CN112078249A - 液体吸收体、液体吸收器以及液体处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种初始的液体吸收能力较高且液体的使用期吸收量较多的液体吸收体,另外,还提供具备液体吸收体的液体吸收器以及液体处理装置。本发明的液体吸收体包含吸水性树脂和纸浆纤维,在60℃、20%RH环境下,在使2.57g的所述液体吸收体吸收了20mL的纯水的情况下的到从对所述纯水进行吸收起经过了360分钟的时间点为止处的所述纯水的蒸发速度为0.0006g/(cm2·min)以上0.0020g/(cm2·min)以下。优选为,所述液体吸收体由包含所述纸浆纤维在内的纤维基材承载了所述吸水性树脂的小片的集合体构成。
Description
技术领域
本发明涉及一种液体吸收体、液体吸收器以及液体处理装置。
背景技术
在喷墨打印机中,通常情况下,在为了防止因油墨的堵塞而引起的印刷品质的降低而实施的头清洗动作、或者墨盒更换后的油墨填充动作时,会产生废油墨。因此,具备为了不使上述废液针对打印机内部的机构等产生不希望的附着而对废液进行吸收的液体吸收体。
目前,作为液体吸收体,例如,使用了如下的液体吸收体,即,通过在空气中对天然纤维素纤维和/或合成纤维、热熔性物质以及增粘性物质进行混合并假织而成垫化,此外,将该垫加热至热熔性物质的熔点以上之后,通过加压辊进行压缩,从而将增粘性物质粘固于料片中而形成的液体吸收体(例如参照专利文献1)。
然而,上述的液体吸收体存在以下问题,即,即便初始的液体吸收能力较高,液体的吸收能力也会在比较短的时间内降低,作为液体吸收体的寿命较短这样的问题。
专利文献1:日本特开平9-158024号公报
发明内容
本发明是为了解决上述课题而完成的发明,其能够作为以下的应用例而实现。
本发明的应用例的所涉及的液体吸收体包含吸水性树脂和纸浆纤维,其中,在60℃、20%RH环境下,在使2.57g的所述液体吸收体吸收了20mL的纯水的情况下的到从对所述纯水进行吸收起经过了360分钟的时间点为止处的所述纯水的蒸发速度为0.0006g/(cm2·min)以上0.0020g/(cm2·min)以下。
本发明的应用例所涉及的液体吸收器具备本发明的液体吸收体和收纳所述液体吸收体的容器。
本发明的应用例所涉及的液体处理装置具备本发明的液体吸收器。
附图说明
图1为表示第一实施方式所涉及的液体吸收体的立体图。
图2为表示第一实施方式所涉及的液体吸收体所具备的小片的一个示例的立体图。
图3为第一实施方式所涉及的液体吸收体所具备的小片的剖视图。
图4为表示对第一实施方式所涉及的液体吸收体进行制造的制造工序的图,其为表示在载置台上载置有纤维基材的状态的图。
图5为表示对第一实施方式所涉及的液体吸收体进行制造的制造工序的图,其为表示赋予了吸水性树脂的状态的图。
图6为表示对第一实施方式所涉及的液体吸收体进行制造的制造工序的图,其为表示对薄片状的纤维基材进行了加热以及加压的状态的图。
图7为第二实施方式所涉及的液体吸收体所具备的小片的剖视图。
图8为表示对第二实施方式所涉及的液体吸收体进行制造的制造工序的图,其为表示在薄片状的纤维基材上赋予了吸水性树脂之后折曲的状态的图。
图9为表示对第二实施方式所涉及的液体吸收体进行制造的制造工序的图,其为表示对薄片状的纤维基材进行了加热以及加压的状态的图。
图10为表示将液体吸收体用作油墨吸收材料的作为液体吸收器的油墨吸收器、以及作为液体处理装置的印刷装置的一个示例的局部垂直剖视图。
图11为用于说明通气性的评价方法的示意图。
具体实施方式
以下,对本发明的适当的实施方式进行详细说明。
[1]液体吸收体
首先,对本发明的液体吸收体进行说明。
[1-1]第一实施方式
图1为表示第一实施方式所涉及的液体吸收体的立体图。图2为表示第一实施方式所涉及的液体吸收体所具备的小片的一个示例的立体图。图3为第一实施方式所涉及的液体吸收体所具备的小片的剖视图。图4为表示对第一实施方式所涉及的液体吸收体进行制造的制造工序的图,其为表示在载置台上载置有纤维基材的状态的图。图5为表示对第一实施方式所涉及的液体吸收体进行制造的制造工序的图,其为表示赋予了吸水性树脂的状态的图。图6为表示对第一实施方式所涉及的液体吸收体进行制造的制造工序的图,其为表示对薄片状的纤维基材进行了加热以及加压的状态的图。
另外,以下,为了便于说明,将图1~图6中的上侧称为“上”或“上方”,并将下侧称为“下”或“下方”。后述的图7~图10也是相同的。
液体吸收体10A包括吸水性树脂3和纸浆纤维(Pulp fiber)。此外,在60℃、20%RH环境下,在使2.57g的液体吸收体10A吸收了20mL的纯水的情况下的到从对所述纯水进行吸收起经过了360分钟的时间点为止处的所述纯水的蒸发速度为0.0006g/(cm2·min)以上0.0020g/(cm2·min)以下。
根据上述结构,能够提供一种初始的液体吸收能力高、且液体的使用期吸收量(lifetime absorption)多的液体吸收体。
另外,即便在减少了液体吸收体10A的使用量的情况下,也能够使液体的吸收特性足够优异。因此,能够实现具备液体吸收体10的液体吸收器、具备该液体吸收器的液体处理装置的小型化。另外,能够降低液体吸收体10A的更换频度。
能够获得这样优异的效果可认为是基于以下的理由。
即,由于包括吸水性树脂以及纸浆纤维,因此,当液体与液体吸收体接触时,纸浆纤维能够因毛细管现象等而迅速地吸收液体,并且,纸浆纤维所吸收到的液体被交接至吸水性树脂,显著地降低了该液体的流动性。因此,能够提高作为液体吸收体整体的初始的液体吸收能力。其结果是,能够适当地防止液体因对液体吸收体进行收纳的容器的倒置等而非本意地流出的情况等。
另外,由于所述纯水的蒸发速度为上述范围内的值,因此,能够在抑制液体中所含的固体成分在液体吸收体的表面偏置存在而析出的情况的同时,高效地使液体吸收体所吸收到的液体蒸发。其结果是,能够适当地恢复液体吸收体的液体吸收力,并且能够增加液体吸收体的使用期吸收量。
由此,可认为,能够在提高液体吸收体的初始的液体吸收能力的同时,增加液体的使用期吸收量。
与此相对,在未满足上述条件的情况下,无法获得上述的优异的效果。
例如,当所述纯水的蒸发速度低于所述下限值时,液体吸收体暂时所吸收到的液体难以蒸发,继续存在于液体吸收体中,因此,降低了与液体吸收体相关的液体的使用期吸收量。另外,当所述纯水的蒸发速度低于所述下限值时,即便在被吸收至液体吸收体的液体以花费比较长的时间的方式而蒸发的情况下,液体中所含的固体成分也容易以例如粗大的结晶等这样的形态、且以致密的状态而在液体吸收体的表面析出。借此,即便假设液体吸收体中的水分量较少,液体吸收体的液体吸收力也显著地降低,液体吸收体的使用期吸收量较少。
另外,当所述纯水的蒸发速度超过所述上限值时,虽然液体吸收体暂时所吸收到的液体容易蒸发,但在液体蒸发时,从液体吸收体的表面起始的蒸发、和从液体吸收体的里部向表面的转移之间的平衡崩溃,液体中所含的固体成分容易在液体吸收体的表面析出。借此,液体吸收体的液体吸收力显著地降低,液体吸收体的使用期吸收量较少。
如上所述,虽然所述纯水的蒸发速度的下限值只要为0.0006g/(cm2·min)即可,但优选为0.0007g/(cm2·min),更加优选为0.0009g/(cm2·min),进一步优选为0.0010g/(cm2·min)。借此,能够更加显著地发挥出前述的效果。
另外,虽然所述纯水的蒸发速度的上限值只要为0.0020g/(cm2·min)即可,但优选为0.0018g/(cm2·min),更加优选为0.0016g/(cm2·min),进一步优选为0.0015g/(cm2·min)。借此,能够更加显著地发挥出前述的效果。
如上所述,虽然所述纯水的蒸发速度为,作为在60℃、20%RH环境下在使2.57g的液体吸收体吸收了20mL的纯水的情况下的至从对所述纯水进行吸收起经过了360分钟的时间点为止处的蒸发速度而被求出的值,但能够更加具体地如下所述那样进行测量。
即,首先,在容器开口面积为0.0028m2、容器平均内径为60mm、容量为200mL的聚丙烯制的容器即新型一次性杯子(ニューディスポカップ)(亚速旺(AS ONE)公司制)中放入2.57g的液体吸收体、20mL的纯水,并通过Retsch制电磁式振动筛分仪、AS200digit,在振幅2.4mm×1分钟的条件下进行施振。
然后,将包含该液体吸收体以及纯水在内的容器在被调节至60℃、20%RH的环境下静置360分钟。作为静置包含该液体吸收体以及纯水在内的容器的环境,例如,可例举出恒温恒湿槽内等。
然后,关于上述容器,对刚施振后的质量和静置360分钟后的质量进行比较,并根据质量减少量求出纯水的蒸发量。然后,根据所求出的蒸发量计算出纯水的蒸发速度。
在本实施方式中,如图1~图3所示,液体吸收体10A由小片集合体10构成,所述小片集合体10具有包含纸浆纤维以及吸水性树脂3在内的多个小片1。
借此,与块状的液体吸收体相比,在赋予了液体的情况下,能够将与液体接触的机会确保得较多。另外,在能够将与液体接触的接触面积确保得较多的状态下,纸浆纤维能够暂时保持液体,然后,进一步有效地将液体从纸浆纤维送入至吸水性树脂3中,从而能够提高作为小片集合体10整体的液体的吸收特性。
另外,由于液体吸收体10A由具备多个小片1的小片集合体10构成,因此,能够使形状自由地变化。由此,能够在容器内适当地收纳期望的量。其结果是,能够有效地防止液体的吸收特性产生不均匀。
以下,对构成液体吸收体10A的小片1的结构进行说明。
在本实施方式中,小片1具有包含纸浆纤维在内的纤维基材2承载吸水性树脂3的结构。更加详细而言,液体吸收体10A由包含纸浆纤维在内的纤维基材2承载吸水性树脂3的小片1的集合体、即小片集合体10构成。
借此,在能够将与液体接触的接触面积确保得较多的状态下,纸浆纤维暂时保持液体,然后,能够进一步有效地将液体从纸浆纤维送入至吸水性树脂3中,从而能够提高作为液体吸收体10A整体的液体的吸收特性。
另外,本说明书中的“吸水”是指,对水自身、或者油墨、体液等包含水在内的液体进行吸收的意思。另外,在本说明书中,“液体”只要没有特别说明,就是指如油墨、液体等那样除了包含水之外还包含固体成分在内的液体的意思。特别地,作为优选的液体,可例举出以50质量%以上的含有率包含水的液体。
优选为,各小片1具有可挠性,且呈长条形状。此处,长条形状是指纵横尺寸比为1.5以上的形状,所谓带状的物体、或碎纸片等与其相对应。
这种形状的各小片1容易变形。特别地,当将液体吸收体10A容纳于容器中时,无论容器的内侧的形状如何,各小片1都发生变形,即,进一步有效地发挥出形状追随性,由此,一并将液体吸收体10A合理地容纳。另外,能够尽可能确保作为液体吸收体10A整体的与液体接触的接触面积,由此,提高了吸收液体的吸收特性。
构成液体吸收体10A的小片1既可以为具有弯曲形状的形状,也可以为具有弯折形状的形状,还可以为具有扭转形状的形状,此外,还可以为具有螺旋形状的形状。另外,也可以为上述的组合。即,优选为,小片1具有弯曲部、弯折部、扭转部中的至少一个。借此,能够进一步提高液体吸收体10A的保水性以及渗透性。其结果是,能够实现上述吸收特性的进一步的提高。
小片1具有含有纸浆纤维的纤维基材2、和被承载于纤维基材2的至少一个面侧的吸水性树脂3。
通过吸水性树脂3被承载于纤维基材2的至少一个面侧,从而在纤维基材2的承载有吸水性树脂3的面上、尤其在图3所示的结构中,能够吸收到达了表侧的面21侧的液体,并且,能够迅速地输送、渗透到达其相反的里侧的面22的液体。
另外,虽然在图示的结构中,仅在纤维基材2的一个面侧承载有吸水性树脂3,但吸水性树脂3也可以被承载于纤维基材2的两侧的面、即表侧的面21以及里侧的面22上。在该情况下,优选为,吸水性树脂3的附着量在表侧的面21和里侧的面22上不同。借此,能够进一步适当地调节液体的吸收以及输送。
[1-1-1]纤维基材
纤维基材2为包含纸浆纤维,且在其表面承载吸水性树脂3的支承体。能够适当地通过纤维基材2承载吸水性树脂3,并且,能够进一步有效地防止吸水性树脂3从纤维基材2的脱落。另外,在小片1上赋予有液体的情况下,纤维基材2暂时保持该液体,然后,能够进一步有效地送入至吸水性树脂3中,能够提高作为小片1整体的液体的吸收特性。另外,一般而言,纸浆纤维与吸水性树脂3相比,价格便宜,从降低小片1的制造成本的观点来看,也是有利的。特别地,在将来自废纸的纤维用作纸浆纤维的情况下,能够进一步显著地发挥出上述效果。另外,从废弃物的削减、资源的有效灵活利用等观点出发,也是有利的。
纸浆纤维主要由纤维素构成。由于纤维素为具有适当的亲水性的材料,因此,在小片1上赋予有液体的情况下,能够优选地吸入该液体,从而能够迅速地从流动性特别高的状态、例如粘度为10mPa·s以下的状态脱离,并且,能够优选地将暂时吸入的液体送入至吸水性树脂3中。其结果是,能够使作为小片1整体的液体的吸收特性特别优异。另外,由于纤维素与吸水性树脂的亲和性一般较高,因此,能够进一步适当地使纸浆纤维的表面承载吸水性树脂3。另外,由于纸浆纤维为能够再生的天然材料,且即便在各种纤维中,也能够价格便宜地获得,因此,从小片1的生产成本的降低、稳定的生产、环境负荷的降低等观点出发,也是有利的。
另外,在本说明书中,纸浆纤维只要是指将作为化合物的纤维素作为主要成分、并呈纤维状的纤维即可,除了纤维素之外,也可以包含半纤维素、木质素。
虽然纸浆纤维的平均长度的下限未被特别限定,但优选为0.1mm。
虽然纸浆纤维的平均长度的上限未被特别限定,但优选为7mm,更加优选为5mm,进一步优选为3mm。
虽然纸浆纤维的平均宽度的下限未被特别限定,但优选为0.005mm,更加优选为0.01mm。
虽然纸浆纤维的平均宽度的上限未被特别限定,但优选为2mm,更加优选为1mm。
虽然纸浆纤维的平均纵横尺寸比、即平均长度相对于平均宽度的比率的下限未被特别限定,但优选为10,更加优选为15。
虽然纸浆纤维的平均纵横尺寸比的上限未被特别限定,但优选为1000,更加优选为500。
根据以上的数值范围,能够更加适当地实施吸水性树脂3的承载、由纸浆纤维实现的液体的保持、该液体向吸水性树脂3的送入,从而能够使作为小片1整体的液体的吸收特性更加优异。
[1-1-2]吸水性树脂
作为液体吸收体10A的构成成分的吸水性树脂3只要为具有吸水性的树脂即可,虽然未被特别限定,但可列举出羧甲基纤维素、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、淀粉-丙烯酸接枝共聚物、淀粉-丙烯腈接枝共聚物的水解物、乙酸乙烯-丙烯酸酯共聚物、异丁烯与马来酸的共聚物等、丙烯腈共聚物、丙烯酰胺共聚物的水解物、聚环氧乙烷、聚磺酸系化合物、聚谷氨酸、它们的盐、变性体、交联物等。此处,吸水性是指具有亲水性、且保持水分的功能。在吸水性树脂3中,当吸水时进行胶凝的树脂较多。
其中,吸水性树脂3优选为在侧链具有官能团的树脂。作为官能团,列举出例如酸基、羟基、环氧基、氨基等。
特别地,吸水性树脂3优选为在侧链具有酸基的树脂,更加优选为在侧链具有羧基的树脂。
作为构成吸水性树脂3的含有羧基的单元,例如可以列举出衍生自丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸、巴豆酸、富马酸、山梨酸、肉桂酸及其酸酐、盐等单体的单元等。
在液体吸收体10A包含在侧链具有酸基的吸水性树脂3的情况下,该吸水性树脂3中所含的酸基中的被中和而形成盐的酸基的比例的下限优选为30mol%,进一步优选为50mol%,更加优选为60mol%,最优选为70mol%。
在液体吸收体10A包含在侧链具有酸基的吸水性树脂3的情况下,该吸水性树脂3中所含的酸基中的被中和而形成盐的酸基的比例的上限优选为100mol%,更加优选为95mol%,进一步优选为90mol%,最优选为80mol%。
借此,能够使由液体吸收体10A实现的液体的吸收性更加优异。
虽然中和的盐的种类未被特别限定,例如,可列举出例如钠盐、钾盐、锂盐等碱金属盐、氨等含氮碱性物的盐等,但钠盐是优选的。
借此,能够使由液体吸收体10A实现的液体的吸收性更加优异。
在侧链具有酸基的吸水性树脂3由于在液体吸收时产生酸基彼此的静电排斥,吸收速度变快,因此,是优选的。另外,当酸基被中和时,液体容易因渗透压而被吸收至吸水性树脂内部。
吸水性树脂3也可以具有未含有酸基的构成单元,作为上述构成单元,例如,可列举出亲水性的构成单元、疏水性的构成单元、成为聚合性交联剂的构成单元等。
作为所述亲水性的构成单元,可列举出例如衍生自丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-乙基(甲基)丙烯酰胺、N-正丙基(甲基)丙烯酰胺、N-异丙基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、N-乙烯基吡咯烷酮、N-丙烯酰哌啶、N-丙烯酰吡咯烷等非离子性化合物的构成单元等。
作为所述疏水性的构成单元,例如,可列举出例如衍生自(甲基)丙烯腈、苯乙烯、氯乙烯、丁二烯、异丁烯、乙烯、丙烯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸月桂酯等化合物的构成单元等。
作为成为所述聚合性交联剂的构成单元,例如,可列举出例如衍生自二乙二醇二丙烯酸酯、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚丙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二烯丙基醚、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、烯丙基缩水甘油醚、季戊四醇三烯丙基醚、季戊四醇二丙烯酸单硬脂酸酯、双酚二丙烯酸酯、异氰尿酸二丙烯酸酯、四烯丙氧基乙烷、二烯丙氧基乙酸盐等的构成单元等。
作为吸水性树脂3,从吸收特性、成本等的观点来看,聚丙烯酸酯共聚物或者聚丙烯酸聚合交联物是优选的。
作为聚丙烯酸聚合交联物,具有羧基的构成单元在构成分子链的全部构成单元中所占的比例优选为50mol%以上,更加优选为80mol%以上,进一步优选为90mol%以上。
当含有羧基的构成单元的比例较少时,可能难以使液体的吸收特性充分优异。
优选为,聚丙烯酸聚合交联物中的羧基的一部分被中和而形成盐。
进一步优选为,在聚丙烯酸聚合交联物中的所有羧基中被中和的羧基所占的比例的下限优选为30mol%,更加优选为50mol%,进一步优选为70mol%。
被中和的羧基在聚丙烯酸聚合交联物中的所有羧基中所占的比例的上限优选为99mol%。
此外,吸水性树脂4也可以具有由上述的聚合性交联剂以外的交联剂进行交联而成的结构。
当吸水性树脂4为具有酸基的树脂的情况下,作为该交联剂,可以优选使用例如具有多个与酸基反应的官能团的化合物。
当吸水性树脂3为具有与酸基反应的官能团的树脂的情况下,作为该交联剂,能够适当地使用在分子内具有多个与酸基反应的官能团的化合物。
作为具有多个与酸基反应的官能团的交联剂,例如可以列举出乙二醇二缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、(聚)甘油聚缩水甘油醚、二甘油聚缩水甘油醚、丙二醇二缩水甘油醚等缩水甘油醚化合物;(聚)甘油、(聚)乙二醇、丙二醇、1,3-丙二醇、聚氧乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、二乙醇胺、三乙醇胺等多元醇类;乙二胺、二乙二胺、聚乙烯亚胺、六亚甲基二胺等多元胺类等。此外,锌、钙、镁、铝等多价离子类等也与吸水性树脂3所具有的酸基反应而作为交联剂发挥功能,因此,能够适当地使用。
虽然吸水性树脂3可以呈例如鳞片状、针状、纤维状、粒子状等任何形状,但是优选为其大部分呈粒子状。在吸水性树脂3呈粒子状的情况下,能够容易地确保液体的渗透性。此外,能够适当地使纤维基材2承载吸水性树脂3。另外,粒子状是指,最小长度相对于最大长度的比为0.7以上1.0以下的形状。
粒子的平均粒径的下限优选为10μm,更加优选为20μm,进一步优选为30μm。
粒子的平均粒径的上限优选为800μm,更加优选为600μm,进一步优选为500μm。
借此,能够更加可靠地发挥出上述效果。
与此相对,当粒子的平均粒径过小时,液体向液体吸收体10A的内部的渗透性容易降低。
另外,当粒子的平均粒径过大时,吸水性树脂3的比表面积较小,液体的吸收特性降低,液体的吸收速度降低。
另外,在本发明中,平均粒径是指体积基准的平均粒径。平均粒径例如能够通过由将激光衍射散射法作为测量原理的粒度分布测量装置、即激光衍射式粒度分布测量装置实现的测量而求出。
另外,在吸水性树脂3呈粒子状的情况下,当将吸水性树脂3的平均粒径设为D[μm]、将纸浆纤维的平均长度设为L[μm]时,优选满足0.15≤L/D≤467的关系,更加优选满足0.25≤L/D≤333的关系,进一步优选满足2≤L/D≤200的关系。
借此,能够更加适当地实施吸水性树脂3的承载、或由纸浆纤维实现的液体的保持、该液体向吸水性树脂3的送入,从而能够使作为液体吸收体10A整体的液体的吸收特性更加优异。
在粒子中,也可以包含吸水性树脂以外的成分。作为上述成分,例如可列举出表面活性剂、润滑剂、消泡剂、填料、防粘连剂、紫外线吸收剂等。
吸水性树脂3既可以具有其整体均匀的构成,也可以是构成在各部位不同。例如,吸水性树脂3的表面附近的区域,更加具体而言例如从表面起厚度1的区域与其他部位相比,交联度较高。
借此,能够更加平衡良好地提高液体的吸收倍率、吸收速度、吸水性树脂3的强度等。
另外,能够使吸水性树脂3与纸浆纤维的紧贴性更加优异,并能够更加高效地将纸浆纤维暂时保持的液体送入至吸水性树脂中,从而能够进一步提高作为液体吸收体10A整体的吸收特性。
另外,如图3所示,吸水性树脂3被承载于纤维基材2的一个面侧。另外,吸水性树脂3的一部分从纤维基材2的一个面进入内侧。即,吸水性树脂3的一部分含浸在纤维基材2中。由此,能够提高吸水性树脂3相对于纤维基材2的承载力。由此,能够防止吸水性树脂3在容器7内脱落的情况。其结果为,能够长期地发挥较高的液体的吸收特性,并且能够防止吸水性树脂3在容器7内偏置存在的情况,从而能够防止液体的吸收特性产生不均匀的情况。
另外,本说明书中的“含浸”是指,吸水性树脂3的粒子的至少一部分从纤维基材2的表面进入内侧的埋入状态的意思。另外,所有粒子也可以未含浸。另外,也可以包含吸水性树脂3的粒子因软化而在纤维基材2内贯穿、并出现在纤维基材2的里面为止的状态。
小片1中的吸水性树脂3的含有量相对于纸浆纤维的含有率的比例的下限优选为10质量%,更加优选为20质量%。
小片1中的吸水性树脂3的含有量相对于纸浆纤维的含有率的比例的上限优选为300质量%,更加优选为150质量%。
借此,能够充分地确保吸水性以及渗透性。
当小片1中的吸水性树脂3的含有量过少时,吸水性可能不充分。另一方面,当小片1中的吸水性树脂3的含有量过多时,示出小片1的膨胀率变大的倾向,渗透性可能降低。
另外,小片1也可以包含上述以外的成分。
作为这样的成分,例如可以列举出表面活性剂、润滑剂、消泡剂、填料、防粘连剂、紫外线吸收剂、颜料、染料等着色剂、阻燃剂、流动性提高剂等。
小片1中的其他成分的含有率优选为10质量%以下,更加优选为5.0质量%以下。
虽然小片1的长边方向的长度的优选范围也取决于容器的形状或大小,并未被特别限定,但小片1的长边方向的长度的平均值的下限优选为0.5mm,更加优选为1.0mm,进一步优选为2.0mm。小片1的长边方向的长度的平均值的上限优选为200mm,更加优选为100mm,进一步优选为30mm。
借此,能够更加适当地实施吸水性树脂3的承载、或由纸浆纤维实现的液体的保持、该液体向吸水性树脂3的送入,从而能够使作为小片1整体的液体的吸收特性更加优异。
另外,虽然小片1的宽度的优选范围也取决于容器的形状或大小,并未被特别限定,但小片1的宽度的平均值的下限优选为0.1mm,更加优选为0.3mm,进一步优选为1mm。小片1的宽度的平均值的上限优选为100mm,更加优选为50mm,进一步优选为20mm。
另外,关于各小片1的长度相对于宽度的比率、即纵横尺寸比的平均值的下限优选为2.0,更加优选为2.5。关于各小片1的长度相对于宽度的比率、即纵横尺寸比的平均值的上限优选为200,更加优选为30。
小片1的厚度的下限优选为0.05mm,更加优选为0.1mm。小片1的厚度的上限优选为2mm,更加优选为1mm。
根据以上的数值范围,能够更加适当地实施吸水性树脂3的承载、或由纸浆纤维实现的液体的保持、该液体向吸水性树脂3的送入,从而能够使作为小片1整体的液体的吸收特性更加优异。此外,容易作为液体吸收体10A整体而进行变形,对容器的形状追随性优异。
另外,在液体吸收体10A中,也可以包含大小、形状不同的小片1。
另外,在液体吸收体10A中,既可以包含长度、宽度、纵横尺寸比、厚度中的至少一个相同的小片1,也可以包含它们完全不同的小片1。
液体吸收体10A中的最大宽度为3mm以下的小片1的含有量的下限优选为30质量%,更加优选为40质量%。液体吸收体10A中的最大宽度为3mm以下的小片1的含有量的上限优选为90质量%,更加优选为80质量%。借此,能够更加有效地防止液体的吸收特性产生不均匀。
若最大宽度为3mm以下的小片1的含有量过少,则当在容器中容纳有液体吸收体10A时,容易在小片1彼此之间形成间隙,在容器内液体的吸收特性可能产生不均匀。另一方面,当最大宽度为3mm以下的小片1的含有量过多时,示出难以在小片1彼此之间形成间隙的倾向。
另外,虽然在矫正了弯曲或弯折而设为平面状的情况下,小片1也可以呈不规则的形状,但优选为呈规则的形状。具体而言,优选为,小片1通过碎纸机等而被裁断为规则的形状。借此,能够防止在容器内液体吸收特性产生非本意的不均匀的情况。另外,被裁断为规则的形状的小片1能够尽可能减小切断面的面积。由此,能够确保适度的液体吸收特性,并抑制因纸浆纤维或吸水性树脂3的飞散等而产生的粉尘飞扬。
另外,在本说明书中,规则的形状是指,例如长方形、正方形、三角形、五边形等多边形、圆形、椭圆形等形状的意思。另外,各小片1可以为相同的尺寸,也可以为相似形状。另外,例如,在长方形的情况下,即便各边的长度不同,只要是长方形的范畴,则也设为规则的形状。
另外,在本说明书中,“不规则的形状”是指,较粗地裁断、或者用手撕碎这样的形状等、前述的“规则的形状”以外的形状的意思。
在这样矫正了弯曲或弯折而设为平面状的情况下呈规则的形状的小片1的含有量优选为液体吸收体10A整体中的30质量%以上,更加优选为50质量%以上,进一步优选为70质量%以上。
如上所述,各小片1呈长条状,即,具有长边方向。此外,在容器内,以各个小片1的延伸方向彼此不同的方式而被填充。即,各小片1以小片1的延伸方向彼此不对齐而交叉的方式而不具有规则性,并且作为集合体而以多个的方式被收纳于容器内。进一步换言之,各小片1在二维方向或者三维方向上随机地被收纳于在容器内。
在这种收纳状态下,容易在小片1彼此之间形成间隙。借此,液体能够流过间隙,或者,此外,在间隙微小的情况下,液体能够因毛细管现象而润湿扩展,即,能够确保液体的通液性。借此,能够防止在容器内向下方流动的液体在中途被挡住的情况,由此,液体能够渗透至容器的底部。借此,能够通过各小片1适当地吸收液体,并长时间保持。
另外,能够使小片集合体10的形状自由地变化。由此,能够在容器内适当地收纳期望的量的液体吸收体10A,并且能够有效地防止在容器内的各部位、液体吸收特性产生不均匀的情况。
另外,由于各小片1被随机地收纳,因此,作为液体吸收体10A整体,增加了与液体接触的机会,由此,提高了对液体进行吸收的吸收特性。另外,当将液体吸收体10A收纳于容器中时,能够将各小片1任意地投入至容器中,由此,能够容易且迅速地实施该收纳作业。
关于液体吸收体10A,以下所求出的作为通气性的指标的风速优选为8m/s以上25m/s以下,更加优选为9m/s以上23m/s以下,进一步优选为10m/s以上21m/s以下。
借此,能够使液体吸收体10A的通气性更加优异,例如,除了使小片1彼此的间隙中的通气性更加优异之外,也能够使通液性更加优异。其结果是,能够使关于液体吸收体10A的液体的吸收特性、液体吸收体10A所吸收的液体的蒸发的容易度更加优异。因此,能够进一步提高液体的使用期吸收量。
作为上述通气性的指标的风速如下那样被求出。即,如图11所示,首先,在内径60mm的管体50中配置筛网60,并在该筛网60上均等地配置2.57g的液体吸收体10A。此外,通过风速计70而对由配置于管体50的下方的未图示的鼓风机(清扫机日立产机系统公司制CV-TN96)抽吸时的管体50的上部中的风速进行测量。
所述纯水的蒸发速度能够根据例如吸水性树脂的种类、大小、形状等条件、纸浆纤维的长度、纵横尺寸比等纸浆纤维的条件、吸水性树脂和纸浆纤维的比率、纤维基材2的厚度、小片1的层结构、大小、形状等各种条件而适当地进行调节。另外,能够通过后述的制造方法的条件、例如纤维基材2的裁断、粗碎、粉碎的条件等而适当地对所述纯水的蒸发速度进行调节。
接着,对前述的液体吸收体10A的制造方法的一个示例进行说明。
液体吸收体10A的制造方法具有配置工序、加热加压工序、和小片化工序。
首先,如图4所示,实施将被裁断而成为小片1以前的薄片状的纤维基材2配置于载置台300的配置工序。
此外,从一个面侧在薄片状的纤维基材2上赋予包含水的液体、例如纯水。作为赋予的方法,可列举出由喷雾实现的涂布、或者使含有水的液体渗入至海绵滚筒(Spongeroller)中、并使该海绵滚筒在薄片状的纤维基材2的一个面上滚动的方法等。
接着,如图5所示,将吸水性树脂3经由筛网部件400而赋予至薄片状的纤维基材2的一个面上。筛网部件400具有多个网眼401,吸收性树脂3中的与该网眼401相比较大的粒子被捕捉到筛网部件400上,与该网眼401相比较小的粒子穿过网眼401而被赋予至薄片状的纤维基材2的一个面上。此处,吸水性树脂3吸收水而软化。
这样,通过使用筛网部件400,从而能够尽可能使吸水性树脂3的粒径均匀。由此,能够进一步有效地防止因纤维基材2的部位不同而使吸水性产生不均匀的情况。
网眼401的最大宽度的下限优选为0.06mm,更加优选为0.08mm。网眼401的最大宽度的上限优选为0.15mm,更加优选为0.12mm。
借此,能够适当地将被赋予至纤维基材2的吸水性树脂3的粒径调节为上述范围内的值。
另外,作为网眼401的形状,未被特别限定,也可以为三角形、四边形、其以上的多边形、圆形、椭圆形等任意的形状。
接着,如图6所示,将吸水性树脂3所附着的薄片状的纤维基材2配置于一对加热块500之间。然后,实施加热加压工序,即,对一对加热块500进行加热,并且在一对加热块500接近的方向上进行加压,从而在纤维基材2的厚度方向上对该纤维基材2进行加压的加热加压工序。借此,因吸水而软化的吸水性树脂3因加压而进入纤维基材2的内侧,并且干燥,从而如图3所示被牢固地承载于纤维基材2。
本工序中的加压力的下限优选为0.1kg/cm2,更加优选为0.2kg/cm2。本工序中的加压力的上限优选为1.0kg/cm2,更加优选为0.8kg/cm2。
另外,本工序中的加热温度的下限优选为80℃,更加优选为100℃。本工序中的加热温度的上限优选为160℃,更加优选为120℃。
此外,实施对如上所述获得的承载有吸水性树脂3的薄片状的纤维基材2进行小片化的小片化工序。小片化工序是通过利用例如剪刀、切割器、研磨机、碎纸机等而裁断、粗碎、粉碎成细碎状、或者用手撕成细碎状而实施的。
此外,该液体吸收体10A是通过例如计量期望的量、并用手拆解而收纳于预定的容器中,从而被使用的。
另外,被收纳于容器中的小片1的片数未被特别地限定,例如,可根据液体吸收体10A的用途等的诸条件而恰当地选择必要片数。此外,通过小片1的收纳量的大小,而调节液体在液体吸收体10A中的最大吸收量。
另外,液体吸收体10A也可以包含小片1以外的结构。例如,也可以包含作为解纤物的纸浆纤维、未被承载于纤维基材2的吸水性树脂、未承载吸水性树脂的纸浆纤维制的小片等。其中,液体吸收体中的小片1以外的结构的含有率优选为10质量%以下,更加优选为5质量%以下,进一步优选为1质量%以下。
[1-2]第二实施方式
图7为第二实施方式所涉及的液体吸收体所具备的小片的剖视图。图8为表示对第二实施方式所涉及的液体吸收体进行制造的制造工序的图,其为表示在薄片状的纤维基材上赋予了吸水性树脂之后折曲的状态的图。图9为表示对第二实施方式所涉及的液体吸收体进行制造的制造工序的图,其为表示对薄片状的纤维基材进行了加热以及加压的状态的图。
以下,参照上述图,对液体吸收体10A的第二实施方式进行说明,但以与前文所述的实施方式之间的不同点为中心进行说明,并省略同样的事项的说明。
如图7所示,在本实施方式中,小片1具有两片纤维基材2。此外,吸水性树脂3被设置于上述纤维基材2之间。换言之,在本实施方式中,小片1具有被层叠的多个纤维基材2,吸水性树脂3被设置于各纤维基材2之间。
借此,吸水性树脂3成为由各纤维基材2夹持而覆盖的结构,防止了露出到小片1的外表面的情况。其结果是,能够进一步有效地防止了吸水性树脂3从纤维基材2脱落的情况。因此,能够进一步长期地发挥出较高的液体的吸收特性,并且能够进一步有效地防止吸水性树脂3在容器内偏置存在的情况,从而能够进一步有效地防止液体的吸收特性产生不均匀。
另外,虽然在图示的结构中,小片1具有两片纤维基材2,并在上述纤维基材2之间配置有吸水性树脂3,但例如小片1也可以具有三片以上的纤维基材2,并在上述各纤维基材2之间配置有吸水性树脂3。
接着,对本实施方式所涉及的液体吸收体10A的制造方法进行说明。
本制造方法具有配置工序、夹入工序、加热加压工序、和小片化工序。另外,由于配置工序以及小片化工序与前述的实施方式相同,因此,省略其说明。
如图8所示,在夹入工序中,通过将赋予有吸水性树脂3的薄片状的纤维基材2对半地折曲,从而用纤维基材2覆盖被配置成层状的吸水性树脂3的两面侧。
接着,如图9所示,将折曲的薄片状的纤维基材2,换言之,将在被配置成层状的吸水性树脂3的两面侧配置有纤维基材2的层叠体配置于一对加热块500之间。然后,实施加热加压工序,即,对一对加热块500进行加热,并且在一对加热块500接近的方向上进行加压,从而在纤维基材2的厚度方向上对该纤维基材2进行加压的加热加压工序。借此,因吸水而软化的吸水性树脂3通过加压而进入纤维基材2的内侧,并且进行干燥。另外,此时,被折曲而重叠的吸水性树脂3彼此在接合的状态下进行干燥。
根据上述制造方法,能够通过在一片纤维基材2上涂布吸水性树脂3并折曲这样的简单的方法,而成为纤维基材2被层叠的结构。即,能够省略在两块纤维基材2上分别涂布吸水性树脂3这样的作业。由此,能够简化制造工序。
此外,由于在加热加压工序中,纤维基材2中的与加热块500接触的面为未附着有吸水性树脂3的面,因此,能够防止在加热块500上附着吸水性树脂3的情况。由此,能够省略加热块500的清洗工序,生产率优异。
[2]液体吸收器以及液体处理装置
接着,对本发明的具备液体吸收体的液体吸收器以及液体处理装置进行说明。在以下的说明中,代表性地对作为液体吸收器的一个示例的油墨吸收器以及作为液体处理装置的一个示例的印刷装置进行说明。
图10为表示将液体吸收体用作油墨吸收材料的作为液体吸收器的油墨吸收器、以及作为液体处理装置的印刷装置的一个示例的局部垂直剖视图。
图10所示的作为液体吸收器的油墨吸收器100具备作为油墨吸收材料的液体吸收体10A、收纳液体吸收体10A的容器主体9、和覆盖容器主体9的上部开口的盖体8。由容器主体9和盖体8构成容器7。
借此,能够获得可发挥出前述的液体吸收体10A的效果的油墨吸收器100。
本发明的液体处理装置具备本发明的液体吸收器。
特别地,图10所示的作为液体处理装置的印刷装置200为例如喷墨式的彩色打印机,其具备对油墨Q的废液进行回收的回收部205,本发明的作为液体吸收器的油墨吸收器100被设置于回收部205。
借此,能够获得可发挥出前述的油墨吸收器100的效果的印刷装置200。
另外,本说明书中的“油墨吸收”当然包含对颜色材料溶解于水系溶剂中的水系油墨进行吸收,还包含对粘合剂溶解于溶剂中的溶剂系油墨、粘合剂溶解于通过UV(UltraViolet:紫外线)照射而固化的液状单体中的UV固化性油墨、粘合剂分散在分散介质中的乳胶油墨等进行吸收,是指对所有油墨进行吸收。特别地,本发明优选为,针对水的含有率为50质量%以上的油墨进行应用。
印刷装置200具备:油墨喷出头201,其对油墨Q进行喷出;压盖单元202,其防止油墨喷出头201的喷嘴201a的堵塞;管203,其将压盖单元202与油墨吸收器100连接到一起;滚柱泵(roller pump)204,其将油墨Q从压盖单元202进行送液;回收部205。
油墨喷出头201具有多个朝向下方喷出油墨Q的喷嘴201a。该油墨喷出头201能够相对于未图示的如PPC薄片等这样的记录介质在相对地进行移动的同时喷出油墨Q,从而实施印刷。
压盖单元202在油墨喷出头201位于待机位置时,通过滚柱泵204的动作而对各喷嘴201a一并进行抽吸,从而防止喷嘴201a的堵塞。
管203使经由压盖单元202而被抽吸来的油墨Q朝向油墨吸收器100进行流过。该管203具有可挠性。
滚柱泵204被配置于管203的中途,并具有滚柱部204a、以及在与滚柱部204a之间夹持管203的中途的夹持部204b。通过滚柱部204a进行旋转,从而经由管203而在压盖单元202产生抽吸力。此外,通过使滚柱部204a持续旋转,从而能够将附着于喷嘴201a上的油墨Q送入到回收部205内。
在回收部205上,设置有收纳有被用作油墨吸收材料的液体吸收体10A的油墨吸收器100。经由管203后的油墨Q被送入至油墨吸收器100中,并作为废液而被油墨吸收器100内的液体吸收体10A吸收。另外,在油墨Q中包含有各种各样颜色的物质。
如图10所示,油墨吸收器100具备液体吸收体10A、收纳液体吸收体10A的容器主体9、和覆盖容器主体9的上部开口的盖体8。由容器主体9和盖体8构成容器7。
该油墨吸收器100相对于印刷装置200而被安装成拆装自如,并在其安装状态下,如上所述被用于油墨Q的废液吸收。这样,能够将油墨吸收器100用作所谓“废液罐”。此外,如果油墨吸收器100的油墨Q的吸收量达到极限的话,就能够将该油墨吸收器100更换为新的油墨吸收器100。另外,关于油墨吸收器100的油墨Q的吸收量是否达到了极限,可以通过印刷装置200内的未图示的检测部来进行检测。另外,在油墨吸收器100的油墨Q的吸收量达到了极限的情况下,例如由被内置于印刷装置200中的监视器等通知部来通知这一情况。
容器7对液体吸收体10A进行收纳。容器主体9呈箱状,其具有由在从上方观察的俯视观察时呈例如四边形的底板构成的底部91、和从底部91的各边起朝向上方立设的四个侧壁部92。此外,在由底部91和四个侧壁部92围住的收纳空间93内的预定部位收纳有液体吸收体10A。盖体8为将容器主体9的上部开口覆盖的板状的部件。
特别地,在图示的结构中,容器7具有:导入口97,其供作为应被吸收至液体吸收体10A中的液体的油墨Q被导入;通气口98。在本实施方式中,导入口97以及通气口98均被形成于盖体8。
通过具有导入口97,从而能够使油墨Q导入至容器7内,并使液体吸收体10A进行吸收。
通过具有通气口98,从而当使油墨Q导入至容器7内时,能够适当地将容器7内的气体中的与被导入的油墨Q相同体积的量的气体排出至外部。其结果是,能够顺利地向容器7内导入油墨Q。另外,通过具有通气口98,从而能够进一步适当地进行水分从被液体吸收体10A吸收的油墨Q起的蒸发。由于能够进一步适当地进行水分从被液体吸收体10A吸收的油墨Q起的蒸发,因此,在实现油墨吸收器100或印刷装置200的进一步的小型化、或者进一步降低液体吸收体10A的更换频度这点上,也是有利的。
导入口97、通气口98中的至少一方也可以被设置于盖体8以外的部位、例如容器本体9的侧壁部92。
也可以在通气口98上设置有未图示的过滤器。该过滤器具有水蒸气透过性。通过设置过滤器,从而能够在将容器7内的水蒸气向容器7的外部释放的同时,有效地防止灰尘等异物从外部侵入。另外,也能够防止被导入至容器7内的油墨Q从通气口98向外部的飞散。
在容器7中,具有将容器7内的收纳空间分隔成多个空间93的、至少一个、尤其多个分隔部99。该分隔部99呈板状、薄片状、框状、网状,其限制了液体吸收体10A在容器7内的空间94之间的移动。在由分隔部99分隔出的各空间94中,分别收纳有小片1。
借此,在容器7内,能够在构成液体吸收体10A的小片1彼此之间有效地形成空隙部,从而能够使油墨Q的吸收效率更加优异。另外,能够有效地抑制容器7内的各空间94内所含的小片1的量被变更的情况,并能够有效地防止收纳空间93整体的液体吸收体10A的极端的偏置存在。另外,能够抑制小片1彼此的凝集。虽然液体吸收体10A的小片1存在以下倾向,即,一般而言,当吸收液体时,小片1彼此凝集而使体积减少,小片1之间的空间减少而使通气性降低的倾向,但通过以在容器7内的收纳空间93的深度方向上设置多个被分隔开的各空间94的方式而设置多个分隔部99,特别地,通过设置在水平方向上延伸的分隔部99,从而能够抑制小片1彼此的凝集,并增加外观上的堆积密度。其结果是,通气性提高,能够促进液体从液体吸收体10A起的蒸发。
在分隔部99上,形成有连通孔999。由分隔部99分隔开的在上下方向上相邻的空间94、94彼此因该连通孔999而连通。
借此,油墨Q能够在由分隔部99分隔开的空间94彼此中流通,从而能够使由液体吸收体10A实施的油墨Q的吸收效率更加优异。另外,从油墨Q蒸发出的水蒸气能够经由连通孔999而移动。其结果是,能够防止容器7内的蒸汽压局部上升,或者,能够适当地将水蒸气经由通气口98而向容器7外进行释放。其结果是,能够使水从液体吸收体10A的蒸发效率更加优异。
作为这样的分隔部99,例如,能够使用具有多孔的板材、或者筛网部件。
作为连通孔999的形状,可列举出例如圆形状、椭圆形状、多边形状、狭缝状等。
虽然连通孔999的宽度未被特别限定,但优选为与小片1的长度相比较小。
借此,能够更加有效地防止小片1经由连通孔999而在由分隔部99分隔开的两空间94中移动的情况。其结果是,能够更加有效地防止小片1在容器7内的偏置存在,从而能够使由液体吸收体10A实施的油墨Q的吸收效率、以及水从液体吸收体10A的蒸发效率更加优异。
另外,连通孔999的宽度在连通孔999为圆形状的情况下是指直径的意思,并且在为椭圆形或多边形、狭缝状的情况下是指短轴方向的长度的意思。
连通孔999的条件既可以在分隔部99的各部位相同,也可以不同。作为连通孔999的条件,可列举出连通孔999的大小、形状、密度等。
作为连通孔999的条件在分隔部99的各部位不同的情况的一个示例,可列举出俯视观察分隔部99时的、油墨向液体吸收体10A碰撞的碰撞部位附近处的连通孔999的密度与分隔部99的其他部位处的连通孔999的密度相比较高的情况等。
由分隔部99分隔开的各空间94沿着容器7的上下方向排列地被配置。
根据这样的结构,被供给至容器7内的油墨Q首先与被收纳于最上段的空间94中的液体吸收体10A接触,并被该液体吸收体10A吸收。
在被供给至容器7内的油墨Q中、存在未由被收纳于最上段的空间94中的液体吸收体10A吸收的油墨Q的情况下,该油墨Q经由连通孔999而被供给至其正下方的空间94、即被供给至从上方起第二段的空间94中,并与被收纳于该空间94的液体吸收体10A接触,从而被该液体吸收体10A吸收。
在被供给至从上方起第二段的空间94的油墨Q中、存在未由被收纳于从上方起第二段的空间94中的液体吸收体10A吸收的油墨Q的情况下,该油墨Q经由连通孔999而被供给至其正下方的空间94、即被供给至从上方起第三段的空间94中,并与被收纳于该空间94的液体吸收体10A接触,从而被该液体吸收体10A吸收。
这样,被供给至容器7内的油墨Q中的未在各空间94中被吸收的部分依次被供给至相邻的不同的空间94中,因此,能够使作为整体的油墨Q的吸收效率更加优异。
另外,通常,油墨Q是有色的,并能够在外观上容易区别液体吸收体10A的与油墨Q接触的部位、和未与油墨Q接触的部位。另外,通常,也能够容易地在外观上区别液体吸收体10A的与油墨Q接触的接触量较多的部位、和与油墨Q接触的接触量较少的部位。据此,例如,关于被收纳于容器7的各空间94中的小片1即液体吸收体10A,能够在外观上容易地判断油墨Q的累积吸收量。因此,例如,当对被收纳于容器7的液体吸收体10A进行更换时,既能够对被收纳于容器7中的液体吸收体10A进行一并更换,也能够针对各空间94而独立地对小片1即液体吸收体10A的更换或者补充等判断。因此,从抑制液体吸收体10A的使用量等的观点出发,也是优选的。
即便容器7是不透明的,也能够通过打开容器等而实施由油墨Q实施的小片1即液体吸收体10A的着色的程度的确认,但是,如后所述,在容器7为具有内部可视性的透明的容器的情况下,能够进一步容易地实施确认。
另外,虽然在图示的结构中,设置有两个板状的分隔部99即分隔板,但只要设置有至少一个分隔部99,就可以发挥出上述效果。分隔部99既可以仅设置有一个,也可以设置有三个以上。另外,也可以在各空间94中存在未收纳有液体吸收体10A、即小片1的空间。
另外,容器主体9未被限定于具有在俯视观察时呈四边形的底部91的容器主体,例如,也可以为具有在俯视观察时呈圆形状的底部91、且整体为圆筒状的容器主体。
容器7为硬质,换言之,具有在内压或者外力作用于容器7的情况下容积不会变化10%以上的程度的形状保持性。借此,即便容器7在液体吸收体10A的各小片1吸收油墨Q之后膨胀而从内侧受到来自该小片1的力,也能够维持容器7自身的形状。由此,印刷装置200内的容器7的设置状态稳定,各小片1能够稳定地吸收油墨Q。
另外,容器7、尤其容器主体9只要由不会透过油墨Q的材料构成即可,其构成材料未被特别限定,但例如能够使用环状聚烯烃、聚碳酸酯等这样的各种树脂材料。另外,作为容器7的构成材料,除了所述各种树脂材料之外,还能够使用例如铝、不锈钢等这样的各种金属材料。
另外,容器7、尤其容器主体9也可以为具有内部可视性的透明的部件、或者不透明的部件。另外,此处的透明只要具有能够对容器7的内部的液体吸收体10A的轮廓、液体吸收体10A的附着有油墨的部位进行识别的程度的可视性即可,其是包含半透明的概念。
如上所述,油墨吸收器100具备将容器主体9的上部开口覆盖的盖体8。如图10所示,盖体8呈板状,并能够液密地与容器主体9嵌合。
在盖体8的中央部形成有与管203连接的连接口81。连接口81由在厚度方向上贯穿盖体8的贯穿孔构成。此外,能够将管203的下游侧的端部插入并液密地连接于该连接口81。另外,此时,管203的排出口203a朝向下方。
另外,也可以在盖体8的下表面的连接口81的周围形成有例如放射状的肋或槽。肋或槽能够例如作为对油墨Q在容器7内流动的方向进行限制的限制部而发挥作用。
另外,盖体8既可以具有对油墨Q进行吸收的吸收性,也可以具有排斥油墨Q的防液性。
盖体8的厚度的下限未被特别限定,例如优选为1mm,更加优选为8mm。另外,盖体8的厚度的上限未被特别限定,例如优选为20mm,更加优选为10mm。另外,盖体8未被限定于上述那样的数值范围的呈板状的盖体,也可以为与其相比较薄的薄膜状的盖体。在该情况下,作为盖体8的厚度,未被特别限定,例如优选为10μm以上且低于1mm。
另外,被收纳于容器7中的小片1的合计片数未被特别地限定,例如,可根据油墨吸收器100的用途等的诸条件而恰当地选择必要片数。这样,油墨吸收器100成为在容器7中收纳必要片数的小片1这样的简单的结构。此外,通过该小片1的收纳量的大小,而调节油墨Q在油墨吸收器100中的最大吸收量。
另外,在各空间94中被收纳的小片1的量既可以相同,也可以不同。
以上,虽然对本发明的适当的实施方式进行了说明,但本发明并未被限定于上述实施方式。
例如,本发明的液体吸收体只要包括吸水性树脂和纸浆纤维、且在预定的条件下被求出的纯水的蒸发速度为预定的范围内的值即可,也可以并非由如上所述的小片的集合体构成。
另外,虽然在上述的实施方式中,对构成液体吸收体的小片是在纤维基材的表面承载吸水性树脂的小片的情况进行了说明,但构成液体吸收体的小片也可以在各部位均匀地包含纤维和吸水性树脂。
另外,虽然在上述的实施方式中,代表性地对以下结构进行了说明,即,在制造液体吸收体时,通过经过使吸水性树脂与包含水的液体接触而软化的过程,从而提高纤维与吸水性树脂的紧贴性的结构,但也可以为了纤维和吸水性树脂的接合而使用粘接剂。
另外,虽然在上述的第二实施方式中,对通过将赋予了吸水性树脂的薄片状的纤维基材对半地折曲而实施夹入工序的情况进行了说明,但也可以通过准备例如两片赋予了吸水性树脂的薄片状的纤维基材,并使它们以承载吸水性树脂的一侧的面对置,从而实施。
另外,本发明所涉及的液体吸收体并未被限定于通过如上所述的方法而被制造出的液体吸收体。
另外,虽然在上述的实施方式中,作为液体吸收器的一个示例而代表性地说明油墨吸收器,作为液体处理装置的一个示例而代表性地说明印刷装置,但本发明的液体吸收器、液体处理装置并未被限定于此。例如,本发明的液体吸收器也可以吸收油墨以外的液体。另外,本发明的液体处理装置也可以为例如喷雾型、点胶型等各种的液体涂布装置、液体回收装置等。
另外,本发明的液体吸收体也能够用作例如面向微生物学、细胞培养的抽吸系统的废液部的液体吸收体。
另外,本发明的液体吸收体也能够用作例如灾害、事故发生时的水或者水溶性溶液的吸收体。本发明的液体吸收体对液体的吸收量较多,在废弃时,能够适当地干燥、减少重量而进行废弃。另外,虽然溶液状态下的废弃的处理巨大,环境负荷也较大,但通过应用本发明的液体吸收体,从而能够进行作为固体物的处理。
另外,虽然在上述的实施方式中,对由分隔部分隔开的多个空间沿着容器的上下方向排列配置的情况进行了说明,但各空间的配置并未限定于此。例如,由分隔部分隔开的多个空间也可以被配置于水平的面方向上的不同的部位。
另外,容器也可以不具有上述的分隔部。
(实施例)
接着,对本发明的具体的实施例进行说明。
另外,在以下的说明中,未示出温度条件、湿度条件的处理是在温度25℃、相对湿度35%的环境下实施的。另外,关于各种测量,未示出温度条件、湿度条件的测量是在温度25℃、相对湿度35%下实施的。
[3]液体吸收体的制造
(实施例1)
首先,作为包含纸浆纤维在内的薄片状的纤维基材,准备了A4尺寸的PPC纸张凸版咨讯(Toppan Forms)制G80。该PPC纸张的重量为4g/1张。
接着,通过喷雾而将纯水2g从该PPC纸张的一个面侧涂布于PPC纸张的整个面上。
接着,将在侧链具有作为酸基的羧基的吸水性树脂、即作为聚丙烯酸聚合交联物的SANFRESH ST-500MPSA(三洋化成工业公司制)从PPC纸张的涂布有纯水的面侧进行赋予。此时,在挂上具有开孔尺寸为0.106mm的网眼的筛子(JTS-200-45-106东京SCREEN(スクリーン)公司制)的同时,赋予了吸水性树脂。每一张PPC纸张的吸水性树脂的涂布量为3g。
此外,在附着有吸水性树脂的面上形成有谷,将废纸对半地折曲。在该折曲的状态下,使用图6所示的一对加热块,对薄片状的纤维基材在其厚度方向上进行加压并加热。加压以0.3kg/cm2来实施,加热温度为100℃。此外,实施加热、加压的时间为120秒。
然后,在解除加热、加压,并在室温下放置12个小时而使薄片状的纤维基材成为常温时,通过使用基本裁断尺寸为2mm×15mm的碎纸机(石泽制作所公司制、SeCuret系列F3143SP)将薄片状的纤维基材切断为宽度2mm、长度15mm的带状形状,从而获得多个小片的集合体。
小片中的吸水性树脂的含有量相对于纸浆纤维为75质量%,吸水性树脂的平均粒径为35~50μm。另外,在各小片中,吸水性树脂含浸于纤维基材中。
通过这样利用多刀碎纸机进行裁断小片化,从而制造出因切断时的剪断力的差、或材料单片内的应力应变而变形为不固定形状的液体吸收体。
(实施例2)
除了变更碎纸机的种类,将小片的大小变更为宽度2mm、长度3mm之外,与上述实施例1相同地制造出液体吸收体。
(实施例3)
首先,作为包含纸浆纤维在内的薄片状的纤维基材,准备了A4尺寸的PPC纸张凸版咨讯(Toppan Forms)制G80。该PPC纸张的重量为4g/1张。
针对该PPC纸张,实施解纤处理,从而获得棉状的解纤物。使用日本友谊(FreundTurbo)制涡轮研磨机(Turbo mill)T250而实施解纤处理。这样获得的解纤物是平均长度为700μm、平均宽度为20μm的纤维的集合体。
接着,针对上述解纤物100质量份,赋予了在侧链具有作为酸基的羧基的吸水性树脂、即作为聚丙烯酸聚合交联物的SANFRESH ST-500MPSA(三洋化成工业公司制)75质量份。此时,在挂上具有开孔尺寸为0.106mm的网眼的筛子(JTS-200-45-106东京SCREEN(スクリーン)公司制)的同时,赋予了吸水性树脂。
然后,通过将该混合物放入塑料袋,并施加30秒钟、振幅100mm、频率3Hz的振动而混合,从而制造出液体吸收体。即,本实施例的液体吸收体未包含小片。
(实施例4)
通过以质量比50:50而混合上述实施例1的液体吸收体和上述实施例2的液体吸收体,从而制造出液体吸收体。
(实施例5)
除了将每一张PPC纸张的吸水性树脂的涂布量变更为1g之外,与所述实施例1相同地制造出液体吸收体。
(比较例1)
当获得小片时,除了以不使用碎纸机的方式而用剪刀切断为直径25mm的圆盘状之外,与上述实施例1相同地制造出液体吸收体。
(比较例2)
当获得小片时,除了以不使用碎纸机的方式而用剪刀切断为直径60mm的圆盘状之外,与上述实施例1相同地制造出液体吸收体。
(比较例3)
在本比较例中,将把气化式加湿器用的加湿过滤器(松下制、FE-ZGE05)切断为每一个2.57g的圆盘状后获得的吸收体,设为液体吸收体。
在上述各实施例以及各比较例中获得的液体吸收体的含水率均低于5.0质量%。
另外,关于上述各实施例以及各比较例的液体吸收体,如下所述,求出吸收了纯水的情况下的纯水的蒸发速度。即,首先,在容器开口面积为0.0028m2、容器平均内径为60mm、容量为200mL的聚丙烯制的容器即新型一次性杯子(亚速旺(AS ONE)公司制)中放入2.57g的液体吸收体、20mL的纯水,并通过Retsch制电磁式振动筛分仪、AS200digit,在振幅2.4mm×1分钟的条件下进行施振。然后,将包含该液体吸收体以及纯水的容器在被调节为60℃、20%RH的定值运转条件的恒温恒湿槽(爱斯佩克(ESPEC)公司制PL-3KPH)内静置了360分钟。然后,关于上述容器,对刚施振后的质量和静置360分钟后的质量进行比较,并根据质量减少量而求出纯水的蒸发量。然后,根据所求出的蒸发量计算出纯水的蒸发速度。
[4]评价
[4-1]液体吸收前的通气性
如下所述,针对上述各实施例以及各比较例的液体吸收体实施了油墨吸收前的通气性的评价。
即,如图11所示,在内径60mm的管体50中配置筛网60,并在该筛网60上均等地配置2.57g的液体吸收体10A。通过风速计70而对由配置于管体50的下方的未图示的鼓风机(清扫机日立产机系统公司制CV-TN96)抽吸时的管体50的上部中的风速进行测量。
可以认为,风速越大,则通气性越优异。
[4-2]油墨吸收特性
如下所述,关于上述各实施例以及各比较例的液体吸收体,对油墨吸收特性进行了评价。
首先,在容量为100mL的聚丙烯制的容器即新型一次性杯子(亚速旺(AS ONE)公司制)中收纳液体吸收体1.75g,并花费15秒钟向容器的中心位置滴下以质量比3:1:1:1混合了市场销售的喷墨用油墨即精工爱普生公司制的BK(RDH-BK)、C(RDH-C)、M(RDH-M)和Y(RDH-Y)之后获得的比重为1.05的混合油墨25mL。在滴下后,以水分不蒸发的方式密闭地放置。
在油墨的滴下完成时起30分钟后,将容器倒转180°,测量漏出来的油墨的未吸收量,并根据以下的基准进行了评价。可认为,油墨未吸收量越少,则液体的吸收特性越是优异。将B以上设为良好的级别。
A:油墨未吸收量低于1mL。
B:油墨未吸收量为1mL以上且低于5mL。
C:油墨未吸收量为5mL以上且低于10mL。
D:油墨未吸收量为10mL以上。
[4-3]液体吸收后的通气性
关于如上所述用于求出所述纯水的蒸发速度的上述各实施例以及各比较例的液体吸收体,还使用了上述的恒温恒湿槽,此外,还在被调节为60℃、20%RH的环境下静置了10小时。
然后,关于上述液体吸收体,通过与上述[4-1]液体吸收前的通气性中所述的方法相同的方法实施了通气性的评价。
[4-4]油墨蒸发量
如下所述,关于上述各实施例以及各比较例的液体吸收体,对油墨蒸发量进行了评价。
首先,向内尺寸为宽度80mm、纵深120mm、高度60mm的聚丙烯制的废液箱中投入100g的液体吸收体。
然后,通过Retsch制电磁式振动筛分仪AS200digit,在振幅2.4mm×1分钟的条件下进行施振。
在15秒钟内,滴下以质量比3:1:1:1混合了市场销售的喷墨用油墨即精工爱普生公司制的BK(RDH-BK)、C(RDH-C)、M(RDH-M)和Y(RDH-Y)之后获得的比重为1.05的混合油墨25mL。在滴下后,在23℃50%RH的条件下放置,测量10天后的油墨蒸发量,并根据以下的基准进行了评价。可认为,油墨蒸发量越多,则在增加液体的使用期吸收量这点上越是有利的。将B以上设为良好的级别。
A:油墨蒸发量为15mL以上。
B:油墨蒸发量为10mL以上且低于15mL。
C:油墨蒸发量为5mL以上且低于10mL。
D:油墨蒸发量低于5mL。
[4-5]油墨固体成分的析出
以下,关于上述各实施例以及各比较例的液体吸收体,对赋予了油墨之后的油墨固体成分的析出进行了评价。
首先,向内尺寸为宽度80mm、纵深120mm、高度60mm的聚丙烯制的废液箱中投入液体吸收体100g。
然后,通过Retsch制电磁式振动筛分仪AS200digit,在振幅2.4mm×1分钟的条件下进行施振。
接着,用滴管滴下以质量比3:1:1:1混合了市场销售的喷墨用油墨即精工爱普生公司制的BK(RDH-BK)、C(RDH-C)、M(RDH-M)和Y(RDH-Y)之后获得的混合油墨1mL。在滴下混合油墨后,在23℃、50%RH的条件下静置,每一小时反复滴下1mL的混合油墨。在混合油墨的总滴下量为250mL时,对液体吸收体表面的油墨滴下位置的油墨固体成分的堆积高度进行测量,并根据以下的基准进行了评价。可认为,油墨固体成分的堆积高度越低,则在增加液体的使用期吸收量这点上越是有利的。将B以上设为良好的级别。
A:油墨固体成分的堆积高度低于1mm。
B:油墨固体成分的堆积高度为1mm以上且低于3mm。
C:油墨固体成分的堆积高度为3mm以上且低于6mm。
D:油墨固体成分的堆积高度为6mm以上。
将上述结果和关于各液体吸收体的所述纯水的蒸发速度一起在表1中示出。
表1
表1
由表1明确地启示了,在本发明中,初始的液体吸收能力较高,并且能够在抑制油墨的固体成分的表面处的析出量的同时,适当地使油墨中的水分蒸发,因此,液体的使用期吸收量较多。其中,在实施例1以及2中,获得了特别优异的结果。由此可知,由于液体吸收体是包含所述纸浆纤维在内的纤维基材承载吸水性树脂的小片的集合体,因此,能够增大表面积,能够使油墨吸收特性特别优异,并且因难以凝集而容易确保通气路径,蒸发特性良好。与此相对,在比较例中,无法获得令人满足的结果。
另外,除了使用佳能公司制的喷墨用油墨即BCI-381sBK、兄弟公司制的喷墨用油墨即LC3111BK、惠普公司制的喷墨用油墨即HP 61XL CH563WA,以代替上述使用的精工爱普生公司制的喷墨用油墨的混合油墨之外,当实施了与上述相同的评价时,获得了与上述相同的结果。
另外,除了对容器的容积、形状以及油墨的赋予量进行各种变更之外,当实施与上述相同的评价时,确认到了与上述相同的倾向。
另外,除了将小片中的吸水性树脂的含有量相对于纸浆纤维的含有率的比率在25质量%以上300质量%以下的范围内进行变更之外,与上述实施例相同地制造液体吸收体,当实施与上述相同的评价时,获得了与上述相同的结果。
另外,关于上述实施例以及各比较例,除了使用图10所示的结构的部件以作为容器之外,当实施与上述相同的评价时,获得了与上述相同的结果。
另外,准备具备上述容器在内的图10所示的印刷装置,关于它们,当长时间地利用压盖单元将从油墨喷出头抽吸出的油墨供给至油墨吸收器的容器内时,在上述各实施例中,能够适当地吸收油墨,与此相对,在上述各比较例中,确认出未被液体吸收体吸收的油墨的存在。
符号说明
1…小片;2…纤维基材;3…吸水性树脂;7…容器;8…盖体;9…容器主体;10…小片集合体;10A…液体吸收体;21…表侧的面;22…里侧的面;50…管体;60…筛网;70…风速计;81…连接口;91…底部;92…侧壁部;93…收纳空间;97…导入口;98…通气口;99…分隔部;100…油墨吸收器;200…印刷装置;201…油墨喷出头;201a…喷嘴;202…压盖单元;203…管;203a…排出口;204…滚柱泵;204a…滚柱部;204b…夹持部;205…回收部;300…载置台;400…筛网部件;401…网眼;500…加热块;999…连通孔;Q…油墨。
Claims (7)
1.一种液体吸收体,其包含吸水性树脂和纸浆纤维,其中,
在60℃、20%RH环境下,在使2.57g的所述液体吸收体吸收了20mL的纯水的情况下的到从对所述纯水进行吸收起经过了360分钟的时间点为止处的所述纯水的蒸发速度为0.0006g/(cm2·min)以上0.0020g/(cm2·min)以下。
2.如权利要求1所述的液体吸收体,其中,
所述液体吸收体由包含所述纸浆纤维在内的纤维基材承载了所述吸水性树脂的小片的集合体构成。
3.如权利要求1或2所述的液体吸收体,其中,
所述小片具有被层叠的多个所述纤维基材,
所述吸水性树脂被设置于各所述纤维基材之间。
4.一种液体吸收器,其具备:
权利要求1至3中任一项所述的液体吸收体;
容器,其收纳所述液体吸收体。
5.如权利要求4所述的液体吸收器,其中,
所述容器具有导入口和通气口,所述导入口用于导入应被所述液体吸收体吸收的液体。
6.如权利要求4或5所述的液体吸收器,其中,
所述液体吸收体由包含所述纸浆纤维在内的纤维基材承载了所述吸水性树脂的小片的集合体构成,
所述容器具有至少一个对所述液体吸收体在该容器内的移动进行限制的分隔部,
在由所述分隔部分隔开的多个空间中收纳有所述小片。
7.一种液体处理装置,其具备权利要求4至6中任一项所述的液体吸收器。
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