JPH06285890A - 古紙解繊パルプによる成形品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回収古紙を原料とし、これを乾式で解繊し、
機械的、自動的に均一な成形物を製造する。 【構成】 古紙を乾式で解繊したパルプ繊維を空気輸送
管に供送し、該古紙の解繊途中あるいは解繊したパルプ
繊維の空気輸送途中に合成樹脂を混入混合させ、空気輸
送管の下流端のノズルより該合成樹脂混入パルプ繊維を
通気性材料によって構成された成形母型に吹き付け、こ
の成形母型に沿ってパルプフォーム層を成形した後、こ
のパルプフォーム層を加熱圧縮するようになしたことを
特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は回収した古紙を原料とし
て、加熱圧縮して成形品を得るようになした古紙解繊パ
ルプによる成形品の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】回収した古紙を原料として、例えば箱状
の成形品を得るには、従来はパルパー法によって古紙を
水に溶かし、浮遊法で泥状のパルプ繊維を分離し、この
泥状物を型に流し込んで成形し、長時間の乾燥時間をか
けて乾燥するものが、卵包装材あるいは卵包装用緩衝仕
切板として実用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のパ
ルパー法は、成形品の強度が低く用途が限定されるとい
う課題と、乾燥のために大きな熱エネルギーを必要とし
て経済的で無いと共に、乾燥工程に長い時間を要するの
で生産性も大変低いという課題を有している。

【０００４】また、本発明者等は、最近急速に進歩した
古紙の乾式解繊法に着目し、乾式で解繊されたパルプ繊
維に合成樹脂を混入し加熱加圧することで平板状の強固
なボードを製造することに成功した。しかし、古紙を乾
式で解繊したものは極めて嵩高であり、繊維が粗に絡み
合っているため、これを一度ホッパー等に受け入れると
後のハンドリングが困難で、均一な（所謂、成形品に偏
肉部やムラの無い状態）成形物を工業的に得ることがで
きないという課題を有することが判明した。

【０００５】そこで、本発明は上記課題に鑑みなされた
もので、天然繊維素材である回収古紙を原料とし、これ
を乾式で解繊し、機械的、自動的に均一な成形物を製造
できる古紙解繊パルプによる成形品の製造方法を提供す
ることを目的としたものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的に沿い、先述
特許請求の範囲を要旨とする本発明の構成は前述課題を
解決するために、古紙を乾式で解繊したパルプ繊維を空
気輸送管３に供送し、該古紙の解繊途中あるいは解繊し
たパルプ繊維の空気輸送途中に合成樹脂を混入混合さ
せ、空気輸送管３の下流端のノズル５より該合成樹脂混
入パルプ繊維を通気性材料によって構成された成形母型
６に吹き付け、この成形母型に沿ってパルプフォーム層
Ｍを成形した後、このパルプフォーム層Ｍを加熱圧縮す
るようになしたことを特徴とする技術的手段を講じたも
のである。

【０００７】

【作用】そこで、乾式解繊パルプの寸法を顕微鏡で調べ
たところ、機械パルプ古紙の場合で約１．８ｍｍの長さ
を有し、これを試しに８０メッシュの金網に吹き付けた
ところ、容易に金網上にパルプ繊維が積層し、パルプフ
ォーム層を得た。そして、一旦金網上にパルプフォーム
が堆積すると、これが空気を通すフィルタ状の層とな
り、金網を通過するパルプ繊維はほとんど無視できる程
度の微量のものであった。したがって、本発明法で空気
輸送管３の下流端のノズル５よりパルプ繊維を通気性材
料によって構成された成形母型６に吹き付けると、この
通気性の成形母型６に沿って所望の厚みのパルプホーム
層Ｍを積層する作用を呈する。

【０００８】そして、上記ノズル５を成形母型６に沿っ
て移動させながら均一な厚みのパルプフォーンム層Ｍを
成形したところ、パルプフォームの堆積・積層に際し
て、空気輸送用の空気圧が作用し、パルプ繊維は成形母
型６に押しつけられ、かなりコンパクションのよいパル
プフォーム層Ｍを形成する作用を呈するものであった。

【０００９】そこで、上記パルプフォーム層Ｍを成形プ
レス装置等で加熱圧縮することで強固な成形品を得られ
るが、上記成形母型６は成形プレス装置の一方の加熱加
圧専用型に兼用でき、該成形母型６ごと加圧加熱しても
よいが、生産性を考慮すれば加熱加圧専用型に、成形さ
れたパルプフォーム層Ｍのみを移した方が有利である。
そこで、通気性の成形母型６よりパルプフォーム層Ｍを
取り出したたところ、前記のごとくコンパクションがよ
いことから、容易に成形母型６より取り出すことがで
き、さらに空気輸送用の空気圧で圧縮成形されたパルプ
フォーム層Ｍは、局所的に大きな力を加えない限り、加
熱加圧専用型まで機械的に型崩れなくハンドリングでき
る程度の強度を有するものであった。

【００１０】なお、合成樹脂を混入したパルプフォーム
層Ｍを成形プレス装置等で加熱圧縮すると、合成樹脂が
ボンディング材として機能し、パルプ繊維どうしを接着
結合する作用を呈するものである。

【００１１】

【実施例】次に、本発明の実施例を添付図面にしたがっ
て説明する。まず、本発明は古紙を乾式で解繊して嵩高
の綿状体となす。

【００１２】古紙を乾式で解繊するには、従来公知な粉
砕機（原料に機械的力を弱く、長時間にわたって作用さ
せるものが適する。）等が使用できるが、本実施例では
「図２」「図３」に最も明らかに示すごとき解繊機４を
使用している。

【００１３】すなわち、４１が解繊機４の本体で、この
本体４１には一端側（図２右側）に古紙を取り込む取入
口４２を、他端側に（図手前側に）解繊したパルプ原料
を排出する排出口４３を設け、さらに該本体４１内には
一端側から他端側（図において、奥手前方向）に水平に
設けた駆動軸４６によって高速回転する回転子４４を収
納してある。

【００１４】そして、上記回転子４４は多数の放射状翼
４４ａ，４４ａ，４４ａ・・・で構成され、一方、本体
４１の放射状翼４４ａ，４４ａ，４４ａ・・・の先端よ
り所定の距離離れた位置にある内壁には奥手前方向に沿
って多数のライナー４５，４５，４５・・・を設け凹凸
面となしてある。なお、上記駆動軸４６の一端側には送
風翼４７が取付けられ、取入口４２より排出口４３に向
けて古紙を排出するようになしてある。

【００１５】なお、「図２」「図３」中、４４ｂは各放
射状翼４４ａのセンタに取り付けたリード板で、このリ
ード板４４ｂはアルミニューム板等の屈曲可能な板材で
形成され、先端の自由端側は凹凸面近くを高速通過する
ことで共鳴振動するようになしてある。また、４８はデ
ィストリビュータで、流路を屈曲させると共に、途中を
放射状に仕切って古紙の流れが局所的に偏らないように
均一に流れるようになしてある。

【００１６】そして、本発明は上記のごとき解繊機４で
解繊したパルプ繊維を空気輸送管３に供送する。すなわ
ち、上記解繊機４の取入口４２に「図１」に示す古紙ホ
ッパー１の排出口を連通させると、古紙ホッパー１内の
古紙（本実施例では、古紙を２×８ｍｍ角程度に予め裁
断したものを使用している。）は順次解繊機４内に流入
し、本体４１の内壁に衝突して、リード板４４ａの共鳴
振動による音場エネルギも加わって、次第に解繊されて
綿毛状になって排出口４３より流出する。しかし、空気
輸送は閉塞事故が無いように、原料の供給量を均一化
し、原料を浮遊輸送するに充分な空気通過量を確保する
必要性を有する。そこで、図示実施例では解繊機４を上
流端が開口した空気輸送管３の途中に介挿し、該空気輸
送管３の解繊機４より上流部位に古紙ホッパー１の底に
取り付けた定量供送装置１１の排出口を連結している。

【００１７】そして、本発明は、解繊途中あるいは空気
輸送途中に合成樹脂を混入混合させる。この合成樹脂
は、実施例では粉末状のフェノール樹脂、または尿素樹
脂を使用したが、加熱圧縮によってボンディング材とし
て機能するものであればよく、無論液状のものを噴霧し
て混入混合してもよい。

【００１８】通常、空気輸送は原料の撹拌性を有するこ
とが知られているので、空気輸送途中に合成樹脂を混入
すればそれは空気輸送中に混合されることになる。しか
し、現実的には、空気輸送途中の撹拌力は嵩高の絡み合
ったパルプ繊維に均一に合成樹脂を混合するには不足す
るもであり、空気輸送管３の途中に、図示しないスタテ
ィックミキサー等を介挿すればこの撹拌力の問題は解決
可能であるが、空気輸送管３の途中に輸送路を仕切るも
のを介挿することは閉塞事故の原因となるので、本実施
例では解繊機４が一種の音場利用ミルとして機能するこ
とに着目し、解繊機４の上流部位に合成樹脂を混入する
ように、言い換えると解繊途中に合成樹脂を混入し、解
繊と同時に合成樹脂が解繊されたパルプ繊維と順次混合
するようになしている。

【００１９】すなわち、「図１」において、２が合成樹
脂供送装置で、この合成樹脂供送装置２は、ホッパー２
１と該ホッパー２１の底に取り付けたスクリューフィー
ダ５３とで構成され、該スクリューフィーダ５３の排出
口を、上記空気輸送管３の解繊機４より上流部位に連結
してある。

【００２０】そして、本発明は空気輸送管３の下流端の
ノズル５より合成樹脂混入パルプ繊維を通気性材料によ
って構成された成形母型６に吹き付け、この成形母型６
に沿ってパルプフォーム層Ｍを成形する。

【００２１】図示例において、上記ノズル５は、自在パ
イプ継手５１を介して空気輸送管３に連結され、図では
省略したが、噴射角度調整機構で噴射方向を調整できる
ようになしてあり、噴射方向を移動しながら成形母型６
に向けて均一に合成樹脂混入パルプ繊維が噴射されるよ
うになしてある。なお、成形母型６は図では半球型を使
用したが、該成形母型６が複雑な形状の場合は、図示の
噴射角度調整機構のみでは均一な噴射が難しいので、こ
のような場合はノズル５を現在塗装用ロッボトとして実
用されているコンピュータ制御アームに取り付けるよう
になすとよい。

【００２２】また、上記成形母型６は、金網、多孔板等
の通気性料によって構成すればよい。なお、空気輸送さ
れてくる合成樹脂混入パルプ繊維は、高速で噴射される
ので、これを壁面等に吹き付けるとパルプ繊維は飛散し
てしまうが、通気性の成形母型６に向けて噴射すると空
気輸送用の気流は該成形母型６を通過してパルプ繊維を
成形母型６に残すことになる。具体的には、図示成形母
型６を８０メッシュの金網で構成し、ノズルより約１８
ｍ／秒の速度で約２００ｍｍの距離から合成樹脂混入パ
ルプ繊維を噴射させたところ、成形されたパルプフォー
ム層Ｍは空気速度とその圧力によって均一に絞まり、充
分なる自己保形性を有するもので、それ自体を機械的に
ハンドリングすることが可能であった。

【００２３】そして、本発明は、上記のごとくして成形
されたパルプフォーム層Ｍを、加熱加圧し成形品を完成
する。この加熱加圧の具体例としては、機械パルプ古紙
を乾式で解繊したパルプ繊維に、重量比で８％の尿素樹
脂を混入したもので３５Ｋｇ／ｃｍ²の加圧と１６０℃
で約５分の加熱をしたところ、パルプ繊維が密に接合し
た繊維成形品を得ることができた。

【００２４】

【発明の効果】本発明は上記のごときであるので、天然
繊維素材である回収古紙を原料とし成形品を製造でき、
排水処理の必要性が無い乾式解繊であるにもかかわら
ず、機械的、自動的に均一な成形物を製造できる古紙解
繊パルプによる成形品の製造方法を提供することができ
るものである。

【００２５】本発明の特筆できる効果は、従来の大量に
水を使用するパルパー法に対し、上記でも触れた排水処
理を必要としない効果の他に、乾式の解繊を採用したた
め乾燥のために使用していた熱エネルギーに比較して、
必要エネルギー量を低減でき、また、乾燥のために長時
間を必要としないので生産効率も良い古紙解繊パルプに
よる成形品の製造方法を提供することができるものであ
る。

【００２６】なお、従来のパルパー法による場合は、パ
ルプ繊維を澱粉糊等で相互の接着しているので強度が低
いが、本発明法は合成樹脂でパルプ繊維を接着している
ので、その強度は一般の繊維板に匹敵する３００Ｋｇ／
ｃｍ²以上の曲げ強度を有する強靭な成形品を製造でき
るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施する装置例の一部断面正面図であ
る。

【図２】本発明法に使用される解繊機の一部断面正面図
である。

【図３】「図２」解繊機の蓋を除いた側面図である。

【符号の説明】

３ 空気輸送管 ５ ノズル ６ 成形母型 Ｍ パルプフォーム層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 古紙を乾式で解繊したパルプ繊維を空気
   輸送管（３）に供送し、該古紙の解繊途中あるいは解繊
   したパルプ繊維の空気輸送途中に合成樹脂を混入混合さ
   せ、空気輸送管（３）の下流端のノズル（５）より該合
   成樹脂混入パルプ繊維を通気性材料によって構成された
   成形母型（６）に吹き付け、この成形母型に沿ってパル
   プフォーム層（Ｍ）を成形した後、このパルプフォーム
   層（Ｍ）を加熱圧縮するようになしたことを特徴とする
   古紙解繊パルプによる成形品の製造方法。