(57)【要約】【課題】廃石膏ボードを焼成せずに、付着する石膏量を極少乃至ゼロにすると共に残存しても分離・飛散を抑制できる紙材の製造方法を提供する。【解決手段】廃石膏ボードから分離した紙片を原料にした紙材の製造方法は、廃石膏ボードを所定の形状乃至サイズに破砕する破砕工程と、破砕物から紙片を分離・回収する紙片回収工程と、分離した紙片を水中に投入して揉み解して植物組織を水中に分散・懸濁させたパルプ液を生成する水中撹拌・破砕工程と、パルプ液に含まれる石膏及び水を分離してパルプを分離するパルプ回収工程と、パルプを所定形状に成形する紙材成形工程と、成形した紙材を所定の温度で乾燥する乾燥工程と、を含む。【選択図】図１
2019035168.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下（ａ）〜（ｆ）の工程を含むことを特徴とする廃石膏ボードから分離した紙片を原料にした紙材の製造方法。
（ａ）廃石膏ボードを所定の形状乃至サイズに破砕する破砕工程と、
（ｂ）前記破砕物から紙片を分離・回収する紙片回収工程と、
（ｃ）前記紙片を水中に投入して揉み解し植物組織を水中に分散・懸濁させたパルプ液を生成する水中撹拌・破砕工程と、
（ｄ）前記パルプ液から石膏及び水を分離してパルプを回収するパルプ回収工程と、
（ｅ）前記パルプを所定形状に成形する紙材成形工程と、
（ｆ）前記紙材を所定の温度で乾燥する乾燥工程。
【請求項２】
以下（ａ'）〜（ｆ'）の工程を含むことを特徴とする廃石膏ボードから分離した紙片を原料にした紙材の製造方法。
（ａ'）廃石膏ボードを所定の形状乃至サイズに破砕する破砕工程と、
（ｂ'）前記破砕物から紙片を分離・回収する紙片回収工程と、
（ｃ'）前記紙片を水中に投入して揉み解し植物組織を水中に分散・懸濁させたパルプ液を生成する水中撹拌・破砕工程と、
（ｃ−１）前記パルプ液に、さらに所定量の炭を混入させる炭混入工程
（ｄ'）前記パルプ液から石膏、水及び残炭を分離しパルプを回収するパルプ回収工程と、
（ｅ'）前記パルプを所定形状の紙材に成形する紙材成形工程と、
（ｆ'）前記紙材を所定の温度で乾燥する乾燥工程。
【請求項３】
前記乾燥工程では、１２８℃未満、好ましくは１００〜１２７℃で乾燥することを特徴とする請求項１または２に記載の廃石膏ボードから分離した紙片を原料にした紙材の製造方法。
【請求項４】
前記炭混入工程では、炭を紙材１００重量％に対して１０〜３０重量％混入することを特徴とする請求項２に記載の廃石膏ボードから分離した紙片を原料にした紙材の製造方法。
【請求項５】
前記成形工程では、前記パルプを所定形状の成形体乃至成形品にすることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の廃石膏ボードから分離した紙片を原料にした紙材の製造方法。
【請求項６】
廃石膏ボードを所定の形状乃至サイズに破砕する破砕手段と、
前記破砕物から紙片を分離・回収する紙片回収手段と、
前記紙片を水中に投入して揉み解し植物組織を水中に分散・懸濁させたパルプ液を生成する水中撹拌・破砕手段と、
前記パルプ液に含まれる石膏及び水を分離してパルプを分離・回収するパルプ回収手段と、
前記パルプを所定形状に成形する紙材成形手段と、
前記紙材を所定の温度で乾燥する乾燥手段と、
を備えたことを特徴とする紙材製造装置。
【請求項７】
廃石膏ボードを所定の形状乃至サイズに破砕する破砕手段と、
前記破砕物から紙片を分離・回収する紙片回収手段と、
前記紙片を水中に投入して揉み解し植物組織を水中に分散・懸濁させたパルプ液を生成する水中撹拌・破砕手段と、
前記パルプ液にさらに所定量の炭を混入させる炭混入手段と、
前記パルプ液に含まれる石膏、水及び残炭を分離してパルプを回収するパルプ回収手段と、
前記パルプを所定形状の紙材に成形する紙材成形手段と、
前記紙材を所定の温度で乾燥する乾燥手段と、
を備えたことを特徴とする紙材製造装置。
【請求項８】
請求項１〜５のいずれかの製造方法によって製造された紙材は、所定形状の成形体乃至加工品からなり、付着する石膏は粒径が０．０７５ｍｍ〜１．５ｍｍの二水石膏であり、石膏微粉発生率が１重量％以下であることを特徴とする紙材。
【請求項９】
請求項８の紙材を動物の敷料に用いたことを特徴とする動物用敷料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃石膏ボードから分離した紙片を原料にした紙材の製造方法及び製造装置並びに動物用敷料に係り、さらに詳しくは、石膏ボードの廃材（以下、廃石膏ボードという。）から紙片を分離し、その紙片を原料にした紙材の製造方法及び製造装置並びに紙材を用いた動物用敷料に関する。
【背景技術】
【０００２】
石膏ボードは、焼き石膏を主原料とし、鋸屑、パーライト、発泡材などを混合し、水で練ってペースト状にしたものを２枚の原紙の間に流し込み，板状に固めたボードであって、防火性、遮音性、無伸縮性が優れ、しかも安価であることから古くから建築などの内装材、例えば家屋の壁、間仕切り、天井などに使用されてきている。近年は、その製造技術及び施工工法などの進化並びに新材料の開発により、様々な性能を有した石膏ボード、例えば、両面の原紙及び芯の石膏に防水処理を施したシージング石膏ボード、また石膏の芯にガラス繊維などを加えて耐火性能を強化した強化石膏ボード、住宅和室の塗り壁用の下地ボードに半貫通の型押しした石膏ラスボード、表面を化粧加工した化粧石膏ボード、さらに小孔をあけて中低音に優れた吸音効果を発揮する吸音用孔あき石膏ボードなど多種多様なボードが開発・製品化されて、より広い範囲で大量に使用されている。
【０００３】
このような石膏ボードは、年間百数十万トンが製造され使用されていることから、今後は、この使用済み石膏ボードが廃材となって大量に排出されることになる。この廃材は、新品ボードにあっては家屋などの新築現場において、所定の寸法に切断して使用する際に、端材、屑などの屑材（以下、新築系廃材という。）として発生し、一方でまた、既存建築物の解体にあっては、解体物が廃材（以下、解体系廃材という。）となって発生し、現在は、後者が前者に比べて、より大量に発生しており、今後も、この傾向が続き、解体系廃材がさらに多く発生することが見込まれている。
【０００４】
これらの廃材のうち、新築系廃材は一部が新たな石膏ボード製造の原料として再利用されているが、残りの新築系及び解体系廃材は産業廃棄物として、他の廃棄物と同様に埋め立て処分されている。しかし、この埋め立て処分は、廃石膏ボードが地下水に生息する硫酸塩還元細菌の代謝を受け、有毒な硫化水素の発生要因となることから、法令により管理型処分場での処分が義務付けらいる。一方でまた、管理型処分場は、逼迫しており、特に都市近郊での確保が年々困難になって来ており、この処分場の確保が大きな環境・社会問題になっている。
【０００５】
この状況から、廃石膏ボードを埋め立て処分するのでなく、リサイクル（再資源化）する取り組みがされている。しかし、これに対して、以下の課題が指摘されている。
一般の人々の間には、リサイクル品はバージン（ｖｉｒｇｉｎ）材よりも安くあるべきという理解が潜在し、その一方で現実は、処理加工のコストが予想以上に掛かり、それがリサイクル品に反映されて高価になることから、廃石膏ボードの再資源化は躊躇され、結局、殆どが管理型最終処分場に埋設処分されている。なお、安定型最終処分場での埋設は禁止されている。
【０００６】
また、現在、石膏ボードの中には、石綿、砒素、カドミウムといった有害物質を含有するものが存在するので、それへの対応が必要となり、現在、この処理技術や添加剤等が一部で実用化されているが、処理コストが高額になり、再資源化の課題となっている。なお、過去に、この有害物質に対して様々な問題があったことから、リサイクル品の販路拡大の障害となっている。
【０００７】
また、廃石膏ボードから剥離される剥離紙の再資源化に対しては、一部が再生紙の製造原料になっているが、一般的な理解は、石膏の再資源化と同様に、リサイクル品が高価になることから剥離紙の再資源化も躊躇され、殆どが焼却乃至管理型最終処分場へ埋設処分されている。現在、この剥離紙は、一部でＲＰＦ化（廃プラスチック類を主原料にした固形燃料）され利用されているが、相場による需給の変動や、石膏分の分離コストが掛かるなどの制約もあり、ＲＰＦ化以外の用途拡大が急務となっている。
【０００８】
この状況下にあって、いくつかの企業において、廃石膏ボードの再資源化の研究・開発が行われ、その成果がいくつかの特許文献で提案されている。
【０００９】
下記特許文献１（特許４０３５４１９号公報）には、廃石膏ボードから紙片を分離する方法及び分離装置並びに分離紙片を用いた動物用敷料が記載されている。この紙片分離方法は、廃石膏ボードを焼成に適する寸法に破砕する破砕工程と、破砕された廃石膏ボードを焼成する焼成工程と、前記焼成工程で焼成された廃石膏ボードを石膏付着紙片と石膏に分離する予備の篩工程と、前記予備の篩工程により分離された石膏付着紙片を空気輸送する輸送工程と、空気輸送された石膏付着紙片から分離された石膏と紙片を分離する篩工程と、を有し、これら一連の工程を経て廃石膏ボードから紙片を分離するようになっている。
【００１０】
この紙片分離方法によれば、廃石膏ボードを粉砕後焼成して二水石膏を半水石膏としてこれを空気輸送工程にかけ、簡便な通常の篩で篩うことで、石膏分と紙分を分離したときに、付着石膏（半水石膏）分の少ない紙片を効率良く分離回収することができる。また、廃材を１００℃以上の温度で焼成することにより、廃材に付着したカビやダニ等を滅菌あるいは死滅させ得ることから、その後分離回収した紙片を特に農業用として牛舎などの敷料にも安全に再利用できる。
【００１１】
また、下記特許文献２（特許第３２２１９４０号公報）は、石膏ボードの廃材から石膏を回収する方法であって、石膏ボード芯の少なくとも一部に石膏ボード用原紙が付着している石膏ボードの廃材を加熱して原紙を炭化させるものである。
【００１２】
さらに下記特許文献３（特許第３２２１９３９号公報）は、石膏ボードの廃材から石膏ボード用原紙と石膏を回収する方法であって、石膏ボード芯の少なくとも一部に石膏ボード用原紙が付着している石膏ボードの廃材を加熱したのち、水を施して石膏芯から原紙を分離させ、原紙と石膏芯を構成する石膏とを回収するものである。
【００１３】
さらにまた、下記特許文献４（特許第４３７１８０１号公報）には、廃石膏ボードからα型半水石膏を製造する方法及び石膏ボード用原紙の回収方法が記載されている。この回収方法は、廃石膏ボードを、加圧下で湿式加熱処理し、α型半水石膏に転移した石膏芯と石膏ボード用原紙とを分離する方法であって、熱水中または水蒸気雰囲気中で行うことが特徴となっている。この方法によれば、廃材から、紙分（紙片や、紙繊維）の混入がない石膏分及び石膏付着のない原紙を回収し、石膏建材の製造用、古紙、農業用その他産業用原料として有効に利用できる。
【００１４】
さらにまた、下記特許文献５（特開２００１−２９４４９６号公報）には、廃石膏ボード中の紙を牛糞尿の水分調整材として堆肥の製造に利用できる技術が記載されている。この技術は、石膏ボードの廃材から石膏と紙を分離したのちの紙を家畜の糞尿の水分調整材として使用することを特徴とする堆肥の製造方法であって、石膏ボードの廃材を破砕して石膏と紙を分別し、この分別後の紙を再度破砕して紙に付着していた石膏を除去したのちの紙を水分調整材として使用するものである。この方法によれば、水分調整材としておがくずを使用していた従来の堆肥製造方法の場合に比べて、完熟までの期間を大幅に短縮することができ、さらに、従来廃棄物として処理されていた廃石膏ボードからの回収紙を再利用できるという効果がある。
【００１５】
なお、下記特許文献６（特開２０１５−１６４４０号公報）には、メタン発酵方法、藁材及び敷料が記載されている。このメタン発酵方法は、藁を１０ｍｍ〜１００ｍｍの断片に破砕し、５０℃以上の温度でメタン発酵を行わせる方法である。この方法によれば、従来はミクロンオーダーに粉砕していたものに比べて、衛生的な藁材及び敷料を提供でき、しかもメタン発酵により十分な量のバイオガスを回収できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特許第４０３５４１９号公報
【特許文献２】特許第３２２１９４０号公報
【特許文献３】特許第３２２１９３９号公報
【特許文献４】特許第４３７１８０１号公報
【特許文献５】特開２００１−２９４４９６号公報
【特許文献６】特開２０１５−１６４４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
上記特許文献１〜４に記載の廃石膏ボードからの石膏及び紙片の分離・回収は、廃石膏ボードの焼成、加熱（紙炭化）及び加圧湿式加熱などの工程を経て実施されている。しかし、これらの処理方法及び処理装置は複雑で概ね大掛かりな処理施設となり、高額な設備投資が必要になると共に燃料費などのランニングコストが加重されて、それらが再生品の価格に反映されて高額になるので、投資に見合う利益が得難く採算性に課題がある。
【００１８】
また、紙片も、高額となり用途の拡大が期待できず、また、この紙片は紙形状が維持されたままの状態であって紙表面に石膏が付着したものになるので石膏が分離し易くなっている。また、分離される石膏は二水石膏（針状組織）で、これを所定の温度で加熱することによって半水石膏、無水石膏にして、分離し易くして回収されるので、紙片に半水乃至無水石膏の形態で付着、残存し易くなっている。
【００１９】
ところで、紙片に石膏（特に半水または無水石膏）が付着残存すると、使用中に分離・飛散、特に微粉化して粉塵となって周囲に飛散し被害を及ぼし安全、かつ安心（以下、安全・安心ともいう。）に使用できない恐れがある。例えば、この粉塵を人間が吸うと健康に悪影響を与え、また、乳牛など家畜敷料に使用すると、乳牛が吸い、同様の悪影響を与える恐れがある。なお、他の産業分野における使用も同様のことが課題となる。なお、上記特許文献５の敷料も同様の課題を抱えている。また、上記特許文献６の敷料は、藁を所定サイズに破砕し、所定温度でメタン発酵を行わせる方法であるが、近年、藁材が不足し、しかも高価で安定した入手が困難になっている。
【００２０】
以上から、これまでの廃石膏ボードの再資源化は、大掛かりで高額な処理施設及びランニングコストなどによってトータルコストが高騰し、採算が採れないことなどが起因して躊躇乃至停滞しているので、このトータルコストの低減が急務となっている。またその一方で、分離した紙片には、石膏が付着し、それが飛散することも原因になっている。
【００２１】
そこで、本発明者らは、従来技術の処理方法乃至処理装置を簡素化して処理コストを低減すると共に、どのようにすれば、紙片に付着する石膏量を少なく乃至ゼロにでき、それでも残存する石膏が紙片から分離し飛散するのを防止できるかを、試行錯誤を繰り返して鋭意探求して来た。その結果、処理施設では焼成工程などの工程を不要にして紙片を分離できるようにして簡素化する一方でまた、石膏が付着した紙片は水中で一度パルプに戻して処理すれば残存する付着石膏を簡単且つ安価に除去でき、また除去されずに残留する石膏は微粉化しにくい二水石膏の形態でパルプ繊維間に潜り込み（埋め込み）封じ込ませた状態にできるうえに、表面に残存する石膏も微粉化し難くなるため、分離・飛散を防止でき安全なものになることに想到し、本発明を完成するに至ったものである。
【００２２】
本発明の目的は、廃石膏ボードを焼成などすることなく簡易な処理工程及び安価な装置によって、廃石膏ボードから紙を分離する際に、紙片に付着する石膏量を極少乃至ゼロにすると共に、残存しても分離・飛散を抑制、特に粉塵となって飛散するのを抑制し安全・安心に使用できる紙材を安価にして、再資源化の採算性がとれる紙材を製造する方法及び製造装置を提供することにある。
【００２３】
また、本発明の他の目的は、上記目的を有し、さらに防臭性を高めた紙材を安価に製造できる製造方法及び製造装置を提供することにある。
【００２４】
さらに本発明の他の目的は、上記製造方法及び製造装置で製造された紙材を動物用敷料とするものであって、家畜敷料に使用中に、付着した石膏が粉塵となって飛散しないと共に、家畜糞尿を吸収させてメタン発酵の原料にしてメタン生成率を上げることができる動物用敷料を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
本発明の第１の態様の廃石膏ボードから分離した紙片を原料にした紙材の製造方法は、以下（ａ）〜（ｆ）の工程を含むことを特徴とする。
（ａ）廃石膏ボードを所定の形状乃至サイズに破砕する破砕工程と、
（ｂ）前記破砕物から紙片を分離・回収する紙片回収工程と、
（ｃ）前記紙片を水中に投入して揉み解し植物組織を水中に分散・懸濁させたパルプ液を生成する水中撹拌・破砕工程と、
（ｄ）前記パルプ液から石膏及び水を分離してパルプを回収するパルプ回収工程と、
（ｅ）前記パルプを所定形状に成形する紙材成形工程と、
（ｆ）前記紙材を所定の温度で乾燥する乾燥工程。
【００２６】
本発明の第２の態様の廃石膏ボードから分離した紙片を原料にした紙材の製造方法は、以下（ａ'）〜（ｆ'）の工程を含むことを特徴とする。
（ａ'）廃石膏ボードを所定の形状乃至サイズに破砕する破砕工程と、
（ｂ'）前記破砕物から紙片を分離・回収する紙片回収工程と、
（ｃ'）前記紙片を水中に投入して揉み解し植物組織を水中に分散・懸濁させたパルプ液を生成する水中撹拌・破砕工程と、
（ｃ'−１）前記パルプ液に、さらに所定量の炭を混入させる炭混入工程
（ｄ'）前記パルプ液から石膏、水及び残炭を分離しパルプを回収するパルプ回収工程と、
（ｅ'）前記パルプを所定形状の紙材に成形する紙材成形工程と、
（ｆ'）前記紙材を所定の温度で乾燥する乾燥工程。
【００２７】
本発明の第３の態様の廃石膏ボードから分離した紙片を原料にした紙材の製造方法は、第１または第２態様の廃石膏ボードから分離した紙片を原料にした紙材の製造方法において、前記乾燥工程では、１２８℃未満、好ましくは１００〜１２７℃で乾燥することを特徴とする。
【００２８】
本発明の第４の態様の廃石膏ボードから分離した紙片を原料にした紙材の製造方法は、第２態様の廃石膏ボードから分離した紙片を原料にした紙材の製造方法において、前記炭混入工程では、炭を紙材１００重量％に対して１０〜３０重量％混入することを特徴とする。
【００２９】
本発明の第５の態様の廃石膏ボードから分離した紙片を原料にした紙材の製造方法は、第１から第４のいずれかの態様の廃石膏ボードから分離した紙片を原料にした紙材の製造方法において、前記成形工程では、前記パルプを所定形状の成形体乃至加工品に成形することを特徴とする。
【００３０】
本発明の第６の態様の紙材製造装置は、
廃石膏ボードを所定の形状乃至サイズに破砕する破砕手段と、
前記破砕物から紙片を分離・回収する紙片回収手段と、
前記紙片を水中に投入して揉み解し植物組織を水中に分散・懸濁させたパルプ液を生成する水中撹拌・破砕手段と、
前記パルプ液に含まれる石膏及び水を分離してパルプを分離・回収するパルプ回収手段と、
前記パルプを所定形状に成形する紙材成形手段と、
前記紙材を所定の温度で乾燥する乾燥手段と、
を備えたことを特徴とする。
【００３１】
本発明の第７の態様の紙材製造装置は、
廃石膏ボードを所定の形状乃至サイズに破砕する破砕手段と、
前記破砕物から紙片を分離・回収する紙片回収手段と、
前記紙片を水中に投入して揉み解し植物組織を水中に分散・懸濁させたパルプ液を生成する水中撹拌・破砕手段と、
前記パルプ液にさらに所定量の炭を混入させる炭混入手段と、
前記パルプ液に含まれる石膏、水及び残炭を分離してパルプを回収するパルプ回収手段と、
前記パルプを所定形状の紙材に成形する紙材成形手段と、
前記紙材を所定の温度で乾燥する乾燥手段と、
を備えたことを特徴とする。
【００３２】
本発明の第８の態様の紙材は、第１〜５のいずれかの態様の製造方法によって製造された紙材であって、所定形状の成形体乃至成形品からなり、付着石膏は粒径が０．０７５ｍｍ〜１．５ｍｍの二水石膏であり、石膏微粉発生率が１重量％以下であることを特徴とする。
【００３３】
本発明の第９の態様の動物用敷料は、第８の態様の紙材を動物の敷料に用いたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３４】
本発明の第１の態様の廃石膏ボードから分離した紙片を原料にした紙材の製造方法によれば、処理時に廃石膏ボードを焼成しないので、従来技術の廃石膏ボードを焼成する方法に比べて、焼成工程が不要になる分工程が簡素化されて、安価に廃石膏ボードから紙片を分離し、この紙片から石膏の付着量を極少乃至ゼロにした紙材に再生できる。
また、紙材に石膏が残存しても、使用中に石膏の分離・飛散を抑制、特に粉塵となって飛散するのを抑制できる。
【００３５】
さらに、紙材は、紙に付着する石膏量を極少乃至ゼロにすることができ、たとえ石膏が付着残存していても飛散しないので、広範囲の用途、例えば、再生紙などの各種の原料、緩衝材などに安全・安心に使用できる。特に、動物用敷材に使用すると、安全・安心に加え、家畜糞尿を吸収させてメタン発酵の原料にしてメタン生成率を上げることができる。
【００３６】
本発明の第２の態様の廃石膏ボードから分離した紙片を原料にした紙材の製造方法によれば、第１の態様の紙材にさらに防臭性を高めた紙材を製造できる。
【００３７】
本発明の第３の態様の廃石膏ボードから分離した紙片を原料にした紙材の製造方法によれば、紙材は１２８℃未満で乾燥されるので、二水石膏が保たれて微粉化を防止できる。
なお、二水石膏は微粉化し難い性質を有している。また、１００℃〜１２７℃で乾燥することにより、滅菌効果も得られる。
【００３８】
本発明の第４の態様の廃石膏ボードから分離した紙片を原料にした紙材の製造方法によれば、消臭性を高めることができる。
【００３９】
本発明の第５の態様の廃石膏ボードから分離した紙片を原料にした紙材の製造方法によれば、パルプを所定形状の成形体乃至加工品にして、種々の用途に対応・適合したものにできる。これらの成形体乃至加工品にあって、表面積を最小にした形状、例えば球状体にすると、残留石膏の殆どは紙の内部の紙繊維に付着した状態で存在し、外部と遮断されるため、分離して外部への飛散を抑制できる。また、球状体にした後に、潰して平板状にすることで残存石膏の多くを内部に固定した平板にすることもできる。表面積を最小にする形状は、球状体の外に、例えば、少なくとも一面が平面乃至湾曲した塊（物）体などがある。
【００４０】
本発明の第６の態様の廃石膏ボードから分離した紙片を原料にした紙材製造装置によれば、破砕、分離、撹拌、成形及び乾燥手段（装置）からなり、これらはいずれも極普通のありふれた汎用手段（装置）であって、これらの汎用装置で構成できるので、従来の加熱（乾式、水蒸気、熱水等）方式を採用した手段（装置）に比べて、安価になる。
【００４１】
本発明の第７の態様の廃石膏ボードから分離した紙片を原料にした紙材製造装置によれば、この製造装置は、破砕、分離、撹拌（炭混入攪拌）、成形及び乾燥手段（装置）からなり、これらはいずれも極普通のありふれた汎用手段（装置）であって、これらの汎用装置で構成できるので、従来の加熱（乾式、水蒸気、熱水等）方式を採用した手段（装置）に比べて、安価になる。
【００４２】
本発明の第８の態様の紙材は、所定形状の成形体乃至成形品からなり、それらの付着石膏は粒径が０．０７５ｍｍ〜１．５ｍｍの二水石膏であるので、残留石膏が分離し、外部へ飛散するのを抑制できる。
すなわち、所定形状の成形体乃至成形品のうち、表面積が小さい立体形状、例えば球状体にすると、残留石膏の殆どは紙の内部の紙繊維に付着した状態で存在し、外部と遮断されるため、分離して外部へ飛散することはない。また、付着した残存石膏は、微粉になりにくい二水石膏であり、粒径が０．０７５ｍｍ〜１．５ｍｍと小さい微粒であるので、パルプ繊維間に潜り込み（埋め込み）封じ込ませた状態にでき、表面に残存する石膏も微粉化しにくいため、分離・飛散を防止でき安全なものになる。なお、比較的大きな石膏、例えば１．５ｍｍを超える石膏が残ると二水石膏であっても使用中に外力により破砕されやすく、破砕されると微粉が発生しやすくなる。これに対して、１ｍｍ程度の微粒であれば、使用中に外力が働きにくいため、破砕されにくく、微粉が発生しにくくなる。そこで付着石膏の粒径は０．０７５ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲にあって、１．０ｍｍを中心に−０．２〜＋０．２ｍｍにするのが好ましい。
また、石膏微粉発生率を１重量％以下にするので、飛散しても被害を与えることは殆どない。
【００４３】
本発明の第９の態様の動物用敷料によれば、家畜敷料に使用の際に、付着した石膏が微粉化して飛散しないと共に、家畜糞尿を吸収してメタン発酵を促進しメタン生成率をアップさせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施形態１に係る廃石膏ボードから分離した紙片を原料にした紙材の製造工程を示したブロック工程図である。
【図２】紙材から発生する微粉石膏量の測定結果を示したグラフである。
【図３】本発明の実施形態２に係る廃石膏ボードから分離した紙片を原料にした紙材の製造工程を示したブロック工程図である。
【図４】図４は紙材から発生する臭気レベルの測定結果を示し、図４Ａはアンモニア（臭気源）滴下量が少ない場合の経時変化を示したグラフ、図４Ｂは滴下量が多い場合の経時変化を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る廃石膏ボードから分離した紙片を原料にした紙材の製造方法及び製造装置並びに動物用敷料を説明する。但し、以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための廃石膏ボードから分離した紙片を原料にした紙材の製造方法及び製造装置並びに動物用敷料を例示するものであって、本発明をこれに特定することを意図するものではなく、特許請求の範囲に含まれるその他の実施形態のものにも等しく適応し得るものである。
【００４６】
［実施形態１］
図１を参照して、実施形態１に係る廃石膏ボードから分離した紙片を原料にした紙材の製造方法及び製造装置を説明する。なお、図１は実施形態１に係る廃石膏ボードから分離した紙片を原料にした紙材の製造工程を示したブロック工程図である。
【００４７】
本発明の実施形態１に係る廃石膏ボードから分離した紙片を原料にした紙材の製造方法Ａは、以下（ａ）〜（ｆ）の工程を含んでいる。
（ａ）廃石膏ボードを所定の形状乃至サイズに破砕する破砕工程、
（ｂ）前記破砕物から紙片を分離・回収する紙片回収工程、
（ｃ）前記紙片を水中に投入して揉み解し植物組織を水中に分散・懸濁させたパルプ液を生成する水中撹拌・破砕工程、
（ｄ）前記パルプ液から石膏及び水を分離してパルプを回収するパルプ回収工程、
（ｅ）前記パルプを所定形状に成形する紙材成形工程、
（ｆ）前記紙材を所定の温度で乾燥する乾燥工程。
【００４８】
この製造方法によれば、処理時に廃石膏ボードを焼成しないので、従来技術の廃石膏ボードを焼成する方法に比べて、焼成工程が不要になる分工程が簡素化されて、廃石膏ボードから簡単に紙片を分離して、この紙片から石膏の付着量を極小乃至ゼロにした紙材を簡単にしかも安価に再生・製造できる。また、この処理装置、すなわち製造装置は、破砕、分離、撹拌、成形及び乾燥手段（装置）からなり、これらはいずれも極普通のありふれた汎用手段（装置）であって、これらの汎用装置で構成できるので、従来の加熱（乾式、水蒸気、熱水等）方式を採用した手段（装置）に比べて、安価になる。
【００４９】
さらに、紙材に、石膏が残存付着しても、石膏の分離・飛散を抑制、特に粉塵となって飛散するのを抑制できるので、安全なものになる。また、作製した紙材の価格は、原料が廃材で製造方法が簡易で且つ製造装置の設置費も低減できるので安価になる。
さらにまた、紙材は、紙に付着する石膏量が極少乃至ゼロになるので、広範囲の用途、例えば、再生紙などの各種の原料、緩衝材などへの使用が可能になる。特に、動物用敷材に使用すると、家畜糞尿を吸収させたメタン発酵の原料にしてメタン生成率を上げることができる。
【００５０】
以下、上記（ａ）〜（ｆ）の各工程及びこの工程を実施する製造装置を説明する。なお、その他の特徴は、以下の説明で明らかにする。
【００５１】
（ａ）廃石膏ボード破砕工程
ア  廃石膏ボード
廃石膏ボードは、バージン（ｖｉｒｇｉｎ）石膏ボードと同じ構成を有している。すなわち、焼き石膏を主原料とし、鋸屑、パーライト、発泡材などを混合し、水で練ってペースト状にしたものを２枚の原紙間に流し込み、板状に固めた構成を有している。２枚の原紙は、対向内面に接着剤が塗布され、この接着剤によって原紙と石膏とが接着されている。
【００５２】
主原料の焼石膏（ＣａＳＯ４・２Ｈ２Ｏ）は、加水されると結晶水を吸収して発熱硬化し、石膏（ＣａＳＯ４・１／２Ｈ２Ｏ）になる性質を有している。これらの間の転位温度は、ＣａＳＯ４・２Ｈ２ＯとＣａＳＯ４・１／２Ｈ２Ｏ間は１２８℃、またＣａＳＯ４・１／２Ｈ２ＯとＣａＳＯ４間は１６３℃となっている。
【００５３】
また２枚の原紙は、ボード表側の表面紙と裏側の裏面紙とからなり、これらは石膏への接着性及び湿潤と乾燥工程による波打ち性が起らない性質を有し、しかも一般の紙よりも耐水性や濡れた状態での強度を高める紙が使用されている。また、それぞれの色は、表面紙にあっては、白色、クリーム色、青色などでその紙は漂白パルプ、上質の古紙などが使用され、裏面紙にあっては、上質の古紙などが使用されている。なお、接着剤は一般に熱可塑性樹脂の酢ビ系のものが使用されている。
【００５４】
イ  分別（有害物資を含むものを除外）
収集・搬入された廃石膏ボードには、種々雑多で素性が不明のものが多いので、それらを分別する。特に、有害物資を含んだものがあれば、これを除外する。除外した廃石膏ボードは、別途、適正に処理する。
【００５５】
ウ  破砕
処理施設では、計量、異物混入の確認、除去を行った後、シュレッダーにより廃材を所定の形状乃至大きさに一次破砕する。このときの破砕は、一辺が所定の長さ、例えば１０ｍｍとなる程度の大きさとし、両側の原紙とその間に挟まれた石膏とが分離する状態になるまで破砕する。この一次破砕で分離した石膏は全量が例えば２ｍｍ未満の粉粒状となり、また紙片には接着剤により石膏が付着している。
【００５６】
一次破砕後、所定の篩目、例えば５ｍｍ網目の振動篩で石膏と紙片に分別し、回収した粉粒状の石膏は、別途、再生利用する。この工程で使用する破砕手段（装置）は、公知の破砕装置、例えば、ボードクラッシャーなどを使用する。これらは汎用装置として多く存在し、公知であるので詳細な説明は省略する。
【００５７】
（ｂ）紙片回収工程
前工程で破砕した破砕物を篩に掛けて石膏と紙片とに分離・分級する。例えば、破砕物を、所定の篩目、例えば５ｍｍ網目の振動篩で石膏と紙片（一部石膏が付着している）とに分別する。この分別後の紙片にまだ石膏が付着している場合、ローラ式破砕機などで二次破砕して付着している石膏を機械的に分離する。この破砕により、石膏は接着箇所から分離される。分離した紙片は、次工程へ搬送し、石膏は別途処理する。この分離工程における分離・分級手段（装置）は、公知のものを使用する。これらは汎用装置として多く存在し、公知であるので詳細な説明は省略する。
【００５８】
（ｃ）水中撹拌・破砕工程
紙片を水中に投入し、スクリュー等の撹拌子を使用して撹拌し、紙片を揉み解して紙片の植物組織を水中に分散・懸濁させたパルプ液を生成する。このパルプ液の生成により、紙片に付着していた石膏は微細化されて、容易に分離される。すなわち、紙片をパルプ液にまで離解すると、紙繊維パルプが水中でバラけた曲がった状態になり、このバラけた紙繊維に石膏がピンポイントに付着した状態、換言すると、石膏が付着できる部位は繊維表面上のピンポイントで付着面積が小さくなり、結果的に石膏は剥がれ落ち易くなって、容易に分離される。粒径が１．５ｍｍを超えると、二水石膏であっても使用中に外力により破砕されやすく、破砕されると微粉が発生する。これに対して、１ｍｍ程度の微粒であれば、使用中に外力が働きにくいため、破砕されにくく、微粉が発生しにくくなる。微細化される石膏粒径は、０．０７５ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲にあって、うち、１．０ｍｍを中心に−０．２〜＋０．２ｍｍが好ましい。
この工程により、パルプは繊維状になり、これにより、紙片に付着した石膏分は洗い落される。しかし、未だ、洗い落されず残った石膏は、それは極めて少量であるが、パルプ繊維間に潜り込み、続く工程の成形・乾燥により、堅固に繊維間に固定されるので、分離・飛散を抑制できる。すなわち、残留する石膏は微粉化しにくい二水石膏の状態でパルプ繊維間に潜り込み成形・乾燥により埋め込み封じ込んだ状態になるので、使用中に分離して飛散するのを抑制できる。また、表面に付着した石膏も微粉化しにくいため、残留する石膏量の大小に関係なく、石膏の微粉発生率を極めて低くできる。この微粉発生率は、例えば紙材１００重量％に対して１重量％以下が好ましい。
【００５９】
なお、用語「パルプ」は紙の植物原料セルロース、また「パルプ液」は紙繊維を水中に懸濁したものの意味である。なお、紙片を揉み解して紙片の植物組織を水中に分散・懸濁させたることは「離解」とも言われている。この工程で使用する撹拌手段（装置）は、公知のものを使用する。これらは汎用装置として多く存在し、公知であるので詳細な説明は省略する。
【００６０】
また、スクリューによる撹拌装置に代えて、高水圧水洗浄機を使用してもよい。この高水圧水洗浄機を使用することにより、紙片に付着する石膏を略ゼロにできる。なお、高水圧水洗浄機は既に公知であり、これを使用する。
【００６１】
また、この工程では、紙片を加熱せずに処理したが、加熱処理してもよい。すなわち、分離した紙片を１２０〜１５０°に加熱したのち、水中で撹拌し、パルプ状にする。これにより、残存する石膏をより少なくすることができる。この場合、残存した石膏は水分を吸収し、再び二水石膏になるため、使用中に微粉化して飛散するのを抑制できる。
【００６２】
（ｄ）パルプ回収工程
パルプ液を篩にかけ、石膏分を除去して、紙片パルプを分離し、回収する。
【００６３】
（ｅ）紙材成形工程
この工程では、パルプを用途に対応・適合した形状に成形する。すなわち、パルプを所定形状の成形体乃至加工品にして、種々の用途に対応・適合したものにする。例えば、ブロック状、シート状、ペレット状乃至フレーク状などに成形する。これらはそれぞれの型等を用いて成形する。
この工程により、紙片に残存付着する石膏は、殆どが成形時に成形体内に埋め込まれ、成形体の表面に露出する量はさらに極々少となる。その結果、成形体に埋め込まれた石膏は外部へ飛散するのを防止できる。すなわち、残留する石膏は微粉化しにくい二水石膏の状態でパルプ繊維間に潜り込み成形・乾燥により埋め込み封じ込んだ状態になるので、使用中に分離して飛散するのを抑制できる。また、表面に付着された石膏も微粉化しにくいため、残留する石膏量の大小に関係なく、石膏の微粉発生率は極めて低くできる。その結果、残存付着する石膏が微粉化して飛散するのを抑制した再生紙材となる。
これらの成形体乃至加工品にあって、表面積を最小にした形状、例えば球状体にすると、残留石膏の殆どは紙の内部の紙繊維に付着した状態で存在し、外部と遮断されるため、分離して外部への飛散を抑制できる。また、球状体にした後に、潰して平板状にすることで残存石膏の多くを内部に固定した平板にすることもできる。表面積を最小にする形状は、球状体の外に、例えば、少なくとも一面が平面乃至湾曲した塊（物）体などがある。
【００６４】
また、見かけ上の表面積を少なくすることで、より多くの残存石膏を内部に固定することができる上、脱臭効果が向上する。また、前記したように、一旦球形状に整形したのち、潰す等して平板状にすることで、残存石膏を多く固定した平板も作成できる。ここで重要なことは、残存する石膏量の大小に関係なく、使用中に、紙材から石膏が分離・飛散する微粉石膏発生率を低くしたことである。この微粉石膏発生率は、紙材１００重量％に対して１重量％以下にするのが好ましい。この工程で使用する成形機は、既に公知のものを使用して行うことができるので、その詳細な説明は省略する。
【００６５】
（ｆ）乾燥工程
前工程で成形した成形体乃至成形品を転移温度（１２８℃）未満で加温及び送風等により乾燥する。この際重要なことは、１２８℃以上で加温すると、石膏が半水石膏になって、微粉化し易くなるので１２８℃未満で乾燥することである。すなわち、１２８℃未満で乾燥すると二水石膏が保たれるので微粉化を良好に防止できる。また、１００℃〜１２７℃の範囲で乾燥すると、滅菌効果も得られる。この工程で使用する乾燥手段（装置）は、既に公知の汎用のものを使用することができるので、詳細な説明は省略する。
【００６６】
以上の工程（ａ）〜（ｆ）を経て製造された紙材は、紙片に付着する石膏量が極少乃至ゼロになると共に、残存しても（その量に左右されることなく）分離・飛散を抑制、特に粉塵となって飛散するのを抑制できる。すなわち微粉石膏発生率は１重量％（紙材１００重量％に対して１重量％）以下にするのが好ましい。
【００６７】
なお、この紙材の製造方法Ａは、上記（ａ）〜（ｆ）の工程を有するが、上記紙材成形工程（ｅ）を省いてもよい。すなわち、上記パルプ回収工程（ｄ）で回収したパルプを乾燥工程（ｆ）で脱水して所定形状の紙材にしてもよい。製造装置も同じである。或いは、上記紙材成形工程（ｅ）で成形した成形体を乾燥工程（ｆ）後に裁断などして、所定形状乃至サイズの加工品（紙片）にしてもよい。例えばシート状のものを裁断して所定形状・サイズの片にする。
【００６８】
以上の説明により、この製造方法及び製造装置は、先に説示した特徴を有することは明らかである。以下、この点について補足し、さらに製造された紙材について説明する。
【００６９】
この製造方法は、破砕、分離、撹拌、成形及び乾燥の各工程からなり、これに対して従来技術は廃石膏ボードの焼成、加熱（紙炭化）及び加圧湿式加熱などの工程からなる製造方法であり、両者の対比から、この製造方法が簡素になり、また、焼成工程がないので燃料費などのランニングコストが不要になり、さらに、処理装置を構成する破砕、分離、撹拌、成形、乾燥の各装置は、いずれも汎用ものを使用できるので、処理工程（装置）は簡素にして安価になり、廃石膏ボードを焼却乃至埋設処分することなく、商業上の採算性を確保した再資源化ができる。
【００７０】
また、この製造方法によれば、石膏が付着した紙片は水中で一度パルプに戻して処理するので簡単に除去でき、また除去されずに残った極少の石膏はパルプ繊維間に潜り込まれて成形されるので分離・飛散することがない。また、この製造方法は、二水石膏のままで処理するので、石膏は飛散せず、しかも、任意の形状の成形紙材に成形できる。パルプは繊維状になり、これにより、紙片に付着した石膏分は洗い落される。
【００７１】
しかし、未だ、洗い落されずに残った石膏は、それは極めて少量であるがパルプ繊維間に潜り込み、次工程の成形・乾燥により、堅固に繊維間に固定されるので、分離し飛散することを抑制、特に粉塵となって飛散するのを抑制できる。これにより、製造した紙材は、使用中に石膏が粉塵となって飛散するのを抑制できるので、安全・安心に使用できる。
また、紙材は、１２８℃未満で乾燥すると二水石膏が保たれるので微粉化を良好に防止することができる。特に、１００℃〜１２７℃の範囲で乾燥すると、滅菌効果も得られるようになる。
【００７２】
上記製造方法及び製造装置によって造られた紙材は、所定形状の成形体乃至成形品からなり、それらの付着石膏は粒径が０．０７５ｍｍ〜１．５ｍｍの二水石膏であるので、残留石膏が分離し、外部へ飛散するのを抑制できる。すなわち、所定形状の成形体乃至成形品のうち、表面積が小さい立体形状、例えば球状体にすると、残留石膏の殆どは紙の内部の紙繊維に付着した状態で存在し、外部と遮断されるため、分離して外部へ飛散することはない。また、付着し残存石膏は、微粉になりにくい二水石膏であり、粒径が０．０７５ｍｍ〜１．５ｍｍと小さい微粒であるので、パルプ繊維間に潜り込み（埋め込み）封じ込ませた状態にできる、表面に残存する石膏も微粉化しにくいため、分離・飛散を防止でき安全なものなる。なお、比較的大きな石膏、例えば１．５ｍｍを超える石膏が残ると二水石膏であっても使用中に外力により破砕されやすく、破砕されると微粉が発生しやすくなる。これに対して、１ｍｍ程度の微粒であれば、使用中に外力が働きにくいため、破砕されにくく、微粉が発生しにくくなる。そこで付着石膏の粒径は０．０７５ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲にあって、１．０ｍｍを中心に−０．２〜＋０．２ｍｍにするのが好ましい。
また、石膏微粉発生率を１重量％以下にするので、飛散しても被害を与えることは殆どない。
上記の特徴を有することから、広い範囲の用途、例えば、再生紙などの各種の原料、緩衝材などに安全・安心に使用できる。以下、その中で動物用敷料に使用した例を説明する。
【００７３】
この紙材を家畜などの敷料に使用すると、以下の顕著な作用効果を奏する。まず、敷料に使用中は、残留した石膏が粉塵となって飛散することがない。また、家畜糞尿が吸収されるとメタン発酵の原料となり、メタン生成率を上げることができる。また、敷料に用いた紙材は、石膏の付着量は極少乃至ゼロになっているので、家畜へ悪影響を与えることがない。なお、仮に石膏が残存していてもその量は極々少なく、微粉化しにくい二水石膏であり、かつ、そのほとんどが紙の内部の紙繊維に付着した状態で存在し、外部と遮断されているため、分離、飛散することはない。
【００７４】
さらに、紙材はパルプ状にして造られるので、紙繊維間に隙間ができ、この空間が保水空間となり、吸水性を高めるうえ、拡散速度も速くなる。また、空気との接触面積が多くなり、蒸発が促進される。さらにまた、紙に接触した糞尿の水分は、紙に吸収され、速やかに繊維に沿って拡散する。
【００７５】
さらにまた、糞尿量が比較的少ない場合は、拡散した水分は空気との接触面積が大きくなるため、水分中のアンモニア等の臭気成分の蒸発速度は速くなる。しかし、総量が少ないため、問題となる臭気レベルになる前に拡散、希薄化する。一方でまた、糞尿量が比較的多い場合は、形状化した紙の内部に蓄えられる。この場合、内部の水分と空気の接触面積は少なくなり、アンモニア等の臭気成分の蒸発速度も遅くなる。その結果、短時間に大気中に放出される臭気成分量は抑制され、臭気レベルも高くなることはない。なお、これらの点は、後記する表２及び図４にした実験結果で確認されている。
【００７６】
なお、従来技術の紙を乾式で破砕する等紙形状を保ったままの紙は、その表面に多くの水分を蓄えるため、空気との接触面積が大きくなり、蒸発速度が速くなるうえ、水分が飛散し易くなる。このため、特に敷料を含んだ糞尿を処理する際、敷料が撹拌され、空気との接触面積が一気に増えると共に、表面の水分が飛沫化し、アンモニア等の臭気成分が揮発し、作業環境を悪化させる。これに対して、この紙材は、撹拌されても空気との接触面積が急激に増えることもなく、また飛沫化もしにくいため、アンモニア等の臭気成分の揮発も増加せず、作業環境が悪化しない。
【００７７】
なお、従来は、おが屑に家畜糞尿を吸収させたものを原料にしてメタン発酵を行っていたが、この場合にはメタン生成効率を高めることができないという課題があったが、この紙材を原料にすることにより、メタン生成効率を高くできる。以上のことから、現状のおが屑より安価で、使い易い敷料を提供できるうえ、この敷料が混合された糞尿を使用することにより、メタン発酵のメタン発生効率を向上させることができる。また、現在、おが屑及び古紙が逼迫しているのでそれらの代替が可能になる。
【００７８】
［実験例１及び２］
次に、上記実施形態１の製造方法により製造された紙材の効果を実験例１、２によって確認した。まず、廃石膏ボードを破砕し、一辺が５ｍｍ以上のものを紙として分離して得られた石膏が付着した紙片に水を加えてスクリューで撹拌・離解したのち、開口幅２ｍｍの金網で濾して得られたパルプを、更に水で濯ぎ、石膏を除去したのち、型に入れ成形し、１１０℃で乾燥した。乾燥した紙材を裁断し、実験例１の試料１としての一辺１０ｍｍ角の紙材を作成した。この実験例１の紙材を容器に入れ、振とう試験機で振とうさせ、１時間毎に計３回（合計３時間）、２００メッシュ篩いで篩い、篩上の成分の重量及び篩通過成分の重量をそれぞれ測定することにより、発生した石膏の微粉の重量を測定した。
【００７９】
同様に、水洗処理前の紙片を１５０℃で２時間加熱し、実験例２の比較試料としての１０ｍｍ角の紙を作成した。この実験例２の比較試料について、実験例１の場合と同様にして振とうさせ、発生した石膏の微粉の重量を測定した。結果をまとめて表１及び図２に示した。なお、表１及び図２の振とう試験における微粉化発生率は、紙材が例えば敷料に使用され牛などに踏まれたときに紙材に付着した石膏が微粉となって発生する率の代替値に相当する。
【００８０】
【表１】
2019035168.tif 000003
【００８１】
表１及び図２に示した結果から以下のことが判明した。すなわち、試料１の紙材は、図２の実線で示したように、実験前（紙材を例えば敷料に敷料使用前）から使用し始め、１時間毎の計３回（３時間内）において、微粉（石膏）発生率は始め略０．３％から０．２％、０．１％、０．２％と推移し、いずれの値も始めの０．３％以下である。これに対して、比較試料の紙材は、図２の点線で示したように、微粉発生率は０．５％から始まり、１．１％、０．９％、０．７％と推移し、最高値は１．１％に達している。なお、これらの値は、試料（紙材）の使用中の微粉（石膏）発生率を示している。
この結果から、本実施形態の紙材（試料１）は、比較試料（従来技術）の紙材に比べて、使用中の微粉（石膏）発生率が小さくなるので、安全・安心に使用できる。特に、前記したように特に敷料に使用すると顕著な作用効果を奏する。なお、消臭効果については後記する。
【００８２】
［実施形態２］
図３を参照して、本発明の実施形態２を説明する。なお、図３は本発明の実施形態２に係る廃石膏ボードから分離した紙片を原料にした紙材の製造工程を示したブロック工程図である。
【００８３】
本発明の実施形態２に係る廃石膏ボードから分離した紙片を原料にした紙材の製造方法Ｂは、以下（ａ'）〜（ｆ'）の工程を含んでいる。
（ａ'）廃石膏ボードを所定の形状乃至サイズに破砕する破砕工程、
（ｂ'）前記破砕物から紙片を分離・回収する紙片回収工程、
（ｃ'）前記紙片を水中に投入して揉み解し植物組織を水中に分散・懸濁させたパルプ液を生成する水中撹拌・破砕工程、
（ｃ'−１）前記パルプ液に、さらに所定量の炭を混入させる炭混入工程、
（ｄ'）前記パルプ液から石膏、水及び残炭を分離しパルプを回収するパルプ回収工程、
（ｅ'）前記パルプを所定形状の紙材に成形する紙材成形工程、
（ｆ'）前記紙材を所定の温度で乾燥する乾燥工程。
【００８４】
この製造方法において、上記（ａ'）〜（ｆ'）の各工程及びこの工程を実施する製造装置のうち、上記（ａ'）〜（ｃ'）及び（ｅ'）〜（ｆ'）の工程は、実施形態１の製造方法の（ａ）〜（ｃ）及び（ｅ）〜（ｆ）の各工程と同一である。そこで、同一の工程は、重複説明を避けて、相違する工程のみを説明する。
【００８５】
（ｃ'−１）水中撹拌・破砕工程にあって、さらに炭を混入さる炭混入工程
この工程では、所定量の炭を混入して、撹拌する。炭の種類は、限定せず任意の炭（公知）を使用することができる。使用する炭によって、それぞれの特性を誘引できる。また、汚泥炭を使用すると、安価にできる。混入する炭量は、紙材１００重量％に対して、１０〜３０重量％の範囲にする。混入量が１０％以下では消臭効果が得難くなり、また３０％を超えると紙材の色が炭色になって見栄えが悪くなり、一方でまた、敷料に使用した場合にメタン発酵の原料にし難くなる。混入量１０〜３０重量％は、紙材１００重量％に対する範囲、すなわち、最終製品の紙材に混入された量となっている。
なお、この工程で炭を混入したが前工程（ｃ'）で混入してもよい。前工程で混入すると、炭材は前工程で撹拌・破砕され、所望のサイズにできる。
【００８６】
この範囲の炭を混入することによって、消臭性をさらに向上させることができる。また、この敷料が混合されている家畜糞尿を原料としたメタン発酵において、微生物の住処となり、微生物の増殖に寄与し、メタン生成効率の向上及び安定化が図られるなお、この炭混入工程（ｃ'−１）は、前工程（ｃ）の水中撹拌・破砕工程に統合してもよい。すなわち、炭混入は、分離した紙片に加えてもよい。
【００８７】
（ｄ'）パルプ液に含まれる石膏及び水、残炭を分離してパルプを回収するパルプ回収工程
この工程は、パルプ液に含まれる石膏及び水、残炭を分離してパルプを回収する工程である。
【００８８】
この実施形態２の製造方法によれば、実施形態１の製造方法で製造された紙材の作用効果を奏し、さらに紙材の防臭性を高めることができる。すなわち、実施形態２の製造方法でも処理時に廃石膏ボードを焼成しないので、従来技術の廃石膏ボードを焼成する方法に比べて、焼成工程が不要になる分工程が簡素化され、廃石膏ボードから簡単に紙片を分離して、この紙片から石膏の付着量を極小乃至ゼロにした紙材を簡単にしかも安価に製造できる。
【００８９】
また、この製造装置は、破砕、分離、撹拌、成形及び乾燥手段（装置）からなり、これらはいずれも極普通のありふれた汎用手段（装置）であって、これらの汎用装置で構成できるので、従来の加熱（乾式、水蒸気、熱水等）方式を採用した手段（装置）に比べて、安価になる。さらに、紙材に、仮に残存付着しても分離・飛散を抑制、特に粉塵となって飛散するのを抑制できる。さらにまた、紙材は、紙に付着する石膏量を極少乃至ゼロにすることができるので、広範囲の用途、例えば、再生紙などの各種の原料、緩衝材などへの使用が可能になる。特に、動物用敷材に使用すると、家畜糞尿を吸収させたメタン発酵の原料にしてメタン生成率を上げることができる。
【００９０】
この実施形態２の製造方法によれば、これらの作用効果に加え、さらに、消臭性を高めることができる。すなわち、一般的に炭は、主たる臭気成分であるアンモニアを僅かしか吸着しないが、敷料において臭気成分を含んだ水分（糞尿水）を炭内に蓄えることができるうえ、見掛けの表面積（蓄えられた水分と空気または炭外の水分との接触面積）が小さいため、蓄えた水分からの臭気成分の蒸発量は比較的少なく、その効果は成形した紙よりも優れている。なお、炭の吸水速度は比較的遅いため、紙と併用することが有効である。
【００９１】
すなわち、実施形態２で製造された紙材は、紙内部に炭を担持しているので、臭気成分を含んだ水分を紙が速やかに吸収し、その後ゆっくり炭に吸収されることから、即効性及び防臭性を高めることができる。なお、効果は持続しないが、牛等の敷料は使用回転が早いため、問題とならない。
【００９２】
なお、敷料と炭を別途に用意して混合することもできるが、紙の内部に炭を担持させるほうが牛の移動等により炭と敷料が分かれて均一性がなくなる心配もなく、また紙から水分を吸収しやすいため、効果も得られやすい。なお、炭は、メタン発酵時に微生物の住処となって微生物の増殖によるメタン生成効率の向上及び安定化に寄与するものの、直接メタン発酵の原料とはならないため、添加量の上限値は３０％制限される。以上のことから、現状のおがくずより安価で、使い易い敷料を提供できるうえ、この敷料が混合された糞尿を使用することにより、メタン発酵のメタン発生効率は向上する。
【００９３】
［実験例３〜８］
次に、上記実施形態２の製造方法により製造された紙材の効果を実験例３〜８によって確認した。まず、廃石膏ボードを破砕し、一辺が５ｍｍ以上のものを紙として分離して得られた石膏が付着した紙片に水を加えてスクューで撹拌・離解し、汚泥炭を紙材１００重量％に対して１０重量％（実験例３〜５:表２試料１〜３）混入ないし未混入（実験例６〜８：表２試料４〜６）したのち、開口幅２ｍｍの金網で濾して得られたパルプを、更に水で濯ぎ、石膏を除去したのち、型に入れて成形し、１１０℃で乾燥した。乾燥した紙材を裁断し、厚み約０．５ｍｍ、１ｍｍ、２ｍｍの１０ｍｍ角の実験例３〜８の紙材試料を作成した。実験例３〜８の紙材試料１〜６のそれぞれにアンモニア水（臭気源）を０．５ｍｌ／ｇ乃至２ｍｌ／ｇ滴下し、１分後及び５分後の臭気の強さを測定した。測定結果を、アンモニア水の滴下量とともに表２及び図４に纏めて示した。
【００９４】
【表２】
2019035168.tif 000004
【００９５】
表２及び図４に示した結果から以下のことが判明した。すなわち、試料１〜試料３の紙材（炭を混合した紙材）と試料４〜試料６の紙材（炭無）との対比から、図４Ａに示したように、滴下量が少ない場合、アンモニア水の滴下後１分から５分後までの臭気レベルは
紙材の厚み０．５ｍｍ，１ｍｍ、２ｍｍのいずれの厚さに対しても、右肩下りで急勾配に降下し、各厚みにおける各臭気レベルは炭を混合した紙材（試料１〜３）が炭無の紙材（試料４〜６）より臭気レベル降下が低く推移し、消臭効果が向上している。また、図４Ｂに示したように、滴下量が多い場合、試料１〜試料３の紙材（炭を混合した紙材）と試料４〜試料６の紙材（炭無）との対比から、右肩下がりで降下し、その勾配は滴下量が少ない場合（図４Ａ参照）より、なだらかになっている。この場合も、消臭効果は炭入紙材がよくなっている。
以上、両者の対比から、滴下量が少ない場合と多い場合とにおいて、炭入りと炭無の紙材は、前者の消臭効果が高く、また、そのスピードは、前者が速く、後者が若干遅くなることが分かった。なお、これらの点は、既に実施形態１の紙材で一部説明した。
【００９６】
［実験例９］
また、実験例９では、実施形態１と同様の製造方法で製造された紙材を用いて動物用敷料を作成し、石膏の飛散の程度を確認した。すなわち、廃石膏ボードを破砕し、一辺が５ｍｍ以上のものを紙として分離して得られた石膏が付着した紙片に水を加えてスクリューで撹拌・離解したのち、開口幅２ｍｍの金網で濾して得られたパルプを、更に水で濯ぎ、石膏を除去したのち、型に入れ成形し、１１０℃で乾燥した。乾燥した紙材を裁断し、２０ｍｍ角の紙材を作成した。作成した紙材をおがくずに対して容積比で１:１の割合で混合し、敷料として牛舎に敷き詰めた。敷き詰め作業時に石膏の飛散はなかった。
【符号の説明】
【００９７】
Ａ、Ｂ              紙材の製造方法
（ａ）、（ａ'）      破砕工程
（ｂ）、（ｂ'）      紙片回収工程
（ｃ）、（ｃ'）      水中撹拌・破砕工程
（ｄ）、（ｄ'）      パルプ回収工程
（ｅ）、（ｅ'）      紙材成形工程
（ｆ）、（ｆ'）      乾燥工程
（ｃ'−１）          炭混入工程
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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