JP6643455B1 - セルロースナノファイバー化用パルプ繊維を製造する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】使用済の衛生用品に含まれるパルプ繊維からセルロースナノファイバー化用パルプ繊維を製造する方法を提供すること。【解決手段】使用済の衛生用品に含まれるパルプ繊維からセルロースナノファイバー化用パルプ繊維を製造する方法であって、使用済の衛生用品由来の高吸収性ポリマー及びパルプ繊維を含むパルプ繊維含有物５１を含む処理液を含む処理槽３１にオゾン含有ガスを供給することにより、上記パルプ繊維から、０．１質量％以下のリグニン含有率を有するセルロースナノファイバー化用パルプ繊維を形成する、セルロースナノファイバー化用パルプ繊維形成ステップを含むことを特徴とする方法。【選択図】図２

Description

本開示は、使用済の衛生用品に含まれるパルプ繊維からセルロースナノファイバー化用パルプ繊維を製造する方法に関する。

使用済の使い捨ておむつ等の衛生用品をリサイクルするための技術が検討されている。
例えば、特許文献１には、主に衛生用品として再利用可能なリサイクルパルプを製造する方法が開示されている。具体的には、特許文献１には、パルプ繊維及び高吸収性ポリマーを含む使用済の衛生用品からパルプ繊維を回収し、衛生用品として再利用可能なリサイクルパルプを製造する方法であって、該方法が、使用済の衛生用品を、多価金属イオンを含む水溶液又はｐＨが２．５以下の酸性水溶液中で、使用済の衛生用品に物理的な力を作用させることによって、使用済み衛生物品をパルプ繊維とその他の素材に分解する工程、分解工程において生成したパルプ繊維とその他の素材の混合物からパルプ繊維を分離する工程、及び分離されたパルプ繊維をｐＨが２．５以下のオゾン含有水溶液で処理する工程を含むことを特徴とする方法が記載されている。

特開２０１６−８８１号公報

特許文献１では、「リサイクルパルプ繊維」を『セルロースナノファイバー化用パルプ繊維』として再利用することは記載されていない。
従って、本開示は、使用済の衛生用品に含まれるパルプ繊維からセルロースナノファイバー化用パルプ繊維を製造する方法を提供することを目的とする。

本開示者らは、使用済の衛生用品に含まれるパルプ繊維からセルロースナノファイバー化用パルプ繊維を製造する方法であって、使用済の衛生用品由来の高吸収性ポリマー及びパルプ繊維を含むパルプ繊維含有物を含む処理液を含む処理槽にオゾン含有ガスを供給することにより、上記パルプ繊維から、０．１質量％以下のリグニン含有率を有するセルロースナノファイバー化用パルプ繊維を形成する、セルロースナノファイバー化用パルプ繊維形成ステップを含むことを特徴とする方法を見出した。

本開示の製造方法は、使用済の衛生用品に含まれるパルプ繊維からセルロースナノファイバー化用パルプ繊維を製造することができる。

本開示の方法に係る実施の形態を示すフローチャートである。 図１のオゾン処理工程の装置の構成例を示す概略図である。 図１のオゾン処理工程の装置の他の構成例を示す概略図である。 図１のオゾン処理工程の装置のさらに他の構成例を示す概略図である。

本開示は、具体的には以下の態様に関する。
［態様１］
使用済の衛生用品に含まれるパルプ繊維からセルロースナノファイバー化用パルプ繊維を製造する方法であって、
使用済の衛生用品由来の高吸収性ポリマー及びパルプ繊維を含むパルプ繊維含有物を含む処理液を含む処理槽にオゾン含有ガスを供給することにより、上記パルプ繊維から、０．１質量％以下のリグニン含有率を有するセルロースナノファイバー化用パルプ繊維を形成する、セルロースナノファイバー化用パルプ繊維形成ステップ、
を含むことを特徴とする、上記方法。

上記製造方法では、使用済の衛生用品由来の高吸収性ポリマー及びパルプ繊維を含むパルプ繊維含有物をオゾン含有ガスと接触させる。上記オゾン含有ガスは、高吸収性ポリマーを分解するとともに、パルプ繊維中のリグニンを分解し、パルプ繊維中のリグニン含有率を所定の値まで低下させる。従って、上記製造方法は、セルロースナノファイバー化性に優れるセルロースナノファイバー化用パルプ繊維を製造可能である。なお、リグニン含有率が高いリサイクルパルプ繊維は、セルロースナノファイバー化しにくい傾向がある。

［態様２］
上記方法が、次の各ステップ、
パルプ繊維含有物供給口と、処理液排出口と、上記処理槽の下方の位置に配置されたオゾン含有ガス供給口とを備える上記処理槽を準備する、準備ステップ、
上記パルプ繊維含有物を、上記パルプ繊維含有物供給口から上記処理槽に供給する、パルプ繊維含有物供給ステップ、
オゾン含有ガスを、上記オゾン含有ガス供給口から上記処理槽内の処理液に供給する、オゾン含有ガス供給ステップ、
上記処理槽内で、上記オゾン含有ガスを上昇させながら、上記パルプ繊維含有物を、上記オゾン含有ガスと接触させ、上記高吸収性ポリマーの少なくとも一部を上記処理液に溶解させるとともに、上記パルプ繊維からセルロースナノファイバー化用パルプ繊維を形成する、上記セルロースナノファイバー化用パルプ繊維形成ステップ、
上記セルロースナノファイバー化用パルプ繊維を含む上記処理液を、上記処理液排出口から排出する、処理液排出ステップ、
を含む、態様１に記載の方法。

使用済の衛生用品においては、パルプ繊維及び高吸収性ポリマーを含む吸収体等において、（ｉ）高吸収性ポリマーが体液等の液体を吸収するにつれて肥大化し、パルプ繊維を巻き込む、（ｉｉ）肥大化した高吸収性ポリマー同士が、パルプ繊維を巻き込みつつゲルブロッキングを生じさせる等により、複数の高吸収性ポリマーと、複数のパルプ繊維とが、連結構造体を形成する場合が多い。

特許文献１に記載の方法では、オゾン含有ガスが、連結構造体を形成してない遊離のパルプ繊維を処理し、当該パルプ繊維に含まれるリグニンを分解することができるものの、連結構造体中を構成しているパルプ繊維、すなわち、高吸収性ポリマーに囲まれたパルプ繊維に接触しにくいため、当該連結構造体を構成しているパルプ繊維を十分に処理できない、すなわち、当該高吸収性ポリマーに囲まれたパルプ繊維に含まれるリグニンを分解しにくい場合があった。

従って、特許文献１に記載の方法により製造されるリサイクルパルプ繊維は、リグニン含有率の分布が広く、リグニン含有率が高いものを含んでいた。また、上記リグニン含有率の分布は、原料となる使用済の衛生用品が、複数種、例えば、異なる会社より販売されている同一種の製品（大人用使い捨ておむつ）、同一の会社より販売されている異なる種類の商品（例えば、大人用使い捨ておむつ及び子供用使い捨ておむつ）を含む場合に、より広くなる傾向があった。

上記製造方法は、所定のセルロースナノファイバー化用パルプ繊維形成ステップを含み、上記セルロースナノファイバー化用パルプ繊維形成ステップでは、高吸収性ポリマー及びパルプ繊維と、オゾン含有ガスとを接触させる。遊離の高吸収性ポリマー及び遊離のパルプ繊維、並びに連結構造体では、相対的に浮力の低い遊離の高吸収性ポリマー及び連結構造体が、相対的に浮力の高い遊離のパルプ繊維よりも沈降性が高い傾向にある。一方、オゾン含有ガスは、オゾンを消費して、高吸収性ポリマー及びパルプ繊維を処理しながら上昇するため、下方の位置に存在するオゾン含有ガスは、上方の位置に存在するオゾン含有ガスよりも、オゾンの含有率が高い（すなわち、フレッシュである）傾向にある。

なお、本明細書において、下降速度は、処理槽内の処理液の、下方への移動速度に関するものであり、一般的に、第１の流速と、第２の流速、処理槽の大きさ等によって一義的に決まる。一方、本明細書において、沈降性は、処理槽内の処理液に含まれる、パルプ繊維、高吸収性ポリマー及び連結構造体の、重力による鉛直方向への落下しやすさを表す性質を意味し、比重等に応じて、パルプ繊維、高吸収性ポリマー及び連結構造体のそれぞれが異なる沈降性を有する。

従って、上記製造方法では、沈降性が相対的に高い、遊離の高吸収性ポリマー及び連結構造体中の高吸収性ポリマーを、よりフレッシュなオゾン含有ガスで的確に酸化分解し、連結構造体を構成していたパルプ繊維を遊離させることができるとともに、沈降性が相対的に低い遊離のパルプ繊維を、オゾン含有ガスが時間をかけて処理し、遊離のパルプ繊維に含まれるリグニンを分解することができる。

また、一般的に、パルプ繊維は、リグニン含有率が高いほど、比重が低い傾向があることから、上記製造方法では、リグニン含有率が相対的に低いパルプ繊維が、リグニン含有率が相対的に高いパルプ繊維よりも相対的に沈降性が高いため、よりフレッシュなオゾン含有ガスが、リグニン含有率が相対的に高いパルプ繊維と接触し、そこに含まれるリグニンをさらに分解することができる。

上記製造方法では、上記製造方法により製造されるセルロースナノファイバー化用パルプ繊維が、リグニン含有率の分布を拡げにくいところ、上記セルロースナノファイバー化用パルプ繊維が、所定のリグニン含有率をさらに有する。従って、上記製造方法では、リグニン含有率の分布が狭く、セルロースナノファイバー化性に優れるセルロースナノファイバー化用パルプ繊維を製造することができる。

なお、上記オゾン含有ガス供給口は、処理槽の下方の位置、具体的には、処理槽の底から、処理槽の高さの好ましくは３０％、より好ましくは２０％、そしてさらに好ましくは１０％の範囲を意味する。
また、上記パルプ繊維含有物供給口は、上記オゾン含有ガス供給口よりも下方に配置されていてもよく、そして上方に配置されていてもよく、上記処理液排出口は、上記オゾン含有ガス供給口よりも下方に配置されていてもよく、そして上方に配置されていてもよい。

なお、態様２に記載の製造方法には、いわゆる、連続式及びバッチ式の両方の製造方法が含まれる。また、「オゾン含有ガスを上昇させ」ることには、オゾン含有ガスが、全体として、上昇していることを意味し、処理槽内の処理液を撹拌等している場合に、オゾン含有ガスが水平方向に撹拌されながらも、全体として垂直方向に上昇することが含まれる。

［態様３］
上記処理液排出口が、上記パルプ繊維含有物供給口よりも下方に配置されており、
上記セルロースナノファイバー化用パルプ繊維形成ステップにおいて、上記パルプ繊維含有物を下降させながら、上記パルプ繊維含有物を、上記オゾン含有ガスと接触させる、
態様２に記載の方法。

上記製造方法では、下降するパルプ繊維含有物を、上昇するオゾン含有ガスと接触させるので、パルプ繊維含有物がオゾン含有ガスと接触する頻度が増え、処理液に含まれるリサイクルパルプ繊維のリグニン含有率の分布が狭くなる（ばらつきが少なくなる）。また、フレッシュなオゾン含有ガスが、リグニン含有率が相対的に低いパルプ繊維と接触することができるので、処理液に含まれるリサイクルパルプ繊維のリグニン含有率が低くなりやすい。さらに、上記処理液排出口が、上記パルプ繊維含有物供給口よりも下方に配置されていることから、処理液排出口から、リグニン含有率が相対的に低いパルプ繊維（セルロース含有率が相対的に高いパルプ繊維）が排出されやすくなる。

なお、態様３に記載の製造方法には、いわゆる、連続式及びバッチ式の両方の製造方法が含まれる。また、「パルプ繊維含有物を下降させ」ることには、パルプ繊維含有物の少なくとも一部が下降していることを意味し、例えば、処理槽内の処理液全体が下降している場合のその全体、処理槽内の処理液が上下に対流等している場合のパルプ繊維含有物の下降している部分等が含まれる。

［態様４］
上記処理液排出口が、上記パルプ繊維含有物供給口よりも上方に配置されており、
上記セルロースナノファイバー化用パルプ繊維形成ステップにおいて、上記パルプ繊維含有物を上昇させながら、上記パルプ繊維含有物を、上記オゾン含有ガスと接触させる、
態様２に記載の方法。

上記製造方法では、上昇するパルプ繊維含有物を、上昇するオゾン含有ガスと接触させるので、パルプ繊維含有物がオゾン含有ガスと接触する時間が長くなり、パルプ繊維中のヘミセルロース含有率を下げやすくなる。

なお、態様４に記載の製造方法には、いわゆる、連続式及びバッチ式の両方の製造方法が含まれる。また、「パルプ繊維含有物を上昇させ」ることには、パルプ繊維含有物の少なくとも一部が上昇していることを意味し、例えば、処理槽内の処理液全体が上昇している場合のその全体、処理槽内の処理液が上下に対流等している場合のパルプ繊維含有物の上昇している部分等が含まれる。

［態様５］
上記パルプ繊維含有物供給ステップの前に、上記高吸収性ポリマーを酸で不活化する不活化ステップをさらに含む、態様２〜４のいずれか一項に記載の方法。

上記製造方法は、所定の不活化ステップをさらに含むため、高吸収性ポリマーと、パルプ繊維とが連結構造体を形成している場合であっても、オゾン含有ガス中のオゾンが、パルプ繊維含有物が処理槽に供給されてすぐに、連結構造体を構成する高吸収性ポリマーを除去することができるとともに、オゾン含有ガス中のオゾンが、連結構造体を構成するパルプ繊維に作用し、パルプ繊維のリグニン含有率を下げることができる（リグニン含有率の低いセルロースナノファイバー化用パルプ繊維を形成することができる）。

［態様６］
上記酸が、排泄物に含まれる金属イオンと錯体を形成可能な酸である、態様５に記載の方法。

上記製造方法では、上記酸が、排泄物に含まれる金属イオンと錯体を形成可能な酸であるため、製造されるセルロースナノファイバー化用パルプ繊維に、金属イオンが含まれにくい。従って、セルロースナノファイバー化用パルプ繊維から、セルロースナノファイバーを製造する際に、金属イオン及びその析出物が、セルロースナノファイバー形成工程に用いられる設備を痛めにくく、そしてセルロースナノファイバー化用パルプ繊維の微細化を阻害しにくい。

［態様７］
上記パルプ繊維含有物供給ステップにおいて、上記パルプ繊維含有物を、上記パルプ繊維含有物供給口から上記処理槽に第１の流量で連続的に供給し、上記処理液排出ステップにおいて、上記処理液を、上記処理液排出口から第２の流量で連続的に排出する、態様２〜６のいずれか一項に記載の方法。

上記製造方法では、パルプ繊維含有物供給ステップにおいて、パルプ繊維含有物を、パルプ繊維含有物供給口から処理槽に第１の流量で連続的に供給し、処理液排出ステップにおいて、処理液を、処理液排出口から第２の流量で連続的に排出するため、処理すべき高吸収性ポリマー及びパルプ繊維の処理時間が均一化され、処理液に含まれるセルロースナノファイバー化用パルプ繊維のリグニン含有率の分布が狭くなる（ばらつきが少なくなる）。従って、上記製造方法は、セルロースナノファイバー化性に優れるセルロースナノファイバー化用パルプ繊維を製造することができる。

［態様８］
上記処理液が、酸性、弱酸性又は中性である、態様１〜７のいずれか一項に記載の方法。

上記製造方法では、処理液が酸性（具体的には、ｐＨ０．０超且つｐＨ３．０未満、好ましくはｐＨ２．５以上且つｐＨ３．０未満）、弱酸性（具体的には、ｐＨ３．０以上且つｐＨ６．０未満）、又は中性（具体的には、ｐＨ６．０以上且つｐＨ８．０以下、好ましくはｐＨ６．０以上且つｐＨ７．０以下）である。従って、処理すべき高吸収性ポリマーを酸により不活化することができるか、又は処理すべき高吸収性ポリマーが既に不活化されている場合には、引き続き、高吸収性ポリマーが不活化された状態を保持することができる。それにより、高吸収性ポリマーと、パルプ繊維とが連結構造体を形成している場合であっても、オゾン含有ガス中のオゾンが、連結構造体を構成する高吸収性ポリマーを除去することができるとともに、オゾン含有ガス中のオゾンが、連結構造体を構成するパルプ繊維に作用し、パルプ繊維のリグニン含有率を下げることができる（リグニン含有率の低いセルロースナノファイバー化用パルプ繊維を形成することができる）。

［態様９］
上記セルロースナノファイバー化用パルプ繊維形成ステップにおいて、上記オゾン含有ガスを、マイクロバブル又はナノバブルとして供給する、態様１〜８のいずれか一項に記載の方法。

上記製造方法では、セルロースナノファイバー化用パルプ繊維形成ステップにおいて、オゾン含有ガスを、マイクロバブル又はナノバブルとしてオゾン含有ガス供給口から供給するので、高吸収性ポリマーと、パルプ繊維とが連結構造体を形成している場合であっても、マイクロバブル又はナノバブルが、高吸収性ポリマー、連結構造体及びパルプ繊維に浮力を与えるため、それらの沈降性が低下する。従って、高吸収性ポリマー、連結構造体及びパルプ繊維が、処理液排出口に到達するまでの時間が長くなり、オゾンが、遊離の高吸収ポリマーと、連結構造体を構成する高吸収性ポリマーとを分解し、そして遊離のパルプ繊維と、連結構造体を構成するパルプ繊維とを十分に処理することができる。従って、上記製造方法は、セルロースナノファイバー化性に優れるセルロースナノファイバー化用パルプ繊維を製造することができる。

［態様１０］
上記セルロースナノファイバー化用パルプ繊維形成ステップの後に、上記セルロースナノファイバー化用パルプ繊維からセルロースナノファイバーを形成する、セルロースナノファイバー形成ステップをさらに含む、態様１〜９のいずれか一項に記載の方法。

上記製造方法は、セルロースナノファイバー化用パルプ繊維からセルロースナノファイバーを効率よく製造することができる。

［態様１１］
上記セルロースナノファイバー化用パルプ繊維が、３００ｍＬ／ｈ以上の叩解度低下速度を有する、態様１〜１０のいずれか一項に記載の方法。

上記製造方法では、セルロースナノファイバー化用パルプ繊維が、所定の叩解度低下速度を有するので、続くセルロースナノファイバー形成ステップにおいて、セルロースナノファイバー化用パルプ繊維が毛羽立ちやすく、セルロースナノファイバー化されやすくなる。従って、上記製造方法は、セルロースナノファイバー化性に優れるセルロースナノファイバー化用パルプ繊維を製造することができる。

［態様１２］
上記セルロースナノファイバー化用パルプ繊維が、０．６５質量％以下の灰分率を有する、態様１〜１１のいずれか一項に記載の方法。

上記製造方法では、上記製造方法により製造されるセルロースナノファイバー化用パルプ繊維が所定の灰分率を有する。従って、セルロースナノファイバー化用パルプ繊維から、セルロースナノファイバーを製造する際に、金属イオン及びその析出物が、セルロースナノファイバー形成工程に用いられる設備を痛めにくく、そしてセルロースナノファイバー化用パルプ繊維の微細化を阻害しにくい。

以下、使用済の衛生用品のパルプ繊維から、セルロースナノファイバー化用パルプ繊維を製造する方法（以下、単に「セルロースナノファイバー化用パルプ繊維の製造方法」と称する場合がある）について説明する。
なお、使用済の衛生用品とは、使用者によって使用された衛生用品であって、使用者の液体の排泄物を吸収した状態の衛生用品を含み、使用されたが排泄物を吸収していないもの、未使用のもの等を含む。

まず、衛生用品の構成例について説明する。衛生用品は、表面シートと、裏面シートと、表面シートと裏面シートとの間に配置された吸収体とを備える。衛生用品としては、例えば、紙おむつ、尿取りパッド、生理用ナプキン、ベッドシート、ペットシートが挙げられる。

表面シートの構成部材としては、例えば、不織布又はフィルムが挙げられ、具体的には液透過性の不織布、液透過孔を有する合成樹脂フィルム、これらの複合シート等が挙げられる。裏面シートの構成部材としては、例えば、不織布又はフィルムが挙げられ、具体的には液不透過性の不織布、液不透過性の合成樹脂フィルム、これら不織布と合成樹脂フィルムとの複合シートが挙げられる。

吸収体の構成部材としては、吸収コア（例えば、パルプ繊維及び高吸収性ポリマー）と、コアラップとが挙げられる。パルプ繊維としては、衛生用品として使用可能であれば特に制限はないが、例えば、セルロース系繊維が挙げられる。セルロース系繊維としては、例えば、木材パルプ、架橋パルプ、非木材パルプ、再生セルロース、半合成セルロース等が挙げられる。高吸収性ポリマー（Ｓｕｐｅｒ Ａｂｓｏｒｂｅｎｔ Ｐｏｌｙｍｅｒ：ＳＡＰ）としては、衛生用品として使用可能であれば特に制限はないが、例えば、ポリアクリル酸塩系、ポリスルホン酸塩系、無水マレイン酸塩系のものが挙げられる。

吸収体の一方の面及び他方の面は、それぞれ表面シート及び裏面シートに接着剤を介して接合されている。平面視で、表面シートのうちの、吸収体を囲むように、吸収体の外側に延出した部分（周縁部分）は、裏面シートのうちの、吸収体を囲むように、吸収体の外側に延出した部分（周縁部分）と接着剤を介して接合されている。従って、吸収体は表面シートと裏面シートとの接合体の内部に包み込まれている。接着剤としては、衛生用品として使用可能であり、後述の温水により軟化等して接合力が低下するものであれば特に制限はないが、例えば、ホットメルト型接着剤が挙げられる。ホットメルト型接着剤としては、例えば、スチレン−エチレン−ブタジエン−スチレン、スチレン−ブタジエン−スチレン、スチレン−イソプレン−スチレン等のゴム系主体、又はポリエチレン等のオレフィン系主体の感圧型接着剤又は感熱型接着剤が挙げられる。

図１は、使用済の衛生用品を構成材料に分離する材料分離方法を示すフローチャートである。この材料分離方法は、使用済の衛生用品を、フィルムと、不織布と、パルプ繊維と、高吸収性ポリマーとに分離する方法である。この材料分離方法は、前処理工程Ｓ１１と、分解工程Ｓ１２と、分離工程Ｓ１３とを備える。
前処理工程Ｓ１１は、使用済の衛生用品を水で膨潤させる。分解工程Ｓ１２は、膨潤した使用済の衛生用品に物理的な衝撃を与えて、使用済の衛生用品を、フィルム、不織布、コアラップ等と、吸収コア（例えば、パルプ繊維及び高吸収性ポリマー）とに分解する。分離工程Ｓ１３は、フィルムと、不織布と、パルプ繊維と、高吸収性ポリマーとを分離する。

本開示のセルロースナノファイバー化用パルプ繊維の製造方法は、この材料分離方法のうちの分離工程Ｓ１３に含まれる。なお、パルプ繊維及び高吸収性ポリマーの混合物を、何らかの方法で予め取得している場合には、前処理工程Ｓ１１、分解工程Ｓ１２及び分離工程Ｓ１３におけるセルロースナノファイバー化用パルプ繊維の製造方法より前の工程は実施不要である。以下、各工程について説明する。

前処理工程Ｓ１１は、複数の使用済の衛生用品を、外部から回収等したときの状態のまま、すなわち、破壊、切断等を行なわず、丸められた状態又は折り畳まれた状態であればその状態のまま、かつ吸収体の高吸収性ポリマーの不活化もせず、水を吸収させて膨潤させる。本実施の形態では、使用済の衛生用品に温水を吸収させて膨潤させるか、又は、水を吸収させ膨張させた後に吸収された水を加熱して温水にする。温水とは、常温（２０℃±１５℃（５〜３５℃）：ＪＩＳ Ｚ ８７０３）よりも高い温度の水をいう。

通常、使用済の衛生用品に実際に吸収されている液状の排泄物の量は、衛生用品が吸収可能な最大吸収量と比べて非常に小さい（例えば、最大吸収量の約１０〜２０質量％）。本実施の形態では、前処理工程Ｓ１１において、使用済の衛生用品を温水に浸すことで、使用済の衛生用品の最大吸収量に近い量（例えば、最大吸収量の８０質量％以上）まで水を吸収させる。又は、使用済の衛生用品を常温の水に浸し、使用済の衛生用品の最大吸収量に近い量まで水を吸収させた後、温水の温度まで使用済の衛生用品全体を加熱する。それにより、使用済の衛生用品を、温水又は常温の水（以下、単に「温水」ともいう。）で非常に膨張した状態にできる。その結果、使用済の衛生用品には非常に高い内圧が生じることになる。なお、水を温水にする目的は、主に、後述されるように接着剤の接着力を弱めるためである。

ここで、使用済の衛生用品は、当初裏面シートを外側にして（表面シートを内側に隠して）丸められた状態又は折り畳まれた状態にある場合、温水に浸されることで、使用済の衛生用品の吸収体が温水中で温水を吸収して膨張する。その結果、使用済の衛生用品の内圧が高まり、使用済の衛生用品に外側へ向かって開こうとする力が働いて、丸められた状態又は折り畳まれた状態の使用済の衛生用品が外側へ向かって開いて、概ね平らな状態になる。すなわち、使用済の衛生用品を温水中において平坦に展開された状態にできる。このとき、使用済の衛生用品は、吸収体が多量の温水を吸収して非常に膨張しているので、その表面、すなわち、吸収体を包み込んでいる表面シート及び裏面シートのいずれかの箇所が容易にはち切れそうな状態になっている。すなわち、前処理工程Ｓ１１により、使用済の衛生用品を、いずれかの表面が裂けて切れそうな状態にできる。なお使用済の衛生用品が、当初から平坦に展開された状態の場合、その状態のまま表面のいずれかの箇所が容易にはち切れそうな状態になる。この状態は、使用済の衛生用品が破断等されている場合には生じ得ない。

さらに、使用済の衛生用品が温水に浸され、及び／又は温水を吸収することで、各構成部材間の接合に使用されている接着剤（例えば、ホットメルト接着剤）を温水の熱により軟化させ、接着剤の接合力を低下できる。例えば、表面シートの周縁部分と裏面シートの周縁部分とを接合する接着剤を、温水の熱で軟化させ、その接着剤の接合力を低下できる。さらに、表面シートと吸収体とを接合する接着剤及び裏面シートと吸収体とを接合する接着剤を、温水の熱で軟化させ、それらの接着剤の接合力を低下できる。

このように前処理工程Ｓ１１では、使用済の衛生用品の吸収体の膨張により、使用済の衛生用品の表面のいずれかの箇所がはち切れそうな状態、かつ、接着剤の接合力が低下された状態、を生じさせることができる。使用済の衛生用品がこのような状態になることで、後述の分解工程において、使用済の衛生用品を確実に分解することができる。

前処理工程Ｓ１１における温水の温度は、使用済の衛生用品の接着剤が軟化できる限り特に限定されないが、例えば、６０℃以上が挙げられ、好ましくは７０℃以上且つ９８℃以下である。温水の温度を７０℃以上とすることで、構成部材間を接合する接着剤を温水の熱でより軟化でき、接着剤の接合力をより低下できる。温水の温度を９８℃以下とすることで、温水が確実に液体として存在するので、使用済の衛生用品に温水をより確実に吸収させることができる。吸収体の膨張及び温水の熱により、使用済の衛生用品の表面がはち切れそうな状態かつ接着剤の接合力が低下された状態をより確実に発生させることができる。温度の測定については、使用済の衛生用品を浸した状態の温水の温度を測定するか、又は、最大吸収量に近い量まで水を吸収した使用済の衛生用品の表面から５ｍｍ内側の温度（温度センサの先端を挿入）を測定する。

また、使用済の衛生用品の再利用においては、構成材料の殺菌は極めて重要である。温水の温度を７０℃以上とすることで、使用済の衛生用品を殺菌（消毒）する効果を奏することも可能となるので好ましい。

前処理工程Ｓ１１における処理時間、すなわち、使用済の衛生用品を温水に浸している時間は、使用済の衛生用品の吸収体が膨張できる限り特に限定されないが、例えば、２〜６０分であり、好ましくは４〜３０分である。時間が短すぎると吸収体が十分に膨張できず、長すぎると時間が無駄になり処理コストが不必要に増加する。

また、前処理工程Ｓ１１における吸収体の温水の吸収量は、後述の分解工程にて使用済の衛生用品を分解できる程度に吸収体が膨張できれば特に制限はないが、例えば、使用済の衛生用品の最大吸収量の８０質量％以上が挙げられ、好ましくは９０質量％以上である。それにより、使用済の衛生用品を、水で目一杯に膨張した状態にすることができる。その結果、使用済の衛生用品の吸収体に極めて高い内圧を生じさせることができる。

ただし、最大吸収量は、以下の手順で測定する。
（１）未使用の衛生用品を１００℃以上の雰囲気で乾燥処理し、その衛生用品の質量を測定する。
（２）水が吸収体に達し難くなるようなポケットを形成しうる伸縮材料（例えば、脚周り、ウエスト周り等の伸縮部材）が衛生用品に配置されている場合には、その伸縮部材に切り込みを入れることで、衛生用品を平らにする。
（３）十分な水道水で満たされた水浴に、表面シートを下にして衛生用品を浸し、３０分間放置する。
（４）放置後、衛生用品を網の上に、表面シートを下にして載置し、２０分水切りした後に、衛生用品の質量を測定する。
そして、水道水に浸す前後の質量差を最大吸収量と定義する。

次いで、分解工程Ｓ１２は、前処理工程Ｓ１１により展開され膨潤した複数の使用済の衛生用品に物理的な衝撃を与えて、複数の使用済の衛生用品を、フィルム（裏面シート）、不織布（表面シート）及びコアラップと、吸収コア（例えば、吸収体及び高吸収性ポリマー）とに分解する。

使用済の衛生用品は、前処理工程Ｓ１１により、展開されて平坦で、膨張により表面のいずれかの箇所がはち切れそうになっており、本実施の形態では、特に、温水の熱により、接着剤の接合力が低下された状態になっている。従って、分解工程Ｓ１２において、その状態の使用済の衛生用品に物理的な衝撃を加えることで、表面のいずれかの箇所のうち、特に接合力が低下された表面シート（不織布）と裏面シート（フィルム）との接合部分がはち切れる。それにより、その接合部分を裂く（剥がす）ことができる。物理的な衝撃としては、特に制限はないが、例えば、使用済の衛生用品よりも硬い素材でできた面に、使用済の衛生用品を叩きつける方法、使用済の衛生用品を互いに対面配置された一対のロールの間に挟んで通過させつつ両側から押圧する方法等が挙げられる。

本実施の形態では、分解工程Ｓ１２は、回転軸が水平な回転ドラムの底部に、膨潤した複数の使用済の衛生用品を投入する投入する工程と、回転ドラムを回転軸周りに回転させて、複数の使用済の衛生用品を回転ドラムの上部に引き上げては、底部に叩きつける工程とを含んでいる。それにより、複数の使用済の衛生用品に物理的な衝撃を、安定的、継続的（連続的）かつ容易に加えることができる。回転ドラムとしては、例えば、横型洗濯機の洗濯槽の回転ドラムが挙げられ、よって分解工程Ｓ１２は既存の横型洗濯機（例えば、株式会社稲本製作所製、ＥＣＯ−２２Ｂ）を用いて実施できる。回転ドラムの大きさは、上記衝撃が実現可能であれば特に制限はないが、内径及び奥行は、例えば、５０〜１５０ｃｍ及び３０〜１２０ｃｍが挙げられる。回転ドラムの回転速度は、上記衝撃が実現可能であれば特に制限はないが、例えば、３０回／分〜１００回／分、が挙げられる。

また、使用済の衛生用品内に吸収された温水により、使用済の衛生用品の温度は比較的高温に保たれるが、接着剤の温度低下の抑制、並びに殺菌の効果の維持の観点から、回転ドラム内の雰囲気の温度は７０℃以上が好ましく、７５℃以上がより好ましい。回転ドラム内の温度は使用済の衛生用品の取り扱いの観点から、９８℃以下が好ましく、９０℃以下がより好ましい。回転ドラム内の水はできるだけ少ないことが好ましく、少なくとも底部にて使用済の衛生用品が水面よりも下にならない程度に少ないことが好ましい。使用済の衛生用品が水面よりも下になると、使用済の衛生用品への衝撃が水に吸収され、所望の衝撃を使用済の衛生用品へ与え難くなる。回転ドラムを回転させている時間は、表面シート、裏面シート、コアラップ等と、吸収コアとを分解することができる限り特に限定されないが、例えば、２〜４０分であり、好ましくは４〜２０分である。

使用済の衛生用品は、物理的な衝撃により、表面シート（不織布）と裏面シート（フィルム）との接合部分がはち切れて、裂ける。それと同時に、その裂け目を介して、吸収体の内圧によって、使用済の衛生用品内の吸収コア（例えば、パルプ繊維及び高吸収性ポリマー）が外へ噴出してくる（飛び出してくる）。それにより、使用済の衛生用品を、表面シート（不織布）、裏面シート（フィルム）、コアラップ等と、吸収コア（例えば、パルプ繊維及び高吸収性ポリマー）とに、より確実に分解することができる。

次いで、分離工程Ｓ１３は、複数のフィルム（裏面シート）及び複数の不織布（表面シート）、コアラップ等と、吸収コア（例えば、パルプ繊維及び高吸収性ポリマー）とを分離する。ただし、不織布はフィルムに接合したまでもよい。上記分離方法としては、特に限定されないが、例えば、表面シート、裏面シート、コアラップ等を通さず、吸収コアを通すふるいを用いる方法が挙げられる。

本実施の形態では、分離工程Ｓ１３は、フィルム、不織布、コアラップ等と、吸収コアとを分離する前に、不活化剤を含む水溶液で高吸収性ポリマーを不活化する不活化工程Ｓ３１と、フィルム及び不織布と、パルプ繊維、不活化された高吸収性ポリマー及び不活化により高吸収性ポリマーから排出された汚水を含む混合物とを分離する第１の分離工程Ｓ３２とを含んでもよい。

不活化工程Ｓ３１では、第１の分離工程Ｓ３２の前に、表面シート（不織布）、裏面シート（フィルム）及び吸収体（パルプ繊維及び高吸収性ポリマー）を、高吸収性ポリマーを不活化可能な不活化剤を含む水溶液に浸す。それにより、表面シート、裏面シート及びパルプ繊維に付着していた高吸収性ポリマーを不活化することができる。それにより、不活化の前には粘度の高い状態の高吸収性ポリマーを、不活化による脱水により、粘度の低い状態の高吸収性ポリマーにすることができる。

ここで、不活化剤は、特に限定するものではないが、酸（例えば、無機酸及び有機酸）、石灰、塩化カルシウム、硫酸マグネシウム、塩化マグネシウム、硫酸アルミニウム、塩化アルミニウム等が挙げられる。上記酸は、パルプ繊維に灰分を残留させないことから、好ましい。不活化剤として酸を用いる場合は、ｐＨが、好ましくは２．５以下であり、そしてより好ましくは１．３〜２．４である。ｐＨが高すぎると、高吸収性ポリマーの吸水能力を十分に低下させることができない。また、殺菌能力が低下するおそれもある。ｐＨが低すぎると、設備の腐食のおそれがあり、排水処理時の中和処理に多くのアルカリ薬品が必要となる。

上記無機酸としては、例えば、硫酸、塩酸、硝酸が挙げられるが、塩素を含まないこと、コスト等の観点から硫酸が好ましい。一方、上記有機酸としては、クエン酸、酒石酸、グリコール酸、リンゴ酸、コハク酸、酢酸、アスコルビン酸等が挙げられるが、排泄物に含まれる金属イオンと錯体を形成可能な酸、例えば、クエン酸、酒石酸、グルコン酸等のヒドロキシカーボネート系有機酸が特に好ましい。なお、排泄物に含まれる金属イオンとしては、カルシウムイオンが挙げられる。排泄物に含まれる金属イオンと錯体を形成可能な酸のキレート効果により、排泄物中の金属イオンがトラップされ除去可能であるためである。また、クエン酸は、その洗浄効果により、高い汚れ成分除去効果が期待できる。
なお、ｐＨは水温により変化するため、本開示におけるｐＨは、水溶液温度２０℃で測定したｐＨをいうものとする。

不活化工程Ｓ３１の処理温度、すなわち、不活化剤を含む水溶液の温度は、不活化の反応が進む限り、特に限定されない。その処理温度は、室温でもよいし、室温よりも高くしてもよいが、例えば、１５〜３０℃が挙げられる。また、不活化工程Ｓ３１の処理時間、すなわち、不活化剤を含む水溶液に表面シート、裏面シート及び吸収体を浸す時間は、高吸収性ポリマーが不活化され、脱水される限り、特に限定されないが、例えば、２〜６０分が挙げられ、好ましくは５〜３０分である。また、不活化工程Ｓ３１の水溶液の量、すなわち、不活化剤を含む水溶液の量は、不活化の反応が進む限り、特に限定されない。水溶液の量は、例えば、使用済の衛生用品１００質量部に対し、好ましくは３００〜３０００質量部であり、より好ましくは５００〜２５００質量部であり、さらに好ましくは１０００〜２０００質量部である。

第１の分離工程Ｓ３２では、表面シート（不織布）、裏面シート（フィルム）及びコアラップと、パルプ繊維、不活化された高吸収性ポリマー及び不活化により高吸収性ポリマーから排出された汚水を含む混合物とを分離する。ただし、汚水は、不活化工程Ｓ３１において、不活化剤を含む水溶液による脱水により、高吸収性ポリマーから放出された水分、すなわち、排泄物由来の液体及び温水由来の水を含む汚水である。

第１の分離工程Ｓ３２において、表面シート及び裏面シートと、パルプ繊維、高吸収性ポリマー及び汚水とを分離する方法は、特に限定するものではない。例えば、不活化工程により生成した生成物（表面シート、裏面シート、パルプ繊維、高吸収性ポリマー、汚水等）を、目開き５〜１００ｍｍ、好ましくは目開き１０〜６０ｍｍのスクリーンを通しながら排出する。それにより、パルプ繊維、高吸収性ポリマー及び汚水は排水中に、表面シート及び裏面シートはスクリーン上に残ることで、それら生成物を分離することができる。なお、スクリーン上にはその他の不織布、フィルム等の大きな形状物が残存してもよい。特に、不活化の前には、高吸収性ポリマーは粘度の高い状態にあるため、表面シート、裏面シート及びパルプ繊維に付着した高吸収性ポリマーを分離することは容易とまではいえない。しかし、不活化の後には、脱水により、高吸収性ポリマーは粘度の低い状態になるので、表面シート、裏面シート及びパルプ繊維に付着した高吸収性ポリマーを、表面シート、裏面シート及びパルプ繊維から容易に分離することができる。従って、衛生用品の構成部材を効率よく分離・回収することができる。

本実施の形態では、分離工程Ｓ１３はフィルムと他の部材との接合部分の接着剤を溶かす溶剤により、接合部分の接着剤を除去する第２の分離工程Ｓ３３をさらに含んでもよい。本実施の形態では、フィルムと不織布と吸収体との各接合部分の接着剤を溶解する溶剤により、各接合部分の接着剤を除去する。

第２の分離工程Ｓ３３では、フィルム（裏面シート）と他の部材（表面シートの不織布、表面シート、裏面シートの表面に残存する吸収体等）との接合部分の接着剤を溶剤により除去する。それにより、フィルムと他の部材とを、破断等せずにそのままの形状を維持したまま、互いに分離することができる。従って、衛生用品のフィルムのような構成部材を効率よく回収することができる。また、フィルムに接着剤を残さずに、フィルムと他の部材とを分離することができるので、フィルムを純度の高い樹脂として再利用可能にできる。それにより、フィルムの再利用のときに接着剤が悪影響を及ぼすことを抑制できる。不織布についてもフィルムと同様である。

第２の分離工程Ｓ３３に用いる溶剤としては、接着剤を溶解することが可能であれば特に制限はないが、例えば、テルペン炭化水素、テルペンアルデヒド及びテルペンケトンのうちの少なくとも一つを含むテルペンが挙げられる。この工程では、テンペルを含む水溶液が用いられ、水溶液中のテンペルの濃度は、例えば、０．０５質量％以上２質量％以下が挙げられる。好ましくは０．０７５〜１質量％である。テルペンの濃度が低すぎると、接合部分の接着剤を溶解することができないおそれがある。テルペンの濃度が高すぎると、コストが高くなるおそれがある。また、テンペルは、ホットメルト接着剤のような接着剤を溶解するだけでなく、油汚れ洗浄効果も有する。そのため、例えば、裏面シート等の衛生用品の構成部材に印刷がある場合、テンペルはその印刷インクも分解除去できる。

テルペン炭化水素としては、例えば、ミルセン、リモネン、ピネン、カンファー、サピネン、フェランドレン、パラシメン、オシメン、テルピネン、カレン、ジンギベレン、カリオフィレン、ビサボレン、セドレンが挙げられる。中でも、リモネン、ピネン、テルピネン、カレンが好ましい。また、テルペンアルデヒドとしては、例えば、シトロネラール、シトラール、シクロシトラール、サフラナール、フェランドラール、ペリルアルデヒド、ゲラニアール、ネラールが挙げられる。テルペンケトンとしては、例えば、ショウノウ、ツヨシが挙げられる。テルペンの中でもテルペン炭化水素が好ましく、リモネンが特に好ましい。リモネンには、ｄ−リモネン、ｌ−リモネン、ジペンテン（ｄｌ−リモネン）の３種類があるが、いずれも好ましく用いることができる。テルペンは１種単独で使用することもできるし、２種以上を組み合わせて使用することもできる。

第２の分離工程Ｓ３３の処理温度、すなわち、溶剤を含む水溶液の温度は、接着剤の溶解が進み、使用済の衛生用品を構成部材に分解する限り、特に限定されない。その処理温度は、室温でもよいし、室温よりも高くしてもよいが、例えば、１５〜３０℃が挙げられる。また、第２の分離工程Ｓ３３の処理時間、すなわち、溶剤を含む水溶液に表面シート、裏面シート及び吸収体を浸す時間は、接着剤の溶解が進み、使用済の衛生用品を構成部材に分解する限り、特に限定されない。その処理時間は、例えば、２〜６０分が挙げられ、好ましくは５〜３０分である。第２の分離工程Ｓ３３の水溶液の量、すなわち、溶剤を含む水溶液の量は、接着剤の溶解が進み、使用済の衛生用品を構成部材に分解する限り特に限定されない。水溶液の量は、例えば、使用済の衛生用品１００質量部に対し、好ましくは３００〜３０００質量部であり、より好ましくは５００〜２５００質量部である。第２の分離工程Ｓ３３により、フィルム、不織布、吸収体等に残存する接着剤の量を、フィルム、不織布、吸収体等に対して１質量％以下にできる。

なお、本実施の形態では、他の好ましい態様として、上記不活化工程Ｓ３１において、上記第２の分離工程Ｓ３３を併せて行ってもよい。すなわち、表面シート、裏面シート及びパルプ繊維に付着した高吸収性ポリマーを不活化させつつ、表面シート、裏面シート及びパルプ繊維に付着した接着剤を溶解させてもよい。この場合、表面シート、裏面シート、パルプ繊維及び高吸収性ポリマーを浸漬させる水溶液としては、不活化剤及び溶剤の両方を含む水溶液を用いる。それにより、上記不活化工程Ｓ３１において、裏面シート（フィルム）と、表面シート（不織布）と、吸収体（パルプ繊維及び高吸収性ポリマー）とを水溶液中で概ね分離した状態にできる。そして、その後の第１の分離工程において、裏面シート（フィルム）及び表面シート（不織布）と、吸収体（パルプ繊維及び高吸収性ポリマー）とを分離でき、第２の分離工程Ｓ３３を省略できる。この場合、裏面シート（フィルム）と表面シート（不織布）とは、接着剤の除去により、実質的に分離される。

本実施の形態では、分離工程Ｓ１３は、接合部分の接着剤を除去する工程の後に、フィルムを室温よりも高い温度の雰囲気又は熱風により乾燥させ、溶剤を除去する第１の乾燥工程Ｓ３４をさらに含んでもよい。本実施の形態では、本工程にて不織布をも乾燥させる。

使用済の衛生用品の再利用においては、殺菌は極めて重要である。第１の乾燥工程Ｓ３４では、分離されたフィルム（裏面シート）及び不織布（表面シート）を、高温の雰囲気又は熱風等で乾燥させる工程を行う。乾燥温度は、例えば、１０５〜２１０℃が挙げられ、好ましくは１１０〜１９０℃である。乾燥時間は、乾燥温度にもよるが、例えば、１０〜１２０分が挙げられ、好ましくは１５〜１００分である。それにより、フィルム及び不織布の表面に残存する溶剤を蒸発させて除去するだけでなく、フィルム及び不織布を高温の雰囲気又は熱風等で殺菌することができる。それにより、溶剤を除去しつつ、殺菌（消毒）の効果を奏することも可能となる。

一方、本実施の形態では、分離工程Ｓ１３は、分離された混合物からパルプ繊維を分離する第３の分離工程Ｓ３５を含んでもよい。第３の分離工程Ｓ３５では、分離された混合物（パルプ繊維、高吸収性ポリマー及び汚水を含む）からパルプ繊維を分離する方法としては、特に限定されないが、例えば、分離された混合物を目開き０．１〜４ｍｍ、好ましくは目開き０．１５〜２ｍｍのスクリーンを通しながら排出する。それにより、高吸収性ポリマー及び汚水は排水中に、パルプ繊維（主に表面に高吸収性ポリマーが残存）はスクリーン上に残ることで、混合物からパルプ繊維を分離できる。このパルプ繊維は不純物を多く含むが、用途によっては、この状態で再利用可能である。
分離されたパルプ繊維には、高吸収性ポリマーが付着しており、分離されたパルプ繊維と、当該パルプ繊維に付着している高吸収性ポリマーとは、水と、所定の割合で混合されて、パルプ繊維含有物として、オゾン処理工程Ｓ３６に進む。

本実施の形態では、分離工程Ｓ１３は、高吸収性ポリマー及びパルプ繊維と、それらの連結構造体と、水とを含むパルプ繊維含有物を、オゾンを含む水溶液で処理し、パルプ繊維付着する高吸収性ポリマーを低分子量化し、可溶化して除去するオゾン処理工程Ｓ３６を含んでいる。

使用済の衛生用品においては、パルプ繊維及び高吸収性ポリマーを含む吸収体等において、（ｉ）高吸収性ポリマーが体液等の液体を吸収するにつれて肥大化し、パルプ繊維を巻き込む、（ｉｉ）肥大化した高吸収性ポリマー同士が、パルプ繊維を巻き込みつつゲルブロッキングを生じさせる等により、複数の高吸収性ポリマーと、複数のパルプ繊維とが、連結構造体を形成する場合が多い。上記パルプ繊維含有物には、遊離のパルプ繊維及び遊離の高吸収性ポリマーに加え、複数の高吸収性ポリマー及び複数のパルプ繊維により構成される連結構造体が含まれる。

オゾン処理工程Ｓ３６では、パルプ繊維含有物（処理液）に含まれる高吸収性ポリマーを、水溶液中のオゾンにより酸化分解して、水溶液に可溶化させることにより除去する。
高吸収性ポリマーが酸化分解し、水溶液に可溶化した状態とは、高吸収性ポリマー、並びに連結構造体が、２ｍｍのスクリーンを通過する状態をいう。それにより、高吸収性ポリマー等の不純物を、パルプ繊維含有物（処理液）から除去し、純度の高いパルプ繊維を生成できる。また、オゾン処理により、パルプ繊維の二次殺菌、漂白並びに消臭を行うことができる。

図２は、オゾン処理工程Ｓ３６を実行する装置２の構成の一例を示す概略図である。装置２は、水と、第３の分離工程Ｓ３５で分離されたパルプ繊維と、高吸収性ポリマーとを含むパルプ繊維含有物５１を貯蔵するパルプ繊維含有物貯蔵部３と、パルプ繊維含有物５１中に含まれる高吸収性ポリマーを、酸化分解してパルプ繊維から除去するオゾン処理部４とを備えている。

パルプ繊維含有物貯蔵部３は、パルプ繊維含有物タンク１２と攪拌機１３とを含む。パルプ繊維含有物タンク１２は、配管６１を介して供給された、パルプ繊維含有物５１を貯蔵する。攪拌機１３は、パルプ繊維含有物５１中のパルプ繊維及び高吸収性ポリマーが水と分離してパルプ繊維含有物５１の下方へ沈まないように、パルプ繊維含有物タンク１２中のパルプ繊維含有物５１を撹拌する。

一方、オゾン処理部４は、供給ポンプ２１と処理槽３１とオゾン供給装置４１と送出ポンプ２２とオゾン分解装置３４とを含む。処理槽３１は、処理液５２として酸性水溶液を有する。処理槽３１は、パルプ繊維含有物供給口３２と、処理液排出口３３と、オゾン含有ガス供給口４３とを備えている。パルプ繊維含有物供給口３２は、処理槽３１の上部に配置され、パルプ繊維含有物５１を処理槽３１に供給する。処理液排出口３３は、処理槽３１の下部に配置されており、処理液５２を排出する。オゾン含有ガス供給口４３は、処理槽３１の下部、具体的には、処理液排出口３３よりも上部に配置されており、オゾン含有ガス５３を処理槽３１内に送出する。

具体的には、供給ポンプ２１は、配管６２を介してパルプ繊維含有物タンク１２のパルプ繊維含有物５１を、パルプ繊維含有物供給口３２から、処理槽３１の中に第１の流量で連続的に供給する。オゾン供給装置４１は処理槽３１に、オゾン含有ガス５３を供給する。オゾン供給装置４１のオゾン発生装置４２としては、例えば、エコデザイン株式会社製オゾン水曝露試験機ＥＤ−ＯＷＸ−２、三菱電機株式会社製オゾン発生装置ＯＳ−２５Ｖ等が挙げられる。オゾン含有ガス５３は、オゾンを含んだ他の種類ガスであり、例えば、オゾンを含んだ酸素ガスが挙げられる。オゾン含有ガス供給口４３は、配管６５を介して処理槽３１に供給されるオゾン含有ガス５３を処理槽３１内に送出し、処理槽３１の下部（好ましくは底部）に配置される。オゾン含有ガス供給口４３は、オゾン含有ガス５３を複数の細かい気泡として処理液５２中に処理液５２（処理槽３１）の下部から上部へ向かって連続的に供給する。送出ポンプ２２は、配管６３を介して処理槽３１内の処理液５２を、処理液排出口３３から処理槽３１の外に第２の流量で連続的に排出する。オゾン分解装置３４は、処理槽３１の上部に蓄積したオゾン含有ガス５３を配管６４経由で受け取り、オゾンを無害化して外部へ放出する。なお、処理槽３１内の処理液５２は、オゾン処理工程Ｓ３６の開始前には処理液５２のみであり、開始後は処理液５２とパルプ繊維含有物５１とが混合された液となるが、本実施の形態では処理液５２とパルプ繊維含有物５１とが混合された液も含めて、処理槽３１内の液を処理液５２とする。

次に、オゾン処理工程Ｓ３６の具体的方法について説明する。
第３の分離工程Ｓ３５にて分離されたパルプ繊維及び高吸収性ポリマーは、予め設定された濃度になるように水と混合されてパルプ繊維含有物５１となる。パルプ繊維含有物５１のパルプ繊維の濃度は、処理槽３１に投入され、処理液５２と混合された状態で、予め設定された濃度になるように設定される。パルプ繊維含有物５１は、配管６１を介してパルプ繊維含有物タンク１２に供給され、貯蔵される。パルプ繊維及び高吸収性ポリマーの比重は１より大きいので、パルプ繊維及び高吸収性ポリマーが、水と分離しないように、パルプ繊維含有物５１はパルプ繊維含有物タンク１２内で攪拌機１３により撹拌される。

そして、パルプ繊維含有物タンク１２内のパルプ繊維含有物５１は、供給ポンプ２１により流量が制御され、配管６２を介して、パルプ繊維含有物供給口３２から処理槽３１に、第１の流量で連続的に供給される。処理液５２は酸性水溶液であり、比重は概ね１である。従って、パルプ繊維及び高吸収性ポリマーは、処理液５２の上部から下部へ向かって沈降してゆく。

一方、オゾン発生装置４２で生成されたオゾン含有ガス５３は、配管６５を介して処理槽３１に供給され、処理槽３１のオゾン含有ガス供給口４３から処理液５２内に細かい気泡（例えば、マイクロバブル又はナノバブル）の状態で放出される。すなわち、オゾン含有ガス５３は、処理液５２の下部から上部へ向かって上昇してゆく。

そして、処理液５２内を、下方に向かって移動する、すなわち、下降するパルプ繊維及び高吸収性ポリマーと、上方に向かって移動する、すなわち、上昇するオゾン含有ガス５３とが、対向して進みつつ衝突し合う。そして、オゾン含有ガス５３は、パルプ繊維及び高吸収性ポリマー、並びに連結構造体の表面に付着する。オゾン含有ガス５３中のオゾンが、遊離の高吸収性ポリマーを酸化分解して、処理液５２に溶解させる。それにより、パルプ繊維上の高吸収性ポリマーがパルプ繊維から除去される。そして、パルプ繊維は、処理槽３１の底部へ下降し、オゾン含有ガス５３は、処理槽３１の上部の空間へ抜ける。

遊離の高吸収性ポリマー及び遊離のパルプ繊維、並びに連結構造体では、相対的に浮力の低い遊離の高吸収性ポリマーと、高吸収性ポリマーを含む連結構造体とが、相対的に浮力の高い遊離のパルプ繊維よりも沈降性が高い傾向にある。一方、オゾン含有ガスは、オゾンを消費して、高吸収性ポリマー及びパルプ繊維を処理しながら上昇するため、下方の位置に存在するオゾン含有ガスは、上方の位置に存在するオゾン含有ガスよりも、オゾンの含有率が高い（すなわち、フレッシュである）傾向にある。

従って、下方への移動が相対的に速い、遊離の高吸収性ポリマー及び連結構造体を、よりフレッシュなオゾン含有ガスで的確に酸化分解して遊離のパルプ繊維を形成することができる。一方、遊離のパルプ繊維は、下方への移動が相対的に遅いので、オゾン含有ガスが、時間をかけて遊離のパルプ繊維並びに形成するセルロースナノファイバー化用パルプ繊維）を処理することができる。具体的には、オゾン含有ガス中のオゾンが、パルプ繊維と対向しつつ衝突することにより、パルプ繊維（並びにセルロースナノファイバー化用パルプ繊維）のリグニンを分解することができる。

その後、処理槽３１の底部の処理液５２（セルロースナノファイバー化用パルプ繊維を含む）は、送出ポンプ２２の流量制御により、配管６３を介して処理槽３１の処理液排出口３３から処理槽３１の外に第２の流量で連続的に排出される。処理槽３１の上部に蓄積したオゾン含有ガス５３のオゾンはオゾン分解装置３４で無害化されて外部へ放出される。

このように、パルプ繊維含有物５１が処理槽３１の上部から処理槽３１の中に第１の流量で連続的に供給され、処理液５２が処理槽３１の下部（底部）から処理槽３１の外に第２の流量で連続的に排出される。それにより、処理槽３１内に上部から下部への連続的かつ安定的な流体（パルプ繊維を含む）の流れを強制的に生じさせることができる。

処理槽３１から排出される処理液５２は、高吸収性ポリマーを除去された、セルロースナノファイバー化用パルプ繊維を含み、かつ、高吸収性ポリマーが酸化分解されて生成した低分子量の有機物を含んでいる。セルロースナノファイバー化用パルプ繊維は、送出ポンプ２２より下流側の工程、例えば、後述される第４の分離工程Ｓ３７にて回収される。

本方法は、少なくとも、パルプ繊維及び高吸収性ポリマーを含むパルプ繊維含有物５１を、高吸収性ポリマーを溶解可能な処理液５２を有する処理槽３１の中に、第１の流量で連続的に供給しつつ、高吸収性ポリマーが除去されたセルロースナノファイバー化用パルプ繊維を含み、かつ、高吸収性ポリマーが酸化分解されて生成した低分子量の有機物を含む処理液５２を、処理槽３１の外に、第２の流量で連続的に排出する。このような構成を有することにより、処理槽３１におけるパルプ繊維含有物５１を供給するパルプ繊維含有物供給口３２から処理液５２を排出する処理液排出口３３へ向かって連続的かつ安定的な流体（パルプ繊維を含む）の流れを強制的に発生させることができる。その流体の流れ、すなわち、水流により、パルプ繊維及び高吸収性ポリマーの処理量を多くしても、高吸収性ポリマーを処理（可溶化）し、そしてパルプ繊維を処理することができる。

ここで、第１の流量と第２の流量は同一であることが好ましい。第１の流量及び第２の流量を同一にすることにより、処理槽３１内の処理液５２の量を一定に保つことができ、安定的に連続的な処理が可能である。ただし、処理槽３１内の処理液５２の量を略一定に保つことができると、すなわち、処理槽３１内の処理液５２の量が大幅に増加又は減少しなければ、第１の流量と第２の流量とは経時的に変動してもよい。すなわち、第１の流量と第２の流量とは、常時、完全に同一である必要はなく、経時的に平均して略同一であればよい。ここで、略同一とは、第１の流量と第２の流量との差が５質量％以内であることをいう。この場合にも、安定的に連続的な処理が可能である。

処理液５２にオゾン含有ガス５３を供給する場合、処理液５２中のオゾン濃度は、高吸収性ポリマーを酸化分解することができる濃度であれば、特に限定されないが、例えば、１〜５０質量ｐｐｍが挙げられ、好ましくは２〜４０質量ｐｐｍであり、さらに好ましくは３〜３０質量ｐｐｍである。処理液５２中のオゾン濃度が低過ぎると、高吸収性ポリマーを完全に可溶化できず、パルプ繊維に高吸収性ポリマーが残存するおそれがある。逆に、処理液５２中のオゾン濃度が高過ぎると、酸化力も高まるため、パルプ繊維に損傷を与えるおそれがあるとともに、安全性にも問題を生じる可能性がある。オゾン処理温度は、高吸収性ポリマーを酸化分解できる温度であれば、特に限定されないが、例えば、室温のままでもよいし、室温より高くしてもよい。

処理液５２（水溶液）中のオゾンの濃度は以下の方法で測定される。
（１）ヨウ化カリウム約０．１５ｇ及び１０％のクエン酸溶液５ｍＬを入れた１００ｍＬメスシリンダーに、オゾンが溶解した処理液５２を８５ｍＬ入れて反応させる。
（２）反応後の処理液５２を、２００ｍＬの三角フラスコに移動し、三角フラスコ内にデンプン溶液を加え、紫色に着色させた後、０．０１ｍｏｌ／Ｌのチオ硫酸ナトリウムで無色になるまで撹拌しながら滴定し、添加量ａ（ｍＬ）を記録する。
（３）以下の式を用いて、水溶液中のオゾンの濃度を算出する。
水溶液中のオゾンの濃度（質量ｐｐｍ）を以下の式：
水溶液中のオゾンの濃度（質量ｐｐｍ）
＝ａ（ｍＬ）×０．２４×０．８５（ｍＬ）
により算出する。

オゾン含有ガス５３中のオゾン濃度は、好ましくは４０〜２００ｇ／ｍ³であり、より好ましくは４０〜１５０ｇ／ｍ³であり、さらに好ましくは４０〜１００ｇ／ｍ³である。オゾン含有ガス５３中のオゾン濃度が低過ぎると高吸収性ポリマーを完全に可溶化できず、高吸収性ポリマーが残存するおそれがある。オゾン含有ガス５３中の濃度が高過ぎるとパルプ繊維の損傷、安全性の低下、製造原価の増加につながるおそれがある。なお、オゾン含有ガス５３中のオゾン濃度は、例えば、紫外線吸収式のオゾン濃度計（例えば、エコデザイン株式会社製：オゾンモニタＯＺＭ−５０００Ｇ）により測定することができる。

処理液５２中のパルプ繊維及び高吸収性ポリマーの濃度は、処理液５２中のオゾンにより高吸収性ポリマーを酸化分解することができる濃度であれば、特に限定されないが、例えば、０．１〜２０質量％が挙げられ、好ましくは０．２〜１０質量％であり、さらに好ましくは０．３〜５質量％である。パルプ繊維の濃度が高過ぎると、高吸収性ポリマーを完全に可溶化できず、パルプ繊維に高吸収性ポリマーが残存するおそれがある。逆に、パルプ繊維の濃度が低過ぎると、酸化力も高まるため、パルプ繊維に損傷を与えるおそれがあるとともに、安全性にも問題を生じる可能性がある。パルプ繊維含有物５１中のパルプ繊維及び高吸収性ポリマーの濃度は、上記処理液５２中のパルプ繊維及び高吸収性ポリマーの濃度と、処理液５２の量とに基づいて適宜設定される。

パルプ繊維及び高吸収性ポリマーを含む処理液５２にオゾンを供給する場合、処理液５２は、酸性（具体的には、ｐＨ０．０超且つｐＨ３．０未満、好ましくはｐＨ２．５以上且つｐＨ３．０未満）、弱酸性（具体的には、ｐＨ３．０以上且つｐＨ６．０未満）、又は中性（具体的には、ｐＨ６．０以上且つｐＨ８．０以下、好ましくはｐＨ６．０以上且つｐＨ７．０以下）であることが好ましい。より好ましくは、処理液５２のｐＨは０．０超且つ７．０以下であり、さらに好ましくは２．５〜６．０である。酸性の状態で処理することで、オゾンの失活が抑制され、オゾンによる高吸収性ポリマーの酸化分解効果が向上し、短時間で高吸収性ポリマーを酸化分解できる。処理液のｐＨを保つためには、パルプ繊維含有物５１のｐＨを処理液５２のｐＨと同じにして、パルプ繊維含有物５１を処理槽３１に供給してもよい。あるいは、処理液５２のｐＨをｐＨセンサで監視し、ｐＨが中性側に変動したときには、所定の酸性溶液を変動幅に応じた量だけ処理液５２に付加してもよい。

処理槽３１中の処理液５２（パルプ繊維含有物５１を含む）の量は、高吸収性ポリマーを酸化分解することができる量であれば、特に限定されないが、処理槽３１中の処理液５２の体積Ｖ（単位：Ｌ）とパルプ繊維の質量Ｗ（単位：ｋｇ）が、３０≦Ｖ／Ｗ≦１０００、を満たすことが好ましい。より好ましくは、５０≦Ｖ／Ｗ≦４００であり、さらに好ましくは、１００≦Ｖ／Ｗ≦２００である。Ｖ／Ｗが小さ過ぎると、高吸収性ポリマーを完全に可溶化できず高吸収性ポリマーが残存するおそれがある。Ｖ／Ｗが大き過ぎると、製造原価の増加にするおそれがある。なお、処理槽３１の体積Ｖとしては、特に制限はないが、例えば、５０〜８０Ｌが挙げられる。

オゾン含有ガスの流量Ｒ_O（単位：Ｌ／分）と処理槽３１中の処理液５２の体積Ｖ（単位：Ｌ）は、０．０１≦Ｒ_O／Ｖ≦１．２５、を満たすことが好ましい。より好ましくは、０．０３≦Ｒ_O／Ｖ≦１．０であり、さらに好ましくは、０．０６≦Ｒ_O／Ｖ≦０．７５である。Ｒ_O／Ｖが小さすぎると高吸収性ポリマーを完全に可溶化できずパルプ繊維に高吸収性ポリマーが残存するおそれがある。Ｒ_O／Ｖが大きすぎるとパルプ繊維の損傷、安全性の低下、製造原価の増加につながるおそれがある。なお、オゾン含有ガスの流量Ｒ_Oとしては、特に制限はないが、例えば、３〜６Ｌ／分が挙げられる。

パルプ繊維が処理槽３１内に存在する時間、すなわち、パルプ繊維が処理液５２中で処理される時間（以下、「槽内処理時間」ともいう。）は、高吸収性ポリマーを酸化分解することができる時間であれば、特に限定されない。槽内処理時間は、処理液５２のオゾン濃度が高ければ短くてよく、処理液５２のオゾン濃度が低ければ長い時間を要する。槽内処理時間としては、例えば、２分〜６０分が挙げられ、好ましくは５分〜３０分である。処理液５２中のオゾンの濃度（質量ｐｐｍ）と槽内処理時間（分）の積（以下「ＣＴ値」ともいう。）は、好ましくは１００〜６０００ｐｐｍ・分であり、より好ましくは２００〜４０００ｐｐｍ・分であり、さらに好ましくは３００〜２０００ｐｐｍ・分である。ＣＴ値が小さ過ぎると、高吸収性ポリマーを完全に可溶化することができず、回収したパルプ繊維に高吸収性ポリマーが残存するおそれがある。ＣＴ値が大き過ぎると、パルプ繊維の損傷、安全性の低下、製造原価の増加につながるおそれがある。

パルプ繊維が処理槽３１内に存在する間に、高吸収性ポリマーは、オゾンにより低分子量成分に酸化分解され、処理液５２に溶解する。処理液５２中に溶解した低分子量成分は、処理液５２と共に排出される。さらに、この工程では、オゾンの殺菌作用により、使用済の衛生用品が一次消毒される。

本実施の形態では、好ましい態様として、オゾン処理工程Ｓ３６（連続処理工程）が、パルプ繊維含有物５１を、処理槽３１の上部から連続的に供給しつつ、処理液５２を、処理槽３１の下部から連続的に排出する工程、を含んでいる。パルプ繊維含有物５１中のパルプ繊維及び高吸収性ポリマーの比重は、処理液５２の水の比重よりも大きいため、パルプ繊維及び高吸収性ポリマー、並びに連結構造体は、自然に沈降する。

本実施の形態では、好ましい態様として、高吸収性ポリマーを溶解可能な処理液５２が、高吸収性ポリマーを溶解可能に酸化分解するオゾン含有ガスを含有する水溶液である。オゾン処理工程Ｓ３６（連続処理工程）は、オゾン含有ガスの複数の気泡を処理液５２の下部から上部へ向かって連続的に送出する送出工程、をさらに含んでいる。このような、本方法の好ましい態様では、処理液５２において、オゾン含有ガスが上昇し、パルプ繊維及び高吸収性ポリマーが下降する、すなわち、対向流になっている。それにより、パルプ繊維及び高吸収性ポリマーと、オゾン含有ガスとの接触確率を高めることができる。また、パルプ繊維及び高吸収性ポリマーがより深く沈降するほど、より高い濃度のオゾン含有ガスと接触することができる。従って、処理液５２における浅いところで接触したオゾン含有ガスだけでは処理液５２中に溶解し切れなかった高吸収性ポリマーを、処理液５２における深いところで高濃度のオゾン含有ガスと接触させることができる。それにより、高吸収性ポリマーを確実に処理液５２に溶解できる。よって、高吸収性ポリマーを確実に処理液中に溶解させて、繊維から除去することができる。

本実施の形態では、好ましい態様として、上述の送出工程が、オゾン含有ガスを、マイクロバブル又はナノバブルの状態で送出する工程を含んでいる。ただし、マイクロバブルとは、直径が１〜１０００μｍ程度、好ましくは１０〜５００μｍ程度の気泡であり、ナノバブルとは、直径が１００〜１０００ｎｍ程度、好ましくは１００〜５００ｎｍ程度の気泡をいう。マイクロバブル又はナノバブルは、このように微細な気泡であり、単位体積当たりの表面積が大きく、液中の上昇速度が遅い、という性質を有する。そこで本方法では、好ましい態様として、そのような微細な気泡のオゾン含有ガスを処理槽３１の処理液５２の下部から上部に向けて送出する。

一方、パルプ繊維及び高吸収性ポリマーは、上部から下部へ向かって移動する。このとき、微細な気泡は上昇速度が遅いため、気泡がパルプ繊維に接触する確率を高められる。さらに、微細な気泡はパルプ繊維の表面での占有領域が狭いため、より多くの気泡がパルプ繊維の表面に接触できる。それにより、パルプ繊維及び高吸収性ポリマー、並びに連結構造体を微細な気泡で満遍なく包み込むことができ、それらとオゾン含有ガスとの接触面積をより増加させることができる。さらに、より多くの気泡がパルプ繊維の表面に接触することで、気泡の浮力により、パルプ繊維及び高吸収性ポリマー、並びに連結構造体の沈降性を低下させ、それらとオゾン含有ガスとの接触時間をより増加させることができる。これらにより、高吸収性ポリマーをより確実に処理液５２中に溶解させて、パルプ繊維から除去することができる。

本実施の形態では、好ましい態様として、処理液５２は酸性水溶液であり、例えば、ｐＨ２．５以下の酸性水溶液である。その場合、パルプ繊維含有物５１中の高吸収性ポリマーに部分的に吸水能力が残存していた場合でも、高吸収性ポリマーの吸水膨張を抑制することができる。それにより、高吸収性ポリマーを処理液５２に短時間で溶解できて、高吸収性ポリマーをより確実に除去できる。特に、処理液５２がオゾン含有水溶液の場合には、オゾン含有水溶液中のオゾンを失活し難くできるので、高吸収性ポリマーをより短時間で酸化分解でき、溶解できて、高吸収性ポリマーを繊維からより確実に除去できる。

また、他の好ましい実施の形態として、処理槽３１の構成は、図２以外の他の構成であってもよい。図３は、図１のオゾン処理工程の装置２の他の構成例を示す概略図である。図３の装置２は、図２の装置２と比較して、オゾン処理部４の配管６３が、二つのＵ字管を互いに逆様かつ連続的に接続した連続Ｕ字管構造を有し、送出ポンプ２２を省略している点で相違する。その場合、配管６３が処理液５２で満たされ、かつ、処理槽３１内の処理液５２の液面の高さが配管６３で接続された次工程の槽内の液の液面の高さよりも高い場合、サイフォンの原理により処理液５２は配管６３を介して次工程の槽へ排出される。従って、処理の開始前に初期的に、処理槽３１内の処理液５２の液面の高さと次工程の槽内液の液面の高さとを同じにしておくと、処理の開始により、処理槽３１内にパルプ繊維含有物５１を連続的に第１の流量で供給すると、サイフォンの原理で処理液５２は第２の流量＝第１の流量で配管６３を介して次工程の槽へ排出されることになる。ただし、次工程の槽内の液の液面の高さについては、処理中も処理の開始前の高さを維持するようにする。この場合、送出ポンプ２２が不要であり、かつ送出ポンプ２２の第２の流量の制御が不要となる。

本実施の形態では、分離工程Ｓ１３は、さらに、処理槽３１から排出された処理液５２からパルプ繊維を分離する第４の分離工程Ｓ３７と、分離されたパルプ繊維を乾燥する第２の乾燥工程Ｓ３８とを含んでいてもよい。

第４の分離工程Ｓ３７では、処理槽３１から排出された処理液５２からパルプ繊維を分離する方法としては、特に限定されないが、例えば、セルロースナノファイバー化用パルプ繊維を含む処理液５２を、例えば、目開き０．１５〜２ｍｍのスクリーンメッシュを通過させる方法が挙げられる。セルロースナノファイバー化用パルプ繊維を含む処理液５２を目開き０．１５〜２ｍｍのスクリーンメッシュを通過させると、高吸収性ポリマーの酸化分解による生成物を含む排水はスクリーンを通過する。一方、セルロースナノファイバー化用パルプ繊維はスクリーン上に残る。

続く、第２の乾燥工程Ｓ３８では、分離されたパルプ繊維を、高温の雰囲気又は熱風等で乾燥させる。乾燥温度は、例えば、１０５〜２１０℃が挙げられ、好ましくは１１０〜１９０℃である。乾燥時間は、乾燥温度にもよるが、例えば、１０〜１２０分が挙げられ、好ましくは１５〜１００分である。それにより、パルプ繊維の表面に残存する溶剤が蒸発して除去されて、高吸収性ポリマー混率の極めて低い、純度の高いパルプ繊維を回収できる。従って、衛生用品の構成部材を効率よく回収できる。また、パルプ繊維を高温の雰囲気又は熱風等で殺菌（消毒）できる。

本開示では、セルロースナノファイバー化用パルプ繊維は、０．１質量％以下のリグニン含有率を有し、そして好ましくは０．０８質量％以下、そしてより好ましくは０．０６質量％以下のリグニン含有率を有する。そうすることにより、セルロースナノファイバー化用パルプ繊維がセルロースナノファイバー化性に優れる。

セルロースナノファイバー化用パルプ繊維のリグニン含有率は、愛媛県農林水産部農業指導課から昭和６３年３月に発行された「土壌診断の手引き記載の方法」の第８５頁〜第８７頁に記載の方法に従って測定することができる。以下、概要を転記する。
＜試薬の準備＞
（１）温度：２０±５℃及び湿度：６５±５％ＲＨの恒温恒湿室に、１２０℃で６０分乾燥したセルロースナノファイバー化用パルプ繊維とを準備し、２４時間静置する。
（２）標準試薬として、市販のリグニン（９５％）を準備する。
（３）５００ｍＬビーカーに、ピロリン酸ナトリウム（Ｎａ₄Ｐ₂Ｏ₅・１０Ｈ₂Ｏ）２２．３ｇを計量し、脱イオン水約４００ｍＬを加えて、ピロリン酸ナトリウムを溶解させ、ピロリン酸ナトリウム水溶液を作成する。
（４）別の５００ｍＬビーカーに水酸化ナトリウム１０ｇを計量し、脱イオン水約２００ｍＬを加え、水酸化ナトリウムを溶解させ、水酸化ナトリウム水溶液を作成する。
ピロリン酸ナトリウム水溶液及び水酸化ナトリウム水溶液を放冷し、それらを１Ｌのメスフラスコに加え、脱イオン水にて定容化し、ピロリン酸抽出液を作成する。

＜前操作＞
（５）リグニン２ｇを、１００ｍＬの三角フラスコＡに計量する。
（６）セルロースナノファイバー化用パルプ繊維２ｇを、別の１００ｍＬの三角フラスコＢに計量する。
（７）三角フラスコＡ及び三角フラスコＢのそれぞれに、ピロリン酸抽出液２０ｍＬを添加し、３分間振とうする。
（８）三角フラスコＡ及び三角フラスコＢを１５分静置した後、それぞれ、Ｎｏ．６濾紙にてろ過し、リグニン濾液及びセルロースナノファイバー化用パルプ繊維濾液を得る。

＜分析＞
（９）ホールピペットを用いて、リグニン濾液５ｍＬを５０ｍＬメスフラスコに加え、脱イオン水で定容化する（リグニン１０，０００ｐｐｍ）。
（１０）メスピペットを用いて、定容化したリグニン濾液を、４つの１００ｍＬメスフラスコに、１ｍＬ，２ｍＬ，５ｍＬ及び１０ｍＬ加え、脱イオン水を加えて定容化し、検量液（１００ｐｐｍ，２００ｐｐｍ，５００ｐｐｍ，１，０００ｐｐｍ）を形成する。
（１１）脱イオン水をブランクとし、検量液の透過率を波長５３０ｎｍで測定し、２３５ページの吸光度換算表を参考に吸光度に換算する。
（１２）検量液濃度と、吸光度との検量線を作成する。
（１３）セルロースナノファイバー化用パルプ繊維濾液の透過率を、脱イオン水をブランクとして測定し、２３５ページの吸光度換算表を参考に吸光度に換算し、検量線から、リグニン濃度を算出する。
（１４）リグニン濃度から、リグニン含有率（質量％）を算出する。
なお、上述の市販のリグニン（９５％）は、リグニン濃度等の市販のリグニン（例えば、ナカライテスク社のリグニン）に変更してもよい。

本開示の製造方法では、セルロースナノファイバー化用パルプ繊維が、好ましくは３００ｍＬ以上、より好ましくは３２０ｍＬ以上、さらに好ましくは３４０ｍＬ以上、そしてさらにいっそう好ましくは３６０ｍＬ以上の叩解度低下速度を有する。そうすることにより、セルロースナノファイバー化用パルプ繊維が、続くセルロースナノファイバー形成ステップにおいて、毛羽立ちやすく、セルロースナノファイバー化されやすくなる。

本開示の製造方法では、セルロースナノファイバー化用パルプ繊維が、好ましくは９９０ｍＬ以下、より好ましくは８００ｍＬ以下、さらに好ましくは７００ｍＬ以下、そしてさらにいっそう好ましくは６００ｍＬ以下の叩解度低下速度を有する。そうすることにより、セルロースナノファイバー化用パルプ繊維、並びに製造されるセルロースナノファイバーが損傷することを抑制することができる。
なお、上記叩解度低下速度は、本開示の製造方法が、セルロースナノファイバー化用パルプ繊維のリグニン含有率の低さ、リグニン含有率の分布の狭さ等を達成することにより得られるものである。

上記叩解度低下速度は、以下の叩解度低下試験に従って測定される。
＜叩解度低下試験＞
（１）セルロースナノファイバー化用パルプ繊維を、ＪＩＳ Ｐ ８２２１−１：１９９８のパルプ−叩解方法−第１部：ビーター法に従って、１時間以上、好ましくは２時間叩解する。
（２）叩解開始後、２０分毎にサンプルを採取し、ＪＩＳ Ｐ ８１２１−２：２０１２のパルプ−ろ水度試験方法−第２部：カナダ標準ろ水度法に従って、各サンプルの叩解度（カナダ標準ろ水度，Ｃａｎａｄｉａｎ Ｓｔａｎｄａｒｄ ｆｒｅｅｎｅｓｓ）を測定する。なお、サンプルの叩解度が１００ｍＬを切った時点で試験をやめてもよい。
（３）横軸に時間（ｈ）、縦軸に叩解度（ｍＬ）をプロットし、最小二乗法で一次関数に近似し、その傾きの絶対値を、叩解度低下速度（ｍＬ／ｍ）として採用する。
なお、叩解度低下速度は、その値が大きいほど、単位時間当たりの叩解度の低下が速い、すなわち、セルロースナノファイバー化用パルプ繊維が、叩解されやすい（毛羽立ちやすい）ことを意味する。

本開示では、セルロースナノファイバー化用パルプ繊維は、好ましくは２０°以下の水接触角を有し、より好ましくは１５°以下、そしてさらに好ましくは１０°以下の水接触角を有する。そうすることにより、上記製造方法により製造されるセルロースナノファイバー化用パルプ繊維を、乾燥させて保管した後、セルロースナノファイバー化に当たり、水溶液に簡易に分散させることができる。なお、上記観点からは、上記セルロースナノファイバー化用パルプ繊維の水接触角は、０°であってもよい。

セルロースナノファイバー化用パルプ繊維の水接触角は、以下の通り測定することができる。
（１）温度：２０±５℃及び湿度：６５±５％ＲＨの恒温恒湿室に、アルミ製リング（外径：４３ｍｍ，内径：４０ｍｍ，高さ：５ｍｍ）と、１２０℃で６０分乾燥した糖化用パルプ繊維とを準備し、２４時間静置する。
（２）セルロースナノファイバー化用パルプ繊維１．５ｇを、アルミ製リング内に均等に充填し、セルロースナノファイバー化用パルプ繊維を、アルミ製リングごと、底面の平滑なプレス機を用いて、３Ｍｐａの圧力で１分間圧縮し、セルロースナノファイバー化用パルプ繊維の表面を平滑化する。
（３）圧縮されたセルロースナノファイバー化用パルプ繊維の水接触角を、ＪＩＳ Ｒ ３２５７：１９９９の「基板ガラス表面のぬれ性試験方法」の６．静滴法に準拠して測定する。接触角測定装置としては、協和界面科学株式会社製自動接触角計ＣＡ−Ｖ型が挙げられる。上記水接触角は、脱イオン水を滴下後、２００ｍｓ後の値を意味する。
（４）異なる２０のサンプルにおいて水接触角を測定し、それらの平均値を採用する。

本開示では、セルロースナノファイバー化用パルプ繊維が、好ましくは０．６５質量％以下、より好ましくは０．５０質量％以下、さらに好ましくは０．３０質量％、そしてさらにいっそう好ましくは０．２０質量％以下の灰分率を有する。そうすることにより、セルロースナノファイバー化用パルプ繊維から、セルロースナノファイバーを製造する際に、金属イオン及びその析出物が、セルロースナノファイバー形成工程に用いられる設備を痛めにくく、そしてセルロースナノファイバー化用パルプ繊維の微細化を阻害しにくくなる。
上記灰分率は、高吸収性ポリマーを不活化する不活化工程Ｓ３１において、不活化剤として排泄物に含まれる金属イオンと錯体を形成可能な酸、特にクエン酸を選択することにより下げることができる。

本明細書では、灰分は、有機質が灰化されてあとに残った無機質又は不燃性残留物の量を意味し、灰分率は、促成すべき資料に含まれる灰分の比率（質量比）を意味する。上記灰分率は、生理処理用品材料規格の「２．一般試験法」の「５．灰分試験法」に従って測定する。具体的には、灰分率は、以下の通り測定される。
（１）あらかじめ白金製、石英製又は磁製のるつぼを、５００〜５５０℃で１時間強熱し、放冷後、その質量を精密に量る。
（２）１２０℃で６０分乾燥したセルロースナノファイバー化用パルプ繊維２〜４ｇを採取し、るつぼに入れ、その質量を精密に量り、必要ならばるつぼのふたをとるか、またはずらし、初めは弱く加熱し、徐々に温度を上げて５００〜５５０℃で４時間以上強熱して、炭化物が残らなくなるまで灰化する。
（３）放冷後、その質量を精密に量る。再び残留物を恒量になるまで灰化し、放冷後、その質量を精密に量り、灰分率（質量％）とする。

本実施の形態では、好ましい態様として、オゾン処理工程Ｓ３６（連続処理工程）の前に、高吸収性ポリマーの吸水性能を不活化可能な水溶液を用いて混合物を処理して、混合物中の高吸収性ポリマーの吸水性能を不活化する不活化工程Ｓ３１と、オゾン処理工程Ｓ３６（連続処理工程）の前に、不活化された高吸収性ポリマーと、パルプ繊維とを水溶液から分離する第１の分離工程Ｓ３２とをさらに備える。このように、本方法では、好ましい態様として、不活化工程Ｓ３１において、高吸収性ポリマーの吸水性能を不活化可能な水溶液で、高吸収性ポリマーの吸水性能を抑制するので、後工程のオゾン処理工程Ｓ３６（連続処理工程）の段階で、より容易に、高吸収性ポリマーを処理液５２により短時間で溶解できる。

本実施の形態では、好ましい態様として、不活化工程Ｓ３１において、高吸収性ポリマーの吸水性能を不活化可能な水溶液は、酸性水溶液であり、例えば、ｐＨ２．５以下の酸性水溶液である。このように、本方法では、好ましい態様として、高吸収性ポリマーの吸水性能を不活化可能な水溶液が酸性水溶液なので、高吸収性ポリマーがより不活化され易く、それにより不活化工程Ｓ３１の段階で、高吸収性ポリマーの吸水性能をより確実に抑制することができる。それにより、後工程のオゾン処理工程Ｓ３６（連続処理工程）の段階で、より容易に、高吸収性ポリマーを処理液により短時間溶解できる。

また、他の好ましい実施の形態として、処理槽３１は、少なくとも互いに直列に連結された第１の処理槽３１−１と第２の処理槽３１−２とを含んでもよい。図４は、図１のオゾン処理工程の装置２の他の構成例を示す概略図である。図４の装置２は、図２の装置２と比較して、オゾン処理部４が２個直列に接合されている点、言い換えると、第１の処理槽３１−１と第２の処理槽３１−２とが直列に接合されている点で相違する。その場合、例えば、第１の処理槽３１−１はパルプ繊維含有物５１を供給され、第１の処理済み液（第１の処理槽３１−１の処理液５２−１）を排出し、第２の処理槽３１−２は、第１の処理済み液を供給され、第２の処理済み液（第２の処理槽３１−２の処理液５２−２）を排出する、というようにパルプ繊維含有物５１が多段階に処理される。その場合、容量の大きな処理槽３１を一個備える場合と比較して、第１、第２の処理槽３１−１、３１−２ごとに新しい処理液５２−１、５２−２で処理が行われるので、例えば、第１の処理槽（初段の処理槽）３１−１において溶解し切れなかった高吸収性ポリマーを、第２の処理槽（次段の処理槽）３１−２において容易に溶解できる等、高吸収性ポリマーをより確実に溶解できて、繊維から除去できる。

本実施の形態では好ましい形態として、さらに材料分離工程Ｓ１において、前処理工程Ｓ１１にて、使用済の衛生用品を、破断等せずにそのままの形状で、かつ高吸収性ポリマーの不活化もせずに水で非常に膨張した状態にできる。それにより、使用済の衛生用品内に非常に高い内圧を生じさせ、その表面のいずれかの箇所がはち切れそうな状態にすることができる。そして、分解工程Ｓ１２にて、このような状態の使用済の衛生用品に、物理的な衝撃を加えることで、その表面のいずれかの箇所を裂けさせて、内部の吸収コアを外部へ噴出させることができる。それにより、使用済の衛生用品を、少なくともフィルム（裏面シート）と、吸収コアとに分解できる。このとき、フィルムは概ね元の形状を維持しているので、その後の分離工程Ｓ１３において、吸収コアから容易に分離できる。それにより、フィルムのような構成部材を、破断等せずにそのままの形状を維持したまま、他の構成部材から分離できる。従って、衛生用品のフィルムのような構成部材を効率よく回収できる。

本実施の形態では好ましい形態として、接着剤の除去にテルペンを用いることで、衛生用品の構成部材を接着するホットメルト接着剤を常温で溶解可能となる。それにより、衛生用品を簡単かつ綺麗にばらけ易くでき、衛生用品から、パルプ繊維及び高吸収性ポリマーを分離し、不織布及びフィルムを、それぞれ別々に部材形態を残したまま分離できる。すなわち、衛生用品を破砕したり、複雑な分離工程を経由したりしなくても容易にパルプ繊維、フィルム、不織布を別々に回収できる。テルペンとしてリモネンを用いた場合、リモネンの副次効果として、柑橘系の爽やかな臭気があるため、排泄物由来の臭気をある程度覆い隠し、作業者の臭気負担、近隣への臭気影響等を低減できる。リモネンは、モノテルペンでスチレンと構造が似ているため、衛生用品に一般的に使用されているスチレン系のホットメルト接着剤を溶解できる。常温で衛生用品の洗浄処理が可能なため、エネルギーコストを低減でき、臭気の発生拡散を抑制できる。テルペンは油汚れ洗浄効果が高く、ホットメルト接着剤の溶解効果以外にも、フィルムに印刷がある場合、その印刷インクも分解除去可能であり、印刷されたフィルムも純度の高いプラスチック素材として回収可能である。

また、高吸収性ポリマーの不活化にｐＨ２．５以下の有機酸水溶液を用いたときは、パルプ繊維を劣化させ難い。また、有機酸としてクエン酸を用いたときは、クエン酸のキレート効果と洗浄力により、排泄物由来の汚れ成分除去効果が期待できる。また、除菌効果とアルカリ性臭気に対する消臭効果も期待できる。

さらに、高吸収性ポリマーをオゾンで酸化分解することにより、パルプ繊維へのコンタミ、高吸収性ポリマー吸水による汚水の急激な増加等を防止することが可能である。オゾンの濃度を調整することにより、高吸収性ポリマーの酸化分解と殺菌を同時に行うことが可能である。また、オゾンを使用した場合、塩素系薬剤を一切使用しないため、回収されたプラスチックの部材から、燃焼炉を痛め難い高品質のＲＰＦの製造も可能である。処理工程中に塩類を使用していないため、パルプ繊維への残存が無く、低灰分で高品質のセルロースナノファイバー化用パルプ繊維が回収可能である。

本開示の製造方法は、処理液排出ステップの後に、セルロースナノファイバー化用パルプ繊維をセルロースナノファイバー化する、セルロースナノファイバー形成ステップをさらに含むことができる。上記セルロースナノファイバー形成ステップとしては、特に制限されず、当技術分野で公知のセルロースナノファイバー化方法が含まれる。上記セルロースナノファイバー化方法としては、例えば、特開２０１０−２３５６８１号公報、特開２０１０−２５４７２６号公報等に記載の方法が挙げられる。

上記セルロースナノファイバー形成ステップは、図１に示されるように、第２の乾燥工程Ｓ３８において得られた、乾燥したセルロースナノファイバー化用パルプ繊維をセルロースナノファイバー形成ステップに供することができ、あるいは第４の分離工程Ｓ３７において得られた、未乾燥のセルロースナノファイバー化用パルプ繊維をセルロースナノファイバー形成ステップに供してもよく、あるいはオゾン処理工程Ｓ３６において得られた、セルロースナノファイバー化用パルプ繊維を含む処理液５２をセルロースナノファイバー形成ステップに供することができる。

介護施設から回収した、使用済の複数種の使い捨ておむつから、図１及び図２に示される方法に従って、セルロースナノファイバー化用パルプ繊維を製造した。オゾン処理工程Ｓ３６に関連する条件は、以下の通りであった。
（ｉ）パルプ繊維含有物５１
・濃度：１質量％（パルプ繊維及び高吸収性ポリマーの濃度）
・ｐＨ：２．４
（ｉｉ）処理槽３１
・容量：６０Ｌ
・高さ：２．６ｍ
・第１の流量：２Ｌ／分
・第２の流量：２Ｌ／分
・槽内処理時間：３０分
・Ｖ／Ｗ：１００
・Ｒ_O／Ｖ：０．０３３
（ｉｉｉ）オゾン含有ガス
・オゾン濃度：１００ｇ／ｍ³
・形態：ナノバブル

［製造例１］
不活化工程Ｓ３１を、ｐＨ２．０のクエン酸で行い、上述の条件でオゾン処理工程Ｓ３６を行い、得られたセルロースナノファイバー化用パルプ繊維を１２０℃で６０分乾燥し、セルロースナノファイバー化用パルプ繊維Ｎｏ．１を得た。
［製造例２］
不活化工程Ｓ３１を、消石灰で行った以外は、製造例１と同様にして、セルロースナノファイバー化用パルプ繊維Ｎｏ．２を得た。

［比較製造例１］
オゾン処理工程Ｓ３６において、オゾン含有ガスを送出しなかった以外は製造例１と同様にして、セルロースナノファイバー化用パルプ繊維Ｎｏ．３を得た。
［比較製造例２］
オゾン処理工程Ｓ３６において、オゾン含有ガスを送出しなかった以外は製造例２と同様にして、セルロースナノファイバー化用パルプ繊維Ｎｏ．４を得た。
［比較製造例３］
ＮＢＫＰのバージンパルプ繊維を、セルロースナノファイバー化用パルプ繊維Ｎｏ．５とした。

［実施例１及び２，並びに比較例１〜３］
セルロースナノファイバー化用パルプ繊維Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５のリグニン含有率（質量％）、水接触角（°）及び灰分率（質量％）を、本明細書に記載の方法に従って測定した。結果を表１に示す。また、セルロースナノファイバー化用パルプ繊維Ｎｏ．１，Ｎｏ．２及びＮｏ．５の叩解度低下速度（ｍＬ／ｈ）と、当該叩解度低下試験において所定時間叩解した後の叩解度（ｍＬ）とを、本明細書に記載される叩解度低下試験に従って測定した。結果を、合わせて表１に示す。

３１ 処理槽
３２ パルプ繊維含有物供給口
３３ 処理液排出口
４３ オゾン含有ガス供給口
５１ パルプ繊維含有物
５２ 処理液
５３ オゾン含有ガス
Ｓ３６ オゾン処理工程

Claims (12)

1. 使用済の衛生用品に含まれるパルプ繊維からセルロースナノファイバー化用パルプ繊維を製造する方法であって、
   使用済の衛生用品由来の高吸収性ポリマー及びパルプ繊維を含むパルプ繊維含有物を含む処理液を含む処理槽にオゾン含有ガスを供給することにより、前記パルプ繊維から、０．１質量％以下のリグニン含有率を有するセルロースナノファイバー化用パルプ繊維を形成する、セルロースナノファイバー化用パルプ繊維形成ステップ、
   を含むことを特徴とする、前記方法。
2. 前記方法が、次の各ステップ、
   パルプ繊維含有物供給口と、処理液排出口と、前記処理槽の下方の位置に配置されたオゾン含有ガス供給口とを備える前記処理槽を準備する、準備ステップ、
   前記パルプ繊維含有物を、前記パルプ繊維含有物供給口から前記処理槽に供給する、パルプ繊維含有物供給ステップ、
   オゾン含有ガスを、前記オゾン含有ガス供給口から前記処理槽内の処理液に供給する、オゾン含有ガス供給ステップ、
   前記処理槽内で、前記オゾン含有ガスを上昇させながら、前記パルプ繊維含有物を、前記オゾン含有ガスと接触させ、前記高吸収性ポリマーの少なくとも一部を前記処理液に溶解させるとともに、前記パルプ繊維からセルロースナノファイバー化用パルプ繊維を形成する、前記セルロースナノファイバー化用パルプ繊維形成ステップ、
   前記セルロースナノファイバー化用パルプ繊維を含む前記処理液を、前記処理液排出口から排出する、処理液排出ステップ、
   を含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記処理液排出口が、前記パルプ繊維含有物供給口よりも下方に配置されており、
   前記セルロースナノファイバー化用パルプ繊維形成ステップにおいて、前記パルプ繊維含有物を下降させながら、前記パルプ繊維含有物を、前記オゾン含有ガスと接触させる、
   請求項２に記載の方法。
4. 前記処理液排出口が、前記パルプ繊維含有物供給口よりも上方に配置されており、
   前記セルロースナノファイバー化用パルプ繊維形成ステップにおいて、前記パルプ繊維含有物を上昇させながら、前記パルプ繊維含有物を、前記オゾン含有ガスと接触させる、
   請求項２に記載の方法。
5. 前記パルプ繊維含有物供給ステップの前に、前記高吸収性ポリマーを酸で不活化する不活化ステップをさらに含む、請求項２〜４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記酸が、排泄物に含まれる金属イオンと錯体を形成可能な酸である、請求項５に記載の方法。
7. 前記パルプ繊維含有物供給ステップにおいて、前記パルプ繊維含有物を、前記パルプ繊維含有物供給口から前記処理槽に第１の流量で連続的に供給し、前記処理液排出ステップにおいて、前記処理液を、前記処理液排出口から第２の流量で連続的に排出する、請求項２〜６のいずれか一項に記載の方法。
8. 前記処理液が、酸性、弱酸性又は中性である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
9. 前記セルロースナノファイバー化用パルプ繊維形成ステップにおいて、前記オゾン含有ガスを、マイクロバブル又はナノバブルとして供給する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
10. 前記セルロースナノファイバー化用パルプ繊維形成ステップの後に、前記セルロースナノファイバー化用パルプ繊維からセルロースナノファイバーを形成する、セルロースナノファイバー形成ステップをさらに含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
11. 前記セルロースナノファイバー化用パルプ繊維が、３００ｍＬ／ｈ以上の叩解度低下速度を有する、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
12. 前記セルロースナノファイバー化用パルプ繊維が、０．６５質量％以下の灰分率を有する、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。

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