薄片制造用结合材料、收纳容器、薄片以及薄片制造装置

文档序号:1434063 发布日期:2020-03-20 浏览:25次 >En<

阅读说明:本技术 薄片制造用结合材料、收纳容器、薄片以及薄片制造装置 (Binding material for sheet production, storage container, sheet, and sheet production device ) 是由 佐合拓己 上野芳弘 仓田纮树 关俊一 须田春奈 于 2019-09-03 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种薄片制造用结合材料、收纳容器、薄片以及薄片制造装置,其中,可获得一种粉体加工性良好、且所得到的薄片的高温刚性良好的薄片制造用结合材料。薄片制造用结合材料包含通过使具有仲羟基的多元醇与多元酸进行反应而得到的聚酯。(The present invention relates to a bonding material for sheet production, a storage container, a sheet, and a sheet production apparatus, wherein the bonding material for sheet production has good powder processability and the obtained sheet has good high-temperature rigidity. The binding material for sheet production contains a polyester obtained by reacting a polyhydric alcohol having a secondary hydroxyl group with a polybasic acid.)

薄片制造用结合材料、收纳容器、薄片以及薄片制造装置

技术领域

本发明涉及薄片制造用结合材料、收纳容器、薄片以及薄片制造装置。

背景技术

自古以来就实施有如下操作,即,通过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之间,从而得到薄片状或薄膜状的成形体。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。多数情况下,用于抄造法的装置需要水、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,作为代替抄造法的薄片的制造方法,期待一种称为干式法的完全或几乎不使用水的方法。

在专利文献1中,公开了一种通过干式来形成薄片的方法,并公开了包含用于将薄片中所使用的纤维粘结的树脂的薄片制造用结合材料。此外,在专利文献2中存在涉及通过干式来制造薄片的装置中所使用的树脂粉体的树脂的破碎性指数的记载。

虽然制造包含纤维和树脂的薄片时所使用的树脂以适合于与纤维的混合的大小而破碎并被使用,但存在破碎至预定的粒径的破碎加工的容易程度根据树脂的种类而不同的情况。此外,制造包含纤维和树脂的薄片时所使用的树脂在被加热至例如高于玻璃化转变温度的温度的情况下有时会发生软化。因此,存在根据树脂的种类而薄片的刚性在高温环境下降低的情况。

专利文献1:日本特开2015-92032号公报

专利文献2:国际公开第2017/006533号

发明内容

发明所要解决的课题

本发明所涉及的薄片制造用结合材料的一个方式包含通过使具有仲羟基的多元醇与多元酸进行反应而得到的聚酯。

在所述薄片制造用结合材料的一个方式中,所述聚酯的破碎性指数可以为0.30以上且0.80以下。

在所述薄片制造用结合材料的一个方式中,所述多元酸可以为具有芳香族结构的多元羧酸。

在所述薄片制造用结合材料的一个方式中,所述多元酸可以从具有芳香族结构的二羧酸和具有芳香族结构的三羧酸中被选择。

在所述薄片制造用结合材料的一个方式中,所述聚酯的玻璃化转变温度可以为65.0℃以上。

在所述薄片制造用结合材料的一个方式中,所述聚酯的软化温度可以为130.0℃以下。

在所述薄片制造用结合材料的一个方式中,可以包含一体地具有所述聚酯和凝集抑制剂的复合粒子。

在所述薄片制造用结合材料的一个方式中,可以包含一体地具有所述聚酯、所述凝集抑制剂和着色材料的复合粒子。

在所述薄片制造用结合材料的一个方式中,体积基准的平均粒径可以为20.0μm以下。

本发明所涉及的薄片制造用结合材料的制造方法的一个方式为,对所述薄片制造用结合材料的一个方式进行制造。

本发明所涉及的收纳容器的一个方式为,收纳有所述薄片制造用结合材料的一个方式。

本发明所涉及的薄片的一个方式包含纤维和所述薄片制造用结合材料的一个方式,并且所述纤维由薄片制造用结合材料结合而成。

本发明所涉及的薄片制造装置的一个方式具备:混合部,其对纤维与所述薄片制造用结合材料的一个方式进行混合;堆积部,其对在所述混合部中被混合而成的混合物进行堆积;以及薄片形成部,其对在所述堆积部中被堆积而成的堆积物进行加热,从而形成薄片。

附图说明

图1A为表示实施方式所涉及的一体地具有聚酯和着色材料的粒子的一个示例的截面的示意图。

图1B为表示实施方式所涉及的一体地具有聚酯和着色材料的粒子的一个示例的截面的示意图。

图1C为表示实施方式所涉及的一体地具有聚酯和着色材料的粒子的一个示例的截面的示意图。

图1D为表示实施方式所涉及的一体地具有聚酯和着色材料的粒子的一个示例的截面的示意图。

图2为示意性地表示实施方式所涉及的收纳容器的一个示例的图。

图3A为用于说明薄片在高温下的刚性的示意图。

图3B为用于说明薄片在高温下的刚性的示意图。

图3C为用于说明薄片在高温下的刚性的示意图。

图3D为用于说明薄片在高温下的刚性的示意图。

图4为示意性地表示实施方式所涉及的薄片制造装置的一个示例的图。

具体实施方式

以下,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用于说明本发明的示例。本发明并未被限定于以下的实施方式,并且也包括在不改变本发明的主旨的范围内被实施的各种变形方式。另外,以下所说明的结构不一定全部是本发明的必要结构。

1.薄片制造用结合材料

本实施方式所涉及的薄片制造用结合材料包含通过使具有仲羟基的多元醇与多元酸反应而得到的聚酯。聚酯以粒子的形态而被包含于本实施方式的薄片制造用结合材料中。即,本实施方式的薄片制造用结合材料呈现包含聚酯的粒子的粉体的性状。在此,聚酯的粒子也可以如后文所述那样为与其他物质的复合粒子。以下,首先对聚酯的化学方面进行说明,然后对物理方面或工学方面进行说明,进而对复合粒子等进行说明。

1.1.聚酯的化学结构等

本实施方式的薄片制造用结合材料中所含有的聚酯可以通过使具有仲羟基的多元醇与多元酸反应而得到。

具有仲羟基的多元醇是指,具有与仲碳原子结合的羟基的多元醇,例如可以列举出丙二醇、1,2-丁二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、2-甲基-2,4-戊二醇、1,2,2-三甲基-1,3-丙二醇、2,2-二甲基-3-异丙基-1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,2-己二醇、2-乙基-1,3-己二醇、2,5-己二醇等二元醇;甘油、己三醇等三元醇。

虽然作为构成本实施方式的薄片制造用结合材料中所含有的聚酯的多元醇成分,具有仲羟基的多元醇是必要成分,但也可以使用其他多元醇作为任意成分。作为这样的其他多元醇,例如可以列举出乙二醇、二乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、1,4-双(羟基甲基)环己烷、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、季戊四醇等脂肪族多元醇;聚乙二醇、聚丙二醇等醚二醇;通过所述脂肪族多元醇与环氧乙烷、环氧丙烷、四氢呋喃、乙基缩水甘油醚、丙基缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚等各种含有环状醚键的化合物的开环聚合而得到的改性聚醚多元醇;所述脂肪族多元醇与ε-己内酯等各种内酯的缩聚反应而得到的内酯系聚酯多元醇;双酚A、双酚B、双酚F、双酚S等双酚;将环氧乙烷、环氧丙烷等与所述双酚加成而得到的双酚的环氧烷加成物等。

作为构成本实施方式的薄片制造用结合材料中所含有的聚酯的多元醇成分,优选使用具有仲羟基的多元醇。在并用具有仲羟基的多元醇以外的其他多元醇来作为任意成分的情况下,虽然其比例并未被特别限定,但具有仲羟基的多元醇以多元醇成分的合计100mol计而优选为50mol以上且100mol以下,进一步优选为70mol以上且100mol以下的范围。

作为构成本实施方式的薄片制造用结合材料中所含有的聚酯的多元酸,例如可以举出己二酸、琥珀酸、丙二酸、戊二酸、壬二酸、癸二酸、环己烷二羧酸等具有脂肪族结构的二羧酸、其衍生物、或其酯化物等二元酸;马来酸、马来酸酐、富马酸、衣康酸、柠康酸、四氢邻苯二甲酸酐等可以具有乙烯性不饱和键的二羧酸、其衍生物或其酯化物等二元酸;以及具有芳香族结构的多元酸,例如邻苯二甲酸酐、对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸等具有芳香族结构的二羧酸、其衍生物或其酯化物(以下,称为具有芳香族结构的二羧酸);偏苯三酸、偏苯三酸酐、均苯四酸、均苯四酸酐等具有芳香族结构的三价以上的多元羧酸或衍生物或其酯化物(以下,称为具有芳香族结构的三价以上的羧酸)等。另外,多元酸为具有多个酸基的多元酸化合物,可以通过与上述多元醇反应而形成酯键。多元酸优选为多元有机酸,更优选为多元羧酸。

从提高聚酯的玻璃化转变温度的观点考虑,作为多元酸,优选为使用具有芳香族结构的多元酸,进一步更优选为使用具有芳香族结构的二羧酸和具有芳香族结构的三价以上的羧酸。多元酸成分中的具有芳香族结构的多元酸的比例以多元酸成分的合计100mol计而优选为60mol以上且100mol以下,更优选为80mol以上且100mol以下,特别优选为100mol,即特别优选全部的多元酸为具有芳香族结构的多元酸。由此,能够提高聚酯的玻璃化转变温度。进而,在作为多元酸成分中的具有芳香族结构的多元酸而使用具有芳香族结构的二羧酸和具有芳香族结构的三价以上的羧酸的情况下,以具有芳香族结构的二羧酸和具有芳香族结构的三价以上的羧酸的合计100mol计的具有芳香族结构的三价以上的羧酸的比例的下限优选为0.1mol以上,更优选为1mol以上,且上限优选为10mol以下,更优选为5mol以下。

通过使用具有芳香族结构的多元酸,能够得到高玻璃化转变温度。此外通过使用二羧酸和三羧酸,从而形成聚酯分支结构,并能够提高薄片制造用结合材料对于机械外力的强度。由此,能够提高所制造的薄片在高温下的薄片刚性。

本实施方式的薄片制造用结合材料中所含有的聚酯可以通过已知的缩聚反应法而被制造。例如,能够在酯化催化剂(锡化合物、钛化合物、锆化合物等)的存在下、酯交换催化剂(铅化合物、锡化合物、锌化合物、钛化合物等)的存在下,通过酯交换反应、常压脱水反应、减压及真空脱水反应、溶液缩聚法、固相缩聚反应等制造方法来制造所述多元醇与所述多元酸。此外,在需要追踪聚酯化反应的情况下,能够通过测定从酸值、羟基值、粘度和软化温度等中选出的一种以上来进行。

作为本实施方式的薄片制造用结合材料中所含有的聚酯的制造中所使用的装置,可以列举出例如具备氮气导入口、温度计、搅拌装置、精馏塔等的反应容器等间歇式的制造装置。此外,也能够使用具备脱气口的挤出机、连续式反应装置、混揉机等。此外,在上述脱水缩合时,也能够通过根据需要而对反应体系进行减压,从而促进酯化反应。特别是,从能够高效地得到聚酯的观点出发,优选为所谓的一并投入法,即在将作为原料的多元醇和多元酸溶解混合了之后,适当地加入酯化催化剂之后升温并进行反应的方法。

在制造本实施方式的薄片制造用结合材料中所含有的聚酯时,如果在作为钛化合物的共价结合有磷化合物的钛化合物和/或配位结合有磷化合物的钛化合物的存在下进行缩聚,则有时会使所得到的聚酯的着色受到抑制,因此更为优选。

1.2.聚酯的物理性质等

1.2.1.破碎性指数

本实施方式的薄片制造用结合材料中所含有的聚酯的破碎性指数为0.10以上且0.90以下,优选为0.20以上且0.80以下,更优选为0.30以上且0.80以下,进一步优选为0.35以上且0.75以下。本发明中的树脂的破碎性指数的值为,特定的条件下的粉碎容易程度、粉碎困难程度的指标。

树脂的破碎性指数例如以如下方式被测量。

(1)通过锤子将块状树脂3kg打碎成约5mm的块。

(2)将被打碎的树脂投入到空气分级磨(Feathermill,Hosokawa Micron株式会社制“FM-1S”)中,并安装标准锤子(16把)和孔径φ10mm的网筛,且在转数为900rpm的条件下进行粉碎处理,从而得到全部通过8目(网眼2.36mm)的树脂粒。

(3)将树脂粒150g投入安装有不锈钢容器(CAC33型)和切割机(SS1100型)的瓦林混碎机(Waring Blender,WARING公司制,“7012S”)中,并以13000rpm的切割机转速而处理60秒。

(4)将如下的循环连续三次地反复进行处理,即,使该树脂处理物经过12目(网眼1.4mm)的筛,且计量通过了筛的树脂70g并投入高速磨机(scenion株式会社制,“HS-10”)中,并安装标准粉碎刀,从而以30000rpm的转数而进行30秒粉碎处理之后停止180秒。

(5)计量处理后的树脂M(g)并投入32目的筛(φ200mm)(JIS标准)中,且安装于电磁式振荡筛分仪AS200(莱驰公司制,“AS200”),从而以振幅2mm来进行20分钟的筛选。

(6)测定32目(网眼500μm)的筛残留物(残留于筛中的成分)的质量R(g),并对D=(M-R)/M进行计算,从而计算出破碎性指数D。

破碎性指数D成为0≤D1的范围,且表示D越大则粉碎性越高的情况。虽然对于M可以适当选择,但优选为10(g)以上且50(g)以下的范围,例如设为30(g)。

(7)将上述操作重复进行三次,并得到平均破碎性指数D。

在此,关于筛残留物R的质量的测定,为了准确地测量残留于筛侧的树脂的质量R,优选为计量筛选前后的体系整体的质量变化。此外,在计量筛选后的体系的质量之前,使用去静电刷子来轻轻地刷掉因静电而附着于筛的下侧的树脂,从而可以实现更准确的测定。另外,也可以计量通过筛的树脂的质量,从而计算出破碎性指数。在该情况下,有时难以准确地计量附着于筛下侧的面的树脂质量,因此通常使用筛残留物来求取。

通过使本实施方式的薄片制造用结合材料中所含有的聚酯的破碎性指数D的值处于上述的范围内,从而能够在聚酯熔融而形成将纤维与纤维粘结成的薄片时,不易发生聚酯的断裂(破坏),进而能够形成机械强度较高的薄片。此外,通过使本实施方式的薄片制造用结合材料中所含有的聚酯的破碎性指数D的值处于上述的范围内,从而将聚酯粉体化的加工变得更加容易。此外,如果破碎性指数D处于上述范围,则能够兼顾所形成的薄片的拉伸强度和聚酯的粉体加工性。

1.2.2.玻璃化转变温度

关于本实施方式的薄片制造用结合材料中所含有的聚酯,从得到耐热性优异的薄片的观点出发,玻璃化转变温度(Tg)的下限值优选为65.0℃以上,更优选为70.0℃以上,且上限值优选为85.0℃以下。如果玻璃化转变温度为65℃以上,则高温时的薄片制造用结合材料的软化被抑制,从而能够得到具有较高的高温下的刚性的薄片。此外,能够提高将薄片制造用结合材料填充于收纳容器中的状态下的保存稳定性。

聚酯的玻璃化转变温度(Tg)设为在以下所示的条件下所测定出的值。使用差示扫描量热仪(Seiko Instruments株式会社制,“DSC-220C”),将试样10mg计量于铝盘并进行测定。在以10℃/分钟的升温速度而从20℃升温至150℃并在150℃保持10分钟的第一次升温过程、以10℃/分钟的降温速度而从150℃降温至0℃并在0℃保持10分钟的降温过程、以及以10℃/分钟的升温速度而从0℃升温至150℃的第二次升温过程中,将第二次升温过程的低温侧的基线的延长线与在玻璃化转变的阶梯状变化部分的曲线的斜率成为最大的点处划出的切线的交点设为玻璃化转变温度。

1.2.3.软化温度

关于本实施方式的薄片制造用结合材料中所含有的聚酯,从能够将使薄片成形时的热压温度设为更低温的观点考虑,软化温度(Tm)的上限值优选为130.0℃以下,更优选为125.0℃以下,进一步优选为120.0℃以下,特别优选为119.0℃以下,进一步更优选为115.0℃以下,最优选为114.0℃以下,且从保存稳定性优异的观点考虑,下限值优选为90.0℃以上,更优选为100.0℃以上,进一步优选为107.0℃以上。如果聚酯的软化温度为130.0℃以下,则容易应对作为加热处理的使用了加热辊的连续的高速处理,并且能够提高薄片的生产率,其中,所述加热处理用于使用薄片制造用结合材料来制造薄片。

聚酯的软化温度(Tm)设为根据以下的条件而测定出的值。使用高化流变仪(岛津制作所株式会社制,“CFT-500D”),对于1.1g的试样在以5℃/分钟的升温速度进行加热的同时,施加20kg的载荷,并将其从直径1mm、长度1mm的喷嘴挤出。针对温度绘制线段,并将试样的一半的量流出时的温度设为软化温度。

1.2.4.玻璃化转变温度与软化温度之比

本实施方式的薄片制造用结合材料中所含有的聚酯与以往所使用的聚酯相比,具有软化温度相对较低并且玻璃化转变温度较高的趋势。因此,使用其所得到的薄片成为具有实用性上充分的耐热性且在低温容易成形的趋势。从该观点考虑,软化温度(Tm)与玻璃化转变温度(Tg)之比、即Tm/Tg(℃/℃)的上限值优选为1.75以下,更优选为1.70以下,进一步优选为1.69以下,且下限值优选为1.40以上,更优选为1.45以上,进一步优选为1.50以上。

1.2.5.分子量

虽然本实施方式的薄片制造用结合材料中所含有的聚酯的分子量并未被特别限定,但从提高玻璃化转变温度并且降低软化温度这样的观点出发,重均分子量(Mw)的下限优选为5,000以上,更优选为8,000以上,且上限优选为30,000以下,更优选为15,000以下。此外,从同样的观点考虑,数均分子量(Mn)的下限优选为1,000以上,更优选为2,000以上,且上限优选为10,000以下,更优选为5,000以下。

虽然本实施方式的薄片制造用结合材料中所含有的聚酯的分子量的多分散度未被特别限定,但从提高玻璃化转变温度并且降低软化温度这样的观点出发,作为由凝胶渗透色谱(GPC)所测定出的重均分子量(Mw)与数均分子量(Mn)之比(Mw/Mn),其下限值优选为2以上,更优选为2.5以上,进一步优选为3以上,且上限值优选为30以下,更优选为10以下。

另外,数均分子量(Mn)、重均分子量(Mw)、分子量的多分散度(Mw/Mn)能够通过下述条件的凝胶渗透色谱(GPC)来测定。

测定装置:东曹株式会社制HLC-8320GPC

柱:东曹株式会社制TSKgel 5000HXL、TSKgel 4000HXL、TSKgel 3000HXL、TSKgel2000HXL

检测器:RI(示差折光计)

数据处理:东曹株式会社制Multi-station GPC-8020model II

测定条件:柱温度40℃

溶剂:四氢呋喃

流速:1.0ml/分钟

标准:单分散聚苯乙烯

试样:将以树脂固体成分换算计为质量百分比0.5%的四氢呋喃溶液用微滤器过滤的试样(100μl)

1.2.6.酸值

虽然本实施方式的薄片制造用结合材料中所含有的聚酯的酸值并未被特别限定,但从提高聚酯的玻璃化转变温度并且降低软化温度这样的观点出发,下限值优选为10mgKOH/g以上,更优选为13mgKOH/g以上,且上限值优选为30mgKOH/g以下,更优选为25mgKOH/g以下。

另外,酸值能够依照JISK0070-1992(中和滴定法),并在溶剂中使用四氢呋喃来进行测定。

1.3.聚酯的粉体的物理性质等

本实施方式的薄片制造用结合材料中所含有的聚酯为粉体的性状,并且薄片制造用结合材料的性状也为粉体。薄片制造用结合材料也可以为聚酯的粉体本身。以下,将本实施方式的聚酯的粉体有时简称为聚酯粉体。

聚酯粉体通过将上述聚酯破碎(粉碎)而被制造出。聚酯粉体可以将各种树脂与聚酯混揉(共混)而成的物质粉碎来进行制造,进而也可以造粒并粉碎后使用。此外,也可以粉碎后分级并使用。

作为将聚酯粉碎的方法并未被特别限定,能够使用例如FM混合器、亨舍尔混合器、超级混合器、涡轮粉碎机、辊磨机、气流磨机、锤式粉碎机、针磨机等而实施块状或颗粒状的聚酯的粉碎。此外,粉碎处理也可以在冷却的同时被实施。另外,在聚酯粉体的制造中,既可以兼有与其他物质的混合,也可以兼有制造添加物的工序。此外,在制造聚酯时,在能够利用乳液聚合、乳化聚合的情况下,有时不需要粉碎工序。

聚酯粉体的粒子的体积基准的平均粒径(以下,也简称为“平均粒径”)优选为50.0μm以下,更优选为30.0μm以下,进一步优选为25.0μm以下,特别优选为20.0μm以下。如果平均粒径小,则作用于聚酯粉体的重力将变小,因此,能够抑制因自重所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等而产生的风所引起的从纤维间的脱离、由机械振动所引起的脱离。此外,如果聚酯粉体处于上述的粒径范围,则不易从纤维充分脱离,从而能够将纤维与纤维粘结在一起。

此外,聚酯粉体的粒子的平均粒径的下限并未被特别限定,例如为5.0μm,优选为10.0μm,并且在能够利用粉碎等方法而粉体化的范围内为任意的值。

此外,聚酯粉体的粒子的平均粒径也可以具有分布。但由于当5.0μm以下的粒子的比例较多时,从纤维脱离而造成的浪费变多,因此,5.0μm以下的粒子的比例为30%以下,优选为20%以下。此外,在聚酯粉体的粒径分布较广的情况下,也可以将粗大粒子、微细粒子分级去除后使用。此外,由于聚酯粉体微粉有时易于凝集,因此在包含这样的凝集粉的情况下,优选并用后述的凝集抑制剂(氧化硅微粒等),或者将凝集粉通过分级而去除。

另外,也与后述的凝集抑制剂、着色材料同聚酯粉体的粒子形成一体的粒子的平均粒径同样。此外,当薄片制造用结合材料的粒子的体积基准的平均粒径为20.0μm以下时,由于在与纤维进行了混合的情况下,粉体的重量较轻而不易受来自重力的影响,因此能够抑制从纤维的脱离。此外,通过设为小于纤维宽度的粒径,从而结合材料容易分散于纤维间,与纤维的混合变得更加容易。由此容易实现拉伸强度、刚性良好且在薄片内没有拉伸强度、刚性不均的薄片。

聚酯粉体的粒子的体积平均粒径例如能够通过将激光衍射散射法作为测定原理的粒度分布测定装置来进行测定。作为粒度分布测定装置,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)。此外,个数基准的粒径累积频率例如能够使粒子悬浮于水,并利用湿法流动式粒径/形状分析装置(Sysmex公司制,商品名“FPIA-2000”)来进行测定。

1.4.其他成分

除了上述聚酯以外,本实施方式的薄片制造用结合材料能够包含如下成分。

1.4.1.凝集抑制剂

本实施方式的薄片制造用结合材料也可以包含凝集抑制剂。在薄片制造用结合材料中调配凝集抑制剂的情况下,与未调配的情况相比,具有使薄片制造用结合材料中所含有的聚酯的粒子、一体地具有聚酯和凝集抑制剂的粒子、一体地具有聚酯和着色材料的粒子、以及一体地具有聚酯、着色材料和凝集抑制剂的粒子中的一种以上(以下,有时称为“粒子等”)难以相互凝集的功能。虽然作为凝集抑制剂而可以使用各种试剂,但由于在不使用或几乎不使用水的环境下利用本实施方式的薄片制造用结合材料,因此优选使用可配置于粒子的表面上的种类。

作为这样的凝集抑制剂,可以列举出由无机物构成的微粒,并通过将其配置于薄片制造用结合材料中所含有的粒子等的表面上,从而能够得到非常优异的凝集抑制效果。

另外,所谓的凝集是指,同种或异种物体通过静电力、范德瓦尔斯力而物理接触从而存在的状态。此外,在多种物体的集合体(例如粉体)中未凝集的状态的情况下,并不一定是指构成该集合体的全部物体离散配置。即,未凝集的状态也包括构成集合体的一部分物体发生凝集的状态,即使这样的凝集的物体的量成为集合体整体的质量百分比10.0%以下、优选为质量百分比5.0%以下的程度,也使该状态被包含在多种物体的集合体中“未凝集的状态”中。另外,虽然在将粉体装入容器等的情况下,成为粉体的粒子彼此相接触而存在的状态,但在通过柔和的搅拌、借助于气流的分散、自由落下等施加不损坏粒子的程度的外力从而能够形成使粒子离散的状态的情况下,设为该情况被包含在未凝集的状态中。

作为凝集抑制剂的材质的具体例,可以列举出二氧化硅、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。另外,虽然凝集抑制剂的材质的一部分与后述的着色材料的材质相同,但在凝集抑制剂的粒径小于着色材料的粒径的这一点上有所不同。因此,由于凝集抑制剂对于所制造出的薄片的色调不会造成较大的影响,因此在本说明书中能够与后述的着色材料进行区分。但是,在对薄片的色调进行调节时,由于即使凝集抑制剂的粒径较小,有时也会产生若干的光散射等效果,因此更优选考虑这样的效果。

虽然凝集抑制剂的粒子的数均粒径并未被特别限定,但优选为0.001μm以上且1μm以下,更优选为0.008μm以上且0.6μm以下。虽然由于凝集抑制剂的粒子的接近于所谓的纳米粒子的范畴的粒径较小,因此通常形成一次粒子,但也可以多个一次粒子结合而形成高次粒子。如果凝集抑制剂的一次粒子的粒径处于上述范围内,则能够在薄片制造用结合材料中所含有的聚酯粒子的表面上良好地进行涂布,从而能够赋予充分的凝集抑制效果。

关于将凝集抑制剂添加于薄片制造用结合材料的情况下的添加量,如果相对于薄片制造用结合材料100质量份而设为0.1质量份以上且5质量份以下,则能够得到上述效果。此外,从提高该效果和/或抑制凝集抑制剂从所制造的薄片脱落等的观点考虑,相对于薄片制造用结合材料100质量份而优选为0.2质量份以上且4质量份以下、更优选为0.5质量份以上且3质量份以下的范围内进行添加。

作为将凝集抑制剂配置(涂布)于薄片制造用结合材料中所含有的粒子的表面的方法而并未被特别限定,也可以通过上述的熔融混揉等而与聚酯一起调配凝集抑制剂。但是,如果采用这种方式,则由于凝集抑制剂的大部分被配置于聚酯的粒子的内部,因此对于凝集抑制剂的添加量的凝集抑制效果有时会变小。

从凝集抑制机理考虑,更优选为凝集抑制剂尽可能地配置于薄片制造用结合材料中所含有的粒子等的表面上。虽然作为将凝集抑制剂配置于薄片制造用结合材料中所含有的粒子等的表面上的方式,可以列举出涂布、被覆等,但也可以并不一定要覆盖薄片制造用结合材料中所含有的粒子等的整个表面。此外,虽然被覆率也可以超过100%,但如果设为约300%以上,则有时会使将薄片制造用结合材料与纤维粘结的作用受损,因此根据状况而选择适当的被覆率。

虽然作为将凝集抑制剂配置于薄片制造用结合材料中所含有的粒子等的表面的方法而考虑到各种方法,并且即使仅仅将两者混合并通过静电力、范德瓦尔斯力而附着于表面也能够发挥效果,但仍存在脱落的担忧。因此,优选为将例如聚酯的粒子和凝集抑制剂投入到高速旋转的混合器中而进行均匀混合的方法。作为这样的装置,能够使用公知的装置,并且能够使用FM混合器、亨舍尔混合器、超级混合器等来进行混合。

通过这样的方法,能够将凝集抑制剂的粒子配置于薄片制造用结合材料中所含有的粒子等的表面上。通过这样的方法而被配置的凝集抑制剂的粒子存在至少一部分以陷入的状态或嵌入的状态而被配置于薄片制造用结合材料中所含有的粒子等的表面上的情况,并且能够使凝集抑制剂不易从薄片制造用结合材料脱落,从而能够稳定地发挥凝集抑制效果。此外,如果使用这样的方法,则在几乎或完全不含水分的体系中,能够容易地实现上述配置。此外,即使存在不陷入薄片制造用结合材料中所含有的粒子中的粒子,也能够充分得到这样的效果。

将凝集抑制剂以强劲吸附的状态或陷入的状态而被配置于粒子等的表面上的状态的粒子称为一体地具有聚酯和凝集抑制剂的粒子。对于凝集抑制剂的粒子陷入或嵌入薄片制造用结合材料中所含有的粒子等的表面的状态,能够通过电子显微镜来进行确认。

如果将薄片制造用结合材料中所含有的粒子等的表面中的凝集抑制剂所被覆的比例(面积比:在本说明书中有时将其称为被覆率)设为20.0%以上且100.0%以下,则能够得到充分的凝集抑制效果。被覆率能够通过向FM混合器等装置的装料来进行调节。进而,如果已知凝集抑制剂、粒子等的比表面积,则能够通过装料时的各成分的质量(重量)来进行调节。此外,被覆率也能够通过各种电子显微镜来进行测定。另外,在凝集抑制剂以不易从薄片制造用结合材料脱落的方式而被配置的情况下,也能够认为凝集抑制剂与聚酯一体地存在。

当在薄片制造用结合材料中调配有凝集抑制剂时,由于能够使薄片制造用结合材料很难发生凝集,因此能够在例如薄片制造装置的混合部中使薄片制造用结合材料与纤维更加容易地进行混合。即,当在薄片制造用结合材料中调配有凝集抑制剂时,薄片制造用结合材料迅速地在空间内扩散,从而能够形成非常均匀的混合材料。此外,当在薄片制造用结合材料中调配有凝集抑制剂时,在将薄片制造用结合材料装入容器等而进行保存的情况下,存在与凝集有关的保存稳定性提高的情况。

此外,通过包含一体地具有聚酯和凝集抑制剂的粒子,从而能够提高薄片制造用结合材料的流动性,由此能够抑制结合材料的凝集,并提高填充于收纳容器时的保存稳定性。此外,由于作为凝集抑制剂而使用的二氧化硅的热传导率大于树脂,因此能够期待使软化温度降低的作用,从而能够减少制造薄片时的加热负载(温度、时间)。

作为能够利用凝集抑制剂、通过借助于空气流、混合器的搅拌而将薄片制造用结合材料与纤维非常良好地进行混合的理由之一,可以列举出在将凝集抑制剂配置于粒子等的表面上的情况下存在粒子等容易带静电的趋势,薄片制造用结合材料的凝集通过该静电而受到抑制。根据该趋势而认为,在薄片制造用结合材料中调配有凝集抑制剂的情况下,如果薄片制造用结合材料一旦附着于纤维,则会变得不易脱离,并且认为即使不使用纤维与薄片制造用结合材料的混合以外的特殊方法,也将被迅速地混合。此外,在混合之后对于纤维的薄片制造用结合材料的附着较为稳定,且不易发生薄片制造用结合材料的脱离现象。

1.4.2.着色材料

本实施方式的薄片制造用结合材料也可以包含着色材料。在薄片制造用结合材料中调配有着色材料的情况下,具有对所形成的薄片的色调进行调节的功能,例如能够利用由干式实现的薄片制造方法而容易地制造颜色搭配不同的薄片。此外,优选为一体地具有聚酯和着色材料的状态。

粒子一体地具有聚酯和着色材料的状态是指,聚酯粒子或着色材料在薄片制造装置内以及所制造的薄片的一侧或两侧不易从薄片制造用结合材料脱落的状态。即,薄片制造用结合材料一体地具有聚酯和着色材料的状态是指,着色材料通过聚酯而相互粘接的状态、着色材料结构上被固定于聚酯粒子的状态、聚酯粒子与着色材料通过静电力、范德瓦尔斯力等而凝集的状态、以及聚酯与着色材料被化学结合的状态。此外,薄片制造用结合材料一体地具有聚酯和着色材料的状态既可以为着色材料被内包于聚酯粒子中的状态,也可以为着色材料附着于聚酯粒子的状态,且包括该两种状态同时存在的状态。

在图1A~图1D中,对于一体地具有聚酯和着色材料的粒子的截面,而示意性地示出了几个方式。作为一体地具有聚酯和着色材料的粒子的具体的方式的一个示例,可以列举出:如图1A~图1C所示那样具有一个或多个着色材料CM的粒子分散并内包于聚酯Pes的内部的结构的粒子PT、如图1D所示那样一个或多个着色材料CM的粒子附着于聚酯PEs的表面上的粒子PT。作为薄片制造用结合材料,能够使用这样的粒子PT的集合(粉体)。

图1A示出了具有在构成粒子PT的聚酯PEs中分散有多个着色材料CM的粒子的结构的粒子PT的一个示例。这样的粒子PT成为将聚酯Pes作为基体并将着色材料CM的粒子作为畴(domain)而分散的、所谓的海岛结构。在该示例中,由于着色材料CM的粒子处于被聚酯Pes包围的状态,因此着色材料CM难以穿过树脂部分(基体)而向聚酯Pes的外部脱离。由此,在薄片制造装置内受到各种处理时、或成形为薄片时,着色材料CM成为不易从聚酯PEs部分脱落的状态。关于该情况下的粒子PT内的着色材料CM的分散状态,着色材料CM既可以相互接触,也可以在着色材料CM之间存在聚酯PEs。此外,虽然在图1A中,着色材料CM整体分散,但也可以局部地集中。例如,在该图中,着色材料CM可以仅存在于右侧或左侧。作为局部地集中的着色材料CM,既可以如图1B那样在聚酯Pes的中央部分处配置有着色材料CM,也可以如图1C那样在接近于聚酯PEs的表面的部分处配置有着色材料CM。另外,聚酯Pes也可以具有中央附近的母粒子CP及其周围的壳SP。在此,母粒子CP和壳SP既可以为相互不同的聚酯,也可以为一者是聚酯而另一者是不同种类的树脂。

图1D所示的示例为着色材料CM的粒子埋入由聚酯Pes构成的粒子的表面附近那样的方式的粒子PT。在该示例中,虽然着色材料CM露出于粒子PT表面上,但通过与聚酯Pes的粘接(化学、物理结合)或由聚酯Pes实现的机械固定,从而成为不易从粒子PT脱落的状态,这样的粒子PT也可以作为一体地具有聚酯Pes和着色材料CM的粒子PT而被包含于薄片制造用结合材料中。另外,在该示例中,着色材料CM不仅可以存在于聚酯PEs的表面,而且也可以存在于内部。

虽然例示了一体地具有聚酯和着色材料的粒子的几个方式,但只要是在薄片制造装置内受到各种处理时、或在被成形为薄片时着色材料不易从粒子脱落的方式,则不被限定于这些方式,即使在着色材料通过静电力、范德瓦尔斯力而附着于粒子的表面上的状态下,只要着色材料不易从粒子脱落即可。此外,即使是将上述所例示的多个方式相互组合的方式,只要是着色材料不易从粒子脱落的方式,就均可以采用。

着色材料具有将由本实施方式的薄片制造用结合材料所制造的薄片的颜色设为预定颜色的功能。作为着色材料,能够使用染料或颜料,并且在薄片制造用结合材料中与聚酯成为一体的情况下,从能够得到更良好的遮盖力、显色性的观点考虑,优选为使用颜料。另外,在着色材料选择染料的情况下,在染料与聚酯混合而被粒子化的状态下,可以说一体地具有聚酯和着色材料的粒子。

作为可用作着色材料的颜料,其颜色、种类均未被特别限定,例如能够使用通常的油墨中所使用的各种颜色(白色、蓝色、红色、黄色、蓝绿色、品红色、黄色、黑色、特殊颜色(珍珠色、金属光泽)等)的颜料。颜料既可以为无机颜料,也可以为有机颜料。作为颜料,能够使用日本特开2012-87309号公报、日本特开2004-250559号公报中所记载的众所周知的颜料。此外,也可以使用氧化锌、氧化钛、锑白、硫化锌、粘土、二氧化硅、白碳、滑石、矾土白等白色颜料等。这些颜料既可以单独使用,也可以适当混合来使用。另外,在使用白色颜料的情况下,在上述所例示的颜料之中,从根据氧化钛的折射率的高低而容易以较少的调配量来提高所制造的薄片S的白度的方面出发,更优选使用由包含以氧化钛为主成分的粒子(颜料粒子)的粉体构成的颜料。

另外,在本说明书中,着色材料这一用语以用于着色的材料这样的含义而使用。此外,在本说明书中,在称为颜料的情况下,还包括其单位粒子(颜料粒子)多个集合而成的粉体的含义。此外,单位粒子(颜料粒子)是指,难以通过通常的粉碎方法来进一步减小的粒子。例如,在材质为氧化钛的白色颜料中,其单位粒子(颜料粒子)也可以为将氧化钛的微晶作为一次粒子并使该一次粒子多个集合而成的粒子。关于该情况下的一次粒子间的凝集,存在化学结合或形成双晶而凝集的情况,从而多数情况下难以进行机械粉碎。此外,关于一个颜料粒子的结构,既可以为其本身是一次粒子,也可以为一次粒子的结合体。

关于使粒子一体地具有聚酯和着色材料的方法,在采用上述的图1A~图1D中的任意一种结构的情况下均未被特别限定,能够适当地使用公知的方法。作为示例,记载了得到上述图1A的方式的粒子的方法。作为得到图1A的方式的粒子的方法,可以列举出将预定的聚酯加热至软化点以上的温度并与颜料(着色材料)进行混揉的熔融混揉法、以及利用水或溶剂而将聚酯溶解或溶胀后与颜料混合的方法。作为在这些方法中可使用的装置,可以列举出捏合机、班伯里密炼机、单螺杆挤出机、多螺杆挤出机、双辊轧机、三辊轧机、连续式捏合机、连续式双辊轧机等。在采用这些方法的情况下,为了使颜料更均匀地分散在粒子内,可以预先对颜料进行疏水化处理。此外,在熔融混揉之前存在颜料的凝集块的情况下,通过预先利用混合器等而将该凝集块解碎,从而有效地使颜料均匀地分散于粒子内。

而且,在混揉之后,能够利用适当的方法来进行造粒,并通过粉碎而得到薄片制造用结合材料。粉碎能够使用公知的粉碎方法来进行。作为所使用的粉碎机,可以列举出锤式粉碎机、针磨机、绞磨机、粉碎机、涡轮粉碎机、盘磨机、筛分磨机、气流磨机等,并能够将它们适当组合而得到粒子。此外,粉碎工序也可以阶段性地实施,例如首先以粒径大致成为1mm左右的方式而粗略地进行了粉碎之后,以成为目标粒径的方式而细致地进行粉碎等。在这样的情况下,在各个阶段中均能够适当地使用所例示的装置。为了进一步提高粒子的粉碎效率,也能够使用冷冻粉碎法。以此方式而得到的薄片制造用结合材料有时会包含各种大小的物质,为了制成目标大小的薄片制造用结合材料,也可以使用公知的分级装置来进行分级。只要采用如上所述的方法,则能够得到包含如图1A所示的结构的粒子的薄片制造用结合材料。

此外,虽然在图1A~图1D的示例中,粒子的外形形状均示意性地示出接近于球形的形状,但粒子的外形形状并未被特别限定,也可以为圆盘状、不定形等形状。但是,在粒子的形状尽可能地接近于球形时更容易被配置于纤维与纤维之间,因此更为优选。

进而,在包含一体地具有聚酯和着色材料的粒子的薄片制造用结合材料中可以包含上述凝集抑制剂,在该情况下,成为一体地具有聚酯、凝集抑制剂和着色材料的粒子的薄片制造用结合材料。这样的薄片制造用结合材料能够在抑制凝集的同时,使所制造的薄片着色。

在使用着色材料的情况下,薄片制造用结合材料中的着色材料的含量优选为大于质量百分比0%且为质量百分比50%以下。当薄片制造用结合材料中的着色材料的含量以质量份(额外添加:着色材料相对于聚酯的添加量)来表示时,其为大于0质量份且为100质量份以下。从得到所制造的薄片的充分的强度、着色这样的观点、抑制着色材料从薄片制造用结合材料脱落这样的观点、薄片制造用结合材料的形状的稳定性这样的观点考虑,薄片制造用结合材料中的着色材料的含量优选为质量百分比1%以上且质量百分比50%以下,进一步优选为质量百分比2%以上且质量百分比30%以下,更优选为质量百分比3%以上且质量百分比20%以下。

1.4.3.其他

薄片制造用结合材料也可以含有其他成分。作为其他成分,可以列举出例如有机溶剂、表面活性剂、防霉剂/防腐剂、抗氧化剂/紫外线吸收剂、氧吸收剂等。

1.5.薄片制造用结合材料的制造方法

本实施方式的制造方法为制造上述的薄片制造用结合材料的方法。薄片用结合材料通过如下方式而被制造,即,将上述的聚酯粉碎,并根据需要而对由粉碎而形成的聚酯粉体根据需要进行分级并将粗大粒子、微细粒子去除,并且根据需要而将凝集抑制剂配置(涂布)于聚酯表面上。此外,能够在聚酯中预先混合着色剂、其他成分,从而制造结合材料。

将聚酯粉碎的方法并未被特别限定,能够使用公知的方法,并且能够利用FM混合器、亨舍尔混合器、超级混合器、涡轮粉碎机、辊磨机、气流磨机、锤式粉碎机、针磨机等。粉碎工序也可以阶段性地实施,例如首先以粒径大致成为1mm左右的方式而粗略地进行粉碎之后,以成为目标的粒径的方式而细致地进行粉碎等。此外,粉碎处理也可以在冷却的同时进行。进而,在树脂的粉碎中,既可以兼有与其他物质的混合,也可以兼有制造添加物的工序。

此外,也可以对预先在聚酯中与着色剂、凝集抑制剂这样的其他物质混合而成的物质进行粉碎。作为对聚酯与着色剂、凝集抑制剂进行混合的方法而并未被特别限定,能够适当使用公知的方法。例如能够使用将预定的聚酯加热至软化点以上的温度并与着色剂进行混揉的熔融混揉法、以及利用水或溶剂而使聚酯溶解或溶胀后与着色剂混合的方法。在这些方法中,能够使用捏合机、班伯里密炼机、单螺杆挤出机、多螺杆挤出机、双辊轧机、三辊轧机、连续式捏合机、连续式双辊轧机等。对混合后的树脂进行适当造粒,并由上述的方法进行粉碎。

聚酯粉体的粒子的粒径(体积基准的平均粒径)优选为50.0μm以下,更优选为30.0μm以下,特别优选为20.0μm以下。聚酯粉体粒子的平均粒径的下限并未被特别限定,例如为5.0μm,且在可以用粉碎等方法进行粉体化的范围内为任意的值。此外,聚酯粉体的粒子的平均粒径也可以具有分布。

在聚酯粉体的粒径分布较广的情况下,也可以将粗大粒子、微细粒子分级并去除后使用。虽然分级的方法并未被特别限定,但能够使用例如网状物等各种筛、旋风分离器。

作为将凝集抑制剂配置(涂布)于聚酯粉体的表面的方法,并未被特别限定,也可以通过熔融混揉等而将聚酯与凝集抑制剂混合。另外,也可以优选为,将聚酯粉体和凝集抑制剂投入到高速旋转的混合器中,并均匀地进行混合。通过这样的方法,从而能够将凝集抑制剂的粒子配置于聚酯粉体的表面上。

1.6.薄片制造用结合材料的物理性质等

1.6.1.玻璃化转变温度

关于本实施方式的薄片用结合材料,从得到耐热性优异的薄片的观点出发,玻璃化转变温度(Tg)的下限值优选为65.0℃以上,更优选为70.0℃以上,且上限值优选为85.0℃以下。如果玻璃化转变温度为65.0℃以上,则高温时的薄片制造用结合材料的软化被抑制,从而能够得到具有较高的高温下的刚性的薄片。此外,能够提高将薄片制造用结合材料填充于收纳容器的状态下的保存稳定性。

薄片制造用结合材料的玻璃化转变温度(Tg)设为在以下所示的条件下所测定出的值。使用差示扫描量热仪(Seiko Instruments株式会社制,“DSC-220C”),将试样10mg计量于铝盘并进行测定。在以10℃/分钟的升温速度从20℃升温至150℃并在150℃保持10分钟的第一次升温过程、以10℃/分钟的降温速度从150℃降温至0℃并在0℃保持10分钟的降温过程、以及以10℃/分钟的升温速度从0℃升温至150℃的第二次升温过程中,将第二次升温过程的低温侧的基线的延长线与在玻璃化转变的阶梯状变化部分的曲线的斜率成为最大的点划出的切线的交点设为玻璃化转变温度。

1.6.2.薄片制造用结合材料的软化温度

关于本实施方式的薄片用结合材料,从能够将使薄片成形时的热压温度设为更低温的观点考虑,软化温度(Tm)的上限值优选为130.0℃以下,更优选为125.0℃以下,进一步优选为120.0℃以下,特别优选为119.0℃以下,进一步更优选为115.0℃以下,最优选为114.0℃以下,从保存稳定性优异的观点考虑,下限值优选为90.0℃以上,更优选为100.0℃以上,进一步优选为107.0℃以上。如果聚酯的软化温度为130.0℃以下,则容易应对作为加热处理的使用了加热辊的连续的高速处理,并且能够提高薄片的生产率,其中,所述加热处理用于使用薄片制造用结合材料来制造薄片。

薄片制造用结合材料的软化温度(Tm)设为根据以下的条件而测定出的值。使用高化流变仪(岛津制作所株式会社制,“CFT-500D”),对于1.1g的试样而以5℃/分钟的升温速度进行加热的同时,施加20kg的载荷,并将其从直径1mm、长度1mm的喷嘴挤出。针对温度而绘制线段,并将试样的一半的量流出时的温度设为软化温度。

1.6.3.玻璃化转变温度与软化温度之比

本实施方式的薄片用结合材料与以往使用的薄片用结合材料相比,具有软化温度相对较低并且玻璃化转变温度较高的趋势。因此使用其而得到的薄片成为具有实用上充分的耐热性并且在低温容易成形的趋势。从该观点考虑,软化温度(Tm)与玻璃化转变温度(Tg)之比、即Tm/Tg(℃/℃)的上限值优选为1.75以下,更优选为1.70以下,进一步优选为1.69以下,且下限值优选为1.40以上,更优选为1.45以上,进一步优选为1.50以上。

以下,对于本说明书中所使用的“用于基于薄片的干式制造法的使纤维彼此粘结的薄片制造用结合材料”的用语进行说明。在本实施方式中,“薄片制造用结合材料”的用语是指,附着于纤维而使纤维彼此结合的制剂。

在本说明书中,“薄片的干式制造法”是指,在气体中(即,不是在水中而是在大气(空气)、氮气等非活性气体气氛等气体中)将薄片制造用结合材料与纤维进行了混合之后,通过利用热压而将薄片制造用结合材料中所含有的聚酯成分熔融从而在使纤维彼此粘结的同时,成形为薄片状或板状的成形体的方法。

在本说明书中所使用的薄片的干式制造方法更具体而言例如具有在气体中将包含本实施方式的聚酯的薄片制造用结合材料与纤维混合而得到混合物的工序;使该混合物在气体中分散的同时降落的工序;将降下的混合物在气体中堆积而形成为料片的形状等的工序;通过热压而对包含本实施方式的聚酯的薄片制造用结合材料进行熔融并成形从而形成薄片的工序,进而也可以根据需要而具有使薄片干燥的工序、将薄片收卷成辊状的工序、将薄片裁断的工序、以及包装薄片的工序。

作为热压时的成形温度,例如,上限值优选为180℃以下,进一步优选为150℃以下,且下限值优选为聚酯的软化温度处于以上的范围。此外,作为热压时的成形压力,只要是纤维彼此被热压接的压力则未被特别限定,但下限值优选为50kPa以上,更优选为1MPa以上,且上限值为50MPa以下,更优选为30MPa以下的范围。通过在该温度范围以及压力范围内对纤维彼此施加热压,从而得到了具有实用性上的充分的拉伸强度的薄片。另外,加热辊(加热器辊)也可以视为热压的一种。

虽然薄片制造用结合材料相对于纤维的比例并未被特别限定,但相对于纤维和薄片制造用结合材料中所含有的聚酯的合计100质量份,薄片制造用结合材料中所含有的聚酯的下限值优选为5质量份以上,上限值优选为70质量份以下,更优选为50质量份以下的范围。

作为与本实施方式的包含聚酯的薄片制造用结合材料混合的纤维,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、绢丝、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;由人造丝、天丝(Lyocell)、铜氨纤维、维尼纶、丙烯酸、尼龙、芳族聚酰胺、聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯、聚酰亚胺、碳、玻璃、金属构成的纤维;由废纸、旧布而得到的再生纤维,既可以单独地使用它们,也可以将它们适当混合来使用,还可以使用进行了精制处理等的纤维。只要包含这些纤维中的至少一种即可。此外,纤维既可以被干燥,也可以使其含有或含浸有水、有机溶剂等液体。此外,也可以被实施各种表面处理。此外,纤维的材质既可以为纯物质,也可以为包含杂质、添加物及其他成分等多种成分的材质。

在该纤维为独立的1根纤维时,其平均直径(在截面不是圆的情况下为与长度方向垂直的方向上的长度中的最大值、或假设为具有与截面面积相等的面积的圆时该圆的直径(当量圆直径))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。虽然该纤维的长度并未被特别限定,但是对于独立的1根纤维而言,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。

虽然在该纤维的长度较短的情况下,由于难以与聚酯粘结从而薄片的强度有时不足,但如果处于上述范围,则能够得到强度充分的薄片。此外,关于纤维的平均长度,作为长度加权平均纤维长而为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。进而,纤维的长度也可以具有参差不均(分布),对于独立的1根纤维的长度,在以100以上的n数而得到的分布中,假定正态分布的情况下,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)、透过型电子显微镜、纤维试验机等来进行测定。

由于使用本实施方式的薄片制造用结合材料而得到的薄片作为主要成分而包含软化温度较低并且玻璃化转变温度较高的聚酯,因此能够将热压温度设为更低温度,并能够抑制在得到的成形体中产生烤焦、由热量引起的膨胀等变形。此外,由于玻璃化转变温度较高,因此所形成的薄片在高温下的刚性变得优异。此外,由于玻璃化转变温度较高,因此更容易对聚酯进行粉碎加工(破碎加工)。进而,在本实施方式的薄片制造用结合材料中包含凝集抑制剂、且包含一体地具有聚酯和凝集抑制剂的粒子的情况、或者包含一体地具有聚酯和凝集抑制剂的粒子的情况下,难以产生薄片制造用结合材料的凝集,并且进一步提高了保存稳定性。

2.收纳容器

本实施方式的收纳容器对与纤维混合而被使用的上述薄片制造用结合材料进行收纳。图2为表示本实施方式的收纳容器的一个示例的示意图。图2所示的本实施方式所涉及的收纳容器300包括容器主体302、容器盖304、以及被收纳于收纳室310中的薄片制造用结合材料BM。

容器主体302在内部形成收纳室310。薄片制造用结合材料BM被收纳于收纳室310中。本实施方式的收纳容器300可以说是薄片制造用结合材料BM的盒,且能够容易地运输、保管薄片制造用结合材料BM。

本实施方式的薄片制造用结合材料也可以通过后述的薄片制造装置100的送料器、阀的开闭而被供给至混合部50。本实施方式的薄片制造用结合材料作为外观以粉体的状态被供给。因此,例如,也可以按照在制造出薄片制造用结合材料之后、通过管等而被直接供给至混合部50的方式来构成装置。但是,根据装置的设置位置,考虑到薄片制造用结合材料作为商品而进入流通路径,从而有时会在制造出薄片制造用结合材料之后进行移送并保存。

收纳容器300的形状并未被特别限定,例如能够设为适合于薄片制造装置100的盒的形状。收纳容器300例如能够提高一般的高分子材料而形成。此外,收纳容器300可以为箱状的牢固的形态,也可以为薄膜(袋)状的柔韧的形态。在图示的示例中,呈瓶子容器状的形状。此外,构成收纳容器的材质并未被特别限定。另外,虽然在图示的示例中描绘出容器盖304,但容器盖304只要在收纳容器300中形成有收纳室310,则为任意的结构。

对薄片制造用结合材料BM进行收纳的收纳室310只要能够收纳并保持薄片制造用结合材料BM,则既可以为封闭的空间,也可以为开放的空间。收纳室310能够由薄膜、成形体等而被形成。在收纳室310由薄膜形成的情况下,收纳容器300也可以进一步包含对形成收纳室310的薄膜进行收纳那样的成形体(筐体)而被形成。此外,收纳室310也可以通过比较牢固的成形体而形成。

形成收纳室310的薄膜、成形体由高分子、金属的蒸镀薄膜等而构成,可以为多层结构。在收纳容器300由薄膜、成形体等多个部件而形成的情况下,也可以形成熔敷部分、粘接部分。此外,在被收纳的薄片制造用结合材料BM因与大气接触而受到变质等影响的情况下,薄膜、成形体优选为由气体透过率较小的材质形成,且具有容器盖304那样的密闭机构。在形成收纳室310的薄膜、成形体的材质中的与被收纳的薄片制造用结合材料BM接触的部分的材质优选为相对于薄片制造用结合材料BM而稳定的材质。

收纳室310的形状和容积并未被特别限定。虽然在收纳室310中收纳有薄片制造用结合材料BM,但也可以与薄片制造用结合材料BM一起收纳相对于该薄片制造用结合材料BM而为非活性的固体、气体。被收纳于收纳室310中的薄片制造用结合材料BM的体积也未被特别限定。

收纳室310也可以具有流通口,所述流通口能够将收纳室310内部与收纳容器300的外部连通,并且将薄片制造用结合材料BM取出至收纳容器300的外部。此外,收纳室310也可以形成有流通口以外的其他流通通道。作为这样的其他流通通道,例如可以由开放阀等构成。虽然在收纳室310中设置开放阀的情况下,开放阀的配置位置并未被特别限定,但当其被配置在移送、运输、使用时的通常的姿态下与重力的作用方向相反的一侧时,由于在收纳室310内产生了压力等情况下将该压力向大气释放时难以排出薄片制造用结合材料BM,因此有时较为优选。

根据本实施方式的收纳容器300,能够容易进行薄片制造用结合材料的保管、输送。

3.薄片

本实施方式的薄片包含上述的纤维和上述的薄片制造用结合材料,且纤维通过薄片制造用结合材料而被结合。由此,薄片在高温下的刚性较为优异。以下,对于薄片在高温下的刚性进行说明。

图3A~图3D为用于说明薄片在高温下的刚性的示意图。高温下的薄片刚性评价通过使用进行旋转的加热辊HR的薄片通过试验来而被实施。

参照图3A~图3D,欲缠绕于上部加热辊HR的力Fb和欲缠绕于下部加热辊HR的力Fc作用于通过加热辊HR的薄片S。为了通过加热辊,加热后的薄片不缠绕于辊而欲前进的力Fa需要达到“Fa>Fb”且“Fa>Fc”。在该情况下,能够在不缠绕于辊的条件下使薄片通过,此时判断为“薄片在高温下的刚性高”(图3B)。

另一方面,在“Fb>Fa”或“Fc>Fa”的情况下,缠绕于上部或下部辊(图3C和图3D)。此时判断为“薄片在高温下的刚性低”。

虽然薄片在高温下的刚性根据加热辊HR的材质、表面温度、旋转速度、薄片的形状等而发生变化,但在本说明书中使用以下的条件。

在加热辊HR中,内部为空洞的芯杆使用了由有机硅橡胶、以及其上部的PFA树脂(四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物)被覆而成的芯杆。利用安装于加热辊HR上的空洞部的卤素加热器而对加热辊HR进行加热,并将加热辊HR的表面温度设为180℃。将所制造的薄片(薄片厚度为约130μm)以150mm×100mm的尺寸而切出,将切出的薄片投入加热辊,并使其以1秒的夹紧时间而通过。

薄片主要是指,在原料中包含上述的纤维和薄片制造用结合材料、且形成为薄片状的物质。但是不被限定于薄片状,也可以为板状、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。纸包括例如将纸浆、废纸作为原料而成形为薄片状的形态等,包括以笔记、印刷为目的的记录纸、壁纸、包装纸、有色纸、绘图纸、肯特纸等。无纺布为与纸相比而较厚的物质、或强度较低的物质,包括一般的无纺布、纤维板、纸巾、厨房用纸、清洁件、过滤件、液体吸收材料、吸音件、缓冲材料、垫等。

4.薄片制造装置

本实施方式的薄片制造装置具备:混合部,其对上述的纤维与上述的薄片制造用结合材料进行混合;薄片形成部,其对在混合部中被混合而成的混合物进行堆积并加热,从而形成薄片的薄片形成部。图4为表示实施方式所涉及的薄片制造装置100的结构的示意图。

本实施方式中记载的薄片制造装置100为,例如对于在以干式的方式而对作为原料的机密用纸等使用完毕的废纸进行解纤而使之纤维化之后,进行加压、加热、切断,从而制造新纸的装置而言较为优选的装置。也可以通过在被纤维化后的原料中混合各种各样的添加物,从而根据用途而提高纸制品的粘结强度、白度,或者附加颜色、香气、阻燃等功能。此外,通过控制纸的密度、厚度、形状来成形,从而能够根据A4、A3的办公用纸、名片用纸等用途,来制造各种各样的厚度、尺寸的纸。

薄片制造装置100具备供给部10、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、输送部79、薄片形成部80、切断部90以及控制部110。

此外,为了针对原料的加湿和/或对原料所移动的空间进行加湿,薄片制造装置100具备加湿部202、204、206、208、210、212。这些加湿部202、204、206、208、210、212的具体的结构为任意的结构,可以列举出蒸汽式、气化式、温风气化式、超声波式等。

在本实施方式中,由气化式或温风气化式的加湿器来构成加湿部202、204、206、208。即,加湿部202、204、206、208具有使水浸润的过滤器(省略图示),并通过使空气穿过过滤器,从而供给提高了湿度的加湿空气。此外,加湿部202、204、206、208也可以具备有效地提高了加湿空气的湿度的加热器(省略图示)。

此外,在本实施方式中,由超声波式加湿器来构成加湿部210和加湿部212。即,加湿部210、212具有将水雾化的振动部(省略图示),并供给由振动部所产生的水雾。

供给部10向粗碎部12供给原料。薄片制造装置100制造薄片的原料只要包含纤维即可,例如可以列举出纸、纸浆、纸浆薄片、包含无纺布的布、或纺织品等。在本实施方式中,例示了薄片制造装置100将废纸作为原料的结构。供给部10例如能够设为具备将废纸重叠并储存的堆叠器、以及从堆叠器向粗碎部12送出废纸的自动投入装置的结构。

粗碎部12通过粗碎刀14将由供给部10所供给的原料裁断(粗碎)而形成粗碎片。粗碎刀14在大气中(空气中)等气体中将原料裁断。粗碎部12例如具备将原料夹持并裁断的一对粗碎刀14、以及使粗碎刀14旋转的驱动部,并且能够设为与所谓的碎纸机相同的结构。粗碎片的形状、大小为任意的结构,只要适合于解纤部20中的解纤处理即可。粗碎部12将原料裁断成例如1cm~几cm见方或者在此以下的尺寸的纸片。

粗碎部12具有接收由粗碎刀14所裁断而落下的粗碎片的滑槽(料斗)9。滑槽9例如具有在粗碎片所流动的方向(行进的方向)上宽度逐渐变窄的锥形形状。因此,滑槽9能够接收较多的粗碎片。在滑槽9上连结有与解纤部20连通的管2,管2形成用于将由粗碎刀14所裁断的原料(粗碎片)输送至解纤部20输送的输送通道。粗碎片通过滑槽9而被收集,并穿过管2而被移送(输送)至解纤部20中。粗碎片通过例如鼓风机(省略图示)所产生的气流而在管2中朝向解纤部20进行输送。

在粗碎部12所具有的滑槽9或滑槽9的附近,通过加湿部202而被供给有加湿空气。由此,能够抑制由粗碎刀14所裁断的粗碎物因静电而吸附于滑槽9或管2的内表面上的现象。此外,由于粗碎刀14所裁断的粗碎物与被加湿了的(高湿度的)空气一起被移送至解纤部20,因此也能够期待对解纤部20的内部中的解纤物的附着进行抑制的效果。此外,也可以设为加湿部202向粗碎刀14供给加湿空气,来对供给部10所供给的原料进行除电的结构。此外,也可以与加湿部202一起使用离子发生器来进行除电。

解纤部20对由粗碎部12所裁断的粗碎物进行解纤。更具体而言,解纤部20对由粗碎部12所裁断的原料(粗碎片)进行解纤处理,并生成解纤物。在此,“进行解纤”是指,将多根纤维粘结而成的原料(被解纤物)拆解成一根一根的纤维。解纤部20还具有使附着于原料上的树脂粒、油墨、调色剂、防渗剂等物质与纤维分离的功能。

将穿过了解纤部20的物质称为“解纤物”。在“解纤物”中,除了被拆解了的解纤物纤维之外,有时还包含在拆解纤维时从纤维中分离出的树脂(用于使多根纤维彼此粘结的树脂)粒、油墨、调色剂等色料、防渗材料、纸力增强剂等添加剂。拆解后的解纤物的形状为绳(string)状或带(ribbon)状。被拆解的解纤物既可以以不与其他的被拆解的纤维相互缠绕的状态(独立的状态)而存在,也可以以与其他的被拆解的解纤物相互缠绕成为块状的状态(形成所谓的“团状”的状态)而存在。

解纤部20以干式的方式进行解纤。在此,将并非在液体中而是在大气中(空气中)等气体中进行解纤等处理的方式称为干式。在本实施方式中,解纤部20设为使用叶轮研磨机的结构。具体而言,解纤部20具备进行高速旋转的转子(省略图示)、以及位于转子的外周的衬套(省略图示)。由粗碎部12所裁断的粗碎片被夹持在解纤部20的转子与衬套之间,由此被解纤。解纤部20通过转子的旋转而产生气流。通过该气流,解纤部20能够从管2中抽吸作为原料的粗碎片,并将解纤物向排出口24进行输送。解纤物从排出口24被送出至管3中,并经由管3而被移送至筛选部40中。

这样,利用解纤部20而生成的解纤物通过解纤部20所产生的气流而从解纤部20被输送至筛选部40。另外,在本实施方式中,薄片制造装置100具备作为气流产生装置的解纤部鼓风机26,并通过解纤部鼓风机26所产生的气流而使解纤物被输送至筛选部40中。解纤部鼓风机26被安装于管3中,且从解纤部20同时抽吸解纤物和空气,并将它们送风至筛选部40。

筛选部40具有使通过解纤部20而被解纤了的解纤物与气流一同从管3流入的导入口42。筛选部40根据纤维的长度而对导入至导入口42的解纤物进行筛选。详细而言,筛选部40将通过解纤部20而被解纤了的解纤物中的预先规定的尺寸以下的解纤物设为第一筛选物,将与第一筛选物相比而较大的解纤物设为第二筛选物,由此来进行筛选。第一筛选物包含纤维或粒子等,第二筛选物例如包含较大的纤维、未解纤片(未被充分解纤的粗碎片)、被解纤了的纤维凝集或缠绕而成的团块等。

在本实施方式中,筛选部40具有滚筒部(筛部)41和对滚筒部41进行收纳的外壳部(覆盖部)43。

滚筒部41为通过电机而被旋转驱动的圆筒的筛。滚筒部41具有网(过滤器、过滤网),并作为筛(筛子)而发挥功能。通过该网的网孔,从而滚筒部41对小于网眼(开口)的大小的第一筛选物和大于网眼的第二筛选物进行筛选。作为滚筒部41的网,例如能够使用金属丝网、将设有切口的金属板拉伸而成的多孔金属网、以及在金属板上通过冲压机等而形成了孔的冲孔金属板。

被导入至导入口42中的解纤物与气流一同被送入滚筒部41的内部,且通过滚筒部41的旋转而使第一筛选物从滚筒部41的网眼向下方落下。无法通过滚筒部41的网眼的第二筛选物通过从导入口42流入滚筒部41的气流而流动且被引导至排出口44,由此被送出至管8。

管8对滚筒部41的内部与管2进行连结。穿过管8而流动的第二筛选物与通过粗碎部12而被裁断了的粗碎片一起流经管2,并被引导至解纤部20的导入口22。由此,第二筛选物返回至解纤部20中,从而被实施解纤处理。

此外,通过滚筒部41而被筛选的第一筛选物穿过滚筒部41的网眼而分散在空气中,并朝向位于滚筒部41的下方的第一料片形成部45的网带46而下降。

第一料片形成部45(分离部)包含网带46(分离带)、辊47和抽吸部(抽吸机构)48。网带46为无接头形状的带,并被悬挂在三个辊47上,并通过辊47的动作而向图中的箭头标记所示的方向被输送。网带46的表面由排列有预定尺寸的开口的网构成。从筛选部40落下的第一筛选物中的通过网眼的尺寸的微粒向网带46的下方落下,无法通过网眼的尺寸的纤维堆积在网带46上,并与网带46一起向箭头标记方向被输送。从网带46落下的微粒包含在解纤物中较小的物质和密度较低的物质(树脂粒、色料、添加剂等),且为薄片制造装置100未用于薄片S的制造中的去除物。

网带46在制造薄片S的通常动作中以恒定的速度V1而进行移动。在此,通常动作中是指,薄片制造装置100的启动控制、以及除了停止控制的执行之外的动作中,更详细而言,是指薄片制造装置100制造所需的品质的薄片S的期间。

因此,利用解纤部20而被解纤处理了的解纤物在筛选部40中被筛选为第一筛选物和第二筛选物,且第二筛选物返回至解纤部20中。此外,通过第一料片形成部45而从第一筛选物中去除了去除物。从第一筛选物中去除了去除物的剩余部分为适合于制造薄片S的材料,该材料堆积于网带46上从而形成第一料片W1。

抽吸部48从网带46的下方抽吸空气。抽吸部48经由管23而与集尘部27连结。集尘部27为过滤器式或旋风分离器式的集尘装置,且将微粒与气流分离。在集尘部27的下游设置有捕集鼓风机28,捕集鼓风机28作为从集尘部27中抽吸空气的集尘用抽吸部而发挥功能。此外,捕集鼓风机28所排出的空气经由管29而被排出至薄片制造装置100之外。

在该结构中,通过捕集鼓风机28,从而使空气穿过集尘部27并从抽吸部48被抽吸。在抽吸部48中,通过网带46的网眼的微粒与空气一起被抽吸,并穿过管23而被运送至集尘部27。集尘部27将通过了网带46的微粒与气流分离并储存。

因此,在网带46之上堆积有从第一筛选物中去除了去除物的纤维,从而形成第一料片W1。通过捕集鼓风机28实施抽吸,从而促进网带46上的第一料片W1的形成,并且使去除物迅速地被去除。

通过加湿部204而向包括滚筒部41的空间供给加湿空气。通过该加湿空气,从而在筛选部40的内部对第一筛选物进行加湿。由此,能够削弱因静电导致的第一筛选物向网带46的附着,并且能够使第一筛选物易于从网带46剥离。另外,能够抑制因静电而使第一筛选物附着于旋转体49或外壳部43的内壁上的情况。此外,能够通过抽吸部48而高效地抽吸去除物。

另外,在薄片制造装置100中,对第一筛选物和第二筛选物进行筛选并分离的结构并不限定于具备滚筒部41的筛选部40。例如,也可以采用通过分级机而对利用解纤部20而被解纤处理了的解纤物进行分级的结构。例如,作为分级机能够使用旋风分级机、弯管射流分级机、涡流分级机。如果使用这些分级机,则能够对第一筛选物和第二筛选物进行筛选,并将它们分离。另外,通过上述的分级机,从而能够实现将包含在解纤物中较小的物质和密度较低的物质(树脂粒、色料、添加剂等)的去除物分离并去除的结构。例如,也可以设为通过分级机而将第一筛选物中所包含的微粒从第一筛选物中去除的结构。在该情况下,能够设为如下结构,即,第二筛选物例如返回至解纤部20,去除物通过集尘部27而被集尘,去除了去除物的第一筛选物被运送至管54的结构。

在网带46的输送路径上,通过加湿部210而向筛选部40的下游侧供给包含水雾的空气。作为加湿部210所生成的水的微粒的水雾朝向第一料片W1落下,并向第一料片W1供给水分。由此,第一料片W1所含的水分量被调节,从而能够抑制因静电导致的纤维向网带46的吸附等。

薄片制造装置100具备将堆积在网带46上的第一料片W1裁断的旋转体49。第一料片W1在网带46通过辊47而折返的位置上从网带46剥离,且被旋转体49裁断。

第一料片W1为纤维堆积而成为料片形状的柔软的材料,旋转体49将第一料片W1的纤维解开,且在后述的混合部50中加工成易于混合薄片制造用结合材料的状态。

虽然旋转体49的结构为任意的结构,但是在本实施方式中,能够设为具有板状的叶片并进行旋转的旋转叶片形状。旋转体49被配置在从网带46剥离的第一料片W1与叶片接触的位置上。通过旋转体49的旋转(例如向图中箭头标记R所示的方向的旋转),从而从网带46剥离并被输送的第一料片W1与叶片碰撞而裁断,从而生成细分体P。

另外,优选为,旋转体49被设置在旋转体49的叶片不与网带46碰撞的位置上。例如,能够将旋转体49的叶片的顶端与网带46的间隔设为0.05mm以上且0.5mm以下,在该情况下,通过旋转体49,从而能够在不对网带46造成损伤的条件下高效地将第一料片W1裁断。

通过旋转体49而被裁断的细分体P在管7的内部下落,并通过流经管7的内部的气流而被移送(输送)至混合部50。

此外,通过加湿部206而向包括旋转体49的空间供给加湿空气。由此,对于管7的内部和旋转体49的叶片,能够抑制因静电而吸附纤维的现象。此外,由于湿度较高的空气穿过管7而被供给至混合部50中,因此在混合部50中也能够抑制由静电造成的影响。

混合部50具备供给包括薄片制造用结合材料在内的添加物的添加物供给部52、与管7连通且流动有包括细分体P的气流的管54、以及混合鼓风机56。

细分体P为,如上文所述从通过了筛选部40的第一筛选物中将去除物去除了的纤维。混合部50在构成细分体P的纤维中混合包括薄片制造用结合材料的添加物。

在混合部50中,通过混合鼓风机56而产生气流,并且在管54中,在使细分体P与添加物混合的同时进行输送。此外,细分体P在流经管7和管54的内部的过程中被解开,从而成为更细的纤维状。

添加物供给部52(树脂收纳部)与存储添加物的添加物盒303(省略图示)连接,并将添加物盒内部的添加物供给至管54中。添加物盒也可以为相对于添加物供给部52而可拆装的结构。此外,也可以具备向添加物盒补充添加物的结构。添加物供给部52暂时性地对由添加物盒内部的微粉或微粒形成的添加物进行贮留。添加物供给部52具有将暂时贮留的添加物运送至管54的排出部52a(添加物供给部)。另外,添加物盒也可以为上述的收纳容器300。

排出部52a具备将被贮留在添加物供给部52中的添加物送出至管54的送料器(省略符号)、以及对将送料器与管54连接的管道进行开闭的闸门(省略图示)。当将该闸门关闭时,将排出部52a与管54连结的管道或开口被封闭,从而添加物从添加物供给部52向管54的供给被切断。

在排出部52a的送料器未进行动作的状态下,虽然未从添加物供给部52向管54供给添加物,但是在管54内产生了负压等的情况下,存在即使排出部52a的送料器停止而添加物也流向管54的可能性。通过关闭排出部52a,从而能够可靠地截断这种添加物的流动。

添加物供给部52所供给的添加物包含用于使多个纤维粘结的本实施方式的薄片制造用结合材料。添加物也可以包含薄片制造用结合材料以外的添加剂。

添加物中所含有的薄片制造用结合材料通过加热而熔融,从而使多个纤维彼此粘结。因此,在使薄片制造用结合材料与纤维混合的状态下,在未被加热至薄片制造用结合材料熔融的温度的状态下,纤维彼此不会被粘结。

此外,添加物供给部52所供给的添加物除了包含使纤维粘结的薄片制造用结合材料之外,还可以根据所制造的薄片的种类而包含用于使纤维着色的着色材料、用于抑制纤维的凝集、薄片制造用结合材料的凝集的凝集抑制剂、用于使纤维等不易燃烧的阻燃剂。此外,不含着色材料的添加物既可以为无色或可视为无色的程度的浅颜色,也可以为白色。

通过混合鼓风机56所产生的气流,从而在管7中下降的细分体P、以及通过添加物供给部52而被供给的添加物被抽吸至管54的内部,并穿过混合鼓风机56内部。通过混合鼓风机56所产生的气流和/或混合鼓风机56所具有的叶片等旋转部的作用,从而使构成了细分体P的纤维与添加物被混合,并且该混合物(第一筛选物与添加物的混合物)穿过管54而被移送至堆积部60。

另外,使第一筛选物与添加物混合的机构并未被特别限定,既可以为通过高速旋转的叶片而进行搅拌的部件,也可以如V型搅拌器那样利用容器的旋转的部件,还可以将这些机构设置于混合鼓风机56之前或之后。

堆积部60使利用解纤部20而被解纤了的解纤物堆积。更具体而言,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)解开,再使之在空气中分散的同时降落。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和对滚筒部61进行收纳的外壳部(覆盖部)63。滚筒部61为通过电机而被旋转驱动的圆筒的筛。滚筒部61具有网(过滤器、过滤筛),并作为筛(筛子)而发挥功能。通过该网的网孔,从而滚筒部61使小于网眼(开口)的大小的纤维和粒子通过,并从滚筒部61落下。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”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而被使用的“筛”是指具备网的部件的意思,且滚筒部61也可以使被导入至滚筒部61中的所有混合物降落。

在滚筒部61的下方配置有第二料片形成部70。第二料片形成部70对通过了堆积部60的通过物进行堆积,从而形成第二料片W2。第二料片形成部70例如具有网带72、辊74和抽吸机构76。

网带72为无接头形状的带,且被悬挂在多个辊74上,并通过辊74的动作而向图中箭头标记所示的方向被输送。网带72例如为金属制、树脂制、布制或无纺布等。网带72的表面由排列有预定尺寸的开口的网构成。从滚筒部61落下的纤维或粒子中的通过网眼的尺寸的微粒向网带72的下方落下,而无法通过网眼的尺寸的纤维堆积在网带72上,并与网带72一起向箭头标记方向被输送。网带72在制造薄片S的通常动作中以恒定的速度V2进行移动。通常动作中如上文所述。

网带72的网眼较为微细,且能够设为使从滚筒部61落下的纤维或粒子的大半部分无法通过的尺寸。

抽吸机构76被设置在网带72的下方(与堆积部60侧相反的一侧)。抽吸机构76具备抽吸鼓风机77,且通过抽吸鼓风机77的抽吸力而能够使抽吸机构76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而将通过堆积部60而被分散在空气中的混合物抽吸至网带72上。由此,能够促进网带72上的第二料片W2的形成,并且能够提高从堆积部60排出的排出速度。另外,通过抽吸机构76,从而能够在混合物的下落路径上形成向下气流,由此能够防止在下落过程中解纤物相互缠绕。

抽吸鼓风机77(堆积抽吸部)也可以将从抽吸机构76抽吸到的空气通过捕集过滤器(省略图示)而排出至薄片制造装置100之外。或者,也可以将抽吸鼓风机77抽吸到的空气送入集尘部27中,并对抽吸机构76抽吸到的空气中所包含的去除物进行捕集。

通过加湿部208而向包括滚筒部61的空间供给加湿空气。通过该加湿空气,从而能够对堆积部60的内部进行加湿,由此抑制因静电导致的纤维或粒子向外壳部63的附着,并使纤维或粒子迅速地下降在网带72上,从而能够形成优选的形状的第二料片W2。

如上文所述,通过从堆积部60和第二料片形成部70(料片形成工序)经过,从而形成了富含空气而柔软蓬松状态的第二料片W2。堆积在网带72上的第二料片W2向薄片形成部80被输送。

在网带72的输送路径上,通过加湿部212而向堆积部60的下游侧供给包含水雾的空气。由此,加湿部212所生成的水雾被供给至第二料片W2,从而对第二料片W2所含的水分量进行调节。由此,能够抑制因静电而导致的纤维向网带72的吸附等。

薄片制造装置100设置有将网带72上的第二料片W2输送至薄片形成部80的输送部79。输送部79例如具有网带79a、辊79b和抽吸机构79c。

抽吸机构79c具备鼓风机(省略图示),且通过鼓风机的抽吸力而使网带79a产生向上的气流。该气流对第二料片W2进行抽吸,从而第二料片W2与网带72分离而被吸附于网带79a上。网带79a通过辊79b的自转而进行移动,从而将第二料片W2输送至薄片形成部80。网带72的移动速度与网带79a的移动速度例如为相同。

这样,输送部79将被形成于网带72上的第二料片W2从网带72剥离并进行输送。

薄片形成部80由利用堆积部60而堆积而成的堆积物来形成薄片S。更具体而言,薄片形成部80对堆积在网带72且通过输送部79而被输送的第二料片W2进行加压加热以使薄片S成形。在薄片形成部80中,通过对第二料片W2所包含的解纤物的纤维和添加物施加热量,从而使混合物中的多个纤维相互经由添加物(薄片制造用结合材料)而粘结在一起。

薄片形成部80具备对第二料片W2进行加压的加压部82、以及对通过加压部82而被加压了的第二料片W2进行加热的加热部84。

加压部82由一对压延辊85构成,且对第二料片W2以预定的夹持力进行夹持并加压。通过被加压,从而第二料片W2的厚度变小,并且第二料片W2的密度升高。一对压延辊85中的一方为通过电机(省略图示)而被驱动的驱动辊,另一方为从动辊。压延辊85通过电机的驱动力而进行旋转,并将通过加压而成为高密度的第二料片W2朝向加热部84进行输送。

加热部84例如能够使用加热辊(加热器辊)、热压成型机、电热板、暖风鼓风机、红外线加热器、闪光定影器而构成。在本实施方式中,加热部84具备一对加热辊86。加热辊86通过被设置于内部或外部的加热器而被加热至预先设定的温度。加热辊86夹着通过压延辊85而被加压了的第二料片W2而施加热量,从而形成薄片S。

一对加热辊86中的一方为通过电机(省略图示)而被驱动的驱动辊,另一方为从动辊。加热辊86通过电机的驱动力而进行旋转,并将加热后的薄片S朝向切断部90进行输送。

这样,利用堆积部60而形成的第二料片W2通过薄片形成部80而被加压并加热,从而成为薄片S。

另外,加压部82所具备的压延辊85的数量以及加热部84所具备的加热辊86的数量并未被特别限定。

切断部90将通过薄片形成部80而成形出的薄片S切断。在本实施方式中,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,从而成形出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。排出部96具备装载预定尺寸的薄片S的托盘或堆叠器。

在上述构成中,也可以利用一台气化式加湿器来构成加湿部202、加湿部204、加湿部206、加湿部208。在该情况下,只需设为如下结构即可,即,一台加湿器所生成的加湿空气被分支并供给至粗碎部12、外壳部43、管7和外壳部63。通过将供给加湿空气的管道(省略图示)分支来设置,从而能够容易地实现该结构。此外,当然也可以通过两台或三台气化式加湿器而构成加湿部202、加湿部204、加湿部206、加湿部208。

此外,在上述构成中,既可以由一台超声波式加湿器来构成加湿部210、加湿部212,也可以由两台超声波式加湿器来构成。例如能够设为如下结构,即,包含一台加湿器所生成的水雾的空气被分支并供给至加湿部210和加湿部212的结构。

此外,虽然在上述结构中设为首先粗碎部12对原料进行粗碎并由被粗碎了的原料来制造薄片S,但是例如也可以设为使用纤维来作为原料从而制造薄片S的结构。

例如也可以为,将与解纤部20所解纤处理了的解纤物同等的纤维作为原料并能够投入滚筒部41的结构。此外,只需设为如下结构即可,即,将与从解纤物中分离了的第一筛选物同等的纤维作为原料,并能够投入管54的结构。在该情况下,通过将对废纸或纸浆等进行了加工的纤维供给至薄片制造装置100,从而能够制造薄片S。

根据本实施方式所涉及的薄片制造装置100,由于使用本实施方式的薄片制造用结合材料,因此能够形成高温下的刚性优异的薄片。根据本实施方式所涉及的薄片制造装置100,能够进行由干式实现的薄片制造,并且与由湿式实现的薄片制造相比,能够实现不需要废水处理且环境负载较少的薄片制造。

5.实施例

以下,通过实施例而进一步对本发明的实施方式进行具体的说明。本实施方式并未被限定于这些实施例。以下,只要没有特别记载,则“份”、“%”为质量基准。

5.1.薄片制造用结合材料的制造

5.1.1.实施例1~5的聚酯的合成

在具备搅拌机、氮气导入口、温度计的四口5L不锈钢烧瓶中,如表1的实施例1~5中所示的那样,以表1所示的摩尔比而投入多元醇和多元酸,且在以120℃进行了加热熔融之后,添加四异丙氧基钛。在氮气气流下升温至240℃并反应了3小时之后,在220℃、以5kPa反应了3小时。在将所得到的聚酯树脂冷却至室温并使其固化之后,利用粗破碎机(Rotoplex)来进行粗粉碎。

[表1]

Figure BDA0002189627960000351

5.1.2.聚酯粒子的尺寸调整

在各实施例中,将粗粉碎后的聚酯用锤式粉碎机(株式会社道尔顿制,“Lab MillLM-5”)粉碎至成为直径1mm以下的粒子。另外,将粉碎了的粒子通过气流磨机(日本Pneumatic公司制,“PJM-80SP”)而进行粉碎,从而得到最大粒径为40μm以下的粒子。将该粒子通过气流分级机(日本Pneumatic公司制,“MDS-3”)而进行分级,并使体积平均粒径成为10μm。

5.1.3.对聚酯粒子的凝集抑制剂的涂布

将各实施例的未涂布的聚酯粒子100重量份、和作为凝集抑制剂的气相法二氧化硅(日本AEROSIL公司制,“AEROSIL R972”)1重量份投入瓦林混碎机(WARING公司制,“7012S”),并以15600rpm的转数混合60秒。由此得到了各实施例的薄片制造用结合材料。因此,实施例1~5的薄片制造用结合材料包含一体地具有聚酯和凝集抑制剂的粒子。

进行了该处理的聚酯粒子分装在玻璃容器中,并在室温下放置24小时,结果未发现凝集而成块(blocking)的情况,而维持了具有流动性的粉粒体的状态。由此确认维持了涂布有凝集抑制剂且未被凝集的状态。

5.2.薄片的制造

作为薄片形成用的纤维而使用了粉末纤维素(日本制纸株式会社制,“KC FLOCKW50-S”)。将该纤维20重量份、以及上述得到的实施例1~5的薄片制造用结合材料5重量份投入到瓦林混碎机(WARING公司制,“7012S”),并以3100rpm的转数混合7秒,从而得到了纤维与薄片制造用结合材料的混合物。

将所得的混合物40重量份投入网眼0.6mm的直径200mm的筛子,并使用电磁式振荡筛分仪(莱驰公司制,“AS-200”)而使所述混合物堆积在直径250mm(板厚1mm)的氟树脂涂层铝圆板(Sumitomo Electric Fine Polymer公司制,“SUMIFLON COATED ALUMINUM”)上。在所堆积的混合物上进一步放置相同直径的氟树脂涂层铝圆板,并利用压力机而以对薄片施加的压力达到1MPa的方式进行加压。

对加压了的混合物进行加热的方法使用了两种方法。一种方法为,利用铝板而夹持混合物的状态下安置于热压机中,并以150℃而加热15秒。释放压力并在室温放置而冷却至常温。从铝板剥离混合物,从而得到了薄片。该热压法能够形成使薄片制造用结合材料充分含浸于纤维素纤维间的状态。因此,所形成的薄片表现出本来所具有的拉伸强度、刚性。

另一种加热方法为,通过使加压了的混合物穿过加热辊从而进行了加热。辊的表面温度为180℃,使其以1秒的夹紧时间而穿过。该加热辊法为适合于将薄片连续高速处理的加热方法。不管采用哪一种加热方法,所得的薄片厚度均为约130μm。

5.3.实施例6

实施例6的薄片制造用结合材料以如下方式而获得。

与上述实施例4同样地合成了聚酯。对于所合成的聚酯1700份、蓝色酞菁铜颜料(TOYO-COLOR株式会社制,“LIONEL BLUEFG-7330”)300份,而通过高速混合器(日本Coke公司制,“FM型混合器FM-10C”)来进行处理,从而得到了聚酯与颜料的混合物。从双螺杆混揉挤出机(东芝机械株式会社制,“TEM-26SS”)的料斗供给该混合物且对其进行熔融混揉并造粒,从而得到了约3mm颗粒。

然后,对于颗粒,与上述实施例1~5同样地调节尺寸,进行凝集抑制剂的涂布,从而制成实施例6的薄片制造用结合材料。实施例6的薄片制造用结合材料包含一体地具有聚酯、着色材料和凝集抑制剂的粒子。

使用实施例6的薄片制造用结合材料,并采用与实施例1~5同样的方式,从而形成了实施例6的薄片。

5.4.比较例1

在比较例1中,未进行本发明的聚酯的合成,而使用了Tg低于65.0℃的、东洋纺公司制聚酯树脂“VYLON 220”(Tg=54℃)。并且,以与实施例1~5同样的方式而进行尺寸调节、对粒子的凝集抑制剂的涂布,从而得到了比较例1的薄片制造用结合材料。使用比较例1的薄片制造用结合材料,并采用与实施例1~5同样的方式,从而形成了比较例1的薄片。

5.5.比较例2~5的聚酯的合成

表2中示出了作为比较例2~5而合成的聚酯的原料及其摩尔比。合成方法与实施例1同样。

[表2]

Figure BDA0002189627960000371

在比较例2~5中,采用与实施例1同样的方式而进行尺寸调节、对粒子的凝集抑制剂的涂布,从而制成了比较例2~5的薄片制造用结合材料。此外,除了使用这些材料之外,采用与实施例1同样的方式而得到了比较例2~5的薄片。

5.6.评价内容

5.6.1.玻璃化转变温度(Tg)的测定

使用差示扫描量热仪(Seiko Instruments株式会社制,“DSC-220C”)而进行了测定。在铝盘上计量实施例和比较例的薄片制造用结合材料各10mg,并作为基准试样而计量Al2O3粉末10mg。将试样和基准试样安置于DSC,并以10℃/min的升温速度而升温至150℃,然后以10℃/min的冷却速度而冷却至0℃并保持10分钟。将再次以10℃/min的升温速度而升温至150℃时所得到的DSC曲线的低温侧的基线的延长线与在阶梯状变化部分的曲线的斜率成为最大的点划出的切线的交点设为玻璃化转变温度(Tg)。将其结果示出于表3和表4中。

5.6.2.软化温度的测定

使用流变仪(岛津制作所株式会社制,“CFT-500D”)。对于1.1g的实施例和比较例的薄片制造用结合材料,而分别以5℃/min的升温速度进行加热的同时,施加20kg的载荷,并将其从直径1mm、长度1mm的喷嘴挤出。针对温度而绘制线段,并将试样的一半的量流出时的温度设为软化温度。将其结果示出于表3和表4中。

5.6.3.破碎性指数的计算

将在各个示例中合成的聚酯以调节尺寸之前的块状的状态,而被锤子打碎成约5mm的块。将被打碎的聚酯投入Feathermill(Hosokawa Micron株式会社制,“FM-1S”),并安装标准锤子和孔径φ10mm的网筛,且在转数为900rpm的条件下进行粉碎处理,从而得到了全部通过8目(网眼2.36mm)的树脂粒。对如下循环实施三次反复处理,所述循环为,将粒子投入到安装有不锈钢容器和切割机的瓦林混碎机(WARING公司制,“7012S”)中,并以13000rpm的切割机旋转速度处理60秒。使该处理物经过12目(网眼1.4mm)的筛子,并将通过了筛子的处理物投入到高速磨机(scenion株式会社制,“HS-10”)中,且以30000rpm的转数粉碎处理30秒后停止180秒。计量处理后的重量M(g)并投入到32目的筛子(筛子直径200mm),且安装于电磁式振荡筛分仪(莱驰公司制,“AS200”)以振幅2mm进行20分钟的筛选。测定残留于32目(网眼500μm)的筛子的树脂的重量R(g),并计算出破碎性指数D=(M-R)/M。将其结果示出于表3和表4中。

5.6.4.粉体加工性的评价

关于粉体加工性,对于在各例中合成的聚酯,根据调节尺寸之前的块状的状态,并利用气流磨机而进行了粉碎处理后,将5μm以下的个数基准粒径累积频率为20%以下的物质评价为“A”,将大于20%的物质评价为“B”。关于该评价中的粒径的测定,使粒子悬浮于水,并通过湿式流动式粒径/形状分析装置(Sysmex公司制,“FPIA-2000”」)来进行。使粒子悬浮时,加入相对于悬浮液100重量份为2重量份的表面活性剂(花王株式会社制,商品名“Emulgen 120”),并进行一分钟超声波处理,从而形成解散了悬浮液的凝集的状态。在粉体加工性较低的情况下,通过延长用于得到预定的粒径的处理时间,而将树脂过粉碎,从而增加5μm以下的微粉。由于微粉在分级工序中作为废粉而被分离,因此将带来原料树脂的使用效率降低的结果,由此能够将产生5μm以下的微粉较少的“A”的评价结果判断为加工性良好。

5.6.5.拉伸强度的评价

对于在各例中所得到的薄片,按照JISP8113而进行了拉伸试验。薄片使用了通过热压法而制造出的薄片和通过加热辊法而制造出的薄片。将薄片切成试验片(全长180mm)之后,安置于拉伸试验机(岛津制作所社制,“AGS-X”),并以20mm/min的伸长速度而实施了拉伸试验。根据直至试验片断裂为止的最大载荷,而求出试验片的断裂应力(MPa)以作为拉伸强度。拉伸试验按照JISP8111在室温23℃、湿度50%的环境下进行。关于评价基准,作为拉伸强度而以15MPa为基准进行了判断。将15MPa以上者设为“A”,将小于15MPa者设为“B”,并将它们记载于表3和表4中。

5.6.6.高温下的薄片的刚性评价

作为高温下的薄片刚性评价,以图3A中示意性地所示出的方式,实施了使用加热辊HR的薄片通过试验。欲使加热后的薄片前进的力Fa、欲缠绕于上部加热辊HR的力Fb和欲缠绕于下部加热辊HR的力Fc作用于通过加热辊HR的薄片。为了通过加热辊HR,欲使加热后的薄片前进的力Fa需要满足Fa>Fb、Fa>Fc,该状态能够判断为高温下的刚性较高。在高温下的刚性较弱的情况下,成为Fb>Fa或Fc>Fa,从而无法以缠绕于上部或下部辊HR的形式来通过加热辊HR。

加热辊在内部为空洞的芯杆使用由有机硅橡胶、以及其上部的PFA树脂(四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物)被覆而成的芯杆。利用被安装于加热辊的空洞部上的卤素加热器来对加热辊进行加热,将加热辊的表面温度设为180℃。将通过热压法和加热辊法所制造的各例的薄片(薄片厚为约130μm)以150mm×100mm的尺寸而切出,且将切出的薄片投入加热辊,并使其以1秒的夹紧时间通过。

关于高温下的薄片的刚性的评价基准,将薄片20张全部通过的物质设为“A”,将产生了因向辊的缠绕而无法通过的薄片的物质设为“B”,并将它们记载于表3和表4的高温下的刚性的栏中。

5.6.7.保存稳定性的评价

将实施例和比较例的薄片制造用结合材料分别填充于聚丙烯制的容器中。将填充后的容器在50℃环境下保存7天。将粉体的流动性上与初始状态相比未发现变化者评价为“A”,将利用目视而在流动性上发现了变化者评价为“B”,并将它们记载于表3和表4中。

[表3]

表3:

Figure BDA0002189627960000401

[表4]

表4:

Figure BDA0002189627960000411

5.7.评价结果

实施例1~6均得到了与比较例1相比而较高的玻璃化转变温度。

此外,在多元醇中不具有仲羟基的比较例2~5中将玻璃化转变温度从比较例5的53℃升高至比较例3的82℃的情况下,可知软化温度从比较例5的114℃升高至比较例3的188℃。因此,比较例2~5的软化温度/玻璃化转变温度之比成为从比较例2的1.93至比较例3的2.29之间的值。

另一方面,在实施例1~6中将玻璃化转变温度从实施例5的65.0℃升高至实施例3的80.0℃的情况下,也可知熔融温度能够停留在从实施例5的110.0℃起至实施例3的125.0℃为止的高温化状态。因此,实施例1~6的软化温度/玻璃化转变温度之比成为实施例1的1.55至实施例5的1.69之间的值,且成为与比较例2~5相比而较小的值。

这表示:通过对多元酸应用具有芳香族结构的羧酸来提高聚酯分子的刚直性从而得到高玻璃化转变温度,并且通过应用具有仲羟基的多元醇来抑制位阻所致的聚酯分子间的结晶性而得到低软化温度,由此能够兼顾高玻璃化转变温度与低软化温度。

此外,在比较例2~5中,破碎性指数为比较例5的0.96至比较例3的0.23,其值的范围较宽。尤其是在破碎性指数小的比较例3中,得到了粉体加工性较低的结果。另一方面,在实施例1~6中,破碎性指数为实施例4的0.79至实施例3的0.61,与比较例2~5相比而破碎性指数的值的范围较窄,从而实施例1~6的粉体加工性为良好。

破碎性指数可看出与软化温度相关,并且可知处于当软化温度较高时破碎性指数变小的趋势。可知在实施例中因仲羟基的位阻效果而使软化温度的高温化被抑制,因此破碎性指数的值的分布窄,从而能够实现良好的粉体加工性。

此外具有如下趋势,即,与不含作为三羧酸的偏苯三酸酐的实施例1相比,实施例2的破碎性指数变小,且偏苯三酸酐的摩尔比率大的实施例4的破碎性指数进一步变小。认为这是由于,通过对多元酸使用二羧酸和三羧酸,从而分子形成分支结构,分子链的缠结变得复杂,因此破碎性指数小,从而对于机械外力的强度变高。

关于薄片的拉伸强度,在实施例1~6中,不依赖于薄片制造的加热方法而均得到了良好的拉伸强度。另一方面,在比较例5中,不管是由哪一种加热方法而制造出的薄片,都只能得到低拉伸强度。由于比较例5的破碎性指数大,聚酯脆,因此即使在形成了薄片的情况下将纤维结合而成的结合材料也会被外力破碎,由于这一原因,薄片的拉伸强度有时会变低。

虽然在比较例2~4中,利用热压法而制造出的薄片能够得到高拉伸强度,但通过加热辊法而制造出的薄片的拉伸强度较低。比较例2~4由于结合材料的软化温度高,因此认为在加热辊法时加热不足,从而结合材料无法充分流动,纤维的粘接面积减少,而使薄片的拉伸强度降低。由此可知,结合材料的软化温度优选为低于133.0℃,更优选为130.0℃以下。

关于高温下的薄片刚性,在实施例1~6中,由热压法和加热辊法制造出的薄片均在辊温度180℃下能够得到较高的高温刚性。在比较例2~4中,由热压法制造出的薄片也能够得到较高的高温刚性。但是,由加热辊法制造出的比较例2~4的薄片的高温刚性降低。这被认为,由加热辊法制造出的比较例2~4的薄片由于加热不足而使结合材料的软化不充分且纤维的粘接面积减少,因此拉伸强度较低,且原来的刚性也低,因而高温刚性也低。另一方面,在比较例1和比较例5中,由热压法和加热辊法制造出的薄片均发生了高温刚性的降低。认为该高温刚性的差异是由结合材料的玻璃化转变温度的差异所导致的。如实施例1~6、比较例2~4那样,由于玻璃化转变温度高而容易维持高温时的结合材料的固化状态,因此能够提高薄片的高温刚性。并且可知,为了确保薄片的高温刚性,薄片制造用结合材料的玻璃化转变温度优选为65.0℃以上。

填充于保存容器且在50℃环境下保存的实施例1~6、以及比较例2~4的薄片制造用结合材料的粉体的流动性并未发生较大的变化。另一方面,在比较例1、5的结合材料中发现了变成块状的现象。认为在实施例1~6和比较例2~4中,由于玻璃化转变温度高,因此在高温环境下的保存稳定性高。由此能够抑制例如海上运输那样的高温环境下的不良发生。并且可知,为了提高填充于收纳容器的薄片制造用结合材料的保存稳定性,从而结合材料的玻璃化转变温度优选为65℃以上。

利用使蓝色颜料一体化的薄片制造用结合材料的实施例6而得到了着色成蓝色的薄片。未发现蓝色颜料从该薄片中脱离。这是因为,大部分的颜料经由聚酯而与纤维素粘接。此外,使蓝色颜料一体化的薄片制造用结合材料的玻璃化转变温度、熔融温度、加工性以及应用了该薄片制造用结合材料的薄片的加热过程适合性、拉伸强度示出了与不包含蓝色颜料的实施例4同等的值。其原因被认为是,作为薄片制造用结合材料的聚酯的比率与颜料、防静电剂相比而显著较大,因此聚酯本身的特性占优势的缘故。

本发明并未被限定于上述实施方式,其能够进行各种各样的变形。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,或者目的和效果相同的结构)。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,本发明包括能够发挥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,本发明包括在实施方式中所说明的结构中附加了公知技术的结构。

符号说明

2、3、7、8…管;8…管;9…滑槽;10…供给部;12…粗碎部;14…粗碎刀;20…解纤部;22…导入口;23…管;24…排出口;26…解纤部鼓风机;27…集尘部;28…捕集鼓风机;29…管;40…筛选部;41…滚筒部;42…导入口;43…外壳部;44…排出口;45…第一料片形成部;46…网带;47…辊;48…抽吸部;49…旋转体;50…混合部;52…添加物供给部;52a…排出部;54…管;56…混合鼓风机;60…堆积部;61…滚筒部;62…导入口;63…外壳部;70…第二料片形成部;72…网带;74…辊;76…抽吸机构;77…抽吸鼓风机;79…输送部;79a…网带;79b…辊;79c…抽吸机构;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;110…控制部;202、204、206、208、210、212…加湿部;300…收纳容器;302…容器主体;304…容器盖;310…收纳室;BM…薄片制造用结合材料;PT…粒子;PEs…聚酯;CP…母粒子;SP…壳。

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