(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
混合物の組成物１００質量％に対し、粉砕した植物繊維２５〜８５質量％を主材とし、該主材に小麦粉５〜７０質量％、及び、植物油、アルコール及び貝殻粉末からなるバインダー３〜５０質量％を加えて混合物とし、該混合物の合計質量に対し、３０〜３５質量％の水を加え、これを混練して、水分含量を２０〜２５質量％とした物品成型用の組成物を、金型で、加熱、加圧してプレス成型したことを特徴とする合成樹脂性成形特性を有する生分解性粉砕植物繊維成型品の製造方法。
【請求項２】
粉砕した植物繊維からなる主材が、１ｍｍ以下に粉砕した籾殻及び／又は稲わらであることを特徴とする請求項１記載の合成樹脂性成形特性を有する生分解性粉砕植物繊維成型品の製造方法。
【請求項３】
粉砕した植物繊維からなる主材が、３０〜４０ミクロンに粉砕した籾殻及び／又は稲わらであることを特徴とする請求項２記載の合成樹脂性成形特性を有する生分解性粉砕植物繊維成型品の製造方法。
【請求項４】
バインダーは、バインダー１００質量％に対し、植物油６０〜６５質量％、アルコール２０〜３０質量％及び貝殻粉末５〜２０質量％を組合わせ混合したものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか記載の合成樹脂性成形特性を有する生分解性粉砕植物繊維成型品の製造方法。
【請求項５】
小麦粉は、薄力粉、中力粉又は強力粉の未加熱或いは加熱処理したものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか記載の合成樹脂性成形特性を有する生分解性粉砕植物繊維成型品の製造方法。
【請求項６】
請求項１記載の物品成型用組成物を、加熱加圧してプレス成型した後、その外壁に上塗り材で上塗りしたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか記載の合成樹脂性成形特性を有する生分解性粉砕植物繊維成型品の製造方法。
【請求項７】
上塗り材として、請求項４記載のバインダーを用いることを特徴とする請求項６記載の合成樹脂性成形特性を有する生分解性粉砕植物繊維成型品の製造方法。
【請求項８】
物品成型用組成物の、金型を用いた加熱、加圧プレス成型を、１５０℃に加熱した金型で、１０〜１００トンの加重で加熱、加圧してプレス成型することを特徴とする請求項１記載の合成樹脂性成形特性を有する生分解性粉砕植物繊維成型品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
技術分野
この発明は、合成樹脂と同様な成型適性を有する物品成型用組成物を、合成樹脂を使用することなく得ることを目的とした、粉砕した植物繊維を主材とした生分解性粉砕植物繊維成型品の製造方法に関する。
従って、この製造方法で得られた成型品は、土壌中に埋設し、叉は野外に廃棄・放置すると微生物や紫外線により自然分解されるので、環境に負荷をかけることなく、自浄処理される。また、農業生産に伴って排出される籾殻等の植物繊維、廃棄される植物性の生ゴミ等を使用し、環境に負荷をかけない素材として活用し、環境改善分野に属する。
【０００２】
背景技術
従来、容器及び包装資材等に広く使われている素材は、合成樹脂が主材である。合成樹脂は、優れた成型適性があり、且つ安価で大量生産ができると共に、その有用性故に世界中で、産業素材を始めとし、日常生活の場でも、塩化ビニル樹脂、ポリエチレン、尿素樹脂に代表される合成樹脂は、食器など生活用品に大量に使用されている。
また、この合成樹脂に自然環境下で分解する機能を付加したものとして、微生物により分解されるプラスチック（いわゆる生分解性プラスチック、愛称グリーンプラスチック等）がある。例えば、澱粉入り低密度ポリエチレンなどが提案され、これを使用したフィルムや包装材料、食品袋などが知られている（日本特許公開公報平３−２２２９０４６号、日本特許公開公報平４−１４６９５２号、日本特許公開公報平４−３２５５２６号）。
【０００３】
また、合成樹脂に替わる成型特性を有する素材に、植物繊維を原料として食器、植木鉢など成型して、その表面に防水剤としてニス叉はラッカー等を塗布したものが提案されている。また、植物繊維のパルプで（主として古紙原料）成型した容器などが提案されている。
また、籾殻の粉砕粉を基本原料として、これに含水澱粉を加熱し、糊化して混合攪拌し、加熱ダイで加圧成形し、これにプラスチックフィルムによる、カバー層を形成する提案がされている（日本特許公開公報平７−２０５１２０号）。
然し乍ら、大量に使用される合成樹脂は、優れた耐熱性、耐腐食性があり、微生物による分解もされにくく、丈夫で長持ちする特性があるが、これらの製品が土壌中に埋設されたり野外などに廃棄された場合、紫外線や微生物等による分解を受けず、分解、変質、崩壊されず長くに残留し、蓄積されて行き、この特性がかえって環境汚染を生ずる原因となっている。
【０００４】
また一部に微生物により分解されるものもあるが、分解には極めて長時間を要し、環境に悪影響を与える問題点は同じである。前記問題点の解決策としての生分解合成樹脂も、大量生産ができなかったり、成型適性が劣っていたり、また従来の合成樹脂製品に比較してコストが高くなるなどで、何れも現時点では、普及し難い問題点があった。
また、これ等合成樹脂製品を焼却処理をすると、高温ガスを発生し焼却炉の損傷を早め、又はダオキシンその他の有害ガスを発生するなど、環境及び人の健康に重大な悪影響を及ぼす問題が発生する。また、塩化ビニルから、いわゆる環境ホルモンの漏出（内分泌かく乱化学物質）等の深刻な環境問題も発生している。
以上のことから、この大量の合成樹脂製品の氾濫及び廃棄・処理問題は、世界共通の早期に解決すべき環境改善課題である。合成樹脂の大量使用は、企業が社会に供給する商品は環境に負荷をかけない叉は少ない製品を提供しなければならないとする、現今の社会的要請にも答えていない。
【０００５】
さらに、省資源の観点から、合成樹脂原料は、いわゆる化石燃料であり、これの大量消費は、世界のエネルギー問題及び使用量の総てを海外から輸入している日本国の産業経済政策上の観点からも、好ましくない。
他方、農業生産に伴い発生する余剰物叉は廃棄物の処理問題も社会問題化しつゝある。古来、日本の農業では、農産物の生産、加工処理に伴って発生する籾殻、稲藁などの余剰物叉は廃棄物は、肥料その他の多くの用途を開発して利用し、最終的に微生物により分解され自然に回帰する循環システムが形成され、廃棄物は、発生しない自己完結型の精密な循環システムが採用されていた。しかし乍ら、近年、農村の社会経済環境の変化により、籾殻、稲藁等の活用が殆ど行われなくなり、これらの大半は余剰物叉は廃棄物として、焼却処分されている。
【０００６】
そこで、これらの余剰物叉は廃棄物を焼却処分する焼却煙が環境に悪影響を与え、各地の農村で社会問題化しつゝある。また、合成樹脂の使用に替えて、植物繊維のパルプで（主として古紙原料）成型した容器などが提案され、使用されているが、確かに作られた容器は自然分解される製品であるが、これの製造過程において、抄紙の段階で大量の水を使用し、且つ微小な繊維が大量に排水に混入し、これが排水と共に河川に流出して、環境汚染を引き起こす。
また、植物繊維で食器、植木鉢など成型して、その表面に防水剤としてニス叉はラッカー等を塗布したものが提案されているが、ニス叉はラッカーは、特有の臭気を持った素材であり、また人体に有害な物質を含み好ましくないなどの問題点もある。
【０００７】
発明の開示
この発明は、前記の課題を解決するため、合成樹脂を使用せずに、これに替わる素材で、土壌中に埋設したり叉は野外に放置すると微生物で分解され、且つ合成樹脂とほぼ同等の成型適性を有する物品成型用組成物を得ることを目的とし、自然由来の粉砕した植物繊維を主材として、ほぼ理想に近い組成物を得たものである。
この発明の製造方法で得られた組成物で物品を成型すると合成樹脂に似た外観を有し、優れた成型適性を有し、土壌中に埋設されたり叉は野外に廃棄された場合、当初に設計した時間の経過により、紫外線や微生物の作用を受けて、急速に分解し崩壊されて、自然に還元され、土中で土壌改良材及び肥料となる組成物で、前記問題点を解決した。
【０００８】
即ち、この発明の製造方法で得られた成形品は、混合物の組成物１００質量％に対し、粉砕した植物繊維２５〜８５質量％、小麦粉５〜７０質量％、バインダー３〜５０質量％を加えて混合し、該混合物の合計質量に対し、３０〜３５質量％の水を加え、前記混合物を混練して、水分含量を２０〜２５質量％とした物品成型用組成物を、１５０℃前後に加熱した金型で、１０〜１００トンの荷重で加圧してプレス成型したことを特徴とする上記記載の粉砕した植物繊維を主材とした成型品であり、粉砕した植物繊維は、籾殻、稲わら、その他の植物繊維であることを特徴とする上記記載の粉砕した植物繊維を主材とした成型品である。
【０００９】
上記粉砕した植物繊維は、大きさが１ｍｍ以下である粉砕した植物繊維を主材とした成型品である。
小麦粉は、薄力粉、中力粉又は強力粉の未加熱又は加熱処理したものであることを特徴とする上記記載の粉砕した植物繊維を主材とした成型品でもある。バインダーは、バインダー１００質量％に対し、植物油６０〜６５質量％、アルコール２０〜３０質量％及び貝殻粉末５〜２０質量％を組み合わせて前記成型品とすることができる。さらに、当該成型品の表面に、上塗り材で上塗りした成型品とすることもできる。上塗り材は、バインダー、油脂類及び合成樹脂とすることとができる。
【００１０】
そして、成型品の製造方法の発明は、組成物１００質量％に対し、粉砕した植物繊維１種以上２５〜８５質量％を主材とし、該主材に小麦粉５〜４５質量％、バインダー３〜５０質量％を加えて混合物とし、該混合物の合計質量に対し、３０〜３５質量％の水を加え、これを混練して、水分含量を２０〜２５質量％とした物品成型用組成物に調整して、次いで前記組成物の適量を１５０℃前後に加熱した金型に投入して、前記金型で１０〜１００トンの荷重で加圧してプレス成型したことを特徴とする粉砕した植物繊維を主材とした成型品の製造方法である。
また、主材の粉砕した植物繊維の水分が多いものは、水分含量５質量％前後に調整して使用する。
粉砕した植物繊維は、大きさ１ｍｍ以下にして使用する。粉砕物の大きさが１ｍｍを超えると成型品の肌が荒れ、成型品の強度が弱くなり好ましくない。勿論さらに、細かに粉砕して、粉末状にしても使用できるのは言うまでもない。
とりわけ、粉砕した植物繊維の大きさが、３０ミクロン〜４０ミクロンのものが、最も好ましく、これを使用した成型品は、地肌の滑らかなブロンズの様な外観及び感触のものが得られる。
【００１１】
この粉砕した植物繊維の添加量は、組成物１００質量％に対し、２５質量％〜８５質量％としたが、２５質量％より少ないと、成型品の強度が弱くなり、８５質量％を超えると植物繊維の量が多すぎて、成型品の強度が弱くなるので、実用的にはこの範囲とするのが好ましい。
小麦粉は、薄力粉、中力粉及び強力粉で、一般に市販されている製品を採用し、未加熱のもの叉は加熱処理してα化したものを使用する。この小麦粉の添加量は、組成物１００質量％に対し、５質量％〜７０質量％としたが、５質量％より少ないと、原料の接着固定が弱くなり、７０質量％を超えると小麦粉の量が多すぎて、原料の接着固定が弱くなるので、実用的にはこの範囲にするのが好ましい。
【００１２】
次に、バインダーの添加量は、組成物１００質量％に対し、３質量％〜５０質量％としたが、３質量％より少ないと、原料の接着固定が弱くなり、５０質量％を超えるとバインダーの量が多すぎて、原料の接着固定が弱くなるので、実用的にはこの範囲にするのが好ましい。
この発明方法の組成物の主材は、その他の植物原料でも良いが、農業生産に伴って排出される籾殻、藁等の余剰物叉は廃棄物を使用して安価な組成物が提供できる。また、生ゴミを処理した有機肥料を使用することができる。従って、手近に入手可能な安価な素材を主材に採用することができる。
この発明方法で得られる成型品が、土壌中に埋設したり、野外に放置された場合、微生物による分解及び紫外線による崩壊を受けるが、これに要する時間は、主材の粉砕した植物繊維の種類、性質及び粉砕された主材の大きさ、添加する小麦澱粉の質と量、バインダーの量など、三種類の主材の夫々が組成物全体に占める割合、成型圧力、成型物の肉厚などの諸要素の組合わせによって決まるのから、成型品の用途に応じてこれ等の配合、素材の組合わせを予め設計して組成物及び成型品を作ることができるので、極めて合理的である。
【００１３】
この発明の主材には、原料コストが高くなるので主として余剰又は廃棄物である、植物繊維素材を広く使用することが好ましい。主材しては例えば、次のものがある。
粉砕した植物繊維は、穀物粉、米ぬか、籾殻、わら、麦がら、そばがら、コーヒー豆の抽出残渣、緑茶、煎茶、ほうじ茶、紅茶、ウーロン茶などの茶葉の抽出残渣（いわゆる茶がら）、イグサ、おが屑、海苔、おから、豆乳かす、酒粕、焼酎粕、豆がら、枝豆がら、茸の培地残渣、木材チップ、木炭、トウモロコシの芯、刈り取った雑草、ケナフ、野菜くず、樹木の剪定廃棄物等例示した他、その他の植物原料であれば何れのものも使用できる。前記の植物由来の主材を粉砕機で粉砕し水分調整して使用できる。
また、植木鉢は植物の寿命に合わせて、例えば１年草の場合は１年で分解される設計とすることができるので合理的である。
また、さらに前記の粉砕した異なる種類の植物繊維を２種以上を混合したものを主材とし、これを成型して成型品とすることもできる。
【００１４】
前記の内、とりわけ、脱籾したまゝの籾殻は、保水力、吸湿性が劣り、籾殻を効率よく破砕、粉砕手段が求められるが、現状では有効な手段は見当たらず、籾殻は限られた用途にしか利用されていない。然し乍ら、この発明では、別途籾殻の粉砕手段を得て、籾殻を細かく粉砕して、吸湿性を向上させ、この発明の組成物の主材として使用可能にした。
主材の植物繊維の粉砕は、産業界で通常使用される種々のタイプの粉砕機で十分対応できる。然し、籾殻等のように繊維叉は材質が固く、通常の粉砕機で、粉砕し難いものは、専用の粉砕機を使用するのが効率上好ましく、且つ成型品の品質維持の上からも望ましい。
この組成物による成型品は、粉砕した植物繊維の大きさ、小麦粉の添加量、及びバインダーの配合比率を調整し、成型品の用途に合わせて、微生物による分解及び崩壊までに要する時間を設計し、自在に調整できる。
【００１５】
また、おから、お茶類の抽出残渣など、多量に水分を含有した主材は、一旦脱水して、水分含量を５質量％前後に調整して、使用する必要がある。この脱水した水分は、別途タンク等に貯溜して置き、主材、小麦粉及びバインダーの混合物を混練して組成物を作る際に、加水にこれを使用すれば排水処理する必要がなく無駄がない。
この主材から一旦脱水した水分を、再度使用すると、主材の有する色素及び香りなどを失うことなく、成型品に移行させることができる効果もある。
バインダーは、バインダー１００質量％に対し、植物油（６０〜６５質量％）とアルコール（２０〜３０質量％）及び貝殻粉末（５〜２０質量％）から構成され、成型品の諸条件を勘案してバインダー全体で１００質量％となる様に配合の上使用する。植物油は、コーンオイル、菜種油、紅花油、ヒマワリ油、大豆油、胡麻油、オリーブ油、椿油などの食用油が使用できる。アルコールは、穀物をアルコール発酵させて、７０〜７５度のアルコール純度が高いものを使用する。酸化防止剤としての貝殻粉末は、はまぐり、あさり、牡蠣がら、その他の貝殻を１０〜１５ミクロンに細かく粉砕したものを使用する。この貝殻粉末は、アルカリ性を呈し、成型品の酸化防止効果を有して、成型品の寿命延ばす効果がある。従って、成型品の使用目的及び用途に従って貝殻粉末の添加量を調整して、成型品の崩壊するまでの時間を調整することができる。成型品の寿命を、生産段階から決定するので、無駄が無く合理的である。
【００１６】
バインダーは、混練の際に小麦粉に添加混合して使用する。バインダーのアルコール分は、混練の際に加える水と共に、組成物が含有する水分として、組成物のプレス成型に適した柔軟性、展延性及び可塑性を与える働きをする。またこのアルコールは、加熱加圧して成型する工程で他の水分の一部と共に速やかに蒸散する。また、バインダーを添加した組成物は、油分を含んでいて成型の際、成型品の表面に油分が浮き上がって油膜を形成するので、金型の型離れを良くする作用をする。
さらに型離れを良くする必要がある場合は、金型にあらかじめ植物性油を噴霧叉は塗布することにより、一層型離れを良好にすることができる。
さらに、混練の際に添加する水分は、粉砕した植物繊維、小麦粉、バインダーの合計した質量に対して、３０〜３５質量％を添加して５分〜１０分間均一に混練すると、摩擦により発熱して水分が蒸発するので、組成物の最終水分含有量を２０〜２５質量％前後に調整する。
この組成物による成型品は、プレス成型直後はやや軟らかな状態であるが、金型から取り出した後１分程で、成型品の品温が低下すると硬化して、合成樹脂製品と同様な防水性、硬さ及び外観を呈するようになる。
【００１７】
また、成型品は、そのまま通常の合成樹脂の成型品と同様に、そのまま成型品の用途に使用することができ、防水性も設計に従って備えている。例えば、食器叉はコップなどを成型した場合は、熱い食品を盛り付け叉は湯を注いで使用することができる。日常的な使用に全く支障がない。この組成物による成型品の耐水性は、バインダーの標準的な強度を有する植木鉢等を成型して、植えた植物に水遣りなどをしても６ヶ月間は完全な防水効果が持続し、さらにあらかじめ設計すれば防水効果の持続期間を延長することができるのは勿論である。
さらに、成型品は、装飾品等で格別に光沢及び防水効果さらにを付与する必要がある場合、上塗り剤で上塗りをすることも可能である。この上塗り剤は、前記バインダーを使用する。成型後、品温が常温に下がった時点で、成型品の全面に極薄く塗布叉は噴霧する。
また光沢を付与できて、防水効果を有する食蝋、蜜蝋などであれば上塗り剤に使用できる。また、必要であれば油脂類及び合成樹脂を上塗り材として使用も可能である。
【００１８】
この成型品の耐熱温度は、主材の違いによって異なるが籾殻を主材とした肉厚２ｍｍの食器（茶碗）の場合、９５℃（±５度）で、耐加重圧は１ｃｍ２当り、３ｋｇである。成型品は、耐熱温度を超えると変形が始まる。しかし、実用的には十分な耐熱温度である。また成型品の硬度は、組成物、小麦粉の添加量、バインダーの添加量及びバインダーの組成、水分等の諸条件で異なるのは当然であるが、この組成物による成型品は、何れの主材を使用しても、表面は滑らかであり、合成樹脂の成型品と全く区別がつかない程の、滑らかな肌触り及び外観を呈している。
この組成物による成型品は、例示すると、植木鉢、食器類、トレー、各種の容器、緩衝材など現在合成樹脂でプレス成型されているものであれば、殆どのものがこれに代替させることができる。
また、野外で使用されて、使い捨てにされるもの例えば、キャンプ用食器、ナイフ、フォーク、スプーン、箸類等にも使用でき、主材の選択叉は成型圧力の調整等を行ない、短期間に崩壊する設計にすれば、使用した後、野外に廃棄されても環境を汚染する恐れがない。また、ゴルフのティー等に使用すれば、紛失したり又は折れて廃棄されたものも、時間の経過により、分解するのでゴルフ場の整備管理の手間が掛からない。前記に例示した外、用途及び組成物の性質を考慮して、広い範囲の分野でこの組成物を使用した成型品を提供できる。
この組成物による成型品は、土中に埋設しない限り、分解を急速に開始しない。空気中に置いて通常の使用状態であれば、長期間当初の原型を保ち続ける特性がある。
【００１９】
さらに、この組成物による成型品は長時間水分を吸収すると、ぶよぶよした状態となるが、これを乾燥すれば再度もとの固い状態に復帰する性質がある。従って、食器等の成型品で、不要となり廃棄する場合は、成型物に水分を吸収させて押し潰し叉は破砕して、そのまま通常の家庭排出ゴミとして、捨てることもできる。
また、この組成物で歩道用舗装タイルを成型して、使用すると、通気性及び通水性があって、歩道用舗装タイルとして実用に供することができる。但し、この場合は、下面がコンクリートなどで覆われ、土に接しないことが必要である。土に接して使用すると、この歩道用舗装タイルは土に接た部分から分解が始まり、長持ちしない。
【００２０】
この成型品を植木鉢とした場合、保水性及び通気性に優れていて、植物の育成促進する効果がある。育苗鉢、花卉鉢の購入者が、移植する場合は、植木鉢毎、そのまま更に大きな鉢に入れたり叉は土中に埋設すればよく、手間が省ける。しかも、育成した根をいじらずに済み、移植による根の損傷発生がなく、且つ土中に埋設した植木鉢は、根の成長に伴い植木鉢自体が崩壊するように設計しておけば、植物の育成阻害が起きない。育苗、花卉の育成は、数ヶ月毎に大きな鉢に植え替えを必要とするものがあり、この場合，大きな鉢に其の侭、鉢毎植え替えて行けばよく移植の手間が省けて、育苗鉢、花卉鉢の生産用には理想的な効用を与える。また、土中に埋設された植木鉢は、成型品の設計時間に従って、時間の経過と共に自然分解するので、植物の育成を阻害することがない。
分解され、崩壊した植木鉢の主材及びその他の素材は、植物繊維なので、微生物の棲家となり又は微生物の繁殖を促進し、更に分解が促進され、最終的にはばらばらに分解され、土壌改良材及び植物の肥料となる。さらに、肥料分となる有機肥料を主材に混合すれば、肥料のいらない植木鉢とすることもできる。
【００２１】
この組成物は、農業生産の余剰物叉は廃棄物を主材とするので、原料コストが安くて済み、十分実用に耐え得るコストで成型品を提供することが可能である。
この組成物による成型品は、使用した主材の含有する色素がそのまま、自然の色合いで製品の地肌の色となるので、色素を添加する必要がなく、まして人工色素を添加しなくて済み、より自然に負荷をかけない製品ができる。この組成物では、希望する色の主材を選択して、所望の色の成型品を得ることができる。また、その主材の有する特有の香りも同時に保持し、長期に亘ってその香りを楽める。人工香料及び人工着色料を使用しないので、時間が経過しても色の退色が少なく、香りの発散が長期に亘って持続する。例えば、コーヒー抽出残渣を主材とすれば、成型品の地肌はコーヒー色を呈し、香りはコーヒーの香りがし、この香りが長期間に亘って発散し続ける。また、誕生月の花言葉による、花を主材として成型品を作れば、誕生日プレゼントとして趣向を満足させることができる。勿論、これ等の組成物に色素を添加し、成型品の地色を好みの色にでき、さらに成型品表面に印刷を施し、彩色した成型品とすることもできる。
また、この発明に使用する主材は、粉砕した植物繊維で、いわゆる有機物で、これを焼却しても、合成樹脂のように、高温を発して焼却炉を傷めたり、有害ガスを発生する恐れがない。
【００２２】
さらに、この発明の組成物は、主材とする植物を枯らしたり、乾燥する必要なく、育成した植物を刈り取り、そのまゝ粉砕した後、水分調整し、これを主材にできる。
【００２３】
（分解試験）
籾殻の粉砕物を主材とした組成物で成型した４号植木鉢（肉厚１．５ｍｍ）を土中に埋設して、分解状態につき、実施試験を行った。４号植木鉢を畑の土中に埋設したが、３ヶ月で分解を開始し、６ヶ月で略分解し、８ヶ月で完全に原型がなくなり、粉々に分解した。
この発明の組成物の成型品が分解するメカニズムの詳細は、明らかではないが、添加した小麦澱粉が水分を吸収して植物繊維間の結合が弱くなり、これに土中の土壌菌が繁殖して籾殻粉砕物同士を接着している澱粉の結合を壊してしまい分解されると推測される。
【００２４】
この組成物による成型品の応用叉は利用分野について例示する。
農業用資材・園芸用品分野に利用できる。例えば育苗鉢、仕上げ鉢、化粧鉢等を成型すると、この植木鉢は、これを購入した消費者は、鉢植えのまゝ畑又は庭に埋設することができ、手間が掛からず便利である。
【００２５】
食器及び食品流通容器にも利用できる。例えば粉砕した籾殻の組成物で成型した（標準的な肉厚のもの、標準的な組成物の場合）湯飲み、オードブル皿、トレー、弁当では、容器の平均の耐熱温度は、９５℃（±５℃）、平均の耐加重圧は、１ｃｍ２当り、３ｋｇであり、この加熱及び荷重の範囲内では変形、しわ、漏れ、浸透が発生しない。これらの食器等は使い捨てではなく、使用後通常の食器と同様に洗浄すれば、繰返し使用ができるこの食器の成型品は、有害物を一切含まず且つ有害物質の溶出がないので、極めて人体に安全なものである。
【００２６】
産業用製品包装及び緩衝資材としても利用ができる。例えば、工業用部品の梱包、商品包装梱包材、家電、通信機器、精密機器部材の緩衝材（クッション材）等で、発泡スチロール及び高分子素材の気泡タイプの緩衝材が多く使用されるが、この組成物で成型した形に製品等を収納する形態を採れば、これに替えて使用ができ、合成樹脂の使用を減らすことができる。この成型品は表面が滑らかなので、成型品屑などの埃が発生しないので、精密機器の梱包、緩衝材としても好ましいものである。
【００２７】
また、板状に成型して、合成樹脂製又は木材で作製されているものを代替することができる。
例えば、床材（フローリング材）、手鏡用枠、額縁、時計の外枠、各種の木箱、玩具、眼鏡ケース、卒塔婆、棺おけ等に使用すれば、森林資源保護の見地から、木材原料の節減に寄与できる。木箱は板状の形成品を接着剤で接着して組立てて、木材と同様な使用が出来る。また、爪楊枝を成型品とすることもでき、お香及び線香の増量材叉は成型材としても十分利用できる。
この組成物の成型方法は、雄型、雌型で構成され、加熱加圧した金型を使用し、雌金型内側に所定個数の蒸気排気叉は水分排出孔を設けてある。蒸気排気叉は水分排出孔は、雌金型の内側は小さく外側に向かって大きくなる様に設けてある。プレス成型機で加熱加圧しながら、組成物の水分及びアルコールを蒸散叉は排出しつつ成型する。
【００２８】
標準的な成型工程は、成型物の形状、主材、水分含量など諸要素、その他組成物の性質を勘案して加圧温度とプレス圧力とを制御して、組成物を入れた雌型へ雄型を１０トン〜１００トンの荷重で押し込む要領で、１回から１０回前後、断続的に加圧プレスを繰返しながら、徐々に少しずつ段階的に圧力を掛けて成型する。また、成型工程と平行して、組成物が含有する水分及びアルコールを蒸散する。必要であれば、加熱温度、プレス圧力など適宜変更して行なうが、加熱温度は、組成物が熱で変性しない限度とし、プレス圧力は、成型品が破壊されない限度内に止める。
【００２９】
この組成物のプレス成型の特色は、通常行なわれている粉末状の素材を使用する乾粉式成型と、多量に水分を含んだ素材を使用する湿式成型との、中間的な成型方法であり、組成物の水分含量が２０〜２５質量％のものを、断続的なプレス操作で成型する点である。この物品成型用組成物は、金型によるプレス成型するので、組成物は粘性と可塑性を備えたことが必要であり、主として組成物中の小麦粉が粘性を与え、バインダー及び含有する水分が可塑性を与えるが、加熱加圧成型の過程で、小麦粉が糊化し、アルコール及び水分は排出叉は蒸散するが、これらの諸作用が成型を容易にする。プレス加工は、多数の金型を並べて使用し、一度に多数の成型品を一括して成型するとよい。
【００３０】
組成物の組成、プレス圧力、加熱温度及び成型工程等を、あらかじめ試作し、夫々の条件設定して行なう必要がある。この成型工程は、データーをコンピューターに入力して自動制御すれば、より精密に且つ効率よく作業ができる。
このプレス成型の際、バインダーの含有する油分が、成型品の表面に油膜を形成するので、成型後の成型品の型離れを良くする効果があって、成型品の取り出し中に成型品を壊す取り出し事故をなくし、生産歩留まりを向上する。
何れにしても、多岐に亘る諸要素を総合的に勘案して、配合及び水分調整を行ない、粘性と可塑性を備えないと、成型工程で成型物が穴があいた箇所ができたり、欠損部が発生したり、また組成物を多量に使用する肉厚の成型物としなければならなくなる。従って、主材、その他の原料配合により、予め試作を行い、製造条件設定して置く必要がある。
【００３１】
また、この組成物で成型した成型品は、不要となった場合、これを集めて粉砕し、この発明の組成物の主材として繰返し再利用することができる。いわゆるリサイクルに適した素材であり、環境問題の観点からも理想的な組成物、成型品であると言える。
前記のとおり、この成型品は総て天然由来の素材で構成することが可能であり、環境に負荷を掛けない、これからの環境重視の考え方にマッチした理想的な成型品を提供することができるものである。
【００３２】
この発明によれば、合成樹脂による成型品に替えて、この組成物による成型品を使用すれば、土壌中に埋設したり叉は野外に放置しても、微生物及び紫外線で分解され、崩壊するので、環境に負荷をかけず、環境問題の解決に大きく寄与する効果がある。また廃棄物から合成樹脂の成型品を減らすことがでる。生分解性合成樹脂よりも簡便に且つ低コストで、同様な機能を有する素材が得られる。組成物の主材の色及び香りがそのまま、成型品となるので、好みに応じた主材を選択して色及び香りを楽しむことができ、好みを満足させることができる。この為、人工色素を使用しなくて済む。
【００３３】
また、成型品の使用目的によって、分解叉は崩壊するまでの期間を設計して調整できるので、極めて合理的である。
また、農業生産に伴う余剰物叉は廃棄物を主材として使用し、廃棄処理を不要にするので、当に一石二鳥の効果がある。有害物質を含まない原材料を使用するので、人の健康を害するおそれがない。また、不要となった場合この成型物を焼却処分しても有害物質の発生がなく、分解後は土中で土壌改良材及び肥料となる効果がある。生ゴミを処理した有機肥料で植木鉢を作れば、肥料の要らない鉢物ができる。
【００３４】
この発明の成型品は、耐熱性があり、９５℃（±５℃）の温度にも変質・変形することがなく、耐加重圧は１ｃｍ２当り、３ｋｇで、且つ成型適性があるので、合成樹脂に替わる素材として実用性がある。この成型品の食器は、有害物を一切含まず且つ有害物質の溶出がないので、人体にとり極めて安全である。この発明の組成物を使用すれば、化石燃料の消費量を減少させ、合成樹脂の焼却による大気汚染を防止し、エネルギー問題及び環境汚染問題の解決に寄与でき、大きな社会的な効用が期待できると言うことができる。この組成物による成型品は、不要となった場合、これを粉砕して組成物の原料として再利用できるので、リサイクルに適した原料としての効用がある。この組成物を使用して環境に負荷をかけない、リサイクリルに適した、環境に配慮した成型品を提供することがでる。現今の社会のニーズに合致し、文字通り一石二鳥の効用を社会に齎し、無公害のものを自然に有効還元し、現今のエコ思想にも合致した理想的な組成物である。この組成物は、所謂動植物界の有機物質の窒素循環にも適合し、人類を含む動植物の自然界の秩序にも好ましい。
【００３５】
発明を実施するための最良の形態
試験例
馬鈴薯澱粉を主材にして、下記の配合の物品成型用組成物１を調製した。小麦粉２０ｇとバインダー１５ｇとを先ず混練した後、この混練物を馬鈴薯澱粉５５ｇに添加して混合し、前記素材の総質量に対して、水３５質量％を加水しながら混練機で均一に５分間混練した。混錬中に発生する熱により、加えた水分は蒸散させて、水分含有率約２０質量％程度になるように調製する。馬鈴薯澱粉を主材とする組成物１を１００ｇ得た。
得られた組成物１は、やゝ湿った状態で、手で握るとこぼれ落ちる状態である。小麦粉は一般に販売されている、強力粉を使用した。
バインダーは、バインダー１００質量％に対し、植物油６０質量％、アルコール３０質量％及び牡蠣がら粉末１０質量％の構成である。植物油は、コーンオイルを使用し、アルコールは、穀物を発酵させた７５度のアルコールを使用した。酸化防止剤としての貝殻粉末は、牡蠣がら、１０ミクロンに細かく粉砕したものを使用した。
このバインダーの添加量の多寡により、強度、用途及び分解に要する時間を調節することができる。バインダーの添加量を多くすると、成型品の分解時間が長くなり、少なくすれば分解時間は短くなる関係にある。また、バインダーの添加量と主材の添加量との割合によっても分解時間が変化するのは言うまでもない。
【００３６】
実施例１
ウーロン茶の抽出残渣を主材とした物品成型用組成物１を調製する実施例について説明する。
ウーロン茶の抽出残渣は、７５質量％〜８５質量％前後の多量の水分を含有しているので、先ず脱水機で脱水をし、水分含有量を１０〜１５質量％にし、更に加熱処理して水分含量５質量％程度にする。脱水した水は別途タンクに貯留して置く。これを粉砕機で大きさ３０ミクロン〜４０ミクロンに粉砕する。
小麦粉２０ｇに試験例のバインダー１５ｇとを先ず混練した後、この混練物を、前記粉砕したウーロン茶抽出残渣５５ｇに混合し、前記タンクに貯留して置いた脱水した水を加水に使用する。前記素材の総質量に対して、水３０〜３５質量％を加水しながら混練機で均一に７分間混練した。混錬中に攪拌により発生する摩擦熱により加えた水分は蒸発するので水分含有率約２５質量％程度となるように調製する。粉砕したウーロン茶抽出残渣を主材とする組成物１を１００ｇ得た。
得られた組成物１は、やゝ湿った状態で、手で握るとこぼれ落ちる状態である。
【００３７】
実施例２
おからを主材とした物品成型用組成物１を調製する実施例について説明する。
先ず、豆腐や豆乳を製造に伴って排出されるおからは、７５質量％〜８５質量％前後の多量の水分を含有している。脱水機で脱水をし、水分含有量を１０〜１５質量％にし、更に加熱処理して水分含量５質量％にする。これを粉砕機で大きさ３０ミクロン〜４０ミクロンに粉砕する。
小麦粉２０ｇに試験例のバインダー１５ｇを混練した後、この混練物に脱水したおから５５ｇに混合し、前記素材の総質量に対して、水３０〜３５質量％を加水しながら混練機で均一に８分間混練した。混錬中に攪拌により発生する摩擦熱により加えた水分は蒸発するので、混練中に水分含有率約２５質量％程度になるように調製する。おからを主材とする組
成物１を１００ｇ得た。得られた組成物１は、やゝ湿った状態で手で握るとこぼれ落ちる状態である。
【００３８】
実施例３
籾殻を主材とした物品成型用組成物１を調製する実施例について説明する。
粉砕機で大きさ３０ミクロン〜４０ミクロンに粉砕した籾殻を主材とし、下記の配合とした。
配合表
粉砕した籾殻                  ７００ｇ
小麦粉                          ５０ｇ
バインダー                        ５ｇ
小麦粉５０ｇに実施例１のバインダー５ｇを先ず混合した後、この混合物を、粉砕した籾殻７００ｇに混合し、この素材の総質量に対して、水３０〜３５質量％を加水しながら混練機で均一に１０分間混練した。混錬中に攪拌により発生する摩擦熱により加えた水分は蒸発するので、混練中に水分含有率約２０質量％程度となるように調製する。おからを主材とする組成物１を１ｋｇ得た。得られた組成物１はやゝ湿った状態で、手で握るとこぼれ落ちる状態である。
【００３９】
実施例４
この発明の物品成型用組成物１による成型品について説明する。組成物１による食品容器と４号植木鉢の成型品について説明する。試験例、実施例１、２で得られた組成物１で食品容器を成型し、３で得られた組成物１を使用して、４号植木鉢（肉厚２ｍｍ）を１５０℃に加熱した金型を使用してプレス成型機で加熱成型した例である。
試験例で得られた澱粉を主材とする組成物１を５０ｇ使用して、直径１４５ｍｍ、厚さ２ｍｍの食器のお椀を成型したところ、セラミック状の真白な地肌の成型物となった。この成型品の水分含量１０質量％である。成型直後は、やや柔軟性を持っているが品温が常温になると硬化する。
この組成物１による成型品は、表面は滑らかであり、合成樹脂の成型品と全く区別がつかない程の、滑らかな肌触り、外観及び硬さを有していて、比重は１．５である。お椀の水分含量は１０質量％前後であった。
【００４０】
実施例１で得られた粉砕したウーロン茶の抽出残渣を主材とする組成物１を５０ｇ使用して直径１２０ｍｍ、厚さ２ｍｍの食器の丸皿を製造したところ、薄茶の地肌の丸皿が得られ、かつ成型品はウーロン茶の香りが強くした。
この組成物１による成型品は、表面は滑らかであり、合成樹脂の成型品と全く区別がつかない程の、滑らかな肌触り及び外観を呈していて、比重は１．４である。丸皿の水分含量は１０質量％前後であった。
実施例２で得られたおからを主材とする組成物１を５０ｇ使用して、口径６０ｍｍ、厚さ１．５ｍｍのカップ型の納豆包装容器を製造した。
この組成物１による成型品は、地肌は白色をしていて、表面は滑らかであり、合成樹脂の成型品と全く区別がつかない程の、滑らかな肌触り及び外観を呈していて、比重は１．５である。
実施例４で得られた籾殻粉砕物を主材とする組成物１を１００ｇ使用して４号植木鉢（肉厚２ｍｍ）を製造した。
この組成物１による成型品は、地肌は薄い黄色をしていて、表面は滑らかであり、合成樹脂の成型品と全く区別がつかない程の、滑らかな肌触り及び外観を呈していて、比重は１．４である。４号植木鉢の水分含量は１０質量％前後であった。
この植木鉢は、通常の植木鉢としての使用方法を採れば、分解するまでの時間は、２年間であった。
【００４１】
実施例５
図１はこの発明の物品成型用組成物１を使った成型品製造のフローシート図である。この図１、図２に従って、組成物１を使用した４号植木鉢（肉厚２ｍｍ）の成型品の成型方法について説明する。
実施例３で得られた籾殻を主材とする１００ｇの組成物１を用いた。
雄金型２、雌金型３を使用し、４００トンプレス機を使用した。雌金型３の内壁に、適宜な個数の排水及び蒸気排出孔１０を設けてある。組成物は１、スクリューコンベアで所定量をチャンバーへ搬送した後（図示していない）、雌金型３底部３に投入する。雄金型２、雌金型３は１５０℃前後に加熱してある。
予めセッティングしたコンピュータープログラムに従って、図２（ａ）の雄金型２が雌金型３内に矢示４の方向へ降下する。プレス荷重は５０トンである。次いで図２（ｂ）の矢字５の示す上方に雄金型２を上方に引き上げる。次いで矢示６のように雄金型２を下方向に押し下げプレス荷重５０トンで加圧する。図２（ｃ）の矢示７、及び矢示８の加圧工程を断続的に繰り返すことによって、雌金型３の底部の組成物１が押されて、雄金型２及び雌金型３との間隙を伝って上方へ徐々に押し上げられながら、雌金型３に設けられた排水及び蒸気排出孔１０から、排水及び排気しながら成型して行く。図２（ｄ）の様に雄金型２を矢示９の方向にプレス荷重５０トンで最下端まで押し込むと組成物１は４号植木鉢に成型されて、成型工程は完了する。成型に要した時間は６０秒であった。雄金型２を上方に引き上げて、成型品を雌金型３から取り出すと４号植木鉢の成型品が得られた。
【００４２】
前記の成型加工は、主材、水分含量など諸要素、その他組成物１の性質を勘案して温度とプレス荷重を５０トン制御しながら、徐々に少しずつ、１０回断続的に加圧を繰り返して、段階的に６０秒の時間をかけて成型して行く。一気に加圧成型すると、成型品の肉厚を薄くする為、組成物の充填量を可能な限り少なくしていて且つ組成物の水分含量が比較的少なく流動性に欠けるので、金型の空隙部に全体に薄く分散され難くい。この結果、植木鉢の胴部に孔が開いた箇所や、縁に欠損部が発生するので、この方法は好ましくない。
また、成型工程と平行して、組成物１に含有されている水分及びアルコールを、雌金型３に設けられた排水及び蒸気排出孔１０から、排出叉は蒸散させる。成型品の最終水分含量１０質量％前後となる様に調整しながら成型する。
プレス成型工程で、組成物１が加熱した雄金型２及び雌金型３によって、１５０℃前後に加熱されるので、小麦澱粉がα化（糊化）されて、籾殻の粉砕物の接着剤として機能する。
このプレス装置では、多数の成型金型を並列して使用すれば、１時間当り３６トンの籾殻を主材とした組成物１の成型が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の成型品製造工程のフローシート図。
【図２】  金型による成型品の成型工程（ａ）〜（ｄ）を示す縦断説明図で、（ａ）プレス前の雌型金型に組成物を充填した状態を示す図。
（ｂ）プレスを開始した状態を示す図。
（ｃ）プレス成型途中の状態を示す図。
（ｄ）プレス成型を終了した状態を示す図。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図２ｄ】
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