JP2023063409A - パルプモールド成形品及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】厚さが小さく、高い強度を有しており、製造時における離型性に優れたパルプモールド成形品を実現可能とする。【解決手段】本発明のパルプモールド成形品ＭＰ２は、パルプに占める繊維長が１ｍｍ以下であるものの割合が３５乃至５０％の範囲内にあり、前記パルプは、平均繊維長が１．２乃至１．５ｍｍの範囲内にあり、密度が０．６５乃至１．３ｇ／ｃｍ３の範囲内にあり、窒素含有量が４００乃至２０００μｇ／ｇの範囲内にある。【選択図】図１

Description

本発明は、パルプモールド成形品に関する。

近年、廃棄物の増加等に関連した環境問題が多発している。これに鑑み、トイレタリー製品、飲料及び食品などの収納には、プラスチック容器や金属容器に代わり、紙製容器が使用されつつある。例えば、牛乳容器等の液体用紙製容器としては、紙の両面にポリエチレン樹脂をコートした板紙からなり、上部が切妻屋根型を有する容器、所謂、ゲーブルトップ紙容器がある。そのような紙製容器は、省資源や省エネルギーに貢献するものであるのに加え、廃棄に際してもリサイクルや焼却し易いなど環境保全に貢献するものである。それ故、紙製容器は、様々な分野で普及している。

しかしながら、上記のような紙製容器は、板紙を折り曲げ、貼り合わせて成形されるものであることから、製造工程が複雑であり、製造コストが嵩む。また、上記のような紙製容器は、その形状の自由度が低いため、容器の形状に基づく商品の訴求力を充分に発揮できないなどの問題があった。

紙製容器の形状の自由度を高める手段の１つとして、パルプと水とを含んだスラリーから成形品を製造するパルプモールドがある。パルプモールドでは、一般的に、スラリー中のパルプを抄型上に堆積させてパルプ層を形成し、このパルプ層を脱水し、その後、これを炉内で乾燥させる。この技術によって得られる成形品、即ち、パルプモールド成形品は、紙系包装材の物性面での特徴である、耐熱性、耐寒性及び吸放湿性等に優れており、食品用の紙製トレー容器や果物などの固定緩衝材等として広く使用されるようになってきている（特許文献１）。

特開２００８－２８５１８８号公報

本発明は、厚さが小さく、高い強度を有しており、製造時における離型性に優れたパルプモールド成形品を実現可能とすることを目的とする。

本発明の一側面によると、パルプに占める繊維長が１ｍｍ以下であるものの割合が３５乃至５０％の範囲内にあり、前記パルプは、平均繊維長が１．２乃至１．５ｍｍの範囲内にあり、密度が０．６５乃至１．３ｇ／ｃｍ^３の範囲内にあり、窒素含有量が４００乃至２０００μｇ／ｇの範囲内にあるパルプモールド成形品が提供される。

本発明の他の側面によると、厚さが０．５乃至１ｍｍの範囲内にある上記側面に係るパルプモールド成形品が提供される。

本発明の更に他の側面によると、密度が０．６５乃至０．８０ｇ／ｃｍ^３の範囲内にあり、窒素含有量が５００乃至１０００μｇ／ｇの範囲内にある上記側面の何れかに係るパルプモールド成形品が提供される。

本発明の更に他の側面によると、引張強さが３０乃至５５ｋＮ／ｍの範囲内にある上記側面の何れかに係るパルプモールド成形品が提供される。

本発明の更に他の側面によると、剥離強さが０．３乃至０．９Ｎ／ｍｍ^２の範囲内にある上記側面の何れかに係るパルプモールド成形品が提供される。

本発明の更に他の側面によると、坪量の標準偏差が２乃至３０ｇ／ｍ^２の範囲内にある上記側面の何れかに係るパルプモールド成形品が提供される。

本発明の更に他の側面によると、容器である上記側面の何れかに係るパルプモールド成形品が提供される。

本発明の更に他の側面によると、パルプと水とを含み、前記パルプに占める繊維長が１ｍｍ以下であるものの割合が３５乃至５０％の範囲内にあるスラリーを準備することと、立体形状を有する抄型上に前記パルプを堆積させてパルプ層を形成することと、前記パルプ層を脱水して中間成形品を得ることと、未乾燥の前記中間成形品を、雄型と雌型との間に挟んで０．４乃至４．５ＭＰａの範囲内の圧力で加圧しながら、１５０乃至２２０℃の範囲内の温度に加熱することを含んだパルプモールド成形品の製造方法が提供される。

本発明の更に他の側面によると、前記抄型上への前記パルプの堆積は、開口部を有する中空体としてのカバー体を準備することと、前記開口部に前記抄型を固定することと、前記開口部に固定された前記抄型を前記スラリー中に浸漬させることと、前記カバー体と前記スラリー中に浸漬させている前記抄型とによって囲まれた空間を減圧することを含んだ上記側面に係るパルプモールド成形品の製造方法が提供される。

本発明の更に他の側面によると、前記抄型が前記カバー体の上方に位置するように前記抄型を前記スラリー中へ浸漬させる上記側面の何れかに係るパルプモールド成形品の製造方法が提供される。

本発明の更に他の側面によると、前記雄型と前記雌型との間に挟んで行う未乾燥の前記中間成形品の加圧及び加熱は、それぞれ、０．４乃至２．０ＭＰａの範囲内の圧力及び１５０乃至２００℃の範囲内の温度で行う
上記側面の何れかに係るパルプモールド成形品の製造方法が提供される。

本発明によれば、厚さが小さく、高い強度を有しており、製造時における離型性に優れたパルプモールド成形品を実現することが可能となる。

本発明の一実施形態に係るパルプモールド成形品を示す斜視図。 図１のパルプモールド成形品の製造に利用可能な製造装置の一例を概略的に示す図。 図２の装置を用いたパルプモールド成形におけるパルプ層形成工程を示す図。 抄型上に形成されたパルプ層の一例を概略的に示す断面図。 図２の装置を用いたパルプモールド成形における脱水工程を示す図。 図２の装置を用いたパルプモールド成形におけるパルプ層の搬送工程を示す図。 図２の装置を用いたパルプモールド成形における熱プレス形成工程を示す図。 熱プレス工程によって得られるパルプモールド成形品の一例を概略的に示す断面図。 図２の装置を用いたパルプモールド成形におけるパルプモールド成形品の搬送工程を示す図。 図９の搬送工程を完了した状態を示す図。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、同様又は類似した機能を発揮する構成要素には全ての図面を通じて同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。

＜１＞パルプモールド成形品
図１は、本発明の一実施形態に係るパルプモールド成形品を示す斜視図である。
図１に示すパルプモールド成形品ＭＰ２は、容器である。このパルプモールド成形品ＭＰ２は、底部と側壁部とを含んでおり、上部で開口している。

底部は、円盤形状を有している。底部は、容器の深さ方向に対して垂直な平面への正射影が、円以外の形状を、例えば、四角形状などの多角形状を有していてもよい。

側壁部は、底部の縁から上方へ伸びた筒形状を有している。側壁部は、底部から開口部へ向けて拡径している。側壁部の内面及び外面は、底部の上面に対して垂直であってもよい。但し、側壁部が底部から開口部へ向けて拡径しているパルプモールド成形品ＭＰ２は、高い離型性を実現するうえで有利であるとともに、積み重ね易い。

パルプモールド成形品ＭＰ２は、カップ形状、ボウル形状、トレー形状、及び箱形状などの様々な形状を有し得る。パルプモールド成形品ＭＰ２は、立体成形品、即ち、シートのように二次元形状を有するものではなく、三次元形状を有する成形品であれば、容器でなくてもよい。

パルプモールド成形品ＭＰ２は、厚さが１ｍｍ以下である。即ち、パルプモールド成形品ＭＰ２は、壁部の厚さ、ここでは、底部及び側壁部の厚さが１ｍｍ以下である。パルプモールド成形品ＭＰ２は、厚さが０．８ｍｍ以下であることが好ましい。厚いパルプモールド成形品ＭＰ２は、特に積み重ねた場合に嵩張る。また、パルプモールド成形品ＭＰ２の壁部を薄くすることは、その製造時の乾燥を短時間で完了可能とするうえで有利である。

パルプモールド成形品ＭＰ２は、厚さが０．５ｍｍ以上であることが好ましく、０．６ｍｍ以上であることがより好ましく、０．７ｍｍ以上であることが更に好ましい。壁部が薄いパルプモールド成形品ＭＰ２は、壁部の厚さにばらつきを生じ易い。

ここで、パルプモールド成形品ＭＰ２の厚さは、以下の方法によって得られる値である。即ち、パルプモールド成形品ＭＰ２の任意の位置から５つの試験片を切り出す。次いで、各試験片について、厚さを測定する。厚さの測定には、例えば、ミツトヨ社製のシックネスゲージを使用する。パルプモールド成形品ＭＰ２の厚さは、５つの試験片について得られた測定結果の平均値とする。

パルプモールド成形品ＭＰ２において、パルプに占める繊維長が１ｍｍ以下であるものの割合は、３５乃至５０％の範囲内にある。この割合は、４０乃至５０％の範囲内にあることが好ましく、４０乃至４８％の範囲内にあることがより好ましい。この割合を大きくすると、パルプモールド成形品ＭＰ２の密度を高くすることが容易になり、また、その強度が高くなる。更に、この割合を大きくすると、美粧性に優れたパルプモールド成形品ＭＰ２を得ることが容易になる。但し、この割合を過剰に大きくすると、その製造時の乾燥を短時間で完了することが難しくなるか、又は、乾燥不良に起因した亀裂や離型性の低下を生じ易くなる。

ここで、パルプに占める繊維長が１ｍｍ以下であるものの割合は、パルプの全繊維数（本）に占める、繊維長が１ｍｍ以下である繊維の数（本）の割合である。この割合は、以下の方法によって得る。

先ず、パルプモールド成形品ＭＰ２から、５ｇの試験片を取得する。次に、この試験片を細かく千切り、合計質量が５００ｇとなるように水を添加して一晩浸漬させる。次いで、これを撹拌機で撹拌して、パルプを互いから離解させる。このようにして、パルプを含んだ分散液を得る。次に、この分散液から適量を採取し、更に水で希釈をしてパルプ固形分量が０．０５質量％の水分散液を作製する。

このようにして得られた試料を使用して、ＪＩＳ Ｐ８２２６－２：２０１１「パルプ－光学的自動分析法による繊維長測定方法－第２部：非偏光法」に従って繊維長測定を行う。繊維長測定は、繊維長が０．２ｍｍ以上の繊維を２万本以上検出した時点で終了する。この繊維長測定によって得られる繊維長の頻度分布から、パルプに占める繊維長が１ｍｍ以下であるものの割合を求める。

パルプモールド成形品ＭＰ２において、パルプに占める繊維長が０．２ｍｍ以下であるものの割合は、２０乃至３５％の範囲内にあることが好ましく、２５乃至３３％の範囲内にあることがより好ましい。この割合を大きくすると、少ないパルプで緻密な層が形成され強度の向上や表面の平滑性が望める。但し、この割合を過剰に大きくすると、濾水性が低下し得られるパルプ層が不均一になる、脱水工程に時間がかかり製造効率が落ちる、又は、所定の水分率まで脱水できず形状を保持できない。

ここで、パルプに占める繊維長が０．２ｍｍ以下であるものの割合は、パルプの全繊維数（本）に占める、繊維長が０．２ｍｍ以下である繊維の数（本）の割合である。この割合は、以下の方法によって得る。

先ず、パルプモールド成形品ＭＰ２から、５ｇの試験片を取得する。次に、この試験片を細かく千切り、合計質量が５００ｇとなるように水を添加して一晩浸漬させる。次いで、これを撹拌機で撹拌して、パルプを互いから離解させる。このようにして、パルプを含んだ分散液を得る。次に、この分散液から適量を採取し、更に水で希釈をしてパルプ固形分量が０．０５質量％の水分散液を作製する。

このようにして得られた試料を使用して、ＪＩＳ Ｐ８２２６－２：２０１１「パルプ－光学的自動分析法による繊維長測定方法－第２部：非偏光法」に従って繊維長測定を行う。繊維長測定は、繊維長が０．２ｍｍ以上の繊維を２万本以上検出した時点で終了する。この繊維長測定によって得られる繊維長の頻度分布から、パルプに占める繊維長が０．２ｍｍ以下であるものの割合を求める。

パルプモールド成形品ＭＰ２において、パルプの平均繊維長は、１．２乃至１．５ｍｍの範囲内にあることが好ましく、１．３乃至１．５ｍｍの範囲内にあることがより好ましい。平均繊維長を大きくすると、パルプモールド成形品ＭＰ２の強度が低下する。平均繊維長を小さくすると、その製造時における乾燥により長い時間が必要になる。なお、この平均繊維長は、パルプに占める繊維長が１ｍｍ以下であるものの割合に関して上述した方法に従って繊維長測定を行うことによって得られる長さ加重平均繊維長ＬＬである。

パルプモールド成形品ＭＰ２が含んでいるパルプを水に分散させてなるパルプ懸濁液は、カナダ標準ろ水度（ＣＳＦ）が６４０ｍＬ以下であることが好ましく、６２０ｍＬ以下であることがより好ましく、６１０ｍＬ以下であることが更に好ましい。このカナダ標準ろ水度が大きい場合、パルプモールド成形品ＭＰ２は強度が低い傾向にある。

上記のカナダ標準ろ水度は、５００ｍＬ以上であることが好ましく、５３０ｍＬ以上であることがより好ましく、５５０ｍＬ以上であることが更に好ましい。このカナダ標準ろ水度が大きい場合、パルプモールド成形品ＭＰ２は、その製造時における乾燥に長い時間を要する傾向にある。

ここで、上記のカナダ標準ろ水度は、以下の方法によって得られる値である。先ず、パルプモールド成形品ＭＰ２から試験片を取得し、上記と同様の方法により、パルプを含んだ分散液を得る。次に、この分散液を、固形分濃度が０．３質量％となるように水で希釈して、パルプの水懸濁液を得る。次いで、この懸濁液１Ｌを使用して、ＪＩＳ Ｐ８１２１－２：２０１２「パルプ－ろ水度試験方法－第２部：カナダ標準ろ水度法」に規定された測定を行う。この測定には、例えば、熊谷理機工業社製のカナディアンフリーテスターを使用する。また、測定値は、予め測定しておいた懸濁液の温度を補正表へ参照することにより補正する。このようにして、カナダ標準ろ水度を得る。

パルプモールド成形品ＭＰ２又はこれを容器本体として含んだ容器入り物品は、例えば、輸送時や陳列時等において、重ねられることが想定される。重ねられた容器入り物品は、例えば、落下に伴う衝撃によって、容器本体が破損することがある。パルプモールド成形品ＭＰ２には、そのような状況で十分な強度、特には十分な耐衝撃性を有していることが求められる。

パルプモールド成形品ＭＰ２は、引張強さが３０乃至５５ｋＮ／ｍの範囲内にあることが好ましく、３５乃至５５ｋＮ／ｍの範囲内にあることがより好ましく、４０乃至５５ｋＮ／ｍの範囲内にあることが更に好ましい。面内方向における繊維間結合を強化すると、引張強さが大きくなる傾向にある。それ故、引張強さを大きくすると、耐衝撃性が向上し得る。但し、引張強度を過剰に大きくすると、例えば、落下等の大きな衝撃が加わる状況下で破損し易くなる。即ち、パルプモールド成形品ＭＰ２が脆くなる。

パルプモールド成形品ＭＰ２は、引張破断伸びが５乃至２５％の範囲内にあることが好ましく、１０乃至２５％の範囲内にあることがより好ましく、１５乃至２５％の範囲内にあることが更に好ましい。パルプモールド成形品ＭＰ２の引張破断伸びを大きくすると、大きな衝撃が加わった場合に、変形して衝撃を吸収し割れ等を生じることなく耐え得る。

ここで、上記の引張強さ及び引張破断伸びは、以下の方法によって得られる値である。先ず、パルプモールド成形品ＭＰ２のうち表面が湾曲していない部分から、幅が１５ｍｍであり、長さが４０ｍｍの短冊形状を有している試験片を切り出す。次に、この試験片の厚さ及び質量を測定する。次いで、この試験片を使用して、ＪＩＳ Ｐ８１１３：２００６「紙及び板紙－引張特性の試験方法－第２部：定速伸張法」に規定された測定を行う。ここでは、掴み具の間隔が２０ｍｍとなるように短冊を掴む。また、それら掴み具の移動速度、即ち、試験片の伸長速度は２０ｍｍ／分とする。引張強さ及び引張破断伸びの各々は、３回の測定によって得られた値の平均値とする。

パルプモールド成形品ＭＰ２は、剥離強さが０．３乃至０．９Ｎ／ｍｍ^２の範囲内にあることが好ましく、０．５乃至０．９Ｎ／ｍｍ^２の範囲内にあることがより好ましく、０．６乃至０．９Ｎ／ｍｍ^２の範囲内にあることが更に好ましい。パルプモールド成形品ＭＰ２の厚さ方向、即ち、表面に対して垂直な方向における繊維間結合を強化すると、剥離強さが大きくなる傾向にある。剥離強さが小さい場合、厚さ方向における繊維の結合が弱く、パルプモールド成形品２に大きな衝撃が加わったときに、内部から割れを生じるおそれがある。また、剥離強さが小さい場合、こすれ等、表面に対して平行な方向の力が加わったときに、表面剥離等を生じ易い。このように、強度の観点では、剥離強さは大きいことが好ましい。但し、上限値を超える剥離強さを達成するには、過剰な緻密化が必要であり、生産性の低下を招き得る。

ここで、上記の剥離強さは、ＪＡＰＡＮ ＴＡＰＰＩ １８－１に記載の「内部結合強さ試験方法－第１部：Ｚ軸方向引張試験法」によって得られる値である。先ず、パルプモールド成形品ＭＰ２から、一辺が２５ｍｍの正方形状を有している試験片を切り出す。次に、この試験片の両面に両面粘着テープを貼り付け、これら両面粘着テープを介して試験片を上下の治具に固定する。両面粘着テープとしては、例えば、３Ｍ社製のスコッチテープ（登録商標）＃４００を使用する。これら治具を互いに対して１５０ｋｇｆの荷重で加圧し、この状態を２０秒間保持する。これにより、治具に試料片を圧着する。その後、下側の治具の位置を固定しつつ、上側の治具を２０ｍｍ／分の速度で上昇させて、試験片の層間剥離を生じさせ、その際の最大荷重を得る。剥離強さは、２回の測定によって得られた最大荷重の平均値とする。

パルプモールド成形品ＭＰ２は、密度が０．６５ｇ乃至１．３／ｃｍ^３の範囲内にある。パルプモールド成形品ＭＰ２の密度は、０．７ｇ乃至１．３／ｃｍ^３の範囲内にあることが好ましく、０．８ｇ乃至１．３／ｃｍ^３の範囲内にあることがより好ましい。パルプモールド成形品ＭＰ２の密度は、０．６５乃至０．８０ｇ／ｃｍ^３の範囲内であってもよい。

ここで、上記の密度は、以下の方法によって得られる値である。即ち、パルプモールド成形品ＭＰ２のうち表面が湾曲していない部分から、正方形または長方形の試験片を切り出し、寸法、質量、及び厚さを計測する。得られた値から密度を算出する。

パルプモールド成形品ＭＰ２は、ポリアクリルアミドなどの紙力増強剤を更に含んでいることが好ましい。紙力増強剤を使用すると、パルプモールド成形品ＭＰ２の強度を高めることができる。なお、紙力増強剤の中でも、ポリアクリルアミドは、パルプモールド成形品ＭＰ２の製造において利便性が特によい。

紙力増強剤を使用して製造したパルプモールド成形品ＭＰ２は、紙力増強剤を使用せずに製造したパルプモールド成形品ＭＰ２と比較して、窒素含有量が多い。紙力増強剤を使用して製造したパルプモールド成形品ＭＰ２の窒素含有量は、４００乃至２０００μｇ／ｇの範囲内にあり、好ましくは５００乃至１５００μｇ／ｇの範囲内にあり、より好ましくは６００乃至１５００μｇ／ｇの範囲内にある。パルプモールド成形品ＭＰ２の窒素含有量は、５００乃至１０００μｇ／ｇの範囲内であってもよい。

パルプモールド成形品ＭＰ２の窒素含有量を少なくすると、パルプモールド成形品ＭＰ２の強度が低下し、大きな衝撃が加わった場合の破損等を生じ易くなる。窒素含有量を少なくすると、容器入り物品としての使用時において、容器形状の保持性が低下する可能性がある。なお、窒素含有量を過剰に多くすると、繊維の凝集塊が大きくなり、窒素含有量の増加に伴う強度向上の効果が頭打ちになる。

パルプモールド成形品ＭＰ２の窒素含有量は、以下の方法によって得る。先ず、パルプモールド成形品ＭＰ２の任意の位置から２つの試験片を採取する。各試験片の質量は１０ｍｇとする。次に、各試験片について、ＪＩＳ Ｋ２６０９：１９９８「原油及び石油製品－窒素分析試験法」において規定される化学発光法による測定を行う。この測定には、例えば、日東精工エアナリテック社製のＴＮ－２１００Ｈを使用することができる。窒素含有量は、２つの試験片について得られた測定結果の平均値とする。

＜２＞パルプモールド成形品の製造装置
次に、パルプモールド成形品ＭＰ２の製造に利用可能な製造装置について説明する。
図２は、図１のパルプモールド成形品の製造に利用可能な製造装置の一例を概略的に示す図である。

図２に示す製造装置１は、支持体１０と、第１ステーション２０と、第２ステーション３０と、第３ステーション４０とを含んでいる。

支持体１０は、枠体と、その上部に設置されたレールとを含んでいる。

第１ステーションは、容器２１０と、昇降装置２２０と、カバー体２３０と、抄型２４０と、移動装置２５０と、昇降装置２６０と、上型２７０とを含んでいる。

容器２１０は、支持体１０の枠体内に設置されている。容器２１０は、上部で開口している。容器２１０は、パルプと水とを含んだスラリーＳを収容している。

昇降装置２２０は、容器２１０よりも上方で、支持体１０の枠体に取り付けられている。昇降装置２２０は、例えば、油圧シリンダを含む。昇降装置２２０は、カバー体２３０を支持している。昇降装置２２０は、カバー体２３０を、容器２１０の開口部の位置で昇降させ得る。

カバー体２３０は、上部に開口部を有する中空体である。カバー体２３０には、図示しないポンプが接続されている。

抄型２４０は、カバー体２３０の開口部に固定されている。具体的には、抄型２４０は、その一方の面と隣接した空間が、抄型２４０とカバー体２３０とによって囲まれるように、カバー体２３０の開口部に固定されている。

抄型２４０は、液体透過性を有する型である。抄型２４０は、立体形状を有している。即ち、抄型２４０は、パルプが堆積する面に、１以上の凸部及び／又は１以上の凹部を有している。具体的には、抄型２４０の外面、即ち、上記空間と隣接した面の裏面は、パルプモールド成形品に対応した形状を有している。ここでは、抄型２４０は、上面が突き出た雄型である。

抄型２４０は、例えば、多数の貫通孔が設けられ、外面がパルプモールド成形品に対応した形状を有している抄型本体と、抄型本体の外面上に、この外面に沿うように設けられた網体とを含んでいる。

移動装置２５０は、支持体１０のレールに沿って、第１ステーション２０と第２ステーション３０との間で移動可能である。移動装置２５０は、動力源として、例えば、モータを含んでいる。移動装置２５０には、昇降装置２６０が取り付けられており、これを第１ステーション２０と第２ステーション３０との間で移送し得る。

昇降装置２６０は、上記の通り、移動装置２５０に取り付けられている。昇降装置２６０は、例えば、油圧シリンダを含む。昇降装置２６０は、上型２７０を支持している。昇降装置２６０は、上型２７０を昇降させ得る。

上型２７０は、抄型２４０との間に後述するパルプ層を挟み、パルプ層を真空吸着式で保持する保持具である。上型２７０の下面は、抄型２４０の上記外面に対応した形状を有している。ここでは、上型２７０は、下面が凹んだ雌型である。上型２７０は、例えば、一端が下面で開口し、他端がポンプに接続された多数の貫通孔を有している。

第２ステーション３０は、第１ステーション２０の近傍に設けられている。第２ステーション３０は、台３１０と、下型３２０と、移動装置３３０と、プレス装置３４０と、上型３５０とを含んでいる。

台３１０は、支持体１０の枠体内に設置されている。台３１０上には、下型３２０が設置されている。

下型３２０は、気体及び／又は液体透過性を有する型である。下型３２０は、上面が抄型２４０の上記外面に対応した形状を有している。ここでは、下型３２０は、上面が突き出た雄型である。下型３２０は、例えば、多数の貫通孔を有し、抄型２４０の上記外面に対応した形状を有している面が滑らかである。

移動装置３３０は、支持体１０のレールに沿って、第２ステーション３０と図示しない第４ステーションとの間で移動可能である。移動装置３３０は、動力源として、例えば、モータを含んでいる。移動装置３３０は、第２ステーション３０に位置している場合には、ロック機構により、上下、左右及び前後方向の移動が規制され得る。また、移動装置３３０には、プレス装置３４０が取り付けられており、これを第２ステーション３０と第４ステーションとの間で移送し得る。

プレス装置３４０は、上記の通り、移動装置３３０に取り付けられている。プレス装置３４０は、例えば、油圧シリンダを含む。プレス装置３４０は、上型３５０を支持している。プレス装置３４０は、上型３５０を昇降させ得る。

上型３５０は、気体透過性及び液体透過性を有していない型である。上型３５０の下面は、抄型２４０の上記外面に対応した形状を有している。ここでは、上型３５０は、下面が凹んだ雌型である。上型３５０は、抄型２４０の上記外面に対応した形状を有している面が滑らかである。

第２ステーション３０は、ヒータ及びポンプを更に含んでいる（何れも図示せず）。ヒータは、下型３２０及び上型３５０の両方を加熱する。ポンプは、下型３２０の下部空間に接続されている。

第３ステーション４０は、第２ステーション３０の近傍に設けられている。第３ステーション４０は、台４１０と、移動装置４２０と、昇降装置４３０と、保持具４４０とを含んでいる。

台４１０は、支持体１０の枠体内に設置されている。台４１０上には、パルプモールド成形品が配置される。

移動装置４２０は、支持体１０のレールに沿って、第２ステーション３０と第３ステーション４０との間で移動可能である。移動装置４２０は、動力源として、例えば、モータを含んでいる。移動装置４２０には、昇降装置４３０が取り付けられており、これを第２ステーション３０と第３ステーション４０との間で移送し得る。

昇降装置４３０は、上記の通り、移動装置４２０に取り付けられている。昇降装置４３０は、例えば、油圧シリンダを含む。昇降装置４３０は、保持具４４０を支持している。昇降装置４３０は、保持具４４０を昇降させ得る。

保持具４４０は、後述するパルプモールド成形品を真空吸着式で保持する保持具である。保持具４４０の下面は、抄型２４０の上記外面に対応した形状を有している。ここでは、保持具４４０は、下面が凹んだ形状を有している。保持具４４０は、例えば、一端が下面で開口し、他端がポンプに接続された多数の貫通孔を有している。

＜３＞パルプモールド成形品の製造方法
本発明の一実施形態に係る製造方法では、例えば、上記の製造装置１を用いてパルプモールド成形品ＭＰ２を製造する。これについて、図１乃至図１０を参照しながら説明する。

図３は、図２の装置を用いたパルプモールド成形におけるパルプ層形成工程を示す図である。図４は、抄型上に形成されたパルプ層の一例を概略的に示す断面図である。図５は、図２の装置を用いたパルプモールド成形における脱水工程を示す図である。図６は、図２の装置を用いたパルプモールド成形におけるパルプ層の搬送工程を示す図である。図７は、図２の装置を用いたパルプモールド成形における熱プレス成形工程を示す図である。図８は、熱プレス工程によって得られるパルプモールド成形品の一例を概略的に示す断面図である。図９は、図２の装置を用いたパルプモールド成形におけるパルプモールド成形品の搬送工程を示す図である。図１０は、図９の搬送工程を完了した状態を示す図である。

この方法では、先ず、スラリーＳを準備する。
スラリーＳは、上記の通り、パルプと水とを含んでいる。スラリーＳは、パルプが水に分散され、高い粘度を有する懸濁液である。

スラリーＳが含んでいるパルプは、パルプモールド成形品ＭＰ２が含んでいるパルプについて上述したのとほぼ同様の特徴を有している。

スラリーＳに使用するパルプの種類に、特に制限はない。パルプとしては、木材パルプ、非木材パルプ、古紙が例示され、木材パルプ、非木材パルプが好ましい。森林保全や未利用資源の活用など環境配慮の視点から、非木材パルプを用いることが好ましい。

パルプは、その調製法の違いによって分類され得る。例えば、木材パルプであれば、クラフトパルプ（ＫＰ）、サルファイトパルプ（ＳＰ）、ソーダパルプ（ＡＰ）等の化学パルプ；セミケミカルパルプ（ＳＣＰ）、ケミグランドウッドパルプ（ＣＧＰ）等の半化学パルプ；砕木パルプ（ＧＰ）、サーモメカニカルパルプ（ＴＭＰ）等が例示される。これらのなかでも、化学パルプを使用することが好ましい。

木材パルプは、原料によって分類され得る。木材パルプとしては、針葉樹パルプ及び広葉樹パルプが挙げられる。針葉樹パルプとしては、モミ属、マツ属等から得られるパルプが例示される。また、広葉樹パルプとしては、アカシア属、ユーカリ属、ブナ属、ヤマナラシ属（例えば、ポプラ）等から得られるパルプが例示される。

非木材パルプは、植物の皮、茎、葉、葉鞘から採取した繊維から得られる。具体的には、コットンリンター、木綿、リネン、大麻、ラミー、ワラ、エスパルト、マニラ麻、ザイザル麻、黄麻、亜麻、ケナフ、竹、サトウキビ、がんぴ、みつまた、こうぞ、桑から得られるパルプが挙げられる。なかでも、竹、サトウキビのパルプが好ましい。

これらのパルプは、単独で又は２種以上を任意の割合で混合して使用することができる。

パルプは、その原料や製造方法に応じて、繊維長等が異なっている。例えば、一般に、サトウキビを原料とするパルプは、竹を原料とするパルプと比較して、平均繊維長が短い。また、パルプの平均繊維長は、任意の手法により、例えば、叩解や粉砕などの機械的な処理により調節することができる。従って、或る特徴を有しているパルプは、例えば、複数種のパルプの中から適当なものを選択すること、又は、２種以上のパルプを適宜組み合わせることにより得ることができる。パルプとしては、非木材パルプを使用することが好ましく、サトウキビを原料とするパルプ、竹を原料とするパルプ、又は、それらの組み合わせを使用することが好ましい。

スラリーＳのパルプ含有量は、０．０１乃至３．０質量％の範囲内にあることが好ましく、０．０１乃至０．５質量％の範囲内にあることがより好ましい。パルプ含有量が小さいと、高い生産性を達成することが難しい。パルプ含有量が大きいと、パルプ層の厚さのばらつきが大きくなる可能性がある。

スラリーＳは、紙力増強剤を更に含んでいることが好ましい。パルプと紙力増強剤との合計に占める紙力増強剤の割合（固形分ベース）は、０．３乃至３質量％の範囲内にあることが好ましく、０．５乃至２質量％の範囲内にあることがより好ましく、０．７乃至２質量％の範囲内にあることが更に好ましい。

スラリーＳは、他の添加剤を更に含むことができる。添加剤としては、有機系低分子材料、有機系高分子材料、無機系材料、又はそれらの組み合わせを使用することができ、例えば耐水性や耐油性を付与する薬剤などが挙げられるが、パルプモールド容器としての要求性能に応じた薬剤を選定すればよい。

パルプと添加剤との合計に占める添加剤の割合は、１０質量％以下であることが好ましく、５質量％以下であることがより好ましい。即ち、スラリーＳが含む全固形分に占めるパルプの割合は、９０質量％以上であることが好ましく、９５質量％以上であることがより好ましい。

次に、スラリーＳを容器２１０内へ供給する。次いで、図３に示すように、昇降装置２２０によりカバー体２３０を下降させて、抄型２４０の上面をスラリーＳの液面よりも十分に下方へ位置させる。この状態でポンプを駆動して、カバー体２３０と抄型２４０とによって囲まれた空間を減圧する。これにより、抄型２４０を横切るスラリーＳの流れを生じさせ、抄型２４０上にパルプを堆積させる。以上のようにして、図４に示すように、抄型２４０上にパルプ層ＭＰ１を形成する。

次に、ポンプを駆動したまま、図５に示すように、昇降装置２２０によりカバー体２３０を上昇させて、抄型２４０の下部をスラリーＳの液面よりも十分に上方へ位置させる。これにより、パルプ層ＭＰ１を減圧脱水する。次に、昇降装置２６０を駆動して、上型２７０を、その下面がパルプ層ＭＰ１に接触するまで下降させる。なお、図５には、パルプ層ＭＰ１は描いていない。この脱水工程は、上型２７０及び抄型２４０の何れも加熱することなしに行う。

脱水工程における減圧時間は、１乃至６０秒の範囲内にあることが好ましく、１乃至１０秒の範囲内にあることがより好ましい。

脱水直後のパルプ層ＭＰ１の水分含有量は、４０乃至９０質量％の範囲内にあることが好ましく、５０乃至７０質量％の範囲内にあることがより好ましく、６０乃至７０質量％の範囲内にあることが更に好ましい。水分含有量が小さいと、熱プレス工程において、パルプ層内での面内方向への繊維の移動が不十分となる可能性がある。水分含有量が大きいと、熱プレス工程において、パルプ層内での面内方向への繊維の移動が過剰となるか、又は、脱水工程を終了してから熱プレス工程を開始するまでの期間内において、パルプ層ＭＰ１の形状保持性が不十分となる可能性がある。

上記空間の減圧及び上記の加圧を停止した後、ポンプを駆動して、上型２７０にパルプ層ＭＰ１を吸着保持させる。なお、ポンプと上型２７０とによる吸引は、パルプ層ＭＰ１の更なる脱水を生じさせるものではない。

次いで、上型２７０にパルプ層ＭＰ１を吸着保持させた状態で昇降装置２６０を駆動して、図２に示すように、上型２７０を上昇させる。これにより、パルプ層ＭＰ１を抄型２４０から剥離する。

次に、移動装置２５０及び３３０を駆動して、図６に示すように、プレス装置３４０及び上型３５０を第２ステーション３０から第４ステーションへ移動させるとともに、昇降装置２６０及び上型２７０を第１ステーション２０から第２ステーション３０へ移動させる。続いて、昇降装置２６０を駆動して、パルプ層ＭＰ１が下型３２０と接触するまで上型２７０を下降させる。その後、ポンプと上型２７０とによる吸引を停止して、上型２７０からパルプ層ＭＰ１を解放する。次いで、昇降装置２６０を駆動して、上型２７０を上昇させる。このようにして、パルプ層ＭＰ１を第１ステーション２０から第２ステーション３０へ移送するとともに、パルプ層ＭＰ１を下型３２０上に載置する。

次に、移動装置２５０及び３３０を駆動して、図２に示すように、昇降装置２６０及び上型２７０を第２ステーション３０から第１ステーション２０へ移動させるとともに、プレス装置３４０及び上型３５０を第４ステーションから第２ステーション３０へ移動させる。続いて、プレス装置３４０を駆動して、図７に示すように上型３５０を下降させる。そして、上型３５０と下型３２０とによって、それらの間に挟まれたパルプ層ＭＰ１を加圧する。また、これとともに、ヒータを駆動してパルプ層ＭＰ１を加熱する。更に、これとともに、ポンプを駆動して、上型３５０と下型３２０とによって挟まれた空間から水及び／又は水蒸気を吸引除去する。これにより、パルプ層ＭＰ１の表面形状を整えるとともに、パルプ層ＭＰ１を緻密化及び乾燥させる。以上のようにして、図８に示すパルプモールド成形品ＭＰ２を得る。

なお、この熱プレス工程を開始する直前におけるパルプ層ＭＰ１の水分含有量は、脱水工程を終了した直後におけるパルプ層ＭＰ１の水分含有量とほぼ等しい。

この熱プレス工程において、プレス圧は、０．４乃至４．５ＭＰａの範囲内にあることが好ましく、０．８乃至２．５ＭＰａの範囲内にあることがより好ましい。プレス圧が低いと、高密度なパルプモールド成形品ＭＰ２が得られない可能性がある。パルプ層ＭＰ１は、繊維長が短いパルプを多く含んでいる。そのようなパルプは、特にプレス圧が過剰に高い場合に、パルプ層ＭＰ１内での移動を生じ易い。従って、プレス圧が過剰に高いと、パルプモールド成形品ＭＰ２の厚さにばらつきを生じ易い。プレス圧は、０．４乃至２．０ＭＰａの範囲内にあってもよい。

この熱プレス工程において、パルプ層ＭＰ１の加熱温度、即ち、ヒータによって加熱する上型３５０又は下型３２０の温度は、１５０乃至２２０℃の範囲内にあることが好ましく、１５０乃至２００℃の範囲内にあることがより好ましく、１６５乃至１９０℃の範囲内にあることが更に好ましい。パルプ層ＭＰ１は、繊維長が短いパルプを多く含んでいるため、水蒸気が外部へ逃げ難い。それ故、加熱温度が低いと、パルプ層ＭＰ１の乾燥に長時間を要する。加熱温度を高くすると、乾燥に伴うパルプ層ＭＰ１の収縮がより大きくなり、その結果、パルプモールド成形品ＭＰ２における歪がより大きくなる可能性がある。

熱プレス工程におけるプレス時間は、加熱温度や成形品の形状等にもよるが、１０乃至３００秒の範囲内にあることが好ましく、２０乃至２００秒の範囲内にあることがより好ましい。

上記の熱プレス工程を終了するに当たり、上型３５０が上昇するようにプレス装置３４０を駆動すると、パルプモールド成形品ＭＰ２は上型３５０から剥離する。

次に、移動装置３３０及び４２０を駆動して、図９に示すように、プレス装置３４０及び上型３５０を第２ステーション３０から第４ステーションへ移動させるとともに、昇降装置４３０及び保持具４４０を第３ステーション４０から第２ステーション３０へ移動させる。続いて、昇降装置４３０を駆動して、保持具４４０がパルプモールド成形品ＭＰ２と接触するまで保持具４４０を下降させる。下型内部からエアーを噴出させてパルプモールド成形品ＭＰ２を下型から離型させ、その後、ポンプを駆動して、保持具４４０にパルプモールド成形品ＭＰ２を吸着保持させる。
次いで、保持具４４０にパルプモールド成形品ＭＰ２を吸着保持させた状態で昇降装置４３０を駆動して、保持具４４０を上昇させる。続いて、移動装置３３０及び４２０を駆動して、図１０に示すように、昇降装置４３０及び保持具４４０を第２ステーション３０から第３ステーション４０へ移動させるとともに、プレス装置３４０及び上型３５０を第４ステーションから第２ステーション３０へ移動させる。続いて、ポンプと保持具４４０とによる吸引を停止して、保持具４４０からパルプモールド成形品ＭＰ２を解放する。このようにして、パルプモールド成形品ＭＰ２を第２ステーション３０から第３ステーション４０へ移送するとともに、パルプモールド成形品ＭＰ２を台４１０上に載置する。 以上のようにして、パルプモールド成形品ＭＰ２を製造する。

その後、必要に応じて、パルプモールド成形品ＭＰ２に対して、後処理、例えば、絵柄印刷及び無地印刷等の印刷、コーティング、又はそれらの組み合わせを行う。後処理によって形成するコーティング層は、例えば、耐水性や耐油性を付与する薬剤を含んだ層、断熱性を付与する材料が充填された層、発泡剤によって発泡させた層、又はそれらの組み合わせである。後処理を行うことにより、例えば、パルプモールド成形品ＭＰ２の美粧性を更に高めることや、パルプモールド成形品ＭＰ２に新たな機能を付与することができる。

上記の方法によると、製造時に優れた離型性を達成でき、また、厚さが小さく、高い強度を有しているパルプモールド成形品ＭＰ２を製造できる。なお、離型性に優れていることは、エアーの噴出によるパルプモールド成形品ＭＰ２の下型からの離型が可能であり、且つ、この離型による表面の剥離又は亀裂の発生がないことを意味する。

パルプモールド成形品ＭＰ２は、壁部の厚さが小さいので、軽量であるのに加え、積み重ねた場合の高さも小さい。それ故、パルプモールド成形品ＭＰ２は、高い輸送効率を達成し得る。

更に、上記の方法によると、乾燥を短時間で完了することができる。それ故、生産効率の向上やエネルギーの削減が見込める。

また、上記の方法により得られるパルプモールド成形品ＭＰ２は、表面性状に優れている。この理由について、以下に説明する。

熱プレス工程の代わりに、オーブンを使用した乾燥を行った場合、パルプ層には、その収縮によって、表面に高低差が大きな凹凸を生じる。また、このような方法では、パルプ層は十分に緻密化されず、それ故、パルプモールド成形品は高い多孔度を有する。従って、この場合、表面性状に優れたパルプモールド成形品を製造することはできない。

また、脱水工程後に、オーブンを使用した乾燥を行い、この乾燥品を必要に応じて加湿して、これを熱プレス処理に供した場合、乾燥に伴って表面に生じた凹凸の高低差は、その後の加湿及び熱プレス処理によって小さくすることができる。また、加湿及び熱プレス処理によって、多孔度を小さくすることができる。しかしながら、オーブンを使用した乾燥に伴って表面に生じる凹凸の高低差は非常に大きいため、その後の加湿及び熱プレス処理によって十分に小さくすることはできない。また、乾燥後に加湿及び熱プレス処理を行っても、多孔度を十分に低下させることが難しい。

図２乃至図１０を参照しながら説明した方法では、熱プレス工程において、パルプ層ＭＰ１を乾燥させる。即ち、上記の方法では、脱水工程後に、乾燥工程を経ることなしに、熱プレス工程を実施する。そして、パルプとしては、平均繊維長が上述した範囲内にあるものを使用する。

熱プレス工程前に乾燥工程を行わないので、パルプ層ＭＰ１の表面に、高低差が大きな凹凸を生じることはない。熱プレス工程では、乾燥に伴うパルプ層ＭＰ１の変形を、上型３５０及び下型３２０が防止する。また、熱プレス工程は、水分含有量が高く且つパルプの平均繊維長が上述した範囲内にあるパルプ層ＭＰ１に対して行うので、パルプ層ＭＰ１内での面内方向への繊維の移動が適度に生じ得る。厚さのばらつきを生じることなしに、パルプ層ＭＰ１を緻密化することができる。

従って、図２乃至図１０を参照しながら説明した方法によると、表面性状に優れたパルプモールド成形品ＭＰ２を製造することができる。具体的には、算術平均粗さＲａ、最大高さ粗さＲｚ、及び粗さ曲線要素の平均長さＲＳｍの１以上が小さな領域を表面に有するパルプモールド成形品ＭＰ２が得られる。そのようなパルプモールド成形品ＭＰ２は、美粧性に優れるとともに、印刷層やコーティング層の形成が容易である。

算術平均粗さＲａは、２乃至１０μｍの範囲内にあることが好ましく、２．５乃至４．５μｍの範囲内にあることがより好ましい。最大高さ粗さＲｚは、１０乃至６０μｍの範囲内にあることが好ましく、１５乃至３０μｍの範囲内にあることがより好ましい。粗さ曲線要素の平均長さＲＳｍは、９０乃至３００μｍの範囲内にあることが好ましく、９０乃至１５０μｍの範囲内にあることがより好ましく、９０乃至１３０μｍの範囲内にあることが更に好ましい。

ここで、「算術平均粗さＲａ」、「最大高さ粗さＲｚ」及び「粗さ曲線要素の平均長さＲＳｍ」は、ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１で規定される表面性状パラメータである。表面性状パラメータの測定には、例えば、ミツトヨ社製の表面粗さ測定機ＳＪ－２１０（先端半径２μｍ、測定力０．７５ｍＮ）を用い、以下の条件で測定する。
フィルタ：Ｇａｓｕｓｓｉａｎ
カットオフλｃ：０．２５ｍｍ
カットオフλｓ：８μｍ
測定速度：０．２５ｍｍ／ｓ
区間数：５
パルプモールド成形品ＭＰ２から板状片を採取し、任意の５箇所で測定を行い、平均値を算出する。

パルプモールド成形品ＭＰ２は、表面の全体が上記の表面性状を有していてもよく、表面の一部の領域のみが上記の表面性状を有していてもよい。例えば、印刷等の後処理を行う部分を含む領域のみが上記の表面性状を有し、他の領域は上記の表面性状を有していなくてもよい。或いは、パルプモールド成形品ＭＰ２の一方の面が上記の表面性状を有し、その裏面は上記の表面性状を有していなくてもよい。そのような構造は、例えば、上型３５０及び下型３２０のパルプ層ＭＰ１と接する面の一部の領域と他の領域とで表面性状を異ならしめることにより実現することができる。

また、図２乃至図１０を参照しながら説明した方法によると、坪量の標準偏差が小さなパルプモールド成形品ＭＰ２を製造することができる。パルプモールド成形品ＭＰ２の坪量の標準偏差は、好ましくは３０ｇ／ｍ^２以下であり、より好ましくは１５ｇ／ｍ^２以下である。この標準偏差の下限値は、ゼロであり、一例によれば２ｇ／ｍ^２である。

ここで、パルプモールド成形品ＭＰ２の坪量の標準偏差は、以下の方法によって得られる値である。

先ず、パルプモールド成形品ＭＰ２のうち、或る面内に位置した複数の領域から、幅が１５ｍｍであり、長さが４０ｍｍの短冊形状を各々が有している９つの試験片を切り出す。次に、これら試験片の質量を測定する。その後、各々の試験片について、その質量と面積（６００ｍｍ^２）とから坪量を算出する。このようにして得られた坪量から、その標準偏差を算出する。

次に、パルプモールド成形品ＭＰ２のうち、別の面内に位置した複数の領域から、上記と同様に、９つの試験片を切り出す。これら試験片についても、質量の測定並びに坪量及びその標準偏差の算出を行う。

パルプモールド成形品ＭＰ２が更に別の面を有している場合には、残りの面の各々についても、上記と同様に、試験片の切り出し、質量の測定並びに坪量及びその標準偏差の算出を行う。
そして、これら標準偏差の最大値を、パルプモールド成形品ＭＰ２の坪量の標準偏差とする。

本発明者らは、図２乃至図１０を参照しながら説明した方法（以下、第１方法と呼ぶ）によると、坪量の標準偏差が小さなパルプモールド成形品ＭＰ２を製造することができるのは、以下の理由によると考えている。

パルプモールド成形品は、例えば、以下に記載する方法（以下、第２方法と呼ぶ）で製造することもできる。

第２方法では、先ず、抄型として、雌型を準備する。この抄型は、多数の貫通孔が設けられ、上面がパルプモールド成形品に対応した形状に凹んだ抄型本体と、抄型本体の内面上に、この内面に沿うように設けられた網体とを含んでいる。

次に、この抄型を、その開口部が上方を向くように設置する。次いで、抄型のキャビティ内へパルプと水とを含んだスラリーを供給して、抄型内をスラリーで満たす。更に、抄型内へのスラリーの供給を継続して、網体上にパルプを堆積させる。抄型内へのスラリーの供給は、抄型内のスラリーが加圧状態になるように行う。

十分な量のパルプが網体上に堆積した後、抄型内へのスラリーの供給を停止する。続いて、抄型内に残留している水を抄型から排出させる。例えば、抄型内へ空気を圧入して、抄型内に残留している水を抄型から排出させる。

次に、抄型と雄型である上型とでパルプ層を押圧して、パルプ層を脱水する。この脱水工程は、上型及び抄型の何れも加熱することなしに行う。脱水直後におけるパルプ層の水分含有量は、第１方法における脱水直後におけるパルプ層ＭＰ１の水分含有量と同様とする。

次いで、上型にパルプ層を吸着保持させ、この状態で上型を上昇させる。これにより、パルプ層を抄型から剥離する。

次に、パルプ層を吸着保持している上型を、雌型である下型の位置まで移動させる。続いて、パルプ層が下型と接触するまで上型を下降させる。その後、吸引を停止して、上型からパルプ層を解放する。このようにして、パルプ層を下型上に載置する。

次に、熱プレス用の上型と下型との間にパルプ層を挟み、それらの間のパルプ層を加圧する。また、これとともに、ヒータを駆動してパルプ層を加熱する。更に、これとともに、ポンプを駆動して、上型と下型とによって挟まれた空間から水及び／又は水蒸気を吸引除去する。第２方法では、以上のようにして、パルプモールド成形品を得る。

第２方法では、抄型内へのスラリーの供給を開始してから抄型内がスラリーで完全に満たされるまでの期間においては、抄型内を循環するスラリーの流れを生じ得る。この循環流は、パルプの沈降を防止し得る。しかしながら、第２方法では、抄型内をスラリーで満たす必要があるため、抄型には、水が速やかに排出される構造を採用することができない。それ故、抄型内がスラリーで完全に満たされた後は、スラリーの圧力を高めても、パルプの沈降を防止できるほどのスラリーの循環流は生じず、抄型内のスラリーにおいてパルプの沈降を生じる。

その結果、抄型の側壁部に堆積するパルプの量は、上方と比較して、下方においてより多くなる。そして、抄型の側壁部の上方に十分な量のパルプが堆積するまでスラリーを供給すると、抄型の底部には過剰な量のパルプが堆積することになる。パルプを過剰に堆積させると、パルプの堆積量のばらつきが大きくなる。例えば、抄型本体に設けられた貫通孔の近傍とそれらから離れた位置とで、パルプの堆積量に大きな相違を生じ得る。

このように、第２方法では、パルプの堆積量に大きなばらつきを生じる。熱プレス処理の際には、パルプ層内で繊維が面内方向へ移動し得るが、各繊維の移動は狭い範囲に限られる。即ち、パルプ堆積量のばらつきは、熱プレス処理の際の繊維の移動によって解消されるものではない。それ故、第２方法によると、坪量の標準偏差が小さなパルプモールド成形品を製造することはできない。

これに対し、第１方法では、カバー体２３０の上部に抄型２４０を設置し、これらの複合体をスラリーＳ中に浸漬させる。スラリーＳの深さは、抄型２４０の高さと比較して遥かに大きい。それ故、スラリーＳにおいてパルプの沈降を生じても、抄型２４０の上部の位置と抄型２４０の下部の位置とで、パルプ濃度は大きくは相違しない。従って、第１方法によると、抄型２４０上にパルプを略均一に堆積させることができ、坪量の標準偏差が小さなパルプモールド成形品ＭＰ２を製造することができる。

パルプモールド成形品ＭＰ２は、開口部を有し、この開口部から離れる方向へ拡径していない。ここでは、パルプモールド成形品ＭＰ２は、開口部を有し、この開口部から離れる方向へ先細りしている。このような形状によると、複数のパルプモールド成形品ＭＰ２を重ねてなる積層物の体積を小さくすることができる。

なお、第１方法において、パルプ層ＭＰ１を上型３５０及び下型３２０によって加圧する代わりに、上型３５０及び下型３２０の一方と弾性体との間にパルプ層ＭＰ１を挟んで、これを加圧した場合、弾性体の変形を生じる。それ故、パルプ層ＭＰ１に十分な圧力が加わらず、表面性状に優れたパルプモールド成形品を得ることができない。

第２方法においても、熱プレス処理に使用する上型及び下型の一方を弾性体とすると、表面性状に優れたパルプモールド成形品を得ることはできない。また、この場合、上記の通り、坪量の標準偏差が大きくなる。

パルプモールド成形品ＭＰ２は、例えば、容器である。パルプモールド成形品ＭＰ２は、容器以外の物品であってもよい。パルプモールド成形品ＭＰ２は、立体成形品、即ち、シートのように二次元形状を有するものではなく、三次元形状を有する成形品であればよい。

なお、図２乃至図１０は、本発明の一実施形態に係るパルプモールド成形品の製造方法の理解を容易にするためのものである。上述した方法は、他の構造を有する製造装置を使用して実施することも可能である。例えば、製造装置１では、上型２７０及び上型３５０は雌型であり、抄型２４０及び下型３２０は雄型である。上型２７０及び上型３５０は雄型であり、抄型２４０及び下型３２０は雌型であってもよい。このように、上記の製造装置１及び製造方法には、様々な変形が可能である。

以下に、本発明の具体例を記載する。本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。

＜１＞パルプモールド成形品の製造
（例１）
パルパーを用いて、パルプと紙力増強剤と水とからなるスラリーを調製した。スラリーのパルプ含有量は０．３質量％とした。パルプとしては、平均繊維長が１．６ｍｍのパルプＡと、平均繊維長が０．９４ｍｍのパルプＢとを使用した。パルプの全量１００質量部に対するパルプＡの量は８０質量部とした。紙力増強剤としては、荒川化学工業社製のポリストロン（登録商標）１２８０を使用した。スラリーの固形分に占める紙力増強剤の割合は、１質量％とした。

このスラリーを使用して、図２乃至図１０を参照しながら説明した方法により、パルプモールド成形品を製造した。ここでは、脱水工程は、脱水直後のパルプ層の水分含有量が６５質量％となるように行った。熱プレス工程は、加熱温度を１５０℃、プレス圧を１．２ＭＰａ、プレス時間を５．０分として行った。脱水工程及び熱プレス工程では、壁部の厚さが１．０ｍｍのパルプモールド成形品が得られるように、上型と下型とのクリアランスを１．０ｍｍとした。
以上のようにして、パルプモールド成形品として容器を製造した。

（例２）
パルプＢの代わりに、平均繊維長が０．８６ｍｍのパルプＣを使用したこと以外は例１と同様の方法により、パルプモールド成形品を製造した。

（例３）
パルプの全量１００質量部に対するパルプＡの量を７０質量部とし、スラリーの固形分に占める紙力増強剤の割合を３質量％としたこと以外は例１と同様の方法により、パルプモールド成形品を製造した。

（例４）
パルプの全量１００質量部に対するパルプＡの量を７０質量部としたこと以外は例１と同様の方法により、パルプモールド成形品を製造した。

（例５）
パルプの全量１００質量部に対するパルプＡの量を７０質量部とし、スラリーの固形分に占める紙力増強剤の割合を０．５質量％としたこと以外は例１と同様の方法により、パルプモールド成形品を製造した。

（例６）
パルプの全量１００質量部に対するパルプＡの量を５０質量部としたこと以外は例１と同様の方法により、パルプモールド成形品を製造した。

（例７）
パルプの全量１００質量部に対するパルプＡの量を５０質量部とし、スラリーの固形分に占める紙力増強剤の割合を０．５質量％としたこと以外は例１と同様の方法により、パルプモールド成形品を製造した。

（例８）
パルプの全量１００質量部に対するパルプＡの量を７０質量部とし、壁部の厚さが０．７ｍｍのパルプモールド成形品が得られるように、脱水工程及び熱プレス工程において上型と下型とのクリアランスを０．７ｍｍとしたこと以外は例１と同様の方法により、パルプモールド成形品を製造した。

（例９）
パルプの全量１００質量部に対するパルプＡの量を７０質量部とし、壁部の厚さが０．７ｍｍのパルプモールド成形品が得られるように、脱水工程及び熱プレス工程において上型と下型とのクリアランスを０．７ｍｍとしたこと以外は例１と同様の方法により、パルプモールド成形品を製造した。なお、本例では、例８と比較して、パルプモールド成形品を低密度とした。

（例１０）
パルプの全量１００質量部に対するパルプＡの量を５０質量部とし、スラリーの固形分に占める紙力増強剤の割合を２質量％としたこと以外は例１と同様の方法により、パルプモールド成形品を製造した。

（比較例１）
パルプの全量をパルプＡとしたこと以外は例１と同様の方法により、パルプモールド成形品を製造した。

（比較例２）
パルプの全量１００質量部に対するパルプＡの量を３０質量部としたこと以外は例１と同様の方法により、パルプモールド成形品を製造した。

（比較例３）
パルプの全量をパルプＢとしたこと以外は例１と同様の方法により、パルプモールド成形品を製造した。

（比較例４）
パルプの全量１００質量部に対するパルプＡの量を７０質量部とし、紙力増強剤を使用しなかったこと以外は例１と同様の方法により、パルプモールド成形品を製造した。

（比較例５）
パルプの全量１００質量部に対するパルプＡの量を７０質量部とし、スラリーの固形分に占める紙力増強剤の割合を０．３質量％としたこと以外は例１と同様の方法により、パルプモールド成形品を製造した。

（比較例６）
パルプの全量１００質量部に対するパルプＡの量を７０質量部としたこと以外は例１と同様の方法により、パルプモールド成形品を製造した。なお、本例では、パルプモールド成形品を低密度とした。

（比較例７）
パルプの全量１００質量部に対するパルプＡの量を７０質量部とし、壁部の厚さが０．７ｍｍのパルプモールド成形品が得られるように、脱水工程及び熱プレス工程において上型と下型とのクリアランスを０．７ｍｍとしたこと以外は例１と同様の方法により、パルプモールド成形品を製造した。なお、本例では、パルプモールド成形品を低密度とした。

＜２＞評価
例１乃至１０及び比較例１乃至７において製造したパルプモールド成形品の各々について、上述した方法により各種測定を行った。以下の表１乃至表３に、結果を記載する。

表１乃至表３において、離型性に関する評価は、以下の通りである。パルプモールド成形品ＭＰ２において乾燥不良が生じると、パルプモールド成形品ＭＰ２の表面において亀裂や剥離が発生するか、又は、パルプモールド成形品ＭＰ２が金型から離型しないといった離型不良が生じ、目的とする成形品が得られない。
Ａ：エアーの噴出により離型可能、表面状態良好
Ｂ：エアーの噴出により離型可能、表面に剥離又は亀裂発生
Ｃ：エアーの噴出により離型不可能
また、表１乃至表３において、「短繊維の割合」は、パルプに占める繊維長が１ｍｍ以下であるものの割合を表している。なお、比較例３については、パルプモールド成形品の離型が不可能であったため、引張強さ、剥離強さ及び密度の値は記載していない。

例１乃至１０と比較例１乃至７との対比から明らかなように、パルプに占める繊維長が１ｍｍ以下であるものの割合、平均繊維長、密度及び窒素含有量が所定の範囲内にあるパルプモールド成形品は、壁部の厚さが小さいにも拘わらず、高い強度を有しており、離型性にも優れていた。なお、例１乃至１０のパルプモールド成形品は、何れも算術平均粗さＲａが２乃至１０μｍの範囲内にあり、最大高さ粗さＲｚが１０乃至６０μｍの範囲内にあり、粗さ曲線要素の平均長さＲＳｍが９０乃至３００μｍの範囲内にあった。また、例１乃至１０のパルプモールド成形品は、何れも坪量の標準偏差が２乃至３０ｇ／ｍ^２の範囲内にあった。

１…製造装置、１０…支持体、２０…第１ステーション、３０…第２ステーション、４０…第３ステーション、２１０…容器、２２０…昇降装置、２３０…カバー体、２４０…抄型、２５０…移動装置、２６０…昇降装置、２７０…上型、３１０…台、３２０…下型、３３０…移動装置、３４０…プレス装置、３５０…上型、４１０…台、４２０…移動装置、４３０…昇降装置、４４０…保持具、ＭＰ１…パルプ層、ＭＰ２…パルプモールド成形品、Ｓ…スラリー。

Claims (11)

1. パルプに占める繊維長が１ｍｍ以下であるものの割合が３５乃至５０％の範囲内にあり、
   前記パルプは、平均繊維長が１．２乃至１．５ｍｍの範囲内にあり、
   密度が０．６５乃至１．３ｇ／ｃｍ^３の範囲内にあり、
   窒素含有量が４００乃至２０００μｇ／ｇの範囲内にあるパルプモールド成形品。
2. 厚さが０．５乃至１ｍｍの範囲内にある請求項１に記載のパルプモールド成形品。
3. 密度が０．６５乃至０．８０ｇ／ｃｍ^３の範囲内にあり、窒素含有量が５００乃至１０００μｇ／ｇの範囲内にある請求項２に記載のパルプモールド成形品。
4. 引張強さが３０乃至５５ｋＮ／ｍの範囲内にある請求項１に記載のパルプモールド成形品。
5. 剥離強さが０．３乃至０．９Ｎ／ｍｍ^２の範囲内にある請求項１に記載のパルプモールド成形品。
6. 坪量の標準偏差が２乃至３０ｇ／ｍ^２の範囲内にある請求項１に記載のパルプモールド成形品。
7. 容器である請求項１乃至６の何れか１項に記載のパルプモールド成形品。
8. パルプと水とを含み、前記パルプに占める繊維長が１ｍｍ以下であるものの割合が３５乃至５０％の範囲内にあるスラリーを準備することと、
   立体形状を有する抄型上に前記パルプを堆積させてパルプ層を形成することと、
   前記パルプ層を脱水して中間成形品を得ることと、
   未乾燥の前記中間成形品を、雄型と雌型との間に挟んで０．４乃至４．５ＭＰａの範囲内の圧力で加圧しながら、１５０乃至２２０℃の範囲内の温度に加熱することと
   を含んだパルプモールド成形品の製造方法。
9. 前記抄型上への前記パルプの堆積は、
   開口部を有する中空体としてのカバー体を準備することと、
   前記開口部に前記抄型を固定することと、
   前記開口部に固定された前記抄型を前記スラリー中に浸漬させることと、
   前記カバー体と前記スラリー中に浸漬させている前記抄型とによって囲まれた空間を減圧すること
   を含んだ請求項８に記載のパルプモールド成形品の製造方法。
10. 前記抄型が前記カバー体の上方に位置するように前記抄型を前記スラリー中へ浸漬させる請求項９に記載のパルプモールド成形品の製造方法。
11. 前記雄型と前記雌型との間に挟んで行う未乾燥の前記中間成形品の加圧及び加熱は、それぞれ、０．４乃至２．０ＭＰａの範囲内の圧力及び１５０乃至２００℃の範囲内の温度で行う請求項８乃至１０の何れか１項に記載のパルプモールド成形品の製造方法。
    

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