(57)【要約】【課題】廃棄されたコーヒー残渣を処理して粒状複合材料を得る、コーヒー残渣を含む複合材料及びその製造方法を提供する。【解決手段】コーヒー残渣を含む複合材料の製造方法は、２０〜５０重量％のコーヒー残渣を、含水率０．１〜３％になるまで乾燥させるステップ（２０１）と、前記乾燥されたコーヒー残渣を、４０〜７０重量％のプラスチック、５〜２５重量％の炭酸カルシウム及び３〜１０重量％の混合改質剤と攪拌混合するステップ（２０２）と、前記攪拌混合した材料を造粒処理して粒状複合材料を得た後、前記粒状複合材料を小さく粉砕し、出力・収集するステップ（２０３）とを含む。【選択図】図２
2019038959.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
含水率０．１〜３％で２０〜５０重量％のコーヒー残渣と、
４０〜７０重量％のプラスチックと、
５〜２５重量％の炭酸カルシウムと、
３〜１０重量％の混合改質剤と、を含むことを特徴とする、
コーヒー残渣を含む複合材料。
【請求項２】
前記プラスチックは、ポリスチレンに耐衝撃性ポリスチレン、ポリプロピレン又はポリエチレンが結合されたものからなることを特徴とする請求項１に記載のコーヒー残渣を含む複合材料。
【請求項３】
前記混合改質剤は、カップリング剤及びバインダーを含み、前記カップリング剤は１．８〜６重量％であり、前記バインダーは１．２〜４重量％であることを特徴とする請求項１に記載のコーヒー残渣を含む複合材料。
【請求項４】
２０〜５０重量％のコーヒー残渣を、含水率０．１〜３％になるまで乾燥させるステップと、
前記乾燥されたコーヒー残渣を、４０〜７０重量％のプラスチック、５〜２５重量％の炭酸カルシウム及び３〜１０重量％の混合改質剤と攪拌混合するステップと、
前記攪拌混合した材料を造粒処理して粒状複合材料を得た後、前記粒状複合材料を粉砕し、出力・収集するステップと、を含むことを特徴とする、
コーヒー残渣を含む複合材料の製造方法。
【請求項５】
乾燥装置により含水率０．１〜３％になるまで前記コーヒー残渣を乾燥させて、濾過装置中へ搬送し、不要な不純物を濾過した後、前記乾燥されたコーヒー残渣、プラスチック、炭酸カルシウム及び混合改質剤を供給装置により高速混錬装置中へ搬送し、前記乾燥されたコーヒー残渣、プラスチック、炭酸カルシウム及び混合改質剤を高速混錬装置により攪拌混合し、前記攪拌混合の過程で水蒸気排出及び加熱を行って１６０℃まで加熱すると、攪拌混合された材料の含水率が水蒸気の排出により３％まで下がり、造粒装置は、混合された材料を攪拌して前記粒状複合材料を出力し、排出組立装置は、前記粒状複合材料を冷却してから粉砕し、前記粒状複合材料を出力して収集することを特徴とする請求項４に記載のコーヒー残渣を含む複合材料の製造方法。
【請求項６】
排出組立装置は、冷却された前記粒状複合材料を粉砕する粉砕装置を有することを特徴とする請求項４に記載のコーヒー残渣を含む複合材料の製造方法。
【請求項７】
排出組立装置は、粉砕された前記粒状複合材料を収集する収集装置を有することを特徴とする請求項４に記載のコーヒー残渣を含む複合材料の製造方法。
【請求項８】
成形装置は、前記粒状複合材料を製品に成形することを特徴とする請求項４に記載のコーヒー残渣を含む複合材料の製造方法。
【請求項９】
前記プラスチックは、ポリスチレンに耐衝撃性ポリスチレン、ポリプロピレン又はポリエチレンを結合したものからなることを特徴とする請求項４に記載のコーヒー残渣を含む複合材料の製造方法。
【請求項１０】
前記混合改質剤は、カップリング剤及びバインダーを含み、前記カップリング剤は１．８〜６重量％であり、前記バインダーは１．２〜４重量％であることを特徴とする請求項４に記載のコーヒー残渣を含む複合材料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コーヒー残渣を含む複合材料及びその製造方法に関し、特に、廃棄されたコーヒー残渣を処理して粒状複合材料を得る、コーヒー残渣を含む複合材料及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近はコーヒーを飲用する人が徐々に増え、全世界のコーヒー輸出量は年間６６０万トンを超え、日常的にコーヒーを飲用する習慣が徐々に広がっている。
【０００３】
コーヒー豆を挽いて作ったコーヒー粉末からコーヒーを抽出した後、発生したコーヒー残渣からコーヒーを再び抽出することはできなかったため、廃棄するか、肥料として用いて植物を植えることしかできない。また、近年、コーヒーを日常的に飲用する人が徐々に増え、略全てのコンビニエンスストア、レストランでもコーヒーが販売されるようになっている上、多くの家庭及び会社にもコーヒーメーカーが備えられて使用されるようになったため、発生するコーヒー残渣の量は非常に多く、年々増加している。
【０００４】
そのため、コーヒー残渣を処理することは非常に重要であり、もし回収率を高めて再利用できない場合、私たちの生活環境に負担を与える虞があった。そのため、コーヒー残渣を回収して再利用できるようにしてコーヒー残渣の産業上の利用価値を高め、コーヒー残渣の後続処理で発生する問題を改善することができる技術が求められていた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の主な目的は、廃棄されたコーヒー残渣を処理して粒状複合材料を得る、コーヒー残渣を含む複合材料及びそ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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の第１の形態によれば、含水率０．１〜３％で２０〜５０重量％のコーヒー残渣と、４０〜７０重量％のプラスチックと、５〜２５重量％の炭酸カルシウムと、３〜１０重量％の混合改質剤と、を含むことを特徴とするコーヒー残渣を含む複合材料が提供される。
【０００７】
前記プラスチックは、ポリスチレンに耐衝撃性ポリスチレン、ポリプロピレン又はポリエチレンが結合されたものからなることが好ましい。
【０００８】
前記混合改質剤は、カップリング剤及びバインダーを含み、前記カップリング剤は１．８〜６重量％であり、前記バインダーは１．２〜４重量％であることが好ましい。
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の第２の形態によれば、２０〜５０重量％のコーヒー残渣を、含水率０．１〜３％になるまで乾燥させるステップと、前記乾燥されたコーヒー残渣を、４０〜７０重量％のプラスチック、５〜２５重量％の炭酸カルシウム及び３〜１０重量％の混合改質剤と攪拌混合するステップと、前記攪拌混合した材料を造粒処理して粒状複合材料を得た後、前記粒状複合材料を粉砕し、出力・収集するステップと、を含むことを特徴とするコーヒー残渣を含む複合材料の製造方法が提供される。
【００１０】
乾燥装置により含水率０．１〜３％になるまで前記コーヒー残渣を乾燥させて、濾過装置中へ搬送し、不要な不純物を濾過した後、前記乾燥されたコーヒー残渣、プラスチック、炭酸カルシウム及び混合改質剤を供給装置により高速混錬装置中へ搬送し、前記乾燥されたコーヒー残渣、プラスチック、炭酸カルシウム及び混合改質剤を高速混錬装置により攪拌混合し、前記攪拌混合の過程で水蒸気排出及び加熱を行って１６０℃まで加熱すると、攪拌混合された材料の含水率が水蒸気の排出により３％まで下がり、造粒装置は、混合された材料を攪拌して前記粒状複合材料を出力し、排出組立装置は、前記粒状複合材料を冷却してから粉砕し、前記粒状複合材料を出力して収集することが好ましい。
【００１１】
排出組立装置は、冷却された前記粒状複合材料を粉砕する粉砕装置を有することが好ましい。
【００１２】
排出組立装置は、粉砕された前記粒状複合材料を収集する収集装置を有することが好ましい。
【００１３】
成形装置は、前記粒状複合材料を製品に成形することが好ましい。
【００１４】
前記プラスチックは、ポリスチレンに耐衝撃性ポリスチレン、ポリプロピレン又はポリエチレンを結合したものからなることが好ましい。
【００１５】
前記混合改質剤は、カップリング剤及びバインダーを含み、前記カップリング剤は１．８〜６重量％であり、前記バインダーは１．２〜４重量％であることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係るコーヒー残渣を含む複合材料及びその製造方法の全体構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るコーヒー残渣を含む複合材料及びその製造方法を示す流れ図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るコーヒー残渣を含む複合材料及びその製造方法の成形構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るコーヒー残渣を含む複合材料及びその製造方法の第１実施応用製品を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るコーヒー残渣を含む複合材料及びその製造方法の第２実施応用製品を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の他の技術内容、特徴及び効果については、以下、図面を参照しながら好適な実施例の詳細な説明で明らかにされる。
【００１８】
図１を参照する。図１は、本発明の一実施形態に係るコーヒー残渣を含む複合材料及びその製造方法の全体構成を示す図である。
図１に示すように、まず、乾燥装置１によりコーヒー残渣７１を乾燥させて含水率を０．１〜３％にした後、濾過装置８１中へ搬送し、不要な不純物を濾過した後、乾燥したコーヒー残渣７１、プラスチック７２、炭酸カルシウム７３及び混合改質剤７４を供給装置２により高速混錬装置３内へ搬送し、乾燥したコーヒー残渣７１、プラスチック７２、炭酸カルシウム７３及び混合改質剤７４を高速混錬装置３により攪拌混合する。
【００１９】
コーヒー残渣７１は２０〜５０重量％である。プラスチック７２は、ポリスチレン（ＰＳ）に耐衝撃性ポリスチレン（ＨＩＰＳ）、ポリプロピレン（ＰＰ）又はポリエチレン（ＰＥ）を結合したものからなる。プラスチック７２は、４０〜７０重量％である。炭酸カルシウム７３は、５〜２５重量％である。混合改質剤７４は、３〜１０重量％である。混合改質剤７４は、カップリング剤及びバインダーを含む。カップリング剤は１．８〜６重量％である。バインダーは１．２〜４重量％である。
【００２０】
高速混錬装置３の攪拌混合の過程で水蒸気排出及び加熱を行って１６０℃まで加熱すると、攪拌混合された材料の含水率が水蒸気の排出により３％まで下がる。
【００２１】
続いて、造粒装置４は、高速混錬装置３と接続され、混合した材料を攪拌して粒状複合材料を出力し、最終的に粒状複合材料が排出組立装置５を通過する。排出組立装置５は、冷却装置５１、粉砕装置５２及び収集装置５３を含む。冷却装置５１は、造粒装置４から出力された粒状複合材料を冷却してから、粉砕装置５２により粒状複合材料を冷却して粉砕し、粒状複合材料を得る。最終的に、収集装置５３を介して粒状複合材料に粉砕して収集する。
【００２２】
図２を参照する。図２に示すように、本発明のコーヒー残渣を含む複合材料及びその製造方法は、以下（２０１）〜（２０３）のステップを含む。
【００２３】
（２０１）２０〜５０重量％のコーヒー残渣を乾燥させて含水率を０．１〜３％にする。
（２０２）乾燥したコーヒー残渣を、４０〜７０重量％のプラスチック、５〜２５重量％の炭酸カルシウム及び３〜１０重量％の混合改質剤と攪拌混合する。
（２０３）攪拌混合した材料を造粒処理して粒状複合材料を得た後、粒状複合材料を小さく粉砕して小粒状複合材料を出力して収集する。
【００２４】
上述のコーヒー残渣は、４０、４５、５０、５５、６０、６５又は７０重量％である。上述の炭酸カルシウム７３は、５、１０、１５又は２５重量％である。上述の混合改質剤は、３、４、５、６、７、８、９又は１０重量％である。上述のカップリング剤は、１．８、２、３、４、５又は６重量％である。上述のバインダーは、１．２、２、３又は４重量％である。
【００２５】
図３を参照する。図３に示すように、粒状複合材料は、成形装置６により製品に成形される。
図４を参照する。図４に示すように、粒状複合材料を圧縮して切断し、基材８が成形される。或いは、図５に示すように、粒状複合材料を圧縮して切断し、フレーム９に成形するが、圧縮して切断して製品を成形する以外に、製品を射出成形してもよい。
【００２６】
上述したことから分かるように、本発明のコーヒー残渣を含む複合材料及びその製造方法は、以下（１）及び（２）の長所を有する。
（１）コーヒー残渣を回収して再利用し、コーヒー残渣の産業上の利用価値を高め、コーヒー残渣の後続処理で発生する問題を改善することができる。
（２）回収したコーヒー残渣を処理し、粒状複合材料を得た後、様々な完成品を成形し、成形した製品により環境は汚染されないとともに、原料中にコーヒー残渣が含まれているため、製造された製品が薄茶色となる上、僅かにコーヒーの香りがするため製品自体の付加価値が高まり、消臭効果も有する。
【００２７】
当該分野の技術を熟知するものが理解できるように、本発明の好適な実施形態を前述の通り開示したが、これらは決して本発明を限定するものではない。本発明の主旨と領域を逸脱しない範囲内で各種の変更や修正を加えることができる。従って、本発明の特許請求の範囲は、このような変更や修正を含めて広く解釈されるべきである。
【符号の説明】
【００２８】
１    乾燥装置
２    供給装置
３    高速混錬装置
４    造粒装置
５    排出組立装置
６    成形装置
８    基材
９    フレーム
５１  冷却装置
５２  粉砕装置
５３  収集装置
７１  コーヒー残渣
７２  プラスチック
７３  炭酸カルシウム
７４  混合改質剤
８１  濾過装置
【図１】
2019038959.tif 000003
【図２】
2019038959.tif 000004
【図３】
2019038959.tif 000005
【図４】
2019038959.tif 000006
【図５】
2019038959.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成30年8月30日(2018.8.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
含水率０．１〜３％で２０〜５０重量％のコーヒー残渣と、
４０〜７０重量％のプラスチックと、
５〜２５重量％の炭酸カルシウムと、
３〜１０重量％の混合改質剤と、を含み、
前記混合改質剤は、カップリング剤及びバインダーを含み、前記カップリング剤は１．８〜６重量％であり、前記バインダーは１．２〜４重量％であることを特徴とする、
コーヒー残渣を含む複合材料。
【請求項２】
前記プラスチックは、ポリスチレンに耐衝撃性ポリスチレン、ポリプロピレン又はポリエチレンが結合されたものからなることを特徴とする請求項１に記載のコーヒー残渣を含む複合材料。
【請求項３】
コーヒー残渣を、含水率０．１〜３％になるまで乾燥させるステップと、
２０〜５０重量％の前記乾燥されたコーヒー残渣を、４０〜７０重量％のプラスチック、５〜２５重量％の炭酸カルシウム及び３〜１０重量％の混合改質剤と攪拌混合するステップと、
前記攪拌混合した材料を造粒処理して粒状複合材料を得た後、前記粒状複合材料を粉砕し、出力・収集するステップと、を含み、
前記混合改質剤は、カップリング剤及びバインダーを含み、前記カップリング剤は１．８〜６重量％であり、前記バインダーは１．２〜４重量％であることを特徴とする、
コーヒー残渣を含む複合材料の製造方法。
【請求項４】
乾燥装置により含水率０．１〜３％になるまで前記コーヒー残渣を乾燥させて、濾過装置中へ搬送し、不要な不純物を濾過した後、前記乾燥されたコーヒー残渣、プラスチック、炭酸カルシウム及び混合改質剤を供給装置により高速混錬装置中へ搬送し、前記乾燥されたコーヒー残渣、プラスチック、炭酸カルシウム及び混合改質剤を高速混錬装置により攪拌混合し、前記攪拌混合の過程で水蒸気排出及び加熱を行って１６０℃まで加熱すると、攪拌混合された材料の含水率が水蒸気の排出により３％まで下がり、造粒装置は、混合された材料を攪拌して前記粒状複合材料を出力し、排出組立装置は、前記粒状複合材料を冷却してから粉砕し、前記粒状複合材料を出力して収集することを特徴とする請求項３に記載のコーヒー残渣を含む複合材料の製造方法。
【請求項５】
排出組立装置は、冷却された前記粒状複合材料を粉砕する粉砕装置を有することを特徴とする請求項４に記載のコーヒー残渣を含む複合材料の製造方法。
【請求項６】
排出組立装置は、粉砕された前記粒状複合材料を収集する収集装置を有することを特徴とする請求項４に記載のコーヒー残渣を含む複合材料の製造方法。
【請求項７】
前記粒状複合材料を製品に成形するステップをさらに含むことを特徴とする請求項３に記載のコーヒー残渣を含む複合材料の製造方法。
【請求項８】
成形装置により、前記粒状複合材料を製品に成形することを特徴とする請求項７に記載のコーヒー残渣を含む複合材料の製造方法。
【請求項９】
前記プラスチックは、ポリスチレンに耐衝撃性ポリスチレン、ポリプロピレン又はポリエチレンを結合したものからなることを特徴とする請求項３に記載のコーヒー残渣を含む複合材料の製造方法。