JP6443407B2 - シート製造装置及びシート製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、シート製造装置及びシート製造方法に関する。

繊維状の物質を堆積させ、堆積させた繊維の相互間に結合力を働かせてシート状あるい
はフィルム状の成形体を得ることは古くから行われている。その典型例として、水を用い
た抄造（抄紙）によって紙を製造することが挙げられる。現在においても紙を製造する方
法の一つとして抄造法が広く用いられている。抄造法で製造される紙は、一般に、例えば
木材等に由来するセルロースの繊維が互いに絡み合い、水素結合などの結着力によって部
分的に結着されている構造を有する。

しかし抄造法は湿式であり、大量の水を使用する必要があり、また、紙が形成された後
、脱水・乾燥等の必要が生じ、そのために費やすエネルギーや時間が非常に大きい。さら
に、使用した水は排水として適切に処理する必要がある。また抄造法に用いる装置は、水
、電力、排水設備等の大型のユーティリティーやインフラストラクチャーが必要となるこ
とが多く、小型化することは難しい。

そのため、省エネルギー、環境保護等の観点から、抄造法に代る紙の製造方法として、
乾式法と称する水をほとんど用いない方法が期待されており、例えば、特許文献１には、
乾式のプロセスで、原料となる紙を解繊、脱墨し、少量の水分を添加して紙を成形する紙
再生装置が開示されている。

特開２０１２−１４４８１９号公報

紙等のシートに求められる性能としては、例えば引張強度、引裂強度などの機械的強度
がある。特許文献１に記載の技術では、紙の成型時に添加される水分は、紙を構成する繊
維間の結着力として、水酸基に由来する水素結合を誘起する働きがあるものと考えられる
。しかし、紙となった後の水素結合は、水が存在することにより結合力が低下する。その
ため、繊維間の結着力として水素結合を利用する紙では、高湿度環境に置かれたり、水に
濡れたりした場合に、機械的強度の不足や形状の変形が生じることがあった。そこで、複
数の繊維を樹脂を介して結着することが考えられる。しかし、樹脂により結着した場合で
も機械的強度が不足する場合があった。これは、シートを形成する際における繊維に含ま
れる水分量が少ないことが原因であった。そして、繊維に含まれる水分量が少なくなる原
因の一つは、比較的水分量が少ない紙を原料とした場合に、乾式で解繊する際に水分が失
われることであった。また、別の原因としては、原料となる紙に含まれる水分がもともと
少ないことであった。これは、製造装置の設置環境が低湿度であったり、原料となる紙が
置かれていた環境が低湿度であった場合に発生する。

本発明の幾つかの態様に係る目的の１つは、乾式法によって機械的強度及び耐水性の良
好なシートを製造することのできるシート製造装置、及びシート製造方法を提供すること
にある。

本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するために為されたものであり、以下の態
様又は適用例として実現することができる。

本発明に係るシート製造装置の一態様は、被解繊物を大気中で解繊する解繊部と、
解繊され水素結合し得る解繊物に、樹脂を含む粉末状の添加物を大気中で混合する混合部と、
前記解繊物と前記添加物とを混合した混合物を調湿する調湿部であって、調湿前の前記混合物１００質量部に対して水分量が０．５質量部以上２０質量部以下となるように調湿する調湿部と、
前記調湿部によって調湿された前記混合物を溶融させないで加圧する加圧部と、
前記加圧部によって加圧された前記混合物を加熱して結着させる加熱部と、を備える。
本発明に係るシート製造装置において、前記解繊物中の繊維は、平均全長が１μｍ以上１０ｍｍ以下、平均径が１μｍ以上１０００μｍ以下であり、
前記添加物の粒径は、１μｍ以上５０μｍ以下であり、
前記混合部は、前記解繊物に対して前記添加物の割合が５質量％以上７０質量％以下となるように混合してもよい。

このようなシート製造装置によれば、樹脂によって解繊物の繊維間を結着することで、
製造されるシートは、例えば高湿度環境に置かれたり水に濡れたりしても、樹脂によって
解繊物間の結着が維持されるため、機械的強度が保たれるとともに形状の変化を生じにく
く耐水性が良好である。また、解繊物と添加物とを混合した混合物を調湿する調湿部を有
し、適度な湿度の繊維を用いてシートを作成するので、乾式法によっても機械的強度の良
好なシートを製造できる。

本発明に係るシート製造装置において、前記混合部により混合した後に前記混合物を堆
積する堆積部を有してもよく、前記調湿部は、前記堆積部により堆積された前記混合物を
調湿してもよい。

このようなシート製造装置によれば、混合物が堆積された状態で、混合物を調湿するこ
とができる。これにより、調湿部によって混合物に付与される水分が、混合物（堆積物）
全体に対してより供給しやすい。そのため製造されるシートの強度をさらに高めることが
できる。

本発明に係るシート製造装置において、前記調湿部は、調湿前の前記混合物１００質量
部に対して水分量が５質量部以上１２質量部以下となるように調湿してもよい。

このようなシート製造装置によれば、調湿部によって添加される水の量がより適切であ
り、使用する水分量を少ない状態で、製造されるシートの機械的強度を高くすることがで
きる。また、高湿度環境や、水分を多く含んだ原料を用いた場合でも、水分過多となるこ
とを抑制することができる。

本発明に係るシート製造装置において、前記調湿部は、前記被解繊物に含まれる水分量
よりも、前記混合物の調湿後の水分量が多くなるように調湿してもよい。

このようなシート製造装置によれば、解繊部で散逸した水分をより十分に補うことがで
きる。

本発明に係るシート製造装置において、前記調湿部によって前記混合物に対して付与さ
れる水分量は、前記被解繊物の水分量、環境の湿度、及び温度の少なくとも１つの条件に
従って変更されてもよい。

このようなシート製造装置によれば、被解繊物の水分量、環境の湿度、及び温度の少なくとも１つの条件が変化しても、製造されるシートの機械的強度や耐水性の変動を抑制することができる。これによりさらに安定してシートを製造することができる。
本発明に係るシート製造装置において、前記混合部は、気流により流動している前記解繊物に前記添加物を供給してもよい。
本発明に係るシート製造装置において、前記加熱部は、加熱材が内蔵された一対の加熱ローラーを複数組み備え、各組の前記一対の加熱ローラーの間で前記混合物を加圧しつつ、加熱してもよい。

本発明に係るシート製造方法の一態様は、被解繊物を大気中で解繊する解繊工程と、
解繊され水素結合し得る解繊物に、樹脂を含む粉末状の添加物を大気中で混合する混合工程と、
前記解繊物と前記添加物とを混合した混合物を調湿する工程であって、調湿前の前記混合物１００質量部に対して水分量が０．５質量部以上２０質量部以下となるように調湿する調湿工程と、
前記調湿工程によって調湿された前記混合物を溶融させないで加圧する加圧工程と、
前記加圧工程によって加圧された前記混合物を加熱して結着させる加熱工程と、を含む。

このようなシート製造方法によれば、樹脂による結着によって解繊物の繊維間の結着力
が付与されたシートを製造することができる。このようなシート製造方法によって製造さ
れるシートは、例えば高湿度環境に置かれたり水に濡れたりしても、樹脂によって解繊物
間の結着が維持されるため、機械的強度が保たれるとともに形状の変化を生じにくく耐水
性が良好である。また、解繊物と添加物とを混合する混合工程で得られた混合物に対して
調湿が行われ、適度な湿度の繊維を用いてシートを作成するので、乾式法によっても機械
的強度の良好なシートを製造できる。

実施形態に係るシート製造装置の概略を示す模式図。 実施形態に係る複合体の断面の幾つかの例を示す模式図。 実施形態に係るシート製造装置の要部の模式図。

以下に本発明の幾つかの実施形態について説明する。以下に説明する実施形態は、本発
明の例を説明するものである。本発明は以下の実施形態になんら限定されるものではなく
、本発明の要旨を変更しない範囲において実施される各種の変形形態も含む。なお以下で
説明される構成の全てが本発明の必須の構成であるとは限らない。

１．シート製造装置
本実施形態に係るシート製造装置１００は、解繊部２０と、混合部３０と、調湿部４０
と、加熱部５０と、を備える。図１は、本実施形態に係るシート製造装置１００を概略的
に示す模式図である。以下、本実施形態のシート製造装置１００について、解繊部２０、
混合部３０、調湿部４０、及び加熱部５０を中心として説明する。

１．１．解繊部
解繊部２０は、被解繊物を解繊処理する。解繊部２０は、被解繊物を解繊処理すること
により、繊維状に解きほぐされた解繊物を生成する。また解繊部２０は、被解繊物が古紙
等である場合には、被解繊物に付着した樹脂粒やインク、トナー、にじみ防止剤等の粒子
状の物質を、繊維から分離させる機能をも有する。

ここで、「解繊処理」とは、複数の繊維が結着されてなる被解繊物を、繊維１本１本に
解きほぐすことをいう。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（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、にじみ防止材等のインク粒を含ん
でいる場合もある。解きほぐされた解繊物の形状は、ひも（ｓｔｒｉｎｇ）状や平ひも（
ｒｉｂｂｏｎ）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（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（いわゆる「ダマ」を形成している状態）で存在してもよい。

さらに本明細書では、シート製造装置において、製造されるシートの材料（原料、被解
繊物、解繊物、ウェブ等）の流れ（概念的な流れを含む）に対して、「上流」、「下流」
等の表現を用いる。また、「上流側（下流側）」という表現は、構成の位置を相対的に特
定する場合に用い、例えば、「ＡがＢの上流側（下流側）にある」などという場合には、
Ａの位置がＢの位置に対して、シートの材料の流通方向に照らして上流（下流）にあるこ
とを指す。

解繊部２０は、後述する混合部３０よりも上流側に設けられる。解繊部２０と混合部３
０との間に他の構成が設けられてもよい。また、解繊部２０よりも上流側にも他の構成が
設けられてもよい。

解繊部２０は、被解繊物を解繊処理する機能を有する限り任意である。解繊部２０は、
大気中（空気中）において乾式で解繊を行う。図示の例では、導入口２１から導入された
被解繊物が、解繊部２０によって解繊され、解繊物（繊維）となり、排出口２２から排出
される解繊物が、管８２、分級部６３を介して混合部３０（図示の例では管８６）に供給
される態様となっている。

また、本明細書において、乾式とは、液体中ではなく大気中（空気中）でという意味で
ある。乾式の範疇には、乾燥状態、及び不純物として存在する液体（水等）又は意図的に
添加される液体（水等）、水蒸気、ミスト等が存在する状態、が含まれる。また、乾式の
態様と、抄紙等で行われる湿式の態様とでは、装置全体あるいは製造される紙の量に対す
る水の使用量が全く異なることに注意する。すなわち、乾式の態様において、系内に水が
存在する場合の水の量は、湿式に比較して桁違いに小さい。

解繊部２０の構成は特に限定されないが、例えば、回転部（回転子）とこれを覆う固定
部とを含み、回転部と固定部との間に隙間（ギャップ）が形成されたものを挙げることが
できる。解繊部２０がこのように構成される場合には、回転部が回転した状態で被解繊物
がギャップに導入されることにより、解繊処理が行われる。また、この場合には、回転部
の回転数、形状、固定部の形状等は、製造されるシートの性質や全体の装置構成等の要請
に合わせて適宜に設計されることができる。また、この場合、回転部の回転速度（１分あ
たりの回転数（ｒｐｍ））は、解繊処理のスループット、被解繊物の滞留時間、解繊の程
度、ギャップの大きさ、回転部、固定部、その他の各部材の形状や大きさ等の条件を考慮
して、適宜に設定することができる。

なお、解繊部２０は、被解繊物を吸引し、及び／又は、解繊物を排出するような気流を
発生させる機能を有することがより好ましい。この場合、解繊部２０は、自ら発生する気
流によって、導入口２１から、被解繊物を気流と共に吸引し、解繊処理して、排出口２２
へと搬送することができる。排出口２２から排出された解繊物は、図１に示す例では、管
８２に移送される。なお、気流発生機構を有していない解繊部２０を用いる場合には、被
解繊物を導入口２１に導く気流や、排出口２２から解繊物を吸出す気流を発生する機構を
外付けで設けても差支えない。

１．１．１．被解繊物
本明細書において、被解繊物とは、シート製造装置１００の原材料を含む物品のことを
指し、例えば、パルプシート、紙、古紙、ティッシュペーパー、キッチンペーパー、クリ
ーナー、フィルター、液体吸収材、吸音体、緩衝材、マット、段ボールなどの、繊維が絡
み合い又は結着されたものを指す。また、被解繊物には、レーヨン、リヨセル、キュプラ
、ビニロン、アクリル、ナイロン、アラミド、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピ
レン、ポリウレタン、ポリイミド、炭素、ガラス、金属からなる繊維等（有機繊維、無機
繊維、有機無機複合繊維）が含まれていてもよい。また、本実施形態のシート製造装置１
００において、後述する分級部６３が備えられる場合には、被解繊物として特に古紙を有
効に利用することができる。

１．１．２．解繊物
本実施形態のシート製造装置１００において、製造されるシートの材料の一部として使
用される解繊物は、特に限定されず、シートを形成しうる限り広範な解繊物を用いること
ができる。解繊物は、上述の被解繊物を解繊処理して得られる繊維を含み、係る繊維とし
て、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）などが挙げられる。解繊物に含まれる繊維としては、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。解繊物は、製造されるシートの材
料となるが、これらの繊維の少なくとも１種を含んでいればよい。また、解繊物（繊維）
は、乾燥されていてもよいし、水、有機溶剤等の液体が含有又は含浸されていてもよい。
さらに解繊物（繊維）は、各種の表面処理が施されていてもよい。

本実施形態で使用される解繊物に含まれる繊維は、独立した１本の繊維としたときに、
その平均的な直径（断面が円でない場合には長手方向に垂直な方向の長さのうち、最大の
もの、又は、断面の面積と等しい面積を有する円を仮定したときの当該円の直径（円相当
径））が、平均で、１μｍ以上１０００μｍ以下、好ましくは、２μｍ以上５００μｍ以
下、より好ましくは３μｍ以上２００μｍ以下である。

本実施形態で使用される解繊物に含まれる繊維の長さは、特に限定されないが、独立し
た１本の繊維として、その繊維の長手方向に沿った長さは（解きほぐされた解繊物（繊維
）の長手方向の長さ、以下、「繊維長」ともいう）は、例えば、１μｍ以上１０ｍｍ以下
、好ましくは１μｍ以上８ｍｍ以下、より好ましくは１μｍ以上５ｍｍ以下、さらに好ま
しくは、２μｍ以上３ｍｍ以下、ことさら好ましくは３μｍ以上２ｍｍ以下である。繊維
の長さが短い場合は、添加物（複合体）と結着しにくいため、シートの強度が不足する場
合があるが、上記範囲であれば十分な強度のシートを得ることができる。繊維の長手方向
に沿った長さとは、独立した１本の繊維の両端を必要に応じて破断しないように引張り、
その状態でほぼ直線状の状態に置いたときの両端間の距離（繊維の長さ）であってもよい
。また、繊維の平均の長さは、長さ−長さ加重平均繊維長として、２０μｍ以上３６００
μｍ以下、好ましくは２００μｍ以上２７００μｍ以下、より好ましくは３００μｍ以上
２３００μｍ以下である。さらに、繊維の長さは、ばらつき（分布）を有してもよい。

本明細書では、繊維というときには、繊維１本のことを指す場合と、複数の繊維の集合
体（例えば綿のような状態）のことを指す場合とがあり、また、解繊物というときには、
複数の繊維が含まれる材料のことを指し、繊維の集合という意味及びシートの原料となる
材料（粉体状又は綿状の物体）という意味を含むものとする。

１．２．混合部
本実施形態のシート製造装置１００に備えられる混合部３０は、解繊物と、樹脂を含む
添加物と、を大気中で混合する（混ぜ合せる）機能を有する。混合部３０では、少なくと
も解繊物及び添加物が混ぜ合される。混合部３０においては、解繊物及び添加物以外の成
分が混ぜ合されてもよい。本明細書において「解繊物と添加物とを混合する」とは、一定
容積の空間（系）内で、解繊物に含まれる繊維と繊維との間に添加物を位置させることを
意味する。

混合部３０は、解繊物（繊維）と添加物とを混ぜ合せることができれば、その構成、構
造及び機構等は特に限定されない。また、混合部３０における混ぜ合せの処理の態様は、
回分処理（バッチ処理）であっても、逐次処理、連続処理のいずれであってもよい。また
、混合部３０は、手動で動作されても自動で動作されてもよい。さらに、混合部３０は、
少なくとも解繊物及び添加物を混ぜ合せるが、その他の成分を混ぜ合せることのできる態
様であってもよい。

混合部３０は、上述の解繊部２０よりも下流側に設けられる。また、混合部３０は、後述する加熱部５０よりも上流側に設けられる。混合部３０と加熱部５０との間には、後述する調湿部４０の他にも構成が含まれてもよい。そのような他の構成としては、混合された解繊物及び添加物の混合物をほぐすほぐし部７０、混合物をウェブ状に成形する堆積部７５、ウェブ状に堆積された混合物に圧力を印可する加圧部６０（いずれも後述する。）などが挙げられ、さらにこれらに限定されない。なお、混合部３０によって混ぜ合された混合物は、ほぐし部７０等の他の構成によってさらに混ぜ合されてもよいため、ほぐし部７０も混合部とみなすことができる。

混合部３０における混ぜ合せの処理としては、機械的な混合、流体力学的な混合を例示
することができる。機械的な混合としては、繊維（解繊物）及び添加物を、例えば、ヘン
シェルミキサー等に導入して撹拌する方法や、袋に繊維（解繊物）及び添加物を封入して
該袋を振とうする方法などが挙げられる。また、流体力学的な混ぜ合せの処理としては、
大気等の気流中に繊維（解繊物）及び添加物を導入して気流中で相互に拡散させる方法を
用いることができる。係る大気等の気流中に繊維（解繊物）及び添加物を導入する方法で
は、解繊物の繊維が気流によって流動（移送）されている管等に添加物を投入してもよい
し、添加物の粒子が気流によって流動（移送）されている管等に繊維（解繊物）を投入し
てもよい。なお、係る方法の場合には、管等の中の気流は、乱流であるほうが混ぜ合せの
効率がよくなることがあるためより好ましい。

混合部３０は、添加物を解繊物の流通経路に導入するフィーダーを含んで構成されても
よい。図１に示すように、混合部３０として、解繊物の移送のために管８６を採用する場
合には、大気等の気流により解繊物を流動させた状態で添加物を添加物供給部８８によっ
て導入する方法を採ることができる。混合部３０に管８６を採用する場合における気流の
発生手段としては、図示せぬブロワーなどが挙げられ、上記の機能が得られる限り、適宜
の気流発生手段を使用することができる。

混合部３０に管８６を採用する場合における添加物（複合体である場合も含む。）の導
入は、弁の開閉操作や作業者の手で行うこともできるが、添加物供給部８８としての図１
に示すようなスクリューフィーダーや図示せぬディスクフィーダーなどを用いて行うこと
ができる。これらのフィーダーを用いると、気流の流れ方向における添加物の含有量（添
加量）の変動を小さくすることができるためより好ましい。また、添加物を気流によって
移送して、当該気流に解繊物を導入する場合でも同様である。図示の例では、添加物は、
添加物供給部８８から管８６に設けられた供給口８７を通じて管８６に供給される。した
がって、図示の例では、混合部３０は、管８６の一部、添加物供給部８８及び供給口８７
によって構成されている。

本実施形態のシート製造装置１００では、混合部３０は、乾式の態様である。ここで、
混合における「乾式」とは、液体中ではなく大気中（空気中）で混合させる状態をいう。
混合部３０において、混合の作用を阻害しない程度に液体を意図的に添加する場合には、
後の工程において、係る液体を加熱等により除去するためのエネルギーや時間が大きくな
りすぎない程度に添加することが好ましい。

混合部３０の処理能力は、解繊物及び添加物を混ぜ合せることができる限り、特に限定
されず、シート製造装置１００の製造能力（スループット）に応じて適宜設計、調節する
ことができる。混合部３０の処理能力の調節は、バッチ処理の態様であれば、その処理容
器の大きさや仕込み量などを変化させて行うことができ、また、混合部３０として上述し
たような管８６、添加物供給部８８を採用する場合には、管８６内の解繊物及び添加物を
移送するための気体の流量や、材料の導入量、移送量等を変化させることにより行うこと
ができる。なお、混合部３０として、図示のような管８６及び添加物供給部８８を採用す
る場合においても、解繊物及び添加物を十分に混ぜ合せることができる。

添加物供給部８８から供給される添加物は、複数の繊維を結着させるための樹脂を含む
。添加物が管８６に供給された時点では、解繊物に含まれる複数の繊維は、解繊が不十分
である場合を除き、意図的には互いに結着されていない。添加物に含まれる樹脂は、後述
する加熱部５０を通過する際に溶融又は軟化して、その後硬化することにより複数の繊維
を結着させることとなる。なお、加熱部５０を通過する際には、調湿部４０によって供給
された水分が除かれることにより、複数の繊維は水素結合によっても結着されることにな
る。

１．２．１．添加物
添加物供給部８８から供給される添加物は、樹脂を含む。係る樹脂の種類としては、天
然樹脂、合成樹脂のいずれでもよく、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれでもよい。本
実施形態のシート製造装置１００においては、樹脂は、常温で固体である方が好ましく、
加熱部５０における熱によって繊維を結着することに鑑みれば熱可塑性樹脂がより好まし
い。

天然樹脂としては、ロジン、ダンマル、マスチック、コーパル、琥珀、シェラック、麒
麟血、サンダラック、コロホニウムなどが挙げられ、これらを単独又は適宜混合したもの
が挙げられ、また、これらは適宜化学的に変性されていてもよい。

合成樹脂のうち熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂
、ユリア樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ポリウレタン、熱硬化性ポリイ
ミド樹脂などの熱硬化性樹脂が挙げられる。

また、合成樹脂のうち熱可塑性樹脂としては、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、ナ
イロン、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、などが挙げられる。

これらの樹脂は、単独又は適宜混合して用いてもよい。また、共重合体化や変性を行っ
てもよく、このような樹脂の系統としては、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン
−アクリル系共重合樹脂、オレフィン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、
ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ビニルエーテル
系樹脂、Ｎ−ビニル系樹脂、スチレン−ブタジエン系樹脂等が挙げられる。

添加物は、繊維状であってもよく、粉末状であってもよい。添加物が繊維状である場合
、添加物の繊維長は、解繊物の繊維長以下であることが好ましい。具体的には、添加物の
繊維長は、３ｍｍ以下、より好ましくは２ｍｍ以下である。添加物の繊維長が３ｍｍより
大きいと、解繊物と均一性よく混合することが困難となる場合がある。添加物が粉末状で
ある場合、添加物の粒径（直径）は、１μｍ以上５０μｍ以下、より好ましくは２μｍ以
上２０μｍ以下である。添加物の粒径が１μｍより小さいと、解繊物中の繊維同士を結着
させる結着力が低下する場合がある。添加物の粒径が２０μｍより大きいと、解繊物と均
一性よく混合することが困難な場合があり、また解繊物への付着力が低下して解繊物から
離脱してしまい、製造されるシートにムラ等を生じる場合がある。

添加物供給部８８から供給される添加物の量は、製造されるシートの種類に応じて、適
切に設定される。解繊物に対する添加物の割合は、例えば、５質量％以上７０質量％以下
であり、混合部３０において良好な混合物を得る観点、及び混合物をウェブ状に成形した
場合の重力による添加物の落下を受けにくくする観点からは、５質量％以上５０質量％以
下が好ましい。図示の例では、供給された添加物は、混合部３０を構成する管８６内で解
繊物と混合される。

なお、添加物は、樹脂以外に、その他の成分を含有してもよい。その他の成分としては
、凝集抑制剤、着色材、有機溶剤、界面活性剤、防黴剤・防腐剤、酸化防止剤・紫外線吸
収剤、酸素吸収剤等が挙げられる。以下、凝集抑制剤、着色材について詳述する。

１．２．１．１．凝集抑制剤
添加物は、解繊物を結着させる樹脂の他、解繊物中の繊維同士の凝集や添加物中の樹脂
同士の凝集を抑制するための凝集抑制剤を含んでもよい。また、添加物に凝集抑制剤を含
ませる場合には、樹脂と凝集抑制剤とは一体化させることが好ましい。すなわち、添加物
に凝集抑制剤を含ませる場合には、添加物は、樹脂と凝集抑制剤とを一体に有する複合体
であることが好ましい。

本明細書では、複合体というときには、樹脂を成分の一つとして他のものと一体に形成
された粒子をいう。他のものとは、凝集抑制剤や着色材などをいうが、主成分となる樹脂
と異なる形状、大きさ、材質、機能を有するものも含まれる。

添加物に、凝集抑制剤が配合された場合には、配合されない場合に比較して、樹脂及び
凝集抑制剤を一体に有する複合体を、互いに凝集させにくくすることができる。凝集抑制
剤としては、各種使用しうるが、本実施形態のシート製造装置１００では、混合部３０に
おいて水を使用しない又はほとんど使用しないため、複合体の表面に配置される（コーテ
ィング（被覆）等でもよい。）種のものを使用することが好ましい。

このような凝集抑制剤としては、無機物からなる微粒子が挙げられ、これを複合体の表
面に配置することで、非常に優れた凝集抑制効果を得ることができる。なお、凝集とは、
同種又は異種の物体が、静電気力やファンデルワールス力によって物理的に接して存在す
る状態を指す。また、複数の物体の集合体（例えば粉体）において、凝集していない状態
という場合には、必ずしも当該集合体を構成する物体のすべてが離散して配置されること
を指すものではない。すなわち、凝集していない状態には、集合体を構成する物体の一部
が凝集している状態も含まれ、そのような凝集した物体の量が、集合体全体の１０質量％
以下、好ましくは５質量％以下程度となっていても、この状態を、複数の物体の集合体に
おいて「凝集していない状態」に含めるものとする。さらに、粉体等を袋詰め等した場合
には、粉体の粒子同士は接触して存在する状態となるが、柔和な撹拌、気流による分散、
自由落下など、粒子を破壊しない程度の外力を加えることにより、粒子を離散した状態に
することができる場合は、凝集していない状態に含めるものとする。

凝集抑制剤の材質の具体例としては、シリカ、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜
鉛、酸化セリウム、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、チタン酸ストロンチウム、チ
タン酸バリウム、炭酸カルシウムを挙げることができる。なお、例示した凝集抑制剤の材
質の一部（例えば酸化チタンなど）は、着色材の材質と同じとなるが、凝集抑制剤の粒子
径は着色材の粒子径よりも小さい点で相違する。そのため、凝集抑制剤は、製造されるシ
ートの色調に対して大きく影響せず、着色材とは区別可能である。ただし、シートの色調
を調節する際には、凝集抑制剤の粒子径が小さくても、光の散乱等の若干の効果が生じる
場合があるため、そのような効果を考慮することがより好ましい。

凝集抑制剤の粒子の平均粒子径（数平均粒子直径）は、特に限定されないが、好ましく
は、０．００１〜１μｍであり、より好ましくは、０．００８〜０．６μｍである。凝集
抑制剤の粒子は、いわゆるナノパーティクルの範疇に入るものであり、粒子径が小さいこ
とから、一次粒子となっていることが一般的である。しかし、凝集抑制剤の粒子は、一次
粒子の複数が結合して高次の粒子となっていてもよい。凝集抑制剤の一次粒子の粒子径が
上記範囲内であれば、樹脂の表面に良好にコーティングを行うことができ、複合体の十分
な凝集抑制効果を付与することができる。樹脂粒子の表面に凝集抑制剤が配置された複合
体の粉体は、ある複合体と他の複合体の間に凝集抑制剤が存在することになり、互いの凝
集が抑制される。なお、樹脂と凝集抑制剤とを一体でなく別体とする場合には、ある樹脂
粒子と他の樹脂粒子の間に凝集抑制剤が常に存在するとは限らないため、樹脂粒子同士の
凝集抑制効果は一体とした場合に比較して小さくなると考えられる。

樹脂と凝集抑制剤とを一体にした複合体における凝集抑制剤の含有量は、樹脂１００質
量部に対して、０．１質量部以上５質量部以下が好ましい。このような含有量であれば、
上記効果を得ることができる。また、上記効果を高め及び／又は製造されるシートから凝
集抑制剤が脱落することを抑制する、などの観点からすると、含有量は樹脂１００質量部
に対して、好ましくは０．２質量部以上４質量部以下、より好ましくは０．５質量部以上
３質量部以下である。

凝集抑制剤を樹脂の表面へ配置する場合、複合体表面における凝集抑制剤が被覆する割
合（面積比：本明細書ではこれを被覆率と称する場合がある。）は、２０％以上１００％
以下とすれば、十分な凝集抑制効果を得ることができる。被覆率は、ＦＭミキサー等の装
置への仕込みによって調節することができる。さらに凝集抑制剤、樹脂の比表面積が既知
であれば、仕込み時の各成分の質量（重量）によって調節することもできる。また、被覆
率は、各種の電子顕微鏡により測定することもできる。なお、凝集抑制剤が、樹脂から脱
落しにくい態様で配置された複合体では、凝集抑制剤と樹脂とが一体であるということが
できる。

複合体に凝集抑制剤が配合されると、複合体の凝集を非常に生じにくくすることができ
るため、混合部３０において添加物（複合体）と解繊物とをさらに容易に混ぜ合せること
ができる。すなわち、添加物に樹脂との複合体として凝集抑制剤が配合されると、複合体
が速やかに空間に拡散し、凝集抑制剤が配合されない場合に比較して、より早く均一な解
繊物と添加物との混合物を形成することができる。

凝集抑制剤によって、複合体と解繊物とを空気流や、ミキサーによる撹拌により良好に
混ぜ合せることができる理由としては、凝集抑制剤を複合体の表面に配置した場合、複合
体が静電気を帯びやすくなる傾向があることが挙げられ、その静電気により複合体の凝集
が抑制される。また、発明者らの検討によると、その静電気により繊維に付着した複合体
は、機械的な衝撃等が生じた場合においても、繊維から容易に脱離しなくなっている可能
性が高いことが分ってきた。これらの傾向から、複合体として添加物に凝集抑制剤が配合
された場合には、複合体が、一度繊維に付着すると、容易には脱離しなくなっていると考
えられ、繊維と複合体との混合以外の特段の手段を用いずとも、速やかに混合されるもの
と考えている。また、混合部３０の作用によって、解繊物（繊維）と複合体とが混合され
、混合物となった後は繊維への複合体の付着は安定しており、複合体の脱離現象はみられ
ないことが分ってきている。

１．２．１．２．着色材
添加物は、解繊物の繊維を結着させる樹脂の他、着色材を含んでもよい。また、添加物
に着色材を含ませる場合には、樹脂と着色材とは一体化されることが好ましい。すなわち
、添加物は、樹脂と着色材とを一体に有する複合体であることが好ましい。また、複合体
が上述の凝集抑制剤を含む場合においても、樹脂と着色材と凝集抑制剤とを一体に有する
複合体とすることができる。すなわち、添加物は、樹脂と凝集抑制剤と着色材とを一体に
有する複合体を含んでもよい。

樹脂及び着色材を一体に有する複合体とは、着色材がシート製造装置１００内において
、及び／又は、製造されるシートにおいて、バラバラになり難い（脱落し難い）状態のこ
とをいう。すなわち、樹脂及び着色材を一体に有する複合体とは、樹脂によって着色材が
互いに接着されている状態、樹脂に着色材が構造的（機械的）に固定されている状態、樹
脂と着色材とが静電気力、ファンデルワールス力等により凝集している状態、及び樹脂と
着色材とが化学結合されている状態にあることを指す。また、複合体が樹脂及び着色材を
一体に有する状態とは、着色材が樹脂に内包されている状態でも着色材が樹脂に付着して
いる状態でもよく、その２つの状態が同時に存在する状態を含む。

図２は、樹脂と着色材又を一体に有した複合体の断面について、幾つかの態様を模式的
に示している。樹脂及び着色材を一体に有した複合体の具体的な態様の一例としては、図
２（ａ）〜（ｃ）に示すような、樹脂１の内部に単数又は複数の着色材２を分散して内包
した構造を有する複合体３や、図２（ｄ）に示すように樹脂１の表面に単数又は複数の着
色材２が付着した複合体３が挙げられる。本実施形態のシート製造装置１００では、複合
体として、このような複合体３の集合（粉体）を使用することができる。

図２（ａ）は、複合体３を構成する樹脂１の中に、複数の着色材２（粒子として描写さ
れている。）が分散された構造を有する複合体３の一例を示している。このような複合体
３は、樹脂１をマトリックスとして、着色材２がドメインとして分散した、いわゆる海島
構造となっている。この例では、着色材２が樹脂１に囲まれた状態であるため、樹脂部分
（マトリックス）を通り抜けて着色材２が樹脂１の外へ離脱しにくい。そのため、シート
製造装置１００内で各種の処理を受ける際やシートに成形された際に、着色材２が樹脂部
分から脱落しにくい状態となっている。この場合の複合体３内における着色材２の分散状
態は、着色材２が互いに接触していてもよいし着色材２間に樹脂１が存在してもよい。ま
た、図２（ａ）では着色材２が全体的に分散しているが、一方側に偏っていてもよい。例
えば、同図において、右側や左側だけに着色材２があってもよい。一方側に偏っているも
のとして、図２（ｂ）のように樹脂１の中央部分に着色材２が配置されていてもよいし、
図２（ｃ）のように樹脂１の表面に近い部分に着色材２が配置されてもよい。なお、樹脂
１は、中央付近の母粒子４とその周囲の殻５を有していてもよい。ここで、母粒子４と殻
５は、互いに同種の樹脂でもよいし、異なる種の樹脂であってもよい。

図２（ｄ）に示す例は、樹脂１からなる粒子の表面付近に着色材２が埋込まれるような
態様の複合体３である。この例では、着色材２が複合体３表面に露出しているが、樹脂１
との接着（化学的、物理的結合）又は樹脂１による機械的な固定によって、複合体３から
脱落しにくい状態となっており、このような複合体３も、樹脂１及び着色材２を一体に有
した複合体３として本実施形態のシート製造装置１００に好適に使用することができる。
なおこの例では、着色材２が樹脂１の表面だけでなく内部に存在してもよい。

樹脂及び着色材を一体に有した複合体の幾つかの態様を例示したが、シート製造装置１
００内で各種の処理を受ける際やシートに成形された際に着色材が樹脂から脱落しにくい
態様であれば、これらの態様に限定されず、着色材が樹脂の粒子の表面に静電気力や、フ
ァンデルワールス力によって付着している状態であっても、着色材が樹脂粒子から脱落し
にくければよい。また、上記例示した複数の態様を互いに組み合わせた態様であっても、
着色材が複合体から脱落しにくい態様であればいずれも採用することができる。

なお、「１．２．１．１．凝集抑制剤」の項で述べた凝集抑制剤の複合体における好ま
しい配置は、図２（ｄ）に示す態様と概念的に同様である。ただし、凝集抑制剤は、着色
材２よりも粒子径が小さいことに注意する。また、図２（ａ）〜（ｄ）のいずれの態様で
着色材が一体化された場合であっても、凝集抑制剤を表面に配置したものを形成すること
ができる。

着色材は、本実施形態のシート製造装置１００によって製造されるシートの色を所定の
ものとする機能を有する。着色材としては、染料又は顔料を用いることができ、複合体に
おいて樹脂と一体とした場合に、より良好な隠ぺい力や発色性が得られる観点からは顔料
を用いることが好ましい。

顔料としては、その色、種類ともに、特に限定されず、例えば、一般的なインクに使用
される各種の色（白、青、赤、黄、シアン、マゼンダ、イエロー、黒、特色（パール、金
属光沢）等）の顔料を使用することができる。顔料は無機顔料でもよいし、有機顔料でも
よい。顔料としては、特開２０１２−８７３０９号公報や特開２００４−２５０５５９号
公報に記載された周知の顔料を用いることができる。また、亜鉛華、酸化チタン、アンチ
モン白、硫化亜鉛、クレー、シリカ、ホワイトカーボン、タルク、アルミナホワイト等の
白色顔料等を用いてもよい。これら顔料は、単独で用いてもよいし、適宜混合して用いて
もよい。なお、白色の顔料を使用する場合には、前記例示したもののうち、酸化チタンを
主成分とする粒子（顔料粒子）を含む粉体からなる顔料を使用することが、酸化チタンの
屈折率の高さから、少ない配合量で、製造されるシートにおける白色度を高めることが容
易な点でより好ましい。

混合部３０において、上述の解繊物と添加物とが混ぜ合されるが、それらの混合比率は
、製造されるシートの強度、性質、用途等により適宜調節されることができる。一例とし
て、製造されるシートがコピー用紙等の事務用途であれば、解繊物に対する添加物の割合
は、５質量％以上７０質量％以下であり、混合部３０において良好な混合物を得る観点、
及び混合物をウェブ状に成形した場合の重力による添加物の落下を受けにくくする観点か
らは、５質量％以上５０質量％以下が好ましい。

１．３．調湿部
本実施形態のシート製造装置１００に備えられる調湿部４０は、上述の混合部３０によ
り解繊物と添加物とが混ぜ合された混合物を調湿する機能を有する。ここで、調湿とは、
混合物に対して水及び／又は水蒸気を添加して、混合物と水との量比を調節することを指
す。また調湿における水の添加は、例えば調湿部４０が噴霧等の態様を採る場合には、水
そのものを噴霧して添加する態様の他に、水を溶媒として含む水溶液を噴霧する態様や、
水を分散媒として含む分散液を噴霧する態様を含む。さらに調湿における水の添加は、水
蒸気（スチーム）により添加される態様を含む。

調湿部４０は、混合物に対して水を付与する。そして、後述する加熱部５０において調
湿された混合物が加熱された際に、調湿部４０によって付与された水の少なくとも一部を
蒸発させることにより、得られるシートＳの繊維間の水素結合が効率的に誘起される。

調湿部４０は、混合物に対して水を付与することができれば、その構成、構造及び機構
等は特に限定されない。調湿部４０の処理の態様は、回分処理（バッチ処理）であっても
、逐次処理、連続処理のいずれであってもよい。また、調湿部４０は、手動で動作されて
も自動で動作されてもよい。調湿部４０の具体的な構成としては、混合物に対してノズル
から水を噴霧する構成、スチーム（水蒸気）を吹付ける構成、超音波振動等により得られ
るミストを付与する構成、などを例示することができる。

調湿部４０は、上述の混合部３０よりも下流側に設けられる。また、調湿部４０は、加
熱部５０よりも上流側に設けられる。混合部３０と加熱部５０との間に他の構成が設けら
れてもよい。そのような他の構成としては、混合された解繊物及び添加物の混合物をほぐ
すほぐし部７０、混合物をウェブ状に成形する堆積部７５、ウェブ状に堆積された混合物
に圧力を印可する加圧部６０（いずれも後述する。）などが挙げられるがこれらに限定さ
れない。しかし、シート製造装置１００がほぐし部７０を備える場合には、水によってほ
ぐし部７０によるほぐし作用が阻害される可能性があるため、調湿部４０は、ほぐし部７
０よりも下流側に設けられることが好ましい。また、図示の例のように、シート製造装置
１００が堆積部７５を備える場合には、調湿部４０は、混合物が堆積されたウェブＷに対
して水分を付与するように、堆積部７５の下流に配置されてもよい。このようにすれば、
調湿部４０によって混合物に付与される水分が、混合物（堆積物）全体に対して供給しや
すい。そのため製造されるシートの強度をさらに高めることができる。

また、図示の例では、調湿部４０は、堆積部７５の下流、加圧部６０の上流に設けられ
ているが、加圧部６０の下流に設けられてもよい。さらに、図示しないが、調湿部４０は
、ほぐし部７０から降下する混合物に対して水分を付与できる位置に設けられてもよい。
さらに、調湿部４０は、ほぐし部７０、堆積部７５等と一体的に構成されてもよい。調湿
部４０は、外部のユーティリティー配管に接続する配管、ポンプ、各種の入出力端子等を
含んで構成されることができる。

調湿部４０は、調湿前の混合物１００質量部に対して水分量が０．５質量部以上２０質
量部以下となるように調湿する。調湿部４０により付与される水分量がこの範囲であれば
、製造されるシートにおいて繊維間の水素結合を誘起することができ、シートの機械的強
度を高め、装置による水やエネルギーの使用量を低減することができる。調湿部４０によ
る調湿量は、混合物１００質量部に対する水分量として、１質量部以上１５質量部以下が
好ましく、３質量部以上１４質量部以下がより好ましく、５質量部以上１２質量部以下が
さらに好ましく、７質量部以上８質量部以下が特に好ましい。このような調湿量とすると
、製造されるシートＳの機械的強度を良好とするとともに、水やエネルギーを効率よく使
用することができる。

なお、発明者らの検討によれば、被解繊物をパルプシートとし、添加物をポリエステル
樹脂の粉末とした場合であって、水を噴霧する構成の調湿部によって混合物に付与される
水分量が、混合物１００質量部に対して、０質量部（調湿部による水の添加なし）とした
場合に比べて、５質量部以上１２質量部以下とした場合には、形成されたシートＳの引張
破断応力は、３倍以上となることが分っている。

調湿部４０によって付与される水分量は、水等を供給するバルブや弁によって調節され
ることができる。調湿量の調整は、シート製造装置に対する材料（被解繊物）の量、解繊
部２０のスループット等のマスバランスを考慮して所定の値に調整することができる。ま
た、調湿量は、装置のマスバランス、被解繊物に含まれる水分量、装置の設置環境の湿度
などに応じて変化させて調整することができる。

また、調湿部４０は、図示しない水分量測定部、湿度測定部、温度測定部等によって測
定される水分量、湿度、温度等に関する情報に基づいて、付与する水分量を調節するよう
に構成してもよい。調湿前の混合物及び調湿後の混合物の水分量は、例えば、公知の光学
的、電磁的な原理に基づく装置を、シート製造装置１００の内部又は外部の適宜の位置に
配置して測定することができる。また、湿度、温度は公知の適宜な湿度計、温度計を、シ
ート製造装置１００の内部又は外部の適宜の位置に配置して測定することができる。そし
て、シート製造装置１００は、これらの測定値に基づいてバルブや弁の開度を制御する図
示しない制御部を有してもよい。

調湿部４０は、被解繊物に含まれる水分量よりも、混合物の調湿後の水分量が多くなる
ように調湿してもよい。原料の一部となる被解繊物に水分が含まれる場合には、被解繊物
が解繊部２０を通過し、さらに解繊物が混合部３０を通過する際に、含まれていた水分の
一部又は全部が蒸発して失われる場合がある。この場合に、調湿部４０において、少なく
とも失われた水分よりも多くの水分を添加するようにしてもよい。このようにすれば、シ
ート製造装置１００中で散逸した水分を十分に補うことができるため、製造されるシート
Ｓにおける水素結合をより確実に形成することができる。

調湿部４０の処理能力は、シート製造装置１００の製造能力（スループット）に応じて
適宜設計、調節することができる。なお、加熱部５０を通過する際には、調湿部４０によ
って供給された水分が加熱され蒸発して除かれる。そしてその際に、シートＳにおける複
数の繊維が水素結合によって結着されることになる。

１．４．加熱部
本実施形態のシート製造装置１００は、加熱部５０を備える。加熱部５０は、上述の調
湿部４０よりも下流側に設けられる。

加熱部５０は、上述の混合部３０において混ぜ合され、調湿部４０によって調湿された
混合物を加熱し、複数の繊維を互いに添加物を介して結着させ、かつ、繊維間に水素結合
が形成された状態を形成する。調湿された混合物は、例えば、ウェブ状に成形されたもの
であってもよい。また、加熱部５０が、混合物を所定の形状に成形する機能を有してもよ
い。

本明細書において、「解繊物と添加物とを結着する」とは、解繊物中の繊維と添加物と
が離れにくい状態や、繊維と繊維との間に添加物の樹脂が配置され、繊維と繊維とが添加
物を介して離れ難くなっている状態をいう。また、結着とは、接着を含む概念であって２
種以上の物体が接触して離れにくくなった状態を含む。また、繊維と繊維とが複合体を介
して結着した際に、繊維と繊維とが平行に又は交差してもよいし、１本の繊維に複数の繊
維が結着してもよい。また、「繊維が水素結合される」とは、複数の繊維が互いに水素結
合によって、部分的又は全面的に結合（結着）されることを指す。

添加物の構成成分の１つである樹脂が、熱可塑性樹脂である場合には、そのガラス転移
温度（軟化点）又は融点（結晶性ポリマーの場合）付近以上の温度に加熱すると、樹脂が
軟化したり溶けたりし、その後、温度が低下した際に固化する。樹脂が軟化して繊維に絡
み合うように接触し、樹脂が固化することで繊維と添加物とを互いに結着することができ
る。また、固化する際に他の繊維が結着することで、繊維と繊維を結着する。添加物の樹
脂が、熱硬化性樹脂である場合には、軟化点以上の温度に加熱してもよいし、硬化温度（
硬化反応を生じる温度）以上に加熱しても繊維と樹脂とを結着することができる。なお、
樹脂の融点、軟化点、硬化温度等は、繊維の融点、分解温度、炭化温度よりも低いことが
好ましく、そのような関係となるように両者の種類を組み合わせて選択することが好まし
い。

一方、加熱部５０は、調湿された混合物に含まれる水分の一部又は全部を蒸発させる。
これにより、繊維間に介在した水分子が減少する（除去される）ことによって、繊維同士
の水素結合を形成することができる。したがって、加熱部５０は、水の沸点以上の温度に
設定されることが好ましいが、水素結合させることができれば、水の沸点以下の温度に加
熱するものであってもよい。

また加熱部５０においては、混合物に熱を与えることの他に圧力を加えてもよく、その
場合には、加熱部５０は、混合物を所定の形状に成形する機能を有することになる。加え
られる圧力の大きさは、成形されるシートの種類により適宜調節されるが、５０ｋＰａ以
上３０ＭＰａ以下とすることができる。加えられる圧力が小さければ、空隙率の大きいシ
ートが得られ、大きければ空隙率の小さい（密度の高い）シートが得られることになる。

加熱部５０の具体的な構成としては、加熱ローラー（ヒーターローラー）、熱プレス成
形機、ホットプレート、温風ブロワー、赤外線加熱器、フラッシュ定着器などが挙げられ
る。図１に示す本実施形態のシート製造装置１００では、加熱部５０は、加熱ローラー５
１によって構成されている。図示の例では、加熱部５０は、加圧部６０（後述）によって
加圧されたウェブＷを加熱するものである。また、加熱部５０は、ウェブＷを加圧する機
能を担ってもよい。そして、ウェブＷを加熱することにより、ウェブＷに含まれる繊維同
士を添加物及び水素結合を介して結着させることができる。

図示の例では、加熱部５０は、ローラーによりウェブＷを挟み込んで加熱及び加圧する
ように構成されており、一対の加熱ローラー５１を有している。一対の加熱ローラー５１
は、それぞれの中心軸は平行である。また、加熱部５０はローラー等によって構成できる
他、平板状のプレス部によっても構成することができる。この場合には、プレスをしてい
る間、搬送されるウェブを一時的にたるませておくようなバッファー部（図示せず）を必
要に応じて設ける。一方、加熱部５０を加熱ローラー５１として構成したことにより、加
熱部５０を平板状のプレス部として構成した場合に比べてウェブＷを連続的に搬送しなが
らシートＳを成形することができる。

図３はシート製造装置１００の加熱部５０付近の構成を模式的に示す図である。本実施
形態のシート製造装置１００の加熱部５０は、ウェブＷの搬送方向において上流側に配置
された第１加熱部５０ａとその下流側に配置された第２加熱部５０ｂとを備えており、第
１加熱部５０ａ及び第２加熱部５０ｂがそれぞれ一対の加熱ローラー５１を備えている。
また、第１加熱部５０ａと第２加熱部５０ｂとの間には、ウェブＷの搬送を補助するガイ
ドＧが配置されている。

加熱ローラー５１は、例えば、アルミニウム、鉄、ステンレス等の中空の芯金４２で構
成されている。加熱ローラー５１の表面には、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフ
ルオロアルキルビニルエーテル共重合体）やＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等
のフッ素を含むチューブやＰＴＦＥ等のフッ素コーティングの離型層５３が設けられてい
る。なお、芯金４２と離型層５３との間にシリコンゴム、ウレタンゴムやコットン等によ
る弾性層を設けてもよい。当該弾性層を設けることにより、一対の加熱ローラー５１を高
荷重で圧接する場合に、加熱ローラー５１対が加熱ローラー５１の軸方向において均一に
接触させることができる。

また、芯金４２の中心部には、加熱手段として、例えばハロゲンヒーター等の加熱材５
４が設けられている。加熱ローラー５１及び加熱材５４は図示しない温度検知部によって
各温度が取得され、取得された温度に基づいて加熱材５４の駆動が制御される。これによ
り、加熱ローラー５１の表面温度が所定の温度に維持することが可能となる。そして、加
熱ローラー５１間にウェブＷを通過させることにより、搬送されるウェブＷに対して加熱
加圧することができる。なお、加熱手段として、ハロゲンヒーター等に限定されず、例え
ば、非接触ヒーターによる加熱手段や温風による加熱手段を用いてもよい。

なお図示した加熱部５０は、一対の加熱ローラー５１が２組ある例であるが、加熱部５
０に加熱ローラー５１を採用する場合には、加熱ローラー５１の数や配置は限定されず、
上記作用を達成できる範囲で任意に構成することができる。また、各加熱部５０の加熱ロ
ーラー５１の構成（離型層・弾性層・芯金の厚みや材質、ローラーの外径）や加熱ローラ
ー５１を圧接する荷重は、各加熱部５０によって異なっていてもよい。

上記したように、加熱部５０（加熱工程）を経ることにより、添加物に含まれる樹脂が
溶融し、解繊物中の繊維と絡みやすくなるとともに繊維間が結着され、かつ、水素結合に
よっても繊維間が結合される。調湿された解繊物及び添加物の混合物は、加熱部５０を経
ることによりシートＳとなる。

なお、本明細書では、シートＳという場合には、複数の繊維が二次元又は三次元的に互
いに樹脂を介して結着し、かつ、水素結合により結着している構造をいう。

本明細書におけるシートは、シート状のものに限定されず、フィルム状、ボード状、ウ
ェブ状、又は凹凸を有する形状であってもよい。また本明細書におけるシートは、紙と不
織布に分類できる。紙は、例えば、パルプや古紙を原料としシート状に成形した態様など
を含み、筆記や印刷を目的とした記録紙や、壁紙、包装紙、色紙、画用紙、ケント紙など
を含む。不織布は、紙より厚いものや低強度のものであり、一般的な不織布、繊維ボード
、ティッシュペーパー、キッチンペーパー、クリーナー、フィルター、液体吸収材、吸音
体、緩衝材、マットなどを含む。

１．５．作用効果
本実施形態のシート製造装置１００によれば、樹脂及び水素結合によって解繊物の繊維
間の結着力が付与されたシートＳを製造することができる。すなわち、樹脂により解繊物
の繊維間を結着し、かつ、水素結合によって解繊物の繊維間を結着することができる。ま
た、本実施形態のシート製造装置１００では、解繊物と添加物とを混合した混合物を得た
後に調湿が行われる。そのため、混合物を得る前に水分を添加する場合と比較して、シー
トＳ中で添加物を繊維の間により良好に分散させることができる。したがって、このよう
なシート製造装置１００によれば、乾式法によって、耐水性が良好でかつ機械的強度の高
いシートＳを製造することができる。

本実施形態のシート製造装置１００によって製造されるシートＳは、例えば高湿度環境
に置かれたり水に濡れたりして、解繊物間の水素結合の結合力が低下したとしても、樹脂
によって解繊物間の結着が維持されるため、機械的強度が保たれるとともに形状の変化を
生じにくく耐水性が良好である。

さらに、本実施形態のシート製造装置１００によれば、解繊物と添加物とを混合した混
合物を調湿する調湿部４０を有するので、乾燥した被解繊物を用いた場合や、低湿度環境
に設置された場合であっても、シートＳを構成する繊維間の結着力としての水素結合を十
分に誘起することができる。

１．６．その他の構成
本実施形態のシート製造装置１００は、上述の解繊部、混合部、調湿部、加熱部の他に
、粗砕部、分級部、加圧部、選別部、ほぐし部、堆積部、切断部等の各種の構成を有する
ことができる。また、解繊部、混合部、加熱部、粗砕部、分級部、加圧部、選別部、ほぐ
し部、堆積部、切断部等の構成は、必要に応じて複数設けられてもよい。

１．６．１．加圧部
本実施形態のシート製造装置１００は、加圧部６０を有してもよい。図１に示すシート
製造装置１００では、混合部３０、調湿部４０の下流側であって、加熱部５０の上流側に
加圧部６０が配置されている。加圧部６０は、後述するほぐし部７０、堆積部７５を経て
、シート状に形成され、調湿されたウェブＷを加熱せずに加圧するものである。従って、
加圧部６０は、ヒーター等の加熱手段を有していない。すなわち、加圧部６０は、いわゆ
るカレンダー処理を行う構成である。

加圧部６０では、ウェブＷを加圧（圧縮）することにより、ウェブＷ中の繊維同士の間
隔（距離）が縮められ、ウェブＷの密度を高める。加圧部６０は、図１、３に示すように
、ローラーによりウェブＷを挟み込んで加圧するように構成されており、一対の加圧ロー
ラー６１を有している。一対の加圧ローラー６１は、それぞれの中心軸は平行である。な
お、本実施形態のシート製造装置１００の加圧部６０は、ウェブＷの搬送方向において上
流側に配置された第１加圧部６０ａとその下流側に配置された第２加圧部６０ｂとを備え
、第１加圧部６０ａ及び第２加圧部６０ｂがそれぞれ一対の加圧ローラー６１を備えてい
る。また、第１加圧部６０ａと第２加圧部６０ｂとの間には、ウェブＷの搬送を補助する
ガイドＧが配置されている。

加圧ローラー６１は、例えば、アルミニウム、鉄、ステンレス等の中空又は中実（無垢
）の芯金６２で構成されている。なお、加圧ローラー６１の表面には無電解ニッケルメッ
キや四三酸化鉄被膜等の防錆処理、若しくはＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフル
オロアルキルビニルエーテル共重合体）やＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等の
フッ素を含むチューブやＰＴＦＥ等のフッ素コーティングの離型層を形成してもよい。ま
た、芯金６２と上記表層との間にシリコンゴム、ウレタンゴムやコットン等による弾性層
を設けてもよい。当該弾性層を設けることにより高荷重で圧接する加圧ローラー６１対が
加圧ローラー６１の軸方向において均一に接触させることができる。

加圧部６０では、加熱されず加圧のみ行われるので、添加物中の樹脂は溶融しない。ま
た、加圧部６０では、加熱されず加圧のみ行われるので、混合物中の水分はほとんど除去
されない。

本実施形態のシート製造装置１００では、加圧部６０（第１加圧部６０ａ，第２加圧部
６０ｂ）と加熱部５０（第１加熱部５０ａ，第２加熱部５０ｂ）とが備えられている。な
お、この例では加熱部５０は、ウェブＷに対して加圧を行うが、加圧部６０の加圧力は、
加熱部５０による加圧力より大きくなるように設定されることが好ましい。例えば、加圧
部６０の加圧力は、５００〜３０００ｋｇｆ、加熱部５０の加圧力は、３０〜２００ｋｇ
ｆに設定することが好ましい。このように、加熱部５０よりも加圧部６０の加圧力の方を
大きくすることにより、加圧部６０によってウェブＷに含まれる繊維間の距離を十分短く
でき、その状態で加熱加圧することにより薄くて高密度で高強度のシートを形成すること
ができる。

また、本実施形態のシート製造装置１００では、図１、３に示すように、加熱ローラー
５１の径より加圧ローラー６１の径の方が大きくなるように設定されている。換言すれば
、ウェブＷの搬送方向において、上流側に配置された加圧ローラー６１の径が、下流側に
配置された加熱ローラー５１の径よりも大きくなっている。加圧ローラー６１は径が大き
いので、未だ圧縮されていない状態のウェブＷを噛み込ませて効率よく搬送することが可
能となる。一方、加圧ローラー６１を通過したウェブＷは圧縮された状態にあり、搬送し
やすいため、加圧ローラー６１よりも下流側に配置された加熱ローラー５１の径は小さく
てよい。これにより、装置構成を小型化することができる。なお、加熱ローラー５１及び
加圧ローラー６１の径は、製造されるウェブＷの厚みや性質等に応じて適宜設定される。

なお図示した加圧部６０は、一対の加圧ローラー６１が２組ある例であるが、加圧部６
０を採用し、加圧部６０に加圧ローラー６１を採用する場合には、加圧ローラー６１の数
や配置は限定されず、上記作用を達成できる範囲で任意に構成することができる。

さらに、加圧部６０の加圧ローラー６１と加熱部５０の加熱ローラー５１との間におい
てウェブＷが接触可能な部材は、ウェブＷを下方から支えることが可能なウェブ受け部材
としてのガイドＧのみである。従って、加圧ローラー６１と加熱ローラー５１との距離を
短くすることができる。また、加圧されたウェブＷが速やかに加熱加圧されるため、ウェ
ブＷのスプリングバックが抑制され高強度のシートを形成することができる。

加圧部６０（加圧ローラー６１）と加熱部５０（加熱ローラー５１）を上述のような構
成で備える場合は、薄くて高密度で高強度のシートに向いている。例えば、不織布よりも
紙に向いている。一方、加熱部５０として平板状のプレス部を用いる場合は、比較的厚い
シートに向いている。これは、加熱ローラーを用いるよりも平板状のプレス部の方がウェ
ブＷに対する接触時間を長く取れるので、厚みが大きくてウェブ全体に熱を伝わらせるの
に時間がかかるようなシートに向いている。なお、平板状のプレス部の上流側に加圧部６
０はなくてもよい。この場合は、加圧部６０により高密度に圧縮しないので、比較的低密
度のシートに向いている。平板状のプレス部を用いるのは、紙よりも不織布の方が向いて
いる。なお、不織布の場合、シートとして形成されるときの繊維が低湿度であると、平板
状のプレス部で加熱加圧した後に厚さが大きくなることがある。このような場合でも調湿
後に平板状のプレス部で加熱加圧することで、加熱加圧後に厚さが変わってしまうことを
抑制できる。

１．６．２．分級部
図１に示すシート製造装置１００では、混合部３０の上流側であって、解繊部２０の下
流側に分級部６３が配置されている。分級部６３は、解繊物から、樹脂粒、インク粒を分
離して除去する。これにより解繊物中の繊維の占める割合を高めることができる。分級部
６３としては、気流式分級機を用いることが好ましい。気流式分級機は、旋回気流を発生
させ、遠心力と分級されるもののサイズと密度によって分離するものであり、気流の速度
および遠心力の調整によって、分級点を調整することができる。具体的には、分級部６３
としては、サイクロン、エルボージェット、エディクラシファイヤーなどを用いる。特に
サイクロンは、構造が簡便であるため、分級部６３として好適に用いることができる。以
下では、分級部６３として、サイクロンを用いた場合について説明する。

分級部６３は、導入口６４と、導入口６４が接続された円筒部６５と、円筒部６５の下
方に位置し円筒部６５と連続している逆円錐部６６と、逆円錐部６６の下部中央に設けら
れている下部排出口６７と、円筒部６５上部中央に設けられている上部排出口６８と、を
有している。

分級部６３において、導入口６４から導入された解繊物をのせた気流は、外径１００ｍ
ｍ以上３００ｍｍ以下程度の円筒部６５で円周運動に変わる。これにより、導入された解
繊物には、遠心力がかかって、解繊物のうちの繊維と、解繊物のうちの樹脂粒やインク粒
などの微細な粉体と、に分離することができる。繊維が多い成分は、下部排出口６７から
排出され、管８６を通って混合部３０に導入される。一方微細な粉体は、上部排出口６８
から管８４を通って分級部６３の外部に排出される。図示の例では管８４は、受け部６９
に接続されており、微細な粉体は受け部６９に回収される。このように、樹脂粒やインク
粒などの微細な粉体は、分級部６３によって外部に排出されるため、後述する添加物供給
部８８によって樹脂が供給されても、解繊物に対して樹脂が過剰になることを防ぐことが
できる。

なお、分級部６３により繊維と微粉とに分離すると記載したが、完全に分離できる訳で
はない。例えば繊維のうち比較的小さいものや密度の低いものは微粉とともに外部に排出
される場合がある。また微粉のうち比較的密度の高いものや繊維に絡まってしまったもの
は繊維とともに下流側へ排出される場合もある。

また、原料が古紙でなくパルプシートのような場合は樹脂粒やインク粒などの微細な粉
体が含まれていないため、シート製造装置１００には分級部６３が無くてもよい。逆に、
原料が古紙である場合には、製造されるシートの色調を良好なものとするために、シート
製造装置１００は、分級部６３を含んで構成することが好ましい。また、紙の方が不織布
よりも白色度が良好なことが求められる場合が多いため、紙の製造の際には分級部６３を
有したほうがよく、不織布を製造する際には分級部６３は無くてもよい場合がある。

１．６．３．粗砕部
シート製造装置１００は粗砕部１０を含んでもよい。図１に示すシート製造装置１００
では、解繊部２０の上流側に粗砕部１０が配置されている。粗砕部１０は、パルプシート
や投入されたシート（例えばＡ４サイズの古紙）などの原料を、空気中で裁断して被解繊
物にする。被解繊物の形状や大きさは、特に限定されないが、例えば、数ｃｍ角の被解繊
物である。図示の例では、粗砕部１０は、粗砕刃１１を有し、粗砕刃１１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１０には、原料を連続的に投入するための自
動投入部（図示せず）が設けられていてもよい。

粗砕部１０の具体的な例としては、シュレッダーが挙げられる。図示の例では、粗砕部
１０によって裁断された被解繊物は、ホッパー１５で受けてから管８１を介して、解繊部
２０へ搬送される。管８１は、解繊部２０の導入口２１と連通している。

１．６．４．ほぐし部
シート製造装置１００は、ほぐし部７０を有してもよい。図１に示すシート製造装置１
００では、混合部３０の下流にほぐし部７０及び堆積部７５が配置されている。ほぐし部
７０は、管８６（混合部３０）を通過した混合物を導入口７１から導入し、空気中で分散
させながら降らせることができる。またこの例では、シート製造装置１００は、堆積部７
５を有しており、堆積部７５にて、ほぐし部７０から降ってきた混合物を空気中で堆積し
てウェブＷの形状に成形する態様となっている。

ほぐし部７０は、絡み合った解繊物（繊維）をほぐす。さらに、ほぐし部７０は、添加
物供給部８８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
。また、ほぐし部７０は、後述する堆積部７５に、混合物を均一に堆積させる作用を有す
る。つまり、「ほぐす」という言葉は、絡み合ったものをバラバラにする作用や均一に堆
積させる作用を含むものである。なお、ほぐし部７０は、絡み合ったものが無ければ均一
に堆積させる効果を奏する。

ほぐし部７０としては、篩（ふるい）を用いる。ほぐし部７０の例としては、モーター
によって回転することができる回転式の篩である。ここでほぐし部７０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、ほぐし部７０として用いら
れる「篩」とは、網（フィルター、スクリーン）を備えたもの、という意味であり、ほぐ
し部７０は、ほぐし部７０に導入された解繊物および添加物の全てを降らしてもよい。

１．６．５．堆積部
シート製造装置１００は、堆積部７５を有してもよい。ほぐし部７０を通過した解繊物
および添加物は、堆積部７５に堆積される。図１に示すように、堆積部７５は、メッシュ
ベルト７６、張架ローラー７７、サクション機構７８を有する。堆積部７５は、図示せぬ
テンションローラー等を含んで構成されてもよい。

堆積部７５は、ほぐし部７０から降ってくる混合物を空気中で堆積させたウェブＷを形
成するものである（ほぐし部７０と合わせてウェブ形成工程に相当）。堆積部７５は、ほ
ぐし部７０によって空気中に均一に分散された混合物を、メッシュベルト７６上に堆積す
る機構を有している。なお、ほぐし部７０から降下する混合物を調湿するように調湿部４
０を構成してもよい。

ほぐし部７０の下方には、張架ローラー７７（本実施形態では、４つの張架ローラー７
７）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７６が配
されている。そして、張架ローラー７７のうちの少なくとも１つが自転することで、この
メッシュベルト７６が一方向に移動するようになっている。

また、ほぐし部７０の鉛直下方には、メッシュベルト７６を介して、鉛直下方に向けた
気流を発生させる吸引部としてのサクション機構７８が設けられている。サクション機構
７８によって、ほぐし部７０によって空気中に分散された混合物をメッシュベルト７６上
に吸引することができる。これにより、空気中に分散させた混合物を吸引することができ
、ほぐし部７０からの排出速度を大きくすることができる。その結果、シート製造装置１
００の生産性を高くすることができる。また、サクション機構７８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。

そして、メッシュベルト７６を移動させながら、ほぐし部７０から混合物を降らせるこ
とにより、混合物を均一に堆積させた長尺状のウェブＷを形成することができる。ここで
「均一に堆積」とは、堆積された堆積物が略同じ厚み、略同じ密度で堆積されている状態
を言う。ただし、堆積物全てがシートとして製造される訳ではないため、シートになる部
分が均一であればよい。「不均一に堆積」は均一に堆積していない状態をいう。

メッシュベルト７６は、金属製、樹脂製、布製、あるいは不織布等であることができ、
混合物が堆積でき、気流を通過させることができれば、どのようなものでもあってもよい
。メッシュベルト７６の穴径（直径）は、例えば、６０μｍ以上２５０μｍ以下である。
メッシュベルト７６の穴径が６０μｍより小さいと、サクション機構７８によって安定し
た気流を形成することが困難な場合がある。メッシュベルトの穴径が２５０μｍより大き
いと、メッシュの間に例えば混合物の繊維が入り込んで、製造されるシートの表面の凹凸
が大きくなる場合がある。またサクション機構７８はメッシュベルト７６の下に所望のサ
イズの窓を開けた密閉箱を形成し、窓以外から空気を吸引し箱内を外気より負圧にするこ
とで構成できる。

以上のように、ほぐし部７０及び堆積部７５（ウェブ形成工程）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。次いで、図１に示すよう
に、メッシュベルト７６上に形成されたウェブＷは、メッシュベルト７６の回転移動によ
り搬送される。そして、メッシュベルト７６上に形成されたウェブＷは、この例では、調
湿部４０、加圧部６０、加熱部５０へと搬送される。

１．６．７．選別部
図示は省略するが、本実施形態のシート製造装置１００は、選別部を有してもよい。選
別部は、解繊部２０において解繊処理された解繊物を、繊維の長さによって選別すること
ができる。なお、上述の分級部６３では、微細な樹脂粉等が取除かれると述べたが、選別
部はそのような機能を有してもよい。したがって、選別部は、解繊部２０の下流で、ほぐ
し部７０よりも上流に設けられる。また、選別部を設ける際には調湿部４０よりも上流に
設けられる。

選別部としては、篩（ふるい）を用いることができる。ここで、選別部は、網（フィル
ター、スクリーン）を有し、網を通過可能な大きさのものと、通過できない大きさのもの
とを選別する。選別部は、上述のほぐし部７０と同様に構成することができるが、ほぐし
部７０のように導入された材料の全てを通過させるのではなく、一部の成分を除去する機
能を有する。選別部の例としては、モーターによって回転することができる回転式の篩で
ある。選別部の網は、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。

選別部を設けることにより、解繊物又は混合物に含まれる、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とを分けるこ
とができる。そして、選別された物質は、製造されるシートに応じて選択して用いること
がでる。また、選別部によって取除かれた物質は、解繊部２０に戻してもよい。

本実施形態のシート製造装置１００は、上記例示した構成以外の構成を有することもで
き、上記例示した構成を含めて目的に応じて複数の構成を適宜有することができる。各構
成の数や順序は特に限定されず、目的に応じて適宜に設計することができる。

１．６．８．その他
本実施形態のシート製造装置１００では、加熱部５０よりも下流側には、ウェブＷ（加
熱部５０を経たウェブＷはシートＳとなっている。）の搬送方向と交差する方向にシート
を切断する切断部９０としての第１切断部９０ａ及び第２切断部９０ｂが配置されている
。切断部９０は、必要に応じて設けられることができる。第１切断部９０ａは、カッター
を備え、連続状のシートＳを所定の長さに設定された切断位置に従って枚葉状に裁断する
。また、第１切断部９０ａよりシートＳの搬送方向の下流側には、シートＳの搬送方向に
沿ってシートＳを切断する第２切断部９０ｂが配置されている。第２切断部９０ｂは、カ
ッターを備え、シートＳの搬送方向における所定の切断位置に従って裁断（切断）する。
これにより、所望するサイズのシートＳが形成される。そして、切断されたシートＳはス
タッカー９５等に積載される。

また、図示しないが、加熱部５０の下流には、加熱部５０によって加熱されたシートＳ
を冷却する冷却部を設けてもよい。冷却部は、例えば冷却ローラー等によって構成するこ
とができる。冷却部を設けることにより、樹脂の冷却を迅速に行うことができ、シートＳ
の構造を早期に固定することができる。これにより、例えば装置のスループットの向上や
小型化に寄与することができる。

２．シート製造方法
本実施形態のシート製造方法は、上述のシート製造装置１００を用い、被解繊物を大気
中で解繊する解繊工程と、解繊された解繊物に樹脂を含む添加物を大気中で混合する混合
工程と、解繊物と添加物とを混合した混合物を調湿する調湿工程と、調湿した前記混合物
を加熱する加熱工程と、を含む。被解繊物、解繊物、繊維、樹脂、添加物、調湿、加熱等
は、上述のシート製造装置の項で述べたと同様であるため、詳細な説明を省略する。

本実施形態のシート製造方法は、原料としてのパルプシートや古紙などの被解繊物を空
気中で切断する工程、解繊された解繊物から不純物（トナーや紙力増強剤）や解繊によっ
て短くなった繊維（短繊維）を空気中で分級する分級工程、解繊物から長い繊維（長繊維
）や十分に解繊されなかった未解繊片を空気中で選別する選別工程、混合材を空気中で分
散させながら降らせる分散（ほぐし）工程、降ってきた混合材を空気中で堆積してウェブ
の形状に成形するシート成形工程、ウェブに圧力を印可する加圧工程、及び形成されたシ
ートを裁断する裁断工程からなる群より選択される少なくとも１つの工程を適宜の順序で
さらに含んでもよい。これらの工程の詳細は上述のシート製造装置の項で述べたと同様で
あるため、詳細な説明を省略する。

このようなシート製造方法によれば、樹脂によって解繊物の繊維間の結着力が付与され
たシートＳを製造することができる。このようなシート製造方法によって製造されるシー
トＳは、例えば高湿度環境に置かれたり水に濡れたりして、解繊物間の水素結合の結合力
が低下したとしても、樹脂によって解繊物間の結着が維持されるため、機械的強度が保た
れるとともに形状の変化を生じにくく耐水性が良好である。さらに、このようなシート製
造方法によれば、解繊物と添加物とを混合した混合物を調湿する調湿工程を有するので、
乾燥した被解繊物を用いた場合や、低湿度環境に設置された場合であっても、シートＳを
構成する繊維間の結着力としての水素結合を誘起することができる。これにより乾式法に
よって、耐水性が良好で、かつ、機械的強度の高いシートＳを製造することができる。さ
らに、このようなシート製造方法では、解繊物と添加物とを混合する混合工程で得られた
混合物に対して調湿が行われるので、混合物を得る前に水分を添加する場合と比べて、シ
ートＳ中で添加物を繊維の間により良好に分散させることができる。そのため製造される
シートＳの強度をさらに高めることができる。

３．その他の事項
本明細書において、「均一」との文言は、均一な分散や混合という場合には、２種以上
又は２相以上の成分を定義できる物体において、１つの成分の他の成分に対する相対的な
存在位置が、系全体において一様、又は系の各部分において互いに同一若しくは実質的に
等しいことを指す。また、着色の均一性や色調の均一性は、シートを平面視したときに色
の濃淡がなく、一様な濃度であることを指す。しかし、一様と言っても、全ての樹脂の距
離が同じではないし、濃度も完全に同じ濃度ではない場合を含むものとする。

本明細書において、「均一」「同じ」「等間隔」など、密度、距離、寸法などが等しい
ことを意味する言葉を用いている。これらは、等しいことが望ましいが、完全に等しくす
ることは難しいため、誤差やばらつきなどの累積で値が等しくならずにずれるのも含むも
のとする。

なお、解繊物と添加物とを混合する場合には、従来のように、系内に水が存在する状態
（湿式）であれば、水の作用によって添加物の凝集が抑制されるため、均一性の良好な混
合物を得ることや良好なシートを得ることは、比較的容易であった。しかし、現在のとこ
ろ再生紙を製造するにあたっては、古紙から再生紙まで一貫して乾式で製造する技術は必
ずしも十分には確立されていない。発明者の検討によれば、その理由の一つとして、繊維
と紙力増強剤（例えば樹脂粒子）とを混合する工程を乾式とすることの困難性にあること
が分ってきている。すなわち、乾式で単に何らの工夫なく、繊維と樹脂の粉体とを混合す
ると、繊維と樹脂の粉体とが十分に混ざり合わず、その状態でシート状に成形（堆積）し
て紙を得た場合、その紙面内における樹脂の分散が不均一となって機械的強度の不十分な
紙となることが分ってきている。また、乾式においては繊維と樹脂粒子とが混合された際
に、ファンデルワールス力等の凝集力によって樹脂粒子の凝集が生じやすく、不均一な分
散となりやすいことが分ってきている。

上述した作用効果では、添加物により繊維を結着するだけでなく、水素結合も利用して
繊維を結着したと記載した。水分を添加しているので、水素結合も行われているが、繊維
にある程度の湿度を与えることで、添加物による繊維の結着がより強固になるとも考えら
れる。いずれにしても、繊維と添加物を混合した混合物を調湿することで、原料の状態や
装置の環境によらず、乾式であっても高強度のシートを作成することができる。

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（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）を含む。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。例えば、上記実施形態ではウェブＷを単層としたが、複層としてもよいし、別に作成
された不織布や紙を積層してもよい。

１…樹脂、２…着色材、３…複合体、４…母粒子、５…殻、１０…粗砕部、１１…粗砕刃
、１５…ホッパー、２０…解繊部、２１…導入口、２２…排出口、３０…混合部、４０…
調湿部、５０…加熱部、５０ａ…第１加熱部、５０ｂ…第２加熱部、５１…加熱ローラー
、５２…芯金、５３…離型層、５４…加熱材、６０…加圧部、６０ａ…第１加圧部、６０
ｂ…第２加圧部、６１…加圧ローラー、６２…芯金、６３…分級部、６４…導入口、６５
…円筒部、６６…逆円錐部、６７…下部排出口、６８…上部排出口、６９…受け部、７０
…ほぐし部、７１…導入口、７５…堆積部、７６…メッシュベルト、７７…張架ローラー
、７８…サクション機構、８１，８２，８４，８６…管、８７…供給口、８８…添加物供
給部、９０…切断部、９０ａ…第１切断部、９０ｂ…第２切断部、９５…スタッカー、１
００…シート製造装置、Ｇ…ガイド、Ｗ…ウェブ、Ｓ…シート

Claims (6)

1. 被解繊物を大気中で解繊する解繊部と、
   解繊され水素結合し得る解繊物に、樹脂を含む粉末状の添加物を大気中で混合する混合部と、
   前記解繊物と前記添加物とを混合した混合物を調湿する調湿部であって、調湿前の前記混合物１００質量部に対して水分量が０．５質量部以上２０質量部以下となるように調湿する調湿部と、
   前記調湿部によって調湿された前記混合物を溶融させないで加圧する加圧部と、
   前記加圧部によって加圧された前記混合物を加熱して結着させる加熱部と、を備える、シート製造装置。
2. 前記解繊物中の繊維は、平均全長が１μｍ以上１０ｍｍ以下、平均径が１μｍ以上１０００μｍ以下であり、
   前記添加物の粒径は、１μｍ以上５０μｍ以下であり、
   前記混合部は、前記解繊物に対して前記添加物の割合が５質量％以上７０質量％以下となるように混合する、請求項１に記載のシート製造装置。
3. 前記調湿部は、調湿前の前記混合物１００質量部に対して水分量が５質量部以上１２質量部以下となるように調湿する、請求項１又は請求項２に記載のシート製造装置。
4. 前記混合部は、気流により流動している前記解繊物に前記添加物を供給する、請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のシート製造装置。
5. 前記加熱部は、加熱材が内蔵された一対の加熱ローラーを複数組み備え、各組の前記一対の加熱ローラーの間で前記混合物を加圧しつつ、加熱する、請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載のシート製造装置。
6. 被解繊物を大気中で解繊する解繊工程と、
   解繊され水素結合し得る解繊物に、樹脂を含む粉末状の添加物を大気中で混合する混合工程と、
   前記解繊物と前記添加物とを混合した混合物を調湿する工程であって、調湿前の前記混合物１００質量部に対して水分量が０．５質量部以上２０質量部以下となるように調湿する調湿工程と、
   前記調湿工程によって調湿された前記混合物を溶融させないで加圧する加圧工程と、
   前記加圧工程によって加圧された前記混合物を加熱して結着させる加熱工程と、を含む、シート製造方法。

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