WO2018163651A1 - シート - Google Patents

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WO2018163651A1
WO2018163651A1 PCT/JP2018/002648 JP2018002648W WO2018163651A1 WO 2018163651 A1 WO2018163651 A1 WO 2018163651A1 JP 2018002648 W JP2018002648 W JP 2018002648W WO 2018163651 A1 WO2018163651 A1 WO 2018163651A1
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WO
WIPO (PCT)
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unit
sheet
fiber
aggregation inhibitor
fiber aggregation
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/002648
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
依田　兼雄
加藤　真一
関　俊一
上野　芳弘
加藤　洋
理絵 宮崎
市川　和弘
Original Assignee
セイコーエプソン株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by セイコーエプソン株式会社 filed Critical セイコーエプソン株式会社
Publication of WO2018163651A1 publication Critical patent/WO2018163651A1/ja

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
    • B27N1/00—Pretreatment of moulding material
    • B27N1/02—Mixing the material with binding agent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
    • B27N3/00—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres
    • B27N3/04—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres from fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/50—Recording sheets characterised by the coating used to improve ink, dye or pigment receptivity, e.g. for ink-jet or thermal dye transfer recording
    • B41M5/52—Macromolecular coatings
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/58—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by applying, incorporating or activating chemical or thermoplastic bonding agents, e.g. adhesives

Definitions

  • the present invention relates to a sheet.
  • Ink jet paper used in an ink jet printer has a problem of curling due to ink absorbed in the sheet. When the sheet is curled, it becomes difficult to stack the sheet on the sheet discharge stacker of the printer and discharge the sheet.
  • Patent Document 1 discloses a water-based ink-receptive coating layer mainly composed of a highly water-absorbing pigment and a water-soluble polymer adhesive on a papermaking sheet having a standard deviation of elongation in water in the CD direction of 30% or less. Is provided at a rate of 0.5 to 15 g / cm 2 to reduce curling.
  • One of the objects according to some aspects of the present invention is to provide a sheet that can suppress curling.
  • One aspect of the sheet according to the present invention is: A sheet in which fibers are bonded by resin,
  • the ratio of the humidity expansion coefficient of CD to the humidity expansion coefficient of MD when the relative humidity is changed from 35% to 90% at a temperature of 25 ° C. is 1.6 or less.
  • Such a sheet can suppress curling (refer to “Experimental Example” described later for details).
  • the humidity expansion coefficient of the CD may be 0.32% or less.
  • Such a sheet can suppress curling (refer to “Experimental Example” described later for details).
  • One aspect of the sheet according to the present invention is: A sheet in which fibers are bonded by resin,
  • the humidity expansion coefficient of CD when the relative humidity is changed from 35% to 90% at a temperature of 25 ° C. is 0.32% or less.
  • Such a sheet can suppress curling (refer to “Experimental Example” described later for details).
  • Sectional drawing which shows typically the composite_body
  • seat which concerns on this embodiment is a sheet
  • the fibers are combined with the fiber aggregation inhibitor to form a composite, and the composites integrally including the fiber and the fiber aggregation inhibitor include a resin. They are joined by materials.
  • the sheet according to the present embodiment is, for example, a single layer.
  • seat which concerns on this embodiment contains a fiber. It does not specifically limit as a fiber (fiber material) contained in the sheet
  • the fibers include natural fibers (animal fibers, plant fibers), chemical fibers (organic fibers, inorganic fibers, organic-inorganic composite fibers), and more specifically, cellulose, silk, wool, cotton, cannabis, kenaf, flax.
  • these fibers may be used, and these may be used singly, mixed as appropriate, or used as regenerated fiber after purification.
  • the fiber may be dried, and liquids, such as water and an organic solvent, may be contained or impregnated.
  • the material of the fiber may be a pure substance or a material including a plurality of components such as impurities, additives, and other components.
  • the fiber included in the sheet according to the present embodiment has a string shape or a string shape as a basic shape, and may be a single independent fiber, or a plurality of fibers are entangled with each other. It may be a string or flat string as a whole.
  • the fiber structure may be a so-called single fiber made of one kind of material, or the material may be changed continuously or stepwise from the center to the outer periphery. Good. Examples of the material whose material changes stepwise from the center to the outer periphery include so-called core-sheath fibers.
  • the fiber may have a curvilinear shape or a crimped shape.
  • the shape of the cross section of the fiber is not particularly limited, and may be a circle, an ellipse, a polygon, or a combination thereof. Further, it may be a fibrillated fiber.
  • the average diameter (if the cross section is not a circle, the maximum length among the lengths in the direction perpendicular to the longitudinal direction) is used.
  • a circle having an area equal to the area of the cross section is 1 ⁇ m or more and 1000 ⁇ m or less on average, preferably 2 ⁇ m or more and 500 ⁇ m or less, more preferably 3 ⁇ m It is 200 ⁇ m or less.
  • the length of the fiber contained in the sheet according to the present embodiment is not particularly limited, but the length along the longitudinal direction of the single fiber is 1 ⁇ m or more and 5 mm or less, preferably 2 ⁇ m or more. It is 3 mm or less, more preferably 3 ⁇ m or more and 2 mm or less.
  • the length along the longitudinal direction of the fiber refers to the distance between the two ends of an independent single fiber when it is pulled without breaking as necessary and placed in a substantially linear state (the fiber length). Length).
  • the average length of the fibers is 20 ⁇ m or more and 3600 ⁇ m or less, preferably 200 ⁇ m or more and 2700 ⁇ m or less, more preferably 300 ⁇ m or more and 2300 ⁇ m or less, as a length-length weighted average fiber length (Lw). Further, the fiber length may have a variation (distribution). When a normal distribution is assumed in a distribution obtained by an n number of 100 or more for the length of an independent fiber, ⁇ May be 1 ⁇ m or more and 1100 ⁇ m or less, preferably 1 ⁇ m or more and 900 ⁇ m or less, more preferably 1 ⁇ m or more and 600 ⁇ m or less.
  • the thickness and length of the fiber can be measured with various optical microscopes, scanning electron microscopes (SEM), transmission electron microscopes (TEM), fiber testers, and the like.
  • SEM scanning electron microscopes
  • TEM transmission electron microscopes
  • pretreatment of the observation sample is appropriately performed as necessary, so that cross-sectional observation and observation in a state where both ends of an independent single fiber are pulled so as not to break as necessary. Is possible.
  • cotton-like refers to a state in which one long fiber or a plurality of fibers are intertwined with each other or partially in contact with each other to have a three-dimensional bulky outer shape. That is, the cotton shape is a three-dimensional shape formed by entanglement or partial contact of fibers, and means a state in which gas is included in the shape. Further, the word “cotton” is used regardless of whether or not a plurality of fibers are bound.
  • seat which concerns on this embodiment contains a fiber aggregation inhibitor.
  • the fiber aggregation inhibitor has a function of making the fibers less likely to aggregate when blended with the fiber than when not blended.
  • Examples of the fiber aggregation inhibitor include fine particles made of an inorganic substance, and by arranging this on the surface of the fiber, a very excellent aggregation suppression effect can be obtained.
  • the term “aggregation” refers to a state where objects of the same type or different types are physically in contact with each other by electrostatic force or van der Waals force.
  • the fiber aggregation inhibitor includes, for example, at least one of calcium carbonate, clay, titanium dioxide, white carbon, kaolin, and talc.
  • the fiber aggregation inhibitor is preferably calcium carbonate.
  • the calcium carbonate used as the fiber aggregation inhibitor may be heavy calcium carbonate (GCC) or light calcium carbonate (PCC).
  • the average particle diameter (number average particle diameter) of the particles of the fiber aggregation inhibitor is not particularly limited, but is, for example, 0.001 ⁇ m or more and 30 ⁇ m or less, preferably 0.003 ⁇ m or more and 1 ⁇ m or less, more preferably 0.8. It is 008 ⁇ m or more and 0.6 ⁇ m or less.
  • the average particle diameter of the fiber aggregation inhibitor particles is smaller than the average length of the fibers, for example.
  • Aggregation inhibitor particles are close to the category of so-called nanoparticles and have a small particle diameter, so they are generally primary particles. However, a plurality of primary particles are combined to form higher-order particles. It may be. If the particle diameter of the primary particles of the fiber aggregation inhibitor is within the above range, the surface of the fiber can be satisfactorily coated, and a sufficient aggregation inhibition effect can be imparted.
  • the sheet according to this embodiment contains a fiber aggregation inhibitor inside.
  • the fiber aggregation inhibitor may adhere to the surface of the sheet.
  • the abundance ratio of the fiber aggregation inhibitor is larger on the inside than at least one of both surfaces. That is, the sheet has a first surface and a second surface opposite to the first surface, and the abundance ratio of the fiber aggregation inhibitor inside the sheet is that of the fiber aggregation inhibitor on the first surface of the sheet. It is larger than at least one of the abundance ratio and the abundance ratio of the fiber aggregation inhibitor on the second surface of the sheet. The reason why the inside ratio of the fiber aggregation inhibitor is larger than at least one of both surfaces will be described in “2. Sheet manufacturing apparatus” described later.
  • the “abundance ratio of the surface fiber aggregation inhibitor” is the number of fiber aggregation inhibitors per unit area on the surface of the sheet.
  • the “abundance ratio of the internal fiber aggregation inhibitor” means that the outermost surface (for example, the first surface or the second surface) of the sheet is cut, removed with a scraper or a paper file to expose a new surface, It is the number of fiber aggregation inhibitors per unit area on the new surface.
  • “inside” is a portion other than the outermost surface, for example, a portion between the first surface and the second surface. The number of fiber aggregation inhibitors per unit area can be measured by SEM.
  • the content of the fiber aggregation inhibitor is, for example, 5 parts or more and less than 25 parts, and preferably 10 parts or more and less than 20 parts with respect to 100 parts of the fiber. Therefore, in the sheet according to the present embodiment, fiber aggregation is more reliably suppressed and the fiber distribution is highly uniform.
  • the content of the fiber aggregation inhibitor with respect to 100 parts of the fiber can be obtained, for example, by measuring the mass before burning the sheet and the mass after burning the sheet and evaporating the fibers. In this case, the mass before burning the sheet can be regarded as the total mass of the fiber and the fiber aggregation inhibitor, and the mass after burning the sheet can be regarded as the mass of the fiber aggregation inhibitor.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a composite 1 of sheets according to this embodiment.
  • the composite 1 integrally includes a fiber 1a and a fiber aggregation inhibitor 1b.
  • the fiber 1a has a curved shape, but may have a linear shape.
  • all of the fiber aggregation inhibitor 1b is attached to the fiber 1a, and for example, there is no fiber aggregation inhibitor 1b not attached to the fiber 1a.
  • “having the fiber and the fiber aggregation inhibitor integrally” means a state in which the fiber aggregation inhibitor is in close contact with the surface of the fiber by van der Waals force, electrostatic force, adhesive force, or the like.
  • a fiber aggregation inhibitor is disposed on the surface of the fiber, the fiber aggregation inhibitor exists between the fiber and a fiber different from the fiber, and the aggregation of the fiber can be suppressed.
  • the ratio of the surface of the fiber covered with the fiber aggregation inhibitor is, for example, 20% or more and 100%. Or less, preferably 50% or more and 100% or less, more preferably 80% or more and 100% or less. This ratio can also be measured with various electron microscopes.
  • the composite is formed by mixing fibers and a fiber aggregation inhibitor.
  • the method of mixing the fiber and the fiber aggregation inhibitor include mixing by a rotating drum, mixing by an air flow generated by a blower, and mixing by a mixer.
  • the fibers and the fiber aggregation inhibitor are integrated more reliably.
  • a complex can be formed.
  • the fiber aggregation inhibitor may be disposed in such a state that at least a part thereof bites into the surface of the fiber or is indented. In this case, the fiber aggregation inhibitor is unlikely to fall off from the fiber. It is possible to achieve an aggregation suppressing effect more stably.
  • the complex can be confirmed using an energy dispersive X-ray spectroscopy SEM (SEM-EDX). Specifically, by performing microscopic spot analysis of SEM images with EDX (Energy Dispersive X-ray Spectroscopy) and performing elemental analysis of the powder adhering to the fibers, for example, fibers and fiber aggregation inhibitors and Can be confirmed.
  • EDX is a technique for performing elemental analysis and composition analysis by detecting specific X-rays generated by electron beam irradiation and performing spectral analysis with energy. Since the energy of the specific X-ray is unique to the element, the element constituting the sample can be identified, and information on the composition can be obtained from the intensity.
  • the complex can also be confirmed using TEM-EDX in which EDX is attached to TEM.
  • the composite may be confirmed by immersing the sheet in a high-temperature solvent (for example, xylene) to evaporate the binder and attaching the fiber aggregation inhibitor to the remaining fibers.
  • a high-temperature solvent for example, xylene
  • the sheet according to the present embodiment includes a binding material.
  • the composites are bonded with a binding material.
  • “Composites are bound together by a binding material” means that the binding material is disposed between the composites and the composite and the composites are difficult to separate via the binding material.
  • the binding material includes a resin.
  • the binding material is made of resin.
  • the resin may be in the form of a fiber or powder.
  • the resin is, for example, hydrophobic.
  • the resin used as the binder may be a thermoplastic resin.
  • the thermoplastic resin When the thermoplastic resin is heated to a temperature near the glass transition temperature (softening point) or the melting point (in the case of a crystalline polymer), the resin softens or melts, and the temperature decreases and solidifies. The resin softens and comes into contact with the composite to be intertwined, and the resin is solidified, whereby the fiber and the composite can be bound (bonded) to each other.
  • thermoplastic resin examples include AS resin, ABS resin, polypropylene, polyethylene, polyvinyl chloride, polystyrene, acrylic resin, polyester resin, polyethylene terephthalate, polyphenylene ether, polybutylene terephthalate, nylon, polyamide, polycarbonate, polyacetal, polyphenylene sulfide. And polyether ether ketone. These resins may be used alone or in combination.
  • the resin used as the binder may be a thermosetting resin.
  • the thermosetting resin may be heated to a temperature equal to or higher than the softening point, or can be bonded to each other even when heated to a temperature higher than a curing temperature (a temperature at which a curing reaction occurs).
  • a curing temperature a temperature at which a curing reaction occurs.
  • the thermosetting resin include phenol resin, epoxy resin, melamine resin, urea resin, unsaturated polyester resin, alkyd resin, polyurethane, thermosetting polyimide resin, and the like. These resins may be used alone or in combination.
  • seat which concerns on this embodiment may contain other components other than the fiber mentioned above, a fiber aggregation inhibitor, and a binder.
  • other components include colorants, organic solvents, surfactants, antifungal agents, preservatives, antioxidants, ultraviolet absorbers, oxygen absorbers, and the like.
  • the humidity expansion coefficient B is that the relative humidity is changed from 35% to 90% at a temperature of 25 ° C., the sheet length when the relative humidity is 35% is W 1 , and the relative humidity is 90%.
  • W 2 the length of the sheet is W 2 , it can be obtained by the following formula (1). The length was measured after the sheet was left in each temperature and humidity environment for 4 hours.
  • the sheet according to the present embodiment MD (Machine Direction) Humidity expansion coefficient E CD ratio (humidity expansion ratio E CD / E MD) of CD (Cross Direction) to humidity expansion coefficient E MD of 1.6 or less It is.
  • the humidity expansion coefficient of the CD is 0.32% or less.
  • CD is the direction in which the humidity expansion coefficient is measured in the in-plane direction of the sheet and the humidity expansion coefficient is the largest.
  • MD is a direction orthogonal to CD.
  • the sheet according to the present embodiment has, for example, the following characteristics.
  • the ratio of the CD humidity expansion coefficient to the MD humidity expansion coefficient when the relative humidity is changed from 35% to 90% at a temperature of 25 ° C. is 1.6 or less. Therefore, the sheet according to the present embodiment can suppress curling (refer to “5. Experimental example” described later for details).
  • the humidity expansion coefficient of the CD is 0.32% or less. Therefore, the sheet according to the present embodiment can suppress curling (refer to “5. Experimental example” described later for details).
  • the primary curl is a curl generated by the sheet absorbing ink. Primary curl occurs as soon as ink is landed on the sheet (eg, within 60 seconds).
  • the secondary curl is a curl that occurs after the primary curl is formed, the water evaporates from the sheet and becomes flat, and then the side opposite to the side on which the primary curl is generated. Secondary curl occurs after a relatively long time (for example, several hours) after ink has landed on the sheet.
  • cur refers to primary curl unless otherwise specified.
  • the composites integrally including the fiber and the fiber aggregation inhibitor are bonded with a binder containing a resin. Therefore, in the sheet according to the present embodiment, compared to a case where the fiber and the fiber aggregation inhibitor are not integrally provided, fiber aggregation is suppressed and the fiber distribution is highly uniform. As described above, in the sheet according to the present embodiment, since the aggregation of fibers is suppressed, in the sheet manufacturing apparatus for manufacturing the sheet according to the present embodiment, an apparatus failure (supply) caused by clogging of the aggregated fibers. Defects and discharge defects) can be suppressed, and the reliability of the sheet manufacturing apparatus can be increased.
  • the sheet according to the present embodiment since the fiber distribution is highly uniform, for example, in the in-plane direction of the sheet (for example, in MD and CD), mechanical characteristics (for example, elastic modulus, expansion coefficient, elongation in water). ) Can be suppressed and the isotropy of the sheet can be improved. Therefore, the sheet according to the present embodiment can suppress curling and cockling when printed, and can have high quality.
  • the reason why the ratio of the CD humidity expansion coefficient to the MD humidity expansion coefficient is as small as 1.6 or less is that the uniformity of fiber distribution is high.
  • the sheet according to the present embodiment has a structure including fibers that are appropriately crimped and fibers that are moderately crimped are intertwined randomly (for details, refer to “5. Experimental example” described later). Therefore, in the sheet according to the present embodiment, the isotropic property of the sheet in the in-plane direction can be further improved. For example, if the fiber is crimped moderately, even if the fiber expands with moisture, the expansion is dispersed in the in-plane direction, and expansion that is biased in one direction can be suppressed. Therefore, in the sheet according to the present embodiment, the ratio of the humidity expansion coefficient of CD to the humidity expansion coefficient of MD can be further reduced.
  • the sheet according to the present embodiment suppresses agglomeration of fibers, and the uniformity of fiber distribution is high. Therefore, the sheet is bulky and has a large number of voids, and the bias of the voids is further suppressed. Furthermore, since the sheet according to the present embodiment has a structure in which moderately crimped fibers are entangled randomly in three dimensions, the sheet is more bulky and has more voids. Therefore, the sheet according to the present embodiment can improve the print quality when printed by an ink jet printer. Furthermore, the sheet according to the present embodiment can improve the ink absorption amount and the ink absorption speed when printed by an inkjet printer. Thereby, the sheet
  • the sheet according to this embodiment includes a binder containing resin. Therefore, the binding force of the composite does not decrease due to the permeation of ink, and curling and cockling can be suppressed. For example, in a sheet manufactured by a wet method, the bonding strength of hydrogen bonds may be reduced due to ink penetration.
  • the sheet according to the present invention is not limited to a sheet shape, and may be a board shape, a web shape, or an uneven shape.
  • the sheet according to the present invention can be classified into paper and non-woven fabric.
  • the paper includes, for example, a mode in which pulp or waste paper is used as a raw material and is formed into a sheet shape, and includes recording paper for writing and printing, wallpaper, wrapping paper, colored paper, drawing paper, Kent paper, and the like.
  • the non-woven fabric is thicker than paper or has a low strength, and includes general non-woven fabric, fiber board, tissue paper, kitchen paper, cleaner, filter, liquid absorbent material, sound absorber, cushioning material, mat, and the like.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating the sheet manufacturing apparatus 100 according to the present embodiment.
  • the sheet manufacturing apparatus 100 is an apparatus for manufacturing a sheet according to the present embodiment.
  • the sheet manufacturing apparatus 100 described in the present embodiment for example, after used fiber such as confidential paper as a raw material is defibrated and fiberized by dry process, and then pressurized, heated and cut to obtain new paper. It is an apparatus suitable for manufacturing. By mixing various additives with the fiberized raw material, it is possible to improve the bond strength and whiteness of paper products and add functions such as color, fragrance, and flame resistance according to the application. Also good. In addition, by controlling the density, thickness, and shape of the paper, various thicknesses and sizes of paper such as A4 and A3 office paper and business card paper can be manufactured.
  • the sheet manufacturing apparatus 100 includes a supply unit 10, a crushing unit 12, a defibrating unit 20, a sorting unit 40, a first web forming unit 45, a rotating body 49, a mixing unit 50, a deposition unit 60, a second web forming unit 70, A conveyance unit 79, a sheet forming unit 80, a cutting unit 90, and a control unit 110 are provided.
  • the sheet manufacturing apparatus 100 includes humidifying units 202, 204, 206, 208, 210, and 212 for the purpose of humidifying the raw material and / or humidifying the space in which the raw material moves.
  • Specific configurations of the humidifying units 202, 204, 206, 208, 210, and 212 are arbitrary, and include a steam type, a vaporization type, a hot air vaporization type, and an ultrasonic type.
  • the humidifying units 202, 204, 206, and 208 are configured by a vaporizer-type or hot-air vaporizer-type humidifier. That is, the humidifying units 202, 204, 206, and 208 have a filter (not shown) that infiltrates water, and supplies humidified air with increased humidity by allowing air to pass through the filter. Further, the humidifying units 202, 204, 206, and 208 may include a heater (not shown) that effectively increases the humidity of the humidified air.
  • the humidification part 210 and the humidification part 212 are comprised with an ultrasonic humidifier.
  • the humidifying units 210 and 212 have a vibrating unit (not shown) that atomizes water and supplies mist generated by the vibrating unit.
  • the supply unit 10 supplies raw materials to the crushing unit 12.
  • the raw material from which the sheet manufacturing apparatus 100 manufactures a sheet may be anything as long as it contains fibers, and examples thereof include paper, pulp, pulp sheet, cloth including nonwoven fabric, and woven fabric. In the present embodiment, a configuration in which the sheet manufacturing apparatus 100 uses waste paper as a raw material is illustrated.
  • the supply unit 10 may be configured to include, for example, a stacker that accumulates and accumulates used paper and an automatic input device that sends the used paper from the stacker to the crushing unit 12.
  • the coarse crushing unit 12 cuts (crushes) the raw material supplied by the supply unit 10 with a coarse crushing blade 14 to obtain a coarse crushing piece.
  • the rough crushing blade 14 cuts the raw material in the air (in the air) or the like.
  • the crushing unit 12 includes, for example, a pair of crushing blades 14 that are cut with a raw material interposed therebetween, and a drive unit that rotates the crushing blades 14, and can have a configuration similar to a so-called shredder.
  • the shape and size of the coarsely crushed pieces are arbitrary and may be suitable for the defibrating process in the defibrating unit 20.
  • the crushing unit 12 cuts the raw material into, for example, a piece of paper having a size of 1 to several cm square or less.
  • the crushing unit 12 has a chute (hopper) 9 that receives the crushing pieces that are cut by the crushing blade 14 and dropped.
  • the chute 9 has, for example, a taper shape in which the width gradually decreases in the direction in which the coarsely crushed pieces flow (the traveling direction). Therefore, the chute 9 can receive many coarse fragments.
  • the chute 9 is connected to a tube 2 communicating with the defibrating unit 20, and the tube 2 forms a conveying path for conveying the raw material (crushed pieces) cut by the crushing blade 14 to the defibrating unit 20. .
  • the coarsely crushed pieces are collected by the chute 9 and transferred (conveyed) through the tube 2 to the defibrating unit 20.
  • the coarsely crushed pieces are conveyed toward the defibrating unit 20 through the pipe 2 by, for example, an air flow generated by a blower (not shown).
  • Humidified air is supplied by the humidifying unit 202 to the chute 9 included in the crushing unit 12 or in the vicinity of the chute 9.
  • tube 2 by static electricity can be suppressed.
  • the crushed material cut by the pulverizing blade 14 is transferred to the defibrating unit 20 together with humidified (high humidity) air, the effect of suppressing adhesion of the defibrated material inside the defibrating unit 20 is also achieved. I can expect.
  • the humidification part 202 is good also as a structure which supplies humidified air to the rough crushing blade 14, and neutralizes the raw material which the supply part 10 supplies.
  • the static electricity may be removed by using an ionizer together with the humidifying unit 202.
  • the defibrating unit 20 defibrates the crushed material cut by the crushing unit 12. More specifically, the defibrating unit 20 defibrates the raw material (crushed pieces) cut by the crushing unit 12 to generate a defibrated material.
  • defibrating means unraveling a raw material (a material to be defibrated) formed by binding a plurality of fibers into individual fibers.
  • the defibrating unit 20 also has a function of separating substances such as resin particles, ink, toner, and a bleeding inhibitor adhering to the raw material from the fibers.
  • the “defibrated material” includes resin particles (resins that bind multiple fibers together), ink, toner, etc. In some cases, it may contain additives such as a coloring material, a bleeding inhibitor, and a paper strength enhancer.
  • the shape of the defibrated material that has been unraveled is a string shape or a ribbon shape.
  • the unraveled defibrated material may exist in an unentangled state (independent state) with other undisentangled fibers, or entangled with other undisentangled defibrated material to form a lump. It may exist in a state (a state forming a so-called “dama”).
  • the defibrating unit 20 performs defibration by a dry method.
  • performing a process such as defibration in the air (in the air), not in the liquid, is called dry.
  • the defibrating unit 20 uses an impeller mill.
  • the defibrating unit 20 includes a rotor (not shown) that rotates at high speed, and a liner (not shown) that is positioned on the outer periphery of the rotor.
  • the coarsely crushed pieces cut by the coarse pulverization unit 12 are sandwiched between the rotor of the defibrating unit 20 and the liner and defibrated.
  • the defibrating unit 20 generates an air flow by the rotation of the rotor.
  • the defibrating unit 20 can suck the crushed pieces, which are raw materials, from the tube 2 and convey the defibrated material to the discharge port 24.
  • the defibrated material is sent out from the discharge port 24 to the tube 3 and transferred to the sorting unit 40 through the tube 3.
  • the defibrated material generated in the defibrating unit 20 is conveyed from the defibrating unit 20 to the sorting unit 40 by the air flow generated by the defibrating unit 20.
  • the sheet manufacturing apparatus 100 includes a defibrating unit blower 26 that is an airflow generation device, and the defibrated material is conveyed to the sorting unit 40 by the airflow generated by the defibrating unit blower 26.
  • the defibrating unit blower 26 is attached to the pipe 3, sucks air from the defibrating unit 20 together with the defibrated material, and blows it to the sorting unit 40.
  • the sorting unit 40 has an inlet 42 through which the defibrated material defibrated from the tube 3 by the defibrating unit 20 flows together with the airflow.
  • the sorting unit 40 sorts the defibrated material to be introduced into the introduction port 42 according to the length of the fiber. Specifically, the sorting unit 40 uses a defibrated material having a size equal to or smaller than a predetermined size among the defibrated material defibrated by the defibrating unit 20 as a first selected material, and a defibrated material larger than the first selected material. Is selected as the second selection.
  • the first selection includes fibers or particles
  • the second selection includes, for example, large fibers, undefibrated pieces (crushed pieces that have not been sufficiently defibrated), and defibrated fibers agglomerated or entangled. Including tama etc.
  • the sorting unit 40 includes a drum unit (sieving unit) 41 and a housing unit (covering unit) 43 that accommodates the drum unit 41.
  • the drum part 41 is a cylindrical sieve that is rotationally driven by a motor.
  • the drum portion 41 has a net (filter, screen) and functions as a sieve. Based on the mesh, the drum unit 41 sorts a first selection smaller than the mesh opening (opening) and a second selection larger than the mesh opening.
  • a metal net for example, an expanded metal obtained by extending a cut metal plate, or a punching metal in which a hole is formed in the metal plate by a press machine or the like can be used.
  • the defibrated material introduced into the inlet 42 is sent into the drum portion 41 together with the air current, and the first selected material falls downward from the mesh of the drum portion 41 by the rotation of the drum portion 41.
  • the second selection that cannot pass through the mesh of the drum portion 41 is caused to flow by the airflow flowing into the drum portion 41 from the introduction port 42, led to the discharge port 44, and sent out to the pipe 8.
  • the pipe 8 connects the inside of the drum portion 41 and the pipe 2.
  • the second selection flowed through the pipe 8 flows through the pipe 2 together with the coarsely crushed pieces cut by the coarse crushing section 12 and is guided to the introduction port 22 of the defibrating section 20.
  • the second selected item is returned to the defibrating unit 20 and defibrated.
  • the first selection material selected by the drum unit 41 is dispersed in the air through the mesh of the drum unit 41 and is applied to the mesh belt 46 of the first web forming unit 45 located below the drum unit 41. Descent towards.
  • the first web forming unit 45 includes a mesh belt 46 (separating belt), a roller 47, and a suction unit (suction mechanism) 48.
  • the mesh belt 46 is an endless belt, is suspended by three rollers 47, and is conveyed in the direction indicated by the arrow in the drawing by the movement of the rollers 47.
  • the surface of the mesh belt 46 is constituted by a net in which openings of a predetermined size are arranged.
  • fine particles having a size that passes through the meshes fall below the mesh belt 46, and fibers of a size that cannot pass through the meshes accumulate on the mesh belt 46, and mesh. It is conveyed along with the belt 46 in the direction of the arrow.
  • Fine particles falling from the mesh belt 46 include defibrated materials that are relatively small or low in density (resin particles, coloring materials, additives, etc.), and the sheet manufacturing apparatus 100 does not use them for manufacturing the sheet S. It is a removed product.
  • the mesh belt 46 moves at a constant speed V1 during the normal operation of manufacturing the sheet S.
  • the normal operation is an operation excluding the start control and stop control of the sheet manufacturing apparatus 100, and more specifically, the sheet manufacturing apparatus 100 manufactures a sheet S having a desired quality. Point to while you are.
  • the defibrated material that has been defibrated by the defibrating unit 20 is sorted into the first sorted product and the second sorted product by the sorting unit 40, and the second sorted product is returned to the defibrating unit 20. Further, the removed material is removed from the first selected material by the first web forming unit 45. The remainder obtained by removing the removed material from the first selection is a material suitable for manufacturing the sheet S, and this material is deposited on the mesh belt 46 to form the first web W1.
  • the suction unit 48 sucks air from below the mesh belt 46.
  • the suction part 48 is connected to the dust collecting part 27 via the pipe 23.
  • the dust collecting unit 27 is a filter type or cyclone type dust collecting device, and separates fine particles from the air current.
  • a collection blower 28 is installed downstream of the dust collection unit 27, and the collection blower 28 functions as a dust collection suction unit that sucks air from the dust collection unit 27. Further, the air discharged from the collection blower 28 is discharged out of the sheet manufacturing apparatus 100 through the pipe 29.
  • the first web W1 is formed on the mesh belt 46 by depositing fibers obtained by removing the removed material from the first selected material.
  • the suction of the collection blower 28 the formation of the first web W1 on the mesh belt 46 is promoted, and the removed material is quickly removed.
  • Humidified air is supplied to the space including the drum unit 41 by the humidifying unit 204.
  • the humidified air is humidified in the sorting unit 40 by the humidified air.
  • the configuration for sorting and separating the first defibrated material and the second defibrated material is not limited to the sorting unit 40 including the drum unit 41.
  • you may employ adopt the structure which classifies the defibrated material processed by the defibrating unit 20 with a classifier.
  • the classifier for example, a cyclone classifier, an elbow jet classifier, or an eddy classifier can be used. If these classifiers are used, it is possible to sort and separate the first sort and the second sort.
  • the above classifier can realize a configuration in which removed objects including relatively small ones or low density ones (resin particles, coloring materials, additives, etc.) among the defibrated materials are separated and removed.
  • the second sorted product may be returned to the defibrating unit 20, the removed product is collected by the dust collecting unit 27, and the first sorted product excluding the removed product may be sent to the pipe 54. .
  • air including mist is supplied by the humidifying unit 210 to the downstream side of the sorting unit 40.
  • the mist that is fine particles of water generated by the humidifying unit 210 descends toward the first web W1 and supplies moisture to the first web W1. Thereby, the amount of moisture contained in the first web W1 is adjusted, and adsorption of fibers to the mesh belt 46 due to static electricity can be suppressed.
  • the sheet manufacturing apparatus 100 includes a rotating body 49 that divides the first web W1 deposited on the mesh belt 46.
  • the first web W ⁇ b> 1 is peeled off from the mesh belt 46 at a position where the mesh belt 46 is turned back by the roller 47 and is divided by the rotating body 49.
  • the first web W1 is a soft material in which fibers are accumulated to form a web shape, and the rotating body 49 loosens the fibers of the first web W1 and processes it into a state in which the resin can be easily mixed by the mixing unit 50 described later. .
  • the configuration of the rotating body 49 is arbitrary, but in the present embodiment, the rotating body 49 can have a rotating blade shape having a plate-shaped blade.
  • the rotating body 49 is disposed at a position where the first web W1 peeled off from the mesh belt 46 and the blades are in contact with each other. Due to the rotation of the rotating body 49 (for example, the rotation in the direction indicated by the arrow R in the figure), the blade collides with the first web W ⁇ b> 1 that is peeled from the mesh belt 46 and is transported to generate the subdivided body P.
  • the rotating body 49 is preferably installed at a position where the blades of the rotating body 49 do not collide with the mesh belt 46.
  • the distance between the tip of the blade of the rotating body 49 and the mesh belt 46 can be set to 0.05 mm or more and 0.5 mm or less.
  • the rotating body 49 causes the mesh belt 46 to be damaged without being damaged.
  • One web W1 can be divided efficiently.
  • the subdivided body P divided by the rotating body 49 descends inside the tube 7 and is transferred (conveyed) to the mixing unit 50 by the airflow flowing inside the tube 7.
  • humidified air is supplied to the space including the rotating body 49 by the humidifying unit 206.
  • the phenomenon that fibers are adsorbed by static electricity to the inside of the tube 7 and the blades of the rotating body 49 can be suppressed.
  • high-humidity air is supplied to the mixing unit 50 through the pipe 7, the influence of static electricity can also be suppressed in the mixing unit 50.
  • the mixing unit 50 includes an additive supply unit 52 that supplies an additive containing a resin, a tube 54 that communicates with the tube 7 and through which an airflow including the subdivided body P flows, and a mixing blower 56.
  • the subdivided body P is a fiber obtained by removing the removed material from the first sorted product that has passed through the sorting unit 40 as described above.
  • the mixing unit 50 mixes an additive containing a resin with the fibers constituting the subdivided body P.
  • an air flow is generated by the mixing blower 56, and is conveyed in the tube 54 while mixing the subdivided body P and the additive. Moreover, the subdivided body P is loosened in the process of flowing through the inside of the tube 7 and the tube 54, and becomes a finer fiber.
  • the additive supply unit 52 (resin storage unit) is connected to an additive cartridge (not shown) that accumulates the additive, and supplies the additive inside the additive cartridge to the tube 54.
  • the additive cartridge may be configured to be detachable from the additive supply unit 52. Moreover, you may provide the structure which replenishes an additive to an additive cartridge.
  • the additive supply unit 52 temporarily stores an additive composed of fine powder or fine particles inside the additive cartridge.
  • the additive supply unit 52 includes a discharge unit 52a (resin supply unit) that sends the additive once stored to the pipe 54.
  • the discharge unit 52 a includes a feeder (not shown) that sends the additive stored in the additive supply unit 52 to the pipe 54, and a shutter (not shown) that opens and closes a pipeline that connects the feeder and the pipe 54. . When this shutter is closed, the pipe line or opening connecting the discharge part 52a and the pipe 54 is closed, and supply of the additive from the additive supply part 52 to the pipe 54 is cut off.
  • the additive In the state where the feeder of the discharge unit 52a is not operating, the additive is not supplied from the discharge unit 52a to the tube 54. However, when a negative pressure is generated in the tube 54, the feeder of the discharge unit 52a is stopped. Even so, the additive may flow to the tube 54. By closing the discharge part 52a, the flow of such an additive can be reliably interrupted.
  • the additive supplied by the additive supply unit 52 includes a resin for binding a plurality of fibers.
  • the resin contained in the additive is a thermoplastic resin or a thermosetting resin.
  • AS resin AS resin, ABS resin, polypropylene, polyethylene, polyvinyl chloride, polystyrene, acrylic resin, polyester resin, polyethylene terephthalate, polyphenylene ether, poly Butylene terephthalate, nylon, polyamide, polycarbonate, polyacetal, polyphenylene sulfide, polyether ether ketone, and the like.
  • These resins may be used alone or in combination. That is, the additive may contain a single substance, may be a mixture, or may contain a plurality of types of particles each composed of a single substance or a plurality of substances.
  • the additive may be in the form of a fiber or powder.
  • the resin contained in the additive is melted by heating to bind a plurality of fibers. Accordingly, in a state where the resin is mixed with the fibers and not heated to a temperature at which the resin melts, the fibers are not bound to each other.
  • the additive supplied by the additive supply unit 52 includes a colorant for coloring the fiber, fiber aggregation, and resin aggregation depending on the type of sheet to be manufactured. It may also contain a coagulation inhibitor for suppressing odor, and a flame retardant for making the fibers difficult to burn. Moreover, the additive which does not contain a colorant may be colorless or light enough to be considered colorless, or may be white.
  • the subdivided body P descending the pipe 7 and the additive supplied by the additive supply unit 52 are sucked into the pipe 54 and pass through the inside of the mixing blower 56 due to the air flow generated by the mixing blower 56.
  • the fibers constituting the subdivided body P and the additive are mixed by the air flow generated by the mixing blower 56 and / or the action of the rotating part such as the blades of the mixing blower 56, and this mixture (the first sort and the additive). ) Is transferred to the deposition section 60 through the tube 54.
  • the mechanism which mixes a 1st selection material and an additive is not specifically limited, It may stir with the blade
  • the deposition unit 60 deposits the defibrated material that has been defibrated by the defibrating unit 20. More specifically, the depositing unit 60 introduces the mixture that has passed through the mixing unit 50 from the introduction port 62, loosens the entangled defibrated material (fibers), and lowers it while dispersing it in the air. Furthermore, when the additive resin supplied from the additive supply unit 52 is fibrous, the deposition unit 60 loosens the entangled resin. Thereby, the deposition unit 60 can deposit the mixture on the second web forming unit 70 with good uniformity.
  • the accumulation unit 60 includes a drum unit 61 and a housing unit (covering unit) 63 that accommodates the drum unit 61.
  • the drum unit 61 is a cylindrical sieve that is rotationally driven by a motor.
  • the drum portion 61 has a net (filter, screen) and functions as a sieve. Due to the mesh, the drum portion 61 allows fibers and particles having a smaller mesh opening (opening) to pass through and lowers the drum portion 61 from the drum portion 61.
  • the configuration of the drum unit 61 is the same as the configuration of the drum unit 41, for example.
  • the “sieving” of the drum unit 61 may not have a function of selecting a specific object. That is, the “sieving” used as the drum part 61 means a thing provided with a net, and the drum part 61 may drop all of the mixture introduced into the drum part 61.
  • a second web forming unit 70 is disposed below the drum unit 61.
  • the 2nd web formation part 70 accumulates the passage thing which passed the accumulation part 60, and forms the 2nd web W2.
  • the 2nd web formation part 70 has the mesh belt 72, the roller 74, and the suction mechanism 76, for example.
  • the mesh belt 72 is an endless belt, is suspended on a plurality of rollers 74, and is conveyed in the direction indicated by the arrow in the drawing by the movement of the rollers 74.
  • the mesh belt 72 is made of, for example, metal, resin, cloth, or non-woven fabric.
  • the surface of the mesh belt 72 is configured by a net having openings of a predetermined size. Among the fibers and particles descending from the drum unit 61, fine particles having a size that passes through the mesh drops to the lower side of the mesh belt 72, and fibers having a size that cannot pass through the mesh are deposited on the mesh belt 72. 72 is conveyed in the direction of the arrow.
  • the mesh belt 72 moves at a constant speed V2. The normal operation is as described above.
  • the mesh of the mesh belt 72 is fine and can be sized so that most of the fibers and particles descending from the drum portion 61 are not allowed to pass through.
  • the suction mechanism 76 is provided below the mesh belt 72 (on the side opposite to the accumulation unit 60 side).
  • the suction mechanism 76 includes a suction blower 77, and can generate an air flow (an air flow directed from the accumulation portion 60 toward the mesh belt 72) downward to the suction mechanism 76 by the suction force of the suction blower 77.
  • the suction mechanism 76 sucks the mixture dispersed in the air by the deposition unit 60 onto the mesh belt 72. Thereby, formation of the 2nd web W2 on the mesh belt 72 can be accelerated
  • the suction blower 77 (deposition suction unit) may discharge the air sucked from the suction mechanism 76 to the outside of the sheet manufacturing apparatus 100 through a collection filter (not shown). Alternatively, the air sucked by the suction blower 77 may be sent to the dust collecting unit 27 and the removed matter contained in the air sucked by the suction mechanism 76 may be collected.
  • Humidified air is supplied to the space including the drum unit 61 by the humidifying unit 208.
  • the humidified air can humidify the inside of the accumulation portion 60, suppress the adhesion of fibers and particles to the housing portion 63 due to electrostatic force, and quickly drop the fibers and particles onto the mesh belt 72, so Two webs W2 can be formed.
  • the second web W2 containing a large amount of air and softly inflated is formed by passing through the depositing unit 60 and the second web forming unit 70 (web forming step).
  • the second web W2 deposited on the mesh belt 72 is conveyed to the sheet forming unit 80.
  • air containing mist is supplied by the humidifying unit 212 to the downstream side of the deposition unit 60.
  • generates is supplied to the 2nd web W2, and the moisture content which the 2nd web W2 contains is adjusted.
  • suction etc. of the fiber to the mesh belt 72 by static electricity can be suppressed.
  • the sheet manufacturing apparatus 100 is provided with a transport unit 79 that transports the second web W2 on the mesh belt 72 to the sheet forming unit 80.
  • the conveyance unit 79 includes, for example, a mesh belt 79a, a roller 79b, and a suction mechanism 79c.
  • the suction mechanism 79c includes a blower (not shown), and generates an upward airflow on the mesh belt 79a by the suction force of the blower. This air flow sucks the second web W2, and the second web W2 is separated from the mesh belt 72 and is adsorbed by the mesh belt 79a.
  • the mesh belt 79a moves by the rotation of the roller 79b, and conveys the second web W2 to the sheet forming unit 80.
  • the moving speed of the mesh belt 72 and the moving speed of the mesh belt 79a are the same, for example.
  • the conveyance unit 79 peels and conveys the second web W2 formed on the mesh belt 72 from the mesh belt 72.
  • the sheet forming unit 80 forms the sheet S from the deposit accumulated in the accumulation unit 60. More specifically, the sheet forming unit 80 forms the sheet S by pressurizing and heating the second web W2 (deposit) deposited on the mesh belt 72 and conveyed by the conveying unit 79. In the sheet forming unit 80, heat is applied to the fibers and additives of the defibrated material included in the second web W2, thereby binding the plurality of fibers in the mixture to each other via the additive (resin).
  • the sheet forming unit 80 includes a pressurizing unit 82 that pressurizes the second web W2 and a heating unit 84 that heats the second web W2 pressurized by the pressurizing unit 82.
  • the pressurizing unit 82 includes a pair of calendar rollers 85, and pressurizes the second web W2 with a predetermined nip pressure.
  • the second web W2 is reduced in thickness by being pressurized, and the density of the second web W2 is increased.
  • One of the pair of calendar rollers 85 is a driving roller driven by a motor (not shown), and the other is a driven roller.
  • the calendar roller 85 is rotated by the driving force of the motor and conveys the second web W ⁇ b> 2 that has become dense due to pressurization toward the heating unit 84.
  • the heating unit 84 can be configured using, for example, a heating roller (heater roller), a hot press molding machine, a hot plate, a hot air blower, an infrared heater, and a flash fixing device.
  • the heating unit 84 includes a pair of heating rollers 86.
  • the heating roller 86 is heated to a preset temperature by a heater installed inside or outside.
  • the heating roller 86 heats the second web W ⁇ b> 2 pressed by the calendar roller 85 to form the sheet S.
  • One of the pair of heating rollers 86 is a driving roller driven by a motor (not shown), and the other is a driven roller.
  • the heating roller 86 is rotated by the driving force of the motor, and conveys the heated sheet S toward the cutting unit 90.
  • the second web W ⁇ b> 2 formed by the stacking unit 60 is pressurized and heated by the sheet forming unit 80 to become a sheet S.
  • the number of the calender rollers 85 included in the pressing unit 82 and the number of the heating rollers 86 included in the heating unit 84 are not particularly limited.
  • the cutting unit 90 cuts the sheet S formed by the sheet forming unit 80.
  • the cutting unit 90 includes a first cutting unit 92 that cuts the sheet S in a direction that intersects the conveyance direction of the sheet S, and a second cutting unit 94 that cuts the sheet S in a direction parallel to the conveyance direction. Have.
  • the second cutting unit 94 cuts the sheet S that has passed through the first cutting unit 92, for example.
  • the cut sheet S is discharged to the discharge unit 96.
  • the discharge unit 96 includes a tray or a stacker on which a sheet S of a predetermined size is placed.
  • the humidifying units 202, 204, 206, and 208 may be configured by a single vaporizing humidifier.
  • the humidified air generated by one humidifier may be branched and supplied to the crushing unit 12, the housing unit 43, the pipe 7, and the housing unit 63.
  • This configuration can be easily realized by branching and installing a duct (not shown) for supplying humidified air.
  • the humidifying sections 202, 204, 206, and 208 can be configured by two or three vaporizing humidifiers.
  • the humidifying units 210 and 212 may be configured by one ultrasonic humidifier or may be configured by two ultrasonic humidifiers.
  • generates can be set as the structure branched and supplied to the humidification part 210 and the humidification part 212.
  • the crushing unit 12 first crushes the raw material and manufactures the sheet S from the raw material that has been crushed.
  • the sheet S is manufactured using fibers as the raw material, It is also possible to do.
  • the structure which can be thrown into the drum part 41 using the fiber equivalent to the defibrated material which the defibrating part 20 defibrated may be sufficient.
  • what is necessary is just to set it as the structure which can be thrown into the pipe
  • the sheet S can be manufactured by supplying fibers processed from waste paper or pulp to the sheet manufacturing apparatus 100.
  • the sheet manufacturing apparatus 100 further includes a fiber aggregation inhibitor supply unit 120 that supplies the fiber aggregation inhibitor as shown in FIG.
  • the fiber aggregation inhibitor supply unit 120 is connected to, for example, a fiber aggregation inhibitor cartridge (not shown) that accumulates fiber aggregation inhibitors, and supplies the fiber aggregation inhibitor inside the fiber aggregation inhibitor cartridge to the selection unit 40. .
  • the fiber aggregation inhibitor cartridge may be configured to be detachable from the fiber aggregation inhibitor supply unit 120. Moreover, you may provide the structure which replenishes a fiber aggregation inhibitor to a fiber aggregation inhibitor cartridge.
  • the fiber aggregation inhibitor supply unit 120 temporarily stores an additive composed of fine powder or fine particles inside the fiber aggregation inhibitor cartridge. In the illustrated example, the fiber aggregation inhibitor supply unit 120 supplies the fiber aggregation inhibitor once stored to the sorting unit 40 via the pipe 122.
  • the tube 122 is connected to the housing part 43 of the sorting part 40.
  • the fiber aggregation inhibitor supply unit 120 is preferably 10 parts or more and less than 20 parts in the sheet S so that the content of the fiber aggregation inhibitor is, for example, 5 parts or more and less than 25 parts with respect to 100 parts of the fiber. A fiber aggregation inhibitor is supplied so that it may become.
  • the fiber aggregation inhibitor supply unit 120 includes, for example, a screw feeder, a circle feeder (not shown), and the like.
  • the control unit 110 may control the rotation speed of the screw feeder or the circle feeder of the fiber aggregation inhibitor supply unit 120 so that the content of the fiber aggregation inhibitor in the sheet S falls within the above range.
  • the fiber aggregation inhibitor supply unit 120 supplies, for example, a fiber aggregation inhibitor whose average particle diameter is smaller than the average length of the fibers.
  • the fiber aggregation inhibitor supply unit 120 includes, for example, a filter (not shown).
  • the filter has, for example, a mesh with an opening of 30 ⁇ m, and the fiber aggregation inhibitor supply unit 120 can supply a fiber aggregation inhibitor with an average particle diameter smaller than the average length of the fibers. .
  • the sorting unit 40 mixes the defibrated material (the defibrated material containing fibers) defibrated by the defibrating unit 20 and the fiber aggregation inhibitor supplied by the fiber aggregation inhibitor supply unit 120, and defibrated. It is the 1st mixing part which forms the composite_body
  • the composite formed in the sorting unit 40 is conveyed to the mixing unit 50 through the first web forming unit 45.
  • the mixing unit 50 is a second mixing unit that mixes the composite and a binder containing resin.
  • the fiber aggregation inhibitor is arranged in the defibrated material in the mixing unit 50, and the defibrated material and the fiber aggregation inhibitor are arranged. May be formed.
  • the mixture containing the composite and the binder mixed in the mixing unit 50 is conveyed to the deposition unit 60.
  • the depositing unit 60 deposits the mixture containing the composite and the binder on the mesh belt 72 of the second web forming unit 70.
  • the deposit part 60 loosens moderately the entangled fiber (specifically, the entangled complex) and the entangled resin and disperses them in the air.
  • the upper limit of the opening of the accumulation part 60 is 5 mm.
  • the fiber aggregation inhibitor when there is a fiber aggregation inhibitor that is not arranged in the defibrated material, the fiber aggregation inhibitor is arranged in the defibrated material in the deposition unit 60, and You may form the composite_body
  • the composite integrally includes the fiber and the fiber aggregation inhibitor, even if it is entangled before being transported to the deposition unit 60, the composite is loosened in the deposition unit 60 and the fiber distribution is uniform.
  • the 2nd web W2 with high property can be formed.
  • the composite integrally includes the fiber and the fiber aggregation inhibitor, the possibility of forming a large damped composite that is severely intertwined when mixed in the mixing unit 50 is reduced. be able to. Furthermore, the possibility that a large lumpy complex that is severely intertwined when mixed in the sorting unit 40 is formed can be reduced.
  • the second web W2 accumulated in the accumulation unit 60 is conveyed to the sheet forming unit 80 via the conveyance unit 79.
  • the sheet forming unit 80 heats and pressurizes the second web W2 (deposit) deposited by the deposition unit 60 to form the sheet S.
  • the second web W2 includes a first surface (lower surface in FIG. 2) A1 in contact with the mesh belt 72 of the second web forming unit 70, and a second surface (upper surface in FIG. 2) A2 in contact with the mesh belt 79a of the transport unit 79. ,have.
  • the second surface A2 is a surface opposite to the first surface A1.
  • the mass of the fiber aggregation inhibitor remaining on the mesh belt 72 is, for example, 20% or more and 50% or less of the mass of the fiber aggregation inhibitor that formed the first surface A1.
  • the second surface A2 is separated from the mesh belt 79a, a part of the fiber aggregation inhibitor on the second surface A2 remains on the mesh belt 79a.
  • the mass of the fiber aggregation inhibitor remaining on the mesh belt 79a is, for example, not less than 20% and not more than 50% of the mass of the fiber aggregation inhibitor forming the second surface A2.
  • the abundance ratio of the fiber aggregation inhibitor is higher on the inside. It becomes larger than at least one of A1 and A2. In the example shown in the figure, the abundance ratio of the fiber aggregation inhibitor is larger on the inside than on both surfaces A1, A2.
  • the abundance ratio of the fiber aggregation inhibitor is higher on both surfaces. It becomes larger than one of the surfaces (first surface A1).
  • the defibrated material defibrated by the defibrating unit 20 and the fiber aggregation inhibitor are mixed to form a selection unit that integrally forms the defibrated material and the fiber aggregation inhibitor. 40 is included. Therefore, in the sheet manufacturing apparatus 100, agglomeration of fibers can be suppressed, and a sheet with high uniformity of fiber distribution can be manufactured.
  • FIG. 3 is a diagram schematically illustrating the sheet manufacturing apparatus 200 according to the present embodiment.
  • the fiber aggregation inhibitor supply unit 120 supplied the fiber aggregation inhibitor to the selection unit 40.
  • the fiber aggregation inhibitor supply unit 120 supplies the fiber aggregation inhibitor to the crushing unit 12 that cuts the raw material into pieces.
  • the defibrating unit 20 defibrates the strip.
  • the fiber aggregation inhibitor supply unit 120 supplies the fiber aggregation inhibitor toward the crushing blade 14 of the crushing unit 12.
  • the fiber aggregation inhibitor supply unit 120 may supply the fiber aggregation inhibitor toward the chute 9 of the crushing unit 12 instead of the crushing blade 14. In this case, the fiber aggregation inhibitor does not pass through the coarse crushing blade 14.
  • the fiber aggregation inhibitor supplied to the crushing unit 12 is conveyed to the defibrating unit 20. Then, the fiber aggregation inhibitor that has passed through the defibrating unit 20 is conveyed from the defibrating unit 20 to the sorting unit 40 by an air flow generated by the defibrating unit 20.
  • the defibrated material and the fiber aggregation inhibitor are mixed by the air flow generated by the defibrating unit 20 to form a composite body integrally including the defibrated material and the fiber aggregation inhibitor.
  • the defibrating unit 20 may also serve as the first mixing unit that forms the composite.
  • the fiber aggregation inhibitor that has passed through the defibrating unit 20 is conveyed from the defibrating unit 20 to the sorting unit 40 by an air flow generated by the defibrating unit blower 26.
  • the defibrated material and the fiber aggregation inhibitor are mixed by the air flow generated by the defibrating unit blower 26, and a composite body integrally including the defibrated material and the fiber aggregation inhibitor is formed.
  • the defibrating unit blower 26 may be a first mixing unit that forms a composite.
  • the same effect as the sheet manufacturing apparatus 100 can be obtained.
  • the fiber aggregation inhibitor supply unit 120 supplies the fiber aggregation inhibitor 12 to the crushing unit 12. Therefore, in the sheet manufacturing apparatus 200, for example, in the pipe 3 that connects the defibrating unit 20 and a portion (the sorting unit 40 in the illustrated example) where the defibrated material is next conveyed, the defibrated material and the fiber aggregation inhibitor. Can be formed. Thereby, in the sheet manufacturing apparatus 200, it can suppress that the fiber aggregates in the pipe
  • FIG. 4 is a diagram schematically illustrating the sheet manufacturing apparatus 300 according to the present embodiment.
  • the sheet manufacturing apparatus 300 is different from the above-described sheet manufacturing apparatus 100 in that it includes a classification unit 30 as shown in FIG.
  • the defibrated material defibrated in the defibrating unit 20 is conveyed to the classifying unit 30 via the pipe 3.
  • the classifying unit 30 separates the defibrated material and the fiber aggregation inhibitor.
  • an airflow classifier is used as the classification unit 30.
  • the airflow classifier generates a swirling airflow and separates it according to the size and density of what is classified as centrifugal force, and the classification point can be adjusted by adjusting the velocity and centrifugal force of the airflow.
  • a cyclone, an elbow jet, an eddy classifier, or the like is used as the classification unit 30.
  • the structure of the cyclone is simple, it can be suitably used as the classification unit 30. Below, the case where a cyclone is used as the classification part 30 is demonstrated.
  • the classifying unit 30 includes, for example, an introduction port 31, a lower discharge port 34 provided at the lower portion, and an upper discharge port 35 provided at the upper portion.
  • the airflow on which the defibrated material introduced from the introduction port 31 is moved in a circumferential direction.
  • centrifugal force is applied to the introduced defibrated material and the first classified material (unwinding) is performed.
  • Unraveled fibers) and a second classified product for example, a fiber aggregation inhibitor and a colorant
  • the raw material contains a fiber aggregation inhibitor and a colorant.
  • the first classified product is used as a raw material of the sheet S and is conveyed to the sorting unit 40 via the pipe 36.
  • the second classified product is conveyed to the fiber aggregation inhibitor separating unit 130 via the pipe 37.
  • the fiber aggregation inhibitor separating unit 130 can separate the fiber aggregation inhibitor and the colorant contained in the second classified product.
  • FIG. 5 is a diagram schematically illustrating the fiber aggregation inhibitor separating unit 130.
  • the fiber aggregation inhibitor separating unit 130 includes a buffer unit 131, conveying belts 132a and 132b, charging units 133a and 133b, blades 134a and 134b, collecting units 135a and 135b, and a tube. 136a, 136b.
  • the second classified product conveyed to the fiber aggregation inhibitor separating unit 130 is accumulated in the buffer unit 131.
  • the buffer unit 131 drops the accumulated second classified product toward the first transport belt 132a.
  • the first conveyor belt 132a deposits and conveys the second classified product.
  • the conveyor belts 132a and 132b can move as the roller 137 rotates.
  • the first charging unit 133a collectively charges the second classified material on the conveyor belt 132a to minus. Thereby, the colorant has a strong negative charge, and the fiber aggregation inhibitor has a weaker negative charge than the colorant.
  • the second conveyor belt 132b is provided so as to overlap the first conveyor belt 132a in an overlap portion (overlap region) 132c.
  • the second conveyor belt 132b is positively charged by the second charging unit 133b.
  • the charging units 133a and 133b are, for example, scorotron chargers.
  • the colorant transported by the first transport belt 132a Since the colorant transported by the first transport belt 132a has a strong negative charge, it moves to the second transport belt 132b at the overlap portion 132c of the transport belts 132a and 132b. On the other hand, since the fiber aggregation inhibitor has a weak negative charge, it does not move to the second conveyor belt 132b.
  • the fiber aggregation inhibitor transported by the first transport belt 132a is scraped off by the first blade 134a and accommodated in the first collecting part 135a.
  • the fiber aggregation inhibitor accommodated in the first collection unit 135a is conveyed to the fiber aggregation inhibitor supply unit 120 via the pipe 136a.
  • the fiber aggregation inhibitor supply unit 120 supplies the fiber aggregation inhibitor (fiber aggregation inhibitor separated by the classification unit 30) to the sorting unit 40.
  • the colorant conveyed by the second conveying belt 132b is scraped off by the second blade 134b and accommodated in the second collecting part 135b.
  • the colorant accommodated in the second collection unit 135b is conveyed to the outside through the pipe 136b, for example.
  • the colorant conveyed to the outside may be reused.
  • the fiber aggregation inhibitor separating unit 130 can separate the fiber aggregation inhibitor and the colorant.
  • the same effect as the sheet manufacturing apparatus 100 can be obtained.
  • a classification unit 30 that separates the defibrated material and the fiber aggregation inhibitor, and a fiber aggregation inhibitor supply unit 120 that supplies the sorting unit 40 with the fiber aggregation inhibitor separated by the classification unit 30;
  • the raw material is waste paper. Therefore, in the sheet manufacturing apparatus 300, the fiber aggregation inhibitor contained in the used paper can be reused. Therefore, in the sheet manufacturing apparatus 300, cost reduction can be achieved.
  • the difference in chargeability is utilized by using the fiber aggregation inhibitor separation unit 130 as described above. Then, after separating the fiber aggregation inhibitor and additive and the colorant, using a separation part similar to the fiber aggregation inhibitor separation part 130, the difference in chargeability between the fiber aggregation inhibitor and the additive May be used to separate the fiber aggregation inhibitor and the additive.
  • the fiber aggregation inhibitor supply unit 120 supplies the fiber aggregation inhibitor separated by the classification unit 30 to the crushing unit 12 as in the sheet manufacturing apparatus 200 described above. You may supply.
  • FIG. 6 is a flowchart for explaining the sheet manufacturing method according to the present embodiment.
  • the sheet manufacturing method according to the present embodiment is performed using a sheet manufacturing apparatus (for example, the sheet manufacturing apparatus 100) according to the present invention.
  • the sheet manufacturing method mixes a step of defibrating a raw material containing fibers (step S ⁇ b> 1), a defibrated material, and a fiber aggregation inhibitor. , A step of forming a composite integrally including the defibrated material and the fiber aggregation inhibitor (step S2), a step of mixing the composite and a binder containing a resin (step S3), and the composite A step of depositing a mixture containing the binder (step S4), and a step of heating and pressurizing the deposited deposit to form a sheet (step S5).
  • aggregation of fibers can be suppressed, and a sheet with high uniformity of fiber distribution can be manufactured.
  • Example 5.1.1 Experimental Conditions Sheets according to Examples 1 and 2 were manufactured by a manufacturing apparatus such as the sheet manufacturing apparatus 100. The thickness of the sheet according to Example 1 was 102 ⁇ m. The thickness of the sheet according to Example 2 was 120 ⁇ m.
  • a sheet according to Comparative Example 1 “XeroxP” (thickness 85 ⁇ m, basis weight 64 g / m 2 ) manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd. was used.
  • XeroxP (thick mouth)” thickness: 100 ⁇ m, basis weight: 64 g / m 2 ) manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd. was used.
  • Comparative Example 3 As a sheet according to Comparative Example 3, “EPSON double-sided plain paper” (thickness: 120 ⁇ m) manufactured by Seiko Epson Corporation was used.
  • the sheets of Comparative Examples 1 to 3 are sheets manufactured by a wet method. The thickness was measured with a micrometer before ink jet printing.
  • the humidity expansion coefficient of MD and CD is such that the relative humidity is changed from 35% to 90% at a humidity of 25 ° C., the sheet length W 1 when the relative humidity is 35%, and the sheet length when the relative humidity is 90%. is a W 2, was measured and calculated by the equation (1).
  • Lengths W 1 and W 2 were measured at a temperature of 25 ° C. using a dynamic viscoelasticity measurement (DMA) apparatus (manufactured by NETZCH), applying a tensile stress of 0.05 N to the sheet, setting the measurement mode to creep. The length was measured after the sheet was left in each temperature and humidity environment for 4 hours.
  • DMA dynamic viscoelasticity measurement
  • the sheet was A4 size (210 mm ⁇ 297 mm).
  • Printing was performed with an inkjet printer (“PX-G930” manufactured by Seiko Epson Corporation). Printing was performed with a resolution of 360 ⁇ 360 dpi and an ink ejection speed of 25 mg / s, with 50% solid (solid density 50%).
  • As the ink “KUI-C” manufactured by Seiko Epson Corporation was used. In each of the above items, the measurement after ink jetting was performed within 30 seconds after paper ejection from the ink jet printer.
  • Curl characteristics were determined by measuring the difference between the height of the highest part and the height of the lowest part of the sheet within 30 seconds after paper discharge with the following criteria.
  • Paper discharge property As the paper discharge property, the 10-sheet superimposing property on the paper discharge stacker immediately after printing 10 sheets was judged according to the following criteria.
  • A Almost no recognition.
  • B Slightly recognized.
  • C Recognized.
  • D Remarkably recognized.
  • printing by an ink jet printer is 5% to 10% for each color and 20% to 50% for a single color.
  • the elongation in water is 100% because the ink is landed because the sheet is immersed in the ink. Therefore, it is difficult to accurately represent the state in which the ink is absorbed by the sheet by the elongation in water.
  • the phenomenon of ink penetrating into a part of the sheet is a phenomenon of absorbing a small amount of water in the sheet, and the humidity expansion coefficient of the sheet shows a favorable correlation.
  • Second Experimental Example SEM observation was performed on a sheet manufactured by a manufacturing apparatus such as the sheet manufacturing apparatus 100 (a sheet according to the example) and a sheet manufactured by a wet method (a sheet according to a comparative example).
  • 8 and 9 are SEM images of the sheet according to the example.
  • 10 and 11 are SEM images of sheets according to comparative examples. 8 and 10, the surface of the sheet is observed, and in FIGS. 9 and 11, the surface and cross section of the sheet are observed.
  • a part of the configuration may be omitted within a range having the characteristics and effects described in the present application, or each embodiment or modification may be combined.
  • the present invention includes substantially the same configuration (for example, a configuration having the same function, method and result, or a configuration having the same purpose and effect) as the configuration described in the embodiment.
  • the invention includes a configuration in which a non-essential part of the configuration described in the embodiment is replaced.
  • the present invention includes a configuration that exhibits the same operational effects as the configuration described in the embodiment or a configuration that can achieve the same object.
  • the invention includes a configuration in which a known technique is added to the configuration described in the embodiment.

Landscapes

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Abstract

カールを抑えることができるシートを提供する。　樹脂により繊維同士が結合されたシートであって、温度２５℃において相対湿度を３５％から９０％に変化させたときのＭＤの湿度膨張率に対するＣＤの湿度膨張率の比は、１．６以下である、シート。

Description

シート
　本発明は、シートに関する。
　インクジェットプリンターに用いられるインクジェット用紙は、シートに吸収されたインクによるカールが問題となる。シートがカールすると、プリンターの排紙スタッカー上にシートを重ねて排紙することが困難となる。
　例えば特許文献１には、ＣＤ方向での水中伸度の標準偏差が３０％以下である抄紙シート上に、高吸水性顔料と水溶性高分子接着剤を主成分とする水性インク受容性被覆層を、０．５～１５ｇ／ｃｍ２の割合で設けて、カールを軽減することが記載されている。
特開平３－３８３７６号公報
　しかしながら、特許文献１のように湿式で製造されたシートでは、例えば、インクの吐出量が多い場合や、印字速度が速く単位時間当たりに吐出されるインクの量が多い場合には、カール量が大きくなってしまう場合があった。
　本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、カールを抑えることができるシートを提供することにある。
　本発明に係るシートの一態様は、
　樹脂により繊維同士が結合されたシートであって、
　温度２５℃において相対湿度を３５％から９０％に変化させたときのＭＤの湿度膨張率に対するＣＤの湿度膨張率の比は、１．６以下である。
　このようなシートでは、カールを抑えることができる（詳細は後述する「実験例」参照）。
　本発明に係るシートにおいて、
　前記ＣＤの湿度膨張率は、０．３２％以下であってもよい。
　このようなシートでは、カールを抑えることができる（詳細は後述する「実験例」参照）。
　本発明に係るシートの一態様は、
　樹脂により繊維同士が結合されたシートであって、
　温度２５℃において相対湿度を３５％から９０％に変化させたときのＣＤの湿度膨張率は、０．３２％以下である。
　このようなシートでは、カールを抑えることができる（詳細は後述する「実験例」参照）。
本実施形態に係るシートの複合体を模式的に示す断面図。 本実施形態に係るシート製造装置を模式的に示す図。 本実施形態の第１変形例に係るシート製造装置を模式的に示す図。 本実施形態の第２変形例に係るシート製造装置を模式的に示す図。 本実施形態の第２変形例に係るシート製造装置の繊維凝集抑制剤分離部を模式的に示す図。 本実施形態のシート製造方法を説明するためのフローチャート。 実験結果を示す表。 シートのＳＥＭ像。 シートのＳＥＭ像。 シートのＳＥＭ像。 シートのＳＥＭ像。
　以下、本発明の好適な実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
　１．　シート
　まず、本実施形態に係るシートについて説明する。本実施形態に係るシートは、結合材により繊維同士が結合されたシートである。具体的には、本実施形態に係るシートは、繊維が繊維凝集抑制剤と一体となって複合体を構成し、繊維と繊維凝集抑制剤とを一体に有する複合体同士が、樹脂を含む結合材で結合されたものである。本実施形態に係るシートは、例えば、単層である。
　１．１．　繊維
　本実施形態に係るシートは、繊維を含む。本実施形態に係るシートに含まれる繊維（繊維材）としては、特に限定されず、広範な繊維材料を用いることができる。繊維としては、天然繊維（動物繊維、植物繊維）、化学繊維（有機繊維、無機繊維、有機無機複合繊維）などが挙げられ、さらに詳しくは、セルロース、絹、羊毛、綿、大麻、ケナフ、亜麻、ラミー、黄麻、マニラ麻、サイザル麻、針葉樹、広葉樹等からなる繊維や、レーヨン、リヨセル、キュプラ、ビニロン、アクリル、ナイロン、アラミド、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、ポリイミド、炭素、ガラス、金属からなる繊維が挙げられ、これらを単独で用いてもよいし、適宜混合して用いてもよいし、精製などを行った再生繊維として用いてもよい。また、繊維は、乾燥されていてもよいし、水、有機溶剤等の液体が含有又は含浸されていてもよい。また、各種の表面処理がされていてもよい。また、繊維の材質は、純物質であってもよいし、不純物、添加物及びその他の成分など、複数の成分を含む材質であってもよい。
　本実施形態に係るシートに含まれる繊維は、基本的な形状として、ひも（ｓｔｒｉｎｇ）状、平ひも（ｒｉｂｂｏｎ）状のものであり、独立した１本の繊維でもよく、また複数本が互いに絡み合って全体としてひも状又は平ひも状となっているものでもよい。また、繊維材としては、綿状の形態を形成しているものであってもよい。また、繊維の構造としては、１種の材質からなるいわゆる単繊維であってもよいし、中心部から外周部に向って、材質が連続的又は段階的に変化するようなものであってもよい。繊維の中心部から外周部に向って、材質が段階的に変化するものとしては、いわゆる芯鞘構造の繊維が挙げられる。さらに繊維は、曲線状の形状であってもよく、縮れた形状であってもよい。また、繊維の断面の形状についても特に限定されず、円形、楕円形、多角形、又はこれらを組み合わせた形状であってもよい。また、フィブリル化された繊維であってもよい。
　本実施形態に係るシートに含まれる繊維は、独立した１本の繊維としたときに、その平均的な直径（断面が円でない場合には長手方向に垂直な方向の長さのうち、最大のもの、又は、断面の面積と等しい面積を有する円を仮定したときの当該円の直径（円相当径））が、平均で、１μｍ以上１０００μｍ以下、好ましくは、２μｍ以上５００μｍ以下、より好ましくは３μｍ以上２００μｍ以下である。
　本実施形態に係るシートに含まれる繊維の長さは、特に限定されないが、独立した１本の繊維で、その繊維の長手方向に沿った長さは、１μｍ以上５ｍｍ以下、好ましくは、２μｍ以上３ｍｍ以下、より好ましくは３μｍ以上２ｍｍ以下である。繊維の長さが短い場合は、シートの強度が不足する場合があるが、上記範囲であれば十分な強度のシートを得ることができる。繊維の長手方向に沿った長さとは、独立した１本の繊維の両端を必要に応じて破断しないように引張り、その状態でほぼ直線状の状態に置いたときの両端間の距離（繊維の長さ）であってもよい。また、繊維の平均の長さは、長さ－長さ加重平均繊維長（Ｌｗ）として、２０μｍ以上３６００μｍ以下、好ましくは２００μｍ以上２７００μｍ以下、より好ましくは３００μｍ以上２３００μｍ以下である。さらに、繊維の長さは、ばらつき（分布）を有してもよく、独立した１本の繊維の長さについて、１００以上のｎ数で得られる分布において、正規分布を仮定した場合に、σが１μｍ以上１１００μｍ以下、好ましくは１μｍ以上９００μｍ以下、より好ましくは１μｍ以上６００μｍ以下であってもよい。
　繊維の太さ、長さは、各種の光学顕微鏡、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）、ファイバーテスター等により測定することができる。また顕微鏡観察の場合には、必要に応じて観察試料の前処理を適宜施すことにより、断面観察、独立した１本の繊維の両端を必要に応じて破断しないように引張った状態での観察を行うことが可能である。
　なお、「綿状」とは、１本の長い繊維又は複数の繊維が、互いに絡み合い又は部分的に互いに接触することにより、三次元の嵩高い外形を有する状態のことをいう。すなわち、綿状とは、繊維の絡み合いや部分的な接触によって形成される立体的な形状であって、当該形状の中に気体を包含した状態をいう。さらに、綿状との文言は、複数の繊維間が結着されているかいないかに関わらず用いられる。
　１．２．　繊維凝集抑制剤
　本実施形態に係るシートは、繊維凝集抑制剤を含む。繊維凝集抑制剤は、繊維に配合された場合、配合されない場合に比較して、繊維を凝集させにくくする機能を有する。繊維凝集抑制剤としては、無機物からなる微粒子が挙げられ、これを繊維の表面に配置することで、非常に優れた凝集抑制効果を得ることができる。なお、「凝集」とは、同種又は異種の物体が、静電気力やファンデルワールス力によって物理的に接して存在する状態をいう。
　繊維凝集抑制剤は、例えば、炭酸カルシウム、クレー、二酸化チタン、ホワイトカーボン、カオリン、タルクのうちの少なくとも１つを含む。繊維凝集抑制剤は、好ましくは、炭酸カルシウムである。繊維凝集抑制剤として用いられる炭酸カルシウムは、重質炭酸カルシウム（ＧＣＣ）であってもよいし、軽質炭酸カルシウム（ＰＣＣ）であってもよい。
　繊維凝集抑制剤の粒子の平均粒子径（数平均粒子径）は、特に限定されないが、例えば、０．００１μｍ以上３０μｍ以下であり、好ましくは０．００３μｍ以上１μｍ以下であり、より好ましくは０．００８μｍ以上０．６μｍ以下である。繊維凝集抑制剤の粒子の平均粒子径は、例えば、繊維の平均の長さより小さい。凝集抑制剤の粒子は、いわゆるナノパーティクルの範疇に近く、粒子径が小さいことから、一次粒子となっていることが一般的であるが、一次粒子の複数が結合して高次の粒子となっていてもよい。繊維凝集抑制剤の一次粒子の粒子径が上記範囲内であれば、繊維の表面に良好にコーティングを行うことができ、十分な凝集抑制効果を付与することができる。
　本実施形態に係るシートは、繊維凝集抑制剤を内部に含む。繊維凝集抑制剤は、シートの表面に付着していてもよい。本実施形態に係るシートでは、繊維凝集抑制剤の存在比率は、内部の方が両表面のうちの少なくとも一方よりも大きい。すなわち、シートは、第１表面と、第１表面と反対側の第２表面と、を有し、シートの内部の繊維凝集抑制剤の存在比率は、シートの第１表面の繊維凝集抑制剤の存在比率、及びシートの第２表面の繊維凝集抑制剤の存在比率の少なくとも一方よりも大きい。繊維凝集抑制剤の存在比率は、内部の方が両表面のうちの少なくとも一方よりも大きくなる理由については、後述する「２．　シート製造装置」で説明する。
　なお、「表面の繊維凝集抑制剤の存在比率」とは、シートの表面における単位面積当たりの繊維凝集抑制剤の数である。また、「内部の繊維凝集抑制剤の存在比率」とは、シートの最表面（例えば第１表面又は第２表面）を切削、スクレーパーや紙ヤスリなどで除去して新たな表面を露出させ、該新たな表面における単位面積当たりの繊維凝集抑制剤の数である。このように「内部」とは、最表面以外の部分であり、例えば、第１表面と第２表面との間の部分である。単位面積当たりの繊維凝集抑制剤の数は、ＳＥＭによって測定することができる。
　繊維凝集抑制剤の含有量は、繊維１００部に対して、例えば、５部以上２５部未満であり、好ましくは１０部以上２０部未満である。そのため、本実施形態に係るシートでは、より確実に、繊維の凝集が抑えられ、繊維の分布の均一性が高い。繊維１００部に対する繊維凝集抑制剤の含有量は、例えば、シートを燃やす前の質量と、シートを燃やして繊維を蒸発させた後の質量と、を測ることによって求めることができる。この場合、シートを燃やす前の質量を繊維と繊維凝集抑制剤との合計の質量とみなし、シートを燃やした後の質量を繊維凝集抑制剤の質量とみなすことができる。
　１．３．　複合体
　本実施形態に係るシートは、複合体を含む。ここで、図１は、本実施形態に係るシートの複合体１を模式的に示す断面図である。複合体１は、図１に示すように、繊維１ａと繊維凝集抑制剤１ｂとを一体に有する。図示の例では、繊維１ａは、曲線状の形状であるが、直線状の形状でもよい。図示の例では、繊維凝集抑制剤１ｂの全ては、繊維１ａに付着しており、例えば繊維１ａに付着していない繊維凝集抑制剤１ｂは、存在していない。
　なお、「繊維と繊維凝集抑制剤とを一体に有する」とは、繊維凝集抑制剤が繊維の表面にファンデルワールス力、静電気力、粘着力等で密着して被覆した状態をいう。繊維の表面に繊維凝集抑制剤を配置すると、繊維と、該繊維と異なる繊維と、の間には繊維凝集抑制剤が存在することになり、繊維の凝集を抑制することができる。
　繊維の表面に対して繊維凝集抑制剤が被覆している割合（繊維の全表面の面積に対する、繊維の繊維凝集抑制剤と接している面の面積の比）は、例えば、２０％以上１００％以下であり、好ましくは５０％以上１００％以下であり、より好ましくは８０％以上１００％以下である。該割合は、各種の電子顕微鏡により測定することもできる。
　複合体は、繊維と繊維凝集抑制剤とを混合することにより形成される。繊維と繊維凝集抑制剤とを混合する方法としては、例えば、回転ドラムによる混合、ブロアーによって発生する気流による混合、ミキサーによる混合などが挙げられる。特に種類の異なる混合方法を複数用いることにより（例えば、回転ドラムによる混合と、ブロアーによって発生する気流による混合と、を併用することにより）、より確実に、繊維と繊維凝集抑制剤とを一体に有する複合体を形成することができる。このような混合によって、繊維凝集抑制剤は、少なくとも一部が繊維の表面に食込むような状態又はめり込んだ状態で配置されてもよく、この場合は、繊維から繊維凝集抑制剤が脱落しにくくすることができ、より安定して凝集抑制効果を奏することができる。
　複合体は、エネルギー分散型Ｘ線分光法ＳＥＭ（ＳＥＭ－ＥＤＸ）を用いて確認することができる。具体的には、ＥＤＸ（Ｅｎｅｒｇｙ　Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ　Ｘ－ｒａｙ　Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）にてＳＥＭ画像の微小領域スポットを行い、繊維に付着している粉体の元素分析を行うことで、例えば、繊維と繊維凝集抑制剤とを一体に有する複合体の存在を確認することができる。ＥＤＸは、電子線照射により発生する特定Ｘ線を検出し、エネルギーで分光することによって、元素分析や組成分析を行う手法である。特定Ｘ線のエネルギーは、元素固有なので、試料を構成する元素の同定が行え、また、強度から組成に関する情報が得られる。なお、ＥＤＸがＴＥＭに付属したＴＥＭ－ＥＤＸを用いて、複合体を確認することもできる。
　なお、シートを高温の溶媒（例えばキシレン）に浸して結合材を蒸発させ、残った繊維に繊維凝集抑制剤が付着していることによって、複合体を確認してもよい。
　１．４．　結合材
　本実施形態に係るシートは、結合材を含む。複合体同士は、結合材で結合されている。「複合体同士は結合材で結合されている」とは、複合体と複合体との間に結合材が配置され、複合体と複合体とが結合材を介して離れ難くなっている状態をいう。結合材は、樹脂を含む。具体的には、結合材は、樹脂によって構成されている。樹脂は、繊維状であってもよく、粉末状であってもよい。樹脂は、例えば、疎水性である。
　結合材として用いられる樹脂は、熱可塑性樹脂であってもよい。熱可塑性樹脂は、ガラス転移温度（軟化点）又は融点（結晶性ポリマーの場合）付近以上の温度に加熱すると、樹脂が軟化したり溶けたりし、温度が低下して固化する。樹脂が軟化して複合体に絡み合うように接触し、樹脂が固化することで繊維と複合体とを互いに結着（結合）することができる。熱可塑性樹脂としては、例えば、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ナイロン、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトンなどが挙げられる。これらの樹脂は、単独又は適宜混合して用いてもよい。
　結合材として用いられる樹脂は、熱硬化性樹脂であってもよい。熱硬化性樹脂は、軟化点以上の温度に加熱してもよいし、硬化温度（硬化反応を生じる温度）以上に加熱しても複合体同士を結着することができる。熱硬化性樹脂としては、例えば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ポリウレタン、熱硬化性ポリイミド樹脂などが挙げられる。これらの樹脂は、単独又は適宜混合して用いてもよい。
　なお、本実施形態に係るシートは、上述した繊維、繊維凝集抑制剤、及び結合材の他に、その他の成分を含有していてもよい。その他の成分としては、例えば、着色剤、有機溶剤、界面活性剤、防黴剤、防腐剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、酸素吸収剤などが挙げられる。
　１．５．　湿度膨張率
　本発明において、湿度膨張率Ｂは、温度２５℃において相対湿度を３５％から９０％に変化させ、相対湿度３５％のときのシートの長さをＷ１とし、相対湿度９０％のときのシートの長さをＷ２としたときに、下記式（１）により求めることができる。なお、長さの測定は、シートを各温湿度環境下に４時間放置した後に行った。
　Ｂ＝（（Ｗ２－Ｗ１）／Ｗ１×１００）　・・・　（１）
　本実施形態に係るシートでは、ＭＤ（Ｍａｃｈｉｎｅ　Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）の湿度膨張率ＥＭＤに対するＣＤ（Ｃｒｏｓｓ　Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）の湿度膨張率ＥＣＤの比（湿度膨張率比ＥＣＤ／ＥＭＤ）は、１．６以下である。本実施形態に係るシートでは、ＣＤの湿度膨張率は、０．３２％以下である。
　なお、ＣＤは、シートの面内方向において湿度膨張率を測定し、湿度膨張率が最も大きくなった方向である。ＭＤは、ＣＤと直交する方向である。
　本実施形態に係るシートは、例えば、以下の特徴を有する。
　本実施形態に係るシートでは、温度２５℃において相対湿度を３５％から９０％に変化させたときのＭＤの湿度膨張率に対するＣＤの湿度膨張率の比は、１．６以下である。そのため、本実施形態に係るシートでは、カールを抑えることができる（詳細は後述する「５．　実験例」参照）。
　本実施形態に係るシートでは、ＣＤの湿度膨張率は、０．３２％以下である。そのため、本実施形態に係るシートでは、カールを抑えることができる（詳細は後述する「５．　実験例」参照）。
　なお、カールには、１次カールと２次カールとが存在する。１次カールとは、シートがインクを吸収することよって生じるカールのことである。１次カールは、シートにインクが着弾されてすぐに（例えば６０秒以内に）生じる。２次カールとは、１次カールが生じたのち、シートから水分が蒸発して平坦となり、その後、１次カールが生じた側とは反対側に生じるカールのことである。２次カールは、シートにインクが着弾されて比較的長時間経った後に（例えば数時間後に）生じる。本発明において、「カール」とは、特に断りがない場合は、１次カールのことを指す。
　本実施形態に係るシートでは、繊維と繊維凝集抑制剤とを一体に有する複合体同士が、樹脂を含む結合材で結合されている。そのため、本実施形態に係るシートでは、繊維と繊維凝集抑制剤とを一体に有さない場合に比べて、繊維の凝集が抑えられ、繊維の分布の均一性が高い。このように、本実施形態に係るシートでは、繊維の凝集が抑えられているので、本実施形態に係るシートを製造するためのシート製造装置において、凝集した繊維が詰まることによって生じる装置不良（供給不良や排出不良等）を抑制することができ、シート製造装置の信頼性を高くすることができる。
　さらに、本実施形態に係るシートでは、繊維の分布の均一性が高いので、例えばシートの面内方向において（例えばＭＤとＣＤとにおいて）、機械特性（例えば、弾性率、膨張率、水中伸度）の偏りを抑制してシートの等方性を向上させることができる。そのため、本実施形態に係るシートでは、印刷された際のカールやコックリングを抑制することができ、高い品質を有することができる。本実施形態に係るシートにおいて、ＭＤの湿度膨張率に対するＣＤの湿度膨張率の比が１．６以下と小さいのは、繊維の分布の均一性が高いためである。
　さらに、本実施形態に係るシートは、適度に捲縮した繊維を含み、適度に捲縮した繊維がランダムに絡み合った構造を有している（詳細は後述する「５．　実験例」参照）。そのため、本実施形態に係るシートでは、面内方向におけるシートの等方性を、より向上させることができる。例えば、繊維が適度に捲縮していると、繊維が水分を含んで膨張したとしても、膨張は面内方向に分散され、一方向に偏った膨張を抑制することができる。そのため、本実施形態に係るシートにおいて、ＭＤの湿度膨張率に対するＣＤの湿度膨張率の比を、より小さくすることができる。
　さらに、本実施形態に係るシートは、繊維の凝集が抑えられ、繊維の分布の均一性が高いため、嵩高で空隙が多く、さらに空隙の偏りが抑えられる。さらに、本実施形態に係るシートは、適度に捲縮した繊維が三次元的にランダムに絡み合った構造を有しているため、より嵩高で空隙が多い。そのため、本実施形態に係るシートは、インクジェットプリンターで印刷された際の印字品質を向上させることができる。さらに、本実施形態に係るシートは、インクジェットプリンターで印刷された際に、インク吸収量及びインク吸収速度を向上させることができる。これにより、本実施形態に係るシートは、膨潤や湿度による歪みを、シートの表裏において均一化することができ、カールやコックリングを抑制することができる。
　さらに、本実施形態に係るシートでは、樹脂を含む結合材を含む。そのため、インクの浸透によって複合体の結合力が低下することがなく、カールやコックリングを抑制することができる。例えば湿式方式で製造されたシートは、インクの浸透によって水素結合の結合力が低下する場合がある。
　さらに、本実施形態に係るシートでは、後述する解繊部のせん断作用による繊維の短繊維長化と捲縮化との相互作用でインクの垂直方向（厚さ方向）への選択的な吸収が促進されるため、平面方向（面内方向）のにじみやブリードの少ない、解像度の高い品質を得ることができる。
　なお、本発明に係るシートは、繊維を原料とし、シート状にされたものを主に指す。しかし、本発明に係るシートは、シート状のものに限定されず、ボード状、ウェブ状、凹凸を有する形状であってもよい。本発明に係るシートは、紙と不織布とに分類することができる。紙は、例えば、パルプや古紙を原料としシート状に成形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、画用紙、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あり、一般的な不織布、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。
　２．　シート製造装置
　２．１．　構成
　次に、本実施形態に係るシート製造装置について、図面を参照しながら説明する。図２は、本実施形態に係るシート製造装置１００を模式的に示す図である。シート製造装置１００は、本実施形態に係るシートを製造するための装置である。
　本実施形態に記載のシート製造装置１００は、例えば、原料としての機密紙などの使用済みの古紙を乾式で解繊して繊維化した後、加圧、加熱、切断することによって、新しい紙を製造するのに好適な装置である。繊維化された原料に、さまざまな添加物を混合することによって、用途に合わせて、紙製品の結合強度や白色度を向上したり、色、香り、難燃などの機能を付加したりしてもよい。また、紙の密度や厚さ、形状をコントロールして成形することで、Ａ４やＡ３のオフィス用紙、名刺用紙など、用途に合わせて、さまざまな厚さ・サイズの紙を製造することができる。
　シート製造装置１００は、供給部１０、粗砕部１２、解繊部２０、選別部４０、第１ウェブ形成部４５、回転体４９、混合部５０、堆積部６０、第２ウェブ形成部７０、搬送部７９、シート形成部８０、切断部９０、及び、制御部１１０を備える。
　また、シート製造装置１００は、原料に対する加湿、及び／又は原料が移動する空間を加湿する目的で、加湿部２０２、２０４、２０６、２０８、２１０、２１２を備える。
　これら加湿部２０２、２０４、２０６、２０８、２１０、２１２の具体的な構成は任意であり、スチーム式、気化式、温風気化式、超音波式等が挙げられる。
　本実施形態では、加湿部２０２、２０４、２０６、２０８を、気化式又は温風気化式の加湿器で構成する。すなわち、加湿部２０２、２０４、２０６、２０８は、水を浸潤させるフィルター（図示略）を有し、フィルターに空気を通過させることにより、湿度を高めた加湿空気を供給する。また、加湿部２０２、２０４、２０６、２０８は、加湿空気の湿度を効果的に高めるヒーター（図示略）を備えてもよい。
　また、本実施形態では、加湿部２１０及び加湿部２１２を、超音波式加湿器で構成する。すなわち、加湿部２１０、２１２は、水を霧化する振動部（図示略）を有し、振動部により発生するミストを供給する。
　供給部１０は、粗砕部１２に原料を供給する。シート製造装置１００がシートを製造する原料は繊維を含むものであればよく、例えば、紙、パルプ、パルプシート、不織布を含む布、或いは織物等が挙げられる。本実施形態ではシート製造装置１００が古紙を原料とする構成を例示する。供給部１０は、例えば、古紙を重ねて蓄積するスタッカーと、スタッカーから古紙を粗砕部１２に送り出す自動投入装置とを備える構成とすることができる。
　粗砕部１２は、供給部１０によって供給された原料を粗砕刃１４によって裁断（粗砕）して、粗砕片にする。粗砕刃１４は、大気中（空気中）等の気中で原料を裁断する。粗砕部１２は、例えば、原料を挟んで裁断する一対の粗砕刃１４と、粗砕刃１４を回転させる駆動部とを備え、いわゆるシュレッダーと同様の構成とすることができる。粗砕片の形状や大きさは任意であり、解繊部２０における解繊処理に適していればよい。粗砕部１２は、原料を、例えば１～数ｃｍ四方又はそれ以下のサイズの紙片に裁断する。
　粗砕部１２は、粗砕刃１４により裁断されて落下する粗砕片を受けるシュート（ホッパー）９を有する。シュート９は、例えば、粗砕片が流れる方向（進行する方向）において、徐々に幅が狭くなるテーパー形状を有する。そのため、シュート９は、多くの粗砕片を受けとめることができる。シュート９には、解繊部２０に連通する管２が連結され、管２は粗砕刃１４によって裁断された原料（粗砕片）を、解繊部２０に搬送させるための搬送路を形成する。粗砕片はシュート９により集められ、管２を通って解繊部２０に移送（搬送）される。粗砕片は、例えばブロアー（図示略）が発生する気流により、管２中を解繊部２０に向けて搬送される。
　粗砕部１２が有するシュート９、或いはシュート９の近傍には、加湿部２０２により加湿空気が供給される。これにより、粗砕刃１４により裁断された粗砕物が、静電気によってシュート９や管２の内面に吸着する現象を抑制できる。また、粗砕刃１４が裁断した粗砕物は、加湿された（高湿度の）空気とともに解繊部２０に移送されるので、解繊部２０の内部における解繊物の付着を抑制する効果も期待できる。また、加湿部２０２は、粗砕刃１４に加湿空気を供給して、供給部１０が供給する原料を除電する構成としてもよい。
　また、加湿部２０２とともにイオナイザーを用いて除電してもよい。
　解繊部２０は、粗砕部１２で裁断された粗砕物を解繊する。より具体的には、解繊部２０は、粗砕部１２によって裁断された原料（粗砕片）を解繊処理し、解繊物を生成する。
　ここで、「解繊する」とは、複数の繊維が結着されてなる原料（被解繊物）を、繊維１本１本に解きほぐすことをいう。解繊部２０は、原料に付着した樹脂粒やインク、トナー、にじみ防止剤等の物質を、繊維から分離させる機能をも有する。
　解繊部２０を通過したものを「解繊物」という。「解繊物」には、解きほぐされた解繊物繊維の他に、繊維を解きほぐす際に繊維から分離した樹脂（複数の繊維同士を結着させるための樹脂）粒や、インク、トナーなどの色材や、にじみ防止剤、紙力増強剤等の添加剤を含んでいる場合もある。解きほぐされた解繊物の形状は、ひも（ｓｔｒｉｎｇ）状や平ひも（ｒｉｂｂｏｎ）状である。解きほぐされた解繊物は、他の解きほぐされた繊維と絡み合っていない状態（独立した状態）で存在してもよいし、他の解きほぐされた解繊物と絡み合って塊状となった状態（いわゆる「ダマ」を形成している状態）で存在してもよい。
　解繊部２０は、乾式で解繊を行う。ここで、液体中ではなく、大気中（空気中）等の気中において、解繊等の処理を行うことを乾式と称する。本実施形態では、解繊部２０がインペラーミルを用いる構成とする。具体的には、解繊部２０は、高速回転するローター（図示略）、及び、ローターの外周に位置するライナー（図示略）を備える。粗砕部１２で裁断された粗砕片は、解繊部２０のローターとライナーとの間に挟まれて解繊される。解繊部２０は、ローターの回転により気流を発生させる。この気流により、解繊部２０は、原料である粗砕片を管２から吸引し、解繊物を排出口２４へと搬送できる。解繊物は排出口２４から管３に送り出され、管３を介して選別部４０に移送される。
　このように、解繊部２０で生成される解繊物は、解繊部２０が発生する気流により解繊部２０から選別部４０に搬送される。さらに、本実施形態では、シート製造装置１００が気流発生装置である解繊部ブロアー２６を備え、解繊部ブロアー２６が発生する気流により解繊物が選別部４０に搬送される。解繊部ブロアー２６は管３に取り付けられ、解繊部２０から解繊物とともに空気を吸引し、選別部４０に送風する。
　選別部４０は、管３から解繊部２０により解繊された解繊物が気流とともに流入する導入口４２を有する。選別部４０は、導入口４２に導入する解繊物を、繊維の長さによって選別する。詳細には、選別部４０は、解繊部２０により解繊された解繊物のうち、予め定められたサイズ以下の解繊物を第１選別物とし、第１選別物より大きい解繊物を第２選別物として、選別する。第１選別物は繊維又は粒子等を含み、第２選別物は、例えば、大きい繊維、未解繊片（十分に解繊されていない粗砕片）、解繊された繊維が凝集し、或いは絡まったダマ等を含む。
　本実施形態で、選別部４０は、ドラム部（篩部）４１と、ドラム部４１を収容するハウジング部（覆い部）４３と、を有する。
　ドラム部４１は、モーターによって回転駆動される円筒の篩である。ドラム部４１は、網（フィルター、スクリーン）を有し、篩（ふるい）として機能する。この網の目により、ドラム部４１は、網の目開き（開口）の大きさより小さい第１選別物と、網の目開きより大きい第２選別物とを選別する。ドラム部４１の網としては、例えば、金網、切れ目が入った金属板を引き延ばしたエキスパンドメタル、金属板にプレス機等で穴を形成したパンチングメタルを用いることができる。
　導入口４２に導入された解繊物は気流とともにドラム部４１の内部に送り込まれ、ドラム部４１の回転によって第１選別物がドラム部４１の網の目から下方に落下する。ドラム部４１の網の目を通過できない第２選別物は、導入口４２からドラム部４１に流入する気流により流されて排出口４４に導かれ、管８に送り出される。
　管８は、ドラム部４１の内部と管２とを連結する。管８を通って流される第２選別物は、粗砕部１２により裁断された粗砕片とともに管２を流れ、解繊部２０の導入口２２に導かれる。これにより、第２選別物は解繊部２０に戻されて、解繊処理される。
　また、ドラム部４１により選別される第１選別物は、ドラム部４１の網の目を通って空気中に分散し、ドラム部４１の下方に位置する第１ウェブ形成部４５のメッシュベルト４６に向けて降下する。
　第１ウェブ形成部４５（分離部）は、メッシュベルト４６（分離ベルト）と、ローラー４７と、吸引部（サクション機構）４８と、を含む。メッシュベルト４６は無端形状のベルトであって、３つのローラー４７に懸架され、ローラー４７の動きにより、図中矢印で示す方向に搬送される。メッシュベルト４６の表面は所定サイズの開口が並ぶ網で構成される。選別部４０から降下する第１選別物のうち、網の目を通過するサイズの微粒子はメッシュベルト４６の下方に落下し、網の目を通過できないサイズの繊維がメッシュベルト４６に堆積し、メッシュベルト４６とともに矢印方向に搬送される。メッシュベルト４６から落下する微粒子は、解繊物の中で比較的小さいものや密度の低いもの（樹脂粒や色材や添加剤など）を含み、シート製造装置１００がシートＳの製造に使用しない除去物である。
　メッシュベルト４６は、シートＳを製造する通常動作中には、一定の速度Ｖ１で移動する。ここで、通常動作中とは、シート製造装置１００の始動制御、及び、停止制御の実行中を除く動作中であり、より詳細には、シート製造装置１００が望ましい品質のシートＳを製造している間を指す。
　従って、解繊部２０で解繊処理された解繊物は、選別部４０で第１選別物と第２選別物とに選別され、第２選別物が解繊部２０に戻される。また、第１選別物から、第１ウェブ形成部４５によって除去物が除かれる。第１選別物から除去物を除いた残りは、シートＳの製造に適した材料であり、この材料はメッシュベルト４６に堆積して第１ウェブＷ１を形成する。
　吸引部４８は、メッシュベルト４６の下方から空気を吸引する。吸引部４８は、管２３を介して集塵部２７に連結される。集塵部２７はフィルター式或いはサイクロン式の集塵装置であり、微粒子を気流から分離する。集塵部２７の下流には捕集ブロアー２８が設置され、捕集ブロアー２８は、集塵部２７から空気を吸引する集塵用吸引部として機能する。また、捕集ブロアー２８が排出する空気は管２９を経てシート製造装置１００の外に排出される。
　この構成では、捕集ブロアー２８により、集塵部２７を通じて吸引部４８から空気が吸引される。吸引部４８では、メッシュベルト４６の網の目を通過する微粒子が、空気とともに吸引され、管２３を通って集塵部２７に送られる。集塵部２７は、メッシュベルト４６を通過した微粒子を気流から分離して蓄積する。
　従って、メッシュベルト４６の上には第１選別物から除去物を除去した繊維が堆積して第１ウェブＷ１が形成される。捕集ブロアー２８が吸引を行うことで、メッシュベルト４６上における第１ウェブＷ１の形成が促進され、かつ、除去物が速やかに除去される。
　ドラム部４１を含む空間には、加湿部２０４により加湿空気が供給される。この加湿空気によって、選別部４０の内部で第１選別物を加湿する。これにより、静電力による第１選別物のメッシュベルト４６への付着を弱め、第１選別物をメッシュベルト４６から剥離し易くすることができる。さらに、静電力により第１選別物が回転体４９やハウジング部４３の内壁に付着することを抑制することができる。また、吸引部４８によって除去物を効率よく吸引できる。
　なお、シート製造装置１００において、第１解繊物と第２解繊物とを選別し、分離する構成は、ドラム部４１を備える選別部４０に限定されない。例えば、解繊部２０で解繊処理された解繊物を、分級機によって分級する構成を採用してもよい。分級機としては、例えば、サイクロン分級機、エルボージェット分級機、エディクラシファイヤーを用いることができる。これらの分級機を用いれば、第１選別物と第２選別物とを選別し、分離することが可能である。さらに、上記の分級機により、解繊物の中で比較的小さいものや密度の低いもの（樹脂粒や色材や添加剤など）を含む除去物を、分離して除去する構成を実現できる。例えば、第１選別物に含まれる微粒子を、分級機によって、第１選別物から除去する構成としてもよい。この場合、第２選別物は、例えば解繊部２０に戻され、除去物は集塵部２７により集塵され、除去物を除く第１選別物が管５４に送られる構成とすることができる。
　メッシュベルト４６の搬送経路において、選別部４０の下流側には、加湿部２１０によって、ミストを含む空気が供給される。加湿部２１０が生成する水の微粒子であるミストは、第１ウェブＷ１に向けて降下し、第１ウェブＷ１に水分を供給する。これにより、第１ウェブＷ１が含む水分量が調整され、静電気によるメッシュベルト４６への繊維の吸着等を抑制できる。
　シート製造装置１００は、メッシュベルト４６に堆積した第１ウェブＷ１を分断する回転体４９を備える。第１ウェブＷ１は、メッシュベルト４６がローラー４７により折り返す位置で、メッシュベルト４６から剥離して、回転体４９により分断される。
　第１ウェブＷ１は繊維が堆積してウェブ形状となった柔らかい材料であり、回転体４９は、第１ウェブＷ１の繊維をほぐして、後述する混合部５０で樹脂を混合しやすい状態に加工する。
　回転体４９の構成は任意であるが、本実施形態では、板状の羽根を有し回転する回転羽形状とすることができる。回転体４９は、メッシュベルト４６から剥離する第１ウェブＷ１と羽根とが接触する位置に配置される。回転体４９の回転（例えば図中矢印Ｒで示す方向への回転）により、メッシュベルト４６から剥離して搬送される第１ウェブＷ１に羽根が衝突して分断し、細分体Ｐを生成する。
　なお、回転体４９は、回転体４９の羽根がメッシュベルト４６に衝突しない位置に設置されることが好ましい。例えば、回転体４９の羽根の先端とメッシュベルト４６との間隔を、０．０５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下とすることができ、この場合、回転体４９によって、メッシュベルト４６に損傷を与えることなく第１ウェブＷ１を効率よく分断できる。
　回転体４９によって分断された細分体Ｐは、管７の内部を下降して、管７の内部を流れる気流によって混合部５０へ移送（搬送）される。
　また、回転体４９を含む空間には、加湿部２０６により加湿空気が供給される。これにより、管７の内部や、回転体４９の羽根に対し、静電気により繊維が吸着する現象を抑制できる。また、管７を通って、湿度の高い空気が混合部５０に供給されるので、混合部５０においても静電気による影響を抑制できる。
　混合部５０は、樹脂を含む添加物を供給する添加物供給部５２、管７に連通し、細分体Ｐを含む気流が流れる管５４、及び、混合ブロアー５６を備える。
　細分体Ｐは、上述のように選別部４０を通過した第１選別物から除去物を除去した繊維である。混合部５０は、細分体Ｐを構成する繊維に、樹脂を含む添加物を混合する。
　混合部５０では、混合ブロアー５６によって気流を発生させ、管５４中において、細分体Ｐと添加物とを混合させながら、搬送する。また、細分体Ｐは、管７及び管５４の内部を流れる過程でほぐされて、より細かい繊維状となる。
　添加物供給部５２（樹脂収容部）は、添加物を蓄積する添加物カートリッジ（図示略）に接続され、添加物カートリッジ内部の添加物を管５４に供給する。添加物カートリッジは、添加物供給部５２に着脱可能な構成であってもよい。また、添加物カートリッジに添加物を補充する構成を備えてもよい。添加物供給部５２は、添加物カートリッジ内部の微粉又は微粒子からなる添加物をいったん貯留する。添加物供給部５２は、いったん貯留した添加物を管５４に送る排出部５２ａ（樹脂供給部）を有する。
　排出部５２ａは、添加物供給部５２に貯留された添加物を管５４に送出するフィーダー（図示略）、及び、フィーダーと管５４とを接続する管路を開閉するシャッター（図示略）を備える。このシャッターを閉じると、排出部５２ａと管５４とを連結する管路或いは開口が閉鎖され、添加物供給部５２から管５４への添加物の供給が絶たれる。
　排出部５２ａのフィーダーが動作していない状態では、排出部５２ａから管５４に添加物が供給されないが、管５４内に負圧が発生した場合等には、排出部５２ａのフィーダーが停止していても添加物が管５４に流れる可能性がある。排出部５２ａを閉じることにより、このような添加物の流れを確実に遮断できる。
　添加物供給部５２が供給する添加物は、複数の繊維を結着させるための樹脂を含む。添加物に含まれる樹脂は、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂であり、例えば、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ナイロン、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、などである。これらの樹脂は、単独又は適宜混合して用いてもよい。すなわち、添加物は、単一の物質を含んでもよいし、混合物であってもよく、それぞれ単一又は複数の物質で構成される、複数種類の粒子を含んでもよい。また、添加物は、繊維状であってもよく、粉末状であってもよい。
　添加物に含まれる樹脂は、加熱により溶融して複数の繊維同士を結着させる。従って、樹脂を繊維と混合させた状態で、樹脂が溶融する温度まで加熱されていない状態では、繊維同士は結着されない。
　また、添加物供給部５２が供給する添加物は、繊維を結着させる樹脂の他、製造されるシートの種類に応じて、繊維を着色するための着色剤や、繊維の凝集や樹脂の凝集を抑制するための凝集抑制剤、繊維等を燃えにくくするための難燃剤を含んでもよい。また、着色剤を含まない添加物は、無色、或いは無色と見なせる程度に薄い色であってもよいし、白色であってもよい。
　混合ブロアー５６が発生する気流により、管７を降下する細分体Ｐ、及び、添加物供給部５２により供給される添加物は、管５４の内部に吸引され、混合ブロアー５６内部を通過する。混合ブロアー５６が発生する気流及び／又は混合ブロアー５６が有する羽根等の回転部の作用により、細分体Ｐを構成した繊維と添加物とが混合され、この混合物（第１選別物と添加物との混合物）は管５４を通って堆積部６０に移送される。
　なお、第１選別物と添加物とを混合させる機構は、特に限定されず、高速回転する羽根により攪拌するものであってもよいし、Ｖ型ミキサーのように容器の回転を利用するものであってもよく、これらの機構を混合ブロアー５６の前又は後に設置してもよい。
　堆積部６０は、解繊部２０で解繊された解繊物を堆積させる。より具体的には、堆積部６０は、混合部５０を通過した混合物を導入口６２から導入し、絡み合った解繊物（繊維）をほぐして、空気中で分散させながら降らせる。さらに、堆積部６０は、添加物供給部５２から供給される添加物の樹脂が繊維状である場合、絡み合った樹脂をほぐす。これにより、堆積部６０は、第２ウェブ形成部７０に、混合物を均一性よく堆積させることができる。
　堆積部６０は、ドラム部６１と、ドラム部６１を収容するハウジング部（覆い部）６３と、を有する。ドラム部６１は、モーターによって回転駆動される円筒の篩である。ドラム部６１は、網（フィルター、スクリーン）を有し、篩（ふるい）として機能する。この網の目により、ドラム部６１は、網の目開き（開口）のより小さい繊維や粒子を通過させ、ドラム部６１から下降させる。ドラム部６１の構成は、例えば、ドラム部４１の構成と同じである。
　なお、ドラム部６１の「篩」は、特定の対象物を選別する機能を有していなくてもよい。すなわち、ドラム部６１として用いられる「篩」とは、網を備えたもの、という意味であり、ドラム部６１は、ドラム部６１に導入された混合物の全てを降らしてもよい。
　ドラム部６１の下方には第２ウェブ形成部７０が配置される。第２ウェブ形成部７０は、堆積部６０を通過した通過物を堆積して、第２ウェブＷ２を形成する。第２ウェブ形成部７０は、例えば、メッシュベルト７２と、ローラー７４と、サクション機構７６と、を有する。
　メッシュベルト７２は無端形状のベルトであって、複数のローラー７４に懸架され、ローラー７４の動きにより、図中矢印で示す方向に搬送される。メッシュベルト７２は、例えば、金属製、樹脂製、布製、或いは不織布等である。メッシュベルト７２の表面は所定サイズの開口が並ぶ網で構成される。ドラム部６１から降下する繊維や粒子のうち、網の目を通過するサイズの微粒子はメッシュベルト７２の下方に落下し、網の目を通過できないサイズの繊維がメッシュベルト７２に堆積し、メッシュベルト７２とともに矢印方向に搬送される。メッシュベルト７２は、シートＳを製造する通常動作中には、一定の速度Ｖ２で移動する。通常動作中とは、上述した通りである。
　メッシュベルト７２の網の目は微細であり、ドラム部６１から降下する繊維や粒子の大半を通過させないサイズとすることができる。
　サクション機構７６は、メッシュベルト７２の下方（堆積部６０側とは反対側）に設けられる。サクション機構７６は、サクションブロアー７７を備え、サクションブロアー７７の吸引力によって、サクション機構７６に下方に向く気流（堆積部６０からメッシュベルト７２に向く気流）を発生させることができる。
　サクション機構７６によって、堆積部６０により空気中に分散された混合物をメッシュベルト７２上に吸引する。これにより、メッシュベルト７２上における第２ウェブＷ２の形成を促進し、堆積部６０からの排出速度を大きくすることができる。さらに、サクション機構７６によって、混合物の落下経路にダウンフローを形成することができ、落下中に解繊物や添加物が絡み合うことを防ぐことができる。
　サクションブロアー７７（堆積吸引部）は、サクション機構７６から吸引した空気を、捕集フィルター（図示略）を通じて、シート製造装置１００の外に排出してもよい。或いは、サクションブロアー７７が吸引した空気を集塵部２７に送り込み、サクション機構７６が吸引した空気に含まれる除去物を捕集してもよい。
　ドラム部６１を含む空間には、加湿部２０８により加湿空気が供給される。この加湿空気によって、堆積部６０の内部を加湿することができ、静電力によるハウジング部６３への繊維や粒子の付着を抑え、繊維や粒子をメッシュベルト７２に速やかに降下させ、好ましい形状の第２ウェブＷ２を形成させることができる。
　以上のように、堆積部６０及び第２ウェブ形成部７０（ウェブ形成工程）を経ることにより、空気を多く含み柔らかくふくらんだ状態の第２ウェブＷ２が形成される。メッシュベルト７２に堆積された第２ウェブＷ２は、シート形成部８０へと搬送される。
　メッシュベルト７２の搬送経路において、堆積部６０の下流側には、加湿部２１２によって、ミストを含む空気が供給される。これにより、加湿部２１２が生成するミストが第２ウェブＷ２に供給され、第２ウェブＷ２が含む水分量が調整される。これにより、静電気によるメッシュベルト７２への繊維の吸着等を抑制できる。
　シート製造装置１００は、メッシュベルト７２上の第２ウェブＷ２を、シート形成部８０に搬送する搬送部７９が設けられる。搬送部７９は、例えば、メッシュベルト７９ａと、ローラー７９ｂと、サクション機構７９ｃと、を有する。
　サクション機構７９ｃは、ブロアー（図示略）を備え、ブロアーの吸引力によってメッシュベルト７９ａに上向きの気流を発生させる。この気流は第２ウェブＷ２を吸引し、第２ウェブＷ２は、メッシュベルト７２から離れてメッシュベルト７９ａに吸着される。メッシュベルト７９ａは、ローラー７９ｂの自転により移動し、第２ウェブＷ２をシート形成部８０に搬送する。メッシュベルト７２の移動速度と、メッシュベルト７９ａの移動速度とは、例えば、同じである。
　このように、搬送部７９は、メッシュベルト７２に形成された第２ウェブＷ２を、メッシュベルト７２から剥がして搬送する。
　シート形成部８０は、堆積部６０で堆積させた堆積物からシートＳを形成する。より具体的には、シート形成部８０は、メッシュベルト７２に堆積し搬送部７９により搬送された第２ウェブＷ２（堆積物）を、加圧加熱してシートＳを成形する。シート形成部８０では、第２ウェブＷ２が含む解繊物の繊維及び添加物に対して熱を加えることにより、混合物中の複数の繊維を、互いに添加物（樹脂）を介して結着させる。
　シート形成部８０は、第２ウェブＷ２を加圧する加圧部８２、及び、加圧部８２により加圧された第２ウェブＷ２を加熱する加熱部８４を備える。
　加圧部８２は、一対のカレンダーローラー８５で構成され、第２ウェブＷ２を所定のニップ圧で挟んで加圧する。第２ウェブＷ２は、加圧されることによりその厚さが小さくなり、第２ウェブＷ２の密度が高められる。一対のカレンダーローラー８５の一方は、モーター（図示略）により駆動される駆動ローラーであり、他方は従動ローラーである。カレンダーローラー８５は、モーターの駆動力により回転して、加圧により高密度になった第２ウェブＷ２を、加熱部８４に向けて搬送する。
　加熱部８４は、例えば、加熱ローラー（ヒーターローラー）、熱プレス成形機、ホットプレート、温風ブロアー、赤外線加熱器、フラッシュ定着器を用いて構成できる。本実施形態では、加熱部８４は、一対の加熱ローラー８６を備える。加熱ローラー８６は、内部又は外部に設置されるヒーターによって、予め設定された温度に加温される。加熱ローラー８６は、カレンダーローラー８５によって加圧された第２ウェブＷ２を挟んで熱を与え、シートＳを形成する。
　一対の加熱ローラー８６の一方は、モーター（図示略）により駆動される駆動ローラーであり、他方は従動ローラーである。加熱ローラー８６は、モーターの駆動力により回転して、加熱したシートＳを、切断部９０に向けて搬送する。
　このように、堆積部６０で形成された第２ウェブＷ２は、シート形成部８０で加圧及び加熱されて、シートＳとなる。
　なお、加圧部８２が備えるカレンダーローラー８５の数、及び、加熱部８４が備える加熱ローラー８６の数は、特に限定されない。
　切断部９０は、シート形成部８０によって成形されたシートＳを切断する。本実施形態では、切断部９０は、シートＳの搬送方向と交差する方向にシートＳを切断する第１切断部９２と、搬送方向に平行な方向にシートＳを切断する第２切断部９４と、を有する。第２切断部９４は、例えば、第１切断部９２を通過したシートＳを切断する。
　以上により、所定のサイズの単票のシートＳが成形される。切断された単票のシートＳは、排出部９６へと排出される。排出部９６は、所定サイズのシートＳを載せるトレイ或いはスタッカーを備える。
　上記構成において、加湿部２０２、２０４、２０６、２０８を１台の気化式加湿器で構成してもよい。この場合、１台の加湿器が生成する加湿空気が、粗砕部１２、ハウジング部４３、管７、及びハウジング部６３に分岐して供給される構成とすればよい。この構成は、加湿空気を供給するダクト（図示略）を分岐して設置することにより、容易に実現できる。また、２台或いは３台の気化式加湿器によって加湿部２０２、２０４、２０６、２０８を構成することも勿論可能である。
　また、上記構成において、加湿部２１０、２１２を１台の超音波式加湿器で構成してもよいし、２台の超音波式加湿器で構成してもよい。例えば、１台の加湿器が生成するミストを含む空気が、加湿部２１０、及び加湿部２１２に分岐して供給される構成とすることができる。
　また、上記構成では、最初に粗砕部１２が原料を粗砕し、粗砕された原料からシートＳを製造するものとしたが、例えば、原料として繊維を用いてシートＳを製造する構成とすることも可能である。
　例えば、解繊部２０が解繊処理した解繊物と同等の繊維を原料として、ドラム部４１に投入可能な構成であってもよい。また、解繊物から分離された第１選別物と同等の繊維を原料として、管５４に投入可能な構成とすればよい。この場合、古紙やパルプ等を加工した繊維をシート製造装置１００に供給することで、シートＳを製造できる。
　２．２．　繊維凝集抑制剤供給部
　シート製造装置１００は、図２に示すように、さらに、繊維凝集抑制剤を供給する繊維凝集抑制剤供給部１２０を含む。
　繊維凝集抑制剤供給部１２０は、例えば、繊維凝集抑制剤を蓄積する繊維凝集抑制剤カートリッジ（図示せず）に接続され、繊維凝集抑制剤カートリッジ内部の繊維凝集抑制剤を選別部４０に供給する。繊維凝集抑制剤カートリッジは、繊維凝集抑制剤供給部１２０に着脱可能な構成であってもよい。また、繊維凝集抑制剤カートリッジに繊維凝集抑制剤を補充する構成を備えてもよい。繊維凝集抑制剤供給部１２０は、繊維凝集抑制剤カートリッジ内部の微粉又は微粒子からなる添加物をいったん貯留する。図示の例では、繊維凝集抑制剤供給部１２０は、いったん貯留した繊維凝集抑制剤を、管１２２を介して、選別部４０に供給する。管１２２は、選別部４０のハウジング部４３に接続されている。
　繊維凝集抑制剤供給部１２０は、シートＳにおいて、繊維凝集抑制剤の含有量が、繊維１００部に対して、例えば、５部以上２５未満となるように、好ましくは１０部以上２０部未満となるように、繊維凝集抑制剤を供給する。繊維凝集抑制剤供給部１２０は、例えば、スクリューフィーダー、サークルフィーダー（図示せず）などを含んで構成されている。制御部１１０は、シートＳにおける繊維凝集抑制剤の含有量が上記の範囲となるように、繊維凝集抑制剤供給部１２０のスクリューフィーダーやサークルフィーダーの回転数を制御してもよい。
　繊維凝集抑制剤供給部１２０は、例えば、平均粒子径が繊維の平均の長さより小さい繊維凝集抑制剤を供給する。繊維凝集抑制剤供給部１２０は、例えば、フィルター（図示せず）を含んで構成されている。フィルターは、例えば、目開き３０μｍの網目を有しており、該フィルターによって、繊維凝集抑制剤供給部１２０は、平均粒子径が繊維の平均の長さより小さい繊維凝集抑制剤を供給することができる。
　選別部４０は、解繊部２０により解繊された解繊物（繊維を含む解繊物）と、繊維凝集抑制剤供給部１２０により供給された繊維凝集抑制剤と、を混合し、解繊物と繊維凝集抑制剤とを一体に有する複合体（繊維と繊維凝集抑制剤とを一体に有する複合体）を形成する第１混合部である。選別部４０において形成された複合体は、第１ウェブ形成部４５を経て、混合部５０に搬送される。
　混合部５０は、複合体と、樹脂を含む結合材と、を混合する第２混合部である。なお、選別部４０において、解繊物に配置されていない繊維凝集抑制剤がある場合は、該繊維凝集抑制剤を混合部５０において解繊物に配置させて、解繊物と繊維凝集抑制剤とを一体に有する複合体を形成してもよい。混合部５０において混合された複合体と結合材とを含む混合物は、堆積部６０に搬送される。
　堆積部６０は、複合体と結合材とを含む混合物を、第２ウェブ形成部７０のメッシュベルト７２上に堆積させる。堆積部６０は、絡み合った繊維（具体的には絡み合った複合体）、及び絡み合った樹脂を適度にほぐして、空気中で分散させながら降らせる。堆積部６０の目開きの上限は、５ｍｍである。目開きの大きさを５ｍｍ以下とすることで、複合体同士が重度に絡み合った大きなダマを通過させず、適度にほぐして通過させることができる。さらに、混合部５０において混合される際に重度に絡み合った大きなダマ状の複合体や樹脂があったとしても、堆積部６０を通過する際に適度にほぐされて通過することができる。なお、選別部４０及び混合部５０において、解繊物に配置されていない繊維凝集抑制剤がある場合は、該繊維凝集抑制剤を堆積部６０において解繊物に配置させて、解繊物と繊維凝集抑制剤とを一体に有する複合体を形成してもよい。
　複合体は、繊維と繊維凝集抑制剤とを一体に有しているため、堆積部６０に搬送される前に、仮に絡み合っていたとしても、堆積部６０においてほぐされて、繊維の分布の均一性が高い第２ウェブＷ２を形成することができる。さらに、複合体は、繊維と繊維凝集抑制剤とを一体に有しているため、混合部５０において混合される際に重度に絡み合った大きなダマ状の複合体が形成される可能性を小さくすることができる。さらに、選別部４０において混合される際に重度に絡み合った大きなダマ状の複合体が形成される可能性を小さくすることができる。
　堆積部６０において堆積された第２ウェブＷ２は、搬送部７９を介して、シート形成部８０に搬送される。シート形成部８０は、堆積部６０により堆積された第２ウェブＷ２（堆積物）を加熱加圧して、シートＳを形成する。
　第２ウェブＷ２は、第２ウェブ形成部７０のメッシュベルト７２と接する第１表面（図２において下面）Ａ１と、搬送部７９のメッシュベルト７９ａと接する第２表面（図２において上面）Ａ２と、を有している。第２表面Ａ２は、第１表面Ａ１と反対側の面である。第２ウェブＷ２が第２ウェブ形成部７０から、搬送部７９を介して、シート形成部８０に搬送される際は、まず、第２ウェブＷ２の第１表面Ａ１がメッシュベルト７２から離間し、次に、第２ウェブＷ２の第２表面Ａ２がメッシュベルト７９ａから離間して、第２ウェブＷ２はシート形成部８０に搬送される。
　第１表面Ａ１がメッシュベルト７２から離間する際に、第１表面Ａ１の繊維凝集抑制剤の一部は、メッシュベルト７２に残る。メッシュベルト７２に残る繊維凝集抑制剤の質量は、例えば、第１表面Ａ１を形成していた繊維凝集抑制剤の質量の２０％以上５０％以下である。また、第２表面Ａ２がメッシュベルト７９ａから離間する際に、第２表面Ａ２の繊維凝集抑制剤の一部は、メッシュベルト７９ａに残る。メッシュベルト７９ａに残る繊維凝集抑制剤の質量は、例えば、第２表面Ａ２を形成していた繊維凝集抑制剤の質量の２０％以上５０％以下である。
　このように、表面Ａ１，Ａ２を形成していた繊維凝集抑制剤の一部は、メッシュベルト７２，７９ａに残るため、シートＳにおいて、繊維凝集抑制剤の存在比率は、内部の方が両表面Ａ１，Ａ２のうちの少なくとも一方よりも大きくなる。図示の例では、繊維凝集抑制剤の存在比率は、内部の方が両表面Ａ１，Ａ２よりも大きくなる。なお、図示はしないが、搬送部７９を用いずに、第２ウェブＷ２をシート形成部８０に搬送する場合は、シートＳにおいて、繊維凝集抑制剤の存在比率は、内部の方が両表面のうちの一方の面（第１表面Ａ１）よりも大きくなる。
　シート製造装置１００では、解繊部２０により解繊された解繊物と、繊維凝集抑制剤と、を混合し、解繊物と繊維凝集抑制剤とを一体に有する複合体を形成する選別部４０を含む。そのため、シート製造装置１００では、繊維の凝集が抑えられ、繊維の分布の均一性が高いシートを製造することができる。
　３．　シート製造装置の変形例
　３．１．　第１変形例
　次に、本実施形態の第１変形例に係るシート製造装置について、図面を参照しながら説明する。図３は、本実施形態に係るシート製造装置２００を模式的に示す図である。
　以下、本実施形態の第１変形例に係るシート製造装置２００において、上述した本実施形態に係るシート製造装置１００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。このことは、以下に示す本実施形態の第２変形例に係るシート製造装置についても同様である。
　上述したシート製造装置１００では、図２に示すように、繊維凝集抑制剤供給部１２０は、選別部４０に繊維凝集抑制剤を供給した。これに対し、シート製造装置２００では、図３に示すように、繊維凝集抑制剤供給部１２０は、原料を裁断して細片にする粗砕部１２に、繊維凝集抑制剤を供給する。解繊部２０は、細片を解繊する。図示の例では、繊維凝集抑制剤供給部１２０は、粗砕部１２の粗砕刃１４に向けて繊維凝集抑制剤を供給する。なお、図示はしないが、繊維凝集抑制剤供給部１２０は、粗砕刃１４ではなく、粗砕部１２のシュート９に向けて繊維凝集抑制剤を供給してもよい。この場合、繊維凝集抑制剤は、粗砕刃１４を通過しない。
　粗砕部１２に供給された繊維凝集抑制剤は、解繊部２０に搬送される。そして、解繊部２０を通過した繊維凝集抑制剤は、解繊部２０が発生する気流により解繊部２０から選別部４０に搬送される。解繊部２０が発生する気流によって、解繊物と繊維凝集抑制剤とは、混合され、解繊物と繊維凝集抑制剤とを一体に有する複合体が形成される。この場合、解繊部２０は、複合体を形成する第１混合部を兼ねていてもよい。
　さらに、図示の例では、解繊部２０を通過した繊維凝集抑制剤は、解繊部ブロアー２６が発生する気流により解繊部２０から選別部４０に搬送される。解繊部ブロアー２６が発生する気流によって、解繊物と繊維凝集抑制剤とは、混合され、解繊物と繊維凝集抑制剤とを一体に有する複合体が形成される。この場合、解繊部ブロアー２６は、複合体を形成する第１混合部であってもよい。
　シート製造装置２００では、シート製造装置１００と同様の効果を得ることができる。
　シート製造装置２００では、繊維凝集抑制剤供給部１２０は、粗砕部１２に繊維凝集抑制剤を供給する。そのため、シート製造装置２００では、例えば、解繊部２０と解繊物が次に搬送される部分（図示の例では選別部４０）とを連結する管３において、解繊物と繊維凝集抑制剤とを一体に有する複合体を形成することができる。これにより、シート製造装置２００では、管３において繊維が凝集してダマになり管３が詰まることを抑制することができる。
　３．２．　第２変形例
　次に、本実施形態の第２変形例に係るシート製造装置について、図面を参照しながら説明する。図４は、本実施形態に係るシート製造装置３００を模式的に示す図である。
　シート製造装置３００は、図４に示すように、分級部３０を含む点において、上述したシート製造装置１００と異なる。シート製造装置３００では、解繊部２０において解繊された解繊物は、管３を介して、分級部３０に搬送される。
　分級部３０は、解繊物と繊維凝集抑制剤とを分離する。分級部３０としては、気流式分級機を用いる。気流式分級機は、旋回気流を発生させ、遠心力と分級されるもののサイズや密度によって分離するものであり、気流の速度及び遠心力の調整によって、分級点を調整することができる。具体的には、分級部３０としては、サイクロン、エルボージェット、エディクラシファイヤーなどを用いる。特にサイクロンは、構造が簡便であるため、分級部３０として好適に用いることができる。以下では、分級部３０として、サイクロンを用いた場合について説明する。
　分級部３０は、例えば、導入口３１と、下部に設けられている下部排出口３４と、上部に設けられている上部排出口３５と、を有している。分級部３０において、導入口３１から導入された解繊物をのせた気流は、円周運動せられ、これにより、導入された解繊物には、遠心力がかかって第１分級物（解きほぐされた繊維）と、第１分級物より小さく密度の低い第２分級物（例えば繊維凝集抑制剤及び着色剤）と、に分離される。シート製造装置３００では、原料は古紙であるため、原料に繊維凝集抑制剤及び色剤が含まれている。第１分級物は、シートＳの原料として用いられ、管３６を介して、選別部４０に搬送される。一方、第２分級物は、管３７を介して、繊維凝集抑制剤分離部１３０に搬送される。
　繊維凝集抑制剤分離部１３０は、第２分級物に含まれる繊維凝集抑制剤と着色剤とを分離することができる。ここで、図５は、繊維凝集抑制剤分離部１３０を模式的に示す図である。繊維凝集抑制剤分離部１３０は、図５に示すように、バッファー部１３１と、搬送ベルト１３２ａ，１３２ｂと、帯電部１３３ａ，１３３ｂと、ブレード１３４ａ，１３４ｂと、捕集部１３５ａ，１３５ｂと、管１３６ａ，１３６ｂと、を有している。
　繊維凝集抑制剤分離部１３０に搬送された第２分級物は、バッファー部１３１において蓄積される。バッファー部１３１は、蓄積された第２分級物を、第１搬送ベルト１３２ａに向けて落下させる。
　第１搬送ベルト１３２ａは、第２分級物を堆積して搬送する。搬送ベルト１３２ａ，１３２ｂは、ローラー１３７が回転することにより移動可能である。第１帯電部１３３ａは、搬送ベルト１３２ａ上の第２分級物をマイナスに一括帯電する。これにより、着色剤は、強いマイナス帯電を有し、繊維凝集抑制剤は、着色剤よりも弱いマイナス帯電を有する。
　第２搬送ベルト１３２ｂは、オーバーラップ部（オーバーラップ領域）１３２ｃにおいて、第１搬送ベルト１３２ａとオーバーラップするように設けられている。第２搬送ベルト１３２ｂは、第２帯電部１３３ｂによってプラスに帯電している。帯電部１３３ａ，１３３ｂは、例えば、スコロトロン帯電器である。
　第１搬送ベルト１３２ａによって搬送される着色剤は、強いマイナス帯電を有しているため、搬送ベルト１３２ａ，１３２ｂのオーバーラップ部１３２ｃにおいて、第２搬送ベルト１３２ｂに移動する。一方、繊維凝集抑制剤は、弱いマイナス帯電を有しているため、第２搬送ベルト１３２ｂには移動しない。
　第１搬送ベルト１３２ａによって搬送される繊維凝集抑制剤は、第１ブレード１３４ａによってかき落とされ、第１捕集部１３５ａに収容される。第１捕集部１３５ａに収容された繊維凝集抑制剤は、管１３６ａを介して、繊維凝集抑制剤供給部１２０に搬送される。そして、繊維凝集抑制剤供給部１２０は、選別部４０に、繊維凝集抑制剤（分級部３０で分離された繊維凝集抑制剤）を供給する。
　一方、第２搬送ベルト１３２ｂによって搬送される着色剤は、第２ブレード１３４ｂによってかき落とされ、第２捕集部１３５ｂに収容される。第２捕集部１３５ｂに収容された着色剤は、管１３６ｂを介して、例えば外部に搬送される。外部に搬送された着色剤は、再利用されてもよい。
　以上のように、繊維凝集抑制剤分離部１３０は、繊維凝集抑制剤と着色剤とを分離することができる。
　シート製造装置３００では、シート製造装置１００と同様の効果を得ることができる。
　シート製造装置３００では、解繊物と繊維凝集抑制剤とを分離する分級部３０と、選別部４０に、分級部３０で分離された繊維凝集抑制剤を供給する繊維凝集抑制剤供給部１２０と、を含み、原料は、古紙である。そのため、シート製造装置３００では、古紙に含まれる繊維凝集抑制剤を再利用することができる。したがって、シート製造装置３００では、低コスト化を図ることができる。
　なお、第２分級物に、繊維凝集抑制剤及び着色剤以外の添加剤が含まれている場合は、上記のように繊維凝集抑制剤分離部１３０を用いて、帯電性の差を利用して、繊維凝集抑制剤及び添加剤と、着色剤と、を分離した後、さらに、繊維凝集抑制剤分離部１３０と同様の分離部を用いて、繊維凝集抑制剤と添加剤との帯電性の差を利用して、繊維凝集抑制剤と添加剤とを分離してもよい。
　また、図示はしないが、シート製造装置３００において、繊維凝集抑制剤供給部１２０は、分級部３０により分離された繊維凝集抑制剤を、上述したシート製造装置２００のように、粗砕部１２に供給してもよい。
　４．　シート製造方法
　次に、本実施形態に係るシート方法について、図面を参照しながら説明する。図６は、本実施形態に係るシート製造方法を説明するためのフローチャートである。本実施形態に係るシート製造方法は、本発明に係るシート製造装置（例えばシート製造装置１００）を用いて行われる。
　本実施形態に係るシート製造方法は、図６に示すように、繊維を含む原料を解繊する工程（ステップＳ１）と、解繊された解繊物と、繊維凝集抑制剤と、を混合し、解繊物と繊維凝集抑制剤とを一体に有する複合体を形成する工程（ステップＳ２）と、複合体と、樹脂を含む結合材と、を混合する工程（ステップＳ３）と、複合体と結合材とを含む混合物を堆積させる工程（ステップＳ４）と、堆積された堆積物を加熱加圧して、シートを形成する工程（ステップＳ５）と、を含む。
　上記の工程の詳細は、上述の「２．　シート製造装置」で説明したとおりである。したがって、その詳細な説明を省略する。
　本実施形態に係るシート製造方法では、繊維の凝集が抑えられ、繊維の分布の均一性が高いシートを製造することができる。
　５．　実験例
　以下に実験例を示し、本発明をより具体的に説明する。なお、本発明は、以下の実験例によって何ら限定されるものではない。
　５．１．　第１実験例
　５．１．１．　実験条件
　シート製造装置１００のような製造装置により、実施例１，２に係るシートを製造した。実施例１に係るシートの厚さは、１０２μｍであった。実施例２に係るシートの厚さは、１２０μｍであった。比較例１に係るシートとして、富士ゼロックス社製「ＸｅｒｏｘＰ」（厚さ８５μｍ、坪量６４ｇ／ｍ２）を用いた。比較例２に係るシートとして、富士ゼロックス社製「ＸｅｒｏｘＰ（厚口）」（厚さ１００μｍ、坪量６４ｇ／ｍ２）を用いた。比較例３に係るシートとして、セイコーエプソン社製「ＥＰＳＯＮ両面普通紙」（厚さ１２０μｍ）を用いた。比較例１～３のシートは、湿式で製造されたシートである。
　厚さは、インクジェット印刷する前に、マイクロメーターで測定した。
　上記のようなシートにおいて、図７に示すように、厚さ、ＭＤの湿度膨張率ＥＭＤ、ＣＤの湿度膨張率ＥＣＤ、及び湿度膨張率ＥＭＤに対する湿度膨張率ＥＣＤの比（湿度膨張率比ＥＣＤ／ＥＭＤ）を求めた。
　ＭＤおよびＣＤの湿度膨張率は、湿度２５℃において相対湿度を３５％から９０％に変化させ、相対湿度３５％のときのシートの長さＷ１と、相対湿度９０％のときのシートの長さＷ２と、を測定し、上記式（１）により求めた。長さＷ１，Ｗ２は、動的粘弾性測定（ＤＭＡ）装置（ＮＥＴＺＣＨ社製）を用い、シートに０．０５Ｎの引張り応力を加え、測定モードをクリープとし、温度２５℃で測定した。長さの測定は、シートを各温湿度環境下に４時間放置した後に行った。
　さらに、実施例１，２のシート及び比較例１～４のシートについて、シートのカール特性、排紙性、及び印字品質を評価した。
　シートは、Ａ４サイズ（２１０ｍｍ×２９７ｍｍ）とした。印刷は、インクジェットプリンター（セイコーエプソン社製「ＰＸ－Ｇ９３０」）で印刷した。３６０×３６０ｄｐｉの解像度、２５ｍｇ／ｓのインク吐出速度で、５０％ベタ（ベタ濃度５０％）で印刷した。インクは、セイコーエプソン社製「ＫＵＩ－Ｃ」を用いた。上記の各項目において、インクジェットした後に測定したものは、インクジェットプリンターから排紙後、３０秒以内に行った。
　（１）カール特性
　カール特性としては、排紙後３０秒以内において、シートの最も高い部分の高さと最も低い部分の高さとの差を、メジャーで測定し、以下の基準で判断した。
Ａ：１０ｍｍ未満
Ｂ：１０ｍｍ以上２０ｍｍ未満
Ｃ：２０ｍｍ以上３０ｍｍ未満
Ｄ：３０ｍｍ以上
　（２）排紙性
　排紙性としては、１０枚印刷した直後の、排紙スタッカー上での１０枚重ね合わせ性を以下の基準で判断した。
Ａ：１０枚のシートが平面を維持して、きれいに重なっている。
Ｂ：シートの端面の一部がカールしているが、きれいに重なっている。
Ｃ：シートの大部分がカールした状態で排紙するため、手作業でカールを抑えないと、重ねることができない。
Ｄ：各シートが筒状になって、散乱している。
　（３）印字品質
　印字品質としては、インクのひげ（インクが繊維に沿って移動することで発生するひげのようなもの）及びにじみの程度を以下の基準で判断した。
Ａ：ほとんど認められない。
Ｂ：わずかに認められる。
Ｃ：認められる。
Ｄ：顕著に認められる。
　５．１．２．　実験結果
　図７に示すように、実施例１，２のシートは、比較例１～３のシートに比べて、湿度膨張率比が小さく、カールを抑えられることがわかった。実施例１，２のシートは、繊維と繊維凝集抑制剤とを一体に有する複合体同士が、樹脂を含む結合材で結合されている。そのため、実施例１，２のシートは、繊維の分布の均一性が高いので、湿度膨張率比が小さくなった。実施例１，２のシートは、カールを抑えられるので、排紙性が良好であった。さらに、実施例１，２のシートは、空隙が多くインクの吸収性がよい。そのため、実施例１，２のシートは、印字品質が良好であった。これにより、実施例１，２のシートは、解像度が優れた画像を得ることができる。
　なお、インクジェットプリンターによる印刷は、カラーでは各色５％から１０数％であり、単色では２０％から５０％程度である。一方、水中伸度は、インクにシートを漬け込むため、インクが着弾される部分は１００％である。したがって、インクがシートに吸収された状態は、水中伸度で的確に表すことは困難である。インクがシートの一部に浸透する現象は、シートの少量の水分吸収現象であり、シートの湿度膨張率が好適な相関を示す。
　５．２．　第２実験例
　シート製造装置１００のような製造装置により製造したシート（実施例に係るシート）と、湿式方式で製造されたシート（比較例に係るシート）と、のＳＥＭ観察を行った。実施例に係るシートにおいて、繊維凝集抑制剤の含有量は、繊維１００部に対して、１０部以上２０部未満である。
　図８及び図９は、実施例に係るシートのＳＥＭ像である。図１０及び図１１は、比較例に係るシートのＳＥＭ像である。なお、図８及び図１０では、シートの表面を観察しており、図９及び図１１では、シートの表面及び断面を観察している。
　図８～図１１に示すように、比較例に係るシートでは、繊維がほぼ直線状となっていることが確認され、実施例に係るシートでは、適度に屈曲した繊維（適度に捲縮した繊維）が確認された。
　本発明は、本願に記載の特徴や効果を有する範囲で一部の構成を省略したり、各実施形態や変形例を組み合わせたりしてもよい。
　本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
１…複合体、１ａ…繊維、１ｂ…繊維凝集抑制剤、２，３，７，８…管、９…シュート、１０…供給部、１２…粗砕部、１４…粗砕刃、２０…解繊部、２２…導入口、２３…管、２４…排出口、２６…解繊部ブロアー、２７…集塵部、２８…捕集ブロアー、２９…管、３０…分級部、３１…導入口、３４…下部排出口、３５…上部排出口、３６…管、４０…選別部、４１…ドラム部、４２…導入口、４３…ハウジング部、４４…排出口、４５…第１ウェブ形成部、４６…メッシュベルト、４７…ローラー、４８…吸引部、４９…回転体、５０…混合部、５２…添加物供給部、５２ａ…排出部、５４…管、５６…混合ブロアー、６０…堆積部、６１…ドラム部、６２…導入口、６３…ハウジング部、７０…第２ウェブ形成部、７２…メッシュベルト、７４…ローラー、７６…サクション機構、７７…サクションブロアー、７９…搬送部、７９ａ…メッシュベルト、７９ｂ…ローラー、７９ｃ…サクション機構、８０…シート形成部、８２…加圧部、８４…加熱部、８５…カレンダーローラー、８６…加熱ローラー、９０…切断部、９２…第１切断部、９４…第２切断部、９６…排出部、１００…シート製造装置、１１０…制御部、１２０…繊維凝集抑制剤供給部、１２２…管、１３０…繊維凝集抑制剤分離部、１３１…バッファー部、１３２ａ…第１搬送ベルト、１３２ｂ…第２搬送ベルト、１３２ｃ…オーバーラップ部、１３３ａ…第１帯電部、１３３ｂ…第２帯電部、１３４ａ…第１ブレード、１３４ｂ…第２ブレード、１３５ａ…第１捕集部、１３５ｂ…第２捕集部、１３６ａ，１３６ｂ…管、１３７…ローラー、２００…シート製造装置、２０２，２０４，２０６，２０８，２１０，２１２…加湿部、３００…シート製造装置

Claims (3)

  1. 　樹脂により繊維同士が結合されたシートであって、
    　温度２５℃において相対湿度を３５％から９０％に変化させたときのＭＤの湿度膨張率に対するＣＤの湿度膨張率の比は、１．６以下である、シート。
  2. 　請求項１において、
    　前記ＣＤの湿度膨張率は、０．３２％以下である、シート。
  3. 　樹脂により繊維同士が結合されたシートであって、
    　温度２５℃において相対湿度を３５％から９０％に変化させたときのＣＤの湿度膨張率は、０．３２％以下である、シート。
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