【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
本発明はヤシ殻繊維から紙を製造する方法に関
するものである。
紙の原料となる木材の入手は年々困難になつて
きており、その代替資源の開発が強く要望される
ようになつてきている。一方、ババスヤシやココ
ナツヤシにおいては、その果実を採取した後のヤ
シ殻の多くは廃棄されている。現在行われている
ヤシ殻の有効利用は、その繊維部分を油吸着剤に
するか、あるいはマツトやシートのクツシヨン材
として利用する程度であり、製紙原料として検討
されてはいない。
本発明者は、このヤシ殻繊維の有効利用に関し
て種々研究を重ねた結果、このものは製紙原料と
して有効であり、しかも得られる紙は和洋紙の風
合を有し、しかも耐折性にすぐれ、殊に包装紙な
どとしてすぐれていることを見出し、本発明を完
成するに到つた。
すなわち、本発明によれば、細かく切断された
ヤシ殻の繊維部分を、リグニン残量が25〜27重量
%のパルプが得られるように蒸解処理した後、得
られた蒸解生成物から未蒸解の残渣部分を除去
し、次に、この蒸解生成物を叩解し、抄紙するこ
とを特徴とするヤシ殻繊維から紙を製造する方法
が提供される。
本発明の方法を好ましく実施するには、先ず、
ヤシ殻を破砕し、この破砕物を繊維部分と非繊維
部分とに分け、その繊維部分を回収する。この場
合、ヤシ殻としては、ココナツヤシやババスヤシ
のヤシ殻が有効である。ヤシ殻の破砕は、デイス
クリフアイナーにより行うのが有効であり、また
破砕物から繊維部分の分離は、破砕物を水中に投
入し、繊維分を沈降させ、水面に浮上するダスト
部分(非繊維部分)から分離し、回収することに
よつて行うことができる。
次に、このようにして分離されたヤシ殻繊維
は、風乾などにより乾燥した後、適当な寸法、例
えば0.5〜5cm、通常1〜2cmに細断し、これを
蒸解処理する。蒸解処理としては、従来公知の
種々の方法が適用され、例えば、酸素―アルカリ
蒸解、コールドソーダ法、ソーダ法、クラフト
法、酸性亜硫酸、中性亜硫酸等の蒸解法等を採用
することができる。この蒸解では繊維中のリグニ
ンが除去されヤシ殻繊維のパルプ化が達成される
が、この場合、その蒸解度に対し、得られる紙の
耐折性はある範囲に極大値を示す。したがつて、
この蒸解度は適当な範囲に保持する必要がある。
例えば、酸素―アルカリ蒸解の場合、その蒸解時
間は3〜5時間程度にするのがよい。即ち、繊維
中のリグニンは分解されるが、繊維の微細な構造
やセルロースは分解されない範囲に蒸解する。耐
折性のすぐれた紙を得るには、繊維中の脱リグニ
ン度73〜75重量%の範囲、換言すれば、リグニン
残量25〜27重量%の範囲にするのがよい。蒸解生
成物は口別により未分解の残渣をそれから除去
し、水洗し、風乾する。
このようにして得られた蒸解生成物は、これを
さらに叩解機により叩解処理した後、抄紙する。
この場合の抄紙は慣用の方法により行うことがで
き、その実施に格別の困難はない。本発明におけ
る叩解処理は、蒸解生成物の抄紙性を改善すると
共に、得られた紙に関し、その機械的強度、殊に
耐折強度の高いものを示す。
本発明により得られる紙は、和紙様の上質紙で
あり、殊に耐折性にすぐれており、包装紙として
好適である。
次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明す
る。
実施例
インドネシア産のココナツヤシからのヤシ殻
を、研究用デイスクリフアイナーを用い、デイス
クのクリアランスをほぼ全開にして(約3mmのク
リアランス)デイスクリフアイナー処理した。こ
の処理によりヤシ殻は完全に破砕され、コイヤー
繊維部分と非繊維状のダスト部とに分れた。破砕
物を水中に投入すると、ダスト部は水面に浮遊
し、繊維部分は沈降するので沈遊するダスト部を
除去することによりコイヤー繊維部分のみを分離
回収することができた。この繊維部をカツターに
より約1mmに切断した。このコイヤー繊維部は、
分折の結果、Klasonリグニン分43.0%、アルコ
ール―ベンゼン抽出分0.8%、灰分1.5%、熱水抽
出物0.2%及び冷水抽出分0%の分析結果を示し
た。
前記で得たコイヤー繊維部100g(絶乾重量)
を、20gNaOHを1.9の水に溶かした溶液を入れ
た4容の回転式蒸解釜に加え、さらに炭水化物
の保護剤として炭酸マグネシウム〔(MgCO3)4・
Mg(OH)2・5H2O〕2.31gを添加してよく撹拌し
た後、蓋をして真空ポンプで5分間排気してから
酸素を室温でゲージ圧7Kg/cm2まで導入して蒸解
を開始した。オートクレーブは回転させながら電
気加熱により90分間で室温から所定の最高温度
(130℃)まで昇温させ、その温度を保持して所定
時間(2,4,6時間)蒸解した。蒸解終了後直
ちに釜をヒータからはずし、酸素圧を常圧まで下
げてから放冷した。得られたパルプは未蒸解の残
渣を除去し、口別して1%塩酸及び水で洗浄後風
乾した。
このようにして得たパルプを、PFIミルを用
い、JIS規格P8210に準じて、パルプ濃度10%、
叩解圧1.8Kgf/cm、クリアランス0.5mm、回転数
5000の条件下で叩解した。
このようにして得た叩解生成物を、JIS規格
P8209に従つて手抄きシートを調製した。得られ
た風乾パルプシートは、ハンター反射率による白
色度測定(P8123)、テンシロンによる引張強さ
及びMIT形耐折計による耐折強さの測定
(P8133,P8114,P8210)をそれぞれのJIS規格
に準じて行つた。その測定結果を次表に示す。
The present invention relates to a method for producing paper from coconut shell fibers. It is becoming more and more difficult to obtain wood, which is a raw material for paper, year by year, and there is a strong demand for the development of alternative resources. On the other hand, in Babasu palms and coconut palms, most of the coconut shells are discarded after the fruits are collected. Currently, the effective use of coconut shells is limited to using the fibers as oil adsorbents or as cushioning materials for mats and sheets, and has not been considered as a raw material for papermaking. As a result of various research into the effective use of this coconut shell fiber, the present inventor found that it is effective as a raw material for paper manufacturing, and that the paper obtained has the texture of Japanese and Western paper and has excellent folding durability. The present inventors have discovered that it is particularly excellent as wrapping paper, etc., and have completed the present invention. That is, according to the present invention, after the fiber portion of finely cut coconut shells is cooked so as to obtain a pulp with a residual lignin content of 25 to 27% by weight, uncooked pulp is extracted from the resulting cooking product. A method for producing paper from coconut shell fibers is provided, which comprises removing the residue portion and then beating the digestion product to form paper. To preferably carry out the method of the present invention, first,
The coconut shell is crushed, the crushed material is divided into a fibrous portion and a non-fibrous portion, and the fibrous portion is recovered. In this case, coconut shells or babassu palm shells are effective as the coconut shell. It is effective to crush coconut shells using a disk-cliffing ironer, and to separate the fibers from the crushed materials, the crushed materials are placed in water, the fibers are allowed to settle, and the dust portions (non-fibers) that float to the surface of the water are separated. This can be done by separating and recovering the Next, the coconut shell fibers thus separated are dried by air-drying or the like, and then shredded into pieces of appropriate size, for example, 0.5 to 5 cm, usually 1 to 2 cm, and then digested. As the cooking treatment, various conventionally known methods can be applied, such as oxygen-alkali cooking, cold soda method, soda method, Kraft method, acidic sulfurous acid cooking method, neutral sulfurous acid cooking method, etc. In this cooking, the lignin in the fibers is removed and the coconut shell fibers are turned into pulp, but in this case, the folding durability of the resulting paper reaches a maximum value within a certain range relative to the degree of digestion. Therefore,
This degree of digestion must be maintained within an appropriate range.
For example, in the case of oxygen-alkali cooking, the cooking time is preferably about 3 to 5 hours. That is, the lignin in the fibers is decomposed, but the fine structure of the fibers and cellulose are not decomposed. In order to obtain paper with excellent folding durability, the degree of delignification in the fibers is preferably in the range of 73 to 75% by weight, in other words, the residual amount of lignin is preferably in the range of 25 to 27% by weight. The digestion product is separated from the undecomposed residue by fractionation, washed with water, and air-dried. The thus obtained cooking product is further subjected to a beating treatment using a beating machine and then made into paper.
Paper making in this case can be carried out by a conventional method, and there is no particular difficulty in implementing it. The beating treatment in the present invention not only improves the paper-making properties of the digested product, but also provides the obtained paper with high mechanical strength, especially folding strength. The paper obtained by the present invention is a high-quality Japanese paper-like paper, has particularly excellent folding durability, and is suitable as wrapping paper. Next, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples. EXAMPLE Coconut shells from Indonesian coconut palms were treated with a disc-cliff eyeliner for research use at almost full disc clearance (approx. 3 mm clearance). This treatment completely crushed the coconut shell and separated it into a coir fiber portion and a non-fibrous dust portion. When the crushed material was put into water, the dust part floated on the water surface and the fiber part settled, so by removing the settling dust part, it was possible to separate and recover only the coir fiber part. This fiber portion was cut into approximately 1 mm pieces using a cutter. This coir fiber part is
The analysis results showed a Klason lignin content of 43.0%, an alcohol-benzene extractable content of 0.8%, an ash content of 1.5%, a hot water extractable content of 0.2%, and a cold water extractable content of 0%. 100g of the coir fiber obtained above (absolutely dry weight)
was added to a 4-volume rotary digester containing a solution of 20 g NaOH in 1.9 m water, and magnesium carbonate [(MgCO 3 ) 4 .
After adding 2.31 g of Mg(OH) 2.5H 2 O and stirring well, cover the container and evacuate for 5 minutes using a vacuum pump, then introduce oxygen at room temperature to a gauge pressure of 7 Kg/cm 2 to start cooking. It started. While rotating the autoclave, the temperature was raised from room temperature to a predetermined maximum temperature (130° C.) over 90 minutes by electric heating, and the temperature was maintained for cooking for a predetermined time (2, 4, and 6 hours). Immediately after the cooking was completed, the pot was removed from the heater, the oxygen pressure was lowered to normal pressure, and the pot was left to cool. Undigested residue was removed from the obtained pulp, the pulp was separated, washed with 1% hydrochloric acid and water, and air-dried. The pulp obtained in this way was processed using a PFI mill according to JIS standard P8210, with a pulp concentration of 10%.
Beating pressure 1.8Kgf/cm, clearance 0.5mm, rotation speed
Beating was carried out under conditions of 5000 °C. The beaten product obtained in this way was prepared according to JIS standards.
Handsheets were prepared according to P8209. The obtained air-dried pulp sheet was subjected to whiteness measurement using Hunter reflectance (P8123), tensile strength measurement using Tensilon, and folding strength measurement using MIT type refractometer (P8133, P8114, P8210) in accordance with the respective JIS standards. I followed suit. The measurement results are shown in the table below.
【表】
この表に示された結果から明らかなように、本
発明によれば、ヤシ殻繊維から良好な物性を有す
る紙が得れることがわかり、殊に、その耐折性に
は、蒸解時間(又は蒸解程度)との関係で極大点
があり、蒸解時間が4時間程度の時に最も大きな
耐折性を持つ紙が得られる。[Table] As is clear from the results shown in this table, according to the present invention, paper with good physical properties can be obtained from coconut shell fibers. There is a maximum point in relation to time (or degree of cooking), and paper with the highest folding durability is obtained when the cooking time is about 4 hours.