JP2023004620A

JP2023004620A - 繊維体製造方法

Info

Publication number: JP2023004620A
Application number: JP2021106445A
Authority: JP
Inventors: 昌英中村; Masahide Nakamura
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2021-06-28
Filing date: 2021-06-28
Publication date: 2023-01-17
Also published as: CN115595730A; US11859348B2; US20220412012A1; EP4112810A1

Abstract

【課題】ウェブの加圧ローラー等への張り付きを抑制する。
【解決手段】繊維体製造方法は、繊維と、澱粉又はデキストリンとを含む材料を前記第１搬送ベルトに乾式で堆積させて前記ウェブを形成する堆積工程と、前記ウェブの第１面を前記第１搬送ベルトから剥がし、前記第１搬送ベルトから剥がされた前記第１面の反対面である、前記ウェブの第２面を第２搬送ベルトに接触させて前記ウェブを搬送する搬送工程と、前記第１搬送ベルト又は前記第２搬送ベルトに接触している前記ウェブに水分を付与する水分付与工程と、前記第２搬送ベルトから剥がされた前記ウェブに加熱部を接触させて前記ウェブを加熱し、前記澱粉又は前記デキストリンにより前記繊維間を結着させて繊維体を形成する加熱工程と、を含み、前記第２搬送ベルトから剥がされた前記ウェブは、前記加熱部に直接供給される。
【選択図】図３

Description

本発明は、繊維体製造方法に関する。

従来、特許文献１に示すように、繊維を含むウェブを搬送する第１搬送ベルトを有する第１搬送部と、第１搬送ベルトから離間する方向にウェブを吸引しながらウェブを搬送する第２搬送ベルトを有する第２搬送部と、第２搬送部のウェブ搬送方向下流に配置され、ウェブを加圧する加圧ローラーと、加圧部のウェブ搬送方向下流に配置され、ウェブを加熱する加熱ローラーと、を含むシート製造装置が知られている。
また、特許文献１では、ウェブに澱粉やＰＶＡ（ポリビニルアルコール）が添加された水分を噴霧することが開示されている。

特開２０１５－１６８９０４号公報

しかしながら、上記装置において、ウェブに澱粉やＰＶＡ（ポリビニルアルコール）が添加された水分を噴霧すると、澱粉等の結着力によりウェブが加圧ローラー等に張り付いてしまう、という課題がある。
ウェブが加圧ローラー等に張り付くと、ウェブの搬送不良やウェブに損傷が発生してしまう。

繊維体製造方法は、第１搬送ベルト上にウェブを形成する堆積部と、前記ウェブを搬送する第２搬送ベルトを有する搬送部と、前記ウェブに水分を付与する水分付与部と、前記水分が付与された前記ウェブを加熱する加熱部と、を含む繊維体製造装置における繊維体製造方法であって、繊維と、澱粉又はデキストリンとを含む材料を前記第１搬送ベルトに乾式で堆積させて前記ウェブを形成する堆積工程と、前記ウェブの第１面を前記第１搬送ベルトから剥がし、前記第１搬送ベルトから剥がされた前記第１面の反対面である、前記ウェブの第２面を前記第２搬送ベルトに接触させて前記ウェブを搬送する搬送工程と、前記第１搬送ベルト又は前記第２搬送ベルトに接触している前記ウェブに前記水分を付与する水分付与工程と、前記第２搬送ベルトから剥がされた前記ウェブに前記加熱部を接触させて前記ウェブを加熱し、前記澱粉又は前記デキストリンにより前記繊維間を結着させて繊維体を形成する加熱工程と、を含み、前記第２搬送ベルトから剥がされた前記ウェブは、前記加熱部に直接供給される。

繊維体製造装置の構成を示す模式図。繊維体製造装置の構成を示す一部拡大図。繊維体製造方法を示すフローチャート。他の繊維体製造方法を示すフローチャート。

１．第１実施形態
まず、繊維体製造装置１００の構成について説明し、その後で、繊維体製造方法について説明する。

繊維体製造装置１００は、シート状の繊維体Ｓを製造する装置である。図１に示すように、繊維体製造装置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７８と、水分付与部７９と、加熱部８０と、切断部９０と、を含む。

供給部１０は、粗砕部１２に原料を供給する。供給部１０は、例えば、粗砕部１２に原料を連続的に投入するための自動投入部である。供給部１０によって供給される原料は、各種繊維を含む材料である。

繊維としては、特に限定されず、広範な繊維材料を用いることができる。繊維としては、天然繊維（動物繊維、植物繊維）、化学繊維（有機繊維、無機繊維、有機無機複合繊維）などを例示できる。繊維は、更に詳しくは、セルロース、絹、羊毛、綿、***、ケナフ、亜麻、ラミー、黄麻、マニラ麻、サイザル麻、針葉樹、広葉樹等からなる繊維等が挙げられ、これらを単独で用いてもよいし、適宜混合して用いてもよいし、精製などを行った再生繊維として用いてもよい。

繊維の原料としては、例えば、パルプ、古紙、古布等が挙げられる。また、繊維は、各種の表面処理がされていてもよい。また、繊維の材質は、純物質であってもよいし、不純物及びその他の成分など、複数の成分を含む材質であってもよい。また、繊維として、古紙やパルプシートなどを乾式で解繊した解繊物を用いてもよい。

繊維の長さは、特に限定されないが、独立した１本の繊維で、その繊維の長手方向に沿った長さは、１μｍ以上５ｍｍ以下、好ましくは、２μｍ以上３ｍｍ以下、より好ましくは３μｍ以上２ｍｍ以下である。

繊維体製造装置１００では、水分付与部７９において水分を付与するので、水素結合を形成する能力のある繊維を用いると、形成される繊維体Ｓの機械的強度を高めることができる。そのような繊維としては、セルロースが挙げられる。

繊維体Ｓにおける繊維の含有量は、例えば、５０質量％以上９９．９質量％以下、好ましくは、６０質量％以上９９質量％以下、より好ましくは７０質量％以上９９質量％以下である。混合物を形成する際に配合を行うことで、このような含有量とすることができる。

粗砕部１２は、供給部１０によって供給された原料を、大気中等の気中で裁断して細片にする。細片の形状や大きさは、例えば、数ｃｍ角の細片である。図示の例では、粗砕部１２は、粗砕刃１４を有し、粗砕刃１４によって、投入された原料を裁断することができる。粗砕部１２としては、例えば、シュレッダーを用いる。粗砕部１２によって裁断された原料は、ホッパー１で受けてから管２を介して、解繊部２０に移送される。

解繊部２０は、粗砕部１２によって裁断された原料を解繊する。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も有する。

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や、インク、トナーなどの色剤や、にじみ防止材、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。

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としては、例えば、インペラーミルを用いる。解繊部２０は、原料を吸引し、解繊物を排出するような気流を発生させる機能を有している。これにより、解繊部２０は、自ら発生する気流によって、導入口２２から原料を気流と共に吸引し、解繊処理して、解繊物を排出口２４へと搬送することができる。解繊部２０を通過した解繊物は、管３を介して、選別部４０に移送される。なお、解繊部２０から選別部４０に解繊物を搬送させるための気流は、解繊部２０が発生させる気流を利用してもよいし、ブロアー等の気流発生装置を設け、その気流を利用してもよい。

選別部４０は、解繊部２０により解繊された解繊物を導入口４２から導入し、繊維の長さによって選別する。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。ドラム部４１としては、例えば、篩を用いる。ドラム部４１は、網を有し、網の目開きの大きさより小さい繊維又は粒子、すなわち網を通過する第１選別物と、網の目開きの大きさより大きい繊維や未解繊片やダマ、すなわち網を通過しない第２選別物と、を分けることができる。例えば、第１選別物は、管７を介して、堆積部６０に移送される。第２選別物は、排出口４４から管８を介して、解繊部２０に戻される。具体的には、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。

第１ウェブ形成部４５は、選別部４０を通過した第１選別物を、管７に搬送する。第１ウェブ形成部４５は、例えば、メッシュベルト４６と、張架ローラー４７と、サクション機構４８と、を有している。

サクション機構４８は、選別部４０の開口を通過して空気中に分散された第１選別物をメッシュベルト４６上に吸引することができる。第１選別物は、移動するメッシュベルト４６上に堆積し、ウェブＶを形成する。

メッシュベルト４６には、選別部４０の開口を通過した通過物が堆積される。メッシュベルト４６は、張架ローラー４７によって張架され、通過物を通し難く空気を通す構成となっている。メッシュベルト４６は、張架ローラー４７が自転することによって移動する。メッシュベルト４６が連続的に移動しながら、選別部４０を通過した通過物が連続的に降り積もることにより、メッシュベルト４６上にウェブＶが形成される。

サクション機構４８は、メッシュベルト４６の下方に設けられている。サクション機構４８は、下方に向く気流を発生させることができる。サクション機構４８によって、選別部４０により空気中に分散された通過物をメッシュベルト４６上に吸引することができる。これにより、選別部４０からの排出速度を大きくすることができる。

ウェブＶは、選別部４０及び第１ウェブ形成部４５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に形成される。メッシュベルト４６に堆積されたウェブＶは、管７へ投入され、堆積部６０へと搬送される。

回転体４９は、ウェブＶを切断することができる。図示の例では、回転体４９は、基部４９ａと、基部４９ａから突出している突部４９ｂと、を有している。突部４９ｂは、例えば、板状の形状を有している。図示の例では、突部４９ｂは４つ設けられ、４つの突部４９ｂが等間隔に設けられている。基部４９ａが方向Ｒに回転することにより、突部４９ｂは、基部４９ａを軸として回転することができる。回転体４９によってウェブＶを切断することにより、例えば、堆積部６０に供給される単位時間当たりの解繊物の量の変動を小さくすることができる。

回転体４９は、第１ウェブ形成部４５の近傍に設けられる。図示の例では、回転体４９は、ウェブＶの経路において下流側に位置する張架ローラー４７ａの近傍に設けられる。回転体４９は、突部４９ｂがウェブＶと接触可能な位置であって、ウェブＶが堆積されるメッシュベルト４６と接触しない位置に設けられる。これにより、メッシュベルト４６が突部４９ｂによって磨耗することを抑制することができる。突部４９ｂとメッシュベルト４６との間の最短距離は、例えば、０．０５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下である。これは、メッシュベルト４６が損傷を受けずにウェブＶを切断することが可能な距離である。

混合部５０は、例えば、選別部４０を通過した第１選別物と、結着剤と、を混合する。混合部５０は、例えば、結着剤を供給する結着剤供給部５２と、第１選別物と結着剤とを搬送する管５４と、ブロアー５６と、を有している。図示の例では、結着剤は、結着剤供給部５２からホッパー９を介して管５４に供給される。管５４は、管７と連続している。

混合部５０では、ブロアー５６によって気流を発生させ、管５４中において、第１選別物と結着剤とを混合させながら、搬送することができる。なお、第１選別物と結着剤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い。

結着剤供給部５２としては、スクリューフィーダーや、ディスクフィーダーなどを用いる。

結着剤供給部５２から供給される結着剤は、澱粉またはデキストリンである。澱粉は、複数のα－グルコース分子がグリコシド結合によって重合した高分子である。澱粉は、直鎖状であってもよいし、分岐を含んでもよい。

澱粉は、各種植物由来のものを用いることができる。澱粉の原料としては、トウモロコシ、小麦、米等の穀類、ソラマメ、緑豆、小豆等の豆類、ジャガイモ、サツマイモ、タピオカ等のイモ類、カタクリ、ワラビ、葛等の野草類、サゴヤシ等のヤシ類が挙げられる。

また、澱粉として加工澱粉、変性澱粉を用いてもよい。加工澱粉としては、アセチル化アジピン酸架橋澱粉、アセチル化澱粉、酸化澱粉、オクテニルコハク酸澱粉ナトリウム、ヒドロキシプロピル澱粉、ヒドロキシプロピル化リン酸架橋澱粉、リン酸化澱粉、リン酸物エステル化リン酸架橋澱粉、尿素リン酸化エステル化澱粉、澱粉グリコール酸ナトリウム、高アミロースコーンスターチ等が挙げられる。また、変性澱粉としてのデキストリンは、澱粉を加工又は変性して得られるものを好適に用いることができる。

繊維体製造装置１００において、澱粉またはデキストリンを用いることにより、水分が付与された後に加圧加熱されることで、糊化、及び、繊維間の水素結合の少なくとも一方が生じ、繊維体Ｓに十分な強度を持たせることができる。

繊維体Ｓにおける澱粉またはデキストリンの含有量は、例えば、０．１質量％以上５０質量％以下、好ましくは、１質量％以上４０質量％以下、より好ましくは１質量％以上３０質量％以下である。混合物を形成する際に配合を行うことで、このような含有量とすることができる。

なお、結着剤供給部５２では、結着剤に加え、製造される繊維体Ｓの種類に応じて、繊維を着色するための着色剤や、繊維の凝集や結着剤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が含まれていてもよい。混合部５０を通過した混合物は、管５４を介して、堆積部６０に移送される。

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。これにより、堆積部６０は、第２ウェブ形成部７０に、混合物（繊維と結着剤とを含む材料）を均一性よく堆積させることができる。

堆積部６０は、例えば、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としては、回転する円筒の篩を用いる。ドラム部６１は、網を有し、混合部５０を通過した混合物に含まれる、網の目開きの大きさより小さい繊維又は粒子を降らせる。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。

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。

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、ウェブＷを形成する。第２ウェブ形成部７０は、例えば、第１搬送ベルトとしての第１メッシュベルト７２と、張架ローラー７４と、サクション機構７６と、を有している。

第１メッシュベルト７２には、堆積部６０の開口を通過した通過物が堆積される。第１メッシュベルト７２は、張架ローラー７４によって張架され、通過物を通し難く空気を通す構成となっている。第１メッシュベルト７２は、張架ローラー７４が自転することによって移動する。第１メッシュベルト７２が連続的に移動しながら、堆積部６０を通過した通過物が連続的に降り積もることにより、第１メッシュベルト７２上にウェブＷが形成される。

サクション機構７６は、第１メッシュベルト７２の下方に設けられている。サクション機構７６は、下方に向く気流を発生させることができる。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第１メッシュベルト７２上に吸引することができる。これにより、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、落下中に解繊物や結着剤が絡み合うことを防ぐことができる。

以上のように、堆積部６０及び第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ウェブＷが形成される。

第１メッシュベルト７２上におけるウェブＷの搬送方向の下流側には搬送部７８が配置される。搬送部７８は、第１メッシュベルト７２上のウェブＷを、第１メッシュベルト７２から剥がして加熱部８０に向けて搬送する。図２に示すように、搬送部７８は、第２搬送ベルトとしての第２メッシュベルト７８ａと、ローラー７８ｂと、サクション機構７８ｃと、を有する。第２メッシュベルト７８ａは、ローラー７８ｂによって張架され、空気を通す構成となっている。第２メッシュベルト７８ａは、ローラー７８ｂの自転により移動可能に構成される。サクション機構７８ｃは、第２メッシュベルト７８ａを挟んでウェブＷに対して対向する位置に配置される。サクション機構７８ｃは、ブロアーを備え、ブロアーの吸引力によって第２メッシュベルト７８ａに上向きの気流を発生させる。この気流によってウェブＷを吸引する。

これにより、ウェブＷの第１面Ｗａを第１メッシュベルト７２から剥がし、第１メッシュベルト７２から剥がされた第１面Ｗａの反対面である第２面Ｗｂを、第２メッシュベルト７８ａに吸着させることができる。第２メッシュベルト７８ａに吸着したウェブＷは、第２メッシュベルト７８ａに接触した状態で搬送される。

堆積部６０の下流には水分付与部７９が配置される。水分付与部７９は、第１メッシュベルト７２又は第２メッシュベルト７８ａに接触しているウェブＷに水分を付与する。
本実施形態の水分付与部７９は、搬送部７８の下方に配置され、第２メッシュベルト７８ａに接触しているウェブＷに水分を付与する。詳細には、水分付与部７９は、第２メッシュベルト７８ａに接触しているウェブＷの第１面Ｗａに向けて水分を付与する。すなわち、本実施形態では、ウェブＷの下方から第１面Ｗａに向けて水分を付与する。水分付与部７９では、水分としては、例えば、水蒸気又はミストをウェブＷに付与する。これにより、ウェブＷに均一に水分を付与することができる。

本実施形態の水分付与部７９は、水を貯留可能な容器７９ａと、当該容器７９ａの底部に配置された圧電振動子７９ｂと、を備える。容器７９ａの上部は開口され、当該開口がウェブＷの第１面Ｗａ側に向くように容器７９ａが配置される。圧電振動子７９ｂを駆動させることで、水中に超音波が発生し、容器７９ａ内にミストが発生する、発生したミストは容器７９ａの開口を介してウェブＷに供給される。ウェブＷの下方から水分を付与することで、水分付与部７９やその付近に結露が発生した場合でも、水滴がウェブＷに落下することがない。

また、搬送部７８のサクション機構７８ｃは、第２メッシュベルト７８ａを挟んで水分付与部７９と対向する位置に配置される。これにより、サクション機構７８ｃにより水分付与部７９で発生した水分を含む気流がウェブＷの内部を通過し、ウェブＷの内部まで水分を付与することができる。すなわち、サクション機構７８ｃは、第２ウェブ形成部７０の第１メッシュベルト７２の一部と、水分付与部７９の容器７９ａとに対向して配置される。これにより、ウェブＷを第１メッシュベルト７２から剥がして第２メッシュベルト７８ａに吸着させる機能と、ウェブＷの内部まで水分を付与する機能とを共通のサクション機構７８ｃで担う。従って、繊維体製造装置１００の構成を簡素化できる。

本実施形態では、第２メッシュベルト７８ａに接触しているウェブＷの第２面Ｗｂとは反対の第１面Ｗａ側から水分を付与されるので、第２面Ｗｂ側は第１面Ｗａ側に比べ粘着力が弱い状態で搬送可能となる。このため、水分が付与されたウェブＷが第２メッシュベルト７８ａに張り付くことを抑制できる。

また、水分付与部７９から付与される水分には、澱粉やデキストリンが含まれていない。このため、澱粉等の結着力が十分発現していない状態でウェブＷを搬送することができ、ウェブＷの第２メッシュベルト７８ａ等の部材への張り付きを抑制できる。
水分付与部７９において水分が付与されたウェブＷの含水率は、１２質量％以上４０質量％以下である。規定のウェブ含水率により、繊維間の水素結合を効果的に形成でき、繊維体Ｓの強度を増加させることができる。また、規定のウェブ含水率により、ウェブＷの第２メッシュベルト７８ａへの張り付きを抑制できる。また、ウェブＷの含水率を４０質量％以下と規定することにより、使用する水の量を削減することができる。
さらに、結着剤（澱粉またはデキストリン）を含むウェブＷであっても第２メッシュベルト７８ａへの張り付きが抑制されるとともに、繊維同士の結合力が高まり、繊維体Ｓの強度を高めることができる。

搬送部７８及び水分付与部７９の下流には加熱部８０が配置される。水分が付与されたウェブＷは、加熱部８０へと搬送される。

加熱部８０は、水分が付与され、第２メッシュベルト７８ａから剥がされたウェブＷを加熱する。本実施形態の加熱部８０は、水分が付与されウェブＷを加熱すると同時に加圧する。これにより、ウェブＷに含まれる水分が温度上昇した後に蒸発するとともに、ウェブＷの厚さが薄くなって繊維密度が高められる。熱により水分と結着剤（澱粉又はデキストリン）が温度上昇し、圧力により繊維密度が高まることにより、結着剤が糊化し、その後水分が蒸発することにより糊化した結着剤を介して複数の繊維同士が結着する。さらに、熱により水分が蒸発し、圧力により繊維密度が高まることにより、水素結合によって複数の繊維が結着する。これにより、機械的強度がより良好なシート状の繊維体Ｓを形成することができる。また、水分が蒸発して形成された繊維体Ｓは、加熱前のウェブＷと比較して粘着力が弱まっているので、繊維体Ｓが加熱部８０に張り付くことを抑制できる。

本実施形態の加熱部８０は、ウェブＷを加圧加熱する加圧加熱部８４を有している。加圧加熱部８４は、例えば、加熱ローラー、熱プレス成形機を用いて構成できる。図示の例では、加圧加熱部８４は、一対の加熱ローラー８６である。なお、加熱ローラー８６の数は、特に限定されない。加圧加熱部８４により、ウェブＷに対して加圧及び加熱を同時に行うことができる。また、繊維体製造装置１００の構成を簡素化できる。

図１に示すように、切断部９０は、加熱部８０によって成形された繊維体Ｓを切断する。図示の例では、切断部９０は、繊維体Ｓの搬送方向と交差する方向に繊維体Ｓを切断する第１切断部９２と、搬送方向に平行な方向に繊維体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を通過した繊維体Ｓを切断する。
以上により、所定のサイズの単票の繊維体Ｓが成形される。切断された単票の繊維体Ｓは、排出受け部９６に排出される。

次に、繊維体製造方法について説明する。
本実施形態では、繊維体製造装置１００における繊維体Ｓの製造方法について説明する。

図３に示すように、堆積工程（ステップＳ１１）では、繊維と、澱粉又はデキストリンとを含む材料を第１搬送ベルトとしての第１メッシュベルト７２に乾式で堆積させてウェブＷを形成する。
詳細には、解繊された繊維と、結着剤（澱粉又はデキストリン）と、を含む混合物を乾式で堆積させてウェブＷを形成する。繊維は、解繊部２０により解繊された解繊物であり、結着剤は、結着剤供給部５２から供給され、混合物は、混合部５０により形成される。そして、堆積部６０及び第２ウェブ形成部７０によって、混合物を乾式で堆積させてウェブＷを形成する。

次いで、搬送工程（ステップＳ１２）では、ウェブＷの第１面Ｗａを第１メッシュベルト７２から剥がし、第１メッシュベルト７２から剥がされた第１面Ｗａの反対面である、ウェブＷの第２面Ｗｂを第２搬送ベルトとしての第２メッシュベルト７８ａに接触させてウェブＷを搬送する。
詳細には、搬送部７８のサクション機構７８ｃによって第２メッシュベルト７８ａに上向きの気流を発生させ、ウェブＷを吸引する。これにより、ウェブＷの第１面Ｗａは第１メッシュベルト７２から剥がされ、ウェブＷは、第２面Ｗｂが第２メッシュベルト７８ａに接触した状態で搬送される。

水分付与工程（ステップＳ１３）では、第２メッシュベルト７８ａに接触しているウェブＷに、第１面Ｗａに向けて水分を付与する。すなわち、本実施形態では、搬送工程においてウェブＷを搬送している期間にウェブＷに水分を付与する。
詳細には、水分付与部７９から水分が供給される。本工程では、水分として水蒸気又はミストをウェブＷに付与する。このようにすれば、ウェブＷにさらに均一に水分を付与することができ、より簡易な装置構成で繊維体Ｓを製造できる。なお、ウェブＷに付与される水分には、澱粉又はデキストリンは含まれていない。水分付与工程で付与される水の量は、例えば、ウェブＷの含水率で管理することができる。水分付与工程で水分が付与されたウェブＷの含水率は、好ましくは１２質量％以上４０質量％以下である。水分の付与量がこの程度であると、ウェブＷを加熱して乾燥するのに必要な電力等のエネルギー量を抑制しつつ、強度により優れた繊維体Ｓを製造することができる。
また、ウェブＷの第１面Ｗａに向けて水分を付与することで、第２面Ｗｂ側は第１面Ｗａ側に比べ粘着力が弱い状態で搬送可能となる。このため、水分が付与されたウェブＷが第２メッシュベルト７８ａに張り付くことを抑制できる。
さらに、澱粉又はデキストリンを含む材料を堆積させて形成したウェブＷに水分を付与することで、例えば、澱粉やデキストリンを含む水分をウェブに付与する場合に比べて、澱粉等の結着力が十分発現していない状態でウェブＷを搬送することができ、ウェブＷの第１メッシュベルト７２や第２メッシュベルト７８ａ等の部材への張り付きを抑制することができる。特に、ウェブＷの含水率が１２質量％以上となるように水分を付与する場合は、この効果が一層顕著になる。

さらに、第２メッシュベルト７８ａに接触しているウェブＷの第１面Ｗａ側に向けて水分を付与することで、第２面Ｗｂ側は第１面Ｗａ側に比べ粘着力が弱いため、水分が付与されたウェブＷが第２メッシュベルト７８ａに張り付くことを抑制できる。
また、本実施形態では、第２メッシュベルト７８ａに接触しているウェブＷに対して水分を付与する。一方、例えば、第２メッシュベルト７８ａ等に接触していない状態のウェブＷに水分を付与した場合、ウェブＷに含まれる水分量の増加に伴って、ウェブＷがちぎれてしまうおそれが生じる。しかしながら、本実施形態では、第２メッシュベルト７８ａに支持された状態のウェブＷに対して水分を付与するため、ウェブＷに含まれる水分量の増加に伴うウェブＷのちぎれを抑制することができる。

次いで、加熱工程（ステップＳ１４）では、第２メッシュベルト７８ａから剥がされたウェブＷに加熱部８０（加熱ローラー８６）を接触させてウェブＷを加熱し、澱粉又はデキストリンにより繊維間を結着させて繊維体Ｓを形成する。加熱工程では、ウェブＷを加熱すると同時に加圧する。これにより、製造工数を削減することができる。
詳細には、加熱部８０の一対の加熱ローラー８６により、ウェブＷに対して圧力を加え、ウェブを薄くし、ウェブＷにおける繊維密度を高める。ウェブＷに加えられる圧力は、好ましくは０．１Ｍｐａ以上１５ＭＰａ以下、より好ましくは０．２Ｍｐａ以上１０ＭＰａ以下、さらに好ましくは０．４Ｍｐａ以上８ＭＰａ以下である。加熱工程においてウェブＷに印加される圧力が、このような範囲であれば、繊維の劣化が抑制でき、製造した繊維体Ｓを解繊した解繊物を原料にして再び強度の良好な繊維体Ｓを製造することができる。

また、加熱工程は、ウェブＷに対して熱を印加し、ウェブＷに含まれる水分を蒸発させる。加熱工程では、ウェブＷの温度が、６０℃以上１００℃以下となるように加熱する。これにより、澱粉又はデキストリンの結着力を十分発現させることができる。さらに、加熱工程にかかる時間を低減することができ、より低エネルギーで繊維体Ｓを製造できる。

ここで、本実施形態の繊維体製造方法では、第２メッシュベルト７８ａから剥がされたウェブＷは、加熱部８０（加熱ローラー８６）に直接供給される。「直接供給される」とは、第２メッシュベルト７８ａから剥がされたウェブＷが、他の部材に接触することなく供給されることを意味する。すなわち、本実施形態の繊維体製造方法では、第２メッシュベルト７８ａから剥がしたウェブＷを、加熱工程以前に加熱部８０（加熱ローラー８６）以外の部材に接触させない。言い換えると、第２メッシュベルト７８ａから剥がれたウェブＷは、例えば、搬送ローラーやガイド等の部材に接触することなく、加熱ローラー８６に投入される。
従って、水分が付与されたウェブＷは粘着性が高まっていくが、第２メッシュベルト７８ａから剥がしたウェブＷを、どこにも触れずに加熱部８０（加熱ローラー８６）に投入することで、加熱前のウェブＷが搬送部材等の部材に張り付くことを防止できる。

また、第２メッシュベルト７８ａから剥がれているウェブＷを加熱するため、加熱時にウェブＷが第２メッシュベルト７８ａに張り付くことを防止できる。

なお、加熱工程では、比較的低い圧力をウェブＷに加えるので、小型の製造装置を用いることができ、かつ、繊維へ与えるダメージが比較的小さいので、繊維体Ｓを再び解繊して、新たな繊維体Ｓを製造しやすくできる。

また、加熱工程では、比較的低温にウェブＷが加熱されるので、繊維間の水素結合を形成させやすく、繊維体Ｓの強度を確保しやすい。また、結着剤を糊化できるので、結着剤による繊維同士の結着を生じさせることができ、繊維体Ｓの強度を得ることができる。

２．第２実施形態
次に、第２実施形態について説明する。
なお、第１実施形態と同一の構成については、同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
上記第１実施形態の水分付与工程では、第２メッシュベルト７８ａに接触しているウェブＷに水分を付与する構成としたが、これに限定されない。
本実施形態における水分付与工程では、第１メッシュベルト７２に接触しているウェブＷに水分を付与する。

この場合、例えば、第１メッシュベルト７２に支持された（堆積した）ウェブＷの下方に水分付与部７９を配置する。そして、ウェブＷの下方から第１面Ｗａに向けて水分を付与する。これにより、第１メッシュベルト７２に接触しているウェブＷに水分を付与することができる。

また、図４に示すように、本実施形態では、堆積工程（ステップＳ２１）において、第１メッシュベルト７２上にウェブＷを形成した後に、水分付与工程（ステップＳ２２）において、第１メッシュベルト７２に接触しているウェブＷに水分を付与する。その後、搬送工程（ステップＳ２３）において、水分が付与されたウェブＷを第１メッシュベルト７２から剥がし、第１メッシュベルト７２から剥がされたウェブＷを搬送する。その後、加熱工程（ステップＳ２４）において、第２メッシュベルト７８ａから剥がされたウェブＷに加熱部８０を接触させてウェブＷを加熱して繊維体Ｓを形成する。なお、第２メッシュベルト７８ａから剥がされたウェブＷは、加熱部８０に直接投入される。

このようにしても、澱粉等の結着力が十分発現していない状態でウェブＷを搬送することができ、また、第２メッシュベルト７８ａから剥がしたウェブＷを、どこにも触れずに加熱部８０（加熱ローラー８６）に投入することで、加熱前のウェブＷが搬送部材等の部材に張り付くことを防止できる。

３．第３実施形態
次に、第３実施形態について説明する。
なお、第１実施形態と同一の構成については、同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
上記第１及び第２実施形態では、第１メッシュベルト７２や第２メッシュベルト７８ａに接触しているウェブＷの下方から水分を付与する構成としたが、これに限定されない。
例えば、第１メッシュベルト７２や第２メッシュベルト７８ａに接触しているウェブＷの上方から水分を付与する構成であってもよい。
この場合、例えば、水分付与部７９の容器７９ａの開口がウェブＷの第２面Ｗｂ側に向く形態とする。これにより、ウェブＷの第２面Ｗｂに向けて水蒸気またはミストを付与することができる。
このようにしても、澱粉等の結着力が十分発現していない状態でウェブＷを搬送することができ、また、第２メッシュベルト７８ａから剥がしたウェブＷを、どこにも触れずに加熱部８０（加熱ローラー８６）に投入することで、加熱前のウェブＷが搬送部材等の部材に張り付くことを防止できる。

１０…供給部、１２…粗砕部、２０…解繊部、４０…選別部、５０…混合部、５２…結着剤供給部、５６…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…第１メッシュベルト、７４…張架ローラー、７６…サクション機構、７８…搬送部、７８ａ…第２メッシュベルト、７８ｂ…ローラー、７８ｃ…サクション機構、７９…水分付与部、７９ａ…容器、７９ｂ…圧電振動子、８０…加熱部、８４…加圧加熱部、８６…加熱ローラー、９０…切断部、９６…排出受け部、１００…繊維体製造装置、Ｗ…ウェブ、Ｗａ…第１面、Ｗｂ…第２面。

Claims

第１搬送ベルト上にウェブを形成する堆積部と、前記ウェブを搬送する第２搬送ベルトを有する搬送部と、前記ウェブに水分を付与する水分付与部と、前記水分が付与された前記ウェブを加熱する加熱部と、を含む繊維体製造装置における繊維体製造方法であって、
繊維と、澱粉又はデキストリンとを含む材料を前記第１搬送ベルトに乾式で堆積させて前記ウェブを形成する堆積工程と、
前記ウェブの第１面を前記第１搬送ベルトから剥がし、前記第１搬送ベルトから剥がされた前記第１面の反対面である、前記ウェブの第２面を前記第２搬送ベルトに接触させて前記ウェブを搬送する搬送工程と、
前記第１搬送ベルト又は前記第２搬送ベルトに接触している前記ウェブに前記水分を付与する水分付与工程と、
前記第２搬送ベルトから剥がされた前記ウェブに前記加熱部を接触させて前記ウェブを加熱し、前記澱粉又は前記デキストリンにより前記繊維間を結着させて繊維体を形成する加熱工程と、を含み、
前記第２搬送ベルトから剥がされた前記ウェブは、前記加熱部に直接供給される、繊維体製造方法。
請求項１に記載の繊維体製造方法であって、
前記水分付与工程では、
前記水分として、水蒸気又はミストを前記ウェブに付与する、繊維体製造方法。
請求項１または請求項２に記載の繊維体製造方法であって、
前記水分付与工程では、
前記第２搬送ベルトに接触している前記ウェブに、前記第１面に向けて前記水分を付与する、繊維体製造方法。
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の繊維体製造方法であって、
前記水分付与工程において前記水分が付与された前記ウェブの含水率は、１２質量％以上４０質量％以下である、繊維体製造方法。
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の繊維体製造方法であって、
前記加熱工程では、前記ウェブを６０℃以上に加熱する、繊維体製造方法。
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の繊維体製造方法であって、
前記加熱工程では、前記ウェブを加熱すると同時に加圧する、繊維体製造方法。