(57)【要約】【課題】速やかに効率よく竹酢液を分離する。【解決手段】竹酢液の製造方法は、加圧加熱タンク１に竹２０を入れ、加圧加熱タンク１を密閉して内部に加熱された加圧水蒸気を供給して大気圧以上に加圧し、かつ１００℃以上に加熱して竹２０を加圧状態で加熱し、その後、加圧加熱タンク１を外部に開放して大気圧として爆砕して、竹２０から竹酢液を分離する。【効果】竹を爆砕させることによって、内部に含有される竹酢液を瞬時に気化させて外部に放出でき、高密度な竹繊維の内部に含まれる竹酢液をスムーズに外部に排出させて、能率よく竹酢液を分離できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加圧加熱タンク(1)に竹(20)を入れ、加圧加熱タンク(1)を密閉して内部に加熱された加圧水蒸気を供給して大気圧以上に加圧し、かつ１００℃以上に加熱して竹(20)を加圧状態で加熱し、その後、加圧加熱タンク(1)を外部に開放して大気圧として爆砕して、竹(20)から竹酢液を分離する竹酢液の製造方法。
【請求項２】
竹(20)を縦に割って加圧加熱タンク(1)に入れて爆砕する請求項１に記載される竹酢液の製造方法。
【請求項３】
加圧加熱タンク(1)を加圧水蒸気で１００℃〜２５０℃に加熱する請求項１に記載される竹酢液の製造方法。
【請求項４】
加圧加熱タンク(1)を加熱加圧から大気に開放する爆砕を複数回繰り返して、竹(20)から竹酢液を分離する請求項１に記載される竹酢液の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として殺虫剤や抗菌剤等に使用される竹酢液の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
竹酢液の製造方法は開発されている（特許文献１参照）。
特許文献１は、竹の葉又は根を高温（好ましくは１２０℃〜３８０℃）かつ高圧（好ましくは０．１ＭＰａ〜１．０ＭＰａ）の水蒸気で蒸留して竹酢液を抽出する方法が記載される。この方法で製造される竹酢液は、精油成分が含まれていて香りが良く、また、タール分やベンツピレンのような環境汚染物質の含有量を少なくできる特徴がある。
【０００３】
ただ、この方法では能率よく竹酢液を分離できない欠点がある。それは、高密度な竹繊維の内部に含まれる竹酢液をスムーズに外部に排出できないからである。この方法によらず、竹を乾留して竹酢液を分離する方法も開発されている。この方法は、たとえば、特許文献２に記載されるように、燃焼ガスでもって３００〜３３０℃に竹を加熱して竹酢液を分離する。この方法は、燃焼ガスで竹を加熱して乾留するので、竹の加熱温度を正確に制御するのが極めて難しく、タール成分等の含有率が高くなる。特許文献３にも記載されるように、竹の加熱温度が３３０〜３５０℃とわずかに高くなると、竹酢液に含まれるタール成分が多くなるからである。
【特許文献１】特開２００５−０１５７２２号公報
【特許文献２】特開平７−３４０７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、従来の方法における以上の欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、速やかに効率よく竹酢液を分離できる竹酢液の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の竹酢液の製造方法は、前述の目的を達成するために以下の構成を備える。竹酢液の製造方法は、加圧加熱タンク１に竹２０を入れ、加圧加熱タンク１を密閉して内部に加熱された加圧水蒸気を供給して大気圧以上に加圧し、かつ１００℃以上に加熱して竹２０を加圧状態で加熱し、その後、加圧加熱タンク１を外部に開放して大気圧として爆砕して、竹２０から竹酢液を分離する。
【０００６】
本発明の竹酢液の製造方法は、好ましくは、竹２０を縦に割って加圧加熱タンク１に入れて爆砕する。
【０００７】
本発明の竹酢液の製造方法は、加圧加熱タンク１を加圧水蒸気で１００℃〜２５０℃に加熱することができる。
【０００８】
本発明の竹酢液の製造方法は、加圧加熱タンク１を加熱加圧から大気に開放する爆砕を複数回繰り返して、竹２０から竹酢液を分離することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の竹酢液の製造方法は、速やかに効率よく竹酢液を分離できる特長がある。それは、本発明の竹酢液の製造方法が、竹を入れた加圧加熱タンクに加熱された加圧水蒸気を供給して大気圧以上に加圧し、かつ１００℃以上に加熱して竹を加圧状態で加熱し、その後、加圧加熱タンクを外部に開放して大気圧として爆砕して竹から竹酢液を分離するからである。この製造方法は、加熱状態で加圧された加圧加熱タンクの圧力を瞬時に大気圧まで低下させて竹を爆砕し、竹に含まれる竹酢液を沸騰させて気化し、竹繊維の隙間を透過させて外部に放出させる。とくに、気化して体積が膨張した水蒸気は、竹繊維の隙間を強制的に押し開くので、竹酢液を速やかに外部に放出させることができる。すなわち、竹を爆砕させることによって、内部に含有される竹酢液を瞬時に気化させて外部に放出できる。したがって、本発明の製造方法は、高密度な竹繊維の内部に含まれる竹酢液をスムーズに外部に排出させて、能率よく竹酢液を分離できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための竹酢液の製造方法を例示するものであって、本発明は竹酢液の製造方法を以下に装置や方法には特定しない。
【００１１】
さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
【００１２】
本発明の竹酢液の製造方法は、原料に竹を使用するが、竹を燃焼ガスで加熱して乾留するのではない。本発明の方法は、竹を爆砕して竹酢液を分離する。原料の竹は、たとえば３ｍの長さに切断し、これを約５ｃｍの幅に割って使用する。ただし、原料の竹は、長さを１０ｃｍ〜７ｍの長さに切断し、さらにこれを１ｃｍ〜１０ｃｍの幅に割って使用することができる。
【００１３】
本発明は、竹酢液を製造する方法ではあるが、竹酢液の分離された爆砕処理された竹も有効に使用できる。爆砕処理された竹は、繊維状に分離されるので、これを繊維状に分離して、種々の用途に使用される。たとえば、得られる竹繊維を立体的に方向性なく集合し、さらに竹繊維を交点で結合して所定の厚さのシート状として、壁紙やフィルター等に使用できる。また、爆砕された竹繊維は、さらに細い繊維に分離して綿状に加工できる。
【００１４】
原料の竹は、図１に示す爆砕装置で竹酢液を分離する。この図の爆砕装置は、加圧加熱タンク１と、この加圧加熱タンク１に加熱された加圧水蒸気を供給するボイラー２と、このボイラー２と加圧加熱タンク１との間に連結されて加圧水蒸気の供給量を調整する調整弁３と、加圧加熱タンク１の内部温度を温度センサー５で検出して、調整弁３の開度をコントロールし、加圧水蒸気量を調整して加圧加熱タンク１の内部温度を設定温度にする制御機４と、加圧加熱タンク１を外部に開放して大気圧として爆砕する大気開放弁６と、この大気開放弁６から排出される蒸気から竹酢液を回収する回収器７とを備える。
【００１５】
加圧加熱タンク１は、一端を閉塞して他端を開口している円筒状の圧力タンクで、開口端を圧力蓋１Ａで気密に閉塞している。加圧加熱タンク１は、圧力蓋１Ａを開いて、容器１５に入れた竹２０を出し入れする。竹２０を加圧して加熱するとき、圧力蓋１Ａは加圧加熱タンク１を密閉する。
【００１６】
ボイラー２は、水を加熱して得られる加圧された高温の水蒸気を加圧加熱タンク１に供給して、加圧加熱タンク１内の温度と圧力を高くして竹２０を加圧状態で加熱する。
【００１７】
調整弁３は、ボイラー２から加圧加熱タンク１に供給する加圧水蒸気量をコントロールする。調整弁３が開かれると、ボイラー２から加圧加熱タンク１に加圧水蒸気が供給される。調整弁３の開閉や開度が制御機４でコントロールされて、加圧加熱タンク１内の温度が設定温度に保持される。
【００１８】
制御機４は、加圧加熱タンク１内の温度を温度センサー５で検出して、調整弁３をコントロールする。制御機４は、温度センサー５で検出する加圧加熱タンク１内の温度が設定温度よりも低くなると、調整弁３を開き、あるいは調整弁３の開度を大きくして、ボイラー２から加圧加熱タンク１に加圧水蒸気を供給して、加圧加熱タンク１内の温度を上昇させる。加圧加熱タンク１内の温度が設定温度よりも高くなると、調整弁３を閉弁し、あるいは開度を小さくして、ボイラー２から加圧加熱タンク１に供給する加圧水蒸気を停止し、あるいはその供給量を少なくして、加圧加熱タンク１内の温度を低下させる。
【００１９】
大気開放弁６は、加圧加熱タンク１を大気に開放して、加熱状態で加圧された加圧加熱タンクの圧力を瞬時に大気圧まで低下させて竹２０を爆砕する。竹２０が爆砕されると、水の沸点が瞬時に低下し、竹２０に含まれる水分の竹酢液は瞬時に沸騰する。沸騰して水蒸気となった竹酢液は、その体積が急激に増加して、竹繊維の隙間を透過して外部に放出される。このとき、気化して体積が膨張した水蒸気は、竹繊維の隙間を強制的に押し開いて繊維を分離しやすい状態とする。竹繊維の隙間が押し開かれて、水蒸気となった竹酢液は竹繊維の間を速やかに透過して外部に放出される。このため、爆砕されて、内部に含有される竹酢液はスムーズに効率よく外部に放出される。すなわち、竹２０を爆砕すると、内部に含有される竹酢液は、瞬時に気化して水蒸気となって外部に放出される。竹２０の爆砕を何回も繰り返すことにより、竹繊維の隙間はさらに拡開される。このため、竹繊維の隙間から竹２０の内部に含有される竹酢液を速やかに外部に放出できる。竹２０の爆砕は、たとえば２〜１０回繰り返し、好ましくは３〜８回繰り返し、さらに好ましくは４〜８回繰り返して、竹酢液を効率よく外部に放出する。
【００２０】
爆砕によって外部に放出される水蒸気の竹酢液は、回収器７で回収される。回収器７は、加圧加熱タンク１から排出される水蒸気を凝縮して竹酢液を分離する。図１に示す回収器７は、閉鎖構造のケーシング８内に、多数の貫通孔１０のある多孔筒９を固定し、この多孔筒９とケーシング８との間にガラス繊維等の繊維材１１を充填している。この回収器７は、多孔筒９を加圧加熱タンク１に連結している。多孔筒９に供給される蒸気は、多孔筒９の貫通孔１０を通過して、繊維材１１の隙間を通過してケーシング８の外部に排出される。回収器７に供給される蒸気は、多孔筒９に衝突し、さらに繊維材１１に衝突して凝縮、液化されて竹酢液となって底に流下する。底に流下する竹酢液を排出するために、ケーシング８の底には排出口１２を開口し、この排出口１２には排出管１３を連結している。さらに、ケーシング８の底は、排出口１２に向かって下り勾配に傾斜して、竹酢液を排出口１２からスムーズに排出する。
【００２１】
排出管１３は途中に排出弁１４を連結しており、この排出弁１４を開いて、あるいはこの排出弁１４の開度を調整して、排出管１３から竹酢液を排出させる。
【００２２】
竹２０は、所定の大きさに加工された後、図１に示す装置の加圧加熱タンク１に搬入される。竹２０は、所定の長さに切ったものを、縦に割って所定の幅に加工される。所定の大きさに加工された竹２０は、所定量を容器１５に入れて加圧加熱タンク１に搬入される。竹２０を入れた後、加圧加熱タンク１は圧力蓋１Ａを閉じて密閉される。
【００２３】
竹２０を充填して密閉された加圧加熱タンク１は、ボイラー２から加圧水蒸気が供給されて、設定温度に加温される。このとき、制御機４が調整弁３の開閉や開度をコントロールして、加圧加熱タンク１に供給する加圧水蒸気量を制御して、加圧加熱タンク１内の温度と圧力を設定値とする。
【００２４】
加圧加熱タンク１内の設定温度は、たとえば１００℃〜２５０℃、好ましくは１１０℃〜１９０℃、さらに好ましくは１２０〜１７０℃に保持される。加圧加熱タンクの設定温度を１００℃よりも低くすると、加圧加熱タンク内の圧力を大気圧よりも高くできなくなるので、大気開放弁を開いても爆砕できなくなる。また、設定温度が高すぎると、竹が炭化すると共に、竹酢液のタール成分が多くなる。加圧加熱タンク１は加圧水蒸気で設定温度に保持されるので、設定温度を高くすると内圧も高くなる。
【００２５】
フルフラールの含有濃度の高い竹酢液を分離するには、加圧加熱タンク１の設定温度を１４０℃〜１９０℃とする。加圧加熱タンク１内の設定温度と圧力は、竹酢液のフルフラール濃度に影響を与える。設定温度を１９０℃よりも高くしても、また１４０℃よりも低くしても、竹酢液のフルフラール濃度は低下するからである。竹酢液のフルフラール濃度は、加圧加熱タンク１内の温度を１４０〜１９０℃として７０重量％以上にできる。さらに、加圧加熱タンク１内の温度を１６０〜１９０℃として、竹酢液のフルフラール濃度は、８０重量％以上にでき、さらに、加圧加熱タンク１内の温度を１７０℃として、竹酢液のフルフラール濃度を９０重量％と極めて高い濃度にできる。フルフラール濃度は、竹酢液から水を除いた成分に含まれるフルフラールの含有量を意味する。
【００２６】
加圧加熱タンク１の圧力は、温度を高くすると上昇する。設定温度を１６０〜１７０℃にする加圧加熱タンク内の圧力は４〜５気圧となり、設定温度を１７０〜１９０℃に保持すると、圧力は５〜９気圧となる。
【００２７】
加圧加熱タンク１を設定温度に保持する時間は、１分〜３０分、好ましくは２分〜２０分、さらに好ましくは３分〜１０分、最適には５〜８分とする。設定温度に保持する時間が短すぎると、竹を内部まで充分に加熱できなくなって、爆砕しても有効に竹酢液を分離できなくなる。反対に加熱時間が長くなると、１回の爆砕に時間がかかり、多量の竹から短時間に能率的に竹酢液を分離できなくなる。
【実施例１】
【００２８】
［原料加工工程］
この工程で、孟宗竹を長さ３ｍに切断し、さらにこの竹を幅５ｃｍに割る。
【００２９】
［爆砕工程］
竹１００ｋｇを、加圧加熱タンク１の棚１６に搬入する。加圧加熱タンク１の圧力蓋１Ａを気密に閉塞した後、加圧加熱タンク１内の温度を１３７℃に設定し、設定時間で６分間加熱、加圧し、その後大気開放弁６を開いて爆砕する。この爆砕工程を６回繰返す。爆砕工程において、回収器７に連結している排出弁１４の開度を調整して、回収器７の底部から竹酢液と排出させる。この方法で約２０リットルの竹酢液が得られる。
【実施例２】
【００３０】
爆砕工程において、加圧加熱タンク１内の温度を１４５℃とする以外、実施例１と同様にして、孟宗竹から竹酢液を分離すると、約２４リットルの竹酢液が得られる。
【実施例３】
【００３１】
爆砕工程において、爆砕回数を４回とする以外、実施例１と同様にして、孟宗竹から竹酢液を分離すると、約１６リットルの竹酢液が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施例にかかる竹酢液の製造方法に使用する爆砕装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００３３】
１…加圧加熱タンク        １Ａ…圧力蓋
２…ボイラー
３…調整弁
４…制御機
５…温度センサー
６…大気開放弁
７…回収器
８…ケーシング
９…多孔筒
１０…貫通孔
１１…繊維材
１２…排出口
１３…排出管
１４…排出弁
１５…容器
１６…棚
２０…竹
【図１】
2006299186.tif 000003