(57)【要約】【課題】密度が高く、硬質で、壊れにくく、安定した高火力を得ることができる燃料用木質成形炭の製造方法を提供する。【解決手段】間伐材や製材屑等の未利用バイオマス廃棄物を木製原料１とし、これを２０〜６０ｍｍのチップ４に粉砕し、それを高温炭化炉５で炭化した後、破砕機２０で直径０．１ｍｍ以下に微粉砕し、それに水、澱粉糊、鉄粉を混合して燃料用木質成形炭１３に加圧成形する。炭の微粉のバインダーとして澱粉糊を用いることにより、炭の燃焼時に澱粉糊も燃焼し、余分な燃焼排ガスが発生しない。また、一旦、炭化してから微粉砕し、それを加圧成形することにより、密度が高く、硬質で、壊れにくく、安定した高火力を得ることが可能となる。成形時、入手しにくい大きさにすることで、需要が高まる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
木片を７５０℃以上の高温で炭化し、その炭化物を微粉砕し、その微粉砕物をバインダーで接着して所定の形状に加圧成形したことを特徴とする燃料用木質成形炭の製造方法。
【請求項２】
前記バインダーとして澱粉糊を使用することを特徴とする請求項１に記載の燃料用木質成形炭の製造方法。
【請求項３】
前記炭化物を微粉砕するにあたり、微粉砕物の大きさを直径０．１ｍｍ以下とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の燃料用木質成形炭の製造方法。
【請求項４】
前記微粉砕物を所定の形状に加圧成形するにあたり、成形する形状を直径２５〜６５ｍｍ、長さ１５０〜４００ｍｍとすることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の燃料用木質成形炭の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば燃料用に使用可能な木質炭の製造方法に関し、特に人工的に成型した燃料用木質成形炭の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
茶道や焼肉店、焼鳥店で使用される備長炭は、うばめ樫を原料として製造された炭であるが、原木であるうばめ樫の植林不足や、炭焼き作業者の不足により、日本国内の需要を賄いきれず、中国をはじめとする東南アジア諸国からの輸入に頼っているのが現状である。しかしながら、最大輸入国の中国では、２００３年７月に、直径４０ｍｍ以上の備長炭の輸出を禁止した。このため、代替え備長炭の開発が急務となった。
【０００３】
このような代替え備長炭として、例えば針葉樹系の鋸屑又は樹皮からなる木粉を燻化処理し、これを原料として圧縮成形したのち炭化する燃料用木質成形炭の製造方法がある（例えば特許公報１）。
【特許文献１】特開平６−１３６３７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
安定した高火力を得るための炭の条件は、密度が高く、硬質で、結果的に壊れにくいものである必要がある。しかしながら、前記従来の燃料用木質成形炭の製造方法では、圧縮成形する前に木粉を燻化処理するだけであるため、例えば燻化処理後に木粉が完全に炭化していないと、圧縮成形時に形がまとまらないとか、圧縮成形後の炭の密度が低下する。
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、密度が高く、硬質で、壊れにくい燃料用木質成形炭の製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明のうち請求項１に係る燃料用木質成形炭の製造方法は、木片を７５０℃以上の高温で炭化し、その炭化物を微粉砕し、その微粉砕物をバインダーで接着して所定の形状に加圧成形したことを特徴とするものである。
また、本発明のうち請求項２に係る燃料用木質成形炭の製造方法は、前記請求項１の発明において、前記バインダーとして澱粉糊を使用することを特徴とするものである。
【０００６】
また、本発明のうち請求項３に係る燃料用木質成形炭の製造方法は、前記請求項１又は２の発明において、前記炭化物を微粉砕するにあたり、微粉砕物の大きさを直径０．１ｍｍ以下とすることを特徴とするものである。
また、本発明のうち請求項４に係る燃料用木質成形炭の製造方法は、前記請求項１乃至３の何れかの発明において、前記微粉砕物を所定の形状に加圧成形するにあたり、成形する形状を直径２５〜６５ｍｍ、長さ１５０〜４００ｍｍとすることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
而して、本発明のうち請求項１に係る燃料用木質成形炭の製造方法によれば、木片を７５０℃以上の高温で炭化し、その炭化物を微粉砕し、その微粉砕物をバインダーで接着して所定の形状に加圧成形することにより、密度が高く、硬質で、壊れにくい燃料用木質成形炭を提供することが可能となる。
また、本発明のうち請求項２に係る燃料用木質成形炭の製造方法によれば、バインダーとして澱粉糊を使用することにより、燃焼時に澱粉糊も燃焼してしまうので、余分な燃焼排ガスがでない。
【０００８】
また、本発明のうち請求項３に係る燃料用木質成形炭の製造方法によれば、炭化物を微粉砕するにあたり、微粉砕物の大きさを直径０．１ｍｍ以下とすることにより、加圧成形後の燃料用木質成形炭の密度を高く、硬質にして、壊れにくくすることが可能となる。
また、本発明のうち請求項４に係る燃料用木質成形炭の製造方法によれば、微粉砕物を所定の形状に加圧成形するにあたり、成形する形状を直径２５〜６５ｍｍ、長さ１５０〜４００ｍｍとすることにより、入手しにくい備長炭の代わりに、燃焼性能の優れた燃料用木質成形炭を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次に、本発明の燃料用木質成形炭の製造方法の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態の燃料用木質成形炭の製造方法の概略説明図である。図中の符号１は、間伐材や製材屑等の無害な未利用バイオマス廃棄物からなる木製原料である。この木製原料１を、例えば原料投入用重機２で原料破砕機３に投入し、この原料破砕機３で木製原料１を破砕して、２０〜６０ｍｍ程度のチップ（木片）４に加工する。そして、このチップ４をチップ搬送機１４で高温炭化炉５に連続的に投入する。高温炭化炉５では、投入されたチップ４を少しずつ切り出しながら炉内に送給し、炉内で７５０℃以上の品温に加熱して炭化する。
【００１０】
炭化済みのチップ４は、スクリューコンベヤ６によって搬送されながら冷却される。スクリューコンベヤ６の出側端部には温度計１８が設けられており、十分に冷却された炭化済みチップ４は、更に散水ノズル１９によって水がかけられ、大気温度以下にまで冷却される。大気温度以下にまで冷却された炭化済みチップ４は、破砕機２０によって、直径０．１ｍｍ以下の微粉状に微粉砕され、炭ホッパ７に貯留される。なお、炭化済みチップ４の微粉砕の直径を０．１ｍｍ以下とすることにより、より密度を高くすることができ、より好ましい。
【００１１】
微粉砕された炭化済みチップ４を切り出して、炭搬送機１５によって混合機１１に搬送し、ここで水ホッパ８からの水、澱粉糊ホッパ９からの澱粉糊、鉄粉ホッパ１０からの鉄粉と共に混合される。なお、鉄粉は、完成した燃料用木質成形炭が燃焼するときに、ぱちぱちという音を発する。即ち、原木を使用して炭としたとき、材質差等により燃焼時ぱちぱちという音を生じるが、本発明の燃料用木質成形炭は、微粉状に微粉砕されてから成形されており、均質である。従って、鉄粉を添加すると、燃焼時、所謂自然炭に近い音を得ることができ、より自然炭に近い状態を再現できると共に、鉄粉添加により発熱量増加効果も得ることができ、好ましい。
【００１２】
微粉砕され且つ澱粉糊等が混合された炭化済みチップ４は、加圧成形機１２で加圧され、所定の形状に成形されながら、完成品である燃料用木質成形炭１３として完成品搬送機１６に押出される。押出される完成品燃料用木質成形炭１３は、例えば図２に示すように、直径が２５〜６５ｍｍ程度とするのが好ましい。更に、この押出された燃料用木質成形炭１３を、完成品切断機１７で、例えば図２に示すように１５０〜４００ｍｍ程度に切断する。なお、押出成形時燃には、例えば図２に示すように、燃料用木質成形炭１３の表面にしわをつけるとよい。
【００１３】
本実施形態の燃料用木質成形炭の製造方法によれば、間伐材や製材屑のような無害な未利用バイオマス廃棄物を原料として燃料用木質成形炭を製造することができるので、廃棄物の有効利用が可能であると共に、環境対策の上でも有益である。
また、未利用バイオマス廃棄物は、７５０℃以上の高温で炭化することにより、揮発分がなくなって良好な炭となるが、うばめ樫以外の原木では、単に炭化しただけでは密度（比重）が低く、安定した高火力を得ることができない。そこで、本実施形態では、炭化したチップを、直径０．１ｍｍ以下に微粉砕し、それをバインダーで加圧成形することにより、密度が高く、硬質で、壊れにくい燃料用木質成形炭を得ることができる。
また、バインダーとして澱粉糊を用いる理由は、澱粉糊が天然素材であり、炭として燃焼させた場合に余分な燃焼排ガスがでないためである。従って、こんにゃく糊やタンニン等の天然素材の糊を用いることを妨げるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の燃料用木質成形炭の製造方法の一実施形態を示す説明図である。
【図２】図１の燃料用木質成形炭の製造方法で製造された燃料用木質成形炭の説明図である。
【符号の説明】
【００１５】
１は木製原料
１は原料投入用重機
３は原料破砕機
４はチップ（木片）
５は高温炭化炉
６はスクリューコンベヤ
７は炭ホッパ
８は水ホッパ
９は澱粉糊ホッパ
１０は鉄粉ホッパ
１１は混合機
１２は加圧成形機
１３は燃料用木質成形炭
１４はチップ搬送機
１５は炭搬送機
１６は完成品搬送機
１７は完成品切断機
１８は温度計
１９は散水ノズル
【図１】
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【図２】
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