JP6127901B2 - シート製造装置、シート製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、シート製造装置、シート製造方法に関する。

従来、形成されたウエブを加熱する遠赤外線セラミックヒーターと、当該遠赤外線セラミックヒーターによって加熱されたウエブを加熱加圧する一対のカレンダーローラーとを備えた不織布製造装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平８−４９１５３号公報

しかしながら、上記不織布製造装置では、ウエブをカレンダーローラーで加圧する前に、遠赤外線セラミックヒーターで加熱する構成である。この場合、ウエブが加圧される前に加熱されてしまうと、ウエブを構成する繊維が十分に圧縮されない状態で樹脂が繊維間で溶融・結着することになる。そうすると、ウエブは、不十分な密度状態の形態が確立されてしまい、その後で加圧しても前記形態を崩すことができない。従って、製造されたシートにおいて十分な密度や強度を確保することができない、という課題があった。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］本適用例にかかるシート製造装置は、少なくとも植物繊維と熱可塑性樹脂とを空気中で堆積させたウエブを形成するウエブ形成部と、前記ウエブを加熱せずに加圧する加圧部と、前記加圧部よりも前記ウエブの搬送方向の下流で前記ウエブを加熱加圧する加熱加圧部と、を有し、前記加圧部の加圧力は前記加熱加圧部の加圧力より大きいことを特徴とする。

この構成によれば、まず、植物繊維と樹脂とを堆積することによって形成されたウエブが加圧される。この加圧時では、ウエブは加熱されず、加圧のみである。この加圧によって、ウエブを構成する植物繊維同士の距離が縮められる。次いで、ウエブが植物繊維同士の距離が縮められた状態で加熱加圧される。これにより、ウエブのスプリングバックが防止されつつ、植物繊維間の距離が縮められた状態で樹脂が溶融し、植物繊維間で結着される。従って、高密度で高強度のシートを形成することができる。
［適用例２］本適用例にかかるシート製造装置は、少なくとも植物繊維と熱可塑性樹脂とを空気中で堆積させたウエブを形成するウエブ形成部と、前記熱可塑性樹脂を溶融させることなく前記ウエブを加圧する加圧部と、前記加圧部よりも前記ウエブの搬送方向の下流で前記ウエブを加熱加圧する加熱加圧部と、を有し、前記加圧部の加圧力は前記加熱加圧部の加圧力より大きいことを特徴とする。

［適用例３］上記適用例にかかるシート製造装置では、前記加圧部は１対のローラーで前記ウエブを挟み込むことにより加圧する少なくとも１対の加圧ローラーを有し、前記加熱加圧部は１対のローラーで前記ウエブを挟み込むことにより加熱加圧する少なくとも１対の加熱加圧ローラーを有することを特徴とする。

この構成によれば、加圧ローラーと加熱加圧ローラーを用いることにより、少なくとも一方を平板プレスにするよりも加圧から加熱までの時間を短くでき、加圧してスプリングバックする前に加熱をすることができる。例えば、平板プレスの場合、ウエブの先端と加熱部との距離は短いがウエブの後端と加熱部との距離は長くなってしまう。また、加圧から加熱までの時間を一定にできることで加圧或いは加熱のムラを抑制することができる。

［適用例４］上記適用例にかかるシート製造装置では、前記加熱加圧ローラーの径より前記加圧ローラーの径の方が大きいことを特徴とする。

この構成によれば、空気中でウエブが形成された状態は、植物繊維と樹脂が混合された状態であり、空気を多く含み柔らかくふくらんだ状態である。従って、加圧ローラーの方の径を大きくすることにより、換言すれば、ウエブの搬送方向に対して上流側に配置された加圧ローラーの径をより大きくすることにより、ふくらんだ状態のウエブを確実に噛み込ませて効率よく搬送させることができる。一方、一旦加圧された後のウエブは形状が固められるため、加圧ローラーよりもウエブの搬送方向に対して下流側に配置される加熱加圧ローラーの径は小さくても差し支えない。これにより、ウエブの搬送性を向上させるとともに、装置構成を小型化することができる。

［適用例５］上記適用例にかかるシート製造装置では、前記加圧ローラーと前記加熱加圧ローラーとの間において前記ウエブが接触可能な部材は、前記ウエブを下方から支えることが可能なウエブ受け部材のみであることを特徴とする。

この構成によれば、加圧ローラーと加熱加圧ローラーの間にはウエブが下方へ垂れ下がるのを受ける受け部材だけなので、加圧ローラーと加熱加圧ローラーとの距離を短くすることができる。これにより、加圧されたウエブが速やかに加熱加圧される。従って、ウエブのスプリングバックが抑制され、高密度で高強度のシートを形成することができる。

［適用例６］本適用例にかかるシート製造方法は、少なくとも植物繊維と熱可塑性樹脂とを空気中で堆積させたウエブを形成するウエブ形成工程と、前記ウエブを加熱せずに加圧する加圧工程と、前記加圧工程の後に前記ウエブを加熱加圧する加熱工程と、を含み、前記加圧工程での加圧力は前記加熱加圧工程での加圧力より大きいことを特徴とする。

この構成よれば、まず、植物繊維と樹脂とを堆積することによって形成されたウエブが加圧される。この加圧時では、ウエブは加熱されず、加圧のみである。この加圧によって、ウエブを構成する植物繊維同士の距離が縮められる。次いで、ウエブが植物繊維同士の距離が縮められた状態で加熱加圧される。これにより、ウエブのスプリングバックが防止されつつ、植物繊維間の距離が縮められた状態で樹脂が溶融し、植物繊維間で結着される。従って、高密度で高強度のシートを形成することができる。
［適用例７］本適用例にかかるシート製造方法は、少なくとも植物繊維と熱可塑性樹脂とを空気中で堆積させたウエブを形成するウエブ形成工程と、前記熱可塑性樹脂を溶融させることなく前記ウエブを加圧する加圧工程と、前記加圧工程の後に前記ウエブを加熱加圧する加熱工程と、を含み、前記加圧工程での加圧力は前記加熱加圧工程での加圧力より大きいことを特徴とする。

シート製造装置の構成を示す概略図。 シート製造装置の一部構成を示す概略図。 シート製造方法を示す模式図。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各部材等を認識可能な程度の大きさにするため、各部材等の尺度を実際とは異ならせて示している。

まず、シート製造装置の構成について説明する。また、合わせてシート製造方法について説明する。シート製造装置は、例えば、純パルプシートや古紙などの原料（被解繊物）Ｐｕを新たなシートＰｒに形成する技術に基づくものである。本実施形態にかかるシート製造装置は、少なくとも繊維と樹脂とを空気中で堆積させたウエブを形成するウエブ形成部と、ウエブを加熱せずに加圧する加圧部と、加圧部よりもウエブの搬送方向の下流でウエブを加熱加圧する加熱加圧部と、を有し、加圧部の加圧力は加熱加圧部の加圧力より大きくなるように構成されたものである。また、本実施形態にかかるシート製造方法は、少なくとも繊維と樹脂とを空気中で堆積させたウエブを形成するウエブ形成工程と、ウエブを加熱せずに加圧する加圧工程と、加圧工程の後にウエブを加熱加圧する加熱工程と、を含み、加圧工程での加圧力は加熱加圧工程での加圧力より大きい、というものである。なお、本実施形態にかかるウエブとは、繊維と樹脂とを含む物体の構成形態を言う。従って、ウエブの加熱時や加圧時や切断時や搬送時等において寸法等の形態が変化した場合であってもウエブとして示している。以下、具体的に説明する。

図１は、本実施形態にかかるシート製造装置の構成を示す概略図であり、図２は、シート製造装置の一部構成を示す概略図である。また、図３は、シート製造方法を示す模式図である。まず、図１に示すように、シート製造装置１は、供給部１０と、粗砕部２０と、解繊部３０と、分級部４０と、受け部５０と、添加物投入部６０と、ウエブ形成部７０と、加圧部１２０と、加熱加圧部１５０等を備えている。

供給部１０は、粗砕部２０に古紙Ｐｕを供給するものである。供給部１０は、例えば、複数枚の古紙Ｐｕを重ねて貯めておくトレー１１と、トレー１１中の古紙Ｐｕを粗砕部２０に連続して投入可能な自動送り機構１２等を備えている。シート製造装置に供給する古紙Ｐｕとしては、例えば、オフィスで現在主流となっているＡ４サイズの用紙等である。

粗砕部２０は、供給された古紙Ｐｕを数センチメートル角の紙片に裁断するものである。粗砕部２０では、粗砕刃２１を備え、通常のシュレッダーの刃の切断幅を広げたような装置を構成している。これにより、供給された古紙Ｐｕを容易に紙片に裁断することができる。そして、分断された粗砕紙は、配管２０１を介して解繊部３０に供給される。

解繊部３０は、回転する回転刃（図示せず）を備え、粗砕部２０から供給された粗砕紙を繊維状に解きほぐす（解繊）ものである。なお、本実施形態の解繊部３０は、空気中で乾式で解繊を行うものである。解繊部３０の解繊処理により、印刷されたインクやトナー、にじみ防止材等の紙への塗工材料等は、数十μｍ以下の粒となって繊維と分離する（以下、「インク粒」という）。したがって、解繊部３０から出る解繊物は、紙片の解繊により得られる繊維とインク粒である。そして、回転刃の回転によって気流が発生する機構となっており、配管２０２を介して解繊された繊維はこの気流に乗って分級部４０に搬送される。なお、風発生機構を備えていない乾式の解繊部３０を用いる場合には、粗砕部２０から解繊部３０に向けて気流を発生させる気流発生装置を別途設けるようにすればよい。

分級部４０は、解繊物をインク粒と繊維とに分級するものである。本実施形態では、分級部４０としてのサイクロン（以下、分級部としてのサイクロン４０として説明する）を適用し、搬送された繊維をインク粒と脱墨繊維（脱墨解繊物）とに気流分級する。なお、サイクロン４０に替えて他の種類の気流式分級器を利用してもよい。この場合、サイクロン４０以外の気流式分級器としては、例えば、エルボージェットやエディクラシファイヤー等が用いられる。気流式分級器は旋回気流を発生させ、解繊物のサイズと密度により受ける遠心力の差によって分離、分級するもので、気流の速度、遠心力の調整により、分級点を調整することができる。これにより比較的小さく密度の低いインク粒と、インク粒より大きく密度の高い繊維とに分けられる。繊維からインク粒を除去することを脱墨と言う。

なお、サイクロン４０は、接線入力方式のサイクロンが比較的簡便な構造である。本実施形態のサイクロン４０は、解繊部３０から導入される導入口４０ａと、導入口４０ａが接線方向についた円筒部４１と、円筒部４１の下部に続く円錐部４２と、円錐部４２の下部に設けられる下部取出口４０ｂと、円筒部４１の上部中央に設けられる微粉排出のための上部排気口４０ｃとから構成される。円錐部４２は鉛直方向下方にむかって径が小さくなる。

分級処理において、サイクロン４０の導入口４０ａから導入された解繊物をのせた気流は、円筒部４１で円周運動に変わり、遠心力がかかり、気流との相乗効果で、繊維は絡み合い大きくなり、円錐部４２へと移動する。また、分離されたインク粒は空気とともに微粉として上部排気口４０ｃへ導出され、脱墨が進行する。そして、サイクロン４０の上部排気口４０ｃからインク粒が多量に含まれた短繊維混合物が排出される。そして、排出されたインク粒が多量に含まれる短繊維混合物は、サイクロン４０の上部排気口４０ｃに接続された配管２０３を介して受け部５０に回収される。一方、サイクロン４０の下部取出口４０ｂから配管２０４を介してウエブ形成部７０に向けて脱墨された繊維が搬送される。なお、上部排気口４０ｃ側に、インク粒が多量に含まれた短繊維混合物を強制吸引するための吸引機構を設けた構成としてもよい。

また、脱墨された繊維がサイクロン４０からウエブ形成部７０に搬送される配管２０４の途中には、搬送される脱墨繊維に対して樹脂（例えば、融着樹脂あるいは熱硬化性樹脂）等の添加物を添加する添加物投入部６０が設けられている。なお、添加物としては、融着樹脂の他、例えば、難燃剤、着色剤、シート力増強剤やサイズ剤等を投入することも可能である。これらの添加物は、添加物貯留部６１に貯留され、図示しない投入機構によって投入口６２から投入される。

ウエブ形成部７０は、配管２０４から投入された少なくとも繊維と樹脂とを空気中で積層させたウエブを形成するものである（ウエブ形成工程に相当）。ウエブ形成部７０は、繊維を空気中に均一に分散させる機構と、分散された繊維をメッシュベルト７３上に堆積する機構を有している。

まず、繊維を空気中に均一に分散させる機構として、ウエブ形成部７０には、繊維及び樹脂が内部に投入されるフォーミングドラム７１が配置されている。そして、フォーミングドラム７１を回転駆動させることにより繊維中に樹脂（添加剤）を均一に混ぜることができる。フォーミングドラム７１の表面には複数の小孔を有するスクリーンが設けられている。また、フォーミングドラム７１の内部には、回転可能なニードルロールが設けられており、投入された繊維を浮かすようになっている。このような構成により、小孔を通過した繊維を空気中に均一に分散させることができる。

一方、フォーミングドラム７１の下方には、張架ローラー７２（本実施形態では、４つの張架ローラー７２）によって張架されるメッシュが形成されているエンドレスのメッシュベルト７３が配されている。そして、張架ローラー７２のうちの少なくとも１つが自転することで、このメッシュベルト７３が一方向に移動するようになっている。

また、フォーミングドラム７１の鉛直下方には、メッシュベルト７３を介して、鉛直下方に向けた気流を発生させる吸引部としてのサクション装置７５が設けられている。サクション装置７５によって、空気中に分散された繊維をメッシュベルト７３上に吸引することができる。

そして、絡み合った状態の繊維がサイクロン４０からウエブ形成部７０のフォーミングドラム７１内に導入されると、繊維と樹脂とがニードルロール等でほぐされる。そして、ほぐされた繊維は、フォーミングドラム７１の表面の小孔スクリーンを通過し、サクション装置７５による吸引力によって、メッシュベルト７３上に堆積される。このとき、メッシュベルト７３を一方向に移動させることにより、繊維と樹脂を長尺状に堆積させたウエブＷを形成することができる。フォーミングドラム７１からの分散とメッシュベルト７３の移動を連続的に行うことで、連続状のウエブＷが成形される。なお、メッシュベルト７３は金属製でも、樹脂製でも、不織布でもよく、繊維が堆積でき、気流を通過させることができれば、どのようなものでもあってもよい。なお、メッシュベルト７３のメッシュの穴径が大きすぎるとメッシュの間に繊維が入り込み、ウエブ（シート）を成形したときの凸凹になり、一方、メッシュの穴径が小さすぎると、サクション装置７５による安定した気流を形成しづらい。このため、メッシュの穴径は適宜調整することが好ましい。サクション装置７５はメッシュベルト７３の下に所望のサイズの窓を開けた密閉箱を形成し、窓以外から空気を吸引し箱内を外気より負圧にすることで構成できる。

上記したように、ウエブ形成部７０（ウエブ形成工程）を経ることにより、図３（ａ）に示すように、繊維Ｆと樹脂Ｒとが混合され、空気を多く含み柔らかくふくらんだ状態のウエブＷ（Ｗａ）が形成される。

次いで、図１に示すように、メッシュベルト７３上に形成されたウエブＷは、メッシュベルト７３の回転移動により、搬送方向（図中の矢印）に従って搬送される。次いで、ウエブＷは、メッシュベルト７３から張架ローラー１０６に張り架けられた搬送ベルト１０１に受け渡され、搬送方向（図中の矢印）に従って搬送される。

ウエブＷの搬送方向における搬送ベルト１０１の下流側には、加圧部１２０が配置されている。当該加圧部１２０は、形成されたウエブＷを加熱せずに加圧するものである（加圧工程に相当）。従って、加圧部１２０では、ヒーター等の加熱手段を有していない。そして、ウエブＷを加圧（圧縮）することにより、ウエブＷの密度を高め、強度を向上させることができる。加圧部１２０は、ローラーによりウエブＷを挟み込んで加圧するように構成されており、一対の加圧ローラー１２１を有している。一対の加圧ローラー１２１は、それぞれの中心軸は平行である。なお、本実施形態の加圧部１２０は、ウエブＷの搬送方向において上流側に配置された第１加圧部１２０ａとその下流側に配置された第２加圧部１２０ｂとを備え、第１加圧部１２０ａ及び第２加圧部１２０ｂがそれぞれ一対の加圧ローラー１２１を備えている。また、第１加圧部１２０ａと第２加圧部１２０ｂとの間には、ウエブＷの搬送を補助するガイド１０８が配置されている。

図２に示すように、加圧ローラー１２１は、例えば、アルミニウム、鉄、ステンレス等の中空の金属製芯金１２２で構成されている。なお、加熱加圧ローラー１５１の表面には無電解ニッケルメッキや四三酸化鉄被膜等の防錆処理、若しくはＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）やＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン（４フッ化））等のフッ素を含むチューブやＰＴＦＥ等のフッ素コーティングの離型層を形成してもよい。また、金属製芯金１２２と上記表層との間にシリコンゴム、ウレタンゴムやコットン等による弾性層を設けてもよい。当該弾性層を設けることにより高荷重で圧接する加圧ローラー１２１対が加圧ローラー１２１の軸方向において均一に接触させることができる。

上記したように、加圧部１２０（加圧工程）を経ることにより、図３（ｂ）に示すように、加圧部１２０に投入されたウエブＷ（Ｗａ）は加熱されず、加圧のみ実施されるので、樹脂Ｒは溶融することなく、繊維Ｆのみが圧縮され、繊維Ｆ同士の間隔（距離）が縮められる。すなわち、高密度化されたウエブＷ（Ｗｂ）が形成される。

加圧部１２０よりもウエブＷの搬送方向における下流側には、図１に示すように、加熱加圧部１５０が配置されている。当該加熱加圧部１５０は、加圧部１２０によって加圧されたウエブＷを加熱加圧するものである（加熱加圧工程に相当）。そして、ウエブを加熱加圧することにより、ウエブＷに含まれる繊維同士を樹脂を介して結着させることができる。加熱加圧部１５０は、ローラーによりウエブＷを挟み込んで加熱加圧するように構成されており、一対の加熱加圧ローラー１５１を有している。一対の加熱加圧ローラー１５１は、それぞれの中心軸は平行である。加熱加圧部１５０を加熱加圧ローラー１５１として構成したことにより、加熱加圧部１５０を板状のプレス装置として構成した場合に比べてウエブを連続的に搬送しながらシートを成形することができる。また、板状のプレス装置を用いた場合、プレスをしている間、搬送するウエブを一時的にたるませておくバッファー部が必要となる。つまり、加熱加圧ローラー１５１を用いた方が、製造効率を上げるとともに、シート製造装置１全体の構成を小型化することができる。

本実施形態の加熱加圧部１５０は、ウエブＷの搬送方向において上流側に配置された第１加熱加圧部１５０ａとその下流側に配置された第２加熱加圧部１５０ｂとを備え、第１加熱加圧部１５０ａ及び第２加熱加圧部１５０ｂがそれぞれ一対の加熱加圧ローラー１５１を備えている。また、第１加熱加圧部１５０ａと第２加熱加圧部１５０ｂとの間には、ウエブＷの搬送を補助するガイド１０８が配置されている。

図２に示すように、加熱加圧ローラー１５１は、例えば、アルミニウム、鉄、ステンレス等の中空の金属製芯金１５２で構成されている。加熱加圧ローラー１５１の表面には、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）やＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン（４フッ化））等のフッ素を含むチューブやＰＴＦＥ等のフッ素コーティングの離型層１５３が設けられている。なお、金属製芯金１５２と離型層１５３との間にシリコンゴム、ウレタンゴムやコットン等による弾性層を設けてもよい。当該弾性層を設けることにより高荷重で圧接する加熱加圧ローラー１５１対が加熱加圧ローラー１５１の軸方向において均一に接触させることができる。

また、金属製芯金１５２の中心部には、加熱手段として、例えばハロゲンヒーター等の加熱部材１５４が設けられている。加熱加圧ローラー１５１及び加熱部材１５４は図示しない温度検知部によって各温度が取得され、取得された温度に基づいて加熱部材１５４の駆動が制御される。これにより、加熱加圧ローラー１５１の表面温度が所定の温度に維持することが可能となる。そして、加熱加圧ローラー１５１間にウエブＷを通過させることにより、搬送されるウエブＷに対して加熱加圧することができる。なお、加熱手段として、ハロゲンヒーター等に限定されず、例えば、非接触ヒーターによる加熱手段や温風による加熱手段を用いてもよい。

上記したように、加熱加圧部１５０（加熱加圧工程）を経ることにより、樹脂Ｒが溶けて繊維Ｆと絡みやすくなるとともに繊維Ｆ間隔が短い状態で結着する。これにより、図３（ｃ）に示すように、高密度化され、高強度のウエブＷ（Ｗｃ）が形成される。

上記のように、本実施形態では、加圧部１２０（第１加圧部１２０ａ，第２加圧部１２０ｂ）と加熱加圧部１５０（第１加熱加圧部１５０ａ，第２加熱加圧部１５０ｂ）とが備えられているが、ここで、加圧部１２０の加圧力は、加熱加圧部１５０の加圧力より大きくなるように設定されている。換言すれば、ウエブＷが加熱される前の段階で強加圧されるように構成されている。例えば、加圧部１２０の加圧力は、５００〜３０００ｋｇｆ、加熱加圧部１５０の加圧力は、３０〜２００ｋｇｆに設定可能である。このように、加熱加圧部１５０よりも加圧部１２０の加圧力の方が大きいので、加圧部１２０によってウエブＷに含まれる繊維間の距離を十分短くでき、その状態で加熱加圧することで高密度で高強度のウエブＷ（シートＰｒ）を形成することができる。

また、加熱加圧ローラー１５１の径より加圧ローラー１２１の径の方が大きくなるように設定されている。換言すれば、ウエブＷの搬送方向において、上流側に配置された加圧ローラー１２１の径が、下流側に配置された加熱加圧ローラー１５１の径よりも大きい。加圧ローラー１２１は径が大きいので、未だ圧縮されていない状態のウエブＷを噛み込ませて効率よく搬送することが可能となる。一方、加圧ローラー１２１を通過したウエブＷは圧縮され、ほぼ形状が固められた状態にあり、搬送しやすいため、加圧ローラー１２１よりも下流側に配置された加熱加圧ローラー１５１の径は小さくてよい。これにより、装置構成を小型化することができる。なお、加熱加圧ローラー１５１及び加圧ローラー１２１の径は、製造されるウエブＷの厚み等に応じて適宜設定される。

さらに、加圧部１２０の加圧ローラー１２１と加熱加圧部１５０の加熱加圧ローラー１５１との間においてウエブＷが接触可能な部材は、ウエブＷを下方から支えることが可能なウエブ受け部材としてのガイド１０８のみである。従って、加圧ローラー１２１と加熱加圧ローラー１５１との距離を短くすることができる。また、加圧されたウエブＷが速やかに加熱加圧されるため、ウエブＷのスプリングバックが抑制され、高密度で高強度のシートを形成することができる。

加熱加圧部１５０よりもウエブＷの搬送方向の下流側には、搬送されるウエブＷの搬送方向と交差する方向にウエブＷを切断する切断部としての第１切断部１１０が配置されている。第１切断部１１０は、カッターを備え、連続状のウエブＷを所定の長さに設定された切断位置に従って枚葉状（シート状）に裁断する。また、第１切断部１１０よりウエブＷの搬送方向の下流側には、ウエブＷの搬送方向に沿ってウエブＷを切断する第２切断部１３０が配置されている。第２切断部１３０は、カッターを備え、ウエブＷの搬送方向における所定の切断位置に従って裁断（切断）する。これにより、所望するサイズのシートＰｒ（ウエブＷ）が形成される。そして、切断されたシートＰｒ（ウエブＷ）はスタッカー１６０等に積載される。

以上、上記実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。

繊維と樹脂とを堆積させてウエブＷを形成する。このとき、ウエブＷは、空気を多く含み柔らかくふくらんだ状態である。そして、この状態のウエブＷを加圧する。このとき、加熱は行われない。従って、ウエブＷ中の樹脂は溶融されることなく、繊維のみが圧縮され、繊維同士の間隔（距離）が縮められる。すなわち、ウエブＷが高密度化される。そして、繊維が高密度化された状態でウエブＷが加熱加圧される。これにより、繊維間の距離が縮められた状態で樹脂が溶融し、結着される。従って、高密度で高強度のシートＰｒ（ウエブＷ）を形成することができる。

なお、本実施形態にかかるシートとは、繊維を原料とし、シート状にしたものを主に言う。しかし、そのようなものに限らず、ボード状やウエブ状（や凸凹を有する形状で）あってもよい。また、原料としてはセルロースなどの植物繊維やＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ポリエステルなどの化学繊維や羊毛、絹などの動物繊維であってもよい。本願においてシートとは、紙と不織布に分かれる。紙は、純パルプや古紙を原料とし薄いシート状にした態様などを含み筆記や印刷を目的とした記録紙や、壁紙、包装紙、色紙、ケント紙などを含む。不織布は紙より厚いものや低強度のもので、不織布、繊維ボード、ティッシュペーパー、キッチンペーパー、クリーナー、フィルター、液体吸収材、吸音体、緩衝材、マットなどを含む。

上記実施形態は、高強度、高密度だけでなく、加圧部で加熱加圧部より強く加圧しているため薄いシートを製造することができる。これは不織布よりも紙の方が薄いため、紙において効果的である。しかし、不織布の製造に用いても高強度に製造が可能となる。

本発明は上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態に種々の変更や改良などを加えることが可能である。変形例を以下に述べる。

（変形例１）上記実施形態では、加圧部１２０において、２つの第１加圧部１２０ａと第２加圧部１２０ｂを備えたが、この構成に限定されない。例えば、加圧部１２０を一つの構成としてもよい。また、加熱加圧部１５０において、２つの第１加熱加圧部１５０ａと第２加熱加圧部１５０ｂを備えたが、この構成に限定されない。例えば、加熱加圧部１５０を一つの構成としてもよい。このようにしても、上記同様の効果を得ることができる。また、シート製造装置１の構成をさらに小型化することができる。

（変形例２）上記実施形態では、加熱加圧部１５０よりもウエブＷの搬送方向の下流側に第１切断部１１０を配置したが、これに限定されない。例えば、加圧部１２０と加熱加圧部１５０との間に第１切断部１１０を配置してもよい。このようにすれば、ウエブＷの搬送方向において、より上流側でウエブＷが長尺からシート状の形態となり、搬送方向におけるウエブＷの長さ寸法が短くなる。このため、ウエブＷの搬送にかかるスキュー等の発生を低減させることができる。

（変形例３）上記実施形態では、供給部１０、粗砕部２０、解繊部３０、分級部４０、添加物投入部６０は無くてもよい。解繊され添加物も添加された原料を用いれば、これらの構成要素は不要となる。使用する原料の形態に応じて、必要な構成要素を追加してもよい。

（変形例４）本願において古紙とは、主に印刷された紙を指すが、紙として成形されたものを原料とするのであれば使用したか否かに関わらず古紙とみなす。

１…シート製造装置、１０…供給部、２０…粗砕部、３０…解繊部、４０…分級部、５０…受け部、６０…添加物投入部、７０…ウエブ形成部、１０８…ウエブ受け部材としてのガイド、１１０…第１切断部、１２０…加圧部、１２０ａ…第１加圧部、１２０ｂ…第２加圧部、１２１…加圧ローラー、１２２…金属製芯金、１３０…第２切断部、１５０…加熱加圧部、１５０ａ…第１加熱加圧部、１５０ｂ…第２加熱加圧部、１５１…加熱加圧ローラー、１５２…金属製芯金、１５３…離型層、１５４…加熱部材、１６０…スタッカー。

Claims (7)

1. 少なくとも植物繊維と熱可塑性樹脂とを空気中で堆積させたウエブを形成するウエブ形成部と、
   前記ウエブを加熱せずに加圧する加圧部と、
   前記加圧部よりも前記ウエブの搬送方向の下流で前記ウエブを加熱加圧する加熱加圧部と、を有し、
   前記加圧部の加圧力は前記加熱加圧部の加圧力より大きいことを特徴とするシート製造装置。
2. 少なくとも植物繊維と熱可塑性樹脂とを空気中で堆積させたウエブを形成するウエブ形成部と、
   前記熱可塑性樹脂を溶融させることなく前記ウエブを加圧する加圧部と、
   前記加圧部よりも前記ウエブの搬送方向の下流で前記ウエブを加熱加圧する加熱加圧部と、を有し、
   前記加圧部の加圧力は前記加熱加圧部の加圧力より大きいことを特徴とするシート製造装置。
3. 請求項１または請求項２に記載のシート製造装置において、
   前記加圧部は１対のローラーで前記ウエブを挟み込むことにより加圧する少なくとも１対の加圧ローラーを有し、
   前記加熱加圧部が１対のローラーで前記ウエブを挟み込むことにより加熱加圧する少なくとも１対の加熱加圧ローラーを有することを特徴とするシート製造装置。
4. 請求項３に記載のシート製造装置において、
   前記加熱加圧ローラーの径より前記加圧ローラーの径の方が大きいことを特徴とするシート製造装置。
5. 請求項３または請求項４に記載のシート製造装置において、
   前記加圧ローラーと前記加熱加圧ローラーとの間において前記ウエブが接触可能な部材は、前記ウエブを下方から支えることが可能なウエブ受け部材のみであることを特徴とするシート製造装置。
6. 少なくとも植物繊維と熱可塑性樹脂とを空気中で堆積させたウエブを形成するウエブ形成工程と、
   前記ウエブを加熱せずに加圧する加圧工程と、
   前記加圧工程の後に前記ウエブを加熱加圧する加熱工程と、を含み、
   前記加圧工程での加圧力は前記加熱加圧工程での加圧力より大きいことを特徴とするシート製造方法。
7. 少なくとも植物繊維と熱可塑性樹脂とを空気中で堆積させたウエブを形成するウエブ形成工程と、
   前記熱可塑性樹脂を溶融させることなく前記ウエブを加圧する加圧工程と、
   前記加圧工程の後に前記ウエブを加熱加圧する加熱工程と、を含み、
   前記加圧工程での加圧力は前記加熱加圧工程での加圧力より大きいことを特徴とするシート製造方法。

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