JP2002518606A

JP2002518606A - アルンド・ドナクスのパルプ、紙製品、及びパーティクルボード

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Publication number: JP2002518606A
Application number: JP2000554918A
Authority: JP
Inventors: アルツハイマー、エメット; ウォルコット、マイケル・ピー
Original assignee: アレックス−アルト・バイオマス・インコーポレイテッド; ワシントンステイトユニバーシティリサーチファウンデイション
Priority date: 1998-06-17
Filing date: 1999-06-16
Publication date: 2002-06-25
Anticipated expiration: 2019-06-16
Also published as: EP1115942A4; US6761798B2; US20080078516A1; US20030019594A1; AR062571A2; KR20070012759A; AR018887A1; US20050123733A1; MXPA00012838A; KR20010052941A; US20040216854A1; ID27230A; AU4685499A; CN1330740A; US20050123734A1; CN100417500C; JP2010280219A; KR100715153B1; CN1231632C; JP2012081760A

Abstract

(57)【要約】複合材パネル及びパネル、さらにパルプの紙製品はアルンド・ドナクスから生産される。複合材パネルの製造では、アルンド・ドナクスは適当な大きさに細砕化（２０）され、バインダー（４０，５０）と結合し、さらに固化（８０）して建築及び／又は家具の品質基準に合致したパネルとなる。アルンド・ドナクスの粒子は、木材粒子と組み合わせて複合材パネルの調製に使用することができる混合完成紙料を作ってもよい。微粉砕されたアルンド・ドナクスを、従来のパルプ化プロセスで処理し、紙の生産に利用可能な引張り強度の高いパルプを生産する。パルプは、木材パルプよりも淡い色を呈しており、それによって所望の白さを達成するための漂白剤の使用が少なくなる。パルプは木材パルプと組み合わせて様々な製品を作ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】発明の分野本発明は、アルンド・ドナクス（Arundo donax）（草の一種）から作られた複
合材パネル及び加工品、さらにアルンド・ドナクスから生産されたパルプ及び紙
に関する。

【０００２】発明の背景木材チップ及び他の木材加工廃棄物を利用してパーティクルボードを製造する
いくつかのよく知られた技術がある。実際、それらの木材ベース（wood-based c
omposite board）の複合材ボードは、特に建物建築や家具製造において、幅広い
用途を有する。より最近では、業界は有用な建築材料として配向ストランドボー
ド（Oriented Strand Board）（ＯＳＢ）を作り出した。パーティクルボード及
びＯＳＢともに「複合材」のカテゴリーに入る。なぜなら、両方ともバインダー
マトリクスの中に充填材（木質繊維）が埋め込まれたものである。よく知られた
別の木材複合材は、中質繊維板（Medium Density Fiber Board（ＭＤＦ））であ
る。よく知られたさらに別の複合材製品は、建築用及び装飾用製品を作るために
、セメント等の無機バインダーを用いて木材又は他の繊維から製造される。

【０００３】木材ベースの複合材の普及は、複合材に使用することができる相対的に低コス
トの木材副産物（チップ、鋸屑等）の入手性に大部分が基づいている。実際、こ
れらの複合材の物理的性質に対する工業基準の多くは、木材ベースの複合材に基
づいている。木材ベースの複合材に対する製造パラメータはよく知られており、
また特定の用途に対してしばしばカスタマイズすることができることから、他の
充填材を研究する理由がほとんどなかった。

【０００４】木材ベースの複合材（建材（lumber）の代用となる）に対する世界的需要と同
様に木材パルプから製造される紙に対する需要が増加することで、現在、木材の
代用となる材料の必要性が認知できるほどに増大している。これらの製品に使用
される木材の供給が「再生可能」である一方で、木を育てるために長期間にわた
って土地を放置しておくことを必要とする。さらに、需要が供給を上回ると、供
給は数十年前にいつ木が植えられたかについての予測に基づいているので、必然
的に不足が生ずる。これらの使用者が求める木材は毎年何百万エーカーもの森林
を伐採する結果となることから、そのような欠乏は大規模な森林伐採とそれによ
る地球温暖化現象についての重大な世界的な関心につながる。

【０００５】木材ベースの複合材において容易に木材の代用となることができ、また紙製品
を製造するための紙パルプの生産に用いることができる材料に対する需要がいま
だ存在する。広範囲な研究がすでに行われ、また生産試験が複合材及びパルプ用
の適当な非木材繊維を見出そうとしてなされたが、今まで、この仕事は特性が劣
り、経費が極端にかかり、さらに商業的生産上不利に働く点が多くあることから
、きわめて僅かな成功しか得られなかった。

【０００６】発明の概要本発明の１つの側面において、アルンド・ドナクス粒子が提供される。粒子は
、チップ及びフレークを含むもので、該粒子を紙及び紙製品が作られるパルプに
有利に形成することができる。また、パーティクルボードの生産に粒子を使用す
ることができる。

【０００７】別の側面において、本発明は、アルンド・ドナクスが充填されたバインダーマ
トリックスを含む複合材を提供する。本発明によれば、これらの複合板（compos
ite board）は木材ベースの複合材よりも著しく少ないバインダーを使用し、当
産業で使用されている基準に従って測定されたとき、比較し得る木材ベースの複
合材の物理的特性のいくつかを越える。

【０００８】本発明の複合材は、世界中の多くの場所で土着の自生した野草として幅広く分
布しているヨシタケ（アルンド・ドナクスの通称）を選択することによって生産
される。ヨシタケを鋭い刃先を内部に有したフレーカー（flaker）にかけてヨシ
タケを小さな破片（例えば、フレーク）に変え、さらにハンマーミルにかけるこ
とでさらに寸法を小さくする。その結果得られる材料は完成紙料（furnish）と
呼ばれる。ハンマーミル完成紙料を分級し、好ましくは少なくとも２つの分級物
に分級する。ヨシタケ微粒子の２つの分級物の各々を、別々に樹脂の一部と結合
させる。次に、粒が細かいヨシタケ−樹脂混合物からなる層と粒が粗いヨシタケ
−樹脂混合物からなる層とが交互に積層された層状構造を作る。この層状構造を
複合製品に団結（consolidate）させるために熱及び圧力に供する。満足のいく
製品は１つの層、２つの層、又はそれ以上の層をもって作ることができる。多く
の商業的操作によって、複合材の製造において、広葉樹材、針葉樹材、及び再生
木材廃棄物のような様々な木材源が混合される。当業者は、利用可能な木材源に
よってヨシタケの一部を完成紙料の中に混合することでヨシタケの利点を求める
であろう。

【０００９】本発明は、ヨシタケから作られる紙パルプ、及び紙パルプ製品も提供する。ヨ
シタケから作られる生パルプは、製紙において典型的に使用される木材から作ら
れたパルプよりも淡い色調を呈する。したがって、パルプを漂白して所望の白さ
にするためには、少量の化学漂白剤が添加されるものである。ヨシタケパルプは
また、最も一般的な広葉樹材、例えばヤマナラシよりも丈夫である。本発明のパ
ルプは、建築用製品やビスコース（例えばレーヨン）等の修飾セルロース系繊維
を含む他のセルロースベースの製品で利用することもできる。

【００１０】この発明の上記側面及び多くの付随的な利点は、添付した図面と関連して以下
の詳細な説明を参照することによってよりよく理解されるにつれ、より容易に理
解されよう。

【００１１】好ましい態様の詳細な説明本発明の複合材は、豊富に存在するが、斜面上の土壌を安定にすること、防風
林、及び木管楽器の製造以外のいっさいの使用に対しては不適当である雑草と見
なされていた原料を利用する。この原料は、フェスツカエ（Festuccae）族グラ
ミネアエ（Gramineae）科のアルンド属のものである。それには約６種が含まれ
、そのうちアルンド・ドナクスＬ．が最も広く分布し、かつ最も知られている。
「ヨシタケ」とも呼ばれるアルンド・ドナクスは、地中海の周りの国々が原産で
ある。ここでは、「ヨシタケ」及び「アルンド・ドナクス」という用語は互換的
に用いられている。

【００１２】ヨシタケは、先細りして垂直にのびた多年生イネ科植物であり、成熟すると高
さが７〜２８フィートに達する。最適な気候で、それはほとんど一年中にわたっ
て一日に６インチの速度で成長し、１年から１年半で成熟することができる。不
毛の土壌では、乾燥ヨシタケ原料の産出は１エーカーあたり８トンが限界である
。南カリフォルニアでの試験伐採では、１エーカーあたり３０トンを上回る乾燥
ヨシタケ原料の産出が得られた。５０，０００エーカーのヨシタケから持続的に
産出させる乾燥繊維は、１，２５０，０００エーカーの木木部繊維に相当すると
推定される。それは草質茎の草の最も大きいものの１つである。

【００１３】竹、ケナフ、及び他のイネ科植物と異なり、茎が中空で壁部の肉厚が２〜７ｍ
ｍであり、節のところで隔壁によって分かれている。節の長さは一様ではなく約
１２〜３０ｃｍである。茎の外組織は、珪質性（siliceous nature）であり非常
に堅くてもろく滑らかであり、完全に成熟した場合に淡い黄橙色となる光沢の表
面を有する。

【００１４】ヨシタケの維管束は、基本的な柔組織の断面積を通じて自由に分布している。
茎の外面に向かう維管束は、内側に向かう維管束よりも小さく、かつ数が多い。
これらの維管束は並立維管束であり、厚い壁の強く木化した繊維からなる１本以
上の列によって囲まれている。茎の外面に向けて、維管束の寸法が減少し、維管
束に結合した繊維の列の数が小さくなって比較的近くなるので、繊維は維管束構
成要素が分散する構造組織の連続リングを形成するのに十分なほど豊富にある。
この構造リングは、成熟した茎では比較的小さく肉厚で木化している複数の柔組
織細胞からなる幅の狭い帯によって、蝋で覆われた単一細胞表層から分離される
。構造的繊維状リングの内側に結合した繊維が含まれる維管束は、茎の約２４％
を占める。構造的リングを構成する維管束組織と結合した繊維とが全断面積の約
３３％を構成する。したがって、柔組織は茎の断面積の４３％以外を占める。

【００１５】ヨシタケの葉及び茎の両方、特に葉は、多くの珪質化した細胞を含む。このよ
うな細胞は、維管束と結合して、同じく表皮組織の中に位置している。これらの
存在は、化学分析によって示されたシリカ計数値（silica count）の上昇を説明
するものである。

【００１６】本発明の複合材を製造するのに必要な装置は、商業的に入手可能であり、また
生産を最適化するために修飾を加える必要があるかもしれない。それにもかかわ
らず、商業的に入手可能な装置を容易に本プロセスで使うことができる。

【００１７】本発明の１つの側面は、アルンド・ドナクス粒子を提供することである。この
粒子は、チップ又はフレークであって、パルプ、パルプ由来の紙の形成に使用す
ることができ、又は複合材パネルに含めることができる。

【００１８】チップはアルンド・ドナクスの茎から得られるもので、該茎の長さを横切るよ
うにして切断することで、約１／８インチから約３インチの長さの実質的に円形
の断面を有するリングを提供する。このリングの円形断面を壊すことでチップが
得られる。一般に、リングを壊すと２〜５つのチップが形成される。図１を参照
すると、アルンド・ドナクスの茎１は、チップ３が形成されるリング２を提供す
る。アルンド・ドナクスのチップを形成するための代表的な装置及び方法は実施
例１に説明されている。好ましくは、リングは約１／２〜約１と１／２インチで
あり、鋸刃、ナイフの刃、又はベニア切断のいずれかによって茎を切断すること
によって形成される。

【００１９】チップに加えて、好適なアルンド・ドナクス粒子にはフレークが含まれる。フ
レークはアルンド・ドナクスの茎をいくつかの通常のフレーカーによってフレー
ク化（flaking）することで形成される。好ましくは、フレーク（すなわち、破
片、スライバ）は約２インチ〜約４インチ好ましくは約２と１／２インチ〜３と
１／２インチの長さを有する。フレークの厚さは約１／３２インチから約１／８
インチまで大きく変動する。図１を参照すると、茎１をフレーク化することでフ
レーク４が形成される。好適なフレークは、リング、ドラム、及びディスクフレ
ーカー及びチッパー（chipper）等の通常の装置によって調製することができる
。好ましくは、フレークはドラムフレーカーを用いて形成される。

【００２０】以下に述べるように、アルンド・ドナクス粒子（例えば、フレーク及びチップ
）は、複合材パネル、パルプ及び紙製品の製造に有利に使用することができる。
チップは、連続式又はバッチ式パルプ化プロセス等のパルプの製造で有利に使用
することができる。アルンド・ドナクスのフレークもまたパルプ化することがで
き、好ましくはバッチ式蒸解プロセスによってなされる。クラフトパルプ化では
、フレーク及び／又はチップを直接蒸解する。ＣＴＭＰ（アルカリ過酸化物）パ
ルプ化では、フレーク及び／又はチップを蒸解に先立って寸法減少することがで
きる。複合材パネル（例えば、パーティクルボード）の形成には、フレーク及び
／又はチップは典型的にハンマーミリングによって寸法減少され、完成紙料が作
られ、これを続いて樹脂質バインダー等のバインダーと混合した後団結させてパ
ネルとする。

【００２１】複合材パネルを形成するための代表的な方法を図５に示す。図５を参照すると
、第１の工程では、内部に鋭い刃先を有するフレーカー又はチッパー１０にきれ
いなヨシタケを仕込み、ヨシタケを切断して小さくする。典型的に、ヨシタケの
寸法分布はフレーカーから得られる。もし得られる完成紙料が複合材の製造に使
われるならば、フレーカーによって、好ましくは約１インチ、最大で約４インチ
の長さのヨシタケ粒子を得る。もし粒子が紙パルプの製造に用いられるならば、
粒子はより小さなものであることが好ましく、典型的に２分の１インチから約１
と１／２インチの長さの範囲である。

【００２２】つぎに、ヨシタケ粒子をハンマーミル２０に仕込んでさらに細砕化（comminut
ion）する。一般にセルロース性の物質を細砕化する際に使用される他の装置を
使用してもよく、本発明はフレーカー、チッパー、及びハンマーミルに限定され
るものではないことを理解すべきである。ハンマーミルはさらにヨシタケ粒子の
大きさを減少させ、完成紙料の寸法分布を作り出す。

【００２３】ハンマーミルによって得られた粒子を、好ましくは次に一連のメッシュふるい
３０にかけて分粒する。好ましくは、ふるいはヨシタケ粒子の少なくとも３カッ
ト又は寸法分布を作り出すように配置される。したがって、過小（undersized）
ヨシタケ「ダスト」を取り除くように４８メッシュサイズの第１のふるいを使用
することが好ましい。その後、過大（oversized）粒子を１４メッシュサイズの
第２のふるいにかける。このふるいは過大および過小粒を生ずる。４メッシュ（
４分の１インチ以上）を通らない材料を取り除いて再加工する。

【００２４】過小材料はよりいっそう微細であり、図６に示す複合材の「フェース（face）
」層１００を形成するのに使われる。相対的に粗い過大材料は、複合材の１また
は複数のコア層１２０に使用される。典型的に、複合材は３つの層から構成され
る。すなわち、フェース層によってそれぞれの側面が覆われた中心コアである。
しかし、消費者の要求、物理的特性要求、及び他の要因に応じて層を追加して設
けることも可能である。

【００２５】過小又は「フェースヨシタケ粒子」を樹脂４０と混合して樹脂被覆粒子からな
る「フェース材料混合物」を形成する。それとは別に、コア材料も樹脂と混合し
て「コア材料混合物」を形成する。

【００２６】木材製品の製造に通常使用されるいずれもの有機樹脂及び無機バインダーをヨ
シタケ複合材を製造するために使用することができるが、好ましい樹脂はメチル
ジイソシアネート（「ＭＤＩ」）である。ＭＤＩ樹脂によって優れた特性を持つ
複合材が得られることが見いだされた。拘束されるものではないが、ヨシタケ−
ＭＤＩ樹脂の組み合わせは、ＭＤＩ樹脂分子の基（moieties）と組合わさってヨ
シタケの列挙された物理的特性、すなわちヨシタケに存在する高融点蝋、ヨシタ
ケの高いシリカ含有量、ヨシタケの高アルファセルロース含有量、及びヨシタケ
の低リグニン含有量のいずれかの組み合わせによって増大したそれらの物理的特
性を生み出し得るものと理論付けられる。

【００２７】理論にかかわらず、ヨシタケ複合材の生産は、同様の物理的寸法及び強度の木
材ベースの複合材で要求されるものよりも低い比率の樹脂添加物を必要とする。
実際、本発明のヨシタケ複合材は、わずか１．５重量パーセントのＭＤＩを用い
て製造することができる。典型的に、樹脂の比率は、必要とされる複合材の物理
的特性に応じて、約１．５重量％〜約５重量％ＭＤＩである。５重量パーセント
を超えるＭＤＩもまた使用することができるが、そのような複合材を製造するこ
とには商業的利点はほとんどないと思われる。一般に、よりいっそう高い比率の
樹脂が添加されれば、複合体はそれだけもっと強くなる。好ましくは、ヨシタケ
−樹脂混合物は、約１．５〜約３．５重量パーセントＭＤＩ、最も好ましくは約
２．５〜約３．０重量パーセントＭＤＩを含有する。明らかに、ＭＤＩ以外の樹
脂が使用される場合、複合材に要求された物理的特性に応じて、異なる樹脂比率
が最適であることを見いだされ得る。

【００２８】ヨシタケ−樹脂混合物を調製した後、それらを「マット形成」６０に搬送され
る。このプロセスでは、フェース材料混合物はまず層として置かれる。この後に
、コア材料混合物からなる層が続き、これがフェース混合物の最終層によって覆
われて３層サンドイッチ構造を形成する。また、得られる複合材の所望の特性に
応じてより多くのまたはより少ない層を使用することができる。

【００２９】積層されたマットは、限られた動きの粒子が隙間及び空間を満たすようにさせ
ることによりその体積を減少させるために周囲条件下で前プレス７０される。次
に、予備プレスされた積層構造を木材ベースの複合材を生産するために使用され
る通常のプレスでプレスし、十分な加熱及び圧力に供してパネル８０を固める。
ＭＤＩ樹脂が使用される場合、プレスは、典型的に、型締め（closing）サイク
ルの間は５００〜６００ｐｓｉ（最大）の圧力下、また硬化サイクルの間は約１
００ｐｓｉの圧力下で、１６０℃から１７０℃（３２０^ｏＦから３４０^ｏＦ）の
温度で操作される。

【００３０】プレスを行っている間、いくつかの混合物が外側に広がって、それによって比
較的不均一なエッジが固化した複合材に生ずる可能性がある。そのパネルのエッ
ジをトリミングし、標準サイズの複合材パネルを作り出すために板をサイズが合
うようにカットする。代表的なパーティクルボードの形成及びそれらの特性、並
びに小麦藁ベースのパーティクルボード及びサザン・パイン（southern pine）
ベースのパーティクルボードが、実施例２に記載されている。

【００３１】すでに指摘したように、ヨシタケ完成紙料を種々の割合の木材完成紙料と混合
して本発明の複合材を調製してもよい。好ましくは、ヨシタケのコストのほうが
低いのでヨシタケが完成紙料の大部分を構成する。代表的なヨシタケ／サザン・
パインパーティクルボードの形成及びその特性は、実施例３に記載されている。
その実施例では、ヨシタケ／サザン・パインブレンドパーティクルボードの機械
的及び物理的特性が（１）ヨシタケ及び（２）サザン・パインから形成されたパ
ーティクルボードと比較されている。

【００３２】アルンド・ドナクス複合材パネルは、バインダーマトリックスと該バインダー
マトリックス中に分散したアルンド・ドナクス粒子（例えば、チップ、フレーク
、及び減少したサイズのチップ及びフレーク）を含む。表１及び２を参照すると
、本発明の複合材パネルは、複合材パネルについての少なくともＭ−３規格を満
たす。

【００３３】パネルは、パネルの全重量を基準にして、約１重量％〜約１０重量％の樹脂バ
インダーを含有する。しかし、木材パネルに関連した有利な特性を達成するため
に、本発明の複合材パネルにおけるアルンド・ドナクスの存在によってバインダ
ーの量をかなり低くすることが可能である。したがって、好ましくはパネルは該
パネルの全重量を基準にして樹脂バインダーを約１．５重量％〜約３．０重量％
含有する。本発明のパネルを提供するために、複合材パネルの形成において知ら
れている通常のバインダーを使用することができる。好ましいバインダーとして
は、メチルジイソシアネート、尿素−ホルムアルデヒド、及びフェノール系バイ
ンダーが挙げられる。

【００３４】本発明のパネルは、木材繊維等の他の繊維をさらに含むことができる。好まし
くは、複数の繊維のブレンドを含む本発明のパネルは、パネルの全重量を基準に
して約１０重量％〜約９０重量％のアルンド・ドナクス粒子を有する。

【００３５】一般に、通常の木材ベースのパネルと比較して、本発明のパネルの曲げ強さ及
び耐水性（moisture strength）は、パネルに含まれるアルンド・ドナクスの量
に比例して増加する。一般に、パネルの曲げ強さは、同様に構成した木材ベース
のパネルよりも約５５％大きく、同様に構成した小麦藁ベースのパネルよりも約
５％大きい。パネルの耐水性は、同様に構成した木材ベースのパネルよりも約２
．６倍高く、また同様に構成した小麦藁ベースのパネルよりも約１５％高い。

【００３６】アルンド・ドナクス複合材パネルを製造するための代表的な方法は、（１）ア
ルンド・ドナクスを複合材パネルの完成紙料として使用するのに適した寸法分布
の粒子に細砕化する工程と、（２）これらの粒子をバインダー（例えば樹脂）と
混合してバインダー−樹脂混合物を提供する工程と、（３）バインダー−樹脂混
合物を複合材パネルに団結させる（固める）工程とを有する。このプロセスにお
いて、アルンド・ドナクス粒子は樹脂とともに連続的な材料として結合する。す
でに指摘したように、粒子−バインダー混合物は、例えば木材粒子及び繊維等の
他の材料をさらに含むことができる。

【００３７】すでに述べたように、アルンド・ドナクスは有利にパーティクルボードに含ま
れ得る。同様な利点は、アルンド・ドナクスを配向ストランドボード（ＯＳＢ）
及び中質繊維板（ＭＤＦ）に含めることによって得ることができる。アルンド・
ドナクスは、粒子ブレンドの唯一の特定成分として、又は一成分として取り込む
ことができる。

【００３８】本発明の別の側面では、ヨシタケはパルプ及び該パルプから製造される紙製品
を調製するための原料として利用される。アルンド・ドナクスパルプは、アルン
ド・ドナクス粒子（例えば、チップ及びフレーク）の処理から得られた繊維を含
む。パルプに応じて、処理に加えて、該粒子を細砕化に供することもできる。細
砕化は、ハンマーミル又は回転ディスクリファイナー等のいくつかの装置を用い
て行うことができる。

【００３９】以下に述べるように、パルプはいくつかの異なる処理によって形成することが
できる。このような処理としては、例えばクラフトパルプ化、ソーダ・パルプ化
、アルカリ過酸化物（alkaline peroxide）機械的パルプ化（ＣＴＭＰ）、亜硫
酸、及び当該分野で知られている他のパルプ化プロセスが挙げられる。パルプ化
プロセスは、漂白を含むことができる。好ましいプロセスでは、漂白工程は元素
塩素フリー漂白（Elemental Chlorine-Free bleaching）を含む。

【００４０】本発明のアルンド・ドナクスパルプは、約１５０〜７５０ＣＳＦの範囲のろ水
度を有し、また少なくとも約５５％ＩＳＯの輝度、好ましくは少なくとも約７５
％ＩＳＯの輝度を有する。

【００４１】本発明のパルプ形成方法は、約５０％のパルプ収率を提供する。この収率は、
広葉樹材のものに匹敵し、ケナフから得られたものよりも有意に大きい。アルン
ド・ドナクス、広葉樹材、及びケナフから得られた収率を図７に示す。図７を参
照すると、利用可能なケナフ、広葉樹材、及びアルンド・ドナクスの初期収率は
、それぞれ約５０ポンド／１００ポンド、約８８ポンド／１００ポンド、及び約
９９ポンド／１００ポンドである。ケナフに関して、ピッチの分離によって繊維
の利用可能な量が著しく減少する。広葉樹材については、木皮を剥がすこと（de
barking）によってさらなる処理のために比較的に多量の繊維が提供される。ア
ルンド・ドナクスの初期処理では茎から利用できない葉だけを取り除き、さらに
処理する上で有用なアルンド・ドナクスの大部分（すなわち、９９％）を残す。
初期処理後、ケナフ、広葉樹材及びアルンド・ドナクス繊維を典型的な約５０％
である収率をもって蒸解する。図７に示すように、アルンド・ドナクスをパルプ
化するためのパワー（スチーム要求条件、ＢＴＵ／トン）及び化学薬品要求条件
（ポンド（lbs）／トン）は、ケナフ及び広葉樹材繊維のいずれかをパルプ化す
るよりも有意に低い。アルンド・ドナクスのパルプ化のパワー要求条件は、ケナ
フ蒸解の約８８％及び広葉樹材蒸解の約７３％である。さらに、アルンド・ドナ
クスパルプ化要求条件は原料繊維を利用可能なパルプに変換するのに必要な化学
薬品の量の約８３％を必要とする。ケナフ、広葉樹材、及びアルンド・ドナクス
の全体的なパルプ収率は、それぞれ約２８％、４４％、及び５０％である。した
がって、広葉樹材及び他の木材と比較して、パルプ及びその後の紙製品の製造に
おいてアルンド・ドナクスを使用することで、必要とするエネルギーや化学薬品
がより少なくなり、著しい経済的利点が得られる。実施例で例証されるように、
アルンド・ドナクスパルプ、紙製品、及びパーティクルボードの特性は、一般に
木材ベースの、又は非木材ベースの対応物に相当するか、もしくは優れている。

【００４２】パルプはアスペン（aspen）パルプよりも引き裂き強度及び引張り強度が優れ
ている。このことは、紙生産効率に影響を及ぼす重要な性質である。また、ヨシ
タケ完成紙料が使用するパルプ製造するための化学薬品やエネルギーはより少な
い。

【００４３】ヨシタケチップの見かけ密度は、典型的な木材チップのものよりも幾分高い。
したがって、ダイジェスターローディング（digester loading）は、木材チップ
の場合よりもヨシタケチップの場合のほうが比例して高いと思われる。このこと
は、ダイジェスタースループット制限により容量が制限されるそれらの紙及びパ
ルプ製造業者にとって重要な考慮すべき事項である。

【００４４】効率的なパルプ化のために約５０％の水分率を要する木材チップとは対照的に
、著しく低い水分率、すなわち約１０％未満を持つヨシタケ粒子は、直接かつ容
易に蒸解され得る。

【００４５】ヨシタケチップ又は粒子は、木材に対するクラフト条件下で木材と比較して、
容易に蒸解を受けやすく、また非常に容易に蒸解する。未漂白パルプの収率は４
８．５％のオーダーであり、アスペンの場合に予想される例外（収率が５５〜５
８％の範囲）はあるが、これは漂白可能なクラフトパルプの範囲の上限である。
重要なことは、ヨシタケのパルプが広葉樹材で典型的に得られるものよりも色が
淡いということである。したがって、同じ処理後の結果の輝度を得るためには、
より少ない量の漂白化学薬品（剤）が添加される。ヨシタケから生成された褐色
ストックは、９３．９％の収率でＤＥＤＥＤシーケンスによって８９．９％ＩＳ
Ｏ輝度まで非常に容易に漂白される。褐色ストックもまた、実施例４及び図８に
示すように、塩素元素フリー（ＥＣＦ）法、すなわち３段階法（three-stage me
thod）によって容易に漂白される。代表的なＥＣＦプロセスでは、パルプの輝度
が約８５％ＩＳＯであった。

【００４６】ヨシタケパルプの加重平均（weighted average）繊維長は約０．９７ミリメー
トルであり、また粗さは１メートルあたり０．１３ミリグラムのオーダーである
。これらの値は両方ともアスペンパルプで得られる値よりも大きい。

【００４７】ヨシタケパルプは、紙、例えば木材フリーのアンコーテッドペーパを作る際に
利用することが可能であり、さらに木材パルプと配合して他の製品を作ることも
可能である。ヨシタケ木材パルプは中しん原紙の製造にも適している。ヨシタケ
完成紙料は、多くの用途に適した混合パルプ製品を作るために木材完成紙料と配
合してもよい。

【００４８】本発明の別の側面においては、アルンド・ドナクスパルプを形成するための方
法が提供される。この方法では、チップ及びフレーク等のアルンド・ドナクス粒
子がパルプ化される。

【００４９】一つの方法では、アルンド・ドナクスパルプは、アルンド・ドナクス粒子を含
む完成紙料を選択する工程と、該完成紙料をパルプ化プロセスにかけて完成紙料
を基準として約４８重量％の収率を有するパルプの褐色原料を生産する。一般に
、この方法の４８％収率及び約１５のカッパ値を達成するパルプ化に要する時間
は、広葉樹材をパルプ化して同様の収率及びカッパ値を達成する際に必要とされ
る時間よりも約２５％少ない。

【００５０】別の態様において、本発明は、（１）アルンド・ドナクス粒子を含む完成紙料
を選択する工程と、（２）該完成紙料をパルプ化プロセスに供して、該完成紙料
を基準として約４８重量％の収率を持つパルプの褐色原料を生成する工程と、（
３）約５５％から約９０％ＩＳＯの輝度となるまで褐色原料を漂白する工程とを
備えるアルンド・ドナクスパルプを形成するための方法を提供する。この方法に
おいて、褐色原料の輝度を約９０％ＩＳＯにする工程は、ほぼ同じ輝度を達成す
るために広葉樹材で必要とされる漂白よりも約２５％低い漂白を要する。

【００５１】本発明の方法の別の態様では、アルンド・ドナクスパルプは、（１）アルンド
・ドナクス粒子を漂白剤に供して漂白された完成紙料を提供し、（２）漂白パル
プ完成紙料を機械的にリファイン（refine）して、約５５％から９０％ＩＳＯの
輝度を持つパルプ原料を提供することによって形成される。漂白剤は、パルプ化
技術の分野で知られている様々な漂白剤のいずれか一つであり得る。好ましい漂
白剤として、例えば過酸化水素、水酸化ナトリウム、及び珪酸ナトリウム（アル
カリ性過酸化物パルプ化）からなる混合物が挙げられる。あるいは、漂白剤は二
酸化塩素を含むことができる。

【００５２】２つの代表的なパルプ化プロセスを例示するフローチャートを図８に示す。図
８を参照すると、クラフトパルプ化及び漂白及び化学機械的パルプ化（アルカリ
過酸化物）プロセスが例示されている。簡単にいうと、これらのプロセスにおい
て、ヨシタケ粒子（例えば、チップ及び／又はフレーク）を形成するために、ヨ
シタケの茎が処理される。クラフトパルプ化及び漂白のために、ヨシタケ粒子が
蒸解液で蒸解される。蒸解された材料は、つぎに洗浄され、廃液は連続処理のた
めに蒸解液に戻される。蒸解の結果は、漂白されるパルプ製品である。図８に示
すように、漂白は、抽出工程が後に続く第１の二酸化塩素漂白工程と、抽出工程
後の第２の二酸化塩素漂白工程とを有する。漂白後、パルプを洗浄して、紙形成
のための抄紙機へ送るか、あるいは市場に出荷するために圧縮及び乾燥を行うか
のいずれかに進む。圧縮及び乾燥したパルプはマーケットパルプと呼ばれる。

【００５３】化学機械的パルプ化のために、ヨシタケ粒子に化学薬品（過酸化水素、水酸化
ナトリウム、及び珪酸ナトリウム）を含浸させる。化学薬品を含浸させた後、得
られた処理済みパルプを機械的にリファインし、さらに洗浄する。洗浄後、パル
プを抄紙機へ送るか、あるいは市場に出荷するために圧縮及び乾燥を行うかのい
ずれかに進むことができる。

【００５４】本発明の別の側面では、アルンド・ドナクス紙製品を提供する。紙製品はアル
ンド・ドナクスパルプを含む。紙製品へのアルンド・ドナクスパルプの取り込み
は、強度（すなわち、破裂、引き裂き、及び引張り）と同様に有利な輝度を提供
する。紙の生産にアルンド・ドナクスを利用すること、そのパルプ化挙動、及び
パルプ化特性は実施例４に記載されている。実施例４では、クラフトパルプ化、
ソーダパルプ化、及びアルカリ過酸化物機械的パルプ化が提示されている。アル
ンド・ドナクスに関する結果は、小麦藁及び木材で得られた結果と比較される。

【００５５】アルンド・ドナクス紙製品は、一般に以下の工程を含む方法によって形成され
る。すなわち、（１）繊維及び水性分散媒体（例えば水）を含むアルンド・ドナ
クス完成紙料を形成する工程と、（２）完成紙料を有孔支持体（foraminous sup
port）（例えば、フォーミング・ワイヤ）上に堆積する工程と、（３）繊維ウェ
ブを作るために堆積された完成紙料を脱水する工程と、（４）紙製品を提供する
ために該ウェブを乾燥させる工程とを有する。

【００５６】本発明のアルンド・ドナクス紙製品は、さらに他の材料を含むことができ、ま
たパルプブレンド、例えばアルンド・ドナクスと針葉樹材及び／又は広葉樹材パ
ルプとのブレンド等を含むことができる。したがって、上記した方法では、アル
ンド・ドナクス完成紙料はさらに木材繊維を含むことができる。

【００５７】アルンド・ドナクスの有利な特性は、約５重量％から約８５重量％のアルンド
・ドナクスを紙製品に含めることによって得ることができる。一般に、本発明の
紙製品は、少なくとも約８２％ＩＳＯの輝度、少なくとも約３．０の比破裂強さ
、少なくとも約８．５の比引裂強さ、さらに少なくとも約５０の比引張り強さを
有する。パルプの特性に応じて、本発明の紙製品は、高輝度印刷用紙及び筆記用
紙、新聞用紙及び出版用本文用紙、及び非漂白ライナー及びコルゲーションボー
ドが含まれる。

【００５８】以下の例は、説明することを目的として提供されるものであって限定するため
のものではない。

【００５９】実施例実施例１ヨシタケの寸法減少のための装置、プロセス、及び方法この実施例では、ヨシタケを切断又は浸軟、より詳しくはヨシタケを切断して
、蒸解パルプに加工するため、あるいは効率よく複合材パネル及び／又は加工木
材製品に加工するために適した粒子にすることを説明する。

【００６０】丸太、製材鋸鉋屑、屑材等の寸法減少のために、森林及び木材製品工業によっ
て、かなり洗練された処理装置が何年にもわたって開発されてきた。装置及び取
り扱い方法は、パルプを製造するための近代的なダイジェスターで、また木材複
合材、すなわちパーティクルボード、配向ストランドボード（ＯＳＢ）、及び中
質繊維板（ＭＤＦ）のためのミリング装置で使用するために、特定の幾何学形状
を有する粒子を生産するように意図された。開発研究の間、木材チッパー及びフ
レーカーのいくつかのタイプ及びモデルが試験された。結果として生ずる粒子は
研究室及びパイロット規模の研究では満足のいくものであった。しかし、そのよ
うな粒子の幾何学形状は商業的用途では満足できるほどのものではなかった。

【００６１】一般に、従来の装置、リング、ドラム、及びディスクフレーカー及びチッパー
、さらに様々なタブ及び農業及び「ロードサイド／ヤード」グラインダーは、多
くの長いフレーク、破片、及びスライバを作り出した。これらの機械の動作は、
ヨシタケの中空の茎を刃の中に引っ張り込んで、あたかも皮をむくようにして長
い繊維を引き裂く傾向がある。長い破片とスライバは、パルプダイジェスターで
一般に使用されるスクリーン及びコンベヤ、さらに複合材パネルプラントで使用
される取り扱い装置を覆い隠す傾向にある。

【００６２】十分な材料が化学的研究を行うための試験の際にスクリーニングされ、かつ回
収された。しかし、商業的プロセスにとって効果的なヨシタケの寸法減少を行う
ためにさらに多くの研究が必要であることは明らかであった。さらなる調査を行
ったところ、木材に使用される従来の装置では、近代的な連続パルプダイジェス
ターにとって満足な粒子の幾何学形状を作ることができず、また多くの複合材パ
ネル加工プラントにとっても同様であることが示された。所望の粒子の幾何学形
状は、長さが３／４〜１インチ、幅が１／４〜３／４インチ、そして厚さが約３
／１６インチでのチップである（注：これらの寸法はほとんどの市販されている
オペレーティング・ミルに幅広く当てはまるが、所定の操作にあわせて幾分変化
させることができる）。さらに、基本的に米国外で使用される特定のパルプ化装
置及びプロセスは、より幅広い粒子の幾何学形状を利用することができる。

【００６３】ヨシタケの所望の粒子の幾何学形状を調製するための１つの代表的な装置及び
方法を図２〜図４に示す。この同じ概念は、農業用わら及び刈り取られたものを
品位向上させることに応用してもよい。

【００６４】ヨシタケの利用可能な茎部分は、１５〜２０フィートから成熟に至るまで、気
候及び土壌の状態に応じて１２〜１８ヶ月要する。茎の収穫は、地面の線のちょ
うど真上をブレードで切断することによって行う。また、葉や小さな茎が含まれ
る頂端部はブレードカッターを用いて用地内で除去する。得られた茎は、本質的
に中空で、直径が約１／２インチ〜１１／４インチで、壁厚がちょうど１１／６
インチを上回るところから約１／４インチの範囲内である。概念は、茎を３／４
〜１インチの長さの「リング」に切り落として、次にこのリングを３〜５つの小
片に切り刻むことに基づいている。単純な計算によれば、得られた小片は商業的
パルプ化及び複合材パネル加工のための最適寸法仕様を満たすであろうことが示
される。

【００６５】図２は平面図であり、図３は５と１／２フィート幅の鋸刃ベッドの拡大図であ
って、複数の鋸刃が１インチの間隔で軸上に設けられている。この幅は説明を目
的として選択したものである。なぜなら、複合材パネル及び木材製品プラントで
使用される自動鋸は、幅が４〜８フィートであり、パネルを様々な製品に合わせ
た断片に切断するためのものであるからである。しかし、組立コスト及び収容す
る必要条件という経済的要因に依存して鋸刃ベッドの幅をよりいっそう狭くした
り広くしたりすることが可能であろう。図４は、刃及びフィンガーの配置を示す
詳細な断面図である。この図では円形の鋸構造となっているが、帯状の鋸の動作
原理を用いることができる。

【００６６】１インチという刃の間隔もまた図示することを目的として使用したものである
。なぜなら、３／４〜１と１／２インチ以上又は以下の間隔も所望の用途に応じ
て可能であるからである。ヨシタケの茎は事前に切断して約４〜５フィートの長
さにし、一直線上に並べてホッパーに供給する。ホッパーは鋸刃配列を送るエプ
ロンの上に設けられている。チェーン、ベルト、又は他のキャリア機構上に設け
られた複数のフィンガーは、鋸刃に供給するベルトのスロットを介して駆動され
る。それらのフィンガーは、重力又はポジティブ供給機構（茎は完全には真っ直
ぐではないので、フィンガーへホッパー放出を追い出すポジティブ・フィードが
使用され得る）によってホッパーからエプロンに供給されるヨシタケの茎を鋸刃
の中におよびそれを通して引っ張り、その結果ヨシタケのリングがシュートに放
出されてチョッピング機構に流入する。１インチ鋸刃用のフィンガーの幅は、茎
をおだやかに引っ張って刃の間に通すためのポジティブな力を供給するために、
１／２〜３／４インチとすることができる。

【００６７】「チョッパー」はいくつかの可能な設計の一つであってもよい。示した代表的
な設計は、単一速度又は可変速度で回転することができる軸上に設けられた複数
の刃を有するタイプのものである。リングがブレードの周囲のハウジングの中に
落ちるにつれて、壁部上又は近傍で当たる刃の作用によってリングが切断される
。別の設計は、刃の代わりにハンマーを、またはヨシタケリングからチャンクが
引っ張られる刃及び環状空間をドラムさえを用いる。最適な設計によって、最も
少ない小スライバ又は破片が得られる。

【００６８】チョッパー後、スクリーンによって過大なもの（損なわれていない、又はほと
んど損なわれていないリング）を取り除いてチョッパーに戻し、さらに過小なス
ライバ及び破片はスクリーニングにより除去する。本流はトラック又は軌道車に
載せられる大箱に運ばれる。

【００６９】この基本的なプロセスの変形は可能である。もし積極的な切断動作が必要であ
るならば、鋸刃が振動しているものであってもよい。鋸刃は数多くの歯又はほん
の僅かな歯を持つもの、或いはまったく歯を持たないものであってもよい。別の
設計は、前に述べたように、円形状鋸原理よりはむしろバンド状鋸原理を採用し
得る。バンドは、茎が引き抜かれるように上下動するものであろう。それにもか
かわらず、リングを最適な長さに切断し、該リングを所望の粒子に小さくするこ
とを含む方法は、すべての変形例において同じである。

【００７０】多くの設計の特徴の鍵となるものは、システムのキャパシティである。植物を
大規模に処理する一般的に効率よく、かつ適当なカスタマ・サービスに関して、
フィールド内のシステムは１０トン／時間の最小値から最大で３０トン／時間以
上生産し、効果的に１６時間／日で６又は７日／週、５０〜５２週／年にわたっ
て操作することが必要であろう。この言及でのトンはショートトン、すなわち２
０００ポンドであり、「グリーン」トンとしてである。工業では、トン数（tonn
age）は、しばしば「完全乾燥重量のトン（bone dry ton）」を意味する。茎の
バルク密度に基づいて、いくつかのおおざっぱな推定計算及びスケッチは、各フ
ィンガーが直径約１０インチで、約６〜７ポンドの小さな束を引っ張るならば、
フィンガーは１時間あたり１０〜１２トン処理するために１秒あたり１回をちょ
っと上回る速度で複数の刃（直径約３０インチ）を通過する必要があるであろう
ことを示している。類似のタイプのプロセスにその速度を関連付けることは、２
〜３秒の速度がその大きさの束の鋸引きを達成するのに必要であると概念的に思
われる。長さが３０〜４０インチのバンド状鋸刃は、１５インチまでの直径の束
を切ることが可能であり、そのような設計は１時間あたり１０〜１２トン処理す
ることができよう。引っ張られるより大きな束は、所望のリンク形状に切断され
る前に茎を押しつぶし始めるかもしれない。

【００７１】実施例２代表的なヨシタケパーティクルボードの形成ヨシタケ及び対比較の材料のパーティクルボードを製造するためのプロトコル
をこの実施例で説明する。

【００７２】完成紙料（粒子）の調製。アルンド・ドナクスをポールマン・ドラムフレーカ
ー（Pallmann Drum Flaker）内で、長さが約２〜３インチ、幅が１／４〜３／８
インチ、厚さが０．０３インチの片にし、水分８％まで乾燥させた後、１／８イ
ンチスクリーンを有するプラター・ブルー・ストリーク（Prater Blue Streak）
ハンマーミルで処理した。ミルからの材料をふるいにかけると、フェース材料と
して使用されるスクリーンを通過した３２％のものと、コア材料として使用され
るスクリーン上の６８％のものとが得られた。

【００７３】木材（サザン・パイン）複合材の調製には、市販されているフェース材料及び
コア材料を使用した。この市販のフェース材料はヨシタケ及び小麦藁で使用する
フェース材料よりも粒が粗かったので、ヨシタケで使用したものと同じメッシュ
スクリーンを用いて木材フェース材料の一部をふるいにかけた。

【００７４】小麦藁については、藁を１／８インチ・スクリーンを有するプラター・ブルー
・ストリークハンマーミルに通して処理した。ミルからの材料をふるいにかけた
ところ、ヨシタケの場合と同様に、フェース材料として使用されるスクリーンを
通過した２４％のものと、コア材料として使用されるスクリーン上にある７６％
ものとが得られた。

【００７５】調製された試験材料のすべてを以下のように処理した。各試験は、低（２％）
、中（４％）、及び高（６％）樹脂含有量と低及び高密度で３回反復した。全部
で１８試験パネルを各材料に対して使用した。表１を参照。

【００７６】樹脂／バインダー添加。コア材料部分及びフェース材料部分を計量し、生産条
件を反復するように設計された研究室ブレンダーに別々に入れた。それぞれの部
分について、目標の割合に達成するように一般にＭＤＩと呼ばれるメチルジイソ
シアネート樹脂を計量し、ノズル付きスプレー装置に供給する容器の中に入れた
。ノズルはブレンドチャンバの中に位置し、このブレンダーが稼働している間に
６０〜１８０秒間噴霧した。ブレンダーを停止し、樹脂被覆材料を取り出した。
全てのテストで、フェース材料及びコア材料の樹脂含有量は同じであった。

【００７７】マット形成。３層の試験パネルにプレスされるべき各マットについて、フェー
ス材料の２つの小さな部分とコア材料の１つの部分を計量した。プレス後に試験
パネルの剥離を容易にするためにテフロン（登録商標）シートをスチールシート
上に置き、長方形の木製フレームをテフロン（登録商標）シート上に置いた。フ
レームは１６インチ×２０インチ（完成試験パネルの標的寸法）の大きさで、高
さが６インチであった。フェース材料をフレームの内側に均一に分布させて下部
フェースを形成し、つぎにコア材料をそのフェース層上に均一に分布させた。最
後に、フェース材料の残りの部分をトップ層として均一に分布させた。これら層
によって形成されたマットを突き固めて、フレームを取り除き、さらにテフロン
（登録商標）剥離シートをマットの上に置いた。

【００７８】パネル形成。マットをシームペルカンプ（Siempelkamp）パイロットモデルプ
レスの下部プラテン上に置いた。このプレスのプラテンは２３インチ×３１イン
チであり、２００トンサーボ油圧システムによって駆動した。３段階プレススケ
ジュールを６０秒間で０．７５インチまで圧縮し、さらに４００秒間その厚さの
ままにし、ついで４８０秒の総プレス時間について２０秒間排気するようにコン
ピュータにプリセットした。プラテンの温度は３３０^ｏＦであった。加圧時間の
最後に、トッププラテンをその出発点に引き上げ、パネルを取り出し、雰囲気条
件で冷却した。

【００７９】複合材パネルを、ヨシタケ、小麦藁、及びサザン・パインから作った。各パネ
ルから、２つの試料を切断して破壊係数の静的曲げ（static bending of modulu
s of rupture）と弾性率（modulus of elasticity）について試験し、４つの試
料を切断して内部結合強さを、１つの試料を切断してスクリュー引き抜きを試験
した。各完成紙料の１８パネルのうちの６つから一つの試料を用いて、吸水率及
び厚さ膨潤を測定した。

【００８０】機械的試験は、以下に示す例外はあるが、ＡＳＴＭＤ１０３７に従うスクリュ
ー駆動汎用試験装置を用いて周囲雰囲気で状態調整（ambient-conditioned）さ
れた試料を試験した。

【００８１】静的曲げ試料は、厚さが１／４インチを超える試料に対して規定された３イン
チ×２０インチ×３／４インチのかわりに、約２インチ×１９インチ×３／４イ
ンチとした。試験速度は０．３６インチ／分であり、スパンは１８インチであっ
た。

【００８２】内部結合強度試料を２インチ×２インチ×３／４インチとし、０．０６インチ
／分の速度で試験した。センターライン及び表面破断を各内部結合強度試験毎に
記録した。

【００８３】ねじ引き抜き試料を、フェースねじ引き抜きに対して規定された３インチ×６
インチ×１インチとエッジねじ引き抜きに対して規定された２と１／２インチ×
４と１／２インチ×３／４インチの代わりに、３インチ×６インチ×３／４イン
チとした。試験速度は０．０６インチ／分であった。２つのエッジ及び２つのフ
ェースねじ引き抜き試験を同じ試料に対して行った。

【００８４】水吸収及び厚さ膨潤は、６インチ×６インチ試料を蒸留水に２時間及び２４時
間浸した後に測定した。厚さは、各試料について異なる４点で測定し、その平均
値を求めた。吸水率及び厚さ膨潤を、各試料の浸漬されていない重量に対するパ
ーセンテージと平均化した厚さとして決定した。

【００８５】全ての機械的及び物理的特性は、各タイプのパネルに対して３つの試料で平均
した。表１（下記）のグラフに示す平均値は、各々のパネルタイプに対する平均
を表している。

【００８６】すべての試験は、「木材ベース繊維およびパーティクルパネル材料の特性を評
価する標準方法（Standard Methods of Evaluating the Properties of Wood-Ba
se Fiber and Particle Panel Materials）、ＡＳＴＭＤ１０３７に従って行っ
た。すべてのパネルは、まず１４インチ×１９インチの断片に切断した。これら
から、試験のために試料を切り出した。

【００８７】静的曲げ−破壊係数（ＭＯＲ）および弾性係数（ＭＯＥ）。２インチ×１９イ
ンチの２つの試料を各パネルから切り出し、密度及び樹脂量の各組み合わせに対
して合計６つの試料を提供した。試料をユナイテッド・モデル（United Model）
Ｎｏ．ＳＦＭ−１０ねじ駆動試験装置に置いて１８インチのスパンに設定した。
コンピュータ支援プログラムを試験速度０．３６インチ／分に設定し、弾性及び
破断曲線を記録した。各組み合わせに対する６つの結果を平均し、表１に記録し
た。

【００８８】面に対して垂直な引張り強さ−内部結合（ＩＢ）。４つの２インチ×２インチ
試料を各試験パネルから切り出した。金属ローディングブロックを試料の両面に
接着し、完全に硬化させた。ブロックをモデルＳＦＭ−１０に取り付け、０．０
６インチ／分の速度で試験した。内部結合破壊を自動的に記録した。試験結果を
各密度及び樹脂組み合わせの試料に対して平均し、表１に記録した。

【００８９】直接ねじ引き抜き；垂直及びエッジ。各試験パネルの一つの試料を調製し、こ
の際該一つの試料あたり２つのフェース及び２つのエッジプルを有する。フェー
ス引き抜きパネルは、フェースプルに対しては３インチ×６インチ×３／４イン
チ、エッジプルに対しては２と１／２インチ×４と１／２インチ×３／４インチ
であった（ＡＳＴＭＤ１０３７は３インチ×６インチ×１インチを推奨する）。
標準的なパイロットホールを穴あけし、標準的なねじを挿入した。試料はプラテ
ンにアンカーし、ねじの頭はローディング取り付け具によって把持し、０．６イ
ンチ／分の標準速度でプラテンを分離することによって引き抜いた。ねじ引き抜
きに要した力を記録した。密度及び樹脂レベルの同じ組み合わせを有する試料の
結果を平均し、表１に記録した。

【００９０】吸水率及び厚さ膨潤。各組み合わせの６インチ×６インチの１つの試料を周囲
温度で２時間及び２４時間にわたって蒸留水に浸漬した。厚み計を用いて試料上
の４つの点で厚さを測定し、平均した。各期間での重さを記録した。吸水及び厚
さ浸漬していない重量に対してパーセント増加として計算し、結果を表１に示す
。

【００９１】

【表１−１】

【００９２】

【表１−２】表中、＋は等級合格を限界付ける特性を示す。

【００９３】ＭＯＥ及びＭＯＲは３回反復による２つの試料の平均である。

【００９４】内部結合は３回反復による４つの試料の平均である。

【００９５】水吸収（吸水率）は１回反復による１つの試料のものである。

【００９６】ねじ引っ張りは３回反復による２つの試料の平均である。

【００９７】この結果は、２重量％の樹脂量かつ低密度トライアルでは、ヨシタケ複合材は
中密度パーティクルボードに対する最も高い工業等級基準（ＡＭＳＩ；Ｍ−１）
の最大を越え、その一方で木材複合材及び小麦藁複合材のいずれも最低の品質基
準（ＡＮＳＩ；Ｍ−３）に達することもできなかった。表１及び２を参照。２重
量％複合材は、木材ベースの複合材と比べて、著しく低い吸水力及び厚さ膨潤が
認められる。さらに、ヨシタケの内部結合強度は、最小規準にも合わない小麦藁
複合材のものよりも著しく高い。これらの優れた物理的特性もまた樹脂量が４及
び６重量％でも明らかである。

【００９８】ねじ引張荷重に関して、ヨシタケ複合材は少なくとも木材ベースの複合材と同
様に働き、小麦藁複合材の性能を著しく上回る。６重量％の量を除いてほとんど
すべての樹脂添加量で、ヨシタケの弾性率（ＭＯＥ）は小麦藁及び木材ベースの
複合材を上回る。この樹脂添加量で、小麦藁複合材はわずかながらよりいっそう
高い弾性率が認められるようになる。

【００９９】破断率（ＭＯＲ）に関して、ヨシタケ複合材は木材ベースの複合材と比較して
、優れた性能を再び示す。木材ベースの複合材は最小（Ｍ−１）の工業品質基準
が得られない。小麦藁複合材と比較して、ヨシタケ複合材は樹脂量が低い場合、
例えば２重量％の場合に優れている。樹脂量が増加すると、小麦藁複合材ＭＯＲ
はヨシタケ複合材のものを上回る。このことは、ヨシタケ複合材の利点の一つを
示しており、すなわち良好な物理的特性が低樹脂量で達成される。

【０１００】実施例３代表的なヨシタケ／サザン・パインパーティクルボードの形成この実施例では、ヨシタケ／サザン・パインブレンドを含むパーティクルボー
ドの形成について説明する。パーティクルボードの機械的及び物理的特性を、（
１）ヨシタケ及び（２）サザン・パインから形成された粒子ボートと比較した。

【０１０１】試験は、ヨシタケ、サザン・パイン、及びヨシタケ／サザン・パインの機械的
及び物理的特性の比較を行った。各完成紙料の種類に対して、標的密度が４２
ｌｂ／ｆｔ^３及び４７ｌｂ／ｆｔ^３、樹脂量が２％及び４％でパネルを製造した
。すべての試料を、静的曲げ、内部結合強度、フェース及びエッジねじ引張荷重
、吸水率、及び厚さ膨潤について調べた。中密度パーティクルボードについて、
機械的特性を製品規格と比較した（ＡＮＳＩＡ２０８．１−１９９３）。表２
を参照。

【０１０２】

【表２】電気加熱し、コンピュータ自動化ホットプレスを用いて全てのパネルを製造し
た。プレスは、公称２３×３１インチ・プラテンに備え付けられ、２００トンの
サーボ油圧式システムによって駆動した。プレスの制御を、（１）プレスを６０
秒間閉じ、（２）パネルを４００秒プレスし、さらに（３）２０秒間ガス抜きす
る３段階プレススケジュールでプラテン位置を用いて行った。プラテン温度は３
３０^ｏＦであった。すべてのパネルを１６×２０×３／４インチの寸法に形成す
るが、１４×１９×３／４インチにトリミングした。

【０１０３】ヨシタケ、サザン・パイン、及びヨシタケ／サザン・パインから標的密度が４
２ｌｂ／ｆｔ^３及び４７ｌｂ／ｆｔ^３、ジフェニルメタンジイソシアネート（Ｍ
ＤＩ）樹脂量が２％及び４％でパネルを製造した。各完成紙料の１２枚のパネル
を密度と樹脂充填の組み合わせを変えて作った（すなわち、１つの組み合わせに
対して３枚のパネルが複製される）。各パネルから２つの試料を切り出して破断
率及び弾性率のための静的曲げについて試験し、４つの試料で内部結合強度、さ
らに１つの試料で吸水力／厚さ膨潤を試験した。各完成紙料から得られる１２枚
のパネルのうちの４枚かあの一試料をフェース及びエッジねじ収容力の測定に使
用した。各試料は異なる密度と樹脂量とを有した。

【０１０４】機械的テストは、一般にＡＳＴＭＤ１０３７に基づいてねじ式万能試験機を用
いて周囲条件試料に対して行った。静的曲げ試料は公称２×１９×３／４インチ
（ＡＳＴＭは厚さが１／４を上回る試料の寸法を３×２０×３／４インチに規定
している）であった。試験速度は０．３６インチ／分でスパンは１８インチであ
った。内部結合強度試料は２×２×３／４インチであり、試験速度は０．０６イ
ンチ／分であった。ねじ保持（screwholding）試料はフェースねじ保持（３×６
×１インチのＡＳＴＭ指定寸法）の場合は３×６×３／４インチであり、エッジ
ねじ保持の場合は２１／２×４１／２×３／４である。試験速度は０．０６イン
チ／分であった。２つのエッジ及び２つのフェースねじ保持試験は、同一試料に
対して行った。吸水力及び厚さ膨潤は６×６インチの試料に対して測定を行うが
、測定に先立って蒸留水に２４時間含浸させた。厚さは５カ所で測定し、各試料
に対して平均した。

【０１０５】変形例の３通りの分析（ＡＮＯＶＡ）を密度、樹脂量、及び完成紙料を３要素
として用い、全ての機械的及び物理的特性について実行した。

【０１０６】一般に、各密度及び樹脂量の組み合わせについて、ヨシタケ粒子が占める割合
が増加するとそれに比例して破断率（ＭＯＲ）及び弾性率（ＭＯＥ）が著しく増
加した（表３）。それとは対照的に、ヨシタケ粒子が最も多く含まれているパネ
ルの内部結合強度（ＩＢ）はサザン・パイン粒子が最も多く含まれている同様の
パネルよりも著しく低かった。フェースねじ保持力（ＦＳＰ）及びエッジねじ保
持力（ＥＳＰ）に関しては、いずれのパネルの間でも若干顕著な差が存在した。
ほとんどの場合、すべてのパネルがＡＮＳＩＡ２０８．１−１９９３によって
規定された最も高い品質基準を上回った（表２）。

【０１０７】

【表３−１】

【０１０８】

【表３−２】全ての完成紙料について、密度の値が４２ｌｂ／ｆｔ^３から４７ｌｂ／ｆｔ^３に増加し、また樹脂量が２％から４％に増加するため、機械的特性は一般に増加
する。

【０１０９】３通りのＡＮＯＶＡは、樹脂量、密度、及び完成紙料が統計学的に全ての機械
的特性に対して影響したことを示した。材料ＩＢ強度に関係したパネル密度の効
果は樹脂荷重に依存しており、材料ＭＯＥに関連した樹脂荷重の効果は完成紙料
の種類に依存していた。

【０１１０】蒸留水に２４時間含浸させた後、ヨシタケ粒子が多く占めるパネルの吸水力及
び厚さ膨潤は一般にサザン・パイン粒子が多く占めるパネルよりも低かった（表
４）。

【０１１１】

【表４】表中、括弧内の値は対応した標準偏差である。

【０１１２】密度の値が４２ｌｂ／ｆｔ^３から４７ｌｂ／ｆｔ^３に増加し、また樹脂量が２
％から４％に増加するため、２４時間後の吸水力及び厚さ膨潤は一般に減少する
。

【０１１３】３通りのＡＮＯＶＡは、厚さ膨潤に関連したパネル密度の効果は完成紙料の種
類に依存し、一方で厚さ膨潤及び吸水力の両方に関連した樹脂荷重の効果が完成
紙料の種類に依存したことを示した。

【０１１４】一般に、ヨシタケ粒子の使用は、優れた強度及び剛性を持つパネルを得る上で
最良なものと思われる。２０％程度の低濃度のウザン・パイン粒子を完成紙料に
添加することは、強度及び剛性に対してはわずかしか影響を及ぼさないが、内部
結合強度を著しく増大させる。

【０１１５】パネル密度及び樹脂荷重が増加すると機械的特性が増加した。しかし、市場で
はより低い密度及びより低い荷重のパネルが経済的に好ましく、一方で幅広い品
質基準承認を達成することが好ましいと思われる。

【０１１６】好ましくはヨシタケから主として作られるパネルは、サザン・パイン粒子から
主として作られるパネルと比較して好ましい吸水力及び厚さ膨潤特性を示す。水
分含浸２４時間後、パネル密度及び樹脂荷重の増加によって吸水率及び厚さ膨潤
が一般に減少した。

【０１１７】実施例４紙製造におけるアルンド・ドナクスの利用：クラフト及びアルカリ過酸化物機械的パルプ化この実施例では、紙の製造でアルンド・ドナクスを利用することについて説明
する。ヨシタケのパルプ化の挙動及びパルプ特性についても説明する。ヨシタケ
のクラフトパルプ化、ソーダ・パルプ化、及びアルカリ過酸化物機械的パルプ化
に関するデータを示す。

【０１１８】試験は研究室及び小さなパイロット・プラント規模で行われた。クラフト及び
ソーダ・パルプ化試験はワシントン大学のパルプおよび紙科学科で実施し、アル
カリ過酸化物機械的パルプ化試験はノース・カロライナ州立大学の木材および紙
科学科で実施した。手すき紙ペーパサンプルの全ての試験は、ワシントン大学の
パルプおよび紙科学科で実施した。

【０１１９】クラフトパルプ化は、急速に進行し、容易に漂白されたパルプが比較的高い収
率で得られることが知られていた。他の非木材材料と比較して平均的に繊維が長
く、実際にアスペンの広葉樹材よりもわずかながら長かった。引き裂き及び引張
りに関して強度特性はアスペン広葉樹材クラフトよりも良好であった。

【０１２０】原材料本研究のための材料はカリフォルニア州オレンジ・カントリーで成長したもの
から新鮮なまま切り取り、乾燥せずにワシントン大学に送った。

【０１２１】ヨシタケの茎は中空の芯の周りに組織が密集したリング（環）を有する。茎の
直径は、一般に３／４ないし１３／４インチである。茎を切断又は粉砕して木材
チップに類似の長さにすることができ、またひとたび粉砕して壊すと円形の断面
は木材チップのような密度の高い部分を有する（表５）。

【０１２２】

【表５】以前の試験では、ヨシタケのチップが使われた。本トライアルのための材料は
、帯状鋸を用い、その後に粉砕して正確な長さに切断した。クラフトパルプ化ト
ライアルのために、４通りの異なる長さ、１／２、３／４、７／８及び１と１／
４インチで行った。

【０１２３】チップ材料の特徴は、従来のパルプ化装置で処理する上で重要である。チップ
材料のバルク密度は、ダイジェスターに詰める上で、さらにコンベヤ及びさらに
他の処理装置の寸法を決める上で、重要である。チップ状になったヨシタケの高
バルク密度によって、従来の、既存のチップハンドリング及びパルプ化装置で処
理することが可能である。蒸解液と原材料との比は小さくし、木材チップで使用
される場合と類似して高い廃液濃度を生ずる。

【０１２４】他の重要なチップ特性は、パルプ化の間にチップの中心に蒸解化学薬品が貫通
する能力である。以前のテストでは、ハンマーミルによって調製されたチップに
よってなされ、またふるいにかけることで細かいものと過大な材料とを取り除い
た。処理シークエンスのはじめ取り除かれなければ材料の流れを妨害するかもし
れないいくつかの長い切片（２インチ）が存在したことに注目した。材料は蒸解
されていない不良品が少ないパルプを提供するもので、蒸解液の浸透がかなり均
一に行われることを示している。

【０１２５】乾燥材料の試料もまた含まれた。これが７／８インチの長さに切断されて含ま
れると、蒸解液の浸透が木材チップのように乾燥によって妨げられるかどうかを
評価できる。

【０１２６】クラフトパルプ化ヨシタケ材料のクラフト蒸解は、ワシントン大学でパイロットダイジェスタシ
ステムにより行った。漂白に適した２０カッパレベルの脱リグニン化を目的とし
た条件下で、チップ試料の各々に対して蒸解が行われた。パルプ化条件は表６に
示す。

【０１２７】

【表６】蒸解した全ての試料は類似の結果を有する。蒸解時間は、Ｈファクタ（温度と
反応時間とが組合わさった化学反応の値）が低いことによって示されるように短
い。蒸解時間は、針葉樹材のものの半分までとすることができよう。ヨシタケの
チップのバルク密度が高いことから、木材のチップと同じように蒸解液に対する
チップの比が低いことも利用できる。このことは、ヨシタケのパルプ化が木材チ
ップの場合と同様の装置で、かつ同様の熱に対する経済性で実施することが可能
であることを示している。典型的に低密度の藁及び他の非木材植物材料は、蒸解
液と木材との比が高いことを要求するが、蒸解はヨシタケ材料で見られたような
速さである。

【０１２８】４通りの長さの異なるチップは、パルプ化に対する反応という点ではほんのわ
ずかな、おそらく顕著ではない程度の違いを示す。３／４インチチップはわずか
ながらカッパが小さく１４．０であり、一方より長いチップでは１７．６〜１８
．２であり、１／２インチチップでは１７．４カッパである。蒸解していない拒
絶率は短い切断チップでは量が少なく０．９〜１．１％であり、それと比較して
より長いチップは３．２〜３．６％であるが、これらの量は低く、材料の中に蒸
解液が均一に浸透し、かつ、節が十分に蒸解したことを示している。ヨシタケが
属するイネ科植物の節はしばしばパルプ化に対して耐性を示す。

【０１２９】ベニア切断チップは鋸切断チップと同様に蒸解され、低いカッパ１４．６を当
て、かつ低い拒絶率で０．２％である。この種のチップ調製は商業的操作にとっ
て満足のいくものとなろう。

【０１３０】乾燥材料は新鮮な材料と同様にパルプ化応答、カッパ１４．９、拒絶率３．３
％を示した。このことは乾燥したヨシタケチップに蒸解液が浸透するのに何ら問
題がないことを示している。このことは、チップは新鮮な材料であっても、ある
いは乾燥した材料であっても処理条件に著しい変化なく使用することが可能であ
ることを意味している。

【０１３１】７／８インチ・カットのヨシタケのパルプ化を典型的な広葉樹材及び針葉樹材
クラフトパルプ化を表７で比較する。ヨシタケの蒸解は、広葉樹材及び針葉樹材
の両方の種類よりもよりいっそう急激に行われるので、化学薬品の必要性が少な
く、ただわずかながら拒絶率が高い（有意な差ではない）が生ずるだけである。

【０１３２】

【表７】漂白非木材材料の漂白に対する最も発表された研究では、現在では古くさい塩素（
Ｃ）、抽出（Ｅ）、及び次亜塩素酸塩（Ｈ）漂白シークエンスを用いて行うもの
である。世界的に、このシークエンスは一般的に使用されている。しかし、今日
では米国では環境的に許容できるものではない。現在の環境基準に合致するため
に、クラフトパルプの漂白は、元素塩素フリー（ＥＣＦ）法で行わなければなら
ない。漂白試験は、二酸化塩素（Ｄｏ）、酸素及び過酸化水素による抽出（Ｅｏ
ｐ）、二酸化塩素（Ｄ１）からなるＥＣＦ漂白剤を用いて７／８インチ・カット
の材料に対して大規模な蒸解から得たパルプに対して行った。結果を表８に示す
。

【０１３３】

【表８】はじめに、０．２０カッパ・ファクタ（パーセント等量塩素／カッパ数）の第
１段階の二酸化塩素チャージが加えられ、続いて１．５％二酸化塩素が第３段階
に加えられる。これによって８３．８％の輝度となる。第１の段階への０．２５
カッパ・ファクタの利用を修飾することで、第３段階において８５．６及び８６
．４の輝度がそれぞれ１．２５％及び１．５％の二酸化塩素によって得られた。

【０１３４】８６．４に対して３．１８％の全二酸化塩素チャージが必要とされた。以前の
試験では、９０．０の輝度は、４．３４％二酸化塩素を使用する第５段階の漂白
で達成された。針葉樹材クラフトパルプは一般に９０．０％の輝度レベルを達成
するために５．８〜６．２％の二酸化塩素を必要とする。

【０１３５】手すき紙特性パルプ特性の標準試験は、ＴＡＰＰＩ法を用いて行った。７／８インチのチッ
プ試料からのパルプをＰＦＩミルで叩解し、様々なろ水度レベルにした。ＰＦＩ
ミルは標準的な研究室用パルプ叩解装置であり、商業的紙製造操作におけるリフ
ァインを模倣するために使われる。一般に、６００〜７５０ｍｌＣＳＦという初
期のパルプろ水度を、強度特性を高めるために、紙製造に先立て約４００〜５０
０ｍｌまで減少させると、引張強度が増加し、引裂強度はほんのわずか損失する
にすぎない。

【０１３６】手すき紙を、７／８インチ・カットのヨシタケパルプから作り、いくつかのろ
水度レベルにまで叩解し、かつ強度特性について試験した（表９）。他のチップ
カット長からのパルプを比較のために４００ｍｌＣＳＦレベルまで叩解した。

【０１３７】

【表９】叩解に先立った初期パルプろ水度は７００ｍｌＣＳＦであり、これは典型的な
非木材材料と比較してたいへん高く、かつ所望のレベルである。以前の試験では
、同様に６３０ｍｌＣＳＦという高い初期ろ水度が見られた。これらは針葉樹材
パルプの＞７００ｍｌや広葉樹材パルプの６００〜６５０と比較すると、これら
は有利に高く、紙製造操作において高ドレインを可能とする。

【０１３８】手すき紙強度測定、破裂、引裂、及び引張はすべて有利なレベルにあり、以前
の試験で得られたものよりも高い。ヨシタケと一般的な小麦藁、ケナフ、広葉樹
材及び針葉樹材とから得られた２組の結果の比較を表１０に示す。ヨシタケは、
全てのカテゴリーにおいて著しく高い強度を有する。シートバルクは、他の非木
材と比較して高く、材料が藁とも著しく異なる特徴を有することを示している。

【０１３９】

【表１０】本発明の好ましい実施形態例を図に示し、かつ説明してきたが、本発明の精神
及び範囲から逸脱することなく様々な変更を加えることが可能であることは容易
に理解されよう。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の代表的なヨシタケ粒子を説明するための図である。

【図２】本発明に基づいてヨシタケのチップを形成するための代表的な装置の平面図で
ある。

【図３】本発明に基づくヨシタケのチップを形成するための代表的な装置の拡大図であ
る。

【図４】本発明に基づくヨシタケのチップを形成するための代表的な装置のための刃の
配置の詳細な断面図である。

【図５】本発明のヨシタケ複合材を製造するための代表的なプロセスの工程を示す模式
的フローチャートである。

【図６】本発明に基づいて調製された代表的なヨシタケ複合材パネルを示す図である。

【図７】ケナフ、広葉樹材、及びアルンド・ドナクスからの製造を比較する図である。

【図８】本発明に基づいてヨシタケのパルプを生産するための代表的なプロセスの工程
を示す模式的フローチャートである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者アルツハイマー、エメットアメリカ合衆国、ワシントン州 98408 タコマ、サウス・エム・ストリート 5812 (72)発明者ウォルコット、マイケル・ピーアメリカ合衆国、アイダホ州 83843 モスコー、ティアー・ロード 1078 Ｆターム(参考） 2B260 AA20 BA18 CB01 DA02 DA04 DA05 4L055 AA02 AA03 AA05 AC01 AC04 AC06 AC07 AC08 AD01 AD02 AD05 AD10 AD17 BA05 BA14 BA19 BA20 BA21 BB03 BB04 BB13 BB15 BB20 EA01 EA02 EA04 EA05 EA07 EA11 EA15 FA01 FA05 FA13 FA20 GA06 GA15 GA16

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アルンド・ドナクスのチップであって、該チップは、アルン
ド・ドナクスの茎をその長手方向を横切るようにして切断することによって実質
的に円形の断面と約１／８インチから約３インチまでの長さとを有するリングを
提供し、続いて該リングの円形状の断面を壊すことによって得られるチップ。
【請求項２】前記リングが、約１／２インチから約１と１／２インチまで
の長さを有する請求項１に記載のチップ。
【請求項３】前記リングが、鋸による切断で前記茎から形成される請求項
１に記載のチップ。
【請求項４】前記リングが、ナイフの刃によって前記茎から形成される請
求項１に記載のチップ。
【請求項５】前記リングが、ベニアによる切断によって前記茎から形成さ
れる請求項１に記載のチップ。
【請求項６】アルンド・ドナクスフレークであって、該フレークは、フレ
ーカー内でアルンド・ドナクスの茎をフレーク化することから形成されるフレー
ク。
【請求項７】約２インチから約４インチまでの長さを有する請求項６に記
載のフレーク。
【請求項８】約２と１／２インチから約３と１／２までの長さを有する請
求項６に記載のフレーク。
【請求項９】約１／３２インチから約１／８インチまでの厚さを有する請
求項６に記載のフレーク。
【請求項１０】前記フレーカーが、ドラムフレーカーである請求項６に記
載のフレーク。
【請求項１１】アルンド・ドナクスパルプであって、該パルプは、アルン
ド・ドナクスの粒子を処理することによって得られる繊維を含むパルプ。
【請求項１２】アルンド・ドナクスの粒子が、チップ及びフレークからな
る群から選択される請求項１１に記載のパルプ。
【請求項１３】アルンド・ドナクスの処理が、さらに微粉砕を含む請求項
１１に記載のパルプ。
【請求項１４】前記微粉砕が、ハンマーミルによってなされる請求項１３
に記載のパルプ。
【請求項１５】前記微粉砕が、回転ディスクリファイナーによって行われ
る請求項１３に記載のパルプ。
【請求項１６】前記処理が、クラフトパルプ化を含む請求項１１に記載の
パルプ。
【請求項１７】前記処理が、ソーダ・パルプ化を含む請求項１１に記載の
パルプ。
【請求項１８】前記処理が、アルカリ過酸化物機械的パルプ化を含む請求
項１１に記載のパルプ。
【請求項１９】前記処理が、亜硫酸パルプ化を含む請求項１１に記載のパ
ルプ。
【請求項２０】前記処理が、パルプ化及び漂白を含む請求項１１に記載の
パルプ。
【請求項２１】前記漂白が、元素塩素フリーの漂白を含むことを特徴とす
る請求項２０に記載のパルプ。
【請求項２２】約１５０から約７５０ＣＳＦまでの範囲のろ水度を有する
請求項１１に記載のパルプ。
【請求項２３】前記パルプが、少なくとも約５５％ＩＳＯの輝度を有する
請求項１１に記載のパルプ。
【請求項２４】前記パルプが、少なくとも約７５％ＩＳＯの輝度を有する
請求項１１に記載のパルプ。
【請求項２５】アルンド・ドナクスパルプを形成する方法であって、（ａ）アルンド・ドナクスの粒子を含む完成紙料を選択する工程、および（ｂ）前記完成紙料をパルプ化プロセスに供して、前記完成紙料に基づいて約
４８重量％の収率を持つパルプの褐色原料を作る工程を備える方法。
【請求項２６】４８％の収率と約１５のカッパ値とを達成するためのパル
プ化時間が、広葉樹材のパルプ化で同じ収率及び同じカッパ値を達成するために
必要とされるパルプ化時間の約２５％少ない請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】アルンド・ドナクスパルプを形成する方法であって、（ａ）アルンド・ドナクスの粒子を含む完成紙料を選択する工程、（ｂ）前記完成紙料をパルプ化プロセスに供して、前記完成紙料に基づいて約
４８重量％の収率を持つパルプの褐色原料を作る工程、（ｃ）約５５から約９０％ＩＳＯまでの輝度まで、前記褐色原料を漂白する工
程を備える方法。
【請求項２８】約９０％ＩＳＯの輝度までの褐色原料の漂白が、広葉樹材
を漂白して同じ輝度を達成するために必要とされる漂白より約２５％少ない漂白
を必要とする請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】アルンド・ドナクスパルプを形成する方法であって、（ａ）漂白された完成紙料を得るために、アルンド・ドナクスの粒子を漂白剤
にさらす工程、（ｂ）約５５〜約９０％ＩＳＯの輝度を持つパルプストックを得るために、前
記漂白された完成紙料を機械的にリファインする工程、およびを有する方法。
【請求項３０】前記アルンド・ドナクスの粒子が、チップ及びフレークか
らなる群から選択される請求項２５、２７または２９に記載のパルプ形成方法。
【請求項３１】前記漂白剤が、過酸化水素、水酸化ナトリウム及びケイ酸
ナトリウムの混合物を含む請求項２９に記載のパルプ形成方法。
【請求項３２】前記漂白剤が、二酸化塩素を含む請求項２８に記載の方法
。
【請求項３３】アルンド・ドナクスパルプを含む紙製品。
【請求項３４】パルプブレンドを含む請求項３２に記載の紙製品。
【請求項３５】前記パルプブレンドが、針葉樹材パルプ、広葉樹材パルプ
、及びそれらの混合物を含む請求項３３に記載の紙製品。
【請求項３６】前記パルプブレンドは、約５〜約８０重量％のアルンド・
ドナクスを含む請求項３３に記載の紙製品。
【請求項３７】少なくとも約８２％ＩＳＯの輝度を有する請求項３２に記
載の紙製品。
【請求項３８】少なくとも約３．０の比破裂強さを有する請求項３２に記
載の紙製品。
【請求項３９】少なくとも約８．５の比引裂強さを有する請求項３２に記
載の紙製品。
【請求項４０】少なくとも約５０の比引張り強さを有する請求項３２に記
載の紙製品。
【請求項４１】前記製品が、高輝度印刷用紙及び筆記用紙からなる群から
選択される請求項３２に記載の紙製品。
【請求項４２】前記製品が、新聞用紙及び出版用本文用紙からなる群から
選択される請求項３２に記載の紙製品。
【請求項４３】前記製品が、非漂白ライナーボード及びコルゲーションボ
ードからなる群から選択される請求項３２に記載の紙製品。
【請求項４４】アルンド・ドナクス紙製品を形成するための方法であって
、繊維および水性分散媒体を含むアルンド・ドナクス完成紙料を形成する工程、前記完成紙料を有孔支持体上に堆積する工程、繊維質ウェブを提供するために該堆積された完成紙料を脱水する工程、紙製品を提供するために該ウェブを乾燥させる工程、を備える方法。
【請求項４５】前記アルンド・ドナクスの完成紙料が、さらに木材繊維を
含む請求項４３に記載の紙製品の製造方法。
【請求項４６】アルンド・ドナクス複合材パネルを形成するための方法で
あって、複合材は、（ａ）バインダー樹脂、（ｂ）前記樹脂により連続した材料として結合されたアルンド・ドナクスの粒
子を有し、前記複合材が複合材パネルの少なくともＭ−３規格に合う複合パネル。
【請求項４７】前記パネルが、該パネルの全重量に基づいて約１〜約１０
重量％の樹脂バインダーを含む請求項４６に記載の複合材パネル。
【請求項４８】前記パネルが、該パネルの全重量に基づいて約１．５〜約
３．０重量％の樹脂バインダーを含む請求項４６に記載の複合材パネル。
【請求項４９】前記バインダーが、メチルジイソシアネート、尿素ホルム
アルデヒド、フェノール系及び無機系バインダーからなる群から選択される請求
項４５に記載の複合材パネル。
【請求項５０】前記アルンド・ドナクス完成紙料が、さらに木材繊維を含
む請求項４５に記載の複合材パネル。
【請求項５１】前記パネルの全重量に基づいて約１０重量％〜約９０重量
％のアルンド・ドナクスを有する請求項４９に記載の複合材パネル。
【請求項５２】前記パネルの曲げ強さが、木材ベースのパネルと比較して
アルンド・ドナクスの量に比例的に関係して増加する請求項４９に記載の複合材
パネル。
【請求項５３】前記パネルの耐水性が、木材ベースのパネルと比較してア
ルンド・ドナクスの量に比例的に関係して増加する請求項４９に記載の複合材パ
ネル。
【請求項５４】前記パネルの曲げ強さが、同様に構成された木材ベースの
パネルよりも少なくとも約５５％大きい請求項４９に記載の複合材パネル。
【請求項５５】前記パネルの耐水性が、同様に構成された木材ベースのパ
ネルよりも約２．６倍大きい請求項４９に記載の複合材パネル。
【請求項５６】前記パネルの曲げ強さが、同様に構成された小麦藁ベース
のパネルよりも約５％大きい請求項４９に記載の複合材パネル。
【請求項５７】前記パネルの耐水性が、同様に構成された小麦藁ベースの
パネルよりも約１５％大きい請求項４９に記載の複合材パネル。
【請求項５８】アルンド・ドナクス複合材パネルの製造方法であって、（ａ）アルンド・ドナクスを微粉砕して複合材パネルの完成紙料として使用す
るに好適な寸法分布の粒子にする工程、（ｂ）前記粒子をバインダーと混合してバインダー−粒子混合物を形成する工
程、（ｃ）前記バインダー粒子混合物を固めて複合材パネルにする工程を備える方法。
【請求項５９】前記バインダー−粒子混合物が、さらに木材粒子を含む請
求項５０に記載の製造方法。