CN117701024A - 成形体的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种成形体的制造方法，其能够制造兼顾了优异的表面的手感和强度的成形体。本发明的成形体的制造方法包括：堆积工序，使包含纤维和淀粉的混合物在空气中进行堆积；加湿工序，向所述混合物给予水；成形工序，通过对被给予了水的所述混合物进行加热以及加压从而获得成形体，所述淀粉的作为通过预定的测量方法而被求取出的微粉碎物的平均粒径的糊化后粉碎粒径d50为0.30mm以上且1.0mm以下。

Description

成形体的制造方法
技术领域
本发明涉及一种成形体的制造方法。
背景技术
自古以来，实施有使纤维状的物质进行堆积且使键合力在被堆积而成的纤维的相互间起作用从而获得薄片状或者薄膜状的成形体的技术。作为其典型示例，可以列举出通过使用水的抄制方式来对纸进行制造的技术。一般情况下，利用抄制法所制造的纸大多具有如下的结构，即，例如源自木材等的纤维素的纤维相互缠绕并通过粘结剂而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，在被形成纸之后，还会产生脱水及干燥等的需要，为此所耗费的能量以及时间非常多。此外，所使用的水作为排水而需要适当地进行处理。因此，越来越难以满足当今的节能、环保等要求。此外，抄制法中所使用的装置大多需要水、电力、排水设备等大型的公用设施，从而使得小型化较为困难。
因此，作为像现有的抄制法那样不使用大量的水的方法而提出了一种对缓冲材料等的成形体进行制造的方法，其中，向对废纸进行解纤并使之成为棉状物的物体中添加雾状的水分，且添加粉状或者粒状的糊材，并实施成形及干燥(例如，参照专利文献1)。
然而，在上述那样的方法中，获得表面的手感优异的成形体较为困难。此外，在上述那样的方法中，有时难以充分确保所获得的成形体的强度。特别地，在作为成形体而对纸进行制造的情况下，使纸稳定地通过印刷机或打印机较为困难。即，在现有技术中，未能获得兼顾了优异的表面的手感和强度的成形体。
专利文献1：日本特开平5-246465号公报
发明内容
本发明是为了解决上述的课题而完成的发明，其能够作为以下的应用例而实现。
本发明的应用例所涉及的成形体的制造方法包括：
堆积工序，使包含纤维和淀粉的混合物在空气中进行堆积；
加湿工序，向所述混合物给予水；
成形工序，通过对被给予了水的所述混合物进行加热以及加压从而获得成形体，
所述淀粉的作为通过下述的测量方法而被求取出的微粉碎物的平均粒径的糊化后粉碎粒径d50为0.30mm以上且1.0mm以下，
所述测量方法具有如下步骤，即：
向所述淀粉中添加预定量的水以成为18质量％的水溶液的步骤；
将30g的所述水溶液放入密闭容器中，并通过以100℃而加热1小时从而获得糊化物的步骤；
通过将所述糊化物在开放条件下以100℃而加热3小时来进行干燥从而获得固形物的步骤；
在利用锤子对所述固形物进行了粗粉碎之后，使用网眼为3mm的筛子而将粗大粒子去除，从而获得粗粉碎物的步骤；
使用搅拌机而将3g的所述粗粉碎物粉碎1分钟，从而获得所述微粉碎物的步骤，其中，所述搅拌机为象印公司制且型号为BM-RT-08的搅拌机；
将所述微粉碎物分散在乙醇中，并利用粒度分布测量装置而对体积平均粒径d50进行测量的步骤，其中，所述粒度分布测量装置为麦奇克拜尔公司制且型号为MT-3300EXII的粒度分布测量装置。
附图说明
图1为示意性地表示在本发明的成形体的制造方法中所使用的复合体的优选的实施方式的图。
图2为表示优选的实施方式的成形体的制造装置的结构的概要侧视图。
图3为按照顺序表示图2所示的成形体的制造装置所执行的工序的图。
具体实施方式
以下，对本发明的优选的实施方式进行详细说明。
[1]成形体的制造方法
首先，对本发明的成形体的制造方法进行说明。
本发明的成形体的制造方法包括：堆积工序，使包含纤维和淀粉的混合物在空气中进行堆积；加湿工序，向所述混合物给予水；成形工序，通过对被给予了水的所述混合物进行加热以及加压从而获得成形体。而且，所述淀粉的作为通过下述的测量方法而被求取出的微粉碎物的平均粒径的糊化后粉碎粒径d50为0.30mm以上且1.0mm以下。即，作为微粉碎物的平均粒径的糊化后粉碎粒径d50的测量方法具有如下步骤，即：向所述淀粉中添加预定量的水以成为18质量％的水溶液的步骤；将30g的所述水溶液放入密闭容器中，并通过以100℃而加热1小时从而获得糊化物的步骤；通过将所述糊化物在开放条件下以100℃而加热3小时来进行干燥从而获得固形物的步骤；在利用锤子而对所述固形物进行了粗粉碎之后，使用网眼为3mm的筛子而将粗大粒子去除，从而获得粗粉碎物的步骤；使用搅拌机将3g的所述粗粉碎物粉碎1分钟，从而获得所述微粉碎物的步骤，其中，所述搅拌机为象印公司制且型号为BM-RT-08的搅拌机；将所述微粉碎物分散在乙醇中，并利用粒度分布测量装置而对体积平均粒径d50进行测量的步骤，其中，所述粒度分布测量装置为麦奇克拜尔公司制且型号为MT-3300EXII的粒度分布测量装置。在后文进行详细叙述的实施例中，淀粉的糊化后粉碎粒径d50也采用上述的方式来求取出。
由此，可提供一种能够对兼顾了优异的表面的手感和强度的成形体进行制造的成形体的制造方法。特别地，在以向由包含纤维和淀粉的材料被构成的成形体施加碎解等处理而获得的组合物为原料来反复实施成形体的制造而获得的成形体、即作为通过反复实施循环利用而获得的再生品的成形体中，也能够兼顾优异的表面的手感和强度。
可认为获得这样的优异的效果是因以下这样的理由所带来的。即，糊化后粉碎粒径d50为上述那样的预定的范围内的淀粉具有适当的硬度，通过使用这种淀粉，从而会在纤维与淀粉的结合界面发生应力集中，进而易于产生界面剥离，由此能够适当地将纤维拆解开。其结果为，能够有效地防止成形体中包含有并不优选的纤维的凝集体的情况，从而能够使成形体的平滑度、手感优异。此外，由于糊化后粉碎粒径d50为上述那样的预定的范围内的淀粉不是过度的硬度的淀粉，因此会适当地进行成形工序中的、向纤维的润湿扩展，从而能够充分确保纤维与淀粉的粘合面积。其结果为，使得成形体的强度较为优异。
此外，仅使用少量的水，就能够适当地制造出具有所期望的形状的成形体。即，能够适当地应用于干式的成形方法中。因此，从成形体的生产率以及生产成本、节能、成形体的制造设备的小型化等观点出发也较为有利。另外，在本说明书中，干式的成形方法是指，在对成形体进行制造的过程中，并不会将成形用原料浸渍在含有水的液体中的方法，并设为，使用少量的水的方法、例如将含有水的液体向成形用原料等进行喷雾的方法等也被包括在干式的成形方法中。
相对于此，在不满足上述那样的条件的情况下，并不会获得满意的结果。例如，在成形体的制造中，在不使用淀粉的情况、将加湿工序省略了的情况、或在成形工序中将加热以及加压中的一方省略了的情况下，无法使成形体的强度足够优异。此外，所制造出的成形体的表面的手感也较为逊色。
此外，在使用淀粉以外的结合材料来替代淀粉从而并未使用淀粉的情况下，会使得成形体的表面的手感以及强度中的至少一方较为逊色。
此外，在作为淀粉而使用糊化后粉碎粒径d50小于所述下限值的材料的情况下，淀粉本身的硬度不足，且无法充分地对纤维进行拆解，从而会导致在所制造出的成形体中包含有并不优选的纤维的凝集体，以使得成形体的表面平滑度下降，且表面的手感较为逊色。
此外，在作为淀粉而使用糊化后粉碎粒径d50超过所述上限值的材料的情况下，淀粉本身过硬，在成形工序中淀粉难以在纤维上润湿扩展，导致充分确保纤维与淀粉的粘合面积较为困难，从而成形体的强度较为逊色。
另外，被认为在糊化后粉碎粒径d50中，例如会受到淀粉的平均分子量以及分子量分布、支链结构的比例以及在分子中的存在部位等各种主要原因影响。
[1-1]堆积工序
在堆积工序中，使包含纤维和淀粉的混合物在空气中进行堆积。
所述混合物既可以将各成分预先混合而成，也可以在堆积工序中进行混合从而被制备出。
以下，对混合物的结构成分进行说明。
[1-1-1]纤维
纤维通常为使用本发明的成形体的制造方法而被制造出的成形体的主要成分，且其为较大程度地有助于成形体的形状的保持并且会给成形体的强度等特性带来较大影响的成分。
作为纤维，可以由任何材料而构成，但是优选为即使通过成形工序中的加热也能够维持纤维状态的材料。
特别地，纤维优选为由包含羟基、羰基、氨基中的至少一种的化学结构的物质而构成。
由此，例如在纤维与淀粉之间易于形成氢键，从而能够使纤维与淀粉的接合强度更加优异，进而能够使成形体整体上的强度、例如薄片状的成形体的拉伸强度等更加优异。
虽然纤维也可以为由聚丙烯、聚酯、聚氨酯等的合成树脂而构成的合成纤维，但是优选为源自天然物质、即源自生物质的纤维，更加优选为纤维素纤维。
由此，能够更适当地应对环境问题以及储藏资源的节约等。
特别地，在纤维为纤维素纤维的情况下，还可以获得以下那样的效果。
即，纤维素为源自植物且比较丰富的天然原材料，通过使用纤维素来作为纤维，从而能够进一步适当地应对环境问题以及储藏资源的节约等，并且从成形体的稳定供给、成本降低等观点出发也较为优选。此外，纤维素纤维在各种纤维之中理论上的强度特别高，并且从成形体的强度的进一步的提升的观点出发也较为有利。
虽然纤维素纤维通常主要由纤维素而构成，但是也可以包含纤维素以外的成分。作为这样的成分，例如可以列举出半纤维素、木质素等。
此外，作为纤维素纤维，也可以使用对其实施漂白等处理而得到的纤维素纤维。
此外，纤维也可以实施紫外线照射处理、臭氧处理、等离子体处理等处理。由此，能够提高纤维的亲水性，从而能够提升纤维与淀粉的亲和性。更具体而言，通过这些处理，能够向纤维的表面导入羟基等官能基，从而能够在纤维与淀粉之间更高效地形成氢键。
虽然纤维的平均长度并未被特别限定，但是优选为0.1mm以上且50mm以下，更加优选为0.2mm以上且5.0mm以下，进一步优选为0.3mm以上且3.0mm以下。
由此，能够使所制造出的成形体的形状的稳定性、强度等更加优异。
虽然纤维的平均粗细度并未被特别限定，但是优选为0.005mm以上且0.5mm以下，更加优选为0.010mm以上且0.05mm以下。
由此，能够使所制造出的成形体的形状的稳定性、强度等更加优异。此外，能够更加有效地防止成形体的表面上产生非本意的凹凸的情况。
虽然纤维的平均纵横比、即平均长度相对于平均粗细度的比例并未被特别限定，但是优选为10以上且1000以下，更加优选为15以上且500以下。
由此，能够使所制造出的成形体的形状的稳定性、强度等更加优异。此外，能够更加有效地防止所制造出的成形体的表面上产生非本意的凹凸的情况。
被提供给堆积工序的混合物中的纤维的含有率优选为88.0质量％以上且99.0质量％以下，更加优选为89.0质量％以上且98.5质量％以下，进一步优选为90.0质量％以上且98.0质量％以下。
由此，能够以更高的等级来兼顾最终获得的成形体的表面的手感和强度。
[1-1-2]淀粉
淀粉为多个α-葡萄糖分子通过糖苷键聚合而成的高分子材料。
虽然淀粉C2在一般情况下包含直链淀粉、支链淀粉中的至少一方，但是在本发明中，“淀粉”为包含醚化淀粉、酯化淀粉等衍生物以及改性物在内的概念。
淀粉发挥作为通过被给予水分从而发挥使所述纤维彼此结合的键合力的结合材料的功能。
此外，淀粉在一般情况下在生物分解性方面也较为优异，对环境的负担也较小。
此外，由于淀粉为通过利用在给予了水分之后的加热来进行α化从而适当地发挥键合力的材料、即通过被给予水分从而适当地发挥使纤维彼此结合的键合力的结合材料，并且在α化之前不会发挥过量的键合力，因此在处理性方面也较为优异。此外，淀粉在其与纤维、特别是像纤维素纤维那样的由具有羟基等官能团的材料而构成的纤维之间由氢键那样的非共价键来发挥键合力，以使与纤维之间的键合力优异，从而相对于纤维而表现出优异的被覆性，因此能够使所制造出的成形体的强度等优异。
在本发明中，被提供给堆积工序的混合物中所含有的淀粉的利用上述的测量方法所求取出的微粉碎物的平均粒径、即糊化后粉碎粒径d50为0.30mm以上且1.0mm以下。
虽然所述糊化后粉碎粒径d50只需为0.30mm以上且1.0mm以下即可，但优选为0.33mm以上且0.80mm以下，更加优选为0.36mm以上且0.70mm以下，进一步优选为0.39mm以上且0.65mm以下。
由此，更显著地发挥了前文所述的效果。
特别地，淀粉的重均分子量优选为50000以上且400000以下，更加优选为70000以上且300000以下，进一步优选为80000以上且200000以下。
由此，易于将糊化后粉碎粒径d50调整成上述的范围内的值。此外，能够使淀粉的吸水效率更加优异，从而即使在水分给予量更少的情况下，也能够对足够的强度的成形体进行制造。更具体而言，在给予了少量的水的情况下，也会适当地进行由加热所实现的α化，从而能够使成形体的生产率优异，并且能够使所制造出的成形体的强度等优异。此外，上述那样的预定的分子量的淀粉特别不易发生因水分给予而引发的非本意的改性。
如此而以使重均分子量成为预定范围的值的方式被进行了控制的淀粉例如能够采用以下的方式而适当地获得。例如，通过在使天然的淀粉悬浮在水中之后，使硫酸、盐酸、或者次氯酸钠在不会糊化的条件下发挥作用，从而能够获得以使重均分子量成为预定范围的值的方式被进行了控制的淀粉。此外，例如，通过将天然的淀粉直接、或者加入极少量的盐酸等挥发酸且用水来进行稀释，并在良好地进行混合、成熟、低温的干燥之后加热至120～180℃，从而能够获得以使重均分子量成为预定范围的值的方式被进行了控制的淀粉。此外，例如，通过实施利用酸或酶来对天然的淀粉与水一同加热而成的糊液进行加水分解的这样的处理，从而能够适当地获得以使重均分子量成为预定范围的值的方式被进行了控制的淀粉。
另外，淀粉的重均分子量能够根据基于凝胶渗透色谱法的测量来求取。
虽然被提供给堆积工序的混合物中的淀粉的形状并未被特别限定，但是优选为包含多个粒子的粉末状。
由此，能够使纤维和淀粉更加均匀地进行混合，并且更加顺畅地进行加湿工序中的吸湿，从而能够使最终获得的成形体的强度、表面的手感、可靠性更加优异。
被提供给堆积工序的混合物中所含有的淀粉的平均粒径优选为1.0μm以上且30.0μm以下，更加优选为2.0μm以上且25.0μm以下，进一步优选为3.0μm以上且20.0μm以下。
由此，能够使纤维和淀粉进一步均匀地进行混合，并且进一步顺畅地进行加湿工序中的吸湿，从而能够进一步使最终获得的成形体的强度、手感、可靠性优异。此外，当以此方式而使淀粉的粒径较小时，淀粉的表面积相对于质量的比率会变得较大，从而使由淀粉所实现的吸水效率更加优异。其结果为，即使在水分给予量更少的情况下，也能够对足够的强度的成形体进行制造。此外，可以进一步提升淀粉的流动性、处理的容易度。
另外，在本说明书中，“平均粒径”是指体积平均粒径。平均粒径例如能够通过将对象物分散在乙醇中、并实施使用粒度分布测量装置MT-3300EXII(麦奇克拜尔公司制)的测量来求取。
被提供给堆积工序的混合物中的淀粉的含有率优选为0.9质量％以上且11.0质量％以下，更加优选为1.2质量％以上且10.5质量％以下，进一步优选为1.8质量％以上且10.0质量％以下。
由此，能够以更高的等级来兼顾最终获得的成形体的表面的手感和强度。特别地，在以向由包含纤维和淀粉的材料被构成的成形体施加碎解等处理而获得的组合物为原料来反复实施成形体的制造而获得的成形体、即作为通过反复实施循环利用而获得的再生品的成形体中，也能够以更高的等级来兼顾表面的手感和强度。此外，能够更加顺畅地实施成形体的制造过程中的含有淀粉的原料的输送。
[1-1-3]无机氧化物粒子
虽然被提供给堆积工序的混合物只需含有前文所述的纤维以及淀粉即可，但也可以还含有无机氧化物粒子。
由此，能够使混合物中所含有的淀粉粒子的表面保持适当的干燥状态，从而能够对因过量的水分而导致失去电荷的情况进行抑制。其结果为，能够有效地防止混合物中的淀粉的非本意的凝集，从而能够使成形体的生产率以及最终获得的成形体的强度更加优异。
虽然在被提供给堆积工序的混合物包含无机氧化物粒子的情况下，无机氧化物粒子例如也可以以不接触的方式被包含在混合物中，但优选与粒子状的淀粉的表面接触，且优选被固定在粒子状的淀粉的表面上。
由此，在无机氧化物粒子彼此之间作用有斥力，使得更加不易发生粒子状的淀粉彼此的凝集。另外，无机氧化物粒子的配置例如能够利用各种电子显微镜等来进行确认。
以下，以被提供给堆积工序的混合物包含在粒子状的淀粉的表面上附着了无机氧化物粒子的复合粒子的情况、特别是包含作为多个所述复合粒子的集合体的复合体的情况为中心来进行说明。
图1为示意性地表示在本发明的成形体的制造方法中所使用的复合体的优选的实施方式的图。
如图1所示，复合体C10包含复合粒子C1，所述复合粒子C1以成为一体的方式而包含由含有前文所述的那样的淀粉的材料而构成的淀粉粒子C2、和无机氧化物粒子C3。另外，在本说明书中，将无机氧化物粒子C3中的至少一部分附着在淀粉粒子C2的表面或内部从而形成复合粒子C1的状态设为“以成为一体的方式而包含”，且并不排除在复合体10之中包含有不会形成复合粒子C1的淀粉粒子C2以及无机氧化物粒子C3的情况。
虽然复合体C10中所包含的复合粒子C1也可以在单一的淀粉粒子C2的表面上附着有单一的无机氧化物粒子C3，但是复合体C10优选为，作为复合粒子C1而包含在单一的淀粉粒子C2的表面上附着有多个无机氧化物粒子C3的粒子。
由此，更显著地发挥了前文所述的那样的效果。
作为无机氧化物粒子C3的结构材料，例如可以列举出二氧化硅、氧化铝、氧化锆、氧化钛、磁铁矿、铁氧体等，虽然能够将从它们中选出的一种或两种以上进行组合来使用，但优选为二氧化硅。
由此，更显著地发挥了前文所述的效果。此外，二氧化硅为难以给对于所制造出的成形体的色调带来的恶劣影响的材料。特别地，在成形体为纸的情况下，会更显著地发挥这种效果。
无机氧化物粒子C3的平均粒径优选为1nm以上且20nm以下，更加优选为5nm以上且18nm以下。
由此，更显著地发挥了由包含前文所述的那样的无机氧化物粒子C3所带来的效果。此外，能够适当地防止在复合粒子C1的表面上产生过度的凹凸的情况，从而能够使复合体C10的流动性更加优异。此外，能够使无机氧化物粒子C3更适当地附着在淀粉粒子C2的表面上，此外，能够更适当地防止无机氧化物粒子C3的从淀粉粒子C2的表面上的非本意的脱落、或无机氧化物粒子C3的向淀粉粒子C2内部的非本意的埋没等，从而能够更显著地发挥由包含复合粒子C1所带来的效果。
虽然在复合体C10中也可以包含有不附着在淀粉粒子C2上的无机氧化物粒子C3、换而言之为不会构成复合粒子C1的无机氧化物粒子C3，但构成复合粒子C1的无机氧化物粒子C3在复合体C10中所包含的无机氧化物粒子C3整体中所占的比例优选为50质量％以上，更加优选为60质量％以上，进一步优选为70质量％以上。
由此，更显著地发挥了前文所述的效果。
无机氧化物粒子C3只需主要由无机材料而构成即可。此外，无机氧化物粒子C3在各部位既可以具有实质上均匀的组合，也可以具有组合有所不同的部位。
更具体而言，例如，无机氧化物粒子C3也可以对母粒子通过至少一种表面处理剂来进行表面处理。换而言之，无机氧化物粒子C3也可以具有由无机氧化物而构成的母粒子、和由对该母粒子进行被覆的表面处理剂所形成的被覆层。
由此，例如，能够进一步有效地防止淀粉粒子C2的非本意的凝集，并使成形工序中的淀粉的纤维表面上的润湿扩展更加良好，从而使最终获得的成形体的强度更加优异。
以下，以复合体C10包含作为无机氧化物粒子C3而具有由无机材料而构成的母粒子、和由对该母粒子进行被覆的表面处理剂所形成的被覆层的情况为中心来进行说明。
[1-1-3-1]母粒子
无机氧化物粒子C3的母粒子、换而言之为无机氧化物粒子C3中的通过表面处理剂被进行了表面处理的母材由前文所述的那样的无机氧化物而构成。
无机氧化物粒子C3的母粒子只需主要由所述无机氧化物而构成即可，其例如也可以除了所述无机氧化物之外、还含有无机氧化物以外的成分。
但是，所述无机氧化物在无机氧化物粒子C3的母粒子中所占的含有率优选为90质量％以上，更加优选为92质量％以上，进一步优选为95质量％以上。
[1-1-3-2]表面处理剂
如上文所述，优选为，无机氧化物粒子C3具有由所述无机氧化物而构成的母粒子、和由对该母粒子进行被覆的表面处理剂所形成的被覆层。
作为优选的表面处理剂，例如可以列举出含氟化合物、含硅化合物等。通过使用这种表面处理剂，从而更适当地防止了淀粉粒子C2或复合粒子C1的凝集。此外，通过包含被实施了由上述那样的表面处理剂所实现的表面处理的无机氧化物粒子C3，可以提升复合体C10的流动性、处理的容易度。由此，能够使成形体的生产率特别优异。此外，能够更高效地降低无机氧化物粒子C3的表面自由能。其结果为，在成形工序中，复合体C10易于在纤维的表面更适当地润湿扩展。由此，在最终获得的成形体中，使得纤维与淀粉的紧贴性更加优异，从而能够使成形体的强度更加优异。
作为所述含氟化合物，例如可以列举出全氟聚醚、含氟改性硅油等。
此外，作为所述含硅化合物，例如可以列举出具有三甲基甲硅烷基末端的聚二甲基硅氧烷、具有羟基的聚二甲基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷、氨基改性硅油、环氧改性硅油、羧基改性硅油、甲醇改性硅油、聚醚改性硅油、烷基改性硅油等各种硅油等。
其中，所述表面处理剂优选为具有三甲基甲硅烷基末端的聚二甲基硅氧烷。换而言之，优选为，无机氧化物粒子C3在表面上具有三甲基甲硅烷基。
由此，能够更加有效地防止复合粒子C1、淀粉粒子C2、无机氧化物粒子C3的凝集。
在使用表面处理剂的情况下，既可以使用一种表面处理剂，也可以使用多种表面处理剂。
在使用多种表面处理剂的情况下，既可以针对单一的母粒子而使用多种表面处理剂，也可以使复合体C10包含利用相互不同的表面处理剂被进行了处理的粒子来作为无机氧化物粒子C3。
表面处理剂相对于复合体C10中所包含的100质量份母粒子的含有率优选为0.5质量份以上且7质量份以下，更加优选为1质量份以上且5质量份以下。
由此，可更显著地发挥前文所述的那样的效果。
被提供给堆积工序的混合物中的无机氧化物粒子的含有率优选为0.01质量％以上且0.60质量％以下，更加优选为0.02质量％以上且0.27质量％以下，进一步优选为0.03质量％以上且0.15质量％以下。
由此，例如，能够进一步有效地防止淀粉粒子C2的非本意的凝集，并使成形工序中的淀粉的纤维表面上的润湿扩展更加良好，从而以更高的等级来兼顾最终获得的成形体的表面的手感和强度。此外，能够更加顺畅地实施成形体的制造过程中的复合体C10的输送。
[1-1-4]其他的成分
被提供给堆积工序的混合物也可以含有上述以外的成分。
在该项目内，将这样的成分又称为“其他的成分”。
作为其他的成分，例如可以列举出淀粉以外的结合材料、由所述无机氧化物以外的无机材料而构成的无机粒子、颜料、染料、调色剂等颜色材料。
作为淀粉以外的结合材料，例如可以列举出透明质酸、天然胶糊(醚化罗望子胶、醚化刺槐豆胶、醚化瓜尔胶、阿拉伯胶)、纤维衍生胶(醚化羧甲基纤维素、羟乙基纤维素)、海藻类(海藻酸钠、琼脂)、动物性蛋白质(胶原蛋白、明胶、水解胶原蛋白、丝胶)等源自天然物质的成分、以及聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺等，并能够使用从它们中选出的一种或将两种以上进行组合来使用。
作为所述无机氧化物以外的无机材料，例如可以列举出各种金属材料、金属氧化物、金属氮化物、金属碳化物、金属硫化物等各种金属化合物、各种玻璃材料、各种碳材料等。
作为金属材料，例如可以列举出Fe、Al、Cu、Ag、Ni等单体金属或包含它们中的至少一种的合金等。
此外，作为金属化合物，例如可以列举出各种金属氮化物、金属碳化物、金属硫化物等。
作为玻璃材料，例如可以列举出钠玻璃、结晶玻璃、石英玻璃、铅玻璃、钾玻璃、硼硅玻璃、无碱玻璃等。
作为碳材料，例如可以列举出金刚石、碳纤维、炭黑、碳纳米管、碳纳米纤维、富勒烯等。
但是，被提供给堆积工序的混合物中的其他的成分的含有率优选为2.0质量％以下，更加优选为1.5质量％以下，进一步优选为1.0质量％以下。
[1-2]加湿工序
在加湿工序中，向堆积后的所述混合物给予水以进行加湿。
由此，能够在后文叙述的成形工序中使纤维与淀粉的接合强度、以及经由淀粉而形成的纤维彼此的接合强度较为优异，从而能够使最终获得的成形体的强度等足够优异。此外，能够使最终获得的成形体的表面的平滑性更加优异，从而能够使成形体的表面的手感更加优异。此外，能够以较稳定的条件来适当地实施成形工序中的成形。另外，堆积工序和加湿工序也可以以同时进行的方式来实施。
虽然对所述混合物进行加湿的方法并未被特别限定，但是优选为对于所述混合物而以非接触的方式来实施，例如，可以列举出将所述混合物放置于高湿度气氛下的方法、使所述混合物穿过高湿度空间的方法、向所述混合物吹出含有水的液体的雾的方法、使所述混合物穿过含有水的液体的雾所漂浮的空间的方法等，并能够实施从它们中选出的一种或将两种以上的方法进行组合而实施。更具体而言，所述混合物的加湿例如能够使用气化式、超声波式等的各种加湿器等来实施。所述混合物的加湿例如也可以在对成形体进行制造的过程中以多个阶段的方式来实施。另外，在含有水的液体中，例如也可以含有防腐剂、抗真菌剂、杀虫剂等。
虽然在加湿工序中给予混合物的水分量并未被特别限定，但是相对于被提供给加湿工序的100质量份所述混合物而优选给予12质量份以上且40质量份以下的水分，更加优选为给予15质量份以上且38质量份以下的水分，进一步优选为给予18质量份以上且35质量份以下的水分。
由此，与现有的抄制法相比，能够以显著较少的水分来制造出足够的强度的成形体，从而能够更显著地发挥由本发明所带来的效果。此外，通过减少给予的水分量，从而能够更加有效地抑制淀粉的过度的润湿扩展，且作为结果能够更加有效地抑制纤维团块的产生。
[1-3]成形工序
在成形工序中，对在加湿工序中被加湿过的所述混合物进行加热以及加压。由此，可以获得成形体。另外，加湿工序和成形工序也可以以同时进行的方式来实施。
虽然成形工序中的加热温度并未被特别限定，但是优选为60℃以上且200℃以下，更加优选为70℃以上且170℃以下，进一步优选为90℃以上且110℃以下。
由此，能够在有效地防止纤维或淀粉等的成形体的结构成分的非本意的劣化、改性等的同时，更适当地使淀粉在纤维的表面上润湿扩展。其结果为，能够使所制造出的成形体的强度、手感、可靠性更加优异。以如此较低的加热温度而获得上述那样的优异的效果是因使用满足前文所述的那样的条件的淀粉所带来的。此外，从节能的观点出发也较为优选。
虽然在成形工序中向所述混合物所施加的压力、即加压力并未被特别限定，但是优选为0.2MPa以上且10.0MPa以下，更加优选为0.3MPa以上且8.0MPa以下。
由此，能够在有效地防止纤维或淀粉等的成形体的结构成分的非本意的劣化、改性等的同时，更适当地使淀粉在纤维的表面上润湿扩展。其结果为，能够使所制造出的成形体的强度、手感、可靠性更加优异。以如此较低的加压力而获得上述那样的优异的效果是因使用满足前文所述的那样的条件的淀粉所带来的。此外，从节能的观点出发也较为优选。
虽然本工序例如能够使用热压机、加热辊等来实施，但是优选使用一对加热辊来实施。
由此，无需分别设置用于对混合物进行加压的加压辊、和用于对混合物进行加热的加热辊，而是仅通过一对加热辊就能够同时地实施对于混合物的加热以及加压。因此，能够使在制造中所使用的装置整体上小型化。
[2]成形体的制造装置
接下来，对本发明所涉及的成形体的制造装置进行说明。
图2为表示优选的实施方式的成形体的制造装置的结构的概要侧视图。图3为按照顺序表示图2所示的成形体的制造装置所执行的工序的图。另外，在下文中，为了便于说明，有时会将图2中的上侧称为“上”或“上方”，将下侧称为“下”或“下方”，并将左侧称为“左”或“上游侧”，将右侧称为“右”或“下游侧”。
在以下的说明中，作为成形体的制造装置的一个示例，列举出作为成形体而制造薄片的薄片制造装置的示例来进行说明。
如图2所示，作为成形体的制造装置的薄片制造装置100具备原料供给部11、粗碎部12、解纤部13、筛选部14、第一料片形成部15、细分部16、混合部17、拆解部18、第二料片形成部19、薄片形成部20、切断部21和备料部22。此外，薄片制造装置100还具备加湿部231、加湿部232、加湿部233和加湿部234。
薄片制造装置100所具备的各部分的工作通过未图示的控制部而被控制。
如图3所示，在本实施方式中，作为成形体的薄片的制造方法具有原料供给工序、粗碎工序、解纤工序、筛选工序、第一料片形成工序、分割工序、混合工序、拆解工序、第二料片形成工序、加湿工序、薄片形成工序和切断工序。而且，薄片制造装置100能够依次来执行这些工序。
以下，对薄片制造装置100所具备的各部分的结构进行说明。
原料供给部11为实施向粗碎部12供给薄片状材料M1的原料供给工序的部分。作为该薄片状材料M1而为含有纤维素纤维等纤维的薄片状材料。
粗碎部12为实施将从原料供给部11被供给的薄片状材料M1在空气中等气体中进行粗碎的粗碎工序的部分。粗碎部12具有一对粗碎刃121和料斗122。
一对粗碎刃121通过相互在相反方向上进行旋转，从而能够在它们之间对薄片状材料M1进行粗碎、即裁切而使之成为粗碎片M2。粗碎片M2的形状和大小优选为适合于解纤部13中的解纤处理的形状和大小，例如，优选为一边的长度为100mm以下的小片，更加优选为10mm以上且70mm以下的小片。
料斗122为被配置在一对粗碎刃121的下方并且呈例如漏斗状的部件。由此，料斗122能够承接通过粗碎刃121而被粗碎并落下来的粗碎片M2。
此外，在料斗122的上方处，加湿部231以与一对粗碎刃121相邻的方式而被配置。加湿部231为对料斗122内的粗碎片M2进行加湿的部件。该加湿部231由气化式的加湿器而构成，该气化式的加湿器具有包含水分的未图示的过滤器，并且通过使空气从过滤器穿过从而向粗碎片M2供给提高了湿度的加湿空气。通过使加湿空气被供给至粗碎片M2，从而能够对粗碎片M2因静电而附着在料斗122等上的情况进行抑制。
料斗122经由作为流道的管241而与解纤部13连接。被聚集到料斗122中的粗碎片M2穿过管241而被输送至解纤部13中。
解纤部13为实施将粗碎片M2在空气中等气体中进行解纤、即以干式来进行解纤的解纤工序的部分。通过该解纤部13中的解纤处理，从而能够由粗碎片M2来生成解纤物M3。在此，“进行解纤”是指，将多条纤维粘结而成的粗碎片M2拆解成一条一条的纤维的情况。然后，该被拆解了的纤维成为解纤物M3。解纤物M3的形状为线状或带状。此外，解纤物M3彼此也可以以相互缠绕而成为块状的状态、即形成所谓的“团块”的状态而存在。
例如在本实施方式中，解纤部13由叶轮搅拌机而构成，所述叶轮搅拌机具有进行高速旋转的叶轮、和位于叶轮的外周的衬套。流入到解纤部13中的粗碎片M2被夹在叶轮与衬套之间从而被解纤。
此外，解纤部13通过叶轮的旋转，从而能够产生从粗碎部12朝向筛选部14的空气的流动、即气流。由此，能够将粗碎片M2从管241抽吸到解纤部13中。此外，在解纤处理之后，能够将解纤物M3经由管242而送出至筛选部14中。
在管242的中途设置有鼓风机261。鼓风机261为产生朝向筛选部14的气流的气流产生装置。由此，促进了解纤物M3向筛选部14的送出。
筛选部14为实施根据纤维的长度的大小来对解纤物M3进行筛选的筛选工序的部分。在筛选部14中，解纤物M3被筛选为第一筛选物M4-1、和与第一筛选物M4-1相比而较大的第二筛选物M4-2。第一筛选物M4-1为适合于之后的薄片S的制造的大小。第二筛选物M4-2例如包含解纤不充分的物质、或被解纤了的纤维彼此过度凝集而成的物质等。
筛选部14具有滚筒部141、和对滚筒部141进行收纳的壳体部142。
滚筒部141为由呈圆筒状的网体而构成且围绕其中心轴进行旋转的筛子。在该滚筒部141中流入有解纤物M3。然后，通过滚筒部141进行旋转，从而与网的网眼相比而较小的解纤物M3作为第一筛选物M4-1而被筛选出，且网的网眼以上的大小的解纤物M3作为第二筛选物M4-2而被筛选出。第一筛选物M4-1从滚筒部141下落。
另一方面，第二筛选物M4-2向与滚筒部141连接的、作为流道的管243而被送出。管243的和滚筒部141相反的一侧、即上游侧与管241连接。穿过了该管243的第二筛选物M4-2在管241内与粗碎片M2汇合，从而与粗碎片M2一同流入到解纤部13中。由此，第二筛选物M4-2被返回至解纤部13中，并与粗碎片M2一同被实施解纤处理。
此外，来自滚筒部141的第一筛选物M4-1在空气中分散的同时降落，并落向位于滚筒部141的下方的、作为分离部的第一料片形成部15。第一料片形成部15为实施由第一筛选物M4-1形成第一料片M5的第一料片形成工序的部分。第一料片形成部15具有作为分离带的网带151、三个架设辊152和抽吸部153。
网带151为无接头带，且供第一筛选物M4-1进行堆积。该网带151被卷挂在三个架设辊152上。而且，通过架设辊152的旋转驱动，从而使网带151上的第一筛选物M4-1向下游侧被输送。
第一筛选物M4-1成为网带151的网眼以上的大小。由此，第一筛选物M4-1从网带151的通过被限制，因此，能够堆积在网带151上。此外，由于第一筛选物M4-1在堆积于网带151上的同时随同网带151一起向下游侧被输送，因此作为层状的第一料片M5而被形成。
此外，在第一筛选物M4-1中，有可能混入有例如飞灰、尘埃等。飞灰、尘埃例如有时会在从原料供给部11向粗碎部12供给了薄片状材料M1时与薄片状材料M1一起混入。该飞灰、尘埃与网带151的网眼相比而较小。由此，飞灰、尘埃会穿过网带151而进一步向下方降落。
抽吸部153能够从网带151的下方对空气进行抽吸。由此，能够随同空气而一起对穿过了网带151的飞灰、尘埃进行抽吸。
此外，抽吸部153经由作为流道的管244而与回收部27连接。利用抽吸部153而被抽吸到的飞灰、尘埃被回收到回收部27中。
在回收部27上还连接有作为流道的管245。此外，在管245的中途设置有鼓风机262。通过该鼓风机262的工作，从而能够利用抽吸部153而产生抽吸力。由此，促进了网带151上的第一料片M5的形成。该第一料片M5为飞灰、尘埃被去除了的物质。此外，飞灰、尘埃通过鼓风机262的工作而穿过管244并到达回收部27为止。
壳体部142与加湿部232连接。加湿部232由与加湿部231同样的气化式的加湿器而构成。由此，在壳体部142内被供给有加湿空气。通过该加湿空气，从而能够对第一筛选物M4-1进行加湿，因此，也能够对第一筛选物M4-1因静电而附着在壳体部142的内壁上的情况进行抑制。
在筛选部14的下游侧配置有加湿部235。加湿部235由以雾状的形式喷射水的超声波式加湿器而构成。由此，能够向第一料片M5供给水分，因此可使第一料片M5的水分量被进行调节。通过该调节，从而能够对因静电引起的第一料片M5向网带151的吸附进行抑制。由此，第一料片M5在网带151因架设辊152而折回的位置上容易地从网带151上被剥离。
在加湿部235的下游侧处配置有细分部16。细分部16为实施对从网带151上剥离出的第一料片M5进行分割的分割工序的部分。细分部16具有以能够旋转的方式而被支承的旋转叶片161、和对旋转叶片161进行收纳的壳体部162。而且，通过使第一料片M5被卷入进行旋转的旋转叶片161中，从而能够对第一料片M5进行分割。被分割后的第一料片M5成为细分体M6。此外，细分体M6在壳体部162内降落。
壳体部162与加湿部233连接。加湿部233由与加湿部231同样的气化式的加湿器而构成。由此，在壳体部162内被供给有加湿空气。通过该加湿空气，从而也能够对细分体M6因静电而附着在旋转叶片161或壳体部162的内壁上的情况进行抑制。
在细分部16的下游侧配置有混合部17。混合部17为实施对细分体M6和含有前文所述的淀粉的组合物、特别是在图示的结构中为复合体C10进行混合的混合工序的部分。该混合部17具有供给含有淀粉的组合物、特别是在图示的结构中为复合体C10的复合体供给部171、作为流道的管172和鼓风机173。
管172对细分部16的壳体部162、和拆解部18的壳体部182进行连接，且其为供细分体M6和复合体C10的混合物M7穿过的流道。
在管172的中途连接有复合体供给部171。复合体供给部171具有螺旋给料机174。通过使该螺旋给料机174旋转驱动，从而能够将复合体C10供给至管172。被供给至管172中的复合体C10与细分体M6混合而成为混合物M7。
另外，从复合体供给部171也可以与复合体C10一起而供给例如用于对纤维进行着色的着色剂、用于抑制纤维的凝集或复合体C10的凝集的凝集抑制剂、用于使纤维等不易燃烧的阻燃剂等。
此外，在管172的中途、且在与复合体供给部171相比靠下游侧处设置有鼓风机173。鼓风机173能够产生朝向拆解部18的气流。通过该气流，从而能够在管172内对细分体M6与复合体C10进行搅拌。由此，混合物M7能够在细分体M6与复合体C10均匀地分散的状态下流入到拆解部18中。此外，混合物M7中的细分体M6在从管172穿过的过程中被拆解，从而成为更细小的纤维状。
拆解部18为实施将混合物M7中的相互缠绕的纤维彼此拆解的拆解工序的部分。拆解部18具有滚筒部181、和对滚筒部181进行收纳的壳体部182。
滚筒部181为由呈圆筒状的网体而构成且围绕其中心轴进行旋转的筛子。在该滚筒部181中流入有混合物M7。然后，通过滚筒部181进行旋转，从而能够使混合物M7中的、与网的网眼相比而较小的纤维等穿过滚筒部181。此时，混合物M7将会被拆解。
此外，在滚筒部181中被拆解了的混合物M7在空气中分散的同时降落，并落向位于滚筒部181的下方的第二料片形成部19。第二料片形成部19为实施由混合物M7形成第二料片M8的第二料片形成工序的部分。本实施方式中的第二料片形成工序为使包括纤维和复合体C10在内的混合物进行堆积的堆积工序。第二料片形成部19具有作为分离带的网带191、架设辊192和抽吸部193。
网带191为无接头带，且供混合物M7进行堆积。该网带191被卷挂在四个架设辊192上。而且，通过架设辊192的旋转驱动，从而使网带191上的混合物M7向下游侧被输送。
此外，网带191上的大部分的混合物M7为网带191的网眼以上的大小。由此，混合物M7穿过网带191的情况受到限制，因此能够堆积在网带191上。此外，由于混合物M7在堆积于网带191上的同时随同网带191一起向下游侧被输送，因此被形成为层状的第二料片M8。
抽吸部193能够从网带191的下方对空气进行抽吸。由此，能够将混合物M7抽吸到网带191上，因此促进了混合物M7向网带191上的堆积。
在抽吸部193上连接有作为流道的管246。此外，在该管246的中途处设置有鼓风机263。通过该鼓风机263的工作，从而能够利用抽吸部193而产生抽吸力。
壳体部182与加湿部234连接。加湿部234由与加湿部231同样的气化式的加湿器而构成。由此，在壳体部182内被供给有加湿空气。通过该加湿空气，从而能够对壳体部182内进行加湿，因此，也能够对混合物M7因静电而附着在壳体部182的内壁上的情况进行抑制。
在拆解部18的下游侧配置有加湿部236。加湿部236为实施前文所述的加湿工序的部位。加湿部236由与加湿部235同样的超声波式加湿器而构成。由此，能够向第二料片M8供给水分，因此使第二料片M8的水分量被进行了调节。通过该调节，从而能够使作为最终获得的成形体的薄片S中的纤维与淀粉的键合力较为优异。此外，能够对由静电引起的第二料片M8向网带191的吸附进行抑制。由此，第二料片M8会在网带191因架设辊192而折回的位置上容易地从网带191上被剥离。
在第二料片形成部19的下游侧配置有薄片形成部20。薄片形成部20为实施由第二料片M8形成薄片S的成形工序、即薄片形成工序的部分。该薄片形成部20具有加压部201和加热部202。
加压部201具有一对压延辊203，且能够在它们之间对第二料片M8在不进行加热的条件下进行加压。由此，提高了第二料片M8的密度。而且，该第二料片M8朝向加热部202而被输送。另外，一对压延辊203中的一方为通过未图示的电机的工作而进行驱动的主动辊，且另一方为从动辊。
加热部202具有一对加热辊204，并且能够在它们之间对第二料片M8在进行加热的同时进行加压。通过该加热加压，从而在第二料片M8内使淀粉熔融，进而使纤维彼此经由该熔融了的淀粉而粘结。由此，形成了作为成形体的薄片S。然后，该薄片S朝向切断部21而被输送。另外，一对加热辊204中的一方为通过未图示的电机的工作而进行驱动的主动辊，且另一方为从动辊。
在薄片形成部20的下游侧配置有切断部21。切断部21为实施切断薄片S的切断工序的部分。该切断部21具有第一剪切器211和第二剪切器212。
第一剪切器211为在与薄片S的输送方向交叉的方向上将薄片S切断的构件。
第二剪切器212为在第一剪切器211的下游侧沿着与薄片S的输送方向平行的方向而将薄片S切断的构件。
通过这样的第一剪切器211和第二剪切器212的切断，从而获得了作为所期望的大小的成形体的薄片S。而且，该薄片S进一步向下游侧被输送，从而被积存在备料部22中。
[3]成形体
接下来，对本发明所涉及的成形体进行说明。
本发明所涉及的成形体为使用前文所述的本发明的成形体的制造方法而被制造出的成形体。
由此，能够提供兼顾了优异的表面的手感和强度的成形体。
本发明所涉及的成形体所包含的各成分优选为分别满足与上述[1-1]中所说明的内容同样的条件的材料。
成形体中的纤维的含有率优选为88.0质量％以上且99.0质量％以下，更加优选为89.0质量％以上且98.5质量％以下，进一步优选为90.0质量％以上且98.0质量％以下。
由此，能够以更高的等级来兼顾成形体的表面的手感和强度。特别地，在以向由包含纤维和淀粉的材料被构成的成形体施加碎解等处理而获得的组合物为原料来反复实施成形体的制造而获得的成形体、即作为通过反复实施循环利用而获得的再生品的成形体中，也能够以更高的等级来兼顾表面的手感和强度。
成形体中的淀粉的含有率优选为0.9质量％以上且11.0质量％以下，更加优选为1.2质量％以上且10.5质量％以下，进一步优选为1.8质量％以上且10.0质量％以下。
由此，能够以更高的等级来兼顾成形体的表面的手感和强度。特别地，在以向由包含纤维和淀粉的材料被构成的成形体施加碎解等处理而获得的组合物为原料来反复实施成形体的制造而获得的成形体、即作为通过反复实施循环利用而获得的再生品的成形体中，也能够以更高的等级来兼顾表面的手感和强度。
成形体中的无机氧化物粒子的含有率优选为0.01质量％以上且0.60质量％以下，更加优选为0.02质量％以上且0.27质量％以下，进一步优选为0.03质量％以上且0.15质量％以下。
由此，能够以更高的等级来兼顾成形体的表面的手感和强度。特别地，在以向由包含纤维和淀粉的材料被构成的成形体施加碎解等处理而获得的组合物为原料来反复实施成形体的制造而获得的成形体、即作为通过反复实施循环利用而获得的再生品的成形体中，也能够以更高的等级来兼顾表面的手感和强度。
如上文所述，本发明所涉及的成形体兼顾了优异的表面的手感和强度。
表面的手感由表面平滑性而带来较大的影响。在一般情况下，表面平滑性越优异，则表面的手感越优异。
针对本发明所涉及的成形体的表面而通过实施依据JISP8119：1998“纸以及板纸-由别克平滑度测试仪所实施的平滑度试验方法”的测量所求取出的别克平滑度优选为7秒以上，更加优选为8秒以上，进一步优选为10秒以上。
由此，成形体的表面的手感将会特别优异。
虽然本发明所涉及的成形体的形状并未被特别限定，例如可以为薄片状、块状、球状、三维立体形状等任何形状，但是本发明所涉及的成形体优选为呈薄片状。另外，此处所说的薄片状是指，以厚度为30μm以上且30mm以下、密度为0.05g/cm3以上且1.5g/cm3以下的方式而被成形出的成形体。
由此，例如能够适当地使用成形体来作为记录介质等。此外，通过使用前文所述的那样的装置，从而能够更高效地进行制造。
在本发明所涉及的成形体为薄片状的记录介质的情况下，其厚度优选为30μm以上且3mm以下。
由此，能够更适当地使用成形体来作为记录介质。此外，通过使用前文所述的那样的装置，从而能够更高效地进行制造。
在本发明所涉及的成形体为薄片状的记录介质的情况下，其密度优选为0.6g/cm3以上且0.9g/cm3以下。
由此，能够更适当地使用成形体来作为记录介质。
本发明所涉及的成形体只需其至少一部分应用前文所述的本发明的成形体的制造方法而被制造出即可，并且也可以具有其他部位。此外，也可以为在本发明的成形体的制造方法中所叙述的工序之后实施了后续处理的方式。
本发明所涉及的成形体的用途并未被特别限定，例如可以列举出记录介质、液体吸收体、缓冲材料、吸音材料等。
虽然以上对本发明的优选的实施方式进行了说明，但是本发明并不限定于此。
例如，本发明的成形体的制造方法只需包括堆积工序、加湿工序和成形工序即可，也可以还具有其他工序。
此外，在前文所述的实施方式中，以将包含无机氧化物粒子附着在淀粉粒子的表面上的复合粒子的复合体和纤维一起使用的情况为中心进行了说明，但是只要使用了纤维以及淀粉，则也可以并不使用前文所述的那样的复合体，此外，也可以并不使用无机氧化物粒子。
此外，构成薄片制造装置的各部分能够替换为可发挥同样的功能的任意的结构。此外，也可以添加任意的结构物。
此外，本发明所涉及的成形体并不限定于使用上述的装置所制造出的成形体，也可以为使用任何装置被制造出的成形体。
实施例
接下来，对本发明的具体的实施例进行说明。
[4]复合体的制备
(制备例1)
首先，使用粉碎机(流化床对冲式气流磨AFG-CR、细川密克朗公司制)，将作为淀粉粉末的Lustergen FO(日本淀粉化学有限公司制)粉碎成平均粒径为5.0μm的淀粉粉末。
此后，将该淀粉的粉碎品填充至亨舍尔混合器(日本Coke&Engineering公司制FM混合器(FM20C/I))中，通过相对于100质量份淀粉而添加1质量份在作为无机氧化物粒子的表面上具有二甲基甲硅烷基的气相二氧化硅(德山公司制DM-10)，并以60Hz的频率而实施10分钟的搅拌处理，从而制备出复合体。
以此方式而获得的复合体包含作为无机粒子的气相二氧化硅附着在淀粉粒子的表面上的复合粒子。复合体中所包含的无机氧化物粒子的平均粒径为14nm，且复合体中所包含的淀粉粒子的平均粒径为5.0μm。
(制备例2～8)
除了通过使作为原料的淀粉的种类、无机氧化物粒子的种类如表1所示而成为表1所示的那样的结构以外，均以与所述制备例1同样的方式来制备出复合体。
在表1中汇总地示出了所述各制备例中所获得的复合体的结构。另外，在表1中，将作为糊化后粉碎粒径d50为0.30mm的淀粉的Lustergen FO(日本淀粉化学有限公司制)表示为“S1”，将作为糊化后粉碎粒径d50为0.40mm的淀粉的STARBOND05(GSL日本公司制)表示为“S2”，将作为糊化后粉碎粒径d50为0.60mm的淀粉的HSS涂层(王子玉米淀粉公司制)表示为“S3”，将作为糊化后粉碎粒径d50为1.00mm的淀粉的SQ330(日本淀粉化学有限公司制)表示为“S4”，将作为糊化后粉碎粒径d50为0.12mm的淀粉的Lustergen FK(日本淀粉化学有限公司制)表示为“S5”，将作为糊化后粉碎粒径d50为0.18mm的淀粉的68NBL(GSL日本公司制)表示为“S6”，将作为糊化后粉碎粒径d50为0.25mm的淀粉的SK-200(日本玉米淀粉公司制)表示为“S7”，将作为糊化后粉碎粒径d50为1.20mm的淀粉的デリカWH(产品名，日本淀粉化学有限公司制)表示为“S8”，将作为在表面上具有二甲基甲硅烷基的平均粒径为14nm的无机氧化物粒子的气相二氧化硅(德山公司制、DM-10)表示为“DM-10”，将作为在表面上具有三甲基甲硅烷基的平均粒径为7nm的无机氧化物粒子的气相二氧化硅(德山公司制、HM-30S)表示为“HM-30S”，将作为在表面上具有三甲基甲硅烷基的平均粒径为7nm的无机氧化物粒子的气相二氧化硅(德山公司制、ZD-30ST)表示为“ZD-30ST”，将作为在表面上具有三甲基甲硅烷基的平均粒径为7nm的无机氧化物粒子的气相氧化铝(日本AEROSIL公司制、AEROXIDEAlu-C)表示为“AluC”，并将作为在表面上具有三甲基甲硅烷基的平均粒径为7nm的无机氧化物粒子的气相二氧化钛(日本AEROSIL公司制、AEROXIDENKT90)表示为“NKT90”。另外，在所述制备例1～8中，构成复合粒子的淀粉粒子在复合体中所包含的淀粉粒子整体中所占的比例均为90质量％以上，且构成复合粒子的无机氧化物粒子在复合体中所包含的无机氧化物粒子整体中所占的比例均为90质量％以上。
表1
[5]作为成形体的薄片的制造(实施例1)
在本实施例中，使用在所述制备例1中所制备出的复合体，并采用以下的方式而制造出了作为成形体的再生薄片。
首先，准备图2所示的那样的薄片制造装置，并将作为纤维源的市售复印纸(富士施乐社公司制、GR70-W)准备作为薄片状材料。
接下来，将上述的薄片状材料供给至薄片制造装置的原料供给部中，并且将在所述制备例1中所制备出的复合体供给至复合体供给部，实施薄片制造装置的运转，且实施粗碎工序、解纤工序、筛选工序、第一料片形成工序、分割工序、混合工序、拆解工序、作为堆积工序的第二料片形成工序、加湿工序、作为成形工序的薄片形成工序、和切断工序的处理，从而制造出了作为成形体的A4尺寸的薄片。所获得的薄片的克重为90g/m2。
此时，作为成形体的薄片作为原料而被调节为，相对于94质量份的纤维而包含6质量份的在所述制备例1中所制备出的复合体。此外，在加湿工序中被调节为，相对于被提供给该加湿工序的100质量份混合物而给予20质量份的水分。此外，将在加热部中实施加热加压之际的加热温度设为了80℃，并将在加热部中实施加热加压之际的压力设为了0.5MPa。
接下来，使用采用上述方式所获得的薄片来作为作为纤维源的薄片状材料，并以与上述同样的方式而使用图2所示的那样的薄片制造装置制造出作为成形体的A4尺寸的再生薄片。所获得的再生薄片的克重为90g/m2。
此时，以使最终获得的再生薄片作为原料而相对于94质量份纤维包含6质量份在所述制备例1中所制备出的复合体的方式进行了调节。此外，以在加湿工序中相对于被提供给该加湿工序的100质量份混合物而给予20质量份的水分的方式进行了调节。此外，将在加热部中实施加热加压之际的加热温度设为了80℃，将在加热部中实施加热加压之际的压力设为了0.5MPa，并将在加热部中实施加热加压之际的加热加压时间设为了15秒。
(实施例2～4)
除了作为复合体而使用表2所示的材料来替代在所述制备例1中所制备出的材料以外，均以与所述实施例1同样的方式而制造出作为成形体的A4尺寸的再生薄片。
(实施例5～11)
除了以使作为最终获得的成形体的再生薄片中的各成分的含有率成为表2所示的含有率的方式对复合体与纤维的掺配比率进行了变更以外，均以与所述实施例2同样的方式而制造出作为成形体的A4尺寸的再生薄片。
(比较例1～4)
除了作为复合体而使用表2所示的材料来替代在所述制备例1中所制备出的材料以外，均以与所述实施例1同样的方式而制造出作为成形体的A4尺寸的再生薄片。
在表2中汇总地示出了所述各实施例以及各比较例的成形体的制造条件。
表2
[6]作为成形体的再生薄片的评价
[6-1]强度
从作为在所述各实施例以及各比较例中被制造出的成形体的再生薄片中切出100mm×20mm的细长条，并针对该细长条的长边方向而测量出破裂强度。在破裂强度的测量中，使用岛津制作所公司制的AUTOGRAPH(电子万能试验机)AGS-1N，并以20mm/sec的拉伸速度来对破裂强度进行测量，且由此计算出比拉伸强度，并按照以下的基准而进行了评价。可以说比拉伸强度越大，则强度越优异。
A：比拉伸强度为40Nm/g以上。
B：比拉伸强度为30Nm/g以上且小于40Nm/g。
C：比拉伸强度为20Nm/g以上且小于30Nm/g。
D：比拉伸强度小于20Nm/g。
[6-2]表面平滑性
针对在所述各实施例以及各比较例中被制造出的作为成形体的再生薄片的表面、特别是图2中的上侧的面，而使用熊谷理机工业公司制的别克平滑度测试仪HK型来实施了依据JISP8119：1998“纸以及板纸-由别克平滑度测试仪所实施的平滑度试验方法”而进行的测量，从而求取出别克平滑度，并按照以下的基准而进行了评价。可以说别克平滑度的值越大，则平滑性越优异，从而手感也越优异。
A：别克平滑度为10秒以上。
B：别克平滑度为7秒以上且小于10秒。
C：别克平滑度小于7秒。
[6-3]手感
按照以下的基准而对利用手指来抚摸作为在所述各实施例以及各比较例中被制造出的成形体的再生薄片的表面、特别是图2中的上侧的面时的手感进行了评价。
A：极其平滑，具有特别优异的手感。
B：感觉不到粗糙感，具有足够优异的手感。
C：感觉到粗糙感，手感较为逊色。
在表3中汇总地示出了这些结果。
表3表3
强度 表面平滑性 手感
实施例1 A B B
实施例2 B A A
实施例3 B A A
实施例4 C A A
实施例5 C A A
实施例6 B A A
实施例7 B A A
实施例8 B A A
实施例9 B A A
实施例10 A B B
实施例11 A B B
比较例1 A C C
比较例2 A C C
比较例3 A C C
比较例4 D A A
由表3明确可知，在本发明中获得了优异的结果。相对于此，在比较例中并未获得满意的结果。
此外，除了将成形工序中的加热温度在60℃以上且200℃以下的范围内进行了各种变更以外，均以与所述各实施例同样的方式而制造出成形体，并在针对这些作为最终获得的成形体的再生薄片实施与上述同样的评价时，获得了与上述同样的结果。此外，除了将在成形工序中向所述混合物所施加的压力在0.2MPa以上且10.0MPa以下的范围内进行了各种变更以外，均以与所述各实施例同样的方式而制造出成形体，并在针对这些作为最终获得的成形体的再生薄片而实施与上述同样的评价时，获得了与上述同样的结果。
符号说明
100…薄片制造装置；11…原料供给部；12…粗碎部；121…粗碎刃；122…料斗；13…解纤部；14…筛选部；141…滚筒部；142…壳体部；15…第一料片形成部；151…网带；152…架设辊；153…抽吸部；16…细分部；161…旋转叶片；162…壳体部；17…混合部；171…复合体供给部；172…管；173…鼓风机；174…螺旋给料机；18…拆解部；181…滚筒部；182…壳体部；19…第二料片形成部；191…网带；192…架设辊；193…抽吸部；20…薄片形成部；201…加压部；202…加热部；203…压延辊；204…加热辊；21…切断部；211…第一剪切器；212…第二剪切器；22…备料部；231…加湿部；232…加湿部；233…加湿部；234…加湿部；235…加湿部；236…加湿部；241…管；242…管；243…管；244…管；245…管；246…管；261…鼓风机；262…鼓风机；263…鼓风机；27…回收部；C10…复合体；C1…复合粒子；C2…淀粉粒子；C3…无机氧化物粒子；M1…薄片状材料；M2…粗碎片；M3…解纤物；M4-1…第一筛选物；M4-2…第二筛选物；M5…第一料片；M6…细分体；M7…混合物；M8…第二料片；S…薄片。

Claims (8)

1.一种成形体的制造方法，包括：
堆积工序，使包含纤维和淀粉的混合物在空气中进行堆积；
加湿工序，向所述混合物给予水；
成形工序，通过对被给予了水的所述混合物进行加热以及加压从而获得成形体，
所述淀粉的作为通过下述的测量方法而被求取出的微粉碎物的平均粒径的糊化后粉碎粒径d50为0.30mm以上且1.0mm以下，
所述测量方法具有如下步骤，即：
向所述淀粉中添加预定量的水以成为18质量％的水溶液的步骤；
将30g的所述水溶液放入密闭容器中，并通过以100℃而加热1小时从而获得糊化物的步骤；
通过将所述糊化物在开放条件下以100℃而加热3小时来进行干燥从而获得固形物的步骤；
在利用锤子而对所述固形物进行了粗粉碎之后，使用网眼为3mm的筛子而将粗大粒子去除，从而获得粗粉碎物的步骤；
使用搅拌机而将3g的所述粗粉碎物粉碎1分钟，从而获得所述微粉碎物的步骤，其中，所述搅拌机为象印公司制且型号为BM-RT-08的搅拌机；
将所述微粉碎物分散在乙醇中，并利用粒度分布测量装置而对体积平均粒径d50进行测量的步骤，其中，所述粒度分布测量装置为麦奇克拜尔公司制且型号为MT-3300EXII的粒度分布测量装置。
2.如权利要求1所述的成形体的制造方法，其中，
所述成形体中的所述淀粉的含有率为0.9质量％以上且11.0质量％以下。
3.如权利要求1所述的成形体的制造方法，其中，
所述成形工序中的所述混合物的加热温度为60℃以上且200℃以下。
4.如权利要求1所述的成形体的制造方法，其中，
所述成形工序使用一对加热辊来实施。
5.如权利要求1所述的成形体的制造方法，其中，
所述成形工序中的加压力为0.2MPa以上且10.0MPa以下。
6.如权利要求1所述的成形体的制造方法，其中，
所述加湿工序中的水的给予量相对于被提供给所述加湿工序的100质量份的所述混合物而为12质量份以上且40质量份以下。
7.如权利要求1所述的成形体的制造方法，其中，
被提供给所述堆积工序的所述混合物中所含有的所述淀粉为平均粒径为1.0μm以上且30.0μm以下的粒子。
8.如权利要求1至7中的任意一项所述的成形体的制造方法，其中，
被提供给所述堆积工序的所述混合物还包含无机氧化物粒子。
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