JP3178790B2 - 成形用植物繊維製ペレット - Google Patents

成形用植物繊維製ペレット

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啓吾 松澤
清 田中
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は成形用植物繊維製ペ
レットに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、プラスチック成形品がハンガー、
容器、その他の家庭用品若しくは産業用品として汎用さ
れているが、これらのプラスチックス成形品を廃棄物と
して処理する場合、化学的に比較的安定で、錆びず、腐
らないというプラスチックス特有の利点が欠点となり、
焼却以外に有効な処分方法がないのが現状である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、プラス
チック成形品は、焼却する際、多大な燃焼熱を生じるた
め焼却炉の寿命を著しく損なうだけでなく、燃焼する際
にプラスチック分子中に含まれる塩素や窒素その他の元
素を酸化物として大気中に放出したり、燃焼灰中に残留
し、大気汚染や土壌汚染など環境汚染の原因となってい
る。これを解決する手段として、微生物等によって分解
されるプラスチックスが開発され、一部実用化されては
いるが、未だ汎用性の点で問題がある。
【0004】従って、本発明は、プラスチックス廃棄物
による弊害を排除するためになされたものであって、焼
却処分しても環境汚染を生じることがなく、プラスチッ
クス成形品に匹敵する機械的強度を有し、かつ、それと
同様にして成形、加工できる成形材料を得ることを目的
とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するための手段として、植物繊維を所定量の水溶性バ
インダと水とで結着させてなるペレットからなり、前記
植物繊維が繊維長5〜10mmの繊維を含む長繊維を主体
とする植物繊維であって、前記ペレットの含水率が45
〜60%であることを特徴とする成形用植物繊維製ペレ
ットを提供するものである。前記ペレットは、固形成分
として、植物繊維70〜80重量%と、水溶性バインダ
20〜30重量%とを含有するのが好ましい。
【0006】前記植物繊維としては、木材繊維、茎幹繊
維、葉脈繊維、じん皮繊維、種子毛繊維及び海草等から
得られる植物繊維からなる群から選ばれた任意の天然セ
ルロース繊維を使用できる。代表的なものとしては、
松、杉、モミなどの針葉樹若しくはブナ、カバ、ポプラ
などの広葉樹から得られる木材繊維、竹やワラなどから
得られる茎幹繊維、マニラ麻、サイザル麻などから得ら
れる葉脈繊維、亜麻、大麻、ジュート、コウゾ、ミツマ
タなどから得られるじん皮繊維、綿、キワタなどから得
られる種子毛繊維などの他、海草等から得られる植物繊
維が挙げられる。これらの植物繊維は、単独で又はそれ
らの二種以上を組み合わせて使用することができるが、
成形品の機械的強度の観点から繊維長が5〜10mmの繊
維を含む長繊維を主体とする植物繊維を使用するのが望
ましい。なお、前記植物繊維は、必ずしもバージンパル
プを使用する必要は無く、省資源、環境保全の観点から
は、長繊維を主体とするバージンカップ原料古紙、リサ
イクルミルクパック原料古紙を解して得られるものを使
用するのが好適である。
【0007】前記水溶性バインダとしては、植物の種
子、根茎、塊根などに含まれる澱粉に代表される多糖
類;植物の木質、表皮の細胞を構成するセルロースの水
酸基をエーテル化したセルロースエーテル;グルコース
を代表とする単糖類;及び低分子量のポリビニルアルコ
ールなどが挙げられる。前記セルロースエーテルには、
メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチ
ルセルロース、ベンジルセルロース、トリチルセルロー
ス、カルボキシメチルセルロース、カルボキシエチルセ
ルロース等が含まれる。また、前記水溶性バインダは必
ずしも精製したものである必要はなく、植物の種子、根
茎、塊根、木質、表皮その他を粉砕したものであっても
よく、その代表的なものとしてはタブ粉が挙げられ、市
販品では、クラレポバールSー39T(ポリビニルアル
コールに防腐剤及び消泡剤を添加したものの商品名、株
式会社クラレ製)が挙げられるが、これらに限定される
ものではない。さらに、コスト的な観点からは、水溶性
バインダとしてコーンスターチ、タピオカ等の澱粉など
が好適である。なお、ポリビニルアルコールは合成物で
はあるが、水溶性の低分子量のものは、一般成形用プラ
スチックスに比べて分解温度が低く、燃焼熱が小さいこ
とに加えて、有害ガス等の発生が無いため、環境汚染の
恐れが少ないので、ポリビニルアルコールを用いても良
い。因みに、前記クラレポバールSー39Tは、100
℃以上で徐々に劣化し、200℃以上では劣化又は分解
が顕著になり、その燃焼熱は約5.99kcal/kgである。
これらのバインダは、単独で使用しても良く、また、こ
れらを二種以上組み合わせて使用してもよい。
【0008】前記水溶性バインダの含有量は、含水率と
共に成形性に多大の影響を及ぼし、水溶性バインダの含
有量が20重量%未満では、成形品が脆くなると共に、
機械的強度が弱くなり、従来使用されている樹脂ペレッ
ト製造用装置を用いてペレットを形成することができ
ず、また、30重量%を越えると、成形性が悪くなるか
らである。
【0009】他方、ペレットの含水率を45〜60%と
したのは、含水率が45%未満では、ペレットの混煉時
にパサパサし過ぎて十分な強度の成形品が選られず、逆
に60%を超えると、成形が困難となり、成形に多量の
水分を除去しなければならず、生産効率が低下するから
である。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明に係る成形用植物繊維製ペ
レットは、原料古紙を解して繊維原料を調製し、該繊維
原料70〜80重量部と水溶性バインダ20〜30重量
部を混合するとともに、その混合物100重量部に対し
水100〜160重量部を添加して混煉し、得られた粘
土状流動物を所定形状に加圧成形してペレット化し、こ
れを含水率45〜60%に乾燥させることにより製造す
ることができる。例えば、主原料としてリサイクルミル
クパック原料古紙を用いる場合、次の方法により製造で
きる。まず、図1に示すように粉砕機1にリサイクルミ
ルクパック原料古紙を投入し、これを鉄製回転ローラ2
にて粉砕して繊維をバラバラにほぐして繊維長が約5〜
10mmの繊維を含む繊維原料を調製し、この繊維原料7
0〜80重量部に対し水溶性バインダ20〜30重量部
を添加して混合する。得られた混合物100重量部に対
し水100〜160重量部を加えた後、練り機、例え
ば、図2に示す三本ローラ3で分散及び攪拌を繰り返し
て十分に混煉し、粘土状流動物を得る。受け器4に収容
した粘土状流動物を図3に示す加圧式押出し機5の本体
6に投入し、加圧機6で加圧しながら押出し機本体5の
側壁に設けた複数の円形若しくは矩形のノズル7より棒
状体8を押出し成形し、これを上下動する切刃9で所定
の長さに切断してペレット化し、これを受け板9に載せ
たままコンベア11で乾燥機12に搬送し、含水率45
〜60%に乾燥させる。このようにして得られたペレッ
トは、従来の樹脂ペレット用の成形機を用いて成形する
ことにより、プラスチックス成形品と同等の仕様、形状
の産業用及び生活用製品とすることができる。なお、ペ
レットを製造直後に使用せず、ある程度の期間保存しな
ければならない場合、含水率及び防カビのため密閉容器
に収容して保存するのが好ましい。
【0011】前記ペレットは、通常、直径5〜7mm、厚
さ3〜5mmの円板形、又は一辺の長さ5〜7mmで厚さ3
〜5mmの直方体の形状に成形される。練機としては、前
記三本ローラに限らず任意のものを使用でき、また、加
圧成形手段としては、前記加圧式押出し機に限定される
ものではなく、薬剤等の製造に使用されている錠剤加工
機を使用することもできる。
【0012】
【実施例】リサイクルミルクパック原料古紙10kgを回
転ローラ式粉砕機で粉砕して繊維をバラバラに解し、繊
維長が約5〜10mmの長繊維を含む繊維原料を得、この
繊維原料70重量部に対し水溶性バインダとしてコーン
スターチ30重量部を添加すると共に、その混合物10
0重量部に対し100重量部以上の水を加え、三本ロー
ラで10〜30分間混煉して粘土状流動物を得た。この
粘土状流動物を加圧式押出し機に投入し、10kg/cm 2
加圧下で水平方向に10個を一列整列させた直径5mmの
円形ノズルよりそれぞれ棒状に押出し、これを自動切刃
で5mm長さに切断して生ペレットとし、この生ペレット
をノズルの下方に配設されたベルトコンベア上の受け板
に載せて、そのまま赤外線ランプ式乾燥機に搬送し、含
水率50%にまで乾燥させ、成形用植物繊維製ペレット
を得た。
【0013】この成形用植物繊維製ペレットを用い、樹
脂用成形機を用いて業務用ハンガーを成形したところ、
プラスチックス製業務用ハンガーの形状及び仕様のもの
が得られ、その機械的強度はプラスチック製品と同等で
あった。
【0014】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、繊維の長い天然セルロース繊維をペレットの
主成分とし、これを結着するバインダも天然物若しくは
有害ガスを発生しない低分子量の高分子化合物を採用し
ているため、プラスチック製品と同等の機械的強度を有
する成形品を得ることができ、この成形品を生活用品と
して使用後、廃棄物として焼却しても環境を汚染するこ
とが極めて少ない。また、主成分原料としてリサイクル
ミルクパック原料古紙を使用すると、再度リサイクル材
料として再生できるので、環境保全に寄与することがで
きる。しかも、前記組成にすることにより、従来のプラ
スチックス成形機をそのまま流用することができるの
で、新たな設備投資をすることなく容易に成形でき、成
形業者の遊休設備の活用化を図ることができるなど、優
れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明方法における粉砕工程の一例を示す粉
砕機の説明図。
【図2】 本発明方法における混練工程の一例を示す練
り機の説明図。
【図3】 本発明方法における加圧成形工程の一例を示
す加圧成形機の説明図。
【符号の説明】
1: 粉砕機 2: 鉄製回転ローラ 3: 三本ローラ 5: 加圧成形機 12: 乾燥機
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平9−109113(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B27N 3/04 B29B 9/14 D21J 3/00

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 植物繊維を所定量の水溶性バインダと水
    とで結着させてなるペレットからなり、前記植物繊維が
    繊維長5〜10mmの繊維を含む長繊維を主体とする植物
    繊維であって、前記ペレットの含水率が45〜60%で
    あることを特徴とする成形用植物繊維製ペレット。
  2. 【請求項2】 前記植物繊維が70〜80重量%、水溶
    性バインダが20〜30重量%である請求項1に記載の
    成形用植物繊維製ペレット。
  3. 【請求項3】 前記植物繊維が、木材繊維、茎幹繊維、
    葉脈繊維、じん皮繊維、種子毛繊維及び海草等から得ら
    れる植物繊維からなる群から選ばれた少なくとも一種
    あって、繊維長5〜10mmの繊維を含む長繊維を主体と
    する植物繊維である請求項1又は2に記載の成形用植物
    繊維製ペレット。
  4. 【請求項4】 前記バインダが多糖類、セルロースエー
    テル、単糖類及び低分子量ポリビニルアルコールからな
    る群から選ばれた少なくとも一種である請求項1〜3の
    いづれか一に記載の成形用植物繊維製ペレット。
  5. 【請求項5】 前記植物繊維がリサイクルミルクパック
    原料古紙から得られる繊維のみからなる請求項1、2又
    は3に記載の成形用植物繊維製ペレット。
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