JP2021130892A - 紙パルプの製造方法、および、再生アラミド紙の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】アラミド紙の端材や破損材を細かく粉砕することなく、抄紙用原料としての再利用を可能にする、紙パルプの製造方法を提供する。【解決手段】アラミド短繊維及びアラミドファイブリッドからなるアラミド紙を水中で離解する紙パルプの製造方法において、乾燥状態のアラミド紙を水中に投入し、アラミド紙を離解させる離解工程を含み、離解工程では、鉛直方向に撹拌力を有する離解機１を用いてアラミド紙を離解させる。【選択図】図１

Description

本発明は、紙パルプの製造方法、および、再生アラミド紙の製造方法に関する。

強度が改善され、かつ、熱安定性を有する材料から製造された紙として、アラミド紙がある。アラミド紙は、芳香族ポリアミドからなる合成紙であり、優れた耐熱性、耐燃性、電気絶縁性、強靱性および可撓性を有し、電気絶縁材料及び航空機ハニカム用ベースとして使用されてきた。これらの材料のうち、デュポン（ＤｕＰｏｎｔ）（米国）のノーメックス（Ｎｏｍｅｘ）（登録商標）繊維を含む紙は、ポリ（メタフェニレンイソフタルアミド）フロックと、ファイブリッドとを水中で混合し、混合したスラリーを抄紙し、カレンダー加工することによって製造されている。この紙は、高温下においても、高い強度および強靱性を有すると共に優れた電気絶縁性を有する。

このようなアラミド紙の製造工程において発生する端材や破損材を再利用する方法がこれまで検討されている。例えば、特許文献１には、乾燥アラミド紙を６．４−１２.７ｍｍのふるいを通過しうる大きさに粉砕し、この乾燥アラミド紙を用いて製造されたアラミド紙パルプを含有するアラミド紙が開示されている。

特許第３０１２３６５号公報

特許文献１に記載された発明では、６．４−１２.７ｍｍのふるいを通過しうる大きさまで粉砕している。これは、乾燥アラミド紙を細かいサイズに乾燥アラミド紙を粉砕しなければ、アラミド紙を十分に離解させることができないからである。しかしながら、細かいサイズに乾燥アラミド紙を粉砕すると粉塵が発生し易く、また、離解機に粉砕したアラミド紙を投入すると細かい紙片や紙粉が舞うなどの問題がある。

本発明は、上記の問題に鑑みなされたものであり、アラミド紙の紙片を細かく粉砕することなく、抄紙用原料としての再利用を可能にする、紙パルプの製造方法、および、再生アラミド紙の製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、アラミド紙を、鉛直方向に撹拌力を有する離解機を用いて離解することにより、乾燥アラミド紙を小さいサイズに粉砕することなく、抄紙用原料が得られるとの知見によりなされたものである。

本発明の一態様による紙パルプの製造方法は、アラミド短繊維及びアラミドファイブリッドからなるアラミド紙を水中で離解する紙パルプの製造方法であって、乾燥状態のアラミド紙を水中に投入し、アラミド紙を離解させる離解工程を含み、離解工程では、水中で鉛直方向の撹拌力を発生させるように構成された離解機を用いてアラミド紙を離解させる、ことを特徴とする。
アラミド紙は水との親和性が低く、アラミド紙の紙片を水中に投下しても、紙片が水面に浮遊してしまい、十分に離解が進まない。特に、アラミド紙の寸法が大きい場合には、水中に沈みにくい。これに対して、上記の紙パルプの製造方法によれば、鉛直方向の攪拌力を発生させるように構成された離解機により離解工程を行うため、寸法が大きなアラミド紙の紙片であっても、紙片が水面に留まらずに水中まで沈んで回流するため、アラミド紙を離解させることができ、抄紙用原料としての再利用が可能になる。これにより、乾燥アラミド紙を細かく破砕等することなく、抄紙用原料として再利用することが可能になる。

本発明の一態様において、離解工程において水中に投入するアラミド紙の最大寸法が１２．７ｍｍを超える。
アラミド紙は水との親和性が低いため、最大寸法が１２．７ｍｍを超える大きい紙片は水面に浮遊してしまい、離解が進まない。これに対して、上記の紙パルプの製造方法によれば、鉛直方向の攪拌力により、紙片が水中に沈んで回流するため、最大寸法が１２．７ｍｍを超えるようなアラミド紙の紙片であっても、離解させることができる。

本発明の一態様において、離解の際に水中に投入するアラミド紙の最大寸法が５０ｍｍ以上である。
上記のように、本発明の一態様によれば、水中で鉛直方向の撹拌力を発生させるように構成された離解機を用いてアラミド紙を離解させるため、最大寸法が５０ｍｍ以上であるような大型のアラミド紙であっても、紙片を水中に沈ませて離解させることができる。このため、上記の紙パルプの製造方法によれば、アラミド紙を細かくなるまで粉砕する必要がなくなり、粉砕／切断工程における粉塵などの発生を抑制することができる。

本発明の一態様において、離解の際に水中に投入するアラミド紙が連続したシート形状を有する。
上記のように、本発明の一態様によれば、水中で鉛直方向の撹拌力を発生させるように構成された離解機を用いてアラミド紙を離解させるため、連続したシート形状のアラミド紙であっても、紙片を水中に沈ませて離解させることができる。このため、上記の紙パルプの製造方法によれば、アラミド紙を細かくなるまで粉砕する必要がなくなり、粉砕／切断工程における粉塵などの発生を抑制することができる。

本発明の一態様において、さらに、離解工程の後に、アラミド紙に湿式微細化処理を施す湿式微細化処理工程を含む。
上記の紙パルプの製造方法によれば、アラミド紙の紙片の粒度を小さくすることができ、高品質なアラミド紙を再生することができる。

本発明の一態様による再生アラミド紙の製造方法は、上記の紙パルプの製造方法により得られた紙パルプを抄紙する抄紙工程を含む、ことを特徴とする。

本発明によれば、アラミド紙の端材や破損材を細かく粉砕することなく、抄紙用原料としての再利用を可能にする、紙パルプの製造方法が提供される。

本発明の一実施形態による紙パルプの製造方法で用いられる離解機の構成を示す斜視図である。

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照しながら、詳細に説明する。
［アラミド］
本実施形態において、アラミドとは、アミド結合の６０％以上が芳香環に直接結合した線状高分子化合物を意味する。このようなアラミドとしては、例えば、ポリメタフェニレンイソフタルアミドおよびその共重合体、ポリパラフェニレンテレフタルアミドおよびその共重合体、コポリパラフェニレン・３，４’−ジフェニルエーテルテレフタルアミドなどが挙げられる。これらのアラミドは、例えば、芳香族酸二塩化物および芳香族ジアミンとの縮合反応による溶液重合法、二段階界面重合法等により工業的に製造されており、市販品として入手することができるが、これに限定されるものではない。これらのアラミドの中では、ポリメタフェニレンイソフタルアミドが、良好な成型加工性、熱接着性、難燃性、耐熱性などの特性を備えている点で好ましく用いられる。

［アラミドファイブリッド］
本実施形態において、アラミドファイブリッドとは、アラミドからなるフィルム状微小粒子で、アラミドパルプと称することもある。製造方法としては、例えば特公昭３５−１１８５１号、特公昭３７−５７３２号公報等に記載の方法が知られている。アラミドファイブリッドは、通常の木材（セルロース）パルプと同じように抄紙性を有し、水中分散した後、抄紙機にてシート状に成形することができる。また、抄紙に適した品質を保つために、アラミドファイブリッドを製造する際に、いわゆる叩解処理を施すことができる。この叩解処理は、ディスクリファイナー、ビーター、その他の機械的切断作用を及ぼす抄紙原料処理機器によって実施することができる。叩解処理における、ファイブリッドの形態変化は、ＪＩＳ Ｐ８１２１に規定の濾水度（フリーネス）でモニターすることができる。本実施形態において、叩解処理を施した後のアラミドファイブリッドの濾水度は、１０〜３００ｃｍ³（カナダ標準ろ水度（カナディアンスタンダードフリーネス））の範囲内にあることが好ましい。濾水度が３００ｃｍ³よりも大きいアラミドファイブリッドでは、それから成形されるシート状材料の強度が低下する可能性がある。他方、１０ｃｍ³よりも小さな濾水度のアラミドファイブリッドを得ようとすると、投入する機械動力の利用効率が小さくなり、また、単位時間当たりの処理量が少なくなることが多く、さらに、アラミドファイブリッドの微細化が進行しすぎるため、いわゆるバインダー機能の低下を招きやすい。

［アラミド短繊維］
本実施形態において、アラミド短繊維とは、アラミドを原料とする繊維を所定の長さに切断した耐熱性短繊維であり、そのような繊維としては、例えば、帝人株式会社の「テイジンコーネックス（登録商標）」、デュポン社の「ノーメックス（登録商標）」等の商品名で入手することができるものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。アラミド短繊維の長さは一般に１ｍｍ以上２５ｍｍ未満、好ましくは２ｍｍ以上１２ｍｍ未満の範囲から選ぶことができる。

［耐熱性短繊維］
本実施形態において、耐熱性短繊維とは、非融解性の、又は３２０℃を超える融点を有する材料、例えばアラミド（芳香族ポリアミド）、芳香族ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリベンズイミダゾール、ポリアリレート、ポリエーテルエーテルケトン、又は無機材料、例えばガラス、セラミック材料、アルミナ等から製造した繊維を所定の長さに切断したものである。耐熱性短繊維の長さは一般に１ｍｍ以上２５ｍｍ未満、好ましくは２ｍｍ以上１２ｍｍ未満の範囲から選ぶことができる。耐熱性短繊維の長さが１ｍｍよりも小さいと、シート材料の力学特性が低下し、他方、２５ｍｍ以上のものは、後述する湿式法での紙の製造に際して「からみ」「結束」などが発生しやすく欠陥の原因となりやすいため好ましくない。
耐熱性短繊維の繊維径は、０．１〜４０μｍの範囲から選ぶことができ、好ましくは、０．５〜２５μｍ、より好ましくは１〜２０μｍである。

［アラミド紙］
本実施形態において、アラミド紙とは、上記のアラミドファイブリッド及びアラミド短繊維を主として構成されるシート状物であり、２０μｍ〜１０００μｍの範囲内の厚さを有している。さらに、アラミド紙は、１０ｇ／ｍ²〜１０００ｇ／ｍ²の範囲内の坪量を有している。

アラミド紙は、上記のアラミドファイブリッドとアラミド短繊維とを混合した後、混合したアラミドファイブリッドとアラミド短繊維をシート化する方法により製造される。具体的には、例えば、アラミドファイブリッド及びアラミド短繊維を水中で分散混合した後、液体透過性の支持体、例えば網またはベルト上に吐出してシート化し、液体を除いて乾燥する湿式抄造法が好ましく選択される。アラミドファイブリッドとアラミド短繊維の混合割合は任意であるが、アラミドファイブリッド／アラミド短繊維の割合（質量比）を１／９〜９／１とするのが好ましく、より好ましくは２／８〜８／２とするのがよい。

湿式抄造法では、少なくともアラミドファイブリッド、アラミド短繊維を含有する単一または混合物の水性スラリーを、抄紙機に送液し分散した後、脱水、搾水及び乾燥した後、シートとして巻き取る方法が知られている。抄紙機としては長網抄紙機、円網抄紙機、傾斜型抄紙機及びこれらを組み合わせたコンビネーション抄紙機などが利用される。コンビネーション抄紙機での製造の場合、配合比率の異なるスラリーをシート成形し合一することで複数の紙層からなる複合体シートを得ることができる。抄造の際に必要に応じて分散性向上剤、消泡剤、紙力増強剤などの添加剤が使用される。

また、これ以外にその他の繊維状成分（例えば、耐熱性短繊維に用いられる材料からなる繊維、或いはポリフェニレンスルフィド繊維、セルロース系繊維、ＰＶＡ系繊維、ポリエステル繊維などの有機繊維）を、添加することができる。この場合、全構成繊維中に占めるアラミド短繊維の割合は、８０重量％以上、より好ましくは９０重量％以上である。

［耐熱性紙パルプ］
本実施形態においては、耐熱性紙パルプとは、耐熱性短繊維を、例えばアラミドファイブリッドなどと混合して得られるシート状物を粉砕したものであり、具体的には、上記のアラミド紙を粉砕して細かくしたものを示す。

［紙パルプの製造方法］
本実施形態の紙パルプの製造方法は、乾燥状態のアラミド紙を水中に投入し、アラミド紙を離解させて耐熱性紙パルプを得る離解工程と、耐熱性紙パルプに湿式微細化処理を施す湿式微細化処理工程とを行うことにより製造される。また、離解工程の前にアラミド紙を粉砕する粉砕／切断工程を行ってもよいし、離解工程の後に除じん工程を行ったり、湿式微細化処理工程の後に防じん工程や湿式ふるい分け工程を行ったりしてもよい。

［離解工程］
離解工程は、上記のアラミド紙を乾燥した乾燥状態のアラミド紙（以下「乾燥アラミド紙」という）を鉛直方向に撹拌力を有する離解機を用いて水中で離解させる。鉛直方向に撹拌力を有する離解機としては、例えばタブの側面（壁面）にローターを配したパルパー、ニーダー、インテンサパルパなどが好ましく使用されるが、これらに限定されるものではない。

図１は、本実施形態による紙パルプの製造方法で用いられる離解機の構成を示す斜視図である。図１に示すように、離解機１は、いわゆるインテンサパルパであり、タブ６と、モーター２と、ローター４とを備える。
タブ６は、斜めに配置された底面６Ａと、底面６Ａの縁に上方に向かって立設された側壁６Ｂとを備える。タブ６は、底面６Ａの下面が複数の脚部材８に接続されて、支持されている。複数の脚部材８の長さは異なっており、ローター４が設けられた側が下方に位置するように支持されている。

底面６Ａは楕円形であり、ローター４に向かって下方に傾斜している。側壁６Ｂは、底面６Ａの縁から鉛直上方に向かって延び、先端部が中心に向かって先細り形状となっている。側壁６Ｂの上端縁で囲まれた部分には、円形の開口が形成されている。

ローター４は、円形の円板の上面に複数のブレードが中心から半径方向外方に向かって放射状に延びて構成されている。ローター４は、タブ６の底面６Ａの長軸に沿った一方の端部に設けられており、底面６Ａの最下部に位置している。ローター４は、タブ６の下方に配置されたモーター２の回転軸に接続されている。モーター２の回転軸が回転駆動されることにより、ローター４が回転する。

タブ６内には、側壁６Ｂに沿って上下方向に延びるようなバッフル１０が設けられている。バッフル１０は、タブ６の底面６Ａの長軸に沿った他方の端部に設けられている。バッフル１０は、水平断面が三角形状であり、上方に向かって幅及び奥行きが大きくなっている。バッフル１０は、鉛直方向に側壁６Ｂの略全長にわたって延びている。

離解機１のタブ６には水が充填されている。ローター４が回転するとローター４の回転軸を中心とした旋回流が鉛直方向全域にわたって発生する。タブ６の底面６Ａがローター４に向かって下方に傾斜しているため、タブ６の底面６Ａ近傍の旋回流は上昇流となる。また、旋回流はバッフル１０に衝突すると、下方に向かう下降流が生じる。これにより、タブ６内には、底部から表面近くまで流れる上昇流と、表面近くから底部まで流れる下降流とが生じ、これら上昇流及び下降流が紙片を鉛直方向に攪拌する攪拌力として作用する。さらに、タブ６内の底部に存在する紙片は上昇流により上昇し、水面近くに存在する紙片は下降流によりタブ６の底部まで引き込まれ、ローター４のブレードにより切断される。

一般的にアラミド紙は水との親和性が低く、単に水に触れさせるだけでは水中に沈まない。このため、例えば木材パルプからなるパルプ繊維の離解に用いられる、円筒型のタブの底面中心にローターを有する低濃度パルパーや高濃度パルパーでは、アラミド紙と水が混合しにくく離解が進まない。このため、工業的なスケールで耐熱性紙パルプを製造することが困難である。

本実施形態において、離解工程において、水中に投入する乾燥アラミド紙の長辺のサイズ（又は最大寸法）は１２．７ｍｍを超えるサイズであり、好ましくは５０ｍｍ以上である。１２．７ｍｍ以下の細かいサイズを用いる場合においては、より細かくなる程乾燥アラミド紙の比表面積が増加し、それにより前述の水との親和性が良くなるものの、粉砕／切断工程で粉塵が発生し易くなり、粉砕／切断工程における作業環境上好ましくない上、サイズが小さくなる程粉砕効率も低くなり、更にその後粉砕アラミド紙を離解機に投入する際に粉塵や紙片が舞うなど、取扱いが非常に困難となるため好ましくない。

また、水中に投入する乾燥アラミド紙の寸法及び形状はこれに限らず、離解工程において、水中に投入する乾燥アラミド紙が連続したシート形状を有していてもよい。本実施形態において連続したシート形状とは、長辺が１ｍ以上であるシートのことを示し、幅は離解機のタブのサイズにもよるが、１０〜３０００ｍｍ、好ましくは５０〜２０００ｍｍである。

上記の離解工程におけるアラミド紙の濃度は、１．０〜７．０重量％、好ましくは１．５〜６．０重量％、より好ましくは２．０〜５．０重量％である。アラミド紙の濃度が１．０重量％未満の場合は得られる耐熱性紙パルプが相対的に少なくなり、生産効率の点で好ましくなく、７．０重量％を超えると離解の際にスラリーの粘性が高くなり過ぎ、離解を進めることが困難となる。また離解工程における耐熱性パルプ懸濁液の液温は、１０〜８０℃、好ましくは常温〜７０℃である。一般的に液温を高めた方が離解処理効率は向上するものの、８０℃を超えるとその効果は飽和するため、エネルギーの無駄になり好ましくない。
また、離解の際に、上記の抄造の際にも添加可能な分散性向上剤、消泡剤、紙力増強剤、或いは離解促進剤などの添加剤を使用してもよい。

［粉砕／切断工程］
乾燥アラミド紙を離解機に投入する前に、乾燥アラミド紙がタブ６の開口に対して大きい場合には、乾燥アラミド紙に対して粉砕／切断工程を行う。粉砕／切断工程では、乾燥アラミド紙を長辺（最大寸法）が１２．７ｍｍを超えるサイズ、より好ましくは、長辺が５０ｍｍ以上のサイズである紙片に粉砕及び／又は切断する。なお、乾燥アラミド紙を長辺（最大寸法）は、１０００ｍｍ以下であることが好ましい。粉砕方法としては、特に指定は無いが、乾式法で粉砕する方法が好ましい。具体的には、シュレッダー、クラッシャー、ボールミル、ジェットミル等を用いて粉砕する方法が挙げられるが、これらに限定されるものではない。本発明においては、裁断時のサイズのバラツキが少なく、且つ粉塵が出にくいという点で、シュレッダーが好ましく使用される。

［湿式微細化工程］
このようにして得られた耐熱性紙パルプに、湿式微細化処理を施す湿式微細化工程を行うことができる。湿式微細化処理とは、水媒体中でアラミド紙に衝撃を与えて紙片の粒度を小さくする方法であり、そのような微細化処理を効率的に実施する設備としては、高速離解機、リファイナー、ビーター等が例示できるが、これらに限定されるわけではない。

湿式微細化処理を施すことが可能な耐熱性紙パルプの特性の指標として、離解度が挙げられ、本実施形態においては、離解度は３０％以上、好ましくは３５％以上である。
乾燥アラミド紙の紙片のサイズが大きい場合には、離解が不十分となり、紙パルプ中にサイズの大きい紙片が残存する可能性があり、その場合には湿式微細化処理を行う際に微細化設備が詰まりを起こす可能性がある。このため、特に離解工程の際に水中に投入する乾燥アラミド紙のサイズが５０ｍｍ以上の場合には、離解度が３０％以上であることが好ましい。

［離解度］
本実施形態において、離解度とは、ＪＩＳ Ｐ８２３２に規定される、スクリーン板を配した実験用スクリーン装置を用いて、離解処理した耐熱性紙パルプの絶乾１０ｇ相当分を、スリット間隙１５０μｍの板を備えたスクリーン装置に通し、スクリーンを通過した耐熱性紙パルプの、投入した耐熱性紙パルプの全重量に対する絶乾重量比率で表され、下記の式により計算される。

［スクリーンを通過したアラミド紙パルプの絶乾重量］／（［スクリーン上に残ったアラミド紙パルプの絶乾重量］＋［スクリーンを通過したアラミド紙パルプの絶乾重量］）×１００（％）

［再生アラミド紙の製造方法］
本実施形態の再生アラミド紙は、上記の紙パルプの製造方法により得られた紙パルプ単独で、或いは紙パルプとアラミドファイブリッドやアラミド短繊維などとを混合した後、シート化する方法により製造される。
シート製造にあたっては、例えば上記のアラミド紙パルプとアラミドファイブリッドやアラミド短繊維などとを乾式ブレンドした後に、気流を利用してシートを形成する方法、上記のアラミド紙パルプとアラミドファイブリッドやアラミド短繊維などとを液体媒体中で分散混合した後、液体透過性の支持体、例えば網またはベルト上に吐出してシート化し、液体を除いて乾燥する方法などを適用できるが、これらのなかでも水を媒体として使用する、いわゆる湿式抄造法が好ましい。

湿式抄造法では、少なくとも上記のアラミド紙パルプ、及び／又はアラミドファイブリッドを含有する単一または混合物の水性スラリーを、抄紙機に送液し分散した後、脱水、搾水および乾燥操作することによって、シートとして巻き取る方法である。抄紙機としては長網抄紙機、円網抄紙機、傾斜型抄紙機およびこれらを組み合わせたコンビネーション抄紙機などが利用される。コンビネーション抄紙機での製造の場合、配合比率の異なるスラリーをシート成形し合一することで複数の紙層からなる複合体シートを得ることができる。抄造の際に必要に応じて分散性向上剤、消泡剤、紙力増強剤などの添加剤が使用される。

また、これ以外にその他の繊維状成分（例えばアラミド繊維、ポリフェニレンスルフィド繊維、ポリエーテルエーテルケトン繊維、セルロース系繊維、ＰＶＡ系繊維、ポリエステル繊維、アリレート繊維、液晶ポリエステル繊維、ポリイミド繊維などの有機繊維、ガラス繊維、ロックウール、アスベスト、ボロン繊維などの無機繊維ガラス繊維）を添加することが出来る。この場合、全構成繊維中に占めるアラミド短繊維の割合は、８０重量％以上、より好ましくは９０重量％以上である。

本実施形態の再生アラミド紙において、アラミドファイブリッドは、バインダーとして優れた特性を有しているため微粒子および他の添加成分を効率的に捕捉できる。そして、本実施形態のアラミド紙の製造において原料歩留まりが良好となると同時にシート内で層状に重なり、貫通孔を減少させることが可能で、電気絶縁性が向上する。

このようにして得られた再生アラミド紙は、一対の平板間または金属製ロール間にて高温高圧で熱圧加工することで密度、機械強度を向上することができる。熱圧加工の条件は、たとえば金属製ロール使用の場合、温度１００〜３５０℃、線圧５０〜４００ｋｇ／ｃｍが例示できるが、これらに限定されるものではない。加熱操作を加えずに常温で単にプレスだけを行うこともできる。熱圧加工の際に複数の再生アラミド紙を積層することもできる。前記の熱圧加工を任意の順に複数回行うこともできる。

［作用効果］
本実施形態によれば、以下の作用効果が奏される。
アラミド紙は水との親和性が低く、アラミド紙の紙片を水中に投下しても、紙片が水面に浮遊してしまい、十分に離解が進まない。特に、アラミド紙の寸法が大きい場合には、水中に沈みにくい。これに対して、本実施形態によれば、鉛直方向の攪拌力を発生させるように構成された離解機１により離解工程を行うため、寸法が大きなアラミド紙の紙片であっても、紙片が水面に留まらずに水中まで沈んで回流するため、アラミド紙を離解させることができ、抄紙用原料としての再利用が可能になる。これにより、乾燥アラミド紙を細かく破砕等することなく、抄紙用原料として再利用することが可能になる。

また、アラミド紙は水との親和性が低いため、最大寸法が１２．７ｍｍを超える大きい紙片は水面に浮遊してしまい、離解が進まない。これに対して、本実施形態によれば、鉛直方向の攪拌力により、紙片が水中に沈んで回流するため、最大寸法が１２．７ｍｍを超えるようなアラミド紙の紙片であっても、離解させることができる。

本実施形態では、水中で鉛直方向の撹拌力を発生させるように構成された離解機１を用いてアラミド紙を離解させるため、最大寸法が５０ｍｍ以上であるような大型のアラミド紙であっても、紙片を水中に沈ませて離解させることができる。このため、本実施形態によれば、アラミド紙を細かくなるまで粉砕する必要がなくなり、粉砕工程における粉塵などの発生を抑制することができる。

また、本実施形態では、水中で鉛直方向の撹拌力を発生させるように構成された離解機１を用いてアラミド紙を離解させるため、連続したシート形状のアラミド紙であっても、紙片を水中に沈ませて離解させることができる。このため、本実施形態によれば、アラミド紙を細かくなるまで粉砕する必要がなくなり、粉砕工程における粉塵などの発生を抑制することができる。
また、本実施形態は、アラミド紙に湿式微細化処理を施す湿式微細化処理工程を含むため、アラミド紙の紙片の粒度を小さくすることができ、高品質なアラミド紙を再生することができる。

以下、本発明について実施例を挙げて説明する。なお、これらの実施例は、本発明の内容を例示するためのものであり、本発明の内容を何ら限定するためのものではない。
［原料調成］
特公昭５２−１５６２１号公報に記載のステーターとローターの組み合わせで構成されるパルプ粒子の製造装置（湿式沈殿機）を用いる方法によって、ポリメタフェニレンイソフタルアミドのファイブリッドを製造した。これを、離解機、叩解機で処理して長さ加重平均繊維長を０．９ｍｍに調製した（アラミドファイブリッドの濾水度：１００ｍｌ（カナディアンスタンダードフリーネス））。一方、デュポン社製メタアラミド繊維（ノーメックス（登録商標）、単糸繊度２デニール）を長さ６ｍｍに切断し、アラミド短繊維を得た。

［乾燥アラミド紙の製造］
調製したアラミドファイブリッドとアラミド短繊維をおのおの水中で分散しスラリーを作成した。これらのスラリーを、アラミドファイブリッドとアラミド短繊維が１／１の配合比率（重量比）となるように混合した後、フォードリニヤー型抄紙機へ送液し、脱水、搾水の後、１５０℃で乾燥して巻取り、乾燥アラミド紙を作製した。

［実施例１］
上記の乾燥アラミド紙をシュレッダーで粉砕し、開口部の径が３０ｍｍの篩を通過したものを準備した。この篩を通過したアラミド紙３質量部と水９７質量部とを、図１に示すような、インテンサパルパ（株式会社ＩＨＩフォイトペーパーテクノロジー製）に投入し、温度５０℃で４０分間離解し、耐熱性紙パルプを得た。この耐熱性紙パルプの離解度は４５％であった。また、得られた耐熱性紙パルプを濃度１．０％に希釈し、リファイナー（熊谷理機工業株式会社製、ディスクレファイナー）に流量５０Ｌ／ｍｉｎ、クリアランス最小で通したところ、原料が詰まること無く通過した。更にこのリファイナー処理した耐熱性紙パルプを坪量４０ｇ／ｍ²となるようにスラリーを秤量し、タッピー式手抄き機（断面積６２５ｃｍ²）に投入したところ、シート状物を作製でき、抄紙性も良好であった。

［実施例２］
上記の乾燥アラミド紙をシュレッダーで粉砕し、開口部の径が５０ｍｍの篩を通過したものを準備した。この篩を通過したアラミド紙を使用した点以外は実施例１と同様に行い、耐熱性紙パルプを得た。この耐熱性紙パルプの離解度は４４％であった。また、得られた耐熱性紙パルプを実施例１と同様にリファイナーに通したところ、原料が詰まること無く通過した。更にこのリファイナー処理した耐熱性紙パルプを実施例１と同様にタッピー式手抄き機に投入したところ、シート状物を作製でき、抄紙性も良好であった。

［実施例３］
乾燥アラミド紙を幅１ｍのロール状とし、あらかじめ５０℃の温水を張ったインテンサパルパを回転させながら連続的に投入し、所定量投入した後に離解を開始した以外は実施例１と同様に行い、耐熱性紙パルプを得た。この耐熱性紙パルプの離解度は４８％であった。また、得られた耐熱性紙パルプを実施例１と同様にリファイナーに通したところ、原料が詰まること無く通過した。更にこのリファイナー処理した耐熱性紙パルプを実施例１と同様にタッピー式手抄き機に投入したところ、シート状物を作製でき、抄紙性も良好であった。

［実施例４］
乾燥アラミド紙をシュレッダーで粉砕し、開口径３０ｍｍの篩を通過したものを準備した。この篩を通過したアラミド紙４．５質量部と水９５．５質量部とを、インテンサパルパに投入した以外は実施例１と同様に行い、耐熱性紙パルプを得た。この耐熱性紙パルプの離解度は４７％であった。また、得られた耐熱性紙パルプを実施例１と同様にリファイナーに通したところ、原料が詰まること無く通過した。更にこのリファイナー処理した耐熱性紙パルプを実施例１と同様にタッピー式手抄き機に投入したところ、シート状物を作製でき、抄紙性も良好であった。

［比較例１］
インテンサパルパを用いる代わりに、低濃度パルパー（ハイドラパルパー）を使用した以外は実施例１と同様に行ったところ、離解工程において大半のアラミド紙が水面に浮いた状態で撹拌が進んだ。得られた耐熱性紙パルプの離解度は１７％であった。得られた耐熱性紙パルプを十分に撹拌した後に未離解の紙片を残した状態で実施例１と同様にリファイナーに通したところ、途中で詰まりが起こり、リファイナー処理できなかった。

［比較例２］
乾燥アラミド紙を、開口径約８ｍｍ（５／１６インチ）の篩を有する造粒機中でミル磨砕し、造粒したアラミド紙６質量部と水９４質量部とを、低濃度パルパー（ハイドラパルパー）に投入した以外は実施例１と同様にして離解を行った。投入の際に造粒したアラミド紙の一部が飛散しパルパーの側面上部に貼りついたため、少量ずつ投入しては放水してアラミド紙に水を馴染ませながら投入せざるを得ず、乾燥アラミド紙の投入に時間を要した。また、離解工程において、一部のアラミド紙が水面に浮いた状態で撹拌が進み、得られた耐熱性紙パルプの離解度は２５％であった。また、得られた耐熱性紙パルプを実施例１と同様にリファイナーに通したところ、負荷はかかったものの原料が詰まること無く通過した。更にこのリファイナー処理した耐熱性紙パルプを実施例１と同様にタッピー式手抄き機に投入したところ、抄き上げの際にシートの端部が破れ、抄紙性はやや不良であった。

以上から、本実施例（実施例１〜４）の耐熱性紙パルプの製造方法を用いることにより、アラミド紙を、あらかじめ細かく裁断することなく、満遍なく均一に離解を進めることができ、その結果、抄紙用原料として再利用することが可能になることがわかる。

１ 離解機
２ モーター
４ ローター
６ タブ
６Ａ 底面
６Ｂ 側壁
８ 脚部材
１０ バッフル

Claims (6)

1. アラミド短繊維及びアラミドファイブリッドからなるアラミド紙を水中で離解する紙パルプの製造方法であって、
   乾燥状態のアラミド紙を水中に投入し、前記アラミド紙を離解させる離解工程を含み、
   前記離解工程では、水中で鉛直方向の撹拌力を発生させるように構成された離解機を用いて前記アラミド紙を離解させる、
   ことを特徴とする紙パルプの製造方法。
2. 前記離解工程において水中に投入する前記アラミド紙は、最大寸法が１２．７ｍｍを超える紙片を含む、請求項１に記載の紙パルプの製造方法。
3. 離解の際に水中に投入する前記アラミド紙は、最大寸法が５０ｍｍ以上である紙片を含む、請求項１又は２に記載の紙パルプの製造方法。
4. 離解の際に水中に投入する前記アラミド紙が連続したシート形状を有する、請求項１〜３の何れか１項に記載の紙パルプの製造方法。
5. さらに、前記離解工程の後に、前記アラミド紙に湿式微細化処理を施す湿式微細化処理工程を含む、
   請求項１〜４の何れか１項に記載の紙パルプの製造方法。
6. 請求項１〜５の何れか１項に記載の紙パルプの製造方法により得られた紙パルプを抄紙する抄紙工程を含む、ことを特徴とする再生アラミド紙の製造方法。

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