JPH0565536B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

産業上の利用分野 本発明は、生鮮食品用トレーなど使用後速やか
に分解される必要のある種々の発泡体の用途に利
用される。本発明は発泡ポリスチレン等に代わる
発泡体及びその製造方法に関するものであり、更
に詳しく言えば、本発明はキトサン及びデンプン
を複合させた天然多糖からなる発泡複合素材であ
り、人畜に完全に無害で、さらに使用後は土壌中
の微生物によつて完全に分解されうる発泡体及び
その製造方法に関するものである。 従来技術及びその問題点 従来、発泡成形体はポリスチレンが最も一般的
であるが、そのほかポリウレタンやポリエチレン
も用いられている。しかしこのような素材は安全
に燃焼させにくく、また微生物分解性を持たない
ため、使い捨ての用途に用いるには問題が多い。 そこで微生物分解性を持ち、安全に燃焼できる
素材から発泡体を製造する意義は大きいが、現在
その要求を満足させるような発泡体は開発されて
いない。例えば、デンプンのみから発泡体を製造
することが考えられるが、強度的に弱く、使用に
耐えない。またキトサンのみでは発泡しない。 本発明は新規複合発泡体とその製造方法に関す
るものであり、本発明によつて容易に原料を調製
でき、また強度ある発泡体を成形できる。原料に
は食品添加物として認められている天然多糖類の
みを用いるため、人畜に対してまつたく無害であ
り、廃棄後は無公害に分解する発泡ポリスチレン
等に代わる複合発泡体及びその製造方法を提供す
るものである。このような複合発泡体を調製した
例は未だないし、また応用した例もない。 発明が解決しようとする問題点 人間生活において身近に用いられている発泡成
形体のうち、使用期間は短期間で廃棄後速やかに
分解することを望まれる材料は多い。本発明は、
一定期間後に海洋を含む水中あるいは土壌中の微
生物によつて安全に分解され、燃焼もできる新規
な発泡成形体及びその製造の方法を提供するもの
である。 問題点を解決するための手段 本発明者らは、微生物分解性のある成形用素材
について鋭意研究を行つた結果、適切な微生物分
解性をもつデンプン・キトサン系の新規な複合素
材及びその製造方法を見いだし、特許を出願した
（出願番号２−62398、２−121488）。本発明はさ
らにこれを進展させ、発泡体及びその製造法を完
成させるに至つたものである。 本発明の主眼は、デンプン・キトサン系の混合
原料を水蒸気によつて発泡成形させることにあ
る。 デンプン粒を水と加熱するとゲル化する。この
ゲル化デンプンとキトサン塩水溶液とは相溶性が
よく、攪拌によつて均一に混合できる。水分含有
率約70％の高濃度でもニーダーやイクストルーダ
ー等を用いれば容易に均一混合化が可能である。
混合したのち、水蒸気発泡に適した水分量とする
ため、水分含有率60％以下、すなわち固形分濃度
として40％以上になるまで乾燥する。乾燥は送風
あるいは加熱によつて行うが、高温で長時間乾燥
すると着色する場合がある。 水分調整した混合原料は、金型中に密閉し、加
熱して加圧水蒸気を発生させ、急激に圧力を解放
することによつて発泡体を成形させる。このよう
な装置としてイクスパンダー等が知られており、
これらの装置を使用することができる。 具体的にはキトサンをゲル化デンプンに対し５
〜30％となるようキトサン塩水溶液の形で混合
し、十分攪拌する。キトサンとデンプン粒を混合
した後加熱しゲル化を行つても良いが、相溶させ
るために加熱後さらに混合を行うことが望まし
い。混合原料の水分含有率は均一相溶のしやすさ
と次の乾燥工程を考慮して30〜40％程度が好まし
いが、この範囲に限定されない。また、この混合
原料中に填料、グリセリンなどの可塑剤、補強材
等を添加することも妨げるものではない。 この混合物原料を水分含有率60％以下に乾燥
し、金型に充填し易いように粗砕してデンプン・
キトサン系の発泡体原料が完成する。金型に当該
原料を充填し、プレスすると共に密閉下で加熱を
行つて、蒸気を発生させ、発泡体を成形させる。
加熱による蒸気発生及び発泡化には、少なくとも
120℃以上は必要である。本発明で用いる材料の
うち、デンプンについては種々の植物由来のデン
プン粒があるが、いずれも本発明の原料として使
用できる。但しデンプン粒の種類によつてゲル化
温度が異なる。例えばコーンスターチは120℃、
ポテトスターチは80℃程度でゲル化する。 一方キチン質は甲殻類の殻や菌糸体等に含まれ
る含窒素高分子物質であり、このうち脱アセチル
化度が高く、希酸に溶けるものがキトサンと称さ
れているが、本発明にはキトサンを使用する。キ
トサンは由来や分子量によつて特に使用を限定さ
れない。本発明ではキトサンを溶解するため酢酸
や乳酸などの希薄水溶液に溶解して用いるが、装
置の腐食を防ぐ観点から酸の使用量はできるだけ
少ない方が好ましい。 発明の効果 本発明の方法で調製した発泡成形体は人畜に無
害であり、廃棄後は海洋・河川中あるいは土壌中
で容易に微生物分解され、且つ分解された後に有
害物質を生じない。またこの発泡成形体は十分な
強度を有する。このため発泡成形体の種々の用途
に利用でき、使用後無公害に廃棄処理できる。焼
却処理の場合でも、燃焼熱は約4000cal／ｇ（ポリ
エチレンの半分）と低く、有害ガスは生じない。
このことから本発明の素材を発泡成形体として用
いることにより、現在深刻化しているプラスチツ
ク廃棄物公害に対する問題の解決になる。 実施例 次に実施例により、本発明の複合素材及びその
製造方法を更に詳細に説明するが、これに限定さ
れるものではない。 実施例 １ コーンスターチ粒に対し20％の蟹殻由来のキト
サンを酢酸水溶液に溶解した後、コーンスターチ
粒と混合した。固形分濃度は30％であつた。十分
混合したのち、オートクレープで120℃、20分間
加熱してデンプン粒のゲル化を行つた。これをさ
らにニーダーで十分混練したのち、取り出して乾
燥し、破砕を行い、発泡体原料とした。発泡体原
料の水分含有量は10〜90％に調整した。 発泡体原料をイクスパンダー型成形機（幸和工
業製：ポン煎餅焼成機）を用いて発泡成形し、厚
さ５mm、直径100mmの円盤型成形サンプルを得た。
この発泡体原料の水分量と、成形したサンプルの
試験片（長さ20×幅15×厚さ５mm）の強度、発泡
成形の形態、及び、土中に埋めて２カ月後の分解
状態の関係を表１に示す。

【表】 実施例 ２ 実施例１と同様の条件でサンプル成形を行つ
た。但し、デンプン粒だけのゲル化を先に行い、
これにキトサンの酢酸水溶液を混練した。キトサ
ン量はデンプンの０〜40％とし、発泡体原料の水
分量は30％に調整した。得られた発泡体サンプル
の性質を表２に示す。

【表】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ デンプンとキトサンからなる原料を水蒸気発
   泡させて成る微生物分解発泡体。 ２ 加熱ゲル化させたデンプン粒とキトサン塩水
   溶液を混合相溶し、水分含有率を60％以下に調製
   した原料を加圧加熱によつて可塑化し、水蒸気発
   泡成形させる特許請求の範囲第１項記載の微生物
   分解性発泡体の製造方法。 ３ デンプンに対するキトサンの量を５〜30％と
   することを特徴とする特許請求の範囲第２項記載
   の微生物分解性発泡体の製造方法。