紙ゴミおよび製紙スラッジ系焼却灰のリサイクル利用システムの構築

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12556025
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 磯貝 明 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教授 (40191879)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 江前 敏晴 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助手 (40203640) ; 松本 雄二 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教授 (30183619) ; 空閑 重則 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (60012051) ; 青柳 哲夫 (株)紙パルプ研究所, 主席研究員 ; 矢口 時也 王子製紙(株), 上級研究員
• Keywords: 製紙スラッジ / ゴミ / 焼却灰 / リサイクル / 填料 / 紙 / 環境 / 製紙

Research Abstract

これまでの検討から、製紙スラッジを800℃で1時間燃焼処理することにより、紙の内添用填料として再利用・循環利用可能な白色度(約70%)を有する粉体を得ることができた。しかし、得られた粉体の形状は不均一であり、そのままで添加した場合には均一なシート構造を与えないという課題が残った。そこで、燃焼処理によって得られた粉体のボールミル粉砕による微細化、均一化を検討した。粉砕条件として、空気中、水中、クロロホルム中で1分〜2時間まで処理し、得られた粉体を風乾し、走査型電子顕微鏡で形状をデジタルデータとして取り込み、画像処理を用いて平均粒子径と分布を求めた。その結果、クロロホルム中で2時間処理したものが最も粒子径が小さく、均一な分布を示した。しかし、実際の処理工程を考えると、有機溶媒中での粉砕は実用性が低い。そこで、水中でボールミル粉砕し、そのまま水中での懸濁状態を保ちながら、粒度分布を測定した。その結果、十分に粒子径が小さく、均一化していることが判明した。すなわち、空気中での粉砕処理ではその過程で2次凝集が起こるために粒子径が大きくなり、水あるいは溶媒を用いた粉砕では溶媒の除去過程で2次凝集が起こる。そこで、水中での粉砕の際に粒子にプラスの表面荷電を付与して、パルプ繊維への自己定着性という新たな機能を付与させることにより、水中での懸濁状態を保ったまま抄紙工程に利用できるように設計することとした。現在、プラス荷電の付与方法の検討を行っている。また、白色度を80%まで上げるための検討として、炭酸カルシウム等の共存下での燃焼処理により、相乗効果によって白色度が向上する条件を検討している。

Research Products

• [Publications] Kim, B.-Y., Isogai, A.: "Alkylketene dimer sizing of mechanical pulp"Appita Journal. 54・2. 116-120 (2001)
• [Publications] Kitaoka, T., Isogai, A., Onabe, F.: "Sizing mechanism of rosin emulsion size-alum systems, Part 4. Surface sizing on alum-treated base paper by rosin emulsion size"Nordic Pulp and Paper Research Journal. 16・2. 96-102 (2001)
• [Publications] Sato, T., Isogai, A., Onabe, F.: "Pyrolysis-GCMS Analysis of ASA-Sized Papers by on-line butylation with tetrabutylammonium hydroxide"Proceedings of Gronoble Workshop on Advanced methods for lignocellulosic and paper products characterization. 187-190 (2001)
• [Publications] 磯貝明: "添化剤による紙の物性制御と添加剤の成分の分析"四国紙パ研技術ニュース. 27・4. 11-19 (2001)