JP3289403B2 - パルプ発泡ビーズの製造方法 - Google Patents

パルプ発泡ビーズの製造方法

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    • Y02W90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02W90/10Bio-packaging, e.g. packing containers made from renewable resources or bio-plastics

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  • Buffer Packaging (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電化製品や食品包装な
どの緩衝材として用いることが出来る、パルプを粒状に
成形して発泡させたパルプ発泡ビーズの製造方法に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】従来、緩衝材として利用されるポリスチ
レン発泡体、所謂“発泡スチロール緩衝材”は、軽量で
低価格であり、安定した性質を有しており、そのうえ、
ビーズ発泡法や押出発泡法などの発泡体成形法におい
て、成型性が良好であり、しかも緩衝能力が優れてい
た。
【0003】しかし、近年、環境問題への関心が高まる
につれ、他の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増加してきた。これは、使用後の廃
棄処理のために、焼却した場合に、高熱が発生して炉を
損傷したり、有害ガスを発生するためである。また、埋
立た場合には、分解性がなく、しかも嵩ばるため、処理
場の不足を招く一因と考えられているためである。
【0004】この発泡スチロール緩衝材の使用後の廃棄
処理における問題点を解決するものとして、最近では、
パルプモールドによる緩衝材が注目されており、発泡ス
チロール緩衝材の代替として用いられることが多くなっ
てきている。パルプモールド緩衝材は、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、埋立のいずれの処理も
容易である。
【0005】しかし、残念なことには、パルプモールド
緩衝材の緩衝強度は、十分とはいえず、重量の大きい物
に対する緩衝材としては不向きであり、また、形状上の
制約から、使用範囲が限定されたものであった。また、
緩衝材の設計や製造に、専用の複雑な形状の金型を作製
する必要があって、時間を要し、新しい形状の試作や開
発に困難が伴った。しかも、成形性や加工性が良くなか
った。
【0006】これらの問題を解決するために、特願平4
ー68835号や、特願平4ー68837号のようなパ
ルプ発泡ビーズの発明がなされ、これらの発明により得
られるパルプ発泡ビーズは、焼却可能で、埋立時にも分
解性があり、また、ビーズという形状の特徴から、集合
させて用いることなどが容易に行え、しかも、複雑な形
状にも展開が容易であった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
パルプ発泡ビーズの製造は、原料を成形した後の乾燥に
時間がかかり、製造性がやや悪いという問題があった。
【0008】本発明は、前述の発泡スチロールやパルプ
モールドの緩衝材を代替えしようとする目的でパルプ発
泡ビーズの製造性をさらに改良するものであり、パルプ
発泡ビーズの製造において、乾燥時間を短縮し、製造性
を向上させたパルプ発泡ビーズの製造方法である。
【0009】
【課題を解決するための手段】第1の本発明は、再生パ
ルプを含むパルプと生分解性の増粘剤を、発泡剤ととも
に、水に混和可能で水より沸点の低い有機溶媒の水溶液
で懸濁、混練し、この混練物を粒状に成形した後に発泡
させ、乾燥してパルプ発泡ビーズ得ることを特徴とする
パルプ発泡ビーズの製造方法である。
【0010】第2の本発明は、再生パルプを含むパルプ
と生分解性の増粘剤を、水に混和可能で水より沸点の低
い有機溶媒の水溶液に、界面活性剤とともに懸濁、混練
し、激しく撹拌して起泡させた後に、粒状に成形し、乾
燥してパルプ発泡ビーズ得ることを特徴とするパルプ発
泡ビーズの製造方法である。
【0011】本発明をさらに詳細に説明すると、本発明
に使用する再生パルプを含むパルプとしては、バージン
パルプはもとより、故紙、古段ボール紙、古雑誌などの
再生パルプが使用可能であり、また、紙加工などの工程
で生じる綿状のパルプなども使用可能である。
【0012】そして、この再生パルプを含むパルプに対
し、7〜35倍量の水に混和可能で、水より沸点の低い
有機溶媒の水溶液を加えて、懸濁、混練する。この時に
用いる有機溶媒としては、水より低い沸点を持つ揮発性
の優れた溶媒、例えばエタノールやメタノールなどのア
ルコール類、あるいはアセトンなどの溶媒が上げられる
が、使用する溶媒の濃度としては、5〜40%程度が良
い。
【0013】次いで、これに生分解性の増粘剤を加え混
合する。添加量は添加物質、または後に得ようとするパ
ルプ発泡緩衝材の強度に応じて変更されるが、標準的に
はパルプ100重量部に対し、0.5〜20重量部を添
加する。
【0014】前述の生分解性の増粘剤としては、アルギ
ン酸ナトリウム塩、澱粉、寒天、マンナンなどの天然多
糖類、カルボキシメチルセルロースなどの天然多糖類の
処理物、もしくはポリビニルアルコールなどの合成水溶
性ポリマーが使用可能である。
【0015】そして、パルプビーズの発泡方法は、2つ
の方法が挙げられる。1つは、発泡剤を添加し、粒状に
成形した後に発泡させる方法である。もう1つは、界面
活性剤を添加して撹拌して起泡させた後に、粒状に成形
する方法とである。
【0016】発泡剤を添加する場合には、発泡剤とし
て、具体的には加熱分解型の発泡剤が好ましく、例えば
重炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウムなどの無機発泡
剤、アゾジカルボンアミド、ベンゼンスルホニルヒドラ
ジッドなどの有機発泡剤などを使用する。その発泡剤の
添加量は、パルプ100重量部に対して10〜20重量
部の割合であるが、この添加量は、緩衝材に求められる
強度に応じて変更する。そして、パルプと増粘剤と発泡
剤との混合物を、直径5〜10mm程度の粒状に成形
し、180〜200℃程度で加熱発泡させ、さらに乾燥
させてパルプ発泡ビーズを作製する。
【0017】界面活性剤を添加する場合には、パルプ1
00重量部に対し、界面活性剤を5〜20重量部添加す
るが、この添加量は、希望する発泡の程度によって変更
する。界面活性剤としては、具体的には石鹸(高級脂肪
酸塩)、ツィーン(商品名、関東化学株式会社製)系や
スパン(商品名、関東化学株式会社製)系の脂肪酸エス
テルなどの非イオン性界面活性剤や両性の界面活性剤、
スルホン化物などのアニオン性界面活性剤やカチオン性
界面活性剤などが使用出来る。パルプと増粘剤と界面活
性剤との混合物を、激しく撹拌して起泡させる。この起
泡の割合は、希望に応じて、撹拌によって加減すること
が出来る。次にこの気泡を含有した原料を、5〜12m
mの粒状に成形する。そしてこの粒状に加工された混練
物を、180〜200℃で加熱乾燥、もしくは凍結乾燥
して、パルプ発泡ビーズを作製する。
【0018】前述の何れの発泡方法においても、揮発性
の高い溶媒が含まれた状態で成形されているため、乾燥
がし易く、従来の水のみで懸濁、混練した時に比較し
て、乾燥時間が5〜10分程短縮される。さらに気化し
た溶媒は、冷却回収して再利用を図れば、より経済的と
なる。
【0019】
【作用】本発明のパルプ発泡ビーズの製造方法において
は、再生パルプを含むパルプと性分解性の増粘材を、発
泡材又は界面活性剤とともに、水に混和可能で水より沸
点の低い有機溶媒の水溶液で懸濁、混練したものである
ため、従来の水のみで懸濁、混練した製造方法と比較し
て、乾燥速度が速いため、乾燥工程の時間を短縮するこ
とが出来る。
【0020】
【実施例】
<実施例1> パルプ:綿状のパルプ 100重量部 増粘剤:アルギン酸ナトリウム 5重量部 発泡剤:アゾジカルボンアミド 20重量部 溶媒 :エタノール 100重量部 水 900重量部 の配合組成の懸濁液を混練した後、粒状に成型した。こ
れを 塩化カルシウム2水和物 20重量部 エタノール 100重量部 水 900重量部 の配合組成で調整した溶液中に浸した。アルギン酸ナト
リウムが、不溶性のアルギン酸カルシウムとなるため、
ゲルビーズとして形状が安定した。このゲルビーズを、
180℃で加熱して発泡を開始させ、さらに乾燥させ
て、パルプ発泡ビーズを作製した。乾燥時間は、従来の
水だけで懸濁、混練したときに比べ約5分間短縮され、
約25分であった。また、得られたパルプ発泡ビーズの
見かけ比重は、約0.1であった。
【0021】<実施例2> パルプ:綿状のパルプ 100重量部 増粘剤:アルギン酸ナトリウム 17重量部 界面活性剤:ドデシル硫酸ナトリウム 5重量部 溶媒 :エタノール 500重量部 水 2800重量部 の配合組成の懸濁液を混練して激しく撹拌し、撹拌前の
体積の約2倍になるまで起泡した。次いでこの混練物を
気泡を保持したまま、 塩化カルシウム2水和物 20重量部 エタノール 150重量部 水 850重量部 の配合組成で調整した溶液中に、吐出口径約12mmのロ
ートを通じて滴下した。アルギン酸ナトリウムが、不溶
性のアルギン酸カルシウムとなるため、パルプ及び気泡
を含んだゲルビーズとして形状が安定した。このゲルビ
ーズを、180℃で加熱乾燥して、パルプ発泡ビーズを
作製した。乾燥時間は、従来の水だけで懸濁、混練した
ときに比べ約10分短縮され、約20分であった。ま
た、得られたパルプ発泡ビーズの見かけ比重は、約0.
03であった。
【0022】
【発明の効果】本発明のパルプ発泡ビーズの製造方法に
よると、従来の製造方法での水のみの懸濁、混練に替え
て、水に混和可能で水より沸点の低い有機溶媒の水溶液
で懸濁、混練しているため、乾燥速度が速くなり、乾燥
工程の時間が短縮されて製造性が向上する。さらに、製
造に使用する有機溶剤は、乾燥時に冷却して回収すれ
ば、再使用も可能であり、より効率的な製造を行うこと
が出来る。
【0023】なお、本発明の製造方法により作製された
パルプ発泡ビーズは、内部に微細気泡を有する構造で、
各種の緩衝材として幅広く利用でき、しかも、使用後の
廃棄処理は、易焼却性で、生分解性であるため、焼却し
ても、埋め立てても良い。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】再生パルプを含むパルプと生分解性の増粘
    剤を、発泡剤とともに、水に混和可能で水より沸点の低
    い有機溶媒の水溶液で懸濁、混練し、この混練物を粒状
    に成形した後に発泡させ、乾燥してパルプ発泡ビーズを
    得ることを特徴とするパルプ発泡ビーズの製造方法。
  2. 【請求項2】再生パルプを含むパルプと生分解性の増粘
    剤を、水に混和可能で水より沸点の低い有機溶媒の水溶
    液に、界面活性剤とともに懸濁、混練し、激しく撹拌し
    て起泡させたのち、粒状に成形し、乾燥してパルプ発泡
    ビーズを得るパルプ発泡ビーズの製造方法。
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