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本发明涉及一种成形体的制造方法。

背景技术

自古以来,实施有使纤维状的物质进行堆积且使键合力在被堆积而成的纤维的相互间起作用从而获得成形体的技术。例如,作为纸、纸盘、纸质的板等含有纤维素纤维的成形体的制造方法,而期待一种称为干式法的完全或几乎不使用水的方法。由于通常在对纸制品进行成形时会使用大量的水,因此从削减所使用的水等观点出发而实施了开发。

例如,在专利文献1中,公开了一种向对废纸进行解纤并使之成为棉状物的物体中添加雾状的水分,且添加粉状或者粒状的糊材,并实施成形以及干燥的缓冲材料等的制造方法。

然而,在专利文献1那样的干式成形中,存在纤维和结合材料(淀粉)形成团块而使所获得的成形物的表面上产生凹凸的情况。这被认为是在淀粉的润湿扩展较大的情况下,结合材料的粉体会卷入大量纤维以致形成团块的缘故。另一方面,在淀粉的润湿扩展较小的情况下纤维并不发生结合,从而存在所获得的成形体的强度较为逊色的情况。即,要求一种能够实现成形体的平滑性和强度的兼顾的那样的干式成形方法。

专利文献1:日本特开平5-246465号公报

发明内容

本发明所涉及的成形体的制造方法的一个方式包括:

堆积工序,使包含纤维和淀粉的混合物在空气中进行堆积;

加湿工序,向所述混合物给予水;

成形工序,通过对被给予了水的所述混合物进行加热以及加压从而获得成形体,

所述淀粉的依照以下(1)~(4)的测量方法并利用快速粘度分析仪(RVA)来进行测量而被求取出的回缩粘度(η

[测量方法]

(1)作为测量试料而向RVA中导入所述淀粉的25质量%水悬浊液,并使所述测量试料的温度升温至50℃,且保持1分钟。

(2)将所述测量试料的温度以4分钟而从50℃起升温至93℃为止,并以93℃而保持7分钟。

(3)将所述测量试料的温度以4分钟而从93℃起降温至50℃为止,并以50℃而保持3分钟。

(4)在所述(2)以及所述(3)中,将所述RVA的测量用桨叶的转速在粘度测量开始后10秒期间内设为960rpm,并在经过10秒以后设为160rpm。

附图说明

图1为由快速粘度分析仪所得到的淀粉粘焙力曲线图的概要。

图2为制造例所涉及的淀粉粘焙力曲线图的一个示例。

具体实施方式

在下文中对本发明的实施方式进行说明。以下所说明的实施方式为对本发明的示例进行说明的实施方式。本发明并非被限定于以下的实施方式的发明,其也包括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,在下文中所说明的所有结构并不一定都是本发明的必要结构。

本实施方式所涉及的成形体的制造方法包括:

堆积工序,使包含纤维和淀粉的混合物在空气中进行堆积;

加湿工序,向所述混合物给予水;

成形工序,通过对被给予了水的所述混合物进行加热以及加压从而获得成形体,

所述淀粉的依照以下(1)~(4)的测量方法并利用快速粘度分析仪(RVA;RapidVisco Analyser)来进行测量而被求取出的、由下述式(I)所表示的值为2000以上且10000以下。

5000-30×T

(在式(I)中,T

[测量方法]

(1)作为测量试料而向RVA中导入所述淀粉的25质量%水悬浊液,并使所述测量试料的温度升温至50℃,且保持1分钟。

(2)将所述测量试料的温度以4分钟而从50℃起升温至93℃为止,并以93℃而保持7分钟。

(3)将所述测量试料的温度以4分钟而从93℃起降温至50℃为止,并以50℃而保持3分钟。

(4)在所述(2)以及所述(3)中,将所述RVA的测量用桨叶的转速在粘度测量开始后10秒期间内设为960rpm,并在经过10秒以后设为160rpm。

1.成形体的制造方法

1.1.成形体

通过本实施方式的制造方法所成形出的成形体只要为被成形为预定的形状的物体,则并未被特别限定。成形体的形状也并未被特别限定,例如可以为薄膜状、薄片状、板状、块状等任何形状。关于成形体的用途,也并未被特别限定。在本实施方式的制造方法中,对于具有堆积工序的这一点,作为成形体的形状而更优选设为薄膜状或薄片状。

1.2.堆积工序

堆积工序使包含纤维和淀粉的混合物在空气中堆积。

1.2.1.纤维

在本实施方式的制造方法中,能够使用广泛的纤维。作为纤维,可以列举出天然纤维(动物纤维、植物纤维)、化学纤维(有机纤维、无机纤维、有机无机复合纤维)等,更详细而言,可以列举出由纤维素、丝、羊毛、棉、大麻、洋麻、亚麻、苎麻、黄麻、马尼拉麻、西沙尔麻、针叶树、阔叶树等构成的纤维、或由人造丝、莱赛尔、铜氨纤维、维尼纶、腈纶、尼龙、芳纶、聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯、聚酰亚胺、碳、玻璃、金属构成的纤维,既可以单独地使用这些纤维,也可以将这些纤维适当混合来使用,还可以作为实施了精制等的再生纤维来使用。然而,更优选使用这些纤维中的源自天然的纤维。

作为纤维的原料,例如可以列举出废纸、旧布等,只需包含这些纤维中的至少一种即可。此外,纤维也可以被实施各种表面处理。此外,纤维的材质既可以为纯物质,也可以包含杂质、淀粉粒子及其他成分等多种成分。

在将本实施方式中所使用的纤维设为独立的一根纤维时,其平均的直径(在截面不是圆形的情况下,与长度方向垂直的方向的长度中的最大的长度、或者假设具有与截面的面积相等的面积的圆时的该圆的直径(相当于圆的直径))平均为1μm以上且1000μm以下,优选为2μm以上且500μm以下,更优选为3μm以上且200μm以下。

虽然本实施方式中所使用的纤维的长度并未被特别限定,但是在独立的一根纤维中,沿着该纤维的长度方向的长度为1μm以上且5mm以下,优选为2μm以上且3mm以下,更优选为3μm以上且2mm以下。虽然在纤维的长度较短的情况下会由于其难以与淀粉粒子粘结因而存在薄片的强度不足的情况,但是只要纤维的长度在上述范围内,就能够获得足够的强度的薄片。

纤维的粗细度、长度能够通过各种光学显微镜、扫描型电子显微镜(SEM)、透射型电子显微镜、纤维测定仪等来进行测量。

1.2.2.淀粉

淀粉为成为所制造出的成形体的一种成分、且在有助于成形体的形状的保持的同时维持并提升成形体的强度等特性的成分。淀粉在成形体中,可以作为使纤维彼此结合的结合材料而发挥功能。

淀粉为多个α-葡萄糖分子通过糖苷键聚合而成的高分子材料。淀粉分子既可以为直链状,也可以包含分支。

淀粉能够使用源自各种植物的材料。作为淀粉的原料,可以列举出玉米、小麦、大米等谷类、蚕豆、绿豆、小豆等豆类、马铃薯、红薯、木薯等薯类、猪牙花、蕨菜、葛等野草类、椰子树等棕榈类的材料。

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、辛烯基琥珀酸淀粉钠、羟丙基淀粉、羟丙基二淀粉磷酸酯、单淀粉磷酸酯、磷酸化二淀粉磷酸酯、尿素磷酸酯酯淀粉、淀粉乙二醇酸钠、高氨基玉米淀粉等。此外,作为改性淀粉,可列举出α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。

淀粉优选为以由多个淀粉粒子构成的粉体状而与纤维被混合。通过使淀粉以粉体状而被供给,从而能够更高效地与纤维进行混合。淀粉粉体的淀粉粒子的平均粒径优选为0.5μm以上且100.0μm以下,更优选为1.0μm以上且50.0μm以下,进一步优选为1.0μm以上且30.0μm以下。由于通过使淀粉粒子的粒径处于所述范围内从而易于使之分散,因此能够使所获得的成形体的拉伸强度更加优异。此外,由于易于使淀粉粒子分散,因此所获得的成形体的拉伸强度较为优异。此外,由于通过减小粒径会增大每单位重量的表面积,因此使得淀粉易于吸水,从而能够减少在干式成形中所消耗的水分量。

淀粉粒子的粒径的调节例如能够通过粉碎来实施,可以使用锤磨机、钢针研磨机、切碎机、碎浆机、涡轮粉碎机、盘式轧碎机、筛磨机、气流粉碎机等粉碎机。

此外,淀粉粒子也可以一体地具有无机氧化物粒子。即,淀粉粒子也可以为一体地具有淀粉和无机氧化物粒子的复合体。

虽然作为无机氧化物粒子可以使用各种粒子,但是优选为使用被配置(也可以为涂敷(被覆))在淀粉粒子的表面上的种类的粒子。作为这种无机氧化物粒子,可以列举出由无机物构成的微粒子,通过将其配置在淀粉粒子的表面上,从而能够获得非常优异的淀粉粒子的凝集抑制效果。

作为无机氧化物粒子的材质的具体例,能够列举出二氧化硅、氧化钛、氧化铝、氧化锌、氧化铈、氧化镁、氧化锆、钛酸锶、钛酸钡、碳酸钙。

虽然无机氧化物粒子的平均粒径(数均粒子直径)并未被特别限定,但是优选为0.001μm~1μm,更优选为0.006μm~0.6μm。只要无机氧化物粒子的一次粒子的粒径处于上述范围,就能够在淀粉粒子的表面上良好地实施涂敷,从而能够赋予淀粉粒子的充分的凝集抑制效果。另外,由于在并不使淀粉粒子和无机氧化物粒子为一体而将它们设为分体的情况下,不一定在某个淀粉粒子和其他淀粉粒子之间始终存在无机氧化物粒子,因此被认为淀粉粒子彼此的凝集抑制效果与设为一体的情况相比而较小。

使淀粉粒子和无机氧化物粒子成为一体的淀粉粒子中的无机氧化物粒子的含量优选为,相对于淀粉100质量份而为0.1质量份以上且5质量份以下。只要是这样的含有量,就能够获得上述效果。

虽然作为将无机氧化物粒子配置(涂敷)在淀粉粒子的表面上从而形成与无机氧化物粒子成为一体的淀粉粒子的方法而考虑了各种各样的方法,但是存在仅使淀粉粒子和无机氧化物粒子混合并通过静电力或范德华力使之附着在表面上的方法。然而,在该方式中,留有无机氧化物粒子从淀粉粒子的表面上脱落的顾虑。因此,更优选将淀粉粒子和无机氧化物粒子投入到进行高速旋转的混合器中以使它们均匀混合的方法。作为这样的装置可以使用公知的装置,能够使用FM混合器、亨舍尔混合器、超级混合器等来实施。通过这种方法,从而能够将无机氧化物粒子一体地配置在淀粉粒子的表面上。另外,也并不一定必须使无机氧化物粒子对淀粉粒子的表面整体进行覆盖。此外,被覆率也可以超过100%,并根据状况来选择适当的被覆率。

通过使淀粉粒子一体地具有无机氧化物粒子,从而能够使淀粉粒子的表面保持干燥那样的状态,进而能够对因水分而导致失去电荷的情况进行抑制。由此,淀粉粒子不会在混合物内凝集而是均匀地分散,作为结果而能够使所获得的成形体的强度更加优异。

淀粉相对于混合物的总量的含有率优选为2.0质量%以上且70.0质量%以下,更优选为3.0质量%以上且65.0质量%以下,进一步优选为3.5质量%以上且30.0质量%以下。另外,淀粉的含有率能够通过NMR法(核磁共振波谱分析法)等的成分分析来进行测量,且能够根据需要而使用酶分解等前处理手法来进行测量。混合物中的淀粉的含有率能够通过后文叙述的混合工序中的混合量来进行调节。

1.2.3.混合物的堆积

混合物以至少对上述的纤维以及淀粉进行混合的方式来获得。混合优选为在气体中被实施。“在气体中进行混合”是指,通过气流的作用来使之混合。例如,优选为向气流中导入纤维以及淀粉并使之在气流中相互扩散的方法(干式)。混合既可以同时对纤维以及淀粉进行混合,也可以逐次地对纤维以及淀粉进行混合。混合的顺序也并未被特别限定。

混合例如能够使用FM混合器、亨舍尔混合器、超级混合器等公知的装置来实施。此外,作为装置,既可以为通过高速旋转的叶片来进行搅拌的装置,也可以为像V型混合器那样利用容器的旋转的装置。并且,既可以为分批式的装置也可以为连续式的装置。

1.3.加湿工序

在加湿工序中,向混合物给予水。作为水,能够利用自来水、净水、再生水、离子交换水、超滤水、反渗透水、蒸馏水等。在此之中,由于当使用离子交换水、超滤水、反渗透水、蒸馏水等纯水或超纯水,特别是通过紫外线照射或添加过氧化氢等方式而对这些水进行了灭菌处理时,能够长期地抑制霉菌或细菌的产生,因此更加优选。

在加湿工序中向混合物给予水的手法并未被特别限定,但是例如能够通过喷雾、淋浴、水蒸气加湿、向水中的浸渍等方式来实施。

加湿工序中的水的给予量相对于混合物的总质量而优选为10质量%以上且50质量%以下,更优选为12质量%以上且40质量%以下。

如果加湿工序中的水的给予量低于12质量%,则存在向混合物中的淀粉的一部分所给予的水分量不足而导致淀粉的糊化不充分的情况,从而有时会招致拉伸强度的降低。如果加湿工序中的水的给予量高于50质量%,则具有淀粉的老化时的粘度降低的倾向,从而存在未解纤团块增加的情况。此外,易于因干燥不良而招致拉伸强度的降低。

1.4.成形工序

在成形工序中,通过对被堆积且被给予了水的混合物进行加热以及加压来获得成形体。作为进行加热以及加压的手法,并未被特别限定,例如能够通过可加热加压的一对热辊、热压机等来实施。此外,加压、加热既可以同时实施,也可以逐次地实施。被调湿过的混合物例如也可以被成形为料片状。此外,也可以使加热部具有将混合物成形为预定的形状的功能。

作为进行加热以及加压的手法,如果选择了可加热加压的一对热辊,则无需分别设置用于对混合物进行加压的加压辊、和用于对混合物进行加热的热辊,而是能够仅通过一对热辊来同时实施对于混合物的加热以及加压。由此,例如能够使在制造中使用的装置整体上小型化。

通过使混合物被加热、加压,从而使纤维和淀粉被粘结在一起。“对纤维和淀粉进行粘结”是指,纤维和添加物难以分离的状态、以及在纤维和纤维之间配置有淀粉且纤维和纤维经由淀粉而变得难以分离的状态。此外,粘结为包含粘合在内的概念,且包括两种以上的物体相接触并难以分离的状态。此外,在纤维和纤维经由淀粉而粘结在一起时,纤维和纤维既可以平行或交叉,也可以在一根纤维上粘结有多根纤维。

成形工序中的混合物的加热温度优选为50℃以上且210℃以下,更优选为60℃以上且200℃以下,进一步优选为70℃以上且180℃以下,且特别优选为90℃以上且110℃以下。只要将成形工序的温度设为该范围,则即使在因较低温度的加热而使淀粉的粘度难以上升的状况下,也能够通过淀粉的特性来获得强度较为优异、且表面平滑性较为优异的成形体。此外,通过降低加热温度,从而能够减少由加热所引起的纤维的损伤。

如果加热温度低于60℃,则存在向混合物中的淀粉的一部分所施加的热能不充分的情况,从而这些淀粉有时会无法充分地显现出键合力,进而存在导致拉伸强度不充分的情况。如果加热温度超过200℃,则糊化淀粉的粘度会降低从而在纤维上涂敷扩散,进而会具有未解纤团块变大的倾向。此外,由于如果纤维在高温下被加压则会对纤维素结晶结构产生损伤,从而导致该部分发生弱化,因此拉伸强度也会降低。

成形工序中的加压力优选为0.1MPa以上且15.0MPa以下,更优选为0.2MPa以上且10.0MPa以下,进一步优选为0.3MPa以上且8.0MPa以下。通过将加压力设为这样的范围,从而会以较低的压力来进行加压,由此能够抑制纤维的损伤,并能够使所获得的成形体的强度更加优异。

如果加压压力低于0.2MPa,则淀粉有时会无法在纤维上充分润湿扩展,此外有时会无法充分地紧贴在纤维表面上,因此存在拉伸强度下降的情况。如果加压压力超过10MPa,则存在淀粉的涂敷扩散过度进行以致促进了未解纤团块的生成的情况,且也存在在纤维的重叠部分处产生裁断效果以致促进了纤维损伤的情况,其结果为,使得拉伸强度变得易于下降。

1.5.其他工序

本实施方式的成形体的制造方法也可以包括上述的工序以外的工序。作为这样的工序,能够例示出对原料进行解纤以获得纤维的工序、对纤维以及淀粉进行分级的工序等的准备工序、实施被加热加压而成的成形体的切断、切削等的加工工序等。

1.6.淀粉的特性

在本实施方式的成形体的制造方法中所使用的淀粉的依照以下(1)~(4)的测量方法并利用快速粘度分析仪(RVA)来进行测量而被求取出的回缩粘度(η

[测量方法]

(1)作为测量试料而向RVA中导入所述淀粉的25质量%水悬浊液,并使所述测量试料的温度升温至50℃为止,且保持1分钟。

(2)将所述测量试料的温度以4分钟而从50℃起升温至93℃为止,并以93℃而保持7分钟。

(3)将所述测量试料的温度以4分钟而从93℃起降温至50℃为止,并以50℃而保持3分钟。

(4)在所述(2)以及所述(3)中,所述RVA的测量用桨叶的转速在粘度测量开始后10秒期间内设为960rpm,并在经过10秒以后设为160rpm。

1.6.1.快速粘度分析仪

快速粘度分析仪(RVA)为,能够测量淀粉或谷物、小麦粉等的粘度特性的装置,且为能够进行温度管理和旋转条件的设定的旋转粘度计。RVA例如能够从NewportScientific公司、珀金埃尔默公司、NSP有限公司等获得。快速粘度分析仪能够利用少量的样品(例如约为3g)来进行测量,测量时间例如为约20分钟。此外,能够自由地对旋转桨叶(搅拌子)的旋转数以及温度梯度进行设定,并能够将样品的糊化特性记录为粘度曲线。

1.6.2.快速粘度分析仪的粘度曲线

图1表示通过快速粘度分析仪来对淀粉以及水的混合物进行测量所得到的粘度曲线(淀粉粘焙力曲线图)的典型示例。在观看图1的同时对各粘度、温度等进行说明。在开始进行测量时,使搅拌子旋转并使系统的温度上升。当温度上升时,粘度会逐渐上升,从而使淀粉的糊化开始。将此时的温度设为糊化开始温度(T

当超过峰值粘度而继续进行搅拌时,系统的粘度会下降。将此时的下降后的粘度定义为谷值粘度(η

在淀粉粘焙力曲线图中,包括淀粉的结晶的行为、糊化的行为、与水分子的相互作用、淀粉粒子的膨润行为、淀粉的生长环境或来历、淀粉的水分保持力、淀粉的高次结构、淀粉的老化等信息。

在本实施方式中,(1)作为测量试料而向RVA中导入淀粉的25质量%水悬浊液,并使测量试料的温度升温至50℃为止,且保持1分钟。(2)将测量试料的温度以4分钟而从50℃起升温至93℃为止,并以93℃而保持7分钟。(3)将测量试料的温度以4分钟而从93℃起降温至50℃为止,并以50℃而保持3分钟。(4)在(2)以及(3)中,将RVA的测量用桨叶的转速在粘度测量开始后10秒期间内设为960rpm,并在经过10秒以后设为160rpm。

而且,在本实施方式中,关于回缩粘度,将以上述(3)的工序的50℃而保持了3分钟之际的粘度(η

通过使淀粉的回缩粘度(η

在回缩粘度(η

回缩粘度(η

通过使原料淀粉的回缩粘度(η

2.实验例

在下文中示出了实验例,并进一步对本发明进行说明,但是本发明并未被以下的示例进行任何限定。

2.1.原料淀粉的制造

选取糯玉米淀粉4.5kg用于桨叶干燥机(株式会社奈良机械制作所制造、容积10L)中,并在进行搅拌的同时以雾状的形式而喷出5N盐酸水溶液200g,在进行搅拌混合以使之均匀化之后,加温至70℃,并预干燥至水分含量7.5%。接着,将加热温度设为120℃以进行加热处理,并对反应时间进行调节,从而获得了加水分解时间不同的八种水准的原料淀粉(淀粉1、淀粉2、淀粉3、淀粉4、淀粉5、淀粉6、淀粉7、淀粉8)。在对淀粉的粘度(淀粉粘焙力曲线图的最终粘度)进行了测量时,结果为260mPa·s(淀粉1)、223mPa·s(淀粉2)、178mPa·s(淀粉3)、140mPa·s(淀粉4)、112mPa·s(淀粉5)、86mPa·s(淀粉6)、74mPa·s(淀粉7)、58mPa·s(淀粉8)。此外,原料淀粉的淀粉粘焙力曲线图的最终粘度结果为321mPa·s(淀粉0)。

回缩粘度(η

淀粉粘焙力曲线图的测量条件如以下所示。

·样品浓度:25质量%水悬浊液

·桨叶旋转数:在粘度测量开始后10秒期间内为960rpm,并在经过10秒以后为160rpm

·温度分布设定

以50℃而保持1分钟

以4分钟而升温至93℃为止

以93℃而保持7分钟

以4分钟而降温至50℃为止

以50℃而保持3分钟

作为一个示例,在图2中示出了淀粉1的淀粉粘焙力曲线图。

2.2.一体地具有无机氧化物粒子的淀粉的制造

(1)原料淀粉的粉碎

以按照上述方式所制成的各淀粉为原料,利用流化床对喷型气流粉碎机(反喷气流粉碎机AFG-R:细川密克朗有限公司制)而将所述淀粉进行了粉碎。在压空压力6bar下获得了平均粒径为5μm的淀粉粒子(粉体状)。另外,关于淀粉4,准备了平均粒径为5μm、平均粒径为3μm以及平均粒径为25μm的三种水准。

(2)无机氧化物粒子的一体化

将淀粉粒子和气相二氧化硅(德山有限公司制HM-30S)导入至亨舍尔混合器(FM混合器:日本Coke&Engineering有限公司制)中,并以60Hz的频率而实施了10分钟的混合处理。混合比以质量比计量而设为了淀粉粒子:气相二氧化硅=100:2。此后,利用30μm的网眼开口而实施过筛处理,从而获得了一体地具有无机氧化物粒子的淀粉。

(3)成形体的制造

各制造例以及比较例的成形体设为了薄片。将填充有表1(1)、表1(2)所记载的种类的淀粉装填至将精工爱普生有限公司制造的PaperLaboA-8000(干式薄片制造装置)改造为能够对成型后加压前的薄片进行加湿而得到的改造机中。在薄片送料器中,向再生复印纸(GR-70W:FUJIXEROX公司制)中装填利用喷墨打印机而印刷有商业文书的使用过的纸张,并按照6质量%的淀粉浓度、80g/m

(4)薄片表面平滑度的评价方法

各示例的薄片的表面平滑度利用别克平滑度而进行了评价(依据JISP8119:1998“纸以及纸板-由别克平滑度测试仪所实施的平滑度试验方法”而求取出的值)。别克平滑度的测量使用熊谷理机工业公司制的别克平滑度测试仪HK型来实施。在此,别克平滑度的数值越大则平滑性越良好。(作为参考,非涂布纸的别克平滑度为7秒以上且14秒以下。)

按照以下的基准而对各示例的薄片的表面平滑度进行了评价,并将结果记载在表格中。

A:别克平滑度为12秒以上

B:别克平滑度为10秒以上且小于12秒

C:别克平滑度为8秒以上且小于10秒

D:别克平滑度为6秒以上且小于8秒

E:别克平滑度小于6秒

(5)薄片的拉伸强度的评价方法

从刚刚制造出的再生薄片中切出100mm×20mm的细长方形,并针对该细长方形的长度方向而对断裂强度进行了测量。测量仪使用了株式会社岛津制作所制造的AUTOGRAPHAGS-iN,以20mm/sec的拉伸速度来对断裂强度进行测量,并由此计算出比拉伸强度。根据被计算出的比拉伸强度,并按照以下的基准来对断裂强度进行评价,且将结果记载在表格中。

A:40Nm/g以上

B:30Nm/g以上且小于40Nm/g

C:20Nm/g以上且小于30Nm/g

D:10Nm/g以上且小于20Nm/g

E:小于10Nm/g

表1

2.3.评价结果

可知淀粉的回缩粘度(η

上述的实施方式为一个示例,并不被限定于此。例如,也可以对各实施方式以及各变形例进行适当组合。

本发明包括与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,本发明包括能够起到与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,本发明包括对实施方式中所说明的结构中附加了公知技术的结构。

从上述的实施方式以及变形例可导出以下的内容。

成形体的制造方法包括:

堆积工序,使包含纤维和淀粉的混合物在空气中进行堆积;

加湿工序,向所述混合物给予水;

成形工序,通过对被给予了水的所述混合物进行加热以及加压从而获得成形体,

所述淀粉的依照以下(1)~(4)的测量方法并利用快速粘度分析仪(RVA)来进行测量而被求取出的回缩粘度(η

[测量方法]

(1)作为测量试料而向RVA中导入所述淀粉的25质量%水悬浊液,并使所述测量试料的温度升温至50℃为止,且保持1分钟。

(2)将所述测量试料的温度以4分钟而从50℃起升温至93℃为止,并以93℃而保持7分钟。

(3)将所述测量试料的温度以4分钟而从93℃降温至50℃为止,并以50℃而保持3分钟。

(4)在所述(2)以及所述(3)中,将所述RVA的测量用桨叶的转速在粘度测量开始后10秒期间内设为960rpm,并在经过10秒以后设为160rpm。

根据依照(1)~(4)的测量方法被测量出的淀粉粘焙力曲线图而推导出的回缩粘度表示在淀粉发生糊化之后被冷却并发生老化之际的粘度上升程度。根据该成形体的制造方法,通过将回缩粘度管理至40mPa·s以上且200mPa·s以下的范围中,从而能够获得强度较为优异、且表面平滑性较为优异的成形体。在回缩粘度的值过小的情况下,由于通过成形工序中的加压而会使淀粉过度润湿扩展,从而易于形成卷入多个纤维的团块,进而会导致成形体的表面平滑性下降。另一方面,在回缩粘度的值过大的情况下,由于淀粉不会通过成形工序中的加压而被润湿扩展,因此会变得难以对纤维彼此进行结合,从而会导致成型体的强度下降。

在上述成形体的制造方法中,也可以设为,

所述成形工序中的所述混合物的加热温度为60℃以上且200℃以下。

根据该成形体的制造方法,即使在因较低温度的加热而使淀粉的粘度难以上升的状况下,也能够通过淀粉的特性来获得强度较为优异、且表面平滑性较为优异的成形体。此外,通过降低加热温度,从而能够减少由加热所引起的纤维的损伤。

在上述成形体的制造方法中,也可以设为,

所述成形工序通过一对热辊而被实施。

根据该成形体的制造方法,无需分别设置用于对混合物进行加压的加压辊、和用于对混合物进行加热的热辊,而是能够仅通过一对热辊来同时实施对于混合物的加热以及加压。由此,例如能够使制造中所使用的装置整体上小型化。

在上述成形体的制造方法中,也可以设为,

所述成形工序中的加压力为0.2MPa以上且10.0MPa以下。

根据该成形体的制造方法,通过以较低的压力来进行加压,从而能够抑制纤维的损伤,并能够使所获得的成形体的强度更加优异。

在上述成形体的制造方法中,也可以设为,

所述加湿工序中的水的给予量相对于所述混合物的总质量而为12质量%以上且40质量%以下。

根据该成形体的制造方法,通过减少所给予的水分量,从而能够抑制淀粉粒子的过度的润湿扩展,由此能够进一步抑制成形体中的纤维团块的产生。此外,能够减少成形所需的能量。

在上述成形体的制造方法中,也可以设为,

所述淀粉为由多个淀粉粒子所构成的粉体状,且所述淀粉粒子的平均粒径为1.0μm以上且30.0μm以下。

根据该成形体的制造方法,由于通过使淀粉粒子的平均粒径处于所述范围内从而易于使之分散,因此能够使所获得的成形体的拉伸强度较为优异。此外,由于通过减小粒径会增大每单位重量的表面积,因此使得淀粉变得易于吸水,从而能够减少在干式成形中所消耗的水分量。

在上述成形体的制造方法中,也可以设为,

所述淀粉粒子一体地具有无机氧化物粒子。

根据该成形体的制造方法,通过使淀粉粒子一体地具有无机氧化物粒子,从而能够使淀粉粒子的表面保持干燥那样的状态,进而能够对因水分而导致失去电荷的情况进行抑制。由此,淀粉粒子不会在混合物内凝集而是会均匀地分散,作为结果而能够使所获得的成形体的强度更加优异。

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