(57)【要約】【課題】セルロース原料として好適なパルプ繊維原料を製造する方法を提供すること。【解決手段】処理すべきパルプ繊維から、セルロース原料としてのパルプ繊維原料を製造する方法であって、処理すべきパルプ繊維を含むパルプ繊維含有物を含む処理液を含む処理槽にオゾン含有ガスを供給することにより、上記処理すべきパルプ繊維からオゾン処理後パルプ繊維を形成する、オゾン処理ステップＳ３６、上記オゾン処理後パルプ繊維をアルカリ水溶液で処理し、８．０質量％未満のヘミセルロース含有率を有する上記パルプ繊維原料を形成する、アルカリ処理ステップＳ３９を含むことを特徴とする方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理すべきパルプ繊維から、セルロース原料としてのパルプ繊維原料を製造する方法であって、
処理すべきパルプ繊維を含むパルプ繊維含有物を含む処理液を含む処理槽にオゾン含有ガスを供給することにより、前記処理すべきパルプ繊維からオゾン処理後パルプ繊維を形成する、オゾン処理ステップ、
前記オゾン処理後パルプ繊維をアルカリ水溶液で処理し、８．０質量％未満のヘミセルロース含有率を有する前記パルプ繊維原料を形成する、アルカリ処理ステップ、
を含むことを特徴とする、前記方法。
【請求項２】
前記パルプ繊維原料が、０．１０質量％以下のリグニン含有率を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記パルプ繊維原料が、９４．０質量％以上のセルロース含有率を有する、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記オゾン処理ステップにおいて、前記オゾン処理後パルプ繊維が１０．０質量％以下のヘミセルロース含有率を有するように、前記処理槽に前記オゾン含有ガスを供給する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記オゾン処理ステップにおいて、前記オゾン含有ガスを、前記パルプ繊維含有物に、前記オゾン含有ガス中のオゾン濃度及び処理時間の積であるＣＴ値が、１００〜１２，０００ｐｐｍ・分となるように接触させることにより、前記オゾン処理後パルプ繊維を形成する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記アルカリ処理ステップにおいて、前記アルカリ水溶液が、３．０Ｎ以下の規定度を有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記アルカリ処理ステップにおいて、前記オゾン処理後パルプ繊維の乾燥質量１ｋｇあたり、前記アルカリ水溶液を、１０〜４０Ｌの比率で添加する、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記パルプ繊維原料が、セルロースナノファイバー用、ビスコースレーヨン用、セルロース誘導体用、バイオエタノール用、バイオブタノール用、成形材料用、又は紙加工品用の原料である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記パルプ繊維原料から、セルロースナノファイバー、ビスコースレーヨン、セルロース誘導体、バイオエタノール、バイオブタノール、成形材料、又は紙加工品を形成する、セルロース使用ステップをさらに含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
セルロース原料としてのパルプ繊維原料であって、
前記パルプ繊維原料が、８．０質量％未満のヘミセルロース含有率を有する、
ことを特徴とする、前記パルプ繊維原料。
【請求項１１】
セルロース原料としてのパルプ繊維原料であって、
前記パルプ繊維原料が、９４．０質量％以上のセルロース含有率を有する、
ことを特徴とする、前記パルプ繊維原料。
【請求項１２】
前記パルプ繊維原料が、０．１０質量％以下のリグニン含有率を有する、請求項１０又は１１に記載のパルプ繊維原料。
【請求項１３】
パルプ繊維を含む使用済の衛生用品に由来する、請求項１０〜１２のいずれか一項に記載のパルプ繊維原料。
【請求項１４】
前記パルプ繊維原料が、セルロースナノファイバー用、ビスコースレーヨン用、セルロース誘導体用、バイオエタノール用、バイオブタノール用、成形材料用、又は紙加工品用の原料である、請求項１０〜１３のいずれか一項に記載のパルプ繊維原料。
【請求項１５】
請求項１０〜１４のいずれか一項に記載のパルプ繊維原料を原料とする、セルロースナノファイバー、ビスコースレーヨン、セルロース誘導体、バイオエタノール、バイオブタノール、成形材料、又は紙加工品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、処理すべきパルプ繊維から、セルロース原料としてのパルプ繊維原料を製造する方法、及びパルプ繊維を含む使用済の衛生用品由来の、セルロース原料としてのパルプ繊維原料に関する。
【背景技術】
【０００２】
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水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。
【０００３】
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水性ポリマーが残存しており、当該高吸水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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−８８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では、「リサイクルパルプ繊維」を『パルプ繊維』そのものとして再利用することは記載されているが、特許文献１には、リサイクルパルプ繊維をパルプ繊維原料として用いることは記載されていない。
【０００６】
衛生用品には、吸収体等にパルプ繊維が用いられることが多く、当該パルプ繊維は、針葉樹に由来するものが多く使われている。針葉樹に由来するパルプ繊維には、約５０〜約６０質量％のセルロースに加え、約１０〜約２５質量％のヘミセルロースが含まれていることが知られている。ヘミセルロースは、植物の細胞壁に多く含まれている。パルプ繊維を、例えば、セルロース原料として用いる場合には、パルプ繊維中に存在するヘミセルロースが、パルプ繊維から回収されるセルロース、ひいてはセルロース由来製品に残存し、残存するヘミセルロースが、セルロース由来製品の機能を阻害する場合がある。
【０００７】
なお、衛生用品の分野では、パルプ繊維は、吸収体等に用いられており、パルプ繊維に含まれるヘミセルロースは、（ｉ）衛生用品の機能（例えば、吸収性）を阻害しにくい、（ｉｉ）パルプ繊維に弾性を付与する、（ｉｉｉ）製造されるパルプ繊維の収率に寄与する等の観点から、ヘミセルロースは、パルプ繊維から除去されていないのが一般的である。
また、セルロース由来製品を、衛生用品に由来するパルプ繊維からだけではなく、その他の処理すべきパルプ繊維、例えば、バージンパルプ繊維から製造できることも好ましい。
従って、本開示は、セルロース原料として好適なパルプ繊維原料を製造する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示者らは、処理すべきパルプ繊維から、セルロース原料としてのパルプ繊維原料を製造する方法であって、処理すべきパルプ繊維を含むパルプ繊維含有物を含む処理液を含む処理槽にオゾン含有ガスを供給することにより、上記処理すべきパルプ繊維からオゾン処理後パルプ繊維を形成する、オゾン処理ステップ、上記オゾン処理後パルプ繊維をアルカリ水溶液で処理し、８．０質量％未満のヘミセルロース含有率を有する上記パルプ繊維原料を形成する、アルカリ処理ステップを含むことを特徴とする方法を見出した。
【発明の効果】
【０００９】
本開示のパルプ繊維原料を製造する方法は、セルロース原料として好適なパルプ繊維原料を製造可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】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２】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３】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４】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。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本開示は、具体的には以下の態様に関する。
［態様１］
処理すべきパルプ繊維から、セルロース原料としてのパルプ繊維原料を製造する方法であって、
処理すべきパルプ繊維を含むパルプ繊維含有物を含む処理液を含む処理槽にオゾン含有ガスを供給することにより、上記処理すべきパルプ繊維からオゾン処理後パルプ繊維を形成する、オゾン処理ステップ、
上記オゾン処理後パルプ繊維をアルカリ水溶液で処理し、８．０質量％未満のヘミセルロース含有率を有する上記パルプ繊維原料を形成する、アルカリ処理ステップ、
を含むことを特徴とする、上記方法。
【００１２】
上記製造方法では処理すべきパルプ繊維から、所定のヘミセルロース含有率を有するパルプ繊維原料、すなわち、セルロース原料として好適なパルプ繊維原料を製造することができる。
【００１３】
［態様２］
上記パルプ繊維原料が、０．１０質量％以下のリグニン含有率を有する、態様１に記載の方法。
【００１４】
パルプ繊維には、セルロースに加え、リグニンが含まれていることが知られている。例えば、衛生用品に用いられることが多い針葉樹には、２０〜３０質量％のリグニンが含まれていることが知られている。
また、パルプ繊維を、例えば、セルロース原料として用いる場合には、パルプ繊維中に存在するリグニンが、パルプ繊維から回収されるセルロース、ひいてはセルロース由来製品に残存し、残存するリグニンが、セルロース由来製品の機能を阻害する場合がある。
上記製造方法では、処理すべきパルプ繊維から、所定のリグニン含有率を有するパルプ繊維原料、すなわち、セルロース原料として好適なパルプ繊維原料を製造することができる。
【００１５】
［態様３］
上記パルプ繊維原料が、９４．０質量％以上のセルロース含有率を有する、態様１又は２に記載の方法。
【００１６】
上記製造方法では、処理すべきパルプ繊維から、所定のセルロース含有率を有するパルプ繊維原料、すなわち、セルロース原料として好適なパルプ繊維原料を製造することができる。
【００１７】
［態様４］
上記オゾン処理ステップにおいて、上記オゾン処理後パルプ繊維が１０．０質量％以下のヘミセルロース含有率を有するように、上記処理槽に上記オゾン含有ガスを供給する、態様１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【００１８】
上記製造方法では、オゾン処理ステップにおいて、オゾン処理後パルプ繊維が所定のヘミセルロース含有率を有するようにオゾン処理するため、次のアルカリ処理ステップにおいて、オゾン処理後パルプ繊維のヘミセルロース含有率を効率よく下げることができる。従って、上記製造方法では、処理すべきパルプ繊維から、所定のヘミセルロース含有率を有するパルプ繊維原料、すなわち、セルロース原料として好適なパルプ繊維原料を簡易に製造することができる。
【００１９】
［態様５］
上記オゾン処理ステップにおいて、上記オゾン含有ガスを、上記パルプ繊維含有物に、上記オゾン含有ガス中のオゾン濃度及び処理時間の積であるＣＴ値が、１００〜１２，０００ｐｐｍ・分となるように接触させることにより、上記オゾン処理後パルプ繊維を形成する、態様１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【００２０】
上記製造方法では、オゾン処理ステップにおいて、オゾン含有ガスを、所定の条件でパルプ繊維含有物に接触させることによりパルプ繊維原料を形成する。従って、上記製造方法では、処理すべきパルプ繊維から、所定のヘミセルロース含有率を有するパルプ繊維原料、すなわち、セルロース原料として好適なパルプ繊維原料を簡易に製造することができる。
【００２１】
［態様６］
上記アルカリ処理ステップにおいて、上記アルカリ水溶液が、３．０Ｎ以下の規定度を有する、態様１〜５のいずれか一項に記載の方法。
上記製造方法では、アルカリ処理ステップにおいて、アルカリ水溶液が所定の規定度を有するため、オゾン処理後パルプ繊維、処理槽等を痛めにくいとともに、アルカリ処理ステップの廃液の処理が容易になる。
【００２２】
［態様７］
上記アルカリ処理ステップにおいて、上記オゾン処理後パルプ繊維の乾燥質量１ｋｇあたり、上記アルカリ水溶液を、１０〜４０Ｌの比率で添加する、態様６に記載の方法。
上記製造方法では、アルカリ処理ステップにおいて、所定の規定度を有するアルカリ水溶液を所定量添加するため、オゾン処理後パルプ繊維、処理槽等を痛めにくいとともに、アルカリ処理ステップの廃液の処理が容易になる。
【００２３】
［態様８］
上記パルプ繊維原料が、セルロースナノファイバー用、ビスコースレーヨン用、セルロース誘導体用、バイオエタノール用、バイオブタノール用、成形材料用、又は紙加工品用の原料である、態様１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【００２４】
上記製造方法では、パルプ繊維原料が、所定の用途（セルロースナノファイバー用、ビスコースレーヨン用、セルロース誘導体用、バイオエタノール用、バイオブタノール用、成形材料用、又は紙加工品用）向けの原料である。従って、上記製造方法は、所定のセルロース原料として好適に用いることができるパルプ繊維原料を製造することができる。
【００２５】
［態様９］
上記パルプ繊維原料から、セルロースナノファイバー、ビスコースレーヨン、セルロース誘導体、バイオエタノール、バイオブタノール、成形材料、又は紙加工品を形成する、セルロース使用ステップをさらに含む、態様１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【００２６】
上記製造方法は、所定のセルロース使用ステップを含み、所定のセルロース由来製品（セルロースナノファイバー、ビスコースレーヨン、セルロース誘導体、バイオエタノール、バイオブタノール、成形材料、又は紙加工品）を効率よく製造することができる。
【００２７】
［態様１０］
セルロース原料としてのパルプ繊維原料であって、
上記パルプ繊維原料が、８．０質量％未満のヘミセルロース含有率を有する、
ことを特徴とする、上記パルプ繊維原料。
【００２８】
上記パルプ繊維原料は、所定のヘミセルロース含有率を有するので、セルロース原料として好適である。
【００２９】
［態様１１］
セルロース原料としてのパルプ繊維原料であって、
上記パルプ繊維原料が、９４．０質量％以上のセルロース含有率を有する、
ことを特徴とする、上記パルプ繊維原料。
【００３０】
上記パルプ繊維原料は、所定のセルロース含有率を有するので、セルロース原料として好適である。
【００３１】
［態様１２］
上記パルプ繊維原料が、０．１０質量％以下のリグニン含有率を有する、態様１０又は１１に記載のパルプ繊維原料。
上記パルプ繊維原料は、所定のリグニン含有率を有するので、セルロース原料として好適である。
【００３２】
［態様１３］
パルプ繊維を含む使用済の衛生用品に由来する、態様１０〜１２のいずれか一項に記載のパルプ繊維原料。
上記パルプ繊維原料は、使用済の衛生用品に由来するので、環境保護の観点から好ましい。
【００３３】
［態様１４］
上記パルプ繊維原料が、セルロースナノファイバー用、ビスコースレーヨン用、セルロース誘導体用、バイオエタノール用、バイオブタノール用、成形材料用、又は紙加工品用の原料である、態様１０〜１３のいずれか一項に記載のパルプ繊維原料。
上記パルプ繊維原料は、所定の用途向けのセルロース原料として好適である。
【００３４】
［態様１５］
態様１０〜１４のいずれか一項に記載のパルプ繊維原料を原料とする、セルロースナノファイバー、ビスコースレーヨン、セルロース誘導体、バイオエタノール、バイオブタノール、成形材料、又は紙加工品。
上記セルロースナノファイバー、ビスコースレーヨン、セルロース誘導体、成形材料、又は紙加工品は、セルロース含有率が高い。上記バイオエタノール及びバイオブタノールは、それぞれ、エタノール及びブタノールの含有率が高い。
【００３５】
［態様１６］
上記方法が、次の各ステップ、
パルプ繊維含有物供給口と、処理液排出口と、上記処理槽の下方の位置に配置されたオゾン含有ガス供給口とを備える上記処理槽を準備する、準備ステップ、
上記パルプ繊維含有物を、上記パルプ繊維含有物供給口から上記処理槽に供給する、パルプ繊維含有物供給ステップ、
上記オゾン含有ガスを、上記オゾン含有ガス供給口から上記処理槽内の上記処理液に供給する、オゾン含有ガス供給ステップ、
上記処理槽内で、上記オゾン含有ガスを上昇させながら、上記パルプ繊維含有物を、上記オゾン含有ガスと接触させ、上記処理すべきパルプ繊維から上記オゾン処理後パルプ繊維を形成する、上記オゾン処理ステップ、
上記オゾン処理後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、
を含む、態様１〜１５のいずれか一項に記載の方法。
【００３６】
ヘミセルロースは、セルロースより比重が低いことから、ヘミセルロース含有率が相対的に低いパルプ繊維（セルロース含有率が相対的に高いパルプ繊維）は、ヘミセルロース含有率が相対的に高いパルプ繊維（セルロース含有率が相対的に低いパルプ繊維）よりも、比重が相対的に高い傾向がある。一方、溶液中では、オゾン含有ガスは、オゾンを消費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。
【００３７】
上記製造方法では、所定の準備ステップ、パルプ繊維含有物供給ステップ、オゾン含有ガス供給ステップ、オゾン処理ステップ及び処理液排出ステップを含む。上記オゾン処理ステップでは、オゾン含有ガスを上昇させながら、パルプ繊維含有物と、オゾン含有ガスとを接触させる。
【００３８】
上記製造方法では、ヘミセルロース含有率が相対的に低いパルプ繊維（セルロース含有率が相対的に高いパルプ繊維）が、ヘミセルロース含有率が相対的に高いパルプ繊維（セルロース含有率が相対的に低いパルプ繊維）よりも沈降性が高く、フレッシュなオゾン含有ガスが、ヘミセルロース含有率が相対的に低いパルプ繊維と接触し、そこに含まれるヘミセルロースをさらに分解しやすくなる。従って、上記製造方法は、セルロース原料として好適に用いることができるパルプ繊維原料を製造することができる。
【００３９】
なお、一般的に、パルプ繊維は、リグニン含有率が高いほど、比重が低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低いパルプ繊維が、リグニン含有率が相対的に高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低いパルプ繊維と接触し、そこに含まれるリグニンをさらに分解することができる。
【００４０】
なお、上記オゾン含有ガス供給口は、処理槽の下方に位置し、具体的には、処理槽の底から、処理槽の高さの好ましくは３０％、より好ましくは２０％、そしてさらに好ましくは１０％の範囲を意味する。
また、上記パルプ繊維含有物供給口は、上記オゾン含有ガス供給口よりも下方に配置されていてもよく、そして上方に配置されていてもよく、上記処理液排出口は、上記オゾン含有ガス供給口よりも下方に配置されていてもよく、そして上方に配置されていてもよい。
【００４１】
なお、態様１６に記載の製造方法には、いわゆる、連続式及びバッチ式の両方の製造方法が含まれる。また、「オゾン含有ガスを上昇させ」ることには、オゾン含有ガスが、全体として、上昇していることを意味し、処理槽内の処理液を撹拌等している場合に、オゾン含有ガスが水平方向に撹拌されながらも、全体として垂直方向に上昇することが含まれる。
【００４２】
［態様１７］
上記処理液排出口が、上記パルプ繊維含有物供給口よりも下方に配置されており、
上記オゾン処理ステップにおいて、上記パルプ繊維含有物を下降させながら、上記パルプ繊維含有物を、上記オゾン含有ガスと接触させる、
態様１６に記載の方法。
【００４３】
上記製造方法では、下降するパルプ繊維含有物を、上昇するオゾン含有ガスと接触させるので、パルプ繊維含有物がオゾン含有ガスと接触する頻度が増え、処理液に含まれるパルプ繊維（オゾン処理後パルプ繊維）のヘミセルロース含有率の分布が狭くなる（ばらつきが少なくなる）。また、フレッシュなオゾン含有ガスが、ヘミセルロース含有率が相対的に低いパルプ繊維と接触することができるので、処理液に含まれるパルプ繊維（オゾン処理後パルプ繊維）のヘミセルロース含有率が低くなりやすい。さらに、上記処理液排出口が、上記パルプ繊維含有物供給口よりも下方に配置されていることから、処理液排出口から、ヘミセルロース含有率が相対的に低いパルプ繊維（セルロース含有率が相対的に高いパルプ繊維）が排出されやすくなる。
【００４４】
なお、態様１７に記載の製造方法には、いわゆる、連続式及びバッチ式の両方の製造方法が含まれる。また、「パルプ繊維含有物を下降させ」ることには、パルプ繊維含有物の少なくとも一部が下降していることを意味し、例えば、処理槽内の処理液全体が下降している場合のその全体、処理槽内の処理液が上下に対流等している場合のパルプ繊維含有物の下降している部分等が含まれる。
【００４５】
［態様１８］
上記処理液排出口が、上記パルプ繊維含有物供給口よりも上方に配置されており、
上記オゾン処理ステップにおいて、上記パルプ繊維含有物を上昇させながら、上記パルプ繊維含有物を、上記オゾン含有ガスと接触させる、
態様１６に記載の方法。
【００４６】
上記製造方法では、上昇するパルプ繊維含有物を、上昇するオゾン含有ガスと接触させるので、パルプ繊維含有物がオゾン含有ガスと接触している時間が長くなり、パルプ繊維中のヘミセルロース含有率を下げやすくなる。
【００４７】
なお、態様１８に記載の製造方法には、いわゆる、連続式及びバッチ式の両方の製造方法が含まれる。また、「パルプ繊維含有物を上昇させ」ることには、パルプ繊維含有物の少なくとも一部が上昇していることを意味し、例えば、処理槽内の処理液全体が上昇している場合のその全体、処理槽内の処理液が上下に対流等している場合のパルプ繊維含有物の上昇している部分等が含まれる。
【００４８】
［態様１９］
上記パルプ繊維含有物供給ステップにおいて、上記パルプ繊維含有物を、上記パルプ繊維含有物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１６〜１８のいずれか一項に記載の方法。
【００４９】
上記製造方法では、パルプ繊維含有物供給ステップにおいて、パルプ繊維含有物を、パルプ繊維含有物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、処理すべきパルプ繊維含有物の処理時間が均一化され、処理液に含まれるパルプ繊維原料のヘミセルロース含有率の分布が狭くなる（ばらつきが少なくなる）。
従って、上記製造方法は、セルロース原料として好適に用いることができるパルプ繊維原料を製造することができる。
【００５０】
［態様２０］
上記パルプ繊維含有物が、使用済の衛生用品に由来する上記処理すべきパルプ繊維と、高吸水性ポリマーとを含み、
上記オゾン処理ステップにおいて、上記高吸水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、
態様１６〜１９のいずれか一項に記載の方法。
【００５１】
使用済の衛生用品においては、パルプ繊維及び高吸水性ポリマーを含む吸収体等において、（ｉ）高吸水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）肥大化した高吸水性ポリマー同士が、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、複数の高吸水性ポリマーと、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。
【００５２】
上記製造方法は、オゾン処理ステップにおいて、オゾン含有ガスを上昇させながら、パルプ繊維含有物と、オゾン含有ガスとを接触させる。遊離の高吸水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、相対的に浮力の低い遊離の高吸水性ポリマー及び連結構造体が、相対的に浮力の高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、パルプ繊維含有物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。
【００５３】
従って、上記製造方法では、沈降性が相対的に高い、遊離の高吸水性ポリマー及び連結構造体中の高吸水性ポリマーを、よりフレッシュなオゾン含有ガスで的確に酸化分解し、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ヘミセルロースを分解することができる。
【００５４】
また、上述の通り、ヘミセルロース含有率が相対的に低いパルプ繊維（セルロース含有率が相対的に高いパルプ繊維）は、ヘミセルロース含有率が相対的に高いパルプ繊維（セルロース含有率が相対的に低いパルプ繊維）よりも沈降性が高く、上記製造方法では、よりフレッシュなオゾン含有ガスが、ヘミセルロース含有率が相対的に低いパルプ繊維と接触し、そこに含まれるヘミセルロースをさらに分解することができる。
従って、上記製造方法は、セルロース原料として好適に用いることができるパルプ繊維原料を製造することができる。
【００５５】
［態様２１］
上記処理液が、酸性、弱酸性又は中性である、態様２０に記載の方法。
上記製造方法では、処理液が酸性（具体的には、ｐＨ０．０超且つｐＨ３．０未満、好ましくはｐＨ２．５以上且つｐＨ３．０未満）、弱酸性（具体的には、ｐＨ３．０以上且つｐＨ６．０未満）、又は中性（具体的には、ｐＨ６．０以上且つｐＨ８．０以下、好ましくはｐＨ６．０以上且つｐＨ７．０以下）である。従って、処理すべき高吸水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水性ポリマーが既に不活化されている場合には、引き続き、高吸水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、高吸水性ポリマーと、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水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、パルプ繊維のヘミセルロース含有率を下げることができる。
従って、上記製造方法は、セルロース原料として好適に用いることができるパルプ繊維原料を製造することができる。
【００５６】
［態様２２］
上記パルプ繊維含有物供給ステップの前に、上記高吸水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２０又は２１に記載の方法。
【００５７】
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、高吸水性ポリマーと、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水性ポリマー及びパルプ繊維を含むパルプ繊維含有物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水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、パルプ繊維のヘミセルロース含有率を下げることができる。
従って、上記製造方法は、セルロース原料として好適に用いることができるパルプ繊維原料を製造することができる。
【００５８】
［態様２３］
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２２に記載の方法。
【００５９】
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、製造されるパルプ繊維原料に、金属イオンが含まれにくい。従って、パルプ繊維原料から、パルプ繊維原料を用いる工程において、金属イオン及びその析出物が、パルプ繊維原料を用いる工程に用いられる設備を痛めにくく、そしてパルプ繊維原料の微細化を阻害しにくい。
【００６０】
以下、処理すべきパルプ繊維からパルプ繊維原料を製造する方法（以下、単に「パルプ繊維原料の製造方法」と称する場合がある）について説明する。
処理すべきパルプ繊維は、パルプ繊維であれば、特に制限されず、例えば、未使用のパルプ繊維（例えば、バージンパルプ繊維）、使用済のパルプ繊維（例えば、使用済の衛生用品に由来するパルプ繊維）等が挙げられる。
【００６１】
上記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、使用されたが排泄物を吸収していない衛生用品、未使用で廃棄された衛生用品等を含む。
【００６２】
なお、本明細書では、処理すべきパルプ繊維における「処理すべき」の用語は、処理前のパルプ繊維と、処理後のパルプ繊維原料とを区別するための修飾語で有り、それ以外の意図を有するものではない。
また、本明細書では、「処理すべきパルプ繊維」として、使用済のパルプ繊維、特に、使用済の衛生用品に由来するパルプ繊維の実施形態を挙げており、そこでは、「処理すべきパルプ繊維」を、単に『パルプ繊維』と称する場合が有る。
【００６３】
衛生用品の構成例について説明する。衛生用品は、例えば、液透過性シートと、液不透過性シートと、液透過性シートと液不透過性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、ペットシート等が挙げられる。
【００６４】
液透過性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、それらの複合シート等が挙げられる。液不透過性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、それらの複合シート等が挙げられる。
【００６５】
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水性ポリマー）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（例えば、針葉樹パルプ、広葉樹パルプ）、架橋パルプ、非木材パルプ等が挙げられる。高吸水性ポリマー（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。
【００６６】
吸収体の一方の面及び他方の面は、それぞれ液透過性シート及び液不透過性シートに接着剤を介して接合されている。平面視で、液透過性シートのうちの、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、液不透過性シートのうちの、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、吸収体は液透過性シートと液不透過性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。
【００６７】
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、高吸水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水性ポリマー）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、高吸水性ポリマーとを分離する。
【００６８】
なお、パルプ繊維及び高吸水性ポリマーの混合物（パルプ繊維含有物）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におけるオゾン処理後パルプ繊維の製造方法より前の工程は不要である。以下、各工程について説明する。
【００６９】
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、かつ吸収体の高吸水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。
【００７０】
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。
【００７１】
ここで、使用済の衛生用品は、当初、液不透過性シートを外側にして（液透過性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液透過性シート及び液不透過性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。
【００７２】
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、液透過性シートの周縁部分と液不透過性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、液透過性シートと吸収体とを接合する接着剤及び液不透過性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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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、液透過性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、液透過性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。
【００７９】
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（液不透過性シート）、不織布（液透過性シート）及びコアラップと、吸収コア（例えば、吸収体及び高吸水性ポリマー）とに分解する。
【００８０】
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液透過性シート（不織布）と液不透過性シート（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。
【００８１】
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。
【００８２】
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、液透過性シート、液不透過性シート、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。
【００８３】
使用済の衛生用品は、物理的な衝撃により、液透過性シート（不織布）と液不透過性シート（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水性ポリマー）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、液透過性シート（不織布）、液不透過性シート（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水性ポリマーを含むパルプ繊維含有物）とに、より確実に分解することができる。
【００８４】
次いで、分離工程Ｓ１３は、複数のフィルム（液不透過性シート）及び複数の不織布（液透過性シート）、コアラップ等と、吸収コア（例えば、パルプ繊維及び高吸水性ポリマー）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、液透過性シート、液不透過性シート、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。
【００８５】
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水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、不活化された高吸水性ポリマー及び不活化により高吸水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。
【００８６】
不活化工程Ｓ３１では、第１の分離工程Ｓ３２の前に、液透過性シート（不織布）、液不透過性シート（フィルム）及び吸収体（パルプ繊維及び高吸水性ポリマー）を、高吸水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、液透過性シート、液不透過性シート及びパルプ繊維に付着していた高吸水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水性ポリマーを、不活化による脱水により、粘度の低い状態の高吸水性ポリマーにすることができる。
【００８７】
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、高吸水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。
【００８８】
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。
【００８９】
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液透過性シート、液不透過性シート及び吸収体を浸す時間は、高吸水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。
【００９０】
第１の分離工程Ｓ３２では、液透過性シート（不織布）、液不透過性シート（フィルム）及びコアラップと、パルプ繊維、不活化された高吸水性ポリマー及び不活化により高吸水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、高吸水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。
【００９１】
第１の分離工程Ｓ３２において、液透過性シート及び液不透過性シートと、パルプ繊維、高吸水性ポリマー及び汚水（パルプ繊維含有物）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（液透過性シート、液不透過性シート、パルプ繊維、高吸水性ポリマー、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、高吸水性ポリマー及び汚水は排水中に、液透過性シート及び液不透過性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、高吸水性ポリマーは粘度の高い状態にあるため、液透過性シート、液不透過性シート及びパルプ繊維に付着した高吸水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、高吸水性ポリマーは粘度の低い状態になるので、液透過性シート、液不透過性シート及びパルプ繊維に付着した高吸水性ポリマーを、液透過性シート、液不透過性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。
【００９２】
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。
【００９３】
第２の分離工程Ｓ３３では、フィルム（液不透過性シート）と他の部材（液透過性シートの不織布、液透過性シート、液不透過性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。
【００９４】
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、テルペンを含む水溶液が用いられ、水溶液中のテルペンの濃度は、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、テルペンは、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、液不透過性シート等の衛生用品の構成部材に印刷がある場合、テルペンはその印刷インクも分解除去できる。
【００９５】
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。
【００９６】
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液透過性シート、液不透過性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。
【００９７】
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、液透過性シート、液不透過性シート及びパルプ繊維に付着した高吸水性ポリマーを不活化させつつ、液透過性シート、液不透過性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、液透過性シート、液不透過性シート、パルプ繊維及び高吸水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、液不透過性シート（フィルム）と、液透過性シート（不織布）と、吸収体（パルプ繊維及び高吸水性ポリマー）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、液不透過性シート（フィルム）及び液透過性シート（不織布）と、吸収体（パルプ繊維及び高吸水性ポリマー）とを分離でき、第２の分離工程Ｓ３３を省略できる。この場合、液不透過性シート（フィルム）と液透過性シート（不織布）とは、接着剤の除去により、実質的に分離される。
【００９８】
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。
【００９９】
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（液不透過性シート）及び不織布（液透過性シート）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。
【０１００】
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、高吸水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、高吸水性ポリマー及び汚水は排水中に、パルプ繊維（主に表面に高吸水性ポリマーが残存）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、高吸水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水性ポリマーとは、水と、所定の割合で混合されて、パルプ繊維含有物として、オゾン処理工程Ｓ３６に進む。
【０１０１】
本実施の形態では、分離工程Ｓ１３は、高吸水性ポリマー及びパルプ繊維と、それらの連結構造体と、水とを含むパルプ繊維含有物を、オゾンを含む水溶液で処理し、パルプ繊維付着する高吸水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。
【０１０２】
使用済の衛生用品においては、パルプ繊維及び高吸水性ポリマーを含む吸収体等において、（ｉ）高吸水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）肥大化した高吸水性ポリマー同士が、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、複数の高吸水性ポリマーと、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。上記パルプ繊維含有物には、遊離のパルプ繊維及び遊離の高吸水性ポリマーに加え、複数の高吸水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。
【０１０３】
オゾン処理工程Ｓ３６では、パルプ繊維含有物（処理液）に含まれる高吸水性ポリマーを、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。
高吸水性ポリマーが酸化分解し、水溶液に可溶化した状態とは、高吸水性ポリマー、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、高吸水性ポリマー等の不純物を、パルプ繊維含有物（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。
【０１０４】
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、高吸水性ポリマーとを含むパルプ繊維含有物５１を貯蔵するパルプ繊維含有物貯蔵部３と、パルプ繊維含有物５１中に含まれる高吸水性ポリマーを、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。
【０１０５】
パルプ繊維含有物貯蔵部３は、パルプ繊維含有物タンク１２と攪拌機１３とを含む。パルプ繊維含有物タンク１２は、配管６１を介して供給された、パルプ繊維含有物５１を貯蔵する。攪拌機１３は、パルプ繊維含有物５１中のパルプ繊維及び高吸水性ポリマーが水と分離してパルプ繊維含有物５１の下方へ沈まないように、パルプ繊維含有物タンク１２中のパルプ繊維含有物５１を撹拌する。
【０１０６】
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、パルプ繊維含有物供給口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。パルプ繊維含有物供給口３２は、処理槽３１の上部に配置され、パルプ繊維含有物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。
【０１０７】
具体的には、供給ポンプ２１は、配管６２を介してパルプ繊維含有物タンク１２のパルプ繊維含有物５１を、パルプ繊維含有物供給口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とパルプ繊維含有物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とパルプ繊維含有物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。
【０１０８】
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水性ポリマーは、予め設定された濃度になるように水と混合されてパルプ繊維含有物５１となる。パルプ繊維含有物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。パルプ繊維含有物５１は、配管６１を介してパルプ繊維含有物タンク１２に供給され、貯蔵される。パルプ繊維及び高吸水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水性ポリマーが、水と分離しないように、パルプ繊維含有物５１はパルプ繊維含有物タンク１２内で攪拌機１３により撹拌される。
【０１０９】
そして、パルプ繊維含有物タンク１２内のパルプ繊維含有物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、パルプ繊維含有物供給口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水性ポリマーは、処理液５２の上部から下部へ向かって沈降してゆく。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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水性ポリマーと、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水性ポリマー、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、遊離の高吸水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水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。
【０１１２】
遊離の高吸水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、相対的に浮力の低い遊離の高吸水性ポリマーと、高吸水性ポリマーを含む連結構造体とが、相対的に浮力の高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、高吸水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。
【０１１３】
従って、下方への移動が相対的に速い、遊離の高吸水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、パルプ繊維の、ヘミセルロース、リグニン等を分解することができる。
【０１１４】
その後、処理槽３１の底部の処理液５２（オゾン処理後パルプ繊維を含む）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。
【０１１５】
このように、パルプ繊維含有物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。
【０１１６】
処理槽３１から排出される処理液５２は、高吸水性ポリマー、ヘミセルロース、リグニン等を除去された、オゾン処理後パルプ繊維を含み、かつ、高吸水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。オゾン処理後パルプ繊維は、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。
【０１１７】
本方法は、少なくとも、パルプ繊維及び高吸水性ポリマーを含むパルプ繊維含有物５１を、高吸水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、高吸水性ポリマーが除去されたオゾン処理後パルプ繊維を含み、かつ、高吸水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におけるパルプ繊維含有物５１を供給するパルプ繊維含有物供給口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水性ポリマーの処理量を多くしても、高吸水性ポリマーを処理（可溶化）し、そしてパルプ繊維を処理することができる。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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、高吸水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、高吸水性ポリマーを完全に可溶化できず、パルプ繊維に高吸水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、高吸水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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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８０〜２００ｇ／ｍ3であり、さらに好ましくは１００〜２００ｇ／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水性ポリマーを完全に可溶化できず、高吸水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。
【０１２２】
処理液５２中のパルプ繊維含有物（例えば、パルプ繊維及び高吸水性ポリマー）の濃度は、処理液５２中のオゾンにより高吸水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、高吸水性ポリマーを完全に可溶化できず、パルプ繊維に高吸水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。パルプ繊維含有物５１中のパルプ繊維及び高吸水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水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。
【０１２３】
パルプ繊維及び高吸水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（具体的には、ｐＨ０．０超且つｐＨ３．０未満、好ましくはｐＨ２．５以上且つｐＨ３．０未満）、弱酸性（具体的には、ｐＨ３．０以上且つｐＨ６．０未満）、又は中性（具体的には、ｐＨ６．０以上且つｐＨ８．０以下、好ましくはｐＨ６．０以上且つｐＨ７．０以下）であることが好ましい。より好ましくは、処理液５２のｐＨは０.０超且つ７．０以下であり、さらに好ましくは２．５〜６．０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、オゾンによる高吸水性ポリマーの酸化分解効果が向上し、短時間で高吸水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、パルプ繊維含有物５１のｐＨを処理液５２のｐＨと同じにして、パルプ繊維含有物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。
【０１２４】
処理槽３１中の処理液５２（パルプ繊維含有物５１を含む）の量は、高吸水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、高吸水性ポリマーを完全に可溶化できず高吸水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、製造原価が増加するおそれがある。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。
【０１２５】
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水性ポリマーを完全に可溶化できずパルプ繊維に高吸水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。
【０１２６】
パルプ繊維含有物が処理槽３１内に存在する時間、すなわち、パルプ繊維含有物が処理液５２中で処理される時間（以下、「槽内処理時間」ともいう。）は、パルプ繊維中のヘミセルロースの分解、リグニンの分解、高吸水性ポリマーの酸化分解等の目的によって変わり、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、１５分〜１８０分が挙げられ、好ましくは３０分〜６０分である。
【０１２７】
オゾン含有ガスと、パルプ繊維含有物とは、オゾン含有ガス中のオゾン濃度（質量ｐｐｍ）と、槽内処理時間（分）との積であるＣＴ値に基づいて接触させることができる。上記ＣＴ値は、好ましくは１００ｐｐｍ・分以上、より好ましくは１，０００ｐｐｍ・分以上、さらに好ましくは２，０００ｐｐｍ・分以上、さらにいっそう好ましくは４，０００ｐｐｍ・分以上、さらにいっそう好ましくは５，０００ｐｐｍ・分以上、そしてさらにいっそう好ましくは６，０００ｐｐｍ・分以上である。
【０１２８】
上記ＣＴ値は、好ましくは１２，０００ｐｐｍ・分以下、より好ましくは１１，０００ｐｐｍ・分以下、さらに好ましくは１０，０００ｐｐｍ・分以下、そしてさらにいっそう好ましくは９，０００ｐｐｍ・分以下である。
上記ＣＴ値が小さ過ぎると、ヘミセルロースの分解、リグニンの分解、高吸水性ポリマーの分解、特にヘミセルロースの分解が不十分となる場合がある。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。
【０１２９】
なお、ＣＴ値における、オゾン含有ガス中のオゾン濃度の測定方法は、上述の通りである。
また、ＣＴ値における、槽内処理時間は、いわゆる、バッチ式の場合には、オゾン含有ガスを供給している時間（分）を意味する。いわゆる、連続式の場合には、槽内処理時間は、処理槽内の処理液の容量（Ｌ）を、時間当たりの排出量（Ｌ／分）で除した値を意味する。
【０１３０】
本開示では、オゾン処理ステップにおいて、オゾン処理後パルプ繊維が、好ましくは１０，０質量％以下、より好ましくは９．０質量％以下、さらに好ましくは８．０質量％以下、さらにいっそう好ましくは６．０質量％以下、さらに好ましくは５．０質量％以下、そしてさらにいっそう好ましくは４．０質量％以下のヘミセルロース含有率を有する。それにより、次のアルカリ処理ステップにおいて、パルプ繊維原料を形成しやすくなる。なお、ヘミセルロース含有率の下限は、０．０質量％である。
【０１３１】
パルプ繊維が処理槽３１内に存在する間に、オゾンにより、高吸水性ポリマーは低分子量成分に酸化分解され、処理液５２に溶解する。また、オゾンにより、パルプ繊維中のヘミセルロースが分解され、その一部が処理液５２に溶解する。また、オゾンにより、パルプ繊維中のリグニンが分解され、処理液５２に溶解する。処理液５２中に溶解した、高吸水性ポリマーの低分子量成分、ヘミセルロースの分解物、リグニンの分解物等は、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。以上のように、オゾン処理後パルプ繊維が形成される。
【０１３２】
本開示の製造方法は、以下のステップを含む。
・処理すべきパルプ繊維を含むパルプ繊維含有物を含む処理液を含む処理槽にオゾン含有ガスを供給することにより、上記処理すべきパルプ繊維からオゾン処理後パルプ繊維を形成する、オゾン処理ステップ
・上記オゾン処理後パルプ繊維をアルカリ水溶液で処理し、８．０質量％未満のヘミセルロース含有率を有するパルプ繊維原料を形成する、アルカリ処理ステップ
【０１３３】
上記オゾン処理ステップは、処理すべきパルプ繊維を含むパルプ繊維含有物を含む処理液を含む処理槽にオゾン含有ガスを供給することにより、パルプ繊維から、所定のオゾン処理後パルプ繊維を形成するものであれば、特に制限されず、例えば、いわゆる、バッチ式、連続式等で行うことができる。
【０１３４】
処理すべきパルプ繊維が未使用のパルプ繊維である場合には、上記パルプ繊維含有物は、未使用のパルプ繊維単体であることができる。
処理すべきパルプ繊維が使用済のパルプ繊維、例えば、使用済の衛生用品に由来するパルプ繊維である場合には、上記パルプ繊維含有物は、少なくともパルプ繊維を含み、パルプ繊維単体であってもよい。また、上記パルプ繊維含有物は、パルプ繊維に加え、高吸水性ポリマーを含むことができ、そして複数の高吸水性ポリマーと、複数のパルプ繊維とが連結した連結構造体、衛生用品を構成する資材（例えば、コアラップ、液透過性シート、液不透過性シート等）等を含んでもよい。
上記オゾン含有ガスは、処理槽内の処理液中に供給してもよく、そして処理槽内の処理液上の空間に供給してもよい。
アルカリ処理ステップについては、後述する。
【０１３５】
本開示の製造方法は、以下の準備ステップ、パルプ繊維含有物供給ステップ、オゾン含有ガス供給ステップ、オゾン処理ステップ及び処理液排出ステップを含むことができる。
・パルプ繊維含有物供給口と、処理液排出口と、上記処理槽の下方の位置に配置されたオゾン含有ガス供給口とを備える上記処理槽を準備する、準備ステップ
・上記パルプ繊維含有物を、上記パルプ繊維含有物供給口から上記処理槽に供給する、パルプ繊維含有物供給ステップ
・上記オゾン含有ガスを、上記オゾン含有ガス供給口から上記処理槽内の上記処理液に供給する、オゾン含有ガス供給ステップ
・上記処理槽内で、上記オゾン含有ガスを上昇させながら、上記パルプ繊維含有物を、上記オゾン含有ガスと接触させ、上記処理すべきパルプ繊維から上記オゾン処理後パルプ繊維を形成する、上記オゾン処理ステップ
・上記オゾン処理後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
【０１３６】
上記処理液排出口は、パルプ繊維含有物供給口よりも下方に配置されており、オゾン処理ステップにおいて、パルプ繊維含有物を下降させながら、パルプ繊維含有物をオゾン含有ガスと接触させてもよく、そして処理液排出口が、パルプ繊維含有物供給口よりも上方に配置されており、オゾン処理ステップにおいて、パルプ繊維含有物を上昇させながら、パルプ繊維含有物を、上記オゾン含有ガスと接触させてもよい。
【０１３７】
本実施の形態では、態様の１つとして、オゾン処理工程Ｓ３６（連続処理工程）が、パルプ繊維含有物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。パルプ繊維含有物５１中のパルプ繊維及び高吸水性ポリマーは、浮力が小さく、パルプ繊維及び高吸水性ポリマー、並びに連結構造体は、自然に沈降する。
【０１３８】
本実施の形態では、態様の１つとして、高吸水性ポリマーを溶解可能な処理液５２が、高吸水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、本方法の態様の１つでは、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水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水性ポリマーと、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水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水性ポリマー、ヘミセルロース、リグニン等を、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、高吸水性ポリマー、ヘミセルロース、リグニン等を分解させて、処理液５２に溶解させ、パルプ繊維から除去することができる。
【０１３９】
本実施の形態では、態様の１つとして、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、態様の１つとして、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。
【０１４０】
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水性ポリマー、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。また、オゾン処理ステップにおいて、パルプ繊維含有物を下降させる場合には、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水性ポリマー、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。それにより、高吸水性ポリマー、ヘミセルロース、リグニン等を分解させて、処理液５２に溶解させ、パルプ繊維から除去することができる。
【０１４１】
本実施の形態では、態様の１つとして、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、パルプ繊維含有物５１中の高吸水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、高吸水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、高吸水性ポリマーを処理液５２に短時間で溶解できて、高吸水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、高吸水性ポリマーをより短時間で酸化分解することができ、ひいてはヘミセルロース、リグニン等を分解させることができる。
【０１４２】
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内にパルプ繊維含有物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。
【０１４３】
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からオゾン処理後パルプ繊維を分離する第４の分離工程Ｓ３７と、分離されたオゾン処理後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。
【０１４４】
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からオゾン処理後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、オゾン処理後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。オゾン処理後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、高吸水性ポリマーの酸化分解物、ヘミセルロースの分解物、リグニンの分解物等を含む排水はスクリーンを通過する。一方、オゾン処理後パルプ繊維はスクリーン上に残る。
【０１４５】
続く、第２の乾燥工程Ｓ３８では、分離されたオゾン処理後パルプ繊維を、高温の雰囲気又は熱風等で乾燥させる。上記乾燥温度は、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、オゾン処理後パルプ繊維の表面に残存する水分が蒸発して除去されて、高吸水性ポリマー混率の極めて低い、純度の高いオゾン処理後パルプ繊維を回収できる。また、オゾン処理後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。
なお、オゾン処理後パルプ繊維を保管等することなく、次のアルカリ処理工程Ｓ３９を行う場合には、第２の乾燥工程Ｓ３８を省略することができる。
【０１４６】
アルカリ処理ステップとしてのアルカリ処理工程Ｓ３９では、オゾン処理後パルプ繊維をアルカリ水溶液で処理し、８．０質量％未満のヘミセルロース含有率を有するパルプ繊維原料を形成する。オゾン処理ステップを経たオゾン処理後パルプ繊維を、アルカリ処理ステップに付すことにより、従来公知のアルカリ処理ステップよりも穏やかな条件において、ヘミセルロースを分解することができる。また、穏やかな条件にてアルカリ処理ステップを行うことにより、セルロースの分解を抑制することができることが期待される。
【０１４７】
上記アルカリ処理ステップの条件は、８．０質量％未満のヘミセルロース含有率を有するパルプ繊維原料を形成することができるものであれば、特に制限されない。
上記アルカリ処理ステップは、オゾン処理後パルプ繊維を、好ましくは０．１Ｎ以上、より好ましくは０．２Ｎ以上、そしてさらに好ましくは０．３Ｎ以上の規定度のアルカリ水溶液に浸漬することにより実施することができる。また、上記アルカリ処理ステップは、オゾン処理後パルプ繊維を、好ましくは８．０Ｎ以下、より好ましくは６．０Ｎ以下、さらに好ましくは５．０Ｎ以下、さらにいっそう好ましくは４．０Ｎ以下、そしてさらにいっそう好ましくは３．０Ｎ以下の規定度のアルカリ水溶液に浸漬することにより実施することができる。
【０１４８】
アルカリ水溶液の規定度が上記範囲内にあることにより、オゾン処理後パルプ繊維、処理設備等を痛めにくくなり、アルカリ処理ステップの廃液の処理が容易になり、そしてアルカリ処理ステップを実施する際の危険性を下げることができる。
なお、上記アルカリ水溶液の規定度は、オゾン処理を用いない従来のセルロースナノファイバーの形成方法におけるものより低い範囲を含む。
【０１４９】
上記アルカリ水溶液の量は、８．０質量％未満のヘミセルロース含有率を有するパルプ繊維原料を形成することができるものであれば、特に制限されず、オゾン処理後パルプ繊維１ｋｇ（乾燥質量）あたり、好ましくは１０〜２００Ｌ、そしてより好ましくは２０〜１００Ｌのアルカリ水溶液を添加することができる。
【０１５０】
上記アルカリ処理ステップの温度は、特に制限なく、上記アルカリ処理ステップは、例えば、室温（２５℃）で実施することができる。上記アルカリ処理ステップは、好ましくは１０℃以上、より好ましくは１５℃以上、そしてさらに好ましくは２０℃以上の温度で実施することができる。また、上記アルカリ処理ステップは、好ましくは８０℃以下、より好ましくは６０℃以下、そしてさらに好ましくは５０℃以下、そしてさらに好ましくは４０℃以下の温度で実施することができる。
【０１５１】
上記アルカリ処理ステップの時間は、特に制限なく、上記アルカリ処理ステップは、好ましくは５〜２４０分、より好ましくは１０〜１２０分、そしてさらに好ましくは１５〜６０分の時間で実施することができる。
【０１５２】
例えば、アルカリ処理ステップにおいて、高温、例えば、４０℃以上の温度条件を選択する場合には、アルカリ水溶液の濃度として、例えば、０．３Ｎ〜４．５Ｎの規定度の条件を選択し、オゾン後パルプ繊維中のヘミセルロースを分解させることができる。
また、上記アルカリ処理ステップでは、オゾン処理後パルプ繊維をアルカリ水溶液に浸漬することができ、そしてオゾン処理後パルプ繊維を、アルカリ水溶液とともに撹拌してもよい。
【０１５３】
アルカリ水溶液は、水に溶解することによりアルカリ性を示すアルカリ、例えば、アルカリ金属及びアルカリ土類金属の水酸化物、塩等を水に溶解させることにより形成することができる。上記アルカリ金属としては、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム等が挙げられ、ナトリウムが好ましい。上記アルカリ土類金属としては、例えば、マグネシウム、カルシウム、バリウム等が挙げられる。
アルカリ水溶液が、水酸化ナトリウムの水溶液である場合には、アルカリ水溶液の濃度は、例えば、２〜１０質量％が挙げられる。
【０１５４】
なお、アルカリ処理工程Ｓ３９では、第２の乾燥工程Ｓ３８を省略して、第４の分離工程Ｓ３７において得られた、未乾燥（湿潤状態）のリサイクルパルプ繊維をアルカリ処理工程Ｓ３９に供してもよく、そして第４の分離工程Ｓ３７及び第２の乾燥工程Ｓ３８を省略して、オゾン処理工程Ｓ３６において得られた、リサイクルパルプ繊維を含む処理液５２をアルカリ処理工程Ｓ３９に供することができる。
【０１５５】
上記アルカリ処理ステップの後、アルカリ、ヘミセルロースの分解物を洗浄するための洗浄工程を行うことができる。また、洗浄工程の後、乾燥工程を行うことができる。当該乾燥工程は、第２の乾燥工程Ｓ３８と同様であることができる。
【０１５６】
本開示では、パルプ繊維原料は、好ましくは９４．０質量％以上、より好ましくは９５．０質量％以上、さらに好ましくは９６．０質量％以上、そしてさらにいっそう好ましくは９７．０質量％以上のセルロース含有率を有する。それにより、パルプ繊維原料を、セルロース由来製品のセルロース原料として好適に用いることができる。なお、セルロース含有率の上限は、１００．０質量％である。
【０１５７】
本開示では、パルプ繊維原料は、好ましくは８．０質量％未満、より好ましくは６．０質量％未満、さらに好ましくは５．０質量％未満、さらにいっそう好ましくは４．０質量％未満、そしてさらにいっそう好ましくは３．０質量％未満のヘミセルロース含有率を有する。それにより、パルプ繊維原料を、セルロース由来製品のセルロース原料として好適に用いることができる。なお、ヘミセルロース含有率の下限は、０．０質量％である。
【０１５８】
本開示では、パルプ繊維原料、そして好ましくはオゾン処理後パルプ繊維及びパルプ繊維原料は、好ましくは０．１０質量％以下、より好ましくは０．０８質量％以下、そしてさらに好ましくは０．０６質量％以下のリグニン含有率を有する。それにより、パルプ繊維原料を、セルロース由来製品のセルロース原料として好適に用いることができる。なお、リグニン含有率の下限は、０．００質量％である。
【０１５９】
本開示では、パルプ繊維原料を形成する前のオゾン処理後パルプ繊維が、好ましくは８７．０質量％以上、より好ましくは９０．０質量％以上、そしてさらに好ましくは９３．０質量％以上のセルロース含有率を有する。それにより、パルプ繊維原料を、セルロース由来製品のセルロース原料として好適に用いることができる。
【０１６０】
本開示では、パルプ繊維原料、オゾン処理後パルプ繊維等における、セルロース含有率、ヘミセルロース含有率及びリグニン含有率は、公知のデタージェント分析法に従って測定することができる。
【０１６１】
本開示では、パルプ繊維原料、そして好ましくはオゾン処理後パルプ繊維及びパルプ繊維原料が、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。それにより、パルプ繊維原料が、続くパルプ繊維原料を用いる工程、例えば、セルロースナノファイバー、ビスコースレーヨン、セルロース誘導体、バイオエタノール、バイオブタノール、成形材料、又は紙加工品を形成する、セルロース使用ステップ等において、毛羽立ちやすく、セルロースを取り出しやすくなる。
【０１６２】
本開示の製造方法では、パルプ繊維原料、そして好ましくはオゾン処理後パルプ繊維及びパルプ繊維原料が、好ましくは９９０ｍＬ以下、より好ましくは８００ｍＬ以下、さらに好ましくは７００ｍＬ以下、そしてさらにいっそう好ましくは６００ｍＬ以下の叩解度低下速度を有する。そうすることにより、パルプ繊維原料、並びに取り出させるセルロースが損傷することを抑制することができる。
なお、上記叩解度低下速度は、パルプ繊維原料又はオゾン処理後パルプ繊維中のヘミセルロース含有率の低さ、リグニン含有率の低さ等により得られるものである。
【０１６３】
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）パルプ繊維原料又はオゾン処理後パルプ繊維を、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、パルプ繊維原料又はオゾン処理後パルプ繊維が、叩解されやすい（毛羽立ちやすい）ことを意味する。
【０１６４】
本開示では、パルプ繊維原料は、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、パルプ繊維原料を乾燥させて保管した後、セルロースを取り出す際に、水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、上記パルプ繊維原料の水接触角は、０°であってもよい。
【０１６５】
パルプ繊維原料の水接触角は、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）パルプ繊維原料１．５ｇを、アルミ製リング内に均等に充填し、パルプ繊維原料を、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、パルプ繊維原料の表面を平滑化する。
（３）圧縮されたパルプ繊維原料の水接触角を、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。
【０１６６】
本開示では、パルプ繊維原料が、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、パルプ繊維原料から、セルロースを取り出す際に、金属イオン及びその析出物が設備を痛めにくく、そしてパルプ繊維原料の微細化を阻害しにくくなる。
上記灰分率は、例えば、高吸水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。
【０１６７】
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分乾燥したパルプ繊維原料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。
【０１６８】
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、高吸水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、混合物中の高吸水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、不活化された高吸水性ポリマーと、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、高吸水性ポリマーの吸水性能を不活化可能な水溶液で、高吸水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、高吸水性ポリマーを処理液５２により短時間で溶解できる。
【０１６９】
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、高吸水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、高吸水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、高吸水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、高吸水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、高吸水性ポリマーを処理液により短時間溶解できる。
【０１７０】
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はパルプ繊維含有物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、というようにパルプ繊維含有物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水性ポリマーを、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、高吸水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。
【０１７１】
また、他の好ましい実施の形態として、処理槽３１が、エジェクタを備えていてもよい。例えば、上記エジェクタが、駆動流体供給口と、上記処理槽に連接される混合流体吐出口と、それらの間の吸引流体供給口とを備えており、パルプ繊維含有物５１をエジェクタの駆動流体供給口に供給しつつ、オゾンを上記吸引流体供給口に供給し、上記エジェクタ内で上記パルプ繊維含有物５１及びオゾンを混合されることにより形成された混合液を、上記混合流体吐出口から、上記処理槽内の処理液中に吐出させる。
【０１７２】
駆動流体としてのパルプ繊維含有物５１と、吸引流体としてのオゾンとをエジェクタに供給し、エジェクタ内で混合することで、パルプ繊維含有物５１と、オゾンとが非常によく混合された混合流体としての混合液を効率的に形成できる。すなわち、パルプ繊維含有物５１と、オゾンとが極めて密接した混合液を形成できる。そして、その混合液を、処理槽内の処理液中に吐出することで、処理液を撹拌することができる。さらに、オゾンは、処理液に吐出されるとき、細かい気泡の状態で連続的に吐出されるので、処理液内で極めて広く拡散できる。それらにより、エジェクタから吐出される混合液中のパルプ繊維含有物５１だけでなく、処理槽内の処理液中の高吸水性ポリマーを含むパルプ繊維の両方において、高吸水性ポリマーとガス状物質との反応を極めて効率的に進行させることができる。
【０１７３】
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、かつ高吸水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（液不透過性シート）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。
【０１７４】
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水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。
【０１７５】
また、高吸水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場合には、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。
【０１７６】
さらに、高吸水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、高吸水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、高吸水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、低灰分で高品質のパルプ繊維原料が回収可能である。
【０１７７】
上記セルロース使用ステップは、図１に示されるように、パルプ繊維原料をセルロース使用工程に供し、セルロース由来製品を製造することができる。
【０１７８】
本開示の製造方法により製造されるパルプ繊維原料は、所定のヘミセルロース含有率を有するので、セルロース原料として好適である。
上記セルロース原料としては、セルロースを原料の一部とするものであれば、特に制限されず、各種用途、例えば、セルロースナノファイバー用、ビスコースレーヨン用、セルロース誘導体用、バイオエタノール用、バイオブタノール用、成形材料用、紙加工品用等の原料が挙げられる。上記各種用途においては、後述する。
【０１７９】
本開示の製造方法は、アルカリ処理ステップの後、パルプ繊維原料から、セルロースを利用するセルロース使用ステップを含むことができる。上記セルロース使用ステップとしては、セルロースを使用するものであれば、特に制限されず、例えば、セルロースナノファイバーを形成するセルロースナノファイバー形成ステップ、ビスコースレーヨンを形成するビスコースレーヨン形成ステップ、セルロース誘導体を形成するセルロース誘導体形成ステップ、バイオエタノールを形成するバイオエタノール形成ステップ、バイオブタノールを形成するバイオブタノール形成ステップ、成形材料を形成する成形材料形成ステップ、又は紙加工品を形成する紙加工品形成ステップが挙げられる。
【０１８０】
上記セルロースナノファイナー形成ステップとしては、特に制限されず、当技術分野で公知のセルロースナノファイバー形成方法が含まれる。上記セルロースナノファイバー形成方法としては、例えば、特開２０１０−２３５６８１号公報、特開２０１０−２５４７２６号公報等に記載の方法が挙げられる。
【０１８１】
セルロース使用ステップに関し、ビスコースレーヨン形成ステップとしては、特に制限されず、当技術分野で公知のビスコースレーヨン形成方法（例えば、再生セルロース繊維形成方法、セロファン形成方法、セルローススポンジ形成方法）が含まれる。上記ビスコースレーヨン形成方法としては、例えば、ビスコース法、銅アンモニア法等が挙げられる。
上記ビスコースレーヨンとしては、例えば、再生セルロース繊維、セロファン、セルローススポンジ等が挙げられる。
【０１８２】
上記再生セルロース繊維としては、レーヨン繊維、例えば、ビスコースから得られるビスコースレーヨン繊維、ポリノジック繊維及びモダール繊維、セルロースの銅アンモニア塩溶液から得られる銅アンモニアレーヨン繊維（「キュプラ繊維」とも称される）、有機化合物及び水の混合溶液である有機溶剤を用いた有機溶剤紡糸法によって得られ、セルロース誘導体を経ないリヨセル繊維及びテンセル繊維等が挙げられる。
上記セロファンとしては、例えば、セロファンテープ、セロファンフィルム等が挙げられる。
【０１８３】
セルロース使用ステップに関し、セルロース誘導体形成ステップとしては、特に制限されず、当技術分野で公知のセルロース誘導体形成方法（例えば、半合成セルロース繊維形成方法）が含まれる。上記セルロース誘導体形成方法としては、例えば、特開平１０−２５１３０１号公報に記載の方法が挙げられる。
上記セルロース誘導体としては、例えば、半合成セルロース繊維、例えば、アセテート繊維、例えば、トリアセテート繊維及びジアセテート繊維が挙げられる。
上記セルロース誘導体としては、例えば、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等が挙げられる。
【０１８４】
セルロース使用ステップに関し、バイオエタノール形成ステップとしては、特に制限されず、当技術分野で公知のバイオエタノール形成方法が含まれる。上記バイオエタノール形成方法としては、例えば、特開２０１８−６４５１４号公報に記載の方法が挙げられる。
【０１８５】
セルロース使用ステップに関し、バイオブタノール形成ステップとしては、特に制限されず、当技術分野で公知のバイオブタノール形成方法が含まれる。上記バイオブタノール形成方法としては、例えば、特開２０１５−５１７３０３号公報に記載の方法が挙げられる。
【０１８６】
セルロース使用ステップに関し、成形材料形成ステップとしては、特に制限されず、当技術分野で公知の成形材料形成方法が含まれる。
上記成形材料としては、例えば、包装緩衝材、容器等が挙げられる。
【０１８７】
セルロース使用ステップに関し、紙加工品形成ステップとしては、特に制限されず、当技術分野で公知の紙加工品形成方法が含まれる。
上記紙加工品としては、例えば、フィルター原紙、機能紙等が挙げられる。
【実施例】
【０１８８】
［製造例１］
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、リサイクル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）パルプ繊維含有物５１
・濃度：１質量％（パルプ繊維及び高吸水性ポリマーの濃度）
・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：２００ｇ／ｍ3
・形態：ナノバブル
【０１８９】
不活化工程Ｓ３１を、ｐＨ２．０のクエン酸で行い、上述の条件でオゾン処理工程Ｓ３６を行い、得られたリサイクルパルプ繊維を１２０℃で６０分乾燥し、オゾン処理後パルプ繊維Ｎｏ．１を得た。
【０１９０】
［製造例２］
槽内処理時間を、１５分に変更した以外は、製造例１と同様にして、オゾン処理後パルプ繊維Ｎｏ．２を得た。
［比較製造例１］
ＮＢＫＰのバージンパルプ繊維を、オゾン処理後パルプ繊維Ｎｏ．３とした。
【０１９１】
オゾン処理後パルプ繊維Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３のセルロース含有率、ヘミセルロース含有率、及びリグニン含有率（質量％）を測定した。結果を表１に示す。
【０１９２】
【表１】
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【０１９３】
表１に示されるように、製造例１のオゾン後パルプ繊維Ｎｏ．１は、９２．７質量％のセルロース含有率と、７．１質量％のヘミセルロース含有率と、０．１質量％未満のリグニン含有率とを備えている。従って、オゾン後パルプ繊維Ｎｏ．１を、従来公知のアルカリ処理工程に付すことにより、ヘミセルロース含有率をさらに下げることができる。
【０１９４】
また、従って、オゾン後パルプ繊維Ｎｏ．１を、従来公知のものよりもマイルドな条件のアルカリ処理工程に付すことにより、セルロースの分解を抑制しつつ、ヘミセルロースを分解し、セルロースの収率が高く且つセルロース含有率の高い（ヘミセルロース含有率の低い）パルプ繊維原料を得ることできることが期待される。
【０１９５】
［実施例１］
製造例２にて製造したオゾン処理後パルプ繊維Ｎｏ．２を用いて、アルカリ処理工程を行った。
【０１９６】
アルカリ処理工程の詳細は、以下の通りである。
（１）オゾン処理後パルプ繊維Ｎｏ．２を４０℃で１時間乾燥し、次いで遠心粉砕機で粉砕することにより、測定用サンプルを形成する。
（２）２０℃の恒温室内で、容器に、サンプル約１．０ｇと、表２に規定される規定度の水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）水溶液２５ｍＬとを添加し、上記容器内で、サンプルを５分間押しつぶす。
（３）押しつぶした後のサンプルを３０分静置する。
【０１９７】
（４）上記容器に、２０℃の水２５ｍＬを添加し、容器の内容物を１分間撹拌する。
なお、上記水は、ＪＩＳ  Ｋ０５５７：１９９８の「用水・排水の試験に用いる水」の種別Ａ３に該当する水である。
（５）容器の内容物を、ガラス濾過器で吸引濾過し、濾過物を取得する。
（６）上記濾過物を水で洗浄し、次いで、中和する。
（７）中和後の濾過物に、１０質量％の酢酸水溶液を４０ｍＬ添加し、５分間静置する。
（８）静置後の濾過物を煮沸水中で洗浄し、次いで、乾燥し、パルプ繊維原料Ｎｏ．２を形成する。
（９）公知のデタージェント法を用いて、パルプ繊維原料Ｎｏ．２の組成を分析する。
水酸化ナトリウム水溶液の規定度と、アルカリ処理工程の結果とを、表２に示す。
なお、ＮａＯＨ濃度が０．０Ｎの組成は、アルカリ処理工程を開始する前の組成を意味する。
【０１９８】
【表２】
2020109224.tif 000004
【０１９９】
上記アルカリ処理工程では、高いＮａＯＨ濃度（５．３Ｎ）だけではなく、低いＮａＯＨ濃度（０．５Ｎ）においても、ヘミセルロース濃度の低いパルプ繊維原料Ｎｏ．２を形成できることが確認された。
比較製造例１のオゾン処理後パルプ繊維Ｎｏ．３（ＮＢＫＰのバージンパルプ繊維）を、上述のアルカリ処理工程に供したところ、低いＮａＯＨ濃度（０．５Ｎ〜２．８Ｎ）では、ヘミセルロースの濃度が低下しにくく、ヘミセルロース濃度を下げるためには、高いＮａＯＨ濃度（５．３Ｎ）が必要であった。
【符号の説明】
【０２００】
３１    処理槽
３２    パルプ繊維含有物供給口
３３    処理液排出口
４３    オゾン含有ガス供給口
５１    パルプ繊維含有物
５２    処理液
５３    オゾン含有ガス
Ｓ３６    オゾン処理工程
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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