JP4753908B2 - シルバースキン配合紙及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、吸油機能を有する低吸水性のシルバースキン紙及びその製造方法に関する。特に、飲料製造において排出されるコーヒー豆のシルバースキンを製紙に有効利用して吸油機能を有する低吸水性の紙を提供可能なシルバースキン配合紙及びその製造方法に関する。

緑茶、紅茶等の茶類やコーヒー、ジュース等の飲料を製造する際には、茶葉やコーヒー豆粕等の微粉砕粕や抽出残渣等が廃棄物として排出される。又、一般家庭用又は店舗用として取り扱われるコーヒー豆の多くは、焙煎工場等において原料生豆を焙煎した後に市場に提供され、焙煎工場において多量のコーヒー焙煎粕が廃棄される。茶類の焙煎工程においても同様に焙煎粕や微粉砕物が廃棄される。このような廃棄物について、環境保全及び資源の有効利用の観点から、有効利用する方法が検討されている。

例えば、下記特許文献１には、平均粒径が３ｍｍ以下に粉砕された焙煎コーヒー豆又はコーヒー豆の抽出残渣を紙中に含有した模様紙が開示されている。下記特許文献２には、紅茶、緑茶、ウーロン茶などの茶葉もしくは茶粕等を模様形成体として配合した模様紙が開示されている。更に、抄紙時の作業性や材料の硬度に関する問題を解決するために、下記特許文献３では、茎、葉等の植物質を１〜１００μｍに微細化して用いることが提案されている。

また、下記特許文献４，５には、コーヒー粕から炭粉を製造して紙パルプに配合した紙マルチシートが開示され、炭の吸着性を有効利用することが提案されている。

他の用途としては、下記特許文献６には、コーヒー粕等に撥水性シリカ粉末を付着させて吸油剤として利用することが開示されている。また、下記特許文献７では、籾殻のような植物性有機繊維の粉砕物を芯体として高吸水性ポリマー及び紙粉で被覆したものを小動物の排泄物処理用被覆粒体として使用することを開示し、使用可能な有機繊維としてピートモス、ココナッツファイバー、樹皮、ピーナツの内外皮等と共にシルバースキンが例示されている。
特開平４−８２９９９号公報 特開平６−２３５１９８号公報 特開平８−１５８２９８号公報 特開平１０−２４８４０９号公報 特開２０００−１２８７３１号公報 特開２００１−０００８５８号公報 特開２０００−１３９２５７号公報

上述のように、コーヒー豆やその抽出残渣のような豆部分に関する用途開発は様々に試みられているが、コーヒーの焙煎時に排出されるシルバースキンの用途開発は少なく、廃棄物を再利用可能な許容性は十分ではない。従って、更なる廃棄物の処理方法及び用途開発が必要である。

本発明は、コーヒー生豆の焙煎工程において焙煎粕として生じるシルバースキンを処理し大規模に有効利用できるシルバースキンの処理方法を開発して、有用な再生品を提供することを課題とする。

又、本発明は、シルバースキンが本来備えている性質を十分に発揮可能な用途を開発し、より有効に活用した再生品を提供することを課題とする。

又、本発明は、シルバースキンを用いて、その性質を有効に活かした機能性を有するシルバースキン配合紙を効率的に製造する方法を開発し、有用性の高いシルバースキン配合紙を提供することを課題とする。

又、本発明は、用途開発が不十分であるシルバースキンの有効利用を推進し、資源利用の適正化を図ることにより、地球環境への負荷を低減することを課題とする。

本発明者らは、上記課題解決のために検討を行った結果、コーヒー焙煎粕（シルバースキン）を紙パルプ中に配合する際に焙煎粕の状態を適正化することにより、好適に紙パルプに配合することができ、焙煎粕の吸油性、低吸水性等の性質が付与された機能性の高い有用な紙を提供可能であることを見出し、本発明を完成するに至った。

本発明の一態様によれば、シルバースキン配合紙の製造方法は、シルバースキンを水の共存下で湿式粉砕した粒子径が１０６μｍ〜２．８ｍｍのシルバースキン粉砕物と紙パルプ繊維とを含有する水性パルプスラリーを調製し、前記水性パルプスラリーを抄造することを要旨とする。

又、本発明の一態様によれば、シルバースキン配合紙は、上記のシルバースキン配合紙の製造方法によって得られ、紙パルプ繊維と、５〜６０質量％のシルバースキン粉砕物とを含有することを要旨とする。

上記シルバースキン粉砕物は、粒子径が１０６μｍ〜２．８ｍｍであると好適であり、優れた吸油性が発揮される。

本発明によれば、シルバースキンが備えている性質を活かして吸水性が低い吸油性紙を効率よく製造することが可能となり、その機能性に基づいて再生品の有用性及び製品需要を高めることによって廃棄物の利用を促進できるので、資源利用の適正化及び地球環境への負荷の低減に貢献することが可能となる。

コーヒー焙煎粕の一般的な処理方法としては、大型処理プラントを使用した堆肥化や家畜用資材としての利用、焼却及び炭化等が挙げられるが、コーヒー焙煎粕（シルバースキン）は、水分の吸収性が低く扱い難いため、再利用し難いのが現状である。前記特許文献１のような粉砕コーヒー豆やコーヒー豆抽出残渣を配合した紙は、紙表面上にコーヒー豆が露出して摩擦抵抗が高くなり、コーヒー豆粉砕物や抽出残渣が紙パルプ繊維と絡み難いため、抄造する際の配合量は少なくなる。従って、コーヒー豆由来の特性を活かすのは難しく特徴的な紙にならないので、需要を高めるのは難しく、廃棄物の処理を進めるのは困難となる。従って、同様の方法でシルバースキンの利用を促進することを予想するのは難しい。

このような状況において、本願発明者は、シルバースキンの吸油性に注目し、紙パルプにシルバースキンを配合して吸水性が低下した吸油性紙を提供する方法を検討した。

コーヒー焙煎時に焙煎粕として得られるシルバースキンは、コーヒー豆を包んでいる皮の一つである。渋味の原因物であり、繊維質で焙煎時に豆から剥離する。剥離したシルバースキンは、粉砕して水に分散した紙パルプに添加すると、密度が小さく軽いため表面に浮遊して均一に混合するのが難しい。又、親油性成分を含んでおり、紙パルプより吸水性が低いことも紙パルプに配合し難い原因となる。

これを改善するために、本発明では、焙煎により得られるシルバースキンを湿式粉砕して使用する方法を見出した。つまり、水分共存下でシルバースキンを粉砕することによって、シルバースキンに加わる負荷によってシルバースキンと接触する水分の吸収が付勢されて含水率が増加し、紙パルプの水性スラリーとの馴染み性が向上する。又、乾燥状態では粉砕により粉塵が舞い上がり易いが、湿式粉砕することによってこれが防止されるため、粉砕効率が向上し、収率も上がる。更に、水分の共存により熱による成分の分解も抑制される。このようなことから、本発明では、焙煎工程で生じるシルバースキンを、湿式粉砕により適切な粒子径に粉砕して含水粉砕物に調製し、紙パルプスラリーに配合して抄紙する。以下、本発明について詳細に説明する。

シルバースキンは、コーヒー豆を焙煎処理する焙煎工場等から廃棄物として排出され、具体的には、コーヒー生豆を水洗し又は水洗せずに、あるいは水洗した後に乾燥して焙煎機で焙煎する際に、豆からの剥離によって生じるコーヒー豆表皮、焙煎後にコーヒー豆を粉砕する際に生じるセンターカット、及び、焙煎コーヒー豆表面から分離する粉砕屑があり、このような焙煎〜粉砕工程において分別されるシルバースキンを適宜回収して用いる。ロブスタ種、アラビカ種等の各種コーヒー豆の何れのものも好適に用いられる。

焙煎工場等からコーヒー焙煎粕として排出されるシルバースキンは、例えば、ボールミル、ロールミル、混練機、解繊機等のような破砕、断裁、圧砕機能を有する粉砕装置を用いて水共存下で湿式粉砕し、含水状態のシルバースキン粉砕物を調製する。粉砕時の水量比によって粉砕効率及び粉砕物の含水率が変化し、水／シルバースキンの比率（質量比）を１／１以上とすることが好ましい。水が不足すると、粉砕効率が上がらないため粒子径が大きくなり易く、含水率も増加し難いため、パルプスラリーから分離し易い。シルバースキン粉砕物の粒子径が１０６μｍ〜２．８ｍｍ程度となるように粉砕することが好ましく、水量比、粉砕時間等の処理条件を調節したり篩い分け等によって好適な粒子径に調整することができる。粉砕物の粒子径が１０６μｍ未満であると、紙パルプとシルバースキンの繊維同士が絡まり難く、強度が低下するので、シルバースキンの配合割合を増加するのが困難になる。粉砕物の粒子径が２．８ｍｍ以上であると、紙製品からシルバースキンの脱離が起こり、製品価値が損なわれる。

シルバースキン粉砕物の含水率が４５質量％程度以上であると紙パルプスラリーとの混合が容易になるので、粉砕時に用いる水分量や粉砕時間等の処理条件を調節して好ましくは４５質量％以上、より好ましくは５０〜８０質量％となるように湿式粉砕する。この湿式粉砕は、シルバースキン単独で好適に行うことができ、含水させたシルバースキン粉砕物を予め調製した水性パルプスラリーに添加することによって均一混合でき、好適に抄造に用いられる。

シルバースキン粉砕物を配合する紙パルプスラリーの調製に用いる紙パルプは、木チップ、古紙等から得られる化学パルプ、再生パルプ、機械パルプが好適に用いられる。具体的には、木チップを原料とした場合は、木チップを蒸解し、脱リグニン工程を経て洗浄と脱水を繰り返し行うことにより得られる無漂白パルプ、及び、この無漂白パルプを更に漂白・洗浄した漂白パルプが好適に用いられる。また、無漂白パルプ及び漂白パルプは、木チップをリファイナーにより磨り潰したものを用いて調製しても良い。古紙を原料とした場合は、古紙をパルパー（解繊機）にて解繊した後に洗浄して得られる無漂白パルプ、及び、この無漂白パルプを更に漂白・洗浄した漂白パルプが好適に用いられる。このような化学パルプ、再生パルプ、機械パルプは、各々単独で抄紙に使用しても適宜混合して用いても良い。

このような紙パルプを解繊機を用いて水中で解繊することにより、紙パルプの水性スラリーが調製される。これに、前述のシルバースキン粉砕物を配合して均一に混合分散することによって、シルバースキン配合紙を抄造するパルプスラリーが得られる。あるいは、シルバースキンの湿式粉砕物を原料紙パルプ及び水と一緒に紙パルプ解繊機に投入してパルプを解繊しながら混合してパルプスラリーに調製してもよい。また、紙パルプの解繊動作によるシルバースキンの粉砕も可能であるので、シルバースキンの湿式粉砕と紙パルプの解繊とを一緒に行うことも可能である。但し、この場合、水への馴染み性を考慮して、シルバースキンの含水がある程度進んだ状態で紙パルプを添加することが望ましく、これにより、シルバースキンは湿式粉砕されると共に解繊された紙パルプ繊維と混合されるので、スラリーへの均一配合が促進され、シルバースキン粉砕物が紙スラリー表面上に浮遊することが抑制される。

シルバースキンの配合量は、紙スラリーを抄造・脱水した後の乾燥紙製品中に乾燥質量で５〜６０質量％程度となる割合とすることが好ましい。シルバースキン量が５質量％以下であると、吸水性が好適に低下せずに吸油性が効果的に発揮されず、摩擦低下効果も得られない。６０質量％を超えると、抄造した紙からシルバースキンが剥離し易くなり、これに伴って製品紙の吸油機能が低下する。紙パルプスラリーには、必要に応じて、通常の抄造において使用可能な各種添加剤などを適宜配合しても良く、例えば、サイズ剤、各種合成樹脂や澱粉、変性澱粉等の脱落防止用の紙力増強剤、タルクや炭酸カルシウム、シリカ、カオリン等の無機顔料、尿素−ホルマリン樹脂やスチレン樹脂等の有機填料、染料、顔料などが挙げられる。

上述に従って調製されるシルバースキン粉砕物、紙パルプ繊維、水、及び、必要に応じて添加剤等を含有する水性スラリー混合物を抄造する。詳細には、目開きが５００μｍ未満の網上に流し込み、厚さを調整しながら水を抜いてフェルト状に成形する。成形物をプレス機等を用いて脱水した後、加熱、空気乾燥等により残留水分を減らして乾燥することによって、シルバースキン粉砕物が配合された抄紙が得られる。

上記の手順に従って得られる抄紙は、シルバースキン粉砕物５〜６０質量％及び必要に応じて配合される添加剤を含有するシルバースキン配合紙であり、パルプ単独の紙より吸水性が低下して吸油性が向上し、表面の摩擦抵抗が低下する。摩擦抵抗が減少する理由は、シルバースキンの繊維質が柔軟性を有し、紙パルプ繊維と絡み合って抄紙された際にプレス圧によって滑らかな表面を形成し易いためと考えられる。このようなシルバースキン配合紙は、その機能を活かして、例えば、便座シート、紙ナプキン、紙タオル、キッチンタオル、包装紙など、水及び油性成分の両方に吸収性を発揮する必要がある用途において利用できる。

以下、実施例により本発明を詳述する。本発明はこれらの実施例により何ら制限されるものではない。

（実施例１）
＜試料の調製＞
水とシルバースキン（水分含有率５質量％）との割合が３／１となるようにシルバースキンに水を添加し、ジューサーミキサー（株式会社東芝社製、ＪＣ−Ｌ８０ＭＲ）を用いて湿式粉砕し、篩いに通して表１に記載するように粒子径の異なるシルバースキン粉砕物（試料Ａ１〜Ａ４）を準備した。尚、試料Ａ１〜Ａ４のシルバースキン粉砕物の水分含有率は、赤外線水分計（ＦＤ−６２０、ケット科学研究所製）を用いて測定したところ、７５質量％であった。

また、上記シルバースキンに水を添加せずに乾式粉砕したこと以外は同様にして粉砕物を調製し、１４０mesh及び６．５meshの篩で篩い分けして粒子径の異なるシルバースキン粉砕物（試料Ｂ１〜Ｂ４）を準備した。

更に、飲料製造後のコーヒー豆抽出粕を１０５℃で５時間乾燥した後に乾式粉砕し、同様に篩い分けして、粒子径の異なるコーヒー豆粕（試料Ｃ１〜Ｃ４）を準備した。

（表１）
試料の調製
試料 粉砕方法 粒子径
Ａ１ シルバースキン 湿式粉砕 ２．８mm超
Ａ２ シルバースキン 湿式粉砕 １mm〜２．８mm
Ａ３ シルバースキン 湿式粉砕 １０６μｍ〜１mm
Ａ４ シルバースキン 湿式粉砕 １０６μｍ未満
Ｂ１ シルバースキン 乾式粉砕 ２．８mm超
Ｂ２ シルバースキン 乾式粉砕 １mm〜２．８mm
Ｂ３ シルバースキン 乾式粉砕 １０６μｍ〜１mm
Ｂ４ シルバースキン 乾式粉砕 １０６μｍ未満
Ｃ１ コーヒー豆粕 （乾燥） ２．８mm超
Ｃ２ コーヒー豆粕 （乾燥） １mm〜２．８mm
Ｃ３ コーヒー豆粕 （乾燥） １０６μｍ〜１mm
Ｃ４ コーヒー豆粕 （乾燥） １０６μｍ未満

＜抄造性＞
シルバースキン粉砕物及びコーヒー豆粕の配合が紙の製造に及ぼす影響を以下のようにして調べた。

無地のＡ４版古紙２５ｇを１０００mlの蒸留水に浸漬し、ジューサーミキサー（株式会社東芝社製、ＪＣ−Ｌ８０ＭＲ）に投入して３分間撹拌することにより紙パルプを十分に分散させて紙スラリーを調製した。

上記紙スラリーに、表１の試料Ａ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４，Ｃ１〜Ｃ４のシルバースキン粉砕物又はコーヒー豆粕を混合して、固形物中のシルバースキン粉砕物又はコーヒー豆粕の乾燥質量での割合が表２に示す配合割合となる水性スラリーを調製した。

各水性スラリー１００mlを目開き１００μｍの網（寸法１０cm×１５cm）上に流し込んで抄造し、２kg／cm^２の圧力を加えて脱水した後、１０５℃で加熱乾燥して抄紙を得た。この間に、シルバースキン又はコーヒー豆粕が抄造中の網から脱離するか否か、及び、抄造後の抄紙から剥離するか否かについて観察し、抄造性を評価した。評価結果を表２に示す。表中、符号Ａは「抄造可能で、シルバースキン又はコーヒー豆粕が抄造中の網から脱離せず、抄造後の紙から剥離しない」ことを示し、Ｂは「抄造可能だが、シルバースキン又はコーヒー豆粕が抄造中の網から脱離、又は、抄造後の紙から剥離する」、Ｃは「抄造できない」ことを示す。

表２の結果によれば、試料Ａ１〜Ａ４と試料Ｂ１〜Ｂ４とを比較すると、乾式粉砕の場合には抄造が困難な３０〜７０質量％の配合割合において、湿式粉砕の場合には抄造可能であり、１０〜６０質量％の含有割合において良好な抄紙が得られている。このことから、湿式粉砕したシルバースキン粉砕物を用いることによって抄造性が格段に向上することが明らかである。又、コーヒー豆粕よりも抄造性が良好であることが解る。この理由は、乾式粉砕したシルバースキンはパルプスラリー表面に浮遊して分散し難いこと、コーヒー豆粕は紙パルプ繊維との絡合性が低く、多量に配合すると紙繊維同士の絡合が減少し強度が低下することによると考えられる。湿式粉砕したシルバースキンを用いた場合の抄造性の向上は、何れの粒子径レベルにおいても明白であるが、特に粒子径が１０６μｍ〜２．８ｍｍにおいて好適な抄造性が発揮される。

（表２）
抄造性の評価
試料 シルバースキン粉砕物又はコーヒー豆粕の
配合割合 ［質量％］
１０ ２０ ３０ ４０ ５０ ６０ ７０
Ａ１ Ａ Ａ Ａ Ａ Ｂ Ｃ Ｃ
Ａ２ Ａ Ａ Ａ Ａ Ａ Ａ Ｂ
Ａ３ Ａ Ａ Ａ Ａ Ａ Ａ Ｂ
Ａ４ Ａ Ａ Ｂ Ｂ Ｂ Ｂ Ｃ
Ｂ１ Ａ Ｂ Ｃ Ｃ Ｃ Ｃ Ｃ
Ｂ２ Ａ Ｂ Ｃ Ｃ Ｃ Ｃ Ｃ
Ｂ３ Ａ Ｂ Ｃ Ｃ Ｃ Ｃ Ｃ
Ｂ４ Ａ Ｂ Ｂ Ｂ Ｃ Ｃ Ｃ
Ｃ１ Ａ Ｂ Ｂ Ｃ Ｃ Ｃ Ｃ
Ｃ２ Ａ Ａ Ａ Ｂ Ｂ Ｃ Ｃ
Ｃ３ Ａ Ａ Ａ Ｂ Ｂ Ｃ Ｃ
Ｃ４ Ａ Ａ Ｂ Ｂ Ｂ Ｂ Ｃ

（実施例２）
＜シルバースキン配合紙の調製＞
水とシルバースキン（水分含有率５質量％）との割合が３／１となるようにシルバースキンに水を添加し、ジューサーミキサー（株式会社東芝社製、ＪＣ−Ｌ８０ＭＲ）を用いて湿式粉砕し、１４０mesh及び６．５meshの篩で篩い分けし、粒子径１０６μｍ未満、粒子径１０６μｍ〜２．８ｍｍ、粒子径２．８ｍｍ超のシルバースキン粉砕物（含水率：７６質量％）を準備した。

固形物中のシルバースキン粉砕物の乾燥質量での割合が表３に示す配合割合となるように上記シルバースキン粉砕物に紙パルプを添加して、蒸留水と共にジューサーミキサー（株式会社東芝社製、ＪＣ−Ｌ８０ＭＲ）に投入して３分間攪拌することにより紙パルプを十分に分散させて、固形物の含有割合が２．５質量％の紙スラリーを調製した。

各含有割合の紙スラリー１００mlを目開き１００μｍの網（寸法１０cm×１５cm）上に流し込んで抄造し、０．６７kg／cm^２の圧力を加えて脱水した後、１０５℃で３時間加熱乾燥して抄紙（乾燥後含水率：５質量％）を得た。

＜コーヒー豆粕配合紙の調製＞
水と乾燥コーヒー豆粕との割合が３／１となるように乾燥コーヒー豆粕に水を添加し、ジューサーミキサー（株式会社東芝社製、ＪＣ−Ｌ８０ＭＲ）を用いて湿式粉砕して粒子径１０６μｍ〜２．８ｍｍのコーヒー豆粕を調製した。

固形物中のコーヒー豆粕粉砕物の乾燥質量での割合が表３に示す配合割合となるように上記コーヒー豆粕粉砕物に紙パルプを添加して、蒸留水と共にジューサーミキサー（株式会社東芝社製、ＪＣ−Ｌ８０ＭＲ）に投入して３分間攪拌することにより紙パルプを十分に分散させて、固形物含有割合が２．５質量％の紙スラリーを調製した。

各含有割合の紙スラリー１００mlを目開き１００μｍの網（寸法１０cm×１５cm）上に流し込んで抄造し、０．６７kg／cm^２の圧力を加えて脱水した後、１０５℃で３時間加熱乾燥して抄紙（乾燥後含水率：５質量％）を得た。

＜紙の摩擦感＞
得られた抄紙を摩擦感テスター（カトーテック（株）社製、KES-SE）の試料台上に装着し、その上に摩擦子を載せて、摩擦静荷重５０gf（人間の指が物に触れた時に加わる平均的な荷重）の負荷をかけた。この状態で、シンクロナスモーターにより試料台を１mm／秒の速度で水平に３cmの距離を往復移動させ、この時の動摩擦力を測定することにより、紙表面の摩擦抵抗を評価した。結果を表３に示す。尚、表３に示す抄造性は、実施例２と同様に抄造時の観察に基づいて評価した結果である。

表３によれば、湿式粉砕したシルバースキンを５〜６０質量％の割合で配合した紙が良好に抄造されている。コーヒー豆粕を配合した場合は、配合量が増えるに従って紙表面が凹凸になり摩擦抵抗が増加するが、シルバースキン粉砕物を配合した場合は、配合量が増えるにつれて摩擦抵抗が低下する。従って、シルバースキン粉砕物の配合によって、表面の滑らかさが増した紙を抄造可能であることが明らかであり、特に３０質量％程度以上の配合においては、パルプのみの紙の場合の約半分程度まで摩擦抵抗を減少可能であることが理解される。

（表３）
摩擦感試験
配合割合 シルバースキン配合紙 コーヒー豆粕配合紙
（106μm〜2.8mm） （106μm〜2.8mm）
抄造性 摩擦抵抗 抄造性 摩擦抵抗
０質量％ Ａ ０．０１５７ Ａ ０．０１５７
５質量％ Ａ ０．０１４５ Ａ ０．０１６２
１０質量％ Ａ ０．０１２６ Ａ ０．０１６６
２０質量％ Ａ ０．０１０６ Ａ ０．０１６７
３０質量％ Ａ ０．００８５ Ａ ０．０１８０
４０質量％ Ａ ０．００８１ Ｂ −
５０質量％ Ａ ０．００８０ Ｂ −
６０質量％ Ａ ０．００７５ Ｃ −
７０質量％ Ｂ − Ｃ −
配合割合 シルバースキン配合紙 シルバースキン配合紙
（2.8mm超） （106μm未満）
抄造性 摩擦抵抗 抄造性 摩擦抵抗
０質量％ Ａ ０．０１５７ Ａ ０．０１５７
５質量％ Ａ ０．０１４５ Ａ ０．０１４０
１０質量％ Ａ ０．０１４１ Ａ ０．０１１５
２０質量％ Ａ ０．０１４８ Ａ ０．００９１
３０質量％ Ａ ０．０１５２ Ｂ −
４０質量％ Ａ ０．０１６１ Ｂ −
５０質量％ Ｂ − Ｂ −
６０質量％ Ｃ − Ｂ −
７０質量％ Ｃ − Ｃ −

（実施例３）
表４に示す配合割合（乾燥質量）でシルバースキン粉砕物又はコーヒー豆粕粉砕物を配合したシルバースキン配合紙及びコーヒー豆粕配合紙を、実施例２と同様の方法によって製造し、乾燥後の紙の水分率が５質量％程度となるように乾燥した。これらを用いて、以下の吸水試験及び吸油試験を行った。

＜吸水試験＞
シルバースキン配合紙又はコーヒー豆粕配合紙を３cm角の紙片に裁断し、蒸留水に１時間浸漬した後取り出して水を切り、浸漬前後の紙片の質量変化から下記式１に従って吸水率（％）を求めた（Ｗａ：浸漬前紙片質量、Ｗａ’：浸漬後紙片質量）。但し、配合物の脱落が見られる場合は、浸漬後に目開き１０６μｍの篩で濾過して、脱離した配合物と紙片との総質量を測定して吸水率を求めた。結果を表４に示す。尚、表４中の符号Ａは「パルプのみの紙と比べて吸水率が低く、配合物の脱離がない」ことを示し、Ｂは「吸水率は低いが、配合物が紙から脱離する」、Ｃは「吸水率は低くない」ことを示す。

（式１）
吸水率（％）＝１００×（Ｗａ’−Ｗａ）／Ｗａ
＜吸油試験＞
シルバースキン配合紙又はコーヒー豆粕配合紙を３cm角の紙片に裁断し、食用菜種油（株式会社ホーネンコーポレーション製）に１時間浸漬した後取り出して油を切り、浸漬前後の紙片の質量変化から下記式２に従って吸油率（％）を求めた（Ｗｏ：浸漬前紙片質量、Ｗｏ’：浸漬後紙片質量）。但し、配合物の脱落が見られる場合は、浸漬後に目開き１０６μｍの篩で濾過して、脱離した配合物と紙片との総質量を測定して吸水率を求めた。結果を表４に示す。尚、表４中の符号Ａは「パルプのみの紙と比べて吸油率が高く、配合物の脱離がない」ことを示し、Ｂは「吸油率は高いが、配合物が紙から脱落する」、Ｃは「吸油率は高くない」ことを示す。

（式２）
吸油率（％）＝１００×（Ｗｏ’−Ｗｏ）／Ｗｏ
＜吸水性及び吸油性の評価＞
シルバースキン及びコーヒー豆粕の何れについても、紙パルプに配合することによって吸水性が低下し、吸油性が増加する性質があることが分かる。但し、コーヒー豆粕は、抄紙からの脱落により配合量の増加が難しいため、吸水性の低下及び吸油性の増加を十分に実現できないが、シルバースキンの場合は、抄紙から脱落し難いので、コーヒー豆粕の場合より吸水性を低く、吸油性を高くできる。機能性の面から、シルバースキンは、５〜６０質量％の含有割合で紙に配合するのが適切であると言える。

（表４）
吸水性及び吸油性
含有割合 シルバースキン配合紙 コーヒー豆粕配合紙
吸水率 吸油率 吸水率 吸油率
０質量％ 76.6 52.9 76.6 52.9
３質量％ Ｃ 76.6 Ａ 54.8 Ｃ 76.7 Ｃ 52.8
５質量％ Ａ 76.4 Ａ 54.9 Ｃ 77.0 Ｂ 53.5
１０質量％ Ａ 74.7 Ａ 55.1 Ｃ 77.3 Ｂ 53.9
１５質量％ Ａ 74.3 Ａ 56.1 Ｂ 76.2 Ｂ 53.9
２０質量％ Ａ 74.0 Ａ 55.7 Ｂ 74.8 Ｂ 54.2
３０質量％ Ａ 72.6 Ａ 55.8 Ｂ 73.6 Ｂ 54.1
４０質量％ Ａ 72.0 Ａ 54.2 − −
５０質量％ Ａ 69.8 Ａ 53.9 − −
６０質量％ Ａ 67.9 Ａ 53.8 − −
７０質量％ Ａ 57.3 Ｃ 49.9 − −

（実施例４）
＜パルプスラリーの調製＞
無地のＡ４版古紙２５ｇを１０００mlの蒸留水に浸漬し、ジューサーミキサー（株式会社東芝社製、ＪＣ−Ｌ８０ＭＲ）に投入して３分間攪拌することにより紙パルプを十分に分散させてパルプスラリーを調製した。

＜乾燥シルバースキンを用いたパルプスラリーの調製＞
上記パルプスラリー５００mlに、焙煎工程から回収されたシルバースキン（水分含有率：５質量％）２．５ｇを添加してジューサーミキサーに投入した後３分間撹拌し、蒸留水を加えて固形分含量を２．５質量％に調整して混合することにより、試料ＳＡのシルバースキン配合スラリーを調製した。

＜湿式粉砕シルバースキンを用いたパルプスラリーの調製＞
表５に従って、水とシルバースキンとの割合が０．２５／１〜３／１となるように、焙煎工程から回収されたシルバースキン（水分含有率５質量％）２．５ｇに水を添加し、ジューサーミキサー（株式会社東芝社製、ＪＣ−Ｌ８０ＭＲ）を用いて湿式粉砕し、シルバースキン粉砕物を準備した。粉砕物の含水率を赤外線水分計（ケット科学研究所製、ＦＤ−６２０）を用いて測定した。結果を表５に示す。

上記シルバースキン粉砕物の各々について、上記パルプスラリー５００mlを添加してジューサーミキサーに投入した後３分間撹拌し、蒸留水を加えて固形分含量を２．５質量％に調整して混合することにより、試料ＳＢ〜ＳＦのシルバースキン配合スラリーを調製した。

＜スラリー中の粉砕残＞
上記試料ＳＡ〜ＳＦの各々について、蒸留水を加えたシルバースキン配合スラリー（固形分含量１．５質量％）１０００mlを目開き１mmの篩を用いて篩い分けし、篩を通過しなかった＋１mm未通過物を１０５℃で乾燥して質量を測定した。１mm以上の未通過物の量を粉砕不十分な粒子の量の目安として用いて、下記式３に従って粉砕残率（固形物全量１５ｇ中に含まれる１mm以上の粒子の割合）を計算した。結果を表５に示す。尚、目安として１mm以上の未通過物量を用いたのは、２．８mm以上を未通過とした場合に数値に顕れ難い変化をわかり易くするためで、粒径１〜２．８mmのシルバースキンが有効である表２の結果を否定するものではない。

（式２）
粉砕残率（％）＝（未通過物質量／１５）×１００
＜湿式粉砕の有効性＞
パルプスラリー調製の際に、試料ＳＡ，ＳＢ及びＳＣでは、撹拌機壁面にシルバースキンが付着し、粉砕は効率的でなかった。又、表５の結果によれば、粉砕残率の計算値は、適正量の水分と共に粉砕することによって粉砕効率が向上して篩を未通過の大粒径のものが減少することを示している。更に、湿式粉砕時の使用水量によって、シルバースキン粉砕物の含水率が変化することが明らかである。表５の結果から、湿式粉砕時の水／シルバースキンの割合を１／１以上とすることが好ましく、このような水量比においては含水率４５質量％程度以上のシルバースキン粉砕物が得られ、粉砕残率が１０％以下になる。このようなことから、適正量の水を用いた湿式粉砕により、未粉砕又は大粒径のシルバースキンが抄紙に含まれるのを防止できる。

（表５）
湿式粉砕の有効性
試料 粉砕用水の質量比 粉砕物含水率 粉砕残率
水／シルバースキン （質量％） （％）
ＳＡ − （５） ３０．５
ＳＢ ０．２５／１ １８ ２９．１
ＳＣ ０．５／１ ３２ １５．２
ＳＤ １／１ ４９ ７．５
ＳＥ ２／１ ６７ ５．２
ＳＦ ３／１ ７４ １．５

Claims (6)

1. シルバースキンを水の共存下で湿式粉砕した粒子径が１０６μｍ〜２．８ｍｍのシルバースキン粉砕物と紙パルプ繊維とを含有する水性パルプスラリーを調製し、前記水性パルプスラリーを抄造することを特徴とするシルバースキン配合紙の製造方法。
2. 前記湿式粉砕は、水とシルバースキンとの質量比が１／１以上となる水量比で行うことを特徴とする請求項１記載のシルバースキン配合紙の製造方法。
3. 前記シルバースキン粉砕物は、含水率が４５質量％以上である請求項１又は２記載のシルバースキン配合紙の製造方法。
4. 前記シルバースキンは、コーヒー豆を焙煎する際に分別されるコーヒー豆表皮、焙煎コーヒー豆を粉砕する際に分別されるセンターカット、及び、焙煎コーヒー豆表面から分離する粉砕屑の少なくとも１つからなる請求項１〜３の何れかに記載のシルバースキン配合紙の製造方法。
5. 前記水性パルプスラリーの調製は、前記シルバースキン粉砕物の存在下で紙パルプを水中で解繊する工程、又は、紙パルプの水性スラリーに前記シルバースキン粉砕物を混合する工程を有する請求項１〜４の何れかに記載のシルバースキン配合紙の製造方法。
6. 請求項１〜５の何れかに記載のシルバースキン配合紙の製造方法によって得られ、紙パルプ繊維と、５〜６０質量％のシルバースキン粉砕物とを含有することを特徴とするシルバースキン配合紙。