纤维结构体、以及纤维结构体的制造装置的制作方法

1.本发明涉及纤维结构体、以及纤维结构体的制造装置。


背景技术：

2.近年来，谋求一种替代塑料材料的减轻环境负荷的包装材料或缓冲材料。一直以来，已知一种对废纸进行再利用的加工方法。例如，在专利文献1中，提出了一种使废纸粉碎纤维化并将聚丙烯、醋酸乙烯乳液作为固化材料来使用从而实施成形加工的加工方法。此外，在专利文献2中，提出了一种在纸基材的单面或双面上使用虫胶树脂来加工成包装材料的方法，所述虫胶树脂为将介壳虫所分泌的酸酯树脂状物质进行提炼而成的生物生产的天然树脂。
3.但是，对于专利文献1所公开的加工方法而言，由于固化材料不是源自天然的材料，因此无法充分地减轻环境负荷。虽然专利文献2所公开的加工方法通过将虫胶树脂溶解在水或酒精等中并涂布在纸基材上从而提高了耐水性、耐油性，但并未涉及包装材料的强度。因此，需要一种进一步减轻环境负荷并且可获得作为缓冲材料的强度的纤维结构体。
4.专利文献1：日本特开平9-296398号公报
5.专利文献2：日本特开2002-172728号公报


技术实现要素：

6.本发明所涉及的纤维结构体的一个方式为一种纤维结构体，其包含：纤维素纤维；结合材料，其使该纤维素纤维粘合在一起，所述纤维素纤维的含有量为相对于所述纤维结构体而在质量百分比50.0％以上且质量百分比70.0％以下，并且所述结合材料为天然类成分。
7.在上述纤维结构体中，也可以设为，所述结合材料包含虫胶树脂。
8.在所述纤维结构体中，也可以设为，所述结合材料包含热塑性淀粉。
9.在所述纤维结构体中，也可以设为，所述纤维结构体的厚度为1.0mm以上且20.0mm以下，所述纤维结构体的密度为0.02g/cm3以上且0.50g/cm3以下。
10.纤维结构体的制造装置具备：混合部，其对多根纤维素纤维和使该纤维素纤维粘合在一起的结合材料进行混合；堆积部，其使被混合后的所述多根纤维素纤维和所述结合材料堆积；形成部，其对在所述堆积部处堆积而成的堆积物进行加热而形成纤维结构体，所述形成部具备加热部以及加压部。
11.在所述制造装置中，也可以设为，所述加热部的加热温度为140℃以上且小于200℃。
12.在所述制造装置中，也可以设为，所述加压部的压力为0.1千帕以上且10.0兆帕以下。
附图说明
13.图1为示意性地表示实施方式所涉及的纤维结构体的制造装置的一个示例的图。
14.图2a为表示实施方式所涉及的纤维结构体的成形模具的一个示例的图。
15.图2b为表示实施方式所涉及的纤维结构体的成形模具的一个示例的图。
16.图2c为表示实施方式所涉及的纤维结构体的成形模具的一个示例的图。
17.图2d为表示实施方式所涉及的纤维结构体的成形模具的一个示例的图。
18.图3为由实施方式所涉及的纤维结构体所获得的缓冲材料的图像。
19.图4为由实施方式所涉及的纤维结构体所获得的缓冲材料的图像。
具体实施方式
20.以下，对本发明的几个实施方式进行说明。以下所说明的实施方式为对本发明的一个示例进行说明的方式。本发明并非被限定于以下的实施方式的发明，其也包含在不变更本发明的主旨的范围内被实施的各种变形方式。另外，以下所说明的结构不一定全部都是本发明的必要结构。
21.1.纤维结构体
22.本实施方式的纤维结构体包括多根纤维素纤维、和使该纤维素纤维粘合的结合材料。而且，所述纤维素纤维的含有量为相对于述纤维结构体而在质量百分比50.0％以上且质量百分比70.0％以下，并且所述结合材料为天然类成分的纤维结构体。以下，依次对纤维素纤维、结合材料、纤维结构体的形成方法进行说明。
23.1.1.纤维素纤维
24.在本实施方式的纤维结构体中，纤维素纤维作为原料的一部分而被使用，在纤维结构体中包含多根纤维素纤维。作为所涉及的纤维素纤维，可以列举出天然纤维素纤维(动物纤维素纤维、植物纤维素纤维)、化学纤维素纤维(有机纤维素纤维、无机纤维素纤维、有机无机复合纤维素纤维)等。更加详细而言，作为纤维素纤维，可以列举出由纤维素、棉、大麻、洋麻、亚麻、苎麻、黄麻、马尼拉麻、剑麻、针叶树、阔叶树等构成的纤维素纤维，这些纤维素纤维既可以单独使用，也可以适当地混合使用，还可以作为实施了提炼等的再生纤维素纤维而使用。此外，纤维素纤维既可以被干燥，也可以含有或浸渍有水、有机溶剂等液体。而且，纤维素纤维也可以被实施各种表面处理。
25.本实施方式的纤维结构体所包含的多根纤维素纤维中的一根纤维素纤维在作为独立的一根纤维素纤维时，其平均直径(在截面不是圆的情况下与长度方向垂直的方向上的长度中的最大长度、或者在假设具有与截面的面积相等的面积的圆时的该圆的直径(圆当量直径))平均为1.0μm以上且1000.0μm以下，优选为5.0μm以上且100.0μm以下。
26.本实施方式的纤维结构体所包含的纤维素纤维的长度并未被特别限定，但作为独立的一根纤维素纤维，该纤维素纤维的沿着长度方向的长度为1.0μm以上且5.0mm以下。此外，纤维素纤维的平均长度作为长度-长度加权平均纤维素纤维长度而为20.0μm以上且3600.0μm以下。而且，纤维素纤维的长度也可以具有偏差(分布)。
27.在本说明书中，在提到纤维素纤维时，存在指一根纤维素纤维的情况和指多根纤维素纤维的集合体(例如像棉那样的状态)的情况。此外，纤维素纤维也可以为，通过对被解纤物进行解纤处理而被拆解成纤维状的纤维素纤维(解纤物)。在此，作为被解纤物，例如是
指纸浆薄片、纸、废纸、餐巾纸、厨房用纸、清洁器、过滤器、液体吸收材料、吸音体、缓冲材料、垫子、瓦楞纸等纤维素纤维相互缠绕或者被粘合在一起的物质。
28.1.2.结合材料
29.本实施方式的纤维结构体包含结合材料。结合材料具有使纤维素纤维和纤维素纤维粘合在一起的功能。结合材料也可以具有使纤维素纤维和纤维素纤维粘合的功能之外的功能。此外，结合材料并不一定需要全部发挥特定的功能。结合材料也可以为包含着色材料、凝集抑制剂等在内的复合体。结合材料也可以包含有机溶剂、表面活性剂、防霉剂或防腐剂、抗氧化剂或紫外线吸收剂、氧吸收剂等。
30.结合材料也可以对于纤维结构体而例如赋予纤维素纤维和纤维素纤维的粘合、着色、料片结构体彼此或者料片结构体与其他物体的粘合或者粘贴、料片结构体的阻燃化等功能。此外，结合材料也可以具有对其他的功能材料(着色剂等)从料片结构体上脱落的情况进行抑制的功能。
31.在结合材料中包含树脂。作为树脂的种类，也可以为天然树脂、合成树脂中的任意一种，并且，结合材料具有热塑性。由此，通过由此施加热量而使结合材料熔融并在纤维素纤维之间延展，从而易于使纤维素纤维之间粘合。
32.作为天然树脂，可以列举出松香、达马树脂、胶粘剂、珂巴脂、琥珀、虫胶、麒麟血、山达脂、松香等，并且可以列举出将它们单独或者适当地混合的物质，此外，这些物质也可以被适当地改性。
33.作为合成树脂中的热塑性树脂，可以列举出as树脂、abs树脂、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、丙烯酸树脂、聚酯树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯醚、聚对苯二甲酸丁二醇酯、尼龙、聚酰胺、聚碳酸酯、聚缩醛、聚苯硫醚、聚醚醚酮等。
34.而且，在结合材料中，也可以使用合成树脂中的聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯、聚羟基丁酸等生物降解树脂。通过使用生物降解树脂，从而能够使料片结构体在环境适合性方面更加优异。
35.此外，树脂也可以被实施共聚或变性，作为这样的树脂的系统，可以列举出苯乙烯类树脂、丙烯酸类树脂、苯乙烯-丙烯酸类共聚物树脂、烯烃类树脂、氯乙烯类树脂、聚酯类树脂、聚酰胺类树脂、聚氨酯类树脂、聚乙烯醇类树脂、乙烯基醚类树脂、n-乙烯基类树脂树脂、苯乙烯-丁二烯类树脂等。以上例示出的树脂既可以单独使用，或者也可以适当地混合使用。
36.结合材料中所含的树脂优选为在200.0℃以下熔融或者软化的树脂，在节能的观点上，更加优选为在160.0℃以下熔融或者软化的树脂。结合材料中所含的树脂的玻璃化转变温度(tg)例如可以根据料片结构体的厚度或被实施热处理的温度而被适当地选择。优选为45.0℃以上，更加优选为50.0℃以上。此外，tg的上限值优选为95.0℃以下，更加优选为90.0℃以下。如果玻璃化转变温度为45.0℃以上，则抑制了高温时的结合材料的软化。
37.结合材料包含作为天然高分子的淀粉。淀粉为有助于保持成形物的形状并且维持并提高成形物的强度等特性的成分。
38.淀粉为多个α-葡萄糖分子通过糖苷键而聚合而成的高分子材料。淀粉既可以为直链状，也可以包含支链。
39.淀粉能够使用源于各种植物的物质。作为淀粉的原料，可以列举出玉米、小麦和大
米等谷物、蚕豆、绿豆和红豆等豆类、土豆、红薯和木薯等马铃薯、片栗、芥末、葛根等野草类、西米棕榈等棕榈类。
40.此外，作为淀粉，也可以使用加工淀粉、改性淀粉。作为加工淀粉，可以列举出乙酰化己二酸交联淀粉、乙酰化淀粉、氧化淀粉、辛烯基琥珀酸钠淀粉、羟丙基淀粉、羟丙基磷酸交联淀粉、磷酸化淀粉、磷酸酯化磷酸交联淀粉、尿素磷酸酯化淀粉、羟基乙酸淀粉钠、高直链玉米淀粉等。此外，作为改性淀粉，可以列举出预胶化淀粉、糊精、月桂基聚葡萄糖、阳离子淀粉、热塑性淀粉、氨基甲酸淀粉等。
41.结合材料优选为，由与纤维素纤维的直径相比而较小的体积平均粒径的颗粒构成的粉体。如果是粉体，则能够容易地改变相对于纤维素纤维的掺配量。此外，由于是粉体，从而提高了对于纤维素纤维的附着的均匀性。作为结合材料的体积平均粒径，例如为1.0μm以上且100.0μm以下，优选为5.0μm以上且50.0μm以下。
42.结合材料例如能够在使用捏合机、班伯里搅拌机、单螺杆挤出机、多螺杆挤出机、二辊、三辊、连续捏合机、连续二辊等而进行了混揉之后，通过适当的方法来造粒，并通过粉碎而获得。有时也在结合材料中包含各种各样的大小的颗粒，也可以利用公知的分级装置来进行分级。此外，结合材料的颗粒的外形形状并未被特别限定，也可以为球状、圆盘状、纤维状、不定形状等形状。
43.在本说明书中，“将纤维素纤维和结合材料粘合在一起”是指，纤维素纤维和结合材料难以分离的状态、或者在纤维素纤维与纤维素纤维之间配置有结合材料且纤维素纤维和纤维素纤维经由结合材料而难以分离的状态。此外，粘合是指，包含粘合的概念且两种以上的物体接触并难以分离的状态。此外，在纤维素纤维和纤维素纤维经由结合材料而粘合在一起时，纤维素纤维和纤维素纤维既可以平行或者交叉，也可以在一根纤维素纤维上粘合有多根纤维素纤维。
44.在利用本实施方式的纤维结构体而被成形的成形体中，使纤维素纤维和纤维素纤维粘合在一起的方法只要能够使结合材料熔融或者软化从而使纤维素纤维之间粘合，则并未被特别限定。作为实现这样的粘合的结构，例如可以列举热压机、加热辊、立体成形加工机等。
45.结合材料相对于纤维结构体而含有质量百分比5.0％以上且质量百分比50.0％以下，优选为含有质量百分比7.0％以上且质量百分比45.0％以下，更加优选为含有质量百分比10.0％以上且质量百分比40.0％以下。如果结合材料的含量在这样的范围内，则在利用纤维结构体而使成形物成形的情况下，易于获得充分的强度或刚性，并且，即使在形成需要所谓的深拉等的立体形状的情况下，也能够抑制成形品中的褶皱或破损的发生。
46.1.3.纤维结构体的性状
47.纤维结构体ws的密度优选为0.01g/cm3以上且0.50g/cm3以下，更加优选为0.02g/cm3以上且0.50g/cm3以下，进一步优选为0.10g/cm3以上且0.50g/cm3以下。如果纤维结构体ws的密度在该范围内，则在利用纤维结构体ws而使成形物成形的情况下，易于获得充分的强度或刚性，并且，即使在形成需要所谓的深拉等的立体形状的情况下，也能够进一步抑制成形品中的褶皱或破损的发生，并且例如容易成形加工为缓冲材料。而且，强度被保持，进而对于冲击的耐久性也变得良好。
48.结构体ws也可以具有薄片状的外观。纤维结构体ws的厚度例如为0.5mm以上且
30.0mm以下，优选为1.0mm以上且20.0mm以下，进一步优选为1.5mm以上且15.0mm以下。通过设为这样的厚度，从而在利用纤维结构体ws而使成形物成形的情况下，易于获得充分的强度/刚性，并且，即使在形成需要所谓的深拉等的立体形状的情况下，也能够进一步抑制成形品中的褶皱或破损的发生。
49.2.纤维结构体的制造装置
50.本实施方式的纤维结构体的制造装置为能够制造上述的纤维结构体的装置。
51.图1为示意性地表示本实施方式所涉及的纤维结构体的制造装置100的图。如图1所示，纤维结构体的制造装置100具有供给部10、粗碎部12、解纤部20、筛选部40、第一料片形成部45、旋转体49、混合部50、堆积部60、第二料片形成部70、纤维结构体形成部80、切断部90和加湿部78。
52.供给部10向粗碎部12供给原料。供给部10例如为用于连续向粗碎部12投入原料的自动投入部。向粗碎部12供给的原料只要为包含纤维素纤维的原料即可。
53.粗碎部12将通过供给部10而被供给的原料在大气中(空气中)等气体中分割而并使之成为碎片。碎片的形状或大小例如为几cm见方的碎片。在图示的示例中，粗碎部12具有粗碎刃14，并能够通过粗碎刃14而对被投入的原料进行分割。作为粗碎部12，例如使用碎纸机。通过粗碎部12而被分割了的原料在由料斗1承接之后，经由管2而被移送(输送)至解纤部20。
54.解纤部20对通过粗碎部12而被分割的原料进行解纤。在此，“进行解纤”是指，将多根纤维素纤维粘合而成的原料(被解纤物)解开成一根一根的纤维素纤维的情况。解纤部20还具有使附着在原料上的树脂粒、油墨、调色剂、填料、防渗剂等物质与纤维素纤维分离开来的功能。
55.将穿过了解纤部20的物质称为“解纤物”。在“解纤物”中，除了被解开了的解纤物纤维素纤维之外，还存在包含在解开纤维素纤维时从纤维素纤维分离出的树脂(用于使多个纤维素纤维彼此粘合的树脂)颗粒、油墨、调色剂、填料等色剂、防渗材料、纸力增強剂等添加剂的情况。
56.解纤部20以干式的方式来实施解纤。在此，将并非在水等液体(以溶解成浆状的湿式)中而是在大气等气体中实施解纤等处理的方式称为干式。作为解纤部20，在本实施方式中使用叶轮研磨机。解纤部20具有产生抽吸原料并排出解纤物这样的气流的功能。由此，解纤部20能够通过自身所产生的气流，而从导入口22将原料与气流一起进行抽吸，并进行解纤处理，从而将解纤物向排出口24进行输送。穿过了解纤部20的解纤物经由管3而被移送至筛选部40。另外，用于使解纤物从解纤部20输送至筛选部40的气流既可以利用解纤部20所产生的气流，也可以设置鼓风机等气流产生装置并利用其气流。
57.筛选部40将通过解纤部20而被解纤了的解纤物从导入口42导入，并根据纤维素纤维的长度来进行筛选。筛选部40具有滚筒部41、和对滚筒部41进行收纳的罩壳部43。作为滚筒部41，例如使用筛子(筛)。滚筒部41具有网(过滤器、筛网)，并能够将与网的网眼的大小相比而较小的纤维素纤维或颗粒(穿过网的物质、第一筛选物)、和与网的网眼的大小相比而较大的纤维素纤维、未解纤片或团块(未穿过网的物质、第二筛选物)区分开。例如，第一筛选物经由管7而被移送至混合部50。第二筛选物从排出口44经由管8而返回至解纤部20。具体而言，滚筒部41为通过电机而被旋转驱动的圆筒的筛子。作为滚筒部41的网，例如使用
金属丝网、将设有切缝的金属板拉伸而成的多孔金属网(expand metal)、通过冲压机等而在金属板上形成孔的冲孔金属网。
58.第一料片形成部45将穿过了筛选部40的第一筛选物输送至混合部50。第一料片形成部45包含网带46、架设辊47和抽吸部(抽吸机构)48。
59.抽吸部48能够将穿过筛选部40的开口(网的开口)并空气中被分散的第一筛选物抽吸到网带46上。第一筛选物堆积在进行移动的网带46上，并形成料片v。网带46、架设辊47以及抽吸部48的基本结构与后述的第二网形成部70的网带72、架设辊74以及抽吸机构76相同。
60.料片v通过经由筛选部40以及第一料片形成部45，从而被形成为富含空气而柔软蓬松的状态。堆积在网带46上的料片v被投入管7，并向混合部50被输送。
61.旋转体49能够在料片v被输送至混合部50之前将料片v切断。在图示的示例中，旋转体49具有基部49a、和从基部49a突出的突部49b。突部49b例如具有板状的形状。在图示的示例中，突部49b被设置有四个，并且四个突部49b以等间隔的方式而被设置。通过基部49a向方向r进行旋转，从而突部49b能够以基部49a为轴而进行旋转。通过利用旋转体49而将料片v切断，从而例如能够减小向堆积部60被供给的每单位时间内的解纤物的量的变动。
62.旋转体49被设置在第一料片形成部45的附近处。在图示的示例中，旋转体49被设置于在料片v的路径上位于下游侧的架设辊47a的附近(架设辊47a的旁边)处。旋转体49被设置在突部49b能够与料片v接触的位置、且不与堆积有料片v的网带46接触的位置处。突部49b与网带46之间的最短距离例如在0.05mm以上且0.5mm以下。
63.混合部50对穿过了筛选部40的第一筛选物(通过第一料片形成部45而被输送的第一筛选物)、和包含结合材料的添加物进行混合。混合物50具有供给添加物的添加物供给部52、对第一筛选物和添加物进行输送的管54、以及鼓风机56。在图示的示例中，添加物从添加物供给部52经由料斗9而被供给至管54。管54与管7连续。
64.在混合部50中，通过鼓风机56而产生气流，并且在管54中，能够在使第一筛选物与添加物进行混合的同时对之进行输送。另外，使第一筛选物和添加物混合的机构并未被特别限定，既可以为通过高速旋转的叶片而进行搅拌的机构，也可以为像v型搅拌机这样利用容器的旋转的机构。
65.作为添加物供给部52，使用如图1所示那样的螺旋送料器、或未图示的圆盘加料机等。从添加物供给部52被供给的添加物包含上述的结合材料。在结合材料被供给的时间点，多个纤维素纤维未被粘合。结合材料在穿过纤维结构体形成部80时，一部分发生熔融，从而使多个料片结构体ws的表面区域的多个纤维素纤维粘合在一起。
66.另外，在从添加物供给部52被供给的添加物中，除了包含结合材料之外，还可以根据所制造出的料片结构体ws的种类而含有用于对纤维素纤维进行着色的着色剂、用于抑制纤维素纤维的凝集或结合材料的凝集的凝集抑制剂、用于使纤维素纤维等不易燃烧的阻燃剂。穿过了混合部50的混合物(第一筛选物和添加物的混合物)经由管54而被移送至堆积部60。
67.堆积部60将穿过了混合部50的混合物从导入口62导入，并解开相互缠绕在一起的解纤物(纤维素纤维)，且使之在空气中分散的同时落下。由此，堆积部60能够使混合物均匀性良好地堆积在第二料片形成部70上。
68.堆积部60具有滚筒部61、和对滚筒部61进行收纳的罩壳部63。作为滚筒部61而使用进行旋转的圆筒的筛子。滚筒部61具有网，并使穿过了混合部50的混合物所含有的、与网的网眼的大小相比而较小的纤维素纤维或颗粒(穿过网的物质)落下。滚筒部61的结构例如与滚筒部41的结构相同。
69.另外，滚筒部61的“筛子”也可以不具有对特定的对象物进行筛选的功能。即，作为滚筒部61而被使用的“筛子”是指具备网的部件，且滚筒部61也可以使被导入至滚筒部61中的所有混合物落下。
70.第二料片形成部70使穿过了堆积部60的穿过物堆积，从而形成作为成为纤维结构体ws的堆积物的料片w。此时，能够通过使成形模具(未图示)放在网带上并使之成为承接托盘，从而在成形模具内形成料片。第二料片形成部70例如具有网带72、架设辊74和抽吸机构76。
71.网带72在进行移动的同时，使穿过了堆积部60的开口(网的开口)的穿过物堆积在成形模具上。网带72以及成形模具成为如下结构，即，通过架设辊74而被架设，从而使穿过物不易通过而使空气通过的结构。网带72通过架设辊74进行自转从而进行移动。通过在网带72连续地移动的同时使穿过了堆积部60的穿过物连续地落下并堆积，从而在网带72上的成形模具中形成了料片w。网带72以及成形模具例如为金属制、树脂制、布制或者无纺布等。
72.抽吸机构76被设置在网带72的下方(与堆积部60侧相反的一侧)。抽吸机构76能够产生朝向下方的气流(从堆积部60朝向网带72的气流)。通过抽吸机构76，从而能够将利用堆积部60而被分散于空气中的混合物抽吸到网带72上。由此，能够增大从堆积部60排出的排出速度。而且，通过抽吸机构76，从而能够在混合物的落下路径上形成下降气流，从而能够抑制在落下过程中解纤物与添加物相互缠绕的情况。
73.如上文所述，通过经由堆积部60以及第二料片形成部70(料片形成工序)而形成富含空气而柔软蓬松的状态的料片w。被堆积在网带72上的成形模具上的料片w向纤维结构体形成部80被输送。被输送至纤维结构体形成部80的料片w(堆积物)的厚度优选为1.0mm以上且150.0mm以下，更加优选为2.0mm以上且120.0mm以下，进一步优选为5.0mm以上且100.0mm以下。此外，料片w(堆积物)的密度为0.02g/cm3以上且0.05g/cm3以下，优选为0.02g/cm3以上且0.03g/cm3以下。
74.纤维结构体形成部80对堆积在网带72上的成形模具上的料片w进行加热，从而形成纤维结构体ws。在纤维结构体形成部80中，通过对在料片w中被混在一起的解纤物以及添加物的混合物的堆积物(料片w)施加热量，从而能够使结合材料熔融。也可以通过熔融了的结合材料而使多根纤维素纤维粘合在一起。
75.纤维结构体形成部80具备对料片w进行加热的加热部84。虽然作为加热部84而使用了例如热压机、加热辊(放热辊)，但是在下文中，以使用了加热辊(放热辊)的示例来进行说明。加热部84中的加热辊的数量未被特别限定。在图示的示例中，加热部84具备一对加热辊86。通过将加热部84构成为加热辊86，从而能够在连续输送料片w的同时使纤维结构体ws成形。加热辊86例如以其旋转轴成为平行的方式而被配置。加热辊86的辊半径例如为2.0cm以上且5.0cm以下，优选为2.5cm以上且4.0cm以下，更加优选为2.5cm以上且3.5cm以下。
76.加热辊86与料片w接触，并且在夹持着料片w而进行输送的同时，对料片w进行加热。加热辊86的转速例如为20.0rpm以上且500.0rpm以下，优选为30.0rpm以上且350.0rpm
以下，更加优选为50.0rpm以上且300.0rpm以下。如果加热辊86的转速在该程度范围内，则能够充分且精度良好地对料片w的表面区域进行加热。
77.加热辊86夹持着料片w而进行输送，从而形成预定的厚度的纤维结构体ws。在此，通过加热辊86而被施加在料片w上的压力优选为0.1兆帕以上且10.0兆帕以下，更加优选为0.5兆帕以上且7.0兆帕以下。
78.虽然对料片w进行加热时的加热辊86的表面温度根据结合材料中所含的树脂的tg或熔点而被适当地设定，但例如为60.0℃以上且250.0℃以下，优选为70.0℃以上且220.0℃以下，更加优选为80.0℃以上且200.0℃以下。通过将加热辊86的表面温度设在该范围内，从而能够将料片w(堆积物)的表面加热至该温度范围内。
79.加热部84的一对加热辊86之间的间隙优选为，以使纤维结构体ws的厚度成为1.0mm以上且20.0mm以下、优选为2.0mm以上且18.0mm以下、更加优选为3.0mm以上且15.0mm以下的方式而被调节，并且以使纤维结构体ws的密度成为0.02g/cm3以上且0.50g/cm3以下、更加优选为0.03g/cm3以上且0.30g/cm3以下的方式而被调节。
80.通过本实施方式的纤维结构体的制造装置100，从而能够如上述那样制造出本实施方式的纤维结构体ws。
81.本实施方式的纤维结构体的制造装置100也可以根据需要而具有切断部90。在图示的示例中，在加热部84的下游侧处设置有切断部90。切断部90将包括通过纤维结构体形成部80而被成形的纤维结构体ws在内的成形模具切断。在图示的示例中，切断部90具有第一切断部92和第二切断部94，所述第一切断部92在与纤维结构体ws的输送方向交叉的方向上将纤维结构体ws的成形模具切断，所述第二切断部94在与输送方向平行的方向上将纤维结构体ws切断。第二切断部94例如将包括穿过了第一切断部92的纤维结构体ws在内的成形模具切断。
82.此外，本实施方式的纤维结构体的制造装置100也可以具有加湿部78。在图示的示例中，加湿部78被设置于切断部90的下游侧且排出部96的上游侧处。加湿部78能够向纤维结构体ws赋予水或水蒸气。作为加湿部78的具体方式，例如可以列举出吹送水或者水溶液的雾气的方式、喷射水或者水溶液的方式、从喷墨头喷出水或者水溶液并使它们附着的方式等。
83.通过使纤维结构体的制造装置100具有加湿部78，从而能够使所形成的料片结构体ws带有湿气。由此，纤维素纤维带有湿气而变得柔软。因此，在使用纤维结构体ws而使容器等立体成形的情况下，会变得更加难以产生褶皱或破损。此外，由于通过使纤维结构体ws带有湿气而容易形成纤维素纤维之间的氢键，因此，成形物的密度升高，从而例如能够提高强度。
84.虽然在图1的示例中加湿部78被设置于切断部90的下游侧处，但只要加湿部78被设置于加热部84的下游侧处，就能够获得与上述内容相同的效果。即，加湿部78也可以被设置于加热部84的下游侧且切断部90的上游侧处。
85.根据以上内容，通过仅使纤维结构体ws从成形有料片结构体ws的成形模具中脱模，从而例如获得了具有凸形形状的立体成形物。
86.3.实施例以及比较例
87.以下，虽然示出实施例以及比较例并进一步对本发明进行说明，但本发明并非被
限定于以下的示例。
88.3.1.成形品的制作
89.利用市场上销售的解纤机(相川铁工株式会社圆盘磨浆机)，并作为废纸而将富士光机制复印纸张(产品名称gr70)进行了解纤。依照表1的组分而对被解纤了的纤维和作为结合材料的中国产虫胶树脂粉末、和仿照日本特表平5-501686而制造出的热塑性淀粉进行掺配，从而利用上述的制造装置而进行了成形。关于成形性，在按照成形模具那样而成功地使成形品成形了的情况下，评价为能够成形。
90.表1
[0091][0092]
3.2.弹性模量(杨氏模量)以及编织试验的评价
[0093]
使用在实施例中获得的成形品(图3、图4)的样品形状，而实施由通用测试机所实现的弹性模量(杨氏模量)评价测试。在表2中示出了评价样品。
[0094]
表2
[0095][0096]
如表1以及表2所示，可知如下情况，即，由于是一种包含纤维素纤维和使该纤维素纤维粘合在一起的结合材料在内的纤维结构体、且所述纤维素纤维的含有量为相对于所述纤维结构体而在质量百分比50.0％以上且质量百分比70.0％以下，并且所述结合材料为天然类成分的纤维结构体，因此，可以获得成形性也较为良好且获得了缓冲效果的成形品。将市场上销售的氯乙烯制(凸状立体缓冲材料)的15个凸起部分的量作为参考例1，并将1个凸起部分的量作为参考例2来示出。可知获得了与这些参考例同等程度以上的特性。
[0097]
此外，图2a、2b、2c、2d为在成形模具中所使用的形状的一个示例。如果是炮弹形、半球形、水平椭圆形、喇叭形、圆筒形、圆锥形、阶梯圆锥形等具有凸部的立体的形状，则由于可以承受冲击，因此能够任意地进行改变。
[0098]
本发明并未被限定于上述的实施方式，能够实施各种各样的变形。例如，本发明包括与在实施方式中所说明的结构实质上相同的结构，例如包括功能、方法以及结果相同的
结构或者目的以及效果相同的结构。此外，本发明包括对在实施方式中所说明的结构的非本质的部分进行了置换的结构。此外，本发明包括能够实现与在实施方式中所说明的结构相同的作用效果的结构或者能够达成相同的目的的结构。此外，本发明包括对在实施方式中说明的结构附加了公知技术的结构。
[0099]
符号说明
[0100]1…
料斗；2、3、7、8
…
管；9
…
料斗；10
…
供给部；12
…
粗碎部；14
…
粗碎刃；20
…
解纤部；22
…
导入口；24
…
排出口；40
…
筛选部；41
…
滚筒部；42
…
导入口；43
…
罩壳部；44
…
排出口；45
…
第一料片形成部；46
…
网带；47、47a
…
架设辊；48
…
抽吸部；49
…
旋转体；49a
…
基部；49b
…
突部；50
…
混合部；52
…
添加物供给部；54
…
管；56
…
鼓风机；60
…
堆积部；61
…
滚筒部；62
…
导入口；63
…
罩壳部；70
…
第二料片形成部；72
…
网带；74
…
架设辊；76
…
抽吸机构；78
…
加湿部；80
…
纤维结构体形成部；84
…
加热部；86
…
加热辊；90
…
切断部；92
…
第一切断部；94
…
第二切断部；96
…
排出部；100
…
纤维结构体的制造装置。