CN107708950A - 含纤维素的树脂粒料、含纤维素的树脂粒料制法、合成树脂组合物、合成树脂组合物的制法及含纤维素的树脂粒料制造装置 - Google Patents

Abstract

在将纸和树脂膜层叠而得的层压材料分解并混炼从而固形化的含纤维素的树脂粒料制造装置中，包括：料斗(31)，从其上部开口部投入所述层压材料，并从下部开口部排出；料斗螺杆(32)，其以同轴的方式配置于料斗(31)中，将上述层压材料从上部开口部向下部开口部送出，同时，其前端从上述料斗的下部开口部向外部突出；筒状的圆管(21)，其连接在料斗(31)的下部开口部；以及造粒螺杆(22)，其以同轴的方式容纳于圆管(21)内，同时配置在料斗螺杆(32)的正下方，并且将上述层压材料混炼并送出。上述含纤维素的树脂粒料制造装置可以效率良好地进行粒料化。

Description

含纤维素的树脂粒料、含纤维素的树脂粒料制法、合成树脂组 合物、合成树脂组合物的制法及含纤维素的树脂粒料制造 装置

技术领域

本发明涉及含纤维素的树脂粒料及其制造方法、以及以该含纤维素的树脂粒料为原料的合成树脂组合物及其制造方法、含纤维素的树脂粒料制造装置，例如，涉及作为再生处理层压纸等的方法的一部分而实施的上述各项。

背景技术

已知有通过将玻璃纤维、碳纤维、或纤维素纤维等分散于塑料材料中以提高强度的技术(例如，日本专利公开公报第2011-116838号)。特别是，使用了纤维素纤维的物质由于可以有效地利用使用过的纸类等，因而期待其今后的利用。

另一方面，关于层压纸(层压材料)的再生利用，已知有多种技术。所谓的层压纸指的是(例如)在牛皮纸这样的纸成分层(含有纤维状的纤维素)的一面或两面上贴合(例如)由聚乙烯系合成树脂成分等所组成的薄膜层构成的层压树脂层而得到的加工纸材料。相比于没有进行任何加工的常规的牛皮纸，层压纸的强度、耐水性和防湿性优异。

因此，层压纸被广泛地应用为用于容纳包括牛奶、果汁或酸奶等饮料、酱油、面条汤、调味汁等调味料等的各种食品类的纸制容器。其用途的实例包括包装用纸、牛奶盒、茶·咖啡·碗面的容器、砖式饮料包装等。即使在与塑料、钢铁、金属有关的工业等领域中，该层压纸在多种情况下也经常使用。需要说明的是，“层压纸”有时也被称为“聚合物层压体(ポリラミ)”、“PE层压体(PEラミ)”、“PE牛皮纸(PEクラフト)”、“牛皮纸层压体(クラフトラミ)”等。

层压纸的牛皮纸以原生纸浆为其主要成分，并且由500μm至1500μm左右的长纤维在纤维中占50％以上比例的纤维状纤维素而形成。另一方面，层压树脂的树脂成分通常为低气味的食品用安全的低密度聚乙烯等流动性高的树脂。例如，使用聚乙烯等树脂，也就是材料回收性最好的材料。然而，虽然构成层压纸的各种构成成分为材料回收性优异的原料，但是由于它是复合材料，因而难以回收，或者成本较高，在经济上不可取。

迄今为止，已经提出了多种方法作为用于再生处理层压纸的技术。例如，除了常规的再生技术以外，已知还有：将该层压纸恢复到原来状态的方法；使纸成分与树脂成分分离的方法；或者除了该分离技术以外，在不对该层压纸实施分离处理技术的情况下，将该层压纸裁切变细，并以这种状态直接成形为树脂与纸的复合材料的方法等。作为该方法的一个具体实例，例如，有对将该层压纸裁切或裁切至微细而得到的仍然有树脂成分附着的层压纸进行热熔融成形的技术。

发明内容

在上述的层压纸再生处理中，存在以下问题。即，当将层压纸分解后，在进行成形的情况下，采用了塑料的常规成形方法。然而，若不将层压纸的纸成分变细，则纸(纤维状纤维素)的起毛严重从而抑制了与树脂的混合。因此必须使纸成分尽可能地变细。

因而，纤维纤维素全部变短而成为粉末，作为纸素材的强度降低。因此，作为纸素材的特性(强度)变差。此外，在与这些技术相近的其他混合方法中，虽然采取了裁切纸成分的方法，但是只在使该纸变细的方法中，只通过附着于纸成分上的树脂成分是不能得到再生纸素材的，因此，作为其它方法，已知有添加作为粘结剂的树脂成分从而形成与纸的复合树脂组合物的方法。

对于作为层压纸的一种的牛奶用纸板盒(牛奶盒)，经回收后再生为卫生纸等。在这些再生步骤中，将该牛奶用纸板盒展开后，将其投入到具有碎浆机这种大型洗涤机这样的结构的机械中，并使其成为液态的解离液。解离液通过该机械底部的过滤器而除去异物，并在除去水分后凝固。此时，涂布于牛奶用纸板盒两面的聚乙烯树脂也被除去，但是由于聚乙烯树脂会堵塞滤网，因而需要重复进行装置的清扫。因此，由于效率低下而被避免使用，该层压纸的再生成本升高，送去焚烧处理的物质也很多。近年来，若进行这种焚烧，则该层压纸的聚乙烯的燃烧热量较高并且不产生有害的燃烧气体，因而作为燃料进行再生的技术开发也受到了关注。

另一方面，作为该层压纸的材料回收，已经确定了在湿式分离中将该纸盒的纸成分层与由层压层构成的树脂成分层分开的方法。然而，难以将所分离的树脂成分与纸成分完全分离，回收的单一性材料的单一成分的物性不稳定。因此，大量地混入相同成分以提高品质。

另外，作为在不将层压纸的纸成分与树脂成分分离的情况下进行材料回收的技术，有将层压纸裁切使其变得微细后热熔融从而制作成形品的方法。然而，在树脂成形中也采用注射成形方法，必须将该树脂(也包括了纸成分)从喷射嘴喷出，因此需要进行纸成分的微细化，但是在裁切时会产生热量而使树脂成分熔融从而妨碍裁切，因而难以进行微细化。作为其他的技术，也公开了将层压纸裁切并采用热固性树脂使其固化从而制作成形物的方法。进一步地，层压纸是由层压的树脂与纸成分以一定的比例构成的，尽管确保了混合条件，但是仍然采用进行分离并各自回收树脂成分与纸成分的方法。

另外，公开了使用过的纸盒的再生处理方法(例如，日本专利公开公报第2003-235579号)。在该再生处理方法中公开了这样的方法：在使用过的纸盒的纸成分层的表面部上形成了由(例如)聚乙烯系合成树脂层构成的层压层，将在该层压层上形成有细的切割线(切口)的纸盒浸渍于预定的水溶液中，并使层压层剥离，仅以纸成分层作为再生纸素材并将其挂在适宜的成型装置上进行成型，以及公开了获得在该再生纸素材的一部分上附着有该聚乙烯系合成树脂的纸片材的方法。也就是说，在该现有技术中，为了使该纸盒的纸成分层以现有的形态进行再利用，需要将切割线或切口引入到该纸盒的步骤，从而存在引起成本飙升的缺点。

此外，公开了向将该使用过的纸盒粉碎而使其成粉状的粉状纸盒中进一步追加树脂原料并进行熔融混炼、再从挤出机等挤出所得到的再生合成树脂并进行造粒的方法(例如日本专利公开公报第2000-43037号)。需要对该纸盒进行粉碎处理直到其为粉状，因而同样存在成本不得不变高的缺点。

因此，本发明的目的在于提供一种将再生处理困难且大量产生的纸盒等层压纸混入至成形树脂从而能够展现出可用作成形材料的强度的、同时技术构成简单的含纤维素的树脂粒料及含纤维素的树脂粒料制造方法，使用了该含纤维素的树脂粒料的合成树脂组合物及该合成树脂组合物的制造方法，以及该含纤维素的树脂粒料制造装置。

此外，本发明的目的在于提供一种可以容易、有效并且廉价地制造适用于具有难以引起静电的抗静电特性、且具有木质纹理的外观质地的商业价值高的合成树脂组合物的制造的粒料的技术，以及使用了该粒料的具有强度、具有难以引起静电的抗静电特性、且具有木质纹理的外观质地的商业价值高的合成树脂组合物，以及用于有效、容易且廉价地制造该合成树脂组合物的方法、装置。

本发明为一种含纤维素的树脂粒料，其为纤维状纤维素密集地凝聚压缩而形成的粒状体，其特征在于：该粒状体的至少一部分中束缚有树脂成分。

本发明为一种含纤维素的树脂粒料的制造方法，其特征在于：当再生处理该层压纸并产生上述的含纤维素的树脂粒料时，在不使构成该层压纸的该纸成分层与层压层相互分离的情况下，直接由该层压纸形成该含纤维素的树脂粒料。

本发明为一种内包该含纤维素的树脂粒料的合成树脂组合物。

本发明为一种包含该粒料的合成树脂组合物的制造方法，其中，以所需的重量比将该粒料混合到再生合成树脂中，在搅拌混合装置中，在所需转速(rpm)下，(例如)在配备了不具有切断刃部而带有旋转刀刃形状的叶片部的搅拌混合装置内，在适宜的温度条件下进行混合处理，然后进行成形加工处理。

也就是说，本发明的基本技术构成提供了一种具有与以往的层压纸的再生工艺完全不同的技术构成的层压纸再处理方法，该基本技术构成中与以往的技术构成在技术上的显著差异在于：在不将该层压纸中的该纸成分层裁切至微细的情况下，通过该混合机的叶片并利用构成层压层的树脂的捏合力即粘性而使该纸成分层分解。通过适宜的外力并在适宜的方向上，对由未切断的、具有较长的纤维长度的纤维素系纸纤维构成的经过分离的各个长纤维施加扭转、弯曲、折叠、张拉、转动/旋转、缠绕、摩擦力等作用，从而将经过分离的该纤维素系的微细且纤度极细的细长纤维状的各个纤维或多个相互邻接配置的长纤维组以聚拢的状态形成为密集集合的状态，与其中所含的合成树脂成分调和，从而变为具有微小粒径的粒料状块体，进一步地，形成了在该粒料状块体的表面或其内部的至少一部分中贴附有该树脂的状态的粒料。

根据本发明，理所当然地可以实质地消除上述问题点，并且还通过使处理操作步骤变得简易而提高了生产效率并减少了制造设备费用或制造成本等，从而可以提供一种商业价值高的合成树脂组合物及其制造方法，该合成树脂组合物的整体成本低廉，同时具有作为该合成树脂组合物的强度、具有难以引起静电的抗静电特性、且具有木质纹理的外观质地，并且同时质轻且能够打入钉子。也就是说，提供了一种在不用特别设置分离该层压纸的步骤的情况下将该纸成分层与构成该层压层的树脂成分相互分散并均匀混合，即使在纸成分的高配比条件下也具有流动性的粒料及其制造方法，进一步地，可以得到内包该粒料的高品质合成树脂组合物及其制造方法。

另外，在本发明中，对于构成层压纸的树脂成分和纸成分，通过将该树脂成分浸渍混合在该纸成分中，从而能够实现层压纸的完全的材料利用，经过浸渍混合的粒料可以进行单体成形，即使在增加树脂成分的情况下也具有相容效果。不通过湿式，而是通过干式将该层压纸的层压层和纸暂时分离，再将层压成分和纸成分混合从而在不改变最初配合比的情况下使层压成分和纸成分成为理想的形状，即使对于高温下的熔融，纸成分也不会碳化，并且无异味，从而提供了一种相比木材而言吸水率较少的富有机械强度且廉价的混有长纤维的树脂组合物。

附图简要说明

[图1]图1是示出了根据本发明第1实施方式的含纤维素的树脂粒料制造装置及合成树脂组合物制造装置的说明图。

[图2]图2是示意性地示出了通过该含纤维素的树脂粒料制造装置进行再生处理的层压纸的结构的横截面图。

[图3]图3是放大后示出了通过该含纤维素的树脂粒料制造装置所制造的粒料的说明图。

[图4A]图4A是示意性地示出了组装到该含纤维素的树脂粒料制造装置中的破碎装置及造粒装置的主要部分的说明图。

[图4B]图4B是示意性地示出了组装到该含纤维素的树脂粒料制造装置中的破碎装置及造粒装置的主要部分的说明图。

[图4C]图4C是示意性地示出了组装到该含纤维素的树脂粒料制造装置中的破碎装置及造粒装置的主要部分的说明图。

[图4D]图4D是示意性地示出了组装到该含纤维素的树脂粒料制造装置中的破碎装置及造粒装置的主要部分的说明图。

[图5A]图5A是示意性地示出了组装到作为比较例的含纤维素的树脂粒料制造装置中的破碎装置及造粒装置的主要部分的说明图。

[图5B]图5B是示意性地示出了组装到作为比较例的含纤维素的树脂粒料制造装置中的破碎装置及造粒装置的主要部分的说明图。

[图5C]图5C是示意性地示出了组装到作为比较例的含纤维素的树脂粒料制造装置中的破碎装置及造粒装置的主要部分的说明图。

[图5D]图5D是示意性地示出了组装到作为比较例的含纤维素的树脂粒料制造装置中的破碎装置及造粒装置的主要部分的说明图。

[图5E]图5E是示意性地示出了组装到作为比较例的含纤维素的树脂粒料制造装置中的破碎装置及造粒装置的主要部分的说明图。

[图5F]图5F是示意性地示出了组装到作为比较例的含纤维素的树脂粒料制造装置中的破碎装置及造粒装置的主要部分的说明图。

[图6]图6是示出了根据本发明第2实施方式的含纤维素的树脂粒料制造装置的说明图。

具体实施方式

以下，基于附图来详细地说明根据本发明实施方式的含纤维素的树脂粒料(成形树脂混入用粒料)P及其制造方法、进一步地以该含纤维素的树脂粒料P为原料的合成树脂组合物及其制造方法、以及含纤维素的树脂粒料制造装置10。需要说明的是，此处的树脂为热塑性树脂，例如为烯烃类树脂。作为烯烃类树脂，通常使用聚乙烯或聚丙烯。

图1示出了根据本发明实施方式的含纤维素的树脂粒料制造装置10及合成树脂组合物制造装置(再生合成树脂组合物)50。图2为示意性地示出了成为含纤维素的树脂粒料P的材料的层压纸L的说明图，图3为通过电子显微镜照片示出了含纤维素的树脂粒料P的说明图。

如图2所示，层压纸L由纸成分层LB和层压层LA构成，该纸成分层LB由主要的纤维长度为500至1500μm的纤维状纤维素(微细纤维)F形成为层状而构成，该层压层LA由适宜的合成树脂成分在该纸成分层LB的正反面中的一面或两面上形成为层状或薄膜状而构成。需要说明的是，在这种层压纸L中的纤维成分当中，以质量比计，50％以上为500至1500μm的纤维状纤维素F。层压纸L在预定目的下使用并进行回收，成为了使用过的再生处理的对象。需要说明的是，用于牛奶用纸板盒等的层压纸L大多包含纤维长度通常为500至1500μm的纤维状纤维素。另外，纤维状纤维素F的质量为层压纸L的质量的30至70％左右，其剩余部分即70至30％为树脂的质量。

层压纸L作为牛奶、果汁或酸奶的容器而使用，并且用作再生处理的对象。需要说明的是，不局限于使用过的层压纸，也可以使用在工厂内制造新的层压纸并且依照预定的形状对其进行裁切处理时，作为裁切废料而大量产生的所谓的端材。另外，也可以为在塑料、钢铁、金属相关行业等领域的多种环境下使用后的物质。除此之外，不管用处如何，只要其为可以经济且有效地进行再生处理的形式，都可以广泛地使用。

含纤维素的树脂粒料制造装置10包括：造粒装置20、设置在该造粒装置20上方的压缩装置30、以及将切断为预定长度的层压纸L投入到该压缩装置30中的供给装置80。

造粒装置20包括：将轴向作为水平方向而配置的筒状圆管21、在该圆管21内以同轴的方式配置的造粒螺杆22、以及旋转驱动该造粒螺杆22的电动机23。

压缩装置30包括：切断后的层压纸L所投入的料斗31、以同轴的方式配置于该料斗31中并且将所投入的层压纸L压缩的料斗螺杆32、以及旋转驱动该料斗螺杆32的电动机33。需要说明的是，将料斗螺杆32的前端插入到直到不影响圆管21内的造粒螺杆22的位置处。若进一步详细地说明，则料斗螺杆32的前端位于圆管21的内壁面的内侧、且比造粒螺杆22的外径更靠外侧。

合成树脂组合物制造装置50包括：配置于造粒装置20的前端并且将含纤维素的树脂粒料P挤出的挤出成型机60、以及形成所挤出的含纤维素的树脂粒料P的形状的模具装置70。需要说明的是，模具装置70形成有用于形成砖材或块材等合成树脂组合物的腔体。

在这样构成的含纤维素的树脂粒料制造装置10及合成树脂组合物制造装置50中，如后所述进行含纤维素的树脂粒料P的生成以及合成树脂组合物的制造。需要说明的是，以将层压纸L切断为适当长度和大小后而得的物质作为原料G1。另外，原料G2表示由原料G1压缩后的高密度状态，原料G3表示由原料G2进一步压缩后的高密度状态。

如图4A所示，从供给装置80将原料G1供给到料斗31。如图4B所示，由于原料G1处于未被压缩的状态、体积膨松，因而在使料斗螺杆32旋转的同时施加压力而被传送。如图4C所示，当施加压力时，在料斗31下部原料压缩持续进行，原料G1成为原料G2。由于料斗螺杆32与造粒螺杆22的间隔狭窄，因而在料斗31的出口处不会产生原料G2的滞留(桥接现象)，原料G2被传送到造粒装置20。如图4D所示，原料压缩的最大场所为料斗螺杆的最下部(造粒螺杆正上方)，由于进一步被压缩的原料G3直接地被造粒螺杆22传送，因而保持了原料输送速度。此时，由于摩擦热导致温度上升，不必要的水分被蒸发。

作为比较例，对采用了前端未到达圆管21内的料斗螺杆32A的压缩装置30A进行说明。

如图5A所示，从供给装置80将原料G1供给到料斗31。如图5B所示，由于原料G1处于未被压缩的状态、体积膨松，因而在使料斗螺杆32A旋转的同时施加压力而被传送。在该过程中，原料G1破碎，并施加有扭曲、转动、旋转、摩擦力。由此，层压层LA与纸成分层LB分离，从层压层LA释放出热塑性树脂片，从纸成分层LB释放出纤维状纤维素F。进一步地，纤维状纤维素F被施加了扭曲、转动、旋转、摩擦力。如图5C所示，当施加压力时，料斗31下部的原料压缩持续进行。运转刚开始后，原料G1也不多，原料G2和G3的量虽然较少但是被顺利地传送到造粒螺杆22，纤维状纤维素F和热塑性树脂片进行混炼并固化。如图5D所示，原料压缩的最大场所为料斗螺杆32A的最下部，压缩后的原料G2容易滞留在料斗31内。若原料滞留持续进行，则向造粒装置20的原料输送能力降低。如图5E所示，原料G2由于柔软且体积膨松的性质，并且还具有摩擦力，因而在料斗31的下部会发生原料堵塞(桥接现象)。料斗螺杆32A开始发生空转。如图5F所示，由于料斗螺杆32A下部的挤入压力降低以及来自于原料性的强恢复力，使得料斗螺杆32A空转。当料斗螺杆32A停止时，在料斗31的下部，原料G2和G3以被压缩的状态停止。

当在相同条件下比较根据本实施方式的使用了料斗螺杆32的压缩装置30与根据比较例的使用了料斗螺杆32A的压缩装置30A时，压缩装置30的造粒量为200kg/小时，而相对于此，压缩装置30A的造粒量为20至30kg/小时。因此，料斗螺杆32的前端插入到圆管21内的结构使得制造效率提高了几倍至10倍左右。

这样所投入的原料柔软、材质轻且摩擦阻力强，料斗31出口在造粒步骤中不得不变得狭小，在常规的料斗螺杆32A中，在挤入压力变弱的料斗31出口处发生桥接现象，原料的供给能力大为降低。为了防止这种情况，在这样的含纤维素的树脂粒料制造装置10中，通过将料斗螺杆32延长到不碰到造粒螺杆22的位置，从而可以在保持挤入压力的形态下将原料顺利地供给到造粒装置20，可以提高生产能力。

图3示出了如此制造的含纤维素的树脂粒料P的结构。也就是说，含纤维素的树脂粒料P中所含的该纤维状纤维素F是从层压纸L的纸成分层LB中分离出的。含纤维素的树脂粒料P中所含的纤维状纤维素F上所附着的树脂成分为构成层压纸L的层压层LA的合成树脂成分。

如图3所示，含纤维素的树脂粒料P为纤维状纤维素F密集地凝聚压缩而形成的粒状体，在粒状体的至少一部分中束缚有树脂成分。此外，构成粒料P的具有较长纤维长度的纤维状纤维素F是在将所谓的被称作使用过的纸盒的层压纸L破碎后，从纸成分层中分离而形成的。

另一方面，含纤维素的树脂粒料P是由具有微细纤度的纤维长度较长的纤维状纤维素F构成的。也就是说，纤维状纤维素F具有500至1500μm的纤维长度，而且它们在含纤维素的树脂粒料P的内部保持弯曲状、曲折状或扭转状等形态，并且分散配合于该合成树脂组合物内。

另外，当再生处理层压纸L并生成前述的该含纤维素的树脂粒料P时，可以在不将构成该层压纸L的该纸成分层LB与层压层LA相互分离的情况下，从该层压纸L直接形成含纤维素的树脂粒料P。

此外，含纤维素的树脂粒料P的粒径没有特别的限定，在后续步骤的成型步骤中，在注射成型步骤或挤出成型步骤中，期望为不会发生妨碍的粒径。

另外，最终得到的合成树脂组合物只由含纤维素的树脂粒料P构成，因此，其基本的原材料与该纸盒的构成素材实际上是相同的。

将由本实施方式的含纤维素的树脂粒料P生成的合成树脂组合物以及作为比较例的纤维长度小于500μm的木粉混入树脂粒料制成板状并测定强度。需要说明的是，使纸成分与树脂成分的质量比各自为50％。相比于木粉混入树脂粒料的0.28至0.34MPa/m²，含纤维素的树脂粒料P的简支梁冲击强度为0.48MPa/m²，具有足够的强度。关于弯曲强度，相比于木粉混入树脂粒料的30.3MPa/m²，含纤维素的树脂粒料P为32.1MPa/m²，具有足够的强度。这些被认为是由于纤维状纤维素F具有一定的长度，从而使得强度增加。需要说明的是，若纤维长度超过1500μm，则固化变得困难，无法保持作为粒料的形态。

另外，纤维状纤维素F的吸水率为0.8％左右，具有导电性及抗静电功能。在纤维状纤维素F的质量比为30％以上的范围内的情况下发挥这种功能。需要说明的是，若纤维状纤维素F的质量比超过70％，则固化变得困难，无法保持作为粒料的形态。

需要说明的是，根据需要，有时也会包含形成构成该纸盒的该层压层LA的合成树脂以外的合成树脂或添加剂作为该合成树脂成分。通过形成层压层LA的合成树脂以外的合成树脂或添加剂，可以控制所形成的含纤维素的树脂粒料P或合成树脂组合物的特性。另外，通过混合浮石或涂料等，可以生成具有适于用途的功能的含纤维素的树脂粒料P或合成树脂组合物。

需要说明的是，在利用挤出成型机60的挤出成型中，存在有流动性高的物质集中于成形品的外侧这样的倾向。因此，纤维状纤维素F聚集于成形品内侧，表面只露出平滑的树脂成分。此时，若合成树脂组合物的树脂成分超过70％，则难以通过常规的粘接剂(醋酸乙烯酯粘接剂)来进行接合，需要采用熔融粘接。然而，若合成树脂组合物中含有30％以上的纤维状纤维素F，则仅用砂纸稍微打磨表面即可露出纤维状纤维素F，并可以通过常规的粘接剂(醋酸乙烯酯粘接剂)进行接合。也就是说，也可以进行熔融粘接以外的接合，从而可以扩大应用范围。

在本实施方式中，不通过湿式，而是通过干式使层压纸L暂时分离，再将层压成分和纸成分混合从而在不改变最初配合比的情况下使层压成分和纸成分成为理想的形状，即使对于高温下的熔融，纸成分也不会碳化，并且无异味，从而得到了一种相比于木材而言吸水率较少的富有机械强度且廉价的长纤维混入树脂组合物。

图6为示出了根据本发明第2实施方式的含纤维素的树脂粒料制造装置110的说明图。对于含纤维素的树脂粒料制造装置110，在再生处理层压纸L并生成该含纤维素的树脂粒料P时，在不将构成该层压纸L的该纸成分层LB与层压层LA相互分离的情况下，从该层压纸L直接地形成含纤维素的树脂粒料P。

含纤维素的树脂粒料制造装置(混合机)110具有固定处理槽(混合层)101。旋转轴103插入到该固定处理槽101的底部102，并通过电动机104驱动旋转。旋转轴103上设置有叶片105。叶片105由三片旋转刀刃105-1、105-2和105-3构成。需要说明的是，图中131表示被切断了的层压纸L。

通过将层压纸L投入到固定处理槽101内并且使叶片105高速旋转，在层压纸L上产生摩擦热，与此同时，由于摩擦热使得在层压纸L的层压树脂层LA与该纸成分层LB之间产生热膨胀变化，利用该热膨胀变化，使该层压纸L的层压树脂层LA与该纸成分层LB的界面的至少一部分剥离分开。从层压层LA释放出热塑性树脂片，从纸成分层LB释放出纤维状纤维素F。此时，固定处理槽101内的叶片105以1300rpm/110kw以上1500rpm/110kw的方式进行旋转(图6中E)，产生风速为10至30m/s的上升或下降气流(图6中G)，并对该纸成分层LB内所含的纤维状纤维素F施加扭曲、扭转、转动、旋转、摩擦力。使纤维状纤维素F凝聚压缩成为密集的状态，纤维状纤维素F与热塑性树脂片进行混炼并固化。其后，对该凝聚压缩体适宜地进行造粒处理，从而使其变形成为以适宜大小形成的粒状体。

叶片105不具有切断或裁切层压纸L的功能，而是使用了具有在挤压层压纸L的同时进行旋转的功能的叶片。

另一方面，通过叶片105的旋转所产生的摩擦热和旋转力，构成从层压纸L中分离出的层压层LA的该层压合成树脂材料发生熔融，同时，通过该熔融了的合成树脂材料的粘性破坏了纸成分层LB，通过该破坏作用从纸成分层LB中分离出的纤维状纤维素F受到了扭转作用、折叠、弯曲、或转动/旋转作用，并密集地相互缠绕，从而构成经凝聚压缩了的纤维块状体，同时，该熔融了的层压合成树脂成分渗入至该纤维块状体的至少一部分中，并以呈现出整体的粘接材料的作用的方式被束缚于其中。

在本实施方式中，在不将层压纸L中的该纸成分层LB裁切至微细的情况下，通过含纤维素的树脂粒料制造装置100的叶片105并利用构成层压层LA的树脂的捏合力即粘性而使该纸成分层LB分解。因此，通过在适宜的外力下并在适宜的方向上，对具有未切断的、较长的纤维长度(500至1500μm)的纤维状纤维素F施加扭转、弯曲、折叠、张拉、挤压、转动/旋转、缠绕等作用，从而将分离后的纤维状纤维素F在聚拢的状态下形成为密集集合的状态，与其所含的合成树脂成分进行调和，从而变为具有微小粒径的粒料状块体。进一步地，形成了在该粒料块状体的表面或其内部的至少一部分处贴附有该树脂的状态的粒料。

在本实施方式中，不通过湿式，而是通过干式使层压纸L暂时分离，再将层压成分和纸成分混合从而在不改变最初配合比的情况下使层压成分和纸成分成为理想的形状，即使对于高温下的熔融，纸成分也不会碳化，并且无异味，从而得到了一种相比于木材而言吸水率较少的富有机械强度且廉价的长纤维混入树脂组合物。

在该步骤中，除了由该层压树脂层LA分离出的该合成树脂材料之外，根据需要，另外也可以添加使用相同的合成树脂或不同的合成树脂。

在此，对于根据本发明所得到的该含纤维素的树脂粒料P的具体实例，参照图3进行说明。图3是依照本发明的该含纤维素的树脂粒料P的制造方法，由使用过的牛奶盒形成的含纤维素的树脂粒料P的部分放大后的电子显微镜照片。也就是说，图3是对依照本发明的该含纤维素的树脂粒料的制造方法形成的造粒体即含纤维素的树脂粒料P的一部分从表面进行拍摄而得的电子显微镜照片，由图3可以清楚地看到，极细的纤维状纤维素F产生了扭曲变得细长，且在相互缠绕并以密集状固化而配置的同时，从该层压层分离出的聚乙烯树脂以呈现黑色的部分表示，可以认为它们无间隙地熔入到纤维状纤维素F之间。

如上所述，上述结构证明了：在树脂成分中，进一步使纤维状纤维素F变得细长，以交错重叠在树脂内的方式复杂地缠绕，成为强度提高的原理。另外，纤维状纤维素F之间的间隙变窄成为与纸的状态相比，纤维状纤维素F之间变得更窄从而强度增加的证据。

接着，对含纤维素的树脂粒料P的混合状态进行说明。如图3所示，纸状态的纤维状纤维素F产生扭曲变得细长。树脂为呈现黑色的部分，其无间隙地熔入到纤维状纤维素F之间，在树脂成分中，进一步使该纤维状纤维素F变得细长并以交错重叠在树脂内的方式复杂地缠绕，成为强度提高的机理。

在固定处理槽101内，虽然被层压后的树脂通过叶片105而被施加了摩擦热，使得层压纸L暂时分离为聚乙烯成分和纸成分，但是纸成分在随后的旋转力下纤维发生扭曲变细，其后，聚乙烯成分熔融并浸透至纤维状纤维素F或覆盖纤维状纤维素F，由此形成了均匀的混合。

另一方面，若与通过不使用含纤维素的树脂粒料制造装置110的常规混合方法所构成的相同粒料相比，则在该常规方法而得的粒料中，由于没有向纤维施加旋转力，因而即使能够确保纤维长度，该纤维状纤维素F也不能像本发明的情况这样地变细。也就是说，在使该纤维的表面积变小并使其与树脂混合时，使用了含纤维素的树脂粒料制造装置110的混合方法明显是有利的。另外，在通过常规方法而得的材料中，由于树脂并非是均匀附着在纤维上的状态，因而内部会产生空气层，发生品质上的问题。

以上虽然说明了本实施方式，但是上述实施方式只是作为实例而给出，并不旨在限制实施方式的范围。该新颖的实施方式也可以通过其他各种方式来实施，在不脱离其主旨的范围内，可以进行各种省略、替换和变更。这些实施方式及其变形包括在发明的范围或主旨内，同时也包括在权利要求书所记载的发明及其等同范围内。

[工业实用性]

提供了从混有树脂和纸的废旧纸中在不使纸的纤维变短的情况下均匀混合而得的含纤维素的树脂粒料及其制造方法、使强度增加了的合成树脂组合物及其制造方法、以及含纤维素的树脂粒料制造装置。

Claims (12)

1.一种含纤维素的树脂粒料，其特征在于，包含：

热塑性树脂、以及

分散于所述热塑性树脂内并且长度为500至1500μm的纤维状纤维素。

2.根据权利要求1所述的含纤维素的树脂粒料，其特征在于，所述热塑性树脂为30至70质量％。

3.根据权利要求1所述的含纤维素的树脂粒料，其特征在于，所述纤维状纤维素为30至70质量％。

4.根据权利要求1所述的含纤维素的树脂粒料，其特征在于，

所述纤维状纤维素是从包含长度500至1500μm的纤维状纤维素的纸材料中释放出的，

所述热塑性树脂是从层叠于所述纸材料中的热塑性树脂片材产生的。

5.一种含纤维素的树脂粒料制造方法，其中，从纸材料与热塑性树脂片材层叠而得的层压材料来制造含纤维素的树脂粒料，所述纸材料包含长度500至1500μm的纤维状纤维素，所述制造方法的特征在于，

将所述层压材料破碎，

对经破碎的所述层压材料施加扭曲、转动、旋转、摩擦力中的至少一者，以在将所述纸材料与所述热塑性树脂片材分离的同时，从所述纸材料中释放出所述纤维状纤维素，并且从所述热塑性树脂片材中产生热塑性树脂片，

将所述纤维状纤维素与所述热塑性树脂片混炼并固化。

6.一种含纤维素的树脂粒料制造方法，其中，从纸材料与热塑性树脂片材层叠而得的层压材料来制造含纤维素的树脂粒料，所述纸材料包含长度500至1500μm的纤维状纤维素，所述制造方法的特征在于，

将所述层压材料投入到具有叶片的混合槽内，

使所述叶片旋转以向所述层压材料施加摩擦力，从而在将所述纸材料与所述热塑性树脂片材分离的同时，从所述纸材料中释放出所述纤维状纤维素，并且从所述热塑性树脂片材中产生热塑性树脂片，

将所述纤维状纤维素与所述热塑性树脂片混炼并固化。

7.根据权利要求6所述的含纤维素的树脂粒料制造方法，其特征在于，所述叶片以1300rpm/110kw以上1500rpm/110kw的方式旋转，产生风速为10至30m/s的上升或下降气流，以对所述纸材料中所含的纤维状纤维素组施加扭转。

8.根据权利要求6所述的含纤维素的树脂粒料制造方法，其特征在于，所述叶片具有在挤压所述层压材料的同时进行旋转的功能。

9.一种合成树脂组合物，其特征在于，其是通过使权利要求1所述的含纤维素的树脂粒料熔融并固化而形成的。

10.一种合成树脂组合物制造方法，其特征在于，

将权利要求1所述的含纤维素的树脂粒料熔融，

挤出至模具内，

进行冷却并固化。

11.一种合成树脂组合物的制造方法，其中，将包含纸成分的纸与包含树脂成分的树脂膜层叠而得的层压材料分解并混炼，从而生成固化为粒料状的合成树脂组合物，所述制造方法的特征在于，

将所述层压材料投入到具有叶片的混合槽内，

将与所述树脂成分不同的添加树脂成分投入到所述混合槽内，

使所述叶片旋转，在使所述纸成分与所述树脂膜保持层叠状态的情况下产生摩擦热，从而将所述纸成分与所述树脂膜剥离，

将所述纸成分和所述树脂成分以及所述添加树脂成分混炼，成为凝聚压缩为密集状态的粒料状。

12.一种含纤维素的树脂粒料制造装置，其中，将纸和树脂膜层叠而得的层压材料分解并混炼从而固形化，所述装置的特征在于，包括：

料斗，从其上部开口部投入所述层压材料，并从下部开口部排出；

料斗螺杆，其以同轴的方式配置于所述料斗中，将所述层压材料从上部开口部向下部开口部送出，同时，其前端从所述料斗的下部开口部向外部突出；

筒状的圆管，其连接在所述料斗的下部开口部；以及

造粒螺杆，其以同轴的方式容纳于所述圆管内，同时配置在所述料斗螺杆的正下方，并且将所述层压材料混炼并送出。