JPH0919907A

JPH0919907A - 古紙ボード

Info

Publication number: JPH0919907A
Application number: JP7173556A
Authority: JP
Inventors: Masahito Tanaka; 雅人田中; Katsushi Sakano; 賀津士坂野; Yosuke Kudo; 洋輔工藤
Original assignee: New Oji Paper Co Ltd
Current assignee: New Oji Paper Co Ltd
Priority date: 1995-07-10
Filing date: 1995-07-10
Publication date: 1997-01-21

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】古紙パルプを主成分とし、強度、成形性、緩
衝性に優れた古紙ボードを安定かつ容易に製造する方法
を提供する。【構成】乾式で解繊してなる古紙パルプに特定量の水
を混合して海綿状とした古紙パルプと熱可塑性を有する
繊維状叉は粉体状合成樹脂混合し、該熱可塑性樹脂の融
点以上の温度で加熱することにより、該熱可塑性を有す
る繊維状叉は粉体状合成樹脂の一部あるいは全部を融解
し、古紙パルプ同士を接着して得られるボードであり、
緩衝性及び強度に優れた古紙ボードを容易に製造する方
法。更に、熱可塑性を有する繊維状叉は粉体状合成樹脂
が、ポリオレフィンであることが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、古紙を主原料とした古
紙ボードに関するものであり、特に物品の破損、傷つ
け、つぶれ等を防止する目的で使用される緩衝材や、建
材、保温材等として好適な古紙ボードを提供するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】工場、商店、オフィス、一般家庭等から
排出される多量の古紙は、環境保護および資源の有効活
用の観点から、近年その利用分野、利用方法の拡大が急
務となっている。古紙を緩衝材の原料として用いる方法
としては、古紙を水で解繊して作製した古紙パルプを、
金型に導入し乾燥させることにより、卵の破損防止用パ
ック状緩衝材等を得る、いわゆるモールド法が広く利用
されている。しかしながら、この方法で得られる古紙パ
ルプ緩衝材は、水で解繊した古紙パルプを乾燥させて成
型するため、パルプ間に強固な水素結合が形成され、金
型の形状により、見かけの嵩は高くできる一方、得られ
た基材の真比重は高く、しかも硬いために、緩衝性能は
不十分であった。また、基材自体が硬いために、シート
状の緩衝材としては利用できなかった。更に、用途に応
じて高価な金型を作る必要があるという問題もあった。

【０００３】これらの問題を解決する方法としては、例
えば、特開昭56-41142号、特開昭56ー43459号公報には、
古紙パルプと繊維長10mm以上の繊維と熱硬化性樹脂粉末
を乾式で混合後、加熱成型したパレットが開示されてい
る。この方法を用いれば、パルプ間に水素結合がほとん
ど存在しないために、嵩高いシートの製造が可能であ
る。しかしながら、熱硬化性樹脂粉末をバインダーとし
て使用しているために、フェノール樹脂等の熱硬化性樹
脂粉末を古紙パルプや繊維と混合するさい、あるいはそ
の後の製造工程において、該熱硬化性樹脂粉末が飛散
し、更に熱処理時にフェノールやホルマリンが発生する
等、作業環境の悪化という問題があった。

【０００４】また、特公昭52-20588号公報には、ダンボ
ール、板紙等の古紙に対して、1〜50重量％の合成パル
プを加え、これを乾式レファイナー等の解繊機を用いて
乾燥状態で混合解繊後、フォーメーションワイヤー上に
堆積し、次いで熱プレスにより平板状シートを製造する
方法が開示されている。この方法を用いれば、シート形
成の段階で水が存在しないため、モールド法のような水
素結合の形成によるシートの硬化、シートの密度の上昇
等の問題はなく、しかも接着剤としてフェノール樹脂等
の熱硬化性樹脂粉末を使用していないため、製造時の熱
硬化性樹脂粉末の飛散や、加熱処理時に発生するフェノ
ールやホルマリンによる作業環境の悪化は無い。しか
し、古紙と合成パルプを乾式レファイナーで混合解繊す
るために、レファイナー内部の温度上昇により合成パル
プが融解し、古紙パルプフロックの形成、またはレファ
イナー内部に融解した合成パルプが付着する等の問題点
があり、更に多量の粉状微細パルプ繊維成分飛散による
作業環境の悪化、強度や成形性の不足などの問題もあ
り、安定して高品質の古紙ボードを作製することができ
なかった。

【０００５】そこで、本発明者らは上記欠点に対して鋭
意検討した結果、特願平6ー229615に開示した特定の長さ
加重平均長さ（Length-weighted average Length）の古
紙パルプと熱可塑性樹脂の微細繊維とを、乾式で混合し
た繊維集合体からなる古紙ボードが上記問題点の改良に
優れていることを見いだした。しかしこの方法により得
られた古紙ボードでも、衝撃を与えると混在する粉状微
細パルプ繊維成分、填料等がボード表面から落ちるいわ
ゆる粉落ち現象を生じ易い為、更に改良が望まれてい
た。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、古紙
を主原料とすることにより、使用後に原料として再利用
が可能であり、廃棄する場合でも土中への埋設により微
生物で分解され、焼却処理する場合でも、有毒ガスの発
生が無い、環境に優しい古紙ボードの製造方法を提供す
ることにある。更に、製造工程で少量の水を散布するこ
とにより半乾燥で処理されるため、多量の水を使用する
ことに起因するボードの硬さがなく、製造時におけるバ
インダーや紙粉の飛散による環境の悪化がほとんど無
く、使用したバインダーからのフェノールやホルマリン
等の有害物質の発生なしに、古紙を有効に利用して、緩
衝性、断熱性等に優れ、良好な強度と熱成型性を有する
嵩高で且つ微細パルプ繊維、填料等の粉落ち、更に成型
による折れ割れ等が著しく少ない古紙ボードを安定かつ
容易に製造する方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、かかる現
状に鑑み鋭意研究を重ねた結果、乾式で解繊した古紙パ
ルプ１００重量部に対し１０重量部以上〜１００重量部
未満の水を添加し海綿状とした古紙パルプ粒状体と、熱
可塑性を有する繊維状叉は粉体状の合成樹脂（以下熱可
塑性樹脂とする）との混合物を加熱、加圧して成形した
古紙ボードである。更には前記の混合物が、海綿状とし
た古紙パルプ粒状体の表面に、熱可塑性樹脂を付着させ
た複合粒状物である古紙ボードである。また熱可塑性樹
脂が、ポリオレフィンである古紙ボードは、緩衝性、断
熱性、成型性が特に優れていることを見い出し、本発明
を完成した。

【０００８】

【作用】本発明に使用する古紙は、パルプ繊維を主体と
して形成されたものであれば特に限定されるものではな
いが、例えば新聞紙、雑誌、本、ダンボール、板紙、上
質紙、チラシ、パンフレット、包装用紙等の古紙を使用
することができる。解繊の方法は通常のドライパルプ製
造装置や乾式レファイナー等が使用可能である。この場
合、古紙はシュレッダー等の断裁装置や破砕装置で、解
繊前に事前に粗砕しても良い。また海綿状とした古紙パ
ルプとは、軽くフロック状となった程度から完全に造粒
化した状態までを言い、その製造方法とは乾式で解繊さ
れた単繊維からなる古紙パルプに対し特定量の水を噴霧
または散水しながらエアージェットまたは機械的に混合
する方法が一般的である。エアージェットまたは機械的
に混合する方法とは、ターボオープナー、フラッファ、
ミキサー、レファイナー、プロペラ分散およびそれらの
組合わせから新たに設計される攪拌、解繊機などがあ
り、造粒程度は主に水分量、攪拌時間および時間などで
コントロールされる。添加する水量は解繊してなる古紙
パルプ１００重量部に対し１０重量部以上〜１００重量
部未満であるが、１０重量部未満の場合パルプが海綿状
となり難く、１００重量部以上の場合は硬くなり過ぎほ
ぼ均一な海綿状の粒状体ができ難く、ボード強度も不均
一になりやすい。好ましくは古紙１００重量部に対して
水量を１５重量部〜８０重量部未満の範囲である。

【０００９】本発明は、上記海綿状とした古紙パルプに
対し、熱可塑性樹脂を添加混合し、海綿状とした古紙パ
ルプの表面に熱可塑性樹脂を付着した状態にすることが
特徴である。その方法しては、上記装置内で海綿状のパ
ルプを作製した後、攪拌強度を変化させ、熱可塑性樹脂
を少量づつ添加混合する方法などをとるのが一般的であ
るが、特に限定されるものではない。本発明のボードの
製造方法は特に限定されるものではないが、例えば海綿
状の古紙パルプと熱可塑性樹脂の混合体を、マット状も
しくはコーナー用など特定の形状の枠にフォーミングも
しくは特定の金型に詰め込んだ後、該熱可塑性樹脂の融
点以上の温度で電気ヒーター、ガスバーナーおよび蒸気
などを熱源とする加熱装置を使用し、該熱可塑性樹脂の
一部または全部を溶融し、古紙パルプ同士の結合を行っ
て作製する方法、または溶融後直ちに、または同時に圧
力をかけて作製する方法でもよい。圧力を掛ける装置と
しては、板状プレス、キャレンダー方式などが好まし
い。

【００１０】また、処理条件としては得られる古紙ボー
ドが焦げない程度の温度及び処理時間を適宜選択するこ
とが必要である。さらに圧力も目的に応じて適宜選ばれ
る。得られるマット、ボードまたは成形物の密度は０．
０５g/cm³から１．０g/cm³までのものが一般的であり、
目的に応じて適宜選ばれる。

【００１１】ところで本発明に使用可能な熱可塑性樹脂
とは、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィ
ン系樹脂、ナイロン等のポリアミド系樹脂、ポリエステ
ル系樹脂等の熱可塑性樹脂、あるいはこれらの樹脂の共
重合物を短繊維状に加工したもの、または上記樹脂の２
種以上を同時に紡糸した、いわゆるサイドバイサイドタ
イプや、シースコアタイプの複合繊維を短繊維状に加工
したものであり、これらの１種以上を使用することが可
能である。中でも、ポリエチレンやポリプロピレン等の
ポリオレフィン樹脂より製造されたパルプ状多分岐繊維
が好ましい。また、熱可塑性樹脂の重量平均繊維長は、
０．２〜１５ｍｍの範囲、好ましくは０．３〜５ｍｍの
範囲である。重量平均繊維長が０．２ｍｍ未満の場合
は、作製した古紙ボードの強度が低下するため好ましく
ない。逆に重量平均繊維長が１５ｍｍを越えるとパルプ
中の熱可塑性樹脂の微細繊維の分散が不均一になり、好
ましくない。熱可塑性樹脂の微細繊維の重量平均繊維長
は、ＪＩＳＰ８２０７に示された装置を用い、ＴＡＰ
ＰＩＴ２３３に示された方法で測定することが可能で
ある。

【００１２】海綿状の古紙パルプと熱可塑性樹脂との絶
乾重量配合比率は、古紙パルプ／微細繊維＝９９〜５０
／１〜５０、好ましくは９５〜７０／５〜３０の範囲と
する。熱可塑性樹脂の配合率が１％未満では作製した古
紙ボードの強度が弱く、配合率が５０％を越えるとボー
ドが硬くなりすぎて好ましくない。本発明においては、
製品である古紙ボードの強度と成型性を向上させるため
に、古紙パルプ中に上記の熱可塑性樹脂や繊維の長い針
葉樹パルプを配合することも可能である。使用する針葉
樹パルプとは、特に限定するものではないが、例えば針
葉樹材をクラフト法、ソーダ法、ポリサルファイト法等
で蒸解した化学パルプ、または、グランドパルプ、サー
モメカニカルパルプ等の機械パルプを晒若しくは未晒の
状態で、単独でまたは混合して使用することができ、好
ましくは未使用のパルプの方が良い。

【００１３】本発明によるボードは、海綿状とした古紙
パルプ粒状体と熱可塑性樹脂との複合粒状物から成形さ
れるため、ボードの強度を保持し、且つ通気性、クッシ
ョン性に優れたボードを提供可能となった。叉、古紙を
その主原料とするため、廃棄物の有効利用が可能とな
り、使用後のボードは再度解繊されて古紙ボードの原料
として使用可能である。更に、廃棄する場合でも土中へ
の埋設立により、微生物による分解が可能であり、焼却
処理する場合でも、有毒ガスの発生が無い、環境に極め
て優しい資材である。本発明により、このような利点を
有する古紙ボードを安定かつ容易に製造することが可能
となり、熱成型、打ち抜き、貼合せ等、必要に応じて種
々加工されて、緩衝材、断熱、保温材等として使用する
ことができる。

【００１４】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に
説明するが、本発明は勿論これらに限定されるものでは
ない。尚、以下の実施例において、部および％は、特に
指定がない場合には、全て重量部および重量％である。

【００１５】実施例１新聞古紙をパルプ粗砕機（瑞光鉄工（株）、TYPE FR-16
0）を用いて粗砕後、パルプ粉砕機（瑞光鉄工（株）
製、TYPE P-270）を用いて乾式で解繊し、古紙パルプを
得た。得られた古紙パルプの長さ加重平均長さ(length-
weighted averagelength)は1.07mmであであった。パワ
フルミキサーラボ（株式会社ダルトン製）を使用して、
上記古紙パルプを攪拌しながら霧状にした水を古紙パル
プに対し25重量％添加し、直径が約2〜10mmの海綿状古
紙パルプを得た。その後攪拌強度を低下させ、合成パル
プ（三井石油化学（株）製、商品名SWP、E990）を古紙
パルプ／合成パルプ＝80／20の割合になるように添加
し、海綿状古紙パルプの表面にほぼ均一に付着させ複合
粒状物を得た。合成パルプの融点は130℃であり重量平
均繊維長は1.6mmであった。次に、該混合繊維を8mmの高
さのスペーサーを置いた熱プレス装置（（株）東洋精機
製作所製、ラボプレス30T）の間に積層し、10kg／cm²の
圧力、170℃の温度で10分間保持しボードを得た。得ら
れた古紙ボードの密度は0.15g／cm³であり、坪量は1500
g／m²であった。

【００１６】実施例２実施例１において、合成パルプ（三井石油化学（株）
製、商品名SWP、E990）を高接着性複合繊維（チッソ
（株）製、商品名EKC）に置き換え、造粒パルプ／合成
パルプ＝90／10の割合になるように添加しながら混合す
る以外は同様にしてボードを得た。得られた古紙ボード
の密度は0.14g／cm³であり、坪量は1500g／m ²であっ
た。

【００１７】実施例３実施例１において合成パルプ（三井石油化学（株）製、
商品名SWP、E990）を合成パルプ（三井石油化学（株）
製、商品名SWP、UL410）に置き換え、造粒パルプ／合成
パルプ＝80／20の割合になるように添加しながら混合す
る以外は同様にしてボードを得た。得られた古紙ボード
の密度は0.16g／cm³であり、坪量は1500g／m²であっ
た。

【００１８】実施例４実施例１において古紙パルプを攪拌しながら霧状にした
水を50部添加し、直径が約10〜20mmの造粒パルプを得る
以外は実施例１と同様にしてボードを得た。得られた古
紙ボードの密度は0.12g／cm³であり、坪量は1500g／m²
であった。

【００１９】比較例１実施例１において、合成パルプ（三井石油化学（株）
製、商品名SWP、E990）のところを澱粉粉末（商品名エース
E 王子コーンスターチ社製）に置き換え、造粒パルプ／澱粉粉
末＝80／20の割合になるように添加しながら混合し、霧
状の水を100部吹きかける以外は同様にしてボードを得
た。ボードには澱粉粉末が見あたらない（澱粉粉末がほ
とんど糊化した状態）ことを確認し、得られた古紙ボー
ドの密度は0.15g／cm³であり、坪量は1500g／m²であっ
た。

【００２０】比較例２実施例１において、古紙パルプを造粒せずに使用し、合
成パルプ（三井石油化学（株）製、商品名SWP、E990）
を、古紙パルプ／合成パルプ＝80／20の割合になるよう
に添加する以外は実施例１と同様にしてボードを得た。
得られた古紙ボードの密度は0.12g／cm³であり、坪量は
1500g／m²であった。

【００２１】実施例１〜４、比較例１〜２で得られたシ
ートを下記の試験方法で試験し、その品質を評価した。
結果は表１に示す通りである。試験方法（１）坪量：JIS P8126に示された方法を用いて測定。（２）密度：JIS P8118に示された方法を用いて測定。（３）緩衝性：古紙ボードの緩衝性能を官能評価で、次
の５段階で評価した。５・・・緩衝性が極めて良好である。４・・・緩衝性が良好である。３・・・緩衝性が普通である。２・・・緩衝性が劣る。１・・・緩衝性が極めて劣る。（４）Ｌ型成型性：Ｌ型金具２枚にサンプルを曲げては
さみ、しやこ万力ではさんで固定後、170℃で10分保持
したものにつき、Ｌ型成型性を以下の５段階で評
価した。５・・・成型後の戻りや曲げ部分のひび割れが全くなく極
めて良好である。４・・・成型性が良好である。３・・・成型性が普通である。２・・・成型後に戻りがあり、ひび割れも目立つ。１・・・成型性が全くない。（５）引張強度：JIS P8113に示された方法を用いて測
定。

【００２２】

【表１】

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に示した方
法に従い、乾式で解繊してなる古紙パルプに特定量の水
を混合して海綿状とした古紙パルプと熱融着性を有する
繊維状叉は粉体状合成樹脂を主成分とする古紙ボードは
緩衝性及び強度に優れた古紙ボードであるばかりでな
く、従来から使用されている、ポリスチレン発泡体等に
比較して燃焼エネルギーが低く、有毒ガスの発生もな
く、土中へ埋設した場合には土中の微生物で容易に分解
し、更に、使用済みのボードはパルプ原料として容易に
再利用が可能である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｄ０４Ｈ 1/54 Ｂ０９Ｂ 3/00 ＺＡＢ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】乾式で解繊した古紙パルプ１００重量部
に対し１０重量部以上〜１００重量部未満の水を添加し
海綿状とした古紙パルプ粒状体と、熱可塑性を有する繊
維状叉は粉体状の合成樹脂との混合物を加熱、加圧して
成形した古紙ボード。
【請求項２】前記の混合物が、海綿状古紙パルプ粒状
体の表面に、熱可塑性を有する繊維状又は粉体状の合成
繊維が付着した複合粒状体である請求項１記載の古紙ボ
ード。
【請求項３】熱可塑性を有する繊維状叉は粉体状の合
成樹脂が、ポリオレフィン系樹脂である第一項または第
二項に記載の古紙ボード。