CN117702369A - 薄片制造装置 - Google Patents

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CN117702369A CN202311164249.1A CN202311164249A CN117702369A CN 117702369 A CN117702369 A CN 117702369A CN 202311164249 A CN202311164249 A CN 202311164249A CN 117702369 A CN117702369 A CN 117702369A
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金田秀将
永井芳之
深沢真直
宫泽一真
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Abstract

本发明提供一种可形成平滑的薄片的薄片制造装置。该薄片制造装置具备:堆积部,其通过气流而使包含纤维的材料进行堆积以形成料片;加湿部,其从所述料片的一个面侧给予水分;加压部,其对被加湿了的所述料片进行加压以形成薄片,所述加压部具有与所述料片的所述一个面相接触的第一辊、和与所述料片的另一个面相接触的第二辊,所述第一辊的表面与所述第二辊的表面相比而较硬。

Description

薄片制造装置
技术领域
本发明涉及一种薄片制造装置。
背景技术
一直以来,如专利文献1所示,已知一种薄片制造装置,所述薄片制造装置具备;解纤部,其在大气中对被解纤物进行解纤;混合部,其在大气中向被解纤了的解纤物中添加包含树脂的添加物;调湿部,其对将解纤物和添加物混合而成的混合物进行调湿;加压部,其对调湿了的混合物进行加压;加热部,其对被加压了的混合物进行加热。
然而,在上述装置中,为了制造具有充分的强度的薄片,从而作为粘合剂而需要树脂。近年来,需求一种即使不使用树脂也会具有充分的强度的薄片的制造方法。
专利文献1:日本特开2015-137437号公报
发明内容
薄片制造装置具备:堆积部,其通过气流而使包含纤维的材料进行堆积以形成料片;加湿部,其从所述料片的一个面侧给予水分;加压部,其对被加湿了的所述料片进行加压以形成薄片,所述加压部具有与所述料片的所述一个面相接触的第一辊、和与所述料片的另一个面相接触的第二辊,所述第一辊的表面与所述第二辊的表面相比而较硬。
附图说明
图1为表示薄片制造装置的结构的示意图。
图2为表示加压部及其周边的结构的示意图。
图3为表示加压部中的料片的夹持状态等的示意图。
具体实施方式
首先,对薄片制造装置1的结构进行说明。薄片制造装置1为形成薄片S的装置。
如图1所示,薄片制造装置1例如包括供给部10、粗碎部11、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、料片输送部80、加湿部90、加压部100和切断部120。另外,薄片制造装置1具备对上述各个部分的驱动机构进行控制的控制部(处理器)。
供给部10向粗碎部11供给原料。供给部10例如为用于向粗碎部11连续地投入原料的自动投入部。通过供给部10而被供给的原料为包含各种纤维的材料。
作为纤维,并未被特别限定,能够使用广泛的纤维材料。作为纤维,能够例示出天然纤维(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。纤维更详细而言可以列举出由纤维素、丝、羊毛、棉、大麻、洋麻、亚麻、苎麻、黄麻、马尼拉麻、西沙尔麻、针叶树、阔叶树等而构成的纤维等,既可以单独地使用这些纤维,也可以将这些纤维适当混合来使用,还可以作为实施了精制等的再生纤维来使用。
作为纤维的原料,例如可以列举出纸浆、废纸、旧布等。此外,纤维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,也可以为包含杂质及其他成分等多种成分的材质。此外,作为纤维,也可以使用以干式的方式来对废纸或纸浆薄片等进行了解纤而得到的解纤物。
虽然纤维的长度并未被特别限定,但是在独立的一根纤维中,该纤维的沿着长度方向的长度为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。
在薄片制造装置1中,由于在加湿部90中给予水分,因此如果使用具有形成氢键的能力的纤维,则能够提高所形成的薄片S的机械强度。作为这样的纤维,可以列举出纤维素。
薄片S中的纤维的含量例如为50质量%以上且99.9质量%,优选为60质量%以上且99质量%,更优选为70质量%以上且99质量%以下。通过在形成混合物时实施掺配,从而能够设为这样的含量。
粗碎部11将通过供给部10而被供给的原料在大气中等空气中分割以使之成为碎片。碎片的形状和大小例如为几cm见方的碎片。粗碎部11具有粗碎刃12,并能够通过粗碎刃12而对被投入的原料进行分割。作为粗碎部11,例如使用碎纸机。通过粗碎部11而被分割后的原料在由料斗14承接之后经由管15而被移送至解纤部20。
解纤部20对通过粗碎部11而被分割后的原料进行解纤。在此,“进行解纤”是指,将多根纤维粘结而成的原料拆解成一根一根的纤维的情况。解纤部20还具有使附着在原料上的树脂粒或油墨、色粉、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,也存在除了被拆解开的纤维之外还包含在拆解纤维时从纤维分离出的树脂粒或油墨、色粉等色剂、或防渗剂、纸力增强剂等添加剂的情况。被拆解开的解纤物的形状为绳状。被拆解开的解纤物既可以以不与其他被拆解开的纤维相互缠绕的状态、即独立的状态而存在,也可以以与其他被拆解开的解纤物相互缠绕而成为块状的状态、即形成团块的状态而存在。
解纤部20以干式的方式来实施解纤。此处,在并非在液体中而是在大气中等空气中实施解纤等处理的方式称为干式。作为解纤部20,例如使用叶轮磨机。解纤部20具有产生抽吸原料并排出解纤物这样的气流的功能。由此,解纤部20能够通过自身所产生的气流而从导入口22将原料与气流一同进行抽吸,并进行解纤处理,进而将解纤物向排出口24进行输送。穿过了解纤部20的解纤物经由管16而被移送至筛选部40。另外,用于使解纤物从解纤部20输送至筛选部40的气流既可以利用解纤部20所产生的气流,也可以设置鼓风机等气流产生装置并利用其气流。
筛选部40将通过解纤部20而被解纤了的解纤物从导入口42导入,并根据纤维的长度来进行筛选。筛选部40例如具有滚筒部41、和对滚筒部41进行收纳的罩壳部43。作为滚筒部41,例如使用筛子。滚筒部41具有网,并能够将与网的网眼开度的大小相比而较小的纤维或粒子即穿过网的第一筛选物、和与网的网眼开度的大小相比而较大的纤维或未解纤片或团块即未穿过网的第二筛选物区分开。例如,第一筛选物经由管17而被移送至堆积部60。第二筛选物从排出口44经由管18而返回至解纤部20。具体而言,滚筒部41为通过电机而被旋转驱动的圆筒的筛子。作为滚筒部41的网,例如使用金属丝网、将设有切缝的金属板拉伸而成的多孔金属网、利用冲压机等而在金属板上形成孔的冲孔金属网。
第一料片形成部45将穿过了筛选部40的第一筛选物输送至管17。第一料片形成部45例如具有网带46、架设辊47和抽吸机构48。
抽吸机构48能够将穿过筛选部40的开口并在空气中分散了的第一筛选物抽吸到网带46上。由此,使第一筛选物堆积在进行移动的网带46上。
在网带46上堆积有穿过了筛选部40的开口的第一筛选物。网带46为通过架设辊47而被架设并使得第一筛选物难以穿过而使空气穿过的结构。网带46通过架设辊47进行自转而进行移动。通过在网带46连续地移动的同时使穿过了筛选部40的第一筛选物连续地落下并堆积,从而在网带46上形成了料片V。
抽吸机构48被设置在网带46的下方处。抽吸机构48能够产生朝向下方的气流。通过抽吸机构48,从而能够将利用筛选部40而在空气中分散了的第一筛选物抽吸至网带46上。由此,能够增大从筛选部40排出的排出速度。
料片V通过经由筛选部40以及第一料片形成部45,从而被形成为富含空气而柔软蓬松的状态。堆积在网带46上的料片V被投入管17,并向堆积部60被输送。
旋转体49能够将料片V切断。在图示的示例中,旋转体49具有基部49a、和从基部49a起而突出的突部49b。突部49b例如具有板状的形状。在图示的示例中,突部49b被设置有四个,并且四个突部49b以等间隔的方式而被设置。通过基部49a向方向R进行旋转,从而突部49b能够以基部49a为轴而进行旋转。通过利用旋转体49而将料片V切断,从而例如能够减小向堆积部60供给的每单位时间的纤维量的变动。
旋转体49被设置在第一料片形成部45的附近处。在图示的示例中,旋转体49被设置于在料片V的路径上位于下游侧的架设辊47a的附近处。旋转体49被设置在突部49b能够与料片V接触的位置、且与堆积有料片V的网带46不接触的位置处。由此,能够对网带46因突部49b而磨损的情况进行抑制。突部49b与网带46之间的最短距离例如为0.05mm以上且0.5mm以下。这是能够在网带46不受损的条件下将料片V切断的距离。
混合部50对穿过了筛选部40的第一筛选物(纤维)和作为粘合剂的淀粉进行混合。混合部50具有供给淀粉的淀粉供给部52、对第一筛选物和淀粉进行输送的管54、以及鼓风机56。在图示的示例中,淀粉从淀粉供给部52经由料斗19而被供给至管54。管54与管17相连接。
在混合部50中,通过鼓风机56而产生气流,并且在管54中能够在使第一筛选物和淀粉混合的同时对之进行输送。另外,使第一筛选物和淀粉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机构,也可以为像V型搅拌机那样利用容器的旋转的机构。
作为淀粉供给部52,使用螺旋给料机或圆盘给料机等。
从淀粉供给部52被供给的淀粉为多个α-葡萄糖分子通过糖苷键而聚合而成的高分子。淀粉既可以为直链状,也可以包含分支。
淀粉能够使用源自各种植物的材料。作为淀粉的原料,可以列举出玉米、小麦、米等谷类、蚕豆、绿豆、小豆等豆类、马铃薯、红薯、木薯等薯类、猪牙花、蕨菜、葛等野草类、椰子树等棕榈类。
此外,作为淀粉,也可以使用加工淀粉、改性淀粉。作为加工淀粉,可以列举出乙酰化己二酸交联淀粉、乙酰化淀粉、氧化淀粉、辛烯基琥珀酸淀粉钠、羟丙基淀粉、羟丙基磷酸交联淀粉、磷酸化淀粉、磷酸化物酯化磷酸交联淀粉、尿素磷酸化酯化淀粉、淀粉乙醇酸钠、高氨基玉米淀粉等。此外,作为改性淀粉的糊精能够适当地使用对淀粉进行加工或改性而获得的材料。
在薄片制造装置1中,通过作为粘合剂而使用淀粉,从而与使用合成树脂的情况相比,能够减轻环境负载。此外,通过使含有淀粉的纤维(第一筛选物)在被给予了水分之后被加压加热,从而能够产生由淀粉的糊化所引起的纤维间的结合以及纤维间的氢键中的至少一方,进而能够使薄片S具有充分的强度。另外,在仅通过纤维间的氢键就能够使薄片S具有充分的强度的情况下,也能够在不使用淀粉的条件下制造薄片S。在于不使用淀粉的条件下制造薄片S的情况下,薄片制造装置1也可以不具备淀粉供给部52。
薄片S中的淀粉的含量例如为0.1质量%以上且50质量%以下,优选为1质量%以上且40质量%以下,更优选为1质量%以上且30质量%以下。通过在形成混合物时实施掺配,从而能够设为这样的含量。
另外,在淀粉供给部52中,除了淀粉以外,也可以根据所制造出的薄片S的种类而含有用于使纤维着色的着色剂、用于对纤维的凝集和淀粉的凝集进行抑制的凝集抑制剂、用于使纤维等不易燃烧的阻燃剂。穿过了混合部50的混合物经由管54而被移送至堆积部60。
堆积部60将穿过了混合部50的混合物从导入口62导入,以将相互缠绕的纤维拆解开,并使之在空气中分散的同时落下。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例如具有滚筒部61、和对滚筒部61进行收纳的罩壳部63。作为滚筒部61而使用进行旋转的圆筒的筛子。滚筒部61具有网,并使穿过了混合部50的混合物中所含有的与网的网眼开口的大小相比而较小的纤维或者粒子落下。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“筛子”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“筛子”是指具备网的部件,且滚筒部61也可以使被导入至滚筒部61中的所有混合物落下。
堆积部60具备第二料片形成部70。第二料片形成部70使穿过了滚筒部61的混合物堆积而形成料片W。第二料片形成部70例如具有第一网带72、架设辊74和抽吸机构76。
在第一网带72上堆积有穿过了堆积部60的开口的混合物。第一网带72为通过架设辊74而被架设并使得混合物难以穿过而使空气穿过的结构。第一网带72通过架设辊74进行自转而进行移动。通过在第一网带72连续地移动的同时使穿过了堆积部60的混合物连续地落下并堆积,从而在第一网带72上形成了料片W。
抽吸机构76被设置在第一网带72的下方处。抽吸机构76能够产生朝向下方的气流。通过抽吸机构76,从而能够将利用滚筒部61而空气中分散了的混合物抽吸至第一网带72上。由此,能够增大从堆积部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下降气流,进而能够防止在下落过程中纤维或淀粉相互缠绕的情况。
如以上所述,通过经由堆积部60,从而形成有富含空气而柔软蓬松的状态的料片W。
在第一网带72上的料片W的输送方向的下游侧处配置有料片输送部80。料片输送部80将第一网带72上的料片W从第一网带72上剥下并朝向加压部100进行输送。
如图2所示,料片输送部80具有作为输送带的第二网带81、多个辊82和作为抽吸部的抽吸机构83。第二网带81成为通过多个辊82而被架设并使空气穿过的结构。第二网带81以能够通过辊82的自转而进行旋转驱动的方式被构成。抽吸机构83被配置在隔着第二网带81而与料片W对置的位置上。抽吸机构83具备吸气风扇(未图示),且通过该吸气风扇的抽吸力而在第二网带81上产生朝上(+Z方向)的气流。通过该气流而对料片W进行抽吸。
由此,能够将料片W从第一网带72上剥下,并且使作为从第一网带72上被剥下了的料片W的上表面的另一个面Wb与第二网带81相接触。而且,料片W的另一个面Wb与第二网带81相接触,从而料片W以被保持的状态而被输送。
在料片输送部80的下方配置有加湿部90。加湿部90以与第二网带81对置的方式而被配置。加湿部90从作为与第二网带81相接触的料片W的下表面的一个面Wa侧给予水分。在加湿部90中,作为水分而向料片W给予加湿空气(例如,水蒸气或雾气)。
如图2所示,加湿部90具备能够贮留水的容器91、和被配置在该容器91的底部上的压电振子92。在容器91的上部处形成有排出加湿空气的排出口93。以排出口93与料片W的一个面Wa对置的方式而配置有容器91。通过使压电振子92进行驱动,从而在水中产生超声波,并且在容器91内产生雾气(加湿空气)。所产生的雾气经由容器91的排出口93而向料片W的一个面Wa被给予。通过从料片W的下方给予水分,从而即使在加湿部90或其附近处产生了结露的情况下,水滴也不会落向料片W。即,例如在从上方向料片W给予了水分的情况下,存在水分附着于加湿部90或其附近且作为水滴而落下使得水滴附着于料片W的可能性。在此情况下,水分针对于料片W的给予会变得不均匀。然而,在本实施方式中,可抑制水滴的落下等,从而避免对薄片S的品质造成影响。
抽吸机构83被配置在隔着第二网带81而与加湿部90对置的位置上。抽吸机构83对从加湿部90被排出的雾气进行抽吸。从排出口93被排出的雾气被以与排出口93对置的方式而配置的抽吸机构83所抽吸。由此,由于雾气经由料片W而被抽吸机构83抽吸,从而能够在料片W的厚度方向上给予水分。
在加湿部90中被给予了水分的料片W的含水率例如为12质量%以上且40质量%以下。根据该料片含水率,能够有效地形成纤维间的氢键,从而能够使薄片S的强度增加。
在料片输送部80以及加湿部90的下游处配置有加压部100。被给予了水分的料片W向加压部100被输送。
加压部100对被加湿了的料片W进行加压,从而形成薄片S。加压部100具有与料片W的一个面Wa相接触的第一辊101、和与料片W的另一个面Wb相接触的第二辊102。利用第一辊101和第二辊102而将料片W加入并进行加压,以形成薄片S。另外,关于加压部100的详细结构将在后文中叙述。
在加压部100的下游处配置有切断部120。通过加压部100而被形成的薄片S向切断部120被输送。
切断部120将通过加压部100而被形成的薄片S切断。在图示的示例中,切断部120具有在与薄片S的输送方向交叉的方向上切断薄片S的第一切断部122、和在与输送方向平行的方向上切断薄片S的第二切断部124。第二切断部124将穿过了第一切断部122的薄片S切断。
通过以上内容,从而形成了预定的尺寸的单张的薄片S。被切断而成的单张的薄片S被排出至承接部130。
接下来,对加压部100的详细结构进行说明。首先,对加压部100中的夹持部Np(加压部位)的形态进行说明。
如上述所述,在本实施方式中,可实现作为粘合剂而使用淀粉从而形成薄片S的薄片制造装置1。此处,在使用了淀粉的薄片制造工序中,需要向含有淀粉的料片W给予水分,由于料片W中的水分量比较多,因此例如在加压时容易产生褶皱等,从而难以保持薄片S的平滑度。
因此,本实施方式的加压部100以能够形成平滑的薄片S的方式而被构成。以下,具体地进行说明。
如图2及图3所示,加压部100具有第一辊101和第二辊102。第一辊101以及第二辊102的各旋转轴沿着沿X轴的方向而被配置。第一辊101以及第二辊102的沿X轴的尺寸长度长于被输送的料片W的沿X轴的尺寸长度。由此,能够利用第一辊101和第二辊102而对料片W的沿X轴的整体区域进行夹持。
而且,在本实施方式中,第一辊101的表面以与第二辊102的表面相比而较硬的方式被构成。具体而言,第一辊101由金属而构成,第二辊102由金属和覆盖其表面的橡胶而构成。
更详细而言,第一辊101例如具备铝、铁、不锈钢等中空的芯铁111。在第一辊101的表面上,设置有由PTFE(聚四氟乙烯)、PFA(四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物)、FEP(四氟乙烯-六氟丙烯共聚物)、ETFE(四氟乙烯-乙烯共聚物)等氟树脂、或者硅树脂等所形成的表面层112。通过设置表面层112,从而能够提高相对于料片W(薄片S)的脱模性。此外,能够抑制芯铁111的磨损或损坏。
第二辊102例如具备铝、铁、不锈钢等中空的芯铁114。芯铁114的表面通过由作为橡胶的硅树脂或聚氨酯橡胶等所形成的弹性层115而被覆盖。弹性体的硬度优选为ASKERC30以上且70以下,进一步优选为ASKER C40以上且60以下。弹性层的厚度为1mm以上且10mm以下,进一步优选为1mm以上且5mm以下。另外,弹性层115的表面通过PTFE(聚四氟乙烯)、PFA(四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物)、FEP(四氟乙烯-六氟丙烯共聚物)、ETFE(四氟乙烯-乙烯共聚物)等氟树脂层或者由包含氟树脂的软管而构成的表面层116而被覆盖。通过设置表面层116,从而能够提高相对于料片W(薄片S)的脱模性。此外,能够抑制弹性层115的磨损或损坏。
通过利用第一辊101和第二辊102来对料片W进行加压,从而使料片W薄化,并使料片W内的纤维密度提高。由第一辊101和第二辊102所施加的对于料片W的压力优选为0.1Mpa以上且15MPa以下,更优选为0.2Mpa以上且10MPa以下,进一步优选为0.4Mpa以上且8MPa以下。如果为这样的压力范围,则能够抑制纤维的劣化,并且能够将对所制造出的薄片S进行了解纤而得到的解纤物作为原料而再次制造强度良好的薄片S。
此外,本实施方式的第一辊101以及第二辊102作为加热机构而分别内置有加热用的加热器113、117(例如,卤素加热器)。第一辊101、第二辊102以及各加热器113、117通过温度检测部而取得各个温度,并基于所取得的温度而对各加热器113、117的驱动进行控制。由此,能够将第一辊101以及第二辊102的各表面温度维持在预定的温度。例如,第一辊101的表面温度优选为100℃以上且130℃以下,第二辊102的表面温度优选为80℃以上且100℃以下。
由于本实施方式的加压部100针对料片W而同时执行加压和加热,因此能够提高薄片S的生产率。此外,能够简化薄片制造装置1的结构。此外,料片W中所含有的水分在温度上升之后蒸发,并且料片W的厚度变薄,从而提高了纤维密度。除了水分和淀粉因热量而温度上升、且纤维密度因压力而升高以外,通过淀粉糊化、而后水分蒸发,从而多个纤维彼此经由糊化了的淀粉而粘结在一起。另外,通过水分因热量而蒸发、且纤维密度因压力而升高,从而多个纤维利用氢键而粘结在一起。
此处,在对包含淀粉和纤维的料片W给予了水分的情况下,需要在加压部100中可靠地使料片W内的纤维粘结而形成薄片S。这是由于,在料片W中残留有水分的情况下纤维的粘结变得不充分,从而易于在薄片S中产生褶皱等的缘故。
因此,在利用第一辊101和第二辊102而将料片W夹入的夹持部Np中,需要充分确保夹持宽度Nw。夹持部Np是指利用第一辊101和第二个102来对料片W进行加压的加压部位,夹持宽度Nw为夹持部Np中的料片W的输送方向上的尺寸。即,夹持宽度Nw为从由第一辊101和第二辊102所形成的料片W的夹持开始位置起至夹持结束位置为止的长度尺寸。而且,夹持宽度Nw沿着夹持部Np的X轴以大致固定的尺寸而被形成。
由于通过充分确保夹持宽度Nw,从而可确保料片W的加热加压时间,因此,能够可靠地使薄片S中所含有的纤维粘结在一起,进而形成机械强度更加良好的薄片S。另外,为了确保夹持宽度Nw,例如可以考虑第一辊101以及第二辊102都使用表面由橡胶而构成的软辊的结构。由此,通过各软辊的弹性变形,从而可确保夹持宽度Nw。然而,由于各软辊都发生弹性变形,因此在夹持部Np中压力的偏差会变大,从而易于产生褶皱。因此,无法形成平滑的薄片S。另一方面,在第一辊101以及第二辊102都使用了金属辊(硬辊)的情况下,由于不会发生弹性变形,因此无法充分地确保夹持宽度Nw,并且无法确保料片W的加压加热时间,由此纤维的粘结会变得不充分。
根据本实施方式,在利用硬度互不相同的第一辊101和第二辊102来对料片W进行夹持时,第二辊102的表面由于第一辊101的按压而成为稳定地凹进的状态。由此,可保持固定的夹持宽度Nw,从而使夹持部Np内的压力稳定。由于在该状态下能够对料片W进行加热加压,因此能够可靠地使料片W内的纤维粘结,从而能够形成平滑的薄片S。
此外,由于从料片W的一个面Wa侧给予水分,因此在料片W的厚度方向上,一个面Wa侧与另一个面Wb侧相比而水分量较多。因此,在对料片W进行夹持时,通过热传导性较好的金属制的较硬的第一辊101的加热,从而能够使水分从一个面Wa侧向另一个面Wb侧移动。由此,由于在水分遍及料片W的厚度方向的整体的状态下被加压加热,因此能够提高薄片S面内的强度的均匀性。
另外,由于料片W的第一辊101侧以高温而被加热,因此料片W中的蒸气容易向与低温侧的第二辊102侧相接触的另一个面Wb扩展。此外,通过以更高温而对在料片W中水分较多的一个面Wa侧进行加热,从而可促进水分向另一个面Wb的扩散,以使加热效率提高。
另外,在设为第一辊101以及第二辊102都使用了软辊的结构的情况下,会由于在夹持部Np中各软辊的表面的伸缩而使薄片S的厚度产生不均。根据本实施方式,料片W中的含有较多水分的一个面Wa容易贴附在更硬的第一辊101侧,从而能够将料片W以仿形于第一辊101侧的状态而进行夹持。此时,由于料片W的一个面Wa在第一辊101侧被按压住,且另一个面Wb在第二辊102侧以打滑的状态而被夹持,因此能够形成平滑的薄片S。
此外,本实施方式的第一辊101的表面具有凹凸。在此情况下,由表面粗度计所计测出的表面粗度以Ra(算数平均粗度)计而优选为2μm以上且8μm以下,进一步优选为3μm以上且6μm以下。此外,以Rz(最大高度)计而优选为15μm以上且70μm以下,进一步优选为25μm以上且50μm以下。第一辊101的表面的凹凸例如通过喷砂处理或喷镀而被形成。
由于第一辊101的表面形成有非常微小的凹凸,因此能够在确保了薄片S的平滑度的基础上,减轻薄片S的第一面Sa(与料片W的一个面Wa相对应的面)与第二面Sb(与料片W的另一个面Wb相对应的面)的面质差。详细而言,在于第一辊101与第二辊102之间对料片W进行加压时,料片W内的纤维密度高的部分的厚度较厚,且纤维密度低的部位厚度会变薄。此处,在将第一辊101以及第二辊102都设为了软辊的情况下,由于两辊都发生弹性变形,因此料片W内的凹凸会在一个面Wa以及另一个面Wb上大致均等地产生。由此,可减轻薄片S中的第一面Sa与第二面Sb的面质差。但是,由于在本实施方式中一方的第一辊101为金属制,因此不会发生弹性变形,从而在进行夹持时料片W内的凹凸会偏向具有柔软的表面的第二辊102侧。因此,薄片S中的第二辊102侧的第二面Sb成为比较粗糙的面,且第一辊101侧的第一面Sa成为平滑面,从而会产生薄片S中的第一面Sa与第二面Sb的面质差。因此,通过在第一辊101的表面上形成微小的凹凸,从而第一辊101侧的第一面Sa也成为比较粗糙的面。因此,能够减轻薄片S的第一面Sa与第二面Sb的面质差。此外,在用手指触摸薄片S的第一面Sa和第二面Sb时,薄片S的第一面Sa和第二面Sb的质感相同,从而减轻了不协调感。此外,例如在利用打印机而对薄片S形成了图像时,能够在第一面Sa和第二面Sb中保持相同的图像品质。
接下来,对加压部100中的料片W的卷挂方式进行说明。
如上述那样,在本实施方式中采用使用了淀粉的薄片制造工序。此处,由于料片W通过加湿部90而被给予水分,因此易于引起变形或断裂等的发生,从而难以处理。
因此,本实施方式的加压部100以能够在稳定的状态下处理料片W的方式而被构成。以下,具体地进行说明。
加压部100具有在夹持部Np(加压部位)处与料片W的一个面Wa相接触的第一辊101、和在夹持部Np处与料片W的另一个面Wb相接触的第二辊102。
如图3所示,料片W以料片W的一个面Wa将夹持部Np作为起点并跨及预定的长度而与第一辊101的表面相接触的方式而被输送。而且,在料片W的一个面Wa与第一辊101的表面相接触的期间内,第一辊101对料片W实施加热。即,料片W在夹持部Np、以及从夹持部Np起跨及预定的长度而被第一辊101卷挂的卷挂区域Ta中被加热。通过经由卷挂区域Ta,从而形成了薄片S。
在本实施方式中,由于从料片W的一个面Wa侧给予水分,因此与另一个面Wb相比而水分量较多,进而料片W的一个面Wa这一方更容易贴附。利用该特性,通过在将料片W的一个面Wa贴附在第一辊101上的状态(卷挂的状态)下进行输送,从而能够稳定地处理料片W。此外,由于在料片W中水分量较多的一个面Wa侧被卷挂在第一辊101上,因此能够高效地进行加热。
此外,在从夹持部Np被排出的料片W的内部中仍残留有水分,从而处于易于发生料片W的变形或断裂的状态。在本实施方式中,通过在夹持部Np的输送方向下游处于第一辊101上设置卷挂区域Ta,从而提高料片W的输送性,进而能够可靠地使料片W进行干燥。
此外,通过利用料片W的自重而被卷挂在配置于被输送的料片W的下方的第一辊101上,从而能够使夹持部Np后的料片W的输送姿态稳定,由此能够对变形等的发生进行抑制。
在与第一辊101对置的位置、且在料片W的输送方向上与夹持部Np相比靠下游处设置有第三辊103。此外,在第三辊103的下游处配置有输送辊对118。通过输送辊对118的驱动而使料片W(薄片S)向下游被输送。而且,从夹持部Np经由卷挂区域Ta的料片W在预定的位置上从第一辊101上被剥离,并与第三辊103的下部接触而向下游被输送。
由于料片W经由第三辊103而被输送,因此能够将料片W的被第一辊101卷挂的预定的长度(卷挂区域Ta)保持为固定。
另外,由于第一辊101的表面具有凹凸,因此通过由该凹凸所实现的按压固定效果(锚定效果),从而能够在抑制夹持部Np后的料片W的变形或断裂的同时,还抑制在卷挂区域Ta的加热中途由收缩所引起的料片W的起伏的产生。
此处,第一辊101为驱动辊,第二辊102为从动辊。由于卷挂有料片W的一侧第一辊101为驱动辊,因此料片W的输送速度以及对料片W施加的张力较为稳定,因此能够形成平滑的薄片S。
此外,在本实施方式中,第一辊101的直径大于第二辊102的直径。第一辊101的直径例如为110mm以上且150mm以下,第二辊102的直径例如为80mm以上且小于110mm。
通过增大第一辊101的直径,从而能够确保卷挂区域Ta。即,能够确保料片W的加热时间。卷挂区域Ta中的料片W的卷挂尺寸例如为第一辊101的外周尺寸的1/8至1/2左右,优选为1/8至1/4左右。另外,卷挂区域Ta能够根据加热器113的加热条件等而适当地设定变更。
由于料片W仿形于更大的辊周面而被输送,因此干燥完成时的薄片S的卷边卷曲较小。
此外,通过缩小第二辊102,从而能够使加压部100的结构小型化。
符号说明
1…薄片制造装置;10…供给部;11…粗碎部;20…解纤部;40…筛选部;50…混合部;52…淀粉供给部;60…堆积部;70…第二料片形成部;80…料片输送部;90…加湿部;91…容器;92…压电振子;93…排出口;100…加压部;101…第一辊;102…第二辊;103…第三辊;111…芯铁;112…表面层;113…加热器;114…芯铁;115…弹性层;116…表面层;117…加热器;118…输送辊对;120…切断部;130…承接部;W…料片;Wa…一个面;Wb…另一方面;S…薄片;Sa…第一面;Sb…第二面;Np…夹持部;Nw…夹持宽度;Ta…卷挂区域。

Claims (6)

1.一种薄片制造装置,其特征在于,具备:
堆积部,其通过气流而使包含纤维的材料进行堆积以形成料片;
加湿部,其从所述料片的一个面侧给予水分;
加压部,其对被加湿了的所述料片进行加压以形成薄片,
所述加压部具有与所述料片的所述一个面相接触的第一辊、和与所述料片的另一个面相接触的第二辊,
所述第一辊的表面与所述第二辊的表面相比而较硬。
2.如权利要求1所述的薄片制造装置,其中,
所述第一辊由金属而构成,所述第二辊由金属和覆盖所述金属的表面的橡胶而构成。
3.如权利要求2所述的薄片制造装置,其中,
所述第一辊的表面具有凹凸。
4.如权利要求1所述的薄片制造装置,其中,
所述第一辊为驱动辊,所述第二辊为从动辊。
5.如权利要求1所述的薄片制造装置,其中,
所述第一辊以及所述第二辊分别内置有加热用的加热器。
6.如权利要求1所述的薄片制造装置,其中,
淀粉供给部,其对用于使所述纤维结合的淀粉进行供给;
混合部,其对所述淀粉和所述纤维进行混合。
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