(57)【要約】      （修正有）【課題】環境負荷の低減、強度の向上、効果的な抗菌作用、成形の容易性、その他の品質の向上等、製品として各種の点から総合的に見て好適な竹を用いた成形品及び成形品製造装置を提供する。【解決手段】成形品は、竹の粉末と、ポリオレフィン系の合成樹脂と、タルクの粉末とを混合したものを加熱成形してなる。成形品製造装置は、混合物収納容器と、混合物圧縮加熱機と、金型を具備する。混合物収納容器には、竹乾燥用ヒータを設置する。混合物圧縮加熱機には、複数の加熱部を有する加熱手段を設置する。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、竹の粉末と、ポリオレフィン系の合成樹脂と、タルクの粉末とを混合したものを加熱成形して容器、食器、調理道具、絵馬、ゴルフ用品、園芸用品，車載用アクセサリー用品の形状に成形してなることを特徴とする竹を用いた成形品。
【請求項２】
請求項１に記載の竹を用いた成形品であって、
前記竹の配合割合が５〜２５重量％、前記合成樹脂の混合割合が３５〜４５重量％、前記タルクの混合割合が４０〜５０重量％であることを特徴とする竹を用いた成形品。
【請求項３】
少なくとも、竹の粉末と、ポリオレフィン系の合成樹脂の粉末と、タルクの粉末とを混合してなる混合物を収納する混合物収納容器と、
前記混合物収納容器を接続して混合物収納容器内の混合物を内部に導入するとともに、内部に導入した混合物を圧縮・混練しながら加熱手段にて加熱することで溶融・加圧して外部に押し出す混合物圧縮加熱機と、
前記混合物圧縮加熱機から押し出された溶融した混合物を容器、食器、調理道具、絵馬、ゴルフ用品、園芸用品，車載用アクセサリー用品の形状に成形する金型とを具備する竹を用いた成形品製造装置において、
前記混合物収納容器には、その内部に導入されている混合物を所定時間加熱して前記竹が有する水分を蒸発・乾燥させる竹乾燥用ヒータを設置し、
一方前記混合物圧縮加熱機に設置した加熱手段は、この混合物圧縮加熱機に導入した前記混合物を前記金型に向かって加熱温度を段階的に上昇させていく合成樹脂溶融用の複数の加熱部を有し、さらにこれら加熱部による混合物の最も高い加熱温度を前記竹の粉末が焦げる温度よりも低い温度に設定したことを特徴とする竹を用いた成形品製造装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、竹を用いた成形品及び成形品製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、竹は、各種家庭用品や生活用品、例えば箸，ナイフ，フォーク，スプーン等の食器、絵馬、まな板等の調理道具、箸ケースやコップや花立等の各種容器、その他の各種製品の材料として広く使用されている。
【０００３】
この種の竹製品は抗菌作用があり、カビが発生しにくく、特に食器関連製品に用いて好適である。
【０００４】
一方で竹製品は強度や耐久性に問題がある。このため竹製品を合成樹脂製の製品に変更し、その強度や耐久性を向上することが行われている。ところが合成樹脂製の製品は、廃棄物として廃棄しても分解しにくく、また焼却した際の燃焼カロリーも高くて焼却炉を傷める等、環境負荷が大きい。また竹のように抗菌作用もない。
【０００５】
そこで例えば特許文献１に示す成形材のように、竹の粉末を合成樹脂に混合してなる成形材が考えられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−１４８０１７号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら特許文献１に記載の成形材を用いて具体的な製品を製造するには、強度の向上、混合する材料の最適な配合割合の選定等について、さらなる改良を加える必要があった。
【０００８】
本考案は上述の点に鑑みてなされたものでありその目的は、環境負荷の低減、強度の向上、効果的な抗菌作用、成形の容易性、その他の品質の向上等、製品として各種の点から総合的に見て好適な竹を用いた成形品及び成形品製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願請求項１に記載の考案は、少なくとも、竹の粉末と、ポリオレフィン系の合成樹脂と、タルクの粉末とを混合したものを加熱成形して容器、食器、調理道具、絵馬、ゴルフ用品、園芸用品，車載用アクセサリー用品の形状に成形してなることを特徴とする竹を用いた成形品にある。
【００１０】
本願請求項２に記載の考案は、請求項１に記載の竹を用いた成形品であって、前記竹の配合割合が５〜２５重量％、前記合成樹脂の混合割合が３５〜４５重量％、前記タルクの混合割合が４０〜５０重量％であることを特徴とする竹を用いた成形品にある。
【００１１】
本願請求項３に記載の考案は、少なくとも、竹の粉末と、ポリオレフィン系の合成樹脂の粉末と、タルクの粉末とを混合してなる混合物を収納する混合物収納容器と、前記混合物収納容器を接続して混合物収納容器内の混合物を内部に導入するとともに、内部に導入した混合物を圧縮・混練しながら加熱手段にて加熱することで溶融・加圧して外部に押し出す混合物圧縮加熱機と、前記混合物圧縮加熱機から押し出された溶融した混合物を容器、食器、調理道具、絵馬、ゴルフ用品、園芸用品，車載用アクセサリー用品の形状に成形する金型とを具備する竹を用いた成形品製造装置において、前記混合物収納容器には、その内部に導入されている混合物を所定時間加熱して前記竹が有する水分を蒸発・乾燥させる竹乾燥用ヒータを設置し、一方前記混合物圧縮加熱機に設置した加熱手段は、この混合物圧縮加熱機に導入した前記混合物を前記金型に向かって加熱温度を段階的に上昇させていく合成樹脂溶融用の複数の加熱部を有し、さらにこれら加熱部による混合物の最も高い加熱温度を前記竹の粉末が焦げる温度よりも低い温度に設定したことを特徴とする竹を用いた成形品製造装置にある。
【考案の効果】
【００１２】
請求項１に記載の考案によれば、竹の粉末と合成樹脂の他に、無機物のタルクの粉末を混合したので、成形品の強度（剛性）が向上するばかりか、耐熱性が向上し、成形される成形品の品質が向上する。
【００１３】
請求項２に記載の考案によれば、竹の配合割合を効果的な抗菌作用を発揮できる配合割合としたので、カビ等が発生しにくく、特に食器などに用いて好適となる。また合成樹脂の混合割合が半分以下なので、燃やした際に発生する有毒ガスを少なくでき、またＣＯ2の発生量が少なく、燃焼カロリーも低減できる。
【００１４】
請求項３に記載の考案によれば、請求項１，２に係る竹を用いた成形品を、品質良く効率的に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】成形品製造装置１を示す概略断面図である。
【図２】箸６０を示す斜視図である。
【図３】花立７０を示す斜視図である。
【図４】絵馬８０を示す斜視図である。
【図５】箸ケース９０を示す斜視図である。
【図６】フラワーポット１００を示す斜視図である。
【考案を実施するための形態】
【００１６】
以下、本考案の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は本考案の１実施形態に係る成形品製造装置１を示す概略断面図である。同図に示すように、成形品製造装置１は、混合物圧縮加熱機１０と、混合物圧縮加熱機１０のシリンダ１１の先端に接続される金型２０とを具備して構成されている。
【００１７】
混合物圧縮加熱機１０は、シリンダ１１と、シリンダ１１の内部に回動自在に収納されるスクリュー１３と、シリンダ１１の先端に設けられるノズル１５と、スクリュー１３を回転駆動する駆動装置１７と、前記シリンダ１１の内部に下記する混合物５０を供給する混合物収納容器（ホッパ）１９と、前記シリンダ１１の周囲を囲むように設置される４つの加熱部Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４からなる加熱手段Ｃと、前記混合物収納容器１９の周囲を囲むように設置される竹乾燥用ヒータ２１とを具備して構成されている。
【００１８】
加熱手段Ｃはシリンダ１１内の合成樹脂を加熱・溶融するためのものであり、複数（４つ）の加熱部Ｃ１〜Ｃ４の内、混合物収納容器１９に最も近い側の加熱部Ｃ１は内部の混合物５０を１６５℃に、次の加熱部Ｃ２は混合物５０を１７０℃に、次の加熱部Ｃ３は混合物５０を１８０℃に、最後の加熱部Ｃ４は混合物５０を１９０℃に加熱するように設定されている。つまり加熱する温度を徐々に上昇させるように構成されている。なお最大加熱温度は、上記例では１９０℃としているが、本考案では２２０℃を越えない温度に設定する必要がある。
【００１９】
竹乾燥用ヒータ２１は混合物収納容器１９内の混合物５０を７０℃〜９０℃に加熱してその中の竹の粉末を乾燥するものである。
【００２０】
一方金型２０は、スプルー２１とキャビティーＣ１とを有している。
【００２１】
以上のように構成されている成形品製造装置１において、まず竹の粉末（平均粒径２００μのパウダー状）とポリオレフィン系合成樹脂の粉末とタルクの粉末とを用意してこれらを十分混合した後、混合物収納容器１９に投入する。なおこれら各部材の混合は混合物収納容器１９内に設置した図示しない攪拌手段によって行ってもよい。混合物５０の配合割合は、竹が５〜２５重量％、合成樹脂が３５〜４５重量％、タルクが４０〜５０重量％とする。ポリオレフィン系の合成樹脂としてこの例では、ポリプロピレン樹脂を用いている。またタルク（Ｔaｌｃ）とは、滑石という鉱石を微粉砕した無機粉末で、白色及び灰色をした滑らかでしかも脂肪感に富んだ素材である。タルクは含水珪酸マグネシウム［Ｍｇ3Ｓｉ4Ｏ10（ＯＨ）2］で、ＳｉＯ2約６０％、ＭｇＯ約３０％と結晶水４.８％が主成分である。物理的な性質としては、真比重２.７〜２.８、無機鉱物中、最も硬度が低く（モース硬度１）耐熱性に優れ、しかも化学的に安定した物質である。
【００２２】
そして竹乾燥用ヒータ２１によって混合物収納容器１９内の混合物５０を８０℃に加熱し、この状態を４時間以上保つことで竹が含んでいる水分を十分蒸発・乾燥させる。竹は大量の水分とヤニを含んでおり、そのまま加熱・成形させると、ヤニが水分とともに蒸気になり、完成した成形品の表面に筋状の模様ができたり気泡による空洞ができたりする恐れがある。また前記水分によって混合物圧縮加熱機１０や金型２０が錆びる恐れもある。そこで上述のように混合物５０をシリンダ１１に投入する前に長時間にわたって十分に竹の粉末を乾燥させることとしたのである。
【００２３】
次に前記十分乾燥させた混合物５０は、スクリュー１３を回転駆動することでシリンダ１１内に導入され、同時に加熱手段Ｃによって加熱することで、溶融・加圧される。加熱温度は、混合物５０がノズル１５に向かって前進するに従って高温になる。つまり加熱部Ｃ１から加熱部Ｃ４に向かって加熱温度は１６５℃から１９０℃に高くなってゆき、ノズル１５から射出される。
【００２４】
ノズル１５から射出された溶融混合物は、スプルー２１を通って成形品を成形するキャビティーＣ１内に導入され、冷却後に金型２０から成形品が取り出される。
【００２５】
製造される成形品は、キャビティーＣ１の形状に応じて、図２に示す箸６０、図３に示す花立７０、図４に示す絵馬（図に示す模様や文字は成形後に着色される）８０、図５に示す箸ケース９０、図６に示すフラワーポット１００の他、図示はしないが、皿や鉢や湯飲みや弁当箱等の食器容器、ナイフやフォークやスプーンやケーキナイフやマドラー等の食器や、まな板等の各種調理道具や、団扇の骨組み部分や、各種部品用のトレイや、ゴルフティー等のゴルフ用品や、花壇用フェンス・植木鉢等の園芸用品や、車載用のドリンクホルダーやごみ箱等の車載用アクセサリー用品や、名刺入れ等、各種製品である。
【００２６】
上記成形品製造装置１において、加熱する最大温度を２２０℃としたのは、これ以上の温度で加熱すると、竹の粉末が炭になって成形品の品質が低下するばかりか、シリンダ１１内で固まってシリンダ１１の分解洗浄も必要になってしまうからである。そこで本考案においては、加熱部Ｃ１〜Ｃ４による混合物５０の最も高い加熱温度を竹の粉末が焦げる温度よりも低い温度に設定したのである。
【００２７】
また上記成形品には、竹の粉末と合成樹脂の他に、無機粉末のタルクを混合しているので、成形品の強度（剛性）が向上するばかりか、耐熱性や電気絶縁性も向上し、さらに下記するように廃棄する際の燃焼熱の低減化が図れる。これらのことから、成形される成形品の品質が向上する。特にタルクの配合割合を４０〜５０重量％にしているので、その量が多く、上記効果を生じさせるのに効果的である。
【００２８】
また竹の配合割合を５〜２５重量％としたので、効果的な抗菌作用が発揮できる。即ち配合割合を５重量％以下にすると、竹の抗菌効果が小さくなって効果的な抗菌作用が発揮できない。一方２５重量％以上にすると、竹とタルクとを合わせた重量％が大きくなり、接着材となる合成樹脂の混合割合が小さくなりすぎて成形品としての強度を維持しにくくなるからである。つまり竹による効果的な抗菌作用と、タルクによる効果的な成形品の剛性向上・耐熱性向上・電気絶縁性向上・燃焼熱低減化の効果と、オレフィン系合成樹脂の接着性による成形品の強度維持の効果とを、バランス良く行わせるために、上記配合割合としたのである。以上のように本考案にかかる成形品は抗菌作用があるのでカビ等が発生しにくく、特に食器などに用いて好適となる。
【００２９】
また本考案の成形品は、合成樹脂の混合割合が半分以下なので、燃やした際に発生する有毒ガスを少なくでき、またＣＯ2の発生量が少なく、燃焼カロリーも低減できる。上記例による成形品の燃焼カロリーを測定したところ、６８８０cal/gで、木片燃焼カロリー６０００cal/gと略同一で、焼却炉を傷めることもない。
【００３０】
また上記成形品製造装置１によれば、竹を用いた成形品を、品質良く効率的に製造することができる。
【００３１】
なお、上記花立７０，箸ケース９０，フラワーポット１００，皿や鉢や湯飲みや弁当箱等の食器容器，各種部品用のトレイ，植木鉢，ゴミ箱，名刺入れなどは、物を収納する「容器」の概念に含まれるものである。
【符号の説明】
【００３２】
１  成形品製造装置
１０  混合物圧縮加熱機
２０  金型
Ｃ  加熱手段
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４  加熱部
１９  混合物収納容器
２１  竹乾燥用ヒータ
５０  混合物
６０  箸（食器）
７０  花立（容器）
８０  絵馬
９０  箸ケース（容器）
１００  フラワーポット（容器）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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