JP2000328417A

JP2000328417A - 植物繊維マット及びパルプビーズ及びパルプビーズの製造方法

Info

Publication number: JP2000328417A
Application number: JP2000058701A
Authority: JP
Inventors: Tomoaki Takasaki; 智明高崎; Koji Sakairi; 幸司坂入; Takehito Tomita; 岳人富田
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1999-03-15
Filing date: 2000-03-03
Publication date: 2000-11-28

Abstract

(57)【要約】【課題】植物繊維マット及び植物繊維マットを用いて造
粒したパルプビーズ及び周知の圧縮成形機、発泡スチロ
ール成形機等で優れた緩衝材特性を有する立体成形物を
成形することができる古紙を使用した粒状のパルプビー
ズの製造方法を提供する。【解決手段】古紙を主原料とし、任意の形状を有する立
体成形物を、周知の圧縮成形機、発泡スチロール成形機
を用いて成形する際に使用する粒状のパルプビーズ１に
おいて、古紙を乾式で解繊した嵩高の綿状体を、水又は
バインダーを添加し、機械的に圧縮、打ち抜きし、得ら
れた粒状体２を更に転動装置にて面取り成形し、表面に
コーティング層３を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、植物繊維と熱可塑性樹
脂を一定比率で混合した後、分散して堆積されてなるマ
ットを加熱し、繊維間の空隙を保持しつつ繊維同士の交
点が接着されている植物繊維マット、及び該マットより
造粒したパルプビーズ、及び古紙を主原料とし、任意の
形状を有する立体成形物を成形する際に使用する粒状の
パルプビーズ、及び複数個のパルプビーズを結合して任
意の形状を有する立体成形物を周知の圧縮成形機、発泡
スチロール成形機を用いて成形する際に使用するパルプ
ビーズの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】家電機器等の工場製品から包装食品まで
多くの商品は、工場から需要家までの流通の過程での損
傷を防ぐために緩衝材を包装時に充填している。古く
は、この種緩衝材としては天然繊維である木綿が使用さ
れたが、石油化学の進歩により安価軽量なポリスチレン
発泡充填材やウレタンフォームが多量に提供され、近時
はほとんどこれらの人工高分子材料にその用途を占めら
れるようになっている。また、断熱材等においても同様
な素材が用いられている。

【０００３】また、上記人工高分子材料の代替としてパ
ルプ、特に、紙として一度使用された古紙を使用するこ
とが一部提案されているが、この古紙を緩衝材に使用す
る方法として実用化されているものは、古紙を単に丸め
て使用するもの、古紙を細かく裁断して高分子製の袋に
収納するもの、細かく裁断あるいは解繊した古紙に接着
剤を加えて所定の形状に成形したもの等がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の人
工高分子製の緩衝材は、焼却すると有害ガスを発生する
問題があり、また焼却すると異常高温を発生して焼却炉
を破損することがあり焼却処分も困難であるという課題
を有している。

【０００５】また、古紙を再利用する従来法の内、古紙
を単に丸める方法は、緩衝能力に均一性が保証されない
ため、均一性が保証されるようにする課題を有する。人
工高分子製の袋を使用するものは、任意形状を得ること
が困難である。また、細かく裁断あるいは解繊した古紙
に接着剤を加えて所定の形状に成形したものについて
は、所定の凹凸形状を有する圧縮成形金型内に古紙の解
繊あるいは裁断物を均一且つ安定して充填することが困
難であると共に、作業効率が悪いという問題があり、さ
らには、人工高分子製緩衝材よりは大幅に高価なものと
なり、いずれも広く実用化されるには至っていない。

【０００６】そこで、本発明は上記課題に鑑みなされた
もので、天然繊維素材である古紙を使用して、緩衝材と
して要求される、経済性、弾力性、軽量性、表面平滑性
（ごみ発生防止）の条件を満足させる緩衝材、断熱材、
防音材等の任意の形状を有する立体成形物を、周知の圧
縮成形機、発泡スチロール成形機等をそのまま用いて成
形する際に用いる粒状のパルプビーズ、及びそれに関す
る製造方法を提供することを目的としたものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の第１
の発明は、請求項１に係る発明であって、植物繊維を主
原料とし、熱可塑性樹脂と共に分散して堆積させてな
り、且つ該繊維同士の交点が接着されているマット状物
であって、該マット状物の嵩比重が、０．０２〜０．５
であることを特徴とする植物繊維マットである。

【０００８】次に本発明の第２の発明は、請求項８に係
る発明であって、請求項１乃至請求項７のいずれか１項
に係る発明の植物繊維マットを用いて粒状体に造粒され
ていることを特徴とするパルプビーズである。

【０００９】次に本発明の第３の発明は、請求項９に係
る発明であって、植物繊維又は古紙再生繊維を主原料と
した任意の形状を有する立体成形物を成形する際に使用
する粒状のパルプビーズにおいて、該パルプビーズの嵩
比重が、０．０５〜０．２、その粒径が１０ｍｍ以下と
したことを特徴とするパルプビーズである。

【００１０】次に本発明の第４の発明は、請求項１２に
係る発明であって、古紙を主原料とし、任意の形状を有
する立体成形物を、周知の圧縮成形機、発泡スチロール
成形機を用いて成形する際に使用する粒状のパルプビー
ズの製造方法において、古紙を乾式で解繊処理して嵩高
の綿状体を形成し、その解繊処理前又は処理中又は処理
後には水によるバインダーを添加し、機械的に圧縮、打
ち抜き処理して粒状体を造粒して、得られた粒状体を更
に転動装置にて面取り成形し、その粒状体の表面にコー
ティング層を設けることを特徴とするパルプビーズの製
造方法である。

【００１１】次に本発明の第５の発明は、請求項１７に
係る発明であって、古紙を主原料とし、任意の形状を有
する立体成形物を、周知の圧縮成形機、発泡スチロール
成形機を用いて成形する際に使用する粒状のパルプビー
ズの製造方法において、古紙を乾式で解繊処理して嵩高
の綿状体を形成し、その解繊処理前又は処理中又は処理
後には水以外のバインダーを添加し、機械的に圧縮、打
ち抜き処理して粒状体を造粒して、得られた粒状体を更
に転動装置にて面取り成形し、その粒状体の表面にコー
ティング層を設けることを特徴とするパルプビーズの製
造方法である。

【００１２】

【作用】本発明の植物繊維マットは、植物繊維を熱可塑
性樹脂により部分的に結合しつつ、繊維の絡み合いの間
に空隙を残した弾性のある植物繊維マットを容易に製造
することができる。

【００１３】本発明のパルプビーズは、上記植物繊維マ
ットから造粒でき、そのビーズ表面に目止め層、機能性
塗膜を設けることにより、ビーズとしての構造を保持す
る機能と同時に、市販の発泡スチロール成形機、熱圧縮
成形機において、ビーズ間を接着し、成形体とする際の
接着機能を保持したものとなる。そして植物繊維を主体
とする構成であるので、易処理性であることはいうまで
もない。さらに、本発明のパルプビーズから得られるパ
ルプ成形体に対しては、表面に樹脂層を設けることによ
り、成形体としての強度が加えられ、またビーズの脱落
が低減され、より利用性を優れたものとすることができ
る。

【００１４】本発明のパルプビーズの製造方法において
は、古紙をパルプ繊維状に解繊することによって、乾燥
状態ではパルプ繊維が疎に絡み合った綿状体となり、そ
の容量（容積）が１０倍以上の嵩高となるものである。
嵩高となった綿状体に機械的圧縮力を加えて成形する
と、パルプ繊維間の間隙は潰れて収縮する。しかし乾燥
しているパルプ繊維は弾性を有しているので、機械的圧
縮を解いて放置すると、やがてパルプ繊維間には間隙が
復元することになる。

【００１５】そこで、機械的圧縮を加える前あるいは機
械的圧縮を加えた後に添加した水又は水以外のバインダ
ーにより密度が一定の状態を保持する。また水又は水以
外のバインダーを添加した場合には、そのバインダーが
繊維間に毛細管現象で入り込み、濡れた繊維どうしが水
素結合されて、パルプビーズを構成する粒状体は優れた
形状保持性を得ることが出来る。そして古紙を主原料と
して得られたこのパルプビーズによる成形物は、外観及
び用いたパルプビーズの強度共に良好なものが得られ
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】＜本発明の植物繊維マット＞本発
明の植物繊維マットは、パルプ、植物繊維、あるいは古
紙を、従来公知の粉砕機、ドライパルプ製造装置、レフ
ァイナー、グラインダ、エンドミル、パルパー、解繊機
等を用い、乾式で解繊して成る嵩高の綿状体に、熱可塑
性樹脂の繊維加工物、粉末を添加し、周知のエアレイド
法、その他の不織布製造装置により堆積させ、ウエブ
（又はシート）を形成させた後、植物繊維と熱可塑性樹
脂が混合された前記ウエブを加熱させ植物繊維と熱可塑
性樹脂繊維を接着させ製造することが出来る。そして、
本発明においては、この製造された植物繊維は、嵩比重
０．０２〜０．５の範囲とすることが重要である。

【００１７】植物繊維に対する熱可塑性樹脂の配合率
は、重量比で５％以上〜５０未満が好ましい。５％以下
では製造したマットの強度が不足し、５０％以上では植
物繊維を主体とした製品と言えなくなる。

【００１８】植物繊維と混合する熱可塑性樹脂粉末とし
ては、例えばポリプロピレン、高密度ポリエチレン、中
密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、線状低密度ポ
リエチレン、エチレン酢酸ビニル共重合体、プロピレン
と他のαオレフィンとの２元または３元共重合体等のポ
リオレフィン類が好ましいが、植物繊維と熱接着するも
のであれば特に限定されるものではない。

【００１９】植物繊維と混合する熱可塑性樹脂繊維とし
ては、単層或いは鞘芯型、並列型、多層型、中空多層
型、異型多層型、海島型等の複合繊維の形態であってよ
く、かつ前記単層、多層型の外層或いは海島のいずれか
の部分の成分中に、例えばポリプロピレン、高密度ポリ
エチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、
線状低密度ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル共重合
体、プロピレンと他のαオレフィンとの２元または３元
共重合体等のポリオレフィン類、その他植物繊維と熱接
着するものが存在すれば特に限定されるものではない。

【００２０】熱可塑性樹脂繊維の外層と内層、或いは海
島の融点差は１０℃以上あることが好ましい。これによ
り、低融点成分の融点以上、高融点成分の融点未満の温
度で熱処理すれば、複合繊維の低融点成分が溶融されて
繊維接合点が熱接合され、高融点成分はそのままで残存
した三次元のネットワーク構造の熱接着性を有する植物
繊維より成るマット（シート）を形成させることができ
る。

【００２１】尚、熱可塑性樹脂繊維は植物繊維との接着
部位が熱可塑性樹脂で形成されていれば良く、場合によ
り多層構成の内層或いは海島構造の海部は、ポリアミ
ド、ポリエステル（飽和ポリエステル）又は熱硬化性の
樹脂（不飽和ポリエステルなど）を用いることもでき
る。熱接着性繊維の太さは０．５〜５０デニールが良
く、好ましくは１．５〜１０デニールである。繊維の太
さが１デニール未満の場合、植物繊維より成るマットの
強力が小さくなる。また、繊維の太さが１００デニール
を越える場合は、繊維同士が絡むため均一な地合いのウ
ェブが作製できなくなる。

【００２２】熱可塑性樹脂繊維の繊維長は、１〜２５ｍ
ｍが良い。繊維長が１ｍｍ未満の場合、植物繊維より成
るマット（シート）の強力が小さくなる。また、繊維長
が２５ｍｍを越える場合、繊維同士が絡むため均一な地
合いのウェブの作製が困難になる。

【００２３】また、植物繊維と熱可塑性樹脂の接着不足
等により繊維の脱落がある場合には熱可塑性樹脂、ラテ
ックス、澱粉、水溶性樹脂等の液状物を、植物繊維より
成るマット（シート）の表面より噴霧して、脱落する繊
維の接点を接合、被覆または化学的結合することができ
る。

【００２４】＜本発明のパルプビーズ＞本発明のパルプ
ビーズは、上記植物繊維より成る植物繊維マット（シー
ト）から造粒することができる。その造粒方法として
は、前記マットを必要によって加熱した抜き歯で打ち抜
いて粒状体を得る方法、あるいは前記マットを一対の熱
ロール間を通して造粒するに当たり、少なくとも片方の
ロールが所望する造粒形状の抜き歯あるいは彫刻と抜き
歯を有し、一対のロール通過と同時に打ち抜き造粒する
方法、あるいは所望する形状の彫刻を有する超音波ホー
ンで超音波により形状を固定した後、打ち抜く方法等な
どがあるが、一定の形状に打ち抜き、断裁が出来る方法
であれば特に限定されるものではない。

【００２５】得られた粒状体の表面は、必要に応じ機能
性塗膜及び機能性塗膜の表面歩留まり性を向上するため
の目止め層を設けることが可能である。

【００２６】機能性塗膜及び目止め層は、パルプビーズ
を発泡ポリスチレン（ＰＳ）成形機や圧縮成形機等に充
填し、立体物を得る際に必要に応じて設ける。この方法
は、上記植物繊維マットの製造後において造粒する前
に、そのマット表面に機能性塗膜及び目止め層を塗布加
工、噴霧加工、あるいは薄膜形成して積層した後、前記
いずれかの方法によって造粒する方法、あるいは一旦造
粒したパルプビーズの表目に設けることにより可能であ
る。

【００２７】造粒したパルプビーズの両面に前記機能性
塗膜及び目止め層を設ける方法は、造粒された粒状物を
攪拌する回転盤或いは回転羽及び飛散防止壁を少なくと
も有する転動装置内に導入し、前記回転盤或いは回転羽
にて攪拌しつつ、機能性塗膜剤、目止め剤を噴霧して行
うことができる。尚、回転盤は表面が平なもののみなら
ず、造粒された粒状物が接触する面に凹凸を設けたもの
であっても良い。又、パルプビーズを次工程に搬送する
工程で噴霧等により行うこともできる。

【００２８】目止め層としては、熱可塑性樹脂、熱硬化
性樹脂、ゴム、水溶性高分子、タンパク質、ロジンの何
れかを含むものを噴霧、塗工、又は数μｍ以上の厚さの
膜状物、あるいは厚さ２００μｍ以下の薄紙を圧着、接
着、静電気による付着によりシート状の植物繊維マット
の一次加工物の表面に設けることが出来る。膜状物（皮
膜層）をマット面に対して接着する接着剤としては、熱
可塑性樹脂、反応硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、ゴム、水
溶性高分子等より成る接着剤、タンパク質、ロジン、セ
ロファン等を用いることが出来る。

【００２９】機能性塗膜材料としては、水溶性増粘剤も
しくは熱可塑性樹脂、あるいは熱可塑性樹脂と発泡性中
空粒子の混合物が挙げられる。

【００３０】水溶性増粘剤としては、アルギン酸ナトリ
ウム塩、澱粉、寒天、マンナン等の天然多糖類、カルボ
キシメチルセルロースなどの天然多糖類の処理物、もし
くはポリビニルアルコールなどの合成水溶性ポリマー等
が例示できる。

【００３１】また熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン
樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアクリル酸エステル、ポ
リ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチ
ラール、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニリデン、ナイロン
などのポリアミド、ポリビニルピロリドン等が挙げら
れ、またこれらが共重合したもの、例えば、酢酸ビニル
−ポリエチレン共重合物、ポリエチレン−アクリル酸共
重合物等が例示でき、特に限定されない。また、これら
を単独で用いても、あるいは混合して用いてもよい。

【００３２】さらに熱可塑性樹脂に発泡性粒子を混合し
て用いてもよい。発泡性粒子としては、マイクロカプセ
ル内に低沸点の溶剤が封入された熱膨張性のマイクロカ
プセルを使用することができる。すなわち外殻のポリマ
ーが加熱により軟化するとともに内殻の溶剤がガス化
し、体積が数十倍に膨張するものである。

【００３３】具体的には、内殻の溶剤としては、イソブ
タン、ペンタン、石油エーテル、ヘキサン等の有機溶剤
を、塩化ビニリデン、アクリロニトリル、アクリル酸エ
ステル、メタクリル酸エステル等からなる熱可塑性樹脂
で包み込んだ熱膨張性マイクロカプセルを使用するのが
好ましい。

【００３４】熱可塑性樹脂に対する発泡性粒子の混合比
率も特に限定されない。またパルプビーズの嵩比重とし
ては、０．０５〜０．２の範囲であることが望ましい。
この範囲外では、特に家電製品等の緩衝包装において、
十分な緩衝性を得ることが困難と考えられる。

【００３５】＜本発明のパルプビーズの製造方法＞本発
明のパルプビーズの製造方法は、まず、古紙を乾式で解
繊して嵩高の綿状体を製造する。古紙を乾式で解繊する
装置としては、従来公知な粉砕機、ドライパルプ製造装
置、レファイナー、グラインダ、エンドミル、パルパ
ー、解繊機等が使用できる。なお、本発明で云う古紙と
は、民生用、事務用、工業用など各種用途において使用
済の廃棄された再生前の未処理の紙類（未再生古紙）、
又は再生済の処理された紙類（再生古紙）、又はこれら
再生前の紙（未再生古紙）と再生済の紙（再生古紙）と
の混合紙類、又はこれら紙類５０％を以上含み、それに
新らたな紙類（又は新らたなパルプ）を混合した紙類な
どが含まれる。

【００３６】古紙を解繊した嵩高の綿状体に水を添加す
る方法としては、乾式で解繊した古紙を圧縮成形装置に
空気圧送する課程で、水を噴霧処理する方法、圧縮成形
装置内における、嵩高の綿状体を投入する投入口から成
形方法により、圧縮ローラー直後或いは押出機の出口付
近の範囲にて水を噴霧する方法によって行うことが出来
る。

【００３７】水を用いる目的としては、古紙を解繊した
嵩高の綿状体を圧縮成形した粒状体の形状保持性を向上
する為に必要である。すなわち、紙はパルプ繊維を抄紙
工程で圧縮密着させてあるので、パルプ繊維状に解繊す
れば乾燥状態では、パルプ繊維が疎に絡み合った綿状体
となってその容量を１０倍以上の嵩高となるものであ
る。そこで、嵩高となった綿状体に機械的圧縮力を加え
て成形すると、パルプ繊維間の間隙は潰れて収縮する。
しかし、乾燥しているパルプ繊維は弾性を有しているの
で、機械的圧縮を解いて放置すると、やがてパルプ繊維
間には間隙が復元することになる。そこで、機械的圧縮
を加える前に、あるいは機械的圧縮を加えた後に添加し
た水により密度が一定の状態を保持する。又、水を添加
した場合、水が繊維間に毛細管現象で入り込み、濡れた
繊維どうしが水素結合され、パルプビーズを構成する粒
状体は優れた形状保持性を得ることが出来る。

【００３８】水を添加してなる嵩高の綿状体を、圧縮成
形し、粒状体を造粒する方法としては、少なくとも２本
のロール間を通すことにより圧縮して板状体を形成し、
さらに前記板状体を打ち抜いて粒状体を得る方法、一対
のロール間を通して圧縮造粒するに当たり、前記一対の
ロールにおいて、少なくとも片方のロールが所望する造
粒形状の抜き歯あるいは彫刻と彫刻を有し、前記水を添
加してなる嵩高の綿状体を、一対のロール通過と同時に
打ち抜き造粒する方法、所望する粒状体の径と同一な複
数個の貫通口を側面にあけた筒状体の内側或いは外側の
いずれか一方の側面に圧着し、反圧着側に形成された水
を添加してなる嵩高の綿状体が圧縮され、一定の長さに
成長した吐出物をカッティングし、粒状体を得る方法、
バインダーを添加してなる嵩高の綿状体を、押出機に投
入し、押出機の所望する粒状体の径を有するダイより吐
出させ、一定の長さにカッティングし、粒状体を得る方
法を用いることが出来る。

【００３９】また、古紙を解繊した嵩高の綿状体にバイ
ンダーを添加する方法としては、解繊処理を施す前の古
紙に熱可塑性バインダー、水、アルコール類、有機溶剤
等の溶媒で再活性化するバインダーが添加された古紙を
乾式で解繊して得る方法、解繊処理を施す際に古紙と共
に熱可塑性バインダー、水、アルコール類、有機溶剤等
の溶媒で再活性化するバインダーを一定比率で解繊処理
装置に投入し、バインダーが添加された嵩高の綿状体を
得る方法、乾式で解繊した古紙を圧縮成形装置に空気圧
送する課程で、バインダーを噴霧処理する方法、圧縮成
形装置内における、嵩高の綿状体を投入する投入口から
成形方法により、圧縮ローラー直後或いは押出機の出口
付近の範囲にてバインダーを噴霧する方法によって行う
ことが出来る。又、バインダーを添加した古紙を解繊し
た嵩高の綿状体を用いる場合と古紙を解繊処理する際に
バインダーを添加する場合はバインダーを再度活性化す
る為、加熱、溶媒噴霧等の工程を圧縮成形装置或いは圧
縮成形装置での造粒以前に設けることが必要である。

【００４０】バインダーを用いる目的としては、古紙を
解繊した嵩高の綿状体を圧縮成形した粒状体の形状保持
性を向上する為に必要である。

【００４１】バインダーを添加してなる嵩高の綿状体
を、圧縮成形し、粒状体を造粒する方法としては、少な
くとも２本のロール間を通すことにより圧縮して板状体
を形成し、さらに前記板状体を打ち抜いて粒状体を得る
方法、一対のロール間を通して圧縮造粒するに当たり、
前記一対のロールにおいて、少なくとも片方のロールが
所望する造粒形状の抜き歯あるいは彫刻と抜き歯を有
し、前記バインダーを添加してなる嵩高の綿状体を、一
対のロール通過と同時に打ち抜き造粒する方法、所望す
る粒状体の径と同一な複数個の貫通口を側面にあけた筒
状体の内側或いは外側のいずれか一方の側面に圧着し、
反圧着側に形成されたバインダーを添加してなる嵩高の
綿状体が圧縮され、一定の長さに成長した吐出物をカッ
ティングし、粒状体を得る方法、バインダーを添加して
なる嵩高の綿状体を、押出機に投入し、押出機の所望す
る粒状体の径を有するダイより吐出させ、一定の長さに
カッティングし、粒状体を得る方法を用いることが出来
る。

【００４２】そして、得られた粒状体は、抜きにより生
じた角部、バリがあり、これらが脱落しやすい状態にあ
る。この為、前記の角部、バリのを均す為、造粒された
粒状体を転動装置内に導入し面取り成形を行い、さらに
表面にコーティング層を設ける必要がある。

【００４３】本発明にて行う面取り成形は、造粒された
粒状物を攪拌する回転盤或いは回転羽及び飛散防止壁を
少なくとも有する転動装置内に導入し、前記回転盤或い
は回転羽によって、面取り成形を行うことができる。
尚、回転盤は表面が平なもののみならず、造粒された粒
状物が接触する面に凹凸を設けたものであっても良い。

【００４４】面取り成形された粒状物の表面にコーティ
ング層を設ける方法としては、圧縮成形装置により造粒
された粒状体を、転動装置内に空気圧送する課程でコー
ティング剤を噴霧処理し、粒状体の表面にコーティング
層を設ける方法、転動装置にて粒状体を面取り成形を行
いながら転動装置内に設けた噴霧装置にてコーティング
剤を噴霧処理する方法、転動装置より面取り成形された
粒状体を貯蔵タンク等の保管装置に搬送する圧送ライン
にてコーティング剤を噴霧処理する方法を用いることが
出来る。尚、本発明のパルプビーズにおいて、造粒され
た粒状物の外側にコーティング層を設ける目的は、前述
の他に、後工程で周知の圧縮成形機、発泡スチロール成
形機を用いて立体成形を行う際に、複数個のパルプビー
ズを接着させる為にも有効である。

【００４５】本発明のパルプビーズの製造方法によって
得られるパルプビーズは、例えば、図１に示す構造をな
すものであり、パルプビーズ１は、古紙を解繊した綿状
体をバインダーと共に造粒した粒状体２の表面にコーテ
ィング層３を設けた構造をなしている。

【００４６】

【実施例】以下に、本発明の植物繊維マット、及びその
植物繊維マットにより造粒された本発明のパルプビー
ズ、及び本発明のパルプビーズの製造方法について、そ
の具体的実施例を説明する。なお、ここに用いられた材
料は、これに限定されるものではない。

【００４７】＜実施例１＞植物繊維マット及び植物繊維
マットによるパルプビーズ段ボール解繊加工品（ターボ工業（株）製ターボミル使
用）８０重量部に、表面層が融点１３０℃のポリエチレ
ン、内層が融点１６０℃のポリプロピレンより成る多層
熱可塑性樹脂繊維２０重量部を添加し、エアレード法の
ウエブ製造機にて植物繊維より成るウエブを形成した
後、前記ウエブを１５０℃で加熱することにより、厚さ
５ｍｍ、嵩比重０．０５の植物繊維マットを製造した。
このシート状の植物繊維マットの両表面（両面）に、目
止め層としてポリビニルアルコール５％水溶液を噴霧し
た後、その表面に熱可塑性樹脂：エチレン酢酸ビニル共
重合物エマルジョン（固形分２５％溶液）１００重量部
に、発泡性粒子：熱膨張性マイクロカプセル（マイクロ
スフィアF1400；松本油脂（株）製、固形分７０％）３
５重量部を混合したものを噴霧した。噴霧量は、乾燥後
のパルプビーズの嵩比重が約０．０６となるように調製
した。そして乾燥し、発泡性粒子を含有するエチレンー
酢酸ビニル共重合物塗膜が形成された植物繊維マット
（シート）を得た。このマットを超音波溶着機により粒
が連続した状態に作成し、続いて打ち抜きを行い、嵩比
重が０．０８、最大径が５ｍｍのパルプビーズを得た。
次に、このパルプビーズを、内寸１００ｍｍ×１００ｍ
ｍ×５０ｍｍのアルミニウム製枠型内に、型体積の１．
２倍量用意して圧縮充填した。続いて、この型内に加圧
蒸気を導入し、１３０℃に加熱してビーズを接着、型内
を真空ポンプで吸引して水分を除去した後、枠より取り
出し、パルプビーズ成形体を得た。嵩比重は約０．１で
あった。

【００４８】＜実施例２＞古紙を用いたパルプビーズの
製造方法まず、段ボール古紙を図２に示す装置の解繊機４に投入
し、乾式で解繊して嵩高の綿状体となす。解繊機４は、
水の噴霧部５ａが設けられた圧送ライン５によりロール
式圧縮成形装置６に接続されており、解繊機４より排出
された嵩高の綿状体は、水が添加されつつ順次ロール式
圧縮成形装置６に空気圧送される。今回用いた水は、水
道水であり、解繊した古紙１０００ｇに対し１００ｇと
なる量を噴霧した。ロール式圧縮成形装置６は、図４に
示すように、所望する粒状体２の２分割形状が図５に示
す彫刻１７が施され抜き歯１８が設けられた１対の圧縮
ロール６ａ、６ｂがあり、コーティング剤が添加された
綿状体はこの圧縮ロール６ａ、６ｂ間を通り圧縮、断裁
され粒状体２が成形される。粒状体２は、図２に示すよ
うに、ロール式圧縮成形装置６と圧送ライン９によって
接続されたサーバータンク１０に一旦空気圧送された
後、圧送ライン１１によって接続された転動装置１２に
搬送され、図６に示す転動装置１２に設けられた凹凸を
有する回転板１２ａにより面取り成形を行いつつコーテ
ィング剤噴霧部１２ｂよりコーティング剤を噴霧した
後、ブロアー１２ｃより熱風を吹き込み、コーティング
層が形成され直径５ｍｍ、嵩比重が０．０８の図１に示
すパルプビーズ１の製造が完了した。パルプビーズは、
圧送ライン１３によって接続されたパルプビーズ貯蔵タ
ンク１４に搬送された。なお、コーティング剤は、乳化
ポリエチレン（固形分２５％）と熱膨張性マイクロカプ
セル（固形分７０％）を重量比で１００：２５に混合し
たものを粒状体に対し２５ｗｔ％となるように噴霧し
た。

【００４９】＜実施例３＞古紙を用いたパルプビーズの
製造方法まず、段ボール古紙を図３に示す装置の解繊機４に投入
し、乾式で解繊して嵩高の綿状体となす。解繊機４は、
水の噴霧部５ａが設けられた圧送ライン５によりロール
式圧縮成形装置６に接続されており、解繊機４より排出
された嵩高の綿状体は、水が添加されつつ順次単軸押出
機７に空気圧送される。今回用いた水は、水道水であ
り、解繊した古紙１０００ｇに対し１００ｇとなる量を
噴霧した。押出機７の出口７ａには、直径５ｍｍのダイ
が取り付けられており、連続して押し出されたものを押
出機７に直結されたペレタイザー８により５ｍｍの長さ
に断裁し、図１に示す粒状体２を得る。粒状体２は押出
機７と圧送ライン９によって接続されたサーバータンク
１０に一旦空気圧送された後、圧送ライン１１によって
接続された転動装置１２に搬送され、図６に示す転動装
置１２に設けられた凹凸を有する回転板１２ａにより面
取り成形を行いつつコーティング剤噴霧部１２ｂよりコ
ーティング剤を噴霧した後、ブロアー１２ｃより熱風を
吹き込み、コーティング層が形成され直径５ｍｍ、嵩比
重が０．１２の図１に示すパルプビーズ１の製造が完了
した。パルプビーズは、圧送ライン１３によって接続さ
れたパルプビーズ貯蔵タンク１４に搬送された。なお、
コーティング剤は、乳化ポリエチレン（固形分２５％）
と熱膨張性マイクロカプセル（固形分７０％）を重量比
で１００：２５に混合したものを粒状体に対し２５ｗｔ
％となるように噴霧した。

【００５０】＜実施例４＞古紙を用いたパルプビーズの
製造方法まず、段ボール古紙を図２に示す装置の解繊機４に投入
し、乾式で解繊して嵩高の綿状体となす。解繊機４は、
バインダー噴霧部５ａが設けられた圧送ライン５により
ロール式圧縮成形装置６に接続されており、解繊機４よ
り排出された嵩高の綿状体は、バインダーが添加されつ
つ順次ロール式圧縮成形装置６に空気圧送される。今回
用いたバインダーは、α化度９５％のモチトウモロコシ
澱粉よりなる粉末の２ｗｔ％水溶液であり、解繊した古
紙１０００ｇに対し１００ｇとなる量を噴霧した。ロー
ル式圧縮成形装置６は、図４に示すように、所望する粒
状体２の２分割形状が図５に示す彫刻１７が施され抜き
歯１８が設けられた１対の圧縮ロール６ａ、６ｂがあ
り、コーティング剤が添加された綿状体はこの圧縮ロー
ル６ａ、６ｂ間を通り圧縮、断裁され粒状体２が成形さ
れる。粒状体２は、図２に示すように、ロール式圧縮成
形装置６と圧送ライン９によって接続されたサーバータ
ンク１０に一旦空気圧送された後、圧送ライン１１によ
って接続された転動装置１２に搬送され、図６に示す転
動装置１２に設けられた凹凸を有する回転板１２ａによ
り面取り成形を行いつつコーティング剤噴霧部１２ｂよ
りコーティング剤を噴霧した後、ブロアー１２ｃより熱
風を吹き込み、コーティング層が形成され直径５ｍｍ、
嵩比重が０．０８のパルプビーズ１の製造が完了した。
パルプビーズは、圧送ライン１３によって接続されたパ
ルプビーズ貯蔵タンク１４に搬送された。なお、コーテ
ィング剤は、乳化ポリエチレン（固形分２５％）と熱膨
張性マイクロカプセル（固形分７０％）を重量比で１０
０：２５に混合したものを粒状体２に対し２５ｗｔ％と
なるように噴霧した。

【００５１】＜実施例５＞古紙を用いたパルプビーズの
製造方法まず、段ボール古紙を図３に示す装置の解繊機４に投入
し、乾式で解繊して嵩高の綿状体となす。解繊機４は、
バインダー噴霧部５ａが設けられた圧送ライン５により
ロール式圧縮成形装置６に接続されており、解繊機４よ
り排出された嵩高の綿状体は、バインダーが添加されつ
つ順次単軸押出機７に空気圧送される。今回用いたバイ
ンダーは、α化度９５％のモチトウモロコシ澱粉よりな
る粉末の２ｗｔ％水溶液であり、解繊した古紙１０００
ｇに対し１００ｇとなる量を噴霧した。押出機７の出口
７ａには、直径５ｍｍのダイが取り付けられており、連
続して押し出されたものを押出機７に直結されたペレタ
イザー８により５ｍｍの長さに断裁し、図１に示す粒状
体２を得る。粒状体２は押出機７と圧送ライン９によっ
て接続されたサーバータンク１０に一旦空気圧送された
後、圧送ライン１１によって接続された転動装置１２に
搬送され、図６に示す転動装置１２に設けられた凹凸を
有する回転板１２ａにより面取り成形を行いつつコーテ
ィング剤噴霧部１２ｂよりコーティング剤を噴霧した
後、ブロアー１２ｃより熱風を吹き込み、コーティング
層が形成され直径５ｍｍ、嵩比重が０．１２の図１に示
すパルプビーズ１の製造が完了した。パルプビーズは、
圧送ライン１３によって接続されたパルプビーズ貯蔵タ
ンク１４に搬送された。なお、コーティング剤は、乳化
ポリエチレン（固形分２５％）と熱膨張性マイクロカプ
セル（固形分７０％）を重量比で１００：２５に混合し
たものを粒状体２に対し２５ｗｔ％となるように噴霧し
た。

【００５２】そして、上記実施例２乃至実施例５によっ
て製造されたパルプビーズ１を、既存の発泡スチロール
成形機に取り付けた１辺の長さが７０ｍｍの立方体形状
を有するキャビティー内に充填した後、高さ方向のみ５
ｍｍ型締め圧縮を行い、１２０℃の加熱蒸気を金型内を
３０秒間通過させ、１分間冷却後型開きを行い古紙を主
原料とする立体成形物を得た。得られた古紙を主原料と
する成形物は、外観、用いたパルプビーズの強度共に良
好なものであった。

【００５３】

【発明の効果】本発明の植物繊維マットは、植物繊維に
熱可塑性を添加し、共に分散させ降り積もらせて加熱す
ることにより、容易に繊維を部分的に結合しつつ繊維の
絡み合いの間に空隙を残した弾性のある植物繊維よりな
るマットを得ることが出来、また植物繊維マットから造
粒した本発明のパルプビーズは、それを用いて周知の発
泡スチロール成形機等によって成形を行うことにより立
体成形体を得ることが可能になる。

【００５４】また、本発明のパルプビーズの製造方法
は、上記のごとく容易に古紙を主原料とし、任意の形状
を有する立体成形物を、周知の成形機を用いて成形する
際に使用する粒状の古紙を主原料とするパルプビーズの
製造方法が提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によって製造するパルプビーズの断面図
である。

【図２】本発明における実施例２の装置正面図である。

【図３】本発明における実施例３の装置正面図である。

【図４】本発明に使用されるロール式圧縮成形装置例の
断面図である。

【図５】図４の圧縮ロールのＡ部分の拡大図である。

【図６】本発明に使用される転動装置例の断面図であ
る。

【符号の説明】

１……パルプビーズ２……粒状体３……コーティング層４ａ……古紙投入口１３……圧送ライン１４……パルプビーズ貯蔵タンク１５……嵩高の綿状体１６……綿状体の押出物

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】植物繊維を主原料とし、熱可塑性樹脂と共
に分散して堆積させてなり、且つ該繊維同士の交点が接
着されているマット状物であって、該マット状物の嵩比
重が０．０２〜０．５であることを特徴とする植物繊維
マット。
【請求項２】前記熱可塑性樹脂のうち少なくとも１種が
植物繊維に対して熱融着可能な成分を含む熱可塑性樹脂
粉末あるいは繊維状加工物であることを特徴とする請求
項１記載の植物繊維マット。
【請求項３】前記熱可塑性樹脂のうち少なくとも１種が
ポリオレフィン樹脂を主成分とする粉末あるいは繊維状
加工物であることを特徴とする請求項１又は請求項２記
載の植物繊維マット。
【請求項４】前記繊維状加工物が１〜２５ｍｍの繊維長
を有することを特徴とする請求項２又は請求項３記載の
植物繊維マット。
【請求項５】前記繊維状加工物が、ポリオレフィン樹脂
を主成分とする繊維状加工物であって、そのうちの少な
くとも１種がポリオレフィン樹脂を芯成分とし、その外
側にポリエチレン樹脂を鞘成分とする鞘芯構造を有する
繊維状加工物であることを特徴とする請求項２乃至請求
項４のいずれか１項記載の植物繊維マット。
【請求項６】前記植物繊維がパルプであることを特徴と
する請求項１乃至請求項６のいずれか１項記載の植物繊
維マット。
【請求項７】前記植物繊維が古紙解繊物であることを特
徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項記載の植
物繊維マット。
【請求項８】請求項１乃至請求項７のいずれか１項記載
の植物繊維マットを用いて粒状体に造粒されていること
を特徴とするパルプビーズ。
【請求項９】植物繊維又は古紙再生繊維を主原料とした
任意の形状を有する立体成形物を成形する際に使用する
粒状のパルプビーズにおいて、該パルプビーズの嵩比重
が、０．０５〜０．２、その粒径が１０ｍｍ以下とした
ことを特徴とするパルプビーズ。
【請求項１０】前記パルプビーズの粒状体形状を、角の
無い形状としたことを特徴とする請求項９記載のパルプ
ビーズ。
【請求項１１】前記パルプビーズの粒状体表面に接着層
を付与したことを特徴とする請求項９又は請求項１０記
載のパルプビーズ。
【請求項１２】古紙を主原料とし、任意の形状を有する
立体成形物を、周知の圧縮成形機、発泡スチロール成形
機を用いて成形する際に使用する粒状のパルプビーズの
製造方法において、古紙を乾式で解繊処理して嵩高の綿
状体を形成し、その解繊処理前又は処理中又は処理後に
は水によるバインダーを添加し、機械的に圧縮、打ち抜
き処理して粒状体を造粒し、得られた粒状体を更に転動
装置にて面取り成形し、その粒状体の表面にコーティン
グ層を設けることを特徴とするパルプビーズの製造方
法。
【請求項１３】前記機械的に圧縮、打ち抜き処理して粒
状体を得る際に、前記嵩高の綿状体を少なくとも一対の
ロール間を通すことにより圧縮して板状体を形成し、さ
らに前記板状体を打ち抜く際に水を添加して嵩高の綿状
体の繊維結合強度を向上させて打ち抜くことにより粒状
体を得ることを特徴とする請求項１２記載のパルプビー
ズの製造方法。
【請求項１４】前記嵩高の綿状体を一対のロール間を通
して圧縮打ち抜き処理して粒状体を得る際に、前記一対
のロールのうち、少なくとも片方のロールが所望する造
粒形状の抜き歯あるいは彫刻と抜き歯を有し、前記水に
よるバインダーを添加して成る嵩高の綿状体を、一対の
ロール通過と同時に圧縮打ち抜き処理して粒状体を造粒
し、その際に水を添加し嵩高の綿状体の繊維結合強度を
向上させて圧縮打ち抜き造粒することを特徴とする請求
項１３記載のパルプビーズの製造方法。
【請求項１５】前記嵩高の綿状体を機械的に圧縮、打ち
抜き処理して粒状体を造粒する際に、前記嵩高の綿状体
を、所望する粒状体の径と同一な複数個の貫通口を側面
にあけた筒状体の内側或いは外側のいずれか一方の側面
に圧着し、その圧着により水を添加して成る嵩高の綿状
体が反圧着側に圧縮されて一定の長さに成長した吐出物
をカッティングして粒状体を造粒し、その際に水を添加
し嵩高の綿状体の繊維結合強度を向上させて造粒するこ
とを特徴とする請求項１２記載のパルプビーズの製造方
法。
【請求項１６】前記嵩高の綿状体を機械的に圧縮、打ち
抜き処理して粒状体を造粒する際に、前記嵩高の綿状体
を、押出機に投入し、押し出し機の所望する粒状体の径
を有するダイより吐出させ、一定の長さにカッティング
して粒状体を造粒し、その際に水を添加し嵩高の綿状体
の繊維結合強度を向上させて造粒することを特徴とする
請求項１２記載のパルプビーズの製造方法。
【請求項１７】古紙を主原料とし、任意の形状を有する
立体成形物を、周知の圧縮成形機、発泡スチロール成形
機を用いて成形する際に使用する粒状のパルプビーズの
製造方法において、古紙を乾式で解繊処理して嵩高の綿
状体を形成し、その解繊処理前又は処理中又は処理後に
は水以外のバインダーを添加し、機械的に圧縮、打ち抜
き処理して粒状体を造粒して、得られた粒状体を更に転
動装置にて面取り成形し、その粒状体の表面にコーティ
ング層を設けることを特徴とするパルプビーズの製造方
法。
【請求項１８】前記水以外のバインダーを添加してなる
嵩高の綿状体を得るに当たり、水以外のバインダーが添
加された古紙を乾式で解繊することを特徴とする請求項
１７記載のパルプビーズの製造方法。
【請求項１９】前記水以外のバインダーを添加してなる
嵩高の綿状体を得るに当たり、乾式で解繊した古紙を圧
縮成形装置に空気圧送する課程で、水以外のバインダー
を噴霧処理することを特徴とする請求項１７記載のパル
プビーズの製造方法。
【請求項２０】前記水以外のバインダーを添加してなる
嵩高の綿状体を得るに当たり、水以外のバインダーを添
加しつつ古紙を乾式で解繊することを特徴とする請求項
１７記載のパルプビーズの製造方法。
【請求項２１】前記機械的に圧縮、打ち抜き処理して粒
状体を得る際に、前記水以外のバインダーを添加してな
る嵩高の綿状体を少なくとも一対のロール間を通すこと
により圧縮して板状体を形成し、さらに前記板状体を打
ち抜いて粒状体を得ることを特徴とする請求項１７記載
のパルプビーズの製造方法。
【請求項２２】前記嵩高の綿状体を一対のロール間を通
して圧縮、打ち抜き処理して粒状体を得る際に、前記一
対のロールのうち、少なくとも片方のロールが所望する
造粒形状の抜き歯あるいは彫刻と抜き歯を有し、前記水
以外のバインダーを添加して成る嵩高の綿状体を、一対
のロール通過と同時に圧縮打ち抜き処理して粒状体を造
粒し、その際に水を添加し嵩高の綿状体の繊維結合強度
を向上させて圧縮打ち抜き造粒することを特徴とする請
求項２１記載のパルプビーズの製造方法。
【請求項２３】前記嵩高の綿状体を機械的に圧縮、打ち
抜き処理して粒状体を造粒する際に、前記嵩高の綿状体
を、所望する粒状体の径と同一な複数個の貫通口を側面
にあけた筒状体の内側或いは外側のいずれか一方の側面
に圧着し、その圧着により水以外のバインダーを添加し
て成る嵩高の綿状体が反圧着側に圧縮されて一定の長さ
に成長した吐出物をカッティングして粒状体を造粒し、
その際に水を添加し嵩高の綿状体の繊維結合強度を向上
させて造粒することを特徴とする請求項１７記載のパル
プビーズの製造方法。
【請求項２４】前記嵩高の綿状体を機械的に圧縮、打ち
抜き処理して粒状体を造粒する際に、前記嵩高の綿状体
を、押出機に投入し、押し出し機の所望する粒状体の径
を有するダイより吐出させ、一定の長さにカッティング
して粒状体を造粒し、その際に水以外のバインダーを添
加し嵩高の綿状体の繊維結合強度を向上させて造粒する
ことを特徴とする請求項１７記載のパルプビーズの製造
方法。
【請求項２５】前記転動装置が、少なくとも回転盤若し
くは回転羽、及び飛散防止壁を備える請求項１２又は請
求項１７記載のパルプビーズの製造方法。
【請求項２６】前記転動装置内に、前記圧縮成形装置に
より造粒された粒状体を導入し、面取り成形を行う際
に、該転動装置内で粒状体の表面にコーティング剤を噴
霧処理して、粒状体の表面にコーティング層を設けるこ
とを特徴とする請求項１２又は請求項１７記載のパルプ
ビーズの製造方法。
【請求項２７】前記圧縮成形装置により造粒された粒状
体を、前記転動装置内に空気圧送する課程でコーティン
グ剤を噴霧処理して、粒状体の表面にコーティング層を
設けることを特徴とする請求項１２又は請求項１７記載
のパルプビーズの製造方法。