JPH1181197A - 古紙製土木建築用材料の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 再生紙の再生技術は確立したとは言え、家庭
から廃棄される新聞紙、雑誌などの量に比べ極めて少な
く、その大半が焼却され、また地中に理設処分される状
態にあった。 【解決の手段】 重量比率で古紙１に対し水１０〜３０
倍の配合で撹拌し泥状化した古紙ヘドロを通水性のシー
トで包装し、抜水成型枠に入れ、自然脱水をした１枚な
いし２枚以上に積層した合成材を強制押圧脱水するか、
あるいは通水性のシートに包装して６０〜８０％の脱水
をした後、酢酸ビニル樹脂エマルジョンを配合して混練
し、成型抜水枠に入れて強制押圧脱水するか、あるいは
また通水性シートに包装して５０〜７０％の脱水をした
のち、セメントを配合して混練し、抜水成型枠に入れて
成型し、しかる後乾燥させる古紙製土木建築用材料の製
造法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明に属する技術分野】本発明は新聞紙、雑誌、包装
紙などの古紙を素材とした土木建築用材料の製造法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】自然環境の破壊防止と紙資源の保全をす
る動向が世界的に高まる中で再生技術が開発され、家庭
や工場などから廃棄される新聞紙、雑誌、包装紙、書類
などを利用した再生紙が多く使用されている。その再生
紙は、一般に、次のような工程を経て再生されている。
撹拌機の中に温水と古紙と薬品（カセイソーダー等）溶
解材を入れて撹拌されることで解きほぐされ又印刷イン
クが分離する、それを分離機に入れて、発生する、泡に
分離した印刷インクを付着させて除去し、同時に他の異
物を除去する、さらに洗浄機を経て清浄化された再生パ
ルプに化学パルプを混合して撹拌し、溶解パルプを製造
する。さらにまた溶解パルプは、脱水紙層成型網の上に
薄く流し、沙紙にした後加圧脱水し、吸水ローラーをか
け、続いて蒸気乾燥、あるいは熱乾燥後澱粉を塗布し蒸
気乾燥し、最後にローラーで加圧を施して平滑で光沢あ
る紙面仕上げ、再生紙が再生される。

【０００３】

【発明が解決しょうとする課題】このように再生紙の再
生技術は確立したとは言え、家庭から廃棄される新聞
紙、雑誌などの量に較べ極めて少なく、その大半が焼却
され、また地中に理設処分される状態にあった。

【０００４】そこで本発明者はセメントや砂利、木材さ
らには合成樹脂などが大量に消費される土木建築技術に
おいて、古紙の大量な資源を有効的に型枠や壁や床その
他多くの用途に再利用できる土木建築用材料を開発する
ことを目的に種々検討した結果、印刷インクや異物が多
少混じることによっ紙繊維の接着力が向上し、土木建築
材料に要求される強度の強化を図り、さらに酢酸ビニル
樹脂エマルジョンやセメントを添加する事によってより
一層強度の高い土木建築用材料ができる事を知見した。
本発明はこのような知見に基づいて構成したものであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記した本発明の目的を
達成したその要旨は、重量比率で古紙の１に対し、１０
〜３０倍の水を配合し、撹拌し泥状化した古紙のヘドロ
を通水性シートで包装し、抜水成型枠に入れて自然脱水
をした１枚ないし２枚以上に積層した合成材を強制押圧
脱水するか、あるいは通水性のシートで包装して全重量
の６０〜８０％の脱水をした後、酢酸ビニル樹脂エマル
ジョンを配合して混練し、抜水成型枠に入れて、強制押
圧脱水するか、あるいはまた通水性シートで包装して全
重量の５０〜７０％の脱水を行った後、セメントを配合
して混練し、抜水成型枠に入れて強制押圧脱水し、しか
る後乾燥させる古紙製土木建築用材料の製造法である。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。本発明において原料に新聞紙、雑誌、本、包装
紙、ダンボール、書類など家庭や工場から廃棄処分され
る古紙を使用する。古紙の質や大きさや色彩などについ
ては特に限定するものではないが、後述する本発明の製
造法から小さく裁断した紙片が最適である。このような
古紙を泥状化することにより強靭性に優れた土木建築用
材料が得られる理由から、古紙は水に漬け込んで撹拌す
る。撹拌は、古紙に水を吸い込ませて泥状化するため、
流動化させるに十分な水の配合が必要である。その量
は、重量比率で古紙の１に対し１０〜３０倍の水を配合
する。水の量が、例えば、古紙の１ｋｇに対して水が１
０ｋｇ未満の少ない配合量では紙が水を吸い込んで撹拌
作業が難しく泥状化できない問題が起こり、その反対に
水が３０ｋｇを越える過剰な配合量では効率的な撹拌作
業ができず、またその後の脱水乾燥作業に長時間要する
問題がある。このような適度の水で撹拌された古紙は、
適性度に調整され、印刷インクや不純物を含んだ泥状化
した古紙のヘドロとなる。このようにして泥状化した古
紙のヘドロは、表層面の早期乾燥を防止して内外層均一
な脱水を図るため布や細目網などの通水性シートに包装
した後、強度を付与するために排水機能をもち製品土木
建築用材料の形状をなした抜水成型枠に入れて、自然乾
燥する。ところがこの状態では、多量の水分を分有する
ものであるため、土木建築用材料において使用される製
品に供されない。本発明においては、さらにこの素材を
緻密な組織にして一層の強靭性を付与しかつ所望の厚み
の製品にするため、１枚または２枚以上に積層した合成
素材を機械的に押圧しあるいはさらに火力や風力も利用
して強制的に脱水を図る。しかる後自然乾燥し、強制押
圧脱水作業で残存する湿気を完全除去する。このように
して製造された土木建築材料は、切断や多少の曲げ加工
もでき軽量で強靭性を有する土木建築部材として最適で
ある。

【０００７】さらに本発明は、水を掛けることで自在に
曲げや折りができる土木建築用材料の製造法として、上
記の製造過程で製造された泥状化した古紙のヘドロを通
水性のシートに包装して全重量比で６０〜８０％の脱水
を施す。この脱水作業は次の工程において、練り合わせ
に４０％〜２０％の水分が必要であり、より良く接着す
るためである。水分の多い６０％未満の脱水作業では次
の工程での混ぜ合わせで薬剤が薄くなる。また水分の少
ない８０％を越える脱水作業では次の工程での混ぜ合わ
せにおいて水分が足らず薬剤が余分に必要となり練り合
わせに時間を要する。従って次の工程で薬剤の配合、練
り合わせがやり易いよう６０％〜８０％の脱水を施す。
このような半泥状古紙のヘドロに、酢酸ビニル樹脂エマ
ルジョンを添加（配合）して混練する。酢酸ビニル樹脂
エマルジョンは古紙のヘドロと混ぜて練り合わせること
で接着力が増大し折り曲げが自由にできるようになる。
その添加量は特に限定するものではないが、酢酸ビニル
樹脂エマルジョンの量が古紙の量を上回る状態では目的
を達成する事にならず最高でも同量とするが、折りや曲
げの必要性に併せて脱水した重量の１０％〜３０％の添
加が好ましい。このようにして練り合わせた半泥状古紙
のヘドロを前記した作業と同様に、抜水成型粋に入れて
強制押圧脱水し、しかる後自然乾燥する。このようにし
て製造された本発明の土木建築用材料は、自在に曲げや
折りができいろいろと加工し易い特性をもつ。

【０００８】さらに本発明は、型どつたものに水を掛け
ても型を壊す事なく吸水しまた保水し、そのままの形状
を維持する、土木建築用材料の製造法として、上記の製
造過程で製造された泥状化した古紙のヘドロを通水性の
シートに包装して全重量比で５０〜７０％の脱水を施
す。この脱水作業は次の工程の過程に必要不可欠なもの
で薬剤との混ぜ合わせにこの範囲の水分が必要である。
また水分の多い５０％未満の脱水作業では、薬剤が薄く
なり接着力が弱くなり型が壊れやすくなる。また水分の
少ない７０％を越える脱水作業では、薬剤とよく混ざら
ない為に形が壊れやすくなる。従って古紙ヘドロとよく
混ぜ合わせができるようにするために５０％〜７０％の
脱水を施す。このような半泥状古紙のヘドロに、セメン
トを添加する。セメントは、半泥状古紙のヘドロに、型
の維持と接着力をもたらしアスファルトに変わる自然に
優しい素材となる。その添加量は特に限定するものでは
ないが、形状の維持と接着力、強度の必要に応じ、脱水
後の重量の１０％〜４０％のセメントの添加が好まし
い。このようにして配合した後練り込み薬剤（セメン
ト）を古紙ヘドロにまんべんなく混ぜ合わせるよう練り
込む、しかる後前記した作業と同様に抜水成型枠に入れ
て、強制押圧脱水し、しかる後自然乾燥する。このよう
にして製造された本発明の土木建築用材料は、水分がな
いときは、アスファルト並であるが、水分を吸うと弾力
がでて柔らかになり、形は壊れる事なく維持する特性を
もつものである。

【０００９】

【実験例】以下本発明の実施例について説明する。なお
比較例は、本発明から逸脱する範囲の実験例を示す。

【実施例Ｉ】

【実施例１】 １ｋｇの古紙に２０倍の水（２０ｋｇ）
に漬け込んだ後回転撹拌機（２６００ｒｐｍ）で泥状化
した古紙のヘドロを、通水性の布シートに包装して建材
用ボード形状の成型枠に入れ自然脱水し、しかる後押圧
力１０ｋｇのプレス機で脱水し、その後陰干しで３日間
の自然乾燥をし、建材用ボード（厚さ１０ｍｍ×幅１２
０×長２００）製品を製造した。

【実施例２】 実施例１において得られたヘドロを、通
水性の布シートに包装して建材用ボード形状の成型枠に
入れ自然脱水した後手押圧力（３５ｋｇ）でボード全面
に均一に押圧が懸かるように注意を図りながら脱水を行
い、その後陰干しで４日間の自然乾燥をし、建材用ボー
ド（厚１６ｍｍ×幅１２０×長２００）製品を製造し
た。

【実施例３】 実施例１において得られた自然脱水後の
中間製品の建材用ボードを押圧力８０ｋｇのプレス機で
脱水し、その後温度３０度に保持された乾燥室で２日間
の自然乾燥をし、建材用ボード（厚８ｍｍ×幅１２０×
長２００）製品を製造した。

【実施例４】 実施例１と同様にして得られた自然脱水
後の中間製品の建材用ボードを、２枚重ねて押圧力１０
０ｋｇのプレス機で脱水し、その後陰干しで３日間の自
然乾燥をして建材用ボード（厚１８ｍｍ×幅１２０×長
２００）製品を製造した。

【実施例５】 １ｋｇの古紙に１０倍の水（１０ｋｇ）
に漬け込んだ後回転撹拌機（２６００ｒｐｍ）で泥状化
した古紙のヘドロを使って、実施例１と同様の条件で、
建材用ボード（厚１０ｍｍ×幅１２０×長２００）製品
を製造した。

【実施例６】 １ｋｇの古紙に３０倍の水（３０ｋｇ）
に漬け込んだ後回転撹拌機（２６００ｒｐｍ）で泥状化
した古紙のヘドロを使って、実施例１と同様の条件で、
建材用ボード（厚１０ｍｍ×幅１２０×長２００）製品
を製造した。

【比較例１】 １ｋｇの古紙に８倍の水（８ｋｇ）に漬
け込んだ後回転撹拌機（２６００ｒｐｍ）で泥状化した
古紙のヘドロを使って、実施例１と同様の条件で、建材
用ボード（厚１０ｍｍ×幅１２０×長２００）製品を製
造した。

【比較例２】 １ｋｇの古紙に３５倍の水（３５ｋｇ）
に漬け込んだ後回転撹拌機（２６００ｒｐｍ）泥状化し
た古紙のヘドロを使って、実施例１と同様の条件で、建
材用ボード（厚１０ｍｍ×幅１２０×長２００）製品を
製造した。 上記のように製造工程で得られた建材用ボードの試験結
果を表１で示すように、本発明の強度は３ｋｇ以上で紙
繊維の接着力が強くまた亀裂を起こすまでの曲げ角度も
比較例に比べて高いため、建材用ボードとして使用でき
る。なお比較例で製造された製品は、弾力性を有するた
め人体に優しく他各種補助材として利用できるが、古紙
と水との配合量が本発明からい逸脱するため、古紙のイ
ンク油がヘドロから分離して紙繊維とよく混合できず接
着力が低下し、建材に必要な強度など特性が得られな
い。

【実施例ＩＩ】

【実施例７】 実施例１で得られた古紙のヘドロを通水
性の布シートに包装して重量比率で７０％（２１ｋｇの
ヘドロを６．３ｋｇに）脱水した後０．７ｋｇの酢酸ビ
ニル樹脂エマルジョンを配合して満遍なく紙繊維に混じ
り合うように練り込み、建材用ボード形状の抜水成型枠
に入れて手押圧力（３５ｋｇ）で脱水し、その後陰干し
で２日間の自然乾燥をし、建材用ボード（厚１０ｍｍ×
幅１００×長２００）製品を製造した。

【実施例８】 実施例１で得られた古紙のヘドロを通水
性の布シートに包装して重量比率で７０％（２１ｋｇの
ヘドロを６．３ｋｇに）脱水した後０．８ｋｇの酢酸ビ
ニル樹脂エマルジョンを配合して満遍なく紙繊維に混じ
り合うように練り込み、建材用ボード形状の抜水粋成型
枠に入れて押圧力８０ｋｇのプレス機で脱水し、その後
温度３０度に保持された乾燥室で２日間の自然乾燥を
し、建材用ボード（厚５ｍｍ×幅１００×長２００）製
品を製造した。

【実施例９】 実施例１で得られた古紙のヘドロを通水
性の布シートに包装して重量比率で７０％（２１ｋｇの
ヘドロを６．３ｋｇに）脱水した後１．２ｋｇの酢酸ビ
ニル樹脂エマルジョンを配合して満遍なく紙繊維に混じ
り合うように練り込み、建材用ボード形状の抜水成型枠
に入れて押圧力８０ｋｇのプレス機で脱水し、その後３
日間の自然乾燥をし、建材用ボード（厚７ｍｍ×幅１０
０×長２００）製品を製造した。

【実施例１０】 実施例１で得られた古紙のヘドロを通
水性の布シートに包装して重量比で８０％（２１ｋｇの
ヘドロを４．２ｋｇに）脱水した後、０．９ｋｇの酢酸
ビニル樹脂エマルジョンを配合し練り込み、建材用ボー
ド形状の抜水成型枠にいれて押圧力８０ｋｇのプレス機
で脱水し、その後陰干しで２日間の自然乾燥をし、建材
用ボード（厚５ｍｍ×幅１００×長２００）製品を製造
した。

【実施例１１】 実施例１で得られた古紙のヘドロを通
水性の布シートに包装して重量比で６０％（２１ｋｇの
ヘドロを８．４ｋｇに）脱水した後０．７ｋｇの酢酸ビ
ニル樹脂エマルジョンを配合して練り込み、建材用ボー
ド形状の抜水粋成型枠に入れて押圧力５０ｋｇのプレス
機で脱水し、その後陰干しで４日間の自然乾燥をし、建
材用ボード（厚５ｍｍ×幅１００×長２００）製品を製
造した。

【比較例３】 実施例１で得られた古紙のヘドロを通水
性の布シートに包装して重量比で５５％（２１ｋｇのヘ
ドロを９．４５ｋｇに）脱水した後０．７ｋｇの酢酸ビ
ニル樹脂エマルジョンを配合して練り込み、建材用ボー
ド形状の抜水成型枠に入れて岬圧力８０ｋｇのプレス機
で脱水し、その後陰干しで４日間の自然乾燥をし、建材
用ボード（厚１０ｍｍ×幅１００×長２００）製品を製
造した。

【比較例４】 実施例１で得られた古紙のヘドロを通水
性の布シートに包装して重量比で８５％（２１ｋｇのヘ
ドロを〜３．１５ｋｇに）脱水した後０．７ｋｇの酢酸
ビニル樹脂エマルジョンを配合して練り込み、建材用ボ
ード形状の抜水成型枠に入れて押圧力８０ｋｇのプレス
機で脱水し、その後陰干しで３日間の自然乾燥をし、建
材用ボード（厚５ｍｍ×幅１００×長２００）製品を製
造した。 上記のような製造工程で得られた建材用ボードの試験結
果を表２で示すように、本発明の強度（曲がるまでの重
力）は酢酸ビニル樹脂エマルジョンを配合する事によっ
て紙繊維の接着力が強くまた亀裂を起こすまでの角度も
い著しく付与されるため曲げ角度を必要とす内装工事の
際の化粧ボードとして使用できる。なお比較例で製造さ
れた製品は、弾力性を有するものの、古紙と水との配合
量および布シートに包装時の脱水量が本発明から逸脱す
るため、紙のインク油がヘドロから分離して紙繊維間の
接着力が低下して建材に必要な強度などの特性が得られ
ない。特に比較例の曲げ角度は、本発明と匹敵するもの
の強度が低いため、建材用として適さない。

【実施例ＩＩＩ】

【実施例１２】 実施例１で得られた古紙のヘドロを通
水性の布シートに包装して重量比で７０％（２１ｋｇの
ヘドロを６．３ｋｇに）脱水した後セメント０．７ｋｇ
を配合して混練し、建材用ボード形状の抜水成型枠に入
れて押圧力８０ｋｇのプレス機で脱水し、しかる後陰干
しで２日間の自然乾燥をし建材用ボード（厚２０ｍｍ×
幅１００×長２００）製品を製造した。

【実施例１３】 実施例１で得られた古紙のヘドロを通
水性の布シートに包装して重量比で７０％（２１ｋｇの
ヘドロを６．３ｋｇに）脱水した後セメント１ｋｇを配
合して混練し、建材用ボード形状の抜水成型枠に入れて
押圧力８０ｋｇのプレス機出脱水し、しかる後陰干しで
２日間の自然乾燥をして建材用ボード（厚４０ｍｍ×幅
２００×長２００）製品を製造した。

【実施例１４】 実施例１で得られた古紙のヘドロを通
水性の布シートに包装して重量比で７０％（２１ｋｇの
ヘドロを６．３ｋｇに）脱水した後セメント１．２ｋｇ
を配合して混練し、建材用ボード形状の抜水成型枠に入
れて押圧力５０ｋｇのプレス機で脱水し、しかる後直射
日光で２日間の自然乾燥をして建材用ボード（厚４０ｍ
ｍ×幅１００×長２００）製品を製造した。

【実施例１５】 実施例１で得られた古紙のヘドロを通
水性の布シートに包装して重量比で６０％（２１ｋｇの
ヘドロを８．４ｋｇに）脱水した後セメント１．５ｋｇ
を配合して混練し、建材用ボード形状の抜水成型枠に入
れて押圧力５０ｋｇのプレス機で脱水し、しかる後陰干
しで３日間の自然乾燥をして建材用ボード（厚２０ｍｍ
×幅２００×長２００）製品を製造した。

【実施例１６】 実施例１で得られた古紙のヘドロを通
水性の布シートに包装して重量比で６０％（２１ｋｇの
ヘドロを８．４ｋｇに）脱水した後セメント０．８ｋｇ
を配合して混練し、建材用ボード形状の抜水成型枠に入
れて押圧力８０ｋｇのプレス機で脱水し、しかる後直射
日光のもとで２日間自然乾燥をして建材用ボード（厚２
０ｍｍ×幅２００×長２００）製品を製造した。

【実施例１７】 実施例１で得られた古紙のヘドロを通
水性の布シートに包装して重量比で５０％（２１ｋｇの
ヘドロを１０．５ｋｇに）脱水した後セメント１ｋｇを
配合して混練し、建材用ボード形状の抜水成型枠に入れ
て押圧力８０ｋｇのプレス機で脱水し、しかる後直射日
光のもとで２日間の自然乾燥をして建材用ボード（厚３
０ｍｍ×幅３００×長３００）製品を製造した。

【比較例５】 実施例１で得られた古紙のヘドロを通水
性の布シートに包装して重量比で８０％（２１ｋｇのヘ
ドロを４．２ｋｇに）脱水した後セメント０．５ｋｇを
配合して混練し、建材用ボード形状の抜水成型枠にいれ
て押圧力８０ｋｇのプレス機で脱水し、しかる後陰干し
で３日間の自然乾燥をし建材用ボード（厚１０ｍｍ×幅
２００×長２００）製品を製造した。

【比較例６】 実施例１で得られた古紙のヘドロを通水
性の布シートに包装して重量比で５５％（２１ｋｇのヘ
ドロを１１．５５ｋｇに）脱水した後セメント０．５ｋ
ｇを配合して混練し、建材用ボード形状の抜水成型枠に
入れて押圧力８０ｋｇのプレス機で脱水し、しかる後直
射日光で２日間の自然乾燥をして建材用ボード（厚２０
ｍｍ×幅２００×長２００）製品を製造した。 上記のような製造工程で得られた建材用ボードの試験結
果を表３で示すように、本発明の強度はセメントを配合
する事によって紙繊維間の接着力が一層強くまた水に濡
れても重力８０ｋｇが加わっても形を壊す事なく維持す
る。なお比較例で製造された製品はすべて不良品となり
本発明より逸脱するため、強度（１ｍ上空より重りの落
下試験結果）の特性が得られない。

【００１０】

【発明の効果】本発明は弾力性に優れ紙の暖かさがあり
人体に優しく強度を上げる事で木に近ずき堅くなるうえ
暖かみがある。又酢酸ビニル樹脂エマルジョンを配合す
ることで折りや曲げが容易にでき加工が簡単である。又
セメントを配合することで成型したままの型を維持し保
水し、又保水力を上まれば排水し、乾燥すればコンクリ
ートとアスフォルトの中間的な強度をもち軽量なこの製
品はビル建設等の１階から屋上の中間階の床に利用でき
る。又古紙の余りの時代となり、紙の用途の違う再利用
方法が模索されており、本発明は、その一助とり、今後
他用途への再資源利用の引き金になるもので、本発明自
体が、建築界だけに止まらず、いろいろな方面に利用さ
れる事となると信じる。又古紙製土木建築用材料は本来
紙（木）繊維が主体であるため人体に優しく木にかわる
ものとしてさらに用途は広がることと信じる。まだまだ
未発見の用途があるもので各方面に利用され、必ずや貢
献するものです。

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【手続補正書】

【提出日】平成１０年２月２３日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】発明の名称

【補正方法】変更

【補正内容】

【発明の名称】 古紙製土木建築用材料の製造
法

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 重量比率で、古紙の１に対して、１０〜
   ３０倍の水を配合し、撹拌し、泥状化した古紙のヘドロ
   を、通水性のシートで包装しつつ、抜水成型枠に入れ自
   然脱水をした後、１枚ないし、２枚以上に積層した合成
   材を強制押圧脱水し、しかる後乾燥することを特徴とす
   る古紙製土木建築用材料の製造法。
2. 【請求項２】 重量比率で、古紙の１に対して、１０〜
   ３０倍の水を配合し、撹拌し、泥状化した古紙のヘドロ
   を、通水性のシートに包装し全重量比率の６０〜８０％
   の脱水をした後、酢酸ビニル樹脂エマルジョンを配合し
   て混練し、抜水成型枠に入れて強制押圧脱水し、しかる
   後乾燥することを特徴とする古紙製土木建築用材料の製
   造法。
3. 【請求項３】 重量比率で、古紙の１に対して、１０〜
   ３０倍の水を配合し、撹拌し、泥状化した古紙のヘドロ
   を、通水性のシートで包装し、全重量比率の５０〜７０
   ％を脱水をした後、セメントを配合して混練し、抜水成
   型枠に入れて強制押圧脱水し、しかる後乾燥することを
   特徴とする古紙製土木建築用材料の製造法。