(57)【要約】【課題】工程数も少なく短時間でしかも薬品を使用しなくてもよく、且つ、装置も簡単な構造とした靭皮繊維のパルプ化方法及び該方法を具体化した装置を提供すること。【解決手段】靭皮繊維を含む原料を水に浸漬状態で減圧して抜気して吸水させてから浸漬状態を解除しその後蒸気にて湿潤状態を維持しつつ１５０℃以上に昇温してその昇温した温度を所定時間保持した後冷却してパルプを得ることを特徴とする靭皮繊維を含む原料のパルプ化方法及び装置。【選択図】      図１
2008050708.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
靭皮繊維を含む原料を水に浸漬状態で減圧して抜気して吸水させてから浸漬状態を解除しその後蒸気にて湿潤状態を維持しつつ１５０℃以上に昇温してその昇温した温度を所定時間保持した後冷却してパルプを得ることを特徴とする靭皮繊維を含む原料のパルプ化方法。
【請求項２】
前記靭皮繊維を含む原料が、あらかじめ１〜５％のアルカリ水に浸漬して水切りしたものであることを特徴とする請求項１の靭皮繊維を含む原料のパルプ化方法。
【請求項３】
開閉自在な耐圧蓋を有する耐圧缶体と、該耐圧缶体内に給排水する給排水管と、該耐圧缶体内に蒸気を給排する蒸気給排管と、前記耐圧缶体内に出入自在で且つ、内部に靭皮繊維を含む原料を収納出来る流体通過可能な円筒部を有する籠体とを具備することを特徴とする靭皮繊維を含む原料のパルプ化装置。
【請求項４】
前記籠体は、前記円筒部を外周に取外し自在に嵌め込みできる底板と、該底板に下端を固定され上端に引掛部を有する吊り棒と、靭皮繊維を含む原料を収納した前記周壁部の内部上方に被せる落し蓋とを具備することを特徴とする請求項３の靭皮繊維を含む原料のパルプ化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、和紙などの紙の原料である靭皮繊維のパルプ化方法及び該方法を実施するための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、和紙を製造する場合においては、その原料となるコウゾ、三椏、ガンピ等の皮である靭皮繊維をパルプ化するに当っては、図４に示すように、まず、原料を水に一昼夜浸漬したものに乾燥原料重量に対して２０％の苛性ソーダを加えて２〜３時間蒸煮し、その後、煮沸を止めて自然冷却する。そして、この冷却された靭皮繊維を濾過して苛性ソーダを含んだ液から取り除いて、更に１日かけて水洗いして苛性ソーダを念入りに除去する。このようにして、未漂白パルプが出来上がり、これを抄いて和紙を製造している。
【０００３】
【非特許文献１】越前和紙:福井県和紙工業組合のホームページ中の「越前和紙の特徴」の中に掲載有。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来技術によると、原料の靭皮繊維の水への浸漬から未漂白パルプの出来上り迄、約２日間も要するという問題点がある。又、加えて２０％の苛性ソーダという高濃度のアルカリを使用しなければならなく、薬品の負荷量が多く、コストがかかるのに加えて、その洗浄に要する手間や設備もかかるという問題点がある。
この発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、工程数も少なく短時間でしかも薬品を使用しなくてもよく装置も簡単な靭皮繊維のパルプ化方法及びその装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するための手段とするところは、請求項１においては、靭皮繊維を含む原料を水に浸漬状態で減圧して抜気して吸水させてから浸漬状態を解除しその後蒸気にて湿潤状態を維持しつつ１５０℃以上に昇温してその昇温した温度を所定時間保持した後冷却してパルプを得る靭皮繊維を含む原料のパルプ化方法としたところにある。
【０００６】
請求項２においては、前記靭皮繊維を含む原料が、あらかじめ１〜５％のアルカリ水に浸漬して水切りしたものであることにある。
【０００７】
請求項３においては、開閉自在な耐圧蓋を有する耐圧缶体と、該耐圧缶体内に給排水する給排水管と、該耐圧缶体内に蒸気を給排する蒸気給排管と、前記耐圧缶体内に出入自在で且つ、内部に靭皮繊維を含む原料を収納出来る流体通過可能な円筒部を有する籠体とを具備することを特徴とする靭皮繊維を含む原料のパルプ化装置を具備することとしたことにある。
【０００８】
請求項４においては、請求項３の発明における籠体が、前記円筒部を外周に取外し自在に嵌め込みできる底板と、該底板に下端を固定され上端に引掛部を有する吊り棒と、靭皮繊維を含む原料を収納した前記周壁部の内部上方に被せる落し蓋と、を具備することにある。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の発明によると、靭皮繊維の原料を水に浸漬状態で減圧して原料である靭皮繊維内部の空気を抜き取って十分に吸水させてから、浸漬した水を抜き取り、水蒸気圧で湿潤状態を維持しつつ１５０℃以上の高温になるまで昇温してから、所定時間その昇温状態を保持する。これによって、靭皮繊維中の非晶性多糖であるペクチンが加水分解されて低分子化されて水溶化し脱ペクチン化が図られ、未漂白パルプが得られるのである。これらの一連の作業は全て合わせても１時間程度の短時間で行えるという利点がある。又、薬品を使用しないので経済的でありしかも製造装置に耐薬品性部材を使用しなくてもよいことから製造工程設備が安価となる利点がある。
【００１０】
請求項２の発明によると、靭皮繊維の原料を、あらかじめ１〜５％のアルカリ水に浸漬して弱アルカリとして水切りしたものであるので、より効率よくパルプ化を図ることが出来る。
【００１１】
請求項３の発明によると、上記した靭皮繊維を含む原料のパルプ化方法を具体化する装置であり、これによってパルプを得ることができる。又、耐圧缶体内に出入自在な籠体に原料の靭皮繊維を入れることができるので、靭皮繊維の出入が簡単である。更に、籠体には蒸気や水などの流体が通過可能となっているので、耐圧缶体に送り込まれた蒸気や水が原料の靭皮繊維とその周囲から全体に過不足なく全体に行き渡るように直ちに接触して、作業時間の短縮化と均一化を図ることができる。更に、耐圧缶体を使用しているので、高圧蒸気を使用することができ１５０℃以上の昇温が容易である。更に加えて、装置の製作費用が比較的安価である。
【００１２】
請求項４の発明によると、前記籠体の構成を前記円筒部と、底板と、吊り棒と、落し蓋とを具備する構成としたので、原料を入れる際には、吊り棒の引掛部に持ち上げロープのフックを引掛けて持ち上げて耐圧缶体内外へ移動できるので原料の円筒部内への投入及び取出し作業が容易である。又、円筒部には底板の外周に取外し自在に嵌め込みしただけであるので、パルプ化された原料を取り出す時には、円筒部のみ持ち上げるだけでその内部の原料は四方に分散してくずれ落ちて容易に排出できる。更に、原料を円筒部に詰め込んでから落し蓋をしておくと、水に浸漬した時には原料が浮き上がることなく、その結果、減圧時に全体から漏れなく内部の空気を抜き取ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
この発明を実施する最良の形態について以下図に基づいて説明する。
この発明の靭皮繊維を含む原料のパルプ化方法は、図１に示すように、原料Ａを水に浸漬状態で減圧吸水させてから昇温し、この昇温状態を所定時間保持した後冷却して未漂白パルプを得ることにある。図２、図３に示すこのパルプ化方法に使用する装置についてまず説明する。
【００１４】
靭皮繊維を含む原料のパルプ化装置１は、図２に示すように、耐圧蓋２を有する耐圧缶体３と、この耐圧缶体３内に給排水する給排水管４と、該耐圧缶体３内に蒸気を給排する蒸気給排管５と、該耐圧缶体３に空気を給排する給排気管６と、前記耐圧缶体３内に出入自在に収納される籠体７を主な構成とする。
前記耐圧缶体３は、内部の圧力が上昇しても十分に耐え得る強度を有するものであり、その上方には内部に入れてある前記籠体７が出入自在となるように前記耐圧蓋２が取付けられている。又、内部の下方には前記籠体７を載置できる載台８が設けられている。
【００１５】
前記給排水管４は、その一端は耐圧缶体３の底部と接続されているが他端側は図外の種々のバルブ等を介して給水源のポンプ等に接続されている。又、前記蒸気給排管５もその一端が耐圧缶体３の胴部と接続されているが他端側は図外の種々のバルブ等を介して蒸気発生源等に接続されている。この実施例では蒸気供給管５ａと蒸気排出管５ｂを別々に設けているが、同一管であってもよい。更に、この耐圧缶体３には、必要に応じて補給水管などが設けられていると共に、給水の上下限を感知するリミットセンサー、耐圧缶体３内、圧力計、温度計などが設けられている。
【００１６】
前記籠体７は、網目やパンチング穴などが形成されて液体や気体の流体が通過自在な円筒部９と、この円筒部９の下端縁を外周に嵌め込み載置できる底板１０と、該底板１０の中心部に下端がねじ止めされ上部に引掛部１１を有する吊り棒１２と、原料Ａを収納した前記円筒部９の内部上方に被せる落し蓋１３とを具備している。この落し蓋１３は円筒部９と同様に網目やパンチング穴が形成されて流体が通過自在となっていると共に原料Ａが浮き上がらないようにするための別の役割を果すものであるから、ある程度の重要のあるものからなっている。又、中心部には吊り棒１２を通す中心穴を有している。
【００１７】
上記のパルプ化装置１を用いて、原料Ａをパルプ化する方法について説明する。
まず、和紙の原料となるコウゾ、三椏、ガンピ等の植物の靭皮繊維である原料Ａをあらかじめ耐圧缶体３から外部へ取り出している籠体７の円筒部９内へ入れ、上方から落し蓋１３をする。勿論のこと耐圧缶体３の中に籠体７が収納されている時は、耐圧蓋２を開けて耐圧缶体３の上方から原料Ａを投入してもよい。そして、吊り棒１２の引掛部１１に図外のクレーン等によって上昇可能なロープＢのフックＣを引掛けて持ち上げ移動し、耐圧缶体３内の載台８上に籠体７を載置する。フックＣを外して耐圧缶体３内からロープＢとフックＣを排除してから耐圧蓋２を閉じる。この状態で給排気管６を開放して給排水管４から水を耐圧缶体３の内部へ供給して原料Ａ及び落し蓋１３全部が水に浸漬するようにする。このとき、図外のリミットセンサーによって給水が所定水位まで上昇したことを感知して自動的に給水が停止するようにしてもよい。落し蓋１３によって原料Ａが水面上へ突出することなく全て浸漬した。この状態が整った段階で、給排気管６の給排を切り換えて図外の吸引装置によって耐圧缶体３内部を吸引し耐圧缶体３内を減圧にすると、原料Ａの組織内に含まれていた空気が水中に排出され代わりに水が入り込む。その後給排気管６を開放し給排水管４のバルブを操作して耐圧缶体３内の水を排出する。
【００１８】
次に、蒸気供給管５ａを通じて、耐圧缶体３内へ図外の蒸気供給装置から圧力蒸気を圧送する。これによって、耐圧缶体３内の温度は昇温し、湿潤状態を維持しつつ１５０℃以上の温度を５〜３０分間保持するようにする。高温状態に置く時間は温度の高低によって影響を受けるので、一概には規定できないが、概ね１５０℃では２５〜３０分程度である。その後、蒸気供給管５ａのバルブを閉じてから蒸気排出管５ｂのバルブを操作して蒸気を抜いて常温までに自然冷却あるいは給排水管４から冷却水を給水してする。この１５０℃以上の高温状態において、原料Ａの組織内中の水は高温水となりイオン積上昇による酸触媒としての機能が発現し、原料Ａ内のペクチンが加水分解され、低分子化され水溶化する脱ペクチン化が図られるのである。このペクチンは非晶性多糖であることから、ポリガラクチュロン酸としての繊維間を接着する役目を果たしていたのが、この脱ペクチン化によって接着の役目を果さなくなって靭皮繊維がうまく解繊されて、パルプ化が図られ未漂白パルプが得られるのである。
【００１９】
〔実施例１〕
原料としてコウゾの靭皮繊維（白皮）２０ｋｇを先に落し蓋１３をしておき、耐圧缶体３の中に入れる。給排水管４から耐圧缶体３の内部に籠体７の落し蓋１３より上方に水位が上がるまで給水し耐圧蓋２を閉じて密封してから、給排気管６のバルブを開けて減圧した。このときの真空到達度は常温で８．０ｋｐa（ａｂｓ）であった。これを１０分間継続した。これによって、原料Ａの組織内に存在する空気を十分に脱気させ水を吸収させることができた。その後、給排気管６を開放して耐圧缶体３内を常圧に戻して、更に１０分間放置して原料Ａ内に更に十分水が浸透されるようにした。
次に、耐圧缶体３に満たされている水を排出してから、蒸気供給管５ａのバルブを開けて耐圧缶体３内に蒸気を導入し常温から１７０℃になる迄約２０分間で昇温させ、この１７０℃の状態を１５分間保持した。その後、蒸気供給管５ａのバルブを閉め、蒸気排水管５ｂのバルブを開けて耐圧缶体３から蒸気を排出し、常圧に戻してから給排水管４のバルブを操作して耐圧缶体３内に給水して約５分間冷却した後に排水し処理を終えた。処理の終った原料Ａは耐圧蓋２を開けて吊り棒１２の引掛部１１にフックＤをかけてロープＢで引き上げて耐圧缶体３外へ取り出してから、落し蓋１３を取り外し、円筒部９のみを持ち上げて原料Ａを底板９及びその周辺に排出した。この後、この処理の終った原料Ａを用いて和紙を抄いた。
このようにして、抄いた和紙は、従来の方法で処理した原料を用いて抄いた和紙と変るところはなかった。
【００２０】
〔実施例２〕
前記実施例１の原料としてのコウゾの靭皮繊維（白皮）を、籠体７の中に入れて水に浸漬する前に、木灰が懸濁した水に浸漬して水切りしたものを用いた。このときの懸濁水は３％のアルカリ水であった。このような前処理を施すことで、より効率よくパルプ化を図ることが出来た。なお、この実施例では、木灰を用いたがこれに限定されず、１乃至５％程度の弱アルカリ水であれば、同様の効果を得ることが出来る。
【００２１】
なお、以上の説明においては、耐圧缶体を縦型のもので説明したが、横型の耐圧缶体を用いた場合でも同様に適用できるので、この発明の範囲内に含まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
この発明は上記した通り、和紙の製造には好適に用いることができるのみならず、洋紙の製造にも同様に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の処理法のフローチャート。
【図２】本発明の実施例の概略断面説明。
【図３】籠体の全体斜視図説明。
【図４】従来法の処理法のフローチャート
【符号の説明】
【００２４】
１    パルプ化装置
２    耐圧蓋
３    耐圧缶体
４    給排水管
５    蒸気給排管
６    給排気管
７    籠体
９    円筒部
１０  底部
【図１】
2008050708.tif 000003
【図２】
2008050708.tif 000004
【図３】
2008050708.tif 000005
【図４】
2008050708.tif 000006