JP2001123400A

JP2001123400A - パルプモールドの製造方法

Info

Publication number: JP2001123400A
Application number: JP33651999A
Authority: JP
Inventors: Koji Iwasaki; 廣司岩崎; Masanori Murakami; 政徳村上; Tomoyuki Fukuda; 知之福田; Shunsuke Shioi; 俊介塩井
Original assignee: Oji Packaging Systems Co Ltd
Current assignee: Oji Packaging Systems Co Ltd
Priority date: 1999-10-22
Filing date: 1999-10-22
Publication date: 2001-05-08

Abstract

(57)【要約】【課題】良好な繊維間強度のものとなりやすい、スラ
リー組成物のカナダ標準フリーネス（ＣＳＦ）が５５０
ｍｌ未満のスラリーを用いて、寸法精度の良いパルプモ
ールドを効率よく安価に製造出来る方法を提供する。【解決手段】スラリー組成物のカナダ標準フリーネス
（ＣＳＦ）が５５０ｍｌ未満のスラリーを用いて、多数
の小孔を有する成形型の小孔から、該スラリーの媒体で
ある水を除去することによって該成形型表面にスラリー
中の小孔不通過微細成分を堆積させて厚みが１０ｍｍ以
下の湿潤成形物とした後、該成形型に熱風注入用上蓋を
被せて加圧条件下で熱風を注入して乾燥する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、優れた強度と寸法
精度を有するパルプモールドを効率的に安価に製造する
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、緩衝材として利用される発泡スチ
ロールは、緩衝性や断熱性等の面で優れた特性を有する
他に、任意の形状に加工することが容易で、価格が安
く、軽量で、しかも外観体裁も良好である等の特徴を有
している。しかし、近年、環境問題への関心が高まるに
つれて、他の所謂プラスチック製品と同様に、使用後の
処理性を問題視する声が高まっている。すなわち、使用
した後、焼却した場合には、高温の発生による炉の損
傷、有毒ガスの発生が指摘されている。また、埋め立て
処理を行った場合は、分解性がなく、さらに嵩張るた
め、処理場の不足を招く一因とも考えられている。

【０００３】この発泡スチロールの処理上の問題点を解
決するものとして、最近では、緩衝材としてパルプモー
ルドが注目され、スチロールの代替として用いられるこ
とが多くなってきている。パルプモールドは、再生パル
プを原料として製造され、形状を工夫することで緩衝
力、強度を与えられるものであり、焼却、埋め立ての何
れの処理も容易である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、パルプモール
ド法では、通常緩衝特性を出すために、繊維間強度が出
やすい濾水性の劣る低フリーネスの素材を用いるのが一
般的であり、かかる素材を用いた場合、湿潤成形物の乾
燥性が劣るために、成形品に加熱した金型を押し当てる
従来の乾燥方式で、寸法精度の良いものが得られるメリ
ットを有する型内乾燥を行おうとすると、金型内に成形
物が止まる時間が長くなり、高価な金型を多数製造機に
取りつけて生産する以外、生産効率を上げることが出来
ず安価に製造出来ないという問題を有していた。本発明
の目的は、良好な繊維間強度のものとなりやすい、スラ
リー組成物のカナダ標準フリーネス（ＣＳＦ）が５５０
ｍｌ未満のスラリーを用いて、寸法精度の良いパルプモ
ールドを効率よく安価に製造出来る方法を提供すること
にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、かかる現
状に鑑み、優れた寸法精度と強度を有するパルプモール
ドを、安価に製造する方法について鋭意検討した結果、
乾燥方法を工夫することによって、それを成しうること
を見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発
明は、スラリー組成物のカナダ標準フリーネス（ＣＳ
Ｆ）が５５０ｍｌ未満のスラリーを用いて、壁面に多数
の小孔を有する成形型の小孔から、該スラリーの媒体で
ある水を除去することによって該成形型表面にスラリー
中の小孔不通過微細成分を堆積させて厚みが１０ｍｍ以
下の湿潤成形物とした後、該成形型に熱風注入用上蓋を
被せて加圧条件下で熱風を注入して乾燥することを特徴
とするパルプモールドの製造方法である。本発明では、
熱風を注入して乾燥する際に、更に成形型側から吸引す
ることが好ましい。又、該熱風が、１００℃以上、０．
０５ｋｇ／ｃｍ^２以上の条件の加圧熱風であることが好
ましい。

【０００６】本発明の成功の原因は、濾水性の劣るカナ
ダ標準フリーネス（ＣＳＦ）が５５０ｍｌ未満の組成物
からなるスラリーを用いて得られた通気性の悪い湿潤成
形物でも、厚さ１０ｍｍ以下のものであれば、強制的に
堆積層中に熱風を通すことによって乾燥スピードが大幅
に上がることを見出した点にある。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明は、カナダ標準フリーネス
（ＣＳＦ）が５５０ｍｌ未満の組成物からなるスラリー
を用いて、厚み１０ｍｍ以下の湿潤成形物とした後、該
成形型に熱風注入用上蓋を被せて加圧条件下で熱風を注
入して、該湿潤成形物を型内において乾燥させるもので
ある。

【０００８】因みに、カナダ標準フリーネス（ＣＳＦ）
は、ＪＩＳ−Ｐ−８１２１に規定されている通常はパル
プの濾水性を示す値であるが、本発明ではパルプ以外の
素材或いはパルプ以外の素材を配合した組成物も同測定
法で測定した。

【０００９】本発明のスラリー原料としては、組成物の
カナダ標準フリーネス（ＣＳＦ）が５５０ｍｌ未満に設
定できるものであれば如何なるものでも用いることがで
きる。以下、パルプモールドで最も一般的に用いられる
セルロース系繊維を主原料とする系を主に更に詳細に説
明するが、本発明は特にこれに限定されるものではな
い。セルロース系繊維としては、例えば、針葉樹、広葉
樹をクラフトパルプ化、サルファイトパルプ化、アルカ
リパルプ化等して得られる未晒又は晒化学パルプ、或い
はＧＰ、ＲＭＰ、ＴＭＰ、ＣＴＭＰ等の機械パルプ、或
いはコットンパルプ、リンターパルプ、古紙パルプ等の
当業界公知のものを挙げることができる。これらは単独
使用或いは併用される。該セルロース系繊維は、通常組
成物に対して乾燥重量で３５〜１００％の範囲で配合さ
れる。

【００１０】成形品の強度を更に高めたい場合には、天
然繊維をサンドグラインダー、グラインダーミル等でフ
ィブリル化処理して得られる数平均繊維長が０．０１〜
０．８０ｍｍの範囲の微細繊維の配合が有効である。該
微細繊維は、通常組成物に対して乾燥重量で１〜４０％
の範囲で配合される。

【００１１】また、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン
繊維、ポリエチレン−ポリプロピレン鞘芯繊維、生分解
性の脂肪族ポリエステル繊維等の熱可塑性を有する合成
繊維を配合すると、加熱によって融着し成形品の強度が
向上する。該合成繊維は、通常組成物に対して乾燥重量
で５〜６０％の範囲で配合される。

【００１２】スラリー組成物には、上記原料の他に、性
能向上や機能付与等のために必要に応じて適宜、無機繊
維、金属繊維、紙力増強剤、耐水化剤、撥水剤、熱可塑
性樹脂粒子、サイズ剤、染料、顔料、歩留向上剤、ＰＨ
調整剤、スライムコントロール剤、増粘剤、防腐剤、防
黴剤、抗菌剤、難燃剤、殺鼠剤、防虫剤、保湿剤、鮮度
保持剤、脱酸素剤、発泡剤、界面活性剤、電磁シールド
材、帯電防止剤、防錆剤、芳香剤、消臭剤等、発泡性、
芳香性等の各種マイクロカプセル等を選択し配合するこ
とができる。これらは複数種併用することも出来る。

【００１３】本発明に用いられるスラリーは、上記原料
をフリーネスが５５０ｍｌ未満になるように選択配合し
て、通常攪拌機を有する装置でバッチ式或いは連続的に
調製される。スラリー調製に用いられる媒体としては通
常水が使用される。他に水とアルコール（メタノールあ
るいはエタノール等）の混和液を使用することもでき
る。スラリーの濃度は、通常乾燥固形分量が０．０１〜
５重量％の範囲に調製されるが、分散状態の点で０．０
１〜２重量％の範囲のものが好ましい。スラリーの温度
は通常常温であるが、温度を上げると乾燥が早くなる効
果がある。

【００１４】本発明に用いられる成形型としては、パル
プモールド業界で公知のものを挙げることができ特に限
定されるものではないが、通常は真空引き通水性構造の
金網張り成形金型が用いられる。湿潤成形物の成形法と
しては、成形型を吸引面を下向きにしてスラリータンク
中に沈めて吸引し、水を排出すると同時にパルプを型の
表面に堆積させて湿潤成形物とした後に、成形型をスラ
リーから引上げ、更に吸引等の手段によって水分量を減
少させる方法が最も一般的であるが、吸引の方法として
は他に、成形型の吸引面を上向きにしてスラリータンク
中に沈めて吸引し、水を排出すると同時にパルプを型の
表面に堆積させて湿潤成形物とした後に、成形型をスラ
リーから引上げ、更に吸引等の手段によって水分量を減
少させる方法、或いは、吸引面を上向きにした成形型
に、スラリー溜め用の枠（図１の符号１５）をセットし
てその中にスラリーを注入し、その後に吸引して水を排
出すると同時にパルプを型の表面に堆積させて湿潤成形
物とした後に、該囲いを外す方法が挙げられる。

【００１５】スラリーの媒体を排出する方法として吸引
脱水法が通常用いられるが、他に、ガス加圧脱水法、機
械加圧脱水法、電気浸透脱水法等を用いることができ
る。また組み合わせて用いることができる。

【００１６】成形に用いるスラリーの種類は通常一種類
であるが、金型への堆積を二段階以上に分け、その際に
用いるスラリーの組成を変えることによって、異なる組
成の堆積層が順次積層した状態の成形物を得ることがで
きる。尚、本発明のおいて積層する場合、少なくとも一
層にはカナダ標準フリーネス（ＣＳＦ）５５０ｍｌ未満
のものが用いられるが、全ての層のスラリー組成物を５
５０ｍｌ未満に設定する必要はない。

【００１７】本発明においては、上記の如き手段によっ
て厚みが１０ｍｍ以下の湿潤成形物が形成され乾燥に用
いられるが、厚み１０ｍｍ以上のものでも乾燥効率を上
げる効果が全く期待できないわけではない。しかし、十
分な効果を得るためには１０ｍｍ以下でなければならな
い。

【００１８】本発明では、かくして得られた湿潤成形物
を乾燥させるに当たって、成形型に熱風注入用上蓋が被
せられて加圧条件下で熱風が注入されるが、その際に用
いられる熱風の温度及び圧力はこれに限定されるもので
はないが、温度としては通常６０〜３５０℃の範囲のも
のが、また圧力としては通常０．０１〜１０ｋｇ／ｃｍ
^２の範囲のものが用いられる。中でも、１００℃以上、
０．０５ｋｇ／ｃｍ^２以上、取り分け１３０℃以上、
０．１０ｋｇ／ｃｍ^２以上の熱風は、乾燥効率が特に良
好であり好ましい。

【００１９】以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明
するが、本発明はこれに限定されるものではない。図１
〜図４は、本発明の実施態様を断面図で示したものであ
る。ここでは、最も一般的なパルプスラリーを用いて説
明するが、本発明の原料はこれに限定されるものではな
い。装置としては、図１に示すように、壁に多数の脱水
用小孔１１を有する雄型の成形型１０を、図示されてい
ない減圧源に吸引口１４で連結されている吸引装置１２
にセットしたものと使用し、更に該成形型１０の上に、
スラリー溜め用の枠１５が取り付けられている。図１で
は、かかる状態でガイド１６よりパルプスラリー１７が
注入され、該枠１５の上部まで満たされる。

【００２０】次に、図２に示すように吸引口１４から吸
引脱水することにより、成形型１０の表面に湿潤状態の
パルプ堆積物１９が形成される。次に、図３に示すよう
にスラリー溜め用の枠１５が取り除かれ、代わって、図
示されていない加圧熱風供給源に連結されている熱風注
入口２１を有する熱風注入用上蓋２０が上にセットされ
た後に、熱風注入口２１から加圧熱風が送り込まれ、湿
潤状態のパルプ堆積物１９が乾燥する。その際、吸引口
１４から吸引を行うとより効率的に乾燥が進む。図４
は、成形型から取り出した乾燥成形物２２である。

【００２１】尚、図５に示すように熱風注入用上蓋２０
として、下面に熱風を通過させるための多数の通気孔２
３を有し、形成されたパルプ堆積物と嵌合して被せた時
に密着状態となるものを使用すると表面の平滑な成形物
が得られるのでより好ましい。

【００２２】かくして得られた成形品には、性能向上や
機能付与等のために必要に応じて適宜、接着剤、耐水化
剤、撥水剤、染料、顔料、防腐剤、防黴剤、抗菌剤、難
燃剤、殺鼠剤、防虫剤、鮮度保持剤、脱酸素剤、電磁シ
ールド材、帯電防止材、防錆剤、芳香剤、消臭剤等をス
プレー、含浸、刷毛塗り等の手段によって含有させるこ
とが出来る。また、フィルム等を貼り合わせることが出
来る。また、加圧処理を施すことが出来る。尚、加圧の
際に、型を用いると表面及び形状のよいものが得られる
のでより好ましい。

【００２３】本発明によって得られたパルプモールド
は、包装材、容器等、当業界で既に公知となっている分
野に用いることが出来る。

【００２４】

【実施例】以下に実施例を挙げてより具体的に説明する
が、勿論本発明はこれらに限定されるものではない。
尚、実施例及び比較例において「部」及び「％」とある
のは特に断らない限り「固形分重量部」及び「重量％」
を示す。

【００２５】＜実施例１＞フリーネスが３２０ｍｌの化
学パルプの固形分濃度１％のスラリーを、小型パルプモ
ールド成形機（型式：ＳＤＭ型、ノリタケカンパニー
製）のタンクに投入した後、幅１６０ｍｍ×長さ１５０
ｍｍ×深さ２８ｍｍの平底トレー用の成型金型を該スラ
リー中に浸漬して真空吸引し、パルプを金型に堆積させ
た。続いて、金型をスラリーから引き上げ、１８０度反
転させ、その後吸引を続けて成型物の水分量を低減させ
た。この湿潤成形物の堆積層の厚みは３ｍｍであった。
次に、図３に示すような乾燥装置を金型の上にセット
し、続いて−３００ｍｍＨｇの真空条件下で吸引しなが
ら熱風注入口から加圧熱風を送り込んで乾燥して寸法精
度の良かな成形物を得た。１８０℃の熱風を乾燥スター
ト時の圧力が０．２ｋｇ／ｃｍ^２となるような条件で注
入して乾燥した結果、乾燥時間は４２秒であった。

【００２６】＜実施例２＞乾燥の際に吸引せずに行った
以外は、実施例１と同様にして乾燥成形物を得た。乾燥
時間は８５秒であった。

【００２７】

【発明の効果】上記のように本発明は、スラリー組成物
のカナダ標準フリーネス（ＣＳＦ）が５５０ｍｌ未満の
スラリーを用いて、多数の小孔を有する成形型の小孔か
ら、該スラリーの媒体である水を除去することによって
該成形型表面にスラリー中の小孔不通過微細成分を堆積
させて厚みが１０ｍｍ以下の湿潤成形物とした後、該成
形型に熱風注入用上蓋を被せて加圧条件下で熱風を注入
して乾燥するものであるから、安価で優れた寸法精度と
強度を有する成形物を効率的に製造することが可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】スラリー溜め用の枠をセットした成形型にスラ
リーを供給している状態を示す断面図である。

【図２】図１の状態に満たしたスラリーを吸引脱水し
て、成形型にパルプを堆積させた状態を示す断面図であ
る。

【図３】スラリー溜め用の枠が取り除かれ、代わって熱
風注入用上蓋がセットされた状態を示す断面図であり、
熱風注入口から加圧熱風が送り込まれて乾燥が進む。

【図４】成形型から取り出した乾燥成形物の断面図であ
る。

【図５】別のタイプの熱風注入用上蓋を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１０成形型１１脱水用小孔１２吸引装置１３吸引室１４吸引口１５スラリー溜め用の枠１６ガイド１７スラリー１８水滴１９湿潤状態のパルプ堆積物２０熱風注入用上蓋２１熱風注入口２２乾燥成形物２３通気孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者塩井俊介東京都中央区銀座四丁目７番５号王子製紙株式会社内Ｆターム(参考） 4L055 BF08 BF09 EA05 EA08 FA13 FA18

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スラリー組成物のカナダ標準フリーネス
（ＣＳＦ）が５５０ｍｌ未満のスラリーを用いて、壁面
に多数の小孔を有する成形型の小孔から、該スラリーの
媒体である水を除去することによって該成形型表面にス
ラリー中の小孔不通過微細成分を堆積させて厚みが１０
ｍｍ以下の湿潤成形物とした後、該成形型に熱風注入用
上蓋を被せて加圧条件下で熱風を注入して乾燥すること
を特徴とするパルプモールドの製造方法。
【請求項２】熱風を注入して乾燥する際に、更に成形
型側から吸引する請求項１記載のパルプモールドの製造
方法。
【請求項３】該熱風が、１００℃以上、０．０５ｋｇ
／ｃｍ^２以上の条件の加圧熱風である請求項１又は２記
載のパルプモールドの製造方法。