(57)【要約】      （修正有）【課題】石油系バインダーを用いることなく、しかもより簡便な方法によって、木質粉粒体による成形物を製造することのできる、成形用混合物、成形用混合物製造方法等を提供する。【解決手段】成形用混合物５は、少なくとも木質粉粒体を含む母材１とバインダー２と水３の混合物が加熱処理されてなるものであって、バインダーとしてコーンスターチのみが用いられする。コーンスターチ２は、母材１全乾重量１００重量部に対して３０重量部以上３００重量部以下用いるものとすることができる。また、母材１を構成する木質粉粒体の樹種としては、ヒバその他の針葉樹を好適に用いることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも木質粉粒体を含む母材とバインダーと水の混合物が加熱処理されてなる成形用混合物であって、該バインダーとしてコーンスターチのみが用いられていることを特徴とする、成形用混合物。
【請求項２】
少なくとも木質粉粒体を含む母材とバインダーとからなる成形用混合物であって、該バインダーとしてコーンスターチのみが含まれており、水との混合および加熱処理により塑性を生じさせて用いられることを特徴とする、成形用混合物。
【請求項３】
前記母材全乾重量１００重量部に対して前記コーンスターチが３０重量部以上３００重量部以下用いられていることを特徴とする、請求項１または２に記載の成形用混合物。
【請求項４】
前記木質粉粒体は針葉樹であることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載の成形用混合物。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の成形用混合物を用いて成形されていることを特徴とする、成形物。
【請求項６】
請求項１ないし４のいずれかに記載の成形用混合物を用い、栽培物が内蔵されていることを特徴とする、成形物。
【請求項７】
硬質であることを特徴とする、請求項６または７に記載の成形物。
【請求項８】
少なくとも木質粉粒体を含む母材とバインダーと水の混合物を得る混合過程と、該混合物を加熱処理する加熱過程とからなり、該バインダーとしてコーンスターチのみが用いられていることを特徴とする、成形用混合物製造方法。
【請求項９】
前記母材全乾重量１００重量部に対して前記コーンスターチが３０重量部以上３００重量部以下用いられることを特徴とする、請求項８に記載の成形用混合物製造方法。
【請求項１０】
前記木質粉粒体の含水率および全乾重量を推定し、これに基づいて前記混合過程に供する水の量を決定することを特徴とする、請求項８または９に記載の成形用混合物製造方法。
【請求項１１】
前記水の量は、推定された前記含水率に応じた加減量と、コーンスターチ糊化に要する量に基づき決定されることを特徴とする、請求項８ないし１０のいずれかに記載の成形用混合物製造方法。
【請求項１２】
前記水の重量Ｌは、下記式１により決定されることを特徴とする、請求項８ないし１１のいずれかに記載の成形用混合物製造方法。
式１  （０．３−Ａ）＊Ｄ＋０．８＊Ｃ  ≦  Ｌ  ≦  （０．３−Ａ）＊Ｄ＋２Ｃ
ただし、Ａ：木質粉粒体の含水率、Ｃ：コーンスターチの重量、Ｄ：木質粉粒体の全乾重量
【請求項１３】
前記加熱過程では高周波照射処理または蒸気加熱処理が用いられることを特徴とする、請求項８ないし１２のいずれかに記載の成形用混合物製造方法。
【請求項１４】
請求項８ないし１３のいずれかに記載の方法によって得られる成形用混合物を成形過程に供することによって成形物が得られることを特徴とする、成形物製造方法。
【請求項１５】
請求項８ないし１３のいずれかに記載の成形用混合物製造方法中の加熱過程と同時に成形過程がなされて成形物が得られることを特徴とする、成形物製造方法。
【請求項１６】
前記母材は、少なくとも貝殻その他の水産カルシウム資源の粉粒体を含むことを特徴とする、請求項２に記載の成形用混合物。
【請求項１７】
請求項２または１６に記載の成形用混合物を用いた、造形用キット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は成形用混合物、成形物、成形用混合物製造方法および成形物製造方法に係り、特に、木材を切削または粉砕して得られる木材等粉粒体を原料とする成形用混合物、成形物、成形用混合物製造方法および成形物製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、木材等粉粒体をバインダーを用いて成型する方法としては、パーティクルボード等の木質ボードの製造方法があるが、石油系バインダーを用いたものが多い。たとえば後掲特許文献１には、崩れ防止策や離型性の向上により品質低下を防ぎ、かつ製造時間を短縮可能な植物育成用基盤の製造方法として、木材粉砕物等に接着剤を添加、混合してこれらの混合物を得、その上下面には型との接着を防止する離型性シート状物を配置し、成形用の型に混合物を充填し、蒸気を用いて加熱する方法が開示されているが、ここで用いられる接着剤も石油系バインダーである。
【０００３】
また近年は、澱粉系等の植物由来のバインダーを用い、押出成形や射出成形技術により日用品等を製造する技術も開発されている。たとえば後掲特許文献２には、植物性繊維質粉体と、澱粉粉体・ガム質粉体の混合物である植物性結合剤粉体とを混合し、これと水を混合して植物性繊維質成形材料を形成する技術が開示されており、ガム質としてキサンタンガム、タマリンドガム、ジェランガム、カラギーナン、プルラン、グアーガム、ローカストビーンガム、タラガム、ペクチン、アルギン酸、寒天から選ばれる１種または２種以上を用いることとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４０２５８３０号公報「物育成用基盤の製造方法、植物育成用基盤および植物育成用基盤製造装置」
【特許文献２】特開２００５−１３１７９０号公報「生分解性繊維質成形体の製造方法」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
さて、上記特許文献１開示技術を初めとする木材等粉砕物の成型方法の多くは石油系原料をバインダーとするものであり、原料資源の枯渇が懸念されることの他、石油系バインダーの安全管理装置等を含め大規模な設備が必要となること、廃棄が難しい等、さまざまな課題があった。
【０００６】
一方、特許文献２開示技術にあるように、石油系原料に替えて植物系原料を用いたバインダーの用途拡大が期待されている。しかし、植物系バインダーは紙や段ボール等における接着用途に限られているのが現状である。また特許文献２では、バインダーとして澱粉粉体とガム質粉体の混合物が使用されており、さらに押出成形や射出成形技術といった大規模な設備も必要である。より簡便な方法が求められている。
【０００７】
そこで本発明が解決しようとする課題は、かかる従来技術の問題点を踏まえ、石油系バインダーを用いることなく、しかもより簡便な方法によって、木材等粉粒体による成形物を製造することのできる、成形用混合物、成形用混合物製造方法等を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願発明者は上記課題について検討した結果、 植物系バインダーとしてコーンスターチのみを利用することを着想した。そして、木材等粉粒体にコーンスターチと水を添加した適当な割合の混合物に対し電子レンジ等の高周波照射、蒸し器あるいは蒸気噴射による加熱処理を行うことにより、コーンスターチを糊化させて混合物に粘性を持たせることができ、これを型に入れて取り出すことによって任意の形の木材等粉粒体による成形物が得られることを見い出し、当該成果を基礎として本発明を完成するに至った。すなわち、上記課題を解決するための手段として本願で特許請求される発明、もしくは少なくとも開示される発明は、以下の通りである。なお、以下の説明ではこれまでの「木材等粉粒体」に替えて、木材以外の木質の粉粒体にまで範囲を拡張した「木質粉粒体」とする。
【０００９】
〔１〕  少なくとも木質粉粒体を含む母材とバインダーと水の混合物が加熱処理されてなる成形用混合物であって、該バインダーとしてコーンスターチのみが用いられていることを特徴とする、成形用混合物。
〔２〕  少なくとも木質粉粒体を含む母材とバインダーとからなる成形用混合物であって、該バインダーとしてコーンスターチのみが含まれており、水との混合および加熱処理により塑性を生じさせて用いられることを特徴とする、成形用混合物。
〔３〕  前記母材全乾重量１００重量部に対して前記コーンスターチが３０重量部以上３００重量部以下用いられていることを特徴とする、〔１〕または〔２〕に記載の成形用混合物。
〔４〕  前記木質粉粒体は針葉樹であることを特徴とする、〔１〕ないし〔３〕のいずれかに記載の成形用混合物。
〔５〕  〔１〕ないし〔４〕のいずれかに記載の成形用混合物を用いて成形されていることを特徴とする、成形物。
【００１０】
〔６〕  〔１〕ないし〔４〕のいずれかに記載の成形用混合物を用い、栽培物が内蔵されていることを特徴とする、成形物。
〔７〕  硬質であることを特徴とする、〔５〕または〔６〕に記載の成形物。
〔８〕  少なくとも木質粉粒体を含む母材とバインダーと水の混合物を得る混合過程と、該混合物を加熱処理する加熱過程とからなり、該バインダーとしてコーンスターチのみが用いられていることを特徴とする、成形用混合物製造方法。
〔９〕  前記母材全乾重量１００重量部に対して前記コーンスターチが３０重量部以上３００重量部以下用いられることを特徴とする、〔８〕に記載の成形用混合物製造方法。
【００１１】
〔１０〕  前記木質粉粒体の含水率および全乾重量を推定し、これに基づいて前記混合過程に供する水の量を決定することを特徴とする、〔８〕または〔９〕に記載の成形用混合物製造方法。
〔１１〕  前記水の量は、推定された前記含水率に応じた加減量と、コーンスターチ糊化に要する量に基づき決定されることを特徴とする、〔８〕ないし〔１０〕のいずれかに記載の成形用混合物製造方法。
〔１２〕  前記水の重量Ｌは、下記式１により決定されることを特徴とする、〔８〕ないし〔１１〕のいずれかに記載の成形用混合物製造方法。
式１  （０．３−Ａ）＊Ｄ＋０．８＊Ｃ  ≦  Ｌ  ≦  （０．３−Ａ）＊Ｄ＋２Ｃ
ただし、Ａ：木質粉粒体の含水率、Ｃ：コーンスターチの重量、Ｄ：木質粉粒体の全乾重量
〔１３〕  前記加熱過程では高周波照射処理または蒸気加熱処理が用いられることを特徴とする、〔８〕ないし〔１２〕のいずれかに記載の成形用混合物製造方法。
【００１２】
〔１４〕  〔８〕ないし〔１３〕のいずれかに記載の方法によって得られる成形用混合物を成形過程に供することによって成形物が得られることを特徴とする、成形物製造方法。
〔１５〕  〔８〕ないし〔１３〕のいずれかに記載の成形用混合物製造方法中の加熱過程と同時に成形過程がなされて成形物が得られることを特徴とする、成形物製造方法。
【００１３】
〔１６〕  前記母材は、少なくとも貝殻その他の水産カルシウム資源の粉粒体を含むことを特徴とする、〔２〕に記載の成形用混合物。
〔１７〕  〔２〕または〔１６〕に記載の成形用混合物を用いた、造形用キット。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の成形用混合物、成形物、成形用混合物製造方法および成形物製造方法は上述のように構成されるため、これによれば、資源の枯渇が懸念される石油系バインダーを用いることなく、木質粉粒体による成形物を製造することができる。また、木質粉粒体としては木材加工工場から排出される産業廃棄物であるおが屑の利用を主に想定しているため、廃棄コストの不発生または軽減効果が得られる上、廃棄物の有効利用にもなる。
【００１５】
本発明では、バインダーとして再生可能な植物系原料であるコーンスターチのみを用い、石油系バインダーを含むその他のバインダーは不要であるため、大規模な製造装置その他の設備を要することなく、従来よりも簡易な設備や簡易な方法で木質粉粒体による成形用混合物や成形物を製造することができる。たとえば、電子レンジや蒸し器等を利用した製造も、十分に可能である。
【００１６】
また、本発明による成形用混合物や成形物は１００％植物性であるため、より安全な方法によって木質粉粒体による成形用混合物や成形物を得ることができる上、廃棄する場合にもコストが掛からず、廃棄が容易であり、再利用も可能である。また、植物性原料のみによる木質粉粒体成形物製造によって、低炭素社会形成に寄与することができる。
【００１７】
なお、木質粉粒体としてヒバ等の針葉樹を用いた場合の本発明によれば、抗菌性や香りといった付加価値を付与した商品開発が可能となる。また、木質粉粒体を含む母材およびバインダーとしてのコーンスターチによる成形用混合物を用いた造形用キットは、たとえば子ども用の教材、趣味・工芸用の材料としての応用も可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明成形用混合物の基本構成を示す概念図である。
【図１−２】本発明成形用混合物の別の構成を示す概念図である。
【図２】本発明の成形用混合物製造方法の基本構成を示すフロー図である。
【図３】原料準備過程における水の分量の決定方法例を示すフロー図である。
【図４】本発明の成形物製造方法の基本構成を示すフロー図である。
【図５】実施例共通の成形用混合物製造方法および成形物製造方法を示すフロー図である。
【図６】実施例１の抗菌性靴保形具を示す写真図である。
【図７】蒸気噴射プレスを利用したパーティクルボード実施例の写真図である。
【図８】電子レンジ加熱を利用した花器実施例の写真図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面により本発明を詳細に説明する。
図１は、本発明成形用混合物の基本構成を示す概念図である。図示するように本成形用混合物５は、少なくとも木質粉粒体を含む母材１とバインダー２と水３の混合物が加熱処理されてなるものであって、バインダーとしてコーンスターチのみが用いられていることを、主たる構成とする。なお、コーンスターチ２の混合比は、望ましくは、母材１全乾重量１００重量部に対して３０重量部以上３００重量部以下用いるものとすることができる。また、母材１を構成する木質粉粒体の樹種は特に限定されないが、たとえばヒバその他の針葉樹を好適に用いることができる。
【００２０】
かかる構成の本発明成形用混合物５は塑性を備えているため、これを用いて成形物を成形することができる。成形には、型を用いたものも用いないものも含まれる。かかる成形物の成形に適した塑性を得る上で、上記母材１に対するコーンスターチ２の混合比は特に望ましいものである。本発明成形用混合物５の構成は母材１・コーンスターチ２・水３のみの混合物が加熱処理されただけのものである。極めて簡素な構成であり、その製造も極めて簡単である。
【００２１】
木質粉粒体には、製材工場や木工場から排出される鋸屑が適するが、鉋屑や樹皮、その他木質の小片等も、粉砕機等適宜の手段により粉砕することによって、本発明の母材１の材料として利用することができる。木質の小片等の由来は限定されず、人為的な工程から産出したものでも、採集されたものでもよい。
【００２２】
母材１には少なくとも木質粉粒体が含まれることとする。したがって母材１は木質粉粒体のみによって構成されたものであってもよい。また、たとえば貝殻粉砕物や土壌成分など、その他の成分が混合されたものであってもよい。その場合の混合比は特に限定されず、適宜に設計することができる。
【００２３】
コーンスターチ２の製法・由来は限定されないが、たとえばウェットミリング法によるトウモロコシ澱粉は本発明において好適に用いることができる。コーンスターチ２の量は、母材１全乾重量１００重量部に対して３０重量部よりも少ないと成型不良となり、一方、３００重量部よりも多いと乾燥が遅れたり収縮による割れが発生しやすくなる。したがって上述の通りとするのがよい。
【００２４】
また、母材１を構成する木質粉粒体１の樹種としてヒバ等の針葉樹を用いた場合には、抗菌性や香りといった付加価値の付与された成形物を得ることができる。これを含め、本発明成形用混合物５を用いて成形された成形物自体もまた、本発明の範囲内である。また実施例に後述するように、上記成形用混合物５を用いて、その内部に植物の種子等の栽培物が内蔵された形態の成形物もまた、本発明の範囲内である。
【００２５】
かかる成形物は、たとえば装飾品として室内に置きながら適切な潅水を行うことで内蔵された種子の発芽・生育・開花をせしめる、栽培媒体としての機能を実現できる。なお、本発明成形用混合物５を用いて成形物を成形し、これを適切な条件によって乾燥処理することで、硬質の成形物とすることができる。
【００２６】
成形用混合物５における水３の分量は、これが多過ぎると粘性不足や乾燥遅延が生じ、一方、少な過ぎると糊化不良等が生じ、成形物を成形する際に成形不良が発生する。研究の結果、適切な水の量は、全乾状態の木質粉粒体重量に対して３０部と、コーンスターチに対して８０部〜２００部とを合わせた分量であることがわかった。全乾状態の木質粉粒体重量に対して３０部の水の分量が必要な理由は、繊維飽和点以上の木材の空隙中に存在し得る自由水を、コーンスターチとの糊化に確保するためである。水の分量については改めて後述する。
【００２７】
図１−２は、本発明成形用混合物の別の構成を示す概念図である。図示するように本成形用混合物１４は、少なくとも木質粉粒体を含む母材１１とバインダー１２とからなり、バインダー１２としてコーンスターチのみが含まれていることを、主たる構成とする。つまり、図１に示した構成の成形用混合物５とは、水が含まれていない点、および加熱処理がなされていない点において異なる。かかる構成の相違により、本成形用混合物１４は成形用混合物５のように塑性を有したまとまりとはなっておらず、粉粒物の混合状態である。
【００２８】
かかる構成の本成形用混合物１４は、これに水１３を混合し、適宜の加熱処理を施すことによって塑性を生じさせ、前出成形用混合物５と同様の、可塑性の成形用混合物１５として用いることができる。なお以後、適宜、成形用混合物１４の性状のものを「成形用混合物（非可塑性）」、成形用混合物５、１５の性状のものを「成形用混合物（可塑性）」とも称する。
【００２９】
本成形用混合物１４の母材１１には、少なくとも貝殻その他の水産カルシウム資源の粉粒体を含むものとすることもできる。たとえばホタテガイやカキ等の貝殻の粉末を用いることとすれば、これらの養殖業における産業廃棄物有効利用策ともなる。また、サンゴの粉末も使用可能である。また、これらに限定されず、入手可能なあらゆる粉粒体について、一種類または適宜の二種類以上の組み合わせを、母材１１の成分として用いることができる。本成形用混合物１４は、造形用キットとして提供することができる。たとえば子ども用の教材、趣味・工芸用の造形材料としての応用が可能である。
【００３０】
図２は、本発明の成形用混合物製造方法の基本構成を示すフロー図である。なお下段には、各過程で得られる物を示している。図示するように本成形用混合物製造方法は、少なくとも木質粉粒体を含む母材２１とバインダー２２と水２３の混合物２４（非可塑性）を得る混合過程Ｐ１と、混合物２４を加熱処理する加熱過程Ｐ２とからなり、バインダー２２としてコーンスターチのみが用いられていることを、主たる構成とする。上述の通りコーンスターチ２２の分量は、母材２１全乾重量１００重量部に対して３０重量部以上３００重量部以下用いることが望ましい。
【００３１】
かかる構成により本成形用混合物製造方法によれば、混合過程Ｐ１において、少なくとも木質粉粒体を含む母材２１とバインダー２２たるコーンスターチと水２３による混合物２４（非可塑性）が得られ、加熱過程Ｐ２において、混合物２４が加熱処理され、成形用混合物２５が製造される。なお、図中のＰ０は原料準備過程であり、混合過程Ｐ１に供するための木質粉粒体を含む母材２１、バインダー２２たるコーンスターチ、および水２３が、適切な分量をもって準備される過程である。
【００３２】
混合過程Ｐ１における混合手順は、原料を均一に分散させるという観点から重要である。望ましい手順は、まず木質粉粒体を含む母材２１に適当な分量の水２３を加えてミキサー等で混合し、その後、これにコーンスターチ２２を加えて再びミキサー等で混合させることである。これによって、それぞれの原料が均一に分散される。なお、必ずしも各原料の均一分散を要しない場合にはこの限りではない。
【００３３】
図３は、原料準備過程における水の分量の決定方法例を示すフロー図である。コーンスターチ２２の分量は上述の通り、母材２１の分量によって範囲をもって決めることができる。一方、水２３の分量の決定は、分量の確定した母材２１を構成する木質粉粒体の含水率Ａ、および全乾重量Ｄを推定し、これに基づいて決定することができる。
図示するように原料準備過程Ｐ０において、水２３の量Ｌは、推定された含水率Ａに応じた水の加減量と、木質粉粒体の全乾重量Ｄと（以上、木質粉粒体の全乾重量推定過程Ｐ０１）、および、コーンスターチ２２の重量Ｃ（コーンスターチ量決定過程Ｐ０２）によって規定される糊化に要する水の量とに基づいて決定される（水量決定過程Ｐ０３）ものとすることができる。
【００３４】
すなわち水の分量は、以下の通りの計算により算出して、混合過程に供することができる。
１）全乾法を用いて木質粉粒体サンプルの含水率を測定し、その全乾重量を推定する。
２）コーンスターチを木質粉粒体の全乾重量１００部に対して３０〜３００重量部の範囲で用意する。
３）木質粉粒体分の水として、木質粉粒体の全乾重量１００部に対して最終的に３０部となるように水を用意する。この場合、木質粉粒体の含水率が３０％より少ない場合には、それを補う分だけ水を加え、逆に木質粉粒体の含水率が３０％より多い場合には、その分だけ下記４）の水の量を減じるようにする。木質粉粒体の含水率が３０％の場合には、木質粉粒体分の水として用意する量は０である。
【００３５】
４）コーンスターチ分の水として、上記２）のコーンスターチの重量に対して８０〜２００％量（重量）の水を用意する。なお、上記３）における木質粉粒体分の水を減じる必要がある場合は、そのようにする。
５）木質粉粒体に、木質粉粒体分の水（上記３））とコーンスターチ分の水（上記４））を合わせて加え、均一に分散させる。
６）そして、上記５）の混合物に上記２）のコーンスターチを加え、均一に分散させる。
【００３６】
水量の決定について、例をもって説明する。
例１  木質粉粒体（おが粉）１０００ｇに対してコーンスターチ含有量が５０％の成形物（木質成型体）を製造する場合
１−１）おが粉母集団からサンプルを採り、全乾法を用いてその全乾重量および含水率Ａを推定する。たとえば、試料重量１８０ｇ、試料の全乾重量１５０ｇの場合は、推定される含水率Ａは次の通り２０％である。
含水率Ａ＝（１８０−１５０）／１５０＊１００＝２０％
なお含水率の測定は、ＪＩＳ  Ｚ  ２１０１の全乾法によるが、高周波式木材水分計によっても推定可能である。
【００３７】
１−２）おが粉母集団の全乾重量Ｄを計算により推定する。推定される全乾重量Ｄは次の通り２０％である。
全乾重量Ｄ＝１０００／（１＋０．２）＝８００（ｇ）
１−３）コーンスターチを木質粉粒体の全乾重量Ｄに対して３０〜３００重量部の範囲内で用意する。なお、本例で用意する量は５０重量部とする。
コーンスターチ重量Ｃ＝８００＊５０％＝４００（ｇ）
【００３８】
１−４）必要量の水を用意する。
必要な水の量は、木質粉粒体の含水率を３０％に調整するための水の量（木質粉粒体分の水）に、コーンスターチが糊化するのに必要な水の量（コーンスターチ分の水）を加えたものである。もし、木質粉粒体の含水率が３０％より少ない場合には、木質粉粒体分の水が３０％になる分量だけ水を加え、逆に、木質粉粒体の含水率が３０％より多い場合には、木質粉粒体分の水が含水率３０％に相当するよう、余剰分の水をコーンスターチが糊化するに必要な水の量（コーンスターチ分の水）から差し引いた量とする。
【００３９】
本例では含水率２０％であるから、木質粉粒体含水率を３０％に調整するには含水率１０％に相当する水を用意しなければならない。したがって、次の通りとなる。
木質粉粒体分の水
全乾重量Ｄ＊（３０％−含水率Ａ）＝８００×０．１＝８０（ｇ）
コーンスターチ分の水
コーンスターチ重量Ｃ＝８００＊５０％＝４００（ｇ）
したがって、用意すべき水の量Ｌは、下記の通り４８０ｇと算出される。
水の量Ｌ＝木質粉粒体分の水の量＋コーンスターチ分の水の量
＝８０＋４００
＝４８０（ｇ）
【００４０】
例２  木質粉粒体（おが粉）２００ｇに対してコーンスターチ含有量が２００％の成形物（木質成型体）を製造する場合
２−１）全乾法を用いておが粉の全乾重量Ｄおよび含水率Ａを推定する。たとえば、全乾重量Ｄが１３３ｇの場合は、推定される含水率Ａは次の通り５０％である。
含水率Ａ＝（２００−１３３）／１３３＊１００≒５０％
【００４１】
２−２）コーンスターチを木質粉粒体の全乾重量Ｄに対して３０〜３００重量部の範囲内で用意する。なお、本例で用意する量は２００重量部とする。
コーンスターチ重量Ｃ＝１３３＊２００％＝２６６（ｇ）
【００４２】
２−３）必要量の水を用意する。
必要な水の量は、木質粉粒体の含水率を３０％に調整するための水の量（木質粉粒体分の水）に、コーンスターチが糊化するのに必要な水の量（コーンスターチ分の水）を加えたものである。もし、木質粉粒体の含水率が３０％より少ない場合には、木質粉粒体分の水が３０％になる分量だけ水を加え、逆に、木質粉粒体の含水率が３０％より多い場合には、木質粉粒体分の水が含水率３０％に相当するよう、余剰分の水をコーンスターチが糊化するに必要な水の量（コーンスターチ分の水）から差し引いた量とする。
【００４３】
本例では含水率５０％であるから、木質粉粒体含水率を３０％に調整するには含水率２０％に相当する水をコーンスターチ分の水から減じなければならない。したがって、次の通りとなる。
木質粉粒体分の水
全乾重量Ｄ＊（３０％−含水率Ａ）＝１３３×（−０．２）≒−２７（ｇ）
コーンスターチ分の水
コーンスターチ重量Ｃ＝１３３＊２００％＝２６６（ｇ）
したがって、用意すべき水の量Ｌは、下記の通り４８０ｇと算出される。
水の量Ｌ＝木質粉粒体分の水の量＋コーンスターチ分の水の量
＝−２７＋２６６
＝２３９（ｇ）
【００４４】
すなわち、本成形用混合物製造方法の原料準備過程Ｐ０において、水２３の量Ｌは、含水率Ａ、木質粉粒体の全乾重量Ｄ、およびコーンスターチ２２の重量Ｃが決まれば、下記式１により算出することができる。
式１  （０．３−Ａ）＊Ｄ＋０．８＊Ｃ  ≦  Ｌ  ≦  （０．３−Ａ）＊Ｄ＋２Ｃ
【００４５】
図２に示した本発明成形用混合物製造方法の加熱過程Ｐ２における具体的な加熱処理方法は特に限定されないが、簡便に行うには、特に電子レンジ等を用いた高周波照射処理、または蒸し器等を用いた蒸気加熱処理を好適に用いることができる。これらの処理によってコーンスターチが糊化し、成形・成型の可能な粘着性・可塑性の成形用混合物が得られる。また、生蒸気の噴射や乾燥蒸気の噴射による加熱処理も好適に用いることができる。
【００４６】
電子レンジ加熱処理の場合は、混合過程Ｐ１により得られた原料すなわち成形用混合物（非可塑性）２４を電子レンジに入れ、ラップをかけ、コーンスターチ２２が糊化するまで加熱処理すればよい。なお加熱（照射）時間は、水の量、水の比熱４．１８、（加熱後の水の水温−現在の水の水温）、マイクロ波電力、効率を基にして設定すればよい。
【００４７】
図４は、本発明の成形物製造方法の基本構成を示すフロー図である。図示するように本成形物製造方法は、少なくとも木質粉粒体を含む母材とバインダー（コーンスターチ）と水から混合物３４（非可塑性）を得る混合過程Ｐ１１と、混合物３４を加熱処理する加熱過程Ｐ１２とからなる成形用混合物（可塑性）製造方法によって得られる成形用混合物（可塑性）３５を、成形過程Ｐ１３に供することによって成形物４０を得るものである。
【００４８】
成形過程Ｐ１３では、たとえば、加熱工程Ｐ１２で得られた成形用混合物（可塑性）３５を成形用の型に投入し、軽く型に押し当てた後、型から取り出すことによって、成形物４０を得ることができる。もちろん、型を用いない成形でもよい。また、成形物４０を乾燥過程（図示せず）に供し、これを十分に乾燥することによって、硬くて型くずれし難い成形物とすることができる。乾燥処理方法は、自然乾燥、温風乾燥、熱風乾燥など、適宜の方法を採ることができる。
【００４９】
一方、図４の下段に示すように、混合過程Ｐ１１で得られる混合物３４（非可塑性）を、加熱過程と同時に成形過程がなされる加熱成形過程Ｐ２３に供して成形物５０を得ることとしてもよい。たとえば、混合過程Ｐ１１で得られる混合物３４（非可塑性）を型に入れた状態で電子レンジなどによる高周波加熱を行ったり、型の中に蒸気噴射を行うことによって、加熱工程と成形工程を同時に行うことができる。
【００５０】
なお、以上説明した本発明とは別に、木質粉粒体に限らず、貝殻その他の水産カルシウム資源の粉粒体、入手可能なあらゆる粉粒体を用い、そのうちの一種類または適宜の二種類以上の組み合わせを母材として、ここまで述べた方法を適宜に用いて成形用混合物とすること、それによって成形物を製造することも可能である。
【実施例】
【００５１】
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明がこれらに限定されるものではない。まず、全実施例に共通する成形用混合物製造方法および成形物製造方法を示すフロー図を、改めて図５に示す。
【００５２】
＜実施例１  抗菌性靴保形具＞
コーンスターチとヒバおが粉を使った抗菌性靴保形具を作製した。
含水率２０％のヒバおが粉を使った。この中から必要量のヒバおが粉２４０ｇを取出した。コーンスターチの分量は、成形体を少し硬めにするために全乾重量に対して８０％とし、１６０ｇのコーンスターチを用意した。必要な水の分量は、おが粉全乾重量に対する不足分２０ｇと、コーンスターチ重量と同量の１６０ｇとを合わせた１８０ｇとした。混合手順は、初めにヒバおが粉と水をミキサー等を用いて均一に混合し、次にコーンスターチを加え、さらに混合した。なお、この手順は、コーンスターチが玉にならないためのものであり、必ずしもこの通りでなくともよい。
【００５３】
次に、この原料を容器に入れて電子レンジで加熱した。加熱温度はコーンスターチの糊化温度に合わせ、８０℃前後とした。なお上述の通り、加熱時間の推定は、水の量×水の比熱×（加熱後の水温−現在の水温）÷（マイクロ波電力×効率）で推定することができる。コーンスターチが糊化した後、電子レンジから取り出し、靴保形具の型に成形用混合物（以下、単に「原料」ともいう。）を入れ、軽く手で押し固めてから離型し、乾燥させた。  この方法によって、ヒバの抗菌性を生かした靴保型具を製作することができた。図６は、実施例１の抗菌性靴保形具を示す写真図である。
【００５４】
＜実施例２  植物栽培キット＞
コーンスターチとスギおが粉を使った植物栽培キットを作製した。
含水率５０％のスギおが粉６０ｇ（全乾重量４０ｇ）を用意した。コーンスターチの分量は、成形体を少し柔らかめにするために全乾重量に対して２０％、すなわち８ｇとした。必要な水の分量を計算したところ、スギおが粉の超過分の水分２０％の８ｇを、コーンスターチ重量と同量の水分８ｇから減じるため、０となった。したがって本例では、水を加える必要はなかった。混合手順は、まずスギおが粉４０ｇとコーンスターチ２０ｇをミキサー等を用いて均一に混合した。
【００５５】
次に、混合物を紙製容器に移し、そのまま電子レンジに入れて加熱した。加熱温度は、コーンスターチが糊化を開始する８０℃前後とした。加熱時間の推定方法は上述の通りである。コーンスターチが糊化した後、電子レンジから取り出し、棒等を用いて直径５ｍｍ前後深さ１０ｍｍ程度の穴を設け、そのまま乾燥させた。乾燥後、穴に植物の種子を入れ、ピートモス等で穴を封じ、植物栽培キットとした。使用方法は、容器に入った成形物に水を注ぐことで、コーンスターチが徐々に溶け、穴の中に埋めた種子を発芽させ、生育させるというものである。
【００５６】
＜実施例３  蒸気噴射プレスによるヒバ製抗菌マット＞
蒸気噴射プレスを利用して、ヒバ製抗菌マットを作製した。
含水率３０％のヒバおが粉５２０ｇを用意した。全乾重量は４００ｇである。コーンスターチの分量は、全乾重量に対して５０％とし、２００ｇのコーンスターチを用意した。必要な水の分量は、おが粉全乾重量に対する３０％の不足分０ｇと、コーンスターチ重量と同量の２００ｇを合わせた２００ｇと算出された。混合手順は、まず、ヒバおが粉と水２００ｇをミキサー等を用いて均一に混合した。
【００５７】
次に、コーンスターチを加えてさらに混合した。次に、これを３００ｍｍ×３００ｍｍの金型に入れて均一にならし、蒸気噴射噴射プレスを用いて、２ｋｇ／ｃｍ２の圧力、蒸気噴射３０秒間の条件で圧縮処理し、その後５分間養生してから取り出した。なお、蒸気噴射プレスは、特許第４０２５８３０号記載の構造を参照した。硬度・強度・外観とも良好なヒバ製抗菌マットを作製することができた。
【００５８】
＜実施例４  不織布利用によるヒバ製抗菌マット＞
実施例３の蒸気噴射プレスに替えて不織布を利用して、ヒバ製抗菌マットを作製した。
不織布で１１０ｍｍ×１６０ｍｍの袋を作り、この中にヒバおが粉とコーンスターチと水を混合した原料を入れて封入した。これを、蒸し器または電子レンジで加熱し、コーンスターチが糊化した後、取り出した。蒸し器の場合は約５分程度、電子レンジの場合は約１分程度の加熱時間とした。なお、ラップを利用することで加熱効率を高めることができる。
【００５９】
次に、これを約２〜３ｋｇ／ｃｍ２の圧力でプレスし、１００ｍｍ×１５０ｍｍ、厚さ７〜１０ｍｍの方形のプレートを得た。なお、面積の大きいものを作製する場合にはより高い硬度が必要になるが、そのためには、コーンスターチの量を多くすればよい。この方法を使えば、汎用のプレスを応用できるとともに、成型用金型を使う必要がなくなる。本方法によっても、硬度・強度・外観とも良好なヒバ製抗菌マットを作製することができた。
【００６０】
＜実施例５  家庭用木粘土キット＞
ヒバやスギ等を微粉砕して木質粉粒体とし、含水率１０％以下に調整した。木質粉粒体１００部とコーンスターチ１００部をミキサー等で均一に混ぜ合わせた混合物を容器に封入した成形用混合物（非可塑性）を、「家庭用木粘土キット」とした。適切な量の水の添加および電子レンジによる加熱条件など、使用方法を案内する説明試料を添えたキットとする。なお「木粘土」とは、使用時に粘土様の可塑性を呈することを示したものである。
【００６１】
＜実施例６  蒸し器を利用したおが粉製プレート＞
蒸し器を利用して、木質粉粒体による成形用混合物を作製した。
４００ｇの任意の樹種のおが粉（含水率１０％）を用意し、コーンスターチの分量はおが粉全乾重量に対して１００％の３５７ｇとした。水の分量は、おが粉全乾重量に対する不足分２０ｇとコーンスターチ重量の８０％とを合わせた量とした。混合手順は、まず、おが粉と水をミキサー等を用いて均一に混合した。
【００６２】
次に、コーンスターチを加えを加え、さらに混合した（コーンスターチが玉にならないようにこの手順としたが、必ずしもこの通りでなくともよい）。次に、この原料を不織布製の袋に入れてこぼれ出ないように封入し、蒸し器に入れ約１５分程蒸した。袋を蒸し器から取り出し、袋の封を切って中の成形用混合物を取り出し、プレートに成形し、乾燥させた。硬度・強度・外観とも良好なおが粉製プレートを作製することができた。
【００６３】
＜実施例７  ヒバ製の抗菌性錠剤＞
含水率１２％のヒバおが粉３００ｇとコーンスターチ１３４ｇを用意した。木質粉粒体の全乾重量の３０％となるように、不足分４８ｇと、コーンスターチ１３４ｇと同量の１３４ｇを合わせた、計１８２ｇの水を用意した。そして、ヒバおが粉と水をミキサーで混合した後、これにコーンスターチを入れて再び混合し、成形用混合物（原料）を得た。
【００６４】
これを容器に取り、電子レンジで加熱した。加熱終了後、原料を錠剤の型に入れ、プレス成型した後、型から取り出して乾燥させた。このようにして、ヒバの抗菌性を生かした錠剤を作製した。抗菌試験を行ったところ、一定の抗菌性能を確認することができた。
【００６５】
＜その他＞
本発明の成形用混合物製造方法および成形物製造方法を用いて、その他にもさまざまな成形物を成形した。一例として、図７には蒸気噴射プレスを利用したパーティクルボードの写真図、また図８には電子レンジ加熱を利用した花器の写真図を示した。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明の成形用混合物、成形物、成形用混合物製造方法および成形物製造方法によれば、バインダーとして再生可能な植物系原料であるコーンスターチのみを用い、石油系バインダーを含むその他のバインダーは不要であるため、大規模な製造装置その他の設備を要することなく、従来よりも簡易な設備や簡易な方法で木質粉粒体による成形用混合物や成形物を製造することができる。また、木材加工工場から排出される産業廃棄物であるおが屑の有効利用にもなる。したがって、木工、製材、林業、その他関連する全分野において、産業上利用性が高い発明である。
【符号の説明】
【００６７】
１、１１、２１…母材
２、１２、２２…バインダー（コーンスターチ）
３、１３、２３…水
５、１５、２５、３５…成形用混合物（可塑性）
１４、２４、３４…成形用混合物（非可塑性）
４０、５０…成形物
Ｐ０、Ｐ１０…原料準備過程
Ａ…木質粉粒体の含水率
Ｃ…コーンスターチの重量
Ｄ…木質粉粒体の全乾重量
Ｌ…水の重量
Ｐ０１…木質粉粒体の全乾重量推定過程
Ｐ０２…コーンスターチ量決定過程
Ｐ０３…水量決定過程
Ｐ１、Ｐ１１…混合過程
Ｐ２、Ｐ１２…加熱過程
Ｐ１３…成形過程
Ｐ２３…加熱成形過程
【図１】
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【図１−２】
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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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【図７】
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【図８】
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