WO2019003656A1 - 糖化用パルプ繊維を製造する方法、及び糖化用パルプ繊維水溶液 - Google Patents

糖化用パルプ繊維を製造する方法、及び糖化用パルプ繊維水溶液 Download PDF

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八巻 孝一
孝義 小西
大橋 直人
利夫 平岡
範朋 栗田
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ユニ・チャーム株式会社
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Definitions

  • the present disclosure relates to a method of producing pulp fibers for saccharification from pulp fibers of used sanitary products, and an aqueous solution of pulp fibers for saccharification derived from used sanitary products containing pulp fibers and a superabsorbent polymer.
  • Patent Document 1 discloses a method for producing recycled pulp which can be reused mainly as a sanitary product. Specifically, Patent Document 1 discloses a method of recovering pulp fibers from used sanitary products containing pulp fibers and a superabsorbent polymer, and producing recycled pulp that can be reused as a sanitary product. A method comprising: applying a physical force to a used sanitary product in a used sanitary product in an aqueous solution containing polyvalent metal ions or an acidic aqueous solution having a pH of 2.5 or less.
  • a method which comprises the step of treating with
  • Patent Document 1 the reason for treating pulp fibers with an aqueous solution containing ozone is that not only a large amount of superabsorbent polymer remains in the separated pulp fibers, but the superabsorbent polymer is oxidatively decomposed and solubilized. To remove from pulp fibers.
  • Patent Document 1 discloses, as a method of treating pulp fibers with an aqueous solution containing ozone, a method of placing an aqueous solution containing ozone in a treatment tank and placing separated pulp fibers in the aqueous solution containing ozone.
  • the ozone-containing aqueous solution be appropriately stirred to create a water flow during the treatment, the ozone gas be blown into the aqueous solution contained in the container, and the water flow be caused in the ozone-containing aqueous solution by rising bubbles of ozone gas. It may be generated.
  • the superabsorbent polymer enlarges as it absorbs fluid such as body fluid, and the pulp fibers are involved, (ii) enlargement
  • the plurality of superabsorbent polymers and the plurality of pulp fibers form a connected structure, for example, by causing gel blocking while winding up the pulp fibers into one another.
  • the present disclosure provides a method for producing saccharified pulp fibers from used sanitary goods pulp fibers, which can produce saccharified pulp fibers having a low lignin content and a narrow distribution thereof and having excellent saccharifying properties.
  • the purpose is to
  • the present inventors are a method of producing pulp fibers for saccharification from pulp fibers of used sanitary goods, and are disposed below each of the following steps, the mixed liquid supply port and the mixed liquid supply port.
  • the method for producing a pulp fiber for saccharification from the pulp fiber of the used sanitary product of the present disclosure has a low lignin content and a narrow distribution, and can produce a pulp fiber for saccharification having excellent saccharification properties.
  • FIG. 1 is a flowchart illustrating an embodiment of a method of the present disclosure. It is the schematic which shows the structural example of the apparatus of the ozone treatment process of FIG. It is the schematic which shows the other structural example of the apparatus of the ozone treatment process of FIG. It is the schematic which shows the other structural example of the apparatus of the ozone treatment process of FIG.
  • a method for producing saccharified pulp fiber from pulp fiber of used sanitary goods which comprises the following steps: Preparing a treatment tank including a mixed liquid supply port, a treatment liquid outlet and an ozone-containing gas supply port disposed below the mixed liquid supply port; A mixed liquid supply step of supplying a mixed liquid containing super absorbent polymer and pulp fibers derived from used sanitary goods and water from the mixed liquid supply port to the processing tank, An ozone-containing gas supply step of supplying an ozone-containing gas to the treatment liquid in the treatment tank from the ozone-containing gas supply port; The ozone-containing gas is brought into contact with the high-absorbent polymer and the pulp fiber by raising the ozone-containing gas while lowering the high-absorbent polymer and the pulp fiber in the treatment tank, so that the high-absorption polymer is absorbed.
  • the pulp fiber for saccharification has a lignin content of not more than 0.1% by mass, Characterized in that the above method.
  • the superabsorbent polymer enlarges as it absorbs fluid such as body fluid, and the pulp fibers are involved, (ii) enlargement
  • the plurality of superabsorbent polymers and the plurality of pulp fibers form a connected structure, for example, by causing gel blocking while winding up the pulp fibers into one another.
  • the ozone-containing gas can process free pulp fibers that do not form a connected structure and decompose lignin contained in the pulp fibers, the inside of the connected structure Since it is difficult to contact the constituent pulp fibers, ie, the pulp fibers surrounded by the superabsorbent polymer, the pulp fibers constituting the connecting structure can not be treated sufficiently, ie, the superabsorbent polymer In some cases, it was difficult to decompose lignin contained in the enclosed pulp fiber. Therefore, the recycled pulp fibers produced by the method described in Patent Document 1 include those having a wide distribution of lignin content and a high lignin content.
  • the distribution of the lignin content rate mentioned above is that the used sanitary products which are raw materials are sold by a plurality of types, for example, products of the same type (adult disposable diapers) sold by different companies and the same company There has been a tendency to be wider when it includes some different types of goods (eg, adult disposable diapers and children's disposable diapers).
  • recycled pulp fibers having a high lignin content tend to be difficult to saccharify.
  • the manufacturing method includes a predetermined saccharifying pulp fiber forming step, and in the saccharifying pulp fiber forming step, the ozone-containing gas is increased while lowering the superabsorbent polymer and the pulp fiber, and the superabsorbent polymer and the pulp are formed.
  • the fibers are brought into contact with the ozone-containing gas.
  • the relatively high specific gravity free superabsorbent polymer and the connecting structure settle more than the relatively low specific gravity free pulp fiber Tend to be higher.
  • the ozone containing gas consumes ozone and rises while processing the highly absorbent polymer and the pulp fiber, the ozone containing gas present at the lower position is higher than the ozone containing gas present at the upper position. And the ozone content tends to be high (ie, fresh).
  • the descending speed relates to the moving speed of the processing liquid 52 in the processing tank 31 downward, and generally, the first flow rate, the second flow rate, and the size of the processing tank. It is uniquely determined by
  • the settling property is a property that represents the ease of falling in the vertical direction by gravity of the pulp fiber, the superabsorbent polymer and the connecting structure contained in the treatment liquid 52 in the treatment tank 31. Depending on the specific gravity and the like, each of the pulp fiber, the superabsorbent polymer and the connecting structure has different settling properties.
  • the free superabsorbent polymer having a relatively high sedimentation property and the superabsorbent polymer in the connecting structure are oxidatively decomposed with a fresher ozone-containing gas to form the connecting structure. It is possible to liberate the pulp fibers that have been used, and the relatively low settling property, and the relatively time-consuming free pulp fibers to reach the treatment liquid outlet, is treated with ozone containing gas over time Can break down lignin contained in free pulp fibers.
  • the pulp fiber having a relatively high lignin content has a relatively high lignin content. Because it is relatively more sedimentable than low pulp fibers, the fresher ozone-containing gas can contact the pulp fibers with relatively high lignin content to break down the lignin contained therein.
  • the saccharified pulp fiber produced by the above production method hardly spreads the distribution of lignin content, but the above saccharified pulp fiber further has a predetermined low concentration of lignin content. Therefore, in the said manufacturing method, the lignin content rate is low, its distribution is narrow, and the pulp fiber for saccharification which is excellent in saccharification property can be manufactured.
  • lignin contained in pulp fiber also has hydrophobicity.
  • ozone in the ozone-containing gas can oxidize and decompose oil components of pulp fibers that do not constitute a connected structure
  • hydrophobic components such as lignin
  • ozone in the ozone-containing gas is Since it is hard to contact the pulp fiber which comprises the connection structure, there existed a case where the hydrophobic component of the said pulp fiber was not fully oxidized and decomposed.
  • the recycled pulp fibers when attempting to use recycled pulp fibers produced by the method described in Patent Document 1 as pulp fibers for saccharification, especially when recycled pulp fibers are dried, the recycled pulp fibers can be treated with an aqueous solution for saccharification. It may be difficult to disperse it or it may take time to disperse.
  • the pulp fiber for saccharification produced by the above production method since the pulp fiber for saccharification produced by the above production method has a predetermined water contact angle, the pulp fiber for saccharification produced by the above production method is dried and stored, and then stored in the saccharification solution. It can be easily distributed. Therefore, the said manufacturing method can manufacture the pulp fiber for saccharification which is excellent in saccharification property.
  • the saccharified pulp fiber since the saccharified pulp fiber has a predetermined rate of beating reduction, the saccharified pulp fiber is easily fluffed when a physical force is applied in the subsequent saccharification step, that is, the surface area is easily increased. , Easy to be saccharified. Therefore, the said manufacturing method can manufacture the pulp fiber for saccharification which is excellent in saccharification property.
  • the ozone-containing gas is supplied from the ozone-containing gas supply port as microbubbles or nanobubbles in the step of forming a pulp fiber for saccharification
  • the superabsorbent polymer and the pulp fiber form a connected structure. Even where they are, microbubbles or nanobubbles provide buoyancy to the superabsorbent polymer, the connecting structure and the pulp fibers, thus reducing their settling. Therefore, it takes a long time for the superabsorbent polymer, the connecting structure and the pulp fiber to reach the treatment solution outlet, and the ozone is a free superabsorbent polymer and the superabsorbent polymer constituting the connecting structure. Can be decomposed and the free pulp fibers and the pulp fibers that make up the connecting structure can be fully processed. Therefore, the said manufacturing method can manufacture the pulp fiber for saccharification which is excellent in saccharification property.
  • Aspect 5 The method according to any one of aspects 1 to 4, wherein the treatment liquid is acidic.
  • the treatment liquid is acidic (for example, pH 2.5 or less). Therefore, the superabsorbent polymer to be treated can be acid-inactivated, or if the superabsorbent polymer to be treated is already inactivated, then the superabsorbent polymer is inactivated. It can hold the state.
  • ozone in the ozone-containing gas removes the superabsorbent polymer constituting the connected structure While being able to act, the ozone in ozone containing gas acts on the pulp fiber which constitutes a connection structure, and can reduce lignin content rate of pulp fiber (it can form the pulp fiber for saccharification low in lignin content rate) ).
  • the treatment liquid is acidic
  • the discharged treatment liquid also tends to be acidic
  • the discharged treatment liquid can be used in the saccharification step as it is or under slight adjustment.
  • the glycation step is carried out, for example, in the presence of a cellulase enzyme, it is preferable to carry out the glycation step not under alkaline conditions but under acidic conditions so that the activity of the cellulase enzyme is not inhibited.
  • the above-mentioned manufacturing method further includes a predetermined inactivation step, ozone in the ozone-containing gas is used even when the superabsorbent polymer and the pulp fiber form a connected structure.
  • the superabsorbent polymer constituting the connection structure can be removed, and in the ozone containing gas
  • the ozone of the present invention acts on the pulp fibers constituting the connecting structure, and can reduce the lignin content of the pulp fibers (can form saccharified pulp fibers having a low lignin content).
  • the acid is an acid capable of forming a complex with the metal ion contained in the excrement
  • the pulp fiber for saccharification produced by the above production method is unlikely to contain a metal ion, and the saccharification step is When performed in the presence of a cellulase enzyme, the activity of the cellulase enzyme is less likely to be inhibited by metal ions.
  • Aspect 8 The method according to any one of aspects 1 to 7, wherein the saccharified pulp fiber has an ash fraction of 0.65% by mass or less.
  • the pulp fiber for saccharification produced by the above production method has a predetermined ash fraction
  • the saccharification step is performed, for example, in the presence of a cellulase enzyme, the activity of the cellulase enzyme is caused by metal ions It is hard to be inhibited.
  • the mixed liquid is continuously supplied from the mixed liquid supply port to the treatment tank at a first flow rate, and in the discharged treatment liquid step, the treated liquid is discharged from the treated liquid outlet.
  • the mixed liquid in the mixed liquid supply step, the mixed liquid is continuously supplied from the mixed liquid supply port to the treatment tank at a first flow rate, and in the treated liquid discharging step, the treated liquid is collected from the treated liquid outlet.
  • Continuous discharge at a flow rate of 2 uniforming the processing time of the superabsorbent polymer and pulp fiber to be treated, narrowing the distribution of lignin content in the saccharified pulp fiber (reducing variation), As a result, in the saccharification step, the pulp fiber for saccharification can be efficiently saccharified.
  • Aspect 10 The method according to any one of Aspects 1 to 9, further comprising a saccharification step of saccharifying the saccharified pulp fiber after the treatment liquid discharging step.
  • the said manufacturing method can manufacture saccharified liquid efficiently from the pulp fiber for saccharification.
  • the pulp fiber for saccharification has a lignin content of not more than 0.1% by mass,
  • the above-mentioned pulp fiber solution for saccharification characterized by the above.
  • the pulp fiber for saccharification since the pulp fiber for saccharification has a predetermined lignin content rate, it is excellent in saccharification.
  • the above-mentioned pulp fiber solution for saccharification is acidic, when the saccharification step is performed, for example, in the presence of a cellulase enzyme, the activity of the cellulase enzyme is less likely to be inhibited.
  • the aqueous pulp fiber solution for saccharification contains an acid capable of forming a complex with the metal ion contained in the excrement, and therefore, when the saccharification step is performed, for example, in the presence of a cellulase enzyme, the activity of the cellulase enzyme is a metal ion Hard to be inhibited by
  • Aspect 15 The aqueous solution for pulp fiber for saccharification according to any one of aspects 11 to 14, wherein the pulp fiber for saccharification has an ash fraction of 0.65% by mass or less.
  • the pulp fiber for saccharification since the pulp fiber for saccharification has a predetermined ash fraction, when the saccharification step is performed, for example, in the presence of a cellulase enzyme, the activity of the cellulase enzyme is less likely to be inhibited by metal ions.
  • the used sanitary goods are the sanitary goods used by the user, and include the sanitary goods in the state which absorbed the excrement of the liquid of the user, and it was used but it has not absorbed the excrement Including things, unused things, etc.
  • the hygiene article comprises a topsheet, a backsheet, and an absorber disposed between the topsheet and the backsheet.
  • Hygiene goods include, for example, disposable diapers, urine absorbing pads, sanitary napkins, bed sheets and pet sheets.
  • a nonwoven fabric or a film As a structural member of a surface sheet, a nonwoven fabric or a film is mentioned, for example, Specifically, a liquid permeable nonwoven fabric, a synthetic resin film which has a liquid penetration hole, a composite sheet of these, etc. are mentioned.
  • a structural member of a back surface sheet a nonwoven fabric or a film is mentioned, for example, Specifically, a liquid impervious nonwoven fabric, a liquid impervious synthetic resin film, and a composite sheet of these nonwoven fabrics and a synthetic resin film are mentioned. .
  • the components of the absorber include an absorbent core (e.g., pulp fibers and superabsorbent polymer) and a core wrap.
  • the pulp fiber is not particularly limited as long as it can be used as a sanitary product, and examples thereof include cellulose fiber.
  • Examples of cellulosic fibers include wood pulp, crosslinked pulp, non-wood pulp, regenerated cellulose, semi-synthetic cellulose and the like.
  • the super absorbent polymer (SAP) is not particularly limited as long as it can be used as a sanitary product, but examples thereof include polyacrylates, polysulfonates, and maleic anhydrides. Be
  • One side and the other side of the absorber are respectively bonded to the top sheet and the back sheet via an adhesive.
  • a portion (peripheral portion) of the top sheet extending to the outside of the absorber so as to surround the absorber is a portion on the outside of the absorber so as to surround the absorber of the back sheet. It is joined with the extended part (peripheral part) via an adhesive. Therefore, the absorber is encased within the joined body of the top sheet and the back sheet.
  • the adhesive is not particularly limited as long as it can be used as a sanitary product and softened by the warm water described later to reduce the bonding strength. For example, a hot melt adhesive can be mentioned.
  • a hot melt adhesive for example, a pressure-sensitive adhesive or a heat-sensitive adhesive of a rubber-based material such as styrene-ethylene-butadiene-styrene, styrene-butadiene-styrene, styrene-isoprene-styrene or an olefin-based material such as polyethylene Adhesives may be mentioned.
  • FIG. 1 is a flow chart showing a material separation method for separating used sanitary goods into constituent materials.
  • This material separation method is a method of separating used sanitary goods into a film, a non-woven fabric, pulp fibers and a superabsorbent polymer.
  • This material separation method includes a pretreatment step S11, a decomposition step S12, and a separation step S13.
  • the pretreatment step S11 the used sanitary goods are swollen with water.
  • the decomposition step S12 physically shocks the swollen used sanitary goods, and the used sanitary goods are a film, a non-woven fabric, a core wrap, etc., and an absorbent core (for example, pulp fiber and super absorbent polymer). Disassemble.
  • the separation step S13 separates the film, the non-woven fabric, the pulp fiber, and the superabsorbent polymer.
  • the method for producing a saccharified liquid of the present disclosure is included in the separation step S13 of the material separation method.
  • the process prior to the method for producing the saccharified solution in the pretreatment step S11, the decomposition step S12 and the separation step S13 is not necessary It is. Each step will be described below.
  • a plurality of used sanitary goods are recovered from the outside as they are, that is, they are not crushed, cut, etc., and are in the state of being rolled or folded. As it is, and without deactivating the superabsorbent polymer of the absorbent, it absorbs water and swells.
  • hot water is absorbed and swollen in the used sanitary goods, or the absorbed water is heated after being absorbed and expanded into hot water.
  • Hot water refers to water at a temperature higher than normal temperature (20 ° C. ⁇ 15 ° C. (5 to 35 ° C.): JIS Z 8703).
  • the amount of liquid excrement actually absorbed in the used sanitary goods is very small compared to the maximum absorption that can be absorbed by the sanitary goods (for example, about 10 to 20% by mass of the maximum absorption) ).
  • water is brought up to an amount close to the maximum absorption of the used sanitary goods (for example, 80 mass% or more of the maximum absorption) Absorb
  • the whole used sanitary goods are heated to the temperature of the hot water.
  • the used sanitary goods can be made to be in a state of being greatly expanded with warm water or normal temperature water (hereinafter, also simply referred to as "hot water”).
  • hot water normal temperature water
  • the used sanitary goods will have a very high internal pressure.
  • the purpose of making water warm is mainly to weaken the adhesive strength of the adhesive as described later.
  • the used sanitary goods are used by being soaked in warm water if they are in a rolled or folded state with the back sheet facing outward (with the top sheet hidden inside).
  • the absorbent article of the sanitary product absorbs warm water in the warm water and expands.
  • the internal pressure of the used sanitary goods is increased, and the force for opening the used sanitary goods is exerted, and the used sanitary goods in the rolled or folded state go outside. Open towards you and become generally flat. In other words, the used sanitary goods can be spread flat in hot water.
  • the absorber absorbs a large amount of hot water and is greatly expanded, so either the front sheet, that is, any part of the top sheet and the back sheet that wraps the absorber is used. It seems to be easily broken. That is, by the pretreatment step S11, the used sanitary goods can be in a state where any surface is likely to be torn or broken. In addition, when the used sanitary goods are in the state expand
  • the used sanitary goods are soaked in warm water and / or absorb warm water to soften the adhesive (for example, hot melt adhesive) used for bonding between respective components by the heat of warm water.
  • the adhesive for example, hot melt adhesive
  • the adhesive for bonding the peripheral portion of the top sheet and the peripheral portion of the back sheet can be softened by the heat of warm water to reduce the bonding strength of the adhesive.
  • the adhesive for bonding the top sheet and the absorber, and the adhesive for bonding the back sheet and the absorber can be softened by the heat of warm water, and the bonding strength of these adhesives can be reduced.
  • expansion of the absorber of the used sanitary product causes any part of the surface of the used sanitary product to be broken, and the bonding strength of the adhesive is reduced.
  • the state can be generated.
  • the used sanitary goods can be reliably disassembled in the decomposition process described later.
  • the temperature of the hot water in the pretreatment step S11 is not particularly limited as long as the adhesive of the used sanitary goods can be softened, but, for example, 60 ° C. or more can be mentioned, preferably 70 ° C. or more and 98 ° C. or less.
  • the adhesive for joining the component members can be further softened by the heat of the hot water, and the bonding strength of the adhesive can be further reduced.
  • the temperature of the hot water is surely present as a liquid, so that the used sanitary goods can more reliably absorb the hot water.
  • the expansion of the absorber and the heat of the hot water can more reliably generate a state in which the surface of the used sanitary product is likely to break and the adhesive strength of the adhesive is reduced.
  • measure the temperature of hot water in a state where used sanitary goods are soaked, or the temperature 5 mm inside from the surface of used sanitary goods that absorbed water to an amount close to the maximum absorption Measure the tip of the temperature sensor.
  • sterilization of constituent materials is extremely important in reuse of used sanitary goods.
  • the temperature of the hot water By setting the temperature of the hot water to 70 ° C. or higher, it is possible to exert an effect of sterilizing (disinfecting) used sanitary goods, which is preferable.
  • the treatment time in the pretreatment step S11 that is, the time for which the used sanitary goods are immersed in warm water is not particularly limited as long as the absorber of the used sanitary goods can expand, and is, for example, 2 to 60 minutes, Preferably, it is 4 to 30 minutes. If the time is too short, the absorbent can not expand sufficiently, and if it is too long, time is wasted and the treatment cost is unnecessarily increased.
  • the amount of absorption of warm water of the absorbent in the pretreatment step S11 is not particularly limited as long as the absorbent can expand to such an extent that the used sanitary goods can be decomposed in the decomposition step described later. 80 mass% or more of the maximum absorption of is mentioned, Preferably it is 90 mass% or more.
  • the used sanitary goods can be fully inflated with water. As a result, it is possible to generate an extremely high internal pressure in the absorber of the used sanitary product.
  • the maximum absorption is measured by the following procedure. (1) Dry the unused sanitary goods in an atmosphere of 100 ° C. or higher, and measure the weight of the sanitary goods. (2) When an elastic material (for example, an elastic member such as around a leg, around a waist, or the like) that can form a pocket that makes it difficult for water to reach the absorber is disposed on the sanitary product, cut the elastic member Flatten the hygiene products by putting (3) In a water bath filled with sufficient tap water, immerse the hygiene products with the top sheet down and leave for 30 minutes. (4) After standing, place the hygienic article on the net with the top sheet down, drain for 20 minutes, and measure the mass of the hygienic article. And the mass difference before and behind immersion in tap water is defined as maximum absorption.
  • an elastic material for example, an elastic member such as around a leg, around a waist, or the like
  • the decomposition step S12 applies physical impact to the plurality of used sanitary goods expanded and swollen in the pretreatment step S11 to form the plurality of used sanitary goods into a film (back sheet), non-woven fabric (surface The sheet is broken into core wrap and an absorbent core (eg, an absorbent and a superabsorbent polymer).
  • an absorbent core eg, an absorbent and a superabsorbent polymer
  • the used sanitary goods are unfolded and flattened by the pretreatment step S11, and any part of the surface is likely to break off due to expansion, and in the present embodiment, the adhesive particularly due to the heat of warm water
  • the bonding strength of the is reduced. Therefore, by applying physical impact to the used sanitary goods in that state in the disassembly step S12, the front sheet (non-woven fabric) and the back sheet (in particular, the bonding strength is reduced) at any part of the surface.
  • the joint with the film is broken. Thereby, the joint portion can be torn off.
  • the physical impact is not particularly limited, but, for example, a method of striking the used sanitary goods on a surface made of a material harder than the used sanitary goods, the used sanitary goods are disposed facing each other. There is a method of pressing from both sides while passing between a pair of rolls while passing.
  • the disassembling step S12 includes the steps of: throwing a plurality of used sanitary goods that have swelled into the bottom of the rotating drum whose rotating shaft is horizontal; and rotating the rotating drum about the rotating shaft, Pulling up the plurality of used sanitary products to the top of the rotating drum and tapping on the bottom.
  • the rotary drum include a rotary drum of a washing tub of a horizontal washing machine, and thus the disassembling step S12 can be performed using an existing horizontal washing machine (for example, ECO-22B manufactured by Inamoto Seisakusho Co., Ltd.).
  • the size of the rotating drum is not particularly limited as long as the impact can be realized, and the inner diameter and the depth may be, for example, 50 to 150 cm and 30 to 120 cm.
  • the rotational speed of the rotary drum is not particularly limited as long as the above-mentioned impact can be realized, and may be, for example, 30 times / minute to 100 times / minute.
  • the temperature of used sanitary goods is kept relatively high by the warm water absorbed in the used sanitary goods, from the viewpoint of suppression of the temperature drop of the adhesive and maintenance of the effect of sterilization, 70 degreeC or more is preferable and, as for the temperature of the atmosphere in a rotating drum, 75 degreeC or more is more preferable.
  • the temperature in the rotating drum is preferably 98 ° C. or less, more preferably 90 ° C. or less, from the viewpoint of handling of the used sanitary goods. It is preferred that the water in the rotating drum be as low as possible, preferably at least so low that the used sanitary products at the bottom are not below the water surface.
  • the time during which the rotary drum is rotated is not particularly limited as long as the front sheet, back sheet, core wrap, etc. and the absorbent core can be disassembled, and is, for example, 2 to 40 minutes, preferably 4 to 20 minutes. It is.
  • the used sanitary goods tear and tear the joint between the top sheet (non-woven fabric) and the back sheet (film) by physical impact.
  • the absorbent core e.g., pulp fibers and superabsorbent polymer
  • the used sanitary goods comes out (pops out) through the crevices by the internal pressure of the absorbent.
  • the used sanitary goods can be more reliably decomposed into a front sheet (non-woven fabric), a back sheet (film), a core wrap, etc., and an absorbent core (eg, pulp fiber and super absorbent polymer) .
  • the separation step S13 separates a plurality of films (backsheets), a plurality of nonwoven fabrics (topsheets), core wraps, and the like, and an absorbent core (for example, pulp fibers and a superabsorbent polymer).
  • the non-woven fabric may be bonded to the film.
  • the separation method is not particularly limited, and examples thereof include a method using a sieve that passes the absorbent core without passing through the top sheet, the back sheet, the core wrap, and the like.
  • the separation step S13 includes an inactivation step S31 in which the superabsorbent polymer is inactivated with an aqueous solution containing an inactivation agent before separating the film, the nonwoven fabric, the core wrap, etc., and the absorbent core, And the first separation step S32 of separating the non-woven fabric and the mixture containing pulp fibers, the inactivated superabsorbent polymer, and the wastewater discharged from the superabsorbent polymer by inactivation.
  • the top sheet (non-woven fabric), the back sheet (film) and the absorber (pulp fibers and superabsorbent polymer) can be activated with the superabsorbent polymer.
  • the superabsorbent polymer adhering to the top sheet, back sheet and pulp fiber can be inactivated.
  • the highly absorbent polymer in the high viscosity state can be converted to the highly absorbent polymer in the low viscosity state by inactivation dewatering before the inactivation.
  • the inactivating agent is not particularly limited, and examples thereof include acids (for example, inorganic acids and organic acids), lime, calcium chloride, magnesium sulfate, magnesium chloride, aluminum sulfate, aluminum chloride and the like.
  • the above acid is preferable because it does not leave ash in the pulp fiber.
  • the pH is preferably 2.5 or less, and more preferably 1.3 to 2.4.
  • the pH is too high, the water absorbing ability of the superabsorbent polymer can not be sufficiently reduced. In addition, the sterilization capacity may be reduced. If the pH is too low, there is a risk of corrosion of the equipment, and a large amount of alkali chemicals are required for neutralization treatment during wastewater treatment.
  • examples of the inorganic acid include sulfuric acid, hydrochloric acid and nitric acid, but sulfuric acid is preferable from the viewpoint of containing no chlorine, cost and the like.
  • examples of the organic acid include citric acid, tartaric acid, glycolic acid, malic acid, succinic acid, acetic acid, ascorbic acid and the like, and acids capable of forming a complex with metal ions contained in excrement, such as citric acid
  • Particularly preferred are hydroxycarbonate-based organic acids such as acids, tartaric acid and gluconic acid.
  • calcium ion is mentioned as a metal ion contained in excretion.
  • the treatment temperature in the inactivation step S31 that is, the temperature of the aqueous solution containing the inactivating agent is not particularly limited as long as the inactivation reaction proceeds.
  • the treatment temperature may be room temperature or may be higher than room temperature, and examples thereof include 15 to 30 ° C.
  • the treatment time of the inactivation step S31 that is, the time for immersing the top sheet, back sheet and absorber in an aqueous solution containing an inactivating agent is not particularly limited as long as the superabsorbent polymer is inactivated and dehydrated. For example, 2 to 60 minutes can be mentioned, preferably 5 to 30 minutes.
  • the amount of the aqueous solution in the inactivation step S31 is not particularly limited as long as the inactivation reaction proceeds.
  • the amount of the aqueous solution is, for example, preferably 300 to 3000 parts by mass, more preferably 500 to 2500 parts by mass, and still more preferably 1000 to 2000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the used sanitary goods.
  • the waste water is a waste water containing water released from the superabsorbent polymer by dehydration with an aqueous solution containing an inactivating agent in the inactivation step S31, that is, waste water containing excrement-derived liquid and warm water-derived water.
  • the method of separating the top sheet and the back sheet, the pulp fibers, the highly absorbent polymer, and the sewage is not particularly limited.
  • the product (front sheet, back sheet, pulp fiber, super absorbent polymer, sewage, etc.) produced by the inactivation step is discharged through a screen with 5 to 100 mm openings, preferably 10 to 60 mm openings. .
  • pulp fibers, highly absorbent polymer and sewage can be separated in drainage while the top and back sheets remain on the screen to separate the products.
  • Other large-sized objects such as non-woven fabrics and films may remain on the screen.
  • the superabsorbent polymer since the superabsorbent polymer is in a highly viscous state prior to inactivation, it is not easy to separate the superabsorbent polymer attached to the top sheet, back sheet and pulp fibers. However, after deactivation, dewatering brings the superabsorbent polymer into a low viscosity state, so that the superabsorbent polymer attached to the topsheet, backsheet and pulp fibers is removed from the topsheet, backsheet and pulp fibers. It can be easily separated. Therefore, the components of the sanitary good can be efficiently separated and recovered.
  • the separation step S13 may further include a second separation step S33 in which the adhesive in the joint portion is removed by a solvent that dissolves the adhesive in the joint portion between the film and the other member.
  • the adhesive in each bonding portion is removed by a solvent that dissolves the adhesive in each bonding portion between the film, the non-woven fabric, and the absorber.
  • the adhesive on the bonding portion between the film (back sheet) and other members is removed by a solvent.
  • the film and the other members can be separated from each other without breaking or the like while maintaining the shape as it is. Therefore, components such as films of sanitary products can be efficiently recovered.
  • the film and the other members can be separated without leaving an adhesive on the film, the film can be reused as a resin with high purity. Thereby, it is possible to suppress the adverse effect of the adhesive when the film is reused.
  • the non-woven fabric is also similar to the film.
  • the solvent used in the second separation step S33 is not particularly limited as long as it can dissolve the adhesive, but, for example, terpene containing at least one of terpene hydrocarbon, terpene aldehyde and terpene ketone It can be mentioned.
  • an aqueous solution containing tempel is used, and the concentration of tkov in the aqueous solution is, for example, 0.05% by mass or more and 2% by mass or less. Preferably, it is 0.075 to 1% by mass. If the concentration of terpene is too low, it may not be possible to dissolve the adhesive at the joints. If the concentration of terpene is too high, the cost may be high.
  • Tempel In addition to dissolving adhesives such as hot melt adhesives, Tempel also has an oil stain cleaning effect. Therefore, for example, when there is printing on a component of a sanitary product such as a back sheet, the tempel can also decompose and remove the printing ink.
  • terpene hydrocarbons examples include myrcene, limonene, pinene, camphor, sapinene, ferandrene, paracymene, ocimene, terpinene, carene, zingiberene, caryophyllene, bisabolene, and cedrene.
  • limonene, pinene, terpinene and carene are preferable.
  • terpene aldehydes examples include citronellal, citral, cyclocitral, safranal, ferandral, perylaldehyde, geranial and neral.
  • terpene ketones examples include camphor and tsuyoshi.
  • terpene hydrocarbons are preferred, and limonene is particularly preferred.
  • limonene is particularly preferred.
  • the terpenes can be used alone or in combination of two or more.
  • the processing temperature of the second separation step S33 that is, the temperature of the aqueous solution containing the solvent is not particularly limited as long as the dissolution of the adhesive proceeds and the used sanitary goods are decomposed into components.
  • the treatment temperature may be room temperature or may be higher than room temperature, and examples thereof include 15 to 30 ° C.
  • the processing time of the second separation step S33 that is, the time for immersing the top sheet, the back sheet and the absorber in an aqueous solution containing a solvent, the dissolution of the adhesive progresses and the used sanitary goods are disassembled into components.
  • the treatment time is, for example, 2 to 60 minutes, preferably 5 to 30 minutes.
  • the amount of the aqueous solution in the second separation step S33 is not particularly limited as long as the dissolution of the adhesive proceeds and the used sanitary goods are decomposed into components.
  • the amount of the aqueous solution is, for example, preferably 300 to 3000 parts by mass, more preferably 500 to 2500 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the used sanitary goods.
  • the amount of the adhesive remaining in the film, the nonwoven fabric, the absorber and the like can be 1% by mass or less with respect to the film, the nonwoven fabric, the absorber and the like.
  • the second separation step S33 may be performed in the inactivation step S31. That is, while inactivating the superabsorbent polymer attached to the top sheet, back sheet and pulp fiber, the adhesive attached to the top sheet, back sheet and pulp fiber may be dissolved. In this case, an aqueous solution containing both the deactivator and the solvent is used as an aqueous solution in which the top sheet, the back sheet, the pulp fibers and the superabsorbent polymer are immersed.
  • the back sheet (film), the top sheet (non-woven fabric), and the absorbent body (pulp fibers and superabsorbent polymer) can be substantially separated in the aqueous solution.
  • the back sheet (film) and the top sheet (non-woven fabric) can be separated from the absorber (pulp fiber and super absorbent polymer), and the second separation step S33 can be omitted.
  • the back sheet (film) and the top sheet (non-woven fabric) are substantially separated by the removal of the adhesive.
  • the film is dried by an atmosphere or hot air at a temperature higher than room temperature to further remove the first drying step S34 for removing the solvent. May be included.
  • the nonwoven fabric is also dried in this step.
  • the first drying step S34 a step of drying the separated film (back sheet) and the non-woven fabric (top sheet) in a high temperature atmosphere, hot air or the like is performed.
  • the drying temperature is, for example, 105 to 210 ° C., preferably 110 to 190 ° C.
  • the drying time is, for example, 10 to 120 minutes, preferably 15 to 100 minutes.
  • the separation step S13 may include a third separation step S35 of separating pulp fibers from the separated mixture.
  • the method for separating pulp fibers from the separated mixture is not particularly limited.
  • the separated mixture may be Discharge while passing through a screen of 1 to 4 mm, preferably 0.15 to 2 mm.
  • the superabsorbent polymer and the sewage can be separated from the mixture by leaving the pulp fibers (mainly the superabsorbent polymer remaining on the surface) on the screen in the drainage.
  • this pulp fiber contains many impurities, depending on the application, it can be reused in this state.
  • a high absorbency polymer is attached to the separated pulp fibers, and the separated pulp fibers and the high absorbency polymer attached to the pulp fibers are mixed with water at a predetermined ratio.
  • the process proceeds to the ozone treatment step S36 as a mixed solution.
  • the separation step S13 is a high absorption property in which a mixed solution containing a superabsorbent polymer and pulp fibers, their connecting structure, and water is treated with an aqueous solution containing ozone, and the pulp fibers are adhered. It includes an ozone treatment step S36 for reducing the molecular weight, solubilizing and removing the polymer.
  • the superabsorbent polymer enlarges as it absorbs fluid such as body fluid, and the pulp fibers are involved, (ii) enlargement
  • the plurality of superabsorbent polymers and the plurality of pulp fibers form a connected structure, for example, by causing gel blocking while winding up the pulp fibers into one another.
  • the liquid mixture includes free pulp fibers and free super absorbent polymer, as well as a connecting structure composed of a plurality of super absorbent polymers and a plurality of pulp fibers.
  • the superabsorbent polymer contained in the mixed liquid (treatment liquid) is oxidatively decomposed with ozone in the aqueous solution and removed by solubilization in the aqueous solution.
  • the state in which the superabsorbent polymer is oxidatively decomposed and solubilized in an aqueous solution refers to the state in which the superabsorbent polymer and the connecting structure pass through a 2 mm screen.
  • impurities such as superabsorbent polymers can be removed from the mixed solution (treatment solution) to produce pulp fibers with high purity.
  • secondary sterilization, bleaching and deodorization of pulp fibers can be performed by ozone treatment.
  • FIG. 2 is schematic which shows an example of a structure of the apparatus 2 which performs ozone treatment process S36.
  • the device 2 includes a mixed liquid storage unit 3 for storing a mixed liquid 51 containing water, pulp fibers separated in the third separation step S35, and a superabsorbent polymer, and high absorption contained in the mixed liquid 51. And an ozonized portion 4 for oxidatively decomposing and removing from the pulp fiber.
  • the liquid mixture storage unit 3 includes a liquid mixture tank 12 and a stirrer 13.
  • the liquid mixture tank 12 stores the liquid mixture 51 supplied through the pipe 61.
  • the stirrer 13 stirs the mixed solution 51 in the mixed solution tank 12 so that the pulp fibers and the superabsorbent polymer in the mixed solution 51 are not separated from water and sink below the mixed solution 51.
  • the ozone processing unit 4 includes a supply pump 21, a treatment tank 31, an ozone supply device 41, a delivery pump 22, and an ozone decomposition device 34.
  • the treatment tank 31 has an acidic aqueous solution as the treatment liquid 52.
  • the processing tank 31 includes a mixed liquid supply port 32, a processing liquid outlet 33, and an ozone-containing gas supply port 43.
  • the mixed solution supply port 32 is disposed above the mixing tank 31 and supplies the mixed solution 51 to the processing tank 31.
  • the treatment liquid outlet 33 is disposed below the mixing tank 31 and discharges the treatment liquid 52.
  • the ozone-containing gas supply port 43 is disposed in the lower part of the mixing tank 31, specifically, in the upper part of the processing liquid outlet 33, and delivers the ozone-containing gas 53 into the processing tank 31.
  • the supply pump 21 continuously supplies the mixed solution 51 of the mixed solution tank 12 through the pipe 62 from the mixed solution supply port 32 into the processing tank 31 at a first flow rate.
  • the ozone supply device 41 supplies the ozone containing gas 53 to the treatment tank 31.
  • Examples of the ozone generator 42 of the ozone supply device 41 include an ozone water exposure tester ED-OWX-2 manufactured by Ecodesign Co., Ltd., an ozone generator OS-25V manufactured by Mitsubishi Electric Corporation, and the like.
  • the ozone containing gas 53 is another kind of gas containing ozone, for example, oxygen gas containing ozone.
  • the ozone-containing gas supply port 43 sends the ozone-containing gas 53 supplied to the treatment tank 31 through the pipe 65 into the treatment tank 31 and is disposed at the lower portion (preferably the bottom) of the treatment tank 31.
  • the ozone-containing gas supply port 43 continuously supplies the ozone-containing gas 53 into the treatment liquid 52 as a plurality of fine bubbles from the lower part to the upper part of the treatment liquid 52 (treatment tank 31).
  • the delivery pump 22 continuously discharges the treatment liquid 52 in the treatment tank 31 through the pipe 63 from the treatment liquid outlet 33 to the outside of the treatment tank 31 at a second flow rate.
  • the ozonolysis device 34 receives the ozone-containing gas 53 accumulated in the upper portion of the treatment tank 31 via the pipe 64, detoxifies ozone, and discharges the ozone to the outside.
  • the treatment liquid 52 in the treatment tank 31 is only the treatment liquid 52 before the start of the ozone treatment step S36, and after the start, it becomes a liquid in which the treatment liquid 52 and the liquid mixture 51 are mixed.
  • the liquid in the processing tank 31 is defined as the processing liquid 52 including the liquid in which the processing liquid 52 and the mixed liquid 51 are mixed.
  • the pulp fibers and the superabsorbent polymer separated in the third separation step S35 are mixed with water so as to have a concentration set in advance, and become the mixed liquid 51.
  • the concentration of pulp fibers of the mixed solution 51 is set so as to be a preset concentration in a state of being introduced into the treatment tank 31 and mixed with the treatment liquid 52.
  • the mixed solution 51 is supplied to the mixed solution tank 12 via the pipe 61 and stored. Since the specific gravity of the pulp fiber and the superabsorbent polymer is larger than 1, the mixed solution 51 is stirred by the stirrer 13 in the mixed solution tank 12 so that the pulp fiber and the superabsorbent polymer are not separated from water.
  • the flow rate of the mixed liquid 51 in the mixed liquid tank 12 is controlled by the supply pump 21 and continuously supplied from the mixed liquid supply port 32 to the processing tank 31 through the pipe 62 at a first flow rate.
  • the treatment liquid 52 is an acidic aqueous solution and has a specific gravity of approximately 1. Thus, the pulp fibers and the superabsorbent polymer settle from the top to the bottom of the treatment liquid 52.
  • the ozone-containing gas 53 generated by the ozone generator 42 is supplied to the treatment tank 31 through the pipe 65, and fine bubbles (for example, micro bubbles) in the treatment liquid 52 from the ozone-containing gas supply port 43 of the treatment tank 31.
  • fine bubbles for example, micro bubbles
  • the ozone-containing gas 53 rises from the lower part to the upper part of the treatment liquid 52.
  • the ozone-containing gas 53 adheres to the surface of the pulp fiber and the superabsorbent polymer, and the connecting structure.
  • the ozone in the ozone-containing gas 53 oxidatively decomposes the free super-absorbent polymer and dissolves it in the treatment liquid 52.
  • the superabsorbent polymer on the pulp fibers is thereby removed from the pulp fibers.
  • the pulp fiber descends to the bottom of the treatment tank 31, and the ozone-containing gas 53 escapes to the space above the treatment tank 31.
  • the relatively high specific gravity free superabsorbent polymer and the connected structure containing the superabsorbent polymer have relatively low specific gravity It tends to be more settleable than free pulp fibers.
  • the ozone containing gas consumes ozone and rises while processing the highly absorbent polymer and the pulp fiber, the ozone containing gas present at the lower position is higher than the ozone containing gas present at the upper position. And the ozone content tends to be high (ie, fresh).
  • the free superabsorbent polymer and the connecting structure having a relatively rapid downward movement can be appropriately oxidatively decomposed with a fresher ozone-containing gas to form free pulp fibers.
  • the ozone-containing gas can process the free pulp fibers as well as the saccharified pulp fibers to be formed over time.
  • the lignin of the pulp fiber (as well as the pulp fiber for saccharification) can be decomposed by the ozone in the ozone-containing gas colliding against the pulp fiber while colliding with it.
  • the processing liquid 52 (including pulp fiber for saccharification) at the bottom of the processing tank 31 is discharged from the processing liquid outlet 33 of the processing tank 31 to the outside of the processing tank 31 through the pipe 63 by flow control of the delivery pump 22. It is discharged continuously at the second flow rate.
  • the ozone of the ozone-containing gas 53 accumulated in the upper part of the treatment tank 31 is detoxified by the ozonolysis device 34 and released to the outside.
  • the mixed solution 51 is continuously supplied from the upper portion of the processing tank 31 into the processing tank 31 at the first flow rate, and the processing liquid 52 is discharged from the lower portion (bottom) of the processing tank 31 to the outside of the processing tank 31. It is discharged continuously at the second flow rate.
  • a continuous and stable flow of fluid (including pulp fibers) from top to bottom can be forcibly generated in the treatment tank 31.
  • the treatment liquid 52 discharged from the treatment tank 31 contains a saccharified pulp fiber from which the superabsorbent polymer has been removed, and contains a low molecular weight organic substance produced by oxidative decomposition of the superabsorbent polymer.
  • the pulp fiber for saccharification is recovered at a step downstream of the delivery pump 22, for example, at a fourth separation step S37 described later.
  • the method continuously supplies, at a first flow rate, a mixed solution 51 containing at least a pulp fiber and a superabsorbent polymer into a treatment tank 31 having a treatment liquid 52 capable of dissolving the superabsorbent polymer. While containing the pulp fiber for saccharification from which the superabsorbent polymer has been removed, and the treatment liquid 52 containing the low molecular weight organic substance generated by oxidative decomposition of the superabsorbent polymer, outside the processing tank 31; Discharge continuously at a flow rate of By having such a configuration, a continuous and stable fluid (pulp fibers) is discharged from the mixed liquid supply port 32 for supplying the mixed liquid 51 in the processing tank 31 to the treated liquid outlet 33 for discharging the treated liquid 52.
  • the fluid flow i.e., the water flow, allows the treatment of the superabsorbent polymer (solubilization) and the treatment of the pulp fibers, even at high throughputs of pulp fibers and superabsorbent polymer.
  • the first flow rate and the second flow rate be the same.
  • the amount of the treatment liquid 52 in the treatment tank 31 can be kept constant, and stable continuous treatment is possible.
  • the first flow rate and the first flow rate may change with time. That is, the first flow rate and the second flow rate do not always have to be completely the same, and may be substantially the same on average over time.
  • substantially identical means that the difference between the first flow rate and the second flow rate is within 5% by mass. Also in this case, stable and continuous processing is possible.
  • the concentration of ozone in the treatment liquid 52 is not particularly limited as long as it is a concentration capable of oxidatively decomposing the superabsorbent polymer, for example, 1 to 50 mass ppm And preferably 2 to 40 mass ppm, more preferably 3 to 30 mass ppm. If the ozone concentration in the treatment liquid 52 is too low, the superabsorbent polymer can not be completely solubilized, and there is a possibility that the superabsorbent polymer may remain in the pulp fiber. Conversely, if the ozone concentration in the treatment liquid 52 is too high, the oxidizing power is also increased, which may damage the pulp fibers, and may also cause safety problems.
  • the ozone treatment temperature is not particularly limited as long as it is a temperature at which the superabsorbent polymer can be oxidatively decomposed, and may be, for example, room temperature or may be higher than room temperature.
  • the concentration of ozone in the treatment liquid 52 is measured by the following method.
  • (1) 85 mL of the processing solution 52 in which ozone is dissolved is reacted with 100 mL graduated cylinder containing about 0.15 g of potassium iodide and 5 mL of 10% citric acid solution.
  • (3) The concentration of ozone in the aqueous solution is calculated using the following equation.
  • the ozone concentration in the ozone-containing gas 53 is preferably 40 to 200 g / m 3 , more preferably 40 to 150 g / m 3 , and still more preferably 40 to 100 g / m 3 . If the ozone concentration in the ozone-containing gas 53 is too low, the superabsorbent polymer can not be completely solubilized, and the superabsorbent polymer may remain. If the concentration in the ozone-containing gas 53 is too high, it may lead to damage to pulp fibers, a decrease in safety, and an increase in manufacturing costs.
  • the ozone concentration in the ozone-containing gas 53 can be measured, for example, by an ultraviolet absorption type ozone densitometer (for example, an ozone monitor OZM-5000G manufactured by Ecodesign Co., Ltd.).
  • the concentration of the pulp fiber and the superabsorbent polymer in the treatment liquid 52 is not particularly limited as long as it is a concentration capable of oxidatively decomposing the superabsorbent polymer by ozone in the treatment liquid 52, for example, 0.1 to 20% by mass is mentioned, preferably 0.2 to 10% by mass, and more preferably 0.3 to 5% by mass. If the concentration of pulp fiber is too high, the superabsorbent polymer can not be completely solubilized, and the superabsorbent polymer may remain in the pulp fiber. Conversely, if the concentration of pulp fibers is too low, the oxidizing power is also increased, which may damage the pulp fibers and may cause safety problems.
  • the concentrations of the pulp fibers and the superabsorbent polymer in the mixed solution 51 are appropriately set based on the concentrations of the pulp fibers and the highly absorbent polymer in the treatment solution 52 and the amount of the treatment solution 52.
  • the treatment liquid 52 is preferably acidic. More preferably, the pH of the treatment liquid 52 is more than 0 and 5.0 or less, and more preferably 1.5 to 2.5. By treating in an acidic state, the deactivation of ozone is suppressed, the oxidative decomposition effect of the highly absorbent polymer by ozone is improved, and the highly absorbent polymer can be oxidatively decomposed in a short time.
  • the pH of the mixed solution 51 may be made the same as the pH of the treatment liquid 52, and the mixed solution 51 may be supplied to the treatment tank 31.
  • the pH of the processing solution 52 may be monitored by a pH sensor, and a predetermined acidic solution may be added to the processing solution 52 by an amount according to the fluctuation range when the pH changes to the neutral side.
  • the volume V of the processing tank 31 is not particularly limited, and may be, for example, 50 to 80 L.
  • the flow rate R O (unit: L / min) of the ozone-containing gas and the volume V (unit: L) of the treatment liquid 52 in the treatment tank 31 satisfy 0.01 ⁇ R O /V ⁇ 1.25 preferable. More preferably, 0.03 ⁇ R O /V ⁇ 1.0, and still more preferably, 0.06 ⁇ R O /V ⁇ 0.75. If R O / V is too small, the superabsorbent polymer can not be completely solubilized, and the superabsorbent polymer may remain in the pulp fiber. If R O / V is too large, it may lead to pulp fiber damage, reduced safety and increased production costs.
  • As the flow rate R O of the ozone-containing gas is not particularly limited, for example, 3 ⁇ 6L / min.
  • the time is not particularly limited as long as The in-tank treatment time may be short if the ozone concentration of the treatment liquid 52 is high, and it will be long if the ozone concentration of the treatment liquid 52 is low.
  • the in-tank treatment time may be, for example, 2 minutes to 60 minutes, preferably 5 minutes to 30 minutes.
  • the product (hereinafter also referred to as “CT value”) of the ozone concentration (mass ppm) in the treatment liquid 52 and the treatment time (minute) in the tank is preferably 100 to 6000 ppm ⁇ min, more preferably 200 to 4000 ppm And more preferably 300 to 2000 ppm ⁇ minute. If the CT value is too small, the superabsorbent polymer can not be completely solubilized, and there is a possibility that the superabsorbent polymer may remain in the recovered pulp fiber. If the CT value is too large, it may lead to pulp fiber damage, reduced safety and increased production costs.
  • the superabsorbent polymer is oxidatively decomposed into low molecular weight components by ozone and dissolved in the treatment liquid 52.
  • the low molecular weight components dissolved in the treatment liquid 52 are discharged together with the treatment liquid 52.
  • the disinfecting action of ozone primarily disinfects used sanitary goods.
  • the ozone treatment step S36 continuously supplies the mixed solution 51 from the upper part of the treatment tank 31 while the treatment liquid 52 is added from the lower part of the treatment tank 31. And a step of discharging continuously. Since the specific gravity of the pulp fibers and the superabsorbent polymer in the mixed solution 51 is larger than the specific gravity of the water of the treatment solution 52, the pulp fibers and the highly absorbent polymer, and the connecting structure naturally settle.
  • the treatment liquid 52 capable of dissolving the superabsorbent polymer is an aqueous solution containing an ozone-containing gas capable of dissolving and oxidizing the superabsorbent polymer.
  • the ozone treatment step S36 (continuous treatment step) further includes a delivery step of continuously delivering a plurality of bubbles of the ozone-containing gas from the lower portion to the upper portion of the treatment liquid 52.
  • the ozone-containing gas is increased, and the pulp fibers and the superabsorbent polymer are lowered, that is, countercurrent.
  • the contact probability of the pulp fiber and the superabsorbent polymer with the ozone-containing gas can be increased.
  • the deeper the pulp fibers and superabsorbent polymer settle the more it can be in contact with higher concentrations of ozone containing gas. Therefore, the superabsorbent polymer which can not be completely dissolved in the processing solution 52 only by the ozone containing gas which is in contact with the processing solution 52 at a shallow position can be contacted with the high concentration ozone containing gas in the processing solution 52 deep.
  • the superabsorbent polymer can be reliably dissolved in the treatment liquid 52.
  • the superabsorbent polymer can be reliably dissolved in the treatment solution and removed from the fibers.
  • the above-mentioned delivery step includes the step of delivering the ozone-containing gas in the form of microbubbles or nanobubbles.
  • the microbubbles are bubbles having a diameter of about 1 to 1000 ⁇ m, preferably about 10 to 500 ⁇ m, and the nanobubbles refer to a bubble having a diameter of about 100 to 1000 nm, preferably about 100 to 500 nm.
  • the microbubbles or nanobubbles are such fine bubbles, and have a property that the surface area per unit volume is large and the rising speed in the liquid is slow. Therefore, in the present method, as a preferable embodiment, the ozone-containing gas of such fine bubbles is sent from the lower part to the upper part of the processing liquid 52 of the processing tank 31.
  • pulp fibers and superabsorbent polymers move from the top to the bottom.
  • the fine bubbles rise at a low speed, the probability of the bubbles contacting the pulp fibers can be increased.
  • the fine bubbles have a narrow footprint on the surface of the pulp fibers, more bubbles can contact the surface of the pulp fibers. Thereby, it is possible to uniformly wrap the pulp fibers and the superabsorbent polymer, and the connecting structure with fine bubbles, and to further increase the contact area between them and the ozone-containing gas.
  • the more bubbles contact the surface of the pulp fibers the buoyancy of the bubbles reduces the settling of the pulp fibers and superabsorbent polymer, and the connecting structure, and the contact time between them and the ozone-containing gas Can be increased more.
  • the superabsorbent polymer can be more reliably dissolved in the treatment liquid 52 and removed from the pulp fibers.
  • the treatment liquid 52 is an acidic aqueous solution, for example, an acidic aqueous solution having a pH of 2.5 or less.
  • an acidic aqueous solution having a pH of 2.5 or less even when the water absorbing ability partially remains in the superabsorbent polymer in the mixed solution 51, it is possible to suppress the water absorption and expansion of the superabsorbent polymer. Thereby, the superabsorbent polymer can be dissolved in the treatment liquid 52 in a short time, and the superabsorbent polymer can be more reliably removed.
  • the treatment liquid 52 is an ozone-containing aqueous solution
  • the ozone in the ozone-containing aqueous solution can be hardly inactivated, so that the superabsorbent polymer can be oxidized and decomposed in a shorter time, and can be dissolved. It can be more reliably removed from the fiber.
  • FIG. 3 is a schematic view showing another configuration example of the apparatus 2 of the ozone treatment process of FIG.
  • the pipe 63 of the ozone processing unit 4 has a continuous U-shaped pipe structure in which two U-shaped pipes are connected in reverse and continuously to each other, as compared with the apparatus 2 of FIG. The difference is that the delivery pump 22 is omitted.
  • the pipe 63 is filled with the processing liquid 52, and the level of the liquid surface of the processing liquid 52 in the processing tank 31 is higher than the level of the liquid level in the tank of the next step connected by the pipe 63.
  • the treatment liquid 52 is discharged to the tank of the next process through the pipe 63 by the principle of siphon. Therefore, if the height of the liquid surface of the processing liquid 52 in the processing tank 31 and the height of the liquid surface of the liquid in the next step are made the same initially before the start of the processing, the processing is started by the start of the processing.
  • the level of the liquid level in the tank of the next step the height before the start of the treatment is maintained during the treatment. In this case, the delivery pump 22 is unnecessary, and control of the second flow rate of the delivery pump 22 is unnecessary.
  • the separation step S13 further includes a fourth separation step S37 for separating pulp fibers from the treatment liquid 52 discharged from the treatment tank 31, and a second drying step for drying the separated pulp fibers. And S38 may be included.
  • the method for separating pulp fibers from the processing solution 52 discharged from the processing tank 31 is not particularly limited.
  • the processing solution 52 containing pulp fibers for saccharification may be, for example, an opening A method of passing a screen mesh of 0.15 to 2 mm may be mentioned.
  • the treatment liquid 52 containing saccharified pulp fibers is passed through a screen mesh having a pore size of 0.15 to 2 mm, the waste water containing the product of the oxidative decomposition of the superabsorbent polymer passes through the screen.
  • pulp fibers for saccharification remain on the screen.
  • the separated pulp fibers are dried in a high temperature atmosphere, hot air or the like.
  • the drying temperature is, for example, 105 to 210 ° C., preferably 110 to 190 ° C.
  • the drying time is, for example, 10 to 120 minutes, preferably 15 to 100 minutes.
  • pulp fibers can be disinfected (disinfected) in a high temperature atmosphere or hot air.
  • the saccharified pulp fibers preferably have a water contact angle of 20 ° or less, more preferably 15 ° or less, and even more preferably 10 ° or less.
  • the pulp fiber for saccharification produced by the above-mentioned production method can be easily dispersed in a saccharification solution after being dried and stored.
  • the water contact angle of the saccharified pulp fiber may be 0 °.
  • the water contact angle of the saccharified pulp fiber can be measured as follows. (1) Temperature: 20 ⁇ 5 ° C and humidity: 65 ⁇ 5% RH in an aluminum ring (outside diameter: 43 mm, inside diameter: 40 mm, height: 5 mm) and dried at 120 ° C for 60 minutes Prepare the saccharified pulp fiber and leave it for 24 hours. (2) 1.5 g of pulp fiber for saccharification is uniformly filled in an aluminum ring, and the pulp fiber for saccharification is compressed for 1 minute at a pressure of 3 Mpa using a smooth press machine with the aluminum ring together with the aluminum ring Smooth the surface of recycled pulp fibers.
  • the water contact angle of the compressed pulp fiber for saccharification was measured in accordance with JIS R 3257: 1999 “Test method for wettability of substrate glass surface”. Measure according to the static drop method.
  • An example of the contact angle measuring device is an automatic contact angle meter CA-V manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.
  • the water contact angle means a value after 200 ms after dropping deionized water.
  • pulp fibers for saccharification have a lignin content of less than or equal to 0.1 wt%, and preferably have a lignin content of less than or equal to 0.08 wt%, and more preferably less than or equal to 0.06 wt%. . By doing so, the pulp fiber for saccharification is excellent in saccharification.
  • the lignin content rate of pulp fiber for saccharification should be measured according to the method described on pages 85 to 87 of "Guide to soil diagnosis" issued in March 1988 from Ehime Prefecture Agriculture and Forestry and Fisheries Department, Agricultural Guidance Division. Can. We will post the summary below.
  • ⁇ Preparation of reagents> Temperature: 20 ⁇ 5 ° C. and humidity: A saccharified pulp fiber dried at 120 ° C. for 60 minutes is prepared in a constant temperature and humidity chamber of 65 ⁇ 5% RH and allowed to stand for 24 hours.
  • (2) Prepare commercially available lignin (95%) as a standard reagent.
  • the saccharified pulp fiber has a beating speed reduction rate of preferably 300 mL or more, more preferably 320 mL or more, still more preferably 340 mL or more, and still more preferably 360 mL or more.
  • a beating speed reduction rate of preferably 300 mL or more, more preferably 320 mL or more, still more preferably 340 mL or more, and still more preferably 360 mL or more.
  • the above freeness reduction rate is measured in accordance with the following freeness reduction test.
  • ⁇ Degrading degree reduction test> Pulp fibers for saccharification are beaten for at least 1 hour, preferably for 2 hours according to JIS P 8221-1: 1998.
  • samples are taken every 20 minutes, and the pulp-freeness test method of JIS P 8121-2: 2012-Part 2: Beating of each sample according to the Canadian Standard Freeness Method ( Measure Canadian Standard freeness.
  • the time (h) is plotted on the horizontal axis and the beating degree (mL) is plotted on the vertical axis, approximated to a linear function by the least squares method, and the absolute value of the slope is taken as the beating degree reduction rate (mL / m) adopt.
  • the rate of decrease in the degree of beating degree means that the degree of decrease in the degree of beating per unit time is faster as the value is larger, that is, the saccharified pulp fiber is more likely to be easily beaten.
  • the saccharified pulp fiber is preferably 0.65% by mass or less, more preferably 0.50% by mass or less, still more preferably 0.30% by mass, and still more preferably 0.20% by mass or less. It has an ash fraction.
  • the glycation step is performed, for example, in the presence of a cellulase enzyme, the activity of the cellulase enzyme is less likely to be inhibited by metal ions.
  • the above-mentioned ash fraction can be lowered by selecting an acid capable of forming a complex with a metal ion contained in the excrement as an inactivating agent, particularly citric acid, in an inactivating step S31 of inactivating the superabsorbent polymer .
  • the ash content refers to the amount of mineral or non-combustible residue left after the organic matter is incinerated, and the ash content refers to the ratio (mass ratio) of the ash content contained in the material to be promoted.
  • the said ash fraction is measured according to "5. ash content test method” of "2. General test method” of a physiological treatment article material specification. Specifically, the ash fraction is measured as follows. (1) A platinum, quartz or porcelain crucible is ignited in advance at 500 to 550 ° C. for 1 hour, allowed to cool, and its mass accurately measured.
  • the mixture before the ozone treatment step S36 (continuous treatment step), the mixture is treated with an aqueous solution capable of inactivating the water absorption performance of the superabsorbent polymer to achieve high absorption in the mixture.
  • the ozone treatment in the subsequent step is performed.
  • the superabsorbent polymer can be more easily dissolved in the treatment liquid 52 in a short time.
  • the aqueous solution capable of inactivating the water absorption performance of the superabsorbent polymer in the inactivation step S31 is an acidic aqueous solution, for example, an acidic aqueous solution having a pH of 2.5 or less.
  • the aqueous solution capable of inactivating the water absorption performance of the superabsorbent polymer is an acidic aqueous solution, the superabsorbent polymer is more easily inactivated, whereby the step of the inactivation step S31.
  • the water absorption performance of the superabsorbent polymer can be suppressed more reliably.
  • the superabsorbent polymer can be more easily dissolved in the treatment liquid for a short period of time in the later stage of the ozone treatment step S36 (continuous treatment step).
  • the processing tank 31 may include at least a first processing tank 31-1 and a second processing tank 31-2 connected in series with each other.
  • FIG. 4 is a schematic view showing another configuration example of the apparatus 2 of the ozone treatment process of FIG. As compared with the apparatus 2 of FIG. 2, the apparatus 2 of FIG. 4 has two ozone processing units 4 joined in series, in other words, the first processing tank 31-1 and the second processing tank 31. -2 differs in that they are joined in series.
  • the first processing tank 31-1 is supplied with the mixed solution 51, and the first processed liquid (the processing liquid 52-1 of the first processing tank 31-1) is discharged, and the second processing The processing tank 31-2 is supplied with the first processed liquid, and the mixed liquid 51 is discharged so that the second processed liquid (the processing liquid 52-2 of the second processing tank 31-2) is discharged. It is processed in multiple stages. In that case, treatment is performed with the new treatment solutions 52-1 and 52-2 for each of the first and second treatment vessels 31-1 and 31-2, as compared to the case where one treatment vessel 31 having a large capacity is provided.
  • the superabsorbent polymer which can not be dissolved in the first treatment tank (first treatment tank) 31-1 can be easily dissolved in the second treatment tank (second treatment tank) 31-2. Etc.
  • the superabsorbent polymer can be more reliably dissolved and removed from the fibers.
  • the used sanitary goods are in the form as they are without breaking, etc., and the superabsorbent polymer is not inactivated.
  • a very high internal pressure can be generated in the used sanitary product, and any part of the surface can be in a state of being likely to break up.
  • the disassembling step S12 by applying a physical impact to the used sanitary goods in such a state, any part of the surface is split to eject the inner absorbent core to the outside. be able to.
  • the used sanitary goods can be decomposed into at least a film (back sheet) and an absorbent core.
  • the film since the film generally maintains its original shape, it can be easily separated from the absorbent core in the subsequent separation step S13. As a result, a component such as a film can be separated from other components while maintaining its shape without breaking or the like. Therefore, components such as films of sanitary goods can be efficiently recovered.
  • the sanitary goods can be easily and cleanly separated, the pulp fibers and the superabsorbent polymer can be separated from the sanitary goods, and the non-woven fabric and the film can be separated separately from each other while leaving the form of the member. That is, pulp fibers, films and non-woven fabrics can be easily recovered separately without crushing sanitary products or going through complicated separation steps.
  • limonene When limonene is used as a terpene, it has a refreshing citrus odor as a secondary effect of limonene, so it can cover up the odor derived from excrement to some extent and reduce the burden of odor on workers and the influence of odor on nearby areas. . Because limonene is a monoterpene and similar in structure to styrene, it can dissolve styrenic hot melt adhesives commonly used in hygiene products. Since cleaning of sanitary goods can be performed at normal temperature, energy costs can be reduced and generation and diffusion of odor can be suppressed.
  • Terpene has a high oil stain cleaning effect, and in addition to the dissolution effect of the hot melt adhesive, when there is printing on the film, its printing ink can be decomposed and removed, and the printed film can be recovered as a high purity plastic material It is.
  • the manufacturing method of the present disclosure can further include a saccharification step of saccharifying pulp fibers for saccharification after the treatment liquid discharging step.
  • the saccharification step is not particularly limited, and includes saccharification methods known in the art. Examples of the saccharification method include those described in JP-A-2006-141244, JP-A-2009-183211, JP-A-2010-17084, JP-A-2010-36058, JP-A-2013-202021 and the like. Method is mentioned.
  • the dried pulp fiber for saccharification obtained in the second drying step S38, or the undried pulp for saccharification obtained in the fourth separation step S37 may be subjected to the saccharification step, or the treatment liquid 52 containing pulp fibers for saccharification obtained in the ozone treatment step S36 may be subjected to the saccharification step.
  • Saccharified pulp fibers were produced according to the method shown in FIGS. 1 and 2 from a plurality of used disposable diapers recovered from a nursing home.
  • the conditions related to the ozone treatment step S36 were as follows.
  • Second flow rate 2 L / min
  • V / W 100 ⁇ R O / V: 0.033
  • the inactivation step S31 is performed using slaked lime, and the ozone treatment step S36 is performed under the above-mentioned conditions, and the obtained pulp fiber for saccharification is dried at 120 ° C. for 60 minutes. I got one.
  • Pulp fiber for saccharification No. 1 to No. The lignin content (mass%), water contact angle (°) and ash fraction (mass%) of 3 were measured according to the method described herein. The results are shown in Table 1.
  • pulp fiber No. 1 for saccharification was used.
  • No. 1 The beating degree reduction rate (mL / h) of 3 and the beating degree (mL) after beating for a predetermined time in the beating degree reduction test were measured according to the beating degree reduction test described in the present specification. The results are shown together in Table 1.
  • Pulp for saccharification No. 1 to No. 3 was saccharified according to the following cellulase method.
  • the residual rate (mass%) of the residue after saccharification is shown in Table 1.
  • ⁇ Cellulase method> (1) Weigh about 3 g of pulp fiber for saccharification [mass: m 0 (g)], add 160 mL of distilled water and 40 mL of 0.5 M glycine-hydrochloric acid buffer solution (pH 4.0), and add cellulase onozuka Add 3S 1g and cellulase Y-NC 1g. (2) The prepared sample is kept warm at 45 ° C. and stirred for 3 hours. (3) After the treatment, neutralize with sodium bicarbonate and add calcium chloride.
  • Residual rate (%) 100 ⁇ m 1 / m 0 Calculated by The results are shown together in Table 1.
  • pulp fiber No. 1 for saccharification was used.
  • the residue of No. 3 is composed of pulp fiber, and pulp fiber No. 1 for saccharification is used.
  • the residue of 2 consisted of pulp fibers and superabsorbent polymer.
  • pulp fiber No. 1 for saccharification is used. It can be seen that 1 (remaining ratio: 59% by mass) is more easily saccharified than the virgin pulp fiber of NBKP (remaining ratio: 66% by mass).
  • treatment tank 32 mixed liquid supply port 33 treated liquid outlet 43 ozone containing gas supply port 51 mixed liquid 52 treated liquid 53 ozone contained gas S36 ozonation process

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Abstract

本開示は、リグニン含有率が低く且つその分布が狭く、糖化性に優れる糖化用パルプ繊維が製造可能である、使用済の衛生用品のパルプ繊維から、糖化用パルプ繊維を製造する方法を提供することを目的とする。本開示の製造方法は、以下の通りである。 使用済の衛生用品由来の高吸収性ポリマー及びパルプ繊維を含む混合液(51)を、混合液供給口(32)から処理槽(31)に供給するステップ、オゾン含有ガス(53)を、オゾン含有ガス供給口(43)から処理槽(31)内の処理液(52)に供給するステップ、処理槽(31)内で、高吸収性ポリマー及びパルプ繊維を下降させながら、オゾン含有ガス(53)を上昇させることにより、オゾン含有ガス(53)を、高吸収性ポリマー及びパルプ繊維と接触させ、パルプ繊維から糖化用パルプ繊維を形成するステップ、処理液(52)を、処理液排出口(33)から排出するステップを含み、糖化用パルプ繊維が、0.1質量%以下のリグニン含有率を有することを特徴とする方法。

Description

糖化用パルプ繊維を製造する方法、及び糖化用パルプ繊維水溶液
 本開示は、使用済の衛生用品のパルプ繊維から糖化用パルプ繊維を製造する方法、並びにパルプ繊維及び高吸収性ポリマーを含む使用済の衛生用品由来の糖化用パルプ繊維水溶液に関する。
 使用済の使い捨ておむつ等の衛生用品をリサイクルするための技術が検討されている。
 例えば、特許文献1には、主に衛生用品として再利用可能なリサイクルパルプを製造する方法が開示されている。具体的には、特許文献1には、パルプ繊維及び高吸収性ポリマーを含む使用済の衛生用品からパルプ繊維を回収し、衛生用品として再利用可能なリサイクルパルプを製造する方法であって、該方法が、使用済の衛生用品を、多価金属イオンを含む水溶液又はpHが2.5以下の酸性水溶液中で、使用済の衛生用品に物理的な力を作用させることによって、使用済み衛生物品をパルプ繊維とその他の素材に分解する工程、分解工程において生成したパルプ繊維とその他の素材の混合物からパルプ繊維を分離する工程、及び分離されたパルプ繊維をpHが2.5以下のオゾン含有水溶液で処理する工程を含むことを特徴とする方法が記載されている。
 特許文献1において、パルプ繊維をオゾン含有水溶液で処理する理由は、分離されたパルプ繊維には少なからず高吸収性ポリマーが残存しており、当該高吸収性ポリマーを酸化分解し、可溶化させることにより、パルプ繊維から除去するためである。特許文献1では、パルプ繊維をオゾン含有水溶液で処理する方法として、処理槽にオゾン含有水溶液を入れ、そのオゾン含有水溶液の中に分離されたパルプ繊維を入れる方法が開示されている。上記方法では、処理の際、オゾン含有水溶液を適度に攪拌して水流を作り出すことが好ましく、容器に入れた水溶液の中にオゾンガスを吹き込み、オゾンガスの泡の上昇によって、オゾン含有水溶液中に水流を発生させてもよい。
特開2013-202021号公報
 特許文献1では、「リサイクルパルプ繊維」を『糖化用パルプ繊維』として再利用するために好ましい製造方法については記載されていない。
 使用済の衛生用品においては、パルプ繊維及び高吸収性ポリマーを含む吸収体等において、(i)高吸収性ポリマーが体液等の液体を吸収するにつれて肥大化し、パルプ繊維を巻き込む、(ii)肥大化した高吸収性ポリマー同士が、パルプ繊維を巻き込みつつゲルブロッキングを生じさせる等により、複数の高吸収性ポリマーと、複数のパルプ繊維とが、連結構造体を形成する場合が多い。
 そのような場合に、特許文献1に記載の方法では、連結構造体を構成する高吸収性ポリマー等を溶解可能な状態に分解することができるものの、連結構造体を構成するパルプ繊維を糖化液として再利用するためには必ずしも好適とはいえないことが分かった。
 従って、本開示は、リグニン含有率が低く且つその分布が狭く、糖化性に優れる糖化用パルプ繊維が製造可能である、使用済の衛生用品のパルプ繊維から糖化用パルプ繊維を製造する方法を提供することを目的とする。
 本開示者らは、使用済の衛生用品のパルプ繊維から糖化用パルプ繊維を製造する方法であって、次の各ステップ、混合液供給口と、上記混合液供給口よりも下方に配置された処理液排出口及びオゾン含有ガス供給口とを備える処理槽を準備する、準備ステップ、
 使用済の衛生用品由来の高吸収性ポリマー及びパルプ繊維と、水とを含む混合液を、上記混合液供給口から上記処理槽に供給する、混合液供給ステップ、オゾン含有ガスを、上記オゾン含有ガス供給口から上記処理槽内の処理液に供給する、オゾン含有ガス供給ステップ、上記処理槽内で、上記高吸収性ポリマー及びパルプ繊維を下降させながら、上記オゾン含有ガスを上昇させることにより、上記オゾン含有ガスを、上記高吸収性ポリマー及びパルプ繊維と接触させ、上記高吸収性ポリマーの少なくとも一部を上記処理液に溶解させるとともに、上記パルプ繊維から上記糖化用パルプ繊維を形成する、糖化用パルプ繊維形成ステップ、上記糖化用パルプ繊維を含む上記処理液を、上記処理液排出口から排出する、処理液排出ステップを含み、上記糖化用パルプ繊維が、0.1質量%以下のリグニン含有率を有することを特徴とする方法を見出した。
 本開示の使用済の衛生用品のパルプ繊維から糖化用パルプ繊維を製造する方法は、リグニン含有率が低く且つその分布が狭く、糖化性に優れる糖化用パルプ繊維が製造可能である。
本開示の方法に係る実施の形態を示すフローチャートである。 図1のオゾン処理工程の装置の構成例を示す概略図である。 図1のオゾン処理工程の装置の他の構成例を示す概略図である。 図1のオゾン処理工程の装置のさらに他の構成例を示す概略図である。
 本開示は、具体的には以下の態様に関する。
[態様1]
 使用済の衛生用品のパルプ繊維から糖化用パルプ繊維を製造する方法であって、次の各ステップ、
 混合液供給口と、上記混合液供給口よりも下方に配置された処理液排出口及びオゾン含有ガス供給口とを備える処理槽を準備する、準備ステップ、
 使用済の衛生用品由来の高吸収性ポリマー及びパルプ繊維と、水とを含む混合液を、上記混合液供給口から上記処理槽に供給する、混合液供給ステップ、
 オゾン含有ガスを、上記オゾン含有ガス供給口から上記処理槽内の処理液に供給する、オゾン含有ガス供給ステップ、
 上記処理槽内で、上記高吸収性ポリマー及びパルプ繊維を下降させながら、上記オゾン含有ガスを上昇させることにより、上記オゾン含有ガスを、上記高吸収性ポリマー及びパルプ繊維と接触させ、上記高吸収性ポリマーの少なくとも一部を上記処理液に溶解させるとともに、上記パルプ繊維から上記糖化用パルプ繊維を形成する、糖化用パルプ繊維形成ステップ、
 上記糖化用パルプ繊維を含む上記処理液を、上記処理液排出口から排出する、処理液排出ステップ、
 を含み、
 上記糖化用パルプ繊維が、0.1質量%以下のリグニン含有率を有する、
 ことを特徴とする、上記方法。
 使用済の衛生用品においては、パルプ繊維及び高吸収性ポリマーを含む吸収体等において、(i)高吸収性ポリマーが体液等の液体を吸収するにつれて肥大化し、パルプ繊維を巻き込む、(ii)肥大化した高吸収性ポリマー同士が、パルプ繊維を巻き込みつつゲルブロッキングを生じさせる等により、複数の高吸収性ポリマーと、複数のパルプ繊維とが、連結構造体を形成する場合が多い。
 特許文献1に記載の方法では、オゾン含有ガスが、連結構造体を形成してない遊離のパルプ繊維を処理し、当該パルプ繊維に含まれるリグニンを分解することができるものの、連結構造体中を構成しているパルプ繊維、すなわち、高吸収性ポリマーに囲まれたパルプ繊維に接触しにくいため、当該連結構造体を構成しているパルプ繊維を十分に処理できない、すなわち、当該高吸収性ポリマーに囲まれたパルプ繊維に含まれるリグニンを分解しにくい場合があった。従って、特許文献1に記載の方法により製造されるリサイクルパルプ繊維は、リグニン含有率の分布が広く、リグニン含有率が高いものを含んでいた。また、上記リグニン含有率の分布は、原料となる使用済の衛生用品が、複数種、例えば、異なる会社より販売されている同一種の製品(大人用使い捨ておむつ)、同一の会社より販売されている異なる種類の商品(例えば、大人用使い捨ておむつ及び子供用使い捨ておむつ)を含む場合に、より広くなる傾向があった。なお、リグニン含有率が高いリサイクルパルプ繊維は、糖化しにくい傾向がある。
 上記製造方法は、所定の糖化用パルプ繊維形成ステップを含み、上記糖化用パルプ繊維形成ステップでは、高吸収性ポリマー及びパルプ繊維を下降させながら、オゾン含有ガスを上昇させ、高吸収性ポリマー及びパルプ繊維と、オゾン含有ガスとを接触させる。遊離の高吸収性ポリマー及び遊離のパルプ繊維、並びに連結構造体では、相対的に比重の高い遊離の高吸収性ポリマー及び連結構造体が、相対的に比重の低い遊離のパルプ繊維よりも沈降性が高い傾向にある。一方、オゾン含有ガスは、オゾンを消費して、高吸収性ポリマー及びパルプ繊維を処理しながら上昇するため、下方の位置に存在するオゾン含有ガスは、上方の位置に存在するオゾン含有ガスよりも、オゾンの含有率が高い(すなわち、フレッシュである)傾向にある。
 なお、本明細書において、下降速度は、処理槽31内の処理液52の、下方への移動速度に関するものであり、一般的に、第1の流速と、第2の流速、処理槽の大きさ等によって一義的に決まる。一方、本明細書において、沈降性は、処理槽31内の処理液52に含まれる、パルプ繊維、高吸収性ポリマー及び連結構造体の、重力による鉛直方向への落下しやすさを表す性質を意味し、比重等に応じて、パルプ繊維、高吸収性ポリマー及び連結構造体のそれぞれが異なる沈降性を有する。
 従って、上記製造方法では、沈降性が相対的に高い、遊離の高吸収性ポリマー及び連結構造体中の高吸収性ポリマーを、よりフレッシュなオゾン含有ガスで酸化分解し、連結構造体を構成していたパルプ繊維を遊離させることができるとともに、沈降性が相対的に低く、処理液排出口に到達するまでに相対的に時間のかかる遊離のパルプ繊維を、オゾン含有ガスが時間をかけて処理し、遊離のパルプ繊維に含まれるリグニンを分解することができる。
 また、一般的に、パルプ繊維は、リグニン含有率が高いほど、比重が高い傾向があることから、上記製造方法では、リグニン含有率が相対的に高いパルプ繊維が、リグニン含有率が相対的に低いパルプ繊維よりも相対的に沈降性が高いため、よりフレッシュなオゾン含有ガスが、リグニン含有率が相対的に高いパルプ繊維と接触し、そこに含まれるリグニンを分解することができる。
 上記製造方法では、上記製造方法により製造される糖化用パルプ繊維が、リグニン含有率の分布を拡げにくいところ、上記糖化用パルプ繊維が、所定の低濃度のリグニン含有率をさらに有する。従って、上記製造方法では、リグニン含有率が低く且つその分布が狭く、糖化性に優れる糖化用パルプ繊維を製造することができる。
[態様2]
 上記糖化用パルプ繊維が、20°以下の水接触角を有する、態様1に記載の方法。
 衛生用品をリサイクルすると、衛生用品に含まれるホットメルト接着剤の油分が、パルプ繊維に吸収されやすい。また、パルプ繊維に含まれるリグニンも疎水性を有する。
 特許文献1に記載の方法では、オゾン含有ガス中のオゾンが、連結構造体を構成していないパルプ繊維の油分、リグニン等の疎水性成分を酸化分解できるものの、オゾン含有ガス中のオゾンが、連結構造体を構成しているパルプ繊維に接触しにくいため、当該パルプ繊維の疎水性成分が十分に酸化分解されない場合があった。
 従って、特許文献1に記載の方法で製造されるリサイクルパルプ繊維を、糖化用パルプ繊維として用いようとすると、特に、リサイクルパルプ繊維を乾燥させた場合において、リサイクルパルプ繊維を、糖化のための水溶液に分散させることが難しいか、又は分散させるために時間がかかることが考えられる。
 上記製造方法では、上記製造方法により製造される糖化用パルプ繊維が、所定の水接触角を有するので、上記製造方法により製造される糖化用パルプ繊維を、乾燥させて保管した後、糖化溶液に簡易に分散させることができる。従って、上記製造方法は、糖化性に優れる糖化用パルプ繊維を製造することができる。
[態様3]
 上記糖化用パルプ繊維が、300mL/h以上の叩解度低下速度を有する、態様1又は2に記載の方法。
 上記製造方法では、糖化用パルプ繊維が、所定の叩解度低下速度を有するので、糖化用パルプ繊維が、続く糖化ステップにおいて、物理的な力が加わった際に毛羽立ちやすく、すなわち、表面積が増えやすく、糖化されやすくなる。従って、上記製造方法は、糖化性に優れる糖化用パルプ繊維を製造することができる。
[態様4]
 上記糖化用パルプ繊維形成ステップにおいて、上記オゾン含有ガスを、マイクロバブル又はナノバブルとして、上記オゾン含有ガス供給口から供給する、態様1~3のいずれか一項に記載の方法。
 上記製造方法では、糖化用パルプ繊維形成ステップにおいて、オゾン含有ガスを、マイクロバブル又はナノバブルとしてオゾン含有ガス供給口から供給するので、高吸収性ポリマーと、パルプ繊維とが連結構造体を形成している場合であっても、マイクロバブル又はナノバブルが、高吸収性ポリマー、連結構造体及びパルプ繊維に浮力を与えるため、それらの沈降性が低下する。従って、高吸収性ポリマー、連結構造体及びパルプ繊維が、処理液排出口に到達するまでの時間が長くなり、オゾンが、遊離の高吸収ポリマーと、連結構造体を構成する高吸収性ポリマーとを分解し、そして遊離のパルプ繊維と、連結構造体を構成するパルプ繊維とを十分に処理することができる。従って、上記製造方法は、糖化性に優れる糖化用パルプ繊維を製造することができる。
[態様5]
 上記処理液が酸性である、態様1~4のいずれか一項に記載の方法。
 上記製造方法では、処理液が酸性(例えば、pH2.5以下)である。従って、処理すべき高吸収性ポリマーを酸により不活化することができるか、又は処理すべき高吸収性ポリマーが既に不活化されている場合には、引き続き、高吸収性ポリマーが不活化された状態を保持することができる。それにより、高吸収性ポリマーと、パルプ繊維とが連結構造体を形成している場合であっても、オゾン含有ガス中のオゾンが、連結構造体を構成する高吸収性ポリマーを除去することができるとともに、オゾン含有ガス中のオゾンが、連結構造体を構成するパルプ繊維に作用し、パルプ繊維のリグニン含有率を下げることができる(リグニン含有率の低い糖化用パルプ繊維を形成することができる)。
 また、上記製造方法では、処理液が酸性であるため、排出される処理液も酸性となりやすく、排出された処理液を、糖化ステップにそのまま、又は若干の調整の下、用いることができる。糖化ステップを、例えば、セルラーゼ酵素の存在下で実施する場合には、セルラーゼ酵素の活性が阻害されないよう、アルカリ性条件下ではなく、酸性条件下で糖化ステップを実施することが好ましいからである。
[態様6]
 上記混合液供給ステップの前に、上記高吸収性ポリマーを酸で不活化する不活化ステップをさらに含む、態様1~5のいずれか一項に記載の方法。
 上記製造方法は、所定の不活化ステップをさらに含むため、高吸収性ポリマーと、パルプ繊維とが連結構造体を形成している場合であっても、オゾン含有ガス中のオゾンが、使用済の衛生用品由来の高吸収性ポリマー、上記パルプ繊維及び水を含む混合液が処理槽に供給されてすぐに、連結構造体を構成する高吸収性ポリマーを除去することができるとともに、オゾン含有ガス中のオゾンが、連結構造体を構成するパルプ繊維に作用し、パルプ繊維のリグニン含有率を下げることができる(リグニン含有率の低い糖化用パルプ繊維を形成することができる)。
[態様7]
 上記酸が、排泄物に含まれる金属イオンと錯体を形成可能な酸である、態様6に記載の方法。
 上記製造方法では、上記酸が、排泄物に含まれる金属イオンと錯体を形成可能な酸であるため、上記製造方法により製造される糖化用パルプ繊維が金属イオンを含みにくく、糖化ステップが、例えば、セルラーゼ酵素の存在下で行われる場合に、セルラーゼ酵素の活性が、金属イオンにより阻害されにくい。
[態様8]
 上記糖化用パルプ繊維が、0.65質量%以下の灰分率を有する、態様1~7のいずれか一項に記載の方法。
 上記製造方法では、上記製造方法により製造される糖化用パルプ繊維が所定の灰分率を有するので、糖化ステップが、例えば、セルラーゼ酵素の存在下で行われる場合に、セルラーゼ酵素の活性が金属イオンにより阻害されにくい。
[態様9]
 上記混合液供給ステップにおいて、上記混合液を、上記混合液供給口から上記処理槽に第1の流量で連続的に供給し、上記処理液排出ステップにおいて、上記処理液を、上記処理液排出口から第2の流量で連続的に排出する、態様1~8のいずれか一項に記載の方法。
 上記製造方法では、混合液供給ステップにおいて、混合液を、混合液供給口から処理槽に第1の流量で連続的に供給し、処理液排出ステップにおいて、処理液を、処理液排出口から第2の流量で連続的に排出するため、処理すべき高吸収性ポリマー及びパルプ繊維の処理時間が均一化され、糖化用パルプ繊維のリグニン含有率の分布が狭くなり(ばらつきが少なくなり)、その結果、糖化ステップにおいて、糖化用パルプ繊維を効率よく糖化させることができる。
[態様10]
 上記処理液排出ステップの後に、上記糖化用パルプ繊維を糖化する、糖化ステップをさらに含む、態様1~9のいずれか一項に記載の方法。
 上記製造方法は、糖化用パルプ繊維から、糖化液を効率よく製造することができる。
[態様11]
 パルプ繊維及び高吸収性ポリマーを含む使用済の衛生用品由来の糖化用パルプ繊維水溶液であって、
 上記糖化用パルプ繊維が、0.1質量%以下のリグニン含有率を有する、
 ことを特徴とする、上記糖化用パルプ繊維水溶液。
 上記糖化用パルプ繊維水溶液では、糖化用パルプ繊維が所定のリグニン含有率を有するので糖化性に優れる。
[態様12]
 上記糖化用パルプ繊維が、300mL/h以上の叩解度低下速度を有する、態様11に記載の糖化用パルプ繊維水溶液。
 上記糖化用パルプ繊維水溶液では、糖化用パルプ繊維が、所定の叩解度低下速度を有するので、続く糖化ステップにおいて、糖化用パルプ繊維が、物理的な力が加わった際に毛羽立ちやすく、すなわち、表面積を増やしやすく、糖化されやすくなる。
[態様13]
 上記糖化用パルプ繊維水溶液が酸性である、態様11又は12に記載の糖化用パルプ繊維水溶液。
 上記糖化用パルプ繊維水溶液は酸性であるため、糖化ステップが、例えば、セルラーゼ酵素の存在下で実施される場合に、セルラーゼ酵素の活性が阻害されにくい。
[態様14]
 上記糖化用パルプ繊維水溶液が、排泄物に含まれる金属イオンと錯体を形成可能な酸を含む、態様13に記載の糖化用パルプ繊維水溶液。
 上記糖化用パルプ繊維水溶液は、排泄物に含まれる金属イオンと錯体を形成可能な酸を含むため、糖化ステップが、例えば、セルラーゼ酵素の存在下で行われる場合に、セルラーゼ酵素の活性が金属イオンにより阻害されにくい。
[態様15]
 上記糖化用パルプ繊維が、0.65質量%以下の灰分率を有する、態様11~14のいずれか一項に記載の糖化用パルプ繊維水溶液。
 上記糖化用パルプ繊維水溶液では、糖化用パルプ繊維が所定の灰分率を有するため、糖化ステップが、例えば、セルラーゼ酵素の存在下で行われる場合に、セルラーゼ酵素の活性が金属イオンにより阻害されにくい。
 以下、使用済の衛生用品のパルプ繊維から、糖化液を製造する方法(以下、単に「糖化液の製造方法」と称する場合がある)について説明する。
 なお、使用済の衛生用品とは、使用者によって使用された衛生用品であって、使用者の液体の排泄物を吸収した状態の衛生用品を含み、使用されたが排泄物を吸収していないもの、未使用のもの等を含む。
 まず、衛生用品の構成例について説明する。衛生用品は、表面シートと、裏面シートと、表面シートと裏面シートとの間に配置された吸収体とを備える。衛生用品としては、例えば、紙おむつ、尿取りパッド、生理用ナプキン、ベッドシート、ペットシートが挙げられる。
 表面シートの構成部材としては、例えば、不織布又はフィルムが挙げられ、具体的には液透過性の不織布、液透過孔を有する合成樹脂フィルム、これらの複合シート等が挙げられる。裏面シートの構成部材としては、例えば、不織布又はフィルムが挙げられ、具体的には液不透過性の不織布、液不透過性の合成樹脂フィルム、これら不織布と合成樹脂フィルムとの複合シートが挙げられる。
 吸収体の構成部材としては、吸収コア(例えば、パルプ繊維及び高吸収性ポリマー)と、コアラップとが挙げられる。パルプ繊維としては、衛生用品として使用可能であれば特に制限はないが、例えば、セルロース系繊維が挙げられる。セルロース系繊維としては、例えば、木材パルプ、架橋パルプ、非木材パルプ、再生セルロース、半合成セルロース等が挙げられる。高吸収性ポリマー(Super Absorbent Polymer:SAP)としては、衛生用品として使用可能であれば特に制限はないが、例えば、ポリアクリル酸塩系、ポリスルホン酸塩系、無水マレイン酸塩系のものが挙げられる。
 吸収体の一方の面及び他方の面は、それぞれ表面シート及び裏面シートに接着剤を介して接合されている。平面視で、表面シートのうちの、吸収体を囲むように、吸収体の外側に延出した部分(周縁部分)は、裏面シートのうちの、吸収体を囲むように、吸収体の外側に延出した部分(周縁部分)と接着剤を介して接合されている。従って、吸収体は表面シートと裏面シートとの接合体の内部に包み込まれている。接着剤としては、衛生用品として使用可能であり、後述の温水により軟化等して接合力が低下するものであれば特に制限はないが、例えば、ホットメルト型接着剤が挙げられる。ホットメルト型接着剤としては、例えば、スチレン-エチレン-ブタジエン-スチレン、スチレン-ブタジエン-スチレン、スチレン-イソプレン-スチレン等のゴム系主体、又はポリエチレン等のオレフィン系主体の感圧型接着剤又は感熱型接着剤が挙げられる。
 図1は、使用済の衛生用品を構成材料に分離する材料分離方法を示すフローチャートである。この材料分離方法は、使用済の衛生用品を、フィルムと、不織布と、パルプ繊維と、高吸収性ポリマーとに分離する方法である。この材料分離方法は、前処理工程S11と、分解工程S12と、分離工程S13とを備える。
 前処理工程S11は、使用済の衛生用品を水で膨潤させる。分解工程S12は、膨潤した使用済の衛生用品に物理的な衝撃を与えて、使用済の衛生用品を、フィルム、不織布、コアラップ等と、吸収コア(例えば、パルプ繊維及び高吸収性ポリマー)とに分解する。分離工程S13は、フィルムと、不織布と、パルプ繊維と、高吸収性ポリマーとを分離する。
 本開示の糖化液の製造方法は、この材料分離方法のうちの分離工程S13に含まれる。なお、パルプ繊維及び高吸収性ポリマーの混合物を、何らかの方法で予め取得している場合には、前処理工程S11、分解工程S12及び分離工程S13における糖化液の製造方法より前の工程は実施不要である。以下、各工程について説明する。
 前処理工程S11は、複数の使用済の衛生用品を、外部から回収等したときの状態のまま、すなわち、破壊、切断等を行なわず、丸められた状態又は折り畳まれた状態であればその状態のまま、かつ吸収体の高吸収性ポリマーの不活化もせず、水を吸収させて膨潤させる。本実施の形態では、使用済の衛生用品に温水を吸収させて膨潤させるか、又は、水を吸収させ膨張させた後に吸収された水を加熱して温水にする。温水とは、常温(20℃±15℃(5~35℃):JIS Z 8703)よりも高い温度の水をいう。
 通常、使用済の衛生用品に実際に吸収されている液状の排泄物の量は、衛生用品が吸収可能な最大吸収量と比べて非常に小さい(例えば、最大吸収量の約10~20質量%)。本実施の形態では、前処理工程S11において、使用済の衛生用品を温水に浸すことで、使用済の衛生用品の最大吸収量に近い量(例えば、最大吸収量の80質量%以上)まで水を吸収させる。又は、使用済の衛生用品を常温の水に浸し、使用済の衛生用品の最大吸収量に近い量まで水を吸収させた後、温水の温度まで使用済の衛生用品全体を加熱する。それにより、使用済の衛生用品を、温水又は常温の水(以下、単に「温水」ともいう。)で非常に膨張した状態にできる。その結果、使用済の衛生用品には非常に高い内圧が生じることになる。なお、水を温水にする目的は、主に、後述されるように接着剤の接着力を弱めるためである。
 ここで、使用済の衛生用品は、当初裏面シートを外側にして(表面シートを内側に隠して)丸められた状態又は折り畳まれた状態にある場合、温水に浸されることで、使用済の衛生用品の吸収体が温水中で温水を吸収して膨張する。その結果、使用済の衛生用品の内圧が高まり、使用済の衛生用品に外側へ向かって開こうとする力が働いて、丸められた状態又は折り畳まれた状態の使用済の衛生用品が外側へ向かって開いて、概ね平らな状態になる。すなわち、使用済の衛生用品を温水中において平坦に展開された状態にできる。このとき、使用済の衛生用品は、吸収体が多量の温水を吸収して非常に膨張しているので、その表面、すなわち、吸収体を包み込んでいる表面シート及び裏面シートのいずれかの箇所が容易にはち切れそうな状態になっている。すなわち、前処理工程S11により、使用済の衛生用品を、いずれかの表面が裂けて切れそうな状態にできる。なお使用済の衛生用品が、当初から平坦に展開された状態の場合、その状態のまま表面のいずれかの箇所が容易にはち切れそうな状態になる。この状態は、使用済の衛生用品が破断等されている場合には生じ得ない。
 さらに、使用済の衛生用品が温水に浸され、及び/又は温水を吸収することで、各構成部材間の接合に使用されている接着剤(例えば、ホットメルト接着剤)を温水の熱により軟化させ、接着剤の接合力を低下できる。例えば、表面シートの周縁部分と裏面シートの周縁部分とを接合する接着剤を、温水の熱で軟化させ、その接着剤の接合力を低下できる。さらに、表面シートと吸収体とを接合する接着剤及び裏面シートと吸収体とを接合する接着剤を、温水の熱で軟化させ、それらの接着剤の接合力を低下できる。
 このように前処理工程S11では、使用済の衛生用品の吸収体の膨張により、使用済の衛生用品の表面のいずれかの箇所がはち切れそうな状態、かつ、接着剤の接合力が低下された状態、を生じさせることができる。使用済の衛生用品がこのような状態になることで、後述の分解工程において、使用済の衛生用品を確実に分解することができる。
 前処理工程S11における温水の温度は、使用済の衛生用品の接着剤が軟化できる限り特に限定されないが、例えば、60℃以上が挙げられ、好ましくは70℃以上且つ98℃以下である。温水の温度を70℃以上とすることで、構成部材間を接合する接着剤を温水の熱でより軟化でき、接着剤の接合力をより低下できる。温水の温度を98℃以下とすることで、温水が確実に液体として存在するので、使用済の衛生用品に温水をより確実に吸収させることができる。吸収体の膨張及び温水の熱により、使用済の衛生用品の表面がはち切れそうな状態かつ接着剤の接合力が低下された状態をより確実に発生させることができる。温度の測定については、使用済の衛生用品を浸した状態の温水の温度を測定するか、又は、最大吸収量に近い量まで水を吸収した使用済の衛生用品の表面から5mm内側の温度(温度センサの先端を挿入)を測定する。
 また、使用済の衛生用品の再利用においては、構成材料の殺菌は極めて重要である。温水の温度を70℃以上とすることで、使用済の衛生用品を殺菌(消毒)する効果を奏することも可能となるので好ましい。
 前処理工程S11における処理時間、すなわち、使用済の衛生用品を温水に浸している時間は、使用済の衛生用品の吸収体が膨張できる限り特に限定されないが、例えば、2~60分であり、好ましくは4~30分である。時間が短すぎると吸収体が十分に膨張できず、長すぎると時間が無駄になり処理コストが不必要に増加する。
 また、前処理工程S11における吸収体の温水の吸収量は、後述の分解工程にて使用済の衛生用品を分解できる程度に吸収体が膨張できれば特に制限はないが、例えば、使用済の衛生用品の最大吸収量の80質量%以上が挙げられ、好ましくは90質量%以上である。それにより、使用済の衛生用品を、水で目一杯に膨張した状態にすることができる。その結果、使用済の衛生用品の吸収体に極めて高い内圧を生じさせることができる。
 ただし、最大吸収量は、以下の手順で測定する。
(1)未使用の衛生用品を100℃以上の雰囲気で乾燥処理し、その衛生用品の質量を測定する。
(2)水が吸収体に達し難くなるようなポケットを形成しうる伸縮材料(例えば、脚周り、ウエスト周り等の伸縮部材)が衛生用品に配置されている場合には、その伸縮部材に切り込みを入れることで、衛生用品を平らにする。
(3)十分な水道水で満たされた水浴に、表面シートを下にして衛生用品を浸し、30分間放置する。
(4)放置後、衛生用品を網の上に、表面シートを下にして載置し、20分水切りした後に、衛生用品の質量を測定する。
 そして、水道水に浸す前後の質量差を最大吸収量と定義する。
 次いで、分解工程S12は、前処理工程S11により展開され膨潤した複数の使用済の衛生用品に物理的な衝撃を与えて、複数の使用済の衛生用品を、フィルム(裏面シート)、不織布(表面シート)及びコアラップと、吸収コア(例えば、吸収体及び高吸収性ポリマー)とに分解する。
 使用済の衛生用品は、前処理工程S11により、展開されて平坦で、膨張により表面のいずれかの箇所がはち切れそうになっており、本実施の形態では、特に、温水の熱により、接着剤の接合力が低下された状態になっている。従って、分解工程S12において、その状態の使用済の衛生用品に物理的な衝撃を加えることで、表面のいずれかの箇所のうち、特に接合力が低下された表面シート(不織布)と裏面シート(フィルム)との接合部分がはち切れる。それにより、その接合部分を裂く(剥がす)ことができる。物理的な衝撃としては、特に制限はないが、例えば、使用済の衛生用品よりも硬い素材でできた面に、使用済の衛生用品を叩きつける方法、使用済の衛生用品を互いに対面配置された一対のロールの間に挟んで通過させつつ両側から押圧する方法等が挙げられる。
 本実施の形態では、分解工程S12は、回転軸が水平な回転ドラムの底部に、膨潤した複数の使用済の衛生用品を投入する投入する工程と、回転ドラムを回転軸周りに回転させて、複数の使用済の衛生用品を回転ドラムの上部に引き上げては、底部に叩きつける工程とを含んでいる。それにより、複数の使用済の衛生用品に物理的な衝撃を、安定的、継続的(連続的)かつ容易に加えることができる。回転ドラムとしては、例えば、横型洗濯機の洗濯槽の回転ドラムが挙げられ、よって分解工程S12は既存の横型洗濯機(例えば、株式会社稲本製作所製、ECO-22B)を用いて実施できる。回転ドラムの大きさは、上記衝撃が実現可能であれば特に制限はないが、内径及び奥行は、例えば、50~150cm及び30~120cmが挙げられる。回転ドラムの回転速度は、上記衝撃が実現可能であれば特に制限はないが、例えば、30回/分~100回/分、が挙げられる。
 また、使用済の衛生用品内に吸収された温水により、使用済の衛生用品の温度は比較的高温に保たれるが、接着剤の温度低下の抑制、並びに殺菌の効果の維持の観点から、回転ドラム内の雰囲気の温度は70℃以上が好ましく、75℃以上がより好ましい。回転ドラム内の温度は使用済の衛生用品の取り扱いの観点から、98℃以下が好ましく、90℃以下がより好ましい。回転ドラム内の水はできるだけ少ないことが好ましく、少なくとも底部にて使用済の衛生用品が水面よりも下にならない程度に少ないことが好ましい。使用済の衛生用品が水面よりも下になると、使用済の衛生用品への衝撃が水に吸収され、所望の衝撃を使用済の衛生用品へ与え難くなる。回転ドラムを回転させている時間は、表面シート、裏面シート、コアラップ等と、吸収コアとを分解することができる限り特に限定されないが、例えば、2~40分であり、好ましくは4~20分である。
 使用済の衛生用品は、物理的な衝撃により、表面シート(不織布)と裏面シート(フィルム)との接合部分がはち切れて、裂ける。それと同時に、その裂け目を介して、吸収体の内圧によって、使用済の衛生用品内の吸収コア(例えば、パルプ繊維及び高吸収性ポリマー)が外へ噴出してくる(飛び出してくる)。それにより、使用済の衛生用品を、表面シート(不織布)、裏面シート(フィルム)、コアラップ等と、吸収コア(例えば、パルプ繊維及び高吸収性ポリマー)とに、より確実に分解することができる。
 次いで、分離工程S13は、複数のフィルム(裏面シート)及び複数の不織布(表面シート)、コアラップ等と、吸収コア(例えば、パルプ繊維及び高吸収性ポリマー)とを分離する。ただし、不織布はフィルムに接合したまでもよい。上記分離方法としては、特に限定されないが、例えば、表面シート、裏面シート、コアラップ等を通さず、吸収コアを通すふるいを用いる方法が挙げられる。
 本実施の形態では、分離工程S13は、フィルム、不織布、コアラップ等と、吸収コアとを分離する前に、不活化剤を含む水溶液で高吸収性ポリマーを不活化する不活化工程S31と、フィルム及び不織布と、パルプ繊維、不活化された高吸収性ポリマー及び不活化により高吸収性ポリマーから排出された汚水を含む混合物とを分離する第1の分離工程S32とを含んでもよい。
 不活化工程S31では、第1の分離工程S32の前に、表面シート(不織布)、裏面シート(フィルム)及び吸収体(パルプ繊維及び高吸収性ポリマー)を、高吸収性ポリマーを不活化可能な不活化剤を含む水溶液に浸す。それにより、表面シート、裏面シート及びパルプ繊維に付着していた高吸収性ポリマーを不活化することができる。それにより、不活化の前には粘度の高い状態の高吸収性ポリマーを、不活化による脱水により、粘度の低い状態の高吸収性ポリマーにすることができる。
 ここで、不活化剤は、特に限定するものではないが、酸(例えば、無機酸及び有機酸)、石灰、塩化カルシウム、硫酸マグネシウム、塩化マグネシウム、硫酸アルミニウム、塩化アルミニウム等が挙げられる。上記酸は、パルプ繊維に灰分を残留させないことから、好ましい。不活化剤として酸を用いる場合は、pHが、好ましくは2.5以下であり、そしてより好ましくは1.3~2.4である。pHが高すぎると、高吸収性ポリマーの吸水能力を十分に低下させることができない。また、殺菌能力が低下するおそれもある。pHが低すぎると、設備の腐食のおそれがあり、排水処理時の中和処理に多くのアルカリ薬品が必要となる。
 上記無機酸としては、例えば、硫酸、塩酸、硝酸が挙げられるが、塩素を含まないこと、コスト等の観点から硫酸が好ましい。一方、上記有機酸としては、クエン酸、酒石酸、グリコール酸、リンゴ酸、コハク酸、酢酸、アスコルビン酸等が挙げられるが、排泄物に含まれる金属イオンと錯体を形成可能な酸、例えば、クエン酸、酒石酸、グルコン酸等のヒドロキシカーボネート系有機酸が特に好ましい。なお、排泄物に含まれる金属イオンとしては、カルシウムイオンが挙げられる。排泄物に含まれる金属イオンと錯体を形成可能な酸のキレート効果により、排泄物中の金属イオンがトラップされ除去可能であるためである。また、クエン酸は、その洗浄効果により、高い汚れ成分除去効果が期待できる。
 なお、pHは水温により変化するため、本開示におけるpHは、水溶液温度20℃で測定したpHをいうものとする。
 不活化工程S31の処理温度、すなわち、不活化剤を含む水溶液の温度は、不活化の反応が進む限り、特に限定されない。その処理温度は、室温でもよいし、室温よりも高くしてもよいが、例えば、15~30℃が挙げられる。また、不活化工程S31の処理時間、すなわち、不活化剤を含む水溶液に表面シート、裏面シート及び吸収体を浸す時間は、高吸収性ポリマーが不活化され、脱水される限り、特に限定されないが、例えば、2~60分が挙げられ、好ましくは5~30分である。また、不活化工程S31の水溶液の量、すなわち、不活化剤を含む水溶液の量は、不活化の反応が進む限り、特に限定されない。水溶液の量は、例えば、使用済の衛生用品100質量部に対し、好ましくは300~3000質量部であり、より好ましくは500~2500質量部であり、さらに好ましくは1000~2000質量部である。
 第1の分離工程S32では、表面シート(不織布)、裏面シート(フィルム)及びコアラップと、パルプ繊維、不活化された高吸収性ポリマー及び不活化により高吸収性ポリマーから排出された汚水を含む混合物とを分離する。ただし、汚水は、不活化工程S31において、不活化剤を含む水溶液による脱水により、高吸収性ポリマーから放出された水分、すなわち、排泄物由来の液体及び温水由来の水を含む汚水である。
 第1の分離工程S32において、表面シート及び裏面シートと、パルプ繊維、高吸収性ポリマー及び汚水とを分離する方法は、特に限定するものではない。例えば、不活化工程により生成した生成物(表面シート、裏面シート、パルプ繊維、高吸収性ポリマー、汚水等)を、目開き5~100mm、好ましくは目開き10~60mmのスクリーンを通しながら排出する。それにより、パルプ繊維、高吸収性ポリマー及び汚水は排水中に、表面シート及び裏面シートはスクリーン上に残ることで、それら生成物を分離することができる。なお、スクリーン上にはその他の不織布、フィルム等の大きな形状物が残存してもよい。特に、不活化の前には、高吸収性ポリマーは粘度の高い状態にあるため、表面シート、裏面シート及びパルプ繊維に付着した高吸収性ポリマーを分離することは容易とまではいえない。しかし、不活化の後には、脱水により、高吸収性ポリマーは粘度の低い状態になるので、表面シート、裏面シート及びパルプ繊維に付着した高吸収性ポリマーを、表面シート、裏面シート及びパルプ繊維から容易に分離することができる。従って、衛生用品の構成部材を効率よく分離・回収することができる。
 本実施の形態では、分離工程S13はフィルムと他の部材との接合部分の接着剤を溶かす溶剤により、接合部分の接着剤を除去する第2の分離工程S33をさらに含んでもよい。本実施の形態では、フィルムと不織布と吸収体との各接合部分の接着剤を溶解する溶剤により、各接合部分の接着剤を除去する。
 第2の分離工程S33では、フィルム(裏面シート)と他の部材(表面シートの不織布、表面シート、裏面シートの表面に残存する吸収体等)との接合部分の接着剤を溶剤により除去する。それにより、フィルムと他の部材とを、破断等せずにそのままの形状を維持したまま、互いに分離することができる。従って、衛生用品のフィルムのような構成部材を効率よく回収することができる。また、フィルムに接着剤を残さずに、フィルムと他の部材とを分離することができるので、フィルムを純度の高い樹脂として再利用可能にできる。それにより、フィルムの再利用のときに接着剤が悪影響を及ぼすことを抑制できる。不織布についてもフィルムと同様である。
 第2の分離工程S33に用いる溶剤としては、接着剤を溶解することが可能であれば特に制限はないが、例えば、テルペン炭化水素、テルペンアルデヒド及びテルペンケトンのうちの少なくとも一つを含むテルペンが挙げられる。この工程では、テンペルを含む水溶液が用いられ、水溶液中のテンペルの濃度は、例えば、0.05質量%以上2質量%以下が挙げられる。好ましくは0.075~1質量%である。テルペンの濃度が低すぎると、接合部分の接着剤を溶解することができないおそれがある。テルペンの濃度が高すぎると、コストが高くなるおそれがある。また、テンペルは、ホットメルト接着剤のような接着剤を溶解するだけでなく、油汚れ洗浄効果も有する。そのため、例えば、裏面シート等の衛生用品の構成部材に印刷がある場合、テンペルはその印刷インクも分解除去できる。
 テルペン炭化水素としては、例えば、ミルセン、リモネン、ピネン、カンファー、サピネン、フェランドレン、パラシメン、オシメン、テルピネン、カレン、ジンギベレン、カリオフィレン、ビサボレン、セドレンが挙げられる。中でも、リモネン、ピネン、テルピネン、カレンが好ましい。また、テルペンアルデヒドとしては、例えば、シトロネラール、シトラール、シクロシトラール、サフラナール、フェランドラール、ペリルアルデヒド、ゲラニアール、ネラールが挙げられる。テルペンケトンとしては、例えば、ショウノウ、ツヨシが挙げられる。テルペンの中でもテルペン炭化水素が好ましく、リモネンが特に好ましい。リモネンには、d-リモネン、l-リモネン、ジペンテン(dl-リモネン)の3種類があるが、いずれも好ましく用いることができる。テルペンは1種単独で使用することもできるし、2種以上を組み合わせて使用することもできる。
 第2の分離工程S33の処理温度、すなわち、溶剤を含む水溶液の温度は、接着剤の溶解が進み、使用済の衛生用品を構成部材に分解する限り、特に限定されない。その処理温度は、室温でもよいし、室温よりも高くしてもよいが、例えば、15~30℃が挙げられる。また、第2の分離工程S33の処理時間、すなわち、溶剤を含む水溶液に表面シート、裏面シート及び吸収体を浸す時間は、接着剤の溶解が進み、使用済の衛生用品を構成部材に分解する限り、特に限定されない。その処理時間は、例えば、2~60分が挙げられ、好ましくは5~30分である。第2の分離工程S33の水溶液の量、すなわち、溶剤を含む水溶液の量は、接着剤の溶解が進み、使用済の衛生用品を構成部材に分解する限り特に限定されない。水溶液の量は、例えば、使用済の衛生用品100質量部に対し、好ましくは300~3000質量部であり、より好ましくは500~2500質量部である。第2の分離工程S33により、フィルム、不織布、吸収体等に残存する接着剤の量を、フィルム、不織布、吸収体等に対して1質量%以下にできる。
 なお、本実施の形態では、他の好ましい態様として、上記不活化工程S31において、上記第2の分離工程S33を併せて行ってもよい。すなわち、表面シート、裏面シート及びパルプ繊維に付着した高吸収性ポリマーを不活化させつつ、表面シート、裏面シート及びパルプ繊維に付着した接着剤を溶解させてもよい。この場合、表面シート、裏面シート、パルプ繊維及び高吸収性ポリマーを浸漬させる水溶液としては、不活化剤及び溶剤の両方を含む水溶液を用いる。それにより、上記不活化工程S31において、裏面シート(フィルム)と、表面シート(不織布)と、吸収体(パルプ繊維及び高吸収性ポリマー)とを水溶液中で概ね分離した状態にできる。そして、その後の第1の分離工程において、裏面シート(フィルム)及び表面シート(不織布)と、吸収体(パルプ繊維及び高吸収性ポリマー)とを分離でき、第2の分離工程S33を省略できる。この場合、裏面シート(フィルム)と表面シート(不織布)とは、接着剤の除去により、実質的に分離される。
 本実施の形態では、分離工程S13は、接合部分の接着剤を除去する工程の後に、フィルムを室温よりも高い温度の雰囲気又は熱風により乾燥させ、溶剤を除去する第1の乾燥工程S34をさらに含んでもよい。本実施の形態では、本工程にて不織布をも乾燥させる。
 使用済の衛生用品の再利用においては、殺菌は極めて重要である。第1の乾燥工程S34では、分離されたフィルム(裏面シート)及び不織布(表面シート)を、高温の雰囲気又は熱風等で乾燥させる工程を行う。乾燥温度は、例えば、105~210℃が挙げられ、好ましくは110~190℃である。乾燥時間は、乾燥温度にもよるが、例えば、10~120分が挙げられ、好ましくは15~100分である。それにより、フィルム及び不織布の表面に残存する溶剤を蒸発させて除去するだけでなく、フィルム及び不織布を高温の雰囲気又は熱風等で殺菌することができる。それにより、溶剤を除去しつつ、殺菌(消毒)の効果を奏することも可能となる。
 一方、本実施の形態では、分離工程S13は、分離された混合物からパルプ繊維を分離する第3の分離工程S35を含んでもよい。第3の分離工程S35では、分離された混合物(パルプ繊維、高吸収性ポリマー及び汚水を含む)からパルプ繊維を分離する方法としては、特に限定されないが、例えば、分離された混合物を目開き0.1~4mm、好ましくは目開き0.15~2mmのスクリーンを通しながら排出する。それにより、高吸収性ポリマー及び汚水は排水中に、パルプ繊維(主に表面に高吸収性ポリマーが残存)はスクリーン上に残ることで、混合物からパルプ繊維を分離できる。このパルプ繊維は不純物を多く含むが、用途によっては、この状態で再利用可能である。
 分離されたパルプ繊維には、高吸収性ポリマーが付着しており、分離されたパルプ繊維と、当該パルプ繊維に付着している高吸収性ポリマーとは、水と、所定の割合で混合されて、混合液として、オゾン処理工程S36に進む。
 本実施の形態では、分離工程S13は、高吸収性ポリマー及びパルプ繊維と、それらの連結構造体と、水とを含む混合液を、オゾンを含む水溶液で処理し、パルプ繊維付着する高吸収性ポリマーを低分子量化し、可溶化して除去するオゾン処理工程S36を含んでいる。
 使用済の衛生用品においては、パルプ繊維及び高吸収性ポリマーを含む吸収体等において、(i)高吸収性ポリマーが体液等の液体を吸収するにつれて肥大化し、パルプ繊維を巻き込む、(ii)肥大化した高吸収性ポリマー同士が、パルプ繊維を巻き込みつつゲルブロッキングを生じさせる等により、複数の高吸収性ポリマーと、複数のパルプ繊維とが、連結構造体を形成する場合が多い。上記混合液には、遊離のパルプ繊維及び遊離の高吸収性ポリマーに加え、複数の高吸収性ポリマー及び複数のパルプ繊維により構成される連結構造体が含まれる。
 オゾン処理工程S36では、混合液(処理液)に含まれる高吸収性ポリマーを、水溶液中のオゾンにより酸化分解して、水溶液に可溶化させることにより除去する。
 高吸収性ポリマーが酸化分解し、水溶液に可溶化した状態とは、高吸収性ポリマー、並びに連結構造体が、2mmのスクリーンを通過する状態をいう。それにより、高吸収性ポリマー等の不純物を、混合液(処理液)から除去し、純度の高いパルプ繊維を生成できる。また、オゾン処理により、パルプ繊維の二次殺菌、漂白並びに消臭を行うことができる。
 図2は、オゾン処理工程S36を実行する装置2の構成の一例を示す概略図である。装置2は、水と、第3の分離工程S35で分離されたパルプ繊維と、高吸収性ポリマーとを含む混合液51を貯蔵する混合液貯蔵部3と、混合液51中に含まれる高吸収性ポリマーを、酸化分解してパルプ繊維から除去するオゾン処理部4とを備えている。
 混合液貯蔵部3は、混合液タンク12と攪拌機13とを含む。混合液タンク12は、配管61を介して供給された、混合液51を貯蔵する。攪拌機13は、混合液51中のパルプ繊維及び高吸収性ポリマーが水と分離して混合液51の下方へ沈まないように、混合液タンク12中の混合液51を撹拌する。
 一方、オゾン処理部4は、供給ポンプ21と処理槽31とオゾン供給装置41と送出ポンプ22とオゾン分解装置34とを含む。処理槽31は、処理液52として酸性水溶液を有する。処理槽31は、混合液供給口32と、処理液排出口33と、オゾン含有ガス供給口43とを備えている。混合液供給口32は、混合槽31の上部に配置され、混合液51を処理槽31に供給する。処理液排出口33は、混合槽31の下部に配置されており、処理液52を排出する。オゾン含有ガス供給口43は、混合槽31の下部、具体的には、処理液排出口33よりも上部に配置されており、オゾン含有ガス53を処理槽31内に送出する。
 具体的には、供給ポンプ21は、配管62を介して混合液タンク12の混合液51を、混合液供給口32から、処理槽31の中に第1の流量で連続的に供給する。オゾン供給装置41は処理槽31に、オゾン含有ガス53を供給する。オゾン供給装置41のオゾン発生装置42としては、例えば、エコデザイン株式会社製オゾン水曝露試験機ED-OWX-2、三菱電機株式会社製オゾン発生装置OS-25V等が挙げられる。オゾン含有ガス53は、オゾンを含んだ他の種類ガスであり、例えば、オゾンを含んだ酸素ガスが挙げられる。オゾン含有ガス供給口43は、配管65を介して処理槽31に供給されるオゾン含有ガス53を処理槽31内に送出し、処理槽31の下部(好ましくは底部)に配置される。オゾン含有ガス供給口43は、オゾン含有ガス53を複数の細かい気泡として処理液52中に処理液52(処理槽31)の下部から上部へ向かって連続的に供給する。送出ポンプ22は、配管63を介して処理槽31内の処理液52を、処理液排出口33から処理槽31の外に第2の流量で連続的に排出する。オゾン分解装置34は、処理槽31の上部に蓄積したオゾン含有ガス53を配管64経由で受け取り、オゾンを無害化して外部へ放出する。なお、処理槽31内の処理液52は、オゾン処理工程S36の開始前には処理液52のみであり、開始後は処理液52と混合液51とが混合された液となるが、本実施の形態では処理液52と混合液51とが混合された液も含めて、処理槽31内の液を処理液52とする。
 次に、オゾン処理工程S36の具体的方法について説明する。
 第3の分離工程S35にて分離されたパルプ繊維及び高吸収性ポリマーは、予め設定された濃度になるように水と混合されて混合液51となる。混合液51のパルプ繊維の濃度は、処理槽31に投入され、処理液52と混合された状態で、予め設定された濃度になるように設定される。混合液51は、配管61を介して混合液タンク12に供給され、貯蔵される。パルプ繊維及び高吸収性ポリマーの比重は1より大きいので、パルプ繊維及び高吸収性ポリマーが、水と分離しないように、混合液51は混合液タンク12内で攪拌機13により撹拌される。
 そして、混合液タンク12内の混合液51は、供給ポンプ21により流量が制御され、配管62を介して、混合液供給口32から処理槽31に、第1の流量で連続的に供給される。処理液52は酸性水溶液であり、比重は概ね1である。従って、パルプ繊維及び高吸収性ポリマーは、処理液52の上部から下部へ向かって沈降してゆく。
 一方、オゾン発生装置42で生成されたオゾン含有ガス53は、配管65を介して処理槽31に供給され、処理槽31のオゾン含有ガス供給口43から処理液52内に細かい気泡(例えば、マイクロバブル又はナノバブル)の状態で放出される。すなわち、オゾン含有ガス53は、処理液52の下部から上部へ向かって上昇してゆく。
 そして、処理液52内を、下方に向かって移動する、すなわち、下降するパルプ繊維及び高吸収性ポリマーと、上方に向かって移動する、すなわち、上昇するオゾン含有ガス53とが、対向して進みつつ衝突し合う。そして、オゾン含有ガス53は、パルプ繊維及び高吸収性ポリマー、並びに連結構造体の表面に付着する。オゾン含有ガス53中のオゾンが、遊離の高吸収性ポリマーを酸化分解して、処理液52に溶解させる。それにより、パルプ繊維上の高吸収性ポリマーがパルプ繊維から除去される。そして、パルプ繊維は、処理槽31の底部へ下降し、オゾン含有ガス53は、処理槽31の上部の空間へ抜ける。
 遊離の高吸収性ポリマー及び遊離のパルプ繊維、並びに連結構造体では、相対的に比重の高い遊離の高吸収性ポリマーと、高吸収性ポリマーを含む連結構造体とが、相対的に比重の低い遊離のパルプ繊維よりも沈降性が高い傾向にある。一方、オゾン含有ガスは、オゾンを消費して、高吸収性ポリマー及びパルプ繊維を処理しながら上昇するため、下方の位置に存在するオゾン含有ガスは、上方の位置に存在するオゾン含有ガスよりも、オゾンの含有率が高い(すなわち、フレッシュである)傾向にある。
 従って、下方への移動が相対的に速い、遊離の高吸収性ポリマー及び連結構造体を、よりフレッシュなオゾン含有ガスで的確に酸化分解して遊離のパルプ繊維を形成することができる。一方、遊離のパルプ繊維は、下方への移動が相対的に遅いので、オゾン含有ガスが、時間をかけて遊離のパルプ繊維並びに形成する糖化用パルプ繊維)を処理することができる。具体的には、オゾン含有ガス中のオゾンが、パルプ繊維と対向しつつ衝突することにより、パルプ繊維(並びに糖化用パルプ繊維)のリグニンを分解することができる。
 その後、処理槽31の底部の処理液52(糖化用パルプ繊維を含む)は、送出ポンプ22の流量制御により、配管63を介して処理槽31の処理液排出口33から処理槽31の外に第2の流量で連続的に排出される。処理槽31の上部に蓄積したオゾン含有ガス53のオゾンはオゾン分解装置34で無害化されて外部へ放出される。
 このように、混合液51が処理槽31の上部から処理槽31の中に第1の流量で連続的に供給され、処理液52が処理槽31の下部(底部)から処理槽31の外に第2の流量で連続的に排出される。それにより、処理槽31内に上部から下部への連続的かつ安定的な流体(パルプ繊維を含む)の流れを強制的に生じさせることができる。
 処理槽31から排出される処理液52は、高吸収性ポリマーを除去された、糖化用パルプ繊維を含み、かつ、高吸収性ポリマーが酸化分解されて生成した低分子量の有機物を含んでいる。糖化用パルプ繊維は、送出ポンプ22より下流側の工程、例えば、後述される第4の分離工程S37にて回収される。
 本方法は、少なくとも、パルプ繊維及び高吸収性ポリマーを含む混合液51を、高吸収性ポリマーを溶解可能な処理液52を有する処理槽31の中に、第1の流量で連続的に供給しつつ、高吸収性ポリマーが除去された糖化用パルプ繊維を含み、かつ、高吸収性ポリマーが酸化分解されて生成した低分子量の有機物を含む処理液52を、処理槽31の外に、第2の流量で連続的に排出する。このような構成を有することにより、処理槽31における混合液51を供給する混合液供給口32から処理液52を排出する処理液排出口33へ向かって連続的かつ安定的な流体(パルプ繊維を含む)の流れを強制的に発生させることができる。その流体の流れ、すなわち、水流により、パルプ繊維及び高吸収性ポリマーの処理量を多くしても、高吸収性ポリマーを処理(可溶化)し、そしてパルプ繊維を処理することができる。
 ここで、第1の流量と第2の流量は同一であることが好ましい。第1の流量及び第2の流量を同一にすることにより、処理槽31内の処理液52の量を一定に保つことができ、安定的に連続的な処理が可能である。ただし、処理槽31内の処理液52の量を略一定に保つことができると、すなわち、処理槽31内の処理液52の量が大幅に増加又は減少しなければ、第1の流量と第2の流量とは経時的に変動してもよい。すなわち、第1の流量と第2の流量とは、常時、完全に同一である必要はなく、経時的に平均して略同一であればよい。ここで、略同一とは、第1の流量と第2の流量との差が5質量%以内であることをいう。この場合にも、安定的に連続的な処理が可能である。
 処理液52にオゾン含有ガス53を供給する場合、処理液52中のオゾン濃度は、高吸収性ポリマーを酸化分解することができる濃度であれば、特に限定されないが、例えば、1~50質量ppmが挙げられ、好ましくは2~40質量ppmであり、さらに好ましくは3~30質量ppmである。処理液52中のオゾン濃度が低過ぎると、高吸収性ポリマーを完全に可溶化できず、パルプ繊維に高吸収性ポリマーが残存するおそれがある。逆に、処理液52中のオゾン濃度が高過ぎると、酸化力も高まるため、パルプ繊維に損傷を与えるおそれがあるとともに、安全性にも問題を生じる可能性がある。オゾン処理温度は、高吸収性ポリマーを酸化分解できる温度であれば、特に限定されないが、例えば、室温のままでもよいし、室温より高くしてもよい。
 処理液52(水溶液)中のオゾンの濃度は以下の方法で測定される。
(1)ヨウ化カリウム約0.15g及び10%のクエン酸溶液5mLを入れた100mLメスシリンダーに、オゾンが溶解した処理液52を85mL入れて反応させる。
(2)反応後の処理液52を、200mLの三角フラスコに移動し、三角フラスコ内にデンプン溶液を加え、紫色に着色させた後、0.01mol/Lのチオ硫酸ナトリウムで無色になるまで撹拌しながら滴定し、添加量a(mL)を記録する。
(3)以下の式を用いて、水溶液中のオゾンの濃度を算出する。
 水溶液中のオゾンの濃度(質量ppm)を以下の式:
 水溶液中のオゾンの濃度(質量ppm)
=a(mL)×0.24×0.85(mL)
により算出する。
 オゾン含有ガス53中のオゾン濃度は、好ましくは40~200g/m3であり、より好ましくは40~150g/m3であり、さらに好ましくは40~100g/m3である。オゾン含有ガス53中のオゾン濃度が低過ぎると高吸収性ポリマーを完全に可溶化できず、高吸収性ポリマーが残存するおそれがある。オゾン含有ガス53中の濃度が高過ぎるとパルプ繊維の損傷、安全性の低下、製造原価の増加につながるおそれがある。なお、オゾン含有ガス53中のオゾン濃度は、例えば、紫外線吸収式のオゾン濃度計(例えば、エコデザイン株式会社製:オゾンモニタOZM-5000G)により測定することができる。
 処理液52中のパルプ繊維及び高吸収性ポリマーの濃度は、処理液52中のオゾンにより高吸収性ポリマーを酸化分解することができる濃度であれば、特に限定されないが、例えば、0.1~20質量%が挙げられ、好ましくは0.2~10質量%であり、さらに好ましくは0.3~5質量%である。パルプ繊維の濃度が高過ぎると、高吸収性ポリマーを完全に可溶化できず、パルプ繊維に高吸収性ポリマーが残存するおそれがある。逆に、パルプ繊維の濃度が低過ぎると、酸化力も高まるため、パルプ繊維に損傷を与えるおそれがあるとともに、安全性にも問題を生じる可能性がある。混合液51中のパルプ繊維及び高吸収性ポリマーの濃度は、上記処理液52中のパルプ繊維及び高吸収性ポリマーの濃度と、処理液52の量とに基づいて適宜設定される。
 パルプ繊維及び高吸収性ポリマーを含む処理液52にオゾンを供給する場合、処理液52は酸性であることが好ましい。より好ましくは、処理液52のpHは0より大きく5.0以下であり、さらに好ましくは1.5~2.5である。酸性の状態で処理することで、オゾンの失活が抑制され、オゾンによる高吸収性ポリマーの酸化分解効果が向上し、短時間で高吸収性ポリマーを酸化分解できる。処理液のpHを保つためには、混合液51のpHを処理液52のpHと同じにして、混合液51を処理槽31に供給してもよい。あるいは、処理液52のpHをpHセンサで監視し、pHが中性側に変動したときには、所定の酸性溶液を変動幅に応じた量だけ処理液52に付加してもよい。
 処理槽31中の処理液52(混合液51を含む)の量は、高吸収性ポリマーを酸化分解することができる量であれば、特に限定されないが、処理槽31中の処理液52の体積V(単位:L)とパルプ繊維の質量W(単位:kg)が、30≦V/W≦1000、を満たすことが好ましい。より好ましくは、50≦V/W≦400であり、さらに好ましくは、100≦V/W≦200である。V/Wが小さ過ぎると、高吸収性ポリマーを完全に可溶化できず高吸収性ポリマーが残存するおそれがある。V/Wが大き過ぎると、製造原価の増加にするおそれがある。なお、処理槽31の体積Vとしては、特に制限はないが、例えば、50~80Lが挙げられる。
 オゾン含有ガスの流量RO(単位:L/分)と処理槽31中の処理液52の体積V(単位:L)は、0.01≦RO/V≦1.25、を満たすことが好ましい。より好ましくは、0.03≦RO/V≦1.0であり、さらに好ましくは、0.06≦RO/V≦0.75である。RO/Vが小さすぎると高吸収性ポリマーを完全に可溶化できずパルプ繊維に高吸収性ポリマーが残存するおそれがある。RO/Vが大きすぎるとパルプ繊維の損傷、安全性の低下、製造原価の増加につながるおそれがある。なお、オゾン含有ガスの流量ROとしては、特に制限はないが、例えば、3~6L/分が挙げられる。
 パルプ繊維が処理槽31内に存在する時間、すなわち、パルプ繊維が処理液52中で処理される時間(以下、「槽内処理時間」ともいう。)は、高吸収性ポリマーを酸化分解することができる時間であれば、特に限定されない。槽内処理時間は、処理液52のオゾン濃度が高ければ短くてよく、処理液52のオゾン濃度が低ければ長い時間を要する。槽内処理時間としては、例えば、2分~60分が挙げられ、好ましくは5分~30分である。処理液52中のオゾンの濃度(質量ppm)と槽内処理時間(分)の積(以下「CT値」ともいう。)は、好ましくは100~6000ppm・分であり、より好ましくは200~4000ppm・分であり、さらに好ましくは300~2000ppm・分である。CT値が小さ過ぎると、高吸収性ポリマーを完全に可溶化することができず、回収したパルプ繊維に高吸収性ポリマーが残存するおそれがある。CT値が大き過ぎると、パルプ繊維の損傷、安全性の低下、製造原価の増加につながるおそれがある。
 パルプ繊維が処理槽31内に存在する間に、高吸収性ポリマーは、オゾンにより低分子量成分に酸化分解され、処理液52に溶解する。処理液52中に溶解した低分子量成分は、処理液52と共に排出される。さらに、この工程では、オゾンの殺菌作用により、使用済の衛生用品が一次消毒される。
 本実施の形態では、好ましい態様として、オゾン処理工程S36(連続処理工程)が、混合液51を、処理槽31の上部から連続的に供給しつつ、処理液52を、処理槽31の下部から連続的に排出する工程、を含んでいる。混合液51中のパルプ繊維及び高吸収性ポリマーの比重は、処理液52の水の比重よりも大きいため、パルプ繊維及び高吸収性ポリマー、並びに連結構造体は、自然に沈降する。
 本実施の形態では、好ましい態様として、高吸収性ポリマーを溶解可能な処理液52が、高吸収性ポリマーを溶解可能に酸化分解するオゾン含有ガスを含有する水溶液である。オゾン処理工程S36(連続処理工程)は、オゾン含有ガスの複数の気泡を処理液52の下部から上部へ向かって連続的に送出する送出工程、をさらに含んでいる。このような、本方法の好ましい態様では、処理液52において、オゾン含有ガスが上昇し、パルプ繊維及び高吸収性ポリマーが下降する、すなわち、対向流になっている。それにより、パルプ繊維及び高吸収性ポリマーと、オゾン含有ガスとの接触確率を高めることができる。また、パルプ繊維及び高吸収性ポリマーがより深く沈降するほど、より高い濃度のオゾン含有ガスと接触することができる。従って、処理液52における浅いところで接触したオゾン含有ガスだけでは処理液52中に溶解し切れなかった高吸収性ポリマーを、処理液52における深いところで高濃度のオゾン含有ガスと接触させることができる。それにより、高吸収性ポリマーを確実に処理液52に溶解できる。よって、高吸収性ポリマーを確実に処理液中に溶解させて、繊維から除去することができる。
 本実施の形態では、好ましい態様として、上述の送出工程が、オゾン含有ガスを、マイクロバブル又はナノバブルの状態で送出する工程を含んでいる。ただし、マイクロバブルとは、直径が1~1000μm程度、好ましくは10~500μm程度の気泡であり、ナノバブルとは、直径が100~1000nm程度、好ましくは100~500nm程度の気泡をいう。マイクロバブル又はナノバブルは、このように微細な気泡であり、単位体積当たりの表面積が大きく、液中の上昇速度が遅い、という性質を有する。そこで本方法では、好ましい態様として、そのような微細な気泡のオゾン含有ガスを処理槽31の処理液52の下部から上部に向けて送出する。
 一方、パルプ繊維及び高吸収性ポリマーは、上部から下部へ向かって移動する。このとき、微細な気泡は上昇速度が遅いため、気泡がパルプ繊維に接触する確率を高められる。さらに、微細な気泡はパルプ繊維の表面での占有領域が狭いため、より多くの気泡がパルプ繊維の表面に接触できる。それにより、パルプ繊維及び高吸収性ポリマー、並びに連結構造体を微細な気泡で満遍なく包み込むことができ、それらとオゾン含有ガスとの接触面積をより増加させることができる。さらに、より多くの気泡がパルプ繊維の表面に接触することで、気泡の浮力により、パルプ繊維及び高吸収性ポリマー、並びに連結構造体の沈降性を低下させ、それらとオゾン含有ガスとの接触時間をより増加させることができる。これらにより、高吸収性ポリマーをより確実に処理液52中に溶解させて、パルプ繊維から除去することができる。
 本実施の形態では、好ましい態様として、処理液52は酸性水溶液であり、例えば、pH2.5以下の酸性水溶液である。その場合、混合液51中の高吸収性ポリマーに部分的に吸水能力が残存していた場合でも、高吸収性ポリマーの吸水膨張を抑制することができる。それにより、高吸収性ポリマーを処理液52に短時間で溶解できて、高吸収性ポリマーをより確実に除去できる。特に、処理液52がオゾン含有水溶液の場合には、オゾン含有水溶液中のオゾンを失活し難くできるので、高吸収性ポリマーをより短時間で酸化分解でき、溶解できて、高吸収性ポリマーを繊維からより確実に除去できる。
 また、他の好ましい実施の形態として、処理槽31の構成は、図2以外の他の構成であってもよい。図3は、図1のオゾン処理工程の装置2の他の構成例を示す概略図である。図3の装置2は、図2の装置2と比較して、オゾン処理部4の配管63が、二つのU字管を互いに逆様かつ連続的に接続した連続U字管構造を有し、送出ポンプ22を省略している点で相違する。その場合、配管63が処理液52で満たされ、かつ、処理槽31内の処理液52の液面の高さが配管63で接続された次工程の槽内の液の液面の高さよりも高い場合、サイフォンの原理により処理液52は配管63を介して次工程の槽へ排出される。従って、処理の開始前に初期的に、処理槽31内の処理液52の液面の高さと次工程の槽内液の液面の高さとを同じにしておくと、処理の開始により、処理槽31内に混合液51を連続的に第1の流量で供給すると、サイフォンの原理で処理液52は第2の流量=第1の流量で配管63を介して次工程の槽へ排出されることになる。ただし、次工程の槽内の液の液面の高さについては、処理中も処理の開始前の高さを維持するようにする。この場合、送出ポンプ22が不要であり、かつ送出ポンプ22の第2の流量の制御が不要となる。
 本実施の形態では、分離工程S13は、さらに、処理槽31から排出された処理液52からパルプ繊維を分離する第4の分離工程S37と、分離されたパルプ繊維を乾燥する第2の乾燥工程S38とを含んでいてもよい。
 第4の分離工程S37では、処理槽31から排出された処理液52からパルプ繊維を分離する方法としては、特に限定されないが、例えば、糖化用パルプ繊維を含む処理液52を、例えば、目開き0.15~2mmのスクリーンメッシュを通過させる方法が挙げられる。糖化用パルプ繊維を含む処理液52を目開き0.15~2mmのスクリーンメッシュを通過させると、高吸収性ポリマーの酸化分解による生成物を含む排水はスクリーンを通過する。一方、糖化用パルプ繊維はスクリーン上に残る。
 続く、第2の乾燥工程S38では、分離されたパルプ繊維を、高温の雰囲気又は熱風等で乾燥させる。乾燥温度は、例えば、105~210℃が挙げられ、好ましくは110~190℃である。乾燥時間は、乾燥温度にもよるが、例えば、10~120分が挙げられ、好ましくは15~100分である。それにより、パルプ繊維の表面に残存する溶剤が蒸発して除去されて、高吸収性ポリマー混率の極めて低い、純度の高いパルプ繊維を回収できる。従って、衛生用品の構成部材を効率よく回収できる。また、パルプ繊維を高温の雰囲気又は熱風等で殺菌(消毒)できる。
 本開示では、糖化用パルプ繊維は、好ましくは20°以下の水接触角を有し、より好ましくは15°以下、そしてさらに好ましくは10°以下の水接触角を有する。そうすることにより、上記製造方法により製造される糖化用パルプ繊維を、乾燥させて保管した後、糖化溶液に簡易に分散させることができる。なお、上記観点からは、上記糖化用パルプ繊維の水接触角は、0°であってもよい。
 糖化用パルプ繊維の水接触角は、以下の通り測定することができる。
(1)温度:20±5℃及び湿度:65±5%RHの恒温恒湿室に、アルミ製リング(外径:43mm,内径:40mm,高さ:5mm)と、120℃で60分乾燥した糖化用パルプ繊維とを準備し、24時間静置する。
(2)糖化用パルプ繊維1.5gを、アルミ製リング内に均等に充填し、糖化用パルプ繊維を、アルミ製リングごと、底面の平滑なプレス機を用いて、3Mpaの圧力で1分間圧縮し、リサイクルパルプ繊維の表面を平滑化する。
(3)圧縮された糖化用パルプ繊維の水接触角を、JIS R 3257:1999の「基板ガラス表面のぬれ性試験方法」の6.静滴法に準拠して測定する。接触角測定装置としては、協和界面科学株式会社製自動接触角計CA-V型が挙げられる。上記水接触角は、脱イオン水を滴下後、200ms後の値を意味する。
(4)異なる20のサンプルにおいて水接触角を測定し、それらの平均値を採用する。
 本開示では、糖化用パルプ繊維は、0.1質量%以下のリグニン含有率を有し、そして好ましくは0.08質量%以下、そしてより好ましくは0.06質量%以下のリグニン含有率を有する。そうすることにより、糖化用パルプ繊維が糖化性に優れる。
 糖化用パルプ繊維のリグニン含有率は、愛媛県農林水産部農業指導課から昭和63年3月に発行された「土壌診断の手引き」の第85頁~第87頁に記載の方法に従って測定することができる。以下、概要を転記する。
<試薬の準備>
(1)温度:20±5℃及び湿度:65±5%RHの恒温恒湿室に、120℃で60分乾燥した糖化用パルプ繊維とを準備し、24時間静置する。
(2)標準試薬として、市販のリグニン(95%)を準備する。
(3)500mLビーカーに、ピロリン酸ナトリウム(Na425・10H2O)22.3gを計量し、脱イオン水約400mLを加えて、ピロリン酸ナトリウムを溶解させ、ピロリン酸ナトリウム水溶液を作成する。
(4)別の500mLビーカーに水酸化ナトリウム10gを計量し、脱イオン水約200mLを加え、水酸化ナトリウムを溶解させ、水酸化ナトリウム水溶液を作成する。
 ピロリン酸ナトリウム水溶液及び水酸化ナトリウム水溶液を放冷し、それらを1Lのメスフラスコに加え、脱イオン水にて定容化し、ピロリン酸抽出液を作成する。
<前操作>
(5)リグニン2gを、100mLの三角フラスコAに計量する。
(6)糖化用パルプ繊維2gを、別の100mLの三角フラスコBに計量する。
(7)三角フラスコA及び三角フラスコBのそれぞれに、ピロリン酸抽出液20mLを添加し、3分間振とうする。
(8)三角フラスコA及び三角フラスコBを15分静置した後、それぞれ、No.6濾紙にてろ過し、リグニン濾液及び糖化用パルプ繊維濾液を得る。
<分析>
(9)ホールピペットを用いて、リグニン濾液5mLを50mLメスフラスコに加え、脱イオン水で定容化する(リグニン10,000ppm)。
(10)メスピペットを用いて、定容化したリグニン濾液を、4つの100mLメスフラスコに、1mL,2mL,5mL及び10mL加え、脱イオン水を加えて定容化し、検量液(100ppm,200ppm,500ppm,1,000ppm)を形成する。
(11)脱イオン水をブランクとし、検量液の透過率を波長530nmで測定し、235ページの吸光度換算表を参考に吸光度に換算する。
(12)検量液濃度と、吸光度との検量線を作成する。
(13)糖化用パルプ繊維濾液の透過率を、脱イオン水をブランクとして測定し、235ページの吸光度換算表を参考に吸光度に換算し、検量線から、リグニン濃度を算出する。
(14)リグニン濃度から、リグニン含有率(質量%)を算出する。
 なお、上述の市販のリグニン(95%)は、リグニン濃度等の市販のリグニン(例えば、ナカライテスク社のリグニン)に変更してもよい。
 本開示の製造方法では、糖化用パルプ繊維が、好ましくは300mL以上、より好ましくは320mL以上、さらに好ましくは340mL以上、そしてさらにいっそう好ましくは360mL以上の叩解度低下速度を有する。そうすることにより、続く糖化ステップにおいて、物理的な力が加わった際に毛羽立ちやすく、すなわち、表面積が増えやすく、糖化されやすくなる。
 なお、上記叩解度低下速度は、本開示の製造方法が、糖化用パルプ繊維のリグニン含有率の低さ、リグニン含有率の分布の狭さ等を達成することにより得られるものである。
 上記叩解度低下速度は、以下の叩解度低下試験に従って測定される。
<叩解度低下試験>
(1)糖化用パルプ繊維を、JIS P 8221-1:1998のパルプ-叩解方法-第1部:ビーター法に従って、1時間以上、好ましくは2時間叩解する。
(2)叩解開始後、20分毎にサンプルを採取し、JIS P 8121-2:2012のパルプ-ろ水度試験方法-第2部:カナダ標準ろ水度法に従って、各サンプルの叩解度(カナダ標準ろ水度,Canadian Standard freeness)を測定する。なお、サンプルの叩解度が100mLを切った時点で試験をやめてもよい。
(3)横軸に時間(h)、縦軸に叩解度(mL)をプロットし、最小二乗法で一次関数に近似し、その傾きの絶対値を、叩解度低下速度(mL/m)として採用する。
 なお、叩解度低下速度は、その値が大きいほど、単位時間当たりの叩解度の低下が速い、すなわち、糖化用パルプ繊維が、叩解されやすい(毛羽立ちやすい)ことを意味する。
 本開示では、糖化用パルプ繊維が、好ましくは0.65質量%以下、より好ましくは0.50質量%以下、さらに好ましくは0.30質量%、そしてさらにいっそう好ましくは0.20質量%以下の灰分率を有する。そうすることにより、糖化ステップが、例えば、セルラーゼ酵素の存在下で行われる場合に、セルラーゼ酵素の活性が、金属イオンにより阻害されにくくなる。
 上記灰分率は、高吸収性ポリマーを不活化する不活化工程S31において、不活化剤として排泄物に含まれる金属イオンと錯体を形成可能な酸、特にクエン酸を選択することにより下げることができる。
 本明細書では、灰分は、有機質が灰化されてあとに残った無機質又は不燃性残留物の量を意味し、灰分率は、促成すべき資料に含まれる灰分の比率(質量比)を意味する。上記灰分率は、生理処理用品材料規格の「2.一般試験法」の「5.灰分試験法」に従って測定する。具体的には、灰分率は、以下の通り測定される。
(1)あらかじめ白金製、石英製又は磁製のるつぼを、500~550℃で1時間強熱し、放冷後、その質量を精密に量る。
(2)120℃で60分乾燥した糖化用パルプ繊維2~4gを採取し、るつぼに入れ、その質量を精密に量り、必要ならばるつぼのふたをとるか、またはずらし、初めは弱く加熱し、徐々に温度を上げて500~550℃で4時間以上強熱して、炭化物が残らなくなるまで灰化する。
(3)放冷後、その質量を精密に量る。再び残留物を恒量になるまで灰化し、放冷後、その質量を精密に量り、灰分率(質量%)とする。
 本実施の形態では、好ましい態様として、オゾン処理工程S36(連続処理工程)の前に、高吸収性ポリマーの吸水性能を不活化可能な水溶液を用いて混合物を処理して、混合物中の高吸収性ポリマーの吸水性能を不活化する不活化工程S31と、オゾン処理工程S36(連続処理工程)の前に、不活化された高吸収性ポリマーと、パルプ繊維とを水溶液から分離する第1の分離工程S32とをさらに備える。このように、本方法では、好ましい態様として、不活化工程S31において、高吸収性ポリマーの吸水性能を不活化可能な水溶液で、高吸収性ポリマーの吸水性能を抑制するので、後工程のオゾン処理工程S36(連続処理工程)の段階で、より容易に、高吸収性ポリマーを処理液52により短時間で溶解できる。
 本実施の形態では、好ましい態様として、不活化工程S31において、高吸収性ポリマーの吸水性能を不活化可能な水溶液は、酸性水溶液であり、例えば、pH2.5以下の酸性水溶液である。このように、本方法では、好ましい態様として、高吸収性ポリマーの吸水性能を不活化可能な水溶液が酸性水溶液なので、高吸収性ポリマーがより不活化され易く、それにより不活化工程S31の段階で、高吸収性ポリマーの吸水性能をより確実に抑制することができる。それにより、後工程のオゾン処理工程S36(連続処理工程)の段階で、より容易に、高吸収性ポリマーを処理液により短時間溶解できる。
 また、他の好ましい実施の形態として、処理槽31は、少なくとも互いに直列に連結された第1の処理槽31-1と第2の処理槽31-2とを含んでもよい。図4は、図1のオゾン処理工程の装置2の他の構成例を示す概略図である。図4の装置2は、図2の装置2と比較して、オゾン処理部4が2個直列に接合されている点、言い換えると、第1の処理槽31-1と第2の処理槽31-2とが直列に接合されている点で相違する。その場合、例えば、第1の処理槽31-1は混合液51を供給され、第1の処理済み液(第1の処理槽31-1の処理液52-1)を排出し、第2の処理槽31-2は、第1の処理済み液を供給され、第2の処理済み液(第2の処理槽31-2の処理液52-2)を排出する、というように混合液51が多段階に処理される。その場合、容量の大きな処理槽31を一個備える場合と比較して、第1、第2の処理槽31-1、31-2ごとに新しい処理液52-1、52-2で処理が行われるので、例えば、第1の処理槽(初段の処理槽)31-1において溶解し切れなかった高吸収性ポリマーを、第2の処理槽(次段の処理槽)31-2において容易に溶解できる等、高吸収性ポリマーをより確実に溶解できて、繊維から除去できる。
 本実施の形態では好ましい形態として、さらに材料分離工程S1において、前処理工程S11にて、使用済の衛生用品を、破断等せずにそのままの形状で、かつ高吸収性ポリマーの不活化もせずに水で非常に膨張した状態にできる。それにより、使用済の衛生用品内に非常に高い内圧を生じさせ、その表面のいずれかの箇所がはち切れそうな状態にすることができる。そして、分解工程S12にて、このような状態の使用済の衛生用品に、物理的な衝撃を加えることで、その表面のいずれかの箇所を裂けさせて、内部の吸収コアを外部へ噴出させることができる。それにより、使用済の衛生用品を、少なくともフィルム(裏面シート)と、吸収コアとに分解できる。このとき、フィルムは概ね元の形状を維持しているので、その後の分離工程S13において、吸収コアから容易に分離できる。それにより、フィルムのような構成部材を、破断等せずにそのままの形状を維持したまま、他の構成部材から分離できる。従って、衛生用品のフィルムのような構成部材を効率よく回収できる。
 本実施の形態では好ましい形態として、接着剤の除去にテルペンを用いることで、衛生用品の構成部材を接着するホットメルト接着剤を常温で溶解可能となる。それにより、衛生用品を簡単かつ綺麗にばらけ易くでき、衛生用品から、パルプ繊維及び高吸収性ポリマーを分離し、不織布及びフィルムを、それぞれ別々に部材形態を残したまま分離できる。すなわち、衛生用品を破砕したり、複雑な分離工程を経由したりしなくても容易にパルプ繊維、フィルム、不織布を別々に回収できる。テルペンとしてリモネンを用いた場合、リモネンの副次効果として、柑橘系の爽やかな臭気があるため、排泄物由来の臭気をある程度覆い隠し、作業者の臭気負担、近隣への臭気影響等を低減できる。リモネンは、モノテルペンでスチレンと構造が似ているため、衛生用品に一般的に使用されているスチレン系のホットメルト接着剤を溶解できる。常温で衛生用品の洗浄処理が可能なため、エネルギーコストを低減でき、臭気の発生拡散を抑制できる。テルペンは油汚れ洗浄効果が高く、ホットメルト接着剤の溶解効果以外にも、フィルムに印刷がある場合、その印刷インクも分解除去可能であり、印刷されたフィルムも純度の高いプラスチック素材として回収可能である。
 また、高吸収性ポリマーの不活化にpH2.5以下の有機酸水溶液を用いたときは、パルプ繊維を劣化させ難い。また、有機酸としてクエン酸を用いたときは、クエン酸のキレート効果と洗浄力により、排泄物由来の汚れ成分除去効果が期待できる。また、除菌効果とアルカリ性臭気に対する消臭効果も期待できる。
 さらに、高吸収性ポリマーをオゾンで酸化分解することにより、パルプ繊維へのコンタミ、高吸収性ポリマー吸水による汚水の急激な増加等を防止することが可能である。オゾンの濃度を調整することにより、高吸収性ポリマーの酸化分解と殺菌を同時に行うことが可能である。また、オゾンを使用した場合、塩素系薬剤を一切使用しないため、回収されたプラスチックの部材から、燃焼炉を痛め難い高品質のRPFの製造も可能である。処理工程中に塩類を使用していないため、パルプ繊維への残存が無く、低灰分の高品質の糖化用パルプ繊維が回収可能である。
 本開示の製造方法は、処理液排出ステップの後に、糖化用パルプ繊維を糖化する、糖化ステップをさらに含むことができる。上記糖化ステップとしては、特に制限されず、当技術分野で公知の糖化方法が含まれる。上記糖化方法としては、例えば、特開2006-141244号公報、特開2009-183211号公報、特開2010-17084号公報、特開2010-36058号公報、特開2013-202021号公報等に記載の方法が挙げられる。
 上記糖化ステップとしては、図1に示されるように、第2の乾燥工程S38において得られた、乾燥した糖化用パルプ繊維、又は第4の分離工程S37において得られた、未乾燥の糖化用パルプ繊維を糖化ステップに供してもよく、あるいはオゾン処理工程S36において得られた、糖化用パルプ繊維を含む処理液52を糖化ステップに供することができる。
 介護施設から回収した、使用済の複数種の使い捨ておむつから、図1及び図2に示される方法に従って、糖化用パルプ繊維を製造した。オゾン処理工程S36に関連する条件は、以下の通りであった。
(i)混合液51
・濃度:1質量%(パルプ繊維及び高吸収性ポリマーの濃度)
・pH:2.4
(ii)処理槽31
・容量:60L
・高さ:2.6m
・第1の流量:2L/分
・第2の流量:2L/分
・槽内処理時間:30分
・V/W:100
・RO/V:0.033
(iii)オゾン含有ガス
・オゾン濃度:100g/m3
・形態:ナノバブル
[製造例1]
 不活化工程S31を、消石灰を用いて行い、上述の条件でオゾン処理工程S36を行い、得られた糖化用パルプ繊維を120℃で60分乾燥し、糖化用パルプ繊維No.1を得た。
[比較製造例1]
 オゾン処理工程S36において、オゾン含有ガスを送出しなかった以外は製造例1と同様にして、糖化用パルプ繊維No.2を得た。
[比較製造例2]
 NBKPのバージンパルプ繊維を、糖化用パルプ繊維No.3とした。
[実施例1,並びに比較例1及び2]
 糖化用パルプ繊維No.1~No.3のリグニン含有率(質量%)、水接触角(°)及び灰分率(質量%)を、本明細書に記載の方法に従って測定した。結果を表1に示す。また、糖化用パルプ繊維No.1及びNo.3の叩解度低下速度(mL/h)と、当該叩解度低下試験において所定時間叩解した後の叩解度(mL)とを、本明細書に記載される叩解度低下試験に従って測定した。結果を、合わせて表1に示す。
 糖化用パルプNo.1~No.3を、以下のセルラーゼ法に従って糖化した。糖化後の残渣の残存率(質量%)を、表1に示す。
<セルラーゼ法>
(1)糖化用パルプ繊維約3gを秤量[質量:m0(g)]後、蒸留水160mLと、0.5Mグリシン-塩酸緩衝液(pH4.0)40mLとを加え、さらに、セルラーゼオノズカ3S 1g及びセルラーゼY―NC 1gを添加する。
(2)調製した試料を45℃で保温し、3時間攪拌する。
(3)処理終了後、炭酸水素ナトリウムにより中和し、塩化カルシウムを添加する。
(4)上澄を捨て、沈殿に蒸留水を加えて攪拌し、上澄を捨てる。この操作を上澄が透明になるまで繰り返す。
(5)沈殿をガラス繊維ろ紙でろ過後、110℃で2時間以上乾燥し、デシケーター内で放冷後、秤量する[質量:m1(g)]。
 なお、糖化後の残渣の残存率は、以下の式:
 残存率(%)=100×m1/m0
 により算出する。
 結果を、合わせて表1に示す。
 糖化後の残渣を確認したところ、糖化用パルプ繊維No.1及びNo.3の残渣は、パルプ繊維から構成されており、糖化用パルプ繊維No.2の残渣は、パルプ繊維及び高吸収性ポリマーから構成されていた。
 上記セルラーゼ法では、原則として高吸収性ポリマーは分解されないため、糖化用パルプ繊維No.1(残存率:59質量%)は、NBKPのバージンパルプ繊維(残存率:66質量%)よりも糖化されやすいことが分かる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 31  処理槽
 32  混合液供給口
 33  処理液排出口
 43  オゾン含有ガス供給口
 51  混合液
 52  処理液
 53  オゾン含有ガス
 S36  オゾン処理工程

Claims (15)

  1.  使用済の衛生用品のパルプ繊維から糖化用パルプ繊維を製造する方法であって、次の各ステップ、
     混合液供給口と、前記混合液供給口よりも下方に配置された処理液排出口及びオゾン含有ガス供給口とを備える処理槽を準備する、準備ステップ、
     使用済の衛生用品由来の高吸収性ポリマー及びパルプ繊維と、水とを含む混合液を、前記混合液供給口から前記処理槽に供給する、混合液供給ステップ、
     オゾン含有ガスを、前記オゾン含有ガス供給口から前記処理槽内の処理液に供給する、オゾン含有ガス供給ステップ、
     前記処理槽内で、前記高吸収性ポリマー及びパルプ繊維を下降させながら、前記オゾン含有ガスを上昇させることにより、前記オゾン含有ガスを、前記高吸収性ポリマー及びパルプ繊維と接触させ、前記高吸収性ポリマーの少なくとも一部を前記処理液に溶解させるとともに、前記パルプ繊維から前記糖化用パルプ繊維を形成する、糖化用パルプ繊維形成ステップ、
     前記糖化用パルプ繊維を含む前記処理液を、前記処理液排出口から排出する、処理液排出ステップ、
     を含み、
     前記糖化用パルプ繊維が、0.1質量%以下のリグニン含有率を有する、
     ことを特徴とする、前記方法。
  2.  前記糖化用パルプ繊維が、20°以下の水接触角を有する、請求項1に記載の方法。
  3.  前記糖化用パルプ繊維が、300mL/h以上の叩解度低下速度を有する、請求項1又は2に記載の方法。
  4.  前記糖化用パルプ繊維形成ステップにおいて、前記オゾン含有ガスを、マイクロバブル又はナノバブルとして、前記オゾン含有ガス供給口から供給する、請求項1~3のいずれか一項に記載の方法。
  5.  前記処理液が酸性である、請求項1~4のいずれか一項に記載の方法。
  6.  前記混合液供給ステップの前に、前記高吸収性ポリマーを酸で不活化する不活化ステップをさらに含む、請求項1~5のいずれか一項に記載の方法。
  7.  前記酸が、排泄物に含まれる金属イオンと錯体を形成可能な酸である、請求項6に記載の方法。
  8.  前記糖化用パルプ繊維が、0.65質量%以下の灰分率を有する、請求項1~7のいずれか一項に記載の方法。
  9.  前記混合液供給ステップにおいて、前記混合液を、前記混合液供給口から前記処理槽に第1の流量で連続的に供給し、前記処理液排出ステップにおいて、前記処理液を、前記処理液排出口から第2の流量で連続的に排出する、請求項1~8のいずれか一項に記載の方法。
  10.  前記処理液排出ステップの後に、前記糖化用パルプ繊維を糖化する、糖化ステップをさらに含む、請求項1~9のいずれか一項に記載の方法。
  11.  パルプ繊維及び高吸収性ポリマーを含む使用済の衛生用品由来の糖化用パルプ繊維水溶液であって、
     前記糖化用パルプ繊維が、0.1質量%以下のリグニン含有率を有する、
     ことを特徴とする、前記糖化用パルプ繊維水溶液。
  12.  前記糖化用パルプ繊維が、300mL/h以上の叩解度低下速度を有する、請求項11に記載の糖化用パルプ繊維水溶液。
  13.  前記糖化用パルプ繊維水溶液が酸性である、請求項11又は12に記載の糖化用パルプ繊維水溶液。
  14.  前記糖化用パルプ繊維水溶液が、排泄物に含まれる金属イオンと錯体を形成可能な酸を含む、請求項13に記載の糖化用パルプ繊維水溶液。
  15.  前記糖化用パルプ繊維が、0.65質量%以下の灰分率を有する、請求項11~14のいずれか一項に記載の糖化用パルプ繊維水溶液。
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