(57)【要約】      （修正有）【課題】  放置竹林等未活用竹材を、持続的で再生可能な天然資源として、地域活性化事業の一助として、加圧熱水処理を施すことで液相成分と竹繊維成分の各竹成分に分離し、産業利用の範囲と利便性が拡大された竹成分を、インタ−ネットを介し提供する。【解決手段】インタ−ネットを介して、資材と生産能力を同時に考慮して計画立案し、一元的に受注から納品計画までの最終生産計画情報を生成策定するＡＰＳシステムを活用することで営業・生産の間接要員不足を補い、インタ−ネットを介した顧客の注文に対しリアルタイムに納期回答されると同時に、顧客の注文情報に沿ってインタ−ネットを介して竹材調達指示と竹成分の生産指示や出荷指図が送信され、その指示情報に沿って迅速に、そして適切に竹材を調達し、竹成分を製造し納品する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インタ−ネットを介した顧客の注文情報に沿って、インタ−ネットを介したＡＰＳシステムにより、営業間接要員不足を補い、資材と生産能力を同時に考慮して計画立案し、一元的に受注から納品計画までの最終生産計画情報が生成策定され、リアルタイムにインタ−ネットを介し納期回答されると同時に、顧客の注文情報に沿って、枝葉も含む竹材に加圧熱水を接触させ、加圧熱水処理時の加圧熱水の温度を段階的に昇温することで竹由来の竹成分、リグニン質、ヘミセルロ−ス質、セルロ−ス質の抽出液と、リグノセルロ−ス質の残渣圧搾液を回収した個々の液相成分と、セルロ−ス成分を含む残渣竹材を乾燥処理した乾燥繊維竹材と、乾燥繊維竹材を打開した打開繊維加工物、乾燥繊維竹材を粉砕したチップ状加工物と粉状加工物の竹繊維成分を、製造し提供することを特徴とする竹成分提供システム。
【請求項２】
インタ−ネットを介した顧客の注文情報に沿って、インタ−ネットを介したＡＰＳシステムにより、生産間接要員不足を補い、資材と生産能力を同時に考慮して計画立案し、一元的に受注から納品計画までの最終生産計画情報が生成策定され、受注と同時にインタ−ネットを介し、竹材調達指示及び生産指示や出荷指図が送信され、特急注文にも応じられるようにした請求項１記載の竹成分を迅速に、そして適切に製造し、納品可能とすることを特徴とする竹成分生産システム。
【請求項３】
竹成分の製造方法において、竹材を反応器に入れる前処理として竹材である竹の葉、枝、そして適当な長さに切断された棹の各竹材を、波形の上下接触面を有する波形打開機によって打開し、低コストで竹繊維質を露出させ、加圧熱水との接触面積を拡大し、効率的な加水分解の促進を図り液相成分の抽出回収をすることを特徴とする竹成分の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  この発明は、放置竹林等未活用竹材を液相成分と竹繊維成分とに分離し、分離された竹成分をインタ−ネットを介して提供する提供システムと、インタ−ネットを介して竹成分の生産をする生産システム、及び竹成分の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  従来、竹材は竹工芸品、竹炭、建築材等に利用されているが、竹工芸品は化石系プラスチックに代替えされ、竹炭は炭窯及び炭化炉形式や炭化条件により、その再現性に乏しく産業利用上の点において問題が有り、又、建築材としての竹は硬くて加工しにくく、利便性、加工性、コスト面において問題があり竹材利用は進んでいない。さらに、放置竹林、産業廃棄竹、間伐竹等の利用にあっては、そのほとんどが放置されているか焼却されている。特に、点在群生繁殖し続ける放置竹林の活用については手が施されていないのが現状で、里山、山間地、中山間地の環境及び生態系を破壊し続けている。一方、資源バイオマス研究において、木質系バイオマスの主成分であるリグニン、ヘミセルロ−ス、セルロ−ス、繊維質を、薬剤を使用しない過熱水蒸気等による成分分離を可能とし、成分抽出方法として水蒸気爆砕処理方法、高圧蒸煮処理方法、加圧熱水処理方法等が公知され、有用な竹成分の抽出にも活用されつつある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  放置竹林等未活用竹材を持続的で再生可能な天然資源として、薬剤を使用しない加圧熱水処理を施すことで有用な液相成分と竹繊維成分とに分離し、産業利用の範囲と利便性を拡大し、顧客がバ−ジン素材で化学物質無添加の竹成分を適切に注文できて、利用目的別竹成分製造による廃棄物処理、及び、竹成分製造の手間がかからないインタ−ネットを介した竹成分の提供システムと、山間地、中山間地における能力ある営業間接要員、生産間接要員の人材不足を補い、放置竹林等未活用竹材利用による地域活性化のためのインタ−ネットを介した竹成分の生産システムと低コストの製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】  上記目的達成のため、請求項１記載の発明による竹成分の提供システムは、インタ−ネットを介した顧客の竹成分注文情報に沿って、インタ−ネットを介したＡＰＳシステムにより、営業間接要員不足を補い、資材と生産能力を同時に考慮して計画立案し、一元的に受注から納品計画までの最終生産計画情報が生成策定され、インタ−ネットを介しリアルタイムに納期回答され、顧客の注文情報に沿って、枝葉も含む竹材に加圧熱水を接触させ、加圧熱水処理時の加圧熱水の温度を段階的に昇温することで竹由来の竹成分、リグニン質、ヘミセルロ−ス質、セルロ−ス質の抽出液と、リグノセルロ−ス質の残渣圧搾液を回収した個々の液相成分と、セルロ−ス成分を含む残渣竹材を乾燥処理した乾燥繊維竹材と、乾燥繊維竹材を打開した打開繊維加工物と、乾燥繊維竹材を粉砕したチップ状加工物と粉状加工物の竹繊維成分の各竹成分を製造し提供することを特徴とする。【０００６】  請求項２記載の発明による竹成分の生産システムは、インタ−ネットを介した顧客の注文情報に沿って、インタ−ネットを介したＡＰＳシステムにより、生産間接要員不足を補い、資材と生産能力を同時に考慮して計画立案し、一元的に受注から納品計画までの最終生産計画情報が生成策定され、受注と同時にインタ−ネットを介し、竹材調達指示及び竹成分の生産指示や出荷指図が送信され、特急注文にも応じられるようにした前記発明の請求項１に記載の竹成分を迅速に、そして適切に製造し、納品することを可能とすることを特徴とする。【０００７】  竹成分の製造方法において、請求項３記載の発明は、竹材を固定式の反応器に入れる前処理として、竹材である竹の葉や枝、そして適当な長さ、好ましくは６０ｃｍ乃至９０ｃｍの長さに切断され２つ割以上に割られた棹の各竹材を、波形の上下接触面を有する波形打開機によって打開し、低コストで竹繊維質を露出させ、加圧熱水との接触面積を拡大し、効率的な加水分解の促進を図り液相成分の抽出回収をすることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】  第一発明、及び第二発明による竹成分の提供システム及び生産システムで、放置竹林等未活用竹材が有用な資源として活用されることにより、竹林の整備がされると共に山間地、中山間地での人材不足を補い、地域活性化事業の一助となり、又、顧客にとっては必要な時に必要な竹成分を必要な量だけ注文すれば良く、竹成分製造の手間も掛からず製造コストの削減に役立ち、利用目的別竹成分製造による廃棄物処理問題も発生せず、とても便利である。又、第３発明による竹成分の製造方法において、上記波形打開機で竹材を打開する方法は硬い竹材を刃物による細分化に比べメンテナンス経費の削減になり、顧客に低製造コストでの竹成分の提供を可能とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】  以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明のシステム構成を示すブロック図である。本発明のシステムを利用することができる顧客は、図１では便宜上個人顧客１、法人顧客２を示している。個人顧客１、法人顧客２は、通信ネットワ−クとしてのインタ−ネット３に接続可能なパ−ソナルコンピュ−タなどからなる利用者装置１ａ，２ａをそれぞれ有している。利用者装置１ａ，２ａはプラウザソフトの実行環境とインタ−ネット３への接続環境を備えており、注文を出したり、竹成分の仕様、在庫、納期などの情報を受け取ったり等することが可能になっている。【００１０】  インタ−ネット３はインタ−ネットサ−ビスプロバイダ内のＤＮＳ（ドメイン・ネ−ム・システム）、ＡＰＳ（先進的計画・アンド・スケジュ−リング）システムサ−バやネットワ−クなどを包括的に模式化して示しており、このインタ−ネット３には竹成分を提供している事業主体４のサ−バマシン４ｂのほか、竹材を調達納品する竹材調達者５の利用者装置５ａと、竹成分の製造生産をする竹成分製造者６の利用者装置６ａが接続されており、両者の利用者装置５ａ，６ａもプラウザソフトの実行環境とインタ−ネット３への接続環境を備えている。【００１１】  なお、顧客の利用者装置１ａ，２ａは、事業主体４のサ−バマシン４ｂとインタ−ネット３を介して接続可能で、竹成分を注文するために必要な情報をやりとりできる情報端末である。又、竹材調達者５及び竹成分製造者６の利用者装置５ａ、６ａも事業主体４のサ−バマシン４ｂとインタ−ネット３を介して接続されており、竹材調達者５の利用者装置５ａは竹材の調達指示を受けたり、調達状况の報告等の情報をやり取りし、竹成分製造者６の利用者装置６ａは竹成分生産の指示や出荷指示を受けたり、竹成分生産の進捗状況や出荷状況報告等の情報をやり取りすることのできる情報端末である。【００１２】  事業主体４は竹成分を提供する事業者であり、本実施の形態では竹材の調達業務は竹材調達者５に、竹成分の製造業務は竹成分製造者６にと、夫々、外部で行うようになっているが、事業者自身が竹材調達業務と竹成分製造業務を兼務してもよく、又は、竹材調達及び竹成分製造業務を外部に一括依頼をしてもよい。ただし、この一括依頼の場合においても情報端末を設置し、その利用者装置がインタ−ネット３を介して事業主体４のサ−バマシン４ｂに接続されていなければならない。【００１３】  事業主体４のサ−バマシン４ｂは顧客１、２に対して竹成分を提供するために必要なビジネスツ−ルソフトを実行する環境を備えると共に、ＡＰＳシステムによる竹成分の生産、提供を一元的に策定実行させる環境を備えている。そして、事業者の利用者装置としてのクライアントコンピュ−タ４ａ，顧客情報を格納するデ−タベ−ス４ｃが接続されており、デ−タベ−ス４ｃには料金体系のほか、顧客１、２に関する履歴情報、利用竹成分の数量等の情報も順次格納されデ−タベ−ス化されるようになっている。【００１４】  上記サ−バマシン４ｂの竹成分の生産と提供を一元的に策定実行する環境として、サ−バマシンはＡＰＳサ−バに接続されており、資材と資源能力を同時に考慮して計画立案し、ワンステップで最終生産計画を策定することを可能とし、受注から納品計画まで一元的な��画策定を可能とするサバ−マシン４ｂは、要求受信手段、情報提供手段、営業手段、生産管理手段、資材調達計画手段、生産計画手段、納品計画手段を構成し、一元的に多数の工程、計画を策定処理をされるようになっており、要求受信手段は顧客１、２からインタ−ネット３を介して竹成分に関する情報を受け取り、情報提供手段は受け取った情報を生成し、生成された情報をインタ−ネット３を介し顧客１、２に提供し、営業手段は顧客１、２からの注文情報を受付て、リアルタイムに納期情報を生成して回答し、生産管理手段は受注情報を生成すると共に、竹成分の在庫・生産能力や竹材の在庫等の状況や竹成分の生産進捗具合、竹材の調達具合を状況判断して情報を生成し、資材調達計画手段は生産管理手段によって生成された情報により、竹材の調達指示を出したり、調達具合の報告を受けたりし、生産計画手段は生産管理手段によって生成された情報により、各竹成分の生産指示を出したり、生産の進捗具合の報告を受けたりし、そして、納品計画手段は、竹成分の顧客１、２への出荷指図や、竹材の竹成分製造者への納品指示や、竹成分及び竹材の在庫状況等の情報を受けたりすることができるようになっている。【００１５】  上記サ−バマシン４ｂの竹成分の生産と提供を一元的に策定実行する環境により、受注から納品までの最終生産計画がなされ、生成された情報がインタ−ネット３を介し顧客１、２と竹材調達者５及び竹成分製造者６に送信処理されるため、山間地、中山間地における営業間接要員や生産間接要員の人材不足を補い、地域的に多い中、高齢従事者に適応した生産定義が設定されることにより顧客１、２からの特急注文に対しても迅速に、そして、適切に余裕ある対処を可能とする。【００１６】  図２は本発明の実施形態のビジネスモデルを示す図であり、竹成分提供のインタ−ネットを介した通信形態として、（Ｓ１）個人顧客１、又は法人顧客２は事業主体４に竹成分に関する画面を要求し，（Ｓ２）事業主体４は竹成分の仕様、料金体系、在庫等の情報画面を提供し，（Ｓ３）顧客１、２は提供された画面の内の竹成分仕様図（図３）に従って、必要とする竹材の種類、部位、成長度を指定し、竹成分の液相成分、又は竹繊維成分を選定し数量と決済方法を送信すると、サ−バマシン４ｂにより各種手段情報が一元的に生成され、リアルタイムに納期回答される。（Ｓ４）その注文内容、顧客情報はデ−タベ−ス４ｃに格納される。一方、事業主体４において、受注情報に基づいて一元的に生成された情報はサ−バマシン４ｂにより、（Ｓ５）竹材調達者５に竹材の調達、又は、竹成分製造者６へ竹材の納品指示が送信され、同時に、（Ｓ６）竹成分製造者６に竹成分の生産指示や、竹成分の出荷指図が送信され、（Ｓ７）竹材調達者５は竹材調達指示に沿って竹材を竹成分製造者６に納入し、（Ｓ８）竹成分製造者６は上記生産指示に沿って製造された竹成分を、出荷指図に沿って顧客１又は２に出荷納品する。この時、（Ｓ９）竹材調達者５は竹材の調達、納品状況を事業主体４に報告送信する。又、（Ｓ１０）竹成分製造者６も竹成分の生産進捗状況、出荷状況を事業主体４に報告送信する。【００１７】  （Ｓ１１）顧客１、２の竹成分提供に対する事業主体４への対価決済��して、図２では電子決済方法が取られているが、その他に銀行振込、代引き決済方法等もある。又、（Ｓ１２）事業主体４から竹材調達者５及び、（Ｓ１３）竹成分製造者６への対価決済として電子決済方法が取られているが、銀行振込等の決済方法もある。【００１８】  図３は情報提供画面の竹成分仕様図であり、顧客１、２による竹材の種類、部位、成長度の選択指定と混合割合の設定注文を可能とし、液相成分は加圧熱水の温度が摂氏１００度乃至１１０度で得られる竹由来の竹成分、摂氏１１０度乃至１３０度で得られるリグニン質、摂氏１３０度乃至１５０度で得られるヘミセルロ−ス質、摂氏１５０度乃至１８０度で得られるセルロ−ス質の各抽出液と、加圧熱水処理された残渣竹材を圧搾することで得られる脱ヘミセルロ−スのリグノセルロ−ス質の圧搾液の注文を可能とする。そして、竹繊維成分はセルロ−ス成分を含む圧搾残渣竹材を乾燥処理した乾燥繊維竹材と、乾燥繊維竹材を打開機で繊維状に打開処理された打開繊維加工物と、乾燥繊維竹材を粉砕機にかけ、チップ状大にされたチップ状加工物、さらに粉砕されて得られる粉状の粉状加工物の注文を可能とする。【００１９】  図４は竹成分の製造方法と工程を示す図である。顧客からインタ−ネット３を介し注文された情報はサバ−マシン４ｂでワンステップで最終生産計画が策定生成され、生成された情報は一元的にインタ−ネット３を介し竹材調達者５の利用者装置５ａに竹材の調達や竹成分製造者６への竹材納品指示が送信され、竹成分製造者６の利用者装置６ａには竹成分の生産指示と顧客への出荷指図が送信される。竹材調達者５は上記指示情報に沿って、竹の葉、枝、棹を調達し、棹は６０ｃｍ乃至９０ｃｍの長さに切断し、繊維方向２つ割以上に割り、竹成分製造者６に納品する。【００２０】  竹成分製造者６はサ−バマシン４ｂからの指示情報に沿って、納入された竹材を洗浄し、竹の葉、枝、棹別に、加圧熱水との接触面積増大と加水分解の効率化のために、波形打開機Ａで上記竹材を打開し、竹繊維質が露出された竹材を反応器Ｂに入れ密閉する。反応器Ｂは竹材１ｔ乃至２ｔ重量の収納を好適とし、反応器ＢにはポンプＣで供給される蒸留水を、温度と通水量及び時間の設定変更可能な加圧熱水調節器Ｄで電熱器又は石油ボイラ−によって加圧加温し、図３に示した竹成分仕様図の各液相成分抽出可能温度に達した加圧熱水が注入、通水され、反応器Ｂに設けられた冷却装置Ｅを有する抽出液回収口Ｆにて各液相成分が回収される。【００２１】  上記、波形打開機Ａによる繊維質の露出方法は、竹材は木材に比較して硬く、チップ状にするためには硬度を有する刃物と多大のエネルギ−と時間、メンテナンスを要するが、竹の持つ特性、繊維方向には脆く弱いことを活用した方法であり、刃物及び刃物交換等の経費を押さえ竹成分の製造コストを下げることを可能とする。波形打開機Ａへの枝、棹の竹材投入は竹材の繊維方向に対して波形の山谷が直角に当たるように前記竹材が投入されてその効果がより発揮される。【００２２】  さらに、加圧熱水処理で各液相成分が抽出回収された反応器Ｂ内の残渣竹材は、反応器Ｂより取り出され、圧搾機Ｇに掛けられ圧搾液が回収される。そして、セルロ−ス成分を含む圧搾残渣竹���には加圧熱水調節器Ｄと反応器Ｂから発生する余熱が集温送風され、乾燥処理されて乾燥繊維竹材を得、乾燥繊維竹材は上記、波形打開機Ａに再度掛けられ打開繊維加工物を得、又、乾燥繊維竹材は粉砕機Ｈに掛けられチップ状加工物と粉状加工物を得ることを可能とする。
【産業上の利用可能性】
【００２３】  上記製造方法で得られた竹成分の産業上の利用可能性を、図３の竹成分仕様図に示す液相成分と竹繊維成分の項に基づいて説明する。液相成分の項において、竹由来の竹成分には竹の葉エキスや竹エキスがあり、各エキスの抗菌、防腐、脱臭作用から食品の洗浄剤、食品・飲料水の添加剤等として、リグニン質はイネ科植物性の接着剤、塗料、防腐剤、化粧品、医薬品等への活用を、ヘミセルロ−ス質は含有主体のアラビノキシランが有する免疫作用、抗腫瘍活性等の薬理効果から抗癌剤等の医薬品、食品や飲料への利用を、セルロ−ス質は食物繊維性から健康補助食品や植物性アルコ−ル等としての活用が期待される。【００２４】  又、セルロ−ス成分を含む竹繊維成分の項において、乾燥繊維竹材は圧縮合板され建築構造材や内装材、炭化物等に、打開繊維加工物は天然繊維やフアイバ−ボ−ド、壁紙、和紙等の素材として、チップ状加工物はパ−テイカルボ−ド、各種成形可能とする合板、洋紙等の素材として、粉状加工物は植物性プラスチックの原料等に活用されることが期待される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態によるシステム構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態のビジネスモデルと手順を示す図である。
【図３】本発明の竹成分仕様図である。
【図４】本発明の竹成分の製造方法と工程を示す図である。
【符号の説明】
【００２６】  １    個人顧客                      Ａ    波形打開機
２    法人顧客                      Ｂ    反応器
３    インタ−ネット                Ｃ    高圧ポンプ
４    事業主体                      Ｄ    加圧熱水調節器
４ａ  クライアントコンピュ−タ      Ｅ    冷却装置
４ｂ  サ−バマシン                  Ｆ    抽出回収口
４ｃ  デ−タベ−ス                  Ｇ    圧搾機
５    竹材調達者                    Ｈ    粉砕機
６    竹成分製造者
１ａ〜６ａ    利用者装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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