CN107428024A - 薄片制造装置以及薄片制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明所涉及的薄片制造装置具备：解纤部，其将包含纤维的原料在气体中进行解纤；混合部，其将通过所述解纤部而被解纤后的解纤物与树脂在气体中进行混合；堆积部，其使通过混合部而被混合的混合物堆积；水分给予部，其向通过堆积部而堆积的堆积物的局部给予水分；薄片形成部，其对通过水分给予部而被给予了水分的堆积物进行加压加热，从而形成具有透光率不同的部分的薄片。

Description

薄片制造装置以及薄片制造方法

技术领域

本发明涉及一种薄片制造装置以及薄片制造方法。

背景技术

使纤维状的物质堆积并使粘结力作用于堆积的纤维的相互间从而得到薄片状或者薄膜状的成形体的技术自古开始实施。作为该技术的典型示例，可列举有通过使用了水的抄制(抄纸)而制造纸张的技术。一般情况下，在通过抄制法制造的纸张多具有如下结构，即：例如源自木材等的纤维素的纤维相互缠绕并通过粘合剂(纸力增强剂(淀粉糊、水溶性树脂等))相互局部性地被粘结在一起的结构。

然而，由于抄制法为湿式方法，因此需要使用大量的水，此外，会在形成纸张后产生进行脱水或干燥等的需要，为此而耗费的能源或时间非常大。此外，使用过的水作为排水而需要适当进行处理。因此越来越难以满足如今的节约能源、环境保护等的要求。此外，在抄制法中使用的装置多需要用到水、电力、排水设备等大型的公共设施，因此难以实现小型化。从这些观点来看，作为代替抄制法的纸张的制造方法，而期待着被称为干式法的完全不使用水或几乎不使用水的方法。

在专利文献1中，公开了一种在对废纸进行干式解纤并与粘合剂混合而获得的层状成形体上层压浸含树脂的薄片并进行加热以及加压而获得的废纸板。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-144305号公报

发明内容

发明所要解决的课题

另外，有时会在纸张等薄片上形成水印。一般，水印是在纸张的制造过程使用金属的按压模具或导纸辊而形成的。由于使用模具或辊来形成水印，因此多在大量的纸张上形成同一设计的水印。

在对水印的设计进行变更时必须要对模具或辊进行变更。因此，在实施水印的设计的变更的情况下，需要进行模具或辊的制作、更换等，从而会花费劳力和时间或成本。此外，需要用于在纸张上设置水印的结构或工序的情况无论是在通过抄制法制造纸张的情况下还是在通过上述专利文献1那样的干式法来制造纸张的情况下都是一样的。

本发明的几个方式所涉及的目的之一在于，提供一种能够以自由的设计而在薄片上形成水印，并且水印的设计的变更较为容易的薄片制造装置以及薄片制造方法。

用于解决课题的方法

本发明是为了解决上述课题中的至少一部分而被完成的，并且能够作为以下的方式或应用例来实现。

本发明所涉及的薄片制造装置的一个方式具备：解纤部，其将包含纤维的原料在气体中进行解纤；混合部，其将通过所述解纤部而被解纤后的解纤物与树脂在气体中进行混合；堆积部，其使通过所述混合部而被混合成的混合物堆积；水分给予部，其向通过所述堆积部而被堆积的堆积物的局部给予水分；薄片形成部，其对通过所述水分给予部而被给予了所述水分的堆积物进行加压加热，从而形成具有透光率不同的部分的薄片。

根据这种薄片制造装置，能够仅通过向堆积物给予水分并进行加压加热而在给予了水分的部分上形成水印。因此，能够以自由的设计而在薄片上形成水印，并且水印的设计的变更较为容易。

在本发明所涉及的薄片制造装置中，也可以采用如下方式，即，还具备加压部，所述加压部对所述堆积物进行加压，所述水分给予部对通过所述加压部而被加压的堆积物给予所述水分。

根据这种薄片制造装置，由于在堆积物被加压之后给予水分，因此能够抑制被给予了水分的区域的渗出等。由此，能够将被给予了水分的部分上所形成的水印形成得更鲜明。

本发明所涉及的薄片制造装置的一个方式为的特征在于，具备：解纤部，其将包含纤维的原料在气体中进行解纤；混合部，其将通过所述解纤部而被解纤后的解纤物与树脂在气体中进行混合；堆积部，其使通过所述混合部而被混合的混合物堆积；薄片形成部，其对通过所述堆积部而堆积的堆积物进行加热，从而形成第一薄片；水分给予部，其向所述第一薄片的局部给予水分；加压加热部，其对通过所述水分给予部而被给予了所述水分的第一薄片进行加压加热，从而形成具有透光率不同的部分的第二薄片。

根据这种薄片制造装置，能够仅通过对被给予了水分的第一薄片进行加压加热而形成水印。因此，能够以自由的设计而在第二薄片上形成水印，并且，水印的设计的变更较为容易。

在本发明所涉及的薄片制造装置中，也可以采用如下方式，即，所述水分给予部通过喷墨法而给予所述水分。

根据这种薄片制造装置，能够以高精度形成高精细的水印。

在本发明所涉及的薄片制造装置中，也可以采用如下方式，即，所述水分给予部给予包含纳米纤维的水分。

根据这种薄片制造装置，能够通过纳米纤维而增强堆积物或第一薄片中包含的纤维间的氢键。由此，由于被给予了水分的部分被实施高密度化而使光的透过率变高，因此能够使水印形成得更鲜明。

本发明所涉及的薄片制造方法的一个方式包括：解纤工序，将包含纤维的原料在气体中进行解纤；混合工序，将通过所述解纤工序而被解纤后的解纤物与树脂在气体中进行混合；堆积工序，使通过所述混合工序而被混合的混合物堆积；水分给予工序，对通过所述堆积工序而堆积的堆积物的局部给予水分；薄片形成工序，其对通过所述水分给予工序而被给予了所述水分的堆积物进行加压加热，并形成具有透光率不同的部分的薄片。

根据这种薄片制造方法，能够仅通过对堆积物给予水分并进行加压加热而在给予了水分的部分上形成水印。因此，能够容易地制造形成了自由的设计的水印的薄片，并且，即使对水印的设计进行变更也能够容易地制造薄片。

本发明所涉及的薄片制造方法的一个方式的特征在于，包括：解纤工序，将包含纤维的原料在气体中进行解纤；混合工序，将通过所述解纤工序而被解纤后的解纤物与树脂在气体中进行混合；堆积工序，使通过所述混合工序而被混合的混合物堆积；薄片形成工序，对通过所述堆积工序而堆积的堆积物进行加热，从而形成第一薄片；水分给予工序，向所述第一薄片的局部给予水分；加压加热工序，对通过所述水分给予工序而被给予了所述水分的第一薄片进行加压加热，从而形成具有透光率不同的部分的第二薄片。

根据这种薄片制造方法，能够仅通过对给予了水分的第一薄片进行加压加热而形成水印。因此，能够容易地制造形成了自由的设计的水印的第二薄片，并且，即使对水印的设计进行变更，也能够容易地制造第二薄片。

附图说明

图1为示意性地示出本实施方式所涉及的薄片制造装置的图。

图2为图1的通过符号A来表示的被虚线包围的部分的放大示意图。

图3为图1的通过符号A来表示的被虚线包围的部分的放大示意图。

图4为表示实施方式的薄片制造装置所涉及的薄片的制造的一个示例的示意图。

图5为表示变形实施方式的薄片制造装置的一个示例的示意图。

图6为表示由变形实施方式的薄片制造装置进行的薄片的制造的一个示例的示意图。

具体实施方式

在下文中，对本发明的几个实施方式进行说明。以下所说明的实施方式为对本发明的示例进行说明的方式。本发明并不被限定于以下的实施方式，本发明还包括在不变更本发明的主旨的范围内实施的各种改变方式。另外，在以下所说明的结构并非全部是本发明的必须的结构。

本实施方式的薄片制造装置具备：解纤部，其将包含纤维的原料在气体中进行解纤；混合部，其将通过解纤部而被解纤后的解纤物与树脂在气体中进行混合；堆积部，其使通过混合部而被混合的混合物堆积；水分给予部，其通过例如喷墨法而向通过堆积部而堆积的堆积物的局部给予水分；薄片形成部，其对通过水分给予部而被给予了所述水分的堆积物进行加压加热，从而形成具有透光率不同的部分的薄片。

1.薄片制造装置

1.1.结构

首先，参照附图对本实施方式所涉及的薄片制造装置进行说明。图1为示意性地示出本实施方式所涉及的薄片制造装置100的图。

如图1所示，薄片制造装置100具备供给部10、制造部102以及控制部140。制造部102制造薄片。制造部102具有粗碎部12、解纤部20、分级部30、分选部40、第一料片形成部45、混合部50、堆积部60、第二料片形成部70、薄片形成部80以及切断部90。

供给部10向粗碎部12供给原料。供给部10为例如用于向粗碎部12连续地投入原料的自动投入部。通过供给部10而供给的原料为例如包含废纸或浆板等的纤维的原料。

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

解纤部20对通过粗碎部12而被裁断了的原料进行解纤。在此，“进行解纤”是指，将粘结多条纤维而成的原料(被解纤物)拆解为一条一条的纤维。解纤部20还具有将附着在原料上的树脂颗粒或油墨、调色剂、防渗出剂等物质与纤维分离的功能。

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

解纤部20在大气中(空气中)等气体中以干式而实施解纤。具体而言，作为解纤部20，使用叶轮研磨机。解纤部20具有产生对原料进行抽吸并将解纤物排出的这种气流的功能。由此，解纤部20能够通过自行产生的气流而将原料从导入口22与气流一起抽吸进来，进行解纤处理，并将解纤物向排出口24进行输送。从解纤部20中通过的解纤物经由管3而被转送到分级部30中。

分级部30对从解纤部20中通过的解纤物进行分级。具体而言，分级部30将解纤物之中比较小的物体或密度较低的物体(树脂颗粒或着色剂或添加剂等)分离并去除。由此，能够提高解纤物之中比较大的或者密度较高的物体即纤维所占的比例。

作为分级部30，使用气流式分级器。气流式分级器为，产生旋转气流并通过被分级的物体的根据尺寸和密度而所受到的离心力之差来进行分离的装置，并且能够通过气流的速度以及离心力的调节而对分级点进行调节。具体而言，作为分级部30，使用旋风分离器、同时多产物空气分级机、涡流分级机(eddy classifier)等。尤其是图示的这种旋风分离器，由于结构简单，因此作为分级部30而能够优选使用。

分级部30具有例如导入口31、与导入口31连接的圆筒部32、位于圆筒部32的下方并与圆筒部32连续的倒圆锥部33、被设置在倒圆锥部33的下部中央的下部排出口34、以及被设置在圆筒部32上部中央的上部排出口35。

在分级部30中，搭载了从导入口31导入的解纤物的气流在圆筒部32内转变为圆周运动。由此，被导入的解纤物上被施加离心力，分级部30能够分离出解纤物中与树脂颗粒或油墨颗粒相比而较大且密度较高的纤维(第一分级物)、和在解纤物中与纤维相比而较小且密度较低的树脂颗粒或着色剂或添加剂等(第二分级物)。第一分级物从下部排出口34而被排出，并经由管4而被导入到分选部40中。另一方面，第二分级物从上部排出口35经由管5而被排出到接收部36中。

分选部40将穿过了分级部30的第一分级物(被解纤部20解纤后的解纤物)从导入口42导入，并根据纤维的长度而进行分选。作为分选部40，例如使用筛子。分选部40具有网(过滤网、丝网)，从而能够将第一分级物中包含的、小于网的网孔的大小的纤维或颗粒(穿过网的物质，第一分选物)和大于网的网孔的大小的纤维或未解纤的片或团(没有穿过网的物质，第二分选物)分开。例如，第一分选物被漏斗6接收之后经由管7而被转送到混合部50。第二分选物从排出口44经由管8而返回到解纤部20中。具体而言，分选部40为能够通过电机而进行旋转的圆筒的筛子。作为分选部40的网，例如，使用金属丝网、将具有切口的金属板进行拉伸而成的多孔拉制金属网、在金属板上通过冲压机等形成了孔的冲孔金属板。

第一料片形成部45将从分选部40通过了的第一分选物输送到混合部50中。第一料片形成部45包括网带46、架设辊47以及抽吸部(抽吸机构)48。

抽吸部48能够将从分选部40的开口(网的开口)通过并分散到气体中的第一分选物抽吸到网带46上。第一分选物堆积在移动的网带46上，从而形成料片V。网带46、架设辊47以及抽吸部48的基本的结构与后述的第二料片形成部70的网带72、架设辊74以及抽吸机构76相同。

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

混合部50将从分选部40通过了的第一分选物(通过第一料片形成部45而输送来的第一分选物)与包含树脂的添加物进行混合。混合部50具有供给添加物的添加物供给部52、对第一分选物和添加物进行输送的管54、以及吹风机56。在图示的示例中，添加物从添加物供给部52经由漏斗9而被供给到管54中。管54与管7连接。

在混合部50中，通过吹风机56而产生气流，在管54中，能够在使第一分选物与添加物混合的同时进行输送。另外，使第一分选物和添加物进行混合的机构并未被特别限定，可以是通过进行高速旋转的翼部来进行搅拌的机构，也可以是如V型搅拌机那样利用容器的旋转的机构。

作为添加物供给部52，使用图1所示的螺旋加料器或未图示的圆盘过滤器等。从添加物供给部52供给的添加物包含用于使多条纤维粘结的树脂。在树脂被供给的时刻，多条纤维不会粘结。树脂将在通过薄片形成部80时熔融，从而使多条纤维粘结。

从添加物供给部52供给的树脂为热可塑性树脂或热固化性树脂，例如为AS树脂、ABS树脂、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、丙烯树脂、聚酯树脂、聚对苯二甲酸乙酯、聚苯醚、聚丁二甲酸乙二醇、尼龙、聚酰胺、聚碳酸酯、聚醛树脂、聚苯酸醚、聚醚醚酮等。这些树脂可以单独或适当混合使用。从添加物供给部52供给的添加物可以是纤维状，也可以是粉末状。

另外，在从添加物供给部52供给的添加物中，除了使纤维粘结的树脂之外，也可以根据被制造的薄片的种类而包含用于对纤维进行着色的着色剂、或用于防止纤维凝集的防凝集材料、用于防止纤维等发生燃烧的阻燃剂。从混合部50通过了的混合物(第一分选物与添加物的混合物)经由管54而被转送到堆积部60中。

堆积部60将从混合部50通过了的混合物从导入口62导入，并将缠绕在一起的解纤物(纤维)解开，再使之在大气中(空气中)等气体中分散并降落。并且，堆积部60在从添加物供给部52供给的添加物树脂为纤维状的情况下将缠绕在一起的树脂解开。由此，堆积部60能够使混合物以较好的均一性而堆积在第二料片形成部70上。

作为堆积部60，使用进行旋转的圆筒的筛子。堆积部60具有网，从而使从混合部50通过了的混合物中包含的、小于网的网孔的大小的纤维或颗粒(穿过网的物质)降落。堆积部60的结构例如与分选部40的结构相同。

另外，堆积部60的“筛子”也可也不具有对特定的对象物进行分选的功能。即，作为堆积部60而使用的“筛子”是指具备网的装置的意思，堆积部60可也使被导入到堆积部60中的混合物的全部下落。

第二料片形成部70对从堆积部60通过的通过物进行堆积，从而形成料片W。第二料片形成部70例如具有网带72、架设辊74以及抽吸机构76。

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

抽吸机构76被设置在网带72的下方(与堆积部60侧为相反侧)。抽吸机构76能产生朝向下方的气流(从堆积部60朝向网带72的气流)。通过抽吸机构76能够将被堆积部60分散到空气中的混合物抽吸到网带72上。由此，能够加大来自堆积部60的排出速度。并且，通过抽吸机构76而能够在混合物的下落路径上形成下降流，并且能够防止在下落中解纤物或添加物缠绕在一起的情况。

如以上那样，通过从堆积部60以及第二料片形成部70(料片形成工序)经过，从而形成包含较多空气且柔软蓬松的状态的料片W。堆积在网带72上的料片W向薄片形成部80被输送。

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

薄片形成部80对堆积在网带72上的料片W进行加压加热从而形成薄片S。在薄片形成部80中，能够通过对在料片W中所混合的解纤物以及添加物的混合物进行加热，从而使混合物中的多条纤维相互经由添加物(树脂)而粘结在一起。

作为薄片形成部80，例如，利用加热辊(热辊)、热冲压成形机、热板、暖风鼓风机、红外线加热器、快闪定影器。在图示的示例中，薄片形成部80具备第一粘结部82和第二粘结部84，粘结部82、84分别具备一对加热辊86。通过将粘结部82、84作为加热辊86而构成，从而与将粘结部82、84作为板状的冲压装置(平板冲压装置)而构成的情况相比，能够在连续地对料片W进行输送的同时形成薄片S。另外，加热辊86的数量并未特别限定。

切断部90将通过薄片形成部80而形成的薄片S切断。在图示的示例中，切断部90具有在与薄片S的输送方向相交叉的方向上将薄片S切断的第一切断部92和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例如将从第一切断部92通过的薄片S切断。

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

1.2.纤维

在本实施方式的薄片制造装置100中，纤维作为原料的一部分而被使用。作为相关的纤维，虽然列举有天然纤维(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，但是只要是在纤维间形成氢键的纤维即可。更详细而言，作为纤维，可列举有由纤维素、丝绸、羊毛、棉、大麻、洋麻、亚麻、苎麻、黄麻、马尼拉麻、西沙尔麻、针叶树、阔叶树等构成的纤维，可以单独使用这些纤维，也可以适当混合使用，还可以作为实施了精炼等的再生纤维来使用。此外，纤维可以被干燥，也可以含有或含浸有水、有机溶剂等液体。并且，纤维可以被实施各种表面处理。

在将本实施方式的薄片中包含的纤维作为独立的一条纤维时，其平均的直径(在截面不是圆的情况下，为与长边方向垂直的方向的长度中的最大的长度，或者假定具有与截面的面积相等的圆时的该圆的直径(相当于圆的直径))平均在1μm以上且1000μm以下。

虽然本实施方式的薄片中包含的纤维的长度并未特别限定，但是作为独立的一条纤维，其沿着纤维的长边方向的长度在1μm以上5mm以下。此外，纤维的平均的长度，作为长度加权平均纤维长度，在20μm以上3600μm以下。并且，纤维的长度具也可以具也差异(分布)。

在本说明书中，在提及纤维时，存在意指一条纤维的情况和意指多条纤维的集合体(例如棉这种状态)的情况。纤维可以是通过对被解纤物进行解纤处理而被拆解为纤维状的纤维(解纤物)。在此，作为被解纤物，是指例如浆板、纸张、废纸、餐巾纸、厨房用纸、清洁器、过滤器、液体吸附材料、吸音体、缓冲材料、垫子、瓦楞纸等缠绕或粘结而成纤维的材料。此外，在本说明书中，被解纤物可以是本实施方式的薄片或使用后的该薄片(旧薄片)。此外，在被解纤物中可以包含由人造纤维、天丝、铜铵纤维、维尼龙、丙烯、尼龙、芳纶、聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯、聚酰亚胺、碳、玻璃、金属组成的纤维等(有机纤维、无机纤维、有机无机复合纤维)。

1.3.添加物

在本实施方式的薄片制造装置100中，从添加物供给部52供给包含树脂的添加物。即，从添加物供给部52供给的添加物包含用于使多条纤维粘结的树脂。在供给添加物的时刻，多条纤维未被粘结。添加物的树脂在穿过薄片形成部80时溶融或软化，从而使多条纤维粘结。

在本实施方式中，从添加物供给部52供给的添加物可以是例如树脂颗粒的表面的至少一部分被无机微颗粒覆盖的而形成的复合体(颗粒)。此外，复合体可以单独使用或适当与其他的物质混合使用。并且，添加物可以包含纳米纤维。作为纳米纤维，能够例示出纤维素纳米纤维。纤维素纳米纤维为将植物纤维(纤维素纤维)拆解得较细碎而形成的纤维，例如，具有几nm～几十nm的粗细。当添加物中配合有纳米纤维时，纤维间被给予水分，在水分进行蒸发(干燥)时，能够通过纳米纤维来增强被解纤物的纤维间的氢键。

在本实施方式的薄片制造装置100中，树脂由添加物供给部52供给，并在从混合部50、堆积部60通过时，受到摩擦带电作用。并且，带电的树脂附着在纤维上，并且与纤维一起堆积在网带72上，在成为了料片W的状态下也会附着(静电吸附)在纤维上。

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

作为天然树脂，可列举有松脂、达马脂、砂胶、柯巴脂、琥珀、虫胶、龙血树脂、山达脂、松香等，并可列举出单独或适当混合使用这些天然树脂的材料，此外，这些天然树脂也可以被适当改性。

作为合成树脂中的热固化性树脂，可列举有酚醛树脂、环氧树脂、密胺树脂、尿素树脂、不饱和聚酯树脂、醇酸树脂、聚氨酯、热固化性聚酰亚胺树脂等热固化性树脂。

此外，作为合成树脂中的热可塑性树脂，列可举有AS树脂、ABS树脂、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、丙烯树脂、聚酯树脂、聚对苯二甲酸乙酯、聚苯醚、聚丁二甲酸乙酯、尼龙、聚酰胺、聚碳酸酯、聚醛树脂、聚苯酸醚、聚醚醚酮等。

此外，树脂可以是实施了共聚合体化或改性的种类的材料，作为这种树脂的系统，可列举有苯乙烯类树脂、丙烯类树脂、苯乙烯-丙烯类共聚合树脂、链烯烃类树脂、氯乙烯类树脂、聚酯类树脂、聚酰胺类树脂、聚氨酯类树脂、多元醇类树脂、乙烯醚类树脂、N-乙烯类树脂、苯乙烯-丁二烯类树脂等。

另外，在树脂中，也可以包含用于对纤维进行着色的着色剂、或用于阻止纤维等燃烧的阻燃剂。在包含这些添加剂中的至少一种的情况下，能够通过利用溶融混炼而将这些添加剂配合到树脂从而容易得到。

虽然在混合部50中，使上述的纤维和树脂混合，但是它们的混合比率能够根据被制造的薄片S的强度、用途等而被适当调节。如果被制造的薄片S为复印用纸等的办公用途，则树脂相对于纤维的比例为质量百分比5％以上且质量百分比70％以下，在从于混合部50中得到良好的混合的观点、以及在于将混合物形成为薄片状的情况下树脂不易因重力及抽吸机构76所形成的气流而脱离的观点来看，优选为质量百分比5％以上且质量百分比50％以下。

1.4.水分给予部

本实施方式的薄片制造装置100具有水分给予部150。图2以及图3相当于图1的通过符号A来表示的被虚线包围的部分，示出了包括加压部160、水分给予部150以及薄片形成部80的局部的结构。

水分给予部150在薄片制造装置100中被设置在与形成料片W的结构(堆积部60)相比而靠下游侧。此外，水分给予部150被设置在与使料片W被加热从而成为薄片S的结构(薄片形成部80)相比而靠上游侧。在本实施方式的薄片制造装置100中，被设置在薄片形成部80的第一粘结部82(薄片形成部)的上游。

水分给予部150对通过堆积部60而堆积的堆积物(料片W)的局部给予水分。水分给予部150并不是对堆积物的整体给予水分的部件，至少在这一点上与对料片W进行调湿上述的调湿部78不同。此外，水分给予部150为给予水分的部件，量以及液滴直径与通过调湿部78而被给予的水不同。更具体而言，通过水分给予部150而向料片W给予的、料片W的每单位面积的水分的质量为通过调湿部78例如以雾的形式而给予的水分的每单位面积的质量的数倍至数十倍。

通过水分给予部150而向料片W给予的水分的量通过勘察料片W中的纤维以及树脂的种类或量、水分的蒸发热、由加热部(薄片形成部80)给予的热量、成为薄片S时给予的区域的机械强度等而适当被设定。

水分给予部150例如通过喷墨记录方式的记录头152而构成。在图2以及图3的示例中，描述了记录头152。记录头152可以是所谓的行式头，也可以是串行型的头。在记录头152为行式的头的情况下，有时不需要用于实施记录头152的扫描的结构从而能够实现装置的小型化。

记录头152的记录方式，只要能够从记录头152的喷嘴孔将水分作为液滴而喷出并使该液滴附着在料片W上，则并不特别限制。例如，作为记录头152的方式，能够列举静电抽吸方式、通过泵压力而使液滴喷射的方式、利用压电元件的方式、通过微小电极而使液体加热发泡并使液滴喷射的方式、等。水分给予部150除了包括记录头152之外，还可以适当包括壳体、记录头152的滑架机构、各种驱动部、各种控制部、传感器类、托盘、操作面板等结构。

通过由按需喷射型的记录头152构成水分给予部150，从而能够向料片W的任意的位置非常准确地给予任意的量的水分。除了记录头152以外，水分给予部150也可以由未图示的分配器等构成。水分给予部150优选被构成为，如记录头152或分配器那样能够以自由的设计而给予水分。在本实施方式的薄片制造装置100中，由于水分给予部150由记录头152构成，因此能够对料片W以位置精度较高的方式而给予水分。

通过水分给予部150而向料片W给予的水分可以是水、以及水溶液、以及将水作为介质的分散体中的任意一种。即，水优选为水、水溶液、水分散液等。并且，作为水分散液，可以使上述的纤维素纳米纤维分散。通过纤维素纳米纤维与水一起被给予到料片W上，从而能够增强料片W的纤维间的氢键。此外，作为水，优选使用离子交换水、超滤水、反渗透水、蒸馏水等纯水或超纯水。尤其是通过紫外线照射或过氧化氢添加等对这些水实施了灭菌处理的水，优选为能够持续长期地抑制病毒或细菌的产生的水。

在本实施方式的薄片制造装置100中，水分给予部150由仅从料片W的单侧的面给予水分的记录头152构成。然而，虽然未图示，但是记录头152也可以被设置为能够向料片W的两个面给予水分。并且，水分给予部150可以具有多个记录头152，此外，并不局限于记录头152，也可以同时使用其他的结构(液体喷嘴等)。

1.5.加压部

如图2以及图3所示，本实施方式的薄片制造装置100具有加压部160。加压部160在薄片制造装置100中被设置在与形成料片W的结构(堆积部60)相比而靠下游侧处。此外，加压部160被设置在与使料片W被加热并成为薄片S的结构(薄片形成部80)相比而靠上游侧处。在图2所示的薄片制造装置100中，加压部160被设置在与堆积部60相比而靠下游侧且与水分给予部150相比而靠上游侧处。另外，如图3所示，加压部160被设置在与水分给予部150相比而靠下游侧且与加热部(第一粘结部82)相比而靠上游侧处。

加压部160为一对砑光棍162，对料片W给予压力。通过对料片W给予压力，从而使料片W的厚度变小，进而提高料片W的密度。加压部160能够向料片W给予与通过第一粘结部82(薄片形成部80)而向料片W给予的压力相比而较高的压力。

虽然加压部160并不是必须的结构，但是通过将加压部160设置在与水分给予部150相比而靠上游侧处，从而能够提高料片W的密度，进而使纤维间的空隙变窄。由此，通过水分给予部150而给予的水分能够抑制料片W在平面上渗透(扩染)的情况。由此，通过水分给予部150而被给予的水分变得难以扩展，从而能够形成边缘锋利的水分给予区域154，进而提高被形成的水印的对比度。

1.6.水分的给予所带来的效果

水分在被给予到料片W上时，会将构成料片W的纤维或树脂润湿。在料片W的被给予了水分的部分处，在通过加热部(薄片形成部80)而被加压加热并使水分蒸发时，会诱发纤维间的氢键。由此，料片W的被给予了水分的部分与未被给予水分的部分相比而被实施高密度化。

料片W在薄片形成部80中被加压加热，从而使纤维与树脂被粘结在一起。在薄片形成部80中，使树脂软化而与纤维粘结并且使通过水分给予部150而被给予的水分蒸发。在水分蒸发时，在纤维间会诱发氢键。虽然在薄片形成部80产生由树脂实现的纤维间的粘结，但是由于纤维具有弹性，因此当在从薄片形成部80通过后不存在加压力时，会因纤维的弹力而使薄片S的厚度增加。在此，由于在被给予了水分的区域处除了由树脂实现的粘结之外，还会产生氢键，因此薄片S的厚度的复原程度会变得小于未被给予水分的区域。即，被给予了水分的区域与未被给予水分的区域相比，薄片S的密度变高。换言之，在被给予了水分的区域内，与未被给予水分的区域相比，薄片S中的空隙的量变少。

在向料片W的局部给予水分的状态下，当经过加压加热部(薄片形成部80)而成为薄片S时，在薄片S中，能够形成相对密度较高的部分和相对密度较低的部分。在本实施方式的薄片制造装置100中，能够形成具有高密度部分的薄片S。

另外，在本说明书中，有时将薄片S中相对密度较高的部分(区域)称为“高密度部分(区域)”，将相对密度较低的部分(区域)称为“低密度部分(区域)”。

在薄片S的高密度部分(区域)内，空隙的数量较少，以及/或空隙的大小较小。因此，与低密度部分相比，在高密度部分处难以产生光的散射。因此，与相对低密度部分相比，在高密度部分处，光的透过率变高，且光的反射率变低。由于这种情况，因此能够通过高密度部分(给予了水分的部分)以及低密度部分而在薄片S上形成水印样式。

图4为表示通过本实施方式的薄片制造装置100而制造薄片S的方式是的一个示例的示意图。图4示出如下的情况，即，在料片W上通过水分给予部150而给予水分，形成水分给予区域154，并且使料片W从薄片形成部80(加压加热部)经过，从而形成为薄片S，并且在与料片W的水分给予区域154相对应的位置处形成高密度区域156，再通过切断部90而被切断。

如图4所示，被给予了水分的区域在成为了薄片S时成为高密度区域156，从而能够增大光的透过率。由此，能够在薄片S上形成高密度区域156以及低密度区域158，并且能够形成水印。在本实施方式的薄片制造装置100中，能够在薄片S的制造时容易地形成这种水印。此外，根据本实施方式的薄片制造装置100，由于水分给予部150(记录头152)为喷墨方式，因此能够在任意的时刻对给予水分的部分自由地进行变更。因此，能够以自由的设计而在薄片S上形成水印，并且，水印的设计的变更较为容易。

1.7.变形实施方式

图5为表示变形实施方式所涉及的薄片制造装置200的局部的示意图。变形实施方式所涉及的薄片制造装置具备：解纤部，其将包含纤维的原料在气体中进行解纤；混合部，其将通过解纤部而被解纤的解纤物与树脂在气体中进行混合；堆积部，其使通过混合部而被混合成的混合物堆积；薄片形成部，其对通过堆积部而堆积的堆积物进行加热，从而形成第一薄片；水分给予部，其通过例如喷墨法而向第一薄片的局部给予水分；加压加热部，其对通过水分给予部而被给予了所述水分的第一薄片进行加压加热，从而形成具有透光率不同的部分的第二薄片。

变形实施方式所涉及的薄片制造装置200与上述实施方式的薄片制造装置100同样地具备供给部、制造部、控制部，制造部具有粗碎部12、解纤部20、分级部30、分选部40、第一料片形成部45、混合部50、堆积部60、第二料片形成部70、薄片形成部80、切断部90以及排出部96。由于变形实施方式所涉及的薄片制造装置200中的这些结构与上述实施方式的薄片制造装置100相同，因此通过标注相同的符号而省略更详细的说明。此外，在图5中，省略示出与薄片形成部80相比而靠上游侧的结构。

在薄片制造装置200中，将从薄片形成部80(加热部)以及切断部90通过并被排出部96接收的单张的薄片S通过输送辊202而进行输送，并通过记录头152(水分给予部150)而对薄片S的局部给予水分。并且通过热冲压机204(加压加热部)而对被给予了水分的薄片S进行加压加热，从而在薄片S(薄片S’)上形成高密度区域156。

图6为表示通过变形实施方式所涉及的薄片制造装置200而制造薄片S的方式的一个示例的示意图。图6示出了如下情况，即，在薄片S(第一薄片)上通过水分给予部150而被给予水分，从而形成水分给予区域154，第一薄片通过加压加热部(热冲压机204)而被加压加热，在与薄片S’(第二薄片)的水分给予区域154相对应的位置处形成高密度区域156。

如图6所示，通过水分给予部150(记录头152)而被给予了水分的水分给予区域154在成为了薄片S’(第二薄片)时成为高密度区域156，从而能够增大光的透过率。由此，能够在薄片S’(第二薄片)上形成高密度区域156以及低密度区域158，从而能够形成水印。根据变形实施方式的薄片制造装置200，由于水分给予部150(记录头152)为喷墨方式，因此能够自由变更给予水分的部分。因此，能够以自由的设计而在薄片S(第一薄片)上形成水印，并且，水印的设计的变更较为容易。

通过变形实施方式的薄片制造装置200被给予了水分的薄片S(第一薄片)也可以是具有一样的密度的薄片，也可以是已经形成有高密度区域156的薄片。即，变形实施方式的薄片制造装置200能够通过对低密度区域158给予水分而形成高密度区域156。因此，在变形实施方式的薄片制造装置200中，在与薄片形成部80相比而靠上游侧可以不具有水分给予部150。此外，在变形实施方式的薄片制造装置200中，与薄片形成部80相比而靠上游侧的结构能够与上述的实施方式的薄片制造装置100相同，也可以设置为具有两组水分给予部150以及加压加热部。

2.薄片制造方法

本实施方式的薄片制造方法包括：解纤工序、混合工序、堆积工序、水分给予工序以及薄片形成工序。更详细而言，解纤工序将包含纤维的原料在气体中进行解纤，混合工序将通过解纤工序而被解纤的解纤物与树脂在气体中进行混合，堆积工序使通过混合工序而被混合的混合物堆积，水分给予工序向通过堆积工序而堆积的堆积物的局部通过例如喷墨法而给予水分，薄片形成工序对通过水分给予工序而被给予了水分的堆积物进行加压加热，从而形成具有透光率不同的部分的薄片。

本实施方式的薄片制造方法例如能够利用上述的薄片制造装置100来实施。解纤工序能够通过上述的解纤部20来实施。混合工序能够通过上述的混合部50来实施。堆积工序能够通过上述的堆积部60来实施。水分给予工序能够通过上述的水分给予部150来实施。薄片形成工序能够通过上述的薄片形成部80(加压加热部)来实施。此外，由于在本实施方式的薄片制造方法中使用的纤维以及树脂与在上述的薄片制造装置的各项中所叙述的相同，因此省略详细的说明。

根据本实施方式的薄片制造方法，在与料片W的水分给予区域154相对应的薄片S内的高密度区域156中，能够减少光的散射。由此，能够使高密度区域156以及低密度区域158所形成的光的透过率以及/或光的反射率不同，从而能够容易地制造出被形成了水印的薄片S。

此外，变形实施方式的薄片制造方法包括解纤工序、混合工序、堆积工序、薄片形成工序、水分给予工序以及加压加热工序。更详细而言，解纤工序将包含纤维的原料在气体中进行解纤，混合工序将通过解纤工序而被解纤后的解纤物与树脂在气体中进行混合，堆积工序使通过混合工序而混合成的混合物堆积，薄片形成工序对通过堆积工序而堆积的堆积物进行加热，从而形成第一薄片，水分给予工序对第一薄片的局部通过例如喷墨法而给予水分，加压加热工序对通过水分给予工序而被给予了水分的第一薄片进行加压加热，从而形成具有透光率不同的部分的第二薄片。

变形实施方式的薄片制造方法例如能够使用上述的薄片制造装置200来实施。解纤工序能够通过上述的解纤部20来实施。混合工序能够通过上述的混合部50来实施。堆积工序能够通过上述的堆积部60来实施。薄片形成工序能够通过上述的薄片形成部80来实施。水分给予工序能够通过上述的水分给予部150来实施。加压加热工序能够通过上述的薄片形成部80或热冲压机204(加压加热部)来实施。

根据变形实施方式的薄片制造方法，能够在与第一薄片的水分给予区域154相对应的第二薄片内的高密度区域156中减少光的散射。由此，能够使高密度区域156以及低密度区域158所形成的光的透过率以及/或光的反射率不同，从而能够容易地制造出形成有水印的第二薄片。

3.薄片

通过上述实施方式的薄片制造装置或者薄片制造方法而制造的薄片如上文所述，具有高密度区域和低密度区域。相关的薄片通过例如喷墨法而被给予了水分的结果是，具有高精细度的水印。

作为薄片，至少将上述的纤维以及树脂作为原料，并形成为薄片状、板状、料片状、或具有凹凸的形状的材料。本说明书中的薄片是指能够分类为纸和无纺布。纸包括例如以纸浆或废纸为原料并被形成为薄片状的方式等，包括以笔记或饮目的的记录纸或壁纸、包装纸、彩纸、绘画用纸、制图纸等。无纺布为比纸厚的材料或低强度的材料，包括一般的无纺布、纤维板、餐巾纸(清扫用餐巾纸)、厨房用纸、清洁器、过滤器、液体(废油墨或油)吸附材料、吸音材料、缓冲材料、垫子等。另外，在无纺布的情况下，纤维与纤维之间的间隔较大(薄片的密度较小)。与此相对，纸的纤维与纤维之间的间隔较窄(薄片的密度较大)。此外，作为原料，也可以是纤维素等植物纤维或PET(聚对苯二甲酸乙二醇)、聚酯等化学纤维或羊毛、丝绸等动物纤维。

4.其他的事项

在本说明书中，“均一”这一词语，在均一的分散或混合等的情况下，是指在能够对两种以上或两相以上的成分进行定义的物体中，一个成分相对于另一个成分的相对的存在位置在系统整体中是一样的，或者在系统的各部分中彼此相同或实质上等同。此外，着色的均一性或色调的均一性是指在俯视观察薄片时，不存在色的浓淡，而为一样的浓度。

在本说明书中使用表示“均一”、“相同”、“等间隔”等表示密度、距离、尺寸等相等的意思的词语。但是虽然希望相等，但是由于难以完全设为相等，因此这些词成为包含因误差或不均匀等的累积而使值不相等从而产生偏差的情况。

本发明可以在具有本申请所记载的特征或效果的范围内省略局部的结构，或者对各实施方式或改变例进行组合。

本发明并不限定于上述的实施方式，并且能够进行各种的变形。例如，本发明包括与在实施方式中所说明的结构实质上相同的届结构(功能、方法以及结果相同的结构，或者目的以及效果相同的结构)。此外，本发明包括对在实施方式中所说明的结构的非本质的部分进行了置换的结构。此外，本发明包括能够取得与在实施方式中所说明的结构相同的作用效果的结构或达成相同的目的的结构。此外，本发明包括将公知技术添加到在实施方式中所说明的结构中的结构。

符号说明

1…漏斗；2…管；3、4、5…管；6…漏斗；7、8…管；9…漏斗；10…供给部；12…粗碎部；14…粗碎刀；20…解纤部；22…导入口；24…排出口；30…分级部；31…导入口；32…圆筒部；33…倒圆锥部；34…下部排出口；35…上部排出口；36…接收部；40…分选部；42…导入口；44…排出口；45…第一料片形成部；46…网带；47…架设辊；48…抽吸部；50…混合部；52…添加物供给部；54…管；56…吹风机；60…堆积部；62…导入口；70…第二料片形成部；72…网带；74…架设辊；76…抽吸机构；78…调湿部；80…薄片形成部；82…第一粘合部；84…第二粘合部；86…加热辊；90…切断部；92…第一切断部；94…第二切断部；96…排出部；100…薄片制造装置；102…制造部；140…控制部；150…水分给予部；152…记录头；154…水分给予区域；156…高密度区域；158…低密度区域；160…加压部；162…砑光棍；200…薄片制造装置；202…辊；204…热冲压机；206…托盘；V…料片；W…料片；S…薄片。

Claims (7)

1.一种薄片制造装置，其特征在于，具备：

解纤部，其将包含纤维的原料在气体中进行解纤；

混合部，其将通过所述解纤部而被解纤后的解纤物与树脂在气体中进行混合；

堆积部，其使通过所述混合部而混合成的混合物堆积；

水分给予部，其向通过所述堆积部而被堆积的堆积物的局部给予水分；

薄片形成部，其对通过所述水分给予部而被给予了所述水分的堆积物进行加压加热，从而形成具有透光率不同的部分的薄片。

2.如权利要求1所述的薄片制造装置，其特征在于，

具备加压部，所述加压部对所述堆积物进行加压，

所述水分给予部对通过所述加压部而被加压后的堆积物给予所述水分。

3.一种薄片制造装置，其特征在于，具备：

解纤部，其将包含纤维的原料在气体中进行解纤；

混合部，其将通过所述解纤部而被解纤的解纤物与树脂在气体中进行混合；

堆积部，其使通过所述混合部而被混合的混合物堆积；

薄片形成部，其对通过所述堆积部而堆积的堆积物进行加热，从而形成第一薄片；

水分给予部，其向所述第一薄片的局部给予水分；

加压加热部，其对通过所述水分给予部而被给予了所述水分的第一薄片进行加压加热，从而形成具有透光率不同的部分的第二薄片。

4.如权利要求1至权利要求3中任意一项所述的薄片制造装置，其特征在于，

所述水分给予部通过喷墨法而给予所述水分。

5.如权利要求1至权利要求4中任意一项所述的薄片制造装置，其特征在于，

所述水分给予部给予包含纳米纤维的水分。

6.一种薄片制造方法，其特征在于，包括：

解纤工序，将包含纤维的原料在气体中进行解纤；

混合工序，将通过所述解纤工序而被解纤后的解纤物与树脂在气体中进行混合；

堆积工序，使通过所述混合工序而被混合的混合物堆积；

水分给予工序，对通过所述堆积工序而堆积的堆积物的局部给予水分；

薄片形成工序，其对通过所述水分给予工序而被给予了所述水分的堆积物进行加压加热，从而形成具有透光率不同的部分的薄片。

7.一种薄片制造方法，其特征在于，包括：

解纤工序，将包含纤维的原料在气体中进行解纤；

混合工序，将通过所述解纤工序而被解纤后的解纤物与树脂在气体中进行混合；

堆积工序，使通过所述混合工序而被混合的混合物堆积；

薄片形成工序，对通过所述堆积工序而堆积的堆积物进行加热，从而形成第一薄片；

水分给予工序，向所述第一薄片的局部给予水分；

加压加热工序，对通过所述水分给予工序而被给予了所述水分的第一薄片进行加压加热，从而形成具有透光率不同的部分的第二薄片。