WO2020208740A1 - 紙糸、紙布及び布製品 - Google Patents

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bagasse
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山本　直人
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株式会社Ｒｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ
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    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
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    • D21F11/16—Making paper strips for spinning or twisting
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H11/00—Pulp or paper, comprising cellulose or lignocellulose fibres of natural origin only
    • D21H11/12—Pulp from non-woody plants or crops, e.g. cotton, flax, straw, bagasse

Definitions

  • the present invention relates to an article manufactured using paper.
  • Patent Document 1 discloses a technique for producing paper and fibers by removing lignin from grass fibers.
  • Paper threads formed by twisting paper are known.
  • the strength of the paper will be significantly reduced and it will be processed into useful articles (paper thread, paper cloth, etc.). It tends to be difficult to do.
  • bagasse which is sugar cane pomace, is often burned or discarded as fuel, and there are fibers for which effective utilization methods are being sought. Therefore, an object of the present invention is to produce a useful article using paper containing different types of fibers.
  • the present invention provides a paper thread formed from a paper containing a first fiber having a lignin content of the first threshold value or more and a second fiber having a lignin content less than the first threshold value.
  • the work of removing lignin from the first fiber may not be performed.
  • the first fiber may be processed into granules.
  • first fiber may be bagasse.
  • the mass ratio of the first fiber may be 3% or more and 40% or less.
  • the present invention also provides a paper cloth woven using the above-mentioned paper thread.
  • the present invention also provides a cloth product manufactured by using the above-mentioned paper cloth.
  • the area around the specific area may be irradiated with light for a predetermined time or longer while the specific area is hidden.
  • useful articles can be produced using paper containing different types of fibers.
  • the figure which shows the appearance of the paper thread which concerns on Example The figure which shows the appearance of the cloth which concerns on Example
  • the figure which shows an example of the manufacturing process of a paper thread and a paper cloth Diagram showing an example of particle size distribution of Wuji powder The figure which shows an example of the test result of the physical property of a paper thread
  • Diagram showing an example of test results showing the deodorant effect of Japanese paper The figure which shows an example of the test result which shows the deodorant effect of a cloth product
  • Example The present invention is a cloth product such as paper thread, paper cloth (cloth woven using paper thread) and clothes manufactured using paper cloth (hereinafter referred to as "paper cloth product”). is there.
  • paper cloth product a cloth product such as paper thread, paper cloth (cloth woven using paper thread) and clothes manufactured using paper cloth.
  • FIG. 1 shows the appearance of the paper thread 1 according to the embodiment.
  • the paper thread 1 is a paper thread produced by using bagasse and Manila hemp as raw materials. Bagasse is a fibrous pomace produced by squeezing sugar cane. Paper thread is a thread made by cutting paper (mainly Japanese paper) into small pieces and twisting them. The details of the paper thread 1 will be described later including the manufacturing method.
  • FIG. 2 shows the appearance of the paper cloth 2 according to the embodiment.
  • the paper cloth 2 is a cloth knitted with a twill weave using a paper thread 1 as a weft and an indigo-dyed cotton thread as a warp, and is also called a cotton paper cloth.
  • FIG. 2 shows a paper cloth 2 that is folded and mainly faces the back side. The front side of the paper cloth 2 is dyed by dyeing cotton yarn, which is a warp yarn.
  • FIG. 3 shows an example of the manufacturing process of the paper thread 1 and the paper cloth 2.
  • a manufacturing worker operates various machines for manufacturing, and each machine operates to process a material or the like.
  • the raw materials of paper thread 1 are bagasse and Manila hemp.
  • a granulation step is performed in which bagasse is crushed to produce granulated Wuji powder (step S11).
  • a machine called a jet mill is used.
  • a jet mill is a device that blows high-pressure air or steam jetted from a nozzle onto particles as an ultra-high-speed jet, and impacts the particles to pulverize them into fine particles.
  • FIG. 4 shows an example of the particle size distribution of Wuji powder.
  • a bar graph is represented in which the horizontal axis represents the particle size (unit: ⁇ m (micrometer)) and the vertical axis represents the frequency (%). Frequency is the ratio of the number of granules of the corresponding particle size to the total number of granules.
  • the characteristic values calculated from the particle size distribution are MV (volume average) of 54.83 ⁇ m, MN (average diameter) of 1.461 ⁇ m, and MA (area average diameter) of 13.62 ⁇ m.
  • CS specific surface area. Surface area per unit volume
  • the median diameter is 42.86 ⁇ m.
  • the particle size distribution of the Wuji powder produced in the granulation step is not limited to this, and may be slightly different.
  • a pulping step of producing pulp from Manila hemp is performed (step S12).
  • the pulping step for example, Manila hemp is chipped, chemicals are added and boiled at high temperature and high pressure to remove and wash foreign substances, lignin is removed using an enzyme, and bleaching is performed with chemicals. Due to the work of removing lignin, the lignin content of pulp is very low, usually less than 2%.
  • bagasse contains 40 to 60% of cellulose, 20 to 30% of pentozane, 15 to 20% of lignin, and 1 to 3% of ash (Yutaka Kashiwagi, "Functional dietary fiber from bagasse”. Production technology ”Agriculture and gardening Vol.82 No.4 pp.509-514 See April 2007).
  • the lignin content (mass ratio) of the Wuji powder is about 15 to 20%, which is the same as that of bagasse, and is at least 2% or more.
  • a mixing step of mixing the wool powder and pulp produced in each step is performed (step S21).
  • Wuji powder having a mass ratio of 30% and pulp having a mass ratio of 70% are mixed.
  • mass ratio of bagasse (wuge powder) and Manila hemp (pulp) means the mass ratio when mixed in the mixing step unless otherwise specified.
  • a papermaking process of making Japanese paper using a mixture of Wuji powder and pulp is performed (step S22).
  • Japanese paper is produced by putting the mixture into a paper machine.
  • the paper machine has a wire part, a press part and a dry part.
  • the paper machine flattens the water-diluted mixture in the wire part to produce wet paper, compresses the wet paper in the press part, and heats and dries the wet paper in the dry part.
  • the paper machine completes the Japanese paper produced in this way by winding it into a roll.
  • a slitting process of cutting (slitting) the produced Japanese paper into strips is performed (step S23).
  • a machine called a slitter that winds up a roll of paper while cutting it into strips is used.
  • the slitter slits Japanese paper with a width of about 1 mm to 4 mm.
  • a twisting step of twisting the slit Japanese paper yarn to generate the paper yarn 1 is performed (step S24).
  • a twisting machine that twists several Japanese paper yarns to generate paper yarns is used.
  • a warping step and a weaving step are performed as a step of producing the paper cloth 2 using the paper thread 1 generated in the above step.
  • cotton yarn is used as the warp as described above. Therefore, in the warping step, for example, a machine called a warping machine that rotates a beam to wind the warp around the beam is used to squeeze the cotton yarn into a plurality of beams.
  • the work of wrapping around is performed (step S31).
  • the weaving step the work of producing the paper cloth 2 is performed by using a loom that weaves the cloth by crossing the warp and the weft (step S32).
  • Paper thread 1 and the paper cloth 2 produced by the above manufacturing process have the following characteristics.
  • Paper thread 1 contains a first fiber having a lignin content of 2% or more (bagasse in this example) and a second fiber having a lignin content of less than 2% (pulp processed from Manila hemp in this example). It is made of paper.
  • 2% here is a value of the mass ratio and is an example of the "threshold value" of the present invention.
  • Bagasse is known as a very hard fiber, and if it is mixed as it is, the fiber tends to be in a hangnail state without bending when twisting the paper thread.
  • bagasse which is the first fiber, is processed into granules by the above-mentioned granulation step. This prevents the paper yarn from becoming hangnail as compared with the case where the granule processing is not performed.
  • the mass ratio of bagasse which is the first fiber mixed with the second fiber (pulped Manila hemp) when producing the paper thread 1 is 30% as described above.
  • FIG. 5 shows an example of the test results of the physical properties of the paper thread.
  • the values representing the physical properties of each paper thread having different bagasse mass ratios of "0%”, “20%”, “25%”, "30%” and "50%” were measured. There is.
  • tensile strength (during dryness and wetness; unit is N (Newton)
  • knot strength Z method, unit is N (Newton)
  • the hook strength (unit is N (Newton)) is measured.
  • the larger the value the more difficult the paper thread is to break and the stronger the paper thread is.
  • all the physical property values tend to gradually decrease as the mass ratio of bagasse increases (the knot strength of 25% by mass ratio seems to be an abnormal value), but in particular, the mass ratio Decreases sharply when it exceeds 30% and reaches 50%.
  • the paper thread is generated by the test machine, but if the paper thread is generated by the product machine, the accuracy as a machine is improved, and it is expected that the strength of the paper thread is also improved. .. From the above, the applicant can obtain the strength that can be used as a material for paper cloth if the mass ratio of bagasse is 40% or less when using the granulated bagasse as shown in the particle size distribution shown in FIG. It was judged that the paper thread to be held was formed.
  • the upper limit of the mass ratio of bagasse is 40% as described above in this embodiment, but for example, the particle size distribution of the granulated bagasse (wuge powder) is significantly different from the distribution shown in FIG. Since the strength of the paper thread is also expected to change, an upper limit that can secure the strength of the paper thread may be used according to the particle size distribution of the bagasse (wuge powder) used.
  • the applicant determined that a bagasse mass ratio of 3% or more is required to be confused with the second fiber (the lower limit of the mass ratio is 3%). This is because if the mass ratio is further lowered, the Wuji powder does not spread over the entire mixture, the Wuji powder is shaded at the stage of Japanese paper, and the strength varies depending on the position of the paper thread.
  • the mass ratio of bagasse is 30%, the occurrence of unevenness in strength is suppressed as compared with the case where the mass ratio is less than the lower limit (3%), and the mass ratio is high.
  • the decrease in the toughness of the paper thread as a whole is suppressed as compared with the case where the upper limit (40%) is exceeded.
  • bagasse which is often discarded, can be effectively utilized.
  • the strength of the paper may be significantly reduced.
  • FIG. 6 shows an example of a cloth product that can be manufactured using the paper cloth 2.
  • FIG. 6 (a) shows cloth product 3-1 (denim)
  • FIG. 6 (b) shows cloth product 3-2 (shirt)
  • FIG. 6 (c) shows cloth product 3-3 (towel). (If you do not distinguish between them, it is called "cloth product 3").
  • Cloth product 3 is an example of a useful article made using paper containing different types of fibers. All of the cloth products 3 are manufactured by ordinary manufacturing methods such as cutting and sewing, except that the paper cloth 2 is used.
  • the paper cloth 2 is a cloth woven with twill weave, but depending on the cloth product, a paper cloth woven by another method such as plain weave or satin weave may be used. Further, in the paper cloth 2, the warp is a cotton thread and the weft is a paper thread, but other threads (silk thread, hemp thread, etc.) may be used as the warp threads, or both may be used as paper threads. As long as paper threads are used for at least one of the warp threads and the weft threads, the paper cloth may be woven by any thread and by any method.
  • the paper thread 1 is lighter than the cotton thread, for example, it is possible to manufacture a cloth product lighter than a product having the same shape manufactured from a cotton cloth using cotton thread for both the warp and the weft. Further, since the paper thread 1 is harder than the cotton thread, it is possible to manufacture clothes that are less likely to bend and cling to the skin than products of the same shape manufactured from cotton cloth. Further, by mixing bagasse as the material of the paper thread 1, for example, a garment that is harder to bend and more difficult to cling to the skin is manufactured as compared with a product having the same shape manufactured by using the paper thread using only Manila hemp. can do.
  • FIG. 7 shows an example of test results showing the deodorizing effect of Japanese paper.
  • the measurement results of the reduction rate of the odorous components (ammonia, acetic acid and isovaleric acid) by 6 kinds of Japanese paper produced by mixing bagasse with Manila hemp or Manila hemp are shown.
  • the reduction rate is a value calculated by (blank concentration-sample measurement concentration) ⁇ (blank concentration) x 100.
  • the blank is the concentration of the odorous component in the space without Japanese paper
  • the sample measurement is the concentration of the odorous component after a certain period of time has passed since the Japanese paper was placed in the space (both units are ppm (parts per million)). ..
  • ammonia is reduced by 14%
  • acetic acid is reduced by 63%
  • isovaleric acid is reduced by 48%.
  • the mass ratio of bagasse is increased to 0%, 15%, 20%, 30%, 40%, and 50%.
  • the reduction rates of ammonia were 14%, 17%, 17%, 22%, 21% and 26%, showing a tendency to increase in proportion to the mass ratio of bagasse.
  • the rate of decrease in acetic acid also showed an increasing trend of 63%, 74%, 74%, 74%, 79%, 79%, and isovaleric acid was 48%, 49%, 55%, 58%, 57%, It showed an increasing trend of 65%.
  • FIG. 8 shows an example of test results showing the deodorizing effect of cloth products.
  • the measurement results of the reduction rate of the odor component by the four types of denim fabrics A to D are shown.
  • Fabric A is made by using 30% bagasse paper thread 1 as weft and indigo-dyed cotton thread as warp threads
  • fabric B is made by producing warp threads of fabric A (threads that are not bleached or dyed) and replacing them with cotton threads. is there.
  • the fabric C is an indigo-dyed fabric B
  • the fabric D is a fabric A in which the weft yarn is replaced with a cotton yarn (ordinary denim fabric).
  • the paper thread 1 contains a large amount of lignin as described above.
  • the fabrics A to C produced by using the paper thread 1 have a characteristic of being easily discolored because the lignin content is higher than that of the fabric D, so that the paper having a higher lignin content is more likely to be discolored.
  • some fabric products, such as denim are also attractive because of their discoloration due to use. By manufacturing such a cloth product using the paper thread 1, it is possible to enjoy the color fading faster than, for example, when the cloth product is manufactured using only the cotton thread.
  • the paper thread 1 is obtained by mixing granulated bagasse (Wuji powder) having a mass ratio of 30% and pulped Manila hemp having a mass ratio of 70% as raw materials. It was expected that fine powder of Wuji powder, which had a particularly small particle size, had fallen out of the papermaking net. Therefore, the actual mass ratio of the wool powder in the paper thread was estimated by observing the paper thread under a microscope.
  • FIG. 9 shows an example of the estimation result of the mass ratio in the paper thread.
  • the results of counting the number of Manila hemp fibers contained in the region and the number of wheat powders are shown.
  • the ratio of the number of Wuji powder to the number of Manila hemp fibers in the paper threads 1a, 1b, 1c and 1d was "0.62", “0.77”, “0.81” and "1.16", respectively. It became.
  • FIG. 10 shows an example of the correlation of mass ratios.
  • the applicant has determined that if the mass ratio of bagasse in the mixing step is 40% or less, a paper thread having strength that can be used as a material for paper cloth is formed.
  • the approximate curve F1 if the mass ratio of bagasse in the mixing step is 40%, the mass ratio of bagasse in the paper yarn is about 33.4%.
  • the mass ratio of bagasse is 33.4% or less, it is considered that the paper thread having the strength that can be used as the material of the paper cloth is formed. Since the yield is sufficiently high near the lower limit of the mass ratio of bagasse of 3%, the lower limit of the mass ratio of bagasse may be 3% even in the state of paper yarn. Based on these figures, even if the mass ratio of bagasse in the process of mixing paper thread and paper cloth is not known, the produced paper thread and paper cloth can be used as a material for paper cloth. It is possible to judge whether or not it is formed.
  • the cloth product of the present invention has the property of being easily discolored as described above. Lignin reacts with oxygen to discolor, but exposure to light accelerates the discoloration reaction. By utilizing this property, a cloth product in which a pattern or a pattern is drawn by discoloring only a specific area of the cloth product may be manufactured. The discoloration process of discoloring only a specific area of the cloth product will be described with reference to FIG.
  • FIG. 11 shows an example of the discoloration process of this modified example.
  • an example of discoloring the cloth product 3a for example, denim
  • the color changing step first, as shown in FIG. 11A, the pattern 4 is attached to the cloth product 3a.
  • the cloth product 3a to which the paper pattern 4 is attached is irradiated with light by a lamp or the like to discolor the cloth product 3a as shown in FIG. 11B.
  • the cloth product 3a on which the pattern in the shape of the area A1 hidden by the paper pattern 4 is drawn is completed as shown in FIG. 11 (c).
  • the cloth product 3a is a cloth product in which a specific area (area A1 in the example of FIG. 11) is concealed and the area around the specific area is irradiated with light for a predetermined time or longer.
  • the cloth product 3a is a cloth product on which the pattern or pattern represented by the region A1 is drawn.
  • a simple figure was drawn, but a complicated pattern can be represented by hiding an area having a more complicated shape. Further, by changing the time for irradiating light for each region, it is possible to draw a pattern having gradation by changing the degree of discoloration.
  • the paper pattern (the shape and size different from that of the area A1) is attached to the area A1 again, and the area A1 is further discolored by irradiating with light again. Of these, the area not hidden by the new pattern is discolored, and the area hidden by the new pattern is not discolored, so a three-step gradation pattern is drawn.
  • a pattern drawn with ink or a print sheet may gradually become thinner and disappear due to washing or abrasion.
  • the designs and the like drawn in this modified example do not disappear and the design can be enjoyed for a long time because the design and the surroundings are discolored at the same time even if the cloth product is used and the color changes. ..
  • the paper yarn of the present invention comprises a first fiber having a lignin content of more than a threshold (for example, bagasse) and a second fiber having a lignin content of less than a threshold (for example, bagasse). It is formed from paper containing, for example, pulped Manila hemp).
  • a threshold for example, bagasse
  • a second fiber having a lignin content of less than a threshold for example, bagasse
  • the lignin content of each fiber is expressed as a mass ratio, but the present invention is not limited to this.
  • the lignin content may be expressed as a volume ratio.
  • the threshold value may be a value in which the volume ratio of lignin of the plant fiber (manila hemp or the like) for which the lignin removal work has been performed is always lower and as small as possible.
  • Plant fiber is a natural fiber obtained from a plant, and most of them contain a large amount of cellulose, hemicellulose and lignin.
  • the plant fiber subjected to the lignin removing operation may be used as the second fiber, and the plant fiber having a higher lignin content than the second fiber may be used as the first fiber.
  • the second fiber is not limited to Manila hemp, and may be a fiber often used as a raw material for Japanese paper such as mulberry, mitsumata, and ganpi. Further, the second fiber may be a fiber such as hardwood or softwood which is a raw material of Western paper. In short, the second fiber may be a plant fiber whose lignin content is less than the threshold value (or a plant fiber whose lignin content is originally less than the threshold value) as described above.

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Abstract

異なる種類の繊維を含む紙を用いて有用な物品を製造すること。　粒体化工程では、バガスを粉砕して粒体のウージパウダーが生成される（ステップＳ１１）。パルプ化工程では、マニラ麻からパルプが生成される（ステップＳ１２）。混合工程では、各工程で生成されたウージパウダー及びパルプが混合される（ステップＳ２１）。抄紙工程では、ウージパウダー及びパルプの混合体を用いて和紙が抄かれる（ステップＳ２２）。スリット工程では、生成された和紙が細長く切られる（スリットされる）（ステップＳ２３）。撚糸工程では、スリットされた和紙糸を撚って紙糸が生成される（ステップＳ２４）。

Description

紙糸、紙布及び布製品
　本発明は、紙を用いて製造される物品に関する。
　特許文献１には、草繊維からリグニンを除去して紙や繊維を生成する技術が開示されている。
特表２００９－５３０５０５号公報
　紙を撚って形成された紙糸が知られている。紙糸の元になる紙を作成する際には、主要な材料（例えばマニラ麻）の他に異物が混在すると、紙の強度が著しく低下して有用な物品（紙糸及び紙布等）に加工することが難しくなりやすい。一方で、例えばさとうきびの搾りかすであるバガスのように、燃料として燃やされることや廃棄されることが多く、有効な活用方法が模索されている繊維が存在する。
　そこで、本発明は、異なる種類の繊維を含む紙を用いて有用な物品を製造することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本発明は、リグニン含有率が第１閾値以上の第１繊維と、リグニン含有率が前記第１閾値未満の第２繊維とを含む紙から形成された紙糸を提供する。
　また、前記第１繊維に対してリグニンを除去する作業が行われていなくてもよい。
　また、前記第１繊維は粒体に加工されていてもよい。
　また、前記第１繊維はバガスであってもよい。
　また、前記第１繊維の質量比率が３％以上４０％以下であってもよい。
　また、本発明は、上記の紙糸を用いて織られた紙布を提供する。
　また、本発明は、上記の紙布を用いて製造された布製品を提供する。
　また、特定の領域を隠した状態で前記特定の領域の周囲の領域に所定の時間以上光を照射してもよい。
　本発明によれば、異なる種類の繊維を含む紙を用いて有用な物品を製造することができる。
実施例に係る紙糸の外観を表す図 実施例に係る布の外観を表す図 紙糸及び紙布の製造工程の一例を表す図 ウージパウダーの粒径分布の一例を表す図 紙糸の物性の試験結果の一例を表す図 紙布を用いて製造可能な布製品の例を表す図 和紙の消臭効果を示す試験結果の一例を表す図 布製品の消臭効果を示す試験結果の一例を表す図 紙糸における質量比率の推測結果の一例を表す図 質量比率の相関関係の一例を表す図 変形例の変色工程の一例を表す図
１…紙糸、２…紙布、３…布製品、４…型紙。
［１］実施例
　本発明は、紙糸、紙布（紙糸を用いて織られた布）及び紙布を用いて製造された衣服等の布製品（以下「紙布製品」と言う）である。以下では、本発明の紙糸、紙布及び紙布製品の実施例について説明する。
　図１は実施例に係る紙糸１の外観を表す。紙糸１は、バガス及びマニラ麻を原材料に用いて製造された紙糸である。バガスとは、さとうきびを圧搾することで生じる繊維質の搾りかすである。紙糸とは、紙（主に和紙）を細く切って撚って作った糸である。紙糸１の詳細は製法を含めて後程説明する。
　図２は実施例に係る紙布２の外観を表す。紙布２は、紙糸１を緯糸に、インディゴ染めされた綿糸を経糸にして綾織で編んだ布であり、綿紙布とも言う。図２では折り畳まれて主に裏側をこちらに向けている紙布２が表されている。紙布２は、経糸である綿糸を染めることで、表側が染めた色になっている。
　図３は紙糸１及び紙布２の製造工程の一例を表す。図３に表す各工程においては、製造作業員が製造用の各種の機械を操作し、各機械が動作することで材料の加工等が行われる。前述したとおり、紙糸１の原材料はバガス及びマニラ麻である。
　まず、バガスを粉砕して粒体のウージパウダーを生成する粒体化工程が行われる（ステップＳ１１）。粒体化工程では、例えばジェットミルと呼ばれる機械が用いられる。ジェットミルとは、ノズルから噴射される高圧の空気又は蒸気を超高速ジェットとして粒子に吹き付け、粒子同士を衝撃させて微粒子に粉砕する装置である。粒体化工程で生成されたウージパウダーの粒径を粒径分布測定装置で測定した結果の例について図４を参照して説明する。
　図４はウージパウダーの粒径分布の一例を表す。図４（ａ）では、横軸が粒径（単位はμｍ（マイクロメートル））、縦軸が頻度（％）を表す棒グラフが表されている。頻度とは、粒体の全数に対する該当する粒径の粒体の個数の割合である。また、図４（ｂ）では、粒径分布から算出される特性値として、ＭＶ（体積平均）が５４．８３μｍ、ＭＮ（平均径）が１．４６１μｍ、ＭＡ（面積平均径）が１３．６２μｍ、ＣＳ（比表面積。単位体積あたりの表面積）が０．４４０６５、メジアン径が４２．８６μｍであることが表されている。なお、当然ながら粒体化工程で生成されるウージパウダーの粒径分布がこれに限定される訳ではなく、多少異なっていてもよい。
　また、マニラ麻からパルプを生成するパルプ化工程が行われる（ステップＳ１２）。パルプ化工程においては、例えば、マニラ麻をチップ化し、薬品を加えて高温・高圧で煮ることで異物の除去と洗浄を行い、酵素を用いてリグニンを除去し、薬品で漂白する作業が行われる。リグニンを除去する作業があるため、パルプのリグニン含有率は極めて少なく、通常は２％未満となる。
　一方、粒体化工程においてはリグニンを除去する作業が行われない。バガスにはセルロースが４０～６０％、ペントザン２０～３０％、リグニンが１５～２０％、灰分が１～３％含まれていることが知られている（柏木豊 『バガスからの機能性食物繊維の生産技術』 農業および園芸 Vol.82 No.4 pp.509-514 2007年4月参照）。また、出願人がウージパウダーの成分を分析した結果、１００ｇ中に食物繊維が８８．０ｇ、灰分が２．８ｇ含まれているという結果が得られた。以上の結果から、ウージパウダーのリグニン含有率（質量比率）は、バガスと同じく１５～２０％程度であり、少なくとも２％以上であることが分かっている。
　粒体化工程とパルプ化工程の後は、各工程で生成されたウージパウダー及びパルプを混合する混合工程が行われる（ステップＳ２１）。本実施例では、混合工程において、質量比率が３０％のウージパウダーと、質量比率が７０％のパルプとが混合される。以下においてバガス（ウージパウダー）及びマニラ麻（パルプ）の「質量比率」と言った場合、特に説明がなければ混合工程において混合される際の質量比率を意味するものとする。
　次に、ウージパウダー及びパルプの混合体を用いて和紙を抄く抄紙工程が行われる（ステップＳ２２）。抄紙工程では、例えば、抄紙機に混合体を投入することで和紙が生成される。抄紙機は、ワイヤパート、プレスパート及びドライパートを有している。抄紙機は、ワイヤパートでは水で薄めた混合体を平らにして湿紙を生成し、プレスパートでは湿紙を圧縮し、ドライパートでは湿紙を加熱して乾燥させる。抄紙機は、こうして生成した和紙をロール状に巻き取って完成させる。
　抄紙工程の次は、生成された和紙を細長く切る（スリットする）スリット工程が行われる（ステップＳ２３）。スリット工程では、例えば、ロール状の紙を細長く切りながら巻き取るスリッターと呼ばれる機械が用いられる。スリッターは、１ｍｍ～４ｍｍ程度の幅で和紙をスリットする。続いて、スリットされた和紙糸を撚って紙糸１を生成する撚糸工程が行われる（ステップＳ２４）。撚糸工程では、例えば、数本の和紙糸を撚って紙糸を生成する撚糸機が用いられる。
　次に、上記工程で生成された紙糸１を用いて紙布２を生成する工程として、整経工程と製織工程とが行われる。本実施例では、上述したように経糸として綿糸が用いられるので、整経工程においては、例えばビームを回転させて経糸をビームに捲きつける整経機と呼ばれる機械を用いて、綿糸を複数のビームに巻き付ける作業が行われる（ステップＳ３１）。そして、製織工程においては、経糸と緯糸とを交差させて布を織りあげる織機を用いて、紙布２を生成する作業が行われる（ステップＳ３２）。
　以上の製造工程により生成された紙糸１及び紙布２は、次のような特徴を有する。紙糸１は、リグニン含有率が２％以上の第１繊維（本実施例ではバガス）と、リグニン含有率が２％未満の第２繊維（本実施例ではマニラ麻を加工したパルプ）とを含む紙から形成されている。ここでいう２％は、質量比率の値であり、本発明の「閾値」の一例である。
　この第１繊維（＝バガス）に対しては、リグニンを除去する作業が行われていない。そのため、例えば第１繊維及び第２繊維の両方ともリグニンの除去作業を行う場合に比べて、リグニンの除去作業に要する手間及び費用を削減することができる。
　バガスは、非常に硬い繊維として知られており、繊維のまま混合すると、紙糸を撚る際に繊維が折れ曲がらずにささくれ立った状態になりやすい。本実施例では、第１繊維であるバガスが、上述した粒体化工程により粒体に加工されている。これにより、粒体加工が行われない場合に比べて、紙糸がささくれ立った状態になることを防いでいる。
　また、紙糸１を生成する際に第２繊維（パルプ化されたマニラ麻）と混合される第１繊維であるバガスの質量比率は、上述したとおり３０％である。ここで、第１繊維及び第２繊維の質量比率を異ならせた紙糸と物性を比較した試験結果について説明する。
　図５は紙糸の物性の試験結果の一例を表す。図５の例では、バガスの質量比率を「０％」、「２０％」、「２５％」、「３０％」及び「５０％」と異ならせた各紙糸の物性を表す値が測定されている。
　具体的には、糸の強さを表す指標として一般的に用いられる引張強度(乾燥時及び湿潤時。単位はＮ（ニュートン）)、結節強さ（Ｚ法。単位はＮ（ニュートン））、引掛け強さ（単位はＮ（ニュートン））が測定されている。いずれの値も、数値が大きいほど紙糸が切れにくく丈夫であることを表している。図５の例では、いずれの物性値も、バガスの質量比率が多くなるほど次第に小さくなる傾向が現れているが（質量比率２５％の結節強さは異常値であると思われる）、特に質量比率が３０％を超えて５０％に至る段階で急激に減少している。
　また、上記試験結果は、テスト用の機械で紙糸を生成しているが、製品用の機械で紙糸を生成すると、機械としての精度が高くなるため、紙糸の強度も向上すると見込まれる。以上のことから、出願人は、図４に表す粒径分布のように粒体化したバガスを用いた場合、バガスの質量比率が４０％以下であれば紙布の材料として利用可能な強度を有する紙糸が形成されると判断した。
　なお、バガスの質量比率の上限は、本実施例では上記のとおり４０％であるが、例えば粒体化されたバガス（ウージパウダー）の粒径分布が図４に表す分布と比べて大きく異なると紙糸の強度も変化すると思われるので、使用するバガス（ウージパウダー）の粒径分布に応じて、紙糸の強度を確保可能な上限が用いられればよい。
　また、出願人は、第２繊維と混同するためには、バガスの質量比率が３％以上は必要であると判断した（質量比率の下限が３％ということ）。これ以上質量比率が下がると、ウージパウダーが混合体の全体に行き渡らず、和紙の段階でウージパウダーの濃淡ができ、紙糸の位置によって強度のムラが生じるためである。
　本実施例の紙糸１は、バガスの質量比率が３０％であるため、質量比率が下限（３％）未満の場合に比べて強度のムラの発生が抑えられており、また、質量比率が上限（４０％）を超える場合に比べて紙糸全体としての丈夫さの低下が抑えられている。また、本実施例では、バガスを第１繊維として用いることで、廃棄されることが多いバガスを有効活用することができる。また、紙の作成においては、主要な材料の他に異物が混在すると、紙の強度が著しく低下する場合がある。
　本実施例では、第２繊維であるパルプ化されたマニラ麻を主要な材料とすると、第１繊維であるバガスを混合しても、図５に表すように紙糸の強度の低下が抑制されている。これは、バガスのリグニン含有率が２％以上であるため、リグニンがマニラ麻の繊維を接着する効果を発揮したためであると考えられる。つまり、本実施例では、リグニン含有率が高い第１繊維をあえて含めることで、異なる種類の繊維を含む紙を用いて有用な物品（紙糸１及び紙布２）を製造することができている。
　紙布２を加工すれば、衣服、バッグ、タオル、クッション、寝具及び文房具等の様々な布製品を製造することができる。
　図６は紙布２を用いて製造可能な布製品の例を表す。図６（ａ）では布製品３－１（デニム）が、図６（ｂ）では布製品３－２（シャツ）が、図６（ｃ）では布製品３－３（タオル）が表されている（各々を区別しない場合は「布製品３」という）。布製品３は、異なる種類の繊維を含む紙を用いて製造された有用な物品の一例である。いずれの布製品３も、紙布２を用いる他は、裁断及び縫製等の通常の製法により製造される。
　なお、紙布２は綾織で編んだ布であるが、布製品によっては平織及び朱子織等の別の方法で織られた紙布が用いられてもよい。また、紙布２は経糸が綿糸で緯糸が紙糸であるが、経糸に他の糸（絹糸及び麻糸等）を用いてもよいし、両方とも紙糸としてもよい。少なくとも経糸及び緯糸のいずれか一方に紙糸を用いていれば、どのような糸を用いてどのような方法で紙布が織られていてもよい。
　紙糸１は綿糸よりも軽いため、例えば経糸及び緯糸の両方に綿糸を用いた綿布から製造される同一形状の製品よりも軽い布製品を製造することができる。また、紙糸１は綿糸よりも硬いため、綿布から製造される同一形状の製品よりも折れ曲がりにくく、肌に纏わりつきにくい衣服を製造することができる。また、紙糸１の材料としてバガスを混合させることで、例えばマニラ麻のみを用いた紙糸を用いて製造される同一形状の製品に比べても、さらに折れ曲がりにくくさらに肌に纏わりつきにくい衣服を製造することができる。
　また、紙糸１の材料としてバガスを混合させたことにより、消臭効果が高まることが確認されている。
　図７は和紙の消臭効果を示す試験結果の一例を表す。図７の例では、全てマニラ麻又はマニラ麻にバガスを混合して生成した６種類の和紙による臭気成分（アンモニア、酢酸及びイソ吉草酸）の減少率の測定結果が表されている。
　減少率とは、（ブランクの濃度－試料測定の濃度）÷（ブランクの濃度）×１００で算出される値である。ブランクとは和紙がない空間の臭気成分の濃度であり、試料測定とはその空間に和紙を入れて一定時間経過したときの臭気成分の濃度である（いずれも単位はｐｐｍ（parts per million））。例えば全てマニラ麻（バガスの質量比率０％）の和紙の場合、アンモニアは１４％減少し、酢酸は６３％減少し、イソ吉草酸は４８％減少している。
　６種類の和紙では、バガスの質量比率を０％、１５％、２０％、３０％、４０％、５０％と増加させている。その結果、アンモニアの減少率は１４％、１７％、１７％、２２％、２１％、２６％と、バガスの質量比率に比例して増加する傾向を示した。同様に、酢酸の減少率も６３％、７４％、７４％、７４％、７９％、７９％と増加傾向を示し、イソ吉草酸も４８％、４９％、５５％、５８％、５７％、６５％と増加傾向を示した。
　図８は布製品の消臭効果を示す試験結果の一例を表す。図８の例では、４種類のデニムの生地Ａ～Ｄによる臭気成分の減少率の測定結果が表されている。生地Ａはバガス３０％の紙糸１が緯糸、インディゴ染めした綿糸を縦糸にしたものであり、生地Ｂは生地Ａの経糸を生成り（漂白及び染色をしない糸）の綿糸に代えたものである。生地Ｃは生地Ｂを藍染したものであり、生地Ｄは生地Ａの緯糸を綿糸に代えたもの（通常のデニム生地）である。
　いずれも図７に表す和紙に比べると９０％以上という高い減少率が測定されたが、紙糸１を用いた生地Ａ～Ｃは、綿糸だけを用いた通常の生地に比べて、いずれの臭気成分でも減少率が大きい値を示した。以上の試験結果から分かるように、紙糸１を用いた生地は、紙糸１を用いない生地に比べて、消臭効果を高めることができる。
　また、紙糸１には、上述したとおりリグニンが多く含まれている。例えばリグニン含有率が高い紙ほど変色しやすいように、紙糸１を用いて製造された生地Ａ～Ｃは、生地Ｄよりもリグニン含有率が高い分、変色しやすい特性を有している。一方、布製品の中には、デニムのように使用による色落ちも魅力の一つとなっているものがある。そのような布製品が紙糸１を用いて製造されることで、例えば綿糸だけで製造する場合に比べて、色落ちをより早く楽しむことができる。
　紙糸１は、上述したように質量比率３０％の粒体化されたバガス（ウージパウダー）と質量比率７０％のパルプ化されたマニラ麻とが原材料として混合されているが、収率から抄紙工程において抄き網からウージパウダーのうちの特に粒径が小さい微粉末が抜け落ちていることが予想された。そこで、紙糸の顕微鏡観察を行い、紙糸におけるウージパウダーの実際の質量比率を推測した。
　図９は紙糸における質量比率の推測結果の一例を表す。図９の例では、材料時点でのバガス（ウージパウダー）の質量比率を２０％、２５％、３０％及び５０％とした４種類の紙糸１ａ、１ｂ、１ｃ及び１ｄにおける、各紙糸の単位領域に含まれるマニラ麻の繊維個数と、ウージパウダーの個数とを計数した結果が示されている。その結果、紙糸１ａ、１ｂ、１ｃ及び１ｄにおけるマニラ麻の繊維個数に対するウージパウダーの個数の比率が、それぞれ「０．６２」、「０．７７」、「０．８１」及び「１．１６」となった。
　バガスの質量比率が２０％の紙糸１ａの収率が１００％に近かったため、紙糸１ａにおいては全てのウージパウダーが定着したと仮定した。その仮定の元、紙糸１ｂ、１ｃ及び１ｄにおけるバガス（ウージパウダー）の紙糸における質量比率を算出すると、「２４．９％」、「２６．４％」及び「３７．７％」となった。混合工程における質量比率と製造された紙糸における質量比率との相関関係を図１０に表す。
　図１０は質量比率の相関関係の一例を表す。図１０の例では、図９に表す質量比率に基づいて算出された近似曲線Ｆ１（近似式がｙ＝－０．００８１ｘ2＋１．１５６５ｘ＋０．０８９１）が表されている。出願人は、上述したように、混合工程におけるバガスの質量比率が４０％以下であれば紙布の材料として利用可能な強度を有する紙糸が形成されると判断した。近似曲線Ｆ１によると、混合工程におけるバガスの質量比率が４０％であれば、紙糸におけるバガスの質量比率は約３３．４％となる。
　つまり、紙糸の状態においては、バガスの質量比率が３３．４％以下であれば紙布の材料として利用可能な強度を有する紙糸が形成されていると考えられる。なお、バガスの質量比率の下限である３％の付近では収率が十分高いため、紙糸の状態においてもバガスの質量比率の下限は３％でよい。これらの数値に基づけば、紙糸及び紙布の混合工程におけるバガスの質量比率が分からなくても、生産された紙糸及び紙布から、紙布の材料として利用可能な強度を有する紙糸が形成されているか否かを判断することができる。
［２］変形例
　上述した実施例は本発明の実施の一例に過ぎず、以下のように変形させてもよい。また、実施例及び各変形例は、必要に応じて組み合わせて実施してもよい。
［２－１］装飾への活用
　本発明の布製品は、上述したように変色しやすい特性を有している。リグニンは酸素と反応して変色するが、光に当たることで変色反応が促進される。この性質を利用して、布製品の特定の領域だけを変色させて模様や図柄を描いた布製品を製造してもよい。布製品の特定の領域だけを変色させる変色工程について図１１を参照して説明する。
　図１１は本変形例の変色工程の一例を表す。図１１の例では、布製品３ａ（例えばデニム）を変色する例を説明する。変色工程においては、まず、図１１（ａ）に表すように、布製品３ａに型紙４を貼り付ける。次に、型紙４を貼り付けた布製品３ａにランプ等で光を照射して、図１１（ｂ）に表すように布製品３ａを変色させる。照射する光が強く、照射時間が長いほど、変色する程度が大きくなるので、光の照射時間は、使用する光の強度及び変色させる度合いに応じて定められる。
　必要なだけ変色させてから型紙４を取り外すと、図１１（ｃ）に表すように、型紙４によって隠されていた領域Ａ１の形の図柄が描かれた布製品３ａが完成する。以上のとおり、布製品３ａは、特定の領域（図１１の例では領域Ａ１）を隠した状態でその特定の領域の周囲の領域に所定の時間以上光を照射した布製品である。この布製品３ａは、領域Ａ１が表す模様又は図柄が描かれた布製品となる。
　図１１の例では単純な図形が描かれたが、より複雑な形状の領域を隠すことで複雑な図柄を表すことができる。また、光を照射する時間を領域毎に変化させることで、変色の程度を異ならせて、階調を有する図柄を描くこともできる。例えば図１１の例であれば、領域Ａ１に再び型紙（領域Ａ１とは形や大きさが異なるもの）を貼り付け、再度光を照射することで、領域Ａ１の周辺がさらに変色し、領域Ａ１のうち新たな型紙で隠されていない領域が変色し、新たな型紙で隠された領域は変色しないので、３段階の階調の図柄が描かれる。
　本変形例では、上記のとおりインク及びプリントシート等がなくても布製品に模様や図柄を描くことができる。また、例えばインク及びプリントシートによって描かれた図柄等は、洗濯や摩耗によって次第に薄くなり消えてしまうことがある。それに比べて、本変形例で描かれた図柄等は、布製品が使用されて変色が進んでも、図柄及び周辺の変色が同時に進むため、消えてしまうことがなく、長くデザインを楽しむことができる。
［２－２］リグニン含有率
　実施例で述べたように、本発明の紙糸は、リグニン含有率が閾値以上の第１繊維（例えばバガス）と、リグニン含有率が閾値未満の第２繊維（例えばパルプ化されたマニラ麻）とを含む紙から形成されている。実施例では、各繊維のリグニン含有率が質量比率で表されたが、これに限らない。
　例えば、リグニン含有率が体積比率で表されてもよい。その場合は、例えばリグニン除去作業が行われた植物繊維（マニラ麻等）のリグニンの体積比率が必ず下回り且つなるべく小さい値を閾値とすればよい。植物繊維とは、植物からとれる天然繊維のことであり、その多くはセルロース、ヘミセルロース及びリグニンが大量に含まれている。その場合、リグニン除去作業が行われた植物繊維が第２繊維として用いられていればよく、その第２繊維よりもリグニン含有率が高い植物繊維が第１繊維として用いられていればよい。
［２－３］第１繊維
　植物繊維には前述したようにリグニンが大量に含まれているため、リグニン除去作業が行われない限り、リグニン含有率が閾値未満になることは少ない。つまり、第１繊維としては、リグニン除去作業が行われない植物繊維全般が利用可能である（但し紙糸にした場合に十分な強度が得られるものに限る）。また、植物繊維によっては、バカスよりも剛性が低いものもあるので、紙糸にした場合にささくれ立つことがない程度に柔らかい植物繊維であれば、バガスのような粒体化をさせずに第２繊維と混合してもよい。
［２－４］第２繊維
　第２繊維は、マニラ麻に限らず、例えば楮、三椏及び雁皮等の和紙の原材料としてよく用いられる繊維であってもよい。また、第２繊維は、洋紙の原材料である広葉樹及び針葉樹等の繊維であってもよい。要するに、第２繊維は、上記のとおりリグニン除去作業によりリグニン含有率が閾値未満となった植物繊維（又はリグニン含有率が元々閾値未満である植物繊維）であればよい。

Claims (8)

  1. 　リグニン含有率が所定の閾値以上の第１繊維と、リグニン含有率が前記閾値未満の第２繊維とを含む紙から形成された紙糸。
  2. 　前記第１繊維に対してリグニンを除去する作業が行われていない
    　請求項１に記載の紙糸。
  3. 　前記第１繊維は粒体に加工されている
    　請求項１又は２に記載の紙糸。
  4. 　前記第１繊維はバガスである
    　請求項１から３のいずれか１項に記載の紙糸。
  5. 　前記第１繊維の質量比率が３％以上４０％以下である
    　請求項４に記載の紙糸。
  6. 　請求項１から５のいずれか１項に記載の紙糸を用いて織られた紙布。
  7. 　請求項６に記載の紙布を用いて製造された布製品。
  8. 　特定の領域を隠した状態で前記特定の領域の周囲の領域に所定の時間以上光を照射した
    　請求項７に記載の布製品。
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