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地球温暖化防止の手法として非木材パルプの利用が進められている中で
自然植物繊維(ケナフ,バナナ等)を伝統的自然製紙法による古式紙料製造工程の
手碾パルプ石臼,電動パルプ石臼機 設計製作中です。(低速湿式解砕)
バナナ,パイナップル繊維を紙製造工程中で無薬品でパルプ化
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バナナ,パイナップル繊維等植物繊維の天然石臼によるパルプ化の技術考察 |
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ノンケミカル(低薬品),メカニカル法採用 |
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1 沿革 |
1. 同志社大学名誉教授三輪氏よりバナナより手動石臼で紙つくりをしたいとの話がある。 |
久米康生著『和紙の文化史』(木耳社刋(1976)より |
2. 名古屋市立大学院教授 森島氏より手動パルプ石臼の製造依頼があり 平成14年度中南米局カリブ室青
年招聘事業カリブ・バナナペーパー研修 平成14年5月 当工房製作の石臼が使用された。
開発途中で さいたまケナフの会より 当会に無薬品でのバナナ紙製造に関する特許取得保有の話がある。
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3. 名古屋市立大学院 森島研究室より 低電力仕様の電動石臼パルプ製造機の開発製品納品依頼がある。
上記の特許の関係上 低薬品低速回転パルプ化 和紙用製紙原料製造との条件設定して開発し始める。研究用機器を納品。
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4. 民間貿易会社より海外途上国において繊維のパルプ化したいとの企画がありバナナ紙の風船を製作した 山梨県西島の某製紙会社において実験用の和紙製造石臼バナナ紙,パイナップル紙の体験実験をした。森島研究室に公開した目のパターンより性能が良いようでした。 平成15年11月 |
2 非木材繊維のパルプ化の工程の技術考察 |
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1. 準備 |
繊維の不純物の除去(フイリピン産) 原産地で処理した繊維のごみ 塵等取り除く。 |
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2. 前処理 1次処理 |
裁断 製紙される和紙に応じた長さに繊維をカッタ-等で裁断する |
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2次処理 |
繊維柔軟化処理 鬼刃トリプルロールミル セラミックボールミル等で低薬品水で繊維柔軟化,圧縮膨潤化する。バナナ繊維は硬質繊維なので十分処理する。 |
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3.石臼によるパルプ化技術考察 |
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3.石臼加工&調整運転 |
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1. 石臼の目立て法 |
6分画より18分画による解繊時の目の交叉角60°より15°の方が有効である。 |
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.2.石臼間のクリアランスの調整 |
臼面の外周部より中心に向かってクリアランス値を大きくし 平滑接触面は外周より mm程度の範囲とする |
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3.石臼の回転数 |
石臼を1500~3000rpm/mで解繊すると繊維はパウダ-になり和紙用の原料でなくなる要素がある300~1000rpm/mに設定し和紙製紙仕様とし電力コスト削減を図る。 |
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4.石臼の目(刃) |
目の間隔を狭く細かくすれば植物繊維の解繊条件に合致し効率化され低速回転域での運転可能となる。木材パルプLBKP NBKPの刃間隔より目数を多くし間隔を狭くする。実験結果実証できた。 |
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5. 石臼素材 材質 |
金属(sus)は木材パルプ用 セラミック ニュ-セラミックは洋紙用パルプ 天然石 モース硬度7~8繊維長が残り傷めない和紙用パルプと定義つけられるか? 天然石使用の手動石臼が日本伝統的和紙製造用臼と日本史が証明している。天然石の粒子は粗目 中目 細目 糠目とあり 臼面粗さは製品の要求通り選定可能である。 |
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6.石臼目立て方 |
天然石パルプ臼の臼面の目立ては人間の手では無理なので石材用の立体彫刻の手法を取り入れることにより何パターンの目立て加工可能である。 |
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7.石臼の運転 |
裁断された繊維を安定供給装置(刃付ローラー,ロータリ-フィダー)より低薬品水(濃度1~2%界面活性剤)とともに供給し臼間調整後 回転数決定し繊維をダマ状にフィビリル化され排出される。 なおワンパスでは解繊されないのでリターンする。 |
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4. 解繊後の後処理 |
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①ダマ状未処理パルプ液をバルパー、ミキサ-で離解する。 |
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②上記原料をスクリーンより処理する リグニン、セミセルロースを分級し 薬液を脱水機で洗浄する。セルロース繊維成分製紙原料とする。 |
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③精製されたパルプを即 紙漉きするか乾燥して密閉可能な容器, 袋に変色防止のため冷蔵保存する。 |
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