TW202031970A - 製造再生紙漿纖維的方法、及再生紙漿纖維、以及臭氧的使用 - Google Patents

製造再生紙漿纖維的方法、及再生紙漿纖維、以及臭氧的使用 Download PDF

Info

Publication number
TW202031970A
TW202031970A TW108140554A TW108140554A TW202031970A TW 202031970 A TW202031970 A TW 202031970A TW 108140554 A TW108140554 A TW 108140554A TW 108140554 A TW108140554 A TW 108140554A TW 202031970 A TW202031970 A TW 202031970A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
pulp fiber
ozone
pulp fibers
content
recycled pulp
Prior art date
Application number
TW108140554A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI803711B (zh
Inventor
小西孝義
坂東健司
八卷孝一
大橋人
Original Assignee
日商優你 嬌美股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2018248575A external-priority patent/JP7045980B2/ja
Priority claimed from JP2018248995A external-priority patent/JP6925315B2/ja
Application filed by 日商優你 嬌美股份有限公司 filed Critical 日商優你 嬌美股份有限公司
Publication of TW202031970A publication Critical patent/TW202031970A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI803711B publication Critical patent/TWI803711B/zh

Links

Images

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C5/00Other processes for obtaining cellulose, e.g. cooking cotton linters ; Processes characterised by the choice of cellulose-containing starting materials
    • D21C5/02Working-up waste paper
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09BDISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B3/00Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
    • B09B3/70Chemical treatment, e.g. pH adjustment or oxidation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09BDISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B3/00Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09BDISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B3/00Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
    • B09B3/30Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless involving mechanical treatment
    • B09B3/35Shredding, crushing or cutting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09BDISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B3/00Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
    • B09B3/30Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless involving mechanical treatment
    • B09B3/38Stirring or kneading
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09BDISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B5/00Operations not covered by a single other subclass or by a single other group in this subclass
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • B29B17/02Separating plastics from other materials
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C9/00After-treatment of cellulose pulp, e.g. of wood pulp, or cotton linters ; Treatment of dilute or dewatered pulp or process improvement taking place after obtaining the raw cellulosic material and not provided for elsewhere
    • D21C9/001Modification of pulp properties
    • D21C9/002Modification of pulp properties by chemical means; preparation of dewatered pulp, e.g. in sheet or bulk form, containing special additives
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C9/00After-treatment of cellulose pulp, e.g. of wood pulp, or cotton linters ; Treatment of dilute or dewatered pulp or process improvement taking place after obtaining the raw cellulosic material and not provided for elsewhere
    • D21C9/001Modification of pulp properties
    • D21C9/002Modification of pulp properties by chemical means; preparation of dewatered pulp, e.g. in sheet or bulk form, containing special additives
    • D21C9/004Modification of pulp properties by chemical means; preparation of dewatered pulp, e.g. in sheet or bulk form, containing special additives inorganic compounds
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C9/00After-treatment of cellulose pulp, e.g. of wood pulp, or cotton linters ; Treatment of dilute or dewatered pulp or process improvement taking place after obtaining the raw cellulosic material and not provided for elsewhere
    • D21C9/001Modification of pulp properties
    • D21C9/002Modification of pulp properties by chemical means; preparation of dewatered pulp, e.g. in sheet or bulk form, containing special additives
    • D21C9/005Modification of pulp properties by chemical means; preparation of dewatered pulp, e.g. in sheet or bulk form, containing special additives organic compounds
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H11/00Pulp or paper, comprising cellulose or lignocellulose fibres of natural origin only
    • D21H11/14Secondary fibres
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H11/00Pulp or paper, comprising cellulose or lignocellulose fibres of natural origin only
    • D21H11/16Pulp or paper, comprising cellulose or lignocellulose fibres of natural origin only modified by a particular after-treatment
    • D21H11/18Highly hydrated, swollen or fibrillatable fibres
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • B29B2017/001Pretreating the materials before recovery
    • B29B2017/0015Washing, rinsing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • B29B17/02Separating plastics from other materials
    • B29B2017/0213Specific separating techniques
    • B29B2017/0217Mechanical separating techniques; devices therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • B29B17/02Separating plastics from other materials
    • B29B2017/0213Specific separating techniques
    • B29B2017/0217Mechanical separating techniques; devices therefor
    • B29B2017/0224Screens, sieves
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • B29B17/02Separating plastics from other materials
    • B29B2017/0213Specific separating techniques
    • B29B2017/0217Mechanical separating techniques; devices therefor
    • B29B2017/0251Hydropulping for converting the material under the influence of water into a slurry, e.g. for separating laminated plastic from paper
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • B29B17/02Separating plastics from other materials
    • B29B2017/0213Specific separating techniques
    • B29B2017/0255Specific separating techniques using different melting or softening temperatures of the materials to be separated
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • B29B17/02Separating plastics from other materials
    • B29B2017/0213Specific separating techniques
    • B29B2017/0293Dissolving the materials in gases or liquids
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00Other particular articles
    • B29L2031/48Wearing apparel
    • B29L2031/4871Underwear
    • B29L2031/4878Diapers, napkins
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/52Mechanical processing of waste for the recovery of materials, e.g. crushing, shredding, separation or disassembly
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/62Plastics recycling; Rubber recycling
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/64Paper recycling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

本揭示係以提供一種製造半纖維素含有率低,且於各種用途有用之再生紙漿纖維的方法作為目的。本揭示具有以下之構成。 一種製造再生紙漿纖維的方法,是從所要處理之紙漿纖維來製造再生紙漿纖維的方法,其特徵為包含:再生紙漿纖維形成步驟,其係藉由對包含處理液之處理槽供給含臭氧氣體,而從前述所要處理之紙漿纖維,形成具有未滿8.0質量%之半纖維素含有率的前述再生紙漿纖維,且該處理液,係包含:含所要處理之紙漿纖維的紙漿纖維含有物。

Description

製造再生紙漿纖維的方法、及再生紙漿纖維、以及臭氧的使用
本揭示係關於從所要處理之紙漿纖維製造再生紙漿纖維的方法,及源自包含紙漿纖維之使用完畢之衛生用品的再生紙漿纖維、以及臭氧之用以降低再生紙漿纖維之半纖維素含有率的使用。
正研究用以再生使用完畢之一次性尿布等之衛生用品的技術。 例如,專利文獻1中揭示有製造主要可作為衛生用品再利用之再生紙漿纖維的方法。具體而言,專利文獻1中,記載有一種方法,其係從包含紙漿纖維及高吸水性聚合物之使用完畢之衛生用品,回收紙漿纖維,並製造可作為衛生用品再利用之再生紙漿的方法,其特徵為該方法係包含:藉由將使用完畢之衛生用品於包含多價金屬離子之水溶液或pH為2.5以下之酸性水溶液中,對使用完畢之衛生用品施加物理性力,將使用完畢之衛生物品分解成紙漿纖維與其他素材之流程、在分解流程從生成之紙漿纖維與其他素材的混合物,分離紙漿纖維之流程,及將經分離之紙漿纖維以pH為2.5以下之含臭氧之水溶液處理之流程。
在專利文獻1,將紙漿纖維以含臭氧之水溶液處理之理由,係因為藉由於經分離之紙漿纖維中,殘存不少高吸水性聚合物,氧化分解該高吸水性聚合物,使其可溶化,而從紙漿纖維去除。於專利文獻1揭示有一種方法,作為將紙漿纖維以含臭氧之水溶液處理之方法,係於處理槽放入含臭氧之水溶液,於該含臭氧之水溶液當中放入經分離之紙漿纖維。於上述方法,處理時,較佳為適度攪拌含臭氧之水溶液作出水流,於放入容器之水溶液當中吹入臭氧氣體,並藉由臭氧氣體泡泡的上昇,可於含臭氧之水溶液中產生水流。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1] 日本特開2016-881號公報
[發明欲解決之課題]
於專利文獻1,記載有將「再生紙漿纖維」作為『紙漿纖維』本身進行再利用,但專利文獻1中並未記載將再生紙漿纖維作為原料使用。 又,於專利文獻1記載有將「再生紙漿纖維」作為通常之『紙漿纖維』進行再利用,但專利文獻1中並未記載作為纖維素酶生產菌用培養基之培養基用紙漿纖維使用。
衛生用品中多數於吸收體等使用紙漿纖維,該紙漿纖維多數使用源自針葉樹者。已知源自針葉樹之紙漿纖維中,除了約50~約60質量%的纖維素,尚包含有約10~約25質量%的半纖維素。半纖維素多數包含在植物的細胞壁。將紙漿纖維例如作為纖維素原料使用的情況下,有存在於紙漿纖維中之半纖維素殘存在從紙漿纖維回收之纖維素,最終殘存在源自纖維素之製品,且殘存之半纖維素阻礙源自纖維素之製品的機能的情況。又,將紙漿纖維例如作為纖維素原料使用的情況下,有存在於紙漿纖維中之半纖維素阻礙作為纖維素酶生產菌用培養基之機能的情況,例如有降低藉由纖維素酶生產菌之纖維素酶生產性的情況。
尚,於衛生用品的領域,紙漿纖維被使用在吸收體等,紙漿纖維所包含之半纖維素從(i)難以阻礙衛生用品的機能(例如吸收性)、(ii)對紙漿纖維賦予彈性、(iii)有助於所製造之紙漿纖維的收率等的觀點來看,半纖維素一般而言並未從紙漿纖維去除。 據此,本揭示係以提供一種製造半纖維素含有率低,且於各種用途有用之再生紙漿纖維的方法作為目的。 [用以解決課題之手段]
本揭示者們發現一種製造再生紙漿纖維的方法,是從所要處理之紙漿纖維來製造再生紙漿纖維的方法,其特徵為包含:再生紙漿纖維形成步驟,其係藉由對包含處理液之處理槽供給含臭氧氣體,而從上述所要處理之紙漿纖維,形成具有未滿8.0質量%之半纖維素含有率的前述再生紙漿纖維,且該處理液,係包含:含所要處理之紙漿纖維的紙漿纖維含有物。 [發明效果]
製造本揭示的再生紙漿纖維的方法可製造半纖維素含有率低,且於各種用途有用之再生紙漿纖維。
本揭示具體而言係關於以下之態樣。 [態樣1] 一種製造再生紙漿纖維的方法,是從所要處理之紙漿纖維來製造再生紙漿纖維的方法,其特徵為包含:再生紙漿纖維形成步驟,其係藉由對包含處理液之處理槽供給含臭氧氣體,而從上述所要處理之紙漿纖維,形成具有未滿8.0質量%之半纖維素含有率的前述再生紙漿纖維,且該處理液,係包含:含所要處理之紙漿纖維的紙漿纖維含有物。
於上述製造方法,可從所要處理之紙漿纖維製造具有指定之半纖維素含有率的再生紙漿纖維,亦即,可製造適合作為纖維素原料之再生紙漿纖維。 又,於上述製造方法,可從所要處理之紙漿纖維製造具有未滿8.0質量%之半纖維素含有率的培養基用紙漿纖維。據此,上述製造方法可製造使用纖維素酶生產菌之纖維素酶的生產性優異之培養基用紙漿纖維。
[態樣2] 如態樣1所記載之製造再生紙漿纖維的方法,其中,上述再生紙漿纖維,具有0.10質量%以下之木質素含有率。
紙漿纖維中已知除了纖維素並包含有木質素。例如,已知衛生用品所使用之多數針葉樹中,包含20~30質量%之木質素。 又,將紙漿纖維例如作為纖維素原料使用的情況下,有存在於紙漿纖維中之木質素殘存在從紙漿纖維回收之纖維素,最終殘存在源自纖維素之製品,且殘存之木質素阻礙源自纖維素之製品的機能的情況。 於上述製法,可自使用完畢之衛生用品所包含之紙漿纖維,製造具有指定之木質素含有率的再生紙漿纖維,亦即可製造適合作為纖維素原料之再生紙漿纖維。 又,將紙漿纖維作為纖維素酶生產菌用培養基使用的情況下,有存在於紙漿纖維中之木質素阻礙作為纖維素酶生產菌用培養基之機能的情況,例如有降低藉由纖維素酶生產菌之纖維素酶生產性的情況。 於上述製法,可自使用完畢之衛生用品所包含之紙漿纖維,製造具有0.10質量%以下之木質素含有率的培養基用紙漿纖維。據此,上述製造方法可製造使用纖維素酶生產菌之纖維素酶的生產性優異之培養基用紙漿纖維。
[態樣3] 如態樣1或2所記載之製造再生紙漿纖維的方法,其中,在上述再生紙漿纖維形成步驟中,藉由使上述含臭氧氣體,以臭氧的濃度及處理時間的乘積之CT值成為6,000ppm•分鐘~12,000ppm•分鐘的方式與上述紙漿纖維含有物接觸,而形成上述再生紙漿纖維。
於上述製造方法,在再生紙漿纖維形成步驟,藉由將含臭氧氣體以指定的條件與紙漿纖維含有物接觸,而形成再生紙漿纖維。據此,於上述製法,可輕易自使用完畢之衛生用品所包含之紙漿纖維,製造具有指定之半纖維素含有率、視期望之木質素含有率等之再生紙漿纖維,亦即,可輕易製造適合作為纖維素原料之再生紙漿纖維。 又,於上述製法,可輕易自紙漿纖維,製造具有指定之木質素含有率的培養基用紙漿纖維。
[態樣4] 如態樣1~3中任一項所記載之製造再生紙漿纖維的方法,其中,上述方法,係包含以下各步驟: 準備步驟,其係準備上述處理槽,上述處理槽係具備紙漿纖維含有物供給口、處理液排出口、與配置在前述處理槽的下方位置的含臭氧氣體供給口; 紙漿纖維含有物供給步驟,其係將上述紙漿纖維含有物從上述紙漿纖維含有物供給口供給至上述處理槽; 含臭氧氣體供給步驟,其係將上述含臭氧氣體從上述含臭氧氣體供給口供給至上述處理槽內之上述處理液; 上述再生紙漿纖維形成步驟,其係在上述處理槽內,一邊使上述含臭氧氣體上昇,一邊使上述紙漿纖維含有物與上述含臭氧氣體接觸,從上述所要處理之紙漿纖維形成上述再生紙漿纖維;以及 處理液排出步驟,其係將包含上述再生紙漿纖維之上述處理液從上述處理液排出口排出。
半纖維素由於較纖維素比重更低,故半纖維素含有率相對性低之紙漿纖維(纖維素含有率相對性高之紙漿纖維),相較半纖維素含有率相對性高之紙漿纖維(纖維素含有率相對性低之紙漿纖維),有比重相對性高之傾向。另一方面,於溶液中,由於含臭氧氣體邊消費臭氧邊上昇,故存在於下方位置的含臭氧氣體相較存在於上方位置的含臭氧氣體,有臭氧的含有率較高(亦即新鮮)的傾向。
於上述製造方法,包含指定之準備步驟、紙漿纖維含有物供給步驟、含臭氧氣體供給步驟、再生紙漿纖維形成步驟及處理液排出步驟。在上述再生紙漿纖維形成步驟,一邊使含臭氧氣體上昇,一邊使紙漿纖維含有物、與含臭氧氣體接觸。
於上述製造方法,半纖維素含有率相對性低之紙漿纖維(纖維素含有率相對性高之紙漿纖維),相較半纖維素含有率相對性高之紙漿纖維(纖維素含有率相對性低之紙漿纖維),沉澱性相對性高(或浮上性相對性低),新鮮的含臭氧氣體與半纖維素含有率相對性低之紙漿纖維接觸,變成易進一步分解包含在該纖維之半纖維素。據此,上述製造方法可製造可適合作為纖維素原料使用之再生紙漿纖維。又,上述製造方法可製造使用纖維素酶生產菌之纖維素酶的生產性優異之培養基用紙漿纖維。
尚,一般而言,由於紙漿纖維有木質素含有率越高,比重越低的傾向,故於上述製造方法,由於木質素含有率相對性低之紙漿纖維相較木質素含有率相對性高之紙漿纖維,相對性沉澱性較高,更新鮮的含臭氧氣體與木質素含有率相對性低之紙漿纖維接觸,可進一步分解包含在該纖維之木質素。
尚,上述含臭氧氣體供給口係意指從處理槽的下方位置,具體而言,從處理槽之底,至處理槽的高度之較佳為30%,更佳為20%,再更佳為10%的範圍。 又,上述紙漿纖維含有物供給口可配置在較上述含臭氧氣體供給口更下方,而且亦可配置在上方,上述處理液排出口可配置在較上述含臭氧氣體供給口更下方,而且亦可配置在上方。
尚,態樣4所記載之製造方法中,亦即包含連續式及批次式雙方之製造方法。又,「使含臭氧氣體上昇」係意指含臭氧氣體作為全體上昇,將處理槽內之處理液進行攪拌等的情況,包含含臭氧氣體往水平方向攪拌,並且作為全體往垂直方向上昇。
[態樣5] 如態樣4所記載之製造再生紙漿纖維的方法,其中,上述紙漿纖維含有物,包含:源自使用完畢之衛生用品的前述所要處理之紙漿纖維、與高吸水性聚合物, 在上述紙漿纖維含有物供給步驟及上述再生紙漿纖維形成步驟中之上述紙漿纖維含有物,進一步包含上述高吸水性聚合物, 在上述再生紙漿纖維形成步驟中,使上述高吸水性聚合物的至少一部分溶解在上述處理液。
在使用完畢之衛生用品,在包含紙漿纖維及高吸水性聚合物之吸收體等,藉由(i)伴隨高吸水性聚合物吸收體液等之液體而肥大化,捲入紙漿纖維、(ii)經肥大化之高吸水性聚合物彼此邊捲入紙漿纖維邊產生凝膠封閉等,複數之高吸水性聚合物、與複數之紙漿纖維形成連結構造體的情況較多。
上述製造方法係在再生紙漿纖維形成步驟,一邊使含臭氧氣體上昇,一邊使紙漿纖維含有物、與含臭氧氣體接觸。於游離之高吸水性聚合物及游離之紙漿纖維、以及連結構造體,相對性浮力低之游離的高吸水性聚合物及連結構造體,相較相對性浮力高之游離的紙漿纖維,有沉澱性高的傾向。另一方面,由於含臭氧氣體消費臭氧,一邊處理紙漿纖維含有物,一邊上昇,故存在於下方位置的含臭氧氣體相較存在於上方位置的含臭氧氣體,有臭氧的含有率較高(亦即新鮮)的傾向。
據此,於上述製造方法,可將沉澱性相對性高,且游離之高吸水性聚合物及連結構造體中之高吸水性聚合物以更新鮮的含臭氧氣體確實進行氧化分解,而游離構成連結構造體而成之紙漿纖維,並且可將沉澱性相對性低,且到達處理液排出口為止相對性耗費時間之游離的紙漿纖維,耗費時間處理含臭氧氣體,而分解游離之紙漿纖維所包含之半纖維素。
又,如上述,半纖維素含有率相對性低之紙漿纖維(纖維素含有率相對性高之紙漿纖維),相較半纖維素含有率相對性高之紙漿纖維(纖維素含有率相對性低之紙漿纖維),沉澱性高,故於上述製造方法,更新鮮的含臭氧氣體與半纖維素含有率相對性低之紙漿纖維接觸,可進一步分解包含在該纖維之半纖維素。 據此,上述製造方法可製造可適合作為纖維素原料使用之再生紙漿纖維。又,上述製造方法可製造使用纖維素酶生產菌之纖維素酶的生產性優異之培養基用紙漿纖維。
[態樣6] 如態樣5所記載之製造再生紙漿纖維的方法,其中,上述處理液為酸性、弱酸性、或中性。 於上述製造方法,處理液為酸性(具體而言,為pH超過0.0且pH未滿3.0,較佳為pH2.5以上且pH未滿3.0)、弱酸性(具體而言,為pH3.0以上且pH未滿6.0)或中性(具體而言,為pH6.0以上且pH8.0以下,較佳為pH6.0以上且pH7.0以下)。據此,可將所要處理之高吸水性聚合物藉由酸進行鈍化,或是所要處理之高吸水性聚合物已經鈍化的情況下,可繼續保持高吸水性聚合物鈍化的狀態。藉此,即使高吸水性聚合物、與紙漿纖維形成連結構造體的情況下,含臭氧氣體中之臭氧可去除構成連結構造體之高吸水性聚合物,並且含臭氧氣體中之臭氧作用在構成連結構造體之紙漿纖維,可降低紙漿纖維之半纖維素含有率。 據此,上述製造方法可製造可適合作為纖維素原料使用之再生紙漿纖維。又,上述製造方法可製造使用纖維素酶生產菌之纖維素酶的生產性優異之培養基用紙漿纖維。
[態樣7] 如態樣5或6所記載之製造再生紙漿纖維的方法,其中,進一步包含:鈍化步驟,其係於上述紙漿纖維含有物供給步驟之前,將上述高吸水性聚合物以酸進行鈍化。
上述製造方法由於進一步包含指定之鈍化步驟,故即使高吸水性聚合物、與紙漿纖維形成連結構造體的情況下,含臭氧氣體中之臭氧係包含源自使用完畢之衛生用品的高吸水性聚合物及紙漿纖維之紙漿纖維含有物供給至處理槽,可立即去除構成連結構造體之高吸水性聚合物,並且含臭氧氣體中之臭氧作用在構成連結構造體之紙漿纖維,可降低紙漿纖維之半纖維素含有率。 據此,上述製造方法可製造可適合作為纖維素原料使用之再生紙漿纖維。又,上述製造方法可製造使用纖維素酶生產菌之纖維素酶的生產性優異之培養基用紙漿纖維。
[態樣8] 如態樣7所記載之製造再生紙漿纖維的方法,其中,上述酸為可與排泄物所包含之金屬離子形成錯合物之酸。
於上述製造方法,由於上述酸為可與排泄物所包含之金屬離子形成錯合物之酸,故於所製造之再生紙漿纖維難以包含金屬離子。據此,在由再生紙漿纖維,使用再生紙漿纖維之流程,金屬離子及其析出物難以傷害使用再生紙漿纖維的流程所使用之設備,而且難以阻礙再生紙漿纖維的微細化。又,在由培養基用紙漿纖維,使用培養基用紙漿纖維之流程,金屬離子及其析出物難以傷害使用培養基用紙漿纖維的流程所使用之設備。
[態樣9] 如態樣1~8中任一項所記載之製造再生紙漿纖維的方法,其中,上述再生紙漿纖維為纖維素奈米纖維用、黏液嫘縈(Viscose rayon)用、纖維素衍生物用、生物乙醇用、成形材料用,或是紙加工品用的原料或作為纖維素酶生產菌用培養基之培養基用紙漿纖維。
於上述製造方法,再生紙漿纖維包含指定之原料的情況。該情況下,上述製造方法可製造可適合作為指定之纖維素原料使用之再生紙漿纖維。又,於上述製造方法,再生紙漿纖維包含作為纖維素酶生產菌用培養基之培養基用紙漿纖維的情況。該情況下,上述製造方法,可製造可適合作為纖維素酶生產菌用培養基之培養基用紙漿纖維使用之再生紙漿纖維。
[態樣10] 如態樣9所記載之製造再生紙漿纖維的方法,其中,上述再生紙漿纖維為上述培養基用紙漿纖維,且上述培養基用紙漿纖維藉由混釋培養法及/或平板培養法並未檢出細菌。 於上述製法,由於培養基用紙漿纖維藉由混釋培養法及/或平板培養法並未檢出細菌,故將培養基用紙漿纖維作為纖維素酶生產菌用培養基使用時,難以阻礙藉由纖維素酶生產菌之纖維素酶的生產。
[態樣11] 如態樣9或10所記載之製造再生紙漿纖維的方法,其中,上述再生紙漿纖維為上述培養基用紙漿纖維,該製造再生紙漿纖維的方法進一步包含:纖維素酶生成步驟,其係於上述再生紙漿纖維形成步驟之後,使用上述培養基用紙漿纖維,生成纖維素酶。 上述製造方法可使用培養基用紙漿纖維,效率良好地製造纖維素酶。
[態樣12] 如態樣1~9中任一項所記載之製造再生紙漿纖維的方法,其中,進一步包含:纖維素使用步驟,其係從上述再生紙漿纖維形成纖維素奈米纖維、黏液嫘縈、纖維素衍生物、生物乙醇、成形材料或紙加工品。
上述製造方法係包含指定之纖維素使用步驟,可效率良好地製造源自指定之纖維素的製品(纖維素奈米纖維、黏液嫘縈、纖維素衍生物、生物乙醇、成形材料或紙加工品)。
[態樣13] 一種再生紙漿纖維,是源自包含紙漿纖維之使用完畢之衛生用品的再生紙漿纖維,其特徵為:上述再生紙漿纖維具有未滿8.0質量%之半纖維素含有率。
上述再生紙漿纖維由於具有指定之半纖維素含有率,故適合作為纖維素原料。又,上述再生紙漿纖維由於具有指定之半纖維素含有率,故使用纖維素酶生產菌之纖維素酶的生產性優異。
[態樣14] 如態樣13所記載之再生紙漿纖維,其中,上述再生紙漿纖維具有0.10質量%以下之木質素含有率。 上述再生紙漿纖維由於具有指定之木質素含有率,故適合作為纖維素原料。又,上述再生紙漿纖維由於具有指定之木質素含有率,故使用纖維素酶生產菌之纖維素酶的生產性優異。
[態樣15] 如態樣13或14所記載之再生紙漿纖維,其中,上述再生紙漿纖維為纖維素奈米纖維用、黏液嫘縈用、纖維素衍生物用、生物乙醇用、成形材料用,或是紙加工品用的原料或作為纖維素酶生產菌用培養基之培養基用紙漿纖維。 上述再生紙漿纖維適合作為指定之纖維素原料。
[態樣16] 如態樣15所記載之再生紙漿纖維,其中,上述再生紙漿纖維為上述培養基用紙漿纖維,且上述培養基用紙漿纖維藉由混釋培養法及/或平板培養法並未檢出細菌。
上述培養基用紙漿纖維由於藉由混釋培養法及/或平板培養法並未檢出細菌,故將培養基用紙漿纖維作為纖維素酶生產菌用培養基使用時,難以阻礙藉由纖維素酶生產菌之纖維素酶的生產。
[態樣17] 如態樣15或16所記載之再生紙漿纖維,其中,上述再生紙漿纖維為上述培養基用紙漿纖維,且上述培養基用紙漿纖維具有0.65質量%以下之灰分。 上述培養基用紙漿纖維由於具有指定之灰分,故於使用包含上述培養基用紙漿纖維之纖維素酶生產菌用培養基所製造之纖維素酶難以混入灰分,難以阻礙使用該纖維素酶之纖維素的糖化。
[態樣18] 一種纖維素奈米纖維、黏液嫘縈、纖維素衍生物、生物乙醇、成形材料或紙加工品,其特徵為以態樣13~15中任一項所記載之再生紙漿纖維作為原料。 上述纖維素奈米纖維、黏液嫘縈、纖維素衍生物、成形材料或紙加工品係纖維素含有率高。上述生物乙醇係乙醇的含有率高。
[態樣19] 一種臭氧的使用,其特徵為:用以將源自包含紙漿纖維的使用完畢之衛生用品的再生紙漿纖維之半纖維素含有率予以降低的使用步驟。 上述使用可使用臭氧,降低再生紙漿纖維中之半纖維素含有率。
[態樣20] 如態樣19所記載之臭氧的使用,其中,上述再生紙漿纖維具有未滿8.0質量%之半纖維素含有率。 上述使用可形成適合作為纖維素原料之再生紙漿纖維。
以下,針對從所要處理之紙漿纖維製造再生紙漿纖維的方法(以下,有單稱為「再生紙漿纖維的製造方法」的情況)進行說明。 所要處理之紙漿纖維若為紙漿纖維,則並未特別限制,例如可列舉未使用之紙漿纖維(例如初始紙漿纖維)、使用完畢之紙漿纖維(例如源自使用完畢之衛生用品的紙漿纖維)等。
所謂上述使用完畢之衛生用品,係由使用者使用之衛生用品,包含吸收使用者之液體的排泄物的狀態的衛生用品、雖使用但並未吸收排泄物的衛生用品、未使用而被廢棄之衛生用品等。
尚,於本說明書,在所要處理之紙漿纖維的「所要處理」之用語,係用以區別處理前之紙漿纖維、與處理後之再生紙漿纖維的修飾語,並沒有其他意圖。 又,於本說明書,作為「所要處理之紙漿纖維」,已列舉有使用完畢之紙漿纖維,尤其是源自使用完畢之衛生用品的紙漿纖維的實施形態,於此,有將「所要處理之紙漿纖維」單稱為『紙漿纖維』的情況。
首先,針對衛生用品的構成例進行說明。衛生用品例如具備有透液性薄片、與不透液性薄片、與配置在透液性薄片與不透液性薄片之間的吸收體。作為衛生用品,例如可列舉紙尿布、尿墊、衛生棉、床單、寵物床單等。
作為透液性薄片之構成構件,例如可列舉不織布或薄膜,具體而言,可列舉透液性之不織布、具有液透過孔之合成樹脂薄膜、該等之複合薄片等。作為不透液性薄片之構成構件,例如可列舉不織布或薄膜,具體而言,可列舉不透液性之不織布、不透液性之合成樹脂薄膜、該等之複合薄片等。
作為吸收體之構成構件,可列舉吸收芯(Absorbent core)(例如紙漿纖維及高吸水性聚合物)、與包芯(core wrap)。作為紙漿纖維,若可作為衛生用品使用,則並未特別限制,但例如可列舉纖維素系纖維。作為纖維素系纖維,例如可列舉木材紙漿(例如,針葉樹紙漿、闊葉樹紙漿)、交聯紙漿、非木材紙漿等。作為高吸水性聚合物(Super Absorbent Polymer:SAP),若可作為衛生用品使用,雖並未特別限制,但例如可列舉聚丙烯酸鹽系、聚磺酸鹽系、馬來酸酐鹽系者。
吸收體之一側的面及另一側的面分別透過接著劑接合在透液性薄片及不透液性薄片。以平面視並以包圍透液性薄片當中之吸收體的方式往吸收體的外側延出的部分(周邊部分),則以包圍不透液性薄片當中之吸收體方式,透過接著劑與往吸收體的外側延出的部分(周邊部分)接合。據此,吸收體包入透液性薄片與不透液性薄片之接合體的內部。作為接著劑,可作為衛生用品使用,若為可藉由後述之溫水進行軟化等而降低接合力者,則並未特別限制,但例如可列舉熱熔膠型接著劑。作為熱熔膠型接著劑,例如可列舉苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯等之樹膠系主體,或聚乙烯等之烯烴系主體的感壓型接著劑或感熱型接著劑。
圖1係表示將使用完畢之衛生用品分離為構成材料之材料分離方法的流程圖。此材料分離方法係將使用完畢之衛生用品分離為薄膜、與不織布、與紙漿纖維、與高吸水性聚合物的方法。此材料分離方法係具備前處理流程S11、與分解流程S12、與分離流程S13。 前處理流程S11係將使用完畢之衛生用品以水膨潤。分解流程S12係對經膨潤之使用完畢之衛生用品給予物理性碰撞,而將使用完畢之衛生用品分離為薄膜、不織布、包芯等、與吸收芯(例如紙漿纖維及高吸水性聚合物)。分離流程S13係分離薄膜、與不織布、與紙漿纖維、與高吸水性聚合物。
本揭示之再生紙漿纖維的製造方法包含在此材料分離方法當中之分離流程S13。尚,預先以任何方法取得紙漿纖維及高吸水性聚合物的混合物(紙漿纖維含有物)的情況下,較在前處理流程S11、分解流程S12及分離流程S13之再生紙漿纖維的製造方法更前的流程為不需要。以下針對各流程進行說明。
前處理流程S11係直接將複數個使用完畢之衛生用品從外部回收等時的狀態,亦即,未進行破壞、切斷等,若為圓形狀態或折疊狀態,則直接該狀態,且亦未進行吸收體之高吸水性聚合物的鈍化,讓水吸收並使其膨潤。於本實施之形態,於使用完畢之衛生用品讓溫水吸收使其膨潤,或於讓水吸收使其膨脹後加熱被吸收之水而成為溫水。所謂溫水係指較常溫(20℃±15℃(5~35℃):JIS Z 8703)更高之溫度的水。
通常,使用完畢之衛生用品實際上所吸收的液狀之排泄物的量,與衛生用品可吸收之最大吸收量相比較非常小(例如最大吸收量的約10~20質量%)。於本實施之形態,在前處理流程S11,藉由將使用完畢之衛生用品浸泡在溫水,使水吸收至接近使用完畢之衛生用品的最大吸收量的量(例如最大吸收量之80質量%以上)。或將使用完畢之衛生用品浸泡在常溫之水,使水吸收至接近使用完畢之衛生用品的最大吸收量的量後,加熱使用完畢之衛生用品全體至溫水的溫度為止。藉此,可將使用完畢之衛生用品於溫水或常溫之水(以下,亦單稱為「溫水」)成為非常膨脹的狀態。其結果,成為使用完畢之衛生用品中產生非常高的內壓。尚,將水成為溫水的目的主要係因為如後述般減弱接著劑的接著力。
於此,使用完畢之衛生用品當初將不透液性薄片成為外側(將透液性薄片隱藏在內側),有圓形狀態或折疊狀態的情況,藉由浸泡在溫水,使用完畢之衛生用品的吸收體於溫水中吸收溫水而膨脹。其結果,使用完畢之衛生用品的內壓高漲,於使用完畢之衛生用品欲向外側展開的力量起作用,圓形狀態或折疊狀態的使用完畢之衛生用品向外側展開,而成為大致攤平的狀態。亦即,將使用完畢之衛生用品在溫水中可成為平坦展開的狀態。此時,使用完畢之衛生用品由於吸收體吸收多量的溫水而非常膨脹,故其表面,亦即,包入吸收體之透液性薄片及不透液性薄片的任一個部分成為如要輕易裂開的狀態。亦即,可藉由前處理流程S11,將使用完畢之衛生用品成為任一個表面都可如撕裂的狀態。尚,使用完畢之衛生用品從當初為平坦展開的狀態時,成為直接該狀態的表面的任一個部分成為如要輕易裂開的狀態。此狀態不會產生使用完畢之衛生用品被破壞等的情況。
進而,可藉由使用完畢之衛生用品被浸泡在溫水,及/或吸收溫水,使各構成構件間的接合所使用之接著劑(例如熱熔膠接著劑)藉由溫水的熱而軟化,降低接著劑的接合力。例如,可將接合透液性薄片的周邊部分與不透液性薄片的周邊部分的接著劑以溫水的熱使其軟化,降低該接著劑的接合力。進而,可將接合透液性薄片與吸收體之接著劑及接合不透液性薄片與吸收體之接著劑以溫水的熱使其軟化,降低該等之接著劑的接合力。
如此於前處理流程S11,可藉由使用完畢之衛生用品之吸收體的膨脹,產生使用完畢之衛生用品的表面的任一個部分為如要裂開的狀態,且降低接著劑之接合力的狀態。可藉由使用完畢之衛生用品成為這般的狀態,在後述之分解流程,確實分解使用完畢之衛生用品。
在前處理流程S11之溫水的溫度只要能夠軟化使用完畢之衛生用品的接著劑,則並未特別限定,但例如可列舉60℃以上,較佳為70℃以上且98℃以下。可藉由將溫水的溫度定為70℃以上,將接合構成構件間之接著劑以溫水的熱更加軟化,更加降低接著劑的接合力。可藉由將溫水的溫度定為98℃以下,由於溫水確實作為液體存在,故可於使用完畢之衛生用品更確實吸收溫水。可藉由吸收體之膨脹及溫水的熱,更確實產生使用完畢之衛生用品的表面為如要裂開的狀態且降低接著劑之接合力的狀態。針對溫度的測定,係測定浸入使用完畢之衛生用品的狀態之溫水的溫度,或測定從吸收水之使用完畢之衛生用品的表面至5mm內側之溫度(插入溫度感應器之先端)到接近最大吸收量的量為止。
又,在使用完畢之衛生用品的再利用,構成材料的殺菌極為重要。藉由將溫水的溫度定為70℃以上,由於亦可發揮殺菌(消毒)使用完畢之衛生用品的效果故較佳。
在前處理流程S11之處理時間,亦即,將使用完畢之衛生用品浸泡在溫水的時間,只要使用完畢之衛生用品的吸收體可膨脹,則並未特別限定,但例如為2~60分鐘,較佳為4~30分鐘。時間過短時,吸收體無法充分膨脹,過長時,變成浪費時間且不必要地增加處理成本。
又,在前處理流程S11之吸收體之溫水的吸收量,只要吸收體能膨脹至可分解在後述之分解流程使用完畢之衛生用品的程度,並未特別限制,但例如可列舉使用完畢之衛生用品的最大吸收量的80質量%以上,較佳為90質量%以上。藉此,可將使用完畢之衛生用品成為膨脹至裝滿水的狀態。其結果,可於使用完畢之衛生用品的吸收體產生極高之內壓。
惟,最大吸收量係以以下之順序測定。 (1)將未使用之衛生用品以100℃以上的環境進行乾燥處理,測定其衛生用品的質量。 (2)可形成如水難以到達吸收體般的口袋之伸縮材料(例如,脚圍、腰圍等之伸縮構件)配置在衛生用品的情況下,藉由對其伸縮構件放入缺口,攤平衛生用品。 (3)於以充足之自來水充滿的水浴將透液性薄片置於下面浸泡衛生用品並放置30分鐘。 (4)放置後,將衛生用品載置於網之上面,將透液性薄片載置於下面,排水20分鐘後,測定衛生用品的質量。 而且,將浸泡在自來水前後之質量差定義為大吸收量。
接著,分解流程S12係藉由前處理流程S11而展開並對經膨潤之複數個使用完畢之衛生用品給予物理性碰撞,並將複數個使用完畢之衛生用品分解為薄膜(不透液性薄片)、不織布(透液性薄片)及包芯、與吸收芯(例如吸收體及高吸水性聚合物)。
使用完畢之衛生用品係藉由前處理流程S11而展開,並因平坦且膨脹,而使表面的任一個部分成為如要裂開,於本實施之形態,成為尤其是藉由溫水的熱降低接著劑之接合力的狀態。據此,在分解流程S12,藉由對該狀態的使用完畢之衛生用品加上物理性碰撞,表面的任一個部分當中,尤其是降低接合力之透液性薄片(不織布)與不透液性薄片(薄膜)的接合部分裂開。藉此,可裂開(剝離)其接合部分。作為物理性碰撞,並未特別限制,但例如可列舉於以較使用完畢之衛生用品更硬之素材製成的面,撞擊使用完畢之衛生用品之方法、將使用完畢之衛生用品挾持在彼此對面配置的一對輥之間使其通過,並且從兩側進行擠壓之方法等。
於本實施之形態,分解流程S12包含有於旋轉軸為水平之旋轉鼓的底部,投入經膨潤之複數個使用完畢之衛生用品之投入流程、與使旋轉鼓旋轉在旋轉軸周圍,將複數個使用完畢之衛生用品拉昇至旋轉鼓的上部,撞擊底部之流程。藉此,可對複數個使用完畢之衛生用品安定的、繼續地(連續地)且容易地加入物理性碰撞。作為旋轉鼓,例如可列舉橫型洗衣機之洗衣槽的旋轉鼓,因此,分解流程S12可使用既存之橫型洗衣機(例如稻本製作所股份有限公司製、ECO-22B)來實施。旋轉鼓的大小只要可實現上述碰撞,則並未特別限制,但內徑及深度例如可列舉50~150cm及30~120cm。旋轉鼓之旋轉速度只要可實現上述碰撞,則並未特別限制,但例如可列舉30次/分鐘~100次/分鐘。
又,藉由使用完畢之衛生用品內所吸收之溫水,使用完畢之衛生用品的溫度保持在比較高溫,但從接著劑之溫度降低的抑制、以及殺菌之效果維持的觀點來看,旋轉鼓內之環境的溫度較佳為70℃以上,更佳為75℃以上。旋轉鼓內之溫度從使用完畢之衛生用品之操作的觀點來看,較佳為98℃以下,更佳為90℃以下。旋轉鼓內之水較佳為盡可能少,至少以在底部使用完畢之衛生用品不會少到較水面更下面的程度較佳。使用完畢之衛生用品較水面更下面時,對使用完畢之衛生用品之碰撞被水吸收,將所期望之碰撞難以給予使用完畢之衛生用品。使旋轉鼓旋轉的時間只要能夠分解透液性薄片、不透液性薄片、包芯等、與吸收芯,並未特別限定,但例如為2~40分鐘,較佳為4~20分鐘。
使用完畢之衛生用品藉由物理性碰撞,透液性薄片(不織布)與不透液性薄片(薄膜)的接合部分裂開而分裂。與其同時透過該裂開孔,藉由吸收體之內壓,使得使用完畢之衛生用品內之吸收芯(例如紙漿纖維及高吸水性聚合物)對外噴出(飛出)。藉此,可將使用完畢之衛生用品更確實分解為透液性薄片(不織布)、不透液性薄片(薄膜)、包芯等、與吸收芯(例如紙漿纖維及包含高吸水性聚合物之紙漿纖維含有物)。
接著,分離流程S13係分離複數之薄膜(不透液性薄片)及複數之不織布(透液性薄片)、包芯等、與吸收芯(例如紙漿纖維及高吸水性聚合物)。惟,不織布可直接接合在薄膜。作為上述分離方法,並未特別限定,但例如可列舉使用不通過透液性薄片、不透液性薄片、包芯等,而通過吸收芯的篩子之方法。
於本實施之形態,分離流程S13可包含鈍化流程S31與第1分離流程S32,該鈍化流程S31係於分離薄膜、不織布、包芯等、與吸收芯之前,以包含鈍化劑之水溶液鈍化高吸水性聚合物,該第1分離流程S32係分離薄膜及不織布、與包含紙漿纖維、鈍化之高吸水性聚合物及藉由鈍化而從高吸水性聚合物排出之污水的混合物。
於鈍化流程S31,係於第1分離流程S32之前,將透液性薄片(不織布)、不透液性薄片(薄膜)及吸收體(紙漿纖維及高吸水性聚合物),浸泡在包含可鈍化高吸水性聚合物之鈍化劑的水溶液。藉此,可鈍化附著在透液性薄片、不透液性薄片及紙漿纖維之高吸水性聚合物。藉此,鈍化之前,可將黏度高之狀態的高吸水性聚合物藉由因鈍化導致之脫水,成為黏度低之狀態的高吸水性聚合物。
於此,鈍化劑並非被特別限定者,但可列舉酸(例如無機酸及有機酸)、石灰、氯化鈣、硫酸鎂、氯化鎂、硫酸鋁、氯化鋁等。上述酸由於不會在紙漿纖維殘留灰分故較佳。使用酸作為鈍化劑時,pH較佳為2.5以下,而且更佳為1.3~2.4。pH過高時,無法充分降低高吸水性聚合物之吸水能力。又,亦有降低殺菌能力之虞。pH過低時,有設備腐蝕之虞,於排水處理時之中和處理多數鹼藥品成為必要。
作為上述無機酸,例如可列舉硫酸、鹽酸、硝酸,但未包含氯時,從成本等之觀點來看,較佳為硫酸。另一方面,作為上述有機酸,可列舉檸檬酸、酒石酸、甘醇酸、蘋果酸、琥珀酸、乙酸、抗壞血酸等,但特佳為可與排泄物所包含之金屬離子形成錯合物之酸,例如檸檬酸、酒石酸、葡萄糖酸等之羥基碳酸酯系有機酸。尚,作為排泄物所包含之金屬離子,可列舉鈣離子。係因為可藉由可與排泄物所包含之金屬離子形成錯合物之酸的螯合效果,困住(trap)排泄物中之金屬離子而去除。又,檸檬酸可藉由其洗淨效果,期待高度污染成分去除效果。 尚,由於pH因水溫而變化,故在本揭示之pH定為以水溶液溫度20℃測定之pH者。
鈍化流程S31之處理溫度,亦即,包含鈍化劑之水溶液的溫度只要鈍化之反應能進行,則並未特別限定。其處理溫度可為室溫,亦可較室溫更高,但例如可列舉15~30℃。又,鈍化流程S31之處理時間,亦即,於包含鈍化劑之水溶液浸泡透液性薄片、不透液性薄片及吸收體的時間,只要鈍化高吸水性聚合物而被脫水,則並未特別限定,但例如可列舉2~60分鐘,較佳為5~30分鐘。又,鈍化流程S31之水溶液的量,亦即,包含鈍化劑之水溶液的量只要鈍化之反應能進行,則並未特別限定。水溶液的量例如相對於使用完畢之衛生用品100質量份,較佳為300~3000質量份,更佳為500~2500質量份,再更佳為1000~2000質量份。
於第1分離流程S32,係分離透液性薄片(不織布)、不透液性薄片(薄膜)及包芯、與包含紙漿纖維、鈍化之高吸水性聚合物及藉由鈍化而從高吸水性聚合物排出之污水的混合物。惟,污水在鈍化流程S31,係藉由因包含鈍化劑之水溶液導致之脫水,從高吸水性聚合物釋出之水分,亦即,包含源自排泄物之液體及源自溫水之水的污水。
在第1分離流程S32,分離透液性薄片及不透液性薄片、與紙漿纖維、高吸水性聚合物及污水(紙漿纖維含有物)之方法,並非被特別限定者。例如,一邊將藉由鈍化流程生成之生成物(透液性薄片、不透液性薄片、紙漿纖維、高吸水性聚合物、污水等)通過開口5~100mm,較佳為開口10~60mm之篩網,一邊排出。藉此,可藉由紙漿纖維、高吸水性聚合物及污水殘留在排水中,透液性薄片及不透液性薄片殘留在篩網上,分離該等生成物。尚,篩網上可殘存其他之不織布、薄膜等之較大之形狀物。尤其是於鈍化之前,由於高吸水性聚合物為黏度高的狀態,故分離附著在透液性薄片、不透液性薄片及紙漿纖維之高吸水性聚合物並不容易。惟,由於鈍化之後藉由脫水,高吸水性聚合物成為黏度低的狀態,故可將附著在透液性薄片、不透液性薄片及紙漿纖維之高吸水性聚合物,輕易從透液性薄片、不透液性薄片及紙漿纖維分離。據此,可效率良好地分離•回收衛生用品之構成構件。
於本實施之形態,分離流程S13可進一步包含藉由溶解薄膜與其他構件之接合部分的接著劑的溶劑,去除接合部分之接著劑的第2分離流程S33。於本實施之形態,藉由溶解薄膜與不織布與吸收體之各接合部分的接著劑之溶劑,去除各接合部分之接著劑。
於第2分離流程S33,係將薄膜(不透液性薄片)與其他構件(殘存在透液性薄片之不織布、透液性薄片、不透液性薄片的表面之吸收體等)之接合部分的接著劑藉由溶劑去除。藉此,可將薄膜與其他構件未破裂等直接維持原本的形狀彼此分離。據此,可效率良好地回收如衛生用品之薄膜般的構成構件。又,由於於薄膜未殘留接著劑,且可分離薄膜與其他構件,故可將薄膜作為純度高之樹脂進行再利用。藉此,薄膜之再利用時,可抑制接著劑帶來不良影響。針對不織布亦與薄膜相同。
作為第2分離流程S33所使用之溶劑,只要可溶解接著劑,則並未特別限制,但例如可列舉包含萜烯烴、萜烯醛及萜烯酮當中之至少一個的萜烯。於此流程,係使用包含萜烯之水溶液,水溶液中之萜烯的濃度例如可列舉0.05質量%以上2質量%以下。較佳為0.075~1質量%。萜烯的濃度過低時,有無法溶解接合部分之接著劑之虞。萜烯的濃度過高時,有提高成本之虞。又,萜烯不僅溶解如熱熔膠接著劑之接著劑,亦具有油污垢洗淨效果。因此,例如,不透液性薄片等之衛生用品的構成構件有印刷時,萜烯亦可分解去除其印刷油墨。
作為萜烯烴,例如可列舉月桂油烯、檸檬烯、蒎烯、樟腦、檜烯、水芹烯、對異丙基甲苯(Paracymene)、羅勒烯、萜品烯、蒈烯(Carene)、薑烯、石竹烯、甜沒藥烯、雪松烯。其中,較佳為檸檬烯、蒎烯、萜品烯、蒈烯。又,作為萜烯醛,例如可列舉香茅醛、香葉醛、環香葉醛、番紅花醛、水芹醛、紫蘇醛(Perylaldehyde)、香葉醛、橙花醛。作為萜烯酮,例如可列舉樟腦、崖柏酮。萜烯當中,較佳為萜烯烴,特佳為檸檬烯。檸檬烯中雖有d-檸檬烯、l-檸檬烯、雙戊烯(dl-檸檬烯)之3種類,但皆可優選使用。萜烯亦可1種單獨使用,亦可組合2種以上使用。
第2分離流程S33之處理溫度,亦即,包含溶劑之水溶液的溫度只要接著劑的溶解進行,將使用完畢之衛生用品分解為構成構件,則並未特別限定。其處理溫度可為室溫亦可為較室溫更高,但例如可列舉15~30℃。又,第2分離流程S33之處理時間,亦即,於包含溶劑之水溶液浸泡透液性薄片、不透液性薄片及吸收體的時間只要接著劑的溶解進行,將使用完畢之衛生用品分解為構成構件,則並未特別限定。其處理時間例如可列舉2~60分鐘,較佳為5~30分鐘。第2分離流程S33之水溶液的量,亦即,包含溶劑之水溶液的量只要接著劑的溶解進行,將使用完畢之衛生用品分解為構成構件,則並未特別限定。水溶液的量,例如相對於使用完畢之衛生用品100質量份,較佳為300~3000質量份,更佳為500~2500質量份。可藉由第2分離流程S33,將殘存在薄膜、不織布、吸收體等之接著劑的量相對於薄膜、不織布、吸收體等降為1質量%以下。
尚,於本實施之形態,作為其他較佳之態樣,可在上述鈍化流程S31,合併上述第2分離流程S33來進行。亦即,可使附著在透液性薄片、不透液性薄片及紙漿纖維之高吸水性聚合物鈍化,並且使附著在透液性薄片、不透液性薄片及紙漿纖維之接著劑溶解。此情況下,作為浸漬透液性薄片、不透液性薄片、紙漿纖維及高吸水性聚合物之水溶液,係使用包含鈍化劑及溶劑雙方之水溶液。藉此,在上述鈍化流程S31,可將不透液性薄片(薄膜)、與透液性薄片(不織布)、與吸收體(紙漿纖維及高吸水性聚合物)於水溶液中成為大致分離的狀態。而且,在之後之第1分離流程,可分離不透液性薄片(薄膜)及透液性薄片(不織布)、與吸收體(紙漿纖維及高吸水性聚合物),故可省略第2分離流程S33。此情況下,不透液性薄片(薄膜)與透液性薄片(不織布)係藉由接著劑的去除實質上分離。
於本實施之形態,分離流程S13可進一步包含於去除接合部分之接著劑的流程之後,將薄膜藉由較室溫更高之溫度的環境或熱風進行乾燥,而去除溶劑之第1乾燥流程S34。於本實施之形態,在本流程亦使不織布乾燥。
在使用完畢之衛生用品的再利用,殺菌極為重要。於第1乾燥流程S34,將經分離之薄膜(不透液性薄片)及不織布(透液性薄片)進行以高溫之環境或熱風等乾燥之流程。乾燥溫度,例如可列舉105~210℃,較佳為110~190℃。乾燥時間雖因乾燥溫度而異,但例如可列舉10~120分鐘,較佳為15~100分鐘。藉此,不僅可使殘存在薄膜及不織布的表面之溶劑蒸發而去除,並且可將薄膜及不織布以高溫之環境或熱風等進行殺菌。藉此,不僅可去除溶劑,並且亦可發揮殺菌(消毒)的效果。
另一方面,於本實施之形態,分離流程S13可包含從經分離之混合物分離紙漿纖維之第3分離流程S35。於第3分離流程S35,作為從經分離之混合物(包含紙漿纖維、高吸水性聚合物及污水)分離紙漿纖維之方法,並未特別限定,但例如邊將經分離之混合物通過開口0.1~4mm,較佳為開口0.15~2mm之篩網邊排出。藉此,高吸水性聚合物及污水可藉由於排水中,紙漿纖維(主要於表面殘存高吸水性聚合物)殘留在篩網上,從混合物分離紙漿纖維。此紙漿纖維多量包含雜質,但視用途可以此狀態再利用。 經分離之紙漿纖維中已附著高吸水性聚合物,經分離之紙漿纖維、與附著在該紙漿纖維之高吸水性聚合物,係與水以指定之比例混合,作為紙漿纖維含有物係往臭氧處理流程S36進行。
於本實施之形態,分離流程S13係包含將包含高吸水性聚合物及紙漿纖維、與該等之連結構造體、與水之紙漿纖維含有物,以包含臭氧之水溶液進行處理,並低分子量化附著紙漿纖維之高吸水性聚合物,進行可溶化而去除之臭氧處理流程S36。
在使用完畢之衛生用品,在包含紙漿纖維及高吸水性聚合物之吸收體等,藉由(i)伴隨高吸水性聚合物吸收體液等之液體而肥大化,捲入紙漿纖維、(ii)經肥大化之高吸水性聚合物彼此邊捲入紙漿纖維邊產生凝膠封閉等,複數之高吸水性聚合物、與複數之紙漿纖維形成連結構造體的情況較多。上述紙漿纖維含有物中,除了游離之紙漿纖維及游離之高吸水性聚合物,亦包含藉由複數之高吸水性聚合物及複數之紙漿纖維構成之連結構造體。
於臭氧處理流程S36,係藉由將紙漿纖維含有物(處理液)所包含之高吸水性聚合物由水溶液中之臭氧進行氧化分解,使其可溶化於水溶液而去除。 所謂氧化分解高吸水性聚合物,且可溶化在水溶液的狀態,係指高吸水性聚合物、以及連結構造體通過2mm之篩網的狀態。藉此,可將高吸水性聚合物等之雜質從紙漿纖維含有物(處理液)去除,生成純度高之紙漿纖維。又,可藉由臭氧處理,進行紙漿纖維之二次殺菌、漂白以及除臭。
圖2係表示實行臭氧處理流程S36之裝置2的構成之一例之示意圖。裝置2具備有紙漿纖維含有物貯藏部3、與臭氧處理部4,該紙漿纖維含有物貯藏部3係貯藏水、與包含於第3分離流程S35分離之紙漿纖維、與高吸水性聚合物之紙漿纖維含有物51,該臭氧處理部4係氧化分解紙漿纖維含有物51中所包含之高吸水性聚合物,並從紙漿纖維去除。
紙漿纖維含有物貯藏部3係包含紙漿纖維含有物槽12與攪拌機13。紙漿纖維含有物槽12貯藏透過配管61供給之紙漿纖維含有物51。攪拌機13係紙漿纖維含有物51中之紙漿纖維及高吸水性聚合物與水分離,以未往紙漿纖維含有物51之下方下沉的方式攪拌紙漿纖維含有物槽12中之紙漿纖維含有物51。
另一方面,臭氧處理部4係包含供給泵21與處理槽31與臭氧供給裝置41與送出泵22與臭氧分解裝置34。處理槽31係具有酸性水溶液作為處理液52。處理槽31具備有紙漿纖維含有物供給口32、與處理液排出口33、與含臭氧氣體供給口43。紙漿纖維含有物供給口32係配置在處理槽31之上部,將紙漿纖維含有物51供給處理槽31。處理液排出口33配置在處理槽31之下部,排出處理液52。含臭氧氣體供給口43係配置在處理槽31之下部,具體而言,配置在較處理液排出口33更上部,將含臭氧氣體53往處理槽31內送出。
具體而言,供給泵21係透過配管62,將紙漿纖維含有物槽12之紙漿纖維含有物51係自紙漿纖維含有物供給口32,以第1流量連續性供給至處理槽31之中。臭氧供給裝置41係供給含臭氧氣體53於處理槽31。作為臭氧供給裝置41之臭氧發生裝置42,例如可列舉EcoDesign股份有限公司製臭氧水曝露試驗機ED-OWX-2、三菱電機股份有限公司製臭氧發生裝置OS-25V等。含臭氧氣體53為包含臭氧之其他種類氣體,例如可列舉包含臭氧之氧氣體。含臭氧氣體供給口43透過配管65,將處理槽31所供給之含臭氧氣體53往處理槽31內送出,配置在處理槽31之下部(較佳為底部)。含臭氧氣體供給口43係將含臭氧氣體53作為複數個細小氣泡,於處理液52中從處理液52(處理槽31)之下部面對上部連續性供給。送出泵22係透過配管63,將處理槽31內之處理液52從處理液排出口33,以第2流量連續性排出至處理槽31之外。臭氧分解裝置34係將蓄積在處理槽31的上部之含臭氧氣體53以經由配管64接收,無害化臭氧而對外部釋出。尚,處理槽31內之處理液52於臭氧處理流程S36之開始前僅為處理液52,開始後成為混合處理液52與紙漿纖維含有物51之液體,但於本實施之形態,亦包含混合處理液52與紙漿纖維含有物51之液體,故將處理槽31內之液體定為處理液52。
其次,針對臭氧處理流程S36之具體的方法進行說明。 在第3分離流程S35分離之紙漿纖維及高吸水性聚合物,以成為預先設定之濃度的方式與水混合而成為紙漿纖維含有物51。紙漿纖維含有物51之紙漿纖維的濃度以投入處理槽31,與處理液52混合的狀態,並以成為預先設定之濃度的方式來設定。紙漿纖維含有物51係透過配管61,供給至紙漿纖維含有物槽12而貯藏。由於紙漿纖維及高吸水性聚合物的比重較1更大,故以紙漿纖維及高吸水性聚合物不與水分離的方式,紙漿纖維含有物51於紙漿纖維含有物槽12內藉由攪拌機13進行攪拌。
而且,紙漿纖維含有物槽12內之紙漿纖維含有物51藉由供給泵21控制流量,並透過配管62,自紙漿纖維含有物供給口32以第1流量連續性供給至處理槽31。處理液52為酸性水溶液,比重大致為1。據此,紙漿纖維及高吸水性聚合物係從處理液52之上部面向下部沉澱。
另一方面,於臭氧發生裝置42生成之含臭氧氣體53透過配管65,供給至處理槽31,自處理槽31之含臭氧氣體供給口43,於處理液52內以細微氣泡(例如微泡(Micro bubble)或奈米氣泡(Nanobubble))的狀態釋出。亦即,含臭氧氣體53係從處理液52之下部面向上部上昇。
而且,將處理液52內面向下方移動,亦即,與降低之紙漿纖維及高吸水性聚合物面向上方移動,亦即,與上昇之含臭氧氣體53對向前進並且互相碰撞。而且,含臭氧氣體53附著在紙漿纖維及高吸水性聚合物、以及連結構造體的表面。含臭氧氣體53中之臭氧氧化分解游離之高吸水性聚合物,並溶解在處理液52。藉此,紙漿纖維上之高吸水性聚合物從紙漿纖維去除。而且,紙漿纖維下降至處理槽31之底部,含臭氧氣體53逸出至處理槽31之上部的空間。
於游離之高吸水性聚合物及游離之紙漿纖維、以及連結構造體,相對性浮力低之游離的高吸水性聚合物、與包含高吸水性聚合物之連結構造體,相較相對性浮力高之游離的紙漿纖維,有沉澱性高的傾向。另一方面,由於含臭氧氣體消費臭氧,一邊處理高吸水性聚合物及紙漿纖維,一邊上昇,故存在於下方位置的含臭氧氣體相較存在於上方位置的含臭氧氣體,有臭氧的含有率較高(亦即新鮮)的傾向。
據此,可將對下方之移動相對性快速、游離之高吸水性聚合物及連結構造體,以更新鮮的含臭氧氣體確實氧化分解,而形成游離之紙漿纖維。另一方面,由於游離之紙漿纖維對下方之移動相對性遲緩,故含臭氧氣體可耗費時間處理游離之紙漿纖維(以及形成之再生紙漿纖維)。具體而言,含臭氧氣體中之臭氧可藉由與紙漿纖維對向並且碰撞,分解紙漿纖維(以及再生紙漿纖維)之半纖維素、木質素等。
然後,處理槽31之底部的處理液52(包含再生紙漿纖維)藉由送出泵22之流量控制,透過配管63,自處理槽31之處理液排出口33,以第2流量連續性排出至處理槽31之外。蓄積在處理槽31之上部的含臭氧氣體53之臭氧於臭氧分解裝置34被無害化而對外部釋出。
如此,紙漿纖維含有物51自處理槽31之上部,以第1流量連續性供給至處理槽31之中,處理液52自處理槽31之下部(底部),以第2流量連續性排出至處理槽31之外。藉此,可於處理槽31內強制性產生從上部至對下部之連續性且安定的流體(包含紙漿纖維)的流動。
從處理槽31排出之處理液52包含去除高吸水性聚合物、半纖維素、木質素等之再生紙漿纖維,且包含有氧化分解高吸水性聚合物而生成之低分子量的有機物。再生紙漿纖維在較送出泵22下流側之流程回收,例如在後述之第4分離流程S37回收。
本方法係至少將包含紙漿纖維及高吸水性聚合物之紙漿纖維含有物51,以第1流量連續性供給至具有可溶解高吸水性聚合物之處理液52的處理槽31之中,並且包含去除高吸水性聚合物之再生紙漿纖維,且將包含氧化分解高吸水性聚合物而生成之低分子量的有機物的處理液52,以第2流量連續性排出至處理槽31之外。藉由具有這般的構成,可從供給在處理槽31之紙漿纖維含有物51的紙漿纖維含有物供給口32,面向排出處理液52之處理液排出口33,強制性產生連續性且安定的流體(包含紙漿纖維)的流動。其流體之流動,亦即,藉由水流,即使增多紙漿纖維及高吸水性聚合物的處理量,亦可處理(可溶化)高吸水性聚合物,並且可處理紙漿纖維。
於此,第1流量與第2流量較佳為相同。藉由第1流量及第2流量定為相同,可將處理槽31內之處理液52的量保持在一定,並可安定且連續性處理。惟,可將處理槽31內之處理液52的量大略保持在一定時,亦即,若能大幅增加或減少處理槽31內之處理液52的量,則第1流量與第2流量可經時性變動。亦即,第1流量與第2流量平時沒必要完全相同,經時性平均略為相同即可。於此,所謂略為相同,係指第1流量與第2流量的差為5質量%以內。即使此情況下,亦可安定且連續性處理。
對處理液52供給含臭氧氣體53時,處理液52中之臭氧濃度若為可氧化分解高吸水性聚合物的濃度,則並未特別限定,但例如可列舉1~50質量ppm,較佳為2~40質量ppm,再更佳為3~30質量ppm。處理液52中之臭氧濃度過低時,則無法完全可溶化高吸水性聚合物,有於紙漿纖維殘存高吸水性聚合物之虞。反之,處理液52中之臭氧濃度過高時,由於氧化力亦提高,有對紙漿纖維給予損傷之虞,並且亦有對安全性產生問題的可能性。臭氧處理溫度若為可氧化分解高吸水性聚合物的溫度,則並未特別限定,但例如可直接為室溫,亦可較室溫更高。
處理液52(水溶液)中之臭氧的濃度係以以下之方法測定。 (1)於放入碘化鉀約0.15g及10%之檸檬酸溶液5mL的100mL量筒,放入85mL之溶解臭氧之處理液52並使其反應。 (2)將反應後之處理液52移動至200mL之三角燒瓶,並於三角燒瓶內加入澱粉溶液,著色成紫色後,一邊以0.01 mol/L之硫代硫酸鈉攪拌至無色為止,一邊進行滴定,記錄添加量a(mL)。 (3)使用以下之式,算出水溶液中之臭氧的濃度。 將水溶液中之臭氧的濃度(質量ppm)藉由以下之式算出。 水溶液中之臭氧的濃度(質量ppm) =a(mL)×0.24×0.85(mL)
含臭氧氣體53中之臭氧濃度較佳為40~200g/m3 ,更佳為80~200g/m3 ,再更佳為100~200g/m3 。含臭氧氣體53中之臭氧濃度過低時,則無法完全可溶化高吸水性聚合物,有殘存高吸水性聚合物之虞。含臭氧氣體53中之濃度過高時,有導致紙漿纖維之損傷、安全性的降低、製造成本的增加之虞。尚,含臭氧氣體53中之臭氧濃度,例如可藉由紫外線吸收式之臭氧濃度計(例如,EcoDesign股份有限公司製:臭氧監控器OZM-5000G)測定。
處理液52中之紙漿纖維含有物(例如紙漿纖維及高吸水性聚合物)的濃度若為可藉由處理液52中之臭氧,氧化分解高吸水性聚合物的濃度,則並未特別限定,但例如可列舉0.1~20質量%,較佳為0.2~10質量%,再更佳為0.3~5質量%。紙漿纖維的濃度過高時,則無法完全可溶化高吸水性聚合物,有於紙漿纖維殘存高吸水性聚合物之虞。反之,紙漿纖維的濃度過低時,由於氧化力亦提高,有對紙漿纖維給予損傷之虞,並且亦有對安全性產生問題的可能性。紙漿纖維含有物51中之紙漿纖維及高吸水性聚合物的濃度可根據上述處理液52中之紙漿纖維及高吸水性聚合物的濃度、與處理液52的量適當設定。
於包含紙漿纖維及高吸水性聚合物之處理液52供給臭氧時,較佳為處理液52為酸性(具體而言,為pH超過0.0且pH未滿3.0,較佳為pH2.5以上且pH未滿3.0)、弱酸性(具體而言,為pH3.0以上且pH未滿6.0)或中性(具體而言,為pH6.0以上且pH8.0以下,較佳為pH6.0以上且pH7.0以下)。更佳為處理液52之pH超過0.0且7.0以下,再更佳為2.5~6.0。藉由酸性的狀態進行處理,可抑制臭氧的失活,提昇藉由臭氧之高吸水性聚合物的氧化分解效果,並以短時間氧化分解高吸水性聚合物。為了保持處理液之pH,可將紙漿纖維含有物51之pH與處理液52之pH成為相同,將紙漿纖維含有物51供給處理槽31。或將處理液52之pH以pH感應器監視,pH變動至中性側時,可將指定之酸性溶液僅以應變變動幅度的量加成在處理液52。
處理槽31中之處理液52(包含紙漿纖維含有物51)的量,若為可氧化分解高吸水性聚合物的量,則並未特別限定,但較佳為處理槽31中之處理液52之體積V(單位:L)與紙漿纖維的質量W(單位:kg)滿足30≦V/W≦1000。更佳為50≦V/W≦400,再更佳為100≦V/W≦200。V/W過小時,無法完全可溶化高吸水性聚合物,有殘存高吸水性聚合物之虞。V/W過大時,有增加製造成本之虞。尚,作為處理槽31之體積V,並未特別限制,但例如可列舉50~80L。
含臭氧氣體的流量RO (單位:L/分鐘)與處理槽31中之處理液52之體積V(單位:L)較佳為滿足0.01≦RO /V≦1.25。更佳為0.03≦RO /V≦1.0,再更佳為0.06≦RO /V≦0.75。RO /V過小時,則無法完全可溶化高吸水性聚合物,有於紙漿纖維殘存高吸水性聚合物之虞。RO /V過大時,有導致紙漿纖維的損傷、安全性的降低、製造成本的增加之虞。尚,作為含臭氧氣體的流量RO ,並未特別限制,但例如可列舉3~6L/分鐘。
紙漿纖維含有物存在於處理槽31內的時間,亦即,紙漿纖維含有物於處理液52中處理之時間(以下亦稱為「槽內處理時間」),因紙漿纖維中之半纖維素的分解、木質素的分解、高吸水性聚合物的氧化分解等之目的而改變,並未特別限定。槽內處理時間若提高處理液52之臭氧濃度則可縮短,若處理液52之臭氧濃度降低則需要較長時間。作為槽內處理時間,例如可列舉15分鐘~180分鐘,較佳為30分鐘~60分鐘。
含臭氧氣體、與紙漿纖維含有物可根據處理液中之臭氧的濃度(質量ppm)、與槽內處理時間(分鐘)的乘積之CT值進行接觸。CT值較佳為6,000~12,000ppm•分鐘,更佳為8,000~11,000ppm•分鐘,再更佳為9,000~10,000ppm•分鐘。CT值過小時,有半纖維素的分解、木質素的分解、高吸水性聚合物的分解,尤其是有半纖維素的分解變不足夠的情況。CT值過大時,有導致紙漿纖維的損傷、安全性的降低、製造成本的增加之虞。
尚,在CT值之臭氧的濃度的測定方法係如上述。 又,在CT值之槽內處理時間,亦即為批次式的情況下,係意指供給含臭氧氣體的時間(分鐘)。亦即,為連續式的情況下,槽內處理時間係意指將處理槽內之處理液的容量(L)除以每一小時之排出量(L/分鐘)之值。
紙漿纖維於存在處理槽31內時,藉由臭氧,高吸水性聚合物氧化分解為低分子量成分,溶解在處理液52。又,藉由臭氧,分解紙漿纖維中之半纖維素,其一部分溶解在處理液52。又,藉由臭氧,分解紙漿纖維中之木質素,溶解在處理液52。溶解在處理液52中之高吸水性聚合物的低分子量成分、半纖維素的分解物、木質素的分解物等與處理液52一起排出。進而,於此流程,藉由臭氧的殺菌作用,一次消毒使用完畢之衛生用品。
本揭示的製造方法係包含再生紙漿纖維形成步驟。 再生紙漿纖維形成步驟若為包含藉由對包含處理液之處理槽供給含臭氧氣體,該處理液係包含:含所要處理之紙漿纖維的紙漿纖維含有物,自紙漿纖維,形成具有未滿8.0質量%之半纖維素含有率的再生紙漿纖維者,則並未特別限制,例如,亦即可以批次式、連續式等進行。
所要處理之紙漿纖維為未使用之紙漿纖維的情況下,上述紙漿纖維含有物可為未使用之紙漿纖維單體。 所要處理之紙漿纖維為使用完畢之紙漿纖維,例如,為源自使用完畢之衛生用品之紙漿纖維的情況下,上述紙漿纖維含有物至少包含紙漿纖維,可為紙漿纖維單體。又,上述紙漿纖維含有物除了紙漿纖維,並可包含高吸水性聚合,而且可包含連結複數之高吸水性聚合物、與複數之紙漿纖維的連結構造體、構成衛生用品之資材(例如包芯、透液性薄片、不透液性薄片等)等。 上述含臭氧氣體可供給至處理槽內之處理液中,而且亦可供給至處理槽內之處理液上之空間。
本揭示的製造方法可包含以下之準備步驟、紙漿纖維含有物供給步驟、含臭氧氣體供給步驟、再生紙漿纖維形成步驟及處理液排出步驟。 •準備步驟,其係準備前述處理槽,上述處理槽係具備紙漿纖維含有物供給口、處理液排出口、與配置在前述處理槽的下方位置的含臭氧氣體供給口 •紙漿纖維含有物供給步驟,其係將上述紙漿纖維含有物從上述紙漿纖維含有物供給口供給至上述處理槽 •含臭氧氣體供給步驟,其係將上述含臭氧氣體從上述含臭氧氣體供給口供給至上述處理槽內之上述處理液 •上述再生紙漿纖維形成步驟,其係在上述處理槽內,一邊使上述含臭氧氣體上昇,一邊使上述紙漿纖維含有物與上述含臭氧氣體接觸,從上述所要處理之紙漿纖維形成上述再生紙漿纖維 •處理液排出步驟,其係將包含上述再生紙漿纖維之上述處理液從上述處理液排出口排出
上述處理液排出口配置在較紙漿纖維含有物供給口更下方,在再生紙漿纖維形成步驟,可一邊降低紙漿纖維含有物,一邊使紙漿纖維含有物與含臭氧氣體接觸,而且處理液排出口配置在較紙漿纖維含有物供給口更上方,在再生紙漿纖維形成步驟,可一邊上昇紙漿纖維含有物,一邊使紙漿纖維含有物與前述含臭氧氣體接觸。
於本實施之形態,作為態樣之一,臭氧處理流程S36(連續處理流程)包含有將紙漿纖維含有物51自處理槽31之上部連續性供給,並且將處理液52自處理槽31之下部連續性排出之流程。紙漿纖維含有物51中之紙漿纖維及高吸水性聚合物係浮力縮小,紙漿纖維及高吸水性聚合物、以及連結構造體自然沉澱。
於本實施之形態,作為態樣之一,可溶解高吸水性聚合物之處理液52為含有可溶解高吸水性聚合物進行氧化分解之含臭氧氣體的水溶液。臭氧處理流程S36(連續處理流程)係進一步包含有將含臭氧氣體之複數個氣泡自處理液52之下部面向上部連續性送出之送出流程。於這般的本方法的態樣之一,係在處理液52,含臭氧氣體上昇,降低紙漿纖維及高吸水性聚合物,亦即,成為逆向流。藉此,可提高紙漿纖維及高吸水性聚合物、與含臭氧氣體的接觸機率。又,紙漿纖維及高吸水性聚合物沉澱越深,越可與更高濃度之含臭氧氣體接觸。據此,可將僅以在處理液52之淺處接觸的含臭氧氣體無法完全溶解在處理液52中之高吸水性聚合物、半纖維素、木質素等,以在處理液52之深處與高濃度之含臭氧氣體接觸。藉此,可使高吸水性聚合物、半纖維素、木質素等分解,溶解在處理液52,並從紙漿纖維去除。
於本實施之形態,作為態樣之一,上述之送出流程包含有將含臭氧氣體以微泡或奈米氣泡的狀態送出之流程。惟,所謂微泡,係直徑為1~1000μm左右,較佳為10~500μm左右之氣泡,所謂奈米氣泡,係直徑為100~1000nm左右,較佳為100~500nm左右之氣泡。微泡或奈米氣泡為如此微細之氣泡,具有所謂每一單位體積之表面積較大,液中之上昇速度遲緩的性質。因此於本方法,作為態樣之一,係將這般微細之氣泡的含臭氧氣體從處理槽31之處理液52之下部面向上部送出。
另一方面,紙漿纖維及高吸水性聚合物係從上部面向下部移動。此時,由於微細之氣泡係上昇速度遲緩,故提高氣泡與紙漿纖維接觸之機率。進而,由於微細之氣泡於紙漿纖維的表面之佔有區域狹小,故更多之氣泡可與紙漿纖維的表面接觸。藉此,可將紙漿纖維及高吸水性聚合物、以及連結構造體以微細之氣泡均勻包裹,可更增加該等與含臭氧氣體之接觸面積。又,在再生紙漿纖維形成步驟,降低紙漿纖維含有物的情況下,藉由更多之氣泡與紙漿纖維的表面接觸,藉由氣泡的浮力,使紙漿纖維及高吸水性聚合物、以及連結構造體的沉澱性降低,可更增加該等與含臭氧氣體之接觸時間。藉此,可使高吸水性聚合物、半纖維素、木質素等分解,溶解在處理液52,並從紙漿纖維去除。
於本實施之形態,作為態樣之一,處理液52為酸性水溶液,例如為pH2.5以下之酸性水溶液。該情況下,即使於紙漿纖維含有物51中之高吸水性聚合物殘存部分性吸水能力的情況下,亦可抑制高吸水性聚合物之吸水膨脹。藉此,可將高吸水性聚合物於處理液52以短時間溶解,可更確實去除高吸水性聚合物。尤其是處理液52為含臭氧之水溶液的情況下,由於可使失活含臭氧之水溶液中之臭氧變困難,故可以更短時間氧化分解高吸水性聚合物,最終可分解半纖維素、木質素等。
又,作為其他較佳之實施的形態,處理槽31之構成可為圖2以外之其他構成。圖3係表示圖1之臭氧處理流程的裝置2之其他構成例之示意圖。圖3之裝置2與圖2之裝置2比較,於臭氧處理部4之配管63具有彼此相對且連續性連接二個U字管的U字管構造,且省略送出泵22的點上不同。該情況下,配管63以處理液52充滿,且處理槽31內之處理液52之液面的高度較以配管63連接之下一流程之槽內之液之液面的高度更高時,藉由虹吸(Siphon)的原理,處理液52透過配管63被排出至下一流程之槽。據此,處理之開始前,初期將處理槽31內之處理液52之液面的高度與下一流程之槽內液之液面的高度成為相同時,藉由處理之開始,將紙漿纖維含有物51以第1流量連續性供給至處理槽31內時,以虹吸的原理,變成處理液52以第2流量=第1流量透過配管63被排出至下一流程之槽。惟,針對下一流程之槽內之液的液面的高度0,處理中亦以維持處理之開始前之高度的方式進行。此情況下,變成不需要送出泵22,且不需要送出泵22之第2流量的控制。
於本實施之形態,分離流程S13可進一步包含從自處理槽31排出之處理液52,分離紙漿纖維之第4分離流程S37、與乾燥經分離之紙漿纖維之第2乾燥流程S38。
於第4分離流程S37,作為從自處理槽31排出之處理液52分離紙漿纖維之方法,並未特別限定,但例如可列舉使包含再生紙漿纖維之處理液52,通過例如開口0.15~2mm之篩網網孔之方法。使包含再生紙漿纖維之處理液52通過開口0.15~2mm之篩網網孔時,包含高吸水性聚合物之氧化分解物、半纖維素的分解物、木質素的分解物等之排水通過篩網。另一方面,再生紙漿纖維則殘留在篩網上。
接著,於第2乾燥流程S38,將經分離之紙漿纖維以高溫之環境或熱風等乾燥,形成再生紙漿纖維。上述乾燥溫度,例如可列舉105~210℃,較佳為110~190℃。乾燥時間雖因乾燥溫度而異,但例如可列舉10~120分鐘,較佳為15~100分鐘。藉此,可蒸發殘存在紙漿纖維的表面之水分而去除,回收高吸水性聚合物混率極為低、純度高之再生紙漿纖維。又,可將再生紙漿纖維以高溫之環境或熱風等殺菌(消毒)。 尚,接著,在纖維素使用流程,將再生紙漿纖維以濕潤狀態使用的情況下,可省略第2乾燥流程S38。 又,再生紙漿纖維為培養基用紙漿纖維的情況下,不進行保管培養基用紙漿纖維等,而進行纖維素酶生成流程的情況下,可省略第2乾燥流程S38。
於本揭示,再生紙漿纖維具有未滿8.0質量%之半纖維素含有率,而且具有較佳為7.0質量%以下,更佳為6.5質量%以下,再更佳為6.0質量%以下之半纖維素含有率。藉此,可適合將再生紙漿纖維作為源自纖維素之製品的纖維素原料使用。又,再生紙漿纖維為培養基用紙漿纖維的情況下,可從培養基用紙漿纖維效率良好地生產纖維素酶。尚,半纖維素含有率的下限為0.0質量%。
於本揭示,再生紙漿纖維較佳為具有0.10質量%以下,更佳為具有0.08質量%以下,再更佳為具有0.06質量%以下之木質素含有率。藉此,可適合將再生紙漿纖維作為源自纖維素之製品的纖維素原料使用。又,再生紙漿纖維為培養基用紙漿纖維的情況下,可從培養基用紙漿纖維效率良好地生產纖維素酶。尚,木質素含有率的下限為0.00質量%。
於本揭示,再生紙漿纖維具有較佳為87.0質量%以上,更佳為90質量%以上,再更佳為93質量%以上之纖維素含有率。藉此,可適合將再生紙漿纖維作為源自纖維素之製品的纖維素原料使用。又,再生紙漿纖維為培養基用紙漿纖維的情況下,可從培養基用紙漿纖維效率良好地生產纖維素酶。尚,再生紙漿纖維之纖維素含有率的上限為100.0質量%。
於本揭示,在再生紙漿纖維之纖維素含有率、半纖維素含有率及木質素含有率可依照公知之洗滌劑分析法測定。
於本揭示,再生紙漿纖維具有較佳為300mL以上,更佳為320mL以上,再更佳為340mL以上,又再更佳為360mL以上之打漿度降低速度。藉此,再生紙漿纖維接著使用再生紙漿纖維之流程,例如在形成纖維素奈米纖維、黏液嫘縈、纖維素衍生物、生物乙醇、成形材料或紙加工品之纖維素使用步驟等,變成容易起毛,且容易取出纖維素。又,再生紙漿纖維為培養基用紙漿纖維的情況下,在纖維素酶生成流程,起因於培養基用紙漿纖維之起毛性(表面積的大小),可效率良好地生產纖維素酶。
於本揭示的製造方法,再生紙漿纖維具有較佳為990mL以下,更佳為800mL以下,再更佳為700mL以下,又再更佳為600mL以下之打漿度降低速度。藉由如此進行,可抑制損傷再生紙漿纖維、以及取出之纖維素。又,再生紙漿纖維為培養基用紙漿纖維的情況下,可抑制變成難以回收培養基用紙漿纖維。 尚,上述打漿度降低速度係藉由再生紙漿纖維中之半纖維素含有率的低位、木質素含有率的低位等而獲得者。
上述打漿度降低速度係依照以下之打漿度降低試驗測定。 <打漿度降低試驗> (1)將再生紙漿纖維依照JIS P 8221-1:1998之紙漿-打漿方法-第1部:打漿機法,進行1小時以上,較佳為2小時打漿。 (2)打漿開始後,每20分鐘採取樣品,依照JIS P 8121-2:2012之紙漿-濾水度試驗方法-第2部:加拿大標準游離度法,測定各樣品之打漿度(加拿大標準游離度,Canadian Standard freeness)。尚,樣品之打漿度於到100mL的時間點停止試驗即可。 (3)作圖於橫軸為時間(h),於縱軸為打漿度(mL),以最小二乘法將近似線性函數,其傾角之絕對值作為打漿度降低速度(mL/m)採用。 尚,打漿度降低速度係意指其值越大,每一單位時間之打漿度的降低越快,亦即,再生紙漿纖維容易打漿(容易起毛)。
於本揭示,再生紙漿纖維較佳為具有20˚以下之水接觸角,更佳為具有15˚以下,再更佳為具有10˚以下之水接觸角。藉由如此進行,使藉由上述製造方法所製造之再生紙漿纖維乾燥並保管後,於取出纖維素時,可輕易分散在水溶液。又,再生紙漿纖維為培養基用紙漿纖維的情況下,使藉由上述製造方法所製造之培養基用紙漿纖維乾燥並保管後,在纖維素酶生成流程,形成纖維素酶生產菌用培養基時,可輕易包含水分。尚,從上述觀點來看,上述再生紙漿纖維之水接觸角可為0˚。
再生紙漿纖維之水接觸角可如以下測定。 (1)溫度:於20±5℃及濕度:65±5%RH之恆溫恆濕室,準備鋁圈(外徑:43mm、內徑:40mm、高度:5mm)、與於120℃乾燥60分鐘之糖化用紙漿纖維,並靜置24小時。 (2)將再生紙漿纖維1.5g均等填充在鋁圈內,再將再生紙漿纖維每一鋁圈使用底面平滑之沖壓機,以3Mpa之壓力壓縮1分鐘,平滑化再生紙漿纖維的表面。 (3)將經壓縮之再生紙漿纖維的水接觸角依據JIS R 3257:1999之「基板玻璃表面之潤濕性試驗方法」的6.靜滴法進行測定。作為接觸角測定裝置,可列舉協和界面科學股份有限公司製自動接觸角計CA-V型。上述水接觸角係意指滴下脫離子水後,200ms後之值。 (4)在不同之20個樣品,測定水接觸角,採用該等之平均值。
於本揭示,再生紙漿纖維具有較佳為0.65質量%以下,更佳為0.50質量%以下,再更佳為0.30質量%,又再更佳為0.20質量%以下之灰分率。藉由如此進行,從再生紙漿纖維,取出纖維素時,金屬離子及其析出物難以傷害設備,而且變成難以阻礙再生紙漿纖維之微細化。又,再生紙漿纖維為培養基用紙漿纖維的情況下,使用培養基用紙漿纖維,形成纖維素酶生產菌用培養基時,金屬離子及其析出物變成難以傷害設備。 上述灰分率可藉由在鈍化高吸水性聚合物之鈍化流程S31,可選擇與排泄物所包含之金屬離子形成錯合物之酸作為鈍化劑來降低,尤其是選擇檸檬酸來降低。
於本說明書,灰分係意指灰化有機質後所殘留之無機質或不燃性殘留物的量,灰分率係意指應促成之資料所包含之灰分的比率(質量比)。上述灰分率係依照生理處理用品材料規格之「2.一般試驗法」的「5.灰分試驗法」測定。具體而言,灰分率係如以下測定。 (1)預先將白金製、石英製或磁製之坩堝於500~550℃強熱1小時,放冷後精密測量其質量。 (2)採取於120℃乾燥60分鐘之再生紙漿纖維2~4g,放入坩堝,精密測量其質量,若有必要蓋上坩堝的蓋子或是移開蓋子,起初弱弱加熱,慢慢提昇溫度,並於500~550℃強熱4小時以上,灰化至不殘留碳化物為止。 (3)放冷後,精密測量其質量。再次灰化殘留物至成為恆量為止,放冷後,精密測量其質量,作為灰分率(質量%)。
於本揭示,再生紙漿纖維,尤其是再生紙漿纖維為培養基用紙漿纖維的情況下,再生紙漿纖維(培養基用紙漿纖維)藉由混釋培養法,較佳為未檢出蠟樣芽孢桿菌及枯草菌,更佳為未檢出芽孢桿菌(Bacillus)屬菌,再更佳為未檢出細菌。
芽孢桿菌(Bacillus)屬菌,例如,蠟樣芽孢桿菌及枯草菌係普遍存在於土壤、水中、植物等之常在菌,為了形成芽孢,係耐久性非常高之菌。芽孢有對於熱、消毒藥等,耐久性高,且以一般的消毒手法無法去除的情況,例如,有生產纖維素酶生產菌阻礙生產纖維素酶之虞。
作為可藉由混釋培養法檢出之細菌,可列舉一般生菌,例如Bacillus cereus、枯草菌、金黃色葡萄球菌、綠膿桿菌、葡萄糖非發酵菌、氣單胞菌等。
藉由混釋培養法,藉由未檢出細菌,具體而言,未檢出一般生菌,例如,使用包含培養基用紙漿纖維之纖維素酶生產菌用培養基,生產纖維素酶時,變成難以阻礙纖維素酶生產菌的活動。據此,藉由從上述培養基用紙漿纖維,未檢出細菌等,培養基用紙漿纖維係纖維素酶的生產性優異。
又,上述培養基用紙漿纖維較佳為藉由平板培養法,未檢出細菌。藉由平板培養法,未檢出細菌,具體而言,藉由未檢出腸內細菌,例如,使用包含培養基用紙漿纖維之纖維素酶生產菌用培養基,生產纖維素酶時,變成難以阻礙纖維素酶生產菌的活動。據此,藉由從上述培養基用紙漿纖維,未檢出細菌等,培養基用紙漿纖維係纖維素酶的生產性優異。
作為上述腸內細菌,例如可列舉Escherichia Coli、Klebsiella oxytoca、Citrobacter freundii、Klebsiella spp.、Klebsiella pneumoniae、Enterobacter cloacae、Proteus mirabilis、Enterobacter spp.、Enterobacter aerogenes、Morganella morganii、Providencia rettgeri等。
包含平板培養法及混釋培養法之培養法係如以下實施。 (1)於1升之燒杯準備再生紙漿纖維(例如培養基用紙漿纖維)之固體成分濃度為5.0質量%之水分散液500g。 上述再生紙漿纖維以乾燥狀態存在的情況下,上述水分散液可藉由混合再生紙漿纖維(作為固體成分之25.0g)、與脫離子水(總量成為500.0g的量)形成。而且,上述再生紙漿纖維以水溶液存在的情況(例如,在再生紙漿纖維的製造方法,將再生紙漿纖維作為水溶液回收的情況),再生紙漿纖維之固體成分濃度為5.0質量%以上時,可藉由於該水溶液添加脫離子水等,準備再生紙漿纖維之固體成分濃度為5.0質量%之水分散液。
進而,上述再生紙漿纖維以水溶液存在的情況,再生紙漿纖維之固體成分濃度未滿5.0質量%時,可藉由過濾,將再生紙漿纖維之固體成分濃度調整為5.0質量%,或將上述水溶液本身作為水分散液使用,增加後述之階段稀釋樣品的接種量(例如,再生紙漿纖維之固體成分濃度為2.5質量%的情況下,將接種量成為2倍)。
(2)將上述水分散液使用頂置式攪拌器,並以300rpm之旋轉速度攪拌15分鐘。 (3)將使用頂置式攪拌器攪拌之水分散液50mL放入附過濾器之滅菌袋(LMS公司製、附均質機用過濾器之滅菌袋),攪拌5分鐘。 (4)將以附過濾器之滅菌袋過濾之過濾後之水分散液,分注在經滅菌之試驗管,10倍階段稀釋至10-9 ,分注在經滅菌之試驗管,準備階段稀釋樣品。
(5-1)腸內細菌數係藉由平板培養法測定。 具體而言,於BTB乳糖加洋菜培養基(日本Becton Dickinson製,251251),接種0.1mL之階段稀釋樣品的每一個,以康拉迪棒(Conradi rod)塗佈階段稀釋樣品,於35℃進行24小時培養。 (5-2)一般生菌數係藉由混釋培養法測定。 具體而言,於培養皿放入階段稀釋樣品1mL、與標準洋菜培養基(日本製藥製、一般生菌檢査用396-00175SCD洋菜培養基「Daigo」、15~20g),於35℃混釋培養48小時。
(6)在腸內細菌數及一般生菌數的每一個,數算培養後、經發育之菌落數。 尚,在10倍階段稀釋至10-9 之全部階段稀釋樣品,菌落數為零時,判定作為對象之細菌為「未檢出」。 (7)培養後,形成腸內細菌或一般生菌的菌落的情況下,可同定細菌的種類。同定可藉由生化學的性狀檢査法進行。
於本實施之形態,作為較佳之態樣,係進一步具備鈍化流程S31與第1分離流程S32,該鈍化流程S31係於臭氧處理流程S36(連續處理流程)之前,使用可鈍化高吸水性聚合物的吸水性能之水溶液,處理混合物,鈍化混合物中之高吸水性聚合物的吸水性能,該第1分離流程S32係於臭氧處理流程S36(連續處理流程)之前,將鈍化之高吸水性聚合物、與紙漿纖維從水溶液分離。如此,於本方法,作為較佳之態樣,在鈍化流程S31,由於以可鈍化高吸水性聚合物的吸水性能之水溶液,可抑制高吸水性聚合物的吸水性能,於後流程之臭氧處理流程S36(連續處理流程)的階段,可更容易將高吸水性聚合物藉由處理液52以短時間溶解。
於本實施之形態,作為較佳之態樣,在鈍化流程S31,可鈍化高吸水性聚合物的吸水性能之水溶液為酸性水溶液,例如為pH2.5以下之酸性水溶液。如此,於本方法,作為較佳之態樣,由於可鈍化高吸水性聚合物的吸水性能之水溶液為酸性水溶液,故容易更鈍化高吸水性聚合物,藉此,於鈍化流程S31之階段,可更確實抑制高吸水性聚合物的吸水性能。藉此,於後流程之臭氧處理流程S36(連續處理流程)的階段,可更容易將高吸水性聚合物藉由處理液以短時間溶解。
又,作為其他較佳之實施的形態,處理槽31可包含至少彼此為直列連結之第1處理槽31-1與第2處理槽31-2。圖4係表示圖1之臭氧處理流程的裝置2之其他構成例之示意圖。圖4之裝置2與圖2之裝置2比較,於臭氧處理部4接合成2個直列的點,換言之,於第1處理槽31-1與第2處理槽31-2接合成直列的點上不同。該情況下,例如,係如第1處理槽31-1供給紙漿纖維含有物51,排出經第1處理之液(第1處理槽31-1之處理液52-1),第2處理槽31-2供給經第1處理之液,排出經第2處理之液(第2處理槽31-2之處理液52-2)般多階段處理紙漿纖維含有物51。該情況下,與具備一個容量較大之處理槽31的情況比較,由於對每一第1、第2處理槽31-1、31-2以新的處理液52-1、52-2進行處理,例如,可更確實溶解在第1處理槽(初階段之處理槽)31-1未完全溶解之高吸水性聚合物,在第2處理槽(下一階段之處理槽)31-2可輕易溶解等之高吸水性聚合物,可從纖維去除。
又,作為其他較佳之實施的形態,處理槽31可具備噴射器。例如,上述噴射器具備驅動流體供給口、與連接在上述處理槽之混合流體排出口、與該等之間的吸引流體供給口,將紙漿纖維含有物51供給至噴射器之驅動流體供給口,並且將臭氧供給至上述吸引流體供給口,將藉由於上述噴射器內混合上述紙漿纖維含有物51及臭氧所形成之混合液,從上述混合流體排出口,排出至上述處理槽內之處理液中。
藉由將作為驅動流體之紙漿纖維含有物51、與作為吸引流體之臭氧供給至噴射器,於噴射器內進行混合,可有效率地形成作為非常充分混合紙漿纖維含有物51、與臭氧之混合流體的混合液。亦即,可形成極為密接紙漿纖維含有物51、與臭氧的混合液。而且,可藉由將該混合液排出至處理槽內之處理液中,來攪拌處理液。進而,臭氧排出至處理液時,由於以細微氣泡的狀態連續性排出,故於處理液內可極為廣泛地擴散。藉由該等,不僅從噴射器排出之混合液中之紙漿纖維含有物51,在包含處理槽內之處理液中之高吸水性聚合物的紙漿纖維雙方,可極為有效率地進行高吸水性聚合物與氣體狀物質的反應。
於本實施之形態,作為較佳之形態,進而在材料分離流程S1,在前處理流程S11,將使用完畢之衛生用品以未破裂等原本的形狀,且亦未進行高吸水性聚合物的鈍化,以水可成為非常膨脹的狀態。藉此,於使用完畢之衛生用品內產生非常高之內壓,其表面的任一個部分可成為如要裂開的狀態。而且,在分解流程S12,藉由於這般的狀態的使用完畢之衛生用品加入物理性碰撞,使其表面的任一個部分裂開,可將內部之吸收芯對外部噴出。藉此,可將使用完畢之衛生用品至少分解為薄膜(不透液性薄片)、與吸收芯。此時,由於薄膜大致上維持原本的形狀,在之後的分離流程S13,可輕易從吸收芯分離。藉此,可將如薄膜之構成構件未破裂等維持原本的形狀,從其他構成構件分離。據此,可效率良好地回收如衛生用品的薄膜之構成構件。
於本實施之形態,作為較佳之形態,藉由於接著劑的去除使用萜烯,使得將接著衛生用品的構成構件之熱熔膠接著劑可於常溫溶解。藉此,可簡單且漂亮地分離衛生用品,可從衛生用品,分離紙漿纖維及高吸水性聚合物,並可直接將不織布及薄膜分別單獨殘留構件形態分離。亦即,即使不進行破碎衛生用品,或經由複雜之分離流程,亦可輕易分別回收紙漿纖維、薄膜、不織布。使用檸檬烯作為萜烯時,作為檸檬烯之副效果,由於有柑橘系之清爽的氣味,一定程度上覆蓋源自排泄物的氣味,可減低作業者之氣味負担、對鄰近之氣味影響等。由於檸檬烯為單萜烯且與苯乙烯構造類似,故可於衛生用品溶解一般所使用之苯乙烯系之熱熔膠接著劑。由於在常溫衛生用品的洗淨處理可能,故可減低能量成本,可抑制氣味的發生擴散。萜烯係油污垢洗淨效果高,且於熱熔膠接著劑的溶解效果以外,於薄膜有印刷時,亦可分解去除其印刷油墨,印刷之薄膜亦可作為純度高之塑膠素材回收。
又,於高吸水性聚合物的鈍化使用pH2.5以下之有機酸水溶液的情況下,難以劣化紙漿纖維。又,使用檸檬酸作為有機酸時,藉由檸檬酸的螯合效果與洗淨力,可期待源自排泄物的污垢成分去除效果。又,亦可期待對於除菌效果與鹼性氣味之除臭效果。
進而,藉由將高吸水性聚合物以臭氧進行氧化分解,可防止對紙漿纖維之污染、因高吸水性聚合物吸水導致之污水的急遽增加等。藉由調整臭氧的濃度,可同時進行高吸水性聚合物的氧化分解與殺菌。又,使用臭氧時,由於完全未使用氯系藥劑,故亦可從經回收之塑膠的構件,製造難以傷害燃燒爐之高品質的RPF。由於處理流程中未使用鹽類,故無對紙漿纖維之殘存,可以低灰分回收高品質之再生紙漿纖維。
上述纖維素使用步驟如圖1所示,將在第2乾燥流程S38所得之經乾燥之再生紙漿纖維供於纖維素使用流程,可製造源自纖維素之製品,或將在第4分離流程S37所得之未乾燥(濕潤狀態)的再生紙漿纖維供於纖維素使用流程,可製造源自纖維素之製品,或將在臭氧處理流程S36所得之包含再生紙漿纖維之處理液52供於纖維素使用流程,可製造源自纖維素之製品。
藉由本揭示的製造方法製造之再生紙漿纖維由於具有指定之半纖維素含有率,故適合作為纖維素原料。 作為上述纖維素原料,若能將纖維素作為原料的一部分者,則並未特別限制,可列舉各種用途,例如纖維素奈米纖維用、黏液嫘縈用、纖維素衍生物用、生物乙醇用、成形材料用、紙加工品用等之原料。在上述各種用途則進行後述。
本揭示的製造方法可包含於再生紙漿纖維排出步驟之後,例如,於處理液排出步驟之後,從循環紙漿纖維,利用纖維素之纖維素使用步驟。作為上述纖維素使用步驟,若為使用纖維素者,則並未特別限制,例如可列舉形成纖維素奈米纖維之纖維素奈米纖維形成步驟、形成黏液嫘縈之黏液嫘縈形成步驟、形成纖維素衍生物之纖維素衍生物形成步驟、形成生物乙醇之生物乙醇形成步驟、形成成形材料之成形材料形成步驟,或形成紙加工品之紙加工品形成步驟。
作為上述纖維素奈米纖維形成步驟,並未特別限制,包含於該技術領域公知之纖維素奈米纖維形成方法。作為上述纖維素奈米纖維形成方法,例如可列舉日本特開2010-235681號公報、日本特開2010-254726號公報等所記載之方法。
關於纖維素使用步驟,作為黏液嫘縈形成步驟,並未特別限制,包含於該技術領域公知之黏液嫘縈形成方法(例如,再生纖維素纖維形成方法、玻璃紙形成方法、纖維素海綿形成方法)。作為上述黏液嫘縈形成方法,例如可列舉黏膠法、氨銅法等。 作為上述黏液嫘縈,例如可列舉再生纖維素纖維、玻璃紙、纖維素海綿等。
作為上述再生纖維素纖維,可列舉嫘縈纖維,例如從黏膠所得之黏液嫘縈纖維、縲縈短纖(polynosic)纖維及莫代爾(Modal)纖維、從纖維素之氨銅鹽溶液所得之氨銅嫘縈纖維(亦稱為「銅氨纖維(Cupro Fiber)」)、藉由使用有機化合物及水之混合溶液的有機溶劑之有機溶劑紡紗法所得,且經由纖維素衍生物之萊賽爾(Lyocell)纖維及天絲(Tencel)纖維等。 作為上述玻璃紙,例如可列舉玻璃紙膠帶、玻璃紙薄膜等。
關於纖維素使用步驟,作為纖維素衍生物形成步驟,並未特別限制,包含於該技術領域公知之纖維素衍生物形成方法(例如,半合成纖維素纖維形成方法)。作為上述纖維素衍生物形成方法,例如可列舉日本特開平10-251301號公報所記載之方法。 作為上述纖維素衍生物,例如可列舉半合成纖維素纖維,例如可列舉乙酸酯纖維,例如可列舉三乙酸酯纖維及二乙酸酯纖維。 作為上述纖維素衍生物,例如可列舉羧基甲基纖維素、羥基乙基纖維素、羥基丙基纖維素等。
關於纖維素使用步驟,作為生物乙醇形成步驟,並未特別限制,包含於該技術領域公知之生物乙醇形成方法。作為上述生物乙醇形成方法,例如可列舉日本特開2018-64514號公報所記載之方法。
關於纖維素使用步驟,作為成形材料形成步驟,並未特別限制,包含於該技術領域公知之成形材料形成方法。 作為上述成形材料,例如可列舉包裝緩衝材、容器等。
關於纖維素使用步驟,作為紙加工品形成步驟,並未特別限制,包含於該技術領域公知之紙加工品形成方法。 作為上述紙加工品,例如可列舉濾原紙、機能紙等。
在本揭示的製造方法,再生紙漿纖維為培養基用紙漿纖維的情況下,本揭示的製造方法可進一步包含於培養基用紙漿纖維形成步驟之後,例如,於處理液排出步驟之後,使用培養基用紙漿纖維,生成纖維素酶之纖維素酶生成步驟。作為上述纖維素酶生成步驟,只要為生成纖維素酶者,則並未特別限制,包含於該技術領域公知之纖維素酶生成方法。作為上述纖維素酶生成方法,例如可列舉日本特開2008-092910號公報、日本特開2011-152079號公報、日本特開2013-202021號公報等所記載之方法。
上述纖維素酶生成步驟如圖5所示,可藉由將在第2乾燥流程S38所得之經乾燥之培養基用紙漿纖維供於纖維素酶生成流程來實施,或可藉由將在第4分離流程S37所得之未乾燥的培養基用紙漿纖維供於纖維素酶生成流程來實施。雖亦可將在臭氧處理流程S36所得之包含培養基用紙漿纖維之處理液52供於纖維素酶生成流程,但由於殘存之臭氧有對纖維素酶生成菌給予影響的可能性,故並不佳。
本揭示係包含以下之態樣A群。 [態樣A1] 一種製造再生紙漿纖維的方法,是從使用完畢之衛生用品所包含之紙漿纖維來製造再生紙漿纖維的方法,其特徵為包含:再生紙漿纖維形成步驟,其係藉由對包含處理液之處理槽供給含臭氧氣體,而從上述所要處理之紙漿纖維,形成具有未滿8.0質量%之半纖維素含有率的上述再生紙漿纖維,且該處理液,係包含:含所要處理之紙漿纖維的紙漿纖維含有物。
於上述製造方法,可自使用完畢之衛生用品所包含之紙漿纖維,製造具有指定之半纖維素含有率的再生紙漿纖維,亦即可製造適合作為纖維素原料之再生紙漿纖維。
[態樣A2] 如態樣A1所記載之方法,其中,上述再生紙漿纖維,具有0.10質量%以下之木質素含有率。
紙漿纖維已知除了纖維素亦包含木質素。例如,已知多數使用在衛生用品的針葉樹中,包含有20~30質量%之木質素。 又,將紙漿纖維例如作為纖維素原料使用的情況下,有存在於紙漿纖維中之木質素殘存在從紙漿纖維回收之纖維素,最終殘存在源自纖維素之製品,且殘存之木質素阻礙源自纖維素之製品的機能的情況。 於上述製法,可自使用完畢之衛生用品所包含之紙漿纖維,製造具有指定之木質素含有率的再生紙漿纖維,亦即可製造適合作為纖維素原料之再生紙漿纖維。
[態樣A3] 如態樣A1或A2所記載之方法,其中,在上述再生紙漿纖維形成步驟中,藉由使上述含臭氧氣體,以臭氧的濃度及處理時間的乘積之CT值成為6,000ppm•分鐘~12,000ppm•分鐘的方式,與上述紙漿纖維含有物接觸,而形成上述再生紙漿纖維。
於上述製造方法,在再生紙漿纖維形成步驟,藉由將含臭氧氣體以指定的條件與紙漿纖維含有物接觸,而形成再生紙漿纖維。據此,於上述製法,可輕易自使用完畢之衛生用品所包含之紙漿纖維,製造具有指定之半纖維素含有率、視期望之木質素含有率等之再生紙漿纖維,亦即,可輕易製造適合作為纖維素原料之再生紙漿纖維。
[態樣A4] 如態樣A1~A3中任一項所記載之方法,其中,上述方法,係包含以下各步驟: 準備步驟,其係準備上述處理槽,上述處理槽係具備紙漿纖維含有物供給口、處理液排出口、與配置在前述處理槽的下方位置的含臭氧氣體供給口; 紙漿纖維含有物供給步驟,其係將上述紙漿纖維含有物從上述紙漿纖維含有物供給口供給至上述處理槽; 含臭氧氣體供給步驟,其係將上述含臭氧氣體從上述含臭氧氣體供給口供給至上述處理槽內之上述處理液; 上述再生紙漿纖維形成步驟,其係在上述處理槽內,一邊使上述含臭氧氣體上昇,一邊使上述紙漿纖維含有物與上述含臭氧氣體接觸,從上述紙漿纖維形成上述再生紙漿纖維; 處理液排出步驟,其係將包含上述再生紙漿纖維之上述處理液從上述處理液排出口排出。
半纖維素由於較纖維素比重更低,故半纖維素含有率相對性低之紙漿纖維(纖維素含有率相對性高之紙漿纖維),相較半纖維素含有率相對性高之紙漿纖維(纖維素含有率相對性低之紙漿纖維),有比重相對性高之傾向。另一方面,於溶液中,由於含臭氧氣體邊消費臭氧邊上昇,故存在於下方位置的含臭氧氣體相較存在於上方位置的含臭氧氣體,有臭氧的含有率較高(亦即新鮮)的傾向。
於上述製造方法,包含指定之準備步驟、紙漿纖維含有物供給步驟、含臭氧氣體供給步驟、再生紙漿纖維形成步驟及處理液排出步驟。在上述再生紙漿纖維形成步驟,一邊使含臭氧氣體上昇,一邊使紙漿纖維含有物、與含臭氧氣體接觸。
於上述製造方法,半纖維素含有率相對性低之紙漿纖維(纖維素含有率相對性高之紙漿纖維),相較半纖維素含有率相對性高之紙漿纖維(纖維素含有率相對性低之紙漿纖維),沉澱性相對性高(或浮上性相對性低),新鮮的含臭氧氣體與半纖維素含有率相對性低之紙漿纖維接觸,變成易進一步分解包含在該纖維之半纖維素。據此,上述製造方法可製造可適合作為纖維素原料使用之再生紙漿纖維。
尚,一般而言,由於紙漿纖維有木質素含有率越高,比重越低的傾向,故於上述製造方法,由於木質素含有率相對性低之紙漿纖維相較木質素含有率相對性高之紙漿纖維,相對性沉澱性較高,故更新鮮的含臭氧氣體與木質素含有率相對性高之紙漿纖維接觸,可進一步分解包含在該纖維之木質素。
尚,上述含臭氧氣體供給口係意指處理槽之下方的位置,具體而言為從處理槽之底,至處理槽的高度較佳為30%,更佳為20%,再更佳為10%的範圍。 又,上述紙漿纖維含有物供給口可配置在較上述含臭氧氣體供給口更下方,而且亦可配置在上方,上述處理液排出口可配置在較上述含臭氧氣體供給口更下方,而且亦可配置在上方。
尚,態樣A4所記載之製造方法中,亦即包含連續式及批次式雙方之製造方法。又,「使含臭氧氣體上昇」係意指含臭氧氣體作為全體上昇,將處理槽內之處理液進行攪拌等的情況,包含含臭氧氣體往水平方向攪拌,並且作為全體往垂直方向上昇。
[態樣A5] 如態樣A4所記載之方法,其中,上述處理液排出口配置在較上述紙漿纖維含有物供給口更下方, 在上述再生紙漿纖維形成步驟,一邊使上述紙漿纖維含有物降低,一邊使上述紙漿纖維含有物與上述含臭氧氣體接觸。
於上述製造方法,由於將降低之紙漿纖維含有物與上昇之含臭氧氣體接觸,故增加紙漿纖維含有物與含臭氧氣體接觸之頻率,處理液所包含之再生紙漿纖維之半纖維素含有率的分布變狹小(減少不均)。又,由於新鮮的含臭氧氣體可與半纖維素含有率相對性低之紙漿纖維接觸,處理液所包含之再生紙漿纖維的半纖維素含有率易降低。進而,由於上述處理液排出口配置在較上述紙漿纖維含有物供給口更下方,故易從處理液排出口,排出半纖維素含有率相對性低之紙漿纖維(纖維素含有率相對性高之紙漿纖維)。
尚,態樣A5所記載之製造方法中,亦即包含連續式及批次式雙方之製造方法。又,「使紙漿纖維含有物降低」係意指降低紙漿纖維含有物的至少一部分,例如,包含降低處理槽內之處理液全體時之其全體、處理槽內之處理液於上下進行對流等時之紙漿纖維含有物的降低的部分等。
[態樣A6] 如態樣A4所記載之方法,其中,上述處理液排出口配置在較上述紙漿纖維含有物供給口更上方, 在上述再生紙漿纖維形成步驟,一邊使上述紙漿纖維含有物上昇,一邊使上述紙漿纖維含有物與上述含臭氧氣體接觸。
於上述製造方法,由於將上昇之紙漿纖維含有物與上昇之含臭氧氣體接觸,紙漿纖維含有物與含臭氧氣體接觸的時間增長,變成易降低紙漿纖維中之半纖維素含有率。
尚,態樣A4所記載之製造方法中,亦即包含連續式及批次式雙方之製造方法。又,「使紙漿纖維含有物上昇」係意指上昇紙漿纖維含有物之至少一部分,例如,包含上昇處理槽內之處理液全體時之其全體、處理槽內之處理液於上下進行對流等時之紙漿纖維含有物的上昇的部分等。
[態樣A7] 如態樣A4~A6中任一項所記載之方法,其中,在上述紙漿纖維含有物供給步驟,將上述紙漿纖維含有物從上述紙漿纖維含有物供給口,以第1流量連續性供給至上述處理槽,並在上述處理液排出步驟,將上述處理液以第2流量連續性從上述處理液排出口排出。
於上述製造方法,在紙漿纖維含有物供給步驟,由於將紙漿纖維含有物自紙漿纖維含有物供給口,以第1流量連續性供給至處理槽,並在處理液排出步驟,將處理液以第2流量連續性從處理液排出口排出,所要處理之紙漿纖維含有物的處理時間均一化,處理液所包含之再生紙漿纖維之半纖維素含有率的分布變狹小(減少不均)。 據此,上述製造方法可製造可適合作為纖維素原料使用之再生紙漿纖維。
[態樣A8] 如態樣A4~A7中任一項所記載之方法,其中,上述使用完畢之衛生用品包含高吸水性聚合物, 在上述紙漿纖維含有物供給步驟及上述再生紙漿纖維形成步驟之上述紙漿纖維含有物,進一步包含上述高吸水性聚合物, 在上述再生紙漿纖維形成步驟中,使上述高吸水性聚合物的至少一部分溶解在上述處理液。
在使用完畢之衛生用品,在包含紙漿纖維及高吸水性聚合物之吸收體等,藉由(i)伴隨高吸水性聚合物吸收體液等之液體而肥大化,捲入紙漿纖維、(ii)經肥大化之高吸水性聚合物彼此邊捲入紙漿纖維邊產生凝膠封閉等,複數之高吸水性聚合物、與複數之紙漿纖維形成連結構造體的情況較多。
上述製造方法係在再生紙漿纖維形成步驟,一邊使含臭氧氣體上昇,一邊使紙漿纖維含有物、與含臭氧氣體接觸。於游離之高吸水性聚合物及游離之紙漿纖維、以及連結構造體,相對性浮力低之游離的高吸水性聚合物及連結構造體,相較相對性浮力高之游離的紙漿纖維,有沉澱性高的傾向。另一方面,由於含臭氧氣體消費臭氧,一邊處理紙漿纖維含有物一邊上昇,故存在於下方位置的含臭氧氣體相較存在於上方位置的含臭氧氣體,有臭氧的含有率較高(亦即新鮮)的傾向。
據此,於上述製造方法,可將沉澱性相對性高,且游離之高吸水性聚合物及連結構造體中之高吸水性聚合物以更新鮮的含臭氧氣體確實進行氧化分解,而游離構成連結構造體而成之紙漿纖維,並且可將沉澱性相對性低,且到達處理液排出口為止相對性耗費時間之游離的紙漿纖維,耗費時間處理含臭氧氣體,而分解游離之紙漿纖維所包含之半纖維素。
又,如上述、半纖維素含有率相對性低之紙漿纖維(纖維素含有率相對性高之紙漿纖維),相較半纖維素含有率相對性高之紙漿纖維(纖維素含有率相對性低之紙漿纖維),沉澱性高,故於上述製造方法,更新鮮的含臭氧氣體與半纖維素含有率相對性低之紙漿纖維接觸,可進一步分解包含在該纖維之半纖維素。 據此,上述製造方法可製造可適合作為纖維素原料使用之再生紙漿纖維。
[態樣A9] 上述處理液為酸性、弱酸性或中性、態樣A8所記載之方法。 於上述製造方法,處理液為酸性(具體而言,為pH超過0.0且pH未滿3.0,較佳為pH2.5以上且pH未滿3.0)、弱酸性(具體而言,為pH3.0以上且pH未滿6.0)或中性(具體而言,為pH6.0以上且pH8.0以下,較佳為pH6.0以上且pH7.0以下)。據此,可將所要處理之高吸水性聚合物藉由酸進行鈍化,或是所要處理之高吸水性聚合物已經鈍化的情況下,可繼續保持高吸水性聚合物鈍化的狀態。藉此,即使高吸水性聚合物、與紙漿纖維形成連結構造體的情況下,含臭氧氣體中之臭氧可去除構成連結構造體之高吸水性聚合物,並且含臭氧氣體中之臭氧作用在構成連結構造體之紙漿纖維,可降低紙漿纖維之半纖維素含有率。 據此,上述製造方法可製造可適合作為纖維素原料使用之再生紙漿纖維。
[態樣A10] 如態樣A8或A9所記載之方法,其係進一步包含於上述紙漿纖維含有物供給步驟之前,將上述高吸水性聚合物以酸進行鈍化之鈍化步驟。
上述製造方法由於進一步包含指定之鈍化步驟,故即使高吸水性聚合物、與紙漿纖維形成連結構造體的情況下,含臭氧氣體中之臭氧係包含源自使用完畢之衛生用品的高吸水性聚合物及紙漿纖維之紙漿纖維含有物供給至處理槽,可立即去除構成連結構造體之高吸水性聚合物,並且含臭氧氣體中之臭氧作用在構成連結構造體之紙漿纖維,可降低紙漿纖維之半纖維素含有率。 據此,上述製造方法可製造可適合作為纖維素原料使用之再生紙漿纖維。
[態樣A11] 如態樣A9所記載之方法,其中,上述酸為可與排泄物所包含之金屬離子形成錯合物之酸。
於上述製造方法,由於上述酸為可與排泄物所包含之金屬離子形成錯合物之酸,故於所製造之再生紙漿纖維難以包含金屬離子。據此,在由再生紙漿纖維,使用再生紙漿纖維之流程,金屬離子及其析出物難以傷害使用再生紙漿纖維的流程所使用之設備,而且難以阻礙再生紙漿纖維的微細化。
[態樣A12] 如態樣A1~A11中任一項所記載之方法,其係在上述再生紙漿纖維形成步驟中,將上述含臭氧氣體作為微泡或奈米氣泡供給。
於上述製造方法,在再生紙漿纖維形成步驟中,由於將含臭氧氣體作為微泡或奈米氣泡從含臭氧氣體供給口供給,故微泡或奈米氣泡對紙漿纖維含有物給予浮力,降低紙漿纖維含有物之沉澱性。據此,紙漿纖維含有物到達處理液排出口為止的時間增長,臭氧可充分處理紙漿纖維,且可從紙漿纖維去除半纖維素。據此,上述製造方法可製造可適合作為纖維素原料使用之再生紙漿纖維。
[態樣A13] 如態樣A1~A10中任一項所記載之方法,其中,上述再生紙漿纖維為纖維素奈米纖維用、黏液嫘縈用、纖維素衍生物用、生物乙醇用、成形材料用或紙加工品用之原料。
於上述製造方法,再生紙漿纖維為指定之原料。據此,上述製造方法可製造可適合作為指定之纖維素原料使用之再生紙漿纖維。
[態樣A14] 如態樣A1~A13中任一項所記載之方法,其係進一步包含自上述再生紙漿纖維形成纖維素奈米纖維、黏液嫘縈、纖維素衍生物、生物乙醇、成形材料或紙加工品之纖維素使用步驟。
上述製造方法包含指定之纖維素使用步驟,可效率良好地製造源自指定之纖維素的製品(纖維素奈米纖維、黏液嫘縈、纖維素衍生物、生物乙醇、成形材料或紙加工品)。
[態樣A15] 一種再生紙漿纖維,是源自包含紙漿纖維之使用完畢之衛生用品的再生紙漿纖維,其特徵為:上述再生紙漿纖維具有未滿8.0質量%之半纖維素含有率。
上述再生紙漿纖維由於具有指定之半纖維素含有率,故適合作為纖維素原料。
[態樣A16] 如態樣A15所記載之再生紙漿纖維,其中,上述再生紙漿纖維,具有0.10質量%以下之木質素含有率。 上述再生紙漿纖維由於具有指定之木質素含有率,故適合作為纖維素原料。
[態樣A17] 如態樣A15或A16所記載之再生紙漿纖維,其中,上述再生紙漿纖維為纖維素奈米纖維用、黏液嫘縈用、纖維素衍生物用、生物乙醇用、成形材料用或紙加工品用之原料。 上述再生紙漿纖維適合作為指定之纖維素原料。
[態樣A18] 一種纖維素奈米纖維、黏液嫘縈、纖維素衍生物、生物乙醇、成形材料或紙加工品,其特徵為以態樣A15~A17中任一項所記載之再生紙漿纖維作為原料。 上述纖維素奈米纖維、黏液嫘縈、纖維素衍生物、成形材料或紙加工品係纖維素含有率高。上述生物乙醇係乙醇的含有率高。
[態樣A19] 一種臭氧的使用,其特徵為用以將源自包含紙漿纖維的使用完畢之衛生用品的再生紙漿纖維之半纖維素含有率予以降低的使用步驟。 上述使用可使用臭氧,降低再生紙漿纖維中之半纖維素含有率。
[態樣A20] 如態樣A19所記載之臭氧的使用,其中,上述再生紙漿纖維具有未滿8.0質量%之半纖維素含有率。 上述使用可形成適合作為纖維素原料之再生紙漿纖維。
又,本揭示係包含以下之態樣B群。 [態樣B1] 一種方法,其係從所要處理之紙漿纖維,製造作為纖維素酶生產菌用培養基之培養基用紙漿纖維的方法,其特徵為包含:培養基用紙漿纖維形成步驟,其係藉由對包含處理液之處理槽供給含臭氧氣體,而從上述所要處理之紙漿纖維,形成具有未滿8.0質量%之半纖維素含有率的上述培養基用紙漿纖維,且該處理液,係包含:含所要處理之紙漿纖維的紙漿纖維含有物。
於上述製造方法,可從所要處理之紙漿纖維,製造具有未滿8.0質量%之半纖維素含有率的培養基用紙漿纖維。據此,上述製造方法可製造使用纖維素酶生產菌之纖維素酶的生產性優異之培養基用紙漿纖維。
[態樣B2] 如態樣B1所記載之方法,其中,上述培養基用紙漿纖維,具有0.10質量%以下之木質素含有率。
紙漿纖維中已知除了纖維素亦包含木質素。例如,已知多數使用在衛生用品之針葉樹中,包含有20~30質量%之木質素。 又,將紙漿纖維作為纖維素酶生產菌用培養基使用的情況下,有存在於紙漿纖維中之木質素阻礙作為纖維素酶生產菌用培養基之機能的情況,例如有降低藉由纖維素酶生產菌之纖維素酶生產性的情況。
於上述製法,可從使用完畢之衛生用品所包含之紙漿纖維,製造具有0.10質量%以下之木質素含有率的培養基用紙漿纖維。據此,上述製造方法可製造使用纖維素酶生產菌之纖維素酶的生產性優異之培養基用紙漿纖維。
[態樣B3] 如態樣B1或B2所記載之方法,其中,上述培養基用紙漿纖維,具有0.65質量%以下之灰分。 灰分有阻礙纖維素之糖化的傾向。上述培養基用紙漿纖維由於具有指定之灰分,故於使用包含上述培養基用紙漿纖維之纖維素酶生產菌用培養基所製造之纖維素酶難以混入灰分,難以阻礙使用該纖維素酶之纖維素的糖化。
[態樣B4] 如態樣B1~B3中任一項所記載之方法,其中,上述培養基用紙漿纖維藉由混釋培養法及/或平板培養法並未檢出細菌。 於上述製法,由於培養基用紙漿纖維藉由混釋培養法及/或平板培養法並未檢出細菌,故將培養基用紙漿纖維作為纖維素酶生產菌用培養基使用時,難以阻礙藉由纖維素酶生產菌之纖維素酶的生產。
[態樣B5] 如態樣B1~B4中任一項所記載之方法,其中,在上述培養基用紙漿纖維形成步驟中,藉由使上述含臭氧氣體,以臭氧的濃度及處理時間的乘積之CT值成為6,000ppm•分鐘~12,000ppm•分鐘的方式,與上述紙漿纖維含有物接觸,而形成上述培養基用紙漿纖維。
於上述製造方法,藉由在培養基用紙漿纖維形成步驟,以指定的條件使含臭氧氣體與紙漿纖維含有物接觸,而形成培養基用紙漿纖維。據此,於上述製法,可輕易自紙漿纖維,製造具有指定之半纖維素含有率的培養基用紙漿纖維。
[態樣B6] 如態樣B1~B5中任一項所記載之方法,其中,上述方法係包含以下各步驟: 準備步驟,其係準備上述處理槽,上述處理槽係具備紙漿纖維含有物供給口、處理液排出口、與配置在前述處理槽的下方位置的含臭氧氣體供給口; 紙漿纖維含有物供給步驟,其係將上述紙漿纖維含有物從上述紙漿纖維含有物供給口供給至上述處理槽; 含臭氧氣體供給步驟,其係將上述含臭氧氣體從上述含臭氧氣體供給口供給至上述處理槽內之上述處理液; 上述培養基用紙漿纖維形成步驟,其係在上述處理槽內,一邊使上述含臭氧氣體上昇,一邊使上述紙漿纖維含有物與上述含臭氧氣體接觸,從上述所要處理之紙漿纖維形成上述培養基用紙漿纖維; 處理液排出步驟,其係將包含上述再生紙漿纖維之上述處理液從上述處理液排出口排出。
半纖維素由於較纖維素比重更低,故半纖維素含有率相對性低之紙漿纖維(纖維素含有率相對性高之紙漿纖維),相較半纖維素含有率相對性高之紙漿纖維(纖維素含有率相對性低之紙漿纖維),有比重相對性高之傾向。另一方面,於溶液中,由於含臭氧氣體邊消費臭氧邊上昇,故存在於下方位置的含臭氧氣體相較存在於上方位置的含臭氧氣體,有臭氧的含有率較高(亦即新鮮)的傾向。
於上述製造方法,包含指定之準備步驟、紙漿纖維含有物供給步驟、含臭氧氣體供給步驟、培養基用紙漿纖維形成步驟及處理液排出步驟。於上述培養基用紙漿纖維形成步驟,一邊使含臭氧氣體上昇,一邊使紙漿纖維含有物、與含臭氧氣體接觸。
於上述製造方法,半纖維素含有率相對性低之紙漿纖維(纖維素含有率相對性高之紙漿纖維),相較半纖維素含有率相對性高之紙漿纖維(纖維素含有率相對性低之紙漿纖維),沉澱性高,易從處理液排出口,排出半纖維素含有率相對性低之紙漿纖維(纖維素含有率相對性高之紙漿纖維)。又,新鮮的含臭氧氣體與半纖維素含有率相對性低之紙漿纖維接觸,變成易進一步分解包含在該纖維之半纖維素。據此,上述製造方法可製造使用纖維素酶生產菌之纖維素酶的生產性優異之培養基用紙漿纖維。
尚,一般而言,由於紙漿纖維有木質素含有率越高,比重越低的傾向,故於上述製造方法,由於木質素含有率相對性低之紙漿纖維,相較木質素含有率相對性高之紙漿纖維,相對性沉澱性較高,更新鮮的含臭氧氣體與木質素含有率相對性低之紙漿纖維接觸,可進一步分解包含在該纖維之木質素。
尚,上述含臭氧氣體供給口係意指處理槽之下方的位置,具體而言為從處理槽之底,至處理槽的高度較佳為30%,更佳為20%,再更佳為10%的範圍。 又,上述紙漿纖維含有物供給口可配置在較上述含臭氧氣體供給口更下方,而且亦可配置在上方,上述處理液排出口可配置在較上述含臭氧氣體供給口更下方,而且亦可配置在上方。
[態樣B7] 如態樣B6所記載之方法,其中,上述處理液排出口配置在較上述紙漿纖維含有物供給口更下方, 在上述培養基用紙漿纖維形成步驟中,一邊使上述紙漿纖維含有物降低,一邊使上述紙漿纖維含有物與上述含臭氧氣體接觸。
於上述製造方法,由於將降低之紙漿纖維含有物與上昇之含臭氧氣體接觸,增紙漿纖維含有物與含臭氧氣體接觸的頻率,處理液所包含之紙漿纖維(臭氧處理後紙漿纖維)之半纖維素含有率的分布變狹小(減少不均)。又,由於新鮮的含臭氧氣體可與半纖維素含有率相對性低之紙漿纖維接觸,故容易降低處理液所包含之紙漿纖維(臭氧處理後紙漿纖維)之半纖維素含有率。進而,由於上述處理液排出口配置於較上述紙漿纖維含有物供給口更下方,故變成易從處理液排出口,排出半纖維素含有率相對性低之紙漿纖維(纖維素含有率相對性高之紙漿纖維)。
尚,態樣B7所記載之製造方法中,亦即包含連續式及批次式雙方之製造方法。又,「降低紙漿纖維含有物」,係意指降低紙漿纖維含有物的至少一部分,例如,包含降低處理槽內之處理液全體降低時之其全體、處理槽內之處理液上下成為對流等時之紙漿纖維含有物的降低的部分等。
[態樣B8] 如態樣B6所記載之方法,其中,上述處理液排出口配置在較上述紙漿纖維含有物供給口更上方, 在上述培養基用紙漿纖維形成步驟中,一邊使上述紙漿纖維含有物上昇,一邊使上述紙漿纖維含有物與上述含臭氧氣體接觸。
於上述製造方法,由於將上昇之紙漿纖維含有物與上昇之含臭氧氣體接觸,故紙漿纖維含有物與含臭氧氣體接觸的時間增長,變成易降低紙漿纖維中之半纖維素含有率。
尚,態樣B8所記載之製造方法中,亦即包含連續式及批次式雙方之製造方法。又,「上昇紙漿纖維含有物」,係意指上昇紙漿纖維含有物的至少一部分,例如,包含處理槽內之處理液全體上昇時之其全體、處理槽內之處理液上下成為對流等時之紙漿纖維含有物的上昇的部分等。
[態樣B9] 如態樣B6~B8中任一項所記載之方法,其中,在上述紙漿纖維含有物供給步驟中,將上述紙漿纖維含有物自上述紙漿纖維含有物供給口,以第1流量連續性供給至上述處理槽,並在上述處理液排出步驟,將上述處理液以第2流量連續性從上述處理液排出口排出。
於上述製造方法,在紙漿纖維含有物供給步驟,由於將紙漿纖維含有物自紙漿纖維含有物供給口,以第1流量連續性供給至處理槽,並在處理液排出步驟,將處理液以第2流量連續性從處理液排出口排出,所要處理之紙漿纖維含有物的處理時間均一化,處理液所包含之培養基用紙漿纖維之半纖維素含有率的分布變狹小(減少不均)。據此,上述製造方法可製造使用纖維素酶生產菌之纖維素酶的生產性優異之培養基用紙漿纖維。
[態樣B10] 如態樣B6~B9中任一項所記載之方法,其中,上述紙漿纖維含有物包含源自使用完畢之衛生用品之上述所要處理之紙漿纖維、與高吸水性聚合物, 在上述培養基用紙漿纖維形成步驟,使上述高吸水性聚合物的至少一部分溶解在上述處理液。
在使用完畢之衛生用品,在包含紙漿纖維及高吸水性聚合物之吸收體等,藉由(i)伴隨高吸水性聚合物吸收體液等之液體而肥大化,捲入紙漿纖維、(ii)經肥大化之高吸水性聚合物彼此邊捲入紙漿纖維邊產生凝膠封閉等,複數之高吸水性聚合物、與複數之紙漿纖維形成連結構造體的情況較多。
上述製造方法係在培養基用紙漿纖維形成步驟中,一邊使含臭氧氣體上昇,一邊使紙漿纖維含有物、與含臭氧氣體接觸。於游離之高吸水性聚合物及游離之紙漿纖維、以及連結構造體,相對性浮力低之游離的高吸水性聚合物及連結構造體,相較相對性浮力高之游離的紙漿纖維,有沉澱性高的傾向。另一方面,由於含臭氧氣體消費臭氧,一邊處理紙漿纖維含有物,一邊上昇,故存在於下方位置的含臭氧氣體相較存在於上方位置的含臭氧氣體,有臭氧的含有率較高(亦即新鮮)的傾向。
據此,於上述製造方法,可將沉澱性相對性高,且游離之高吸水性聚合物及連結構造體中之高吸水性聚合物以更新鮮的含臭氧氣體確實進行氧化分解,而游離構成連結構造體而成之紙漿纖維,並且可將沉澱性相對性低,且到達處理液排出口為止相對性耗費時間之游離的紙漿纖維,耗費時間處理含臭氧氣體,而分解游離之紙漿纖維所包含之半纖維素。
又,如上述,半纖維素含有率相對性低之紙漿纖維(纖維素含有率相對性高之紙漿纖維),相較半纖維素含有率相對性高之紙漿纖維(纖維素含有率相對性低之紙漿纖維),沉澱性高,故於上述製造方法,更新鮮的含臭氧氣體與半纖維素含有率相對性低之紙漿纖維接觸,可進一步分解包含在該纖維之半纖維素。 據此,上述製造方法可製造使用纖維素酶生產菌之纖維素酶的生產性優異之培養基用紙漿纖維。
[態樣B11] 上述處理液為酸性、弱酸性或中性、態樣B10所記載之方法。 於上述製造方法,處理液為酸性(具體而言,為pH超過0.0且pH未滿3.0,較佳為pH2.5以上且pH未滿3.0)、弱酸性(具體而言,為pH3.0以上且pH未滿6.0)或中性(具體而言,為pH6.0以上且pH8.0以下,較佳為pH6.0以上且pH7.0以下)。據此,可將所要處理之高吸水性聚合物藉由酸進行鈍化,或是所要處理之高吸水性聚合物已經鈍化的情況下,可繼續保持高吸水性聚合物鈍化的狀態。藉此,即使高吸水性聚合物、與紙漿纖維形成連結構造體的情況下,含臭氧氣體中之臭氧可去除構成連結構造體之高吸水性聚合物,並且含臭氧氣體中之臭氧作用在構成連結構造體之紙漿纖維,可降低紙漿纖維之半纖維素含有率。 據此,上述製造方法可製造使用纖維素酶生產菌之纖維素酶的生產性優異之培養基用紙漿纖維。
[態樣B12] 如態樣B10或B11所記載之方法,其係進一步包含於上述紙漿纖維含有物供給步驟之前,將上述高吸水性聚合物以酸進行鈍化之鈍化步驟。
上述製造方法由於進一步包含指定之鈍化步驟,故即使高吸水性聚合物、與紙漿纖維形成連結構造體的情況下,含臭氧氣體中之臭氧係包含源自使用完畢之衛生用品的高吸水性聚合物及紙漿纖維之紙漿纖維含有物供給至處理槽,可立即去除構成連結構造體之高吸水性聚合物,並且含臭氧氣體中之臭氧作用在構成連結構造體之紙漿纖維,可降低紙漿纖維之半纖維素含有率。 據此,上述製造方法可製造使用纖維素酶生產菌之纖維素酶的生產性優異之培養基用紙漿纖維。
[態樣B13] 如態樣B12所記載之方法,其中,上述酸為可與排泄物所包含之金屬離子形成錯合物之酸。
於上述製造方法,由於上述酸為可與排泄物所包含之金屬離子形成錯合物之酸,故於所製造之培養基用紙漿纖維難以包含金屬離子。據此,在由培養基用紙漿纖維,使用培養基用紙漿纖維之流程,金屬離子及其析出物難以傷害使用培養基用紙漿纖維的流程所使用之設備。
[態樣B14] 如態樣B1~B13中任一項所記載之方法,其係進一步包含於上述培養基用紙漿纖維形成步驟之後,使用上述培養基用紙漿纖維,生成纖維素酶之纖維素酶生成步驟。 上述製造方法可使用培養基用紙漿纖維,效率良好地製造纖維素酶。
[態樣B15] 一種培養基用紙漿纖維,其係源自包含紙漿纖維之使用完畢之衛生用品的作為纖維素酶生產菌用培養基之培養基用紙漿纖維,其特徵為上述培養基用紙漿纖維,具有未滿8.0質量%之半纖維素含有率。
上述培養基用紙漿纖維由於具有指定之半纖維素含有率,故使用纖維素酶生產菌之纖維素酶的生產性優異。
[態樣B16] 如態樣B15所記載之培養基用紙漿纖維,其中,上述培養基用紙漿纖維,具有0.10質量%以下之木質素含有率。 上述培養基用紙漿纖維由於具有指定之木質素含有率,故使用纖維素酶生產菌之纖維素酶的生產性優異。
[態樣B17] 如態樣B15或B16所記載之培養基用紙漿纖維,其中,上述培養基用紙漿纖維,具有0.65質量%以下之灰分。 上述培養基用紙漿纖維由於具有指定之灰分,故於使用包含上述培養基用紙漿纖維之纖維素酶生產菌用培養基所製造之纖維素酶難以混入灰分,難以阻礙使用該纖維素酶之纖維素的糖化。
[態樣B18] 如態樣B15~B17中任一項所記載之培養基用紙漿纖維,其中,上述培養基用紙漿纖維藉由混釋培養法及/或平板培養法並未檢出細菌。
上述培養基用紙漿纖維,由於藉由混釋培養法及/或平板培養法並未檢出細菌,故將培養基用紙漿纖維作為纖維素酶生產菌用培養基使用時,難以阻礙藉由纖維素酶生產菌之纖維素酶的生產。
[態樣B19] 一種使用,其係作為纖維素酶生產菌用培養基之培養基用紙漿纖維的用以纖維素酶的生產之使用,其特徵為上述培養基用紙漿纖維源自包含紙漿纖維之使用完畢之衛生用品, 上述培養基用紙漿纖維具有未滿8.0質量%之半纖維素含有率。
上述使用由於培養基用紙漿纖維具有指定之半纖維素含有率,故使用纖維素酶生產菌之纖維素酶的生產性優異。
[態樣B20] 如態樣B19所記載的使用,其中,上述培養基用紙漿纖維,具有0.10質量%以下之木質素含有率。 上述使用由於培養基用紙漿纖維具有指定之木質素含有率,故使用纖維素酶生產菌之纖維素酶的生產性優異。 [實施例]
[製造例A1] 從介護設施回收之自使用完畢之複數種的一次性尿布,依據圖1及圖2所示之方法,製造再生紙漿纖維。與臭氧處理流程S36相關連的條件係如以下。 (i)紙漿纖維含有物51 •濃度:1質量%(紙漿纖維及高吸水性聚合物的濃度) •pH:2.4 (ii)處理槽31 •容量:60L •高度:2.6m •第1流量:2L/分鐘 •第2流量:2L/分鐘 •槽內處理時間:30分鐘 •V/W:100 •RO /V:0.033 (iii)含臭氧氣體 •臭氧濃度:200g/m3 •形態:奈米氣泡
將鈍化流程S31以pH2.0之檸檬酸進行,再以上述的條件進行臭氧處理流程S36,並將所得之再生紙漿纖維於120℃乾燥60分鐘,而得到再生紙漿纖維No.1。
[參考製造例A1] 除了將槽內處理時間變更為15分鐘之外,其他與製造例A1同樣進行,而得到再生紙漿纖維No.2。 [比較製造例A1] 將NBKP之初始紙漿纖維定為再生紙漿纖維No.3。
[實施例A1、參考例A1及比較例A1] 將再生紙漿纖維No.1~No.3之纖維素含有率、半纖維素含有率、木質素含有率(質量%)、水接觸角(˚)、灰分率(質量%)、打漿度降低速度(mL/h)、在該打漿度降低試驗以指定時間打漿後之打漿度(mL),依照本說明書所記載之打漿度降低試驗測定。將結果示於表1。
Figure 02_image001
[製造例B1] 從介護設施回收之自使用完畢之複數種的一次性尿布,依據圖5及圖2所示之方法,製造培養基用紙漿纖維。與臭氧處理流程S36相關連的條件係如以下。 (i)紙漿纖維含有物51 •濃度:1質量%(紙漿纖維及高吸水性聚合物的濃度) •pH:2.4 (ii)處理槽31 •容量:60L •高度:2.6m •第1流量:2L/分鐘 •第2流量:2L/分鐘 •槽內處理時間:30分鐘 •V/W:100 •RO /V:0.033 (iii)含臭氧氣體 •臭氧濃度:200g/m3 •形態:奈米氣泡
將鈍化流程S31以pH2.0之檸檬酸進行,再以上述的條件進行臭氧處理流程S36,並將所得之培養基用紙漿纖維於120℃乾燥60分鐘,而得到培養基用紙漿纖維No.1。
[參考製造例B1] 除了將槽內處理時間變更為15分鐘之外,其他與製造例B1同樣進行,而得到培養基用紙漿纖維No.2。 [比較製造例B1] 將NBKP之初始紙漿纖維定為培養基用紙漿纖維No.3。
[實施例B1、參考例B1及比較例B1] 測定培養基用紙漿纖維No.1~No.3之纖維素含有率、半纖維素含有率、木質素含有率(質量%)及灰分(質量%)。將結果示於表2。
Figure 02_image003
[製造例B2] 使用切刀(住友重機械Environment股份有限公司製)作為破碎裝置,破碎從老人介護設施回收之合計1400枚的使用完畢之一次性尿布(約250kg),形成破碎物含有水溶液。尚,使用1t之0.16質量%氫氧化鈣水溶液作為鈍化水溶液。 將破碎物含有水溶液導入作為第1分離裝置之橫型洗衣機ECO-22B(股份有限公司稻本製作所製),分離紙漿纖維及高吸水性聚合物、與其以外之構成資材,形成包含紙漿纖維及高吸水性聚合物之水溶液。接著,將包含紙漿纖維及高吸水性聚合物之水溶液通過除塵裝置後,移動至攪拌槽。
於上述攪拌槽,以紙漿纖維之固體成分每1質量份添加1質量份的檸檬酸的方式,添加2質量%之檸檬酸水溶液,將攪拌槽之內容物移動至臭氧處理裝置,進行臭氧處理及噴射器處理,使高吸水性聚合物分解。取出經由臭氧處理裝置之內容物的一部分,形成取樣樣品。取樣樣品之固體成分濃度為約2質量%。脫水取樣樣品,將其固體成分濃度調整至約5質量%。
於使用臭氧處理裝置之臭氧處理流程(合計2次),在第1次之臭氧濃度為200g/m3 ,臭氧供給量為100g/h。又,在第2次之臭氧濃度為200g/m3 ,臭氧供給量為100g/h。 將固體成分濃度調整至約5質量%之取樣樣品,使用微型冷卻離心機(久保田商事股份有限公司製 Model 3740,旋轉數:12,000rpm,溫度:4℃,時間:5分鐘)進行離心分離,形成樣品No.1。
[比較製造例B2] 於經除菌之攪拌容器投入從老人介護設施回收之100片的使用完畢之紙尿布約15kg,接著,於上述攪拌容器以紙漿纖維(3kg)的濃度成為約5質量%的方式投入600kg之滅菌水,將上述容器之內容物攪拌10分鐘,將上述容器內之水溶液定為樣品No.2。
將樣品No.1及樣品No.2之細菌數以本說明書所記載之混釋培養法及平板培養法測定。將結果示於表3。又,將主要之細菌的種類藉由生化學的性狀檢査法同定。將結果示於表3。 尚,在表3,ND係意指未檢出。
Figure 02_image005
藉由生化學的性狀檢査法確認時,樣品No.2所包含之一般生菌的大部分為蠟樣芽孢桿菌(Bacillus cereus),亦包含枯草菌。從樣品No.1(取樣樣品),未檢出蠟樣芽孢桿菌亦未檢出枯草菌。 由以上,瞭解到藉由將一次性尿布以含臭氧氣體處理,可將在混釋培養法之一般細菌、與在平板培養法之腸內細菌變為零。
2:裝置 3:紙漿纖維含有物貯藏部 4:臭氧處理部 12:紙漿纖維含有物槽 13:攪拌機 21:供給泵 22:送出泵 31:處理槽 32:紙漿纖維含有物供給口 33:處理液排出口 34:臭氧分解裝置 41:臭氧供給裝置 42:臭氧發生裝置 43:含臭氧氣體供給口 51:紙漿纖維含有物 52:處理液 53:含臭氧氣體 61,62,63,64,65:配管 S36:臭氧處理流程
[圖1]係表示有關本揭示之方法之實施之形態的流程圖。 [圖2]係表示圖1之臭氧處理流程之裝置的構成例之示意圖。 [圖3]係表示圖1之臭氧處理流程的裝置之其他構成例之示意圖。 [圖4]係表示圖1之臭氧處理流程的裝置之另一構成例之示意圖。 [圖5]係表示有關本揭示之方法的實施之形態的流程圖。

Claims (20)

  1. 一種製造再生紙漿纖維的方法,是從所要處理之紙漿纖維來製造再生紙漿纖維的方法,其特徵為包含: 再生紙漿纖維形成步驟,其係藉由對包含處理液之處理槽供給含臭氧氣體,而從前述所要處理之紙漿纖維,形成具有未滿8.0質量%之半纖維素含有率的前述再生紙漿纖維, 且該處理液,係包含:含所要處理之紙漿纖維的紙漿纖維含有物。
  2. 如請求項1所記載之製造再生紙漿纖維的方法,其中,前述再生紙漿纖維,具有0.10質量%以下之木質素含有率。
  3. 如請求項1或2所記載之製造再生紙漿纖維的方法,其中,在前述再生紙漿纖維形成步驟中,藉由使前述含臭氧氣體,以臭氧的濃度及處理時間的乘積之CT值成為6,000ppm•分鐘~12,000ppm•分鐘的方式與前述紙漿纖維含有物接觸,而形成前述再生紙漿纖維。
  4. 如請求項1~3中任一項所記載之製造再生紙漿纖維的方法,其中,前述方法,係包含以下各步驟: 準備步驟,其係準備前述處理槽,前述處理槽係具備:紙漿纖維含有物供給口、處理液排出口、與配置在前述處理槽的下方位置的含臭氧氣體供給口; 紙漿纖維含有物供給步驟,其係將前述紙漿纖維含有物從前述紙漿纖維含有物供給口供給至前述處理槽; 含臭氧氣體供給步驟,其係將前述含臭氧氣體從前述含臭氧氣體供給口供給至前述處理槽內之前述處理液; 前述再生紙漿纖維形成步驟,其係在前述處理槽內,一邊使前述含臭氧氣體上昇,一邊使前述紙漿纖維含有物與前述含臭氧氣體接觸,從前述所要處理之紙漿纖維形成前述再生紙漿纖維;以及 處理液排出步驟,其係將包含前述再生紙漿纖維之前述處理液從前述處理液排出口排出。
  5. 如請求項4所記載之製造再生紙漿纖維的方法,其中,前述紙漿纖維含有物,包含:源自使用完畢之衛生用品的前述所要處理之紙漿纖維、與高吸水性聚合物, 在前述紙漿纖維含有物供給步驟及前述再生紙漿纖維形成步驟中之前述紙漿纖維含有物,進一步包含前述高吸水性聚合物, 在前述再生紙漿纖維形成步驟中,使前述高吸水性聚合物的至少一部分溶解在前述處理液。
  6. 如請求項5所記載之製造再生紙漿纖維的方法,其中,前述處理液為酸性、弱酸性、或中性。
  7. 如請求項5或6所記載之製造再生紙漿纖維的方法,其中,進一步包含: 鈍化步驟,其係於前述紙漿纖維含有物供給步驟之前,將前述高吸水性聚合物以酸進行鈍化。
  8. 如請求項7所記載之製造再生紙漿纖維的方法,其中,前述酸為可與排泄物所包含之金屬離子形成錯合物之酸。
  9. 如請求項1~8中任一項所記載之製造再生紙漿纖維的方法,其中,前述再生紙漿纖維為纖維素奈米纖維用、黏液嫘縈(Viscose rayon)用、纖維素衍生物用、生物乙醇用、成形材料用、或是紙加工品用的原料、或作為纖維素酶生產菌用培養基之培養基用紙漿纖維。
  10. 如請求項9所記載之製造再生紙漿纖維的方法,其中,前述再生紙漿纖維為前述培養基用紙漿纖維,且前述培養基用紙漿纖維藉由混釋培養法及/或平板培養法並未檢出細菌。
  11. 如請求項9或10所記載之製造再生紙漿纖維的方法,其中,前述再生紙漿纖維為前述培養基用紙漿纖維,該製造再生紙漿纖維的方法進一步包含: 纖維素酶生成步驟,其係於前述再生紙漿纖維形成步驟之後,使用前述培養基用紙漿纖維,生成纖維素酶。
  12. 如請求項1~9中任一項所記載之製造再生紙漿纖維的方法,其中,進一步包含: 纖維素使用步驟,其係從前述再生紙漿纖維形成纖維素奈米纖維、黏液嫘縈、纖維素衍生物、生物乙醇、成形材料、或紙加工品。
  13. 一種再生紙漿纖維,是源自包含紙漿纖維之使用完畢之衛生用品的再生紙漿纖維,其特徵為: 前述再生紙漿纖維具有未滿8.0質量%之半纖維素含有率。
  14. 如請求項13所記載之再生紙漿纖維,其中,前述再生紙漿纖維具有0.10質量%以下之木質素含有率。
  15. 如請求項13或14所記載之再生紙漿纖維,其中,前述再生紙漿纖維為纖維素奈米纖維用、黏液嫘縈用、纖維素衍生物用、生物乙醇用、成形材料用、或是紙加工品用的原料、或作為纖維素酶生產菌用培養基之培養基用紙漿纖維。
  16. 如請求項15所記載之再生紙漿纖維,其中,前述再生紙漿纖維為前述培養基用紙漿纖維,且前述培養基用紙漿纖維藉由混釋培養法及/或平板培養法並未檢出細菌。
  17. 如請求項15或16所記載之再生紙漿纖維,其中,前述再生紙漿纖維為前述培養基用紙漿纖維,且前述培養基用紙漿纖維具有0.65質量%以下之灰分。
  18. 一種纖維素奈米纖維、黏液嫘縈、纖維素衍生物、生物乙醇、成形材料、或紙加工品,其特徵為以請求項13~15中任一項所記載之再生紙漿纖維作為原料。
  19. 一種臭氧的使用,其特徵為: 用以將源自包含紙漿纖維之使用完畢之衛生用品的再生紙漿纖維之半纖維素含有率予以降低的使用步驟。
  20. 如請求項19所記載之臭氧的使用,其中,前述再生紙漿纖維具有未滿8.0質量%之半纖維素含有率。
TW108140554A 2018-11-09 2019-11-08 製造再生紙漿纖維的方法、及含臭氧之水溶液的使用 TWI803711B (zh)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018211713 2018-11-09
JP2018-211713 2018-11-09
JP2018248575A JP7045980B2 (ja) 2018-11-09 2018-12-28 リサイクルパルプ繊維を製造する方法、及びリサイクルパルプ繊維
JP2018-248575 2018-12-28
JP2018-248995 2018-12-31
JP2018248995A JP6925315B2 (ja) 2018-12-31 2018-12-31 培地用パルプ繊維を製造する方法、培地用パルプ繊維、及び培地用パルプ繊維の使用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202031970A true TW202031970A (zh) 2020-09-01
TWI803711B TWI803711B (zh) 2023-06-01

Family

ID=73643603

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW108140554A TWI803711B (zh) 2018-11-09 2019-11-08 製造再生紙漿纖維的方法、及含臭氧之水溶液的使用

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN112955604A (zh)
TW (1) TWI803711B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115852732B (zh) * 2022-12-03 2024-02-09 河南逸祥卫生科技有限公司 一种废弃湿厕纸再生处理工艺

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3932209A (en) * 1969-02-24 1976-01-13 Personal Products Company Low hemicellulose, dry crosslinked cellulosic absorbent materials
US6562743B1 (en) * 1998-12-24 2003-05-13 Bki Holding Corporation Absorbent structures of chemically treated cellulose fibers
FI129086B (en) * 2012-09-14 2021-06-30 Teknologian Tutkimuskeskus Vtt Oy Method for producing soluble pulp
JP6199243B2 (ja) * 2014-06-12 2017-09-20 ユニ・チャーム株式会社 使用済み衛生用品からリサイクルパルプを製造する方法
JP6203158B2 (ja) * 2014-10-15 2017-09-27 ユニ・チャーム株式会社 使用済み衛生用品からリサイクルパルプを製造する方法
JP2016198742A (ja) * 2015-04-13 2016-12-01 日立金属株式会社 溶液処理システム、溶液処理装置、及び溶液処理方法

Also Published As

Publication number Publication date
TWI803711B (zh) 2023-06-01
CN112955604A (zh) 2021-06-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7529399B2 (ja) パルプ繊維原料を製造する方法、及びセルロース原料としてのパルプ繊維原料
US11987932B2 (en) Method for producing pulp fibers for cellulose nanofiberization, and pulp fibers for cellulose nanofiberization
US20240050290A1 (en) Method for producing recycled pulp fibers, and recycled pulp fibers
CN110730840B (zh) 制造糖化用浆粕纤维的方法和糖化用浆粕纤维水溶液
WO2020096013A1 (ja) リサイクルパルプ繊維を製造する方法、及びリサイクルパルプ繊維、並びにオゾンの使用
JP7045980B2 (ja) リサイクルパルプ繊維を製造する方法、及びリサイクルパルプ繊維
TWI803711B (zh) 製造再生紙漿纖維的方法、及含臭氧之水溶液的使用
WO2021040046A1 (ja) 繊維複合強化材料用のパルプ繊維原料を製造する方法、繊維複合強化材料用のパルプ繊維原料、繊維複合強化材料、ペレット、フィルム、繊維、不織布
TWI852462B (zh) 再生紙漿纖維
JP6925315B2 (ja) 培地用パルプ繊維を製造する方法、培地用パルプ繊維、及び培地用パルプ繊維の使用