(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固形の繊維性材料を水系溶液に投入して撹拌することで前記繊維性材料をばらばらにする解繊工程と、解繊されて繊維状になった繊維状物質を含む水系溶液へ平均分子量が８０００〜１００００である高分子リグノフェノールの粒子を投入して撹拌することで前記繊維状物質に前記粒子を混在させるリグノフェノール混在化工程と、この工程で得た混合物質から前記水系溶液を除去する溶液除去工程と、この工程で得た繊維状物質を乾燥する乾燥工程と、からなる繊維状物質の製造方法であって、
前記乾燥工程で得た乾燥済み繊維状物質を、スクリューを備える混練装置に投入して加熱状態で混練することを特徴とする繊維状物質の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の繊維状物質の製造方法で製造した混練済み繊維状物質と、平均分子量が３０００以下である低分子リグノフェノールとを、射出成形機の材料供給装置へ投入し、所定の温度に加熱された加熱筒を経て金型へ射出することで繊維を複合した射出成形品を得ることを特徴とする繊維を複合した射出成形品の製造方法。
【請求項３】
固形の繊維性材料を水系溶液に投入して撹拌することで前記繊維性材料をばらばらにする解繊工程と、解繊されて繊維状になった繊維状物質を含む水系溶液へ平均分子量が８０００〜１００００である高分子リグノフェノールの粒子及び平均分子量が３０００以下である低分子リグノフェノールを投入して撹拌することで前記繊維状物質に前記粒子を混在させるリグノフェノール混在化工程と、この工程で得た混合物質から前記水系溶液を除去する溶液除去工程と、この工程で得た繊維状物質を乾燥する乾燥工程と、からなることを特徴とする繊維状物質の製造方法。
【請求項４】
前記乾燥工程で得た乾燥済み繊維状物質を、スクリューを備える混練装置に投入して加熱状態で混練することを特徴とする請求項３記載の繊維状物質の製造方法。
【請求項５】
請求項３記載の繊維状物質の製造方法で製造した乾燥済み繊維状物質又は請求項４記載の繊維状物質の製造方法で製造した混練済み繊維状物質を、射出成形機の材料供給装置へ投入し、所定の温度に加熱された加熱筒を経て金型へ射出することで繊維を複合した射出成形品を得ることを特徴とする繊維を複合した射出成形品の製造方法。
【請求項６】
前記材料供給装置は、材料をスクリュー作用で加熱筒へ強制的に移動させるフィードスクリューを有する形式のものを使用することを特徴とする請求項２又は請求項５記載の繊維を複合した射出成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は古紙などの繊維性材料の有効活用を図ることができる、リサイクル技術の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
木材チップから紙や紙製品が製造され、木材から家具などの木工製品が製造される。古紙は再生紙の形態で再利用され、廃木材は焼却又は埋め立てにより処分される。すなわち、古紙や廃木材は、木工製品の原料の形態では再利用されていない。天然の森林資源には限りがあるので、この森林資源を大切にすることを目的とした技術が必要となる。
【０００３】
そこで、木材チップ、草、藁などの繊維性材料を、原料として射出成形を行い、木質風の射出成形品を得る技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００４−３０６４７９公報（図２）
【０００４】
特許文献１を次図に基づいて説明する。
図８は従来の技術の基本原理を説明するフローチャート図である。
ステップ（以下、ＳＴと略記する。）０１：繊維性材料とリグノフェノール誘導体とアルコールと射出機構と金型とを準備する。
ＳＴ０２：リグノフェノール誘導体をアルコールに溶解してリグノフェノール・アルコール溶液を調製する。
【０００５】
リグノフェノール誘導体は、次の要領で製造することができる。
木粉、チップ、廃材、木片などの木質化した材料は、リグニンを含むリグノセルロース系材料であり、この材料をクレゾールなどのフェノール誘導体で処理すると材料が溶解し、リグニンをリグノフェノール誘導体として抽出することができる。
【０００６】
アルコールは、メタノール、エタノール、プロパノールなどの低沸点アルコール類を基本とし、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン類を代替させることができる。更に、アルコールは、水やケトンを含む工業アルコールであってもよい。
【０００７】
ＳＴ０３：同溶液（リグノフェノール・アルコール溶液）及び繊維性材料をホッパーに供給する。繊維性材料は、木粉、チップ、廃材、木片、草などの樹木草片であれば、種類は問わない。
ＳＴ０４：ホッパー内を撹拌し、繊維性材料にリグノフェノール・アルコール溶液を十分に接触させる。
【０００８】
ＳＴ０５：加熱筒へ撹拌済みの材料をフィードする。すなわち、フィードスクリューの押出し作用で、材料を加熱筒内へ押し込む。
ＳＴ０６：加熱筒内で混練する。混練により、繊維性材料にアルコールが浸透し、好ましい温度と好ましい圧縮とが加わって、繊維性材料は溶ける。この溶けた繊維性材料にリグノフェノール誘導体が均等に混ざる。
【０００９】
ＳＴ０７：次に、金型へ射出を実行する。
ＳＴ０８：成形体からアルコールを蒸発させる。
ＳＴ０９：アルコールが十分に抜けたころに、金型を開いて、繊維性成形品を取出せばよい。
得られた繊維性成形品は、天然の木工品と遜色のない木質感を発揮する。したがって、この技術を採用することにより、天然樹木の使用を節約することができ、森林資源の減少を抑えることができる。
【００１０】
しかし、アルコールを用いると、アルコールが繊維にダメージを与えることが分かった。その結果、成形品の品質が低下するという問題が発生した。また、繊維が痛んでいるため、使用済みの繊維性成形品を、紙の形態でリサイクルしようとしても、良質の再生紙が得られないという問題が発生した。そこで、アルコールを使用しない処理方法が必要となった。
【００１１】
そこで、アルコールを使用しない処理方法が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献２】特開２００５−６０６９１公報（請求項１、請求項９）
【００１２】
特許文献２の請求項９に「（Ｂ）天然繊維を（Ａ）乳酸系樹脂に含浸させる工程と、前記含浸させる工程によって得られたものに更に（Ａ）乳酸系樹脂を添加して混練する工程とを備えたことを特徴とするペレットの製造方法。」の記載がある。
特許文献２の請求項１によれば、天然繊維は、セルロース４０質量％〜６０質量％とリグニン１０質量％〜３０質量％を含有する。
【００１３】
ペレットの製造方法で製造したペレットを原料として、射出成形により射出成形品を製造することができる。この射出成形品は木質感に富む。天然の樹木が必要ないため、森林資源の消費を抑えることができる。
しかし、射出成形品に含まれる乳酸系樹脂は天然繊維、特にリグニンとの結合力が大きい。使用済みの射出成形品を再利用しようとしても、樹脂とリグニンとの結合が強いため、通常の技術では分解できない。そのため、使用済みの射出成形品は焼却処分又は埋め立て処分されることとなり、リサイクルの点で問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、アルコールを使用しないでリサイクル性に富む繊維状物質を製造することができる製造技術を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
請求項１に係る繊維状物質の製造方法は、固形の繊維性材料を水系溶液に投入して撹拌することで前記繊維性材料をばらばらにする解繊工程と、解繊されて繊維状になった繊維状物質を含む水系溶液へ平均分子量が８０００〜１００００である高分子リグノフェノールの粒子を投入して撹拌することで前記繊維状物質に前記粒子を混在させるリグノフェノール混在化工程と、この工程で得た混合物質から前記水系溶液を除去する溶液除去工程と、この工程で得た繊維状物質を乾燥する乾燥工程と、からなる繊維状物質の製造方法であって、
前記乾燥工程で得た乾燥済み繊維状物質を、スクリューを備える混練装置に投入して加熱状態で混練することを特徴とする。
【００１７】
請求項２に係る、繊維を複合した射出成形品の製造方法は、請求項１記載の繊維状物質の製造方法で製造した混練済み繊維状物質と、平均分子量が３０００以下である低分子リグノフェノールとを、射出成形機の材料供給装置へ投入し、所定の温度に加熱された加熱筒を経て金型へ射出することで繊維を複合した射出成形品を得ることを特徴とする。
【００１８】
請求項３に係る繊維状物質の製造方法は、固形の繊維性材料を水系溶液に投入して撹拌することで前記繊維性材料をばらばらにする解繊工程と、解繊されて繊維状になった繊維状物質を含む水系溶液へ平均分子量が８０００〜１００００である高分子リグノフェノールの粒子及び平均分子量が３０００以下である低分子リグノフェノールを投入して撹拌することで前記繊維状物質に前記粒子を混在させるリグノフェノール混在化工程と、この工程で得た混合物質から前記水系溶液を除去する溶液除去工程と、この工程で得た繊維状物質を乾燥する乾燥工程と、からなることを特徴とする。
【００１９】
請求項４に係る繊維状物質の製造方法は、乾燥工程で得た乾燥済み繊維状物質を、スクリューを備える混練装置に投入して加熱状態で混練することを特徴とする。
【００２０】
請求項５に係る、繊維を複合した射出成形品の製造方法は、請求項３記載の繊維状物質の製造方法で製造した乾燥済み繊維状物質又は請求項４記載の繊維状物質の製造方法で製造した混練済み繊維状物質を、射出成形機の材料供給装置へ投入し、所定の温度に加熱された加熱筒を経て金型へ射出することで繊維を複合した射出成形品を得ることを特徴とする。
【００２１】
請求項６に係る、繊維を複合した射出成形品の製造方法では、材料供給装置は材料をスクリュー作用で加熱筒へ強制的に移動させるフィードスクリューを有する形式のものを使用することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
請求項１に係る発明では、水系溶液を使用するため解繊工程で繊維を傷める心配がない。得られた繊維状物質を射出成形した場合、得られる射出成形品は木質感に富むと共に再生紙の原料として再利用が可能である。
【００２３】
加えて、請求項１に係る発明では、乾燥済み繊維状物質を、スクリューを備える混練装置に投入して加熱状態で混練する。この混練により、射出成形に適した混練済繊維状物質を得ることができる。
【００２４】
請求項２に係る発明では、低分子リグノフェノールを補助剤にして、射出成形を実施する。低分子リグノフェノールは高分子リグノフェノールよりも融点が低く、低温域での流動性を維持する作用を発揮する。したがって、低分子リグノフェノールを補助剤とすることで円滑な射出成形を実施することができる。
【００２５】
また、得られた射出成形品は、健全な繊維性材料と高分子リグノフェノールと低分子リグノフェノールからなるため、木質感に優れた製品である。
更に、使用済みの射出成形品は、健全な繊維性材料と高分子リグノフェノールと低分子リグノフェノールからなるため、リサイクル処理を施すことにより、繊維性材料とリグノフェノールとをそれぞれ再利用することができる。
【００２６】
請求項３に係る発明では、水系溶液を使用するため解繊工程で繊維を傷める心配がない。
そして、リグノフェノール混在化工程で、低分子リグノフェノールを添加した。低分子リグノフェノールは、高分子リグノフェノールと同様の粒子であるため、分散を妨げることなく混在化することができる。
【００２７】
請求項４に係る発明では、乾燥済み繊維状物質を、スクリューを備える混練装置に投入して加熱状態で混練する。この混練により、射出成形に適した混練済繊維状物質を得ることができる。
【００２８】
請求項５に係る発明では、乾燥済み繊維状物質又は混練済み繊維状物質を、射出成形機を用いて金型へ射出することで、射出成形品を得る。
乾燥済み繊維状物質又は混練済み繊維状物質には、予め低分子リグノフェノールが添加されているため、射出成形機の材料供給装置で添加する必要はない。そのため、射出成形装置の材料供給装置は構造が簡単になる。
【００２９】
また、得られた射出成形品は、健全な繊維性材料と高分子リグノフェノールと低分子リグノフェノールからなるため、木質感に優れた製品である。
更に、使用済みの射出成形品は、健全な繊維性材料と高分子リグノフェノールと低分子リグノフェノールからなるため、リサイクル処理を施すことにより、繊維性材料とリグノフェノールとをそれぞれ再利用することができる。
【００３０】
請求項６に係る発明では、材料供給装置は材料をスクリュー作用で加熱筒へ強制的に移動させるフィードスクリューを有する形式のものを使用する。材料供給装置へ投入する乾燥済み繊維状物質又は混練済み繊維状物質、特に未混練の乾燥済み繊維状物質は嵩比重が小さいため重力のみでは加熱筒へ円滑に供給できないことがある。材料をスクリュー作用で加熱筒へ強制的に移動させるフィードスクリューであれば、軽い乾燥済み繊維状物質を円滑に加熱筒へ送ることができ、射出成形作業の安定化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る繊維状物質の製造方法を説明する工程図であり、（ａ）で解繊工程、（ｂ）でリグノフェノール混在化工程、（ｃ）で溶液除去工程、（ｄ）で造粒工程、（ｅ）で乾燥工程を説明する。
【００３２】
（ａ）に示すとおりに、容器５１に、水系溶液としての４０ｋｇのイオン交換水５２と、固形の繊維性材料としての５００ｇの古紙の裁断片５３を投入する。そして、撹拌機５４で４８時間程度撹拌する。
【００３３】
イオン交換水５２は、種々のイオンが含まれている普通の水を、イオン交換樹脂でイオン除去処理することにより得られる。水系溶液は、蒸留水、純水、蒸留水にある種の成分を添加した水溶液であってもよく、種類は任意である。
【００３４】
古紙の裁断片５３は、市販の筆記用ノートを裁断することで得た。しかし、固形の繊維性材料は、紙、木片、木チップ、草、葦、藁など天然の繊維を含む材料であれば、種類は問わない。
【００３５】
（ｂ）に示すように、繊維状になった繊維状物質５５を含む溶液５６に、５００ｇの高分子リグノフェノールの粒子５７を投入し、撹拌機５４で１時間程度撹拌する。高分子リグノフェノールの粒子５７は、古紙の裁断片５３と同量とした。
高分子リグノフェノールの平均分子量は８０００〜１００００である。繊維状物質５５を構成する繊維は、広葉樹の場合、長さが０．８〜１．８ｍｍで、径が１０〜５０μｍである。また、高分子リグノフェノールの粒子５７の径は１０〜６０μｍである。
【００３６】
図２はリグノフェノールの混在状態を説明する図であり、網状に絡み合った繊維状物質５５に必然的に無数の隙間が発生する。この隙間に粒子５７が収まることで、高分子リグノフェノールの粒子５７は繊維状物質５５に混在している。この混在状態では、粒子５７が繊維状物質５５に接着している訳ではなく、結合は弱い。しかし、繊維状物質５５の繊維の径が１０〜５０μｍで、粒子５７の径が１０〜６０μｍであるから、双方の寸法が近似している。この結果、粒子５７は、殆ど自由移動ができない状態で繊維状物質５５に分散し、収納されている。この状態の物質を混合物質５８と呼ぶことにする。
【００３７】
図１に戻って、（ｃ）において、減圧濾過器５９で混合物質５８を濾過することで、イオン交換水５２を除去する。
脱水済みの混合物質は、大きな塊であるため、射出成形機に供給するには大きすぎる。そこで、通常材料と同等の２〜５ｍｍの粒径に調製することにより、（ｄ）に示すような造粒済み繊維状物質６１を得る。具体的には破断や破砕により造粒を行う。
なお、造粒済み繊維状物質６１には、水系溶液が残留している。
【００３８】
そこで、（ｅ）に示すとおり、真空乾燥機６２に投入して４０時間程度乾燥する。これで乾燥済み繊維状物質Ａ６３を得ることができる。
この乾燥済み繊維状物質Ａ６３を原料として射出成形する技術を次に説明する。
【００３９】
図３は本発明で使用する射出成形機の断面図であり、射出成形機１０は、加熱筒１１と、この加熱筒１１に回転自在に且つ前後進可能に取付けたスクリュー１２と、このスクリュー１２を前後進させるスクリュー前後進手段としての油圧シリンダ１３と、この油圧シリンダ１３のピストン１４を回転させることで前記スクリュー１２を回転させるスクリュー回転手段１５と、スクリュー１２の基部に設け、スクリュー１２のポジションを検出するスクリュー位置検出手段１６と、加熱筒１１の基部に接続した材料供給装置１７とからなる。
【００４０】
材料供給装置１７は、加熱筒１１の基部に接続したホッパー１８と、このホッパー１８の縮径部１９に挿入したフィードスクリュー２１と、このフィードスクリュー２１の軸２２に取付けた撹拌羽根２３、２４と、ホッパー１８の上部の蓋２５に取付けたフィードモータ２６と、蓋２５に接続した材料供給管２７及び補助剤供給管２８と、これらの材料供給管２７及び補助剤供給管２８に各々設けたゲートバルブ３１、３２とからなる。
【００４１】
金型４０は、固定型４１と可動型４２とこれらの間に形成したキャビティ４３とからなる。型締め機構は省略した。
【００４２】
以上に述べた射出成形機１０の作用を説明する。
材料供給管２７を通じて乾燥済み繊維状物質Ａ６３をホッパー１８へ投入すると同時に、補助剤供給管２８を通じて、１００ｇの低分子リグノフェノール６４をホッパー１８へ投入する。低分子リグノフェノール６４は、５００ｇの古紙と５００ｇ高分子リグノフェノールの粒子との総和（１０００ｇ）の１０％相当量（１００ｇ）とした。
【００４３】
「低分子リグノフェノール」は、「低分子量リグノフェノール誘導体」が正式名称であり、その平均分子量は３０００以下である。高分子リグノフェノール（普通のリグノフェノール誘導体に相当）の平均分子量が８０００〜１００００であるから、低分子リグノフェノールの分子量はかなり小さいと言える。
【００４４】
低分子リグノフェノールは次の方法で製造することができる。
（１）高分子リグノフェノール（普通のリグノフェノール誘導体）と、アルカリ性水溶液（例えば水酸化ナトリウム水溶液）を準備する。
（２）アルカリ性水溶液に高分子リグノフェノールを溶かす。
（３）（２）で得た溶液を、８０〜２００℃の条件で１〜５時間加熱する。この加熱処理により、高分子リグノフェノールが有するフェノール性水酸基が解離し、結果として、分子量を減らすことができる。
【００４５】
なお、本発明で使用する低分子リグノフェノールは、平均分子量が３０００以下であればよく、上記方法に製造方法が限定されるものではない。例えば、パルプを精製する際に使用される白色腐朽菌と呼ばれる菌を利用することで低分子量化が可能である。
【００４６】
上述したように、低分子リグノフェノール６４は高分子リグノフェノールより格段に分子量が少ない。そのため、低分子リグノフェノール６４は高分子リグノフェノールよりも融点が低く、低温域での流動性を維持する作用を発揮する。したがって、低分子リグノフェノール６４を補助剤とすることで円滑な射出成形を実施することができる。
【００４７】
フィードモータ２６の作用で撹拌羽根２３、２４を廻すことで、撹拌し、乾燥済み繊維状物質Ａ６３に低分子リグノフェノール６４を十分に接触させる。
フィードモータ２６で廻されるフィードスクリュー２１の押出し作用で、材料を加熱筒１１内へ押し込む。
【００４８】
加熱筒１１では、スクリュー１２を所定の回転速度で廻すと、材料はスクリュー１２の溝に沿って移動して先端に向かう。先端に材料が溜まるが、この溜まる量に対応してスクリュー１２は後退する。
【００４９】
加熱筒１１では、材料がスクリュー１２の作用で加熱筒１１との間で圧縮されながら、混練が進行する。このときに、繊維性材料に高分子及び低分子リグノフェノールが浸透し、好ましい温度と好ましい圧縮とが加わって、高分子及び低分子リグノフェノールは溶ける。この溶けた高分子及び低分子リグノフェノールが均等に混じる。尚、低分子リグノフェノールは、高分子リグノフェノールよりも低温で溶け始めるため、流動補助剤として良好に作用する。
【００５０】
次に、後退しているスクリュー１２を前進させる。スクリュー１２の押出し作用により、溶融化材料は、金型４０のキャビティ４３に充満する。一定時間後、金型４０を開いて、繊維を複合した射出成形品６５を取出せばよい。
【００５１】
得られた射出成形品６５は、構成要素である繊維が健全であり、且つ高分子及び低分子リグノフェノールが結合作用を発揮するため、高い強度が得られ、高い製品品質を得ることができる。
【００５２】
更に、繊維を複合した射出成形品６５を構成する母材は樹木からなる天然材料であり、バインダーは樹木から抽出した高分子・低分子リグノフェノールであって天然材料である。この結果、繊維を複合した射出成形品６５は、破砕し、リグノフェノールを分離させることでリサイクル化を図ることができる。埋め立てた場合には、容易に土に戻すことができる。
【００５３】
以上に説明した製造方法の別実施例を次に説明する。
図４は図１の別実施例図であり、（ｂ）で１００ｇの低分子リグノフェノール６４を添加したことが図１と異なる。すなわち、繊維状物質の製造方法は次のとおりである。
（ａ）に示すとおりに、容器５１に、水系溶液としての４０ｋｇのイオン交換水５２と、固形の繊維性材料としての５００ｇの古紙の裁断片５３を投入する。そして、撹拌機５４で４８時間程度撹拌する。
【００５４】
（ｂ）に示すように、繊維状になった繊維状物質５５を含む溶液５６に５００ｇの高分子リグノフェノールの粒子５７及び１００ｇの低分子リグノフェノール６４を投入し、撹拌機５４で１時間程度撹拌する。
【００５５】
図５はリグノフェノールの混在状態を説明する図であり、網状に絡み合った繊維状物質５５に必然的に発生する隙間に、粒子５７が収まることで、高分子リグノフェノールの粒子５７は繊維状物質５５に混在している。  
【００５６】
図４に戻って、（ｃ）において、減圧濾過器５９で混合物質５８を濾過することで、イオン交換水５２を除去する。
脱水済みの混合物質は、大きな塊であるため、射出成形機に供給するには大きすぎる。そこで、通常材料と同等の２〜５ｍｍの粒径に調製することにより、（ｄ）に示すような造粒済み繊維状物質６１を得る。具体的には破断や破砕により造粒を行う。
なお、造粒済み繊維状物質６１には僅かであるが、水系溶液が残留している。
【００５７】
そこで、（ｅ）に示すとおり、真空乾燥機６２に投入して４０時間程度乾燥する。これで乾燥済み繊維状物質Ｂ６６を得ることができる。
この乾燥済み繊維状物質Ｂ６６を原料として射出成形する技術を次に説明する。
【００５８】
図６は図３の別実施例図であり、射出成形機１０Ｂは、材料供給装置１７の蓋２５に材料供給管２７と、ゲートバルブ３１とを備えることを特徴とする。すなわち、図３に示した補助剤供給管２８と、ゲートバルブ３２は不要になった。その他の構成は図３と同じであるから、符号を流用して詳細な構造の説明は省略する。
【００５９】
以上に述べた射出成形機１０Ｂの作用を説明する。
材料供給管２７を通じて乾燥済み繊維状物質Ｂ６６をホッパー１８へ投入する。
【００６０】
フィードモータ２６の作用で撹拌羽根２３、２４を廻すことで、乾燥済み繊維状物質Ｂ６６を撹拌する。そして、フィードモータ２６で廻されるフィードスクリュー２１の押出し作用で、材料を加熱筒１１内へ押し込む。
【００６１】
加熱筒１１において、スクリュー１２を所定の回転速度で廻すと、材料はスクリュー１２の溝に沿って移動して先端に向かう。先端に材料が溜まるが、この溜まる量に対応してスクリュー１２は後退する。
【００６２】
加熱筒１１では、材料がスクリュー１２の作用で加熱筒１１との間で圧縮されながら、混練が進行する。このときに、繊維性材料に高分子及び低分子リグノフェノールが浸透し、好ましい温度と好ましい圧縮とが加わって、繊維性材料は溶ける。この溶けた繊維性材料に高分子及び低分子リグノフェノールが均等に混ざる。
【００６３】
次に、後退しているスクリュー１２を前進させる。スクリュー１２の押出し作用により、溶融化材料は、金型４０のキャビティ４３に充満する。一定時間後、金型４０を開いて、繊維を複合した射出成形品６５を取出せばよい。
【００６４】
以上に述べた製造方法に、混練工程を追加すると製品品質の向上が期待できる。混練に使用する混練装置の一例を図面に基づいて説明する。
図７は本発明に係る混練装置の断面図であり、混練装置７０は、加熱筒７１と、この加熱筒７１に回転自在に取付けたスクリュー７２と、このスクリュー７２を回転させるスクリュー回転手段７３と、加熱筒７１の基部に接続したホッパー７４と、このホッパー７４の縮径部７５に挿入したフィードスクリュー７６と、このフィードスクリュー７６の軸７７に取付けた撹拌羽根７８、７９と、ホッパー７４の上部の蓋８０に取付けたフィードモータ８１と、蓋８０に接続した材料供給管８２と、これらの材料供給管８２に設けたゲートバルブ８３とからなる。
なお、スクリュー７２は、射出機に用いるスクリュー（図３の符号１２参照）より、深溝のスクリューを使用する。
【００６５】
以上に説明した混練装置７０の作用を説明する。
材料供給管８２を通じて乾燥済み繊維状物質Ａ６３又は乾燥済み繊維状物質Ｂ６６をホッパー７４へ投入する。
【００６６】
フィードモータ８１の作用で撹拌羽根７８、７９を廻すことで、撹拌する。フィードモータ８１で廻されるフィードスクリュー７６の押出し作用で、材料を加熱筒７１内へ押し込む。
【００６７】
加熱筒７１において、スクリュー７２を所定の回転速度で廻すと、材料はスクリュー７２の溝に沿って移動して先端に向かう。
加熱筒７１では、材料がスクリュー７２の作用で加熱筒７１との間で圧縮されながら、混練が進行する。このときに、繊維性材料に高分子及び低分子リグノフェノールが浸透し、好ましい温度と好ましい圧縮とが加わって、高分子及び低分子リグノフェノールは溶ける。この溶けた高分子及び低分子リグノフェノールが均等に混じる。尚、低分子リグノフェノールは、高分子リグノフェノールよりも低温で溶け始めるため、流動補助剤として良好に作用する。
【００６８】
更に、圧縮作用で嵩比重が大きくなる。
加熱筒７１の先端からは、嵩比重が大きくなった混練済み繊維状物質８５が排出される。なお、混練済み繊維状物質８５は二種類ある。図７における出発材料が、乾燥済み繊維状物質Ａ６３であれば排出物は混練済み繊維状物質Ａ’８６となり、乾燥済み繊維状物質Ｂ６６であれば排出物は混練済み繊維状物質Ｂ’８７となる。
【００６９】
図３において、混練済み繊維状物質Ａ’８６は、乾燥済み繊維状物質Ａ６３の代わりに材料供給管２７に供給される。以下、射出成形までの処理は乾燥済み繊維状物質Ａ６３の場合と同じなので説明を省略するが、乾燥済み繊維状物質Ａ６３に比較して、混練済み繊維状物質Ａ’８６は、嵩比重が大きい。すなわち、緻密である。ホッパー１８からの落下作業が容易になる。そのため、フィードスクリュー２１を省くことができる。また、加熱筒１１においては、スクリュー１２での噛み込みが良好になる。
したがって、図１と図３との間に混練工程を追加することは有益である。
【００７０】
同様に、図６において、混練済み繊維状物質Ｂ’８７は、乾燥済み繊維状物質Ｂ６６の代わりに材料供給管２７に供給される。以下、射出成形までの処理は乾燥済み繊維状物質Ｂ６６の場合と同じなので説明を省略するが、乾燥済み繊維状物質Ｂ６６に比較して、混練済み繊維状物質Ｂ’８７は、嵩比重が大きい。すなわち、緻密である。ホッパー１８からの落下作業が容易になる。そのため、フィードスクリュー２１を省くことができる。また、加熱筒１１においては、スクリュー１２での噛み込みが良好になる。
したがって、図４と図６との間に混練工程を追加することは有益である。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明で製造する繊維状物質は、射出成形品の成形材料に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明に係る繊維状物質の製造方法を説明する工程図である。
【図２】リグノフェノールの混在状態を説明する図である。
【図３】本発明で使用する射出成形機の断面図である。
【図４】図１の別実施例図である。
【図５】リグノフェノールの混在状態を説明する図である。
【図６】図３の別実施例図である。
【図７】本発明に係る混練装置の断面図である。
【図８】従来の技術の基本原理を説明するフローチャート図である。
【符号の説明】
【００７３】
１０、１０Ｂ…射出成形機、１１…加熱筒、１７…材料供給装置、２１…フィードスクリュー、４０…金型、５２…水系溶液（イオン交換水）、５３…固形の繊維性材料（古紙の裁断片）、５４…撹拌機、５５…繊維状になった繊維状物質、５６…繊維状物質５５を含む溶液、５７…高分子リグノフェノールの粒子、５８…混合物質、６２…乾燥機、６３…乾燥済み繊維状物質Ａ、６４…低分子リグノフェノール、６５…射出成形品、６６…乾燥済み繊維状物質Ｂ、７０…混練装置、７２…スクリュー、８６…混練済み繊維状物質Ａ’、８７…混練済み繊維状物質Ｂ’。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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