JPH06247472A - 故紙利用の緩衝材、その製造法及び製造装置 - Google Patents

故紙利用の緩衝材、その製造法及び製造装置

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JPH06247472A
JPH06247472A JP5510393A JP5510393A JPH06247472A JP H06247472 A JPH06247472 A JP H06247472A JP 5510393 A JP5510393 A JP 5510393A JP 5510393 A JP5510393 A JP 5510393A JP H06247472 A JPH06247472 A JP H06247472A
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】簡単な構造で、弾性を有し、所望の形状にする
ことができる故紙を利用した緩衝材、その製造方法及び
製造装置を提供すること。 【構成】雑誌・新聞紙等の故紙と段ボール・クラフト紙
等の故紙を適正な量比に配合して解繊しこれを硬化後弾
性を保つ接着剤を混入して攪拌することにより粒状に成
形し、更にその団粒同士を高濃度・高粘度の接着剤によ
って点接着的に接着成形して緩衝材を製造する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は故紙を利用した緩衝
材、その製造法及び製造装置に関する。
【0002】
【従来の技術】故紙は回収再生して再利用の方法が確立
せられているが、故紙回収再生の設備投資額は高額にの
ぼり未だ全故紙を回収再生するべきシステムは確立せら
れていないのが実状である。更に各種の機能紙が広く使
用せられており、それらの中には回収再生不可能な品種
も少なくない。従来の故紙を利用した緩衝材の製造方法
としては、パルプモールド法が提案利用せられている
が、この方法は製造装置が大がかりで高額の投資を必要
とし、また大量の水を必要としその排水放流による二次
公害の発生が懸念され、それの処理のために立地が限定
され、かつ、多額の投資を必要とするため分散した少規
模の製造に不向きである。またパルプモールド法による
緩衝材は肉厚に限界があって重量物用の緩衝材としては
不適当であり、更に比重も発泡スチロールに比較して高
いので使用用途に限界がある。他の方法としては、段ボ
ールを型抜き組み合わせて立体的な形を作る方法が利用
されているが、この方法による緩衝材は製造が自動化で
きずコストが高く、かつ、大量生産に向かないので納期
が長くなる欠点を有している。更に弾性が不足で緩衝性
が弱い欠点を有する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、上記事情
に鑑みて創案されたものであって、その主たる課題は、
簡単な構造で、弾性を有し、所望の形状に形成すること
ができる故紙を利用した緩衝材、その製造方法及び緩衝
材を提案するものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1の発明では、故紙を乾燥状態で混合解繊
し、該解繊された故紙に水と弾性接着剤とを添加し、回
転力または振動を与えて解繊故紙を団粒化し、このよう
にして得られた多数の団粒に接着剤を混合して団粒相互
を接着させ、接着後乾燥してなる、という技術的手段を
講じている。
【0005】また、請求項3の発明では、故紙を乾燥状
態で混合解繊する工程と、該解繊された故紙に水と弾性
接着剤とを添加する工程と、これらに回転力または振動
を与えて解繊故紙を団粒化する工程と、このようにして
得られた多数の団粒に接着剤を混合して団粒相互を接着
させる工程と、接着後に乾燥する工程とからなる、とい
う技術的手段を講じている。
【0006】また、請求項4の発明では、故紙を乾燥状
態で混合解繊する解繊装置と、該解繊された故紙に水と
弾性接着剤とを添加し、回転力または振動を与えて解繊
故紙を団粒化する団粒装置と、このようにして得られた
多数の団粒に接着剤を混合して型詰めし、軽圧をかけて
賦形後型抜きする型装置とからなる、という技術的手段
を講じている。
【0007】
【作用】故紙を繊維状に解繊し、弾性接着剤を混合して
球状に丸めることによって弾性に富む団粒を作り、それ
を更に目的に応じて水溶性あるいは非水溶性の接着剤で
団粒間を接着して所要の形に成形し、弾性に富む緩衝材
を得る。水溶性接着剤を使用してこの製法にて得られた
緩衝材は、回収再使用する場合は、少量の水に浸漬する
ことによって再度団粒状態に戻すことができ、再び成形
して緩衝材を製造することができる。吸水性あるいは吸
湿性を嫌う場合は、非水溶性接着剤を使用するかあるい
は水溶性接着剤を使用して成形した後に、表面に溌水性
あるいは防水性のコーティングまたは被覆を施すことで
達成される。
【0008】
【実施例】以下に、この発明の好適実施例につき図面を
参照しつつ説明する。本実施例で緩衝材を製造する場
合、切断装置10で、材料故紙をまず1乃至10cm2
度の細片に切断する。切断はギロチン式切断機その他の
切断機・クラッシャー・チッパー等の破砕機・その他ど
の様な設備でも目的の細片が能率よく得られるものであ
ればよく、設備の種類が本発明の方法を限定するもので
はないが、発明者はチッパーを使用して能率よく目的と
する細片を得ることができた。
【0009】新聞紙・週刊誌党の故紙はグラウンドウッ
ドを多く含み、一般的に強度は低い。一方段ボール・包
装用クラフト紙等は未晒クラフトパルプを多く含有し高
強度である。これらの故紙の最適な配合比率を検討した
結果、図1〜図3に示すように、団粒化を能率良く進め
るにはグラウンドウッド系故紙少なくとも10%と未晒
クラフト系故紙少なくとも30%以上を配合するのが必
要なことを見いだした。
【0010】即ち、図1では、GP(グラウンドウッド
系故紙)10%の場合、未晒クラフト系故紙が増える
程、団粒化が良好であることが分かる。図2では、GP
20%の場合、未晒クラフト系故紙が増える程、団粒化
が良好であるが、但し、40%から頭打ちとなる。図3
では、GP30%の場合、未晒クラフト系故紙が増える
程、団粒化が良好であるが、但し、35%から頭打ちと
なる。
【0011】前述のようにグラウンドウッド系故紙は強
度が低いので、30%以上を配合することは強度低下の
原因となるので望ましくない。また、未晒クラフト系故
紙は30%以下では団粒化に障害がでるが、30%以上
であれば配合比が上がるほどむしろ強度上昇の効果があ
るので、上限を定める必要がない。少なくともグラウン
ドウッド系故紙10%と未晒クラフト系故紙30%が含
まれるならば、その他の部分は如何なる故紙でもよい
が、グラウンドウッド系故紙は必要強度を下回らない程
度の範囲にとどめるのが望ましい。
【0012】このようにして所定の配合がなされた細片
を、解繊装置20で繊維状に解繊する。解繊の方法は乾
燥状態にて解繊可能な方法・設備であるなら如何なるも
のでもよいが、極力繊維を切断することなく解繊する事
が望ましい。本実施例ではハンマーミルを使用して殆ど
繊維を切断することなく解繊した。
【0013】解繊された故紙繊維は、団粒化の準備工程
として弾性に富むエマルジョン接着剤を均一に混合す
る。エマルジョン接着剤は、その接着力に応じて固形分
換算で対繊維重量5乃至20部の量を必要に応じて低濃
度に希釈して使用する。接着剤の配合量が5部以下にな
ると、接着剤が繊維間に十分に行きわたらず、団粒の強
度が不足となって成形時に団粒が崩れて成形物に必要な
弾性を与えることが困難になる。また20部を超えると
繊維間が強く拘束され過ぎて弾性が低下し、且つ廃棄焼
却時の発生熱量が大きくなってトラブルを発生する可能
性がある。
【0014】接着剤としては天然ゴムエマルジョン、合
成ゴムエマルジョン、合成樹脂系のエラストマーのエマ
ルジョン等弾性に富むエマルジョン接着剤が好適であ
り、廃棄時の適性も勘案すると団粒の生成性・弾性性質
からは天然ゴムエマルジョンが最適である。団粒化に使
用する接着剤としてはその他、硬化時弾性に富むものと
して溶剤型のものがあるが、団粒化のために水が必須の
要素であるので使用溶剤が水との相溶性を有するものが
望ましい。
【0015】団粒装置30としては、回転軸が任意の角
度に調整可能な円筒型回転容器が用いられ、回転軸を傾
斜させた状態で回転させて、解繊故紙を団粒化する。こ
の円筒型回転容器には攪拌用の回転翼を設けることが好
ましい。また、団粒装置30は回転力に変えて、振動を
与える装置であってもよい。団粒化の条件設定を適性に
することによって粒径分布範囲を極力狭くする事は可能
であるが、多少は5mm以下あるいは20mm以上の粒径の
ものも発生する。従って、このようにして得られる団粒
を篩分けして5mm以下及び20mm以上の粒系のものを分
離除去する。全体としてはその粒径が1乃至30mm程度
の範囲の分布を有するが、図6に示すように5mm程度以
下の粒径のものを大量に配合する事は賦形後の弾性を低
下せしむるので好ましくない。
【0016】また、図4に示すような20mm以上の粒径
のもの(大径団粒1)は成型品の強度を低下せしむるの
で好ましくない。従って、図5に示すように5乃至20
mm程度の粒径のもの(中径団粒2)に小量の5mm以下の
粒径のもの(小径団粒3)を配合するのがよい結果を与
える。余剰の5mm以下の粒形のものは再度団粒化工程の
原料に混入して使用し、20mm以上の粒径のものは再粉
砕して粒径を下げて使用すればよい。
【0017】5mm以上20mm以下の分級分を更に大中小
3級に分級して次の成形に供する。成形品の設計寸法に
応じて後述するようにそれぞれの分級分を配合すること
が強度と弾性の確保のために必要である。大径の団粒を
使用するほど団粒間の空隙が大きくなり成形品の弾性は
増すが、断面寸法が小さく図5に示すように断面寸法の
範囲内に含まれる団粒の個数が少なくなると、団粒間の
接着は点接着に近い状態であるので団粒間の接着強度が
低下して結果として成形品の必要強度を保てなくなる。
従って成形品の必要強度の範囲内で団粒径分布を決定す
る必要がある。
【0018】このようにして適当な粒径分布になるよう
に配合された団粒に接着剤を均一に混合する。この場合
接着剤は極力高濃度かつ高粘度で添加することが望まし
い。低濃度では接着剤の溶媒、一般的には水が団粒中に
浸透して団粒を変形あるいは破壊する悪影響を与えるの
みならず、所定量の接着剤を配合しようとすれば必要以
上の水を与える結果となり、乾燥エネルギーが大とな
る。また粘度が低いと団粒間に接着剤が充満して弾性を
阻害しかつ団粒間の初期粘結強度が低いため成型型から
の脱型が不能になるだけでなく、団粒同士の接着に寄与
する接着剤の量が実質的に減って成形品の強度が低下す
る。接着剤濃度としては少なくとも10%以上でその場
合の粘度が200ポイズを超すものを選択する事が好ま
しい。
【0019】接着剤が添加混合された団粒は型装置40
に型詰めして、軽圧で賦形し、脱型して乾燥する。団粒
の型詰め量は見かけ容積で成形品容積の1.5乃至2.
5倍が良好な結果を与える。型詰め量が増すと強度は上
昇するが弾力性が低下する。従ってこの二律背反性の双
方を充足する適当な点が前述の1.5倍乃至2.5倍で
ある。
【0020】
【実施例1】週刊誌(グラウントウッド系)故紙、段ボ
ール(未晒クラフト系)故紙、その他雑故紙(OA用紙
故紙)のそれぞれをチッパーを用いて約2cm角に破砕
し、更にハンマーミルで解繊した後、週刊誌(グラウン
トウッド系)故紙20%、段ボール(未晒クラフト系)
故紙30%、その他雑故紙(OA用紙故紙)50%の割
合で混合し、天然ゴムエマルジョン10%溶液を繊維重
量と等量に添加して、回転軸を70°傾斜させた回転円
筒中で5分間回転て団粒を形成せしめ、その後団粒を篩
い分けして、5mm以下、5乃至10mm、10乃至15m
m、15乃至20mm、20mm以上に分級して、5mm以
下、20mm以上の分級分を除去した。5mm乃至10mm、
10乃至15mm、15乃至20mmの各分級分の表1に記
載するような3種類の団粒配合をつくり、それぞれに酸
化澱粉の10%溶液を重量比で団粒総重量の200%添
加し、見かけ容量で1.5分の1に圧縮成型して、10
0℃で10分間乾燥し放冷後JIS常法でその強度を測
定し、表1に示す結果を得た。
【0021】
【0022】
【実施例2】実施例1と同一配合の団粒にポリビニール
アルコールの10%溶液を200%添加して見かけ容量
で2分の1に圧縮成型して脱型したところ、型崩れを起
こして成型できなかった。
【0023】
【発明の効果】この発明で得られた緩衝材は、従来広く
使用されているポリスチロール発砲体の緩衝材と同等の
緩衝性を持ち、強度性質は必要に応じて団粒の粒径分布
を選択することによって調節し得る。また、製造工程に
於て汚染排水の発生放出がなく、パルプモールド法によ
るような環境汚染の危険性がない。焼却廃棄の場合はそ
れ自体が低発熱量であって、焼却炉の破損あるいは損耗
を防止し得るので一般ゴミとして回収処理してもなんら
問題を発生しない。また廃棄放置した場合でも降雨によ
って簡単に団粒状態に解体し、更に時間経過とともに微
生物の作用により自然に戻って土壌の汚染を発生しな
い。本発明の効果は、本来この緩衝材の材料が再利用原
料であるだけでなく、組織的に回収するシステムを確立
することによって簡単に団粒状態に還元し再度他の目的
に成形し、再々利用が可能であるところに更にその効果
を発揮し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】原料配合と団粒サイズ分布との関係図1
【図2】原料配合と団粒サイズ分布との関係図2
【図3】原料配合と団粒サイズ分布との関係図3
【図4】大径団粒のみによる成型品の模式図
【図5】中径団粒及び小径団粒の適正混合による成型品
の模式図
【図6】小径団粒の高比率混合による成型品の模式図
【図7】緩衝材製造装置を示すブロック図
【符号の説明】
1 大径団粒 2 中径団粒 3 小径団粒

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 故紙を乾燥状態で混合解繊し、該解繊さ
    れた故紙に水と弾性接着剤とを添加し、回転力または振
    動を与えて解繊故紙を団粒化し、このようにして得られ
    た多数の団粒を接着剤と混合して団粒相互を接着させ、
    接着後乾燥してなることを特徴とする故紙利用の緩衝
    材。
  2. 【請求項2】 故紙が、少なくともグラウンドウッド系
    故紙10乃至30%と未晒クラフト系故紙30%以上を
    含んでなることを特徴とする請求項1に記載の故紙利用
    の緩衝材。
  3. 【請求項3】 故紙を乾燥状態で混合解繊する工程と、 該解繊された故紙に水と弾性接着剤とを添加する工程
    と、 これらに回転力または振動を与えて解繊故紙を団粒化す
    る工程と、 このようにして得られた多数の団粒を型に入れ、接着剤
    を混入して団粒相互を接着させる工程と、 接着後に乾燥する工程とからなることを特徴とする故紙
    利用の緩衝材の製造方法。
  4. 【請求項4】 故紙を乾燥状態で混合解繊する解繊装置
    と、該解繊された故紙に水と弾性接着剤とを添加し、回
    転力または振動を与えて解繊故紙を団粒化する団粒装置
    と、このようにして得られた多数の団粒に接着剤を混合
    して型詰めし、軽圧をかけて賦形後型抜きする型装置と
    からなることを特徴とする故紙利用の緩衝材の製造装
    置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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