古紙パルプ繊維の微粒子化 ○ 島田勝広 *1)、戸田直子 *２ )、岡山隆之 *２ )、小名俊博 *３ ) １．はじめにリサイクルにより劣化、短小化した古紙パルプ繊維は、古紙再生および抄紙の工程で大量に除去され、ペーパースラッジ（有機性汚泥）と呼ばれる廃棄物として約 500 万トンが焼却されている。そのため、これら低級な古紙パルプの新規用途開拓が求められている。本研究では、低級な古紙パルプ繊維を微粒子化することにより成型用材料として活用することを目的に、遊星型ボールミルによる破砕条件と粒子形状について検討した。２．実験方法古紙パルプの機械的破砕法として、乾式ジェット粉砕機、磨砕機および遊星型ボールミルを用い、パルプ繊維を破砕しその形状を観察した。その結果、遊星型ボールミルがパルプ繊維の破砕にもっとも有効であった。そこで、機械的破砕法として遊星型ボールミルを採用した。新聞古紙およびろ紙を試料とし、遊星型ボールミルを用いて各種破砕条件で破砕し、得られた粒子の形状は粒度分布で評価した。粒度分布測定は粒径の大きい側では篩い分け、粒径の小さい側では光散乱法とした。破砕条件としては、破砕時間、ボール径および試料の含水率を取り上げた。 50 30 20 粒度（μm） 50 25< 25-45 45-75 75-180 180> 40 頻度（％） 40 頻度（％）３．結果と考察図 1,2 に篩い分けによる破砕時間と粒度の分布を示す。破砕時間の増加により、 25μ m 以下での粒子が増加した。図 3 に新聞古紙 60 分破砕で、粒子径 25μ m 以下での光散乱法による粒度分布を示す。平均的な粒子径は約 10μ m であるが、ナノ領域での粒子も認められた。また、最適なボール径は 10mm であった。試料の含水率が低下することにより粒子径も低下した。これは、試料の乾燥により、粒子間の水素結合が阻害され、粒子同士の凝集が減少したためと、乾燥による試料の脆化により、機械的衝撃力により破砕されやすくなったためと推察された。粒度（μm） 25< 25-45 45-75 75-180 180> 30 20 10 10 0 0 60分 90分 120分 180分粉砕条件（10φ）図1 粉砕時間による違い（新聞紙） 60分 90分 120分 180分粉砕条件（10φ）図2 粉砕時間による違い（ろ紙）４．まとめ古紙パルプ繊維の機械的破砕にはい遊星型ボールミルが有効であった。微細径側での平均粒子径は約 10μ m 図 3 破砕新聞古紙の粒度分布ｍ程度であるが、微粒子の凝集体であった。粒子間での凝集の阻止によりナノ領域での粒子化に期待がもてた。 *1) 製品科学グループ、 *2) 東京農工大学、 *3) 九州大学