(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
動物骨を煮沸し、気孔中に水分が残存している状態で凍結庫或いは冷凍庫にて凍結させ、凍結後の凍結状態の動物骨を粉砕して動物骨粉を得、この動物骨粉につなぎ材を配合して焼成することを特徴とする動物骨製セラミックスの製造方法。
【請求項２】
動物骨を煮沸する際、カセイーダまたは骨粉を混入して動物骨を煮沸することを特徴とする請求項１記載の動物骨製セラミックスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、牛、馬等の硬骨を主体とする動物骨の骨粉からなる動物骨製セラミックスの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
牛、馬等の硬骨を主体とする動物骨は、その主成分たるカルシウムなどがアルカリイオン化することによって酸性を中和する作用を発揮することが知られている。そこで、その主成分を効果的に利用する方法として、廃水中の腐敗性有機物を凝集させる凝集剤、或いは、食品類及び食品加工用材料類の酸化を防止することによってその鮮度を保持する活性材として利用する方法が、既に本発明者により提案されている。
【０００３】
動物骨を上記凝集剤或いは活性材として利用するにはいずれの場合も、先ず動物骨を骨粉とすることが必要である。この骨粉は、動物の生骨を適度な大きさにカッティングしてから煮沸し、次いで焼成炉における焼成過程と自然冷却させる冷却過程とを経た上で一旦破砕し、さらにパウダー機に掛けることによって製造するものであった。そして、この骨粉から凝集剤を製造する場合は骨粉を硫酸等の酸に溶解することによって凝集剤としており、また、活性材を製造する場合は無機質の粘土と練り合わせていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この骨粉を従来のようにして製造する場合は、時間がかかるという問題と、製造コストが高くなるという問題とがあった。つまり、生骨を煮沸するのは骨に付着している脂肪、にかわ等の有機物を除去するためであるが、生骨自体には無数の気孔が存在するため、生骨をカッティングした状態のまま煮沸することによって骨の外側だけでなく気孔内に付着している有機物までも除去するためには、かなりの時間をかけて煮沸する必要があるからである。この場合、生骨をできるだけ小さくカッティングしてから煮沸することも可能であるが、生骨が牛、馬等の硬骨を主体とするものであるため、煮沸前の状態では骨自体が非常に硬くてカッティングしにくくあまり得策なものとはいえない。
また、煮沸及び自然冷却後においても骨がある程度の硬さを有するため、破砕しくいという点も骨粉製造に時間がかかる原因の一つであった。
【０００５】
本発明者はこのような課題に着眼する一方、従来は骨粉を製造する前の段階で煮沸後の骨から有機物を完全に除去する焼成工程を経ることとしていたが、この焼成工程を経ることなく骨粉を製造し、この骨粉を焼成して焼結させることによりセラミックスを製造したところ、このセラミックスはアルカリ性の強さが焼成温度に左右されない点を初めとするその他の性質が極めて有益なものであることを見出し、本発明を完成するに至ったものである。
【０００６】
上記課題の解決のため、本発明は、動物骨を煮沸し、気孔中に水分が残存している状態で凍結庫或いは冷凍庫にて凍結させ、凍結後の凍結状態の動物骨を粉砕して動物骨粉を得、この動物骨粉につなぎ材を配合して焼成することを特徴とする動物骨製セラミックスの製造方法を特徴とするものである。
【０００７】
動物骨を煮沸する際には、カセイーダまたは骨粉を混入して動物骨を煮沸すれば一層好ましい。
【０００８】
そして、上記凍結工程での凍結温度はマイナス100 度〜マイナス40度程度、時間は１〜３時間前後が好ましい。また上記煮沸工程では、生骨200kg に対してカセイソーダを200 〜300cc または骨粉を500g〜1kg 程度混入して煮沸するのが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の動物骨製セラミックスの製造方法について説明する。
本発明の動物骨製セラミックス（以下、単に「セラミックス」という）を製造するには動物骨から骨粉を製造することが必要である。そこで、先ず、この骨粉の製造工程について説明する。
【００１０】
骨粉製造用の原料として使用する骨は、牛、馬、羊等、硬骨を主体とする動物の骨を使用する。豚、猪等は軟骨が多く、製造途中の煮沸工程で大部分が溶けてしまうので、原料として使用するには適さない。
【００１１】
上記生骨は、適度な大きさに切断しつつ、煮沸しやすい大きさにカッティングする。
次いで、生骨を圧力釜（圧縮釜）に投入し、５気圧前後の圧力をかけて約２００〜４００℃で６０分程度煮沸する。この煮沸工程は、にかわ、脂肪、骨ずい等の有機物を骨から分離除去するための工程である。この煮沸工程を通すことによって骨の外側のみならず気孔内に付着している有機物を骨から略分離除去することができる。
【００１２】
この煮沸工程では、５気圧前後の圧力をかけて煮沸している。これにより骨に付着する有機物の分離作用を促進させることができる。
また、煮沸する際圧力釜の中にはカセイソーダまたは製造済みの骨粉を混入して煮沸することが好適である。こうすると、カセイソーダや水酸化カリウム等のアルカリの作用で有機物が鹸化されて水に溶けやすくなり、これにより有機物の分離作用を促進して骨から除去しやすくし、煮沸時間をさらに短縮することができるからである。この場合のカセイソーダまたは骨粉の混入量としては、生骨200kg に対してカセイソーダを200 〜300cc または骨粉を500g 〜１kg 程度混入することが好ましい。
そして、煮沸後の骨には水または熱水をかけて有機物その他の汚れを落としておくのが好ましい。
【００１３】
続いて、煮沸後の骨をそのままの状態で凍結庫（冷凍庫）に閉じ込めて凍結を行う。この凍結工程は凍結後の骨が極めて脆く粉砕しやすいという点に着目し、煮沸後の骨を直接凍結させるための工程である。
凍結時の温度はマイナス100 度〜マイナス40度程度、時間は１〜３時間前後が好ましい。
【００１４】
煮沸後の骨は気孔の中に残存している多数の水分の影響で凍結しやすいという利点があるため、煮沸の骨は水をかけて汚れを落とすほかは必要以上に放置して乾燥させることなく、できるだけそのままの状態で凍結させるのが好適である。こうすれば、凍結に要する時間を短縮できるようになるからである。
【００１５】
次に、凍結後の骨をハンマーを用いて荒挽き状に粉砕し、さらにパウダー機にかけて粉末状にすることにより約 20 〜200 メッシュ前後の骨粉を得ることができる。この骨粉は、牛骨を原料とする場合、原料の生骨に比して重量比約４０％の収量が得られる。粒子は、カルシウム（約３３重量％）を主成分とし、リン（約１６．７％）、バリウム（約１．０３％），ナトリウム（約０．７６％），イオウ（約０．６４％）、他にマグネシウム、カリウム、塩素、アミン、鉄等からなっており、粒子の内外に渡って無数の微小気孔が連通存在している。イオン化した場合はカルシウム、ナトリウム等によりアルカリ性を呈する。
【００１６】
以上のような工程を経て得られた骨粉につなぎ材を配合して焼成して焼結させることにより、本発明のセラミックスを得ることができる。
つなぎ材は無機質の粘土を600 ℃前後で３時間前後焼いてから200 〜500 メッシュ前後の粉末にしたゼオライト粉のほか、つなぎ性の有する土質粉( 粘土粉) やカオリン等を用いる。
【００１７】
上記の工程を経た骨粉60〜90％前後（重量％、以下同じ）と上記つなぎ材10〜40％前後の混合物に対し、20〜30％前後の水を混ぜて全体が均一になるまで練り込み、これを適当な大きさの型に入れて炉の中で焼成する。骨粉の割合が60％より著しく少ないとアルカリ性の強さが損なわれてしまい、逆に90％より多いと焼成後に得られるセラミックスが脆くなりやすいので上記の範囲が好ましい。
【００１８】
焼成条件としては、焼成温度を900 ℃〜1800℃前後、焼成時間を60分間〜180 分前後とすることができる。これにより、骨粉内に残存し得る若干の有機物を完全に除去したセラミックスを得ることができる。焼成温度と焼成時間が上記の範囲を極端に外れるとセラミックスの緻密性と骨粉の微小気孔が維持できなくなる可能性があるので、焼成温度と焼成時間は上記の範囲が好ましい。
【００１９】
このセラミックスは従来の工業的用途に用いられるセラミックス、例えば、アルミナセラミックスのように耐磨耗性、耐食性や機械的特性等に優れた特性を示すだけでなく、少なくとも以下のような特徴も有するものである。
▲１▼  微小気孔が骨粉を焼成する時の焼成温度に左右されずに維持され、しかも何度焼成し直しても維持されたままである。
▲２▼  焼成温度によってアルカリ性の強さ（ＰＨ値）がほとんど変化せず一定の値を示す。
▲３▼  吸熱作用、放熱作用が極めて良好である。
▲４▼  イオン交換作用が良好である。
▲５▼  熱による性質の変化が少ない。
【００２０】
このセラミックスはこうした有効な特性を有するため、廃水や油の濾過材、または油や食品の腐敗や酸化を防止するための素材を初めとする様々な用途に利用することができる。