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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024002639
(43)【公開日】2024-01-11
(54)【発明の名称】パルプモールド成形品
(51)【国際特許分類】
D21J 5/00 20060101AFI20231228BHJP
【ＦＩ】
D21J5/00
【審査請求】未請求
【請求項の数】12
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022101965
(22)【出願日】2022-06-24
(71)【出願人】
【識別番号】000003193
【氏名又は名称】ＴＯＰＰＡＮホールディングス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110003708
【氏名又は名称】弁理士法人鈴榮特許綜合事務所
(74)【代理人】
【識別番号】100108855
【弁理士】
【氏名又は名称】蔵田 昌俊
(74)【代理人】
【識別番号】100179062
【弁理士】
【氏名又は名称】井上 正
(74)【代理人】
【識別番号】100199565
【弁理士】
【氏名又は名称】飯野 茂
(74)【代理人】
【識別番号】100209048
【弁理士】
【氏名又は名称】森川 元嗣
(74)【代理人】
【識別番号】100212705
【弁理士】
【氏名又は名称】矢頭 尚之
(74)【代理人】
【識別番号】100219542
【弁理士】
【氏名又は名称】大宅 郁治
(72)【発明者】
【氏名】石井 萌
(72)【発明者】
【氏名】坂入 幸司
(72)【発明者】
【氏名】武井 寿郎
(72)【発明者】
【氏名】藤本 雄斗
【テーマコード（参考）】
4L055
【Ｆターム（参考）】
4L055AA05
4L055BF06
4L055BF07
4L055CJ06
4L055EA04
4L055EA05
4L055EA07
4L055EA15
4L055EA16
4L055FA11
4L055GA05
(57)【要約】
【課題】容器として使用した際に、成形品ごとに容積のばらつきを生じにくいパルプモールド成形品を提供する。
【解決手段】パルプモールド成形品は、パルプの平均繊維長が１．３乃至２．０ｍｍの範囲内にあり、平面部における表面の高さの標準偏差が０．９ｍｍ以下である。
【選択図】図１
【解決手段】パルプモールド成形品は、パルプの平均繊維長が１．３乃至２．０ｍｍの範囲内にあり、平面部における表面の高さの標準偏差が０．９ｍｍ以下である。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
パルプの平均繊維長が１．３乃至２．０ｍｍの範囲内にあり、平面部における表面の高さの標準偏差が０．９ｍｍ以下であるパルプモールド成形品。
【請求項2】
前記パルプに占める繊維長が１ｍｍ以下であるものの割合が、２５乃至４５％の範囲内にある請求項１に記載のパルプモールド成形品。
【請求項3】
前記パルプの繊維幅に対する繊維長の比の平均が、６５乃至９５の範囲内にある請求項１に記載のパルプモールド成形品。
【請求項4】
前記パルプを水に分散させてなるパルプ懸濁液は、カナダ標準ろ水度が５７０乃至６７５ｍＬの範囲内にある請求項１に記載のパルプモールド成形品。
【請求項5】
比引張強さが３０Ｎ・ｍ／ｇ以上である請求項１に記載のパルプモールド成形品。
【請求項6】
曲げ弾性率が１６００ＭＰａ以上である請求項１に記載のパルプモールド成形品。
【請求項7】
ＩＳＯ圧縮強さが１２ｋＮ/ｍ以上である請求項１に記載のパルプモールド成形品。
【請求項8】
開口部を有し、前記開口部から離れる方向へ先細りしている請求項１に記載のパルプモールド成形品。
【請求項9】
容器である請求項１に記載のパルプモールド成形品。
【請求項10】
平均繊維長が１．３乃至２．０ｍｍの範囲内にあるパルプと水とを含んだスラリーを準備することと、
立体形状を有する抄型上に前記パルプを堆積させてパルプ層を形成することと、
前記パルプ層を脱水して中間成形品を得ることと、
未乾燥の前記中間成形品を、雄型と雌型との間に挟んで、１．０乃至１０ＭＰａの範囲内の圧力で加圧しながら、１６０乃至２００℃の範囲内の温度で加熱することと
を含んだパルプモールド成形品の製造方法。
立体形状を有する抄型上に前記パルプを堆積させてパルプ層を形成することと、
前記パルプ層を脱水して中間成形品を得ることと、
未乾燥の前記中間成形品を、雄型と雌型との間に挟んで、１．０乃至１０ＭＰａの範囲内の圧力で加圧しながら、１６０乃至２００℃の範囲内の温度で加熱することと
を含んだパルプモールド成形品の製造方法。
【請求項11】
前記抄型上への前記パルプの堆積は、
開口部を有する中空体としてのカバー体を準備することと、
前記開口部に前記抄型を固定することと、
前記開口部に固定された前記抄型を前記スラリー中に浸漬させることと、
前記カバー体と前記スラリー中に浸漬させている前記抄型とによって囲まれた空間を減圧することと
を含んだ請求項１０に記載のパルプモールド成形品の製造方法。
開口部を有する中空体としてのカバー体を準備することと、
前記開口部に前記抄型を固定することと、
前記開口部に固定された前記抄型を前記スラリー中に浸漬させることと、
前記カバー体と前記スラリー中に浸漬させている前記抄型とによって囲まれた空間を減圧することと
を含んだ請求項１０に記載のパルプモールド成形品の製造方法。
【請求項12】
前記抄型が前記カバー体の上方に位置するように前記抄型を前記スラリー中へ浸漬させる請求項１１に記載のパルプモールド成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、パルプモールド成形品に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、廃棄物の増加等に関連した環境問題が多発している。これに鑑み、トイレタリー製品、飲料及び食品などの収納には、プラスチック容器や金属容器に代わり、紙製容器が使用されつつある。例えば、牛乳容器等の液体用紙製容器としては、紙の両面にポリエチレン樹脂をコートした板紙からなり、上部が切妻屋根型を有する容器、所謂、ゲーブルトップ紙容器がある。そのような紙製容器は、省資源や省エネルギーに貢献するものであるのに加え、廃棄に際してもリサイクルや焼却し易いなど環境保全に貢献するものである。それ故、紙製容器は、様々な分野で普及している。
【0003】
しかしながら、上記のような紙製容器は、板紙を折り曲げ、貼り合わせて成形されるものであることから、製造工程が複雑であり、製造コストが嵩む。また、上記のような紙製容器は、その形状の自由度が低いため、容器の形状に基づく商品の訴求力を充分に発揮できないなどの問題があった。
【0004】
紙製容器の形状の自由度を高める手段の１つとして、パルプと水とを含んだスラリーから成形品を製造するパルプモールドがある。パルプモールドでは、一般的に、スラリー中のパルプを抄型上に堆積させてパルプ層を形成し、このパルプ層を脱水し、その後、これを炉内で乾燥させる。この技術によって得られる成形品、即ち、パルプモールド成形品は、紙系包装材の物性面での特徴である、耐熱性、耐寒性及び吸放湿性等に優れており、食品用の紙製トレー容器や果物などの固定緩衝材等として広く使用されるようになってきている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２００８－２８５１８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、容器として使用した際に、成形品ごとに容積のばらつきを生じにくいパルプモールド成形品を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の一側面によると、パルプの平均繊維長が１．３乃至２．０ｍｍの範囲内にあり、平面部における表面の高さの標準偏差が０．９ｍｍ以下であるパルプモールド成形品が提供される。
【0008】
本発明の他の側面によると、前記パルプに占める繊維長が１ｍｍ以下であるものの割合が、２５乃至４５％の範囲内にある上記側面に係るパルプモールド成形品が提供される。
【0009】
本発明の更に他の側面によると、前記パルプの繊維幅に対する繊維長の比の平均が、６５乃至９５の範囲内にある上記側面の何れかに係るパルプモールド成形品が提供される。
【0010】
本発明の更に他の側面によると、前記パルプを水に分散させてなるパルプ懸濁液は、カナダ標準ろ水度が５７０乃至６７５ｍＬの範囲内にある上記側面の何れかに係るパルプモールド成形品が提供される。
【0011】
本発明の更に他の側面によると、比引張強さが３０Ｎ・ｍ／ｇ以上である上記側面の何れかに係るパルプモールド成形品が提供される。
【0012】
本発明の更に他の側面によると、曲げ弾性率が１６００ＭＰａ以上である上記側面の何れかに係るパルプモールド成形品が提供される。
【0013】
本発明の更に他の側面によると、ＩＳＯ圧縮強さが１２ｋＮ/ｍ以上である上記側面の何れかに係るパルプモールド成形品が提供される。
【0014】
本発明の更に他の側面によると、開口部を有し、前記開口部から離れる方向へ先細りしている上記側面の何れかに係るパルプモールド成形品が提供される。
【0015】
本発明の更に他の側面によると、容器である上記側面の何れかに係るパルプモールド成形品が提供される。
【0016】
本発明の更に他の側面によると、平均繊維長が１．３乃至２．０ｍｍの範囲内にあるパルプと水とを含んだスラリーを準備することと、立体形状を有する抄型上に前記パルプを堆積させてパルプ層を形成することと、前記パルプ層を脱水して中間成形品を得ることと、未乾燥の前記中間成形品を、雄型と雌型との間に挟んで、１．０乃至１０ＭＰａの範囲内の圧力で加圧しながら、１６０乃至２００℃の範囲内の温度で加熱することとを含んだパルプモールド成形品の製造方法が提供される。
【0017】
本発明の更に他の側面によると、前記抄型上への前記パルプの堆積は、開口部を有する中空体としてのカバー体を準備することと、前記開口部に前記抄型を固定することと、前記開口部に固定された前記抄型を前記スラリー中に浸漬させることと、前記カバー体と前記スラリー中に浸漬させている前記抄型とによって囲まれた空間を減圧することとを含んだ上記側面に係るパルプモールド成形品の製造方法が提供される。
【0018】
本発明の更に他の側面によると、前記抄型が前記カバー体の上方に位置するように前記抄型を前記スラリー中へ浸漬させる上記側面に係るパルプモールド成形品の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【0019】
本発明によれば、容器として使用した際に、成形品ごとに容積のばらつきを生じにくいパルプモールド成形品を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】本発明の一実施形態に係るパルプモールド成形品を示す斜視図。
【図4】抄型上に形成されたパルプ層の一例を概略的に示す断面図。
【図8】熱プレス工程によって得られるパルプモールド成形品の一例を概略的に示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下に、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。以下に説明する実施形態は、上記側面の何れかをより具体化したものである。以下に記載する事項は、単独でまたは複数を組み合わせて、上記側面の各々に組み入れることができる。
【0022】
また、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための構成を例示するものであって、本発明の技術的思想は、下記の構成部材の材質、形状、および構造等によって限定されるものではない。本発明の技術的思想には、請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
【0023】
なお、同様または類似した機能を有する要素については、以下で参照する図面において同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。また、図面は模式的なものであり、或る方向の寸法と別の方向の寸法との関係、および、或る部材の寸法と他の部材の寸法との関係等は、現実のものとは異なり得る。
【0024】
＜１＞パルプモールド成形品
図１は、本発明の一実施形態に係るパルプモールド成形品を示す斜視図である。
図１に示すパルプモールド成形品ＭＰ２は、開口部を有し、開口部から離れる方向へ先細りしている。このパルプモールド成形品ＭＰ２は、容器である。このパルプモールド成形品ＭＰ２は、底部と側壁部とを含んでおり、上部で開口している。
図１は、本発明の一実施形態に係るパルプモールド成形品を示す斜視図である。
図１に示すパルプモールド成形品ＭＰ２は、開口部を有し、開口部から離れる方向へ先細りしている。このパルプモールド成形品ＭＰ２は、容器である。このパルプモールド成形品ＭＰ２は、底部と側壁部とを含んでおり、上部で開口している。
【0025】
底部は、円盤形状を有している。底部は、容器の深さ方向に対して垂直な平面への正射影が、円以外の形状を、例えば、四角形状などの多角形状を有していてもよい。
【0026】
側壁部は、底部の縁から上方へ伸びた筒形状を有している。側壁部は、底部から開口部へ向けて拡径している。側壁部の内面及び外面は、底部の上面に対して垂直であってもよい。但し、側壁部が底部から開口部へ向けて拡径しているパルプモールド成形品ＭＰ２は、高い離型性を実現するうえで有利であるとともに、積み重ね易い。また、このような形状の場合、複数のパルプモールド成形品ＭＰ２を重ねてなる積層物の体積を小さくすることができる。
【0027】
パルプモールド成形品ＭＰ２は、カップ形状、ボウル形状、トレー形状、及び箱形状などの様々な形状を有し得る。パルプモールド成形品ＭＰ２は、立体成形品、即ち、シートのように二次元形状を有するものではなく、三次元形状を有する成形品であれば、容器でなくてもよい。
【0028】
パルプモールド成形品ＭＰ２は、厚さが１．５ｍｍ以下であることが好ましく、１．３ｍｍ以下であることがより好ましい。厚さの下限値は特にないが、一例によれば、０．６ｍｍ以上である。パルプモールド成形品ＭＰ２の厚さは、パルプモールド成形品ＭＰ２の壁部の厚さ、ここでは、底部及び側壁部の厚さである。壁部の厚さが底部と側壁部とで異なっている場合、パルプモールド成形品ＭＰ２の厚さは、底部及び側壁部のうちより薄いものの厚さである。
【0029】
ここで、パルプモールド成形品ＭＰ２の厚さは、以下の方法によって得られる値である。即ち、パルプモールド成形品ＭＰ２の任意の位置から５つの試験片を切り出す。次いで、各試験片について、厚さを測定する。厚さの測定には、例えば、ミツトヨ社製のシックネスゲージを使用する。パルプモールド成形品ＭＰ２の厚さは、５つの試験片について得られた測定結果の平均値とする。
【0030】
パルプモールド成形品ＭＰ２は、平面部における表面の高さの標準偏差が０．９ｍｍ以下である。パルプモールド成形品ＭＰ２の平面部における表面の高さの標準偏差は、好ましくは０．８ｍｍ以下、より好ましくは０．７ｍｍ以下である。高さの標準偏差の下限値は、ゼロであり、一例によれば０．３ｍｍであり、他の例によれば０．４ｍｍである。
【0031】
パルプモールド成形品ＭＰ２の平面部における表面の高さの標準偏差が０．９ｍｍ以下であると、表面が、凹凸の少ない滑らかな形状を有している。このように表面に凹凸が少ないパルプモールド成形品ＭＰ２は、容器として使用した際に、成形品ごとに容積のばらつきを生じにくくすることができる。また、かかるパルプモールド成形品ＭＰ２は、表面に凹凸が少ないため、美粧性に優れるとともに、印刷層やコーティング層の形成が容易である。また、かかるパルプモールド成形品ＭＰ２は、表面に凹凸が少ないため、積み重ねたときに嵩高くなり難い上に、整然と積み重ねることが可能である。
【0032】
ここで、パルプモールド成形品ＭＰ２の平面部における表面の高さの標準偏差は、以下の方法によって得られる値である。
【0033】
先ず、パルプモールド成形品ＭＰ２の平面部の少なくとも一部の領域について、３Ｄスキャナーを用いてＳＴＬデータを取得する。ここで、ＳＴＬデータは、上記少なくとも一部の領域の表面形状を、互いに連なるように配置された微小な三角形の集合体で表現するデータであって、三角形の頂点の座標を含んでいる。次に、取得されたＳＴＬデータのうち、特定の領域内に位置した頂点のＺ座標（高さ方向の座標）を抽出し、標準偏差を算出する。ここで、「特定の領域」は、容器を構成する１面のうち、意図的に設けられた凹凸部分を含まない平面領域をいう。「特定の領域」は、成型品を代表する平面領域であり、形状や面積は任意である。「特定の領域」として上述の平面領域を選択すれば、その形状や面積に関係なく同じ標準偏差の値を得ることができる。
【0034】
具体的には、Ａｒｔｅｃ ＥＶＡ（Ａｒｔｅｃ ３Ｄ社）を用いてＳＴＬデータを取得し、Ａｒｔｅｃ Ｓｔｕｄｉｏ（Ａｒｔｅｃ ３Ｄ社）を用いてＳＴＬデータを解析する。取得されるＳＴＬデータの点の数は、形状や面積により自動的に変動するが、例えば、「特定の領域」として１５０ｍｍ角の正方形を使用してＳＴＬデータを取得した場合には、約２４００点のデータが取得される。
【0035】
なお、平面部の一方の表面の高さの標準偏差と、その平面部の他方の表面の高さの標準偏差とが異なっている場合、より大きな標準偏差を、「その平面部における表面の高さの標準偏差」とする。本明細書において、「平面部における表面の高さの標準偏差」は、「表面の高さのばらつき」ともいう。
【0036】
パルプモールド成形品ＭＰ２において、パルプの平均繊維長は、１．３乃至２．０ｍｍの範囲内にあり、１．３乃至１．７ｍｍの範囲内にあることが好ましい。
【0037】
パルプの平均繊維長が長いと、パルプモールド成形品ＭＰ２の強度が低下する。パルプの平均繊維長が短いと、パルプモールド成形品ＭＰ２の密度を高くすることが容易になり、また、その強度が高くなる。しかしながら、パルプの平均繊維長が短いと、乾燥時にパルプモールド成形品ＭＰ２に歪が生じ易く、これにより、パルプモールド成形品ＭＰ２の表面に凹凸が生じ易い。また、パルプの平均繊維長を過剰に短くすると、その製造時の乾燥を短時間で完了することが難しくなるか、又は、乾燥不良に起因した亀裂や離型性の低下を生じ易くなる。
【0038】
ここで、パルプの平均繊維長は、以下の方法によって得られる値である。即ち、先ず、パルプモールド成形品ＭＰ２から、５ｇの試験片を取得する。次に、この試験片を細かく千切り、５００ｍＬの水に一晩浸漬させる。次いで、これを撹拌機で撹拌して、パルプを互いから離解させる。このようにして、パルプを含んだ分散液を得る。次に、この分散液から１０ｇを採取し、これを水で希釈する。この希釈は、合計質量が２００ｇとなるように行う。このようにして得られた試料を使用して、ＪＩＳ Ｐ８２２６－２：２０１１「パルプ－光学的自動分析法による繊維長測定方法－第２部：非偏光法」に従って繊維長測定を行う。パルプの平均繊維長は、長さ加重平均繊維長ＬＬを指す。
【0039】
パルプモールド成形品ＭＰ２において、パルプに占める繊維長が１ｍｍ以下であるものの割合は、２５乃至４５％の範囲内にあることが好ましい。パルプに占める繊維長が１ｍｍ以下であるものの割合は、パルプの全繊維数（本）に占める、繊維長が１ｍｍ以下である繊維の数（本）の割合を指す。この割合は、３０乃至４２％の範囲内にあることがより好ましい。
【0040】
この割合を大きくすると、パルプモールド成形品ＭＰ２の密度を高くすることが容易になり、また、その強度が高くなる。しかしながら、この割合を大きくすると、乾燥時にパルプモールド成形品ＭＰ２に歪が生じ易く、これにより、パルプモールド成形品ＭＰ２の表面に凹凸が生じ易くなる。また、この割合を過剰に大きくすると、その製造時の乾燥を短時間で完了することが難しくなるか、又は、乾燥不良に起因した亀裂や離型性の低下を生じ易くなる。この割合を小さくすると、パルプモールド成形品ＭＰ２の強度が低下する。
【0041】
パルプに占める繊維長が１ｍｍ以下であるものの割合は、以下の方法によって得る。
先ず、パルプモールド成形品ＭＰ２から、５ｇの試験片を取得する。次に、この試験片を細かく千切り、５００ｍＬの水に一晩浸漬させる。次いで、これを撹拌機で撹拌して、パルプを互いから離解させる。このようにして、パルプを含んだ分散液を得る。次に、この分散液から１０ｇを採取し、これを水で希釈する。この希釈は、合計質量が２００ｇとなるように行う。
先ず、パルプモールド成形品ＭＰ２から、５ｇの試験片を取得する。次に、この試験片を細かく千切り、５００ｍＬの水に一晩浸漬させる。次いで、これを撹拌機で撹拌して、パルプを互いから離解させる。このようにして、パルプを含んだ分散液を得る。次に、この分散液から１０ｇを採取し、これを水で希釈する。この希釈は、合計質量が２００ｇとなるように行う。
【0042】
このようにして得られた試料を使用して、ＪＩＳ Ｐ８２２６－２：２０１１「パルプ－光学的自動分析法による繊維長測定方法－第２部：非偏光法」に従って繊維長測定を行う。この繊維長測定によって得られる繊維長の頻度分布から、パルプに占める繊維長が１．０ｍｍ以下であるものの割合を求める。
【0043】
パルプモールド成形品ＭＰ２において、パルプの繊維幅Ｗに対する繊維長Ｌの比Ｌ／Ｗの平均は、６５乃至９５の範囲内にあることが好ましい。パルプの繊維幅に対する繊維長の比の平均は、７０乃至９３％の範囲内にあることがより好ましい。
【0044】
比Ｌ／Ｗの平均は、長さ加重平均幅ＬＷに対する長さ加重平均繊維長ＬＬの比ＬＬ／ＬＷを指す。長さ加重平均幅ＬＷは、繊維長の代わりに繊維幅を測定すること以外は、長さ加重平均繊維長ＬＬと同様の方法によって得られる。
【0045】
比Ｌ／Ｗを小さくすると、パルプモールド成形品ＭＰ２の密度を高くすることが容易になり、また、その強度が高くなる。しかしながら、比Ｌ／Ｗを小さくすると、乾燥時にパルプモールド成形品ＭＰ２に歪が生じ易く、これにより、パルプモールド成形品ＭＰ２の表面に凹凸が生じ易くなる。また、比Ｌ／Ｗを過剰に小さくすると、その製造時の乾燥を短時間で完了することが難しくなるか、又は、乾燥不良に起因した亀裂や離型性の低下を生じ易くなる。
【0046】
パルプモールド成形品ＭＰ２において、パルプを水に分散させてなるパルプ懸濁液は、カナダ標準ろ水度が５７０乃至６７５ｍＬの範囲内にあることが好ましく、６００乃至６７０ｍＬの範囲内にあることがより好ましい。パルプ懸濁液のカナダ標準ろ水度は、パルプの水切れの程度を表す指標である。
【0047】
カナダ標準ろ水度が大きいと、パルプモールド成形品ＭＰ２は強度が低下する傾向にある。カナダ標準ろ水度が小さいと、パルプモールド成形品ＭＰ２は強度が高くなるが、乾燥時にパルプモールド成形品ＭＰ２に歪が生じ易く、これにより、パルプモールド成形品ＭＰ２の表面に凹凸が生じ易い。また、カナダ標準ろ水度が小さいと、その製造時における乾燥に長い時間を要する傾向にある。
【0048】
ここで、上記のカナダ標準ろ水度は、以下の方法によって得られる値である。先ず、パルプモールド成形品ＭＰ２から試験片を取得し、上記と同様の方法により、パルプを含んだ分散液を得る。次に、この分散液を、固形分濃度が０．３質量％となるように水で希釈して、パルプの水懸濁液を得る。次いで、この懸濁液１Ｌを使用して、ＪＩＳ Ｐ８１２１－２：２０１２「パルプ－ろ水度試験方法－第２部：カナダ標準ろ水度法」に規定された測定を行う。この測定には、例えば、熊谷理機工業社製のカナディアンフリーテスターを使用する。また、測定値は、予め測定しておいた懸濁液の温度を補正表へ参照することにより補正する。このようにして、カナダ標準ろ水度を得る。
【0049】
パルプモールド成形品ＭＰ２は、比引張強さが３０Ｎ・ｍ／ｇ以上であることが好ましく、４０Ｎ・ｍ／ｇ以上であることがより好ましい。なお、パルプモールド成形品ＭＰ２の比引張強さに上限値はないが、一例によれば、６０Ｎ・ｍ／ｇ以下である。即ち、パルプモールド成形品ＭＰ２は、比引張強さが大きいと、大きな引張荷重に耐える強度を有している。
【0050】
ここで、上記の比引張強さは、以下の方法によって得られる値である。先ず、パルプモールド成形品ＭＰ２のうち表面が湾曲していない部分から、幅が１５ｍｍであり、長さが４０ｍｍの短冊形状を有している試験片を切り出す。次に、この試験片の厚さ及び質量を測定する。次いで、この試験片を使用して、ＪＩＳ Ｐ８１１３：２００６「紙及び板紙－引張特性の試験方法－第２部：定速伸張法」に規定された測定を行う。ここでは、掴み具の間隔が２０ｍｍとなるように短冊を掴む。また、それら掴み具の移動速度、即ち、試験片の伸長速度は２０ｍｍ／分とする。比引張強さは、３回の測定によって得られた値の平均値とする。
【0051】
パルプモールド成形品ＭＰ２は、曲げ弾性率が１６００ＭＰａ以上であることが好ましく、２０００ＭＰａ以上であることがより好ましい。なお、曲げ弾性率の上限値は特にないが、一例によれば、３０００ＭＰａである。即ち、パルプモールド成形品ＭＰ２は、曲げ弾性率が大きいと、大きな曲げ応力に耐える強度を有している。
【0052】
パルプモールド成形品ＭＰ２のうち表面が湾曲していない部分から、幅が１０ｍｍであり、長さが４０ｍｍの短冊形状を有している試験片を切り出す。次に、この試験片の厚さ及び質量を測定する。次いで、この試験片を使用して、ＪＩＳ Ｋ７１７１：２００６「プラスチック－曲げ特性の求め方」に規定された測定を行う。ここでは、試験間距離が３０ｍｍとした試験台に短冊を設置し２点で支え、短冊の中央に測定圧子を２ｍｍ/ｍｉｎで降下させた。得られた応力－歪み曲線から曲げ弾性率を求めた。曲げ弾性率は、３回の測定によって得られた値の平均値とする。
【0053】
パルプモールド成形品ＭＰ２は、ＩＳＯ圧縮強さが１２ｋＮ/ｍ以上であることが好ましく、１５ｋＮ以上であることがより好ましい。なお、ＩＳＯ圧縮強さの上限値は特にないが、一例によれば、３０ｋＮである。即ち、パルプモールド成形品ＭＰ２は、ＩＳＯ圧縮強さが大きいと、容器として使用した際に内容物が充填され積み重ねられた場合など、荷重がかかった場合に座屈が生じにくい。
【0054】
ここで、圧縮強さは、ＪＩＳ Ｐ８１２６：２０１５「圧縮強さ試験方法－リングクラッシュ法」で規定される方法によって得られる値である。ＩＳＯ圧縮強さは、円筒状（リング状）に曲げた細長い試験片を、平行な上下圧縮板の間に挟み、圧縮荷重を加えて座屈させたときの最大荷重を取得し、得られた最大荷重を試験片の長さで除することで求められる。ＩＳＯ圧縮強さは、「ＩＳＯリングクラッシュ圧縮強さ」ともいう。この試験方法において、細長い試験片は、パルプモールド成形品ＭＰ２から、幅が１５ｍｍであり、長さが１４５ｍｍの短冊形状を有している試験片を切り出すことにより準備する。
【0055】
パルプモールド成形品ＭＰ２は、密度が０．６ｇ／ｃｍ３以上であることが好ましく、０．７ｇ／ｃｍ３以上であることがより好ましい。なお、パルプモールド成形品ＭＰ２の密度に上限値はないが、一例によれば、１．５ｇ／ｃｍ３以下である。密度が高いことは、パルプモールドの稠密性が向上することを意味し、外部から力が加わった際に抵抗する要素となり、ひいては強度の向上にも貢献すると考えられる。
【0056】
ここで、上記の密度は、以下の方法によって得られる値である。即ち、パルプモールド成形品ＭＰ２のうち表面が湾曲していない部分から、正方形又は長方形の試験片を切り出し、寸法、質量、及び厚さを計測する。得られた値から密度を算出する。
【0057】
パルプモールド成形品ＭＰ２は、ポリアクリルアミドなどの紙力増強剤を更に含むことができる。紙力増強剤を使用すると、パルプモールド成形品ＭＰ２の強度を高めることができる。
【0058】
＜２＞パルプモールド成形品の製造装置
次に、パルプモールド成形品ＭＰ２の製造に利用可能な製造装置について説明する。
図２は、図１のパルプモールド成形品の製造に利用可能な製造装置の一例を概略的に示す図である。
次に、パルプモールド成形品ＭＰ２の製造に利用可能な製造装置について説明する。
図２は、図１のパルプモールド成形品の製造に利用可能な製造装置の一例を概略的に示す図である。
【0059】
図２に示す製造装置１は、支持体１０と、第１ステーション２０と、第２ステーション３０と、第３ステーション４０とを含んでいる。
【0060】
支持体１０は、枠体と、その上部に設置されたレールとを含んでいる。
【0061】
第１ステーション２０は、容器２１０と、昇降装置２２０と、カバー体２３０と、抄型２４０と、移動装置２５０と、昇降装置２６０と、上型２７０とを含んでいる。
【0062】
容器２１０は、支持体１０の枠体内に設置されている。容器２１０は、上部で開口している。容器２１０は、パルプと水とを含んだスラリーＳを収容している。
【0063】
昇降装置２２０は、容器２１０よりも上方で、支持体１０の枠体に取り付けられている。昇降装置２２０は、例えば、油圧シリンダを含む。昇降装置２２０は、カバー体２３０を支持している。昇降装置２２０は、カバー体２３０を、容器２１０の開口部の位置で昇降させ得る。
【0064】
カバー体２３０は、上部に開口部を有する中空体である。カバー体２３０には、図示しないポンプが接続されている。
【0065】
抄型２４０は、カバー体２３０の開口部に固定されている。具体的には、抄型２４０は、その一方の面と隣接した空間が、抄型２４０とカバー体２３０とによって囲まれるように、カバー体２３０の開口部に固定されている。
【0066】
抄型２４０は、液体透過性を有する型である。抄型２４０は、立体形状を有している。即ち、抄型２４０は、パルプが堆積する面に、１以上の凸部及び／又は１以上の凹部を有している。具体的には、抄型２４０の外面、即ち、上記空間と隣接した面の裏面は、パルプモールド成形品に対応した形状を有している。ここでは、抄型２４０は、上面が突き出た雄型である。
【0067】
抄型２４０は、例えば、多数の貫通孔が設けられ、外面がパルプモールド成形品に対応した形状を有している抄型本体と、抄型本体の外面上に、この外面に沿うように設けられた網体とを含んでいる。抄型本体は、金属などの硬質材料からなる。
【0068】
移動装置２５０は、支持体１０のレールに沿って、第１ステーション２０と第２ステーション３０との間で移動可能である。移動装置２５０は、動力源として、例えば、モータを含んでいる。移動装置２５０には、昇降装置２６０が取り付けられており、これを第１ステーション２０と第２ステーション３０との間で移送し得る。
【0069】
昇降装置２６０は、上記の通り、移動装置２５０に取り付けられている。昇降装置２６０は、例えば、油圧シリンダを含む。昇降装置２６０は、上型２７０を支持している。昇降装置２６０は、上型２７０を昇降させ得る。
【0070】
上型２７０は、抄型２４０との間に後述するパルプ層を挟み、パルプ層を真空吸着式で保持する保持具である。上型２７０は、金属などの硬質材料からなる。上型２７０の下面は、抄型２４０の上記外面に対応した形状を有している。ここでは、上型２７０は、下面が凹んだ雌型である。上型２７０は、例えば、一端が下面で開口し、他端がポンプに接続された多数の貫通孔を有している。
【0071】
第２ステーション３０は、第１ステーション２０の近傍に設けられている。第２ステーション３０は、台３１０と、下型３２０と、移動装置３３０と、プレス装置３４０と、上型３５０とを含んでいる。
【0072】
台３１０は、支持体１０の枠体内に設置されている。台３１０上には、下型３２０が設置されている。
【0073】
下型３２０は、気体及び／又は液体透過性を有する型である。下型３２０は、金属などの硬質材料からなる。下型３２０は、上面が抄型２４０の上記外面に対応した形状を有している。ここでは、下型３２０は、上面が突き出た雄型である。下型３２０は、例えば、多数の貫通孔を有し、抄型２４０の上記外面に対応した形状を有している面が滑らかである。
【0074】
移動装置３３０は、支持体１０のレールに沿って、第２ステーション３０と図示しない第４ステーションとの間で移動可能である。移動装置３３０は、動力源として、例えば、モータを含んでいる。移動装置３３０は、第２ステーション３０に位置している場合には、ロック機構により、上下、左右及び前後方向の移動が規制され得る。また、移動装置３３０には、プレス装置３４０が取り付けられており、これを第２ステーション３０と第４ステーションとの間で移送し得る。
【0075】
プレス装置３４０は、上記の通り、移動装置３３０に取り付けられている。プレス装置３４０は、例えば、油圧シリンダを含む。プレス装置３４０は、上型３５０を支持している。プレス装置３４０は、上型３５０を昇降させ得る。
【0076】
上型３５０は、気体透過性及び液体透過性を有していない型である。上型３５０は、金属などの硬質材料からなる。上型３５０の下面は、抄型２４０の上記外面に対応した形状を有している。ここでは、上型３５０は、下面が凹んだ雌型である。上型３５０は、抄型２４０の上記外面に対応した形状を有している面が滑らかである。
【0077】
第２ステーション３０は、ヒータ及びポンプを更に含んでいる（何れも図示せず）。ヒータは、下型３２０及び上型３５０の少なくとも一方を加熱する。ポンプは、下型３２０の下部空間に接続されている。
【0078】
第３ステーション４０は、第２ステーション３０の近傍に設けられている。第３ステーション４０は、台４１０と、移動装置４２０と、昇降装置４３０と、保持具４４０とを含んでいる。
【0079】
台４１０は、支持体１０の枠体内に設置されている。台４１０上には、パルプモールド成形品が配置される。
【0080】
移動装置４２０は、支持体１０のレールに沿って、第２ステーション３０と第３ステーション４０との間で移動可能である。移動装置４２０は、動力源として、例えば、モータを含んでいる。移動装置４２０には、昇降装置４３０が取り付けられており、これを第２ステーション３０と第３ステーション４０との間で移送し得る。
【0081】
昇降装置４３０は、上記の通り、移動装置４２０に取り付けられている。昇降装置４３０は、例えば、油圧シリンダを含む。昇降装置４３０は、保持具４４０を支持している。昇降装置４３０は、保持具４４０を昇降させ得る。
【0082】
保持具４４０は、後述するパルプモールド成形品を真空吸着式で保持する保持具である。保持具４４０の下面は、抄型２４０の上記外面に対応した形状を有している。ここでは、保持具４４０は、下面が凹んだ形状を有している。保持具４４０は、例えば、一端が下面で開口し、他端がポンプに接続された多数の貫通孔を有している。
【0083】
【0084】
図３は、図２の装置を用いたパルプモールド成形におけるパルプ層形成工程を示す図である。図４は、抄型上に形成されたパルプ層の一例を概略的に示す断面図である。図５は、図２の装置を用いたパルプモールド成形における脱水工程を示す図である。図６は、図２の装置を用いたパルプモールド成形におけるパルプ層の搬送工程を示す図である。図７は、図２の装置を用いたパルプモールド成形における熱プレス形成工程を示す図である。図８は、熱プレス工程によって得られるパルプモールド成形品の一例を概略的に示す断面図である。図９は、図２の装置を用いたパルプモールド成形におけるパルプモールド成形品の搬送工程を示す図である。図１０は、図９の搬送工程を完了した状態を示す図である。
【0085】
この方法では、先ず、スラリーＳを準備する。
スラリーＳは、上記の通り、パルプと水とを含んでいる。スラリーＳは、パルプが水に分散され、高い粘度を有する懸濁液である。スラリーＳが含んでいるパルプは、パルプモールド成形品ＭＰ２が含んでいるパルプについて上述したのとほぼ同様の特徴を有している。
スラリーＳは、上記の通り、パルプと水とを含んでいる。スラリーＳは、パルプが水に分散され、高い粘度を有する懸濁液である。スラリーＳが含んでいるパルプは、パルプモールド成形品ＭＰ２が含んでいるパルプについて上述したのとほぼ同様の特徴を有している。
【0086】
スラリーＳに使用するパルプの種類に、特に制限はないが、木材パルプ、非木材パルプ、古紙が例示され、木材パルプ、非木材パルプが好ましい。さらに、森林保全や未利用資源の活用など環境配慮の視点から、非木材パルプを用いることが好ましい。
パルプはその調製法の違いにより、例えば木材パルプであれば、クラフトパルプ（ＫＰ）、サルファイトパルプ（ＳＰ）、ソーダパルプ（ＡＰ）等の化学パルプ；セミケミカルパルプ（ＳＣＰ）、ケミグランドウッドパルプ（ＣＧＰ）等の半化学パルプ；砕木パルプ（ＧＰ）、サーモメカニカルパルプ（ＴＭＰ）等の機械パルプが例示される。この中でも化学パルプを使用することが好ましい。
パルプはその調製法の違いにより、例えば木材パルプであれば、クラフトパルプ（ＫＰ）、サルファイトパルプ（ＳＰ）、ソーダパルプ（ＡＰ）等の化学パルプ；セミケミカルパルプ（ＳＣＰ）、ケミグランドウッドパルプ（ＣＧＰ）等の半化学パルプ；砕木パルプ（ＧＰ）、サーモメカニカルパルプ（ＴＭＰ）等の機械パルプが例示される。この中でも化学パルプを使用することが好ましい。
【0087】
木材パルプとしては、原料により、針葉樹パルプおよび広葉樹パルプが挙げられる。針葉樹パルプとしては、モミ属、マツ属等から得られるパルプが例示される。また、広葉樹パルプとしては、アカシア属、ユーカリ属、ブナ属、ヤマナラシ属（たとえば、ポプラ）等から得られるパルプが例示される。
【0088】
非木材パルプは、植物の皮、茎、葉、葉鞘から採取した繊維から得られる。具体的には、コットンリンター、木綿、リネン、大麻、ラミー、わら、エスパルト、マニラ麻、ザイザル麻、黄麻、亜麻、ケナフ、竹、サトウキビ、がんぴ、みつまた、こうぞ、桑から得られるパルプが挙げられる。なかでも、竹、サトウキビのパルプが好ましい。これらのパルプを単独で、又は２種以上を任意の割合で混合して使用することができる。
【0089】
パルプは、その原料や製造方法に応じて、繊維長等が異なっている。例えば、一般に、サトウキビを原料とするパルプは、竹を原料とするパルプと比較して、平均繊維長が短い。また、パルプの平均繊維長は、任意の手法により、例えば、叩解や粉砕などの機械的な処理により調節することができる。従って、或る特徴を有しているパルプは、例えば、複数種のパルプの中から適当なものを選択すること、又は、２種以上のパルプを適宜組み合わせることにより得ることができる。
【0090】
この方法では、未乾燥のパルプ層に対して熱プレス工程を実施する。即ち、水分含有量が大きいパルプ層に対して熱プレス工程を実施する。それ故、パルプの平均繊維長が短すぎると、熱プレス工程において、水分蒸発速度のムラが生じ易くなり、乾燥時に偏った収縮が生じることで、皺、亀裂又は表面の凹凸などの要因となり得る。
【0091】
パルプの平均繊維長が長ければ、熱プレス工程において、パルプ層内での乾燥のムラが生じる可能性は低い。それ故、外観上の不良や表面の凹凸が生じたパルプモールド成形品が製造されるのを防止できる。
【0092】
スラリーＳのパルプ含有量は、０．０１乃至３．０質量％の範囲内にあることが好ましく、０．０１乃至０．５質量％の範囲内にあることがより好ましい。パルプ含有量が小さいと、高い生産性を達成することが難しい。パルプ含有量が大きいと、パルプ層の厚さのばらつきや表面の高さのばらつきが大きくなる可能性がある。
【0093】
スラリーＳは、添加剤を更に含むことができる。添加剤としては、有機系低分子材料、有機系高分子材料、無機系材料、又はそれらの組み合わせを使用することができ、例えば耐水性や耐油性を付与する薬剤、紙力増強剤、濾水性向上剤、填料などが挙げられるが、パルプモールド容器としての要求性能に応じた添加剤を選定すればよい。パルプと添加剤との合計に占める添加剤の割合は、１０質量％以下であることが好ましく、５質量％以下であることがより好ましい。即ち、スラリーＳが含む全固形分に占めるパルプの割合は、９０質量％以上であることが好ましく、９５質量％以上であることがより好ましい。
【0094】
次に、スラリーＳを容器２１０内へ供給する。次いで、図３に示すように、昇降装置２２０によりカバー体２３０を下降させて、抄型２４０の上面をスラリーＳの液面よりも十分に下方へ位置させる。これにより、カバー体２３０の上部に設置された抄型２４０をスラリー中に浸漬させる。この状態でポンプを駆動して、カバー体２３０と抄型２４０とによって囲まれた空間を減圧する。これにより、抄型２４０を横切るスラリーＳの流れを生じさせ、抄型２４０上にパルプを堆積させる。以上のようにして、図４に示すように、抄型２４０上にパルプ層ＭＰ１を形成する。
【0095】
次に、ポンプを駆動したまま、図５に示すように、昇降装置２２０によりカバー体２３０を上昇させて、抄型２４０の下部をスラリーＳの液面よりも十分に上方へ位置させる。これにより、パルプ層ＭＰ１を減圧脱水する。次に、昇降装置２６０を駆動して、上型２７０を、その下面がパルプ層ＭＰ１に接触するまで下降させる。なお、図５には、パルプ層ＭＰ１は描いていない。この脱水工程は、上型２７０及び抄型２４０の何れも加熱することなしに行う。
【0096】
脱水工程における減圧時間は、１乃至６０秒の範囲内にあることが好ましく、１乃至１０秒の範囲内にあることがより好ましい。
【0097】
脱水直後のパルプ層ＭＰ１の水分含有量は、４０乃至９０質量％の範囲内にあることが好ましく、５０乃至７０質量％の範囲内にあることがより好ましい。水分含有量が小さいと、熱プレス工程において、パルプ層内での面内方向への繊維の移動が不十分となる可能性がある。水分含有量が大きいと、熱プレス工程において、パルプ層内での面内方向への繊維の移動が過剰となるか、又は、脱水工程を終了してから熱プレス工程を開始するまでの期間内において、パルプ層ＭＰ１の形状保持性が不十分となる可能性がある。
【0098】
上記空間の減圧及び上記の加圧を停止した後、ポンプを駆動して、上型２７０にパルプ層ＭＰ１を吸着保持させる。なお、ポンプと上型２７０とによる吸引は、パルプ層ＭＰ１の更なる脱水を生じさせるものではない。
【0099】
次いで、上型２７０にパルプ層ＭＰ１を吸着保持させた状態で昇降装置２６０を駆動して、図２に示すように、上型２７０を上昇させる。これにより、パルプ層ＭＰ１を抄型２４０から剥離する。
【0100】
次に、移動装置２５０及び３３０を駆動して、図６に示すように、プレス装置３４０及び上型３５０を第２ステーション３０から第４ステーションへ移動させるとともに、昇降装置２６０及び上型２７０を第１ステーション２０から第２ステーション３０へ移動させる。続いて、昇降装置２６０を駆動して、パルプ層ＭＰ１が下型３２０と接触するまで上型２７０を下降させる。その後、ポンプと上型２７０とによる吸引を停止して、上型２７０からパルプ層ＭＰ１を解放する。次いで、昇降装置２６０を駆動して、上型２７０を上昇させる。このようにして、パルプ層ＭＰ１を第１ステーション２０から第２ステーション３０へ移送するとともに、パルプ層ＭＰ１を下型３２０上に載置する。
【0101】
次に、移動装置２５０及び３３０を駆動して、図２に示すように、昇降装置２６０及び上型２７０を第２ステーション３０から第１ステーション２０へ移動させるとともに、プレス装置３４０及び上型３５０を第４ステーションから第２ステーション３０へ移動させる。続いて、プレス装置３４０を駆動して、図７に示すように上型３５０を下降させる。そして、上型３５０と下型３２０とによって、それらの間に挟まれたパルプ層ＭＰ１を加圧する。また、これとともに、ヒータを駆動してパルプ層ＭＰ１を加熱する。更に、これとともに、ポンプを駆動して、上型３５０と下型３２０とによって挟まれた空間から水及び／又は水蒸気を吸引除去する。これにより、パルプ層ＭＰ１の表面形状を整えるとともに、パルプ層ＭＰ１を緻密化及び乾燥させる。以上のようにして、図８に示すパルプモールド成形品ＭＰ２を得る。
【0102】
なお、この熱プレス工程を開始する直前におけるパルプ層ＭＰ１の水分含有量は、脱水工程を終了した直後におけるパルプ層ＭＰ１の水分含有量とほぼ等しい。
【0103】
この熱プレス工程において、プレス圧は、１乃至１０ＭＰａの範囲内であることが好ましく、１．２乃至８ＭＰａの範囲内であることがより好ましい。プレス圧が低いと、強度の高いパルプモールド成形品ＭＰ２が得られない可能性がある。プレス圧が過剰に高いと、パルプモールド成形品ＭＰ２の表面の凹凸、即ち表面の高さのばらつきを生じ易い。
【0104】
この熱プレス工程において、パルプ層ＭＰ１の加熱温度、即ち、ヒータによって加熱する上型３５０又は下型３２０の温度は、１６０乃至２００℃の範囲内にあることが好ましく、１６５乃至１９０℃の範囲内にあることがより好ましい。加熱温度が低いと、パルプ層ＭＰ１の乾燥に長時間を要する。加熱温度を高くすると、乾燥に伴うパルプ層ＭＰ１の収縮がより大きくなり、その結果、パルプモールド成形品ＭＰ２における歪がより大きくなる可能性がある。この歪は、パルプモールド成形品ＭＰ２の表面の凹凸、即ち表面の高さのばらつきにつながる。
【0105】
上記の通り、ヒータによる加熱は、上型３５０及び下型３２０の一方に対してのみ行ってもよく、双方に対して行ってもよい。ヒータによる加熱を、上型３５０及び下型３２０の一方に対してのみ行った場合、一方から他方への熱伝導により、それらの温度はほぼ等しくなる。それ故、何れの場合であっても、パルプ層ＭＰ１の乾燥は、その厚さ全体に亘ってほぼ同時に進行する。従って、パルプモールド成形品ＭＰ２には、乾燥速度の相違に起因した歪は生じない。
【0106】
熱プレス工程におけるプレス時間は、加熱温度や成形品の形状等にもよるが、３０乃至１８０秒の範囲内にあることが好ましく、６０乃至１５０秒の範囲内にあることがより好ましい。
【0107】
上記の熱プレス工程を終了するに当たり、上型３５０が上昇するようにプレス装置３４０を駆動すると、パルプモールド成形品ＭＰ２は上型３５０から剥離する。
【0108】
次に、移動装置３３０及び４２０を駆動して、図９に示すように、プレス装置３４０及び上型３５０を第２ステーション３０から第４ステーションへ移動させるとともに、昇降装置４３０及び保持具４４０を第３ステーション４０から第２ステーション３０へ移動させる。続いて、昇降装置４３０を駆動して、保持具４４０がパルプモールド成形品ＭＰ２と接触するまで保持具４４０を下降させる。下型内部からエアーを噴出させてパルプモールド成形品ＭＰ２を下型から離型させ、その後、ポンプを駆動して、保持具４４０にパルプモールド成形品ＭＰ２を吸着保持させる。
【0109】
次いで、保持具４４０にパルプモールド成形品ＭＰ２を吸着保持させた状態で昇降装置４３０を駆動して、保持具４４０を上昇させる。続いて、移動装置３３０及び４２０を駆動して、図１０に示すように、昇降装置４３０及び保持具４４０を第２ステーション３０から第３ステーション４０へ移動させるとともに、プレス装置３４０及び上型３５０を第４ステーションから第２ステーション３０へ移動させる。続いて、ポンプと保持具４４０とによる吸引を停止して、保持具４４０からパルプモールド成形品ＭＰ２を解放する。このようにして、パルプモールド成形品ＭＰ２を第２ステーション３０から第３ステーション４０へ移送するとともに、パルプモールド成形品ＭＰ２を台４１０上に載置する。
以上のようにして、パルプモールド成形品ＭＰ２を製造する。
以上のようにして、パルプモールド成形品ＭＰ２を製造する。
【0110】
その後、必要に応じて、パルプモールド成形品ＭＰ２に対して、後処理、例えば、絵柄印刷及び無地印刷等の印刷、コーティング、又はそれらの組み合わせを行う。後処理によって形成するコーティング層は、例えば、耐水性や耐油性を付与する薬剤を含んだ層、断熱性を付与する材料が充填された層、発泡剤によって発泡させた層、又はそれらの組み合わせである。後処理を行うことにより、例えば、パルプモールド成形品ＭＰ２の美粧性を更に高めることや、パルプモールド成形品ＭＰ２に新たな機能を付与することができる。
【0111】
上記の方法により得られるパルプモールド成形品ＭＰ２は、表面性状に優れており、とりわけ、表面に凹凸が少ない点で優れている。この理由について、以下に説明する。
【0112】
熱プレス工程の代わりに、オーブンを使用した乾燥を行った場合、パルプ層には、その収縮によって、表面に高低差が大きな凹凸を生じる。また、このような方法では、パルプ層は十分に緻密化されず、それ故、パルプモールド成形品は高い多孔度を有する。従って、この場合、表面性状に優れたパルプモールド成形品を製造することはできない。
【0113】
また、脱水工程後に、オーブンを使用した乾燥を行い、この乾燥品を必要に応じて加湿して、これを熱プレス処理に供した場合、乾燥に伴って表面に生じた凹凸の高低差は、その後の加湿及び熱プレス処理によって小さくすることができる。また、加湿及び熱プレス処理によって、多孔度を小さくすることができる。しかしながら、オーブンを使用した乾燥に伴って表面に生じる凹凸の高低差は非常に大きいため、その後の加湿及び熱プレス処理によって十分に小さくすることはできない。また、乾燥後に加湿及び熱プレス処理を行っても、多孔度を十分に低下させることは難しい。
【0114】
図２乃至図１０を参照しながら説明した方法では、熱プレス工程において、パルプ層ＭＰ１を乾燥させる。即ち、上記の方法では、脱水工程後に、乾燥工程を経ることなしに、熱プレス工程を実施する。そして、パルプとしては、平均繊維長が上述した範囲内にあるものを使用する。
【0115】
熱プレス工程前に乾燥工程を行わないので、パルプ層ＭＰ１の表面に、高低差が大きな凹凸を生じることはない。熱プレス工程では、乾燥に伴うパルプ層ＭＰ１の変形を、上型３５０及び下型３２０が防止する。また、熱プレス工程は、水分含有量が高く且つパルプの平均繊維長が上述した範囲内にあるパルプ層ＭＰ１に対して行うので、パルプ層ＭＰ１内での面内方向への繊維の移動が適度に生じ得る。このため、厚さのばらつきや表面の高さのばらつきを抑えながら、パルプ層ＭＰ１を緻密化することができる。
【0116】
従って、図２乃至図１０を参照しながら説明した方法（以下、第１方法ともいう）によると、表面性状に優れたパルプモールド成形品ＭＰ２を製造することができる。具体的には、表面に凹凸が少ない、即ち表面の高さのばらつきが小さいパルプモールド成形品ＭＰ２が得られる。かかるパルプモールド成形品ＭＰ２は、容器として使用した際に、成形品ごとに容積のばらつきを生じにくい。また、パルプモールド成形品ＭＰ２は、美粧性に優れるとともに、印刷層やコーティング層の形成が容易である。また、かかるパルプモールド成形品ＭＰ２は、積み重ねたときに嵩高くなり難い上に、整然と積み重ねることが可能である。
【0117】
一般的なパルプモールド成形品は、第１方法以外の他の方法によって製造することができる。しかし、表面性状に優れた上述のパルプモールド成形品ＭＰ２は、第１方法以外の他の方法によって製造することは難しい。このことを、他の方法の例（以下、第２方法という）を挙げて以下で説明する。
【0118】
第２方法では、先ず、抄型として、雌型を準備する。この抄型は、多数の貫通孔が設けられ、上面がパルプモールド成形品に対応した形状に凹んだ抄型本体と、抄型本体の内面上に、この内面に沿うように設けられた網体とを含んでいる。
【0119】
次に、この抄型を、その開口部が上方を向くように設置する。次いで、抄型のキャビティ内へパルプと水とを含んだスラリーを供給して、抄型内をスラリーで満たす。更に、抄型内へのスラリーの供給を継続して、網体上にパルプを堆積させる。抄型内へのスラリーの供給は、抄型内のスラリーが加圧状態になるように行う。
【0120】
十分な量のパルプが網体上に堆積した後、抄型内へのスラリーの供給を停止する。続いて、抄型内に残留している水を抄型から排出させる。例えば、抄型内へ空気を圧入して、抄型内に残留している水を抄型から排出させる。
【0121】
次に、抄型と雄型である上型とでパルプ層を押圧して、パルプ層を脱水する。この脱水工程は、上型及び抄型の何れも加熱することなしに行う。脱水直後におけるパルプ層の水分含有量は、第１方法における脱水直後におけるパルプ層ＭＰ１の水分含有量と同様とする。
【0122】
次いで、上型にパルプ層を吸着保持させ、この状態で上型を上昇させる。これにより、パルプ層を抄型から剥離する。
【0123】
次に、パルプ層を吸着保持している上型を、雌型である下型の位置まで移動させる。続いて、パルプ層が下型と接触するまで上型を下降させる。その後、吸引を停止して、上型からパルプ層を解放する。このようにして、パルプ層を下型上に載置する。
【0124】
次に、熱プレス用の上型と下型との間にパルプ層を挟み、それらの間のパルプ層を加圧する。また、これとともに、ヒータを駆動してパルプ層を加熱する。更に、これとともに、ポンプを駆動して、上型と下型とによって挟まれた空間から水及び／又は水蒸気を吸引除去する。第２方法では、以上のようにして、パルプモールド成形品を得る。
【0125】
第２方法では、抄型内へのスラリーの供給を開始してから抄型内がスラリーで完全に満たされるまでの期間においては、抄型内を循環するスラリーの流れを生じ得る。この循環流は、パルプの沈降を防止し得る。しかしながら、第２方法では、抄型内をスラリーで満たす必要があるため、抄型には、水が速やかに排出される構造を採用することができない。それ故、抄型内がスラリーで完全に満たされた後は、スラリーの圧力を高めても、パルプの沈降を防止できるほどのスラリーの循環流は生じず、抄型内のスラリーにおいてパルプの沈降を生じる。
【0126】
その結果、抄型の側壁部に堆積するパルプの量は、上方と比較して、下方においてより多くなる。そして、抄型の側壁部の上方に十分な量のパルプが堆積するまでスラリーを供給すると、抄型の底部には過剰な量のパルプが堆積することになる。パルプを過剰に堆積させると、パルプの堆積量のばらつきが大きくなる。例えば、抄型本体に設けられた貫通孔の近傍とそれらから離れた位置とで、パルプの堆積量に大きな相違を生じ得る。
【0127】
このように、第２方法では、パルプの堆積量に大きなばらつきを生じる。熱プレス処理の際には、パルプ層内で繊維が面内方向へ移動し得るが、各繊維の移動は狭い範囲に限られる。即ち、パルプ堆積量のばらつきは、熱プレス処理の際の繊維の移動によって解消されるものではない。それ故、第２方法によると、表面に凹凸が少ない、即ち表面の高さのばらつきが小さいパルプモールド成形品を製造することはできない。
【0128】
これに対し、第１方法では、カバー体２３０の上部に抄型２４０を設置し、これらの複合体をスラリーＳ中に浸漬させる。スラリーＳの深さは、抄型２４０の高さと比較して遥かに大きい。それ故、スラリーＳにおいてパルプの沈降を生じても、抄型２４０の上部の位置と抄型２４０の下部の位置とで、パルプ濃度は大きくは相違しない。従って、第１方法によると、抄型２４０上にパルプを略均一に堆積させることができ、表面の高さのばらつきが小さいパルプモールド成形品ＭＰ２を製造することができる。
【0129】
なお、第１方法において、パルプ層ＭＰ１を上型３５０及び下型３２０によって加圧する代わりに、上型３５０及び下型３２０の一方と弾性体との間にパルプ層ＭＰ１を挟んで、これを加圧した場合、弾性体の変形を生じる。それ故、パルプ層ＭＰ１に十分な圧力が加わらず、表面性状に優れたパルプモールド成形品を得ることができない。
【0130】
また、言うまでもないが、第２方法において、熱プレス処理に使用する上型及び下型の一方を弾性体に変更しても、表面性状に優れたパルプモールド成形品を得ることはできない。この場合、上記の通り、パルプモールド成形品は、表面の高さのばらつきが大きくなる。
【0131】
なお、図２乃至図１０は、本発明の一実施形態に係るパルプモールド成形品の製造方法の理解を容易にするためのものである。上述した方法は、他の構造を有する製造装置を使用して実施することも可能である。例えば、製造装置１では、上型２７０及び上型３５０は雌型であり、抄型２４０及び下型３２０は雄型である。上型２７０及び上型３５０は雄型であり、抄型２４０及び下型３２０は雌型であってもよい。このように、上記の製造装置１及び製造方法には、様々な変形が可能である。
【実施例0132】
以下に、本発明の具体例を記載する。本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。
【0133】
＜１＞パルプモールド成形品の製造
（例１）
パルパーを用いて、パルプと水とからなるスラリーを調製した。パルプとしては、平均繊維長が１．７ｍｍ、パルプに占める繊維長が１ｍｍ以下であるものの割合が３０％、繊維長／繊維幅の比が９３である竹パルプを使用した。スラリーのパルプ含有量は０．２質量％とした。
（例１）
パルパーを用いて、パルプと水とからなるスラリーを調製した。パルプとしては、平均繊維長が１．７ｍｍ、パルプに占める繊維長が１ｍｍ以下であるものの割合が３０％、繊維長／繊維幅の比が９３である竹パルプを使用した。スラリーのパルプ含有量は０．２質量％とした。
【0134】
このスラリーを使用して、図２乃至図１０を参照しながら説明した方法（即ち、第１方法）により、パルプモールド成形品を製造した。ここでは、脱水工程は、脱水直後のパルプ層の水分含有量が６８質量％となるように行った。熱プレス工程は、加熱温度を１８０℃、プレス圧を１．３ＭＰａ、プレス時間を１２０秒として行った。脱水工程及び熱プレス工程では、壁部の厚さが１．０ｍｍのパルプモールド成形品が得られるように、上型と下型とのクリアランスを１．０ｍｍとした。
以上のようにして、パルプモールド成形品として容器を製造した。
以上のようにして、パルプモールド成形品として容器を製造した。
【0135】
（例２）
パルプとして、７０質量％の竹パルプと３０質量％のサトウキビパルプとの混合物であって、平均繊維長が１．３ｍｍ、パルプに占める繊維長が１ｍｍ以下であるものの割合が４１％、繊維長／繊維幅の比が７２であるものを使用したこと以外は、例１と同様の方法によりパルプモールド成形品を製造した。
パルプとして、７０質量％の竹パルプと３０質量％のサトウキビパルプとの混合物であって、平均繊維長が１．３ｍｍ、パルプに占める繊維長が１ｍｍ以下であるものの割合が４１％、繊維長／繊維幅の比が７２であるものを使用したこと以外は、例１と同様の方法によりパルプモールド成形品を製造した。
【0136】
（例３）
パルプとして、６０質量％の針葉樹パルプと４０質量％のサトウキビパルプとの混合物であって、平均繊維長が１．８ｍｍ、パルプに占める繊維長が１ｍｍ以下であるものの割合が３６％、繊維長／繊維幅の比が６５であるものを使用したこと以外は、例１と同様の方法によりパルプモールド成形品を製造した。
パルプとして、６０質量％の針葉樹パルプと４０質量％のサトウキビパルプとの混合物であって、平均繊維長が１．８ｍｍ、パルプに占める繊維長が１ｍｍ以下であるものの割合が３６％、繊維長／繊維幅の比が６５であるものを使用したこと以外は、例１と同様の方法によりパルプモールド成形品を製造した。
【0137】
（比較例１）
パルプとして、５０質量％の竹パルプと５０質量％のサトウキビパルプとの混合物であって、平均繊維長が１．２ｍｍ、パルプに占める繊維長が１ｍｍ以下であるものの割合が４８％、繊維長／繊維幅の比が６１であるものを使用したこと以外は、例１と同様の方法によりパルプモールド成形品を製造した。
パルプとして、５０質量％の竹パルプと５０質量％のサトウキビパルプとの混合物であって、平均繊維長が１．２ｍｍ、パルプに占める繊維長が１ｍｍ以下であるものの割合が４８％、繊維長／繊維幅の比が６１であるものを使用したこと以外は、例１と同様の方法によりパルプモールド成形品を製造した。
【0138】
（比較例２）
パルプとして、３０質量％の竹パルプと７０質量％のサトウキビパルプとの混合物であって、平均繊維長が１．１ｍｍ、パルプに占める繊維長が１ｍｍ以下であるものの割合が５７％、繊維長／繊維幅の比が４９であるものを使用したこと以外は、例１と同様の方法によりパルプモールド成形品を製造した。
パルプとして、３０質量％の竹パルプと７０質量％のサトウキビパルプとの混合物であって、平均繊維長が１．１ｍｍ、パルプに占める繊維長が１ｍｍ以下であるものの割合が５７％、繊維長／繊維幅の比が４９であるものを使用したこと以外は、例１と同様の方法によりパルプモールド成形品を製造した。
【0139】
（比較例３）
パルプとして、平均繊維長が２．３ｍｍ、パルプに占める繊維長が１ｍｍ以下であるものの割合が１７％、繊維長／繊維幅の比が８０である針葉樹パルプを使用したこと以外は、例１と同様の方法によりパルプモールド成形品を製造した。
パルプとして、平均繊維長が２．３ｍｍ、パルプに占める繊維長が１ｍｍ以下であるものの割合が１７％、繊維長／繊維幅の比が８０である針葉樹パルプを使用したこと以外は、例１と同様の方法によりパルプモールド成形品を製造した。
【0140】
＜２＞評価
例１乃至３並びに比較例１乃至３において製造したパルプモールド成形品の各々について、上述した方法により各種測定を行った。以下の表１に結果を記載する。
例１乃至３並びに比較例１乃至３において製造したパルプモールド成形品の各々について、上述した方法により各種測定を行った。以下の表１に結果を記載する。
【0141】
【表1】
【0142】
例１乃至３と比較例１乃至３との対比から明らかなように、平均繊維長が所定の範囲内にあるパルプを用いて、第１方法によりパルプモールド成形品を製造した場合、平面部における表面の高さの標準偏差が小さいパルプモールド成形品を製造することができた。このようなパルプモールド成形品は、比引張強さ、曲げ弾性率、圧縮強さの評価で実証されるとおり、高い強度を有していた。すなわち、例１乃至３では、平面部における表面の高さの標準偏差が小さい上に高い強度を有するパルプモールド成形品を製造することができた。
【0143】
一方、平均繊維長が所定の範囲内よりも短いパルプを用いて、第１方法によりパルプモールド成形品を製造した場合、高い強度を有しているが、平面部における表面の高さの標準偏差が大きいパルプモールド成形品が得られた。また、平均繊維長が所定の範囲内よりも長いパルプを用いて、第１方法によりパルプモールド成形品を製造した場合、平面部における表面の高さの標準偏差が小さいが、強度が低いパルプモールド成形品が得られた。
【0144】
例１乃至３では、得られたパルプモールド成形品は、平面部における表面の高さの標準偏差が小さかった。これは、乾燥時に歪を生じなかったか、又は、乾燥時に歪を生じるとしても、その大きさは僅かであったことを示す。かかるパルプモールド成形品は、乾燥時の歪がほとんどないため、成形品間で容積のばらつきを小さくすることができる。一方、比較例１及び２では、得られたパルプモールド成形品は、平面部における表面の高さの標準偏差が大きかった。これは、乾燥時に大きな歪を生じたことを示す。かかるパルプモールド成形品は、乾燥時の歪の大きさが成形品間でばらつくため、容積も成形品間でばらつくことになる。
【符号の説明】
【0145】
１…製造装置、１０…支持体、２０…第１ステーション、３０…第２ステーション、４０…第３ステーション、２１０…容器、２２０…昇降装置、２３０…カバー体、２４０…抄型、２５０…移動装置、２６０…昇降装置、２７０…上型、３１０…台、３２０…下型、３３０…移動装置、３４０…プレス装置、３５０…上型、４１０…台、４２０…移動装置、４３０…昇降装置、４４０…保持具、ＭＰ１…パルプ層、ＭＰ２…パルプモールド成形品、Ｓ…スラリー。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
