JP3091251B2 - 吸水性製品からのパルプ回収方法 - Google Patents

吸水性製品からのパルプ回収方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【産業上の利用分野】この発明は、使い捨ておむつなど
の吸水性製品からパルプを回収する方法に関する。
【従来の技術】吸水性ポリマーは、近年、生理用品、お
むつ等の衛生用品をはじめとして種々の吸水性製品に使
用されてきている。吸水性製品の主なものは、使い捨て
商品として知られているおむつ等である。使い捨ておむ
つは、吸水性ポリマーが尿などを吸収するまでの間に漏
れるのを防ぐために、吸水材にパルプも使用している。
これらの吸水性製品は、使用後、一般家庭用ごみとして
収集され廃棄されている。それらの廃棄は、ほとんど焼
却、埋め立てにより行われている。
【発明が解決しようとする課題】焼却は、大気汚染、も
えかすの廃棄などの問題がある。埋め立てについては最
近になってその環境破壊がクローズアップされてきた。
すなわち、吸水性ポリマーをそのまま埋め立てても分解
されなかったり、分解に非常に長期間を要したりすると
いう問題がある。他方、吸水性製品のほとんどは使い捨
て商品であるため、需要の拡大に伴ってパルプの消費量
も大きく増加している。パルプは木材から作られている
ため、パルプの消費拡大は森林の破壊につながり、多雨
時の洪水や土砂の流出、砂漠化を招く。しかし、生活様
式の変化により吸水性製品が日常的に使用されており、
それらの使用をやめるのはもはや現実的ではない。発明
者らの研究によれば、吸水性製品に使われているパルプ
は、その使用前後で全く変質しておらず、吸水性ポリマ
ーを分離すれば回収でき、再利用できることがわかっ
た。そこで、この発明は、吸水性製品の吸水材から吸水
性ポリマーを選択的に除去することによりパルプを回収
する方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】この発明は、上記課題を
解決するために、パルプと吸水性ポリマーからなる吸水
材を備えた吸水性製品を、前記吸水性ポリマーが吸水し
た状態で、酸化剤の存在下に加熱処理することにより前
記吸水性ポリマーを分解可溶化し、この分解生成物を含
む処理液とパルプを分離する、吸水性製品からのパルプ
回収方法を提供する。この発明が適用されうる吸水性製
品は、パルプと吸水性ポリマーからなる吸水材を備えて
いるものであれば特に制限はなく、たとえば、使い捨て
おむつ、生理用品などの衛生用品;犬や猫などのペット
用尿吸収材などが挙げられる。吸水性製品は、通常、樹
脂フィルムなど吸水材以外の材料も備えているので、必
要により吸水材を取り出してこの発明の方法を適用す
る。吸水材は、パルプと吸水性ポリマーからなっている
ものであれば特に制限はなく、たとえば、パルプマット
の間に吸水性ポリマーが挟まれていたり、粉砕パルプと
吸水性ポリマー粉末の混合物であったり、この混合物が
ティッシューペーパーに挟まれていたりするものなどで
ある。吸水材は、水と接触するとこれを吸収する。この
吸収は主として吸水性ポリマーが水で膨潤することによ
り行われるが、上述のように吸水性ポリマーの膨潤には
ある程度の時間がかかるのでその間の吸水をパルプに依
存している。吸水性ポリマーの吸水能に余裕があればパ
ルプ中に保持されている水も吸水性ポリマーに吸収され
うる。前記吸水性ポリマーは、特に制限はなく、たとえ
ば、(メタ)アクリル酸塩架橋重合体、(メタ)アクリ
ル酸エステル−酢酸ビニル共重合体のケン化物架橋体、
デンプン−アクリル酸塩グラフト重合体およびその架橋
物など、10〜1000の吸水倍率を有する通常の吸水
性ポリマーが挙げられる。吸水性ポリマーは、紙おむ
つ、生理用品などの衛生用品、その他の吸水性製品に使
用されたものが、この発明により分解可溶化されうる。
この発明で用いられる酸化剤は、水溶性の無機系過酸化
物、過硫酸塩、過塩素酸塩等が例示され、中でも、過酸
化水素が好ましい。酸化剤の使用比率は特に制限はない
が、吸水性ポリマー1重量部に対して0.2重量部以上
が好ましく、0.3重量部以上がより好ましい。酸化剤
の比率が0.2重量部よりも少ないと、廃棄可能なレベ
ルにまで分解できないことがある。なお、酸化剤の使用
量が多すぎるとそれに見合った効果の向上は認められ
ず、むしろ経済的な不利益を招くので、酸化剤の比率は
吸水性ポリマー1重量部に対して10重量部以下が好ま
しく、5重量部以下がより好ましい。吸水材を酸化剤の
存在下で加熱処理することにより吸水性ポリマーを分解
可溶化する方法は、吸水材中の吸水性ポリマーが吸水し
た状態で行われるのであれば特に制限されず、たとえ
ば、酸化剤を溶解した水を吸水材に吸収させて加熱処理
したり、酸化剤と吸水材の混合物に水を加えて加熱処理
したり、吸水した吸水材に酸化剤を加えて加熱処理した
りするなどのやり方がある。酸化剤を溶解した水を吸水
材に吸収させるようにすると、他のやり方に比べて酸化
剤が吸水性ポリマー内部に均一に吸収されやすく、酸化
剤と吸水性ポリマーの接触がより均一に行われるので好
ましい。ただし、酸化剤の吸水性ポリマーに対する比率
が上記範囲内であっても、水中の濃度が高すぎても低す
ぎても吸水性ポリマーの分解可溶化が不十分になるおそ
れがある。このため、酸化剤の水中の濃度は、0.1〜
20重量%が好ましく、0.3〜10重量%がより好ま
しい。この発明では、吸水性ポリマーが吸水した状態で
吸水材を加熱処理する。水の比率は、吸水性ポリマー1
重量部に対して50倍以上の重量比が好ましい。水の重
量比が50倍よりも少ないと吸水性ポリマーが廃棄可能
なレベルにまで可溶化されないおそれがある。この重量
比で水を用いるに際し、処理すべき吸水性ポリマーの吸
水能は一切考慮する必要はなく、たとえば、処理すべき
吸水性ポリマーの吸水能以下の量から吸水能を越える量
までのいずれかの量を適宜選択すればよい。ただし、水
を過度に多量用いてもパルプ回収の効率が低下するの
で、通常は吸水性ポリマーの重量の1000倍以下であ
る。水が1000倍よりも多いと経済的に好ましくない
ことがある。処理すべき吸水性ポリマーが尿など種々の
成分を含有している水を吸収している場合、このような
水中の固形分量は一般的に無視できるほど少ないので、
水の重量比は、たとえば、尿の量と添加した水の量の和
を吸水性ポリマーの重量で割ることにより求められる。
吸水性ポリマーに吸収される水は、単なる水または水溶
液である。前記加熱処理は、40℃以上の温度で行うの
が好ましく、150℃以下の温度で行うのがより好まし
い。40℃未満だと吸水性ポリマーの可溶化が不十分と
なることがある。150℃を越えると加熱処理の際の雰
囲気が非常に高圧になるので簡略な耐圧容器が使用でき
なくなるおそれがある。吸水材の加熱処理は、たとえ
ば、上記割合で酸化剤を存在させて上記温度範囲で、お
よそ1〜10日間行われる。加熱処理の時間を短縮する
ために処理中攪拌を行い、吸水性ポリマーと酸化剤との
接触機会を増大させるのが好ましい。攪拌条件は適宜設
定すればよい。攪拌を行うことにより、たとえば、加熱
処理に要する時間を1〜2日間に短縮できる。上記のよ
うにして加熱処理を行うことにより、吸水性ポリマーが
分解可溶化され、この分解生成物が溶解していて、しか
も、パルプが分散している処理液が生成する。この処理
液をたとえば濾過などにより、分解生成物を含む処理液
とパルプに分離することができる。分離されたパルプを
適宜のやり方で洗浄し、乾燥することによりパルプを回
収できる。回収されたパルプは、吸水性製品を作るのに
用いられる前と同じ状態となっている。酸化剤として過
酸化水素などを用いると、その漂白殺菌作用により白く
清潔なパルプを回収することができる。前記加熱処理に
より、吸水性ポリマーは、たとえば、分子量5万以下、
好ましくは5000以下、更に好ましくは1000以下
のレベルにまで低分子量化される。このように低分子量
化された分子は、水に溶解可能であり、微生物の働きで
分解されうるので、廃棄することができる。廃棄方法と
しては、たとえば、低分子量化された分子を含む処理液
を濾過などによりパルプと分離してから活性汚泥により
処理した後、河川、海洋、湖沼などに放出する方法など
が挙げられる。
【作用】吸水性ポリマーは、通常は粉末あるいはゲルで
ある。この発明によれば、このような吸水性ポリマーを
吸水した状態で酸化剤の存在下、加熱処理することによ
り、廃棄可能なレベルにまで低分子量化するのである。
これにより、吸水性ポリマーの分解生成物は処理液に溶
解するので、処理液に溶解しないパルプと分離すること
ができる。
【実施例】以下に、この発明の具体的な実施例および比
較例を示すが、この発明は下記実施例に限定されない。 −実施例− 吸水性ポリマー(日本触媒化学工業株式会社製の商品名
「アクアリックCA」、アクリル酸塩架橋重合体)6g
および粉砕パルプ20gが均一に混合された吸水材を具
備してなる子供用紙おむつを生後1年の赤ちゃんに一晩
着用させた。使用後の尿を吸収した吸水材の重量は17
6gであった(尿量150g)。この吸水材を、444
gのイオン交換水に過酸化水素6gを含有させてなる水
溶液450g中に分散させ、反応容器内温度を80℃に
加熱維持して吸水性ポリマーを処理した。処理後のポリ
マーを含む溶液は、均一な液であった。この液をそのま
まゲルパーミエーションクロマトグラフィ(以下、「G
PC」と言う)にかけて分子量を求めた。1日後のポリ
マーの平均分子量は3400、2日後のポリマーの平均
分子量は1600であった。加熱処理3日後に反応液を
吸引ろ過し、粉砕パルプと分解したポリマーに分別し
た。ろ液中のポリマーの平均分子量は500であった。
粉砕パルプはさらに水洗、吸引ろ過した後、80℃で乾
燥することによって収量100%で回収された。このも
のは紙おむつの吸水材の粉砕パルプとして再利用可能で
あった。粉砕パルプを水洗した後のろ液をGPCにかけ
たところ、過酸化水素は検出されなかった。なお、吸水
性ポリマー1重量部に対する酸化剤の重量比は1重量
部、吸水性ポリマー1重量部に対する水の重量比は10
0重量部、水中の酸化剤の濃度〔酸化剤水溶液中の酸化
剤重量×100/(酸化剤水溶液重量+尿の重量)〕は
1重量%、水のpHは加熱処理前が6.9、加熱処理3
日後が8.9であった。上記結果にみるように、実施例
では、1〜3日の加熱処理で吸水性ポリマーが生分解さ
れうる程度にまで分解可溶化されている。このため、加
熱処理後のポリマーを含む水をパルプと容易に分離する
ことができ、パルプを回収することができる。しかも、
パルプと分離された処理液は活性汚泥で処理して河川、
海洋、湖沼などに放出することができる。
【発明の効果】この発明によれば、吸水性ポリマーが分
解可溶化されるので、分解生成物を含む処理液とパルプ
を容易に分離でき、パルプを回収することができる。し
かも、吸水性ポリマーが環境汚染を起こさない程度にま
で低分子量化されうるので、処理後にそのまま廃棄する
ことができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 下村 忠生 大阪府吹田市西御旅町5番8号日本触媒 化学工業株式会社中央研究所内 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B09B 3/00 A61F 13/15 A61F 13/49 A61F 13/53

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 パルプと吸水性ポリマーからなる吸水材
    を備えた吸水性製品を、前記吸水性ポリマーが吸水した
    状態で、酸化剤の存在下に加熱処理することにより前記
    吸水性ポリマーを分解可溶化し、この分解生成物を含む
    処理液とパルプを分離する、吸水性製品からのパルプ回
    収方法。
  2. 【請求項2】 吸水性製品が使い捨ておむつである請求
    項1記載の吸水性製品からのパルプ回収方法。
  3. 【請求項3】 酸化剤が過酸化水素である請求項1また
    は2記載の吸水性製品からのパルプ回収方法。
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