(57)【要約】【課題】パルプ繊維および高吸水性ポリマーを含む使用済み吸収性物品から、損傷が少ないパルプ繊維を回収する方法を提供する。【解決手段】使用済み吸収性物品をｐＨが２．５以下の有機酸水溶液で８０℃以上の温度で処理し、高吸水性ポリマーを不活化する。好ましくは、有機酸水溶液で処理した後の使用済み吸収性物品から、パルプ繊維および不活化した高吸水性ポリマーを分離し、さらに、分離したパルプ繊維および不活化した高吸水性ポリマーを含む混合物を酸化剤で処理し、不活化した高吸水性ポリマーを分解し、低分子量化し、可溶化する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルプ繊維および高吸水性ポリマーを含む使用済み吸収性物品からパルプ繊維を回収する方法であって、該方法が、使用済み吸収性物品をｐＨが２．５以下の有機酸水溶液で８０℃以上の温度で処理し、高吸水性ポリマーを不活化する工程を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
有機酸水溶液で処理した後の使用済み吸収性物品から、パルプ繊維および不活化した高吸水性ポリマーを分離する工程をさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
分離したパルプ繊維および不活化した高吸水性ポリマーを含む混合物を酸化剤で処理し、不活化した高吸水性ポリマーを分解し、低分子量化し、可溶化する工程をさらに含む請求項２に記載の方法。
【請求項４】
酸化剤で処理した混合物からパルプ繊維を分離する工程をさらに含む請求項３に記載の方法。
【請求項５】
有機酸がクエン酸であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
有機酸水溶液のクエン酸濃度が２質量％以上であることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
使用済み吸収性物品が熱可塑性樹脂からなる素材を含み、かつ前記方法が、使用済み吸収性物品からパルプ繊維および不活化した高吸水性ポリマーを分離した後の残渣を乾燥し、乾燥した残渣から熱可塑性樹脂からなる素材を分離する工程をさらに含むことを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
使用済み吸収性物品が熱可塑性樹脂フィルムを含み、かつ前記方法が、使用済み吸収性物品からパルプ繊維および不活化した高吸水性ポリマーを分離した後の残渣を乾燥し、乾燥した残渣から熱可塑性樹脂フィルムを分離する工程をさらに含むことを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
吸収性物品が、紙おむつ、尿取りパッド、ベッドシーツ、生理用ナプキンおよびペットシーツからなる群から選択される少なくとも１種であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、使用済み吸収性物品からパルプ繊維を回収する方法に関する。より詳しくは、パルプ繊維および高吸水性ポリマーを含む使用済み吸収性物品から損傷が少ないパルプ繊維を回収する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
使用済みの使い捨て紙おむつ等の吸収性物品を再資源化する試みがなされている。使用済み吸収性物品を再資源化するために、通常、使用済み吸収性物品を水中で分解し、吸収性物品の構成成分に分離し、回収することが行われる。しかし、吸収性物品に含まれる高吸水性ポリマーは、水分を吸収して質量が増加する上に、ゲル状になって流動性を失い、処理装置の処理能力を低下させる。
【０００３】
そこで、特許文献１は、石灰と次亜塩素と使用済み紙おむつを処理槽内に投入し、処理槽内で撹拌可能な最低限の水を供給しながら所定の時間にわたり撹拌し、処理槽内の液体を処理槽の外へ排出させると共に脱水し、排出された廃水を回収し水質処理を施して破棄することを特徴とする使用済み紙おむつの処理方法を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−８４０３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１は、高吸水性ポリマーの不活化に充分な量の石灰を投入し、消毒剤（殺菌剤）として、次亜塩素を使用しているので、石灰によって、処理槽内が高いアルカリ環境となり、パルプ繊維が劣化する虞があるばかりか、石灰のカルシウムイオンにより架橋脱水された高吸水性ポリマーおよび未溶解石灰が大量に存在するために、本処理により回収されたパルプ繊維中の灰分量が非常に高くなってしまい、性能・品質低下してしまう。また、次亜塩素使用による環境影響懸念も発生する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、このような従来の問題点に着目し、パルプ繊維に損傷を与えることが少ない有機酸を、殺菌効果が飛躍的に向上可能なｐＨでかつ８０℃以上に加温して洗浄水として使用することにより、損傷が少ないパルプ繊維を回収することができることを見いだし、本発明を完成した。
【０００７】
すなわち、本発明は、パルプ繊維および高吸水性ポリマーを含む使用済み吸収性物品からパルプ繊維を回収する方法であって、該方法が、使用済み吸収性物品をｐＨが２．５以下の有機酸水溶液で８０℃以上の温度で処理し、高吸水性ポリマーを不活化する工程を含むことを特徴とする。
【０００８】
本発明は、次の態様を含む。
［１］パルプ繊維および高吸水性ポリマーを含む使用済み吸収性物品からパルプ繊維を回収する方法であって、該方法が、使用済み吸収性物品をｐＨが２．５以下の有機酸水溶液で８０℃以上の温度で処理し、高吸水性ポリマーを不活化する工程を含むことを特徴とする方法。
［２］有機酸水溶液で処理した後の使用済み吸収性物品から、パルプ繊維および不活化した高吸水性ポリマーを分離する工程をさらに含む［１］に記載の方法。
［３］分離したパルプ繊維および不活化した高吸水性ポリマーを含む混合物を酸化剤で処理し、不活化した高吸水性ポリマーを分解し、低分子量化し、可溶化する工程をさらに含む［２］に記載の方法。
［４］酸化剤で処理した混合物からパルプ繊維を分離する工程をさらに含む［３］に記載の方法。
［５］有機酸がクエン酸であることを特徴とする［１］〜［４］のいずれかに記載の方法。
［６］有機酸水溶液のクエン酸濃度が２質量％以上であることを特徴とする［５］に記載の方法。
［７］使用済み吸収性物品が熱可塑性樹脂からなる素材を含み、かつ前記方法が、使用済み吸収性物品からパルプ繊維および不活化した高吸水性ポリマーを分離した後の残渣を乾燥し、乾燥した残渣から熱可塑性樹脂からなる素材を分離する工程をさらに含むことを特徴とする［２］〜［４］のいずれかに記載の方法。
［８］使用済み吸収性物品が熱可塑性樹脂フィルムを含み、かつ前記方法が、使用済み吸収性物品からパルプ繊維および不活化した高吸水性ポリマーを分離した後の残渣を乾燥し、乾燥した残渣から熱可塑性樹脂フィルムを分離する工程をさらに含むことを特徴とする［２］〜［４］のいずれかに記載の方法。
［９］吸収性物品が、紙おむつ、尿取りパッド、ベッドシーツ、生理用ナプキンおよびペットシーツからなる群から選択される少なくとも１種であることを特徴とする［１］〜［８］のいずれかに記載の方法。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の方法によれば、パルプ繊維および高吸水性ポリマーを含む使用済み吸収性物品から、損傷が少ないパルプ繊維を回収することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明は、パルプ繊維および高吸水性ポリマーを含む使用済み吸収性物品からパルプ繊維を回収する方法である。
【００１１】
吸収性物品としては、パルプ繊維および高吸水性ポリマーを含むものであれば、特に限定されるものではなく、紙おむつ、尿取りパッド、ベッドシーツ、生理用ナプキン、ペットシーツ等を例示することができる。これらの吸収性物品は、通常、パルプ繊維、高吸水性ポリマー、不織布、熱可塑性樹脂フィルム、ホットメルト接着剤等の構成素材からなる。
【００１２】
パルプ繊維としては、特に限定するものではないが、フラッフ状パルプ繊維、化学パルプ繊維等を例示することができる。
【００１３】
高吸水性ポリマーとは、ＳＡＰとも呼ばれ、水溶性高分子が適度に架橋された三次元網目構造を有するもので、数百倍〜千倍の水を吸収するが本質的に水不溶性であり、一旦吸収された水は多少の圧力を加えても離水しないものであり、たとえば、デンプン系、アクリル酸系、アミノ酸系の粒子状または繊維状のポリマーを例示することができる。
【００１４】
本発明の方法は、使用済み吸収性物品をｐＨが２．５以下の有機酸水溶液で８０℃以上の温度で処理し、高吸水性ポリマーを不活化する工程（以下単に「有機酸水溶液処理工程」ともいう。）を含む。ｐＨが２．５以下の有機酸水溶液で処理することにより、使用済み吸収性物品に含まれる高吸水性ポリマーのＮａイオンがＨイオンに置換され、高吸水性ポリマーの吸水能力を著しく低下させることができ、処理中に高吸水性ポリマーが吸水膨張し処理効率が低下することがない。また、８０℃以上の温度により、吸収性物品の構成素材を接着しているホットメルト接着剤が軟化し、接着力が低化することにより、攪拌洗浄時の力で簡単に接着剤が剥がれ、吸収性物品をその構成素材に分解することができる。また、ｐＨ２．５以下の有機酸水溶液を用い、かつ８０℃以上に加熱しているため、殆どの菌を死滅させることができる。本発明の方法は、８０℃以上の温度で処理することによりにより、吸収性物品をその構成素材に分解することができるので、有機酸水溶液処理工程の前に、あらかじめ、使用済み吸収性物品を破砕したり、パルプ繊維を取り出したりする必要がない。すなわち、使用済み吸収性物品そのままの状態で有機酸水溶液処理工程を実施する。本発明の方法によれば、パルプ繊維、高吸水性ポリマー、その他の構成素材が物理的な力で傷つけられることなく、容易に有機酸水溶液中に放出され、有機酸水溶液と効率よく接触できる。また、不織布、フィルム等の構成素材はその形状を維持したままで回収できるので複雑な分離工程が必要なく、回収効率が高い。
【００１５】
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、クエン酸が特に好ましい。クエン酸のキレート効果により、排泄物中の金属イオン等がトラップされ除去可能であり、かつクエン酸の洗浄効果で、高い汚れ成分除去効果が期待できる。
【００１６】
有機酸水溶液のｐＨは２．５以下であり、好ましくは１．３〜２．４であり、より好ましくは１．５〜２．１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、殺菌能力が低下し、芽胞を形成している枯草菌等を充分に殺菌できない虞がある。ｐＨが低すぎると、設備の腐食懸念が高まり耐用年数が低下したり、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虞がある。
なお、ｐＨは水温により変化するため、本発明におけるｐＨは、水溶液温度２０℃で測定したｐＨをいうものとする。
【００１７】
有機酸水溶液の有機酸濃度は、有機酸水溶液のｐＨが２．５以下である限り限定されないが、有機酸がクエン酸の場合は、クエン酸の濃度は、好ましくは２質量％以上であり、より好ましくは２．０〜４．０質量％であり、さらに好ましくは２．０〜３．０質量％である。８０℃以上でクエン酸の濃度が２％以上であれば、５分以上の洗浄により死滅の難しい枯草菌を死滅させることができる。
【００１８】
有機酸水溶液は、さらに、洗剤等を含有してもよい。
【００１９】
処理温度すなわち有機酸水溶液の温度は、８０℃以上であり、好ましくは８５℃以上１００℃未満であり、より好ましくは８５〜９５℃である。温度が低すぎると、ホットメルト接着剤を十分に軟化させることができず、使用済み吸収性物品を構成素材に分解することができない。また、殺菌能力が低下し、芽胞を形成している枯草菌等を充分に殺菌できない恐れがある。温度が高すぎると、処理水が沸騰してしまい、処理槽内の圧力が高まり耐圧槽が必要となったり、排泄物由来の臭気が拡散し易くなり作業環境が悪化する虞がある。
【００２０】
処理時間は、高吸水性ポリマーを不活化し、使用済み吸収性物品を構成素材に分解することができる限り限定されないが、好ましくは５〜６０分であり、より好ましくは１０〜３０分である。
【００２１】
有機酸水溶液の量は、高吸水性ポリマーを不活化し、使用済み吸収性物品を構成素材に分解することができる限り限定されないが、使用済み吸収性物品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。
【００２２】
使用済み吸収性物品をｐＨが２．５以下の有機酸水溶液で８０℃以上の温度で処理する方法は、特に限定されないが、たとえば、所定量の使用済み吸収性物品を洗浄設備に投入し、次いで８０℃以上に加熱したｐＨが２．５以下の有機酸水溶液を投入し、必要に応じて攪拌する。有機酸水溶液には、必要に応じて、洗剤等を添加してもよい。
【００２３】
本発明の方法は、さらに、有機酸水溶液で処理した後の使用済み吸収性物品から、パルプ繊維および不活化した高吸水性ポリマーを分離する工程（以下単に「分離工程」ともいう。）を含むことができる。パルプ繊維および不活化した高吸水性ポリマーを分離する方法は、限定するものではないが、たとえば、有機酸水溶液処理工程により生成した混合物を、好ましくは目開き５〜１００ｍｍ、より好ましくは目開き１０〜８０ｍｍのスクリーンを通しながら排出することにより、パルプ繊維および不活化した高吸水性ポリマーは排水中に、その他の不織布、熱可塑性樹脂フィルム等の大きな形状物はスクリーン上に残り、分離することができる。
【００２４】
本発明の方法は、さらに、分離したパルプ繊維および不活化した高吸水性ポリマーを含む混合物を酸化剤で処理し、不活化した高吸水性ポリマーを分解し、低分子量化し、可溶化する工程（以下単に「酸化剤処理工程」ともいう。）を含むことができる。パルプ繊維および不活化した高吸水性ポリマーを含む混合物を酸化剤で処理することにより、不活化した高吸水性ポリマーを酸化分解し、低分子量化し、可溶化することができるとともに、パルプ繊維の二次殺菌および漂白、消臭を行うことができる。ここで、高吸水性ポリマーが分解し、低分子量化し、可溶化した状態とは、２ｍｍのスクリーンを通過する状態をいうものとする。すなわち、この工程において、高吸水性ポリマーを、目開き２ｍｍのスクリーンを通過する程度にまで分解する。
【００２５】
酸化剤としては、不活化した高吸水性ポリマーを分解し、低分子量化し、可溶化することができる限り限定されないが、二酸化塩素、オゾン、次亜塩素酸ナトリウム等が挙げられる。なかでも、分解能力の高さと環境影響の観点から、オゾンが好ましい。
【００２６】
酸化剤で処理する方法は、不活化した高吸水性ポリマーを分解し、低分子量化し、可溶化することができる限り限定されないが、たとえば、分離工程においてスクリーンを通して分離した後に得られたパルプ繊維および不活化した高吸水性ポリマーを含む排水に酸化剤を添加する。または、さらに、その排水を、パルプ繊維および不活化した高吸水性ポリマーが通過しない程度に目の細かいスクリーンを通して、排水からパルプ繊維および不活化した高吸水性ポリマーを分離し、分離したパルプ繊維および不活化した高吸水性ポリマーを酸化剤水溶液に加えてもよい。
【００２７】
酸化剤としてオゾンを用いる場合は、パルプ繊維および不活化した高吸水性ポリマーを含む混合物をオゾンと接触させることにより、より具体的にはパルプ繊維および不活化した高吸水性ポリマーを含む排水にオゾンを吹き込むことにより、酸化剤処理を行うことができる。オゾンは、たとえば、オゾン水発生装置（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など）を用いて発生させることができる。
【００２８】
パルプ繊維および不活化した高吸水性ポリマーを含む排水にオゾンを吹き込む場合、排水中のオゾン濃度は、高吸水性ポリマーを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、好ましくは１〜５０質量ｐｐｍであり、より好ましくは２〜４０質量ｐｐｍであり、さらに好ましくは３〜３０質量ｐｐｍである。濃度が低すぎると、高吸水性ポリマーを完全に可溶化することができず、回収したパルプ繊維に高吸水性ポリマーが残存する虞がある。逆に、濃度が高すぎると、酸化力も高まるため、パルプ繊維に損傷を与える虞があるとともに、安全性にも問題を生じる虞がある。
【００２９】
オゾン処理の時間は、高吸水性ポリマーを分解することができる時間であれば、特に限定されない。処理時間は、オゾン濃度が高ければ短くてよく、オゾン濃度が低ければ長い時間を要する。
オゾン濃度（ｐｐｍ）と処理時間（分）の積（以下「ＣＴ値」ともいう。）は、好ましくは１００〜６０００ｐｐｍ・分であり、より好ましくは２００〜４８００ｐｐｍ・分であり、さらに好ましくは３００〜３６００ｐｐｍ・分である。ＣＴ値が小さすぎると、高吸水性ポリマーを完全に可溶化することができず、回収したパルプ繊維に高吸水性ポリマーが残存する虞がある。逆に、ＣＴ値が大きすぎると、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虞がある。
処理時間は、オゾン濃度に依存することは、上述のとおりであるが、好ましくは２０〜１２０分であり、より好ましくは３０〜１００分であり、さらに好ましくは４０〜８０分である。
【００３０】
オゾン処理の際の温度は、高吸水性ポリマーを分解することができる温度であれば、特に限定されない。パルプ繊維および不活化した高吸水性ポリマーを含む排水にオゾンを吹き込む場合、排水は、加熱してもよいが、室温のままでもよい。
【００３１】
酸化剤処理工程では、高吸水性ポリマーが酸化剤による酸化分解作用を受け、高吸水性ポリマーの三次元網目構造が崩れ、高吸水性ポリマーは保水性を失い、低分子量化し、可溶化する。
【００３２】
パルプ繊維および不活化した高吸水性ポリマーを含む排水にオゾンを吹き込む場合、排水は酸性であることが好ましい。より好ましくは、排水のｐＨは２．５以下であり、さらに好ましくは１．５〜２．４である。酸性の状態で処理することにより、オゾンによる高吸水性ポリマーの分解除去効果が向上し、短時間で高吸水性ポリマーを分解することができる。
【００３３】
酸化剤として、二酸化塩素を用いる場合は、パルプ繊維および不活化した高吸水性ポリマーを含む混合物を二酸化塩素と接触させることにより、より具体的にはパルプ繊維および不活化した高吸水性ポリマーを含む排水に二酸化塩素を吹き込むことにより、酸化剤処理を行うことができる。二酸化塩素は、市販のものを使用することができる。
【００３４】
パルプ繊維および不活化した高吸水性ポリマーを含む排水に二酸化塩素を吹き込む場合、排水中の二酸化塩素の濃度は、高吸水性ポリマーを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、好ましくは１５０〜１１００質量ｐｐｍであり、より好ましくは２００〜１０００質量ｐｐｍであり、さらに好ましくは３００〜９００質量ｐｐｍである。濃度が低すぎると、高吸水性ポリマーを完全に可溶化することができず、回収したパルプ繊維に高吸水性ポリマーが残存する虞がある。逆に、濃度が高すぎると、酸化力も高まるため、パルプ繊維に損傷を与える虞があるとともに、安全性にも問題を生じる虞がある。
処理時間は、オゾン処理の場合と同様である。
【００３５】
酸化剤として、次亜塩素酸ナトリウムを用いる場合は、パルプ繊維および不活化した高吸水性ポリマーを含む混合物を次亜塩素酸ナトリウムと接触させることにより、より具体的にはパルプ繊維および不活化した高吸水性ポリマーを含む排水に次亜塩素酸ナトリウムを添加することにより、または排水からスクリーンにより分離したパルプ繊維および不活化した高吸水性ポリマーを次亜塩素酸ナトリウム水溶液に浸漬することにより、酸化剤処理を行うことができる。次亜塩素酸ナトリウムは、市販のものを使用することができる。
【００３６】
パルプ繊維および不活化した高吸水性ポリマーを含む排水に次亜塩素酸ナトリウムを添加する場合、またはパルプ繊維および不活化した高吸水性ポリマーを次亜塩素酸ナトリウム水溶液に浸漬する場合、排水中または次亜塩素酸ナトリウム水溶液中の次亜塩素酸ナトリウムの濃度は、高吸水性ポリマーを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、好ましくは１５０〜１０００質量ｐｐｍであり、より好ましくは２００〜８００質量ｐｐｍであり、さらに好ましくは２５０〜７００質量ｐｐｍである。濃度が低すぎると、高吸水性ポリマーを完全に可溶化することができず、回収したパルプ繊維に高吸水性ポリマーが残存する虞がある。逆に、濃度が高すぎると、酸化力も高まるため、パルプ繊維に損傷を与える虞があるとともに、安全性にも問題を生じる虞がある。
処理時間は、オゾン処理の場合と同様である。
【００３７】
本発明の方法は、さらに、酸化剤で処理した混合物からパルプ繊維を分離する工程（以下単に「パルプ繊維分離工程」ともいう。）を含むことができる。パルプ繊維を分離する方法は、特に限定されないが、たとえば、酸化剤で処理した混合物を目開き０．１５〜２ｍｍのスクリーンを通過させることにより、パルプ繊維を分離することができる。酸化剤で処理した混合物、より具体的にはパルプ繊維および高吸水性ポリマーの分解生成物を含む排水を、目開き０．１５〜２ｍｍのスクリーンを通過させることにより、高吸水性ポリマーの分解生成物を含む排水はスクリーンを通過し、パルプ繊維はスクリーンの上に残る。
【００３８】
分離したパルプ繊維は、必要に応じて、脱水し、乾燥し、回収することができる。
乾燥する場合、乾燥温度は、好ましくは１０５〜２１０℃であり、より好ましくは１１０〜１９０℃であり、さらに好ましくは１２０〜１８０℃である。乾燥時間は、乾燥温度にもよるが、好ましくは１０〜１２０分であり、より好ましくは１５〜１００分であり、さらに好ましくは２０〜９０分である。
【００３９】
本発明の方法は、使用済み吸収性物品が熱可塑性樹脂からなる素材を含む場合、さらに、使用済み吸収性物品からパルプ繊維および不活化した高吸水性ポリマーを分離した後の残渣を乾燥し、乾燥した残渣から熱可塑性樹脂からなる素材を分離する工程（以下単に「熱可塑性樹脂素材分離工程」ともいう。）を含むことができる。残渣を乾燥することにより、残渣を二次殺菌を行うことができる。ここで熱可塑性樹脂からなる素材とは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル等の熱可塑性樹脂からなる不織布、フィルム等をいう。分離した熱可塑性樹脂からなる素材は、ＲＰＦ化（固体燃料化）することができる。酸化剤処理工程を設けない場合や酸化剤処理工程を設けたとしても酸化剤としてオゾンを使用した場合は、ＲＰＦ化工程で、塩素系薬剤が含まれないため、炉を傷めない高品質のＲＰＦ製造が可能である。
【００４０】
本発明の方法は、使用済み吸収性物品が熱可塑性樹脂フィルムを含む場合、さらに、使用済み吸収性物品からパルプ繊維および不活化した高吸水性ポリマーを分離した後の残渣を乾燥し、乾燥した残渣から熱可塑性樹脂フィルムを分離する工程（以下単に「フィルム分離工程」ともいう。）を含むことができる。残渣を乾燥することにより、残渣の二次殺菌を行うことができる。分離した熱可塑性樹脂フィルムは、ペレット化することにより、再度ポリ袋やフィルムとして再生することができる。
【００４１】
特許文献１のように使用済み吸収性物品の処理に石灰を使用すると、石灰により処理槽内が高いｐＨ（１２．４）環境になり、セルロースが膨潤してパルプ繊維がアルカリセルロース化して劣化してしまうが、本発明は、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るため、パルプ繊維を劣化させ難く、かつ８０℃以上に加温しているため、殆どの菌を殺菌可能であり、また吸収性物品を構成しているホットメルト接着剤の接着力を低下させ、簡単かつ綺麗にばらけ易くし、パルプ繊維の回収率を高めることが可能である。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。さらに、クエン酸濃度が２質量％以上で死滅の難しい枯草菌を死滅させることができる。不活化高吸水性ポリマーを酸化剤で分解除去することにより、回収パルプ繊維へのコンタミや、高吸水性ポリマー吸水による汚泥の急激な増加を防止することが可能である。また、酸化剤処理工程を設けない場合や酸化剤処理工程を設けたとしても酸化剤としてオゾンを使用した場合は、不織布・フィルム素材回収工程では、塩素系薬剤を一切使用しないため、燃焼炉を痛め難い高品質のＲＰＦ製造が可能である。フィルム素材を分別回収すれば、袋やフィルム用原料として再生可能である。処理工程中に塩類を使用していないため、回収パルプへの残存が無く、低灰分の高品質パルプが回収可能である。
【００４２】
本発明の方法によれば、使用済み吸収性物品からパルプ繊維を再生しても、パルプ繊維の劣化を抑制できるため、繰り返し再生しても、品質の低下を最小限に留めることが可能となる。従来法に比べパルプ繊維中の灰分増加や吸収性能低下が発生し難い。
芽胞菌（枯草菌、セレウス菌等）まで殺菌することができ、かつ高い洗浄効果と金属イオン除去効果で安全かつ不純物の少ないパルプ繊維を回収可能である。
有機酸の酸性効果により、高吸水性ポリマー中のＮａイオンのＨイオンへの置換が促進され、高吸水性ポリマーがポリアクリル酸ナトリウム系の場合は、ポリアクリル酸ナトリウムがポリアクリル酸に変わり、高吸水性ポリマーの吸水能力が低下することにより、洗浄中の有機酸水溶液吸水が抑えられ、少ない溶液量で処理可能である。また、吸水ゲルも小さくなり洗浄終了後のスクリーン分離により、パルプ繊維とともに、大部分処理排水と一緒に処理槽外へ排出され、その後の槽内残渣物の大部分が不織布・フィルム等の水分非吸収素材となるため、乾燥効率が高くなる。
パルプ繊維とともに処理槽外排出された、不活化高吸水性ポリマーは、酸化剤により酸化分解し低分子化することにより、通常の排水処理で簡単に処理可能となる。不活化高吸水性ポリマーを分解除去することにより、パルプ繊維の不純物を低減可能である。また、酸化剤の効果により、パルプ繊維の二次殺菌、漂白、消臭効果も期待できる。
【実施例】
【００４３】
以下、本発明を実施例に基いてより詳しく説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００４４】
実施例１
標準コンポスト（八幡物産株式会社製ＹＫ−８）１００ｇを１Ｌのイオン交換水に浸漬し、５分間攪拌後、３０分間静置し、その上澄み溶液を２４０ｍＬ採水して、人工汚水を調製した。調製した人工汚水について、測定機器としてキッコーマン株式会社製ルミテスターＰＤ−３０を用いて、ＡＴＰ検査を実施したところ、ＡＴＰ値は１６１２６であった。
市販紙おむつ（ユニ・チャーム株式会社製「ムーニー」（登録商標）Ｍサイズ）に、先に調製した人工汚水２４０ｍＬを吸水させた後、おむつを２槽式小型洗濯機（アルミス社製「晴晴」ＡＳＴ−０１）の洗濯槽に１個投入し、続けてクエン酸（扶桑化学工業株式会社製）を水温８５℃で濃度２質量％（ｐＨ２．１）に溶解した溶液を１０Ｌ投入し、１５分間洗濯後、洗濯槽内の液中に浮遊する不織布、フィルム等の大型固形物をφ１０ｍｍの孔の開いたザルですくい取り分離後、排水し、槽内に残ったパルプ繊維と不活化した高吸水性ポリマー、および排水と一緒に槽外に排出されたパルプ繊維と不活化した高吸水性ポリマーを回収し、ＡＴＰ検査を実施した。ＡＴＰ検査の結果、ＡＴＰ値は０であった。
その後、パルプ繊維と不活化した高吸水性ポリマーをナイロンネット（株式会社ＮＢＣメッシュテック製２５０メッシュナイロンネット）の袋（２５０ｍｍ×２５０ｍｍ）に入れ、脱水槽で５分間脱水した。脱水したパルプ繊維と不活化した高吸水性ポリマーをナイロンネットの袋ごと濃度１質量％の次亜塩素酸ナトリウム水溶液中に浸漬し、５分間攪拌洗浄を行い、再び脱水槽で５分間脱水し、その後１０５℃の熱風乾燥機で２４時間乾燥後、パルプ繊維を回収した。回収されたパルプ繊維の灰分、吸水倍率および保水倍率を分析したところ、灰分は０．３９質量％であり、吸水倍率は１６．４ｇ／ｇであり、保水倍率は７．６ｇ／ｇであった。
【００４５】
比較例１
特許文献１（特開２０１０−８４０３１号公報）に記載の方法を追試した。具体的には、市販紙おむつ（ユニ・チャーム株式会社製「ムーニー」（登録商標）Ｍサイズ）に、先に調製した人工汚水２４０ｍＬを吸水させた後、オムツを２槽式小型洗濯機（アルミス株式会社製「晴晴」ＡＳＴ−０１）の洗濯槽に１個投入し、洗濯槽内にＣａＯ（和光純薬工業株式会社製）８０ｇを投入し、続けて濃度２５０質量ｐｐｍの次亜塩素酸ナトリウム水溶液（和光純薬工業株式会社で購入したものを希釈して調製）６．５Ｌを投入した。１５分間洗濯後、水洗濯層内の液中に浮遊するおむつを回収し、おむつが形態を保持したまま分離していなかったため、手で物理的に表面材を破りおむつ内部の不活化した高吸水性ポリマーを含むパルプ繊維を回収した。回収したパルプ繊維の灰分、吸水倍率および保水倍率を分析したところ、灰分は１５．９質量％であり、吸水倍率は８．０ｇ／ｇであり、保水倍率は２．８ｇ／ｇであった。
【００４６】
実施例２
（クエン酸濃度と高吸水性ポリマー中の残存Ｎａ量の相関検証）
高吸水性ポリマー（住友精化株式会社製高吸水性ポリマー「アクアキープ」ＳＡ６０，Ｎａ濃度１．７×１０5ｍｇ／ｋｇ，イオン交換水吸水倍率６８７倍）５ｇにイオン交換水２００ｍＬ吸水させ、１０分間静置後、８０℃の種々のクエン酸濃度のクエン酸水溶液に１０分間浸漬した後、高吸水性ポリマーを取り出し、高吸水性ポリマー中の残存Ｎａ濃度および吸水倍率を分析した。分析結果を表１に示す。クエン酸濃度１質量％以上で、高吸水性ポリマー中の残存Ｎａ濃度を約１／１００以下に低減することができ、高吸水性ポリマーの吸水倍率（吸水性能）を１／１０以下に低減することができることが分かった。
【００４７】
【表１】
2018021283.tif 000002
【００４８】
実施例３
（不活化高吸水性ポリマーの酸化剤による分解検証）
不活化高吸水性ポリマー１０ｇをナイロンネット（株式会社ＮＢＣメッシュテック製２５０メッシュナイロンネット）の袋（２５０ｍｍ×２５０ｍｍ）に入れ、不活化高吸水性ポリマーとナイロンネットの袋の合計質量を測定した後、８０℃の次亜塩素酸ナトリウム濃度１質量％の次亜塩素酸ナトリウム水溶液５００ｇに６０分間浸漬した。浸漬後、不活化高吸水性ポリマーとメッシュ袋の合計質量を測定したところ、ナイロンネットの袋のみの質量になっていた。すなわち、不活化高吸水性ポリマーが分解し、ナイロンネットから完全に溶出したことが分かった。
【００４９】
なお、各分析項目の分析方法は、次のとおりである。
【００５０】
［パルプ繊維の灰分の分析方法］
灰分とは、有機質が灰化されてあとに残った無機質または不燃性残留物の量をいう。灰分は、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。すなわち、灰分は、次のようにして測定する。
あらかじめ白金製、石英製または磁製のるつぼを５００〜５５０℃で１時間強熱し、放冷後、その質量を精密に量る。試料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。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、灰分の量（質量％）とする。
【００５１】
[パルプ繊維の吸水倍率の分析方法］
吸水倍率は、単位質量あたりのパルプ繊維が吸収する水の質量をいう。吸水倍率は、次のように測定する。
（１）ナイロンネット（株式会社ＮＢＣメッシュテック製２５０メッシュナイロンネット）の袋（２００ｍｍ×２００ｍｍ）を準備し、その質量Ｎ0（ｇ）を測定する。
（２）ナイロンネットに測定サンプル約５ｇを入れ、ナイロンネットの袋を含む質量Ａ0（ｇ）を測定する。
（３）ビーカーに０．９％濃度の生理食塩水１Ｌを入れ、準備したサンプル入りのナイロンネットの袋を浸漬させ３分間放置する。
（４）袋を引き上げ、水切りネット上に３分間静置し、水切りする。
（５）サンプルの入ったナイロンネットの袋の水切り後の質量Ａ（ｇ）を測定する。
（６）同一のサイズにて切り出したナイロンネットをもう１セット準備し、サンプルを入れずに（３）、（４）を同様に実施し、水切り後のナイロンネットの袋のみの質量Ｎ（ｇ）を測定する。
（７）次式により、吸水倍率（倍）を算出する。
吸水倍率＝（Ａ−Ｎ−（Ａ0−Ｎ0））／（Ａ0−Ｎ0）
（８）測定は１０回行い、１０回の測定値を平均する。
【００５２】
［パルプ繊維の保水倍率の分析方法］
（９）「パルプ繊維の吸水倍率の分析方法」の（５）測定終了後、１５０Ｇで９０秒間脱水し、質量Ｄ（ｇ）を測定する。
（１０）同一のサイズにて切り出したナイロンネットをもう１セット準備し、サンプルを入れずに（３）、（４）、（９）を同様に実施し、水切り後のナイロンネットの袋のみの質量Ｎ′（ｇ）を測定する。
（１１）次式により、保水倍率（倍）を算出する。
保水倍率＝（Ｄ−Ｎ′−（Ａ0−Ｎ0））／（Ａ0−Ｎ0）
【００５３】
［高吸水性ポリマー中の残存Ｎａ濃度の分析方法］
蛍光Ｘ−ｒａｙ分析によって、高吸水性ポリマー乾燥質量あたりのＮａ濃度を測定した。
【００５４】
［高吸水性ポリマーの吸水倍率の分析方法］
実施例２にて、各クエン酸濃度別で処理後の高吸水性ポリマーを、予め質量Ｎ′0を測定したナイロンネット（株式会社ＮＢＣメッシュテック製２５０メッシュナイロンネット）の袋（２００ｍｍ×２００ｍｍ）に入れて３分間静置し、水切りする。サンプルの入ったナイロンネットの袋の水切り後の質量Ａ′（ｇ）を測定する。次式により、吸水倍率（倍）を算出する。
吸水倍率＝（Ａ′0−Ｎ′0−（５））／（５）
測定は３回行い、３回の測定値を平均する。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明の方法は、パルプ繊維および高吸水性ポリマーを含む使用済み吸収性物品からパルプ繊維を回収するのに好適に利用することができる。