特表 2024-501678 靭皮繊維及び木質繊維を有する植物からパルプ及び紙製品を生産する方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-01-15

(54)【発明の名称】靭皮繊維及び木質繊維を有する植物からパルプ及び紙製品を生産する方法

(51)【国際特許分類】

   D21H 11/12 20060101AFI20240105BHJP

   D21C 1/00 20060101ALI20240105BHJP

   D21C 3/00 20060101ALI20240105BHJP

【ＦＩ】

D21H11/12

D21C1/00

D21C3/00

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023538998

(86)(22)【出願日】2021-12-30

(85)【翻訳文提出日】2023-07-25

(86)【国際出願番号】 CA2021051902

(87)【国際公開番号】W WO2022140857

(87)【国際公開日】2022-07-07

(31)【優先権主張番号】63/132,565

(32)【優先日】2020-12-31

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】523234957

【氏名又は名称】２３５２９９０ アルバータ インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100079108

【弁理士】

【氏名又は名称】稲葉 良幸

(74)【代理人】

【識別番号】100109346

【弁理士】

【氏名又は名称】大貫 敏史

(74)【代理人】

【識別番号】100117189

【弁理士】

【氏名又は名称】江口 昭彦

(74)【代理人】

【識別番号】100134120

【弁理士】

【氏名又は名称】内藤 和彦

(72)【発明者】

【氏名】ヘイダック，マレック

(72)【発明者】

【氏名】マセジャ，アンドリュー リー オンドラ

【テーマコード（参考）】

4L055

【Ｆターム（参考）】

4L055AA05

4L055AA07

4L055AA09

4L055AB10

4L055AF09

4L055BA01

4L055BA08

4L055BA10

4L055BA18

4L055BA31

4L055BB02

4L055BB03

4L055BB04

4L055EA04

4L055EA15

4L055EA28

4L055FA22

4L055FA30

4L055GA16

(57)【要約】

靭皮繊維及び木質繊維を有する植物材料、例えばカンナビス植物材料からパルプ又は紙製品を生産する方法が本明細書に開示される。例えば、靭皮繊維及び木質繊維を有する植物材料からパルプ又は紙製品を生産する方法であって、第１の流れ中で植物木質繊維材料を木質繊維パルプ又はパルプスラリーに加工することと；第２の流れ中で植物靭皮繊維材料を靭皮繊維パルプ又はパルプスラリーに加工することと；木質繊維パルプ又はパルプスラリー及び靭皮繊維パルプ又はパルプスラリーをブレンドして、ブレンドされたパルプ又はパルプスラリーを提供することと；ブレンドされたパルプ又はパルプスラリーからパルプ又は紙製品を生産することとを含む方法がある。このような方法から生産されるパルプ及び紙製品も提供される。カンナビスパルプ及び紙製品も提供される。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

靭皮繊維及び木質繊維を有する植物材料からパルプ又は紙製品を生産する方法であって、
－ 第１の流れ中で植物木質繊維材料を木質繊維パルプ又はパルプスラリーに加工することと；
－ 第２の流れ中で植物靭皮繊維材料を靭皮繊維パルプ又はパルプスラリーに加工することと；
－ 前記木質繊維パルプ又はパルプスラリー及び前記靭皮繊維パルプ又はパルプスラリーをブレンドして、ブレンドされたパルプ又はパルプスラリーを提供することと；
－ 前記ブレンドされたパルプ又はパルプスラリーから前記パルプ又は前記紙製品を生産することと
を含み、前記第１の流れ及び前記第２の流れは、互いに別々に行われる、方法。

【請求項2】

前記第１の流れ中で前記植物木質繊維材料を前記木質繊維パルプ又はパルプスラリーに加工することは、機械的精製を含む、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記第２の流れ中で前記植物靭皮繊維材料を前記靭皮繊維パルプ又はパルプスラリーに加工することは、前記植物靭皮繊維材料の蒸気及び圧力精製を含む、請求項１又は２に記載の方法。

【請求項4】

－ 靭皮繊維及び木質繊維を有する植物材料を剥皮して、前記植物靭皮繊維材料及び前記植物木質繊維材料を分離及び提供することと；
－ 前記第１の流れ中で前記植物木質繊維材料の機械的精製を行って、前記木質繊維パルプ又はパルプスラリーを形成することと；
－ 前記第２の流れ中で前記植物靭皮繊維材料の蒸気及び圧力精製を行って、前記靭皮繊維パルプ又はパルプスラリーを形成することと；
－ 前記靭皮繊維パルプ又はパルプスラリー及び前記木質繊維パルプ又はパルプスラリーをブレンドして、前記ブレンドされたパルプ又はパルプスラリーを形成することと；
－ 前記ブレンドされたパルプ又はパルプスラリーから前記パルプ又は前記紙製品を生産することと
を含む、請求項１に記載の方法。

【請求項5】

前記第１の流れ中での前記植物木質繊維材料の前記機械的精製は、大気機械的精製である、請求項２又は４に記載の方法。

【請求項6】

前記第１の流れは、前記植物木質繊維材料を化学的処理又は第１の流れの酸素脱リグニン化の一方又は両方に供する木質事前処理ステップ、それに続く前記機械的精製を含む、請求項２、４又は５のいずれか一項に記載の方法。

【請求項7】

前記木質事前処理は、前記第１の流れの酸素脱リグニン化によるものであり、及び前記植物木質繊維材料をＯ_２の存在下で圧力容器において加熱することを含む、請求項６に記載の方法。

【請求項8】

前記第１の流れの酸素脱リグニン化前に二酸化硫黄、水酸化ナトリウム又はクエン酸で前記植物木質繊維材料を処理するステップを含む、請求項７に記載の方法。

【請求項9】

前記木質事前処理は、前記化学的処理によるものであり、及びクエン酸、二酸化硫黄、硫酸、水酸化ナトリウム、炭酸水素ナトリウム又は一緒若しくは別々でのこれらの任意の組合せの存在下で前記植物木質繊維材料を加熱することを含む、請求項６に記載の方法。

【請求項10】

前記木質事前処理は、クエン酸溶液中で前記植物木質材料を加熱し、それに続いて炭酸水素ナトリウム溶液中で前記植物木質材料を加熱することを含む、請求項９に記載の方法。

【請求項11】

前記機械的精製に続いて、前記第１の流れにおいて蒸気の非存在下でサイクロン分離を行って、前記木質繊維パルプ又はパルプスラリーを提供することをさらに含む、請求項４～１０のいずれか一項に記載の方法。

【請求項12】

前記第１の流れ中で前記木質繊維パルプ又はパルプスラリーを形成することは、
－ 前記木質事前処理ステップを行うステップと；
－ 前記植物木質繊維材料を洗浄及びスクリーニングするステップと；
－ 前記機械的精製を行うステップと；
－ 蒸気の非存在下でサイクロン分離を行うステップと；
－ 潜在性を除去し、及びスクリーニングして、前記木質繊維パルプ又はパルプスラリーを形成するステップと
を含む、請求項６～１０のいずれか一項に記載の方法。

【請求項13】

前記第２の流れ中での前記蒸気及び圧力精製は、前記植物靭皮繊維材料の化学パルプ化の１つ又は複数のステップを含む、請求項３～１２のいずれか一項に記載の方法。

【請求項14】

前記化学パルプ化の１つ又は複数のステップは、前記植物靭皮繊維材料をクエン酸、二酸化硫黄、硫酸、水酸化ナトリウム、炭酸水素ナトリウム又は一緒若しくは別々でのこれらの任意の組合せの存在下において蒸気及び圧力条件下で加熱することを含む、請求項１３に記載の方法。

【請求項15】

前記化学パルプ化の１つ又は複数のステップは、両方とも蒸気及び圧力条件下において、クエン酸溶液中で前記植物靭皮材料を加熱し、それに続いて炭酸水素ナトリウム溶液中で前記植物木質材料を加熱することを含む、請求項１４に記載の方法。

【請求項16】

前記第２の流れは、前記植物靭皮繊維材料を第２の流れの酸素脱リグニン化、それに続く前記蒸気及び圧力精製に供する靭皮事前処理ステップを含む、請求項３～１５のいずれか一項に記載の方法。

【請求項17】

前記第２の流れの酸素脱リグニン化は、前記植物靭皮繊維材料をＯ_２の存在下で圧力容器において加熱することを含む、請求項１６に記載の方法。

【請求項18】

前記第１の流れの酸素脱リグニン化前に二酸化硫黄、水酸化ナトリウム又はクエン酸で前記植物木質繊維材料を処理するステップを含む、請求項１７に記載の方法。

【請求項19】

前記蒸気及び圧力精製後、前記植物靭皮繊維材料から蒸気を除去するための、サイクロンにおける蒸気分離ステップをさらに含む、請求項３～１８のいずれか一項に記載の方法。

【請求項20】

前記靭皮繊維パルプ又はパルプスラリーを形成することは、
－ 前記靭皮事前処理ステップを行うステップと；
－ 前記植物靭皮繊維材料を洗浄及びスクリーニングするステップと；
－ 前記洗浄された植物靭皮繊維材料を蒸気で事前処理するステップと；
－ 前記蒸気及び圧力精製を行うステップと；
－ サイクロン中で蒸気分離ステップを行って、前記蒸気及び圧力精製からの前記蒸気を除去するステップと；
－ 潜在性を除去し、及びスクリーニングして、前記靭皮繊維パルプ又はパルプスラリーを形成するステップと
を含む、請求項１６又は１７に記載の方法。

【請求項21】

前記木質繊維パルプ又はパルプスラリー及び前記靭皮繊維パルプ又はパルプスラリーを前記ブレンドすることは、ブレンドチェスト内で行われる、請求項１～２０のいずれか一項に記載の方法。

【請求項22】

前記ブレンドチェストは、前記木質繊維パルプ又はパルプスラリー及び前記靭皮繊維パルプ又はパルプスラリーを実質的に均一な混合物に混合して、前記ブレンドされたパルプ又はパルプスラリーを提供する、請求項２１に記載の方法。

【請求項23】

前記実質的に均一な混合物は、ブレンドされたパルプの酸素脱リグニン化ステップ並びにブレンドされたパルプの潜在性及びスクリーニングステップの１つ又は複数に供されて、前記ブレンドされたパルプ又はパルプスラリーを提供する、請求項１～２２のいずれか一項に記載の方法。

【請求項24】

前記ブレンドされたパルプ又はパルプスラリーから前記パルプ又は前記紙製品を生産することは、洗浄、脱水及び乾燥の１つ又は複数のステップを含む、請求項１～２３のいずれか一項に記載の方法。

【請求項25】

前記ブレンドされたパルプ又はパルプスラリーは、容量／容量（ｖ／ｖ）ベースで５：１～１：５の比の木質繊維パルプ又はパルプスラリー：靭皮繊維パルプ又はパルプスラリーを含む、請求項１～２４のいずれか一項に記載の方法。

【請求項26】

前記ブレンドされたパルプ又はパルプスラリーは、約２０％ｖ／ｖ～約８０％ｖ／ｖの前記木質繊維パルプスラリーを含み、及び前記靭皮繊維パルプスラリーで１００％までとされる、請求項２５に記載の方法。

【請求項27】

前記ブレンドされたパルプ又はパルプスラリーは、約７０％ｖ／ｖの前記靭皮繊維パルプ又はパルプスラリー及び約３０％ｖ／ｖの前記木質繊維パルプ又はパルプスラリーを含む、請求項２５又は２６に記載の方法。

【請求項28】

前記パルプ又は前記紙製品は、北部漂白針葉樹クラフトと均等以上の品質のものである、請求項１～２７のいずれか一項に記載の方法。

【請求項29】

靭皮繊維及び木質繊維を有する前記植物材料は、カンナビス、アマ、サンヘンプ、ケナフ、クワ又はミツマタ植物材料である、請求項１～２８のいずれか一項に記載の方法。

【請求項30】

靭皮繊維及び木質繊維を有する前記植物材料は、カンナビス植物材料又はアマ植物材料である、請求項１～２８のいずれか一項に記載の方法。

【請求項31】

靭皮繊維及び木質繊維を有する前記植物材料は、カンナビス植物材料である、請求項１～２８のいずれか一項に記載の方法。

【請求項32】

前記カンナビス植物材料は、アサである、請求項３１に記載の方法。

【請求項33】

カンナビス植物材料からパルプ又は紙製品を生産する方法であって、
－ カンナビス植物材料を剥皮して、カンナビス植物靭皮繊維材料をそれから取り出し、及びカンナビス植物木質繊維材料を提供することと；
－ 前記カンナビス植物木質繊維材料の大気機械的精製を行って、木質繊維パルプ又はパルプスラリーを形成することと；
－ 前記カンナビス植物靭皮繊維材料の蒸気及び圧力精製を行って、靭皮繊維パルプ又はパルプスラリーを形成することと；
－ 前記靭皮繊維パルプ又はパルプスラリー及び前記木質繊維パルプ又はパルプスラリーをブレンドして、ブレンドされたパルプ又はパルプスラリーを形成することと；
－ 前記ブレンドされたパルプスラリーから前記パルプ又は前記紙製品を生産することと
を含む方法。

【請求項34】

前記カンナビス植物材料は、アサである、請求項３３に記載の方法。

【請求項35】

請求項１～３２のいずれか一項に記載の方法によって生産されるパルプ又は紙製品。

【請求項36】

毒性化学物質を含まない、請求項３５に記載のパルプ又は紙製品。

【請求項37】

生分解性である、請求項３５又は３６に記載のパルプ又は紙製品。

【請求項38】

カンナビス、アマ、サンヘンプ、ケナフ、クワ又はミツマタ植物材料から本質的になる、請求項３５～３７のいずれか一項に記載のパルプ又は紙製品。

【請求項39】

１００％ｗ／ｗのカンナビス、アマ、サンヘンプ、ケナフ、クワ又はミツマタ植物材料を含む、請求項３５～３７のいずれか一項に記載のパルプ又は紙製品。

【請求項40】

１００％ｗ／ｗのカンナビス植物材料を含む、請求項３５～３７のいずれか一項に記載のパルプ又は紙製品。

【請求項41】

前記カンナビス植物材料は、アサである、請求項４０に記載のパルプ又は紙製品。

【請求項42】

容量／容量（ｖ／ｖ）ベースで５：１～１：５の比の木質繊維パルプ：靭皮繊維パルプを含む、請求項３５～４１のいずれか一項に記載のパルプ又は紙製品。

【請求項43】

約２０％ｖ／ｖ～約８０％ｖ／ｖの前記木質繊維パルプを含む、請求項３５～４１のいずれか一項に記載のパルプ又は紙製品。

【請求項44】

少なくとも２５％ｖ／ｖの前記木質繊維パルプを含む、請求項３５～４３のいずれか一項に記載のパルプ又は紙製品。

【請求項45】

少なくとも５０％ｖ／ｖの前記木質繊維パルプを含む、請求項４４に記載のパルプ又は紙製品。

【請求項46】

少なくとも７５％ｖ／ｖの前記木質繊維パルプを含む、請求項４４に記載のパルプ又は紙製品。

【請求項47】

約７０％ｖ／ｖの靭皮繊維パルプ及び約３０％ｖ／ｖの木質繊維パルプを含む、請求項３５～４３のいずれか一項に記載のパルプ又は紙製品。

【請求項48】

少なくとも約７０の輝度を有する、請求項３５～４７のいずれか一項に記載のパルプ又は紙製品。

【請求項49】

約８０～約９０の輝度を有する、請求項４８に記載のパルプ又は紙製品。

【請求項50】

紙焼きの印画紙、新聞用紙、板紙、ボール紙又はファインアート紙である、請求項３５～４９のいずれか一項に記載のパルプ又は紙製品。

【請求項51】

北部漂白針葉樹クラフトと均等以上の品質のものである、請求項３５～４９のいずれか一項に記載のパルプ又は紙製品。

【請求項52】

カンナビス植物材料から本質的になり、及び容量／容量（ｖ／ｖ）ベースで５：１～１：５の比の木質繊維パルプ：靭皮繊維パルプを有するカンナビスパルプ又は紙製品。

【請求項53】

１００％ｗ／ｗの前記カンナビス植物材料を含む、請求項５２に記載のカンナビスパルプ又は紙製品。

【請求項54】

約２０％ｖ／ｖ～約８０％ｖ／ｖの木質繊維パルプを含み、及び前記靭皮繊維パルプで１００％までとされる、請求項５３に記載のカンナビスパルプ又は紙製品。

【請求項55】

少なくとも３０％ｖ／ｖの前記木質繊維パルプを含む、請求項５２～５４のいずれか一項に記載のカンナビスパルプ又は紙製品。

【請求項56】

少なくとも５０％ｖ／ｖの前記木質繊維パルプを含む、請求項５５に記載のカンナビスパルプ又は紙製品。

【請求項57】

少なくとも７５％ｖ／ｖの前記木質繊維パルプを含む、請求項５５に記載のカンナビスパルプ又は紙製品。

【請求項58】

約７０％ｖ／ｖの靭皮繊維及び約３０％ｖ／ｖの木質繊維を含む、請求項４２～５４のいずれか一項に記載のカンナビスパルプ又は紙製品。

【請求項59】

毒性化学物質を含まない、請求項５２～５８のいずれか一項に記載のカンナビスパルプ又は紙製品。

【請求項60】

生分解性である、請求項５２～５９のいずれか一項に記載のカンナビスパルプ又は紙製品。

【請求項61】

少なくとも約７０の輝度を有する、請求項５２～６０のいずれか一項に記載のカンナビスパルプ又は紙製品。

【請求項62】

約８０～約９０の輝度を有する、請求項６１に記載のカンナビスパルプ又は紙製品。

【請求項63】

紙焼きの印画紙、新聞用紙、板紙、ボール紙又はファインアート紙である、請求項５２～６２のいずれか一項に記載のカンナビスパルプ又は紙製品。

【請求項64】

北部漂白針葉樹クラフトと均等以上の品質のものである、請求項５２～６３のいずれか一項に記載のカンナビスパルプ又は紙製品。

【請求項65】

前記カンナビス植物材料は、アサである、請求項５２～６４のいずれか一項に記載のカンナビスパルプ又は紙製品。

【請求項66】

靭皮繊維及び木質繊維を有する植物材料からパルプ又は紙製品を生産する方法であって、
－ 植物靭皮繊維材料及び植物木質繊維材料の一方又は両方並びに任意選択で木部材料を提供することと；
－ 前記植物靭皮繊維材料及び植物木質繊維材料の前記一方又は両方並びに任意選択で前記木部材料の機械的精製を行って、パルプスラリーを形成することと；
－ 前記パルプスラリーから前記パルプ又は前記紙製品を生産することと
を含む方法。

【請求項67】

靭皮繊維及び木質繊維を有する植物材料を剥皮して、前記植物靭皮繊維材料、前記植物木質繊維材料及び任意選択で前記木部材料を提供するステップを含む、請求項６６に記載の方法。

【請求項68】

前記植物靭皮繊維材料は、約１ｃｍ～約７ｃｍの長さを有し、及び前記植物木質繊維材料は、約１ｃｍ～約３ｃｍの長さを有する、請求項６６又は６７に記載の方法。

【請求項69】

前記機械的精製を行う前に、前記植物靭皮繊維材料及び前記植物木質繊維材料の前記一方又は両方並びに任意選択で前記木部を蒸気で事前処理するステップをさらに含む、請求項６６～６８のいずれか一項に記載の方法。

【請求項70】

前記機械的精製は、大気機械的精製である、請求項６６～６９のいずれか一項に記載の方法。

【請求項71】

前記機械的精製は、蒸気及び／又は圧力の存在下におけるものである、請求項６６～６９のいずれか一項に記載の方法。

【請求項72】

前記機械的精製は、前記植物靭皮繊維材料及び前記植物木質繊維材料の両方に対して行われる、請求項６６～７１のいずれか一項に記載の方法。

【請求項73】

前記機械的精製は、前記植物木質繊維材料の非存在下において前記植物靭皮繊維材料に対して行われる、請求項６６～７１のいずれか一項に記載の方法。

【請求項74】

前記機械的精製は、前記植物靭皮繊維材料の非存在下において前記植物木質繊維材料に対して行われる、請求項６６～７１のいずれか一項に記載の方法。

【請求項75】

前記植物木質繊維材料の前記機械的精製は、前記パルプスラリーへのその後の精製のための木質繊維パルプスラリーを形成する、請求項７４に記載の方法。

【請求項76】

前記植物靭皮繊維材料の蒸気及び圧力精製を行って、前記パルプスラリーへのその後の精製のための靭皮繊維パルプスラリーを生産するステップをさらに含む、請求項７５に記載の方法。

【請求項77】

前記植物靭皮繊維材料の前記蒸気及び圧力精製は、前記靭皮繊維パルプスラリーを生産するための前記植物靭皮繊維材料の化学パルプ化の１つ又は複数のステップを含む、請求項７６に記載の方法。

【請求項78】

前記靭皮繊維パルプスラリー及び前記木質繊維パルプスラリーをブレンドして、前記パルプスラリーを形成するステップをさらに含む、請求項７６又は７７に記載の方法。

【請求項79】

前記機械的精製を行う前に、前記植物靭皮繊維材料及び前記植物木質繊維材料の前記一方又は両方並びに任意選択で前記木部を酸素脱リグニン化に供するステップを含む、請求項６６～７８のいずれか一項に記載の方法。

【請求項80】

前記パルプ又は前記紙製品を生産する前に前記パルプスラリーを酸素脱リグニン化に供することをさらに含む、請求項６６～７８のいずれか一項に記載の方法。

【請求項81】

前記酸素脱リグニン化中に廃棄物流れを捕捉することをさらに含む、請求項８０に記載の方法。

【請求項82】

前記廃棄物流れを蒸気発生及び蒸気再生利用に供すること及び／又は前記廃棄物流れを肥料に変換することをさらに含む、請求項８１に記載の方法。

【請求項83】

前記パルプ又は前記紙製品を生産する前に水分及び／又は汚染物質を前記パルプスラリーから分離することをさらに含む、請求項６６～８２のいずれか一項に記載の方法。

【請求項84】

前記パルプスラリーから前記パルプ又は前記紙製品を生産することは、洗浄、脱水及び乾燥の１つ又は複数のステップを含む、請求項６６～８３のいずれか一項に記載の方法。

【請求項85】

靭皮繊維及び木質繊維を有する前記植物材料は、カンナビス、アマ、サンヘンプ、ケナフ、クワ又はミツマタ植物材料である、請求項６６～８４のいずれか一項に記載の方法。

【請求項86】

靭皮繊維及び木質繊維を有する前記植物材料は、カンナビス植物材料である、請求項６６～８４のいずれか一項に記載の方法。

【請求項87】

前記カンナビス植物材料は、アサである、請求項８６に記載の方法。

【請求項88】

前記パルプスラリーを増白するステップを伴わない、請求項１～３４又は６６～８７のいずれか一項に記載の方法。

【請求項89】

約１メートルトンの前記パルプ又は紙製品を生産するのに２２，０００Ｌ未満の水を消費する、請求項１～３４又は６６～８８のいずれか一項に記載の方法。

【請求項90】

約１メートルトンの前記パルプ又は紙製品を生産するのに１ＧＪ未満を消費する、請求項１～３４又は６６～８９のいずれか一項に記載の方法。

【請求項91】

請求項６６～９０のいずれか一項に記載の方法によって生産されるパルプ又は紙製品。

【請求項92】

毒性化学物質を含まず、及び／又は生分解性である、請求項９１に記載のパルプ又は紙製品。

【請求項93】

カンナビス、アマ、サンヘンプ、ケナフ、クワ又はミツマタ植物材料から本質的になる、請求項９１又は９２に記載のパルプ又は紙製品。

【請求項94】

１００％ｗ／ｗのカンナビス、アマ、サンヘンプ、ケナフ、クワ又はミツマタ植物材料を含む、請求項９１又は９２に記載のパルプ又は紙製品。

【請求項95】

１００％ｗ／ｗのカンナビス植物材料を含む、請求項９１又は９２に記載のパルプ又は紙製品。

【請求項96】

前記カンナビス植物材料は、アサである、請求項９５に記載のパルプ又は紙製品。

【請求項97】

植物木質繊維材料の非存在下で前記植物靭皮繊維材料を含む、請求項９１～９６のいずれか一項に記載のパルプ又は紙製品。

【請求項98】

植物靭皮繊維材料の非存在下で前記植物木質繊維材料を含む、請求項９１～９６のいずれか一項に記載のパルプ又は紙製品。

【請求項99】

容量／容量（ｖ／ｖ）ベースで５：１～１：５の比の木質繊維パルプ：靭皮繊維パルプを含む、請求項９１～９６のいずれか一項に記載のパルプ又は紙製品。

【請求項100】

約２０％ｖ／ｖ～約８０％ｖ／ｖの前記木質繊維パルプを含む、請求項９９に記載のパルプ又は紙製品。

【請求項101】

少なくとも２５％ｖ／ｖの前記木質繊維パルプを含む、請求項９９又は１００に記載のパルプ又は紙製品。

【請求項102】

少なくとも５０％ｖ／ｖの前記木質繊維パルプを含む、請求項９９又は１００に記載のパルプ又は紙製品。

【請求項103】

少なくとも７５％ｖ／ｖの前記木質繊維パルプを含む、請求項９９又は１００に記載のパルプ又は紙製品。

【請求項104】

約７０％ｖ／ｖの靭皮繊維パルプ及び約３０％ｖ／ｖの木質繊維パルプを含む、請求項９１～９６のいずれか一項に記載のパルプ又は紙製品。

【請求項105】

少なくとも約７０の輝度を有する、請求項９１～１０４のいずれか一項に記載のパルプ又は紙製品。

【請求項106】

約８０～約９０の輝度を有する、請求項１０５に記載のパルプ又は紙製品。

【請求項107】

紙焼きの印画紙、新聞用紙、板紙、ボール紙又はファインアート紙である、請求項９１～１０６のいずれか一項に記載のパルプ又は紙製品。

【請求項108】

北部漂白針葉樹クラフトと均等以上の品質のものである、請求項９１～１０７のいずれか一項に記載のパルプ又は紙製品。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

[0001] 本出願は、参照により本明細書にその全体が組み込まれる、２０２０年１２月３１日に出願された米国特許出願第６３／１３２，５６５号に対する優先権及びその利益を主張する。

【0002】

[0002] 本開示は、概して、パルプ及び紙製品に関する。より具体的には、本開示は、靭皮繊維及び木質繊維を有する植物材料、例えばカンナビス植物材料を使用したパルプ及び紙製品の生産に関する。

【背景技術】

【0003】

[0003] パルプ及び製紙業は、通常、樹木、例えばエゾマツ、マツ、モミ及びカラマツを含めた針葉樹並びにユーカリ、ポプラ及びカバノキを含めた広葉樹からの木材を使用してパルプを生産する。これらのプロセスは、一般に、パルプ化プロセスと称される。パルプから紙製品、例えば事務用紙、新聞用紙、ボール紙などを生産し得る。

【0004】

[0004] しかし、パルプ及び製紙業が使用するパルプ化プロセスは、環境的又は経済的に持続可能でない。木材パルプ化プロセスは、かなりの量の材木を収穫することを必要とし、次いで環境的に有害な化学物質の使用を一般に必要とするエネルギー集約型プロセスを使用してそれからパルプが生産される。１つのこのようなプロセスは、クラフトパルプ化プロセスであり、これは、典型的には、（樹木の品種によって）生産された１メートルトンの材木パルプ当たり約１８．５ＧＪのエネルギー及び約６５，０００Ｌの水を必要とし、また環境的に有害な化学物質、例えば二酸化塩素、硫酸ナトリウム及びチオ硫酸塩を含めた硫酸塩、スルフィド及びハイドロサルファイトの使用を伴う。別の例は、熱機械的プロセスを用いた木材パルプ化プロセスであり、これは、典型的には、（樹木の品種によって）生産された１メートルトンの材木パルプ当たり約９．２ＧＪ及び約１２４，０００Ｌの水を必要とし、また環境的に有害な化学物質、例えば上記に列挙したものの使用を伴い得る。

【0005】

[0005] さらに、通常のパルプ化プロセスは、環境的に持続不可能であるだけでなく、これらは、時間対効果及び費用対効果も高くない。例えば、既存の林業での実践は、一部には、新たに植栽した樹木が成熟するのにかかる時間のため、それに続くパルプ化プロセスのために使用可能な１００メートルトンのバイオマスを生産するのに約６０年が必要となる。同時に、樹木は、材木需要を満たすのに十分に速く成長することができないため、材木収穫に適した場所は、一層遠方となっており、これにより、それに関連する費用をかなり増加させる。現在の状況下では、材木を収穫する費用が増大しており、パルプ及び製紙業が確実に利益を生じさせる能力を上回っている。

【0006】

[0006] このように、効率的であり、環境的に持続可能であり、費用対効果が大きい様式でパルプ及び紙製品を生産することができる、通常の木材パルプ化及び木材パルプ化プロセスに代わるものに対する需要がある。

【発明の概要】

【0007】

[0007] 本開示は、木材パルプ化に関して現在の既存の技術に問題が存在することを認識する。

【0008】

[0008] 一実施形態では、本開示は、靭皮繊維及び木質繊維を有する植物材料からパルプ又は紙製品を生産する方法に関し、この方法は、植物靭皮繊維材料及び植物木質繊維材料の一方又は両方並びに任意選択で木部材料を提供することと；植物靭皮繊維材料及び植物木質繊維材料の一方又は両方並びに任意選択で木部材料の機械的精製を行って、パルプスラリーを形成することと；パルプスラリーからパルプ又は紙製品を生産することとを含む。一実施形態では、靭皮繊維及び木質繊維を有する植物材料は、カンナビス植物材料、例えばアサである。

【0009】

[0009] 一実施形態では、本開示は、靭皮繊維及び木質繊維を有する植物材料からパルプ又は紙製品を生産する方法に関し、この方法は、第１の流れ中で植物木質繊維材料を木質繊維パルプ又はパルプスラリーに加工することと；第２の流れ中で植物靭皮繊維材料を靭皮繊維パルプ又はパルプスラリーに加工することと；木質繊維パルプ又はパルプスラリー及び靭皮繊維パルプ又はパルプスラリーをブレンドして、ブレンドされたパルプ又はパルプスラリーを提供することと；ブレンドされたパルプ又はパルプスラリーからパルプ又は紙製品を生産することとを含み、第１の流れ及び第２の流れは、互いに別々に行われる。一実施形態では、靭皮繊維及び木質繊維を有する植物材料は、カンナビス植物材料、例えばアサである。

【0010】

[0010] 一実施形態では、本開示は、靭皮繊維及び木質繊維を有する植物材料からパルプ又は紙製品を生産する方法に関し、この方法は、靭皮繊維及び木質繊維を有する植物材料を剥皮して、植物靭皮繊維材料及び植物木質繊維材料を分離及び提供することと；第１の流れ中で植物木質繊維材料の機械的精製を行って、木質繊維パルプ又はパルプスラリーを形成することと；第２の流れ中で植物靭皮繊維材料の蒸気及び圧力精製を行って、靭皮繊維パルプ又はパルプスラリーを形成することと；靭皮繊維パルプ又はパルプスラリー及び木質繊維パルプ又はパルプスラリーをブレンドして、ブレンドされたパルプ又はパルプスラリーを形成することと；ブレンドされたパルプ又はパルプスラリーからパルプ又は紙製品を生産することとを含む。一実施形態では、第１の流れ中での機械的精製は、大気機械的精製（atmospheric mechanical refining）である。一実施形態では、第２の流れ中での蒸気及び圧力精製は、植物靭皮繊維材料の化学パルプ化の１つ又は複数のステップを含む。一実施形態では、靭皮繊維及び木質繊維を有する植物材料は、カンナビス植物材料、例えばアサである。

【0011】

[0011] 一実施形態では、本開示は、カンナビス植物材料からパルプ又は紙製品を生産する方法に関し、この方法は、カンナビス植物材料を剥皮して、カンナビス植物靭皮繊維材料をそれから取り出し、及び剥皮されたカンナビス植物木質繊維材料を提供することと；剥皮されたカンナビス植物木質繊維材料の大気機械的精製を行って、木質繊維パルプ又はパルプスラリーを形成することと；カンナビス植物靭皮繊維材料の蒸気及び圧力精製を行って、靭皮繊維パルプ又はパルプスラリーを形成することと；靭皮繊維パルプ又はパルプスラリー及び木質繊維パルプ又はパルプスラリーをブレンドして、ブレンドされたパルプ又はパルプスラリーを形成することと；ブレンドされたパルプスラリーからパルプ又は紙製品を生産することとを含む。一実施形態では、蒸気及び圧力精製は、植物靭皮繊維材料の化学パルプ化の１つ又は複数のステップを含む。

【0012】

[0012] 一実施形態では、本開示は、カンナビス植物材料からパルプ又は紙製品を生産する方法に関し、この方法は、剥皮されたカンナビス植物材料を提供することと；剥皮されたカンナビス植物材料の大気機械的精製を行って、パルプスラリーを形成することと；パルプスラリーからパルプ又は紙製品を生産することとを含む。一実施形態では、方法は、剥皮されたカンナビス植物材料からの靭皮繊維及び木質繊維の別々の精製、例えば木質繊維の大気機械的精製及び靭皮繊維の蒸気／圧力又は化学的精製をさらに含む。

【0013】

[0013] 一実施形態では、本開示は、本開示の方法によって生産されたパルプ又は紙製品に関する。一実施形態では、パルプ又は紙製品は、カンナビス、アマ、サンヘンプ、ケナフ、クワ又はミツマタ植物材料から本質的になる。特定の実施形態では、パルプ又は紙製品は、カンナビス又はアマ植物材料から本質的になる。特定の実施形態では、パルプ又は紙製品は、カンナビス植物材料、例えばアサから本質的になる。一実施形態では、パルプ又は紙製品は、１００％ｗ／ｗのカンナビス、アマ、サンヘンプ、ケナフ、クワ又はミツマタ植物材料を含む。特定の実施形態では、パルプ又は紙製品は、１００％ｗ／ｗのカンナビス又はアマ植物材料を含む。特定の実施形態では、パルプ又は紙製品は、１００％ｗ／ｗのカンナビス植物材料、例えばアサを含む。

【0014】

[0014] 一実施形態では、本開示は、カンナビス、アマ、サンヘンプ、ケナフ、クワ又はミツマタ植物材料から本質的になり、及び容量／容量（ｖ／ｖ）ベースで５：１～１：５の比の木質繊維パルプ：靭皮繊維パルプを有するパルプ又は紙製品に関する。

【0015】

[0015] 一実施形態では、本開示は、カンナビス植物材料から本質的になり、及びｖ／ｖベースで５：１～１：５の比の木質繊維パルプ：靭皮繊維パルプを有するカンナビスパルプ又は紙製品に関する。一実施形態では、カンナビスパルプ又は紙製品は、１００％のカンナビス植物材料を含む。一実施形態では、カンナビスパルプ又は紙製品は、約２０％ｖ／ｖ～約８０％ｖ／ｖの木質繊維パルプを含む。

【0016】

[0016] 本開示の方法の他の態様及び特徴は、特定の実施形態の以下の説明を検討することによって当業者に明らかとなる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

[0017] 本開示のこれら及び他の特徴は、添付の図面が参照される、下記の詳細な説明でより明らかになる。添付の図面は、本開示の１つ又は複数の実施形態をごく一例として例示し、本開示の範囲を限定するものと解釈されない。

【0018】

【図1】[0018]本開示の実施形態に従ってカンナビス植物材料からパルプ又は紙製品を生産する方法を表すフローチャートを示し、破線の矢印は、例示的な実施形態を表す。

【図2】[0019]本開示の別の実施形態に従ってカンナビス植物材料からパルプ又は紙製品を生産する方法を表すフローチャートを示し、破線の矢印は、例示的な実施形態を表す。

【図3】[0020]本開示の方法によって調製した例示的な靭皮繊維パルプの写真画像（パネルＡ）及び顕微鏡画像（パネルＢ）を示す。

【図4】[0021]本開示の方法によって調製した例示的なブレンドされたパルプ（靭皮／木質）の顕微鏡画像を示す。

【発明を実施するための形態】

【0019】

[0022] カンナビス植物は、数千年にわたって産業的に使用されており、商品、例えば織物、衣類、生分解性プラスチック、塗料、断熱材、バイオ燃料、食品、動物の飼料などを製造するために現在使用されている。

【0020】

[0023] カンナビス植物は、限定された容量のみであるが、パルプ及び製紙業によっても使用されている。例えば、カンナビス植物材料は、生産されたパルプ又は紙製品を「環境に優しい」ものとして販売するために、充填剤として約５％～約１５％の量で通常の木材パルプ化プロセスに加え得る。

【0021】

[0024] パルプ及び製紙業がカンナビス植物をより大きい容量で使用しないいくつかの理由が存在する。例えば、パルプ及び製紙会社は、それから材木を収穫するための広大な森林に既に相当投資しており、したがってバイオマスの補助源をさらに処分するか又は投資するように動機付けられていない。

【0022】

[0025] さらに、通常の木材パルプ化プロセスは、他のバイオマス源の加工に適していない。より詳細には、業界標準の木材パルプ化プロセスは、木材バイオマスについて数百年にわたって最適化されており、一般にかなり異なる生物学的構成を有する他のタイプのバイオマスに特に適応可能でない。例えば、通常の木材パルプ化プロセスは、一般に、その中に含有される繊維をそれからより容易に抽出し得るように、木材を軟化させる事前処理及び様々な加工ステップ中の蒸気の使用に依存している。しかし、カンナビス植物について、事前処理又は他の加工ステップ中の蒸気の使用は、場合により特定のタイプのその繊維を変性し得、それから生産されたパルプは、使用不能であり得る。

【0023】

[0026] なお、カンナビス植物材料パルプ化は、一般に、通常の木材パルプ化プロセスを使用して試みられるため、パルプ及び製紙業において、カンナビス植物材料のみを使用してパルプ又は紙製品を生産することは、経済的に実行可能でないことが一般に理解されている。カンナビス植物材料のみを使用したパルプ又は紙製品を生産するための経済的方法及びプロセスは、一般に、乏しい。このように、出発バイオマスとしてカンナビス植物材料のみに依存するパルプ化プロセスは、一般に、推奨されない。

【0024】

[0027] さらに、木材のバイオマスの約７０％～約９０％は、パルプ及び紙製品を生産するのに適している一方、歴史的にカンナビス植物のバイオマスの約３０％のみがパルプ及び紙製品の生産に適している。このように、パルプ及び製紙業の技術分野における当業者は、カンナビス植物が、パルプ又は紙製品生産のためのバイオマスのより効率的でない供給源であると一般に考えている。

【0025】

[0028] しかし、パルプ及び製紙業における現在の判断及び実践にも関わらず、本開示は、代替のバイオマス源として、靭皮繊維及び木質繊維を有する植物、例えばカンナビス植物を使用する経済的及び環境的に持続可能なパルプ化プロセスを提供する。最終的に、靭皮繊維及び木質繊維を有する植物材料、例えばカンナビス植物材料からパルプ又は紙製品を生産する開示される方法は、通常の木材パルプ化プロセスを上回るいくつかの利点をもたらす。

【0026】

[0029] より詳細には、本開示の方法は、環境的に有害な化学物質、例えば通常の木材パルプ化プロセスで使用されるものを必要とすることなく、靭皮繊維及び木質繊維を有する植物材料からパルプ又は紙製品を生産することができる。代わりに、一部の実施形態では、本開示の方法は、水のみ並びに一部の実施形態では酸素及び／又は過酸化水素を使用して有利に行われ得る。一部の実施形態では、本開示の方法は、化学パルプ化ステップ又は化学的事前処理ステップを含み得る。しかし、これらの化学的適用は、例えば、低減された量の化学物質を使用し、及び／又はより有害でない化学物質を使用することにより、通常の木材パルプ化プロセスと比較して「軽い」化学的処理として特徴付けられ得る。当業者が理解するように、本開示の方法の実施形態で使用し得る化学物質は、あったにしても大きい環境影響を有しない。

【0027】

[0030] さらに、本開示の方法の実施形態は、既存の木材パルプ化プロセスよりかなり少ないエネルギー及びより少ない水を使用して植物パルプ又は紙製品を生産することができる。本明細書で以前に記載されているように、クラフト木材パルプ化プロセスは、典型的には、１メートルトンの木材パルプを生産するのに約１８．５ＧＪのエネルギー及び約６５，０００Ｌの水を必要とする一方、専ら熱機械的な木材パルプ化プロセスは、これらを生産するのに約９．２ＧＪのエネルギー及び約１２４，０００Ｌの水を必要とする。対照的に、本開示の方法の実施形態は、かなりより少ないエネルギー及び水を使用して、１メートルトンの植物パルプ（例えば、カンナビス植物パルプ）を生産することができる。特定の実施形態では、本明細書に開示される方法は、クラフト木材パルプ化プロセスによって必要とされるエネルギーの約５％未満及び水の約３３％未満を使用し得、専ら熱機械的な木材パルプ化プロセスについて必要とされるエネルギーの約１０％未満及び水の約１７％未満を使用し得る。その結果、本開示の方法の実施形態は、環境に対して負担がより重くなく、したがって通常の木材パルプ化プロセスより環境的及び経済的に持続可能であり得ることを認識されたい。

【0028】

[0031] 本明細書で以前に記載されているように、靭皮繊維及び木質繊維を有する植物（例えば、カンナビス）は、一般に、通常の木材源と比較してパルプ又は紙製品の生産に適したより少ないバイオマスを有するが、本明細書に開示する方法は、このような植物バイオマスの利用を改善することができる。

【0029】

[0032] さらに、一部の実施形態では、本開示の方法は、通常の木材パルプ化プロセス、例えばいくつかの事前処理及び／又は補助的ステップ（例えば、毒性の化学的副生成物を適切に管理する）を必要とするクラフト又は専ら熱機械的な木材パルプ化プロセスと比較してより少ない加工ステップ及び上記のような最小量の資源を伴って完了し得る。なお、靭皮繊維及び木質繊維を有する植物（例えば、カンナビス、アマ、サンヘンプ、ケナフ、クワ又はミツマタ）は、樹木より相当速く成長する。実際に、既存の林業での実践は、パルプ生産のために１００メートルトンの生のバイオマスを生産するのに約６０年かかる一方、パルプ生産のための等しい量のカンナビス植物バイオマスを生産するのに約３６カ月のみかかる。

【0030】

[0033] 有利には、一部の実施形態では、本開示は、パルプ及び紙製品を生産するための２流方法に関し、それにより、植物靭皮繊維材料は、別々に及び植物木質繊維材料と異なるプロセスによって加工される。次いで、各流れ中で生産されたパルプ又はパルプスラリーは、一緒にブレンドされて、最終的なパルプ又は紙製品を調製し得る。一部の実施形態では、単一流れにおける特定の加工条件が他の構成要素の理想的なパルプを標的とするとき、構成要素（靭皮又は木質）の１つを不十分に加工又は過加工する点で２流プロセスが有利であることが見出された。例えば、靭皮繊維パルプを調製することに対して都合のよい単一流れプロセスの特定の条件下において、木質繊維は、パルプにならなくてもよく、そのベース形態のままであり得る。対照的に、木質繊維パルプを調製することに対して都合のよい単一流れプロセスの特定の条件下で靭皮繊維を過加工して、これを無用なものとし得る。

【0031】

[0034] 別々の流れ中の靭皮繊維及び木質繊維材料を加工することは、反直感的であるが、本明細書に開示する方法の実施形態により、別々の流れによる靭皮繊維及び木質繊維材料のこのような加工は、経済的に実行可能な選択肢となる。本明細書における２流プロセスの一実施形態では、靭皮繊維材料は、軽い化学パルプ化手順下で加工される（例えば、低炭酸水素塩溶液）。本明細書における２流プロセスの一実施形態では、木質繊維材料は、機械的精製プロセス（例えば、大気機械的精製）下で加工される。両方の流れは、化学的事前処理（例えば、硫酸、水酸化ナトリウム若しくはクエン酸）又は酸素脱リグニン化事前処理を任意選択で含み得る。

【0032】

[0035] 有利には、本明細書に開示する方法の実施形態は、アサ木質繊維及び靭皮繊維から紙グレードのパルプを提供することができる。さらなる利点を下記で考察し、本開示を読むことで当業者に容易に明らかである。

【0033】

[0036] ここで、本開示の例示的な実施形態が詳細に参照され、数字は、同様の構成要素を指し、その例は、限定することなく例示的実施形態をさらに示す添付図面に例示される。

【0034】

[0037] 一実施形態では、本開示は、靭皮繊維及び木質繊維を有する植物材料からパルプ又は紙製品を生産する方法に関し、この方法は、
－ 植物靭皮繊維材料及び植物木質繊維材料の一方又は両方並びに任意選択で木部材料を提供することと；
－ 植物靭皮繊維材料及び植物木質繊維材料の一方又は両方並びに任意選択で木部材料の機械的精製を行って、パルプスラリーを形成することと；
－ パルプスラリーからパルプ又は紙製品を生産することと
を含む。

【0035】

[0038] 別の実施形態では、本開示は、靭皮繊維及び木質繊維を有する植物材料からパルプ又は紙製品を生産するための２流方法に関する。例示的な実施形態では、２流方法は、
－ 靭皮繊維及び木質繊維を有する植物材料を剥皮して、植物靭皮繊維材料及び植物木質繊維材料を分離及び提供することと；
－ 第１の流れ中で植物木質繊維材料の機械的精製を行って、木質繊維パルプ又はパルプスラリーを形成することと；
－ 第２の流れ中で植物靭皮繊維材料の蒸気及び圧力精製を行って、靭皮繊維パルプ又はパルプスラリーを形成することと；
－ 靭皮繊維パルプ又はパルプスラリー及び木質繊維パルプ又はパルプスラリーをブレンドして、ブレンドされたパルプ又はパルプスラリーを形成することと；
－ ブレンドされたパルプ又はパルプスラリーからパルプ又は紙製品を生産することと
を含む。

【0036】

[0039] 本明細書で使用する場合、「パルプ」は、１種又は複数の紙製品へのその後の変換に適した形態に加工されている植物バイオマスを指す。パルプは、一般に、繊維性植物材料を含み、もつれた又はフェルト状のシートの形態であり得る。パルプは、乾燥した材料であり得るか、又はいくらかの水分を依然として保持し得る（例えば、濡れた、湿った又は湿気のある）。典型的には、本開示に関連して、「パルプ」は、柔らかく湿った材料である一方、対照的に、「パルプスラリー」は、液体中の粒子又は繊維性材料の流動性を有する懸濁液である。例えば、本明細書で使用する場合、「パルプスラリー」は、加工してそれからパルプを抽出することができるパルプ及び液体（例えば、水）を含む混合物を指す。「パルプスラリー」は、加工で使用される極微量の他の材料、例えば特定の実施形態では酸素、スルフィット、二酸化炭素などを含有し得る。

【0037】

[0040] 本明細書で使用する場合、「紙製品」は、パルプから生産可能な任意の製品を指す。紙製品の例は、コーティンされた又はコーティングされていない紙焼きの印画紙（例えば、市販の印刷用紙、事務用紙など）、新聞用紙、板紙、ボール紙、ファインアート紙などを含む。限定されないが、紙製品は、従来、木材又は材木パルプから作製される任意の製品であり得る。

【0038】

[0041] 本明細書で使用する場合、「靭皮繊維及び木質繊維を有する植物材料」は、靭皮繊維及び木質繊維を有する任意の種又はタイプの植物からの植物材料を指す。これらのタイプの繊維は、当技術分野で公知であり、典型的には特定の双子葉植物に見出される。これらの植物は、靭皮繊維植物と称される場合がある。例示的な及び非限定的な実施形態では、靭皮繊維及び木質繊維を有する植物材料は、カンナビス植物、アマ植物、サンヘンプ植物、ケナフ植物、クワ植物又はミツマタ植物からの植物材料である。

【0039】

[0042] 本開示に関連して、用語「カンナビス植物」は、例えば、アサ科（Cannabaceae）の任意の植物を含めた任意のタイプのカンナビス植物を包括的に包含する。典型的に認識されるカンナビス植物の種は、アサ（Cannabis sativa）、インドアサ（Cannabis indica）及びカンナビスルデラリス（Cannabis ruderalis）である。一実施形態では、本開示のカンナビス植物材料は、アサ（Cannabis sativa）種のものである。カンナビス植物は、アサとしても一般に知られている。アサは、典型的には、非薬物使用のために栽培されるカンナビス植物の品種を示す。アサは、低レベルのテトラヒドロカナビノール（ＴＨＣ）、例えば乾重量で０．３％未満のＴＨＣを有することが多い（「工業用アサ」と一般に称される）。

【0040】

[0043] 一実施形態では、本開示の方法及び製品で使用されるカンナビス植物材料は、アサ（Cannabis sativa）種の新たに成長したカンナビス植物からである。一実施形態では、本開示の方法で使用されるカンナビス植物材料は、アサである。一実施形態では、本開示の方法で使用されるカンナビス植物材料は、カンナビノイド製品の生産者（例えば、認可された生産者）からの廃棄されたカンナビス植物材料である。

【0041】

[0044] 本開示の方法及び製品で使用される植物材料は、植物の任意の適切な構成要素であり得る。広範に、限定されないが、靭皮繊維及び木質繊維を有する植物の構成要素は、根、茎、枝、葉、節、芽及び種子を含み得る。しかし、靭皮繊維及び木質繊維は、一般に、植物の柄、茎及び枝に見出される。靭皮繊維は、植物の柄、茎及び枝の皮から抽出された繊維である一方、木質繊維は、柄、茎及び枝のコアから抽出されたより短い繊維である。一実施形態では、本開示の方法及び製品で使用される植物材料は、植物の柄、茎及び／又は枝である。しかし、そのように所望される場合、植物の他の構成要素も使用され得る。

【0042】

[0045] 本明細書における方法が、植物靭皮繊維材料、植物木質繊維材料及び任意選択で木部材料を提供するステップを伴う場合、これらの材料は、分離された構成要素として提供されることを意味することが意図される。例えば、個々の構成要素は、任意の適切なプロセス、例えば木質繊維を含むコアからより外側の靭皮繊維材料を除去する剥皮ステップにより、植物材料から事前に分離され得る。理解されるように、靭皮繊維材料は、小さい割合の木質繊維を含み得ることが可能である。同様に、木質繊維材料は、小さい割合の靭皮繊維を含み得る。分離技術は、分離におけるそのレベルの正確さを必ずしも提供することができないため、本明細書で「靭皮繊維材料」及び「木質繊維材料」と言及することにより、それぞれの材料が１００％純粋であることを意図しない。材料の一方又は両方は、他の植物構成要素、例えば木部材料を含み得ることも意図される。

【0043】

[0046] 本明細書における方法が機械的精製のステップを伴う場合、機械的精製は、任意の適切な手段によって行われ得る。一実施形態では、機械的精製は、大気機械的精製であり得る。本明細書で使用する場合、本明細書で互換的に使用される「大気精製」又は「大気機械的精製」は、植物材料が大気条件下、すなわち雰囲気又は標準の圧力及び温度において、それから別々の繊維に粉砕及び／又は破砕される機械的精製を指す。これにより、植物材料が加熱又は冷却されず、加圧容器中又は減圧下の容器中にないことを意味する。雰囲気又は標準の圧力及び温度の典型的な条件は、約１ａｔｍ（１４．７ｐｓｉ）及び室温（例えば、約２０℃）である。大気機械的精製は、高い一貫性のある精製を提供することができる点で有利なプロセスである。

【0044】

[0047] 他の実施形態では、機械的精製は、熱機械的パルプ化のプロセスであり得、それにより、機械的精製は、蒸気の存在下及び加圧条件下において、例えば加圧蒸気を使用した熱機械的パルプ化精製機中で行われる。他の実施形態では、機械的精製は、蒸気の存在下であるが、標準圧力（例えば、１ａｔｍ；１４．７ｐｓｉ）下で行われる。他の実施形態では、機械的精製は、加圧条件下（例えば、圧力容器中）又は減圧下（例えば、＜１ａｔｍ）において、しかし蒸気を伴わずに行われる。

【0045】

[0048] 本明細書に記載される条件のいずれかにおいて、機械的精製は、個々又は小束の繊維、好ましくは個々の繊維に植物材料を分解することができる任意の技術、器具又はシステムであり得る。例えば、これは、向かい合ったプレート間で植物材料が粉砕及び／又は破砕される器具によって達成され得る。プレートは、靭皮繊維及び木質繊維を有する植物材料の機械的精製のための特別注文によるプレートであり得る。特定の実施形態では、プレートは、カンナビス植物材料の機械的精製のための特別注文によるプレートであり得る。機械的精製は、単一のステップ（例えば、単一の精製機）又は一連のステップ（例えば、逐次的精製機）で行われ得る。植物材料を、任意の回数、例えば１回、２回、３回、４回、５回又はそれを超える回数にわたって精製機を通過させ得る。機械的精製は、さらなる機械的精製に供するべきである植物材料を捕捉するスクリーンを用いた１つ又は複数のスクリーニングステップを含み得る。

【0046】

[0049] 本明細書における方法の実施形態では、大気機械的精製と、植物木質繊維材料を加工するための酸素脱リグニン化を伴う事前処理ステップとを合わせることが有利であることが見出された。高品質パルプを得て、熱を使用しないことによって加工費用が低減した。さらなる実施形態では、事前処理は、例えば、クエン酸溶液による化学的事前処理であり得るか又はそれを含み得る。

【0047】

[0050] 本明細書における方法の実施形態では、機械的精製は、植物靭皮繊維材料及び／又は植物木質繊維材料の加工を通して一度に又は様々な時点で行われ得る。一部の実施形態では、機械的精製は、別々及び別個の加工ステップとして行われ得る一方、他の実施形態では、機械的精製は、１つ又は複数の他の加工ステップと一緒に行われ得る。例えば、本明細書における方法の一部の実施形態では、機械的精製は、蒸気処理、化学的処理又は蒸気及び圧力処理前、その間又はその後に行われ得る。他の実施形態では、機械的精製は、蒸気、圧力又は化学的処理を伴わない単一の、又は一連の、又は別個のステップである。機械的精製の２回以上の適用が行われる、本明細書における方法の一実施形態では、機械的精製の別々の段階は、同じ様式（例えば、両方とも大気機械的精製）又は異なる様式（例えば、一方が大気であり、他方が熱機械的である）で行われ得る。

【0048】

[0051] 本明細書における方法が、蒸気及び圧力精製を行うステップを伴う場合、蒸気の存在下及び加圧条件下での植物繊維材料（例えば、植物靭皮繊維材料）の処理を伴う単一又は一連のステップを指すことが意図される。本開示の方法の実施形態では、処理は、加熱された液体溶液中での化学的処理を伴う。加熱された液体溶液は、植物繊維材料（例えば、靭皮繊維材料）のパルプ化のための任意の適切な化学物質を含み得る。本開示の方法の実施形態では、蒸気及び圧力精製は、蒸気による１回又は複数回の事前処理を含み得る。一部の実施形態では、蒸気事前処理の１つ又は複数は、加圧条件下であり得るが、典型的には、蒸気事前処理は、標準大気圧におけるものである。一実施形態では、本明細書における方法の蒸気及び圧力精製は、蒸気による１回、２回、３回、４回、５回又はそれを超える回数の事前処理を含む。一実施形態では、方法は、蒸気による２回の事前処理を含み、これらの両方は、標準大気条件下におけるものである。

【0049】

[0052] 本開示の方法の実施形態では、蒸気及び圧力精製は、１種又は複数の加熱された液体化学溶液中の植物繊維材料（例えば、植物靭皮繊維材料）の処理を含み得る。加熱された液体化学溶液中の処理は、典型的には、圧力容器において加圧条件下で行われる。加熱された液体化学溶液中の処理は、液体化学溶液中で植物繊維材料を蒸煮又は煮沸することを含み得る。一実施形態では、液体化学溶液は、クエン酸溶液、液体二酸化硫黄、硫酸溶液、水酸化ナトリウム溶液、炭酸水素塩溶液（例えば、炭酸水素ナトリウム若しくは炭酸水素カルシウム）、炭酸塩溶液（例えば、炭酸ナトリウム若しくは炭酸カルシウム）溶液、塩化物溶液（例えば、塩化ナトリウム若しくは塩化カルシウム）又は一緒若しくは別々でのこれらの任意の組合せ或いは任意の化学的に均等な代替物であり得る。本明細書で使用する場合、「一緒に又は別々に」とは、化学的処理が、化学物質の任意の組合せを含む単一の溶液中又は各化学物質の別々の溶液中で行われ得ることを意味する。

【0050】

[0053] 特定の実施形態では、蒸気及び圧力精製は、炭酸水素塩溶液又は水酸化ナトリウム溶液中の処理を含み得る。特定の実施形態では、蒸気及び圧力精製は、クエン酸溶液中の事前処理又は酸素脱リグニン化、それに続く炭酸水素ナトリウム溶液中の処理を含み得る。本明細書における方法の実施形態では、植物靭皮繊維材料を加工するための、クエン酸を伴う炭酸水素塩（例えば、炭酸水素ナトリウム）蒸気及び圧力精製又は酸素脱リグニン化事前処理を行うことが有利であることが見出された。高品質パルプが非常に低い化学物質濃度で得られ、それにより加工費用（例えば、化学物質の費用）におけるかなりの低減が実現した。

【0051】

[0054] ここで、図１を参照すると、靭皮繊維及び木質繊維を有する植物材料からパルプ又は紙製品を生産するための本開示の例示的な方法を表すフローチャートが示されており、参照数字１０を使用して全体的に同定する。方法１０は、剥皮された植物材料を提供するステップ（２０）と、機械的精製を行ってパルプスラリーを形成するステップ（４０）と、パルプスラリーからパルプ又は紙製品を生産するステップ（８０）とを含む。参照を簡単にするために、表現「剥皮された植物材料」は、靭皮繊維及び木質繊維を有する植物材料の剥皮によって提供される植物材料の任意の１つ又は複数を指すために本明細書で一般に使用される。例えば、この用語は、植物靭皮繊維材料、植物木質繊維材料、木部又はこれらの任意の組合せを個々に指し得る。このように、方法１０は、植物靭皮繊維材料及び植物木質繊維材料の一方又は両方並びに任意選択で木部材料を提供するステップ（２０）と、植物靭皮繊維材料及び植物木質繊維材料の一方又は両方並びに任意選択で木部材料の機械的精製を行って、パルプスラリーを形成するステップ（４０）と、パルプスラリーからパルプ又は紙製品を生産するステップ（８０）とを含み得る。

【0052】

[0055] 一実施形態によれば、剥皮された植物材料を提供すること２０は、靭皮繊維及び木質繊維を有する生の植物材料を剥皮するステップを含み得る。生の植物材料は、植物の茎及び枝を含み得る。一部の実施形態では、剥皮は、植物靭皮繊維材料及び植物木部を取り出して、それらの構成要素を内側の植物木質繊維材料から分離することを伴い得る。一部の実施形態では、剥皮は、植物靭皮繊維材料を取り出して、それを内側の植物木質繊維材料及び木部から分離することを伴い得る。剥皮は、植物靭皮繊維材料又は植物木質繊維材料とは別々に、木部をそれ自体の構成要素に分離することをさらに含み得る。

【0053】

[0056] 方法１０の一実施形態では、剥皮された植物材料を提供すること２０は、方法１０における加工のために植物靭皮繊維材料及び植物木質繊維材料の両方を提供することを伴う。方法１０の一実施形態では、剥皮された植物材料を提供すること２０は、方法１０における加工のために植物靭皮繊維材料のみを提供することを伴う。方法１０の一実施形態では、剥皮された植物材料を提供すること２０は、方法１０における加工のために植物木質繊維材料のみを提供することを伴う。

【0054】

[0057] 本明細書で使用する場合、「植物靭皮繊維材料」は、靭皮繊維に由来するか又は靭皮繊維から実質的になる植物バイオマスを指す。上記のように、靭皮繊維は、典型的には、植物の茎及び枝の皮に見出される。一実施形態では、植物靭皮繊維材料は、茎又は枝の最も外側の構成要素、例えば表皮又は皮質を含み得る。他の実施形態では、表皮及び／又は皮質は、より純粋な植物靭皮繊維材料を得るための剥皮中に実質的に取り出され得る。木部は、水を根から植物の残りの部分に輸送するために使用され、茎及び枝のコアに向かって内側にさらに見出される。本明細書で使用する場合、「植物木質繊維材料」は、木質繊維に由来するか又は木質繊維から実質的になる植物バイオマスを指す。木質繊維は、典型的には、植物のコアに見出される。実際に、木質は、「コア」又は「結束繊維束」と称されることがある。このように、一実施形態では、植物材料を剥皮することは、植物材料をその靭皮、木質及び任意選択で木部構成要素に分離することを含む。

【0055】

[0058] 靭皮繊維及び木質繊維を有する植物材料の剥皮は、任意の適切な技術を使用して完了し得る。小規模作業では、剥皮は、手又は小規模設備によって行われ得る。大規模又は商業的規模作業では、剥皮は、工業規模設備、例えば、限定されないが、Cretes １トン剥皮機（Cretes、Belgium）、ハンマーミル又はブレード付きシステム（例えば、HempTrain（商標）剥皮機）によって行われ得る。

【0056】

[0059] 一実施形態では、剥皮ステップは、植物靭皮繊維材料及び／又は植物木質繊維材料を特定の長さに切断することを含む。切断は、任意の適切な装置又は器具によるものであり得る。非限定的な実施形態では、Pierret切断機（Pierret、Belgium）を使用し得る。一実施形態では、植物靭皮繊維材料及び植物木質繊維材料は、約１ｃｍ～約１０ｃｍ、より特定すると約１ｃｍ～約７ｃｍ、より特定するとさらに約１ｃｍ～約５ｃｍ、さらにより特定すると約１ｃｍ～約３ｃｍの長さに切断される。一実施形態では、植物靭皮繊維材料及び植物木質繊維材料は、約１ｃｍ、約２ｃｍ、約３ｃｍ、約４ｃｍ、約５ｃｍ、約６ｃｍ、約７ｃｍ、約８ｃｍ、約９ｃｍ又は約１０ｃｍの長さに切断される。特定の実施形態では、植物靭皮繊維材料及び植物木質繊維材料は、約１ｃｍ～約３ｃｍ、例えば約１ｃｍ、約１．５ｃｍ、約２ｃｍ、約２．５ｃｍ又は約３ｃｍの長さに切断される。植物靭皮繊維材料及び植物木質繊維材料は、同じ長さ又は異なる長さに切断され得る。特定の実施形態では、さらにより短い長さを使用し得る（例えば、約２５ｍｍ～１００ｍｍの長さ）。

【0057】

[0060] 剥皮後、植物木質繊維及び靭皮繊維は、独立に、約１ｃｍ～約１０ｃｍの長さ及び約０．１ｍｍ～約５ｃｍ、より特定すると約０．１ｍｍ～約５ｍｍの厚さを有し得る。一実施形態では、靭皮繊維は、約１ｃｍ～約７ｃｍの長さを有し得、木質繊維は、約１ｃｍ～約３ｃｍの長さを有し得る。一実施形態では、木質繊維は、５ｃｍの長さを有し得る一方、植物靭皮繊維は、約１０ｃｍの長さを有し得る。一実施形態では、木質繊維は、３ｃｍの長さを有し得る一方、植物靭皮繊維は、約７ｃｍの長さを有し得る。一実施形態では、木質繊維は、１ｃｍの長さを有し得る一方、植物靭皮繊維は、約５ｃｍの長さを有し得る。再び上記のように、さらにより短い長さを本明細書における方法で生成及び使用し得る。

【0058】

[0061] 一部の実施形態では、本開示の方法１０は、剥皮された植物材料の洗浄及びスクリーニング（３０）をさらに含み得る。洗浄及びスクリーニング３０は、汚染物質、例えば残留土壌、肥料、有害生物（例えば、昆虫）などを除去し、プロセスで継続するための適当に剥皮された植物材料についてスクリーニングし得る。洗浄及びスクリーニング３０は、それぞれ水及び任意の適切な工業用スクリーニング設備を使用して行われ得る。スクリーニングを通過しない任意の剥皮された材料は、廃棄されるか、他の用途のために使用されるか又はさらなる剥皮に供され得る。

【0059】

[0062] 上記のように、本開示の方法１０は、機械的精製を行って、パルプスラリーを形成すること（４０）を含む。機械的精製を行うこと４０は、剥皮されたカンナビス植物材料を粉砕及び破砕して、繊維性材料（例えば、木質繊維及び／又は靭皮繊維）をそれから単離する。機械的精製を行うこと４０は、任意の適切な機械的精製機、例えば植物材料を２つの回転ディスク間で粉砕及び破砕する回転ディスク精製機を使用して行われ得る。他の実施形態では、機械的精製機は、剥皮された植物材料をそれらの間で破砕及び粉砕するための向かい合ったプレートを含み得る。他の実施形態では、機械的精製機は、剥皮された植物材料を破砕するためのローリング器具を含み得る。一部の実施形態では、機械的精製機は、本明細書に開示する方法に適するように修正され得る。例えば、回転ディスクを修正して、標準的な設備によって提供されるより太い又は細い繊維を提供し得る。さらに、異なるサイズのプレート又はそれらの間に異なる間隔を有するプレートを使用し得る。これは、からまって「ロープ」スタイルの繊維を生じさせる、繊維を「ロープ状にする」こととは対照的に、より高い質のパルプ化繊維を提供するために本明細書における方法で有利であり得る。「ロープ状となった」繊維は、繊維加工機における詰まりをもたらし得るため、ロープ状にすることは、大きい問題であり、したがって、ロープ状になることを低減させることは、有利である。

【0060】

[0063] 一部の実施形態では、機械的精製は、大気機械的精製であり得る。大気機械的精製は、一部の実施形態では、乾燥して、熱機械的精製によって使用できないケークとなるどろどろしたパルプへの植物木質繊維材料の過加工を回避することが有利であることが見出された。

【0061】

[0064] 一実施形態では、機械的精製を行うこと４０の前に、本明細書における方法１０は、剥皮された植物材料を事前処理するステップ（３５）を含み得る。洗浄及びスクリーニング３０を含む実施形態では、事前処理ステップ３５は、洗浄及びスクリーニング３０前又は後に行われ得る。一実施形態では、事前処理ステップ３５は、洗浄及びスクリーニング３０後に行われる。選択された実施形態では、本明細書における方法１０は、機械的精製４０が大気機械的精製であるとき、事前処理ステップ３５を含む。

【0062】

[0065] 一実施形態では、事前処理ステップ３５は、剥皮された植物材料（例えば、植物靭皮繊維材料及び／又は又は植物木質繊維材料）を酸素脱リグニン化、化学的処理、蒸気事前処理又はこれらの任意の組合せに供することを伴う。

【0063】

[0066] 酸素脱リグニン化は、任意の適切なプロセスによって行われ得る。一実施形態では、酸素脱リグニン化事前処理は、剥皮された植物材料（例えば、植物靭皮繊維材料及び／又は植物木質繊維材料）をＯ_２の存在下で圧力容器、例えば、限定されないが、Jaime反応器（Ｏ_２脱リグニン器；圧力密閉真空容器）において加熱することを伴う。圧力容器は、加圧条件下であり得、Ｏ_２をあふれさせ、６０℃～１６０℃の温度に加熱して、酸素脱リグニン化を行い得る。一実施形態では、温度は、約８０℃、約８５℃、約９０℃、約９５℃、約１００℃、約１０５℃又は約１１０℃である。特定の実施形態では、温度は、約１００℃である。酸素脱リグニン化は、任意の適切な期間、一実施形態では約１０分～約９０分間、より特定すると約３０分～約６０分間行われ得る。一実施形態では、事前処理ステップ３５は、酸素脱リグニン化、例えば二酸化硫黄（ＳＯ_２）、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）若しくはクエン酸（Ｃ_６Ｈ_８Ｏ_７）又は任意の化学的に均等な代替物による処理前に、剥皮された植物材料を化学的処理に供することをさらに含む。特定の実施形態では、事前処理ステップ３５は、剥皮された植物材料を二酸化硫黄に供し、次いで酸素脱リグニン化を行うステップを含む。他の特定の実施形態では、事前処理ステップ３５は、剥皮された植物材料をクエン酸溶液に供し、次いで酸素脱リグニン化を行うステップを含む。

【0064】

[0067] 一部の実施形態では、事前処理ステップ３５は、剥皮された植物材料を化学的処理に供する（しかし、酸素脱リグニン化の非存在下）を伴う。化学的処理は、例えば、クエン酸（Ｃ_６Ｈ_８Ｏ_７）、二酸化硫黄（ＳＯ_２）、硫酸（Ｈ_２ＳＯ_４）、水酸化ナトリウム（ＮＡＯＨ）、炭酸水素塩、例えば炭酸水素ナトリウム（ＮａＨＣＯ_３）、炭酸水素カルシウムＣａ（ＨＣＯ_３）_２又は一緒若しくは別々でのこれらの任意の組合せ或いは任意の化学的に均等な代替物の存在下で植物靭皮繊維材料又は植物木質繊維材料を加熱することによって行われ得る。

【0065】

[0068] 本明細書に記載される化学的処理は、加熱条件、加圧条件又は加熱及び加圧条件の両方におけるものであり得る。本明細書では、「加熱された」又は「加熱すること」とは、材料（例えば、植物靭皮繊維材料又は植物木質繊維材料）を蒸煮又は煮沸することを含むことを意図する。特定の実施形態では、加熱することは、室温を超えた任意の温度である。特定の実施形態では、加熱は、４０℃～１８０℃、より特定すると８０℃～１６０℃、より特定するとさらに１００℃～１６０℃である。特定の実施形態では、加熱は、約８０℃、約９０℃、約１００℃、約１１０℃、約１２０℃、約１３０℃、約１４０℃、約１５０℃又は約１６０℃におけるものである。特定の実施形態では、温度は、約１００℃である。本明細書では、「加圧条件」とは、１ａｔｍ（１４．７ｐｓｉ）の標準大気圧を超える任意の圧力を意味する。このように、一実施形態では、加圧条件は、１４．７ｐｓｉ超の任意の圧力である。一実施形態では、加圧条件は、約１４．７ｐｓｉ～約３００ｐｓｉの任意の圧力である。一実施形態では、加圧条件は、約１４．７ｐｓｉ～約１００ｐｓｉの任意の圧力である。一実施形態では、加圧条件は、約２５ｐｓｉ～約１００ｐｓｉ、より特定すると約５０ｐｓｉ～約１００ｐｓｉ、より特定するとさらに約５０ｐｓｉ～約７５ｐｓｉの任意の圧力である。

【0066】

[0069] 一部の実施形態では、事前処理ステップ３５は、剥皮された植物材料を蒸気事前処理に供することを伴う。機械的精製が大気機械的精製であるときでも、蒸気事前処理を使用し得るが、剥皮された植物材料（例えば、植物靭皮繊維材料又は植物木質繊維材料）の機械的精製のために熱機械的パルプ化プロセスが用いられるときに最も典型的に用いられる。蒸気事前処理は、加圧条件下で行われ得るが、最も典型的には加圧条件下で行われない。このように、一実施形態では、蒸気事前処理は、標準圧力下で行われる一方、熱機械的パルプ化は、本明細書の他の箇所に記載したように蒸気の存在下及び加圧条件下で行われる。これらの実施形態は、機械的精製後、蒸気発生器を使用して、蒸気事前処理及び熱機械的パルプ化ステップの両方のために蒸気を提供し得、さらに蒸気再生利用器（例えば、サイクロン）を使用して蒸気を分離及び再生利用し得る。

【0067】

[0070] 方法１０の一実施形態では、機械的精製を行うこと４０は、植物靭皮繊維材料及び植物木質繊維材料の両方におけるものである。方法１０の一実施形態では、機械的精製を行うこと４０は、植物靭皮繊維材料のみにおけるものである。方法１０の一実施形態では、機械的精製を行うこと４０は、植物木質繊維材料のみにおけるものである。本明細書に開示する方法の選択された実施形態では、植物木質繊維材料に対してのみ機械的精製を行い、別々の加工流れにおいて及び異なるプロセスによって植物靭皮繊維材料を加工することが好ましい場合がある。

【0068】

[0071] 方法１０は、靭皮繊維及び木質繊維を有する植物材料からのパルプ製品を生産するためのものである。方法１０の一実施形態では、植物材料は、カンナビス、アマ、サンヘンプ、ケナフ、クワ又はミツマタ植物材料である。方法１０の選択された実施形態では、植物材料は、カンナビス植物材料又はアマ植物材料である。方法１０の特定の実施形態では、植物材料は、カンナビス植物材料である。方法１０の特定の実施形態では、植物材料は、アサである。

【0069】

[0072] 一部の実施形態では、方法１０は、カンナビス植物材料（例えば、アサ）を使用して行われ得、任意の他の植物材料の非存在下であり得る。すなわち、そのような実施形態では、カンナビス植物材料のみが本開示の方法１０で精製されて、パルプ又は紙製品を生産する。このように、さらなる実施形態では、生産されたパルプ又は紙製品は、１００％のカンナビス植物材料を含み得る。理解されるように、他のバイオマス源、例えば木材についての必要条件が存在しないため、本開示の方法１０は、本明細書で以前に概要を述べたものを含む、このようなバイオマス源の収穫に関連する不都合を有利に回避し得る。

【0070】

[0073] さらに、本明細書で以前に記載されているように、本開示の方法１０の実施形態は、通常の木材パルプ化プロセスよりかなり少ない水を使用してパルプ及び紙製品を生産することができる。例えば、一部の実施形態では、機械的精製は、このようなステップ中に木材バイオマスを柔らかくするのに一般に必要とされる蒸気を伴わずに有利に行われ得る。

【0071】

[0074] 本開示の方法１０は、パルプスラリーからパルプ又は紙製品を生産するステップ８０を含む。生産すること８０は、洗浄、脱水、濃厚化、形成、乾燥、切断及びベイリングの１つ又は複数のステップを含み得る。一実施形態では、パルプスラリーからパルプを生産すること８０は、パルプを形成するためのパルプスラリーを洗浄、脱水及び乾燥するステップを逐次的に含み得る。一実施形態では、パルプスラリーからパルプを生産すること８０は、洗浄、濃厚化、形成、乾燥、切断及びベイリングするステップを逐次的に含み得る。一実施形態では、パルプから紙製品を生産すること８０は、木材パルプを紙製品に変換するための通常のプロセスと同様の手順によって行われ得る。

【0072】

[0075] 方法１０の一部の実施形態では、パルプ又は紙製品を生産すること８０は、本明細書に記載のような機械的精製を行うこと４０によって形成されたパルプスラリーからの直接的なものであり得る。一部の実施形態では、さらなる加工ステップを行ってパルプスラリーを提供し得る。

【0073】

[0076] 例えば、一部の実施形態では、本開示の方法１０は、水分及び／又は汚染物質を分離して、パルプスラリーを得るステップ（５０）を含み得る。水分は、剥皮された植物材料に対して機械的精製を行うこと４０によって放出された、剥皮された植物材料中に含有される残留水分であり得る。汚染物質は、機械的精製から取り除かれた望ましくない植物材料、例えば非繊維性固体構成要素及び水ではない液体（例えば、樹液）を含み得る。分離すること５０は、サイクロン分離を含み得る。一実施形態では、分離すること５０は、蒸気の非存在下でのサイクロン分離を含み得る。サイクロン分離は、典型的には、固体粒子（例えば、パルプスラリー）を含む液体を全体的に円錐のタンク中に流して、その中にサイクロンを形成することを伴う。固体粒子は、タンクの壁と衝突し、その結果、底部の放出口を通した回収のために液体から離脱する。本開示に関連して、任意の工業用サイクロンセパレータが適切であり得、本明細書に開示する方法のために必要に応じて修正され得る。

【0074】

[0077] さらなる実施形態によれば、本開示の方法１０は、パルプスラリーから潜在性（latency）を除去すること（６０）をさらに含み得る。本明細書で使用する場合、「潜在性」は、精製後（例えば、機械的精製後）にカールする繊維の傾向を説明する。潜在性を除去すること６０は、連続撹拌槽型反応器を使用してもたらされ得、その遠心力は、繊維の潜在特性（すなわちカール）を除去する。任意の工業用連続撹拌槽型反応器又は同様の設備が本開示の方法で使用され得、本明細書に開示する方法のために必要に応じて修正され得る。

【0075】

[0078] 一部の実施形態では、本開示の方法１０は、パルプスラリーを酸素脱リグニン化に供すること（７０）をさらに含み得る。本明細書で使用する場合、「酸素脱リグニン化」は、気体酸素を使用してリグニンを植物から除去するプロセスを指す。酸素脱リグニン化にパルプスラリーを供すること７０中、パルプスラリーを加熱し、次いでリグニンのポリマー構造を分解する酸化剤として作用する酸素ガス（Ｏ_２）に曝露し得る。一実施形態では、酸素脱リグニン化は、塩基（例えば、ＮａＯＨ）の存在下におけるものである。任意の適切な酸素リグニン器が使用され得、本開示の方法で使用するために必要に応じて修正され得る。

【0076】

[0079] 酸素脱リグニン化は、リグニンを分解する亜硫酸ナトリウム浴を使用することを一般に伴う、化学物質をベースとする脱リグニン化技術より環境へのかなりより少ない危険を有する。それは、このような技術が、典型的には、環境へのそれらの放出前に捕捉及び加工しなければならない揮発性硫化物（例えば、硫化水素、硫化ジメチルなど）を生成するためである。なお、揮発性硫化物化合物を捕捉している間、ヒト及び動物の健康に対してかなりの影響を有する主要な大気汚染物質である二酸化硫黄が中間体として生成されることが多い。二酸化硫黄の大部分は、反応して硫酸ナトリウム結晶を生成する一方、いくらかは、加工中に大気に漏れ得る（例えば、パルプ及び製紙工場がメンテナンスのために休業したとき）。酸素脱リグニン化は、このような危険性を回避する。

【0077】

[0080] 代わりに、靭皮繊維及び木質繊維を有する植物材料（例えば、カンナビス植物材料）の酸素脱リグニン化は、環境に優しい持続可能な副生成物を生成する。一部の実施形態では、方法１０は、パルプスラリーを酸素脱リグニン化に供すること７０中に廃棄物流れを捕捉することを含む。次いで、廃棄物流れを蒸気発生及び蒸気再生利用に供し、それにより流れを再利用し得、及び／又は農業用途、例えば本明細書に開示する方法によるその後のパルプ化のためにさらなる植物を成長させるための肥料としての使用のために捕捉し得る。

【0078】

[0081] リグニンをパルプスラリーから除去することに加えて、パルプスラリーを酸素脱リグニン化に供すること７０は、それから得られたパルプ又は紙製品が少なくとも約７０の輝度を有し得るようにスラリーを増白させることもできる。さらなる実施形態では、パルプ又は紙製品は、約８０～約１００、より特定すると約８０～約９５の輝度を有し得る。当業者が認識するように、「輝度」は、青色光の特定の波長（例えば、４５７ｎｍ）の反射率の量を測定する。輝度は、０～１００のスケールで測定され、それにより、数字が高いほど、パルプ又は紙製品がより明るい。対照的に、「白色度」は、可視スペクトルにわたる光の全ての波長の反射を測定し、それにより、白色度評価（再び０～１００のスケール）が高いほど、紙がより白い。一実施形態では、本明細書における方法によって生産されたパルプ又は紙製品は、少なくとも約７０の白色度を有し得る。さらなる実施形態では、パルプ又は紙製品は、約８０～約１００、より特定すると約８０～約９５の白色度を有し得る。一実施形態では、本明細書における方法によって生産されたパルプ又は紙製品は、８５超の輝度及び白色度の両方を有し得る。

【0079】

[0082] パルプ及び紙製品の輝度又は色は、ＬＡＢ色値、すなわちＬ－星（Ｌ^＊）、Ａ－星（ａ^＊）及びＢ－星（ｂ^＊）を使用しても測定され得る。Ｌ^＊は、明度を表し、ａ^＊は、赤色／緑色値を表し、ｂ^＊は、青色／黄色値を表す。一実施形態では、本明細書における方法によって生産されたパルプ又は紙製品は、７０以上のＬ^＊、－２０～＋２０のａ^＊値及び－２０～＋２０のｂ^＊値を有し得る。

【0080】

[0083] このように、一部の実施形態では、本開示の方法は、パルプスラリーを増白するステップを伴わなくてもよい。通常の増白ステップは、環境的に有害な有機塩素化合物を副生成物として形成する塩素を漂白剤として使用し得るため、これは、有利であり得る。酸素脱リグニン化を使用することは、このような漂白剤についての必要性及びしたがってこのような化合物を環境中に放出する危険性を回避する。

【0081】

[0084] しかし、さらなる増白が望ましいか、又は酸素脱リグニン化にパルプスラリーを供するステップが行われない場合、下記の２流方法を含めた本開示の方法は、パルプスラリーを増白することをさらに含み得る。このような実施形態では、限定されないが、パルプスラリーは、環境的に有害な副生成物、例えば有機塩化物を生成することなしにスラリーを増白することができる過酸化水素を使用して増白され得る。

【0082】

[0085] このように、上記に鑑みて、本開示の方法は、毒性化学物質の使用を伴わずに行われ得る（すなわち毒性化学物質非含有プロセス）。「毒性化学物質」とは、それへの曝露によってヒト、動物及び／又は環境を害し得る化学物質を意味することに留意されたい。他の実施形態では、本開示の方法は、このように得られたパルプ及び紙製品において、ヒト、動物及び／又は環境に対して害をもたらし得るのに十分な量での毒性化学物質の使用を伴わずに行われ得る。その結果、生産されたパルプ又は紙製品は、このような毒性化学物質を含まないか、又は有害な量のこのような毒性化学物質を含まないものであり得る。実際は、一部の実施形態では、パルプ又は紙製品は、食用であり得る。

【0083】

[0086] さらに、本開示の方法の実施形態は、少なくとも一部には、必要とされる最低限の加工ステップのため、また加工ステップ、例えば蒸気を伴わずに機械的精製を行い得る（すなわち大気機械的精製による）ため、通常のパルプ化プロセスよりかなり少ない資源を使用して行われ得る。その結果、一部の実施形態では、本開示の方法は、約１メートルトンのパルプ又は紙製品を生産するのに約２２，０００Ｌ未満の水を消費し得る。別の実施形態では、本開示の方法は、約１メートルトンのパルプ又は紙製品を生産するのに約１ＧＪ未満を消費し得る。本明細書で以前に考察されているように、このような水の必要量は、クラフト木材パルプ化プロセスのものの約３３％未満及び専ら熱機械的な木材パルプ化プロセスのものの約１７％未満であり得る一方、エネルギーの必要量は、クラフトプロセスのものの約５％未満及び専ら熱機械的な木材パルプ化プロセスのものの約１０％未満であり得る。

【0084】

[0087] 本開示の方法１０は、靭皮繊維及び木質繊維を有する植物材料からパルプ又は紙製品を生産することができる。このように、別の態様では、本開示は、本開示の方法１０によって生産されたパルプ又は紙製品に関する。本明細書に記載のように、一実施形態では、パルプ又は紙製品は、毒性化学物質を含まず、及び／又は生分解性である。

【0085】

[0088] 一実施形態では、パルプ又は紙製品は、カンナビス、アマ、サンヘンプ、ケナフ、クワ又はミツマタ植物材料から本質的になる。これに関連して、「から本質的になる」とは、パルプ又は紙製品のパルプ材料が、靭皮繊維及び木質繊維材料を有するこれらの植物に専ら由来することを意味する。異なる植物又は樹木、例えば針葉樹又は広葉樹材木からのパルプは、カンナビス、アマ、サンヘンプ、ケナフ、クワ又はミツマタ植物材料から本質的になるカンナビスパルプ又は紙製品中に存在しない。しかし、表現「から本質的になる」は、本開示のパルプ及び紙製品中に存在し得る、残留しているか又は意図的に加えられた他の材料又は化学物質が含まれることを妨げない。例えば、限定されないが、パルプ又は紙製品は、非木材充填剤材料及び／又は本明細書に開示する方法からの残留化学物質を含み得る。

【0086】

[0089] 一部の実施形態では、パルプ又は紙製品は、少なくとも９０％ｗ／ｗ、少なくとも９５％ｗ／ｗ、少なくとも９６％ｗ／ｗ、少なくとも９７％ｗ／ｗ、少なくとも９９％ｗ／ｗ、少なくとも９９．５％ｗ／ｗ、少なくとも９９．８％ｗ／ｗ又は少なくとも９９．９％ｗ／ｗのカンナビス、アマ、サンヘンプ、ケナフ、クワ又はミツマタ植物材料を含む。そのような実施形態では、パルプ又は紙製品は、１００％までの残りの重量パーセントについて、例えば非木材充填剤材料及び／又は本明細書に開示する方法からの残留化学物質を含み得る。特定の実施形態では、パルプ又は紙製品は、少なくとも９０％ｗ／ｗ、少なくとも９５％ｗ／ｗ、少なくとも９６％ｗ／ｗ、少なくとも９７％ｗ／ｗ、少なくとも９９％ｗ／ｗ、少なくとも９９．５％ｗ／ｗ、少なくとも９９．８％ｗ／ｗ又は少なくとも９９．９％ｗ／ｗのカンナビス植物材料、例えばアサを含む。

【0087】

[0090] 一部の実施形態では、パルプ又は紙製品は、１００％ｗ／ｗのカンナビス、アマ、サンヘンプ、ケナフ、クワ又はミツマタ植物材料を含む。そのような実施形態では、パルプ又は紙製品は、本明細書における方法からのいくらかの残留材料又は化学物質をやはり含み得るが、それは、通常の装置を使用して検出限界未満である。特定の実施形態では、パルプ又は紙製品は、１００％ｗ／ｗのカンナビス植物材料、例えばアサを含む。

【0088】

[0091] パルプ又は紙製品が本開示の方法１０によって生産され得る実施形態では、パルプ又は紙製品は、任意の植物木質繊維材料の非存在下で植物靭皮繊維材料を含み得る。そのような実施形態では、本開示の方法１０は、植物靭皮繊維材料の加工のみを伴い得る。

【0089】

[0092] パルプ又は紙製品が本開示の方法１０によって生産され得る別の実施形態では、パルプ又は紙製品は、植物靭皮繊維材料の非存在下で植物木質繊維材料を含み得る。そのような実施形態では、本開示の方法１０は、植物木質繊維材料の加工のみを伴い得る。

【0090】

[0093] 一実施形態では、パルプ又は紙製品は、約９９：１～約９９：１の木質繊維パルプ：靭皮繊維パルプ、より特定すると約１０：１～１：１０、より特定するとさらに約５：１～１：５、またさらにより特定すると約１：１～約１：５を含み得る。一実施形態では、木質繊維パルプ：靭皮繊維パルプの比は、約５：１～約１：２５、より特定すると約１：１～１：１０、より特定するとさらに約１：１～１：５である。一実施形態では、パルプ又は紙製品は、約５：１、約４：１、約３：１、約２：１、約１：１、約１：２、約１：３、約１：４、約１：５、約１：６、約１：７、約１：８、約１：９、約１：１０、約１：１５、約１：２０、約１：２５、約１：３０、約１：４０、約１：５０、約１：６０、約１：７０、約１：８０、約１：９０、約１：９５又は約１：９９の木質繊維パルプ：靭皮繊維パルプの比を含み得る。特定の実施形態では、パルプ又は紙製品中の木質繊維パルプ：靭皮繊維パルプの比は、約１：１、約１：１．５、約１：２、約１：２．５、約１：３、約１：３．５、約１：４、約１：４．５又は約１：５である。一実施形態では、比は、容量／容量（ｖ／ｖ）ベースで決定される。一実施形態では、比は、重量／重量（ｗ／ｗ）ベースで決定される。

【0091】

[0094] パルプ又は紙製品は、任意の適切な量の木質繊維パルプ及び靭皮繊維パルプを含み得る。一実施形態では、パルプ又は紙製品は、約２０％ｖ／ｖ～約８０％ｖ／ｖの木質繊維パルプを含む。一実施形態では、パルプ又は紙製品は、約２０％ｖ／ｖ、約２５％ｖ／ｖ、約３０％ｖ／ｖ、約３５％ｖ／ｖ、約４０％ｖ／ｖ、約４５％ｖ／ｖ、約５０％ｖ／ｖ、約５５％ｖ／ｖ、約６０％ｖ／ｖ、約６５％ｖ／ｖ、約７０％ｖ／ｖ、約７５％ｖ／ｖ又は約８０％ｖ／ｖの木質繊維パルプを含む。一実施形態では、パルプ又は紙製品は、少なくとも２５％ｖ／ｖ、少なくとも５０％ｖ／ｖ又は少なくとも７５％ｖ／ｖの木質繊維パルプを含む。先の実施形態のいずれかでは、パルプ又は紙製品は、靭皮繊維パルプで１００％までとされ得る。一実施形態では、パルプ又は紙製品は、約２０％ｖ／ｖ～約８０％ｖ／ｖの靭皮繊維パルプを含む。一実施形態では、パルプ又は紙製品は、約２０％ｖ／ｖ、約２５％ｖ／ｖ、約３０％ｖ／ｖ、約３５％ｖ／ｖ、約４０％ｖ／ｖ、約４５％ｖ／ｖ、約５０％ｖ／ｖ、約５５％ｖ／ｖ、約６０％ｖ／ｖ、約６５％ｖ／ｖ、約７０％ｖ／ｖ、約７５％ｖ／ｖ又は約８０％ｖ／ｖの靭皮繊維パルプを含む。一実施形態では、パルプ又は紙製品は、少なくとも２５％ｖ／ｖ、少なくとも５０％ｖ／ｖ又は少なくとも７５％ｖ／ｖの靭皮繊維パルプを含む。一実施形態では、パルプ又は紙製品は、約７０％ｖ／ｖの靭皮繊維パルプ及び約３０％ｖ／ｖの木質繊維パルプを含む。

【0092】

[0095] パルプ又は紙製品の輝度又は色については、本明細書の他の箇所に記載する。一実施形態では、パルプ又は紙製品は、少なくとも約７０、少なくとも約８０、少なくとも約９０又はそれを超える輝度を有する。一実施形態では、パルプ又は紙製品は、約８０～約９０の輝度を有する。

【0093】

[0096] 一実施形態では、カンナビスパルプ又は紙製品は、紙焼きの印画紙（例えば、市販の印刷用紙、事務用紙など）、新聞用紙、板紙、ボール紙又はファインアート紙である。

【0094】

[0097] 本明細書の他の箇所に記載したように、北部漂白針葉樹クラフト（ＮＢＳＫ）は、パルプについての製紙業のベンチマークグレードである。一実施形態では、カンナビスパルプ又は紙製品は、北部漂白針葉樹クラフトと均等以上の品質のものである。

【0095】

[0098] 本明細書の他の箇所に記載したように、有利には、一部の実施形態において、本開示は、パルプ及び紙製品を生産するための２流プロセスに関し、それにより、植物靭皮繊維材料は、別々に及び植物木質繊維材料と異なるプロセスによって加工される。本明細書では、用語「流れ」は、異なる流れと別個及び別々である加工手順を説明するために使用される。一実施形態では、植物木質繊維材料は、「第１の流れ」中で加工され、植物靭皮繊維材料は、「第２の流れ」中で加工される。用語「第１」及び「第２」は、流れが別々及び別個であることを意味し、１つの流れが他の流れの前に行われることを意味するか、又は流れ中での一連の加工を暗示することを意図しない。各流れにおける基礎となる主要なパルプ化手順は、別々であり異なる（例えば、機械的精製に対して化学パルプ化）が、同じ若しくは同様の様式で行われる（例えば、事前処理ステップ、酸素脱リグニン化ステップ、洗浄及びスクリーニングステップ、潜在性の除去など）か又はさらに一緒に行われる（例えば、剥皮など）、各流れ内でのいくつかの加工ステップが存在し得る。

【0096】

[0099] 本明細書では、「２流」とは、植物靭皮繊維材料及び植物木質繊維材料のための別々の加工流れを指すことを意味する。特定の実施形態では、本明細書における方法は、さらなる加工流れ、例えば再利用された材料をさらに含むカンナビスパルプ又は紙製品を生産するための再利用された材料を伴う加工流れを含み得る。

【0097】

[00100] 本開示の２流方法の例示的な実施形態では、この方法は、
－ 第１の流れ中で植物木質繊維材料を木質繊維パルプ又はパルプスラリーに加工することと；
－ 第２の流れ中で植物靭皮繊維材料を靭皮繊維パルプ又はパルプスラリーに加工することと；
－ 木質繊維パルプ又はパルプスラリー及び靭皮繊維パルプ又はパルプスラリーをブレンドして、ブレンドされたパルプ又はパルプスラリーを提供することと；
－ ブレンドされたパルプ又はパルプスラリーからパルプ又は紙製品を生産することと
を含み、第１の流れ及び第２の流れは、互いに別々に行われる。

【0098】

[00101] したがって、本開示の一実施形態では、異なるタイプの植物繊維材料（木質に対して靭皮）は、分離され、独立に加工され、再び合わされて、ブレンドされたパルプスラリーを生産し得、パルプ又は紙製品をそれから生産し得る。例えば、上記のように、剥皮された植物材料を提供することは、一部の実施形態では、靭皮繊維及び木質繊維を有する植物材料を剥皮して、植物靭皮繊維材料及び任意選択で木部をそれから取り出し、植物木質繊維材料を提供することを含む。次いで、植物靭皮繊維材料は、それぞれが別々の加工流れ中において及び異なる手順によって植物木質繊維材料と別々に加工され得る。

【0099】

[00102] それぞれが異なるパルプ化手順によって加工され、次いでブレンドされ、ブレンドされたパルプが形成される限り、植物靭皮繊維材料及び植物木質繊維材料を加工するための様々な異なる手順を使用し得る。限定されないが、一実施形態では、第１の流れで使用されるパルプ化手順が、第２の流れで使用されるものと異なる限り、第１の流れ（木質繊維）又は第２の流れ（靭皮繊維）で使用され得るパルプ化手順は、機械的精製、熱機械的精製、蒸気及び圧力精製、化学パルプ化を伴う蒸気及び圧力精製（例えば、クラフトプロセス又は修正クラフトプロセス）、蒸気及び／又は圧力の非存在下での化学パルプ化又はこれらの任意の組合せを含む。一実施形態では、第１の流れ（木質繊維）又は第２の流れ（靭皮繊維）は、機械的精製（熱機械的、大気機械的又はこれらの組合せ）を使用し、他の流れは、化学パルプ化を伴う蒸気及び圧力精製（例えば、クラフトプロセス又は修正クラフトプロセス）を使用する。

【0100】

[00103] 本明細書では、費用効率及び費用対効果が高い様式で高品質パルプを生産することにおいて、植物木質繊維材料に対して機械的精製手順並びに植物靭皮繊維材料に対して蒸気及び圧力精製（化学的処理を伴う）を使用することが有利であることが見出された。有利には、これらの手順又は本明細書に記載のような加工流れを修正することにより（例えば、酸素脱リグニン化又は化学的事前処理を含めることにより）、これらの手順の経済的側面を改善することができ、高品質パルプ製品を得ることができることがさらに見出された。

【0101】

[00104] このように、一実施形態では、植物木質繊維材料は、第１の流れ中で機械的精製に供されて、植物木質繊維パルプ又はパルプスラリーを生産し得る。機械的精製は、例えば、熱機械的精製、大気機械的精製又はこれらの任意の組合せを含めた任意の適切な形態の機械的精製であり得る。本明細書における２流方法の第１の流れ中での植物木質繊維材料の機械的精製は、本開示の方法１０における機械的精製４０を行うことに関して本明細書の他の箇所に記載したように行われ得る。

【0102】

[00105] 一実施形態では、植物靭皮繊維材料は、第２の流れ中で蒸気及び圧力精製に供されて、植物靭皮繊維パルプ又はパルプスラリーを生産し得る。本明細書における蒸気及び圧力精製は、例えば、クラフトプロセス及び特に本明細書において有利であることが見出された低化学物質クラフトプロセス（例えば、酸素脱リグニン化事前処理を伴う）と同様のプロセスを具体化し得る。

【0103】

[00106] このように、さらなる実施形態では、本開示の例示的な２流方法は、
－ 靭皮繊維及び木質繊維を有する植物材料を剥皮して、植物靭皮繊維材料及び植物木質繊維材料を分離及び提供するステップと；
－ 第１の流れ中で植物木質繊維材料の機械的精製を行って、木質繊維パルプ又はパルプスラリーを形成するステップと；
－ 第２の流れ中で植物靭皮繊維材料の蒸気及び圧力精製を行って、靭皮繊維パルプ又はパルプスラリーを形成するステップと；
－ 靭皮繊維パルプ又はパルプスラリー及び木質繊維パルプ又はパルプスラリーをブレンドして、ブレンドされたパルプ又はパルプスラリーを形成するステップと；
－ ブレンドされたパルプ又はパルプスラリーからパルプ又は紙製品を生産するステップと
を含む。

【0104】

[00107] 本明細書では、２流方法における剥皮は、本明細書の他の箇所に記載したように行われ得る。一実施形態では、剥皮は、植物靭皮繊維材料及び植物木質繊維材料を本明細書に記載のような長さに切断するステップを含む。一実施形態では、植物靭皮繊維材料及び植物木質繊維材料は、それぞれ独立に、約１ｃｍ～約７ｃｍの長さに切断される。一実施形態では、植物靭皮繊維材料及び植物木質繊維材料は、それぞれ独立に、約１ｃｍ～約３ｃｍの長さに切断される。

【0105】

[00108] 一実施形態では、第１の流れ中での植物木質繊維材料の機械的精製は、大気機械的精製である。大気機械的精製は、一部の実施形態では、乾燥されて、熱機械的精製によって使用できないケークとなるどろどろしたパルプへの木質繊維の過加工を回避するのに有利であることが見出された。

【0106】

[00109] 植物木質繊維材料の機械的精製は、本開示の方法１０における機械的精製４０を行うことに関して、例えば本明細書に記載されているものを含めた任意の適切な手順又は機構によって行われ得る。機械的精製は、植物木質繊維材料を粉砕及び破砕して、繊維性材料をそれから単離する。一実施形態では、機械的精製は、回転ディスク、向かい合ったプレート、ローラー又はこれらの任意の組合せを使用して行われる。一実施形態では、大気精製を行うために、Andritz Thermomechanicalミルがサーモ構成要素に修正され得る。一実施形態では、次いで、植物木質繊維材料のための特別注文による粉砕プレート、例えば木質繊維を加工するための特別注文によるプレート厚さを有するプレートは、修正されたAndritzミルで使用され得る。

【0107】

[00110] 一実施形態では、第１の流れ中での植物木質繊維材料の機械的精製は、酸素脱リグニン化（第１の流れの酸素脱リグニン化）、化学的処理又は蒸気による事前処理を含む（これらのそれぞれは、本明細書の他の箇所に記載される）。本明細書に開示される２流方法の特定の実施形態では、植物木質繊維材料の事前処理は、第１の流れの酸素脱リグニン化によるものである。

【0108】

[00111] 第１の流れの酸素脱リグニン化は、任意の適切なプロセスによって行われ得る。一実施形態では、第１の流れの酸素脱リグニン化は、Ｏ_２の存在下で圧力容器、例えば、限定されないが、Jaime反応器（Ｏ_２脱リグニン器；圧力密閉真空容器）において植物木質繊維材料を加熱することを伴う。圧力容器は、加圧条件下であり得、Ｏ_２をあふれさせ、６０℃～１６０℃の温度に加熱して、酸素脱リグニン化を行い得る。特定の実施形態では、温度は、約１００℃である。酸素脱リグニン化は、任意の適切な期間、一実施形態では約３０分間行われ得る。

【0109】

[00112] 一実施形態では、植物木質繊維材料は、第１の流れの酸素脱リグニン化、例えば二酸化硫黄（ＳＯ_２）、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）若しくはクエン酸（Ｃ_６Ｈ_８Ｏ_７）又は任意の化学的に均等な代替物による処理前に化学的処理に供され得る。一実施形態では、植物木質繊維材料は、第１の流れの酸素脱リグニン化前に液体二酸化硫黄による事前処理に供される。一実施形態では、植物木質繊維材料は、第１の流れの酸素脱リグニン化前にクエン酸による事前処理に供される。

【0110】

[00113] 本明細書に開示する２流方法の別の実施形態では、植物木質繊維材料は、酸素脱リグニン化を伴わない機械的精製前に化学的事前処理に供される。化学的処理は、例えば、クエン酸（Ｃ_６Ｈ_８Ｏ_７）、二酸化硫黄（ＳＯ_２）、硫酸（Ｈ_２ＳＯ_４）、水酸化ナトリウム（ＮＡＯＨ）、炭酸水素塩、例えば炭酸水素ナトリウム（ＮａＨＣＯ_３）、炭酸水素カルシウムＣａ（ＨＣＯ_３）_２又は一緒若しくは別々でのこれらの任意の組合せ或いは任意の化学的に均等な代替物の存在下で植物木質繊維材料を加熱することによって行われ得る。一実施形態では、化学的処理は、クエン酸溶液中で植物木質材料を加熱し、それに続いて炭酸水素塩溶液中で植物木質材料を加熱することを含む。化学的事前処理は、蒸気及び／又は圧力条件下であっても又はなくてもよい。一実施形態では、化学的処理は、圧力容器中で加圧条件下におけるものである。

【0111】

[00114] 本明細書における２流方法では、植物靭皮繊維材料は、第２の流れ中で蒸気及び圧力精製に供される。「蒸気及び圧力精製」とは、蒸気の存在下及び／又は加圧条件下での植物靭皮繊維材料の処理を伴う単一又は一連のステップを指すことを意味する。

【0112】

[00115] 本明細書における２流方法の実施形態では、蒸気及び圧力精製は、本明細書で化学パルプ化とも称される、加熱した液体溶液中の植物靭皮繊維材料の１つ又は複数の化学的処理を含む。加熱された液体溶液は、植物繊維材料のパルプ化のための任意の適切な化学物質、例えばクラフトスタイルのパルプ化手順で使用される化学物質を含み得る。

【0113】

[00116] ２流方法の実施形態では、加熱された液体化学溶液中の処理は、圧力容器において加圧条件下で行われる。加熱された液体化学溶液中の処理は、液体化学溶液中で植物繊維材料を蒸煮又は煮沸することを含み得る。一実施形態では、液体化学溶液は、クエン酸溶液、液体二酸化硫黄、硫酸溶液、水酸化ナトリウム溶液、炭酸水素塩溶液（例えば、炭酸水素ナトリウム若しくは炭酸水素カルシウム）、炭酸塩溶液（例えば、炭酸ナトリウム若しくは炭酸カルシウム）溶液、塩化物溶液（例えば、塩化ナトリウム若しくは塩化カルシウム）又は一緒若しくは別々でのこれらの任意の組合せ或いは任意の化学的に均等な代替物であり得る。

【0114】

[00117] ２流方法の実施形態では、蒸気及び圧力精製は、蒸気による植物木質繊維材料の１回又は複数回の事前処理を含み得る。蒸気事前処理は、加圧条件下であり得るが、典型的には、蒸気事前処理は、標準大気圧におけるものである。一実施形態では、植物靭皮繊維材料は、第２の流れ中で蒸気による少なくとも１回、少なくとも２回、少なくとも３回、少なくとも４回又は少なくとも５回の事前処理を受ける。一実施形態では、植物靭皮繊維材料は、第２の流れ中で蒸気による２回の事前処理を受け、これらの両方は、標準大気条件下におけるものである。

【0115】

[00118] ２流方法の実施形態では、植物靭皮繊維材料は、酸素脱リグニン化（第２の流れの酸素脱リグニン化）又は化学的処理による事前処理に供され得る。第２の流れの酸素脱リグニン化は、第１の流れの酸素脱リグニン化について本明細書に記載のものと同様の様式で行われ得る。同様に、第２の流れ中での化学的事前処理は、第１の流れ中での化学的処理について記載した実施形態と同じであり得る。

【0116】

[00119] 本明細書に開示される２流方法の特定の実施形態では、植物靭皮繊維材料は、第２の流れの酸素脱リグニン化に供される。一実施形態では、第２の流れの酸素脱リグニン化は、Ｏ_２の存在下で圧力容器において植物靭皮繊維材料を加熱することを含む。一実施形態では、第２の流れは、第１の流れの酸素脱リグニン化前に植物木質繊維材料を二酸化硫黄、水酸化ナトリウム又はクエン酸で処理するステップを含む。特定の実施形態では、クエン酸による。

【0117】

[00120] 本明細書における２流方法に従って植物靭皮繊維材料を加工することに関して、有利には、事前処理が化学的事前処理又は酸素脱リグニン化によって行われるとき、低減された化学パルプ化手順を用いることができることが見出された。例えば、本明細書における方法の実施形態では、植物靭皮繊維材料を加工するために、クエン酸を伴う炭酸水素塩（例えば、炭酸水素ナトリウム）蒸気及び圧力精製又は酸素脱リグニン化事前処理を行うことが有利であることが見出された。高品質パルプが非常に低い化学物質濃度で得られ、それにより加工費用（例えば、化学物質の費用）におけるかなりの低減を実現した。

【0118】

[00121] このように、一実施形態では、第２の流れ中での蒸気及び圧力精製は、両方とも蒸気及び圧力条件下において、植物靭皮材料をクエン酸溶液中で加熱し、それに続いて植物木質材料を炭酸水素塩溶液（例えば、炭酸水素ナトリウム）中で加熱することを含む化学パルプ化の１つ又は複数のステップを含む。別の実施形態では、第２の流れ中での蒸気及び圧力精製は、酸素脱リグニン化、それに続く蒸気及び圧力条件下での植物木質材料を炭酸水素塩溶液（例えば、炭酸水素ナトリウム）中で加熱することを含む。

【0119】

[00122] 第１の流れ及び第２の流れの一方又は両方において、例えば機械的精製（木質繊維）並びに蒸気及び圧力精製（靭皮繊維）後、水分及び／又は汚染物質を分離するステップを行い得る。植物靭皮繊維材料から水を分離することは、蒸気及び圧力精製中又は任意の事前処理ステップ中に凝縮した蒸気から植物靭皮繊維材料に導入された水を除去し得る。植物木質繊維材料から水を分離することは、機械的精製中に遊離されるか又は加工中（例えば、事前処理ステップ中）に導入された、植物木質繊維材料中に含有される残留水分を除去し得る。一部の実施形態では、水を分離することは、サイクロン分離を含む。サイクロン分離は、本明細書で以前に記載されているのと同じ又は同様の様式で完了し得るが、例示的な実施形態では、靭皮繊維材料を加工するために蒸気の存在下において第２の流れ中で行われる一方、木質繊維材料の加工は、好ましくは、蒸気の非存在下で行われる。さらなる実施形態では、水を再生利用及び使用して蒸気を生じさせ得るが、これは、次いで、事前処理及び／又は蒸気及び圧力精製ステップで用いられ得、それにより本開示の方法の水の必要量を低減し得る。

【0120】

[00123] 一実施形態では、第１の流れ及び第２の流れの一方又は両方は、植物靭皮繊維材料及び／又は植物木質繊維材料を洗浄及びスクリーニングするステップを含み得る。一実施形態では、洗浄及びスクリーニングは、植物材料を剥皮した後、また植物木質繊維材料の機械的精製並びに植物靭皮繊維材料の蒸気及び圧力精製前に行われ得る。一部の実施形態では、第１及び第２の流れは、植物靭皮繊維パルプ若しくはパルプスラリー及び／又は植物木質繊維パルプ若しくはパルプスラリーから潜在性を除去するステップをさらに含む。洗浄及びスクリーニング及び潜在性の除去は、２流方法に関連して、それぞれ本開示の方法１０に関して本明細書で以前に記載されているステップ３０及び６０と同じ又は同様の様式で行われ得る。

【0121】

[00124] このように、本明細書における２流方法の一実施形態では、植物木質繊維材料の第１の流れ加工は、（ｉ）化学的処理又は酸素脱リグニン化によって木質事前処理ステップを行うステップと；（ｉｉ）植物木質繊維材料を洗浄及びスクリーニングするステップと；（ｉｉｉ）機械的精製を行うステップと；（ｉｖ）蒸気の非存在下でサイクロン分離を行うステップと；（ｖ）潜在性を除去し、及び／又はスクリーニングして、木質繊維パルプ又はパルプスラリーを形成するステップとの逐次的ステップを含み得る。

【0122】

[00125] 代わりに、別の実施形態では、植物木質繊維材料の第１の流れ加工は、（ｉ）植物木質繊維材料を洗浄及びスクリーニングするステップと；（ｉｉ）化学的処理又は酸素脱リグニン化によって木質事前処理ステップを行うステップと；（ｉｉｉ）機械的精製を行うステップと；（ｉｖ）蒸気の非存在下でサイクロン分離を行うステップと；（ｖ）潜在性を除去し、及び／又はスクリーニングして、木質繊維パルプ又はパルプスラリーを形成するステップとの逐次的ステップを含み得る。

【0123】

[00126] 代わりに、別の実施形態では、植物木質繊維材料の第１の流れ加工は、（ｉ）植物木質繊維材料を洗浄及びスクリーニングするステップと；（ｉｉ）機械的精製を行うステップと；（ｉｉｉ）蒸気の非存在下でサイクロン分離を行うステップと；（ｉｖ）潜在性を除去し、及び／又はスクリーニングして、木質繊維パルプ又はパルプスラリーを形成するステップとの逐次的ステップを含み得る。

【0124】

[00127] 代わりに、別の実施形態では、植物木質繊維材料の第１の流れ加工は、（ｉ）化学的処理又は酸素脱リグニン化によって木質事前処理ステップを行うステップと、（ｉｉ）機械的精製を行うステップと；（ｉｉｉ）蒸気の非存在下でサイクロン分離を行うステップと；（ｉｖ）潜在性を除去し、及び／又はスクリーニングして、木質繊維パルプ又はパルプスラリーを形成するステップとの逐次的ステップを含み得る。

【0125】

[00128] 第２の流れに関して、本明細書における２流方法の一実施形態では、植物靭皮繊維材料の第２の流れ加工は、（ｉ）化学的処理又は酸素脱リグニン化によって靭皮事前処理ステップを行うステップと；（ｉｉ）植物靭皮繊維材料を洗浄及びスクリーニングするステップと；（ｉｉｉ）洗浄された植物靭皮繊維材料を蒸気で事前処理するステップと；（ｉｖ）蒸気及び圧力精製を行うステップと；（ｖ）サイクロン中で蒸気分離ステップを行って、蒸気及び圧力精製からの蒸気を除去するステップと；（ｖｉ）潜在性を除去し、及び／又はスクリーニングして、靭皮繊維パルプ又はパルプスラリーを形成するステップとの逐次的ステップを含み得る。

【0126】

[00129] 代わりに、別の実施形態では、植物靭皮繊維材料の第２の流れ加工は、（ｉ）植物靭皮繊維材料を洗浄及びスクリーニングするステップと；（ｉｉ）化学的処理又は酸素脱リグニン化によって靭皮事前処理ステップを行うステップと；（ｉｉｉ）植物靭皮繊維材料を蒸気で事前処理するステップと；（ｉｖ）蒸気及び圧力精製を行うステップと；（ｖ）サイクロン中で蒸気分離ステップを行って、蒸気及び圧力精製からの蒸気を除去するステップと；（ｖｉ）潜在性を除去し、及び／又はスクリーニングして、靭皮繊維パルプ又はパルプスラリーを形成するステップとの逐次的ステップを含み得る。

【0127】

[00130] 代わりに、別の実施形態では、植物靭皮繊維材料の第２の流れ加工は、（ｉ）植物靭皮繊維材料を洗浄及びスクリーニングするステップと；（ｉｉ）化学的処理又は酸素脱リグニン化によって靭皮事前処理ステップを行うステップと；（ｉｉｉ）蒸気及び圧力精製を行うステップと；（ｉｖ）サイクロン中で蒸気分離ステップを行って、蒸気及び圧力精製からの蒸気を除去するステップと；（ｖ）潜在性を除去し、及び／又はスクリーニングして、靭皮繊維パルプ又はパルプスラリーを形成するステップとの逐次的ステップを含み得る。

【0128】

[00131] 代わりに、別の実施形態では、植物靭皮繊維材料の第２の流れ加工は、（ｉ）植物靭皮繊維材料を洗浄及びスクリーニングするステップと；（ｉｉ）植物靭皮繊維材料を蒸気で事前処理するステップと；（ｉｉｉ）蒸気及び圧力精製を行うステップと；（ｉｖ）サイクロン中で蒸気分離ステップを行って、蒸気及び圧力精製からの蒸気を除去するステップと；（ｖ）潜在性を除去し、及び／又はスクリーニングして、靭皮繊維パルプ又はパルプスラリーを形成するステップとの逐次的ステップを含み得る。

【0129】

[00132] 本開示の方法は、パルプ又は紙製品へのその後の精製のための木質繊維パルプ又はパルプ及び靭皮繊維パルプ又はパルプスラリーを提供する。「木質繊維パルプ又はパルプスラリー」とは、植物木質繊維から実質的になるパルプ又はパルプスラリーを意味する。「植物木質繊維から実質的になる」とは、木質繊維パルプ又はパルプスラリーが木質繊維以外の植物材料を含み得るが、靭皮繊維が木質パルプ又はパルプスラリー中に存在する場合、それが僅かに微量の構成要素（例えば、５％ｗ／ｗ未満、４％ｗ／ｗ未満、３％ｗ／ｗ未満、２％ｗ／ｗ未満、１％ｗ／ｗ未満、０．５％ｗ／ｗ未満、０．２５％ｗ／ｗ未満、０．１％ｗ／ｗ未満又はさらにそれを下回る）であることを意味する。「靭皮繊維パルプ又はパルプスラリー」とは、植物靭皮繊維から実質的になるパルプ又はパルプスラリーを意味する。「植物靭皮繊維から実質的になる」とは、靭皮繊維パルプ又はパルプスラリーが靭皮繊維以外の植物材料を含み得るが、木質繊維が靭皮パルプ又はパルプスラリー中に存在する場合、それが僅かに微量の構成要素（例えば、５％ｗ／ｗ未満、４％ｗ／ｗ未満、３％ｗ／ｗ未満、２％ｗ／ｗ未満、１％ｗ／ｗ未満、０．５％ｗ／ｗ未満、０．２５％ｗ／ｗ未満、０．１％ｗ／ｗ未満又はさらにそれを下回る）であることを意味する。

【0130】

[00133] 上記で示したように、生産されると、靭皮繊維パルプ又はパルプスラリー及び木質繊維パルプ又はパルプスラリーは、ブレンドされて、ブレンドされたパルプ又はパルプスラリーを形成し得、それからパルプ又は紙製品を生産し得る。靭皮繊維パルプ又はパルプスラリー及び木質繊維パルプ又はパルプスラリーは、任意の適切な機械を使用して任意の適切な手順によってブレンドされ得、任意の所定の比でブレンドされ得る。

【0131】

[00134] 一実施形態では、木質繊維パルプ又はパルプスラリー及び靭皮繊維パルプ又はパルプスラリーのブレンドは、ブレンドチェストで行われる。本明細書で使用する場合、用語「ブレンドチェスト」は、蓋の開いた又は閉じた任意の入れ物を指し、その中に木質繊維パルプ又はパルプスラリー及び靭皮繊維パルプ又はパルプスラリーを入れて、一緒に混合又はブレンドすることができる。一実施形態では、ブレンドチェストは、木質繊維パルプ又はパルプスラリー及び靭皮繊維パルプ又はパルプスラリーを混合して、２つの実質的に均一な混合物を形成することができる。「実質的に均質な混合物」とは、ブレンドされたパルプ又はパルプスラリーにおける木質繊維パルプ又はパルプスラリー及び靭皮繊維パルプ又はパルプスラリーの全体的に均一な分散物を指すことを意味する。

【0132】

[00135] 一実施形態では、ブレンドチェストは、木質繊維パルプ又はパルプスラリー及び靭皮繊維パルプ又はパルプスラリーの混合のために加圧することができる容器（例えば、入れ物）である。一実施形態では、僅かに軽い加圧をブレンドチェストにかける。再利用ミルは、典型的には、高品質の新しい又は新鮮なパルプを、より低質の再利用されたパルプと混合するためのブレンドチェストを使用して、実質的に均質な「再利用された」パルプ製品を作製する。

【0133】

[00136] 一実施形態では、木質繊維パルプ又はパルプスラリー及び靭皮繊維パルプ又はパルプスラリーをブレンドするステップは、ブレンドチェスト内で洗浄及び乾燥するステップを含み得る。

【0134】

[00137] 一実施形態では、木質繊維パルプ又はパルプスラリー及び靭皮繊維パルプ又はパルプスラリーをブレンドするステップは、二酸化硫黄を適用して、ブレンドされたパルプ又はパルプスラリーを生産するステップを含み得る。一部の実施形態では、木質繊維パルプ若しくはパルプスラリー及び／又は靭皮繊維パルプ若しくはパルプスラリーは、望ましい濃度を超えたセルロース又はヘミセルロースを保持し得る。より高い濃度のセルロース及び／又はヘミセルロースは、パルプが求められるものより堅くなることをもたらし得、それによりブレンドされたパルプ又はパルプスラリーをより加工可能でないものとする。ブレンド中の少量の二酸化硫黄の適用は、この望ましくない特徴を低減させることができる。

【0135】

[00138] 一実施形態では、木質繊維パルプ又はパルプスラリー及び靭皮繊維パルプ又はパルプスラリーをブレンドするステップは、光の非存在下及び穏やかな圧力条件下で行われる。ブレンドチェストは、このような反応条件を補助する環境を生じさせ、それにより任意の染料及びブレンドされたパルプ又はパルプスラリー間のより強い結合が起こり得る。このように、一実施形態では、木質繊維パルプ又はパルプスラリー及び靭皮繊維パルプ又はパルプスラリーをブレンドするステップは、ブレンドされたパルプ又はパルプスラリーを染めるための１種又は複数の染料を適用するステップを含む。

【0136】

[00139] 上記のように、木質繊維パルプ又はパルプスラリー及び靭皮繊維パルプ又はパルプスラリーは、所定の比でブレンドされ得る。靭皮繊維パルプ又はパルプスラリー及び木質繊維パルプ又はパルプスラリー間の所定の比は、出発植物材料及び結果として生じたパルプの特徴に基づく任意の適切な比であり得る（例えば、セルロース又はヘミセルロース含量に基づく）。例えば、ブレンドのための靭皮繊維パルプ又はパルプスラリー及び木質繊維パルプ又はパルプスラリーのそれぞれの最適な量並びにそれによりブレンドされたパルプ中のそれらの間の所定の比は、植物の成長条件（例えば、年々の変動、種による変動、場所、作物のタイプ、例えば灌漑に対して乾燥など）に基づいて異なり得、これは、例えば、セルロース、ヘミセルロース及びリグニン含量に影響を与え、それにより所定の繊維比が変動し得る。

【0137】

[00140] 一実施形態では、ブレンドされたパルプスラリーは、約９９：１～約９９：１の所定の比の木質繊維パルプ又はパルプスラリー：靭皮繊維パルプ又はパルプスラリー、より特定すると約１０：１～１：１０、より特定するとさらに約５：１～１：５、またさらにより特定すると約１：１～約１：５を含み得る。一実施形態では、木質繊維パルプ又はパルプスラリー：靭皮繊維パルプ又はパルプスラリーの所定の比は、約５：１～約１：２５、より特定すると約１：１～１：１０、より特定するとさらに約１：１～１：５である。一実施形態では、ブレンドされたパルプスラリーは、約５：１、約４：１、約３：１、約２：１、約１：１、約１：２、約１：３、約１：４、約１：５、約１：６、約１：７、約１：８、約１：９、約１：１０、約１：１５、約１：２０、約１：２５、約１：３０、約１：４０、約１：５０、約１：６０、約１：７０、約１：８０、約１：９０、約１：９５又は約１：９９の木質繊維パルプ又はパルプスラリー：靭皮繊維パルプ又はパルプスラリーの比を含み得る。特定の実施形態では、木質繊維パルプ又はパルプスラリー：靭皮繊維パルプ又はパルプスラリーの所定の比は、約１：１、約１：１．５、約１：２、約１：２．５、約１：３、約１：３．５、約１：４、約１：４．５又は約１：５である。一実施形態では、所定の比は、容量／容量（ｖ／ｖ）ベースで決定される。一実施形態では、所定の比は、重量／重量（ｗ／ｗ）ベースで決定される。

【0138】

[00141] ブレンドされたパルプ又はパルプスラリーは、任意の適切な量の木質繊維パルプ又はパルプスラリー及び靭皮繊維パルプ又はパルプスラリーを含み、良質のパルプ又は紙製品を生産し得る。一実施形態では、ブレンドされたパルプ又はパルプスラリーは、約２０％ｖ／ｖ～約８０％ｖ／ｖの木質繊維パルプスラリーを含み、靭皮繊維パルプ又はパルプスラリーで１００％までとされる。一実施形態では、ブレンドされたパルプ又はパルプスラリーは、約２０％ｖ／ｖ、約２５％ｖ／ｖ、約３０％ｖ／ｖ、約３５％ｖ／ｖ、約４０％ｖ／ｖ、約４５％ｖ／ｖ、約５０％ｖ／ｖ、約５５％ｖ／ｖ、約６０％ｖ／ｖ、約６５％ｖ／ｖ、約７０％ｖ／ｖ、約７５％ｖ／ｖ又は約８０％ｖ／ｖの木質繊維パルプ又はパルプスラリーを含む。一実施形態では、ブレンドされたパルプ又はパルプスラリーは、少なくとも２５％ｖ／ｖ、少なくとも５０％ｖ／ｖ又は少なくとも７５％ｖ／ｖの木質繊維パルプ又はパルプスラリーを含む。先の実施形態のいずれかでは、ブレンドされたパルプ又はパルプスラリーは、靭皮繊維パルプ若しくはパルプスラリー又は靭皮繊維パルプ若しくはパルプスラリー及び任意の他の適切なパルプ化成分若しくは構成要素で１００％までとされ得る。一実施形態では、ブレンドされたパルプ又はパルプスラリーは、約８０％ｖ／ｖ、約７５％ｖ／ｖ、約７０％ｖ／ｖ、約６５％ｖ／ｖ、約６０％ｖ／ｖ、約５５％ｖ／ｖ、約５０％ｖ／ｖ、約４５％ｖ／ｖ、約４０％ｖ／ｖ、約３５％ｖ／ｖ、約３０％ｖ／ｖ、約２５％ｖ／ｖ又は約２０％ｖ／ｖの靭皮繊維パルプ又はパルプスラリーを含む。特定の実施形態では、ブレンドされたパルプ又はパルプスラリーは、約３０％ｖ／ｖの木質繊維パルプ又はパルプスラリー及び約７０％ｖ／ｖの靭皮繊維パルプ又はパルプスラリーを含み得る。

【0139】

[00142] 本開示の２流方法は、靭皮繊維及び木質繊維を有する植物材料からパルプ製品を生産するためのものである。２流方法の一実施形態では、植物材料は、カンナビス、アマ、サンヘンプ、ケナフ、クワ又はミツマタ植物材料である。２流方法の選択された実施形態では、植物材料は、カンナビス植物材料又はアマ植物材料である。２流方法の特定の実施形態では、植物材料は、カンナビス植物材料である。２流方法の特定の実施形態では、植物材料は、アサである。

【0140】

[00143] 一部の実施形態では、２流方法は、カンナビス植物材料（例えば、アサ）を使用して行われ得、任意の他の植物材料の非存在下であり得る。すなわち、そのような実施形態では、カンナビス植物材料のみが本開示の２流方法で精製され、パルプ又は紙製品が生産される。このように、さらなる実施形態では、生産されたパルプ又は紙製品は、１００％のカンナビス植物材料を含み得る。理解されるように、他のバイオマス源、例えば木材について必要条件が存在しないため、本開示の２流方法は、本明細書で以前に概要を述べたものを含む、このようなバイオマス源の収穫に関連する不都合を有利に回避し得る。

【0141】

[00144] 靭皮繊維パルプ又はパルプスラリー及び木質繊維パルプ又はパルプスラリーをブレンドすることから形成されるブレンドされたパルプスラリーは、上記で概要を述べたものと同じ又は同様の様式でそれに続いて加工され（例えば、酸素脱リグニン化、潜在性スクリーニングなどに供され）、パルプ又は紙製品を生産し得る。

【0142】

[00145] ２流方法の一実施形態では、ブレンドされたパルプ又はパルプスラリーからパルプ又は紙製品を生産することは、洗浄、脱水、濃厚化、形成、乾燥、切断及びベイリングの１つ又は複数のステップを含み得る。一実施形態では、ブレンドされたパルプ又はパルプスラリーからパルプを生産することは、パルプスラリーを洗浄、脱水及び乾燥して、パルプを形成するステップを逐次的に含み得る。一実施形態では、ブレンドされたパルプ又はパルプスラリーからパルプを生産することは、洗浄、濃厚化、形成、乾燥、切断及びベイリングするステップを逐次的に含み得る。一実施形態では、パルプから紙製品を生産することは、木材パルプを紙製品に変換するための通常のプロセスと同様の手順によって行われ得る。

【0143】

[00146] ２流方法の一部の実施形態では、パルプ又は紙製品を生産することは、ブレンドされたパルプ又はパルプスラリーからの直接的なものであり得る。一部の実施形態では、さらなる加工ステップを行ってパルプスラリーを提供し得る。一実施形態では、ブレンドされたパルプ又はパルプスラリーを酸素脱リグニン化に供する。一実施形態では、ブレンドされたパルプ又はパルプスラリーを潜在性スクリーニングに供する。一実施形態では、ブレンドされたパルプ又はパルプスラリーを酸素脱リグニン化及び潜在性スクリーニングに逐次的に供する。

【0144】

[00147] より明らかとするために、図２は、靭皮繊維及び木質繊維を有する植物材料からパルプ又は紙製品を生産するための本開示の例示的な２流方法を表すフローチャートを示す。図２に示されるように、この方法は、植物靭皮繊維及び木質繊維パルプ又はパルプスラリーを生産及びブレンドすることを伴う。２流方法は、参照数字１１０を使用して全体的に同定される。

【0145】

[00148] 図２に示されるように、方法１１０は、靭皮繊維及び木質繊維を有する植物材料を剥皮して、植物靭皮繊維材料及び植物木質繊維材料の両方を分離及び提供するステップ（１２０）と；植物木質繊維材料の機械的精製を行って、木質繊維パルプ又はパルプスラリーを形成するステップ（１３０）と；植物靭皮繊維材料の蒸気及び圧力精製を行って、靭皮繊維パルプ又はパルプスラリーを形成するステップ（１４０）と；靭皮繊維パルプ又はパルプスラリー及び木質繊維パルプ又はパルプスラリーをブレンドして、ブレンドされたパルプ又はパルプスラリーを形成するステップ（１５０）と；ブレンドされたパルプ又はパルプスラリーからパルプ又は紙製品を生産するステップ（１６０）とを含み得る。

【0146】

[00149] 上記で考察するように、一実施形態では、方法１１０は、機械的精製１３０に続く、蒸気の非存在下でのサイクロン分離（１７０ａ）をさらに含み、木質繊維パルプ又はパルプスラリーを提供し得る。方法１１０は、木質繊維パルプ又はパルプスラリーを加工及び／又は生産する１つ又は複数のさらなるステップも含み得る。例えば、一部の実施形態では、木質繊維パルプ又はパルプスラリーを形成することは、植物木質繊維材料を事前処理ステップ、例えば化学的処理及び／又は酸素脱リグニン化に供するステップ（１７５ａ）と；植物木質繊維材料を洗浄及びスクリーニングするステップ（１８０ａ）と、機械的精製を行うステップ１３０と、蒸気の非存在下でサイクロン分離を行うステップ１７０ａと；潜在性を除去し、及びスクリーニングして、木質繊維パルプスラリーを形成するステップ（１９０ａ）とを含む。上記のように、ステップ１３０、１７０ａ、１７５ａ、１８０ａ及び１９０ａのそれぞれは、方法１０に関して本明細書で以前に記載されているのと同じ又は同様の様式で行われ得る。

【0147】

[00150] さらに、また上記のように、一実施形態では、方法１１０は、植物靭皮繊維材料の蒸気及び圧力精製１４０後、植物靭皮繊維材料から蒸気を除去するためのサイクロン分離（１７０ｂ）をさらに含み得る。サイクロン分離１７０ａ及びサイクロン分離１７０ｂ間の差異は、サイクロン分離１７０ｂが蒸気の非存在下で必ずしも行われないことであることに留意されたい。その上、方法１１０は、靭皮繊維パルプ又はパルプスラリーを加工及び／又は生産する１つ又は複数のさらなるステップも含み得る。例えば、一部の実施形態では、靭皮繊維パルプ又はパルプスラリーを形成することは、植物靭皮繊維材料を事前処理ステップ、例えば化学的処理及び／又は酸素脱リグニン化に供するステップ（１７５ｂ）と；植物靭皮繊維材料を洗浄及びスクリーニングするステップ（１８０ｂ）と、洗浄された植物靭皮繊維材料を蒸気で事前処理するステップ（２００）と；蒸気及び圧力精製を行うステップ１４０と；サイクロン分離１７０ｂを行って、蒸気を除去するステップと；潜在性を除去し、及びスクリーニングして、靭皮繊維パルプ又はパルプスラリーを形成するステップ（１９０ｂ）とを含む。ステップ１４０、１７０ｂ、１７５ｂ、１８０ｂ、１９０ｂ及び２００のそれぞれは、本明細書で以前に記載されているように行われ得ることに留意されたい。

【0148】

[00151] 本開示のいくつかの実施形態は、植物靭皮繊維パルプ又はパルプスラリーを生成する蒸気及び圧力精製の使用を伴う（例えば、図２に例示する実施形態）一方、このような実施形態は、いくつかの利点をやはり提供する。例えば、一部の実施形態では、植物靭皮繊維材料の蒸気及び圧力精製は、水及び／又は穏やかな化学物質のみを使用して完了し得、毒性化学物質の使用を必要としない。なお、植物靭皮繊維は、一般に、生の植物材料のごく一部を構成する。その結果、一般に、例えば通常のクラフト木材パルプ化プロセスで使用される木材に由来する材料と比べて、加工するためのより少ない植物靭皮繊維材料が存在する。さらに、本開示の一部の実施形態では、ブレンドされたパルプ又はパルプスラリーの僅かに微量の構成要素は、靭皮繊維パルプ又はパルプスラリーに由来し得、したがって、蒸気及び圧力精製プロセスの使用は、これらの製品に関して最小であり得る。ブレンドされたパルプ又はパルプスラリーが木質繊維パルプ又はパルプスラリーよりも大量の靭皮繊維パルプ又はパルプスラリーを含有する実施形態でも、ブレンドされた生成物中に木質繊維材料が含まれることにより、専ら靭皮繊維材料から作製されたパルプよりも少ない材料が蒸気及び圧力精製によって加工される。このように、エネルギーの必要量及び水の利用は、木材のクラフト加工について必要とされるものよりかなり少なくてもよい。

【0149】

[00152] 本開示は、その中に記載されている方法によって生産されたパルプ又は紙製品にも関する。パルプ又は紙製品は、本明細書で以前に記載されているもののいずれかであり得る。

【0150】

[00153] 特定の実施形態では、パルプ又は紙製品は、本開示の２流方法によって生産され得る。このように、別の態様では、本開示は、本開示の２流方法によって生産されたパルプ又は紙製品に関する。本明細書に記載のように、一実施形態では、パルプ又は紙製品は、毒性化学物質を含まず、及び／又は生分解性である。

【0151】

[00154] 一実施形態では、パルプ又は紙製品は、カンナビス、アマ、サンヘンプ、ケナフ、クワ又はミツマタ植物材料から本質的になる。これに関連して、「から本質的になる」とは、パルプ又は紙製品のパルプ材料が、靭皮繊維及び木質繊維材料を有するこれらの植物に専ら由来することを意味する。異なる植物又は樹木、例えば針葉樹又は広葉樹の材木からのパルプは、カンナビス、アマ、サンヘンプ、ケナフ、クワ又はミツマタ植物材料から本質的になるカンナビスパルプ又は紙製品中に存在しない。しかし、表現「から本質的になる」は、本開示のパルプ及び紙製品中に存在し得る、残留しているか又は意図的に加えられた他の材料又は化学物質が含まれることを妨げない。例えば、限定されないが、パルプ又は紙製品は、非木材充填剤材料及び／又は本明細書に開示する方法からの残留化学物質を含み得る。

【0152】

[00155] 一部の実施形態では、パルプ又は紙製品は、少なくとも９０％ｗ／ｗ、少なくとも９５％ｗ／ｗ、少なくとも９６％ｗ／ｗ、少なくとも９７％ｗ／ｗ、少なくとも９９％ｗ／ｗ、少なくとも９９．５％ｗ／ｗ、少なくとも９９．８％ｗ／ｗ又は少なくとも９９．９％ｗ／ｗのカンナビス、アマ、サンヘンプ、ケナフ、クワ又はミツマタ植物材料を含む。そのような実施形態では、パルプ又は紙製品は、１００％までの残りの重量パーセントについて、例えば非木材充填剤材料及び／又は本明細書に開示する方法からの残留化学物質を含み得る。特定の実施形態では、パルプ又は紙製品は、少なくとも９０％ｗ／ｗ、少なくとも９５％ｗ／ｗ、少なくとも９６％ｗ／ｗ、少なくとも９７％ｗ／ｗ、少なくとも９９％ｗ／ｗ、少なくとも９９．５％ｗ／ｗ、少なくとも９９．８％ｗ／ｗ又は少なくとも９９．９％ｗ／ｗのカンナビス植物材料、例えばアサを含む。

【0153】

[00156] 一部の実施形態では、パルプ又は紙製品は、１００％ｗ／ｗのカンナビス、アマ、サンヘンプ、ケナフ、クワ又はミツマタ植物材料を含む。そのような実施形態では、パルプ又は紙製品は、本明細書における方法からのいくらかの残留材料又は化学物質をやはり含み得るが、それは、通常の装置を使用して検出限界未満である。特定の実施形態では、パルプ又は紙製品は、１００％ｗ／ｗのカンナビス植物材料、例えばアサを含む。

【0154】

[00157] 一実施形態では、パルプ又は紙製品は、約９９：１～約９９：１の木質繊維パルプ：靭皮繊維パルプ、より特定すると約１０：１～１：１０、より特定するとさらに約５：１～１：５、またさらにより特定すると約１：１～約１：５を含み得る。一実施形態では、木質繊維パルプ：靭皮繊維パルプの比は、約５：１～約１：２５、より特定すると約１：１～１：１０、より特定するとさらに約１：１～１：５である。一実施形態では、パルプ又は紙製品は、約５：１、約４：１、約３：１、約２：１、約１：１、約１：２、約１：３、約１：４、約１：５、約１：６、約１：７、約１：８、約１：９、約１：１０、約１：１５、約１：２０、約１：２５、約１：３０、約１：４０、約１：５０、約１：６０、約１：７０、約１：８０、約１：９０、約１：９５又は約１：９９の比の木質繊維パルプ：靭皮繊維パルプを含み得る。特定の実施形態では、パルプ又は紙製品中の木質繊維パルプ：靭皮繊維パルプの比は、約１：１、約１：１．５、約１：２、約１：２．５、約１：３、約１：３．５、約１：４、約１：４．５又は約１：５である。一実施形態では、比は、容量／容量（ｖ／ｖ）ベースで決定される。一実施形態では、比は、重量／重量（ｗ／ｗ）ベースで決定される。

【0155】

[00158] パルプ又は紙製品は、任意の適切な量の木質繊維パルプ及び靭皮繊維パルプを含み得る。一実施形態では、パルプ又は紙製品は、約２０％ｖ／ｖ～約８０％ｖ／ｖの木質繊維パルプを含む。一実施形態では、パルプ又は紙製品は、約２０％ｖ／ｖ、約２５％ｖ／ｖ、約３０％ｖ／ｖ、約３５％ｖ／ｖ、約４０％ｖ／ｖ、約４５％ｖ／ｖ、約５０％ｖ／ｖ、約５５％ｖ／ｖ、約６０％ｖ／ｖ、約６５％ｖ／ｖ、約７０％ｖ／ｖ、約７５％ｖ／ｖ又は約８０％ｖ／ｖの木質繊維パルプを含む。一実施形態では、パルプ又は紙製品は、少なくとも２５％ｖ／ｖ、少なくとも５０％ｖ／ｖ又は少なくとも７５％ｖ／ｖの木質繊維パルプを含む。先の実施形態のいずれかでは、パルプ又は紙製品は、靭皮繊維パルプで１００％までとされ得る。一実施形態では、パルプ又は紙製品は、約２０％ｖ／ｖ～約８０％ｖ／ｖの靭皮繊維パルプを含む。一実施形態では、パルプ又は紙製品は、約２０％ｖ／ｖ、約２５％ｖ／ｖ、約３０％ｖ／ｖ、約３５％ｖ／ｖ、約４０％ｖ／ｖ、約４５％ｖ／ｖ、約５０％ｖ／ｖ、約５５％ｖ／ｖ、約６０％ｖ／ｖ、約６５％ｖ／ｖ、約７０％ｖ／ｖ、約７５％ｖ／ｖ又は約８０％ｖ／ｖの靭皮繊維パルプを含む。一実施形態では、パルプ又は紙製品は、少なくとも２５％ｖ／ｖ、少なくとも５０％ｖ／ｖ又は少なくとも７５％ｖ／ｖの靭皮繊維パルプを含む。一実施形態では、パルプ又は紙製品は、約７０％ｖ／ｖの靭皮繊維パルプ及び約３０％ｖ／ｖの木質繊維パルプを含む。

【0156】

[00159] パルプ又は紙製品の輝度又は色については、本明細書の他の箇所に記載する。一実施形態では、パルプ又は紙製品は、少なくとも約７０、少なくとも約８０、少なくとも約９０又はそれを超える輝度を有する。一実施形態では、パルプ又は紙製品は、約８０～約９０の輝度を有する。

【0157】

[00160] 一実施形態では、本開示のパルプ又は紙製品は、紙焼きの印画紙（例えば、市販の印刷用紙、事務用紙など）、新聞用紙、板紙、ボール紙又はファインアート紙である。

【0158】

[00161] 本明細書の他の箇所に記載したように、北部漂白針葉樹クラフト（ＮＢＳＫ）は、パルプについての製紙業のベンチマークグレードである。一実施形態では、本開示のパルプ又は紙製品は、北部漂白針葉樹クラフトと均等以上の品質のものである。

【0159】

[00162] 本開示の他の態様では、カンナビス植物材料から本質的になり、及び５：１～１：５の比の木質繊維パルプ：靭皮繊維パルプを有するカンナビスパルプ又は紙製品が提供される。

【0160】

[00163] これに関連して、「から本質的になる」とは、カンナビスパルプ又は紙製品のパルプ材料がカンナビス植物に専ら由来することを意味する。異なる植物又は樹木、例えば針葉樹又は広葉樹の材木からのパルプは、カンナビスパルプ又は紙製品中に存在しない。しかし、表現「から本質的になる」は、本開示のカンナビスパルプ及び紙製品中に存在し得る、残留しているか又は意図的に加えられた他の材料又は化学物質が含まれることを妨げない。例えば、限定されないが、カンナビスパルプ又は紙製品は、非木材充填剤材料及び／又は本明細書に開示する方法からの残留化学物質を含み得る。

【0161】

[00164] 一部の実施形態では、カンナビスパルプ又は紙製品は、少なくとも９０％ｗ／ｗ、少なくとも９５％ｗ／ｗ、少なくとも９６％ｗ／ｗ、少なくとも９７％ｗ／ｗ、少なくとも９９％ｗ／ｗ、少なくとも９９．５％ｗ／ｗ、少なくとも９９．８％ｗ／ｗ又は少なくとも９９．９％ｗ／ｗのカンナビス植物材料を含む。そのような実施形態では、カンナビスパルプ又は紙製品は、１００％までの残りの重量パーセントについて、例えば非木材充填剤材料及び／又は本明細書に開示する方法からの残留化学物質を含み得る。

【0162】

[00165] 一部の実施形態では、カンナビスパルプ又は紙製品は、１００％ｗ／ｗのカンナビス植物材料を含む。そのような実施形態では、パルプ又は紙製品は、本明細書における方法からのいくらかの残留材料又は化学物質をやはり含み得るが、それは、通常の装置を使用して検出限界未満である。

【0163】

[00166] 一実施形態では、カンナビスパルプ又は紙製品は、約９９：１～約９９：１のカンナビス木質繊維パルプ：カンナビス靭皮繊維パルプ、より特定すると約１０：１～１：１０、より特定するとさらに約５：１～１：５、またさらにより特定すると約１：１～約１：５を含み得る。一実施形態では、カンナビス木質繊維パルプ：カンナビス靭皮繊維パルプの比は、約５：１～約１：２５、より特定すると約１：１～１：１０、より特定するとさらに約１：１～１：５である。一実施形態では、カンナビスパルプ又は紙製品は、約５：１、約４：１、約３：１、約２：１、約１：１、約１：２、約１：３、約１：４、約１：５、約１：６、約１：７、約１：８、約１：９、約１：１０、約１：１５、約１：２０、約１：２５、約１：３０、約１：４０、約１：５０、約１：６０、約１：７０、約１：８０、約１：９０、約１：９５又は約１：９９の比のカンナビス木質繊維パルプ：カンナビス靭皮繊維パルプを含み得る。特定の実施形態では、パルプ又は紙製品中のカンナビス木質繊維パルプ：カンナビス靭皮繊維パルプの比は、約１：１、約１：１．５、約１：２、約１：２．５、約１：３、約１：３．５、約１：４、約１：４．５又は約１：５である。一実施形態では、比は、容量／容量（ｖ／ｖ）ベースで決定される。一実施形態では、比は、重量／重量（ｗ／ｗ）ベースで決定される。

【0164】

[00167] カンナビスパルプ又は紙製品は、任意の適切な量のカンナビス木質繊維パルプ及びカンナビス靭皮繊維パルプを含み得る。一実施形態では、カンナビスパルプ又は紙製品は、約２０％ｖ／ｖ～約８０％ｖ／ｖのカンナビス木質繊維パルプを含む。一実施形態では、カンナビスパルプ又は紙製品は、約２０％ｖ／ｖ、約２５％ｖ／ｖ、約３０％ｖ／ｖ、約３５％ｖ／ｖ、約４０％ｖ／ｖ、約４５％ｖ／ｖ、約５０％ｖ／ｖ、約５５％ｖ／ｖ、約６０％ｖ／ｖ、約６５％ｖ／ｖ、約７０％ｖ／ｖ、約７５％ｖ／ｖ又は約８０％ｖ／ｖのカンナビス木質繊維パルプを含む。一実施形態では、カンナビスパルプ又は紙製品は、少なくとも２５％ｖ／ｖ、少なくとも５０％ｖ／ｖ又は少なくとも７５％ｖ／ｖのカンナビス木質繊維パルプを含む。先の実施形態のいずれかでは、カンナビスパルプ又は紙製品は、カンナビス靭皮繊維パルプで１００％までとされ得る。一実施形態では、カンナビスパルプ又は紙製品は、約２０％ｖ／ｖ～約８０％ｖ／ｖのカンナビス靭皮繊維パルプを含む。一実施形態では、カンナビスパルプ又は紙製品は、約２０％ｖ／ｖ、約２５％ｖ／ｖ、約３０％ｖ／ｖ、約３５％ｖ／ｖ、約４０％ｖ／ｖ、約４５％ｖ／ｖ、約５０％ｖ／ｖ、約５５％ｖ／ｖ、約６０％ｖ／ｖ、約６５％ｖ／ｖ、約７０％ｖ／ｖ、約７５％ｖ／ｖ又は約８０％ｖ／ｖのカンナビス靭皮繊維パルプを含む。一実施形態では、カンナビスパルプ又は紙製品は、少なくとも２５％ｖ／ｖ、少なくとも５０％ｖ／ｖ又は少なくとも７５％ｖ／ｖのカンナビス靭皮繊維パルプを含む。一実施形態では、カンナビスパルプ又は紙製品は、約７０％ｖ／ｖのカンナビス靭皮繊維パルプ及び約３０％ｖ／ｖのカンナビス木質繊維パルプを含む。

【0165】

[00168] パルプ又は紙製品の輝度又は色については、本明細書の他の箇所に記載する。一実施形態では、カンナビスパルプ又は紙製品は、少なくとも約７０、少なくとも約８０、少なくとも約９０又はそれを超える輝度を有する。一実施形態では、カンナビスパルプ又は紙製品は、約８０～約９０の輝度を有する。

【0166】

[00169] 一実施形態では、本開示のカンナビスパルプ又は紙製品は、紙焼きの印画紙（例えば、市販の印刷用紙、事務用紙など）、新聞用紙、板紙、ボール紙又はファインアート紙である。

【0167】

[00170] 本明細書の他の箇所に記載したように、北部漂白針葉樹クラフト（ＮＢＳＫ）は、パルプについての製紙業のベンチマークグレードである。一実施形態では、本開示のカンナビスパルプ又は紙製品は、北部漂白針葉樹クラフトと均等以上の品質のものである。

【0168】

[00171] 一実施形態では、本開示のカンナビスパルプ又は紙製品は、アサパルプ又は紙製品である。

【0169】

[00172] 本開示の植物パルプ又は紙製品は、いくつかの利点を提供し得る。１つには、一部の実施形態では、植物パルプ又は紙製品は、毒性化学物質を含まず、及び生分解性であり得る。上記のように、植物パルプ又は紙製品を生産する方法は、毒性化学物質の使用を必要とせず、水のみ並びに任意選択で穏やかな化学物質、酸素及び／又は過酸化水素を使用して行われ得る。対照的に、通常の木材パルプ化プロセスを使用して生産されたパルプ及び紙製品は、製造中に使用される残留量の化学物質を含有することが多く、そのかなりの量は、ヒトに対して毒性である。他には、植物パルプ又は紙製品は、粒子が毒性化学物質非含有及び生分解性をさらに再利用するために細かくなりすぎる前に７回以上まで再利用され得る一方、木材から作製した紙製品は、典型的には、無用となる前に約３回のみ再利用され得る。

【0170】

[00173] さらに、本明細書で以前に記載されているように、通常、カンナビス植物材料は、木材パルプ又は紙製品への充填剤として単に加えられてきた。しかし、本開示の植物パルプ及び紙製品は、靭皮繊維及び木質繊維を有する植物材料から完全に生産され得、したがってその１００％ｗ／ｗを構成する（例えば、カンナビス植物材料）。なお、一部の実施形態では、紙製品は、北部漂白針葉樹クラフト（ＮＢＳＫ）と均等以上の品質のものであり得る。当業者が認識するように、ＮＢＳＫは、パルプについての製紙業のベンチマークグレードである。このように、靭皮繊維及び木質繊維を有する植物材料のみを使用することにより、パルプ及び紙製品は、このように得られた製品の質を犠牲にすることなく、木材から生産されたものよりかなり環境的に持続可能である。例えば、上記で考察するように、木材の１００メートルトンの使用可能なバイオマスと比較して、植林からカンナビス植物材料の１００メートルトンの使用可能なバイオマスを収集するまで約１／２０の時間がかかる。これは、カンナビス植物材料が、容易に補充して、パルプ及び紙製品をそれから生産することができる一方、木材源からのパルプ及び紙製品の連続的な生産を維持するために、それまでに収穫された森林が再成長する間にさらなる広大な森林を収穫する必要があることを意味する。

【0171】

[00174] さらに、環境の持続可能性に関して、驚くべきことに、本明細書に開示されるような靭皮繊維及び木質繊維を有する植物材料を使用して、環境的に有害な材料の使用を伴わずにパルプ又は紙製品を生産し得るため、パルプ及び紙製品は、通常の木材パルプ化プロセスによって生産されたものよりも環境へのかなり少ないダメージの危険性を有する。

【0172】

[00175] 本開示では、単数形で言及した全ての用語は、その複数形を包含することを意味する。同様に、複数形で言及する全ての用語は、その単数形を包含することを意味する。他に定義しない限り、本明細書で使用する全ての技術用語及び科学用語は、本開示が属する技術分野の当業者が一般に理解するのと同じ意味を有する。

【実施例】

【0173】

実施例
[00176]
実施例１：
[00177] カンナビス植物材料（アサ）の試料を得て、剥皮して植物材料をその靭皮繊維及び木質繊維構成要素に分離した。靭皮繊維（１０ｇ；９５％の純度）及び木質繊維（１０ｇ；１００％の純度）材料の両方をクエン酸溶液（５００ｇ／４Ｌ；ｐＨ２．４）に加え、圧力容器で約１時間煮沸した（すなわち蒸気及び圧力下）。次いで、靭皮繊維及び木質繊維材料をクエン酸溶液から取り出し、洗浄し、炭酸水素塩溶液（５００ｇ／４Ｌ；ｐＨ６．８６）に移し、圧力容器で約２時間煮沸した（すなわち蒸気及び圧力下）。靭皮繊維及び木質繊維材料を取り出し、破砕及び粉砕することによって機械的精製に供した。次いで、靭皮／木質バイオマスを洗浄し、過酸化水素溶液中で約２時間煮沸した。次いで、靭皮／木質バイオマスを取り出し、洗浄し、少なくとも２４時間乾燥させた。

【0174】

[00178] この単一流れ方法は、問題のない木質パルプを生じさせたが、靭皮を脆性の（触るとばらばらになる）微粒子材料に変化させた。このようにパルプスラリーが生産されたが、その特徴は、様々なさらなる用途のために理想的でなかった。

【0175】

[00179] 他の単一流れ加工方法において、カンナビス及びアマ植物材料の両方を使用して、プロセスに対して調節を行った。しかし、方法は、靭皮繊維構成要素又は木質繊維構成要素の過加工を必然的にもたらしたことが見出された。パルプは、靭皮繊維及び／又は木質繊維によって得られたが、全体として、靭皮／木質パルプの特徴及びプロファイルは、様々なさらなる用途のために理想的でなかった。さらなる実験法を通して、靭皮繊維及び木質繊維のそれぞれを２つの別々の加工流れ中で加工する２流プロセスは、商業的及び財政的に実行可能な靭皮／木質パルプを提供することにおいて有利であることが決定された。

【0176】

[00180]
実施例２：
[00181] この実施例は、異なる例示的なアプローチによる靭皮繊維材料の別々の加工について記載する。

【0177】

[00182] カンナビス植物材料（アサ）の試料を得て、剥皮して、植物材料をその靭皮繊維及び木質繊維構成要素に分離した。靭皮繊維材料をこの実施例で使用した。

【0178】

[00183] 試行２Ａ：靭皮繊維を、蒸気及び圧力を伴う化学的（炭酸水素塩）プロセスによって加工した。靭皮繊維（１０ｇ；９５％の純度）をクエン酸溶液（２５６ｇ／４Ｌ；ｐＨ２．４）に加え、圧力容器で約２時間煮沸した（すなわち蒸気及び圧力下）。次いで、靭皮繊維をクエン酸溶液から取り出し、洗浄し、炭酸水素塩溶液（２５６ｇ／４Ｌ；ｐＨ６．８６）に移し、圧力容器で約２時間煮沸した（すなわち蒸気及び圧力下）。靭皮繊維を洗浄し、少なくとも２４時間乾燥させ、靭皮繊維パルプを得た。

【0179】

[00184] 試行２Ｂ：靭皮繊維を、蒸気及び圧力を伴う２０％低減した化学的（炭酸水素塩）プロセスによって加工した。靭皮繊維（１０ｇ；９５％の純度）をクエン酸溶液（２０４ｇ／４Ｌ；ｐＨ２．４）に加え、圧力容器で約１時間煮沸した（すなわち蒸気及び圧力下）。次いで、靭皮繊維をクエン酸溶液から取り出し、洗浄し、炭酸水素塩溶液（２０４ｇ／４Ｌ；ｐＨ６．８６）に移し、それを圧力容器で約２時間煮沸した（すなわち蒸気及び圧力下）。次いで、靭皮繊維を取り出し、洗浄し、過酸化水素溶液中に入れ、約２時間煮沸した。靭皮繊維を洗浄し、少なくとも２４時間乾燥させ、靭皮繊維パルプを得た。この手順によって調製した靭皮繊維パルプの代表的な画像を図３（パネルＡ）に示し、顕微鏡画像（１０×倍率）を図３（パネルＢ）に示す。

【0180】

[00185] 試行２Ｃ：靭皮繊維を、蒸気及び圧力を伴うが、酸素脱リグニン化事前処理を伴う化学的（炭酸水素塩）プロセスによって加工した。靭皮繊維を長さ５～７ｃｍに切断した。靭皮繊維材料を洗浄し、ウォータータンブラーを通過させ、すすぎ、乾燥させた（１０％までの水分を保持）。靭皮繊維（１００ｇ）を約５ｍｌの二酸化硫黄で処理した。次いで、靭皮繊維をJaime反応器（Ｏ_２脱リグニン器；圧力密閉真空容器）中に入れ、純粋な酸素をあふれさせ、約１００℃に約３０分間加熱した。容器を冷却させ、靭皮繊維を取り出し、洗浄した。次いで、靭皮繊維を加熱（例えば、１００℃）しながら加圧下で圧力容器において炭酸水素塩溶液（３０ｇ／１Ｌ；ｐＨ６．８６）に約２時間移した。靭皮繊維を冷却し、洗浄し、次いで乾燥させ、靭皮繊維パルプを提供した。

【0181】

[00186] この実施例における手順のそれぞれは、ブレンドされた靭皮／木質パルプ中で使用される適切な靭皮繊維パルプを調製することができた。靭皮繊維は、良好な繊維長さを有する柔らかい繊維性パルプであった。生産された靭皮繊維パルプにおいて、靭皮繊維のロープ化又はスラッシュ化は、存在しなかった。

【0182】

[00187]
実施例３：
[00188] この実施例は、異なる例示的なアプローチによる木質繊維材料の別々の加工について記載する。

【0183】

[00189] カンナビス植物材料（アサ）の試料を得て、剥皮して、植物材料をその靭皮繊維及び木質繊維構成要素に分離した。木質繊維材料をこの実施例で使用した。

【0184】

[00190] 試行３Ａ：木質繊維は、化学的事前処理後の機械的精製によって加工した。木質繊維（１０ｇ；１００％純度）をクエン酸溶液（２５６ｇ／４Ｌ；ｐＨ２．４）に加え、圧力容器で約１時間煮沸した（すなわち蒸気及び圧力下）。次いで、木質繊維をクエン酸溶液から取り出し、洗浄し、炭酸水素塩溶液（２５６ｇ／４Ｌ；ｐＨ６．８６）に移し、圧力容器で約２時間煮沸した（すなわち蒸気及び圧力下）。次いで、このように得られた木質繊維を、手動粉砕機を使用して機械的に引いて、木質繊維パルプを形成した。

【0185】

[00191] 試行３Ｂ：木質繊維を大気機械的精製プロセスによって加工した。木質繊維を長さ５～７ｃｍに切断した。材料を洗浄し、ウォータータンブラーを通過させ、すすぎ、乾燥させた（１０％までの水分を保持）。約１００ｇの木質繊維を約５ｍｌの二酸化硫黄で処理した。次いで、木質繊維をJaime反応器（Ｏ_２脱リグニン器；圧力密閉真空容器）に入れ、純粋な酸素をあふれさせ、約３０分間約１００℃に加熱した。容器を冷却し、木質繊維を取り出し、洗浄した。次いで、木質繊維を、アサ木質バイオマスを加工するための特別注文の粉砕プレートで修正した機械的ミルにおける機械的精製（熱を伴わない）に供して、木質繊維パルプを形成した。

【0186】

[00192]
実施例４：
[00193] 試行２Ａによって調製した靭皮繊維パルプ及び試行３Ａによって調製した木質繊維パルプのブレンドを、２つのパルプ構成要素を手で混合することによって行った。ブレンドされたパルプ（靭皮／木質）を過酸化水素中で１時間煮沸し、次いで乾燥させた。ブレンドされたパルプ（靭皮／木質）は、靭皮繊維の良好な繊維長さを伴って柔らかい繊維性パルプを生じさせたことが見出された。木質は有効な剪断、有効な繊維及び有効な強度でばらばらになった。紙の専門家による独立した検査により、ブレンドされたパルプが高品質パルプ製品であることが決定された。このブレンドされたパルプの代表的な試料の顕微鏡画像（１０×倍率）を図４に示す。ブレンドされたパルプ中にいくらかのより木質の木質部分が残存したが、これは、スクリーン（例えば、Trommel Drum Screen）の使用によってより大規模な加工（例えば、工業規模）で分解すべきである。

【0187】

[00194]
実施例５：
[00195] 例示的な工業規模プロセスでは、本開示（例えば、試行２Ｃ）に従って調製した靭皮繊維パルプ及び本開示（例えば、試行３Ｂ）に従って調製した木質繊維パルプをブレンドチェストに所定の比で加えて、ブレンドされたパルプ（靭皮／木質）を生産する。一実施形態では、所定の比は、７０％ｖ／ｖの靭皮繊維パルプ／３０％ｖ／ｖの木質繊維パルプである。

【0188】

[00196] 靭皮繊維パルプ及び木質繊維パルプ間の所定の比は、出発植物材料及び結果として生じたパルプの特徴に基づいて（例えば、セルロース含量に基づいて）任意の適切な比であり得る。例えば、ブレンドするための靭皮繊維パルプ及び木質繊維パルプのそれぞれの最適な量及びそれによりブレンドされたパルプにおけるそれらの間の所定の比は、植物の成長条件（例えば、年々の変動、種による変動、場所、作物タイプ、例えば灌漑に対して乾燥など）に基づいて異なり得、これは、例えば、セルロース、ヘミセルロース及びリグニン含量に影響を与え、それにより所定の繊維比が変動し得る。

【0189】

[00197] ブレンドされたパルプ（靭皮／木質）は、例えば、低温乾燥、切断及びシートへの圧延によって紙製品を形成するために使用することができる。

【0190】

[00198] 本明細書で使用する場合、用語「約」は、所与の値から概ね＋／－１０％の変動を指す。このような変動は、それが特に言及されるかどうかに関わらず、本明細書で提供される任意の所与の値中に必ず含まれることが理解されるべきである。

【0191】

[00199] 組成物及び方法は、様々な構成要素又はステップを「含むこと」、「含有すること」又は「含めること」に関して記載し、組成物及び方法は、様々な構成要素及びステップ「から本質的になる」又は「からなる」ことができることも理解されるべきである。さらに、特許請求の範囲で使用されるような不定冠詞「１つの（a）」又は「１つの（an）」は、それが導入する要素の１つ又は複数を意味すると本明細書で定義される。

【0192】

[00200] 簡潔さのために、特定の範囲のみが本明細書に明示的に開示されている。しかし、任意の下限からの範囲は、任意の上限と合わせて、明示的に列挙しない範囲を列挙し得、任意の下限からの範囲は、任意の他の下限と合わせて、明示的に列挙しない範囲を列挙し得、同様に、任意の上限からの範囲は、任意の他の上限と合わせて、明示的に列挙しない範囲を列挙し得る。さらに、下限及び上限を伴う数値範囲が開示されるときには常に、その範囲内に入る任意の数及び任意の含まれる範囲が特に開示される。特に、本明細書に開示される値の全ての範囲（形態「約ａから約ｂ」、又は均等に「概ねａからｂ」、又は均等に「概ねａ～ｂ」）は、明示的に列挙されていなくても、より広い範囲の値内に包含される全ての数及び範囲を記載すると理解される。このように、全てのポイント又は個々の値は、任意の他のポイント若しくは個々の値又は任意の他の下限若しくは上限と合わせて、それ自体の下限又は上限としての役割を果たし、明示的に列挙しない範囲を列挙し得る。

【0193】

[00201] したがって、本開示は、良好に適合されて、記述した目的及び利点並びにその中で固有であるものを達成する。本開示は、本明細書における教示の利点を有する当業者に明らかである、異なるが、均等な様式で修正及び実施され得るため、上記で開示した特定の実施形態は、単に例示である。個々の実施形態を考察するが、本開示は、全てのそれらの実施形態の全ての組合せを包含する。さらに、下記の特許請求の範囲に記載するもの以外の、本明細書に示す構成又は設計の詳細に対して限定は意図されない。特許請求の範囲における用語は、他に特許権者によって明示的及び明らかに定義されない限り、それらの明白な通常の意味も有する。したがって、上記で開示した特定の例示的な実施形態を変更又は修正し得、全てのこのような変形形態は、本開示の範囲及び趣旨の範囲内であると考えられることが明白である。本明細書及び参照により本明細書中に組み込まれ得る１つ又は複数の特許又は他の文献における単語又は用語の用法で不一致が存在する場合、本明細書と一致する定義を採用すべきである。

【0194】

[00202] 本明細書に示した実施形態の多くの明らかな変形形態は、本開示を鑑みて当業者にそれら自体示唆される。これらの明らかな変形形態は、添付の特許請求の範囲の完全な意図する範囲内である。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【国際調査報告】