２は、成形体Ｍを製造可能な成形体製造装置１の構成を示す模式図である。
図１に示すように、成形体製造方法は、まず、解繊工程（ステップＳ１１）では、繊維３０１を含む第１層としての基材層３００と、撥水材としての剥離材４０１を含む第２層としての剥離材層４００とを有する原料ＯＰ（図３参照）を解繊し、次いで、堆積工程（ステップＳ１２）では、解繊工程で解繊された解繊物ＤＦを堆積し、次いで、成形工程（ステップＳ１３）では、堆積工程で堆積された堆積物としての繊維状ウエブＳを結合材Ｐ１（図４参照）によって結合させて成形体Ｍを成形する。
このように製造された成形体Ｍは、例えば、イレイザーＭＡとして利用することが可能である。

以下、成形体製造方法について、成形体Ｍを製造する成形体製造装置１の構成とともに説明する。成形体製造装置１は、水を極力利用しない乾式によって、原料ＯＰから成形体Ｍを製造する装置である。
成形体製造装置１は、解繊工程に相当する乾式解繊機３０と、堆積工程に相当する繊維状ウエブ成形機１００と、成形工程に相当する加熱加圧機構１５０と、を含む。

まず、粗砕機１０に原料ＯＰを供給する。
原料ＯＰは、例えば、粘着テープの粘着剤に接合して用いられる剥離シート、あるいはセパレーターである。原料ＯＰは、図３に示すように、植物由来の繊維３０１を含む基材層３００と、剥離材４０１を含む剥離材層４００と、浸透防止材である目止め樹脂５０１を含む第３層としての目止め層５００とを有する積層体である。基材層３００と剥離材層４００との間に目止め層５００が積層される。基材層３００の厚みは、５０μｍ以上５００μｍ以下である。また、剥離材層４００の厚みは、１μｍ以上５０μｍ以下である。
なお、目止め層５００は必須ではないため、この場合には、基材にピンホールがなく耐溶剤性がある基材（例えばグラシン紙）を使い、シリコーン樹脂を直接塗工したものでもよい。

繊維３０１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、***、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、成形性に優れる。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。

剥離材４０１の構成材料としては、撥水性や剥離性を有していれば特に限定されないが、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、アルキッド樹脂等が挙げられ、中でもシリコーン樹脂が好適である。

目止め樹脂５０１の構成材料としては、剥離材４０１が基材層３００に浸透するのを防止する浸透防止材としての機能を有していれば特に限定されないが、ポリエチレン、ポリビニルアルコール等が挙げられる。

原料ＯＰが粗砕機１０に供給されることで、粗砕機１０の粗砕刃１１によって原料ＯＰは数センチ角の粗砕片に分断される。
なお、粗砕機１０には、原料ＯＰを連続的に供給するための自動送り機構５を設けることが好ましい。自動送り機構５における供給速度は生産性を考えると高いほうがよい。

粗砕機１０における粗砕刃１１は、通常のシュレッダーの刃の切断幅を広げたような装置とすることで対応が可能である。粗砕刃１１で数センチ角に分断された粗砕片は、定量供給機５０を通じてホッパー１２から導入管２０を経て乾式解繊機３０に導入される。

定量供給機５０は、乾式解繊機３０に定量的に粗砕片が供給されれば、いずれの方法でもよいが、振動フィーダーが好適である。

振動フィーダーでは、軽い粗砕片は静電気などに影響され、搬送が一定にならない傾向があるので、前工程の粗砕機１０で重送りすることで、ブロック状にしておくことが好ましい。ブロックのサイズは一個あたり０．５ｇ～２ｇにしておくのが好適である。

振動フィーダーへの粗砕片の供給は、粗砕機１０からの連続した供給でもよいが、フレキシブルコンテナバッグに粗砕片を貯めてから供給してもよい。このときフレキシブルコンテナバッグがバッファーになり、原料ＯＰとなる回収量の増減による製造効率への影響を少なくすることができる。フレキシブルコンテナバッグによる粗砕片の供給は、成形体Ｍの生産量にもよるが、１時間程度は成形体Ｍが生産できる量がよい。フレキシブルコンテナバッグから一度に大量の粗砕片が振動フィーダーに供給されると、振動フィーダーの振動に影響がでるので、フレキシブルコンテナバッグからも徐々に供給することがよい。徐々に供給する方法は、フレキシブルコンテナバッグを傾斜させたり、モーター等で揺動を与えたり、エアシリンダーで部分的に突く方法等が採用できる。

導入管２０は乾式解繊機３０の導入口３１に連通しており、導入口３１から乾式解繊機３０内に導かれた粗砕片は、回転するローター３４と、ステーター３３との間で解繊されて解繊物ＤＦとなる。乾式解繊機３０は気流も発生する機構となっており、気中（例えば、空気中）で解繊された解繊物ＤＦはこの気流に乗って排出口３２から搬送管４０へと導かれる。

ここで、乾式解繊機３０の具体例を説明する。乾式解繊機３０には、例えば、ディスクリファイナーや、ターボミル（フロイントターボ株式会社製）、セレンミラー（増幸産業業株式会社製）、風発生機構を備えた乾式古紙解繊装置等を利用することができる。このような乾式解繊機３０へ供給する粗砕片のサイズは、通常のシュレッダーにより排出されるものでもよい。ただし、粗砕片が大きすぎると乾式解繊機３０への供給が困難になるので、粗砕機１０から排出される粗砕片サイズは、数センチ角であることが望ましい。

また、風発生機構を備える乾式解繊機３０においては、自らの発生する気流によって、導入口３１から、粗砕片を気流と共に吸引し、解繊処理し、排出口３２側へと搬送する。乾式解繊機３０は、供給された粗砕片を綿状に解繊する。

例えば、ターボミル形式である、インペラーミル２５０（株式会社セイシン企業製）では、出口側に１２枚のブレードを設置することで、８０００ｒｐｍ（周速約１００ｍ／ｓ）のとき、約３ｍ³／ｍｉｎの風量を発生することができる。このときの導入口３１側での風速は約４ｍ／ｓでありこの気流に乗って粗砕片は導入される。導入された粗砕片は、高速回転するブレードと、ステーター３３の間で解繊され、排出口３２から排出される。排出速度は排出管径φ１００で約６．５ｍ／ｓである。

なお、風発生機構を備えていない乾式解繊機３０を用いる場合には、粗砕片を導入口３１に導く気流を発生させるブロア等を別途設けるようにすればよい。

乾式解繊機３０における解繊工程では、粗砕片の形がなくなるまで繊維状に解繊することが、後の工程において成形される成形体Ｍのムラがなくなるので好ましい。
乾式解繊機３０に解繊された解繊物ＤＦは、解繊された繊維３０１、表面に剥離材４０１が付着した繊維３０１、表面に目止め樹脂５０１が付着した繊維３０１等が混在した状態である。また、解繊によって粉砕された目止め樹脂５０１の粒子は、単体として解繊物ＤＦ中に存在している。

また、乾式解繊機３０として、例えば、ディスクリファイナーを用いる場合には、円盤状の面において半径方向に回転刃が形成されているが、円周のふちにも固定刃が形成されていることが望ましい。また、ローター３４側の回転刃と、ステーター３３側の固定刃のギャップは粗砕片の厚さ程度、例えば１００μｍ～１５０μｍ程度に維持することが望ましい。このとき解繊物ＤＦは回転刃の発生する気流により外周に移動し、排出口３２から排出される。

乾式解繊機３０から排出（φ１００で断面積約７８ｃｍ²）された解繊物ＤＦは、搬送管４０及び搬送管６０を通過して、繊維状ウエブ成形機１００へと導かれる。

搬送管６０からは、結合材搬送管６１が枝分かれしている。結合材搬送管６１に接続されるホッパー１３には結合材Ｐ１が供給される。結合材Ｐ１は、結合材調整バルブ６５によってその分量が調整され、結合材搬送管６１を経て搬送管６０に供給される。これにより、搬送管６０において搬送される解繊物ＤＦに結合材Ｐ１を混入させることができる。

結合材搬送管６１の管径は搬送管６０の管径より小さくすることが望ましい。風速が向上し気流中に結合材Ｐ１が分散しやすくなるからである。

結合材Ｐ１は、成形体Ｍとしての強度や剛性を保ったり、繊維３０１の飛散を防止したりするものである。結合材Ｐ１は、解繊物ＤＦ中に添加され、加熱されることで溶融し、解繊された繊維３０１同士を結合させる。結合材Ｐ１は、加熱工程により溶融するものなら、繊維状、粉（粒子、粉体）状等どのようなものでもよいが、２００℃以下で溶融するものが好ましい。さらに、エネルギー的には、１６０℃以下で溶融するものが好ましい。

また、結合材Ｐ１は、加熱成形時に溶融する熱可塑性樹脂を含むことが望ましい。さらには、図４に示すように、結合材Ｐ１は、芯部Ｐ１Ａと、芯部Ｐ１Ａの外周部を被覆する鞘部Ｐ１Ｂとから成る芯鞘構造が望ましい。芯鞘構造の結合材Ｐ１は、鞘部Ｐ１Ｂが低温で溶融し接着機能を発揮し、芯部Ｐ１Ａが繊維状となって残留形状を維持するので好ましい。例えば、芯鞘構造の結合材Ｐ１として、帝人ファイバー株式会社製乾式不織布用ポリエステルファイバー テトロン（登録商標）等がよい。

芯部Ｐ１Ａおよび鞘部Ｐ１Ｂの構成材料としては、それぞれ、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、フェノール樹脂等が挙げられ、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。

中でも、芯部Ｐ１Ａは、ポリエステルからなり、鞘部Ｐ１Ｂはポリエチレンからなることが好ましい。これにより、解繊された繊維３０１同士の結着が良好になされる。

芯部Ｐ１Ａと鞘部Ｐ１Ｂとの軟化点の差は１０℃以上であるのが好ましく、２０℃以上であるのがより好ましい。

このように、結合材Ｐ１は、芯部Ｐ１Ａと、芯部Ｐ１Ａの外周部を被覆し、芯部Ｐ１Ａよりも軟化点が低い鞘部Ｐ１Ｂとを有する２層構造を成している。これにより、結合材Ｐ１のコシを強くして成形体Ｍの強度を高くすること、および結合材Ｐ１のバインダーとしての機能を高めることを両立することができる。

また、芯部Ｐ１Ａと鞘部Ｐ１Ｂとの境界部は明確でなくてもよい。すなわち、結合材Ｐ１が、中心側から外周側に向って、軟化点が徐々に低くなっている構成であっても、前述した効果が得られる。

結合材Ｐ１の平均繊維長さは、０．５ｍｍ以上、５．０ｍｍ以下であるのが好ましく、０．７ｍｍ以上、３．０ｍｍ以下であるのがより好ましい。これにより、上記効果をより顕著に得ることができる。

結合材Ｐ１の平均幅は、０．００１ｍｍ以上、０．０５ｍｍ以下であるのが好ましく、０．００５ｍｍ以上、０．０３ｍｍ以下であるのがより好ましい。これにより、上記効果をより顕著に得ることができる。

結合材Ｐ１の平均径は、１０μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。

また、原料ＯＰと結合材Ｐ１との重量比は、９：１～７：３であるが好ましく、８：２であるのがより好ましい。

また、搬送管６０からは、結合材搬送管６１に加え、機能材料搬送管６２が枝分かれしている。機能材料搬送管６２に接続されたホッパー１４には機能材料としての難燃材が供給される。難燃材は、機能材料調整バルブ６６によってその分量が調整され、この機能材料搬送管６２を経て、搬送管６０に供給される。これにより、搬送管６０において搬送される解繊物ＤＦに難燃材を混入させることができる。なお、機能材料は、難燃材の他、着色材等であってもよい。

機能材料搬送管６２の管径は搬送管６０の管径より小さくすることが望ましい。風速が向上し気流中で難燃材が分散しやすくなるからである。

難燃材は、解繊物ＤＦにより繊維状ウエブＳを成形したときに、繊維状ウエブＳに難燃性を付与するために添加されるものであり、水酸化アルミニウムや水酸化マグネシウム等の水酸化物、ホウ酸やホウ酸アンモニウム等のホウ酸化合物、ポリリン酸アンモニウム、リン酸エステル等のリン系の有機材料、メラミン、イソシアヌレート等の窒素含有物等を用いることができる。中でもメラミンリン酸系の複合材がよい。

難燃材としては、固体の難燃材が望ましい。固体難燃材の体積平均粒子径は１μｍ以上５０μｍ以下であることが望ましい。体積平均粒子径が１μｍより小さいと、後のサクション工程で繊維状ウエブＳとして堆積させる際、気流で搬送しにくくなる。また、５０μｍより大きくなると繊維３０１への付着力が小さくなり脱落しやすくなり、ムラとなり、十分な難燃性を発揮できない。

搬送管６０を経て、結合材Ｐ１及び難燃材が混入された解繊物ＤＦは、繊維状ウエブ成形機１００に導入される。

第１形状維持シート供給ローラー８１からは、第１形状維持シートＮ１が繊維状ウエブ成形機１００に供給される。この第１形状維持シート供給ローラー８１から供給される第１形状維持シートＮ１は、繊維状ウエブ成形機１００で形成される繊維状ウエブＳの底面（第１面）の土台部となる。

ここで、第１形状維持シートＮ１は、繊維状ウエブＳを支持して形状を維持させることができるシートであれば、織布や不織布のいずれも利用することができる。サクション装置１１０による気流が第１形状維持シートＮ１を介して作用し、第１形状維持シートＮ１上に混合した解繊物ＤＦと結合材Ｐ１や難燃材とが適切に堆積されるようにするために、第１形状維持シートＮ１は通気性も有する必要がある。このサクションにより、例えば、解繊によって粉砕された目止め樹脂５０１の単体粒子が解繊物ＤＦから除去されやすくなる。第１形状維持シートＮ１の目開きは、１００μｍ以下が望ましい。第１形状維持シートＮ１は、製品の外観になるもので、着色されていてもよい。このように通気性がある第１形状維持シートＮ１として、本実施形態においては、スパンボンド法によって製造されたポリエステル長繊維不織布である東洋紡株式会社製エクーレ（登録商標）３１５１Ａを用いた。

繊維状ウエブ成形機１００の概略について説明する。繊維状ウエブ成形機１００は、概略、解繊された繊維３０１を気中（例えば、空気）に均一に分散させる分散機構と、これにより分散された繊維３０１をメッシュベルト１２２上に吸引する機構と、を有している。

分散機構はフォーミングドラム１０１を有しており、回転するフォーミングドラム１０１内に解繊物ＤＦと混合気体（混合空気）が同時に供給される。フォーミングドラム１０１の表面には小孔スクリーンが設けられており、これから、結合材Ｐ１及び難燃材が混入された解繊物ＤＦが吐出されるようになっている。小孔スクリーンの径（ドラムメッシュ孔の径）は解繊物ＤＦのサイズにも関係し、円形でもよいが、５ｍｍ×２５ｍｍ程度の長孔が生産性と均一性を両立でき望ましい。

混合気体（混合空気）は、解繊された繊維３０１と、結合材Ｐ１と、難燃材と、を混合させて、均一化し、フォーミングドラム１０１の穴を通過させる。

フォーミングドラム１０１下には、整流板が設置され、幅方向の均一性を調整することができる。整流板の下には、張架ローラー１２１によって張架されるメッシュが形成されているエンドレスのメッシュベルト１２２が配されている。サクションボックスを介して、搬送気体（搬送空気）と混合気体（混合空気）を吸引する。「吸引気体量」＞「搬送気体量＋混合気体量」にしておくことで、解繊時に発生した材料の吹き出しを防ぐことができる。吸引気体には、第１形状維持シートＮ１とメッシュベルト１２２を通過した、微粉（廃粉）が混じっているので、分離するために、下流にサイクロンや、フィルター集塵機を設置することが望ましい。

繊維状ウエブ成形機１００の下方においては、複数の張架ローラー１２１のうちの少なくとも１つが駆動回転することで、このメッシュベルト１２２は図中矢印に示す方向に移動するようになっている。また、メッシュベルト１２２はこれに当接するクリーニングブレード１２３によって表面の汚れ等が除去される。クリーニングはエアーに因るクリーニングを行ってもよい。

メッシュベルト１２２は吸引空気量を確保し、材料を保持できる強度をもっていれば金属製でも、樹脂製でも、どのようなものでもよいが、メッシュの穴径が大きすぎると繊維状ウエブＳを成形したときに表面が凸凹形状になるので、メッシュの穴径は６０μｍ～１２５μｍ程度が望ましい。また、６０μｍ以下では、サクション装置１１０による安定した気流を形成しづらい。

第１形状維持シート供給ローラー８１からは、第１形状維持シートＮ１が、このメッシュベルト１２２の移動と同じ速度で移動するように、メッシュベルト１２２上に供給される。サクション装置１１０はメッシュベルト１２２下に所望のサイズの窓を開けた密閉箱を形成し、窓以外から気体（例えば、空気）を吸引し箱内を真空にすることで形成することができる。

以上のような構成において、搬送管６０によって搬送された解繊物ＤＦは、繊維状ウエブ成形機１００に導入される。解繊物ＤＦは、フォーミングドラム１０１表面の小孔スクリーンを通過し、サクション装置１１０による吸引力によって、メッシュベルト１２２上に供給された第１形状維持シートＮ１上に堆積される。このとき、メッシュベルト１２２と第１形状維持シートＮ１とを移動させることにより、第１形状維持シートＮ１上に均一なシート状の解繊物ＤＦを堆積させて繊維状ウエブＳを構成することができる。この繊維状ウエブＳが加熱・加圧されてシート状の成形体Ｍとなる。

繊維状ウエブ成形機１００において、解繊物ＤＦを堆積するときの堆積量により後の成形工程で成形される成形体Ｍの密度が決定される。例えば、１０ｍｍ厚の密度０．１ｇ／ｃｍ³～０．１５ｇ／ｃｍ³程度の成形体Ｍを得るときには、約４０ｍｍ～６０ｍｍ程度堆積させる。

なお、本実施形態においては、結合材Ｐ１及び難燃材を、搬送管６０で搬送されている解繊物ＤＦに混入するために、それぞれを個別に供給する結合材搬送管６１及び機能材料搬送管６２を設けたが、結合材Ｐ１及び難燃材を混合してから一つの搬送管で解繊物ＤＦを搬送する搬送管６０に接続して供給してもよいし、繊維状ウエブ成形機１００において設けるようにしてもよい。この場合、例えば、フォーミングドラム１０１内に、定量した結合材Ｐ１及び難燃材を混入させるようにする。

また、水分噴霧器１３０を設け、これにより噴霧する水分に、水溶性の難燃材（例えば、株式会社三和ケミカル製 アピノン１４５）を添加することで、成形された繊維状ウエブＳに難燃性を付与することもできる。

第２形状維持シート供給ローラー８２からは、第２形状維持シートＮ２が、繊維状ウエブ成形機１００、及び水分噴霧器１３０の後工程に供給される。この第２形状維持シート供給ローラー８２から供給される第２形状維持シートＮ２は、繊維状ウエブ成形機１００で形成される繊維状ウエブＳの上面（第２面）のカバー部となる。

第２形状維持シートＮ２は、織布や不織布のいずれも利用することができる。本実施形態においては、第２形状維持シートＮ２として、第１形状維持シートＮ１と同様の、スパンボンド法によって製造されたポリエステル長繊維不織布である東洋紡株式会社製エクーレ（登録商標）３１５１Ａを用いた。

なお、本実施形態においては、第１形状維持シート供給ローラー８１から第１形状維持シートＮ１を繊維状ウエブ成形機１００に供給し、第１形状維持シートＮ１上に繊維状ウエブＳを形成した後に、第２形状維持シート供給ローラー８２から第２形状維持シートＮ２を供給し、繊維状ウエブＳの上面をカバーするような工程が採用されている。
または、繊維状ウエブ成形機１００の後段（下流側）に、第１形状維持シート供給ローラー８１及び第２形状維持シート供給ローラー８２を設けておき、繊維状ウエブ成形機１００で形成された繊維状ウエブＳを第１形状維持シートＮ１と第２形状維持シートＮ２とでサンドイッチ状に挟むような工程を採用することもできる。

続いて、第１形状維持シートＮ１上に繊維状ウエブＳが形成された後であって、繊維状ウエブＳの第２面側に第２形状維持シートＮ２が供給される前に、バッファー部１４０に到達する構成としている。
本実施形態においては、繊維状ウエブＳの第２面側に、第２形状維持シート供給ローラー８２から供給される第２形状維持シートＮ２を配置させた後に、バッファー部１４０を配置した構成とすることもできる。

第２面側をカバーされた繊維状ウエブＳは、加熱加圧機構１５０へと搬送される。加熱加圧機構１５０は、第１基板１５１と、昇降可能に構成された第２基板１５２とで、搬送される繊維状ウエブＳを挟み、繊維状ウエブＳを加熱と同時に加圧するホットプレスになっている。第１基板１５１及び第２基板１５２には、ヒーターが内蔵されており、これにより、第１基板１５１及び第２基板１５２に挟まれる繊維状ウエブＳを加熱させることができるようになっている。
加熱加圧機構１５０（第１基板１５１及び第２基板１５２）によって表層加熱しながらプレスされることから、繊維状ウエブＳにおいて、第１形状維持シートＮ１及び第２形状維持シートＮ２と接する側の表面に溶融して滲み出す結合材Ｐ１を多く確保できる。このため、繊維状ウエブＳと、第１形状維持シートＮ１及び第２形状維持シートＮ２と、の融着点（或いは融着面積）が増え接着が強固なものになる。

繊維状ウエブＳは加熱加圧機構１５０で加圧・加熱されることで、混入されている結合材Ｐ１が加熱され、解繊された繊維３０１と密接に融着する。これにより、成形体Ｍとしての強度保持、形状維持、成形体Ｍからの繊維３０１の飛散防止に寄与する。

また、結合材Ｐ１が溶融し、固化することで、繊維状ウエブＳの第１面部において第１形状維持シートＮ１が繊維状ウエブＳに接着され、繊維状ウエブＳの第２面部において第２形状維持シートＮ２が繊維状ウエブＳに接着される。

また、加熱加圧機構１５０での加圧・加熱により、余分な水分を乾燥させることで、繊維状ウエブＳはさらに成形体Ｍとしての強度を向上させることができる。

加熱工程と加圧工程とを分離して行う構成としてもよいが、加熱加圧は繊維状ウエブＳに同時に加えることが望ましい。加熱時間は、繊維状ウエブＳの厚み方向における中心部付近の結合材Ｐ１が溶融できる温度まで上昇する時間を確保することが望ましい。また、加熱加圧はバッチ処理のため、加熱時間を確保するために、加熱加圧機構１５０の前段にバッファー部１４０を設けることが望ましい。バッファー部１４０は、いわゆるダンサーローラー（架橋ローラー）を上下させることで実現することができる。バッファー部１４０は、第２形状維持シートＮ２を供給する前に設置しているが、第２形状維持シートＮ２を供給した後であって加熱加圧機構１５０よりも前に配置した構成であってもよい。

加熱加圧が終了した後は、素早く成形体Ｍを移動させ、次の加熱加圧材料である繊維状ウエブＳをセットする必要がある。そのために、加熱加圧機構１５０の出口に針を侵入させて成形体Ｍを保持し、引っ張り出す機構を設けることが好適である。また、第１基板１５１及び第２基板１５２の表面は、繊維３０１が付着している可能性があるため、クリーニングを有しているのがなお良い。例えば、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン：Poly Tetra Fluoro Ethylene）等のシートを一定時間毎に巻き取る方法が考えられる。

なお、本実施形態では、加熱加圧機構１５０を第１基板１５１と、昇降可能に構成された第２基板１５２とで構成したが、加熱・加圧ローラーで構成するようにしてもよい。加熱・加圧ローラーでは、連続作成が可能になるので、バッファーは必要ではない。

上記のようにして成形された成形体Ｍのシートは、裁断機１６０によって所望のサイズ・形状にカットされ、原反としスタッカー１７０などに積載され冷却される。裁断機１６０は超音波カッター等が好適に用いられる。超音波カッターの切断は、成形体Ｍの幅方向の一方向に切断してもよいし、一方向と逆方向の往復で切断してもよい。また、超音波カッター以外には、ロータリーカッターや八角のロータリーカッター等を用いてもよい。原反はその後トムソン型等で型抜きされ、所望のサイズ・形状の成形体Ｍを得ることができる。

図５に示すように、成形体Ｍは、繊維状ウエブＳと、繊維状ウエブＳの第１面に接着された第１形状維持シートＮ１と、繊維状ウエブＳの第２面に接着された第２形状維持シートＮ２と、で構成される。第１形状維持シートＮ１及び第２形状維持シートＮ２は、繊維状ウエブＳと強固に接着されて強度や剛性が保たれているので、上記による切断、切り出しの際に第１形状維持シートＮ１、および第２形状維持シートＮ２が剥がれ難く高い精度でカットができ、更にハンドリング等の取り扱いにおいて作業がスムーズにできるとした効果が得られる。

また、成形体Ｍの原料ＯＰは、剥離材４０１を含み、撥水性を有しているため、湿式で成形しようとしても成形が難しく、成形できたとしても脆くなってしまう。本実施形態では、乾式、すなわちドライファイバーテクノロジーで上述したような解繊処理を行うことにより、容易にかつ精度よく成形体Ｍの成形を行うことができる。

さらに、湿式方式の処理方法では、大量の水が必要であり、処理装置の大型化を招くとともに、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が、本実施形態によればこのような問題も解決することができる。

なお、原料ＯＰは、目止め層５００以外の中間層を有してもよい。また、目止め層５００に代表される中間層が省略され、原料ＯＰが基材層３００および剥離材層４００の２層構成であってもよい。

また、図６に示すように、原料ＯＰが解繊処理されることで、解繊された繊維３０１は、剥離材４０１によってコーティングされた部分及び剥離材４０１がコーティングされていない部分を含む。そして、繊維３０１表面に剥離材４０１がコーティングされていない部分同士が結合材Ｐ１を介して結合される。すなわち、繊維３０１の表面に撥水性を有する剥離材４０１が付着していない部分同士で結合されることで繊維３０１同士の結合力が向上し、成形体Ｍにおける引張強度を高めることができる。
なお、例えば、原料ＯＰを粗砕処理のみ施した場合には、繊維３０１の表面に剥離材４０１がコーティングされた部分が比較的多く存在するので、剥離材４０１に結合材Ｐ１が付着する場合が多くなる。この場合、剥離材４０１と結合材Ｐ１との結合力は低いので、繊維３０１同士の結合力が低下し、成形体Ｍの引張強度が低下してしまう。

成形体Ｍは、剥離材４０１を含むため全体的に撥水性を有しており、水は弾くが油Ｇを吸収し、繊維３０１間で保持することができる。すなわち、油Ｇを優先的に吸収することができ、親油性を有する油吸収体として機能する。そこで、成形体Ｍの用途として、例えば、油性インクを吸収するイレイザーＭＡが挙げられる。

繊維３０１の平均繊維長さは、特に限定されないが、０．５ｍｍ以上、５．０ｍｍ以下であるのが好ましく、０．７ｍｍ以上、１．５ｍｍ以下であるのがより好ましい。これにより、成形体Ｍの強度を十分に高めることができるとともに、成形体Ｍを油吸収体として用いる場合、浸透性および油の保持性に優れる。また、比較的繊維長が短いため、通常の不織布に比べて油の保持性が高い。

同様の理由から、繊維３０１の平均幅、すなわち、平均径は、特に限定されないが、０．０１ｍｍ以上、０．０５ｍｍ以下であるのが好ましく、０．０１５ｍｍ以上、０．０３ｍｍ以下であるのがより好ましい。

同様の理由から、繊維３０１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、特に限定されないが、１０以上、２００以下であるのが好ましく、２０以上、１００以下であるのがより好ましい。

１本の繊維３０１において、その全体の表面積Ａと、剥離材４０１によって被覆されている部分の面積Ｂとの比Ｂ／Ａは、１０％以上、９０％以下であるのが好ましく、２０％以上、８０％以下であるのがより好ましい。これにより、成形体Ｍの撥水性を十分に確保することができる。

また、成形体Ｍにおける繊維３０１の含有量は、１００重量部の成形体Ｍに対して、５０重量部以上、９０重量部以下であるのが好ましく、６５重量部以上、８５重量部以下であるのがより好ましい。これにより、浸透性および油の保持性を十分に確保することができる。

また、成形体Ｍにおける剥離材４０１の含有量は、１００重量部の成形体Ｍに対して、５重量部以上、４０重量部以下であるのが好ましく、２０重量部以上、３５重量部以下であるのがより好ましい。これにより、撥水性を十分に確保することができる。

また、成形体Ｍにおける結合材Ｐ１の含有量は、１００重量部の成形体Ｍに対して、２重量部以上、３０重量部以下であるのが好ましく、５重量部以上、２０重量部以下であるのがより好ましい。これにより、撥水性、油の浸透性および油の保持性を十分に確保しつつ、成形体Ｍの強度を十分に確保することができる。

次に、成形体ＭをイレイザーＭＡとして使用する場合の使用例について説明する。
図７は、イレイザーＭＡの使用例を示す模式図である。
イレイザーＭＡは、例えば、ホワイトボードにマーカーで描かれた油性インク部分を拭き取るものである。このため、イレイザーＭＡは、取り扱い易いサイズ（例えば、数ｃｍ角の直方体）に形成して使用される。

成形体Ｍは、所望のサイズの直方体に切り出される。イレイザーＭＡは、成形体Ｍを単体で使用しても良いが、取扱性や利便性を考慮し、成形体Ｍを複数層（例えば、３層等）に積層して使用される。

また、イレイザーＭＡを使用する際、イレイザーＭＡの容積の半分程度を覆うケースＫを用いる。これにより、ケースＫが持ち手となり、イレイザーＭＡで油性インクを拭き取る際、油性インクの手指への付着を防止することができる。
また、ケースＫは、全ての成形体Ｍを挟み込んで支持するため、積層する成形体Ｍ間の接着は不要となる。

成形体Ｍを積層してイレイザーＭＡを直方体とすることにより、より表面積が大きくなる。また、複数の角部ＣＡ１，ＣＡ２，ＣＡ３，ＣＡ４，ＣＡ５，ＣＡ６，ＣＡ７，ＣＡ８が形成されるため、当該角部ＣＡ１等を用いて効率よく油性インクを拭き取ることができる。
図７の例では、ケースＫから露出した複数の角部ＣＡ１，ＣＡ２，ＣＡ３，ＣＡ４を用いて油性インクを拭き取ることができる。また、イレイザーＭＡを構成する成形体Ｍの平坦面でも油性インクを拭き取ることができる。
本実施形態では、イレイザーＭＡを構成する各成形体Ｍは、第１形状維持シートＮ１及び第２形状維持シートＮ２によって剛性が保たれるため、イレイザーＭＡで油性インクを拭き取る処理を繰り返し行っても変形しにくい。

また、イレイザーＭＡのケースＫから露出した部分が油性インクを拭き取ることで汚れた場合は、ケースＫに対してイレイザーＭＡを反転させて、イレイザーＭＡのケースＫに被覆されていた部分を露出させる。これにより、イレイザーＭＡの角部ＣＡ１，ＣＡ２，ＣＡ３，ＣＡ４を含む部分がケースＫで被覆され、イレイザーＭＡの角部ＣＡ５，ＣＡ６，ＣＡ７，ＣＡ８を含む部分がケースＫから露出し、油性インクの吸収機能が回復する。
その後、イレイザーＭＡを構成する成形体Ｍを交換する場合は、汚れ具合に応じて成形体Ｍを１枚ずつ交換してもよいし、一度に全部交換してもよい。
なお、イレイザーＭＡを構成する成形体Ｍにおいて、第１及び第２形状維持シートＮ１，Ｎ２が省略された構成であってもよい。このようにしても、油性インクの吸収機能を保持することができる。
また、ホワイトボードに用いる油性インクは、拭きとれるようにシリコーンが含有されており、イレイザー原料にもシリコーンが含まれることは、インクとの親和性がよく、払拭性が良好となる。

１…成形体製造装置、１０…粗砕機、３０…乾式解繊機、１００…繊維状ウエブ成形機、１５０…加熱加圧機構、３００…基材層、３０１…繊維、４００…剥離材層、４０１…剥離材、５００…目止め層、５０１…目止め樹脂、Ｐ１…結合材、Ｐ１Ａ…芯部、Ｐ１Ｂ…鞘部、Ｍ…成形体、ＭＡ…イレイザー、ＤＦ…解繊物、Ｓ…繊維状ウエブ。

Claims (11)

1. 繊維を含む第１層と、撥水材を含む第２層とを有する原料を解繊する解繊工程と、
   前記解繊工程で解繊された解繊物を堆積する堆積工程と、
   前記堆積工程で堆積された堆積物を結合材によって結合させて成形体を成形する成形工程と、を含む成形体製造方法。
2. 請求項１に記載の成形体製造方法であって、
   前記原料において、前記第１層の厚みが５０μｍ以上５００μｍ以下である、成形体製造方法。
3. 請求項１または請求項２に記載の成形体製造方法であって、
   前記原料において、前記第２層の厚みが１μｍ以上５０μｍ以下である、成形体製造方法。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の成形体製造方法であって、
   前記結合材は、芯部と、前記芯部の外周面を被覆する鞘部とから成る芯鞘構造である、成形体製造方法。
5. 請求項４に記載の成形体製造方法であって、
   前記結合材の前記芯部はポリエステルからなり、前記鞘部はポリエチレンからなる、成形体製造方法。
6. 請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の成形体製造方法であって、
   前記結合材の径が１０μｍ以上１００μｍ以下である、成形体製造方法。
7. 請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の成形体製造方法であって、
   前記原料と前記結合材との重量比が９：１～７：３である、成形体製造方法。
8. 請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の成形体製造方法であって、
   前記第２層は、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、アルキッド樹脂のいずれかを含む、成形体製造方法。
9. 請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の成形体製造方法で製造された成形体。
10. 請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の成形体製造方法で製造されたイレイザー。
11. 請求項１０に記載のイレイザーであって、
    請求項９に記載の成形体を複数層に積層したイレイザー。

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