(57)【要約】【課題】飲料用紙パックの再生より排出される製紙スラッジから樹脂成型用の再生原料を生産する再生原料生産方法を提供する。【解決手段】再生原料生産方法は、製紙スラッジを粉砕し、乾燥する工程、乾燥された製紙スラッジを射出成型により固形化する工程、及び固形化された製紙スラッジを粉砕して、ペレット状に成形する工程を含む。射出成型により固形化し、粉砕して、ペレット状に成形することで、製紙スラッジから再生原料を生産することが可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
製紙スラッジから再生原料を生産する再生原料生産方法であって、
製紙スラッジを粉砕する工程と、
粉砕された前記製紙スラッジを乾燥する工程と、
乾燥された前記製紙スラッジを射出成型により固形化する工程と、
固形化された前記製紙スラッジを細断してペレット状に成形する工程と、
を含むことを特徴とする、再生原料生産方法。
【請求項２】
前記固形化する工程では、前記製紙スラッジの３〜１５ｍｍの幅の断面を有する略柱状部分を含む立体形状に固形化し、該略柱状部分が製紙スラッジ全体の７０％以上の体積を有することを特徴とする、請求項１に記載の再生原料生産方法。
【請求項３】
前記乾燥する工程では、前記製紙スラッジを加熱された加熱面上で撹拌しつつ乾燥することを特徴とする、請求項１又は２に記載の再生原料生産方法。
【請求項４】
前記製紙スラッジは、水を除いて、重量比７０％以上のポリエチレン又はポリプロピレンと、重量比２０％以下の紙とを含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の再生原料生産方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製紙スラッジから再生原料を生産する再生原料生産方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
飲料用紙パック等の回収古紙の再利用（再生）が進んでいる。回収古紙は、裁断し、多量の水に溶解して漉くこと（所謂、紙漉き）により、再生紙として利用される。この工程において、再生紙にならずに残留する混入異物が残留してしまうことがある。特に、飲料用紙パックの再生においてはポリエチレン（通常、紙材と紙材に接着する接着剤とに混在して残留する）の残留した製紙スラッジが発生する。製紙スラッジは、例えば特許文献１に記載されているような圧縮固形化して固形燃料として焼却する程度の活用しかされておらず、有効な再利用はされていなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−８６８４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
出願人は、飲料用紙パックの再生により発生する製紙スラッジについて、再生が困難である理由を分析した。その結果、以下の理由を発見した。（１）製紙スラッジを乾燥させて水分を除去することが困難であること。詳細には、飲料用紙パックを形成する紙材に接着剤を用いてポリエチレンフィルムを接着してラミネートしているため、従来の熱風を当てる方法で製紙スラッジを乾燥しようにも、紙材が乾燥する前にポリエチレンが溶解してしまうために十分に乾燥することができないこと。（２）仮に乾燥をさせることができたとしても、再生原料に適したサイズの固体とすることが困難であること。詳細には、乾燥のために製紙スラッジを粉状に粉砕するが、粉砕されて乾燥された製紙スラッジを再生原料として利用しやすいペレット状に加工する方法が確立されていないこと。
【０００５】
そこで、本発明は、飲料用紙パックの再生により排出される製紙スラッジから樹脂成型用の再生原料を生産する再生原料生産方法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】
【０００６】
本発明の再生原料生産方法は、
製紙スラッジから再生原料を生産する再生原料生産方法であって、
製紙スラッジを粉砕する工程と、
粉砕された前記製紙スラッジを乾燥する工程と、
乾燥された前記製紙スラッジを射出成型により固形化する工程と、
固形化された前記製紙スラッジを細断してペレット状に成形する工程と、
を含むことを特徴とする。
【０００７】
製紙スラッジを粉砕して乾燥することで、水分の除去が可能である。具体的な乾燥方法については、後述する。
【０００８】
射出成型により固形化し、その後に細断することで、ペレット状に成形することが可能となる。すなわち、前記の乾燥と合わせて、製紙スラッジから再生原料を生産することが可能となる
【０００９】
本発明の再生原料生産方法は、
前記固形化する工程では、前記製紙スラッジの３〜１５ｍｍの幅の断面を有する略柱状部分を含む立体形状に固形化し、該略柱状部分が製紙スラッジ全体の７０％以上の体積を有することを特徴とする。
【００１０】
ペレットのサイズ（外接球の径）としては、３〜１５ｍｍが再生原料として利用しやすいものである。そのサイズに細断することを容易にする。
【００１１】
本発明の再生原料生産方法は、
前記乾燥する工程では、前記製紙スラッジを加熱された加熱面上で撹拌しつつ乾燥することを特徴とする。
【００１２】
粉砕された（体積の小さな）製紙スラッジを加熱面に置くことで、ポリエチレンが溶解する前に水分を蒸発させることができる。粉砕された製紙スラッジが加熱面の上で重なるので、撹拌によって製紙スラッジの全体を効率的に加熱面に当接させる。
【００１３】
本発明の再生原料生産方法は、
前記製紙スラッジは、水を除いて、重量比７０％以上のポリエチレン又はポリプロピレンと、重量比２０％以下の紙とを含むことを特徴とする。
【００１４】
製紙スラッジから水を除いたものは、生産される再生原料となる。その成分として、重量比７０％以上のポリエチレン又はポリプロピレンと重量比２０％以下の紙とを含むものは、優れた特性のものである。
【００１５】
なお、飲料用紙パックの再生により発生する製紙スラッジは、かかる成分比率となる。また、飲料用紙パックには、ポリエチレンでなくポリプロピレンを含むものもある。ここで、「重量比７０％以上のポリエチレン又はポリプロピレン」は、「重量比７０％以上のポリエチレン」、「重量比７０％以上のポリプロピレン」及び「ポリエチレンの重量比とポリプロピレンの重量比を加算した値が７０％以上となるポリエチレン及びポリプロピレン」を含む。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の再生原料生産方法によれば、製紙スラッジから再生原料を生産することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本実施形態の再生原料生産方法の工程の流れを示すフローチャートである。
【図２】図２は、本実施形態の再生原料生産方法における原料である（Ａ）製紙スラッジ、（Ｂ）〜（Ｄ）各工程において生成された生成物の状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施形態に係る再生原料生産方法１００について説明する。
【００１９】
図１に、再生原料生産方法１００の工程の流れを示すフローチャートを与える。再生原料生産方法１００は、４つの工程、すなわち、粉砕工程Ｓ１０２、乾燥工程Ｓ１０４、射出成型工程Ｓ１０６、及び細断成型工程Ｓ１０８を含む。
【００２０】
工程の開始に先立って、図２（Ａ）に示す製紙スラッジが原料として用意されている。製紙スラッジは、飲料用紙パックの再利用において発生する廃棄物であり、直径約３０ｍｍ及び長さ約１５０ｍｍのバナナ形状に固形化されている。ただし、後述する粉砕工程Ｓ２０１において微小な粒状に粉砕するため、製紙スラッジの大きさ及び形状は特に限定されるものではない。
【００２１】
本実施形態で使用する製紙スラッジは、紙パックを構成する紙材をラミネートするポリエチレンフィルム、ポリエチレンフィルムを紙材に接着する接着剤、ポリエチレンフィルムが接着した紙材（紙繊維）、水等を含む。良質の再生原料を生成するために、水を除いて、ポリエチレンフィルムを重量比比７０％以上、好ましくは８５％以上含むことが望ましい。また、これに含まれる水は、製紙スラッジ全体に対して重量比２５％以下であることが望ましい。
【００２２】
粉砕工程Ｓ１０２では、原料である製紙スラッジを、粉砕機を用いて、図２（Ｂ）に示すように１０ｍｍ径程度の大きさに粉砕する。なお、製紙スラッジが、すでに１０ｍｍ径程度の大きさに粉砕されている場合、或いは固形化されている場合等には必ずしも粉砕工程Ｓ１０２を必要としない。
【００２３】
乾燥工程Ｓ１０４では、粉砕された製紙スラッジを、ヒータ及び攪拌機を用いて乾燥する。まず、粉砕された製紙スラッジを金属製（例えば鉄製）のステージの上面に載置する。ヒータは、電熱器等により金属製のステージの上面或いは容器の底面（加熱面と呼ぶ）を１００〜３００℃の範囲で加熱する。次の射出成型工程Ｓ１０６において成形できるよう、製紙スラッジが軟化する適温を選択することとする。攪拌機は、加熱面上で一軸方向に往来することで製紙スラッジを撹拌する。なお、加熱面上で回転することで、或いは加熱面上で回転しつつ一軸方向に往来することで製紙スラッジを撹拌しても良い。それにより、製紙スラッジの全体を加熱面に当接させて効率的に乾燥することができる。
【００２４】
射出成型工程Ｓ１０６では、乾燥された製紙スラッジを射出成型により固形化する。ここで、図２（Ｃ）に示す網状の内部空間を有する型を用いる。網を構成する個々の線に対応する空間は３〜１５ｍｍの幅の断面を有する。その内部空間に、製紙スラッジを、例えば１０〜３０００ｋｇｆ／ｃｍ２の射出圧を加えることで充填する。ただし、製紙スラッジは乾燥工程Ｓ１０４において加熱されて軟化した状態にあることとする。冷却している場合には、再度、加熱して軟化する。製紙スラッジを充填後、空冷、自然冷却等により冷却して製紙スラッジを固化する。その後、固化した製紙スラッジを型から取り出す。それにより、図２（Ｃ）に示すように、製紙スラッジは網目状の立体形状に固形化される。
【００２５】
細断成型工程Ｓ１０８では、固形化された製紙スラッジを、細断機（粉砕機）を用いて細断して成形する。それにより、図２（Ｄ）に示すように、再生原料として利用するのに好適な１０〜１５ｍｍの最大幅を有する立体形状（ここでは、略円筒形状）を有するペレット状の再生原料が生産される。
【００２６】
生産された再生原料は、重量比７０％以上のポリエチレン又はポリプロピレンと重量比２０％以下の紙とを含む。容器、植木鉢、その他のものに使用する上で、重量、耐熱性、耐湿性等において適した特性のものとなる。従来、ポリエチレン又はポリプロピレンを使用する際、特性を向上させるために例えば炭酸カルシウム又は木粉を加えることが行われていた。本実施形態の再生原料生産方法で生産された再生原料は、かかる方法に比して、生産コストにおいて優れたものとなる。
【００２７】
以上詳細に説明したように、本実施形態の再生原料生産方法では、製紙スラッジを粉砕する工程、粉砕された製紙スラッジを乾燥する工程、乾燥された製紙スラッジを射出成型により固形化する工程、固形化された製紙スラッジを細断してペレット状に成形する工程を含む。飲料用紙パックの再生より排出される製紙スラッジから樹脂成型に適したペレット状の再生原料を生産することが可能となる。
【００２８】
また、本実施形態の再生原料生産方法１００では、製紙スラッジをヒータ及び攪拌機を用いて乾燥するため、従来のバーナを使用して熱風を当てることで乾燥する方法に対して、騒音が小さく、紙粉塵を発生しないという利点がある。紙粉塵を生じないことから、これを除去する装置が不要となり、小規模の生産設備を構築することができる。
【００２９】
なお、本実施形態では、製紙スラッジを網目状の立体形状に固形化したが、固形化するサイズ及び形状は、製紙スラッジを再生原料として利用するのに好適なサイズ及び好適な形状に粉砕成型することができれば、任意に定めることができる。また、網目の線状部は、円形断面に限らず正方形状、多角形上の断面を有するものとしてよい。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明の再生原料生産方法は、製紙スラッジから再生原料を生産するのに好適である。
【符号の説明】
【００３１】
１００    再生原料生産方法
Ｓ１０２  粉砕工程
Ｓ１０４  乾燥工程
Ｓ１０６  射出成型工程
Ｓ１０８  粉砕成型工程
【図１】
2016030244.tif 000003
【図２】
2016030244.tif 000004