本發(fā)明為,中國國家申請?zhí)枮?01410117732.9、申請日為2014年3月26日、發(fā)明名稱為薄片制造裝置的發(fā)明專利申請的分案申請。
本發(fā)明涉及一種薄片制造方法。
背景技術(shù):
一直以來,由于從辦公室被排出的廢紙中包含記載有機(jī)密事項(xiàng)的廢紙,因此從保守機(jī)密的觀點(diǎn)出發(fā),希望能夠在自己的辦公室內(nèi)對廢紙進(jìn)行處理。由于在小規(guī)模的辦公室中,大量地使用水的濕式的薄片制造裝置并不適用,因此提出了結(jié)構(gòu)被簡化的基于干式而工作的薄片制造裝置(例如,參照專利文獻(xiàn)1)。
然而,在上述的薄片制造裝置中,存在即使使用相同的原料以相同的方式進(jìn)行加熱加壓,但被制造出的薄片的強(qiáng)度仍然不足的情況。本申請的發(fā)明人發(fā)現(xiàn),其原因是由于原料中所含的水分量對制造的薄片的品質(zhì)會造成極大影響的緣故。
其影響在于,在原料中所含的水分量比較多的情況下,加熱加壓時(shí)的熱量將會被用于使原料中所含的水分蒸發(fā),從而用于使纖維間結(jié)合的熱量會變得不足,進(jìn)而作為薄片的強(qiáng)度將會降低。另一方面,在原料中所含的水分量比較少的情況下,在加熱加壓時(shí)熱量將會過剩。因此,纖維彼此的結(jié)合用的樹脂將過度熔化并擴(kuò)散,從而變得不足以將纖維彼此結(jié)合,致使作為薄片的強(qiáng)度降低。但是,在基于干式而工作的薄片制造裝置中,未公開關(guān)于原料中所含的水分量影響薄片的強(qiáng)度的情況。
專利文獻(xiàn)1:日本特開2012-144819號公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明是為了解決上述的課題中的至少一部分而完成的,其能夠作為以下的方式或者應(yīng)用例來實(shí)現(xiàn)。
應(yīng)用例1
本應(yīng)用例所涉及的薄片制造裝置具備在空氣中對至少含有纖維的被解纖物進(jìn)行解纖的解纖部,且所述薄片制造裝置對在所述解纖部中被解纖出的解纖物施加熱量從而形成薄片,所述薄片制造裝置具有:測量部,其獲取所述解纖物或者所述被解纖物的水分量信息;控制部,其根據(jù)所述水分量信息,而對施加于所述解纖物上的所述熱量進(jìn)行控制。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)的薄片制造裝置,獲取解纖物或者被解纖物中所含的水分量,并對解纖物施加與所獲取的水分量對應(yīng)的熱量。由此,即便在所投入的解纖物的水分量不同的情況下,但由于根據(jù)水分量而調(diào)節(jié)了熱量,因此在對各解纖物進(jìn)行加熱加壓時(shí),也能夠防止因熱過剩而致使樹脂成分熔化從而產(chǎn)生的強(qiáng)度降低、或者因熱不足而使得纖維與樹脂結(jié)合不充分從而產(chǎn)生的強(qiáng)度降低。
應(yīng)用例2
上述應(yīng)用例所涉及的薄片制造裝置的特征在于,針對于所述水分量信息,在所述解纖物或者所述被解纖物中所含的水分量較多的情況下,與所述水分量較少的情況相比而增大所述熱量。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)的薄片制造裝置,通過在解纖物中所含的水分量較多的情況下進(jìn)一步施加熱量,從而能夠提高結(jié)合強(qiáng)度,進(jìn)而提高薄片的強(qiáng)度。另一方面,在解纖物中所含的水分量較少的情況下,則對熱量進(jìn)行抑制。由此,能夠提高薄片的強(qiáng)度。
應(yīng)用例3
上述應(yīng)用例所涉及的薄片制造裝置的特征在于,所述熱量為,基于施加在所述解纖物上的溫度以及對所述解纖物施加所述溫度的時(shí)間中的至少一方而獲得的量。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)的薄片制造裝置,通過根據(jù)水分量信息而對施加于解纖物上的溫度或施加溫度的時(shí)間進(jìn)行控制,從而對熱量進(jìn)行控制。由此,能夠提高薄片的強(qiáng)度。
應(yīng)用例4
本應(yīng)用例所涉及的薄片制造裝置具備在空氣中對至少含有纖維的被解纖物進(jìn)行解纖的解纖部,所述薄片制造裝置對在所述解纖部中被解纖出的解纖物施加熱量從而形成薄片,該薄片制造裝置具有:測量部,其獲取所述解纖物或者所述被解纖物的水分量信息;控制部,其根據(jù)所述水分量信息而對所述解纖物或者所述被解纖物的水分量進(jìn)行控制。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)的薄片制造裝置,獲取解纖物或者被解纖物中所含的水分量,并對應(yīng)于所獲取的水分量來調(diào)節(jié)解纖物或者被解纖物的水分量。由此,即使在投入水分量不同的解纖物的情況下,也能夠被控制為均勻的水分量。因此,當(dāng)對解纖物進(jìn)行加熱成形時(shí),能夠形成包含均勻的水分量的解纖物,從而能夠防止因水分量較少而造成熱過量進(jìn)而導(dǎo)致樹脂成分熔化而產(chǎn)生的強(qiáng)度降低、或因水分量較多而造成熱不足進(jìn)而導(dǎo)致纖維與樹脂的結(jié)合不充分所導(dǎo)致的強(qiáng)度降低。
應(yīng)用例5
上述應(yīng)用例所涉及的薄片制造裝置的特征在于,根據(jù)所述水分量信息而將所述解纖物或者所述被解纖物的水分量設(shè)為恒定。
根據(jù)該結(jié)構(gòu),根據(jù)水分量信息而使解纖物或者被解纖物的水分量成為恒定。由此,能夠提高薄片的強(qiáng)度。
應(yīng)用例6
上述應(yīng)用例所涉及的薄片制造裝置的特征在于,通過使所述解纖物或者所述被解纖物干燥從而將所述水分量設(shè)為恒定。
根據(jù)該結(jié)構(gòu),能夠通過干燥而容易地將解纖物的水分量設(shè)為恒定,從而能夠提高薄片的強(qiáng)度。
應(yīng)用例7
上述應(yīng)用例所涉及的薄片制造裝置的特征在于,對所干燥的所述解纖物進(jìn)行加熱加壓從而生成薄片。
根據(jù)該結(jié)構(gòu),由于在解纖物的水分量成為恒定的狀態(tài)下進(jìn)行加熱加壓,因此能夠提高薄片的強(qiáng)度。
應(yīng)用例8
上述應(yīng)用例所涉及的薄片制造裝置的特征在于,通過對所述解纖物或者所述被解纖物添加水分從而將所述水分量設(shè)為恒定。
根據(jù)該結(jié)構(gòu),能夠通過水分的添加而容易地將解纖物的水分量設(shè)為恒定,并能夠提高薄片的強(qiáng)度。
附圖說明
圖1為表示第一實(shí)施方式所涉及的薄片制造裝置的結(jié)構(gòu)的概略圖。
圖2為表示第一實(shí)施方式所涉及的薄片制造裝置的結(jié)構(gòu)的概略圖。
圖3為表示對第一實(shí)施方式所涉及的薄片制造裝置的熱量進(jìn)行控制的控制方法的流程圖。
圖4為表示第二實(shí)施方式所涉及的薄片制造裝置的結(jié)構(gòu)的概略圖。
圖5為表示第二實(shí)施方式所涉及的薄片制造裝置的結(jié)構(gòu)的概略圖。
圖6為表示對第二實(shí)施方式所涉及的薄片制造裝置的熱量進(jìn)行控制的控制方法的流程圖。
圖7為表示第三實(shí)施方式所涉及的薄片制造裝置的結(jié)構(gòu)的概略圖。
圖8為表示第三實(shí)施方式所涉及的薄片制造裝置的結(jié)構(gòu)的概略圖。
圖9為表示對第三實(shí)施方式所涉及的薄片制造裝置的熱量進(jìn)行控制的控制方法的流程圖。
圖10為表示第四實(shí)施方式所涉及的薄片制造裝置的結(jié)構(gòu)的概略圖。
圖11為表示第四實(shí)施方式所涉及的薄片制造裝置的結(jié)構(gòu)的概略圖。
圖12為表示對第四實(shí)施方式所涉及的薄片制造裝置的熱量進(jìn)行控制的控制方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
以下,參照附圖,對本發(fā)明的第一至第四實(shí)施方式進(jìn)行說明。
第一實(shí)施方式
首先,對薄片制造裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。薄片制造裝置為,基于將例如廢紙(原料)pu、紙漿薄片等被解纖物再生為新的薄片的技術(shù)而設(shè)計(jì)的裝置。而且,其為根據(jù)解纖物的水分量信息而對施加到解纖物上的熱量進(jìn)行控制的裝置。此外,作為向本實(shí)施方式所涉及的薄片制造裝置供給的被解纖物的原料,例如為當(dāng)前在辦公室中成為主流的a4尺寸等的廢紙等。以下,進(jìn)行具體說明。
圖1、圖2為表示薄片制造裝置的結(jié)構(gòu)的概略圖。如圖1、圖2所示,薄片制造裝置1具有:供給部10、粗碎部20、解纖部30、分級部40、承接部45、添加物投入部60、成形部70、加壓部80、加熱加壓部90、裁斷部100。還具有獲取解纖物的水分量信息的測量部110。測量部110被配置于加熱加壓部90的上游側(cè)。
此外,在本實(shí)施方式中,測量部110被配置在加熱加壓部90的上游側(cè),且以能夠獲取即將被投入加熱加壓部90之前的解纖物的水分量信息的方式而配置。而且,薄片制造裝置1具有對這些部件等進(jìn)行控制的控制部(未圖示)。水分量信息是指,與解纖物中所含的水分量相關(guān)的信息。例如為,每單位堆積的解纖物中所含的水分量、解纖物的含水率、解纖物的濕度等。
供給部10為,向粗碎部20供給作為被解纖物的原料pu的部件。供給部10例如具有:重疊放置多個(gè)原料pu的托盤11、能夠?qū)⒎胖糜谕斜P11上的原料pu連續(xù)地向粗碎部20投入的自動(dòng)輸送機(jī)構(gòu)12等。
粗碎部20為,將所供給的原料pu裁斷成數(shù)厘米的方形細(xì)片的部件。粗碎部20具有粗碎刃21,并具有將通常的磨碎機(jī)的刃部的切斷寬度增寬的結(jié)構(gòu)。由此,能夠輕易地將被供給的原料pu裁斷成細(xì)片。然后,被裁斷的細(xì)片被供給至解纖部30。
解纖部30為,具有進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)刃,且將從粗碎部20所供給的細(xì)片解纖成纖維狀(棉狀)的部件。此外,本實(shí)施方式的解纖部30采用了在空氣中而非在水中進(jìn)行解纖的干式解纖。在解纖部30中,例如可以適當(dāng)應(yīng)用盤磨機(jī)、渦輪研磨機(jī)(渦輪工業(yè)株式會社制)、塞恩米勒(增幸產(chǎn)業(yè)株式會社制)、具有鼓風(fēng)機(jī)構(gòu)的干式解纖裝置等。向這樣的干式解纖部30投入的細(xì)片的尺寸,只要為與通過通常的磨碎機(jī)而被排出的細(xì)片相同的尺寸即可。通過解纖部30的解纖處理,從而被印刷的油墨、調(diào)色劑、滲潤防止材料等對于原料的涂工材料等也從附著于纖維上的狀態(tài)被釋放(以下,稱為“油墨?!?。因此,從解纖部30排出的解纖物包含小片的通過解纖而得到的纖維與油墨粒。而且,成為通過旋轉(zhuǎn)刃的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生氣流的機(jī)構(gòu),其解纖物隨著該氣流而被輸送至分級部40。此外,當(dāng)使用不具有鼓風(fēng)機(jī)構(gòu)的干式的解纖部30時(shí),只要另外設(shè)置從粗碎部20朝向解纖部30而產(chǎn)生氣流的氣流發(fā)生裝置即可。
分級部40為將被輸送過來的解纖物氣流分級為油墨粒與纖維,并去除油墨粒的部件。在本實(shí)施方式中,應(yīng)用了作為分級部40的旋流器40。旋流器40中的接線輸入方式的旋流器為比較簡便的結(jié)構(gòu),故為優(yōu)選。此外,也可以取代旋流器40而利用其它種類的氣流式分級機(jī)。
在這種情況下,作為旋流器40以外的氣流式分級機(jī),例如使用了彎管射流(elbowjet)、渦流分級(eddyclassifier)等。氣流式分級機(jī)為,產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)氣流并利用因解纖物的尺寸與密度而受到的離心力的差異來進(jìn)行分離、分級的部件,并且能夠通過對氣流的速度、離心力的調(diào)節(jié)而對分級點(diǎn)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
本實(shí)施方式的旋流器40由如下的部件構(gòu)成,即,從解纖部30導(dǎo)入解纖物的導(dǎo)入口、供導(dǎo)入口沿接線方向連接的圓筒部43、與圓筒部43相連的圓錐部42、設(shè)置于圓錐部42的下部的下部取出口46、設(shè)置于圓筒部43的上部中央的用于細(xì)末排出的上部排氣口44。
在分級處理中,附帶有從旋流器40的導(dǎo)入口被導(dǎo)入的解纖物的氣流在圓筒部43中被轉(zhuǎn)變成圓周運(yùn)動(dòng),并向圓錐部42進(jìn)行移動(dòng)。而且,利用因解纖物的尺寸與密度而受到的離心力的差異而進(jìn)行分離、分級。當(dāng)將解纖物中所含的物質(zhì)分為纖維與纖維以外的油墨粒這兩種成分的情況下,纖維與油墨粒相比而較大、或者密度較高。因此解纖物通過分級處理而被分離成與纖維相比而較小且密度較低的油墨粒、和與油墨粒相比而較大且密度較高的纖維。所分離出的油墨粒同空氣一起作為細(xì)末而向上部排氣口44被導(dǎo)出。而且,油墨粒從旋流器40的上部排氣口44被排出。而且,被排出的油墨粒從旋流器40的上部排氣口44經(jīng)由配管203而被回收至承接部45。另一方面,與油墨粒相比而較大且密度較高的纖維作為解纖纖維而從旋流器40的下部取出口46朝向成形部70被輸送。由此使油墨粒從解纖物中被去除并被脫墨。
在解纖纖維從旋流器40向成形部70被輸送的配管204的中途,設(shè)置有向解纖纖維添加添加物的添加物投入部60。作為添加物,例如可列舉出熔融樹脂、阻燃劑、增白劑、增強(qiáng)劑、尺寸劑等。此外,也可以省略這些添加材料的一部分或者全部,還可以進(jìn)一步投入其他的添加物。添加劑被存積于存積部61中,并通過未圖示的投入機(jī)構(gòu)而從投入口62被投入。
熔融樹脂為,在通過解纖纖維而成形出薄片時(shí)保證薄片的強(qiáng)度或防止紙粉/纖維的飛散,從而有助于薄片的形狀維持的物質(zhì)。熔融樹脂通過被添加于解纖纖維中并進(jìn)行加熱,從而與纖維熔敷。熔融樹脂只要是通過加熱工序而熔化的物質(zhì),則可以為纖維狀、粉狀等任意形態(tài)的物質(zhì),但優(yōu)選為在200℃以下熔化的物質(zhì)。更優(yōu)選在160℃以下熔化的物質(zhì)。
使用在解纖纖維中混合了添加劑的物質(zhì)而成形出薄片(卷筒紙w)。因此,將在解纖纖維中混合了熔融樹脂或添加劑的物質(zhì)稱為材料纖維。
成形部70為使材料纖維堆積成均勻的薄片狀的部件。成形部70具有:使材料纖維均勻分散于空氣中的機(jī)構(gòu)、和將被分散的材料纖維抽吸至網(wǎng)帶上的機(jī)構(gòu)。
首先,作為使材料纖維均勻分散于空氣中的機(jī)構(gòu),在成形部70中配置有將材料纖維向內(nèi)部投入的成型鼓71。通過使成型鼓71進(jìn)行旋轉(zhuǎn),從而能夠使添加劑均勻地混合于材料纖維中。在成型鼓71的表面上設(shè)置有小孔篩。通過使成型鼓71驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn),從而使材料纖維穿過小孔篩,由此能夠使材料纖維均勻地分散于空氣中。
另一方面,在成型鼓71的鉛直下方配置有,形成有網(wǎng)眼的環(huán)形的網(wǎng)帶73。網(wǎng)帶73通過多個(gè)張架輥72而被張架,并且通過張架輥72中的至少一個(gè)進(jìn)行自轉(zhuǎn),從而使網(wǎng)帶73朝一個(gè)方向進(jìn)行移動(dòng)。
另外,在成型鼓71的鉛直下方,經(jīng)由網(wǎng)帶73而設(shè)置有產(chǎn)生朝向鉛直下方的氣流的吸入裝置75。通過吸入裝置75,能夠?qū)⒎稚⒃诳諝庵械牟牧侠w維抽吸至網(wǎng)帶73上。
當(dāng)材料纖維被導(dǎo)入至成形部70的成型鼓71內(nèi)時(shí),材料纖維經(jīng)過成型鼓71的表面上的小孔篩,并利用由吸入裝置75而產(chǎn)生的抽吸力而堆積在網(wǎng)帶73上。此時(shí),通過使網(wǎng)帶73向一個(gè)方向移動(dòng),從而能夠使材料纖維以均勻的厚度堆積。將包含以此方式堆積的材料纖維的堆積物稱為卷筒紙w。此外,網(wǎng)帶73可以是金屬性物質(zhì)、也可以是樹脂性物質(zhì),還可以是無紡布,只要能夠堆積被作為材料的纖維且使氣流通過,則為任何物質(zhì)均可。此外,當(dāng)網(wǎng)眼的孔徑過大時(shí),則成形薄片時(shí)的表面會形成凸凹,當(dāng)網(wǎng)眼的孔徑過小時(shí),則不易形成由吸入裝置75而產(chǎn)生的穩(wěn)定的氣流。因此,優(yōu)選為適當(dāng)調(diào)節(jié)網(wǎng)眼的孔徑。吸入裝置75能夠通過在網(wǎng)帶73的下方形成開設(shè)了所希望的尺寸的窗的封閉箱,并從窗以外抽吸空氣而使箱內(nèi)減壓,從而形成。
卷筒紙w通過使網(wǎng)帶73進(jìn)行移動(dòng)從而沿著圖2中的箭頭標(biāo)記所示的卷筒紙輸送方向被輸送。
在此,在成為加熱加壓部90上游的網(wǎng)帶73的上方,配置有測量部110。測量部110從由成形部70向加熱加壓部90輸送的卷筒紙w中獲取水分量信息。而且被構(gòu)成為,基于所獲取的卷筒紙w的水分量信息,由控制部針對加熱加壓部90而對施加于卷筒紙w上的熱量進(jìn)行控制。在第一實(shí)施方式中,卷筒紙w也是解纖物。
測量部110能夠應(yīng)用各種傳感器。例如,能夠使用非接觸紅外線方式的水分儀。除此之外,還能夠使用電阻方式、微波方式等。在接觸式的情況下,可能會因紙屑等附著于傳感器部上而導(dǎo)致測定出現(xiàn)偏差,導(dǎo)致清潔等的維護(hù)頻率變多,因此優(yōu)選為采用非接觸式的紅外線方式或微波方式,但是可以根據(jù)價(jià)格、裝置尺寸而適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行選擇。
加壓部80為對被輸送過來的卷筒紙w進(jìn)行加壓的部件。加壓部80具有兩組一對加壓輥81。而且,通過使被噴霧有水分的卷筒紙w從對置的加壓輥81之間經(jīng)過,從而對卷筒紙w進(jìn)行壓縮。而且,被壓縮的卷筒紙w向加熱加壓部90被輸送。
加熱加壓部90為對被輸送過來的卷筒紙w同時(shí)進(jìn)行加熱和加壓的部件。加熱加壓部90具有兩組一對加熱輥91。通過使被壓縮的卷筒紙w從對置的加熱輥91之間經(jīng)過,從而在進(jìn)行加熱的同時(shí)進(jìn)行加壓。
在通過加壓輥81而縮短了纖維間隔并增加了纖維間的接觸點(diǎn)的狀態(tài)下,通過加熱輥91而使熔融樹脂熔化,從而使纖維與纖維相結(jié)合。由此,通過提高作為薄片的強(qiáng)度,并使多余的水分干燥,從而能夠制造出優(yōu)異的薄片。另外,關(guān)于加熱,優(yōu)選為通過在加熱輥91內(nèi)設(shè)置加熱器從而對卷筒紙w同時(shí)進(jìn)行加熱和加壓。此外,在加壓輥81以及加熱輥91的下方配置有對卷筒紙w進(jìn)行引導(dǎo)的導(dǎo)向件108。
以上述方式而得到的卷筒紙w向裁斷部100被輸送。裁斷部100具有:沿輸送方向進(jìn)行裁斷的切斷器101和沿與輸送方向正交的方向進(jìn)行裁斷的切斷器102,該裁斷部100將被形成為長條狀的卷筒紙w裁斷成所希望的尺寸。通過對卷筒紙w進(jìn)行裁斷而形成的薄片pr被堆積裝載于堆紙器160中。
接下來,對薄片制造裝置的控制方法進(jìn)行說明。具體而言,根據(jù)圖3的流程圖而對基于解纖物的水分量信息而在加熱加壓部90中對施加給解纖物的熱量進(jìn)行控制的控制方法進(jìn)行說明。
首先,取得作為向加熱加壓部90被輸送之前的解纖物的卷筒紙w的水分量信息。在本實(shí)施方式中,通過測量部110而對在成形部70中被堆積的卷筒紙w的水分量進(jìn)行測量(步驟s1)。由于卷筒紙w為連續(xù)狀,因此對某個(gè)區(qū)間(每單位體積)內(nèi)的水分量進(jìn)行測量。
接下來,根據(jù)所獲取的卷筒紙w的水分量,而對由加熱加壓部90所產(chǎn)生的熱量進(jìn)行控制。具體而言,在卷筒紙w中所含的水分量多于預(yù)先設(shè)定的值的情況下,與卷筒紙w中所含的水分量少于預(yù)先設(shè)定的值的情況相比,使熱量增大,并且在卷筒紙w中所含的水分量少于預(yù)先設(shè)定的值的情況下,與卷筒紙w中所含的水分量多于預(yù)先設(shè)定的值的情況相比,使熱量減小。作為熱量的控制,可以對施加在作為解纖物的卷筒紙w上的溫度(加熱溫度)進(jìn)行控制,也可以對向卷筒紙w施加溫度的時(shí)間進(jìn)行控制。
在本實(shí)施方式中,控制部對卷筒紙w中所含的水分量是否多于預(yù)先設(shè)定的值進(jìn)行判斷(步驟s2)。
例如,加熱溫度具有較高溫度的設(shè)定和較低溫度的設(shè)定這兩種。而且,在卷筒紙w中所含的水分量多于預(yù)先設(shè)定的值的情況(步驟s2中為是的情況)下,將加熱加壓部90的加熱輥91的溫度設(shè)定為較高的溫度(步驟s3)。由此,消除了加熱加壓部90中對于卷筒紙w的熱量不足。而且,由于纖維間的結(jié)合被充分進(jìn)行,因此薄片的強(qiáng)度得到保持。
另一方面,在卷筒紙w中所含的水分量少于預(yù)先設(shè)定的值的情況(步驟s2中為否的情況)下,將加熱加壓部90的加熱輥91的溫度設(shè)定為較低的溫度(步驟s4)。由此,消除了加熱加壓部90中對于卷筒紙w的熱過量。由此,減少了熔融樹脂的熔化而充分地實(shí)現(xiàn)了纖維間的結(jié)合,從而薄片的強(qiáng)度得到保持。
此外,還可以采用如下的方式,即,在卷筒紙w中所含的水分量多于預(yù)先設(shè)定的值的情況下,延長加熱加壓部90對加熱輥91的加熱時(shí)間,并且在卷筒紙w中所含的水分量少于預(yù)先設(shè)定的值的情況下,縮短加熱加壓部90對加熱輥91的加熱時(shí)間。
即使采用上述方式,也適當(dāng)?shù)乜刂屏藢硗布坵施加的熱量,從而使薄片的強(qiáng)度得到保持。
另外,在圖3的控制中,分為水分量與被預(yù)先設(shè)定的值相比而較多或較少這兩種情況而進(jìn)行了判斷。但并不局限于此,也可以設(shè)定多個(gè)閾值,并分為三種以上的情況來進(jìn)行判斷。另外,可以不與預(yù)先設(shè)定的水分量進(jìn)行比較,而對所取得的水分量彼此間進(jìn)行比較。無論采用哪一種方式,均是在解纖物中所含的水分量更多的情況下,與水分量更少的情況相比,使施加于解纖物上的熱量增加。這些設(shè)定在其他的實(shí)施方式中也均相同。
以上,根據(jù)上述實(shí)施方式,能夠得到以下的效果。
(1)利用測量部110而對卷筒紙w的水分量進(jìn)行了測量。而且,例如,在卷筒紙w中所含的水分量較多的情況下,增大加熱加壓部90的施加給卷筒紙w的熱量,并且在卷筒紙w中所含的水分量較少的情況下,減小加熱加壓部90的施加給卷筒紙w的熱量。由此,由于根據(jù)水分量而使被施加給卷筒紙w的熱量成為均勻,因此能夠充分實(shí)現(xiàn)纖維間的結(jié)合,從而保持薄片的強(qiáng)度。
(2)由于測量部110獲取即將被導(dǎo)入加熱加壓部90之前的卷筒紙w中所含的水分量,因此能夠在卷筒紙w的水分量的變化量較少的狀態(tài)下對加熱加壓部90的熱量進(jìn)行控制。由此,能夠?qū)硗布坵施加適當(dāng)?shù)臒崃俊?/p>
第二實(shí)施方式
首先,對薄片制造裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖4、圖5為表示本實(shí)施方式所涉及的薄片制造裝置的結(jié)構(gòu)的概略圖。如圖4、圖5所示,薄片制造裝置1a具有:供給部10、粗碎部20、解纖部30、分級部40、承接部45、添加物投入部60、成形部70、加壓部80、加熱加壓部90、裁斷部100。還具有獲取被解纖物的水分量信息的測量部110。此外,本實(shí)施方式的測量部110被配置于供給部10上。此外,薄片制造裝置1a具有對這些部件進(jìn)行控制的控制部(未圖示)。
此外,本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施方式中的結(jié)構(gòu)相比,測量部110的配置位置有所不同。由于除此以外的各個(gè)結(jié)構(gòu)部分與第一實(shí)施方式相同,因此省略其說明。水分量信息是指,與在被解纖物中所含的水分量相關(guān)的信息。例如為,在一個(gè)被解纖物中所含的水分量、被解纖物的含水率、被解纖物的濕度等。
被配置于供給部10上的測量部110為,獲取作為被供給的被解纖物的原料pu的水分量的部件。而且被構(gòu)成為,基于所獲取的原料pu的水分量信息,而由控制部在加熱加壓部90中對施加于作為解纖物的卷筒紙w上的熱量進(jìn)行控制。
接下來,根據(jù)圖6的流程圖而對薄片制造裝置1a的控制方法進(jìn)行說明。首先,通過測量部110,而獲取作為被放置于供給部10中并向粗碎部20投入的被解纖物的原料pu的水分量信息(步驟s5)。
而且,根據(jù)所獲取的原料pu的水分量,而對由加熱加壓部90所施加的熱量進(jìn)行控制。
作為具體的控制方法,在原料pu中所含的水分量多于預(yù)先設(shè)定的值的情況下,與原料pu中所含的水分量少于預(yù)先設(shè)定的值的情況相比,使熱量增大,在原料pu中所含的水分量少于預(yù)先設(shè)定的值的情況下,與在原料pu中所含的水分量多于預(yù)先設(shè)定的值的情況相比,使熱量減小。作為熱量的控制,可以對施加于通過成形部70而被堆積的卷筒紙w上的溫度(加熱溫度)進(jìn)行控制,也可以對在卷筒紙w上施加溫度的時(shí)間進(jìn)行控制。
在本實(shí)施方式中,控制部對在原料pu中所含的水分量是否多于被預(yù)先設(shè)定的值進(jìn)行判斷(步驟s6)。
在原料pu中所含的水分量較多的情況(在步驟s6中為是的情況)下,將加熱加壓部90的加熱輥91的溫度設(shè)定為較高的溫度(步驟s7)。由此,消除了加熱加壓部90中對于卷筒紙w的熱量不足。而且,由于纖維間的結(jié)合被充分實(shí)現(xiàn),因此薄片的強(qiáng)度得到保持。
另一方面,在原料pu中所含的水分量少于預(yù)先設(shè)定的值的情況(在步驟s6中為否的情況)下,將加熱加壓部90的加熱輥91的溫度設(shè)定為較低的溫度(步驟s8)。由此,消除了加熱加壓部90中對于卷筒紙w的熱過量。而且,由于減少了熔融樹脂的熔化,并充分實(shí)現(xiàn)了纖維間的結(jié)合,因此薄片的強(qiáng)度得到保持。
此外,也可以采用如下的方式,即,在卷筒紙w中所含的水分量較多的情況下,延長加熱加壓部90對加熱輥91的加熱時(shí)間,并且在卷筒紙w中所含的水分量較少的情況下,縮短加熱加壓部90對加熱輥91的加熱時(shí)間。即使通過上述方式,也會適當(dāng)?shù)乜刂茖τ诰硗布坵的熱量,從而使薄片的強(qiáng)度得到保持。
另外,在圖6的控制中,分為水分量與被預(yù)先設(shè)定的值相比而較多或較少這兩種情況進(jìn)行了判斷。但并不局限于此,也可以設(shè)定多個(gè)閾值,并分為三種以上的情況進(jìn)行判斷。另外,無論分為兩種情況還是分為三種以上的情況,均為與水分量較少的情況相比,在解纖物中所含的水分量較多的情況下施加給解纖物的熱量增大。
此外,在原料pu(被解纖物)從供給部10被輸送至加熱加壓部90的期間內(nèi),將經(jīng)過幾個(gè)工序。因此,在被解纖物被輸送至加熱加壓部90的時(shí)間經(jīng)過之后對加熱加壓部90的溫度進(jìn)行設(shè)定。另外,優(yōu)選為,考慮到原料pu的水分量在工序中伴有某種程度的變化(例如,使所測量的水分量在預(yù)定期間內(nèi)平均化等)的情況,而對熱量進(jìn)行調(diào)節(jié)。
以上,根據(jù)上述第二實(shí)施方式,能夠得到以下的效果。
(1)使用測量部110,而在被放置于供給部10中的原料pu的狀態(tài)下對水分量進(jìn)行了測量。而且,例如,在原料pu中所含的水分量較多的情況下,增大加熱加壓部90對卷筒紙w施加的熱量,在原料pu中所含的水分量較少的情況下減小加熱加壓部90對卷筒紙w施加的熱量。由此,由于對應(yīng)于水分量而使施加給卷筒紙w的熱量成為均勻,因此能夠充分實(shí)現(xiàn)纖維間的結(jié)合,以保持薄片的強(qiáng)度。
第三實(shí)施方式
首先,對薄片制造裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。本實(shí)施方式的薄片制造裝置為具有基于解纖物的水分量信息而對解纖物的水分量進(jìn)行控制的功能的裝置。薄片制造裝置還具有基于解纖物的水分量信息而將解纖物的水分量控制為恒定的功能。
圖7、圖8為表示本實(shí)施方式所涉及的薄片制造裝置的結(jié)構(gòu)的概略圖。如圖7、圖8所示,薄片制造裝置1b具有:供給部10、粗碎部20、解纖部30、分級部40、承接部45、添加物投入部60、成形部70、加壓部80、加熱加壓部90、裁斷部100。而且還具有:獲取解纖物的水分量信息的測量部110、和用于對在解纖物中所含的水分量進(jìn)行控制的水分量調(diào)節(jié)部130。
此外,本實(shí)施方式的水分量調(diào)節(jié)部130被配置于成形部70與加熱加壓部90之間。另外,測量部110被配置為,能夠獲取從成形部70側(cè)向水分量調(diào)節(jié)部130側(cè)被輸送的卷筒紙w中所含的水分量。而且,薄片制造裝置1b具有對這些部件進(jìn)行控制的控制部(未圖示)。此外,本實(shí)施方式的水分量調(diào)節(jié)部130以外的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)相同,因此省略其說明。水分量信息是指,與在解纖物中所含的水分量相關(guān)的信息。例如為,在每單位堆積的解纖物中所含的水分量、解纖物的含水率、解纖物的濕度等。
水分量調(diào)節(jié)部130被設(shè)置于加壓部80以及加熱加壓部90緊前的位置處,且為基于作為解纖物的卷筒紙w的水分量信息而對卷筒紙w中所含的水分量進(jìn)行調(diào)節(jié)的部件。水分量調(diào)節(jié)部130具有除濕功能和加濕功能,除濕功能例如能夠送出暖風(fēng)而通過干燥來減少卷筒紙w中所含的水分量。另外,加濕功能能夠通過水分的添加而增加卷筒紙w中所含的水分量。
基于圖9的流程圖,對薄片制造裝置1b的控制方法進(jìn)行說明。首先,利用測量部110,來獲取從成形部70被輸送的卷筒紙w的水分量信息(步驟s9)。而且,根據(jù)所獲取的卷筒紙w的水分量而對水分量調(diào)節(jié)部130進(jìn)行控制。
在本實(shí)施方式中,控制部對卷筒紙w中所含的水分量是否多于被預(yù)先設(shè)定的值進(jìn)行判斷(步驟s10)。在卷筒紙w中所含的水分量多于預(yù)先設(shè)定的值的情況(步驟s10中為是的情況)下,利用水分量調(diào)節(jié)部130的除濕功能而對卷筒紙w進(jìn)行除濕從而減少水分量(步驟s11),進(jìn)而設(shè)為預(yù)定的水分量。而且,針對設(shè)為預(yù)定的水分量的卷筒紙w,通過加熱加壓部90而施加熱量以及壓力。
由此,由于卷筒紙w的水分量處于預(yù)定的量,因此能夠在加熱加壓部90的加工條件為恒定的狀態(tài)下實(shí)施。由于通過除濕功能而使卷筒紙w的水分量成為恒定而不會過量,因此消除了加熱加壓部90中對于卷筒紙w的熱量不足。而且,由于充分實(shí)現(xiàn)了纖維間的結(jié)合,因此薄片的強(qiáng)度得到保持。
另一方面,在卷筒紙w中所含的水分量少于預(yù)先設(shè)定的值的情況(步驟s10中為否的情況)下,利用水分量調(diào)節(jié)部130的加濕功能而對卷筒紙w進(jìn)行加濕從而增加水分量(步驟s12),進(jìn)而設(shè)為預(yù)定的水分量。而且,針對設(shè)為預(yù)定的水分量的卷筒紙w,通過加熱加壓部90而施加熱量以及壓力。
由此,由于卷筒紙w的水分量為預(yù)定的量,因此能夠在加熱加壓部90的加工條件為恒定的狀態(tài)下實(shí)施。由于通過加濕功能而使卷筒紙w的水分量成為恒定而不會不足,因此消除了加熱加壓部90中對于卷筒紙w的熱過量。由此,熔融樹脂過量熔化并流至結(jié)合點(diǎn)以外的位置處的現(xiàn)象減少,從而纖維間的結(jié)合被充分實(shí)現(xiàn),進(jìn)而使薄片的強(qiáng)度得到保持。
以上,根據(jù)上述第三實(shí)施方式,能夠得到以下的效果。
(1)使用測量部110而對卷筒紙w的水分量進(jìn)行了測量。而且,例如,在卷筒紙w中所含的水分量較多的情況下,通過水分量調(diào)節(jié)部130的除濕功能而進(jìn)行調(diào)整以便減少卷筒紙w的水分量從而使成為預(yù)定的水分量。另外,在卷筒紙w中所含的水分量較少的情況下,通過水分量調(diào)節(jié)部130的加濕功能而進(jìn)行調(diào)節(jié),以便增加卷筒紙w的水分量從而使成為預(yù)定的水分量。由此,能夠使卷筒紙w中所含的水分量成為恒定,并固定加熱加壓部90的加工條件。而且,由于被堆積的卷筒紙w在卷筒紙w中所含的水分量為恒定的基礎(chǔ)上被加熱以及加壓,因此能夠充分實(shí)現(xiàn)纖維間的結(jié)合,從而保持薄片的強(qiáng)度。
第四實(shí)施方式
下面對薄片制造裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。薄片制造裝置具有根據(jù)被解纖物的水分量信息而對被解纖物的水分量進(jìn)行控制的功能。而且,薄片制造裝置還具有根據(jù)被解纖物的水分量信息而將被解纖物的水分量控制為恒定的功能。
圖10、圖11為表示本實(shí)施方式所涉及的薄片制造裝置的結(jié)構(gòu)的概略圖。如圖10、圖11所示,薄片制造裝置1c具有供給部10、粗碎部20、解纖部30、分級部40、承接部45、添加物投入部60、成形部70、加壓部80、加熱加壓部90、裁斷部100。而且還具有:獲取被解纖物的水分量信息的測量部110、和用于對在被解纖物中所含的水分量進(jìn)行控制的水分量調(diào)節(jié)部130。而且,薄片制造裝置1c具有對這些部件進(jìn)行控制的控制部(未圖示)。水分量信息是指關(guān)于被解纖物中所含的水分量的信息。例如為,一個(gè)被解纖物中所含的水分量、被解纖物的含水率、被解纖物的濕度等。
此外,在本實(shí)施方式中,測量部110被配置于供給部10中。另外,水分量調(diào)節(jié)部130被配置于粗碎部20與解纖部30之間。另外,由于本實(shí)施方式中的各部件的結(jié)構(gòu)與第三實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)相同,因此省略其說明。
被配置于供給部10中的測量部110為,獲取被供給的作為被解纖物的原料pu的水分量的部件。而且被構(gòu)成為,根據(jù)所獲取的原料pu的水分量信息,而由控制部對水分量調(diào)節(jié)部130進(jìn)行控制。
根據(jù)圖12的流程圖,對薄片制造裝置1c的控制方法進(jìn)行說明。首先,通過測量部110,來獲取被放置于供給部10中的向粗碎部20投入的原料pu的水分量信息(步驟s13)。
而且,根據(jù)所獲取的原料pu的水分量而對水分量調(diào)節(jié)部130進(jìn)行控制。
在本實(shí)施方式中,控制部對原料pu中所含的水分量是否多于被預(yù)先設(shè)定的值進(jìn)行判斷(步驟s14)。
在原料pu中所含的水分量多于預(yù)先設(shè)定的值的情況(步驟s14中為是的情況)下,通過水分量調(diào)節(jié)部130的除濕功能而對細(xì)片進(jìn)行除濕從從而減少水分量(步驟s15),進(jìn)而設(shè)為預(yù)定的水分量。而且,將設(shè)為預(yù)定的水分量的細(xì)片向解纖部30側(cè)輸送。而且,通過加熱加壓部90對卷筒紙w施加熱量以及壓力。
由此,由于卷筒紙w的水分量處于預(yù)定的量,因此能夠在加熱加壓部90的加工條件為恒定的狀態(tài)下實(shí)施。由于通過除濕功能而使卷筒紙w的水分量成為預(yù)定的量而不會過量,因此消除了加熱加壓部90中對于卷筒紙w的熱量不足。而且,由于纖維間的結(jié)合被充分實(shí)現(xiàn),因此薄片的強(qiáng)度得到保持。
另一方面,在原料pu中所含的水分量少于預(yù)先設(shè)定的值的情況(步驟s14中為否的情況)下,通過水分量調(diào)節(jié)部130的加濕功能而對細(xì)片進(jìn)行加濕從而增加水分量(步驟s16),從而設(shè)為預(yù)定的水分量。而且,在設(shè)為預(yù)定的水分量的狀態(tài)下使細(xì)片向解纖部30側(cè)輸送。而且,通過加熱加壓部90而對卷筒紙w施加熱量以及壓力。
由此,由于卷筒紙w的水分量處于預(yù)定的量,因此能夠在加熱加壓部90的加工條件無需額外變更的情況下實(shí)施。由于通過加濕功能而使卷筒紙w的水分量成為預(yù)定的量而不會不足,因此消除了加熱加壓部90中對于卷筒紙w的熱過量。由此,熔融樹脂的熔化減少,從而纖維間的結(jié)合得以充分實(shí)現(xiàn),進(jìn)而使薄片的強(qiáng)度得到保持。
此外,從供給部10到加熱加壓部90將要經(jīng)過幾個(gè)工序。因此,在被解纖物被輸送至加熱加壓部90的時(shí)間經(jīng)過之后對加熱加壓部90的溫度進(jìn)行設(shè)定。另外,優(yōu)選為,在考慮到原料pu的水分量在工序中伴有某種程度的變化(使所測量的水分量在預(yù)定期間內(nèi)平均化等)的條件下由水分量調(diào)節(jié)部130進(jìn)行水分量的調(diào)節(jié)。
以上,根據(jù)上述第四實(shí)施方式,能夠得到以下的效果。
(1)使用測量部110而對原料pu狀態(tài)下的水分量進(jìn)行了測量。而且,例如,在原料pu中所含的水分量較多的情況下,利用水分量調(diào)節(jié)部130的除濕功能而進(jìn)行調(diào)節(jié),以便減少細(xì)片的水分量進(jìn)而成為預(yù)定的水分量。另外,在原料pu中所含的水分量較少的情況下,利用水分量調(diào)節(jié)部130的加濕功能而進(jìn)行調(diào)節(jié),以便增加細(xì)片的水分量進(jìn)而成為預(yù)定的水分量。由此,卷筒紙w中所含的水分量成為恒定,從而能夠固定加熱加壓部90中的加工條件。而且,由于在卷筒紙w中所含的水分量為恒定的基礎(chǔ)上進(jìn)行加熱以及加壓,因此能夠充分實(shí)現(xiàn)纖維間的結(jié)合,以保持薄片的強(qiáng)度。
此外,本發(fā)明并不局限于上述的實(shí)施方式,能夠?qū)ι鲜龅膶?shí)施方式加入各種的變更、改善等。變形例如下所述。
雖然在第一以及第二實(shí)施方式中,通過測量部110而獲取解纖物或者被解纖物的水分量,并根據(jù)所獲取的水分量而對加熱加壓部90的熱量進(jìn)行控制,但并不局限于該結(jié)構(gòu)。例如,也可以具有獲取薄片制造裝置1、1a附近的外部空氣狀態(tài)的信息的外部空氣傳感器,并且對外部空氣傳感器所獲取的外部空氣狀態(tài)(溫度、濕度等)進(jìn)行測量。在這種情況下,外部空氣傳感器所獲取的外部空氣狀態(tài)成為解纖物或者被解纖物的水分量信息。而且,也可以根據(jù)外部空氣傳感器所獲取的外部空氣狀態(tài),而對加熱加壓部90對于卷筒紙w施加的熱量進(jìn)行控制。通過這種方式,能夠根據(jù)薄片制造裝置1、1a的配置狀況、外部空氣狀況而對加熱加壓部90進(jìn)行控制。此外,外部空氣傳感器可以替換測量部110而進(jìn)行使用,也可以與測量部110同時(shí)使用。
雖然在第三以及第四實(shí)施方式中,通過測量部110而獲取了解纖物或者被解纖物的水分量,并根據(jù)所獲取的水分量而對水分量調(diào)節(jié)部130進(jìn)行控制,但并不局限于該結(jié)構(gòu)。例如,還可以具有獲取薄片制造裝置1b、1c附近的外部空氣狀態(tài)的信息的外部空氣傳感器,并對外部空氣傳感器所獲取的外部空氣狀態(tài)(溫度、濕度等)進(jìn)行測量。在這種情況下,外部空氣傳感器所獲取的外部空氣狀態(tài)成為解纖物或者被解纖物的水分量信息。此外,還可以根據(jù)外部空氣傳感器所獲取的外部空氣狀態(tài)而對水分量調(diào)節(jié)部130進(jìn)行控制。通過這種方式,能夠根據(jù)薄片制造裝置1b、1c的配置狀況、外部空氣狀況而對水分量調(diào)節(jié)部130進(jìn)行控制。此外,外部空氣傳感器可以替換測量部110進(jìn)行使用,也可以與測量部110同時(shí)使用。
在本實(shí)施方式中,薄片主要指以纖維素等植物纖維為原料并形成為片狀的物質(zhì)。但是,并不局限于此,也可以是板狀、卷筒紙狀或者具有凸凹的形狀。另外,作為原料,也可以是pet(聚對苯二甲酸乙二醇酯)等塑料纖維、羊毛等動(dòng)物纖維。也就是說,包含以纖維為原料,并需要增白的物質(zhì)。具體而言,包括以純紙漿為原料并形成片狀的紙、以廢紙為原料的再生紙等片狀的物質(zhì)、無紡布、纖維板、餐巾紙、廚房用紙、清潔器、過濾器、液體吸收材料、吸音體、緩沖材、墊子等
“將水分量設(shè)為恒定”、“將水分量設(shè)為預(yù)定的量”是指,使水分量成為相同的量,但是很難設(shè)為完全相同的值。恒定、預(yù)定的量包含偏差。
符號說明
1、1a、1b、1c…薄片制造裝置;10…供給部;20…粗碎部;30…解纖部;40…分級部(旋流器);45…承接部;70…成形部;80…加壓部;90…加熱加壓部;100…裁斷部;110…測量部;60…添加物投入部;130…水分量調(diào)節(jié)部。