(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂材料と発泡剤とを混合して発泡樹脂材料（Ｐ）を調製する一方、
押出成形機（Ｍ）のダイ（１）の断面形状は、中央の軸部（11）の縁部に複数の突起（12・12…）を形成すると共に、
この押出成形機（Ｍ）の押出スクリュー（Ｓ）を一定速度で回転せしめる一方、
前記ダイ（１）の内部において、発泡樹脂材料（Ｐ）を突起（12）内の頭頂部（12ａ）の周面に擦過させながら送出すると共に、発泡剤により発泡樹脂材料（Ｐ）の粘度を下げることにより、このダイ（１）の外側に押し出されてきた発泡樹脂材料（Ｐ）の軸部（11）表面と突起（12）の基端部（12ｂ）との境界近傍における流速に対して、当該突起（12）の頭頂部（12ａ）における流速を相対的に小さくして、
こうして生じた流速差により頭頂部（12ａ）近傍の樹脂を分断させて、かつ、発泡剤により形成した樹脂内の気泡を破裂させることによって樹脂を凝集せしめて、長手方向に亙り途切れた状態で表面に不規則な凹凸を成形し、
然る後、長手状に押し出された成形品を所定長さに切断することを特徴とする微生物担体の製造方法。
【請求項２】
押出成形機（Ｍ）のダイ（１）の断面形状は、中央の軸部（11）の縁部に複数の突起（12・12…）を並列成形して、かつ、これら各突起（12）を、頭頂部（12ａ）から基端部（12ｂ）に向けて末広がりのテーパ状に成形することを特徴とする請求項１記載の微生物担体の製造方法。
【請求項３】
押出成形機（Ｍ）のダイ（１）の断面形状は、中央の軸部（11）の縁部に複数の突起（12・12…）を並列成形して、かつ、これら各突起（12）の基端部（12ｂ）を連続的に隣接させることを特徴とする請求項１または２記載の微生物担体の製造方法。
【請求項４】
ダイ（１）の中央の軸部（11）の外側周縁に複数の突起（12・12…）を成形することを特徴とする請求項１〜３の何れか一つに記載の微生物担体の製造方法。
【請求項５】
ダイ（１）の軸部（11）を対称的な中空筒状または柱状にすることを特徴とする請求項１〜４の何れか一つに記載の微生物担体の製造方法。
【請求項６】
熱可塑性樹脂材料と発泡剤との混合比率を、１００重量部：０．１〜１０重量部にすることを特徴とする請求項１〜５の何れか一つに記載の微生物担体の製造方法。
【請求項７】
発泡樹脂材料（Ｐ）に比重調整のための充填材を混合して、かつ、熱可塑性樹脂材料と充填材との混合比率を、１００重量部：８０重量部以下にすることを特徴とする請求項１〜６の何れか一つに記載の微生物担体の製造方法。
【請求項８】
熱可塑性樹脂材料と発泡剤とを混合して発泡樹脂材料（Ｐ）を調製する一方、
押出成形機（Ｍ）のダイ（１）の断面形状は、中央の軸部（11）の縁部に複数の突起（12・12…）を形成すると共に、
この押出成形機（Ｍ）の押出スクリュー（Ｓ）を一定速度で回転せしめる一方、
前記ダイ（１）の内部において、発泡樹脂材料（Ｐ）を突起（12）内の頭頂部（12ａ）の周面に擦過させながら送出すると共に、発泡剤により発泡樹脂材料（Ｐ）の粘度を下げることにより、このダイ（１）の外側に押し出されてきた発泡樹脂材料（Ｐ）の軸部（11）表面と突起（12）の基端部（12ｂ）との境界近傍における流速に対して、当該突起（12）の頭頂部（12ａ）における流速を相対的に小さくして、
こうして生じた流速差により頭頂部（12ａ）近傍の樹脂を分断させて、かつ、発泡剤により形成した樹脂内の気泡を破裂させることによって樹脂を凝集せしめて、長手方向に亙り途切れた状態で表面に不規則な凹凸を成形し、
長手状に押し出された成形品を所定長さに切断して形成されていることを特徴とする微生物担体。
【請求項９】
押出成形機（Ｍ）のダイ（１）の断面形状は、中央の軸部（11）の縁部に複数の突起（12・12…）を並列成形して、かつ、これら各突起（12）を、頭頂部（12ａ）から基端部（12ｂ）に向けて末広がりのテーパ状に成形して、形成されていることを特徴とする請求項８記載の微生物担体。
【請求項１０】
押出成形機（Ｍ）のダイ（１）の断面形状は、中央の軸部（11）の縁部に複数の突起（12・12…）を並列成形して、かつ、これら各突起（12）の基端部（12ｂ）を連続的に隣接させて、形成されていることを特徴とする請求項８または９記載の微生物担体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微生物担体の改良、更に詳しくは、簡素な工程で製造することが可能で、かつ、多数の微生物が付着可能な表面積の大きい微生物担体およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
周知のとおり、汚水処理装置においては、微生物の分解作用による生化学反応が利用されており、処理槽内に微生物を担持させた小片を投入して曝気操作により流動させる構成になっている。【０００３】
従来、かかる微生物を担体としては、プラスチック材料をパイプ状に押出成形して、所定の長さに適宜切断して作製したものが開示されている（例えば、特許文献１参照）。【０００４】
しかしながら、かかる担体にあっては、筒状体の外周面に形成された突起の間隔が大きく、かつ、長手方向に凸条として長手方向に連続的に成形されているため、十分な表面積が確保できず、担体１個あたりの微生物の付着数が少ないという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１１７５７７号公報（第２−４頁、図１−３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、従来の微生物担体に上記のような問題があったことに鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、簡素な工程で、多数の微生物が付着可能な表面積の大きい微生物担体およびそれを合理的に製造することができる方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者が上記技術的課題を解決するために採用した手段を、添付図面を参照して説明すれば、次のとおりである。【０００８】
即ち、本発明は、熱可塑性樹脂材料と発泡剤とを混合して発泡樹脂材料Ｐを調製する一方、
押出成形機Ｍのダイ１の断面形状は、中央の軸部11の縁部に複数の突起12・12…を形成すると共に、
この押出成形機Ｍの押出スクリューＳを一定速度で回転せしめる一方、
前記ダイ１の内部において、発泡樹脂材料Ｐを突起12内の頭頂部12ａの周面に擦過させながら送出すると共に、発泡剤により発泡樹脂材料Ｐの粘度を下げることにより、このダイ１の外側に押し出されてきた発泡樹脂材料Ｐの軸部11表面と突起12の基端部12ｂとの境界近傍における流速に対して、当該突起12の頭頂部12ａにおける流速を相対的に小さくして、
こうして生じた流速差により頭頂部12ａ近傍の樹脂を分断させて、かつ、発泡剤により形成した樹脂内の気泡を破裂させることによって樹脂を凝集せしめて、長手方向に亙り途切れた状態で表面に不規則な凹凸を成形し、
然る後、長手状に押し出された成形品を所定長さに切断するという技術的手段を採用したことによって、微生物担体の製造方法を完成させた。【０００９】
また、本発明は、上記課題を解決するために、必要に応じて上記手段に加え、押出成形機Ｍのダイ１の断面形状を、中央の軸部11の縁部に複数の突起12・12…を並列成形して、かつ、これら各突起12を、頭頂部12ａから基端部12ｂに向けて末広がりのテーパ状に成形するという技術的手段を採用することができる。【００１０】
また、本発明は、上記課題を解決するために、必要に応じて上記手段に加え、押出成形機Ｍのダイ１の断面形状を、中央の軸部11の縁部に複数の突起12・12…を並列成形して、かつ、これら各突起12の基端部12ｂを連続的に隣接させるという技術的手段を採用することができる。【００１１】
また、本発明は、上記課題を解決するために、必要に応じて上記手段に加え、ダイ１の中央の軸部11の外側周縁に複数の突起12・12…を成形するという技術的手段を採用することができる。【００１２】
また、本発明は、上記課題を解決するために、必要に応じて上記手段に加え、ダイ１の軸部11を対称的な中空筒状または柱状にするという技術的手段を採用することができる。【００１３】
更にまた、本発明は、上記課題を解決するために、必要に応じて上記手段に加え、熱可塑性樹脂材料と発泡剤との混合比率を、１００重量部：０．１〜１０重量部にするという技術的手段を採用することができる。【００１４】
更にまた、本発明は、上記課題を解決するために、必要に応じて上記手段に加え、発泡樹脂材料Ｐに比重調整のための充填材を混合して、かつ、熱可塑性樹脂材料と充填材との混合比率を、１００重量部：８０重量部以下にするという技術的手段を採用することができる。【００１５】
また、本発明は、熱可塑性樹脂材料と発泡剤とを混合して発泡樹脂材料Ｐを調製する一方、
押出成形機Ｍのダイ１の断面形状は、中央の軸部11の縁部に複数の突起12・12…を形成すると共に、
この押出成形機Ｍの押出スクリューＳを一定速度で回転せしめる一方、
前記ダイ１の内部において、発泡樹脂材料Ｐを突起12内の頭頂部12ａの周面に擦過させながら送出すると共に、発泡剤により発泡樹脂材料Ｐの粘度を下げることにより、このダイ１の外側に押し出されてきた発泡樹脂材料Ｐの軸部11の表面と突起12の基端部12ｂとの境界近傍における流速に対して、当該突起12の頭頂部12ａにおける流速を相対的に小さくして、
こうして生じた流速差により頭頂部12ａ近傍の樹脂を分断させて、かつ、発泡剤により形成した樹脂内の気泡を破裂させることによって樹脂を凝集せしめて、長手方向に亙り途切れた状態で表面に不規則な凹凸を成形し、
長手状に押し出された成形品を所定長さに切断するという技術的手段を採用したことによって、微生物担体を完成させた。【００１６】
また、本発明は、上記課題を解決するために、必要に応じて上記手段に加え、押出成形機Ｍのダイ１の断面形状を、中央の軸部11の縁部に複数の突起12・12…を並列成形して、かつ、これら各突起12を、頭頂部12ａから基端部12ｂに向けて末広がりのテーパ状に成形して、形成するという技術的手段を採用することができる。【００１７】
更にまた、本発明は、上記課題を解決するために、必要に応じて上記手段に加え、押出成形機Ｍのダイ１の断面形状を、中央の軸部11の縁部に複数の突起12・12…を並列成形して、かつ、これら各突起12の基端部12ｂを連続的に隣接させて、形成するという技術的手段を採用することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明にあっては、この押出成形機の押出スクリューを一定速度で回転せしめる一方、
ダイの内部において、発泡樹脂材料を突起内の頭頂部の周面に擦過させながら送出すると共に、発泡剤により発泡樹脂材料の粘度を下げることにより、このダイの外側に押し出されてきた発泡樹脂材料の軸部表面と突起の基端部との境界近傍における流速に対して、当該突起の頭頂部における流速を相対的に小さくしたことによって、
こうして生じた流速差により頭頂部近傍の樹脂を分断させて、かつ、発泡剤により形成した樹脂内の気泡を破裂させることによって樹脂を凝集せしめて、長手方向に亙り途切れた状態で表面に不規則な凹凸を成形することによって、微生物の付着性に優れた担体を製造することができる。【００１９】
したがって、本発明の微生物担体によれば、多数の微生物が付着可能な表面積の大きくすることができ、また、簡素な工程で製造することができることから、産業上の利用価値は頗る大きいと云える。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に用いる押出成形機を表わす説明正面図である。
【図２】本発明の第１実施形態のダイの断面形状を表わす正面図である。
【図３】本発明の第１実施形態のダイの断面形状を表わす部分拡大図である。
【図４】本発明の第１実施形態の製造方法による成形品を表わす説明側面図である。
【図５】本発明の第１実施形態の製造方法による成形品を表わす斜視図である。
【図６】本発明の第１実施形態の製造方法による成形品を表わす斜視図である。
【図７】本発明の第２実施形態のダイの断面形状を表わす正面図である。
【図８】本発明の第２実施形態のダイの断面形状を表わす部分拡大図である。
【図９】本発明の第３実施形態のダイの断面形状を表わす正面図である。
【図１０】本発明の第３実施形態のダイの断面形状を表わす部分拡大図である。
【図１１】本発明の実施形態のダイの断面形状の変形例を表わす正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明を実施するための形態を、具体的に図示した図面に基づいて、更に詳細に説明すると、次のとおりである。
【００２２】
『第１実施形態』
本発明の第１実施形態を図１から図６に基づいて説明する。図中、符号１で指示するものはダイであり、このダイ１は、押出成形機Ｍの先端に配設されている。
【００２３】
しかして、本発明は、汚水処理装置等における処理槽内に投入する微生物担体の製造方法であって、まず、熱可塑性樹脂材料と発泡剤とを混合して発泡樹脂材料Ｐを調製する。
【００２４】
本実施形態では、この熱可塑性樹脂材料として、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）などのポリオレフィン系樹脂や、ポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル、エチレン−プロピレン共重合体などを採用することができる。
【００２５】
また、発泡剤としては、重炭酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、重炭酸アンモニウム、炭酸アンモニウム、亜硝酸アンモニウムなどの無機発泡剤；Ｎ，Ｎ’−ジメチル−Ｎ，Ｎ’−ジニトロン・テレフタルアミド、Ｎ，Ｎ’−ジニトロン・ペンタメチレン・テトラミンなどのニトロソ化合物；アゾジカルボンアミド、アゾジカルボキサミド、アゾビスイソブチロニトリル、アゾシクロヘキシルニトリル、アゾジアミノベンゼン、バリウム・アゾジカルボキシレートなどのアゾ化合物；ベンゼンスルホニルヒドラジド、トルエンスルホニルヒドラジド、Ｐ，Ｐ’−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）、ジフェニルスルホン−３，３’−ジスルホニルヒドラジドなどのスルホニルヒドラジド化合物；カルシウムアジド、４，４’−ジフェニルジスルホニルアジド、p−トルエンスルホニルアジドなどのアジド化合物などをあげることができ、これらは、それぞれ単独で使用することもできるし、２種以上を組み合わせて使用することもできる。
【００２６】
また、本実施形態では、これらの熱可塑性樹脂材料と発泡剤との混合比率を、１００重量部：０．１〜１０重量部にするのが好ましい。このように、発泡剤を混入することにより、粘度を下げて、頭頂部12ａと基端部12ｂとの間に流速差が生じて分断され易くなる。
【００２７】
なお、本実施形態では、適宜、発泡樹脂材料Ｐに比重調整のための充填材を混合することができる。この充填材としては、例えば、炭酸カルシウム、タルク、クレー、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、ウォラストナイト、木粉、竹粉等が配合されていることが好ましい。この際、これらの熱可塑性樹脂材料と充填材との混合比率を、１００重量部：８０重量部以下にする。このような充填材を混合することによって、浮力を調節して（比重０．８５〜１．２）、水中で適切に漂わせることができる。
【００２８】
本実施形態における具体的な配合比率（実施例１〜３）を以下の表に示す。
材料                    実施例１        実施例２        実施例３
ＰＰまたはＰＥ（バージン）  １００          １００          １００
タルク８０％ＭＢ            ０．０        ６５．０        ２０．０
発泡剤（重曹）              ３．０          ３．０          ３．０
ｔｏｔａｌ部数          １０３．０      １６８．０      １２３．０
真比重                    ０．９２        １．１６        １．０１
測定比重                  ０．９０        １．１４        ０．９９
発泡倍率                  １．０２        １．０２        １．０２
【００２９】
次いで、本実施形態に使用する押出成形機Ｍを図１に示す。この押出成形機Ｍのダイ１の断面形状は、中央の軸部11の（外周）縁部に複数の突起12・12…を並列成形して、かつ、これら各突起12の基端部12ｂを連続的に隣接させる（図２参照）。
【００３０】
本実施形態では、ダイ１の軸部11を対称的な中空筒状（または柱状）にすることができる（図３参照）。
【００３１】
具体的サイズとしては、ダイ１の軸部11を厚み１．０ｍｍ程度の円筒形にすると共に、突起12の高さを０．５〜２．０ｍｍにするのが好ましい。この突起12の高さが０．５ｍｍ以下では低すぎて頭頂部12ａと基端部12ｂの間に十分な流速差が生じ難く、逆に、２．０ｍｍ以上では高すぎて基端部12ｂまで分断（途切れ）が生じ難いからである。
【００３２】
そして、前記押出成形機Ｍの押出スクリューＳを一定速度で回転させて前記ダイ１から発泡樹脂材料Ｐを押し出す。本実施形態における成形温度は、発泡剤の通常の分解温度（１８０〜２２０℃）よりも２０〜４０℃高めの２００〜２４０℃にする。
【００３３】
そうすると、前記ダイ１の内部において、発泡樹脂材料Ｐを突起12内の頭頂部12ａの周面に擦過させながら送出することになる。更に、熱可塑性樹脂材料に発泡剤を混合したことにより発泡樹脂材料Ｐの粘度を下げたことによって、このダイ１の外側に押し出されてきた発泡樹脂材料Ｐの軸部11表面と突起12の基端部12ｂとの境界近傍における流速に対して、当該突起12の頭頂部12ａにおける流速を相対的に小さくすることができる。
【００３４】
そして、かかる粘度の低下により、こうして生じた流速差により頭頂部12ａ近傍の樹脂を分断させて、かつ、発泡剤により形成した樹脂内の気泡を破裂させることによって樹脂を凝集せしめて、長手方向に亙り途切れた状態で表面に不規則な凹凸を成形することができる（図４および図５参照）。
【００３５】
然る後、長手状に押し出された成形品を所定長さ（１０ｍｍ程度）に切断することによって微生物担体を完成させることができる（図６参照）。
【００３６】
『第２実施形態』
次に、本発明の第２実施形態を図７および図８に基づいて説明する。本実施形態では、押出成形機Ｍのダイ１の断面形状は、中央の軸部11の縁部に複数の突起12・12…を並列成形して、かつ、これら各突起12を、頭頂部12ａから基端部12ｂに向けて末広がりのテーパ状に成形する。
【００３７】
具体的には、ダイ１の軸部11を厚み１．０ｍｍ程度の円筒形にするとともに、突起12の高さを０．５〜２．０ｍｍ、基端部12ｂの幅を０．２〜１．５ｍｍにするのが好ましい。
【００３８】
このような形状にすることによっても、第１実施形態と同様に、ダイ１の外側に押し出されてきた発泡樹脂材料Ｐの軸部11表面と突起12の基端部12ｂとの境界近傍における流速に流速差を生じさせることができ、頭頂部12ａ近傍の樹脂を分断させて、かつ、発泡剤により形成した樹脂内の気泡を破裂させることによって樹脂を凝集せしめて、長手方向に亙り途切れた状態で表面に不規則な凹凸を成形することができる。
【００３９】
『第３実施形態』
次に、本発明の第３実施形態を図９および図１０に基づいて説明する。本実施形態においては、押出成形機Ｍのダイ１の断面形状が、上記第１実施形態および第２実施形態を複合させた形状であって、即ち、中央の軸部11の（外周）縁部に複数の突起12・12…を並列成形して、これら各突起12の基端部12ｂを連続的に隣接させると共に、これら各突起12を、頭頂部12ａから基端部12ｂに向けて末広がりのテーパ状に成形する。また、この際、ダイ１の突起12の頭頂部12ａの外周縁部を略円弧形状にする。
【００４０】
このような形状にすることによっても、第１実施形態および第２実施形態と同様に、ダイ１の外側に押し出されてきた発泡樹脂材料Ｐの軸部11表面と突起12の基端部12ｂとの境界近傍における流速に流速差を生じさせることができ、頭頂部12ａ近傍の樹脂を分断させて、かつ、発泡剤により形成した樹脂内の気泡を破裂させることによって樹脂を凝集せしめて、長手方向に亙り途切れた状態で表面に不規則な凹凸を成形することができる。
【００４１】
本発明は、概ね上記のように構成されるが、図示の実施形態に限定されるものでは決してなく、「特許請求の範囲」の記載内において種々の変更が可能であって、例えば、ダイ１の断面形状は、図１１に示すように、四角形のものや（ａ）、円筒内部にリブが成形されているもの（ｂ）、六角形のもの（ｃ）であっても良く、また、ダイ１の軸部11の内部が中実の柱状のものであっても良く、これら何れのものも本発明の技術的範囲に属する。
【符号の説明】
【００４２】
１    ダイ
11    軸部
12    突起
12ａ  頭頂部
12ｂ  基端部
Ｐ    発泡樹脂材料
Ｍ    押出成形機
Ｓ    押出スクリュー
Ａ    本体
Ｔ    突起
【図１】
0005492299.tif 000002
【図２】
0005492299.tif 000003
【図３】
0005492299.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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