(57)【要約】【課題】  木材に限らず、紙の原料になり得る繊維質の材料からその材質を活かしたパルプを有害な化学薬品などを使用しないで簡単に作り出す製造法を提供する。【解決手段】  紙に出来る原材料に応じて細かく裁断したチップ材を相対する円形の回転擂り盤（１）及び押付け擂り盤（２）の隙間に差し水をしながら投入し、回転擂り盤（１）と一体化して取り付ける攪拌部（３）を高速回転させ、遠心力で中央の材料投入部（４）から擂り盤切込み溝（５）を通し、上下擂り盤が直接擦り合う擂り盤外周部（６）にチップの繊維質と水の粒子を一緒に入り込ませて擂り潰す事で、チップの繊維質に含むリグニンやペクチン等の樹脂分を分離分解させる事を特徴とする。【選択図】        図１
2006299493.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙にする原材料に応じて細かく裁断したチップ材を相対する円形の回転擂り盤（１）及び押付け擂り盤（２）の隙間に差し水をしながら投入し、一体化して回転する回転擂り盤（１）と攪拌部（３）を高速回転させて遠心力を加え、中央の材料投入部（４）から擂り盤切込み溝（５）を通し、上下擂り盤が直接擦り合う擂り盤外周部（６）にチップの繊維質と水の粒子を一緒に入り込ませて擂り潰す事で、チップの繊維質に含むリグニンやペクチン等の樹脂分を分離分解させる事を特徴とする、蒸解、煮解、叩解、薬品が不要な紙パルプ製造法。
【請求項２】
請求項１に記載の紙パルプ製造法において、相対する円形の回転擂り盤（１）及び押付け擂り盤（２）は同じ形状であり、中央部の材料投入部（４）と上下擂り盤が直接擦り合う擂り盤外周部（６）及びその中間にある擂り盤切込み溝（５）から構成されており、その擂り盤は原材料に応じた擂り盤切込み溝（５）の物に交換し、その隙間寸法や回転速度も押付け擂り盤（２）やモーター回転を調整して対応しパルプ化する事を特徴とする、蒸解、煮解、叩解、薬品が不要な紙パルプ製造法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、紙の原料チップをパルプ化する製造法である。
【背景技術】
【０００２】  従来、木材など紙の原料になるパルプを作る方法としては、化学パルプと機械パルプに分類される。化学パルプは現在広く採用され機械化されている製造方法で、木材の繊維質に含まれるリグニンやペクチン等の樹脂分を薬品によって溶かし、紙製造に必要な木材繊維だけを取り出す製造法である。薬品使用処理としては、木材を細かくしたチップを高温高圧での蒸解、煮解設備での工程があり、又使用した薬品や残った樹脂分を洗浄除去する工程も必要になり、化学薬品で汚染された大量の排水が発生する。他方、機械パルプは１８４０年代に実用化された製造法で砥石を使って木材の繊維をむしり取るようにしてパルプを作る方法であるが、繊維が長く柔らかい針葉樹でしか作る事が出来ず、リグニン等の樹脂分も残る事から紙質も悪くなり事業化が難しく、近代パルプ製造法は環境対策に大きなコストが必要な化学パルプ製造法が主になっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  紙は現代の情報化社会を支える基本的な材料の一つである。紙を作る原料であるパルプの原資材は、木材に限らずある程度の強度がある繊維質を有する材料であれば可能である。現状では産業廃棄物として処理されている物でも紙の原料になり得る物が大変多い。しかしながらこれらの材料は各個の数量としてはまとまり難く、発生時期も一定ではない為に大規模になる紙パルプ生産ラインには乗せることが出来なかった。多種多様な材料からの紙作りは、その材料の持つ独特の味わいを醸し出す事等から、手作りハガキや卒業証書作りなどに採用する事も見受けられるが、環境に有害な化学薬品を使用する事と作業工程が多い為に普及が計れないでいる。小型で簡単な操作で、かつ化学薬品などの有害物質を使用しないで、繊維質があって紙の原料になり得る材料であればどんな物でもパルプ化できる製造法が必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】  本発明の蒸解、煮解、叩解、薬品が不要な紙パルプ製造法は、上記問題点を解決するために案出されたものである。
請求項１の紙パルプ製造法は、紙にする原材料に応じて細かく裁断したチップ材を相対する円形の回転擂り盤（１）及び押付け擂り盤（２）の隙間に差し水をしながら投入し、一体化して回転する回転擂り盤（１）と攪拌部（３）を高速回転させて遠心力を加え、中央の材料投入部（４）から擂り盤切込み溝（５）を通し、上下擂り盤が直接擦り合う擂り盤外周部（６）にチップの繊維質と水の粒子を一緒に入り込ませて擂り潰す事で、チップの繊維質に含むリグニンやペクチン等の樹脂分を分離分解させる事を特徴とする。【０００５】  請求項２の紙パルプ製造法は、請求項１に記載の紙パルプ製造法において、相対する円形の回転擂り盤（１）及び押付け擂り盤（２）は同じ形状であり、中央部の材料投入部（４）と上下擂り盤が直接擦り合う擂り盤外周部（６）及びその中間にある擂り盤切込み溝（５）から構成されており、その擂り盤は原材料に応じた擂り盤切込み溝（５）の物に交換し、その隙間寸法や回転速度も押付け擂り盤（２）やモーター回転を調整して対応しパルプ化する事を特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】  本発明は以下に記載される様な効果を奏する。
（イ）和紙作りは、楮、三椏や雁皮等の材料を伝統的な作業の蒸解、煮解、叩解等の大変な工程を経て作り上げられる。しかし細かく裁断した楮、三椏や雁皮を、本発明の相対する円形の回転擂り盤（１）及び押付け擂り盤（２）の隙間に差し水をしながら投入し、一体化して回転する回転擂り盤（１）と攪拌部（３）を高速回転させて遠心力を加え、中央の材料投入部（４）から擂り盤切込み溝（５）を通し、上下擂り盤が直接擦り合う擂り盤外周部（６）にチップの繊維質と水の粒子を一緒に入り込ませて擂り潰す事でこれらの作業が省略できる事から和紙作り工程を大幅に簡略化できる。
（ロ）洋紙作りには、木材などの原料チップの繊維質を固めているリグニンやペクチン等の樹脂分を分離分解させる為に苛性ソーダや硫化ナトリウム等の有害なる化学薬品を使用してパルプ材に作り変えるが、本発明の細かく裁断したチップを相対する円形の回転擂り盤（１）及び押付け擂り盤（２）の隙間に差し水をしながら投入し、一体化して回転する回転擂り盤（１）と攪拌部（３）を高速回転させて遠心力を加え、中央の材料投入部（４）から擂り盤切込み溝（５）を通し、上下擂り盤が直接擦り合う擂り盤外周部（６）にチップの繊維質と水の粒子を一緒に入り込ませて擂り潰す事で化学薬品を使用する事無く又蒸解煮解叩解の工程を経ないで原料チップの繊維質を解きほぐしパルプ材に作り変える事が出来る。
（ハ）作業工程の中で環境に有害な化学薬品を使用しないで済む為に、これらを洗い流すのに必要な洗浄工程で使用する大量の水や廃液の処理、又これらの設備設置等の費用を大幅に下げる事が出来る。
（二）本発明は薬品を使用しない機械パルプの製造法になるが、繊維が長く柔らかい針葉樹に限らず、楮、三椏、雁皮、間伐材、木質廃材、ケナフ、割り箸、藁、衣類屑など紙になり得る繊維質を有する物は薬品を使用せず蒸解煮解叩解の工程を経ないでパルプ材に作り変える事が出来る。
（ホ）本発明は原材料の持つ色合いや色調および繊維等の特性を活かしたパルプ化が可能であり、同じ品種の材料でも産地によりそれぞれ違った感じを受ける紙製品の生産が出来る。
（ヘ）通常の紙製造プラントでは大きな作業工程部分を占めるチップ材のパルプ化を、本発明は大幅に簡略小型化が可能となり、紙の材料となり得る原材料を生産していたそれぞれの現地でもパルプ生産が出来るようになり資源の有効利用が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】  以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
（イ）図１は本発明の基本装置部を示す断面図であり、その廻りに付随する部分及び装置部は省略してある。
上下に調整可能な押付け擂り盤（２）中央の材料投入部（４）から水（１１）と一緒に投入されるチップ材（１２）は、高速で回転する攪拌部（３）及び回転擂り盤（１）から擂り盤切込み溝（５）に入りこの部分ですでに粗目の粉砕が行われる。次に上下擂り盤が直接擦り合う擂り盤外周部（６）に送り込まれ、ペースト状にまで擂り潰される。その際、上下の擂り盤同士が殆ど隙間の無い状態で高速回転して直接擦り合い、そこに繊維質と水の粒子が一緒に入り込む事で原料チップの繊維質を解きほぐし繊維質に含むリグニンやペクチン等の樹脂分を分離分解させてパルプ材に作り変える事が出来る。
（ロ）図２は本発明の回転擂り盤（１）及び押付け擂り盤（２）の代表的な擂り盤切込み溝（５）を示す平面図である。
本発明製造法の基本はチップ材の擂り潰し工程であるが、その最重要部品は上下の擂り盤である。材質は高硬度耐摩耗性に優れている物を使うが、擂り盤切込み溝（５）の形状が問題になる。木質系の材料に限らずケナフ、バナナの茎、藁、衣類屑など紙になり得る物に対応する為に、それぞれの繊維質に合わせた形状の擂り盤切込み溝（５）を有する擂り盤が必要になり、図面に示している物はジーンズ等の衣類屑対応型擂り盤（１５）と木質系対応型擂り盤（１６）であり、機械の回転は時計回りとは逆回転に対応する擂り盤である。
【実施例１】
【００１０】  図１に基づいて紙パルプ製造の過程を作業順に説明する。
紙にする原材料はチップとして細かく裁断し湿潤状態にしておく。装置は材質に合わせた形状の回転擂り盤（１）を擂り盤受け回転台（７）にセットし、攪拌部（３）も付いている回転擂り盤固定締め付け部（８）でしっかり締め付けて固定させ、下部にある回転モーター（９）の回転力を効率良く受けられるようにする。上部の押付け擂り盤（２）も材質に合わせた形状の物をセットし外部から押付け調整のハンドル等で上からの圧力を調整するが、押付け擂り盤（２）は回転させなくても良い。装置の電源を入れ回転モーター（９）の回転を上げ、一体化してある回転擂り盤（１）、擂り盤受け回転台（７）、攪拌部（３）を高速で回転させておく。この時点で押付け擂り盤（２）の上からの圧力を調整しておく必要がある。この状態で湿潤状態のチップ材（１２）を水（１１）と一緒に材料投入部（４）に投入すると高速で回転する攪拌部（３）で跳ね飛ばされ上下擂り盤の擂り盤切込み溝（５）に送り込まれ溝部と溝無し部との凹凸で荒目の粉砕が出来るが溝の構成から外周部に向かうほど細かく粉砕される。さらに上下擂り盤が直接擦り合う擂り盤外周部（６）に送り込まれ、チップの繊維質はペースト状にまで擂り潰される。その際、上下の擂り盤同士が殆ど隙間の無い状態で高速回転して直接擦り合い、そこに繊維質と水の粒子が一緒に入り込む事で原料チップの繊維質を解きほぐし繊維質に含むリグニンやペクチン等の樹脂分を分離分解させる事でペースト状パルプ材（１３）になり、上下擂り盤回転接触面外周部から放り出され外枠になるパルプ材受け（１０）で受ける。ペースト状パルプ材（１３）は分離されたリグニンやペクチン等の樹脂分を含んでいる為洗浄装置での水洗いが必要であるが、その排水には化学薬品が含まれていないのでそのまま排水が可能である。これで出来たパルプはそのまま手すきの紙に作る事が出来、又乾燥させたパルプにすれば製紙工場でのいろいろな紙に作る事も出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の基本装置部を示す断面図である。
【図２】本発明の回転擂り盤（１）及び押付け擂り盤（２）の代表的な擂り盤切込み溝（５）を示す平面図である。
【符号の説明】
【００１２】  １    回転擂り盤
２    押付け擂り盤
３    攪拌部
４    材料投入部
５    擂り盤切込み溝
６    擂り盤外周部
７    擂り盤受け回転台
８    回転擂り盤固定締め付け部
９    回転モーター
１０    パルプ材受け
１１    水
１２    チップ材
１３    ペースト状パルプ材
１４    擂り盤回転方向
１５    衣類屑対応型擂り盤
１６    木質系対応型擂り盤
【図１】
2006299493.tif 000003
【図２】
2006299493.tif 000004