アレカヤシの樹皮成型品の製造方法、アレカヤシの樹皮成型品、及びアレカヤシの樹皮成型品用成型原材
【課題】採取される樹皮の大きさや形状によって製品の大きさが制限されず、再成形後も所定の耐熱性と強度を有した均等な構成材からなり、広く安定した用途に使用することのできるアレカ椰子の樹皮成型品を提供する。
【解決手段】アレカヤシの乾燥樹皮１を解繊して綿状繊維２化する解繊工程と、綿状繊維２を分散調成液内に分散させて分散調成液３化する調成工程と、分散調成液３を脱水抄紙して長尺のウェブ状に湿紙化する抄紙工程と、長尺湿紙４を所定のプレス大ずつ順次平面プレスして初期脱水する一次プレス工程と、初期脱水後の脱水ウェブ５を前記プレス大の長さずつ順につづら状に折り重ねて積層する積層工程と、積層後の積層ウェブ６を所定の立体成型プレスによって所定の立体形状に加熱成型する二次プレス工程と、を順に具備する製造方法によって得られる。
【解決手段】アレカヤシの乾燥樹皮１を解繊して綿状繊維２化する解繊工程と、綿状繊維２を分散調成液内に分散させて分散調成液３化する調成工程と、分散調成液３を脱水抄紙して長尺のウェブ状に湿紙化する抄紙工程と、長尺湿紙４を所定のプレス大ずつ順次平面プレスして初期脱水する一次プレス工程と、初期脱水後の脱水ウェブ５を前記プレス大の長さずつ順につづら状に折り重ねて積層する積層工程と、積層後の積層ウェブ６を所定の立体成型プレスによって所定の立体形状に加熱成型する二次プレス工程と、を順に具備する製造方法によって得られる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アレカヤシ（別名：コガネタケヤシ、ヤマドリヤシ、学名：Ｄｙｐｓｉｓ Ｌｕｔｅｓｃｅｎｓ）の樹皮を主成分とした食器、容器等の成型品、その成型用成型原材、及びその成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
地球環境の改善策の一つとして、二酸化炭素の削減に伴う脱石油製品の開発があげられる。例えば天然資源である植物の樹皮を用いた生活関連製品を提供し、これが日常製品化すれば、脱石油製品による地球環境の改善につながることとなる。
【０００３】
このような樹皮の新規利用方法として従来、ビンロウジュの樹皮を加熱下でプレス成形して椰子系樹皮製容器が開示される。この容器は、樹皮を１２０〜２５０℃かつ１分以上で加熱し、圧力０．００１〜０．００３ＭＰａでプレス成形することによって得られる、とされる（例えば、特許文献１参照）。これは、椰子系樹皮であるビンロウジュの樹皮又は幹皮が通常の植物の葉に比べて肉厚であることに鑑み、高温高圧下でプレス成形して十分な殺菌力と良好な成形、また、必要十分な構造強度を有する程度に硬化させたもの、とされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−０６８１６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記樹皮製容器はビンロウジュ樹皮がヤシ科の中でも樹皮又は幹皮が通常の植物の葉に比べて肉厚であることに鑑みて作られたもので、採取した樹皮をそれぞれの大きさのまま加工するため、樹皮の大きさによって製品の大きさが制限され、製品ごとに大きさや形状にばらつきが生じるものであった。このようなばらつきがあると、広く安定した用途に使用することができないという難点が生じる。
【０００６】
また、上記ビンロウジュ樹皮はビンロウ属に属するもの（学名：Ａｒｅｃａ ｃａｔ ｅｃｈｕ）であり、樹皮を均等に粉砕しにくく、粉砕後に再成形したものは、繰り返しの加熱によって形状変形が起こる場合がある。
【０００７】
そこで本発明では、採取される樹皮の大きさや形状によって製品の大きさが制限されず、再成形後も所定の耐熱性と強度を有した均等な構成材からなり、広く安定した用途に使用することのできるアレカヤシの樹皮成型品、その成型品用成型原材、およびこれを安定的に得られる製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上記課題を解決すべく以下（１）〜（５）の手段を採用している。
（１）本発明のアレカ椰子の樹皮成型品は、アレカヤシの乾燥樹皮１を解繊して綿状繊維２化する解繊工程と、
綿状繊維２を分散調成液内に分散させて分散調成液３化する調成工程と、
分散調成液３を脱水抄紙して長尺のウェブ状に湿紙化する抄紙工程と、
長尺湿紙４を所定のプレス大ずつ順次平面プレスして初期脱水する一次プレス工程と、
初期脱水後の脱水ウェブ５を前記プレス大の長さずつ順につづら状に折り重ねて積層する積層工程と、
積層後の積層ウェブ６を所定の立体成型プレスによって所定の立体形状に加熱成型する二次プレス工程と、
を順に具備する製造方法によって得られることが好ましい。
【０００９】
（２）前記樹皮成型品の製造方法において、積層工程後の二次プレス工程にて、積層ウェブ６を蒸気加熱ドライヤーで熱風乾燥させたのちに立体成型プレスを行うことが好ましい。
【００１０】
（３）前記樹皮成型品の製造方法において、解繊工程では綿状繊維をリファイナーによって比表面積３．０ｍ２/ｇ以上にまで叩解（こうかい）し、各本毎に複数個のケバを有して外部フィブリル化した綿状繊維２を得ることが好ましい。
【００１１】
なお調成工程の分散調成液は、界面活性剤５〜１０重量部とロダン酸ソーダ３０〜５０重量部とを含む水溶液であることが好ましい。
前記樹皮成型品の製造方法において、乾燥樹皮は、枯れて落ちたアレカ樹皮を１時間以内で低温蒸煮処理することで得られたものであることが好ましい。低温蒸煮処理とは蒸煮缶内を低気圧状態にして低温蒸気が充満した状態とし、アレカ樹皮を一旦この蒸煮缶内において高温加熱せずに水蒸気で蒸す処理のことである。
【００１２】
尚、上記低温蒸煮処理の代わりに或いは低温蒸煮処理に代えて、１〜１０％の１価アルコール溶液を含水率２０％以上に含水させた後、非加熱条件下で揮発乾燥させたものとしてもよい。
【００１３】
また、二次プレス工程における立体成型プレスは、一次プレスのプレス大の平面領域内に複数個の成型容器型が隣接配置されたものであることが好ましい。
【００１４】
（４）また本発明のアレカ椰子の樹皮成型品は、綿状に解繊したクリサリドカルプス属アレカヤシ（学名Ｄｙｐｓｉｓ Ｌｕｔｅｓｃｅｎｓ）の乾燥樹皮を湿式抄紙して第一プレスし、これを複数枚重ねて加熱プレスによってプレス成型してなることを特徴とする。このような樹皮成型品は例えば前記（１）ないし（３）のいずれかの製造方法によって得られる。
【００１５】
（５）またアレカヤシの樹皮成型品用成型材として、アレカヤシの樹皮１を解繊して綿状繊維２化し、綿状繊維２を分散調成液内に分散させて調整液３化し、調整液３を脱水抄紙して長尺のウェブとし、この長尺のウェブを複数層に積層して厚さ方向にパンチング処理を施した二次プレス成型前の原材板として得ることができる。このような樹皮成型品用成型材は例えば前記（１）ないし（３）のいずれかの製造方法のうち、二次プレス工程を除いた工程までによって得られる。
【発明の効果】
【００１６】
上記アレカ椰子の樹皮成型品の製造方法によって、採取される樹皮の大きさや形状によって製品の大きさが制限されず、再成形後も所定の耐熱性と強度を有した均等な構成材からなり、広く安定した用途に使用することのできるアレカ椰子の樹皮成型品或いはその成型用原材を安定的に得ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明のアレカ椰子の樹皮成型品の製造方法における乾燥及び濾水処理までの説明図。
【図２】本発明の製造方法における仕上げ工程までの説明図。
【図３】本発明のアレカ椰子の樹皮成型品のフィブリル構造の拡大図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本アレカ椰子の樹皮成型品の実施形態を、実施例として示す各図と共に説明する。
【００１９】
実施例のアレカ椰子の樹皮成型品は、中核単子葉植物ツユクサ類ヤシ目ヤシ科クリサリドカルプス属に分類されるアレカ椰子（学名：Ｄｙｐｓｉｓ Ｌｕｔｅｓｃｅｎｓ）を一端抄紙化して得られる樹皮由来の再成型品であって、基本的に下記の各工程を順に具備すること、あるいは少なくとも解繊工程乃至積層工程までを順に具備することによって得られる（図１〜図２）。
・アレカヤシの乾燥樹皮１を解繊して綿状繊維２化する解繊工程、
・綿状繊維２を分散調成液内に分散させて分散調成液３化する調成工程、
・分散調成液３をワイヤーで脱水抄紙して長尺のウェブ状に湿紙化する抄紙工程、
・長尺湿紙４を所定のプレス大ずつ順次平面プレスして初期脱水する一次プレス工程、
・初期脱水後の脱水ウェブ５を前記プレス大の長さで順につづら状に折り重ねて積層し、平面プレス加工する積層工程、
・積層後の積層ウェブ６を所定の立体成型プレスによって所定の立体形状に加熱成型する二次プレス工程、
・不要部を除去して部分的な表面処理を行う仕上げ工程
以下、上記各工程及び各構成について詳述する。
【００２０】
（本発明のアレカヤシについて）
アレカヤシ（ヤマドリヤシ、コガネタケヤシ）は熱を加えて初期プレスする際の変形自由度が高い一方、所定圧力でのプレス硬化後の形状保持性に優れるという特徴がある。また硬化後は耐熱性に優れ、繰り返しの加熱冷却による形状ひずみ量が極めて少なく、かつ硬化後の切断加工が容易である。これは竹などの他の樹皮には見られない大きな特徴である。さらに本発明で使用するアレカヤシは、アレカ属をはじめとする他属のヤシ科植物と異なり、枯落した樹皮を一旦解いて再成形した後も、上記形状保持性、耐熱性、難ひずみ性といった成型品の特性が保たれるものであることが判明した。本発明はこのアレカヤシの特性を生かして、不織布加工を応用したウェブ加工によって加工前の成型材原料を作成し、これを変形させて成型品を得るものとしている。また、樹皮を乾燥後、繊維を一旦解離して抄紙によってウェブ状に加工し、これを厚さ方向にプレスして積層成型品からなるアレカヤシの樹皮成型品用成型原材を得るものとしている。
【００２１】
（アレカヤシの繊維について）
アレカヤシの綿状繊維は他のヤシ科繊維と比べて特に分散媒体である水との親和性が良いため、ワイヤー（抄網）上の紙層形成時の堆積速度が大きくなり、効率的に湿紙化するものとなる。綿状繊維は、リファイナーによって叩解（リファイニング）処理を行って比表面積を少なくとも３．０ｍ２/ｇ以上としたものが好ましい。
【００２２】
（二次プレス工程） 二次プレス工程では積層ウェブ６を蒸気加熱ドライヤーで熱風乾燥させたのちに立体成型プレスを行うことが好ましい。
【００２３】
（解繊工程） 解繊工程では綿状繊維をリファイナーＤ１によって比表面積３．０ｍ２/ｇ以上にまで叩解（こうかい）し、各本が複数個のケバを有して外部フィブリル化した綿状繊維２を得ることが好ましい。
【００２４】
（叩解処理について）叩解処理は例えば、ロール刃と承刃とを所定の隙間を空けてそれぞれ動力回転可能に設けたリファイナーＤ１内のビーター構造によって行われる。叩解処理により綿状繊維２は層剥離,割裂,フィブリル化が起こって、図３（ａ）の拡大側面図に示すように繊維膜の一部が外側から分離し、また図３（ｂ）の拡大断面図に示すように分離部分の一部では割裂によって層剥離した状態となる。このような叩解処理を行うことで、図３に示されるフィブリル構造同士が、図２の最終図に示されるように互いに絡み合うことで、高い硬度と熱安定性に優れた樹皮成型品７やその成型用成型原材５３を得ることができる。
【００２５】
なお叩解処理に代えてあるいは叩解処理と共に、酸処理や銅安液処理といった化学的処理を施してフィブリル化させたものでもよい。例えば酸処理によってより細かいフィブリルを発生させ、また一部が溶解することで、不要に分離しにくい高強度の綿状繊維２となる。また銅安液処理によって、層構造の異なる膨潤体の綿状繊維２を含むこととなる。
【００２６】
(濾水処理について)
叩解処理の前には叩解処理の効率化のため、漂白液で濾水する濾水処理を行って、乾燥樹皮の表面からリグニンを除去するものとしてもよい。アレカヤシ樹皮はヘミセルロースを比較的多く含むため、濾水処理を行うとフィブリル化しやすくなる。
【００２７】
（抄紙工程について）
抄紙工程は具体的には、パルパー装置Ｄ３による懸濁液の攪拌処理と、多層抄き用ワイヤー抄紙機Ｄ４による湿式ウェブ抄造処理とが順に行われる。また必要に応じて、湿式ウェブ抄造処理の後に、スパンレース機Ｄ４２によるスパンレース処理を行うものとしてもよい。攪拌処理は懸濁液の分散調成液内に分散された綿状繊維が均一に拡散し且つ離解した状態を保つべく、パルパー装置Ｄ３の槽内で回転する回転式攪拌羽根によってタンク内で攪拌を行い攪拌状態の溶液を抄紙機の投入部まで液送する処理である（図２）。
【００２８】
本発明の混抄紙の抄造に用いる原料分散液内への混入割合は４０重量部以上であることが好ましいが、抄造条件によって適宜設定される。
（分散調成液）
分散調成液には樹脂バインダーを使用してもよい。この場合の樹脂バインダーとして、例えばポリビニルアルコール、各種アクリル酸エステル樹脂、ポリ酢酸ビニル、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、スチレン・ブタジエン共重合体樹脂などが挙げられる。樹脂バインダーはスプレー法、含浸法、カーテンコーター法などによって外添材として、或いは分散調成液の内添材として付与される。なお必要に応じ、目止め用の無機充填材と共に付与される。
【００２９】
（スパンレース処理について）
スパンレース処理は、抄紙機から排出された湿紙を、排出して運搬する順に、スパンレース機４２Ｄによって多孔支持材上で高圧水流噴射することで、繊維の絡み合いを増やす処理である。スパンレース機Ｄ４２は、ワイヤー又は孔空き金属板からなる多孔支持材と、多孔支持材上の上部位置から高圧水流を略鉛直下方向に噴出する高圧水流噴射器とを具備する。排出された湿紙は、多孔支持材上に運搬されて来たとき、高圧水流噴射の水撃によって繊維が均等に分散され、また各繊維が多方向を向いた無配向状態となる。抄紙工程に必須の処理ではないが、より目の細かい緻密な目のウェブが形成され、形状対応性に優れるため、比較的小型で底の深い成型品或いは複雑な形状の成型品に成型する場合、スパンレース処理が行われる。
【００３０】
（乾式抄紙について）上記のような湿式抄紙のほか、抄紙工程としてカード機等による乾式抄紙を採用することも可能である。
【００３１】
（初期脱水工程及びそれ以後の工程について）
その後、長尺湿紙４を運搬ローラーＤ４３で上下方向に運搬しながら初期脱水し、次いで積層工程として平面プレス機Ｄ５によってで所定のプレス大の長さで順につづら状に折り重ねて積層し、平面プレス加工する。さらに二次プレス工程として、積層後の積層ウェブ５３を所定の立体成型プレスＤ６によって所定の立体形状の集合成型品６に加熱成型する。そして最後に、仕上げ工程として、立体形状の集合成型品６の不要部を除去してバリ取り等の及び表面処理を行う。
【００３２】
上記のほか、平面プレス工程を省略して、積層工程でつづら状に折り重ねた非プレス状態のままの積層体を、次の二次プレス工程で立体成型プレスＤ６によって平面プレスとともに成型するものとしても良い。
【実施例】
【００３３】
以下に実施例を挙げて本発明を詳しく説明する。下記の実施例については多層抄き用傾斜ワイヤー方式の長網抄紙機のうち、２層抄き用長網抄紙機を用いて抄造した。
アレカヤシの乾燥樹皮を解繊させ、フィブリル化したものを分散水溶液で調整して粘度を８ｃｐｓにしたものを２層抄き用抄紙機を用いて混合・抄造し、アクリル系樹脂バインダーを付与して坪量１００g／ｍ２の湿紙ウェブを得た。この湿紙ウェブを抄網上でスパンレース処理した後、複数枚のウェブを湿潤状態で貼り合わせた。そしてヤンキードライヤーで乾燥し、全体として坪量１００g／ｍ２の樹脂成型材を得た。最後にこの樹脂成型材を薄型トレー形状にプレス成型して、アレカヤシ成型品を得た。このアレカヤシ成型品を２５０度まで繰り返し加熱したところ、２５０回までの繰り返し後もヒビ、割れが目視で発生しなかった。また各辺の形状ひずみ率は１％以下であった。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本製造方法によるアレカヤシの樹皮成型品は、生成食品用容器として使用される食品の受け皿やカップ入り乾燥めんなどのカップ容器、使い捨て商品として使用されるコップ、皿など、現在使用されている石油加工製品のすべてに代わることができる。脱石油製品の開発品となることで、自然環境対策の社会的要求にこたえることができる。
【００３５】
本発明の構成は以上であるが、本処理システムは上述の実施例に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成要素の抽出、一部構成要素の削除、代替構成への置換、対象物の変更、大きさや時間、運転速度の調整といった各種変更を行うことができる。本発明はこれらの変更後の製造方法、各製造設備からなるシステム、及び、成型前のウェブ、成型材板といった中間製造品を含む。
【符号の説明】
【００３６】
１ 乾燥樹皮
２ 綿状繊維
３ 分散調成液
４ 長尺湿紙
５ 脱水ウェブ
６ 積層ウェブ
７ 樹皮成型品
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アレカヤシ（別名：コガネタケヤシ、ヤマドリヤシ、学名：Ｄｙｐｓｉｓ Ｌｕｔｅｓｃｅｎｓ）の樹皮を主成分とした食器、容器等の成型品、その成型用成型原材、及びその成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
地球環境の改善策の一つとして、二酸化炭素の削減に伴う脱石油製品の開発があげられる。例えば天然資源である植物の樹皮を用いた生活関連製品を提供し、これが日常製品化すれば、脱石油製品による地球環境の改善につながることとなる。
【０００３】
このような樹皮の新規利用方法として従来、ビンロウジュの樹皮を加熱下でプレス成形して椰子系樹皮製容器が開示される。この容器は、樹皮を１２０〜２５０℃かつ１分以上で加熱し、圧力０．００１〜０．００３ＭＰａでプレス成形することによって得られる、とされる（例えば、特許文献１参照）。これは、椰子系樹皮であるビンロウジュの樹皮又は幹皮が通常の植物の葉に比べて肉厚であることに鑑み、高温高圧下でプレス成形して十分な殺菌力と良好な成形、また、必要十分な構造強度を有する程度に硬化させたもの、とされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−０６８１６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記樹皮製容器はビンロウジュ樹皮がヤシ科の中でも樹皮又は幹皮が通常の植物の葉に比べて肉厚であることに鑑みて作られたもので、採取した樹皮をそれぞれの大きさのまま加工するため、樹皮の大きさによって製品の大きさが制限され、製品ごとに大きさや形状にばらつきが生じるものであった。このようなばらつきがあると、広く安定した用途に使用することができないという難点が生じる。
【０００６】
また、上記ビンロウジュ樹皮はビンロウ属に属するもの（学名：Ａｒｅｃａ ｃａｔ ｅｃｈｕ）であり、樹皮を均等に粉砕しにくく、粉砕後に再成形したものは、繰り返しの加熱によって形状変形が起こる場合がある。
【０００７】
そこで本発明では、採取される樹皮の大きさや形状によって製品の大きさが制限されず、再成形後も所定の耐熱性と強度を有した均等な構成材からなり、広く安定した用途に使用することのできるアレカヤシの樹皮成型品、その成型品用成型原材、およびこれを安定的に得られる製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上記課題を解決すべく以下（１）〜（５）の手段を採用している。
（１）本発明のアレカ椰子の樹皮成型品は、アレカヤシの乾燥樹皮１を解繊して綿状繊維２化する解繊工程と、
綿状繊維２を分散調成液内に分散させて分散調成液３化する調成工程と、
分散調成液３を脱水抄紙して長尺のウェブ状に湿紙化する抄紙工程と、
長尺湿紙４を所定のプレス大ずつ順次平面プレスして初期脱水する一次プレス工程と、
初期脱水後の脱水ウェブ５を前記プレス大の長さずつ順につづら状に折り重ねて積層する積層工程と、
積層後の積層ウェブ６を所定の立体成型プレスによって所定の立体形状に加熱成型する二次プレス工程と、
を順に具備する製造方法によって得られることが好ましい。
【０００９】
（２）前記樹皮成型品の製造方法において、積層工程後の二次プレス工程にて、積層ウェブ６を蒸気加熱ドライヤーで熱風乾燥させたのちに立体成型プレスを行うことが好ましい。
【００１０】
（３）前記樹皮成型品の製造方法において、解繊工程では綿状繊維をリファイナーによって比表面積３．０ｍ２/ｇ以上にまで叩解（こうかい）し、各本毎に複数個のケバを有して外部フィブリル化した綿状繊維２を得ることが好ましい。
【００１１】
なお調成工程の分散調成液は、界面活性剤５〜１０重量部とロダン酸ソーダ３０〜５０重量部とを含む水溶液であることが好ましい。
前記樹皮成型品の製造方法において、乾燥樹皮は、枯れて落ちたアレカ樹皮を１時間以内で低温蒸煮処理することで得られたものであることが好ましい。低温蒸煮処理とは蒸煮缶内を低気圧状態にして低温蒸気が充満した状態とし、アレカ樹皮を一旦この蒸煮缶内において高温加熱せずに水蒸気で蒸す処理のことである。
【００１２】
尚、上記低温蒸煮処理の代わりに或いは低温蒸煮処理に代えて、１〜１０％の１価アルコール溶液を含水率２０％以上に含水させた後、非加熱条件下で揮発乾燥させたものとしてもよい。
【００１３】
また、二次プレス工程における立体成型プレスは、一次プレスのプレス大の平面領域内に複数個の成型容器型が隣接配置されたものであることが好ましい。
【００１４】
（４）また本発明のアレカ椰子の樹皮成型品は、綿状に解繊したクリサリドカルプス属アレカヤシ（学名Ｄｙｐｓｉｓ Ｌｕｔｅｓｃｅｎｓ）の乾燥樹皮を湿式抄紙して第一プレスし、これを複数枚重ねて加熱プレスによってプレス成型してなることを特徴とする。このような樹皮成型品は例えば前記（１）ないし（３）のいずれかの製造方法によって得られる。
【００１５】
（５）またアレカヤシの樹皮成型品用成型材として、アレカヤシの樹皮１を解繊して綿状繊維２化し、綿状繊維２を分散調成液内に分散させて調整液３化し、調整液３を脱水抄紙して長尺のウェブとし、この長尺のウェブを複数層に積層して厚さ方向にパンチング処理を施した二次プレス成型前の原材板として得ることができる。このような樹皮成型品用成型材は例えば前記（１）ないし（３）のいずれかの製造方法のうち、二次プレス工程を除いた工程までによって得られる。
【発明の効果】
【００１６】
上記アレカ椰子の樹皮成型品の製造方法によって、採取される樹皮の大きさや形状によって製品の大きさが制限されず、再成形後も所定の耐熱性と強度を有した均等な構成材からなり、広く安定した用途に使用することのできるアレカ椰子の樹皮成型品或いはその成型用原材を安定的に得ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明のアレカ椰子の樹皮成型品の製造方法における乾燥及び濾水処理までの説明図。
【図２】本発明の製造方法における仕上げ工程までの説明図。
【図３】本発明のアレカ椰子の樹皮成型品のフィブリル構造の拡大図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本アレカ椰子の樹皮成型品の実施形態を、実施例として示す各図と共に説明する。
【００１９】
実施例のアレカ椰子の樹皮成型品は、中核単子葉植物ツユクサ類ヤシ目ヤシ科クリサリドカルプス属に分類されるアレカ椰子（学名：Ｄｙｐｓｉｓ Ｌｕｔｅｓｃｅｎｓ）を一端抄紙化して得られる樹皮由来の再成型品であって、基本的に下記の各工程を順に具備すること、あるいは少なくとも解繊工程乃至積層工程までを順に具備することによって得られる（図１〜図２）。
・アレカヤシの乾燥樹皮１を解繊して綿状繊維２化する解繊工程、
・綿状繊維２を分散調成液内に分散させて分散調成液３化する調成工程、
・分散調成液３をワイヤーで脱水抄紙して長尺のウェブ状に湿紙化する抄紙工程、
・長尺湿紙４を所定のプレス大ずつ順次平面プレスして初期脱水する一次プレス工程、
・初期脱水後の脱水ウェブ５を前記プレス大の長さで順につづら状に折り重ねて積層し、平面プレス加工する積層工程、
・積層後の積層ウェブ６を所定の立体成型プレスによって所定の立体形状に加熱成型する二次プレス工程、
・不要部を除去して部分的な表面処理を行う仕上げ工程
以下、上記各工程及び各構成について詳述する。
【００２０】
（本発明のアレカヤシについて）
アレカヤシ（ヤマドリヤシ、コガネタケヤシ）は熱を加えて初期プレスする際の変形自由度が高い一方、所定圧力でのプレス硬化後の形状保持性に優れるという特徴がある。また硬化後は耐熱性に優れ、繰り返しの加熱冷却による形状ひずみ量が極めて少なく、かつ硬化後の切断加工が容易である。これは竹などの他の樹皮には見られない大きな特徴である。さらに本発明で使用するアレカヤシは、アレカ属をはじめとする他属のヤシ科植物と異なり、枯落した樹皮を一旦解いて再成形した後も、上記形状保持性、耐熱性、難ひずみ性といった成型品の特性が保たれるものであることが判明した。本発明はこのアレカヤシの特性を生かして、不織布加工を応用したウェブ加工によって加工前の成型材原料を作成し、これを変形させて成型品を得るものとしている。また、樹皮を乾燥後、繊維を一旦解離して抄紙によってウェブ状に加工し、これを厚さ方向にプレスして積層成型品からなるアレカヤシの樹皮成型品用成型原材を得るものとしている。
【００２１】
（アレカヤシの繊維について）
アレカヤシの綿状繊維は他のヤシ科繊維と比べて特に分散媒体である水との親和性が良いため、ワイヤー（抄網）上の紙層形成時の堆積速度が大きくなり、効率的に湿紙化するものとなる。綿状繊維は、リファイナーによって叩解（リファイニング）処理を行って比表面積を少なくとも３．０ｍ２/ｇ以上としたものが好ましい。
【００２２】
（二次プレス工程） 二次プレス工程では積層ウェブ６を蒸気加熱ドライヤーで熱風乾燥させたのちに立体成型プレスを行うことが好ましい。
【００２３】
（解繊工程） 解繊工程では綿状繊維をリファイナーＤ１によって比表面積３．０ｍ２/ｇ以上にまで叩解（こうかい）し、各本が複数個のケバを有して外部フィブリル化した綿状繊維２を得ることが好ましい。
【００２４】
（叩解処理について）叩解処理は例えば、ロール刃と承刃とを所定の隙間を空けてそれぞれ動力回転可能に設けたリファイナーＤ１内のビーター構造によって行われる。叩解処理により綿状繊維２は層剥離,割裂,フィブリル化が起こって、図３（ａ）の拡大側面図に示すように繊維膜の一部が外側から分離し、また図３（ｂ）の拡大断面図に示すように分離部分の一部では割裂によって層剥離した状態となる。このような叩解処理を行うことで、図３に示されるフィブリル構造同士が、図２の最終図に示されるように互いに絡み合うことで、高い硬度と熱安定性に優れた樹皮成型品７やその成型用成型原材５３を得ることができる。
【００２５】
なお叩解処理に代えてあるいは叩解処理と共に、酸処理や銅安液処理といった化学的処理を施してフィブリル化させたものでもよい。例えば酸処理によってより細かいフィブリルを発生させ、また一部が溶解することで、不要に分離しにくい高強度の綿状繊維２となる。また銅安液処理によって、層構造の異なる膨潤体の綿状繊維２を含むこととなる。
【００２６】
(濾水処理について)
叩解処理の前には叩解処理の効率化のため、漂白液で濾水する濾水処理を行って、乾燥樹皮の表面からリグニンを除去するものとしてもよい。アレカヤシ樹皮はヘミセルロースを比較的多く含むため、濾水処理を行うとフィブリル化しやすくなる。
【００２７】
（抄紙工程について）
抄紙工程は具体的には、パルパー装置Ｄ３による懸濁液の攪拌処理と、多層抄き用ワイヤー抄紙機Ｄ４による湿式ウェブ抄造処理とが順に行われる。また必要に応じて、湿式ウェブ抄造処理の後に、スパンレース機Ｄ４２によるスパンレース処理を行うものとしてもよい。攪拌処理は懸濁液の分散調成液内に分散された綿状繊維が均一に拡散し且つ離解した状態を保つべく、パルパー装置Ｄ３の槽内で回転する回転式攪拌羽根によってタンク内で攪拌を行い攪拌状態の溶液を抄紙機の投入部まで液送する処理である（図２）。
【００２８】
本発明の混抄紙の抄造に用いる原料分散液内への混入割合は４０重量部以上であることが好ましいが、抄造条件によって適宜設定される。
（分散調成液）
分散調成液には樹脂バインダーを使用してもよい。この場合の樹脂バインダーとして、例えばポリビニルアルコール、各種アクリル酸エステル樹脂、ポリ酢酸ビニル、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、スチレン・ブタジエン共重合体樹脂などが挙げられる。樹脂バインダーはスプレー法、含浸法、カーテンコーター法などによって外添材として、或いは分散調成液の内添材として付与される。なお必要に応じ、目止め用の無機充填材と共に付与される。
【００２９】
（スパンレース処理について）
スパンレース処理は、抄紙機から排出された湿紙を、排出して運搬する順に、スパンレース機４２Ｄによって多孔支持材上で高圧水流噴射することで、繊維の絡み合いを増やす処理である。スパンレース機Ｄ４２は、ワイヤー又は孔空き金属板からなる多孔支持材と、多孔支持材上の上部位置から高圧水流を略鉛直下方向に噴出する高圧水流噴射器とを具備する。排出された湿紙は、多孔支持材上に運搬されて来たとき、高圧水流噴射の水撃によって繊維が均等に分散され、また各繊維が多方向を向いた無配向状態となる。抄紙工程に必須の処理ではないが、より目の細かい緻密な目のウェブが形成され、形状対応性に優れるため、比較的小型で底の深い成型品或いは複雑な形状の成型品に成型する場合、スパンレース処理が行われる。
【００３０】
（乾式抄紙について）上記のような湿式抄紙のほか、抄紙工程としてカード機等による乾式抄紙を採用することも可能である。
【００３１】
（初期脱水工程及びそれ以後の工程について）
その後、長尺湿紙４を運搬ローラーＤ４３で上下方向に運搬しながら初期脱水し、次いで積層工程として平面プレス機Ｄ５によってで所定のプレス大の長さで順につづら状に折り重ねて積層し、平面プレス加工する。さらに二次プレス工程として、積層後の積層ウェブ５３を所定の立体成型プレスＤ６によって所定の立体形状の集合成型品６に加熱成型する。そして最後に、仕上げ工程として、立体形状の集合成型品６の不要部を除去してバリ取り等の及び表面処理を行う。
【００３２】
上記のほか、平面プレス工程を省略して、積層工程でつづら状に折り重ねた非プレス状態のままの積層体を、次の二次プレス工程で立体成型プレスＤ６によって平面プレスとともに成型するものとしても良い。
【実施例】
【００３３】
以下に実施例を挙げて本発明を詳しく説明する。下記の実施例については多層抄き用傾斜ワイヤー方式の長網抄紙機のうち、２層抄き用長網抄紙機を用いて抄造した。
アレカヤシの乾燥樹皮を解繊させ、フィブリル化したものを分散水溶液で調整して粘度を８ｃｐｓにしたものを２層抄き用抄紙機を用いて混合・抄造し、アクリル系樹脂バインダーを付与して坪量１００g／ｍ２の湿紙ウェブを得た。この湿紙ウェブを抄網上でスパンレース処理した後、複数枚のウェブを湿潤状態で貼り合わせた。そしてヤンキードライヤーで乾燥し、全体として坪量１００g／ｍ２の樹脂成型材を得た。最後にこの樹脂成型材を薄型トレー形状にプレス成型して、アレカヤシ成型品を得た。このアレカヤシ成型品を２５０度まで繰り返し加熱したところ、２５０回までの繰り返し後もヒビ、割れが目視で発生しなかった。また各辺の形状ひずみ率は１％以下であった。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本製造方法によるアレカヤシの樹皮成型品は、生成食品用容器として使用される食品の受け皿やカップ入り乾燥めんなどのカップ容器、使い捨て商品として使用されるコップ、皿など、現在使用されている石油加工製品のすべてに代わることができる。脱石油製品の開発品となることで、自然環境対策の社会的要求にこたえることができる。
【００３５】
本発明の構成は以上であるが、本処理システムは上述の実施例に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成要素の抽出、一部構成要素の削除、代替構成への置換、対象物の変更、大きさや時間、運転速度の調整といった各種変更を行うことができる。本発明はこれらの変更後の製造方法、各製造設備からなるシステム、及び、成型前のウェブ、成型材板といった中間製造品を含む。
【符号の説明】
【００３６】
１ 乾燥樹皮
２ 綿状繊維
３ 分散調成液
４ 長尺湿紙
５ 脱水ウェブ
６ 積層ウェブ
７ 樹皮成型品
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アレカヤシの乾燥樹皮１を解繊して綿状繊維２化する解繊工程と、綿状繊維２を分散調成液内に分散させて分散調成液３化する調成工程と、分散調成液３を脱水抄紙して長尺のウェブ状に湿紙化する抄紙工程と、長尺湿紙４を初期脱水する初期脱水工程と、初期脱水後の脱水ウェブ５を前記プレス大の長さずつ順につづら状に折り重ねて積層する積層工程と、積層後の積層ウェブ６を所定の立体成型プレスによって所定の立体形状に加熱成型する二次プレス工程とを順に具備するアレカ椰子の樹皮成型品の製造方法。
【請求項２】
積層工程後の二次プレス工程にて、積層ウェブ６を蒸気加熱ドライヤーで熱風乾燥させたのちに立体成型プレスを行う請求項１記載のアレカヤシの樹皮成型品の製造方法。
【請求項３】
解繊工程では綿状繊維をリファイナーによって比表面積３．０ｍ２/ｇ以上にまで叩解し、外部フィブリル化した綿状繊維２を得る請求項１または２記載のアレカヤシの樹皮成型品の製造方法。
【請求項４】
綿状に解繊したクリサリドカルプス属アレカヤシの乾燥樹皮を湿式抄紙して第一プレスし、これを複数枚重ねて加熱プレスによってプレス成型してなることを特徴とするアレカ椰子の樹皮成型品。
【請求項５】
アレカヤシの樹皮１を解繊して綿状繊維２化し、綿状繊維２を分散調成液内に分散させて調整液３化し、調整液３を脱水抄紙して長尺のウェブとし、この長尺のウェブを複数層に積層して厚さ方向にパンチング処理を施してなるアレカヤシの樹皮成型品用成型原材。
【請求項１】
アレカヤシの乾燥樹皮１を解繊して綿状繊維２化する解繊工程と、綿状繊維２を分散調成液内に分散させて分散調成液３化する調成工程と、分散調成液３を脱水抄紙して長尺のウェブ状に湿紙化する抄紙工程と、長尺湿紙４を初期脱水する初期脱水工程と、初期脱水後の脱水ウェブ５を前記プレス大の長さずつ順につづら状に折り重ねて積層する積層工程と、積層後の積層ウェブ６を所定の立体成型プレスによって所定の立体形状に加熱成型する二次プレス工程とを順に具備するアレカ椰子の樹皮成型品の製造方法。
【請求項２】
積層工程後の二次プレス工程にて、積層ウェブ６を蒸気加熱ドライヤーで熱風乾燥させたのちに立体成型プレスを行う請求項１記載のアレカヤシの樹皮成型品の製造方法。
【請求項３】
解繊工程では綿状繊維をリファイナーによって比表面積３．０ｍ２/ｇ以上にまで叩解し、外部フィブリル化した綿状繊維２を得る請求項１または２記載のアレカヤシの樹皮成型品の製造方法。
【請求項４】
綿状に解繊したクリサリドカルプス属アレカヤシの乾燥樹皮を湿式抄紙して第一プレスし、これを複数枚重ねて加熱プレスによってプレス成型してなることを特徴とするアレカ椰子の樹皮成型品。
【請求項５】
アレカヤシの樹皮１を解繊して綿状繊維２化し、綿状繊維２を分散調成液内に分散させて調整液３化し、調整液３を脱水抄紙して長尺のウェブとし、この長尺のウェブを複数層に積層して厚さ方向にパンチング処理を施してなるアレカヤシの樹皮成型品用成型原材。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１１−５６４６（Ｐ２０１１−５６４６Ａ）
【公開日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１４８３９１（Ｐ２００９−１４８３９１）
【出願日】平成２１年６月２３日（２００９．６．２３）
【出願人】（５９９０６８２４５）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月２３日（２００９．６．２３）
【出願人】（５９９０６８２４５）
【Ｆターム（参考）】
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