CN113874578A - 源自针叶树的纸用浆粕纤维的制造方法以及源自针叶树的纸用浆粕纤维 - Google Patents

源自针叶树的纸用浆粕纤维的制造方法以及源自针叶树的纸用浆粕纤维 Download PDF

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Abstract

提供一种源自针叶树的纸用浆粕纤维的制造方法，其中，该制造方法能够使产品的表面不容易变粗糙，使拉伸强度不易变低。该制造方法是一种源自针叶树的纸用浆粕纤维的制造方法。该制造方法包括：叩解工序(S31)，在含水的液体的存在下对源自针叶树的材料浆粕纤维进行叩解；以及臭氧处理工序(S33)，利用臭氧水对叩解后的材料浆粕纤维进行处理。

Description

源自针叶树的纸用浆粕纤维的制造方法以及源自针叶树的纸 用浆粕纤维
技术领域
本发明涉及源自针叶树的纸用浆粕纤维的制造方法以及源自针叶树的纸用浆粕纤维。
背景技术
已知用于纸张的源自针叶树的浆粕纤维。例如，在专利文献1中公开了一种源自使用过的卫生用品(例示：纸尿布)的再生纤维，其是用于西洋纸或者薄纸的再生纤维。在专利文献1中公开了针叶树牛皮纸浆粕(NBKP)作为再生纤维。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特许第5624694号公报
发明内容
发明要解决的问题
通常，源自针叶树的浆粕纤维(例示：NBKP)与源自阔叶树的浆粕纤维(例示：LBKP)相比，纤维长度较长，纤维宽度也较长。源自针叶树的浆粕纤维例如平均纤维长度为约3mm～5mm，平均纤维宽度为约50μm，但源自阔叶树的浆粕纤维例如平均纤维长度为约1mm～2mm，平均纤维宽度为约20μm。因此，若使用源自针叶树的浆粕纤维作为主要使用源自阔叶树的浆粕纤维的产品(例示：西洋纸)的材料，则与使用源自阔叶树的浆粕纤维的情况相比，难以形成均匀的纸片，所形成的纸的手感、视觉感受变差。具体而言，由于纸的表面起毛等，表面容易变粗糙，即使是相同的单位面积重量，由于厚度变厚等，拉伸强度也可能容易变低。所以，作为主要使用源自阔叶树的浆粕纤维的产品的材料，源自针叶树的浆粕纤维有可能不配混或者仅少量配混。
本发明的目的在于，提供一种能够抑制利用源自针叶树的浆粕纤维制造得到的纸的表面的粗糙度、抑制拉伸强度的降低的源自针叶树的纸用浆粕纤维的制造方法以及源自针叶树的纸用浆粕纤维。
用于解决问题的方案
本发明是一种源自针叶树的纸用浆粕纤维的制造方法，其中，该制造方法包括：叩解工序，在该叩解工序中，在含水的液体的存在下对源自针叶树的材料浆粕纤维进行叩解；以及臭氧处理工序，在该臭氧处理工序中，利用臭氧水对所述叩解后的所述材料浆粕纤维进行处理。
本发明是一种源自针叶树的纸用浆粕纤维，其中，长度载荷平均纤维长度为1.6mm～2.1mm。
发明的效果
根据本发明，能够提供一种能够抑制利用源自针叶树的浆粕纤维制造得到的纸的表面的粗糙度、抑制拉伸强度的降低的源自针叶树的纸用浆粕纤维的制造方法以及源自针叶树的纸用浆粕纤维。
附图说明
图1是表示实施方式的源自针叶树的纸用浆粕纤维的制造方法所使用的系统的结构例的框图。
图2是表示实施方式的源自针叶树的纸用浆粕纤维的制造方法的一例的流程图。
图3是表示供给实施方式的源自针叶树的材料浆粕纤维的装置的结构例的框图。
图4是表示供给实施方式的源自针叶树的材料浆粕纤维的方法的一例的流程图。
具体实施方式
本实施方式涉及以下的形态。
[形态1]
一种源自针叶树的纸用浆粕纤维的制造方法，其中，该制造方法包括：叩解工序，在该叩解工序中，在含水的液体的存在下对源自针叶树的材料浆粕纤维进行叩解；以及臭氧处理工序，在该臭氧处理工序中，利用臭氧水处理所述叩解后的所述材料浆粕纤维。
在本制造方法中，通过对源自针叶树的材料浆粕纤维进行叩解，能够将纤维长度调整得较短，并且使纤维的表面起毛等。所以，在利用臭氧水对该叩解后的材料浆粕纤维进行了处理时，能够使附着于材料浆粕纤维的表面、内部的木质素、其他有机物易于与臭氧接触。由此，通过利用臭氧将这些木质素等杂质氧化分解，使其可溶于水，能够从材料浆粕纤维将它们容易地去除。由此，在制造得到的纸用浆粕纤维中，原纤化、细线化进展，分支变多。像这样，利用本制造方法，在纸用浆粕纤维中，能够得到缩短纤维长度、可靠地去除杂质、使细线化、分支增加等叩解工序和臭氧处理工序的协同效果。由此，在使用该纸用浆粕纤维制造纸时，能够抑制产品的表面的起毛，易于使表面平滑，即使是相同的单位面积重量，也易于使厚度变薄，能够大幅度地增大纤维彼此间的交点的数量，提高拉伸强度。换言之，利用本制造方法，能够制造能够作为优质的纸的材料使用的源自针叶树的纸用浆粕纤维。
[形态2]
根据形态1所述的制造方法，其中，该制造方法还包括移送工序，在该移送工序中，将所述叩解后的所述材料浆粕纤维连同在所述叩解工序中使用的所述含水的液体一起向所述臭氧处理工序移送。
在本制造方法中，在连续的叩解工序、移送工序以及臭氧处理工序中，通过将材料浆粕纤维始终保持在含水的液体中，使其不干燥而维持为湿润的状态。因此，能够在维持利用叩解工序得到的材料浆粕纤维的表面的状态的同时，在臭氧处理工序中对材料浆粕纤维执行臭氧水的处理。由此，能够更可靠地得到叩解工序和臭氧处理工序的协同效果，能够制造能够作为优质的纸的材料使用的源自针叶树的纸用浆粕纤维。
[形态3]
根据形态1或2所述的制造方法，其中，该制造方法还包括供给工序，在该供给工序中，将源自使用过的吸收性物品的浆粕纤维作为所述材料浆粕纤维向所述叩解工序供给。
通常，作为源自使用过的吸收性物品的浆粕纤维，使用源自针叶树的浆粕纤维。因此，在本制造方法中，将源自使用过的吸收性物品的浆粕纤维作为源自针叶树的材料浆粕纤维向叩解工序供给。即，为了降低环境负荷，能够再利用源自使用过的吸收性物品的浆粕纤维。在该情况下，源自使用过的吸收性物品的浆粕纤维有可能含有排泄物、高吸水性聚合物作为杂质，有可能对纸的性质造成不良影响。然而，在本制造方法中，通过叩解工序使材料浆粕纤维的表面起毛，使内部暴露，因此能够利用臭氧处理工序容易地将附着于材料浆粕纤维的表面、内部的这些杂质氧化分解，使其可溶于水，从材料浆粕纤维去除。由此，即使使用源自使用过的吸收性物品的浆粕纤维作为材料浆粕纤维，也能够更可靠地得到叩解工序和臭氧处理工序的协同效果，能够制造能够作为优质的纸的材料使用的源自针叶树的纸用浆粕纤维。
[形态4]
根据形态1～3中任一项所述的制造方法，其中，所述叩解工序包括在作为所述水溶液的酸性水溶液的存在下对所述材料浆粕纤维进行叩解的工序。
在本制造方法中，由于在酸性水溶液的存在下对材料浆粕纤维进行叩解，因此能够使可能残存于材料浆粕纤维的表面、内部的水分成为酸性。由此，在臭氧处理工序中，在材料浆粕纤维的表面、内部，能够使臭氧难以失活，能够使臭氧更有效地发挥功能。因而，能够更可靠地得到叩解工序和臭氧处理工序的协同效果，能够制造能够作为优质的纸的材料使用的源自针叶树的纸用浆粕纤维。
[形态5]
根据形态1～4中任一项所述的制造方法，其中，所述叩解工序包括利用锥型精磨机对所述材料浆粕纤维进行叩解的工序。
在本制造方法中，通过利用锥型精磨机对材料浆粕纤维进行叩解，能够使材料浆粕纤维的表面起毛，同时更可靠地使纤维长度变短。由此，能够更可靠地得到叩解工序和臭氧处理工序的协同效果，能够制造能够作为优质的纸的材料使用的源自针叶树的纸用浆粕纤维。
[形态6]
根据形态1～5中任一项所述的制造方法，其中，在所述臭氧处理工序中，所述臭氧水的臭氧浓度为1质量ppm～200质量ppm，利用所述臭氧水的处理时间为5分钟～120分钟，所述臭氧浓度与所述处理时间之积为100ppm·分钟～6000ppm·分钟。
在本制造方法中，在臭氧处理工序中，通过使臭氧浓度、处理时间、臭氧浓度与处理时间之积处于规定的范围内，能够更可靠地将附着于材料浆粕纤维的表面、内部的木质素、其他有机物氧化分解，使其可溶于水，容易地将它们从材料浆粕纤维去除。由此，能够更可靠地得到叩解工序和臭氧处理工序的协同效果，能够制造能够作为优质的纸的材料使用的源自针叶树的纸用浆粕纤维。
[形态7]
根据形态1～6中任一项所述的制造方法，其中，所述臭氧处理工序后的所述纸用浆粕纤维的长度载荷平均纤维长度为1.6mm～2.1mm。
在本制造方法中，能够将纸用浆粕纤维的长度载荷平均纤维长度短纤维化至1.6mm～2.1mm。通过使用该纸用浆粕纤维制造纸，能够产生抑制产品的表面的起毛等效果、提高拉伸强度等效果。
[形态8]
根据形态7所述的制造方法，其中，所述臭氧处理工序后的所述纸用浆粕纤维的加拿大标准滤水度为500CSF ml以上。
叩解工序后的加拿大标准滤水度通常较低。在本制造方法中，通过在叩解工序后实施臭氧处理工序，能够将纸用浆粕纤维的加拿大标准滤水度提高至500ml以上。由此，能够提高制造得到的纸用浆粕纤维的脱水效率。
[形态9]
一种源自针叶树的纸用浆粕纤维，其中，长度载荷平均纤维长度为1.6mm～2.1mm。
本纸用浆粕纤维是长度载荷平均纤维长度为1.6mm～2.1mm的短纤维。通过使用该纸用浆粕纤维制造纸，能够抑制产品的表面的起毛，易于使表面平滑，即使是相同的单位面积重量，也易于使厚度变薄，能够大幅度地增大纤维彼此间的交点的数量，提高拉伸强度。
[形态10]
根据形态9所述的纸用浆粕纤维，其中，所述纸用浆粕纤维的加拿大标准滤水度为500CSF ml以上。
本纸用浆粕纤维的纸用浆粕纤维的加拿大标准滤水度为500ml以上。由此，能够提高制造得到的纸用浆粕纤维的脱水效率，能够容易地降低纸用浆粕纤维所含有的水分(例示：水分率50％以下)，能够提高作为材料的输送效率。
[形态11]
根据形态9或10所述的纸用浆粕纤维，其中，将所述纸用浆粕纤维的配混量设为90质量％以上而制造得到的手抄纸的密度为300g/m3以上，最长伸长率为5％以上，拉伸强度为35N/25mm以上。
在本纸用浆粕纤维中，能够使将纸用浆粕纤维的配混量设为90质量％以上而制造得到的手抄纸成为高密度(300g/m3以上)、高拉伸(5％以上)并且高拉伸强度(35N/25mm以上)。即，能够得到能够作为优质的纸的材料使用的纸用浆粕纤维。
以下，对实施方式的源自针叶树的纸用浆粕纤维的制造方法和源自针叶树的纸用浆粕纤维进行说明。
其中，在本实施方式中，“纸”是以浆粕纤维为材料，利用抄纸机、手抄等抄造而制造的薄片，例示为西洋纸、唐纸、日本纸等。“浆粕纤维”是指对木材、其他植物进行化学和/或机械处理而提取的纤维素纤维，以及至少使用一次、之后再利用的纤维素纤维。“源自针叶树”是指，浆粕纤维等材料与之后的处理等无关地原本就包含在针叶树中。“源自吸收性物品”是指，浆粕纤维等材料与之后的处理等无关地原本就包含在吸收性物品中。需要说明的是，“源自针叶树”和“源自吸收性物品”能够并立。
图1是表示在实施方式的源自针叶树的纸用浆粕纤维的制造方法中使用的系统1的结构例的框图。图2是表示实施方式的源自针叶树的纸用浆粕纤维的制造方法的一例的流程图。
源自针叶树的纸用浆粕纤维的制造方法包括叩解工序S31和臭氧处理工序S33，优选的是还包括供给工序S30和/或移送工序S32。另一方面，在源自针叶树的纸用浆粕纤维的制造方法中使用的系统1包括叩解装置31和臭氧处理装置33，优选的是还包括供给装置30和/或移送装置32。以下，对各工序(各装置)进行具体说明。
供给工序S30由供给装置30执行。在供给工序S30中，准备材料浆粕纤维，向叩解工序S31供给。
材料浆粕纤维是源自针叶树的浆粕纤维，是成为用于利用本实施方式的制造方法制造纸用浆粕纤维的原料的浆粕纤维。作为材料浆粕纤维，例如可列举出源自针叶树的原浆纤维，即作为浆粕纤维制造得到的、但未使用的浆粕纤维。在该情况下，作为供给装置30，例如可列举出接受在系统1的外部准备的原浆纤维并向叩解工序S31供给的装置、由例如针叶树的木材制造浆粕纤维的装置。或者，作为材料浆粕纤维，例如可列举出源自针叶树的再生纤维，即，作为吸收性物品的吸收体、纸等材料至少使用一次之后、为了再利用而再生的浆粕纤维。在该情况下，作为供给装置30，例如可列举出接受在系统1的外部准备的再生纤维并向叩解工序S31供给的装置、将至少使用一次了的浆粕纤维为了再利用而再生的装置。其中，在材料浆粕纤维是吸收性物品所使用的浆粕纤维，即源自使用过的吸收性物品的浆粕纤维的情况下，供给工序S30包括将源自使用过的吸收性物品的浆粕纤维再生的工序，供给装置30包括实现该工序的装置。
从供给工序S30供给的材料浆粕纤维300向叩解工序S31(叩解装置31)供给。
叩解工序S31由叩解装置31执行。叩解工序S31在含水的液体的存在下对源自针叶树的材料浆粕纤维300进行叩解。通过叩解工序S31，在材料浆粕纤维300中，浆粕纤维被切断，其纤维长度变短，并且被机械地磨碎，分支成分支状(原纤化)。由此，材料浆粕纤维300的内部暴露，并且比表面积增加。
在叩解工序S31中，相对于液体100质量％，含水的液体所包含的材料浆粕纤维300的浓度例如可列举为1质量％～20质量％，优选为2质量％～10质量％。若材料浆粕纤维300的浓度过低，则材料浆粕纤维300难以被叩解，若过高，则材料浆粕纤维300的叩解容易出现不均匀。
含水的液体只要含有水，不对叩解装置31、材料浆粕纤维300造成损伤等影响，就没有特别限制，例如可列举出水本身、酸性水溶液。在使用了酸性水溶液的情况下，酸性水溶液能够到达材料浆粕纤维300的表面、内部而残存。由此，在后段的臭氧处理工序S33(后述)中，在利用臭氧处理材料浆粕纤维时，由于残存于表面、内部的酸性水溶液，能够使到达了表面、内部的臭氧难以失活，能够充分发挥臭氧的功能。另外，在材料浆粕纤维300是源自使用过的吸收性物品的浆粕纤维的情况下，能够利用酸性水溶液容易地将附着于浆粕纤维的高吸水性聚合物灭活，之后，能够利用臭氧容易地将灭活后的高吸水性聚合物氧化分解，使其可溶化而去除。关于酸性水溶液，能够使用作为后述的灭活水溶液的一例而列举的酸性水溶液。酸性水溶液的pH为酸性(小于7.0)，优选具有小于7.0的规定的pH。作为pH的上限，优选为4.0，更优选为3.5。
作为执行叩解工序S31的叩解装置31，只要能够将材料浆粕纤维叩解，具体的结构就没有特别限定。叩解装置31例如可列举出锥型精磨机，具体而言可列举出BEATFINER(株式会社Satomi制作所制)。BEATFINER的刀具图案根据BEATFINER的使用目的是材料浆粕纤维的切割还是原纤化而变化。在本实施方式中，使用目的主要是材料浆粕纤维的切割，因此使用角度较浅、刃宽/槽宽较宽地选取的刀具图案。具体而言，作为刃宽×槽宽×角度，例如可列举出2mm～5mm×3mm～10mm×8°～18°。转速例如可列举出600rpm～1000rpm。锥型精磨机易于切断浆粕纤维而缩短纤维长度。因此，利用锥型的精磨机，在源自针叶树的浆粕纤维中，能够使相对较长的纤维长度变得相对较短。由此，能够抑制使用该浆粕纤维制造得到的纸的表面起毛，或者在相同的单位面积重量下厚度变厚。
作为执行叩解工序S31时的温度，没有特别限制，但例如可列举出室温(25℃)，优选为10℃～40℃。材料浆粕纤维通过BEATFINER的通过次数例如可列举为1次～6次，优选为2次～4次。压力例如可列举为0.07MPa～0.11MPa。
在叩解工序S31中叩解的材料浆粕纤维300成为纤维长度变短、原纤化、比表面积增加了的材料浆粕纤维301。
移送工序S32由移送装置32执行。在移送工序S32中，将在叩解工序S31中叩解了的材料浆粕纤维301作为材料浆粕纤维302与在叩解工序S31中使用的含水的液体一起向臭氧处理工序S33移送。在此，若在移送中浆粕纤维干燥，则有可能分支脱落，或分支彼此间相互再粘接。因此，在移送工序S32中，在含水的液体中持续地保持材料浆粕纤维302，在维持湿润的状态的同时从叩解工序S31向臭氧处理工序S33移送，由此能够使分支难以脱落，在维持原纤化的状态的同时进行移送。
作为移送装置32，例如可列举出能够输送含有材料浆粕纤维302的液体的送液泵。移送装置32例如配设于连通叩解装置31与臭氧处理装置33的配管的中途。移送装置32也可以包含在叩解装置31或者臭氧处理装置33的内部，因而，移送装置32也可以不作为相对于叩解装置31或者臭氧处理装置33独立的装置而存在。
臭氧处理工序S33由臭氧处理装置33执行。在臭氧处理工序S33中，利用臭氧水对叩解后的材料浆粕纤维301，即移送来的材料浆粕纤维302进行处理。通过利用臭氧水对材料浆粕纤维302进行处理，能够使附着于材料浆粕纤维302的表面、内部的木质素、其他有机物与臭氧接触。由此，利用臭氧将木质素等杂质氧化分解，使其可溶于含水的液体，能够容易地从材料浆粕纤维302将它们去除，并且，能够进行原纤化。其结果，在材料浆粕纤维302中，原纤化进一步进行，比表面积进一步增大。
特别是，在移送工序S32中，在将材料浆粕纤维302保持在液体中，在维持湿润的状态的同时进行移送的情况下，在叩解工序S31中分支成分支状，原纤化，维持比表面积增大状态地进行移送。因此，能够使臭氧易于与材料浆粕纤维302的更大的区域接触，能够更容易地去除杂质，并且能够更加促进原纤化。
另外，在使用源自使用过的吸收性物品的浆粕纤维作为材料浆粕纤维300的情况下，通过臭氧处理工序，能够进一步产生以下效果。即，除了上述原纤化的促进、比表面积的增大之外，还能够容易地将附着于材料浆粕纤维302的表面、内部的排泄物、高吸水性聚合物等杂质氧化分解，使其可溶于水，从材料浆粕纤维302中去除。由此，能够进行杀菌/漂白。
在臭氧处理工序S33中，相对于臭氧水100质量％，臭氧水所含有的材料浆粕纤维302的浓度例如可列举为1质量％～20质量％，优选为2质量％～10质量％。若材料浆粕纤维302的浓度过低，则容易对浆粕纤维造成损伤，若过高，则难以去除材料浆粕纤维302的杂质。
在臭氧处理工序S33中，臭氧水中的臭氧浓度优选为1质量ppm～200质量ppm。若浓度过低，则难以去除材料浆粕纤维302的杂质，若浓度过高，则容易对浆粕纤维造成损伤。另外，若臭氧水中的臭氧浓度较高，则利用臭氧的处理时间较短，若臭氧浓度较低，则利用臭氧的处理时间较长，典型地为5分钟～120分钟。臭氧水中的臭氧浓度(ppm)与处理时间(分钟)之积(以下，也称为“CT值”。)优选为100ppm·分钟～6000ppm·分钟。若CT值过小，则难以去除杂质，若CT值过大，则容易对浆粕纤维造成损伤。
在臭氧处理工序S33中，为了均匀地进行反应，也可以搅拌含有材料浆粕纤维300的臭氧水。在臭氧处理工序S33中，臭氧水的温度没有特别限制，例如可列举为室温(25℃)，优选为10℃～40℃。若温度过低，则利用臭氧的反应的进行变慢，若温度过高，则臭氧水中的臭氧容易作为气体排出，难以发生利用臭氧的反应。
需要说明的是，在臭氧处理工序S33中，使用含有臭氧的臭氧水，但既可以将能够去除附着于材料浆粕纤维302的表面、内部的杂质的其他氧化剂与臭氧组合使用，也可以单独使用。作为这样的氧化剂，例如可列举为过氧化氢、过乙酸。
臭氧水只要包含含有臭氧的水，就没有特别限制，例如可列举出水本身、酸性水溶液。在使用了酸性水溶液的情况下，能够抑制臭氧水中的臭氧的失活、气化。由此，能够使臭氧易于到达材料浆粕纤维302的表面、内部，在材料浆粕纤维302的表面、内部，能够充分发挥臭氧的功能。即，利用酸性水溶液中的臭氧，能够将材料浆粕纤维302的表面、内部的木质素、其他有机物氧化分解，使其可溶化而去除。另外，在材料浆粕纤维300是源自使用过的吸收性物品的浆粕纤维的情况下，酸性水溶液能够将附着于材料浆粕纤维302的高吸水性聚合物灭活。由此，能够利用臭氧容易地将附着于材料浆粕纤维302的高吸水性聚合物连同排泄物、其他有机物一起氧化分解，使其可溶化，并能够去除。关于酸性水溶液，能够使用作为后述的灭活水溶液的一例列举的酸性水溶液。酸性水溶液的pH为酸性(小于7.0)，优选为具有小于7.0的规定的pH。作为pH的上限，优选为4.0，更优选为3.5。
特别是当在叩解工序S31中使用酸性水溶液，将该酸性水溶液连同材料浆粕纤维301一起经由移送工序S32供给至臭氧处理工序S33的情况下，能够使用在叩解工序S31中使用的酸性水溶液作为臭氧水用的水。在该情况下，在臭氧处理工序S33中，向该酸性水溶液供给臭氧(气体)，生成臭氧水而使用。能够使酸性水溶液存在于材料浆粕纤维302的表面、内部。
臭氧处理工序S33的臭氧处理装置33只要能够使材料浆粕纤维302与臭氧水接触(或者浸渍)，具体的结构就没有特别限定。臭氧处理装置33例如具备贮存臭氧水的处理槽和向处理槽内供给臭氧的臭氧供给装置。在臭氧处理装置33中，例如将材料浆粕纤维302从处理槽的上部或者下部投入到处理槽内，将臭氧从处理槽的下部供给至处理槽内，在处理槽内将材料浆粕纤维302和臭氧水混合并接触。臭氧水也可以在处理槽内使含水的液体和臭氧(气体)混合而当场生成。作为臭氧产生装置，例如可列举出Eco设计株式会社制臭氧水暴露试验机ED-OWX-2、三菱电机株式会社制臭氧产生装置OS-25V等。
之后，进行了臭氧处理的材料浆粕纤维302利用设于臭氧处理装置33的筛(或者网)从臭氧水分离(固液分离)，根据需要进行脱水。由此，生成源自针叶树的纸用浆粕纤维。
需要说明的是，也可以在臭氧处理工序S3之后设置干燥工序。干燥工序例如对源自针叶树的纸用浆粕纤维吹送干燥空气进行干燥。干燥温度例如可列举为室温(例示：25℃)～150℃，优选为70℃～120℃。在干燥温度变低时，干燥时间容易变长，在干燥温度变高时，纸用浆粕纤维容易受到损伤。在干燥工序中，干燥时间例如可列举为30分钟～300分钟。
在本实施方式的源自针叶树的纸用浆粕纤维的制造方法中，首先，在叩解工序S31中，通过对源自针叶树的材料浆粕纤维300进行叩解，能够将纤维长度调整得较短，使浆粕纤维的表面起毛、原纤化等。所以，之后，在臭氧处理工序S33中，在利用臭氧水对该叩解后的材料浆粕纤维302进行了处理时，能够使附着于材料浆粕纤维302的表面、内部的木质素、其他有机物易于与臭氧接触。由此，通过利用臭氧将这些木质素等杂质氧化分解，使其可溶于水，能够容易地从材料浆粕纤维302将它们去除。此外，进一步促进原纤化。其结果，在制造得到的纸用浆粕纤维中，原纤化、细线化进展，分支变多，比表面积增大。像这样，利用本制造方法，在纸用浆粕纤维中，能够得到缩短纤维长度、可靠地去除杂质、使细线化、分支增加、增大比表面积等的叩解工序和臭氧处理工序的协同效果。由此，在使用该纸用浆粕纤维制造纸时，能够抑制产品的表面的起毛，易于使表面平滑，即使是相同的单位面积重量，也易于使厚度变薄，能够大幅度增大纤维彼此间的交点的数量，提高拉伸强度。换言之，利用本制造方法，能够制造能够作为优质的纸的材料使用的源自针叶树的纸用浆粕纤维。
在本实施方式的优选的形态中，在连续的叩解工序S31、移送工序S32以及臭氧处理工序S33中，将材料浆粕纤维301、302始终保持在含水的液体中，使其不干燥而维持为湿润的状态。因此，能够维持在叩解工序S31中得到的材料浆粕纤维301的表面的状态(例示：分支为分支状、原纤化的状态)，同时在臭氧处理工序S33中对材料浆粕纤维302执行臭氧水的处理。由此，能够更可靠地得到叩解工序S31和臭氧处理工序S33的协同效果，能够制造能够作为优质的纸的材料使用的源自针叶树的纸用浆粕纤维。
在本实施方式的优选的形态中，由于在酸性水溶液的存在下对材料浆粕纤维300进行叩解，因此能够使可能残存于材料浆粕纤维300的表面、内部的水分成为酸性。由此，在之后的臭氧处理工序S33中，在材料浆粕纤维300的表面、内部，能够使臭氧难以失活，能够使臭氧更有效地发挥功能。因而，能够更可靠地得到叩解工序S31和臭氧处理工序S33的协同效果，能够制造能够作为优质的纸的材料使用的源自针叶树的纸用浆粕纤维。
在本实施方式的优选的形态中，通过利用锥型精磨机对材料浆粕纤维300进行叩解，能够使材料浆粕纤维300的表面起毛，同时更可靠地缩短纤维长度。由此，能够更可靠地得到叩解工序S31和臭氧处理工序S33的协同效果，能够制造能够作为优质的纸的材料使用的源自针叶树的纸用浆粕纤维。
在本实施方式的优选的形态中，在臭氧处理工序中，通过使臭氧浓度、处理时间、臭氧浓度与处理时间之积处于规定的范围内，能够更可靠地将附着于材料浆粕纤维302的表面、内部的木质素、其他有机物氧化分解，使其可溶于水，容易地将它们从材料浆粕纤维302去除。由此，能够更可靠地得到叩解工序S31和臭氧处理工序S33的协同效果，能够制造能够作为优质的纸的材料使用的源自针叶树的纸用浆粕纤维。
在本实施方式的优选的形态中，能够将纸用浆粕纤维的长度载荷平均纤维长度短纤维化至1.6mm～2.1mm。通过使用该纸用浆粕纤维制造纸，能够产生抑制产品的表面的起毛等效果、提高拉伸强度等效果。
在本实施方式的优选的形态中，通过在叩解工序S31后实施臭氧处理工序S33，能够将容易在叩解工序后变低的纸用浆粕纤维的加拿大标准滤水度提高至500ml以上。由此，能够提高制造得到的纸用浆粕纤维的脱水效率。
在材料浆粕纤维300的长度载荷平均纤维长度为约2.2mm～2.6mm时，所生成的纸用浆粕纤维的长度载荷平均纤维长度例如为约1.6mm～2.1mm，优选为1.8mm～2.0mm。通过使用该纸用浆粕纤维制造纸，能够产生能够抑制产品的表面的起毛，使表面易于变得平滑等效果、即使是相同的单位面积重量也易于使厚度变薄，能够大幅度地增大纤维彼此间的交点的数量，提高拉伸强度等效果。换言之，通过设为针叶树牛皮纸浆粕与阔叶树牛皮纸浆粕之间的值，能够实现由长度载荷平均纤维长度适当地长而带来的纸的拉伸强度的提高，以及由长度载荷平均纤维长度适当地短带来的起毛的抑制。
在材料浆粕纤维300的加拿大标准滤水度为约700CSF ml～800CSF ml时，所生成的纸用浆粕纤维的加拿大标准滤水度例如为500CSF ml以上，优选为约500CSF ml～700CSFml，更优选为约550CSF ml～650CSF ml。由此，能够提高制造得到的纸用浆粕纤维的脱水效率。另外，能够容易地降低纸用浆粕纤维所含有的水分(例示：水分率50％以下)，能够提高作为材料的输送效率。
将所生成的纸用浆粕纤维的配混量设为90质量％以上而制造得到的手抄纸的密度为300kg/m3以上(单位面积重量54g/m2以上，厚度0.18mm以下)，最长伸长率为5％以上，拉伸强度为35N/25mm以上。即，能够制造拉伸强度较高的纸。
接下来，作为实施方式的另一形态，对材料浆粕纤维300是在吸收性物品中使用的浆粕纤维，即源自使用过的吸收性物品的浆粕纤维的情况进行说明。在该形态中，供给工序S30是从使用过的吸收性物品分离浆粕纤维，作为材料浆粕纤维300供给的工序，供给装置30是实现该工序的装置。
首先，对使用过的吸收性物品进行说明。使用过的吸收性物品是由使用者使用了的吸收性物品，包括吸收/保持了使用者的排泄物的状态的吸收性物品，还包括虽使用过但未吸收/保持排泄物的吸收性物品、未使用但废弃了的吸收性物品。作为吸收性物品，例如可列举出纸尿布、吸尿垫、生理用卫生巾、床单、宠物片，含有浆粕纤维，也可以含有高吸水性聚合物。
接下来，说明吸收性物品的结构例。吸收性物品具备表面片、背面片和配置于两片之间的吸收体。作为吸收性物品的大小的一例，可列举为长度约15cm～100cm，宽度5cm～100cm。吸收性物品也可以还包括通常的吸收性物品所具备的其他构件，例如扩散片、防漏壁、侧片等。
作为表面片的构成构件，例如可列举出透液性的无纺布、具有透液孔的合成树脂膜、它们的复合片等。作为背面片的构成构件，例如可列举出不透液性的无纺布、不透液性的合成树脂膜、它们的复合片。作为扩散片的构成构件，例如可列举出透液性的无纺布。作为防漏壁、侧片的构成构件，例如可列举出不透液性的无纺布，防漏壁可以包含橡筋线那样的弹性构件。作为无纺布、合成树脂膜的材料，只要能够作为吸收性物品使用，就没有特别限制，例如可列举出聚乙烯、聚丙烯等烯烃系树脂、6-尼龙、6,6-尼龙等聚酰胺系树脂/聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚对苯二甲酸丁二醇酯等聚酯系树脂等。作为无纺布的材料，也可以使用棉、人造丝等天然纤维。在本实施方式中，以将背面片为膜、将表面片材为无纺布的吸收性物品为例进行说明。
作为吸收体的构成构件，可列举出浆粕纤维和高吸水性聚合物。作为浆粕纤维，可列举出源自针叶树的浆粕纤维。作为源自针叶树的浆粕纤维，例如可列举出牛皮纸浆粕、碱法浆粕及亚硫酸浆粕那样的化学浆粕、碎木浆粕那样的机械浆粕、以及化学磨木浆和半化学浆粕那样的化学/机械浆粕等。作为源自针叶树的浆粕纤维的大小，例如作为纤维的长径的平均值，可列举为20μm～50μm，作为纤维长度的平均值，例如可列举为2mm～5mm。作为高吸水性聚合物(Super Absorbent Polymer：SAP)，只要能够作为吸收性物品使用，就没有特别限制。
吸收体的一个面和另一个面分别借助粘接剂接合于表面片和背面片。在俯视时，表面片中的、以包围吸收体的方式伸出到吸收体的外侧的部分(周缘部分)借助粘接剂与背面片中的、以包围吸收体的方式伸出到吸收体的外侧的部分(周缘部分)接合。因而，吸收体被包入在表面片与背面片的接合体的内部。作为粘接剂，只要能够作为吸收性物品使用，就没有特别限制，例如可列举为热熔型粘接剂。
接下来，对实施方式的另一形态的从使用过的吸收性物品分离浆粕纤维而作为材料浆粕纤维300供给的供给工序S30进行说明。需要说明的是，供给工序S30只要能够供给源自使用过的吸收性物品的材料浆粕纤维300，就没有特别限制，能够采用任意的方法。作为这样的工序，例如参照图3和图4说明以下所示的工序。
图3是表示在实施方式的供给工序S30中使用的供给装置30的结构例的框图。图4是表示实施方式的供给工序S30的一例的流程图。在供给工序S30(供给装置30)中，从使用过的吸收性物品分离并供给膜/无纺布等高吸水性聚合物(SAP)以及浆粕纤维。另外，分离工序S10包括开孔工序S11～第4分离工序S20(图4)，与此相对应地，分离装置10包括破袋装置11～第4分离装置20(图3)。
需要说明的是，在此，为了再利用(再循环)，而从外部回收/获取使用过的吸收性物品来使用。此时，多个使用过的吸收性物品以排泄物、菌类、臭气不会向外部泄漏的方式封入到收集袋中。收集袋内的各个使用过的吸收性物品例如在以使排泄物、菌类不暴露在表面侧、臭气不向周围扩散的方式使排泄有排泄物的表面片处于内侧地主要是卷起来的状态、折叠的状态下被回收等。
开孔工序S11由破袋装置11执行。破袋装置11包括贮存灭活水溶液的溶液槽和在溶液槽内旋转的破袋刀。破袋装置11利用破袋刀对投入到溶液槽内的收集袋进行开孔。由此，生成灭活水溶液从孔浸入的收集袋与灭活水溶液的混合液91。
在此，对灭活水溶液进行说明。灭活水溶液将一次性吸收性物品所含有的高吸水性聚合物灭活。灭活后的高吸水性聚合物的保持水的能力降低，释放吸收了的水。作为灭活水溶液，例如可列举为酸性水溶液。作为酸性水溶液中的酸，没有特别限定，例如可列举为无机酸和有机酸。作为无机酸，例如可列举为硫酸、盐酸以及硝酸，但从不含氯的观点出发优选为硫酸。作为有机酸，例如可列举出具有多个羧基的羧酸(例示：柠檬酸、酒石酸、苹果酸、丁二酸、草酸)、具有一个羧基的羧酸(例示：葡萄糖酸、戊酸、丁酸、丙酸、乙醇酸、乙酸、甲酸)、磺酸(例示：甲磺酸、三氟甲磺酸、苯磺酸、对甲苯磺酸)等。作为有机酸，从容易与排泄物等所含有的2价以上的金属(例示：钙)形成螯合络合物，不易使灰分残留于高吸水性聚合物和浆粕纤维的观点出发，优选具有多个羧基，更优选为柠檬酸。酸性水溶液的柠檬酸浓度没有特别限定，优选为0.5质量％～4质量％。以下，以使用酸性水溶液作为灭活水溶液的情况为例进行说明。
破碎工序S12由破碎装置12执行。破碎装置12具备双轴破碎机(例示：双轴旋转式破碎机等)。破碎装置12将包含混合液91的使用过的吸收性物品的收集袋连同收集袋一起破碎。由此，生成具有酸性水溶液和包含使用过的吸收性物品的收集袋的破碎物的混合液92，并且，将使用过的吸收性物品的几乎所有高吸水性聚合物灭活。其中，破碎物包括浆粕纤维及高吸水性聚合物以及其他材料(膜、无纺布、收集袋等)。
其中，酸性水溶液的pH为酸性(小于7.0)，优选具有小于7.0的规定的pH。作为pH的上限，优选为4.0，更优选为3.5。若pH过高，则高吸水性聚合物的灭活不能充分进行，高吸水性聚合物所保持的排泄物的排出容易变得不充分。作为pH的下限，优选为0.5，更优选为1.0。若pH过低，则浆粕纤维容易损伤。在此，pH是指在25℃下的值。pH例如能够使用pH计(AS-711株式会社堀场制作所制)进行测定。另外，酸性水溶液的温度没有特别限制，例如可列举为室温(25℃)，优选为比室温高的高温，更优选为60℃～95℃，进一步优选为70℃～90℃。在高温的情况下，易于利用酸性水溶液中的酸对酸性水溶液所含有的、源自排泄物等的细菌进行除菌。
第1分离工序S13由第1分离装置13执行。第1分离装置13具备具有作为清洗槽兼筛槽发挥功能的搅拌分离槽的碎浆分离机。第1分离装置13一边搅拌混合液92，从破碎物去除排泄物等，一边从混合液92将浆粕纤维、高吸水性聚合物、排泄物以及酸性水溶液分离。由此，生成含有浆粕纤维、高吸水性聚合物、排泄物以及酸性水溶液的混合液93，并且，回收使用过的吸收性物品的膜、无纺布、收集袋的原材料等。
需要说明的是，开孔工序S11和破碎工序S12(破袋装置11和破碎装置12)在灭活水溶液中将使用过的吸收性物品的高吸水性聚合物灭活，因此可以说是灭活工序(灭活装置)。另外，破碎装置12也可以不在灭活水溶液中将使用过的吸收性物品破碎，而是例如在空气中连同收集袋一起将使用过的吸收性物品破碎。在该情况下，不需要破袋装置11。在破碎后，将破碎装置12的破碎物和灭活水溶液供给至第1分离装置13(第1分离工序S13)，将高吸水性聚合物灭活。在该情况下，第1分离装置13(第1分离工序S13)可以说是灭活工序(灭活装置)。
第1除尘工序S14由第1除尘装置14执行。第1除尘装置14具备筛网分离机，利用筛网将混合液93分离为酸性水溶液中的浆粕纤维、高吸水性聚合物以及排泄物和其他材料(异物)。由此，生成异物量降低了的包含浆粕纤维、高吸水性聚合物、排泄物以及酸性水溶液的混合液94，并且，去除其他材料。第2除尘工序S15由第2除尘装置15执行。第2除尘装置15具备筛网分离机，利用比第1除尘装置14细的筛网将混合液94分离为酸性水溶液中的浆粕纤维、高吸水性聚合物以及排泄物和其他材料(小异物)。由此，生成异物量进一步降低了的包含浆粕纤维、高吸水性聚合物、排泄物以及酸性水溶液的混合液95，并且，进一步去除其他材料。第3除尘工序S16由第3除尘装置16执行。第3除尘装置16具备旋风分离机，通过离心分离将混合液95分离为酸性水溶液中的浆粕纤维、高吸水性聚合物以及排泄物和其他材料(比重较重的异物)。由此，生成异物量更加降低了的、包含浆粕纤维、高吸水性聚合物、排泄物以及酸性水溶液的混合液96，并且，去除比重较大的其他材料。需要说明的是，根据混合液92等的状态(例示：异物量、大小)，也可以省略第1除尘装置14～第3除尘装置16中的至少一者。
第2分离工序S17由第2分离装置17执行。第2分离装置17具备滚筒筛网分离机，利用滚筒筛网将混合液96分离为酸性水溶液中的高吸水性聚合物和浆粕纤维。由此，生成含有高吸水性聚合物、排泄物以及酸性水溶液的混合液97，将浆粕纤维作为材料浆粕纤维300取出。需要说明的是，第3分离工序S18由第3分离装置18执行。第3分离装置18具备倾斜筛网，利用筛网将混合液97分离为包含高吸水性聚合物的固体和包含排泄物及酸性水溶液的液体。由此，生成高吸水性聚合物(SAP)，并且，去除含有排泄物的酸性水溶液等。
通常，作为源自使用过的吸收性物品的浆粕纤维，使用源自针叶树的浆粕纤维。因此，在本实施方式的优选的形态中，作为源自针叶树的材料浆粕纤维300，将源自使用过的吸收性物品的浆粕纤维向叩解工序S31供给。即，在本形态中，为了降低环境负荷，能够再利用源自使用过的吸收性物品的浆粕纤维。在该情况下，源自使用过的吸收性物品的浆粕纤维有可能含有排泄物、高吸水性聚合物作为杂质，有可能对纸的性质造成不良影响。然而，在本形态中，通过叩解工序S31使材料浆粕纤维300的表面起毛，使内部暴露，因此通过之后的臭氧处理工序S33，能够容易地氧化分解附着于材料浆粕纤维302的表面、内部的这些杂质，使其可溶于水，从材料浆粕纤维302去除。由此，即使使用源自使用过的吸收性物品的浆粕纤维作为材料浆粕纤维300，也能够更可靠地得到叩解工序S31和臭氧处理工序S33的协同效果，能够制造能够作为优质的纸的材料使用的源自针叶树的纸用浆粕纤维。
如上所述，能够从使用过的吸收性物品分离浆粕纤维而作为材料浆粕纤维300供给。
实施例
以下，基于实施例说明本发明，但本发明并不限定于实施例。
(1)纸用浆粕纤维的制造方法的评价
(1-1)原料
准备以下的浆粕纤维作为原料。
·原料A：针叶树牛皮纸浆粕(NBKP)Weyerhaeuser公司制。其原料A：针叶树牛皮纸浆粕也能够被视为使用过的吸收性物品的浆粕纤维。
·原料B：阔叶树牛皮纸浆粕(LBKP)CENIBRA公司制。
(1-2)试样
使用上述原料，准备以下的试样。
·实施例1：对原料A实施叩解工序S31～臭氧处理工序S33而得到的试样。
·比较例1：原料A(坯料)
·比较例2：对原料A仅实施臭氧处理工序S33而得到的试样。
·比较例3：对原料A仅实施叩解工序S31而得到的试样。
·比较例4：原料B
其中，作为叩解工序S31的条件，将刃宽×槽宽×角度设为4mm×5mm×8°，将转速设为800rpm，将入口压/出口压设为0.078MPa/0.096MPa，将通过次数设为4次，在室温下进行。
另外，作为臭氧处理工序S33的条件，将CT值设为3000(200质量ppm×15分钟)，在室温下进行。
需要说明的是，作为叩解工序S31的溶液和臭氧水，使用酸性水溶液，具体而言使用柠檬酸水溶液。
(1-3)评价方法
(a)加拿大标准滤水度
对于上述实施例1、比较例1～4的试样，求出加拿大标准滤水度(以下，也简称为“滤水度”。)。滤水度的测定方法将在后述。
(b)长度载荷平均纤维长度
对于上述实施例1、比较例1～4的试样，求出长度载荷平均纤维长度。长度载荷平均纤维长度的测定方法将在后述。
(1-4)评价结果
(a)滤水度
关于上述实施例1、比较例1～4的试样，将滤水度的评价结果示于表1。
通过对浆粕纤维仅实施臭氧处理，滤水度变高，因而浆粕纤维变得难以保持水(比较例2)。关于其理由，想到：浆粕纤维的羟基被氧化，浆粕纤维与水的氢键变弱；浆粕纤维所含有的木质素被分解，浆粕纤维的原纤化进展；浆粕纤维所含有的半纤维素被分解，浆粕纤维的溶胀被抑制；等。
另一方面，通过对浆粕纤维仅实施叩解处理，滤水度变低，因而浆粕纤维变得易于保持水(比较例3)。认为其理由在于，在叩解处理中产生的浆粕纤维的细粉保持水。
在实施例1中，对浆粕纤维实施叩解处理，之后实施臭氧处理。由此，在叩解处理中产生的浆粕纤维的细粉、碎片容易通过臭氧处理而从浆粕纤维脱离，在臭氧处理后的脱水时去除，因此与上述臭氧处理本来的效果相结合地，能够提高浆粕纤维的滤水度。然后，能够使制成的浆粕纤维的滤水度成为与针叶树牛皮纸浆粕(比较例1)、阔叶树牛皮纸浆粕(比较例4)的滤水度相同的程度，换言之成为500CSF ml以上。即，生成的纸用浆粕纤维的滤水度为约500CFSml～700CFSml，为约550CFSml～650CFSml。
在此，叩解处理后的浆粕纤维(比较例3)的滤水度低至335CSF ml，易于保持水，脱水困难，但在追加实施了臭氧处理的浆粕纤维(实施例1)中，滤水度高至555CSF ml，难以保持水，脱水效率变高。因而，通过将这样的浆粕纤维(实施例1)脱水，能够制造低含水化的浆粕纤维(水分率50％左右)，由此能够制造低重量的浆粕纤维。所以通过将低重量的浆粕纤维作为材料输送，而谋求输送效率的提高。
[表1]
试样 滤水度(CSF)
实施例1(叩解+臭氧) 555
比较例1(坯料：NBKP) 731
比较例2(臭氧) 768
比较例3(叩解) 335
比较例4(LBKP) 637
(b)长度载荷平均纤维长度
关于上述实施例1、比较例1～4的试样，将长度载荷平均纤维长度的值结果示于表2和表3。需要说明的是，在表2和表3中，对于实施例1、比较例1、4，对同样的试样测定2次。
若对浆粕纤维仅实施叩解处理，则长度载荷平均纤维长度变得非常短(减少约3成)，确认到发生了浆粕纤维的切断、原纤化(表2：比较例3)。另一方面，若仅实施臭氧处理，则长度载荷平均纤维长度几乎没有变化(减少约1成)，推测发生了木质素、半纤维素等的分解、浆粕纤维的原纤化(表3：比较例2)。
在实施例1中，通过先对浆粕纤维实施叩解处理，从而缩短浆粕纤维，并且进行原纤化，增大表面积，使内部暴露，提高后续的臭氧处理的效果。然后，通过之后实施臭氧处理，进一步促进木质素、半纤维素等的分解、浆粕纤维的原纤化，并且，推测能够去除在叩解处理中产生的浆粕纤维的细粉、碎片。由此，即使实施叩解处理和臭氧处理这两者，也能够抑制纤维长度变得过小。由此，能够使制成的浆粕纤维的长度载荷平均纤维长度成为针叶树牛皮纸浆粕(比较例1)与阔叶树牛皮纸浆粕(比较例4)之间的值。即，生成的纸用浆粕纤维的长度载荷平均纤维长度为约1.6mm～2.1mm，为1.8mm～2.0mm。
[表2]
Figure BDA0003361972860000231
[表3]
Figure BDA0003361972860000232
(2)使用纸用浆粕纤维制造得到的纸的评价
(2-1)试样
使用上述实施例1、比较例1、比较例2的浆粕纤维，通过以下的制作方法，准备以下的纸的试样。
(a)纸的制作方法
(①)准备实施例1、比较例1以及比较例2中的任一种浆粕纤维。
(②)通过手抄法抄纸，以使构成纸的浆粕纤维中的100％成为在上述(①)中准备的浆粕纤维。此时，进行抄纸以使纸的单位面积重量为大致50g/m2，纸的形状为25cm见方。抄纸使用方型抄片机(250mm见方)(No.2555：熊谷理机工业株式会社制)制成。
(b)纸的试样
·实施例2：使用实施例1的浆粕纤维通过上述制作方法得到的纸。
·比较例5：使用比较例1的浆粕纤维通过上述制作方法得到的纸。
·比较例6：使用比较例2的浆粕纤维通过上述制作方法得到的纸。
(2-2)评价方法
(a)单位面积重量、厚度、密度、硬挺度
通过上述实施例2、比较例5以及比较例6的试样，求出单位面积重量、厚度、密度、硬挺度。单位面积重量、厚度、密度、硬挺度的测定方法将在后述。
(b)平滑性
对于上述实施例2、比较例5以及比较例6的试样，求出平滑性。平滑性通过基于触感和外观的印象的感官评价而测定。
(c)基于拉伸的伸长率与强度的关系
对于上述实施例2、比较例5以及比较例6的试样，求出基于拉伸的伸长率与强度的关系。基于拉伸的伸长率和强度系数的测定方法将在后述。
(2-3)评价结果
(a)单位面积重量、厚度、密度、悬臂
对于上述实施例2、比较例5以及比较例6的试样，将单位面积重量、厚度、密度、硬挺度的评价结果示于表4。
纸的厚度由于使用臭氧处理的浆粕纤维(比较例2)而减少(比较例6)，由于使用追加臭氧处理+叩解处理(实施例1)的浆粕纤维而进一步减少(实施例2)。这认为是由于原纤化的进行。伴随于此，纸的密度也由于使用臭氧处理的浆粕纤维(比较例2)而变高(比较例6)，由于使用追加臭氧处理+叩解处理(实施例1)的浆粕纤维而更加变高(实施例2)。即，判明了，通过使用实施例1的浆粕纤维，得到密度非常高的纸(实施例2)。即，将生成的纸用浆粕纤维的配混量设为90质量％以上而制造得到的手抄纸的密度为300kg/m3以上(单位面积重量54g/m2以上，厚度0.18mm以下)。但是，关于硬挺度，实施例2虽然密度高但纤维长度短，比较例6虽然密度低但纤维长度长，因此两者虽然均变高但为相同程度。
(b)平滑性
关于上述实施例2、比较例5以及比较例6的试样，将平滑性的评价结果示于表4。其中，用〇表示平滑性较高，用×表示平滑性较低。
根据触感和外观的印象确认，在密度较低的情况(比较例5、6)下，纸的表面的起毛明显，感到表面粗糙，但在密度较高的情况(实施例2)下，纸的表面的起毛显著减少，感到表面平滑，平滑性提高。
[表4]
Figure BDA0003361972860000251
(c)基于拉伸的伸长率与强度的关系
关于上述实施例2、比较例5以及比较例6的试样，将基于拉伸的伸长率与强度的关系的评价结果示于表5。
关于纸的伸长率3％强度、拉伸强度以及最大伸长率，与使用了坯料的浆粕纤维(比较例1)的纸(比较例5)和使用了臭氧处理的浆粕纤维(比较例2)的纸(比较例6)相比，使用了臭氧处理+叩解处理(实施例1)的浆粕纤维的纸(实施例2)显示出极大的值。因而判明，通过使用实施例1的浆粕纤维，能够得到拉伸强度和最大伸长率极高的纸(实施例2)。即，将所生成的纸用浆粕纤维的配混量设为90质量％以上而制造得到的手抄纸的伸长率3％强度为10N/25mm，最长伸长率为5％以上，拉伸强度为35N/25mm以上。
[表5]
Figure BDA0003361972860000252
在本实施方式的源自针叶树的纸用浆粕纤维的制造方法(实施例1)中，首先，在叩解处理(叩解工序S31)中，将材料浆粕纤维的纤维长度调整得较短，同时使材料浆粕纤维原纤化。接下来，在臭氧处理(臭氧处理工序S33)中，进一步进行材料浆粕纤维的原纤化，进一步增加材料浆粕纤维的比表面积，并且，将材料浆粕纤维的表面、内部的木质素、其他杂质等氧化分解，使其可溶化而去除。由此，在制造得到的纸用浆粕纤维中，浆粕纤维容易缠绕，缠绕难以解开。此外，通过臭氧处理，纸用浆粕纤维的滤水度提高，排水良好。认为这是因为，通过将材料浆粕纤维的表面的羟基氧化，水与纸用浆粕纤维的氢键变弱。因此，能够以高配混量(例示：90～100质量％)使用纸用浆粕纤维来抄纸。需要说明的是，在仅进行臭氧处理的情况下，只能形成拉伸强度极低的纸(比较例6)，在仅进行叩解处理的情况下，滤水度过低(比较例3)，排水极差，不能以高配混量(例示：90质量％～100质量％)使用这样的浆粕纤维来抄纸。
<加拿大标准滤水度(游离度)>
根据JIS P8121-2：2012浆粕-滤水度试验方法-第2部分：加拿大标准滤水度法来测定加拿大标准滤水度(Canadian Standard Freeness)(CSF ml)。
加拿大标准滤水度法的概略的步骤如以下所述。
(1)将滤水筒安装于支承台的臂上，闭合下盖，打开上盖的气阀。
(2)将量筒置于能够接受来自侧管的排水的位置。
(3)在1000mL量筒中准确地量取1000mL试样。
其中，试样依赖于上述JIS法的“非浆料状的浆粕的试样调制”。
(4)将量筒的内容物静静地流入滤水筒。
(5)在加入试样结束后5秒之后，打开气阀，使试样流下。
(6)当侧管的排水停止时，读取从侧管排出的排水量。
(7)利用修正表(附表1、2)将该排水量修正为标准浓度0.30％、标准温度20℃的值，将其作为加拿大标准滤水度，即，滤水度(CSF ml)。
<长度载荷平均纤维长度>
长度载荷平均纤维长度(mm)利用Valmet纤维图像分析仪(Valmet FS5：ValmetCorporation制)进行测定。
长度载荷平均纤维长度的测定方法的概略的步骤如以下所述。
(1)将浆粕纤维适量放入烧杯中。然后，用水填充大约一半的烧杯。
在下述(2)的测定时，以成为5根/秒钟～90根/秒钟的方式调制浆粕纤维的量。
(2)在Valmet FS5安置试样，设定测定条件，开始测定。
(3)在测定规定的根数之后，结束测定，将L(I)的值作为长度载荷平均纤维长度(mm)。
<纸的单位面积重量、厚度以及密度>
纸的单位面积重量(g/m2)、厚度(mm)以及密度(kg/m3)通过以下的方法进行测定。
(1)纸的单位面积重量：将纸切取为5cm×5cm的大小，做成试样，在100℃以上的气氛中进行干燥处理后测定质量。将测定的质量除以试样的面积，计算试样的单位面积重量。将10个试样的单位面积重量的平均值作为纸的单位面积重量(g/m2)。
(2)纸的厚度：使用具备15cm2的测头的厚度计(FS-60DS：株式会社大荣化学精器制作所制)，在3g/cm2的测定载荷的条件下测定纸的厚度。对1个试样测定3处的厚度，将3处的厚度的平均值作为纸的厚度(mm)。
(3)纸的密度：纸的密度是将用上述方法求出的纸的称量除以用上述方法求出的纸的厚度，作为纸的密度(kg/m3)。
<硬挺度>
硬挺度(mm)依据JIS L 1096：2010 8.21.1A法(45°悬臂法)进行测定。
硬挺度的测定方法的概略的步骤如以下所述。
(1)将测定对象的纸切取为宽度25mm×长度150mm的大小，做成试样。
(2)将试样安置于悬臂硬挺度试验装置(CAN-1MCA：株式会社大荣科学精器制作所制)，在移动速度：5mm/秒的测定条件下进行测定。
(3)作为硬挺度，在不同的试样中，以一个面朝上测定5次，然后以另一个面朝上测定5次，采用它们的平均值。
<纸的拉伸强度和拉伸伸长率>
纸的拉伸强度(N/25mm)和拉伸伸长率(％)的测定方法的概略的步骤如以下所述。
(1)将测定对象的纸切取为宽度25mm×长度160mm的大小，做成试样。
(2)将试样安置于具备最大载荷容量为50N的测力传感器的拉伸试验机(万能试验机AGS-1kNG：岛津制作所株式会社制)，以100mm的卡盘间距离、100mm/分钟的拉伸速度的条件测定伸长率和强度。
(3)测定伸长率与强度的关系，将强度最大的伸长率作为最大伸长率，将最大伸长率下的强度作为拉伸强度。对5个试样进行同样的测定，将它们的平均值作为最大伸长率(％)和拉伸强度(N/25mm)。另外，将伸长率为3％时的强度作为伸长率3％强度(N/25mm)。
本发明的吸收性物品并不限于上述各实施方式，能够在不脱离本发明的目的、宗旨的范围内适当组合、变更等。
附图标记说明
S31：叩解工序
S33：臭氧处理工序

Claims (11)

1.一种源自针叶树的纸用浆粕纤维的制造方法，其中，
该制造方法包括：
叩解工序，在该叩解工序中，在含水的液体的存在下对源自针叶树的材料浆粕纤维进行叩解；以及
臭氧处理工序，在该臭氧处理工序中，利用臭氧水处理所述叩解后的所述材料浆粕纤维。
2.根据权利要求1所述的制造方法，其中，
该制造方法还包括移送工序，在该移送工序中，将所述叩解后的所述材料浆粕纤维连同在所述叩解工序中使用的所述含水的液体一起向所述臭氧处理工序移送。
3.根据权利要求1或2所述的制造方法，其中，
该制造方法还包括供给工序，在该供给工序中，将源自使用过的吸收性物品的浆粕纤维作为所述材料浆粕纤维向所述叩解工序供给。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的制造方法，其中，
所述叩解工序包括在作为所述水溶液的酸性水溶液的存在下对所述材料浆粕纤维进行叩解的工序。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的制造方法，其中，
所述叩解工序包括利用锥型精磨机对所述材料浆粕纤维进行叩解的工序。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的制造方法，其中，
在所述臭氧处理工序中，
所述臭氧水的臭氧浓度为1质量ppm～200质量ppm，
利用所述臭氧水的处理时间为5分钟～120分钟，
所述臭氧浓度与所述处理时间之积为100ppm·分钟～6000ppm·分钟。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的制造方法，其中，
所述臭氧处理工序后的所述纸用浆粕纤维的长度载荷平均纤维长度为1.6mm～2.1mm。
8.根据权利要求7所述的制造方法，其中，
所述臭氧处理工序后的所述纸用浆粕纤维的加拿大标准滤水度为500CSF ml以上。
9.一种源自针叶树的纸用浆粕纤维，其中，
长度载荷平均纤维长度为1.6mm～2.1mm。
10.根据权利要求9所述的纸用浆粕纤维，其中，
所述纸用浆粕纤维的加拿大标准滤水度为500CSF ml以上。
11.根据权利要求9或10所述的纸用浆粕纤维，其中，
将所述纸用浆粕纤维的配混量设为90质量％以上而制造得到的手抄纸的密度为300kg/m3以上，最长伸长率为5％以上，拉伸强度为35N/25mm以上。
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