(57)【要約】【課題】間伐材や木質廃材を簡単な方法で固形燃料化し、間伐材を低コストで有効利用する。【解決手段】澱粉を水中に懸濁し加熱することによって得られるゲル状の糊化物質に、木質チップとおが屑を加えて混ぜてできる混成物を任意の形状に成型し、乾燥して固形燃料を得る。前記混成物の原料の混合比を、澱粉の粉１ｋｇ当たり、水が１５００〜２５００ｃｃ、厚さ１〜１０ｍｍ、幅５〜４０ｍｍ、長さ１０〜７０ｍｍの木質チップが２〜４ｋｇ、おが屑が４〜６ｋｇの割合とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
澱粉を水中に懸濁し加熱することによって得られるゲル状の糊化物質に、木質チップとおが屑を加えて混ぜてできる混成物を任意の形状に成型し、該混成物を成型したものを乾燥して得られる固形燃料。
【請求項２】
前記混成物の原料の混合比が、澱粉の粉１ｋｇ当たり、水が１５００〜２５００ｃｃ、厚さ１〜１０ｍｍ、幅５〜４０ｍｍ、長さ１０〜７０ｍｍの木質チップが２〜４ｋｇ、おが屑が４〜６ｋｇの割合としたことを特徴とする請求項１に記載した固形燃料。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載した混成物を長さが直径の３倍以下の円筒形紙管に詰め込んだ後に乾燥させて得られる固形燃料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、主に間伐材を安全で扱いやすい固形燃料に加工する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  間伐材の一部は建材として利用されるが、残りの多くは有効利用されずに放置される例が多い。
間伐材を燃料として利用する方法として、例えば特許文献１では、チップに粉砕し、高温炭化炉で炭化した後、破砕機で微粉砕し、水、澱粉粉、鉄粉を混合して加圧成型する方法が提案されている。
しかしながらこの方法では、高温炭化炉、破砕機、加圧成型機などの高価な設備が必要であり、手間とエネルギーを投入する必要があるので、広く普及するのは至っていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２３２２９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  本発明は、間伐材や木質廃材を簡単な方法で固形燃料化する方法を提供することにより、間伐材を低コストで有効利用することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】  澱粉を水中に懸濁し加熱することによって得られるゲル状の糊化物質に、木質チップとおが屑を加えて混ぜてできる混成物を任意の形状に成型し、乾燥して得られる固形燃料である。【０００６】  前記混成物の原料の混合比を、澱粉の粉１ｋｇ当たり、水が１５００〜２５００ｃｃ、厚さ１〜１０ｍｍ、幅５〜４０ｍｍ、長さ１０〜７０ｍｍの木質チップが２〜４ｋｇ、おが屑が４〜６ｋｇの割合とした固形燃料である。【０００７】  前記混成物を長さが直径の３倍以下の円筒形紙管に詰め込んだ後に乾燥させて得られる固形燃料である。
【発明の効果】
【０００８】  本発明による固形燃料は、任意の形状に成型して乾燥させるので扱いやすい大きさと形状に設定できる。
したがって、製造、輸送、保管、使用に関して最適な形状・大きさに設定できる。【０００９】  食品である澱粉によって木質チップとおが屑を固めるので、石油系有機成分などが発生せず安全であり、また室内に保管しても木屑が落ちることが少ない。【００１０】  木質チップとおが屑の混合割合を最適化したことにより、着火が容易でかつ火持ちの良い燃料を得ることができた。これは例えば薪ストーブ用の燃料に適している。【００１１】  木材を破砕するチッパーやおが屑製造機は一般に市販されているものを利用できるので、設備導入が容易である。【００１２】  季節によっては天日干し・陰干しなどの自然乾燥が利用できるので固形化するたのめに消費するエネルギーが少ない。
また乾燥によって空気中に発散するのは水分と木に含まれている成分だけなので環境汚染の心配が無い。【００１３】  産業廃棄物の紙管に木質原料と澱粉糊の混成物を詰め込んで乾燥させることにより、火持ちの良い固形燃料として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明による木質固形燃料の製造工程
【図２】本発明による木質固形燃料の外観（球形の例）
【図３】本発明による木質固形燃料の外観（紙管に充填した状態）
【発明を実施するための形態】
【００１５】  図１は本発明よる木質固形燃料の製造工程図である。
間伐材は伐採後、自然乾燥した後、チップ製造機で粉砕し木質チップにする。その後木質チップを約５０ｍｍピッチのふるいにかけ、通過したチップの大きさがほぼ厚さ１〜１０ｍｍ、幅５〜４０ｍｍ、長さ１０〜７０ｍｍの大きさになるようにする。ふるいを通らなかったチップは再びチップ製造機に投入する。
尚、木質廃材は通常は乾燥状態なのでそのままチップ製造機に投入可能であるが、釘などの金物を除去する工程が必要である。
【００１６】  木材を直接、又はチップ状にしてから、おが屑製造機にかけて、おが屑にする。
通常の製材によって発生するおが屑も利用可能である。
木質チップとおが屑の混合割合については、木質チップが多すぎると空洞が多くなり、固まりにくく、また空洞を埋めるために糊が多く必要になる問題がある。
また、おが屑が多すぎると火力が弱く、火持ちも良くない。
これらを試行錯誤で比較した結果、薪ストーブで燃焼させる場合に適している混合比（重量比）は、木質チップ３に対し、おが屑が５程度であった。
【００１７】  澱粉粉の原料はトウモロコシ、イモ類、米など、食物由来のものを用い、澱粉粉１ｋｇに対し、水を１５００〜２５００ｃｃ、好ましくは２０００ｃｃ加えて攪拌しながら加熱すると、デンプン粒は吸水して次第に膨張する。加熱を続けるとデンプン粒が崩壊し、ゲル状に変化する。この現象を糊化（こか）という。このとき、澱粉懸濁液は白濁した状態から次第に透明になり、急激に粘度を増す。この状態で、木質チップを２〜４ｋｇ、好ましくは３ｋｇ、おが屑を４〜６ｋｇ、好ましくは５ｋｇを混ぜ合わせ、練りこんで、球形、円柱状、立方体など任意の形状に成型し、その後、乾燥させて固形燃料を作成する。
尚、おが粉の一部を籾殻に置き換えることもできるが、籾殻は空洞が多く分離しやすいので、混入する量をわずかにするか、微細化してから混入するなどの配慮が必要である。
【００１８】  ロール状に巻かれた産業資材の芯材として紙を巻いて接着した円筒管（紙管）が多く使用されているが、その多くはリサイクルされず燃料としても利用されずに焼却されている。
紙管が燃料に適さない理由は、中空なので体積の割に火力が小さいという問題があるからである。
本発明によれば、紙管の中に木質原料と澱粉糊の混成物を充填して乾燥させることにより、体積に見合った火力を得ることができ、また、紙管が空気の進入を制限するので、燃焼が遅くなりその分火持ちが良くなる。
紙管に詰めた燃料と、前述した紙管に詰めない木質燃料を併用して薪ストーブで燃焼させると状況に応じた暖房が可能になる。
【００１９】  紙管に前記混成物を充填する際に、直径に対して深さが大き過ぎると均一に充填できず、乾燥しにくくなるので、図３に示した直径Ｄ（内径）に対して長さＬは３倍以下が好ましい。
【符号の説明】
【００２０】  １    本発明による固形燃料（球形の例）
２    木質チップ
３    おが屑
４    糊部
５    紙管
Ｄ    紙管の内径
Ｌ    紙管の長さ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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