TW201700831A

TW201700831A - 片材製造裝置及片材製造方法

Info

Publication number: TW201700831A
Application number: TW105110652A
Authority: TW
Inventors: Naotaka Higuchi
Original assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2015-04-06
Filing date: 2016-04-01
Publication date: 2017-01-01
Also published as: EP3281756B1; US20180080176A1; CN107428024A; WO2016163118A1; CN107428024B; EP3281756A4; US10428466B2; EP3281756A1; JP6743808B2; JPWO2016163118A1

Abstract

本發明之片材製造裝置具備：解纖部，其將包含纖維之原料於空氣中解纖；混合部，其將藉由上述解纖部解纖後所得之解纖物與樹脂於空氣中混合；堆積部，其使藉由混合部混合之混合物堆積；水分賦予部，其對藉由堆積部堆積之堆積物之一部分賦予水分；及片材形成部，其對藉由水分賦予部被賦予水分之堆積物加壓加熱，而成形具有透光率不同之部分之片材。

Description

片材製造裝置及片材製造方法

本發明係關於一種片材製造裝置及片材製造方法。

自古以來，進行如下處理，即，使纖維狀之物質堆積，使所堆積之纖維之相互間作用結合力，而獲得片狀或膜狀之成形體。作為其典型例，可列舉藉由使用水之抄造(抄紙)製造紙。利用抄造法製造之紙一般多具有如下構造，即，例如源自木材等之纖維素之纖維相互纏繞，藉由黏合劑(紙力增強劑(澱粉糊、水溶性樹脂等))相互局部地黏結。

然而，因抄造法係濕式，故而需要使用大量之水，又，於形成紙之後，需要進行脫水、乾燥等，為此耗費之能量或時間非常大。又，使用後之水需要以排水之形式適當處理。因此，難以應對現今之節能、環境保護等要求。又，用於抄造法之裝置多需要水、電力、排水設備等大型實體，難以小型化。自該等觀點而言，作為代替抄造法之紙之製造方法，人們期待一種稱為乾式法之完全或幾乎不使用水之方法。

於專利文獻1中揭示有一種廢紙板，其係對將廢紙乾式解纖後與接著劑混合而獲得之層狀成形體，積層含浸樹脂之片材，對其施加熱及壓力而獲得。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2002-144305號公報

且說，有時於紙等片材會形成水印。一般而言，水印係於紙之製造過程中，使用金屬之模具或小印輥而形成。因係使用模具或輥形成水印，故而大多情況下係於大量之紙形成同一設計之水印。

若變更水印之設計，必須變更模具或輥。因此，於進行水印之設計之變更之情形時，需要進行模具或輥之製作、更換等，費工夫或成本。又，需要用以於紙設置水印之構成或步驟，該情況無論於利用抄造法製造紙之情形時，抑或於利用如上述專利文獻1般之乾式法製造紙之情形時均相同。

本發明之若干態樣之目的之一在於提供一種能夠以自由之設計於片材形成水印，並且水印之設計之變更容易之片材製造裝置及片材製造方法。

本發明係為了解決上述課題之至少一部分而完成者，能夠以如下態樣或應用例而實現。

本發明之片材製造裝置之一態樣具備：解纖部，其將包含纖維之原料於空氣中解纖；混合部，其將藉由上述解纖部解纖後所得之解纖物與樹脂於空氣中混合；堆積部，其使藉由上述混合部混合之混合物堆積；水分賦予部，其對藉由上述堆積部堆積之堆積物之一部分賦予水分；及片材形成部，其對藉由上述水分賦予部被賦予上述水分之堆積物加壓加熱，而成形具有透光率不同之部分之片材。

根據此種片材製造裝置，僅對堆積物賦予水分並加壓加熱，便能夠於被賦予水分之部分形成水印。因此，能夠以自由之設計於片材形成水印，並且水印之設計之變更容易。

於本發明之片材製造裝置中，亦可為：具備對上述堆積物加壓之加壓部，且上述水分賦予部對藉由上述加壓部加壓之堆積物賦予上述水分。

根據此種片材製造裝置，係於對堆積物加壓之後賦予水分，故而供賦予水分之區域之滲透等得以抑制。藉此，能夠使形成於被賦予水分之部分之水印更鮮明地形成。

本發明之片材製造裝置之一態樣係一種片材製造裝置，其特徵在於具備：解纖部，其將包含纖維之原料於空氣中解纖；混合部，其將藉由上述解纖部解纖後所得之解纖物與樹脂於空氣中混合；堆積部，其使藉由上述混合部混合之混合物堆積；片材形成部，其對藉由上述堆積部堆積之堆積物加熱，而成形第1片材；水分賦予部，其對上述第1片材之一部分賦予水分；及加壓加熱部，其對藉由上述水分賦予部被賦予上述水分之第1片材加壓加熱，而成形具有透光率不同之部分之第2片材。

根據此種片材製造裝置，僅對被賦予水分之第1片材加壓加熱，便能夠形成水印。因此，能夠以自由之設計於第2片材形成水印，並且水印之設計之變更容易。

於本發明之片材製造裝置中，亦可為：上述水分賦予部係藉由噴墨法賦予上述水分。

根據此種片材製造裝置，能夠高精度地形成高精細之水印。

於本發明之片材製造裝置中，亦可為：上述水分賦予部賦予包含奈米纖維之水分。

根據此種片材製造裝置，藉由奈米纖維，能夠增強堆積物或第1片材所含之纖維間之氫鍵。藉此，被賦予水分之部分經高密度化，光之透過率變高，故而能夠更鮮明地形成水印。

本發明之片材製造方法之一態樣包含：解纖步驟，其係將包含纖維之原料於空氣中解纖；混合步驟，其係將於上述解纖步驟中解纖後所得之解纖物與樹脂於空氣中混合；堆積步驟，其係使於上述混合步驟中混合之混合物堆積；水分賦予步驟，其係對在上述堆積步驟中堆積之堆積物之一部分賦予水分；及片材形成步驟，其係對在上述水分賦予步驟中被賦予上述水分之堆積物加壓加熱，而成形具有透光率不同之部分之片材。

根據此種片材製造方法，僅對堆積物賦予水分並加壓加熱，便能夠於被賦予水分之部分形成水印。因此，能夠容易地製造形成有自由之設計之水印之片材，並且即便變更水印之設計，亦能夠容易地製造片材。

本發明之片材製造方法之一態樣係一種片材製造方法，其特徵在於包含：解纖步驟，其係將包含纖維之原料於空氣中解纖；混合步驟，其係將於上述解纖步驟中解纖後所得之解纖物與樹脂於空氣中混合；堆積步驟，其係使於上述混合步驟中混合之混合物堆積；片材形成步驟，其係對在上述堆積步驟中堆積之堆積物加熱，而成形第1片材；水分賦予步驟，其係對上述第1片材之一部分賦予水分；及加壓加熱步驟，其係對藉由上述水分賦予步驟被賦予上述水分之第1片材加壓加熱，而成形具有透光率不同之部分之第2片材。

根據此種片材製造方法，僅對被賦予水分之第1片材加壓加熱，便能夠形成水印。因此，能夠容易地製造形成有自由之設計之水印之第2片材，並且即便變更水印之設計，亦能夠容易地製造第2片材。

1‧‧‧料斗

2‧‧‧管

3‧‧‧管

4‧‧‧管

5‧‧‧管

6‧‧‧料斗

7‧‧‧管

8‧‧‧管

9‧‧‧料斗

10‧‧‧供給部

12‧‧‧粗碎部

14‧‧‧粗碎刀

20‧‧‧解纖部

22‧‧‧導入口

24‧‧‧排出口

30‧‧‧分級部

31‧‧‧導入口

32‧‧‧圓筒部

33‧‧‧倒圓錐部

34‧‧‧下部排出口

35‧‧‧上部排出口

36‧‧‧接收部

40‧‧‧篩選部

42‧‧‧導入口

44‧‧‧排出口

45‧‧‧第1網形成部

46‧‧‧網帶

47‧‧‧張緊輥

48‧‧‧抽吸部

50‧‧‧混合部

52‧‧‧添加物供給部

54‧‧‧管

56‧‧‧風扇

60‧‧‧堆積部

62‧‧‧導入口

70‧‧‧第2網形成部

72‧‧‧網帶

74‧‧‧張緊輥

76‧‧‧吸取機構

78‧‧‧濕度調節部

80‧‧‧片材形成部

82‧‧‧第1黏結部

84‧‧‧第2黏結部

86‧‧‧加熱輥

90‧‧‧切割部

92‧‧‧第1切割部

94‧‧‧第2切割部

96‧‧‧排出部

100‧‧‧片材製造裝置

102‧‧‧製造部

140‧‧‧控制部

150‧‧‧水分賦予部

152‧‧‧記錄頭

154‧‧‧水分賦予區域

156‧‧‧高密度區域

158‧‧‧低密度區域

160‧‧‧加壓部

162‧‧‧砑光輥

200‧‧‧片材製造裝置

202‧‧‧輥

204‧‧‧熱壓機

206‧‧‧托盤

V‧‧‧網

W‧‧‧網

S‧‧‧片材

S'‧‧‧片材

圖1係模式性地表示本實施形態之片材製造裝置之圖。

圖2係由圖1之符號A所示之虛線包圍之部分之放大模式圖。

圖3係由圖1之符號A所示之虛線包圍之部分之放大模式圖。

圖4係表示利用實施形態之片材製造裝置之片材之製造之一例的模式圖。

圖5係表示變化實施形態之片材製造裝置之一例之模式圖。

圖6係表示利用變化實施形態之片材製造裝置之片材之製造之一例的模式圖。

以下，對本發明之若干實施形態進行說明。以下所說明之實施形態係說明本發明之例者。本發明並不受以下之實施形態任何限定，亦包含於不變更本發明之主旨之範圍內實施之各種變化形態。再者，以下所說明之全部構成未必為本發明之必需構成。

本實施形態之片材製造裝置具備：解纖部，其將包含纖維之原料於空氣中解纖；混合部，其將藉由解纖部解纖後所得之解纖物與樹脂於空氣中混合；堆積部，其使藉由混合部混合之混合物堆積；水分賦予部，其例如藉由噴墨法，對藉由堆積部堆積之堆積物之一部分賦予水分；及片材形成部，其對藉由水分賦予部被賦予上述水分之堆積物加壓加熱，而成形具有透光率不同之部分之片材。

1.片材製造裝置

1.1.構成

首先，一面參照圖式，一面對本實施形態之片材製造裝置進行說明。圖1係模式性地表示本實施形態之片材製造裝置100之圖。

如圖1所示，片材製造裝置100具備供給部10、製造部102、及控制部140。製造部102製造片材。製造部102具有粗碎部12、解纖部20、分級部30、篩選部40、第1網形成部45、混合部50、堆積部60、第2網形成部70、片材形成部80、及切割部90。

供給部10對粗碎部12供給原料。供給部10例如係用以對粗碎部12連續地投入原料之自動投入部。藉由供給部10供給之原料例如係廢紙或紙漿片材等包含纖維者。

粗碎部12將藉由供給部10供給之原料於大氣中(空氣中)等空氣中裁斷成碎片。碎片之形狀或大小例如為數cm見方之碎片。於圖示之例中，粗碎部12具有粗碎刀14，能夠藉由粗碎刀14將所投入之原料裁斷。作為粗碎部12，例如係使用撕碎機。藉由粗碎部12裁斷之原料被料斗1接住後，經由管2，被移送(搬送)至解纖部20。

解纖部20將藉由粗碎部12裁斷之原料解纖。此處，所謂「解纖」，係指將複數根纖維黏結而成之原料(被解纖物)解纖成一根根纖維。解纖部20亦具有使附著於原料之樹脂粒或油墨、增色劑、抗滲色劑等物質自纖維分離之功能。

將通過解纖部20之後者稱為「解纖物」。亦存在如下情況：於「解纖物」中，不僅包含經解纖之解纖物纖維，而且包含當解纖纖維時自纖維分離之樹脂(用以使複數根纖維彼此黏結之樹脂)粒、或油墨、增色劑等色劑、或抗滲色材料、紙力增強劑等添加劑。經解纖之解纖物之形狀係繩(string)狀或扁帶(ribbon)狀。經解纖之解纖物能夠以不與其他經解纖之纖維相互纏繞之狀態(獨立之狀態)而存在，亦能夠以與其他經解纖之解纖物相互纏繞而成為塊狀之狀態(形成所謂之「結塊」之狀態)而存在。

解纖部20於大氣中(空氣中)等空氣中以乾式進行解纖。具體而言，作為解纖部20，係使用葉輪式粉碎機。解纖部20具有產生如抽吸原料、排出解纖物般之氣流之功能。藉此，解纖部20能夠藉由自身產生之氣流，自導入口22將原料與氣流一併抽吸，進行解纖處理，將解纖物搬送至排出口24。通過解纖部20之解纖物經由管3，被移送至分級部30。

分級部30將通過解纖部20之解纖物分級。具體而言，分級部30將解纖物中相對較小者或密度較低者(樹脂粒或色劑、添加劑等)分離並去除。藉此，能夠提高作為解纖物中相對較大或密度較高者之纖維所占之比率。

作為分級部30，係使用氣流式分級機。氣流式分級機係產生回旋氣流，藉由根據供分級者之尺寸與密度所受到之離心力之差而分離者，能夠藉由氣流之速度及離心力之調整，調整分級點。具體而言，作為分級部30，係使用旋風分離器、彎管射流分級機、渦流式分級機(Eddy Classifier)等。尤其是如圖示般之旋風分離器構造簡單，故而能夠較佳用作分級部30。

分級部30例如具有：導入口31；圓筒部32，其連接有導入口31；倒圓錐部33，其位於圓筒部32之下方，且與圓筒部32連續；下部排出口34，其設置於倒圓錐部33之下部中央；及上部排出口35，其設置於圓筒部32之上部中央。

於分級部30中，卷集有自導入口31導入之解纖物之氣流於圓筒部32變為圓周運動。藉此，對經導入之解纖物施加離心力，分級部30能夠將解纖物分離成解纖物中大於樹脂粒或油墨粒且密度較高之纖維(第1分級物)、及解纖物中小於纖維且密度較低之樹脂粒或色劑、添加劑等(第2分級物)。第1分級物自下部排出口34排出，經由管4，被導入至篩選部40。另一方面，第2分級物自上部排出口35經由管5排出至接收部36。

篩選部40將通過分級部30之第1分級物(藉由解纖部20解纖後之解纖物)自導入口42導入，根據纖維之長度進行篩選。作為篩選部40，例如使用篩(sieve)。篩選部40具有網(過濾器、篩網)，能夠將第1分級物所含之小於網之網眼之大小之纖維或粒子(通過網者，第1篩選物)與大於網之網眼之大小之纖維或未解纖片、結塊(未通過網者，第2篩選物)分開。例如，第1篩選物被料斗6接住後，經由管7，被移送至混合部50。第2篩選物自排出口44經由管8，被送回至解纖部20。具體而言，篩選部40係能夠藉由馬達而旋轉之圓筒之篩。作為篩選部40之網，例如使用金屬網、將具有切縫之金屬板拉伸而成之擴張金屬、利用壓機等於金屬板形成孔而成之穿孔金屬。

第1網形成部45將通過篩選部40之第1篩選物搬送至混合部50。第1網形成部45包含網帶46、張緊輥47、及抽吸部(吸取機構)48。

抽吸部48能夠將通過篩選部40之開口(網之開口)而分散至空氣中之第1篩選物抽吸至網帶46上。第1篩選物堆積至移動之網帶46上，形成網V。網帶46、張緊輥47及抽吸部48之基本構成係與下述第2網形成部70之網帶72、張緊輥74及吸取機構76相同。

網V藉由經由篩選部40及第1網形成部45，而形成為較多地含有空氣而柔軟地膨起之狀態。堆積至網帶46之網V朝管7被投入，並被搬送至混合部50。

混合部50將通過篩選部40之第1篩選物(藉由第1網形成部45搬送之第1篩選物)與含有樹脂之添加物混合。混合部50具有：添加物供給部52，其供給添加物；管54，其搬送第1篩選物及添加物；及風扇56。於圖示之例中，添加物自添加物供給部52經由料斗9被供給至管54。管54與管7連續。

於混合部50中，藉由風扇56產生氣流，於管54中，能夠一面使第1篩選物與添加物混合，一面進行搬送。再者，使第1篩選物與添加物混合之機構並無特別限定，可為藉由高速旋轉之葉片進行攪拌者，亦可為如V型混合器般利用容器之旋轉者。

作為添加物供給部52，係使用如圖1所示般之螺桿式送料機、或未圖示之盤式送料機等。自添加物供給部52供給之添加物包含用以使複數根纖維黏結之樹脂。於供給樹脂之時間點，複數根纖維並未黏結。樹脂於通過片材形成部80時熔融，使複數根纖維黏結。

自添加物供給部52供給之樹脂係熱塑性樹脂或熱硬化性樹脂，例如：AS樹脂、ABS樹脂、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、丙烯酸系樹脂、聚酯樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯、聚苯醚、聚對苯二甲酸丁二酯、尼龍、聚醯胺、聚碳酸酯、聚縮醛、聚苯硫醚、聚醚醚酮等。該等樹脂可單獨或適當混合使用。自添加物供給部52供給之添加物可為纖維狀，亦可為粉末狀。

再者，於自添加物供給部52供給之添加物中，除了使纖維黏結之樹脂外，亦可根據所製造之片材之種類，包含用以對纖維著色之著色劑、或用以防止纖維之凝聚之防凝聚材料、用以使纖維等不易燃之阻燃劑。通過混合部50之混合物(第1篩選物與添加物之混合物)經由管54，被移送至堆積部60。

堆積部60自導入口62導入通過混合部50之混合物，將纏繞之解纖物(纖維)解纖，使其一面於大氣中(空氣中)等空氣中分散一面下降。進而，堆積部60於自添加物供給部52供給之添加物之樹脂為纖維狀之情形時，將纏繞之樹脂解纖。藉此，堆積部60能夠使混合物均一性良好地堆積至第2網形成部70。

作為堆積部60，係使用旋轉之圓筒之篩。堆積部60具有網，使通過混合部50之混合物所含之小於網之網眼之大小之纖維或粒子(通過網者)下降。堆積部60之構成例如與篩選部40之構成相同。

再者，堆積部60之「篩」亦可不具有篩選特定之對象物之功能。即，所謂用作堆積部60之「篩」係意指具備網者，堆積部60亦可使導入至堆積部60之所有混合物下降。

第2網形成部70使通過堆積部60之通過物堆積，形成網W。第2網形成部70例如具有網帶72、張緊輥74、及吸取機構76。

網帶72一面移動，一面使通過堆積部60之開口(網之開口)之通過物堆積。網帶72藉由張緊輥74張緊，成為不易使通過物通過而使空氣通過之構成。網帶72藉由張緊輥74自轉而移動。一面使網帶72連續地移動，一面使通過堆積部60之通過物連續地堆積，藉此於網帶72上形成網W。網帶72例如為金屬製、樹脂製、布製、或不織布等。

吸取機構76設置於網帶72之下方(與堆積部60側為相反側)。吸取機構76能夠產生朝向下方之氣流(自堆積部60朝向網帶72之氣流)。藉由吸取機構76，能夠將利用堆積部60而分散至空氣中之混合物抽吸至網帶72上。藉此，能夠增大自堆積部60之排出速度。進而，藉由吸取機構76，能夠於混合物之下落路徑形成降流，從而能夠防止於下落中解纖物或添加物相互纏繞。

如上所述，藉由經由堆積部60及第2網形成部70(網形成步驟)，形成較多地含有空氣且柔軟地膨起之狀態之網W。堆積至網帶72之網W被搬送至片材形成部80。

再者，於圖示之例中，設置有對網W進行濕度調節之濕度調節部78。濕度調節部78能夠對網W添加水或水蒸氣，從而調節網W與水之量比。

片材形成部80對堆積於網帶72之網W加壓加熱，而成形片材S。於片材形成部80中，藉由對在網W中混合之解纖物及添加物之混合物加熱，能夠將混合物中之複數根纖維經由添加物(樹脂)相互黏結。

作為片材形成部80，例如使用加熱輥(Heater Roller)、熱壓成形機、加熱板、熱風鼓風機、紅外線加熱器、閃光定影器。於圖示之例中，片材形成部80具備第1黏結部82及第2黏結部84，黏結部82、84分別具備一對加熱輥86。藉由將黏結部82、84構成為加熱輥86，與將黏結部82、84構成為板狀之加壓裝置(平板加壓裝置)之情形時相比，能夠一面連續地搬送網W，一面成形片材S。再者，加熱輥86之數量並無特別限定。

切割部90切割藉由片材形成部80成形之片材S。於圖示之例中，切割部90具有：第1切割部92，其沿與片材S之搬送方向交叉之方向切割片材S；及第2切割部94，其沿平行於搬送方向之方向切割片材S。第2切割部94例如切割通過第1切割部92之片材S。

藉此，成形特定之尺寸之單頁之片材S。經切割後之單頁之片材S被排出至排出部96。

1.2.纖維

於本實施形態之片材製造裝置100中，纖維係用作原料之一部分。作為該纖維，可列舉天然纖維(動物纖維、植物纖維)、化學纖維(有機纖維、無機纖維、有機無機複合纖維)等，只要為於纖維間形成有氫鍵之纖維即可。更詳細而言，作為纖維，可列舉包含纖維素、絲、羊毛、棉、大麻、洋麻、亞麻、苧麻、黃麻、馬尼拉麻、瓊麻、針葉樹、闊葉樹等之纖維，該等可單獨使用，亦可適當混合使用，亦可作為進行精製等後所得之再生纖維而使用。又，可使纖維乾燥，亦可使其含有或含浸水、有機溶劑等液體。進而，亦可對纖維實施各種表面處理。

本實施形態之片材所含之纖維作為獨立之1根纖維時，其平均直徑(於剖面不為圓之情形時，係垂直於長邊方向之方向之長度中之最大者，或，假定具有與剖面之面積相等之面積之圓時之該圓的直徑(圓當量徑))平均為1μm以上且1000μm以下。

本實施形態之片材所含之纖維之長度並無特別限定，作為獨立之1根纖維，該纖維之沿長邊方向之長度為1μm以上且5mm以下。又，纖維之平均長度作為長度加權平均纖維長，為20μm以上且3600μm以下。進而，纖維之長度亦可具有差異(分佈)。

於本說明書中，於稱作纖維時，存在指1根纖維之情形時、及指複數根纖維之集合體(例如棉般之狀態)之情形時之情況。纖維亦可為藉由對被解纖物進行解纖處理而纖維狀地被解纖而成之纖維(解纖物)。此處，作為被解纖物，例如係指紙漿片材、紙、廢紙、衛生紙、廚房紙、清潔紙、濾紙、液體吸收材料、吸音體、緩衝材料、氈、瓦楞紙板等纖維相互纏繞或黏結而成者。又，於本說明書中，被解纖物可為本實施形態之片材或使用後之該片材(舊片材)。又，被解纖物亦可含有包含嫘縈、纖維素纖維(lyocell)、銅氨(cupra)、維尼綸、丙烯酸、尼龍、芳族聚醯胺、聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚胺基甲酸酯、聚醯亞胺、碳、玻璃、金屬之纖維等(有機纖維、無機纖維、有機無機複合纖維)。

1.3.添加物

於本實施形態之片材製造裝置100中，係自添加物供給部52供給包含樹脂之添加物。即，自添加物供給部52供給之添加物包含用以使複數根纖維黏結之樹脂。於供給添加物之時間點，複數根纖維並未黏結。添加物之樹脂於通過片材形成部80時熔融或軟化，而使複數根纖維黏結。

於本實施形態中，自添加物供給部52供給之添加物例如亦可為樹脂粒子之表面之至少一部分由無機微粒子覆蓋而成之複合體(粒子)。又，複合體可單獨使用，或亦可適當與其他物質混合使用。進而，添加物亦可包含奈米纖維。作為奈米纖維，可例示纖維素奈米纖維。纖維素奈米纖維係將植物纖維(纖維素纖維)微細地解纖而成者，例如具有數nm~數十nm之粗度。若於添加物調配有奈米纖維，則對纖維間賦予水分，當該水分蒸發(乾燥)時，能夠藉由奈米纖維增強被解纖物之纖維間之氫鍵。

於本實施形態之片材製造裝置100中，樹脂係自添加物供給部52被供給，於通過混合部50、堆積部60時，會受到摩擦帶電作用。而且，帶電之樹脂附著至纖維，並且與纖維一併堆積至網帶72，即便於成為網W之狀態下，亦附著(靜電吸附)至纖維。

作為樹脂(樹脂粒子之成分)之種類，可為天然樹脂、合成樹脂中之任一種，亦可為熱塑性樹脂、熱硬化性樹脂中之任一種。於本實施形態之片材製造裝置100中，樹脂較佳為常溫下為固體，若鑒於藉由片材形成部80中之熱而使纖維黏結，則更佳為熱塑性樹脂。

作為天然樹脂，可列舉：松香、丹馬(dammar)、乳香(mastic)、柯巴(copal)、琥珀、蟲膠、龍血(dragon's blood)、山達(sandarac)、松脂(colophony)等，可列舉將其等單獨使用或適當混合而成者，又，亦可使其等適當改性。

作為合成樹脂中之熱硬化性樹脂，可列舉：酚系樹脂、環氧樹脂、三聚氰胺樹脂、尿素樹脂、不飽和聚酯樹脂、醇酸樹脂、聚胺基甲酸酯、熱硬化性聚醯亞胺樹脂等熱硬化性樹脂。

又，作為合成樹脂中之熱塑性樹脂，可列舉：AS樹脂、ABS樹脂、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、丙烯酸系樹脂、聚酯樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯、聚苯醚、聚對苯二甲酸丁二酯、尼龍、聚醯胺、聚碳酸酯、聚縮醛、聚苯硫醚、聚醚醚酮等。

又，樹脂亦可為進行共聚物化或改性後而成之種類者，作為此種樹脂之系統，可列舉：苯乙烯系樹脂、丙烯酸系樹脂、苯乙烯-丙烯酸系共聚合樹脂、烯烴系樹脂、氯乙烯系樹脂、聚酯系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚胺基甲酸酯系樹脂、聚乙烯醇系樹脂、乙烯醚系樹脂、N-乙烯系樹脂、苯乙烯-丁二烯系樹脂等。

再者，樹脂亦可含有用以對纖維著色之著色劑、或用以使纖維等不易燃之阻燃劑。於包含該等中之至少一種之情形時，藉由將該等利用熔融混練調配至樹脂，能夠容易地獲得。

於混合部50中，上述纖維與樹脂混合，其等之混合比率可根據所製造之片材S之強度、用途等適當調節。若所製造之片材S為複寫用紙等事務用途，則樹脂相對於纖維之比率為5質量%以上且70質量%以下，就於混合部50中獲得良好之混合之觀點、及於使混合物片狀地成形之情形時樹脂不易因重力及吸取機構76產生之氣流而脫離之觀點而言，較佳為5質量%以上且50質量%以下。

1.4.水分賦予部

本實施形態之片材製造裝置100具有水分賦予部150。圖2及圖3相當於由圖1之符號A所示之虛線包圍之部分，係表示包含加壓部160、水分賦予部150、及片材形成部80之一部分之構成。

水分賦予部150設置於在片材製造裝置100中較供形成網W之構成(堆積部60)更靠下游側。又，水分賦予部150設置於較加熱網W而成為片材S之構成(片材形成部80)更靠上游側。於本實施形態之片材製造裝置100中，係設置於片材形成部80之第1黏結部82(片材形成部)之上游。

水分賦予部150對藉由堆積部60堆積之堆積物(網W)之一部分賦予水分。水分賦予部150並非對堆積物之整體賦予水分者，至少於該方面與對網W進行濕度調節之上述濕度調節部78不同。又，水分賦予部150係賦予水分者，與利用濕度調節部78賦予之水於量及液滴直徑不同。更具體而言，藉由水分賦予部150賦予至網W之網W之每單位面積之水分的質量係利用濕度調節部78例如以霧之形式而賦予之水分之網W之每單位面積之質量的數倍至數十倍。

藉由水分賦予部150賦予至網W之水分之量係考慮網W中之纖維及樹脂之種類或量、水分之蒸發熱、藉由加熱部(片材形成部80)賦予之熱量、成為片材S時之賦予之區域之機械強度等而適當設定。

水分賦予部150例如包含噴墨記錄方式之記錄頭152。於圖2及圖3之例中，描繪有記錄頭152。記錄頭152可為所謂之線型掃描頭，亦可為串列型掃描頭。於記錄頭152為線型掃描頭之情形時，存在無需用以進行記錄頭152之掃描之構成，而能夠實現裝置之小型化之情況。

關於記錄頭152之記錄方式，只要能夠自記錄頭152之噴嘴孔將水分以液滴形式噴出，而使該液滴附著至網W，便無特別限制。例如，作為記錄頭152之方式，可列舉：靜電抽吸方式、藉由泵壓力使其噴射液滴之方式、使用壓電元件之方式、利用微小電極使液體加熱發泡而使其噴射液滴之方式等。水分賦予部150除包含記錄頭152外，可適當包含殼體、記錄頭152之托架機構、各種驅動部、各種控制部、感測器類、托盤、操作面板等構成。

藉由使水分賦予部150包含即需即印型記錄頭152，能夠對網W之任意之位置非常準確地賦予任意量之水分。水分賦予部150除包含記錄頭152以外，亦可包含未圖示之分注器等。水分賦予部150較佳為以如下方式構成，即，如記錄頭152或分注器般，能夠以自由之設計賦予水分。於本實施形態之片材製造裝置100中，水分賦予部150包含記錄頭152，故而能夠位置精度較高地對網W賦予水分。

藉由水分賦予部150賦予至網W之水分可為水、及水溶液、及以水為介質之分散體中之任一者。即，水較佳為水、水溶液、水分散液等。進而，作為水分散液，亦可使上述纖維素奈米纖維分散。藉由將纖維素奈米纖維與水一併賦予至網W，能夠增強網W之纖維間之氫鍵。又，作為水，較佳為使用離子交換水、超過濾水、逆滲透水、蒸餾水等純水或超純水。尤其是，藉由紫外線照射或過氧化氫添加等對該等水進行殺菌處理後之水能夠長期抑制黴或細菌之產生，故而較佳。

於本實施形態之片材製造裝置100中，水分賦予部150包含僅自網W之單側之面賦予水分之記錄頭152。然而，雖未圖示，記錄頭152亦能夠以能對網W之雙面賦予水分之方式而設置。進而，水分賦予部150亦可具有複數個記錄頭152，又，並不限於記錄頭152，亦可併用其他構成(液體噴嘴等)。

1.5.加壓部

如圖2及圖3所示，本實施形態之片材製造裝置100具有加壓部160。加壓部160設置於在片材製造裝置100中較供形成網W之構成(堆積部60)更靠下游側。又，加壓部160設置於較加熱網W使其成為片材S之構成(片材形成部80)更靠上游側。於圖2所示之片材製造裝置100中，加壓部160設置於較堆積部60更靠下游側且較水分賦予部150更靠上游側。再者，如圖3所示，加壓部160亦可設置於較水分賦予部150更靠下游側且較加熱部(第1黏結部82)更靠上游側。

加壓部160係一對砑光輥162，對網W施加壓力。藉由對網W施加壓力，使網W之厚度變小，網W之密度提高。加壓部160能夠對網W施加較藉由第1黏結部82(片材形成部80)施加至網W之壓力高的壓力。

加壓部160雖然並非必需之構成，但藉由將加壓部160設置於較水分賦予部150更靠上游側，使網W之密度提高，使纖維間之空隙變窄。藉此，能夠抑制藉由水分賦予部150賦予之水分於網W之平面滲出(潤濕擴散)。藉此，藉由水分賦予部150賦予之水分變得不易擴張，能夠形成邊緣更加鮮明之水分賦予區域154，從而能夠提高所形成之水印之對比度。

1.6.因水分之賦予而產生之效果

於將水分賦予至網W時，會濡濕構成網W之纖維或樹脂。於網W之被賦予水分之部分中，於藉由加熱部(片材形成部80)加壓加熱而使水分蒸發時，會誘發纖維間之氫鍵。藉此，網W之被賦予水分之部分較未被賦予水分之部分更加高密度化。

網W於片材形成部80被加壓加熱，使纖維與樹脂黏結。於片材形成部80中，使樹脂軟化而與纖維黏結，並且使藉由水分賦予部150賦予之水分蒸發。於水分蒸發時，於纖維間誘發氫鍵。於片材形成部80發生因樹脂而引起之纖維間之黏結，但因纖維具有彈性，故而若於通過片材形成部80之後加壓力消失，則藉由纖維之彈力使片材S之厚度增加。此處，於被賦予水分之區域，不僅發生因樹脂而引起之黏結，而且產生氫鍵，故而片材S之厚度之回覆之程度變得較未被賦予水分之區域小。即，被賦予水分之區域之片材S之密度變得較未被賦予水分之區域高。換言之，於被賦予水分之區域，片材S中之空隙之量變得較未被賦予水分之區域少。

若於對網W之一部分賦予有水分之狀態下，經由加壓加熱部(片材形成部80)而成為片材S，則於片材S，能夠形成密度相對較高之部分與密度相對較低之部分。於本實施形態之片材製造裝置100中，能夠形成具有高密度部分之片材S。

再者，於本說明書中，存在將於片材S中密度相對較高之部分(區域)稱為「高密度部分(區域)」，將密度相對較低之部分(區域)稱為「低密度部分(區域)」之情況。

片材S之高密度部分(區域)之空隙之數量較少、及/或空隙之大小較小。因此，於高密度部分中，與低密度部分相比，不易發生光之散射。因此，於高密度部分中，與相對低密度部分相比，光之透過率較高，光之反射率變低。藉此，藉由高密度部分(被賦予水分之部分)及低密度部分，能夠於片材S形成水印花樣。

圖4係表示藉由本實施形態之片材製造裝置100製造片材S之態樣之一例的模式圖。圖4係表示如下情況，即，藉由水分賦予部150對網W賦予水分，形成水分賦予區域154，藉由使網W經由片材形成部80(加壓加熱部)，成為片材S，在對應於網W之水分賦予區域154之位置，形成高密度區域156，藉由切割部90進行切割。

如圖4所示，被賦予水分之區域於成為片材S時成為高密度區域156，能夠增大光之透過率。藉此，能夠於片材S形成高密度區域156及低密度區域158，從而能夠形成水印。於本實施形態之片材製造裝置100中，於製造片材S時能夠容易地形成此種水印。又，根據本實施形態之片材製造裝置100，因水分賦予部150(記錄頭152)係噴墨方式，故而能夠於任意之時序自由地變更賦予水分之部分。因此，能夠以自由之設計於片材S形成水印，並且水印之設計之變更容易。

1.7.變化實施形態

圖5係表示變化實施形態之片材製造裝置200之一部分之模式圖。變化實施形態之片材製造裝置具備：解纖部，其將包含纖維之原料於空氣中解纖；混合部，其將藉由解纖部解纖後所得之解纖物與樹脂於空氣中混合；堆積部，其使藉由混合部混合之混合物堆積；片材形成部，其對藉由堆積部堆積之堆積物加熱，而成形第1片材；水分賦予部，其例如藉由噴墨法對第1片材之一部分賦予水分；及加壓加熱部，其對藉由水分賦予部被賦予上述水分之第1片材加壓加熱，而成形具有透光率不同之部分之第2片材。

變化實施形態之片材製造裝置200與上述實施形態之片材製造裝置100同樣地，具備供給部、製造部、及控制部，製造部具有粗碎部12、解纖部20、分級部30、篩選部40、第1網形成部45、混合部50、堆積部60、第2網形成部70、片材形成部80、切割部90、及排出部96。變化實施形態之片材製造裝置200中之該等構成係與上述實施形態之片材製造裝置100相同，故而標註相同符號，藉此省略詳細說明。又，於圖5中，對較片材形成部80更靠上游側之構成省略表示。

於片材製造裝置200中，係藉由傳送輥202移送通過片材形成部80(加熱部)及切割部90由排出部96接住之單頁之片材S，藉由記錄頭152(水分賦予部150)對片材S之一部分賦予水分。然後，藉由熱壓機204(加壓加熱部)對經賦予水分之片材S加壓加熱，於片材S(片材S')形成高密度區域156。

圖6係表示藉由變化實施形態之片材製造裝置200製造片材S之態樣之一例的模式圖。圖6係表示如下情況，即，藉由水分賦予部150對片材S(第1片材)賦予水分，形成水分賦予區域154，藉由加壓加熱部(熱壓機204)對第1片材加壓加熱，於片材S'(第2片材)之對應於水分賦予區域154之位置，形成高密度區域156。

如圖6所示，藉由水分賦予部150(記錄頭152)賦予水分之水分賦予區域154於成為片材S'(第2片材)時成為高密度區域156，能夠增大光之透過率。藉此，能夠於片材S'(第2片材)形成高密度區域156及低密度區域158，從而能夠形成水印。根據變化實施形態之片材製造裝置200，因水分賦予部150(記錄頭152)係噴墨方式，故而能夠自由地變更賦予水分之部分。因此，能夠以自由之設計於片材S(第1片材)形成水印，並且水印之設計之變更容易。

藉由變化實施形態之片材製造裝置200賦予水分之片材S(第1片材)可為具有相同密度之片材，亦可為已經形成有高密度區域156之片材。即，變化實施形態之片材製造裝置200藉由對低密度區域158賦予水分，能夠形成高密度區域156。因此，於變化實施形態之片材製造裝置200中，亦可於較片材形成部80更靠上游側不具有水分賦予部150。又，於變化實施形態之片材製造裝置200中，可將較片材形成部80更靠上游側之構成設為與上述實施形態之片材製造裝置100相同，亦可具有2組水分賦予部150及加壓加熱部之組。

2.片材製造方法

本實施形態之片材製造方法包含解纖步驟、混合步驟、堆積步驟、水分賦予步驟、及片材形成步驟。更詳細而言，解纖步驟係將包含纖維之原料於空氣中解纖，混合步驟係將於解纖步驟中解纖後所得之解纖物與樹脂於空氣中混合，堆積步驟係使於混合步驟中混合之混合物堆積，水分賦予步驟係例如藉由噴墨法，對在堆積步驟中堆積之堆積物之一部分賦予水分，片材形成步驟係對在水分賦予步驟中被賦予水分之堆積物加壓加熱，而成形具有透光率不同之部分之片材。

本實施形態之片材製造方法例如可使用上述片材製造裝置100而進行。解纖步驟可藉由上述解纖部20而進行。混合步驟可藉由上述混合部50而進行。堆積步驟可藉由上述堆積部60而進行。水分賦予步驟可藉由上述水分賦予部150而進行。片材形成步驟可藉由上述片材形成部80(加壓加熱部)而進行。又，於本實施形態之片材製造方法中使用之纖維及樹脂係與上述片材製造裝置之項目中所述者相同，故而省略詳細說明。

根據本實施形態之片材製造方法，在對應於網W之水分賦予區域154之片材S中之高密度區域156，能夠減小光之散射。藉此，能夠使高密度區域156及低密度區域158之光之透過率及/或光之反射率不同，從而能夠容易地製造形成有水印之片材S。

又，變化實施形態之片材製造方法包含解纖步驟、混合步驟、堆積步驟、片材形成步驟、水分賦予步驟、及加壓加熱步驟。更詳細而言，解纖步驟係將包含纖維之原料於空氣中解纖，混合步驟係將於解纖步驟中解纖後所得之解纖物與樹脂於空氣中混合，堆積步驟係使於混合步驟中混合之混合物堆積，片材形成步驟係對在堆積步驟中堆積之堆積物加熱，而成形第1片材，水分賦予步驟係例如藉由噴墨法，對第1片材之一部分賦予水分，加壓加熱步驟係對藉由水分賦予步驟賦予水分之第1片材加壓加熱，而成形具有透光率不同之部分之第2片材。

變化實施形態之片材製造方法例如可使用上述片材製造裝置200而進行。解纖步驟可藉由上述解纖部20而進行。混合步驟可藉由上述混合部50而進行。堆積步驟可藉由上述堆積部60而進行。片材形成步驟可藉由上述片材形成部80而進行。水分賦予步驟可藉由上述水分賦予部150而進行。加壓加熱步驟可藉由上述片材形成部80或熱壓機204(加壓加熱部)而進行。

根據變化實施形態之片材製造方法，在對應於第1片材之水分賦予區域154之第2片材中之高密度區域156，能夠減小光之散射。藉此，能夠使高密度區域156及低密度區域158之光之透過率及/或光之反射率不同，從而能夠容易地製造形成有水印之第2片材。

3.片材

如上所述，藉由上述實施形態之片材製造裝置或片材製造方法而製造之片材具有高密度區域及低密度區域。該片材例如藉由噴墨法被賦予水分，其結果，具有高精細之水印。

作為片材，係至少以上述纖維及樹脂為原料，且成形為片狀、板狀、網狀、或具有凹凸之形狀者。本說明書中之片材可分類為紙及不織布。紙例如包含以紙漿或廢紙為原料且片狀地成形之態樣等，包含以筆記或印刷為目的之記錄紙、或者壁紙、包裝紙、彩紙、繪圖紙、製圖紙等。不織布係較紙厚者或低強度者，包含普通不織布、纖維板、衛生紙(清掃用衛生紙)、廚房紙、清潔紙、濾紙、液體(廢油墨或油)吸收材料、吸音材料、緩衝材料、氈等。再者，於不織布之情形時，纖維與纖維之間之間隔較大(片材之密度較小)。與此相對，紙之纖維與纖維之間之間隔較窄(片材之密度較大)。又，作為原料，亦可為纖維素等植物纖維、或PET(聚對苯二甲酸乙二酯)、聚酯等化學纖維、或羊毛、絲等動物纖維。

4.其他事項

於本說明書中，「均一」之術語係指於均一之分散或混合之情形時，於能夠定義2種以上或2相以上之成分之物體中，1種成分相對於其他成分之相對存在位置於系統整體中相同，或於系統之各部分相互相同或實質上相等。又，著色之均一性或色調之均一性係指當俯視片材時無顏色之濃淡，而係相同之濃度。

於本說明書中，係使用「均一」、「相同」、「等間隔」等意指密度、距離、尺寸相等之詞語。該等較理想為相等，但因難以使其等完全相等，故而係設為亦包含誤差或差異等在累積下值不相等而偏移之情況者。

本發明亦可於具有本案所記載之特徵或效果之範圍內省略一部分構成，或組合各實施形態或變化例。

本發明並不限定於上述實施形態，可進而實施各種變化。例如，本發明包含與實施形態中所說明之構成實質上相同之構成(功能、方法及結果相同之構成、或目的及效果相同之構成)。又，本發明包含將實施形態中所說明之構成中之非本質之部分置換後之構成。又，本發明包含能夠發揮與實施形態中所說明之構成相同作用效果之構成或能夠達成相同目的之構成。又，本發明包含對實施形態中所說明之構成附加公知技術後之構成。