(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形体の製造に使用される摩砕材料の製造方法であって、
該摩砕材料を、繊維と無機物質とを含有する紙パルプ製造工程残渣を摩砕して製造する
ことを特徴とする摩砕材料の製造方法。
【請求項２】
前記紙パルプ製造工程残渣に含有される繊維が、平均繊維幅１〜２０μｍ、平均繊維長０．１〜３ｍｍの繊維であり、
該繊維を、平均繊維幅１０〜１００ｎｍ、平均繊維長２５０μｍ±１００μｍとなるように摩砕する
ことを特徴とする請求項１記載の摩砕材料の製造方法。
【請求項３】
前記紙パルプ製造工程残渣を挽臼によって摩砕する
ことを特徴とする請求項１または２記載の摩砕材料の製造方法。
【請求項４】
請求項１、２または３記載の摩砕材料の製造方法によって製造された摩砕材料を成形し乾燥させたものである
ことを特徴とする摩砕材料成形体の製造方法。
【請求項５】
最大曲げ応力が４５ＭＰａ以上である
ことを特徴とする請求項４記載の摩砕材料成形体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製紙スラッジ等の紙パルプ製造工程残渣を原料とする摩砕材料、摩砕材料の製造方法および摩砕材料成形体に関する。
【背景技術】
【０００２】
製紙スラッジとは、一般的に製紙工場の各工程の排水中の固形分（有機物質、無機物質を含む）を排水処理工程で処理したときにできる固形分のことである。この製紙スラッジは、大部分が水分であるが、セルロースからなる繊維だけでなく紙の填料などの無機物質も含有されており、しかも、製紙工程において大量に発生するため、その処理が重要な問題である。
【０００３】
従来、一般的に、製紙スラッジは焼却処理され、ボイラにおいて熱エネルギーを回収した後、残渣の焼却灰をセメント材料や埋め立て材料として利用している。
近年、製紙スラッジを有効に活用する方法として、製紙スラッジから成形体を形成したり、成形体の原料を製造したりする技術が研究開発されている（例えば、特許文献１、２）。
【０００４】
特許文献１には、無機粉体と多糖類からなる有機質繊維状物を原料とする複合硬化体が開示されており、無機粉体の例として製紙スラッジの焼成粉末、有機質繊維状物の例として製紙スラッジの未焼成物も開示されている。そして、製紙スラッジをそのまま成形したり、製紙スラッジに無機粉体を混合してから成形したりする技術が開示されている（特許文献１明細書段落００５４、００７２等）。
【０００５】
しかるに、製紙スラッジに含まれる繊維は、その長さが０．１〜３ｍｍ程度であり、そのまま成形した場合、填料が結合を阻害するため、成形された成形体の強度が弱いという問題がある。
【０００６】
また、特許文献２には、セルロースベースの原料物質から繊維ペレットを製造する技術が開示されており、原料として製紙スラッジが開示されている。この技術では、繊維ペレットを製造する工程の湿式サイズ減少サブシステムにおいて、湿ったセルロースと無機物を破砕ミルによって破砕してから乾燥工程に供給することを示唆する記載もある（段落００２２）。
しかし、特許文献２の技術の湿式サイズ減少サブシステムは、湿ったセルロースと無機物を破砕ミルによって破砕するものであり、「約０．７５〜１．００インチ」程度のフレークを形成することはできても、繊維を微細化することは困難である。
【０００７】
上記のごとく、現在のところ、製紙スラッジのみから十分な強度を有する成形体を成形することができておらず、製紙スラッジを有効活用する上で、かかる成形体や成形体の原料を製造する技術の開発が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−３０３３９２号公報
【特許文献２】特表２００５−５３８８６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記事情に鑑み、微細化された繊維と無機物質の凝集体を含有し、成形体を成形することができる紙パルプ製造工程残渣を原料とする摩砕材料およびかかる摩砕材料の製造方法を提供することを目的とする。
また、本発明は上記事情に鑑み、成形性に優れ、かつ、強度が高い摩砕材料成形体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】
【００１０】
（摩砕材料の製造方法）
第１発明の摩砕材料の製造方法は、成形体の製造に使用される摩砕材料の製造方法であって、該摩砕材料を、繊維と無機物質とを含有する紙パルプ製造工程残渣を摩砕して製造する
ことを特徴とする。
第２発明の摩砕材料の製造方法は、第１発明において、前記紙パルプ製造工程残渣に含有される繊維が、平均繊維幅１〜２０μｍ、平均繊維長０．１〜３ｍｍの繊維であり、該繊維を、平均繊維幅１０〜１００ｎｍ、平均繊維長２５０μｍ±１００μｍとなるように摩砕することを特徴とする。
なお、本明細書における平均繊維長とは、「長さ（加重）平均繊維長」のことである。「長さ（加重）平均繊維長」Ｌは、以下の式１によって求められる平均繊維長である。
（式１）
Ｌ＝Σｎｉｌｉ２／Σｎｉｌｉ（ｌｉは各繊維の長さ）
第３発明の摩砕材料の製造方法は、第１または第２発明において、紙パルプ製造工程残渣を挽臼によって摩砕することを特徴とする。
（摩砕材料成形体の製造方法）
第４発明の摩砕材料成形体の製造方法は、第１、第２または第３発明の摩砕材料の製造方法によって製造された摩砕材料を成形し乾燥させたものであることを特徴とする。
第５発明の摩砕材料成形体の製造方法は、第４発明において、最大曲げ応力が４５ＭＰａ以上であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
（摩砕材料の製造方法）
第１発明によれば、繊維と無機物質を含有する紙パルプ製造工程残渣を摩砕することによって紙パルプ製造工程残渣中の繊維を微細化できるので、微細化された繊維と無機物質とが混合した成形体の材料を簡単に製造することができる。また、微細化された繊維と紙パルプ製造工程残渣に含まれている無機物質とが均質に混合され、しかも、両者の凝集状況が良好な状態となった材料となる。そうすると、材料中では両者が良好な状態で凝集しているので、この材料を使用して成形体を成形すれば、強度等において優れた性質を有する成形体を形成することができる。
第２発明によれば、適切な繊維長および繊維幅を有する繊維を適切に微細化できるので、得られた材料を使用すれば、優れた特性を有する成形体を容易に成形することができる。
第３発明によれば、紙パルプ製造工程残渣を挽臼によって摩砕しているので、繊維の微細化を適切に行うことができる。このため、無機物質の微細化や、無機物質と微細化された繊維との凝集状況が良好な状態となった材料を得ることができる。
（摩砕材料成形体の製造方法）
第４発明によれば、微細化された繊維と紙パルプ製造工程残渣に含まれている無機物質とが均質に混合されしかも両者の凝集状況が良好な状態になっている摩砕材料を成形しているので、その強度を高くすることができる。
第５発明によれば、強度が高いので、レンガやブロックなどの代替用材料として使用することができる。しかも、レンガやブロックなどに比べて軽量であるので、取り扱いが容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例の実験結果を示した図である。
【図２】実施例の実験結果を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明は、紙パルプ製造工程残渣を原料とする摩砕材料（以下、単に摩砕材料という）に関する発明である。
なお、紙パルプ製造工程残渣とは、製紙工場の各工程の排水中の固形分（有機物質、無機物質を含む）を排水処理工程で処理したときにできる固形分である製紙スラッジや、排水処理工程より上流である抄紙工程、パルプ工程から発生する固形分などのことである。
【００１４】
本発明の摩砕材料の原料となりうる紙パルプ製造工程残渣は、製紙工程から排出された段階では、その採取濃度は０．１〜５０％程度のものであり、繊維に加えて、填料等の無機物質を０〜７０％程度を含有するものである。なお、本明細書における紙パルプ製造工程残渣の濃度とは、「JISP8225:2003  パルプ−紙料の固形分濃度測定方法」を準用して定義される。
かかる紙パルプ製造工程残渣に含まれる繊維の繊維幅や繊維長はとくに限定されないが、例えば、平均繊維幅は１〜４０μｍ程度、平均繊維長は０．１〜５ｍｍ程度であるが、本発明の摩砕材料として使用する場合であれば、平均繊維幅は１〜２０μｍ程度、平均繊維長は０．１〜３ｍｍ程度がより好ましい。
また、紙パルプ製造工程残渣に含まれる無機物質もとくに限定されないが、例えば、カオリン（はくとう土）、焼成カオリン、炭酸カルシウム、酸化亜鉛、水酸化アルミニウム、硫化亜鉛、二酸化チタン、硫酸カルシウム、亜硫酸カルシウム、硫酸バリウム、タルク、シリカなどであり、その粒径は、レーザー回折法で測定すると０．１〜３０μｍ程度である。
【００１５】
本発明の摩砕材料は、上述したような製紙工程で排出される紙パルプ製造工程残渣を摩砕することによって得られた材料であり、紙パルプ製造工程残渣中の繊維が微細化された繊維を含有するものである。
【００１６】
本発明の摩砕材料は、例えば、以下のような方法で製造することができる。
【００１７】
まず、本発明の摩砕材料の原料となる紙パルプ製造工程残渣を、そのまま、または、若干脱水して、挽臼やリファイナー、ディスパーザー、グラインダー、混練機、ミル等の摩砕手段に供給する。
紙パルプ製造工程残渣が供給された摩砕手段を作動させると、紙パルプ製造工程残渣内において、繊維は、摩砕部材（例えば砥石など）と直接接触して砕かれたり紙パルプ製造工程残渣中の無機物質と干渉して砕かれたりする。そうすると、微細化された繊維（例えば、ナノファイバー）が形成され、本発明の摩砕材料が形成される。
【００１８】
なお、ナノファイバーなどの微細化された繊維が摩砕部材や無機物質と干渉することによって、微細化された繊維同士が凝集したり微細化された繊維と無機物質とが凝集したりする。
また、摩砕手段の摩砕部材によって無機物質も砕かれるので、無機物質も微細化される。
【００１９】
上記のごとく、本発明の摩砕材料は、紙パルプ製造工程残渣を摩砕して形成するので、紙パルプ製造工程残渣中の繊維の微細化が容易であり、しかも、微細化された繊維と無機物質とが混合した材料を簡単に製造することができる。
【００２０】
しかも、紙パルプ製造工程残渣では繊維と無機物質がほぼ均一に混合されており、かかる紙パルプ製造工程残渣を摩砕するので、本発明の摩砕材料内でも、微細化された繊維と無機物質とが均質に混合された状態となる。そうすると、摩砕によって微細化された繊維の凝集物および無機物質と微細化された繊維の凝集物が形成されるが、かかる凝集物の凝集状況を良好な状態にすることができる。
【００２１】
そして、本発明の摩砕材料中には、良好な状態で凝集された凝集物と、微細化された繊維と、無機物質の単体と、が混在した状態となっているので、本発明の摩砕材料を成形すれば、結合剤を使用しなくても、成形体を形成することができる。
【００２２】
（摩砕材料中の繊維の平均繊維幅や平均繊維長）
なお、本発明の摩砕材料は、紙パルプ製造工程残渣を摩砕して製造されているが、摩砕材料に含まれる繊維の平均繊維幅や平均繊維長はとくに限定されない。
摩砕することによって、紙パルプ製造工程残渣に含まれていた繊維は摩砕されるが、一部の繊維は摩砕されずにそのままの状態で存在したり、十分に摩砕されない状態で摩砕材料に含まれたりする可能性が高い。例えば、摩砕材料には、その繊維長が数μｍ〜１、２ｍｍの繊維が混在したり、５００μｍ〜１ｍｍの繊維が混在したりする可能性があり、また、その繊維の幅が１０〜５００ｎｍの繊維が混在する場合がある。つまり、摩砕材料には、このように非常に幅広い範囲の繊維長および繊維の幅の繊維が含まれていてもよい。
このように、摩砕材料には、非常に幅広い範囲の繊維長および繊維の幅の繊維が含まれていてもよいが、摩砕材料に含まれる繊維の平均繊維幅が１０〜１００ｎｍかつ平均繊維長が２５０μｍ±１００μｍとなるように摩砕されていることが好ましい。かかる状態に摩砕されている場合には、摩砕後の微細化された繊維同士の凝集状態（つまり凝集物の大きさ等）や、微細化された繊維と無機物質との凝集状態が良好な状態となる。そうすると、かかる摩砕材料を用いて成形体を形成すれば、成形乾燥した際に、微細化された繊維同士および／または凝集体同士の結合を強くすることができるので、強度の高い成形体を形成することができる。
【００２３】
（紙パルプ製造工程残渣について）
本発明の摩砕材料の原料となる紙パルプ製造工程残渣はとくに限定されない。例えば、一連の製紙ラインにおける異なる工程から得られる紙パルプ製造工程残渣を混合して使用してもよいし、他の製紙ラインや他の工場などから供給される紙パルプ製造工程残渣を混合してもよい。また、一連の製紙ラインにおける各工程から得られる紙パルプ製造工程残渣をそれぞれ単独で使用してもよいし、他の製紙ラインや他の工場における同じ工程から得られる紙パルプ製造工程残渣を混合して使用してもよい。
とくに、一連の製紙ラインにおける特定の工程（塗工紙や上質紙の抄紙工程など）から得られる紙パルプ製造工程残渣を単独で使用することが好ましい。この場合、紙パルプ製造工程残渣に含まれる無機物質等の成分や由来を把握できるので、製造される摩砕材料の性質を安定したものとすることができる。
【００２４】
具体的には、本発明が対象とするパルプ工程や抄紙工程から採取した紙パルプ製造工程残渣の場合、つまり、紙パルプ製造工程残渣がパルプ工程や抄紙工程の排水の場合、その濃度は０．１〜１．５％と低くなる。濃度が低いけれども、単独工程からの得られた紙パルプ製造工程残渣でありその発生元から近いため、紙パルプ製造工程残渣の性質や履歴が明確でありかつ性質を特定しやすいという利点が得られる。例えば、塗工紙や上質紙の抄紙工程から発生する紙パルプ製造工程残渣は、より白く、特定無機物質（炭酸カルシウム、カオリン等）を３０〜７０％程度含むという性質を有する。また、新聞古紙脱墨パルプの製造工程から発生する紙パルプ製造工程残渣は、より黒く、多様な無機物質３０〜７０％程度を含むという性質を有する。このように、本発明の摩砕材料の用途や目的に合わせて、原料となる紙パルプ製造工程残渣を調整することが容易になる。
【００２５】
製紙工場の排水処理工程におけるシックナーの前後から採取した紙パルプ製造工程残渣や、脱水機の後で採取した紙パルプ製造工程残渣を使用した場合には、様々な工程からの原料が混合されているものの、パルプ工程や抄紙工程から採取した紙パルプ製造工程残渣よりも濃度が高いので（シックナーの前後の場合濃度０．５〜１０％、脱水機の後の場合５０％程度）、移送や貯蔵を効率的に行うことができるという利点が得られる。
【００２６】
（紙パルプ製造工程残渣の濃度について）
摩砕時の紙パルプ製造工程残渣の濃度は、０．１〜５％であることが好ましく、０．５〜１％がより好ましい。かかる濃度であれば、紙パルプ製造工程残渣の摩砕が容易になるし、また工程から排出された紙パルプ製造工程残渣をそのまま使用できるので、乾燥などの処理が不要となるので、処理効率を向上できかつ処理コストを抑えることができる。
なお、紙パルプ製造工程残渣は、上記の濃度よりも高い濃度のもの（例えば５〜１０％程度）を使用して摩砕してもよい。この場合には、摩砕の際に水を添加すれば、上記濃度の紙パルプ製造工程残渣を摩砕する場合と同等程度の濃度で摩砕することができる。しかも、紙パルプ製造工程残渣を一旦保管してから摩砕する場合であれば、紙パルプ製造工程残渣の体積を小さくできるので、保管が容易になる。
【００２７】
（摩砕方法について）
紙パルプ製造工程残渣を摩砕する方法はとくに限定されず、例えば、挽臼やリファイナー、ディスパーザー、グラインダー、混練機、ミル等を使用することができる。とくに、挽臼を使用して摩砕することが好ましい。挽臼を使用すれば、紙パルプ製造工程残渣中の繊維の微細化を適切に行うことができるし、紙パルプ製造工程残渣中に混合していた無機物質の微細化も適切に行うことができる。そして、繊維と無機物質とが混合した状態で摩砕するので、微細化された繊維と無機物質との凝集状況を良好な状態にすることができる。
【００２８】
（摩砕材料成形体）
上述したような本発明の摩砕材料は、微細化された繊維と紙パルプ製造工程残渣に含まれている無機物質とが均質に混合されしかも両者の凝集状況が良好な状態になっているので、成形すれば、その成形体（つまり、本発明の摩砕材料成形体）の強度を高くすることができる。
【００２９】
本発明の摩砕材料から摩砕材料成形体を製造する方法はとくに限定されないが、例えば、摩砕材料を成形型にいれて圧縮等の方法で脱水した後乾燥させれば、所定の形状（つまり、成形型の形状）に成形された摩砕材料成形体を製造することができる。
【００３０】
そして、本発明の摩砕材料成形体は、本発明の摩砕材料を成形しているので、脱水後乾燥させたときにおける形状変化が小さい。つまり、収縮したときに、反りなどの変形が小さい。このため、乾燥による収縮割合が把握できていれば、所望の形状、大きさに近い摩砕材料成形体を形成することができる。つまり、本発明の摩砕材料成形体の場合には、乾燥後に形状を整えるための加工が少なくて済むので、摩砕材料成形体を製品化する場合の製造効率や製造コストを抑えることができる。
【００３１】
例えば、直方体の摩砕材料成形体を製造する場合には、まず、摩砕材料を直方体の型に入れて摩砕材料を圧縮する。この段階では、脱水体はほぼ直方体に成形される。この脱水体を乾燥すれば本発明の摩砕材料成形体を形成することができるのである。この摩砕材料成形体は、脱水体よりも収縮しているものの、ほぼ脱水体と相似形に維持される。そうすると、摩砕材料成形体を研磨する程度の加工で簡単に所望の寸法の直方体とすることができる。
【実施例】
【００３２】
本発明の摩砕材料の有用性を確認するために、複数の試料を摩砕して、その摩砕材料から製造された成形体の性質および、この成形体を乾燥する際の挙動を確認した。
【００３３】
実験では、以下の１〜３の試料を使用した。本発明の摩砕材料は、紙パルプ製造工程残渣を摩砕したものであるが、試料の１〜３うち、試料１は擬似紙パルプ製造工程残渣であり、試料２は試料１の擬似紙パルプ製造工程残渣を乾燥したものである。また、試料３は純粋なパルプを模した擬似純粋パルプである。
なお、試料の１〜３は、全て固形分濃度が１％となるように調整している。
【００３４】
試料１〜３の原料は、脱墨パルプ(ＤＩＰ：固形分濃度は16.6%、灰分11.4%)である。この原料について、無機物質を除去するための洗浄処理を行って「洗浄済ＤＩＰ」を得て、この「洗浄済ＤＩＰ」を使用して、各試料１〜３を調製した。
なお、洗浄済ＤＩＰは、ＤＩＰ３kg（固形分重量500g）に水道水を加えて、懸濁液３Lとした後、懸濁液200mLを180メッシュの網上にとり、流水で10分間洗浄することによって回収した。この網上に回収された洗浄済ＤＩＰの固形物濃度は21.9%、灰分は0.5%であった。
【００３５】
試料１：上述した洗浄済ＤＩＰ（固形分濃度21.9%、灰分0.5%）を229.5g（調製用ＤＩＰ）とった。この調製用ＤＩＰには、固形分が50.26g（うちＤＩＰは約50.0g、灰分は0.26g）が含まれていた。この調製用ＤＩＰに、炭酸カルシウムとはくとう土を各24.87gずつ加えて、固形分が100g（うちＤＩＰ50.0g、灰分50.0g）になるようにした（無機物質添加ＤＩＰ）。そして、無機物質添加ＤＩＰに、全体量が１０kgとなるように水道水を加えて、固形分濃度が１%となるように調製して、試料１とした。
【００３６】
試料２：試料１を105°Cで処理して絶乾状態にした後、固形分濃度が１%となるように水に再分散させて、試料２とした。なお、試料１の乾燥には、乾燥器 (型番：DX400、ヤマト科学株式会社製)を使用した。
【００３７】
試料３：上述した洗浄済ＤＩＰ（固形分濃度21.9%、灰分0.5%）を917.8g（調製用ＤＩＰ）とった。この調製用ＤＩＰには、固形分が201.0g（うちDIPは約200.0g、灰分は1.0g）が含まれていたので、全体量が２０kgとなるように水道水を加えて、固形分濃度が１%となるように調製して、試料３とした。
【００３８】
なお、上記灰分は、各試料等中の無機物質を加熱して定量した値であり、この定量は、「JISP8251:2003  紙、板紙及びパルプ−灰分試験方法−５２５℃燃焼法」を準用して測定した。
上記試料１、２を摩砕して製造した成形体が実施例１、２であり、試料３を摩砕して製造した成形体が比較例１である。
【００３９】
（摩砕処理）
各試料は、石臼式摩砕機(増幸産業株式会社製、商品名：スーパーマスコロイダー、型番：MKZA10-15J)を使用して摩砕処理した。摩砕は予備摩砕と本摩砕を行った。
まず、目の粗い砥石 (型番：MKE10-46)での予備摩砕を３回実施した。予備摩砕は接触運転で実施し、処理時の電流値は約18 Aであった。予備摩砕の後、目の細かい砥石 (MKGC10-80)での本摩砕を３回実施した。本摩砕は接触運転で実施し、処理時の電流値は約24 Aであった。
【００４０】
（成形体の製造）
摩砕処理後の各試料を以下の方法で処理して、各成形体を得た。
まず、摩砕処理後の各試料を、180メッシュの網を用いて篩分けして固形分を回収し、回収された固形分をろ紙で挟んで脱水した。
ついで、脱水された材料を型枠（木製）に入れ、プレス脱水することで板状(長さ５０mm、幅２５mm、厚さ１２mm)に成型して、脱水成形体を得た。
脱水成形体はアイロン（National製、型番：NI-S11）をのせて乾燥し、乾燥成形体を形成した。なお、乾燥成形体は、その長さが約３５ｍｍ、幅が約２０mm、厚さが約５mmとなるようにした。
【００４１】
（乾燥成形体の性質測定）
乾燥成形体は、三点曲げ試験により、破断時の最大荷重(kgf)を測定し、この最大荷重(kgf)と乾燥成形体の寸法から曲げ応力（MPa）を計算した。なお、三点曲げ試験における支点間距離は３０mmである。
【００４２】
（成形体を乾燥する際の挙動）
脱水成形体を乾燥する際にどのような挙動を示すかを確認した。実験では、脱水成形体を１０５℃の乾燥器（型番：ＤＸ４００、ヤマト科学株式会社製）に入れ、含水率および形状の経時変化を確認した。なお、含水率は、脱水成形体の重量の変化から算出した。
【００４３】
脱水成形体を乾燥する際の挙動を比較した結果を図１に示す。
乾燥前後の形状を比較すると、図１（Ａ）に示すように、比較例１では、表面の中央部が大きく凹むとともに反りが発生している。一方、実施例１では、乾燥後の成形体は乾燥前と比べて収縮しているもののその形状は乾燥前の形状とほぼ相似形になっていることが確認できる。
また、図１（Ｂ）に示すように、実施例１と比較例１とを比較したところ、実施例１に比べて比較例１は脱水が遅く、しかも、実施例１の方が十分に乾燥されていることが確認できる。これは微細化された填料による毛細経路（キャピラリー）があるためと推察される。
以上の結果から、実施例１の方が所望の形状および大きさに成形体を形成しやすく、また、実施例１は十分に乾燥されていることから、将来的な乾燥などによる形状変化も少ないと想像される。
【００４４】
実施例１、２および比較例１の最大曲げ応力(MPa)を比較した。
なお、参考のため、試料３を摩砕処理した後、炭酸カルシウムとはくとう土を加えて製造した成形体（比較例２）についても、最大曲げ応力(MPa)を測定した。
比較例２は、以下のようにして調成した試料４を、上記実施例１、２および比較例１と同様の方法で同じ形状に成形した。
試料４は、以下のような方法で調製した。
まず、試料３を１kg（固形分10.0 g含有（うちDIPは約9.95 g、灰分は0.05
g））とり、これに炭酸カルシウムとはくとう土を各4.95gずつ加えてDIPと灰分がともに9.95gになるように調製して、試料４とした。
なお、比較例２の灰分も、「JISP8251:2003  紙、板紙及びパルプ−灰分試験方法−５２５℃燃焼法」を準用して測定した。
【００４５】
結果を図２に示す。
図２（Ａ）に示すように、実施例１と比較例１とを比較すると、実施例１は最大曲げ応力(MPa)が比較例１とほぼ同等であった。つまり、実施例１は、比較例１と比較してセルロース含有量が半分であるにも関わらず、純粋なセルロースナノファイバーに相当する比較例１と近い強度が得られることが確認された。
なお、実施例２（図２（Ｃ）参照）を比較例１とを比較すると、実施例２でも比較例１よりも１０％程度低くなっているに過ぎなかった。
【００４６】
さらに、実施例１と比較例２とを比較すると、両者は微細化する際に炭酸カルシウムとはくとう土が存在するか否かの差しかないが、強度には大きな差が見られた。具体的には、比較例２は、その最大曲げ応力(MPa)が実施例１に対して３０％近く低下している。この結果から、摩砕した繊維中に、単に無機物質が混合しているだけでは、成形体の強度を高くできないことが確認された。
なお、実施例１と比較例２の性質の差は、実施例１では微細化された填料と繊維が凝集体を形成するのに対し、比較例２では填料が微細化されず繊維の水素結合を阻害しているためと推察される。
【００４７】
また、実施例１と実施例２とを比較した場合、どちらも十分な強度を有しているが、実施例１の方が強度が高くなっている。実施例１と実施例２は、摩砕する前に乾燥するか否かの差であるが、乾燥せずに摩砕した方が成形体の強度を高くできることが確認された。
【００４８】
以上の結果より、本発明の摩砕材料から成形体を形成すれば、本発明の摩砕材料の特有の性質に起因して、純粋なセルロースナノファイバーの成形体と同等の強度を維持しつつ、成形性や形状維持性を高めることができると考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明の紙パルプ製造工程残渣を原料とする摩砕材料は、高い強度と成形時の形状安定性・乾燥容易性を有するため、樹脂や金属の代替物としての産業用材料、建物の壁材や梁、ブロックなどの構造用材料、あるいは容器や箱材などの材料として適している。
【図１】
0005975260.tif 000002
【図２】
0005975260.tif 000003