JP2005271998A - 植物性原材料のトレー容器類及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 籾殻・麦殻等穀類の殻や藺草・間伐材・竹材等の植物性廃棄物を使用し、バインダーに熱可塑性樹脂を中心にカゼイン・自然系セルロース等を使用した生分解性を持つ、トレー容器類の製品とその製造方法。
【解決の手段】 植物性原料である籾殻１及びポリエチレンテレフタレート等の熱可塑性樹脂主体のバインダー２を粉砕微粉末化し、粉砕微粉末化した前記籾殻１と前記バインダー２を計量５・混合６し、攪拌機で攪拌７させ、攪拌された籾殻１とバインダー２の混合体８を成型機１５で加熱９・加圧１０し、トレー容器の成型品１２を成型１１し、この成型１１された成型品１２をコーティング１３し、市場性のある植物性トレー容器類１４を製造する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、植物性原料をバインダーで結合した容器で、特に籾殻、麦殻等穀類の殻を主原料にしたり、間伐材、伐採竹材等の農業廃棄物を主原料とする食品トレー容器類及びそれを製造する技術に関する。

従来から、弁当容器や惣菜及び調理食品等の食品用容器において、使い捨ての製品が多く普及し、その大部分がＰＳＰ（ポリスチレン樹脂）製品や一部紙製が使用されている。容器リサイクル法の施行を機に植物性原料を使用した容器類も使われるようになっている。しかし発泡スチロール製品には、環境ホルモン「スチレン」問題があり食品衛生上の安全面で、あるいは廃棄物処分の面で問題がある。
次にＰＳＰ容器は、脆弱で持ちづらくまた、紙製容器は、コーティング剤に蝋を使用した時期が長いこともあって、いずれも食品衛生上安心できるものではなく、消費者の不安を取り除くに至っていない。更に使用されている植物性原料の容器類は、脆弱で製造原価も高く、しかもバインダーとして使用されている熱硬化性樹脂類がホルムアルデヒドを含有し日本食品衛生法の基準を満たさない製品が多い。

このように現在大量に生産使用されているＰＳＰの容器等（発泡スチロール製品類）は、使用後の処分の際、環境保全に有害なものとしてその取り扱いが問題となっている。これらＰＳＰの容器等（発泡スチロール製容器類）は、焼却処分すれば高温を発し有害な煙の発生が伴い、焼却炉に悪影響を及ぼし、ダイオキシン発生の一因と言われており、埋没処理しても半永久的に形をとどめる等、廃棄物処理の面で多くの問題点を抱えている。
また、新たに開発された多くの植物性原料を使用した容器類は、強度的に問題がある上、製造原価が高く市場流通性の乏しい容器となっている。
本発明は、このような技術的背景に基づいてなされたものであり、次のような目的を達成する。本発明の目的は、現在主流をなしている発泡スチロール製容器類や紙製容器の有する脆弱な欠点を解消し、強度を高めることを目的とした植物性原料トレー容器類とその製造技術の提供にある。
本発明の他の目的として、熱硬化性樹脂を熱可塑性樹脂に置き換え、ホルムアルデヒド放散を基準以下に抑える植物性原料トレー容器類とその製造技術の提供にある。
更に本発明の他の目的は、低廉な製造コストで提供できる植物性原料トレー容器類とその製造技術の提供にある。
更に本発明の他の目的として、現在処理不能な間伐材や竹林維持のために５年周期で伐採される竹を原料として使用する技術の植物性原料トレー容器類とその製造技術の提供にある。
更に本発明の他の目的は、容器リサイクル法に定める容器のリサイクル法に該当しない「非回収容器」と監督官庁から許諾される原料で形成される植物性原料トレー容器類とその製造技術の提供にある。

本発明の植物性原料トレー容器類は、粉砕微粉末化された前記植物性原料粉末体と前記バインダー粉末体とを計量混合し攪拌されて成型する、トレー容器類成型品をコーティングするコーティング剤からなっている。
また、前記植物性原料は植物性の素材、特に植物性繊維類が好ましく、穀類の殻や前記間伐材又は竹林維持管理の際の竹材であっても良い。いずれの材料も多量に排出されるもので有効利用ができる点で効果的である。
更に前記バインダーは、熱可塑性樹脂が良い。好ましくはポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート等の熱可塑性樹脂で、そのうちの１種類以上の熱可塑性樹脂からなると、容器が硬くならず若干の柔軟性を持ち、特に籾殻を原料として用いた場合、籾殻に多量に含まれるシリカの働きで耐熱性が高まり、電子レンジの使用にも耐え得る耐熱性をも有する。その結果、前記バインダーには軟化剤としてカゼイン、セルロース類が添加されても良い。
更に前記コーティング剤は、セラミックス粉末と結合剤及び分散剤の混合された塗布剤・ポリ乳酸・コーンスターチから選択される１種であっても良い。容器の脆弱性の防止と、破損時の飛散防止に効果的である。前記セラミックス粉体は、ＳｉＯ_２、ＡＬ_２、Ｏ_３、ＴｉＯ_２、ＺｒＯ_２の成分であっても良い。これが水ガラス、塗料として使用されている塗布剤となる。
本発明の植物性原料トレー容器類の製造方法は、植物性原料及びバインダーを粉砕微粉末化する第一工程と、粉砕微粉末化した前記植物性原料と前記バインダーとの混合比率は前記植物性原料８０％〜８５％、前記バインダー１５％〜２０％を計量混合し、攪拌する第二工程、攪拌された前記植物性原料と前記バインダーを成型機で加熱、加圧しトレー容器類成型品を成型する第三工程と、成型された前記トレー容器類成型品をコーティングする第四工程からなっている。
また、前記第一工程は、前記植物性原料と前記バインダーを各々６０〜１００メッシュに微粉末化しても良い。成型に効果的な粉砕メッシュであり、この工程では植物性原料とバインダーを各々別の設備で粉砕するようにしても良い。
更に前記第二工程は、前記植物性原料８０％〜８５％、前記バインダー１５％〜２０％を計量混合し攪拌しても良い。
更に前記第三工程の加熱温度は、１３０℃〜２７０℃であっても良い。
更に前記第三工程の加圧力は、４．４ＭＰａ±１．５ＭＰａ（４５Ｋｇ／ｃｍ^２±１５Ｋｇ／ｃｍ^２）であっても良い。
更に前記第三工程でトレー容器類成型品肉厚が、１ｍｍ±０．５ｍｍになるように成型されても良い。容器の強度が確保され、扱い易く経済的に構成が可能である。更に数種類の前記バインダーを使用する場合、前記バインダーの微粉末の混合割合は、熱可塑性樹脂９％〜１２％、カゼイン３％〜５％、酸化チタン１％〜１．５％、自然系セルロース類２．５％〜５％としても良い。

本発明の方法は、植物性原料を使用することにより生分解性（土中埋没して微生物分解性）を確保し、更には発生するために処分する必要がある植物性廃棄物の有効利用を果たし、熱可塑性樹脂をバインダーの主原料とするためホルムアルデヒド等の発生問題を抑え安全性を確保できる。更に植物性原料とバインダーを混合攪拌し成型するためトレー容器類は低コストで簡単に製造できる。
更にこのトレー容器類は、脆弱性を克服でき強度も有し、耐熱性もあり電子レンジに対応できる。使用後の廃棄物処理でも生ごみとして排出でき焼却炉で焼却してもダイオキシン等の発生はなく、高温燃焼しないので焼却炉の温度が異常上昇せず、焼却炉の内壁が急速には劣化しない。土中に埋没すれば微生物分解することから環境を悪化させることはない。

植物性廃棄物のいずれかを有効利用して原料とし、中心のバインダーに熱可塑性樹脂を使用することで、日本食品衛生法の基準を遵守し、現在容器類の主流を占めるＰＳＰ製品に価格面でも十分対抗できる製品の製造を目指す形態を最良とする。

植物性原料を籾殻とし、籾殻の１８．３％程度を占めるシリカを有効活用して耐熱性を持たせ、バインダーの主力にポリエチレンテレフタレートを使用することで更に耐熱性を持たせる。この組み合わせで熱可塑性樹脂の耐熱性不足をカバーする。以上の組み合わせが製造原価の低減に通じ、生分解性を持ちながら低廉なトレー容器類を製造できる。

トレー容器類を使用する需要層には、石油系原料のトレー容器類からの脱皮を目指しながら、現存するトレー容器類では製造原価が高く新たな発想の安全で安価な植物性トレー容器類の出現を待ち望む声は高い。特に再加熱して食品を調理する分野と、再加熱しない単にディスプレイ専用のトレー容器類は根本原料から変えることで、容器類の存在価値をそれぞれ再認識できるのではないかと考える。この新容器製造技術は新しい産業の発生を予感させるものと確信する。

図１は、本発明の植物性原料トレー容器類の製造方法を示す工程図である。 図２は、植物性原料トレー容器類の製造装置の概略を示す平面図である。 図３は、植物性原料トレー容器類の製造装置の概略を示す側面図である。 図４は、植物性原料トレー容器類でトレー類の底の浅い例を示した外観図である。 図５は、植物性原料トレー容器類でラーメンタイプの丼の例を示した外観図である。

符号の説明

イ． 第一工程
ロ． 第二工程
ハ． 第三工程
ニ． 第四工程
１． 籾殻等植物性廃棄物
２． バインダー
３． 破砕・微粉末化・・・破砕機Ａ
４． 破砕・微粉末化・・・破砕機Ｂ
５． 計量
６． 混合
７． 攪拌 ・・・攪拌機
８． 混合体
９． 加熱 ・・・成型機
１０． 加圧 ・・・成型機
１１． 成型 ・・・成型品
１２． トレー容器類成型品
１３． コーティング ・・・コーティング装置
１４． トレー容器類完成商品
１５． 成型機
１６． 粉砕機
１７． 混合攪拌機
１８ａ．材料貯蔵タンクａ
１８ｂ．材料貯蔵タンクｂ
１８ｃ．材料貯蔵タンクｃ
１９． 雄金型
２０． 加熱装置
２１． 雌金型
２２． 自動原料供給装置
２３． 油圧シリンダー（大）
２４． 油圧シリンダー（小）
２５． コーティング装置
２６． 自動取り出し装置
２７． スチールコンベアー
２８ａ．トレー（底の浅い）
２８ｂ．トレーの内側
２９ａ．ラーメン等用丼
２９ｂ．ラーメン等用丼の内側

Claims (13)

1. 粉砕微粉末化した植物性原料粉末体と粉砕微粉末化されたバインダー粉末体と、前記植物性粉末体と前記バインダー粉末体とを計量混合し、攪拌して成型されたトレー容器類成型品にコーティングするコーティング剤からなる植物性トレー容器類。
2. 請求項１記載の植物性トレー容器類において、前記植物性原料は、穀物の殻類及び間伐材の廃棄材又は藺草の廃棄部分あるいは食品廃棄物であることを特徴とする植物性トレー容器類。
3. 請求項１又は２記載の植物性トレー容器類において、前記バインダーには、硬化促進剤として熱可塑性樹脂の１種類を含有することを特徴とする植物性トレー容器類。
4. 請求項１又は２記載の植物性トレー容器類において、前記バインダーには、硬化促進剤として熱可塑性樹脂、カゼイン及びセルロースを含有することを特徴とする植物性トレー容器類。
5. 請求項１又は２記載の植物性トレー容器類において、前記バインダーには、自然系セルロースとして米粉及び小麦粉等を選別含有することを特徴とする植物性トレー容器類。
6. 請求項１又は２記載の植物性トレー容器類において、前記コーティング剤は、液体ガラス・セラミックス粉末と結合剤及び分散剤の混合された塗布剤・ポリ乳酸・コーンスターチのうち選択される１種からなる植物性トレー容器類。
7. 前記植物性原料と前記バインダーとを粉砕微粉末化する第一工程と、粉砕微粉末化した前記植物性原料と前記バインダーを計量し混合攪拌する第二工程と、攪拌された前記植物性原料と前記バインダーの混合体を成型機で加熱、加圧してトレー容器類成型品を成型する第三工程と、成型されたトレー容器類成型品をコーティングする第四工程と、からなる植物性原料トレー容器類の製造方法。
8. 請求項７記載の植物性原料トレー容器類の製造方法において、前記第一工程は、前記植物性原料と前記バインダーを各々６０〜１００メッシュに微粉末化することを特徴とする植物性原料トレー容器類の製造方法。
9. 請求項７記載の植物性原料トレー容器類の製造方法において、前記第二工程は、前記植物性原料と前記バインダーの混合割合は、重量比で前記植物性原料は８０％〜８５％であり、前記バインダーが１５％〜２０％であることを特徴とする植物性原料トレー容器類の製造方法。
10. 請求項７記載の植物性原料トレー容器類の製造方法において、前記第三工程の加熱温度は、１３０℃〜２７０℃であることを特徴とする植物性原料トレー容器類の製造方法。
11. 請求項７記載の植物性原料トレー容器類の製造方法において、前記第三工程の加圧力は、４．４ＭＰａ±１．５ＭＰａであることを特徴とする植物性原料トレー容器類の製造方法。
12. 請求項７記載の植物性原料トレー容器類の製造方法において、前記第三工程で前記トレー容器類成型品の肉厚が１ｍｍ±０．５ｍｍになるように成型されることを特徴とする植物性原料トレー容器類の製造方法。
13. 請求項９記載の植物性原料トレー容器類の製造方法において、複数種の前記バインダーを使用する場合、前記バインダー微粉末の混合割合は、重量比で前記熱可塑性樹脂のいずれか１種類を９％〜１２％、カゼイン３％〜５％、酸化チタン１％〜１．５％、自然系セルロース類２．５％〜５％であることを特徴とする植物性原料トレー容器類の製造方法。

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