JP2009001522A - 機能性木酢混合物及びこれを用いた漆喰、置物並びに機能性木酢混合物の対象物への固定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 木酢液中に含まれる有機酸の刺激臭を抑制して利用者が快適に利用することができ、さらに有機酸の消臭効果を長期にわたり発揮させることができ、対象物への接着性が向上し、確実に対象物に対して固定することができる機能性木酢混合物及びこれを用いた漆喰、置物並びに機能性木酢混合物の対象物への固定方法を提供する。
【解決手段】 木酢液に対し、キチン及びキトサンと、金属水酸化物、金属炭酸塩、金属酸化物、金属硫酸塩のうち一つ又はこれらの複数とを混合して混合溶液が形成され、当該混合溶液からなる。これにより、有機酸を中和して有機酸塩を形成することにより、有機酸がもつ特有の刺激臭を抑制できるので、利用者は快適に木酢液を利用することができる。さらに、今までこの刺激臭のために利用を躊躇していた人も利用しやすくなるため、木酢液の幅広い活用が期待できる。
【選択図】 なし

Description

この発明は、殺菌、消臭等に用いられる機能性木酢混合物及びこれを用いた漆喰、置物並びに機能性木酢混合物の対象物への固定方法に関するものである。

木酢液には、酢酸を含め多くの有機酸類とそのエステル類やポリフェノール類、各種アルコール等の有益な成分がバランスよく含まれている。このような成分の有効性が注目され、木酢液は、例えば殺菌、殺虫、消臭あるいは燻液として、多岐にわたって活用されている。しかしながら、この木酢液は気化しやすいため、その効果を発揮できる期間を長くすることが求められている。

このような課題を解決するための機能性木酢液が特許文献１に開示されている。この機能性木酢液は、木酢液にキトサンとヒドロキシエチルセルロース−２ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウムクロリドエーテルを含有させたものである。このようにすることにより、木酢液中の有効成分をキトサンに包含させて少しずつ放出させ、木酢液の効果を長期にわたり発揮させることができる。

特許第３６７２８９１号公報

しかしながら、木酢液中には、上述したように、有機酸が含まれる。この有機酸は刺激臭を有するため、これが木酢液の利用を躊躇させる原因となっている。特許文献１の機能性木酢液は、木酢液中の有効成分の放出を遅らせる点で優れているが、有機酸の刺激臭を抑制することを考慮していない。有機酸はアンモニアと反応して有機酸アンモニウムとし、アンモニア臭を消臭するため、有用であり、これを有効に利用することが望まれている。この有機酸の刺激臭を抑制できれば、さらに多くの人が手軽に利用できるようになり、その有用な効果を幅広く活用することができる。

この発明は、上記従来技術を考慮したものであって、木酢液中に含まれる有機酸の刺激臭を抑制して利用者が快適に利用することができ、さらに有機酸の消臭効果を長期にわたり発揮させることができ、対象物への接着性が向上し、確実に対象物に対して固定することができる機能性木酢混合物及びこれを用いた漆喰、置物並びに機能性木酢混合物の対象物への固定方法の提供を目的とするものである。

前記目的を達成するため、請求項１の発明では、木酢液に対し、キチン及びキトサンと、金属水酸化物、金属炭酸塩、金属酸化物、金属硫酸塩のうち一つ又はこれらの複数とを混合して混合溶液が形成され、当該混合溶液からなることを特徴とする機能性木酢混合物を提供する。

請求項２の発明では、前記金属炭酸塩は炭酸カルシウムであり、前記混合溶液をペースト状の混練物とすることを特徴としている。

請求項３の発明では、前記混練物に、高分子アルギン酸が混合されることを特徴としている。

請求項４の発明では、前記混練物に、ポリビニルアルコール又はポリ酢酸ビニールエマルジョンが混合されることを特徴としている。

請求項５の発明では、前記金属水酸化物は水酸化アルミニウムであることを特徴としている。

請求項６の発明では、前記混合溶液又は前記混練物に、ハーブ類又はヒバ油からなる揮発性物が混合されることを特徴としている。

請求項７の発明では、前記混合溶液又は前記混練物に、木炭又は竹炭又は活性炭の粉末からなる吸着材が混合されることを特徴としている。

また、請求項８の発明では、前記混合溶液又は前記混練物と、膠着剤と繊維質とからなることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の機能性木酢混合物を用いた漆喰を提供する。

また、請求項９の発明では、前記混練物を一体成型したことを特徴とする請求項２〜７のいずれかに記載の機能性木酢混合物を用いた置物を提供する。

さらに、請求項１０の発明では、前記混練物を対象物に対して塗布することを特徴とする請求項２〜７のいずれかに記載の機能性木酢混合物を用いた機能性木酢混合物の対象物への固定方法を提供する。

請求項１の発明によれば、木酢液にキチン及びキトサンと、金属水酸化物、金属炭酸塩、金属酸化物、金属硫酸塩のうち一つ又はこれらの複数とを混合するため、木酢液中の有機酸は有機酸塩を形成して安定化し、エステル類やポリフェノール類は高分子のキチンキトサンに包含される。したがって、これらの有効成分は気化しにくくなり、木酢液の有用な効果を長期的に維持することができる。また、有機酸を中和して有機酸塩を形成することにより、有機酸がもつ特有の刺激臭を抑制できるので、利用者は快適に木酢液を利用することができる。さらに、今までこの刺激臭のために利用を躊躇していた人も利用しやすくなるため、木酢液の幅広い活用が期待できる。また、金属炭酸塩を混合した場合においては、有機酸との中和反応過程で発泡するため、これを利用して将来的に発泡体を形成でき、あるいはこれをペースト状としたときに通気性を確保することができる。

請求項２の発明によれば、金属炭酸塩として炭酸カルシウムを用いることにより、取り扱い性がよく、簡便に利用することができる。また、容易に粉末状態で入手できるので、木酢液への混合作業も容易となる。

請求項３の発明によれば、高分子アルギン酸が混練物中の過剰に混合された炭酸カルシウムと反応し、高分子量のアルギン酸カルシウムになる。したがって、余分な炭酸カルシウムが水と反応することを防止して、難溶性のアルギン酸カルシウムを形成するため、耐水性が向上し、混練物を外壁や水周りに塗布して利用することができる。

請求項４の発明によれば、混合溶液又は混練物にポリビニルアルコール（ＰＶＡ）又はポリ酢酸ビニールエマルジョンが混合されるため、混合溶液又は混練物の接着性を向上させることができ、対象物に対して塗布して利用することができる。

請求項５の発明によれば、金属水酸化物として水酸化アルミニウムを混合するため、木酢液中の有機酸は有機酸塩を形成して安定化し、有機酸の気化を遅らせることができる。また、有機酸を中和して有機酸塩を形成するため、有機酸がもつ特有の刺激臭を抑制できるので、利用者は快適に木酢液を利用することができる。さらに、今までこの刺激臭のために利用を躊躇していた人も利用しやすくなるため、木酢液の幅広い活用が期待できる。また、水酸化アルミニウムは熱分解してアルミナを形成するため、難燃性を有する木酢液を得ることができる。

請求項６の発明によれば、木酢液の有用な効果を長期的に維持することができるとともに、香りを持たせて快適な使用感を与えることができる。

請求項７の発明によれば、混合溶液又は混練物に、木炭又は竹炭又は活性炭の粉末からなる吸着材が混合されるため、上述した有機酸の臭いだけでなく、他の臭いも抑えることができる。したがって、他の臭いを抑えるものであれば、木炭や竹炭に限られず、種々の吸着材を混合することができる。また、上記混合溶液又は混練物中の臭いだけでなく、外部空気の臭いを吸着させることもできる。さらに、このような吸着材に色もつけることができる。

請求項８の発明によれば、木酢液に混合する金属炭酸塩として炭酸カルシウムを用いて、これに膠着材と繊維質を混ぜて漆喰を形成する。漆喰は、通常、空気中の炭酸ガスと水酸化カルシウムが化合して炭酸カルシウムの壁となるが、この発明では、予め炭酸カルシウムを利用して漆喰を形成することになり、完成された漆喰を簡便に得ることができる。また、このように漆喰を形成することにより、木板から剥がれることを防止でき、直接塗布できるようになる。また、炭酸カルシウムの発泡性により、漆喰に通気性を持たせることができる。

請求項９の発明によれば、置物自体が、木酢液が有する有効成分を長期にわたり放出するので、利用者はこの置物を部屋に載置するだけでその効果を得ることができる。

請求項１０の発明によれば、有機酸の刺激臭が抑制され、木酢液に含まれる有効成分の放出が長期化された混練物をその粘性あるいは接着性を持たせて対象物に対して塗布するので、対象物を部屋等に載置することにより、長期にわたり木酢液の効果を得ることができ、簡便かつ快適に利用することができる。

木酢液中には酢酸やプロピオン酸等の有機酸類が含まれている。また、これらのエステル類やポリフェノール類、各種アルコール類等、有益な成分がバランスよく含まれている。この発明に係る機能性木酢混合物は、木酢液に対し、粉末状のキチン及びキトサンを添加し、粉末状の炭酸カルシウムを添加して混合したものである。具体的には、木酢液に水を加えてｐＨを２．５程度に調整し、これにキチンキトサンを数％溶解してカルシウム塩を加え、有機酸を中和して形成される混合溶液である。なお、木酢液としてはアントラセン類等、刺激性のある成分を除去し精製したものを用いるのが好ましい。

これにより、木酢液中の有機酸は有機酸塩を形成して安定化し、エステル類やポリフェノール類は高分子のキチンキトサンに包含される。したがって、これらの有効成分は気化しにくくなり、木酢液の有用な効果を長期的に維持することができる。また、有機酸を中和して有機酸塩を形成することにより、有機酸がもつ特有の刺激臭を抑制できるので、利用者は快適に木酢液を利用することができる。さらに、今までこの刺激臭のために利用を躊躇していた人も利用しやすくなるため、木酢液の幅広い活用が期待できる。また、金属炭酸塩を混合した場合においては、有機酸との中和反応過程で発泡するため、これを利用して将来的に発泡体を形成でき、あるいはこれをペースト状としたときに通気性を確保することができる。

すなわち、炭酸塩を用いれば、反応時の発泡性から、機能性木酢混合物を用いて気泡性のものから高密度のものまで幅広く活用することができるため、好適である。

さらに、金属炭酸塩として炭酸カルシウムを用いることにより、取り扱い性がよく、簡便に利用することができる。また、容易に粉末状態で入手できるので、木酢液への混合作業も容易となる。

このとき、炭酸カルシウムとキチンキトサンとの作用により、弱酸性において混合溶液は粘度が上がる。したがって、混合溶液がペースト状の混練物となり、対象物にそのまま塗布して対象物の殺菌等を容易に行うことができる。このため、弱酸性において混合中の溶液は粘度も変化するので塗布しやすいペースト状態になるようにｐＨ調整をする。

このようにして形成された機能性木酢混合物は、有機酸が持つアンモニアの消臭効果と、さらにエステル類等が持つ殺菌や消毒等の効果を発揮することができる。有機酸によるアンモニアの消臭は、有機酸がアンモニアと反応して有機酸アンモニウムとなることにより行われる。このとき、炭酸塩となった有機酸は、空気中の水分を吸って分離するのでゆっくりと発散される。したがって、有機酸のアンモニアの消臭効果を長期にわたって持続できる。エステル類等は、キチンキトサンに包含されるのでこれもゆっくりと発散することになり、同様の結果を得ることができる。

エステル類やポリフェノール類については、炭酸カルシウムで塩にならない。このエステル類として、吉草酸エステルが含まれている。この吉草酸エステルは、鎮静効果があり、いびきの軽減や無呼吸症候群の抑制を図ることができる。

さらに、上記混練物に、高分子アルギン酸を混合すれば、高分子アルギン酸が混練物中の過剰に混合された炭酸カルシウムと反応し、高分子量のアルギン酸カルシウムになる。

さらに、上記機能性木酢混合物に、ポリビニルアルコール又はポリ酢酸ビニールエマルジョンを混合すれば、接着性を向上させることができ、対象物に対して塗布して利用することができる。また、ＰＶＡを用いれば、自然に分解されるため、環境を損なうことはない。

これにより、板や和紙等の基材との接着性が高まる。このとき、ウレタンやアクリル系等の高分子接着剤と一緒に使用して、接着性を高めてもよい。

また、上記炭酸カルシウムに加え（又はこれに代えて）、水酸化アルミニウムを混合してもよい。これによっても、木酢液中の有機酸は有機酸塩を形成して安定化し、有機酸の気化を遅らせることができる。また、有機酸を中和して有機酸塩を形成するため、有機酸がもつ特有の刺激臭を抑制できるので、利用者は快適に木酢液を利用することができる。さらに、今までこの刺激臭のために利用を躊躇していた人も利用しやすくなるため、木酢液の幅広い活用が期待できる。また、水酸化アルミニウムは熱分解してアルミナを形成するため、難燃性を有する木酢液を得ることができる。

すなわち、上記機能性木酢混合物を塗布した木材が燃えた時等に、熱によりこれが脱水され、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）というセラミックスになる。したがって、耐火性が大幅に向上することになる。

図１は水酸化アルミニウムを添加した機能性木酢混合物の利用例を示す概略図である。

（Ａ）に示すように、水酸化アルミニウムが添加された機能性木酢混合物からなる層１２を木板１３間に形成する。これにより、火災時等、高温に曝されても、上述したように、水酸化アルミニウムが脱水されてセラミックスの層になり、耐火性、耐熱性が増すことになる。また、（Ｂ）に示すように、木板１３の外表面にも機能性木酢混合物からなる層１２を形成すれば、さらに耐熱性、耐火性が増すことになる。このとき、木板１３の層１２が形成される面に溝１４を形成すれば、層１２の密着性を高めることができる。なお、溝１４とともに、あるいは溝１４の代わりに、突条部を設けてもよい。

通常、木材に難燃剤を注入すれば、準難燃性を難燃性まで高めることができる。しかしながら、厚さの薄い木板の場合は、大量の難燃剤を注入しても炭化部に亀裂が入り、炎が通過するため好ましくない。このような薄い木板の場合でも、図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、本発明に係る機能性木酢混合物を利用すれば、難燃効果を飛躍的に高めることができる。したがって、このような薄い木板又はその他の木板と積層したものを、新たな分野へ用途を拡大することができるようになる。例えば、外壁、ドア、公共建物、工業材料、工場建物、学校、病院、介護施設、保育施設、堀、屋根材等である。

なお、有機酸の気化を遅らせ、刺激臭を抑制するために、上述では炭酸カルシウムと水酸化アルミニウムを例に挙げたが、同様の効果を得ることができるのはこれらに限られず、水酸化鉄や水酸化亜鉛、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、あるいは貝殻粉末、石灰岩粉末等、一般的な金属水酸化物や金属炭酸塩、金属酸化物や金属硫酸塩を用いてもよい。

さらに、上記木酢液に混合する成分として、石膏、明礬、バリウム塩、貝殻粉、木屑、繊維、紙屑、粘土、籾穀粉、炭化物、ゴム粉、高分子化合物の微細成型物、金属の微細形状物（AI,Fe,Co,Cr,Ni,セラミックス類）が考えられる。混合させるカルシウム化合物としては、炭酸カルシウムや水酸化カルシウムの他、硫酸カルシウム、酸化カルシウム、塩化カルシウムが挙げられる。アルミニウム化合物としては、水酸化アルミニウムや明礬が挙げられる。また、ホウ素化合物を混合させてもよく、これには、硼砂、硼酸が挙げられる。

また、木酢固定粒状物は、作物の肥料としたり、家畜やペットの栄養剤として使用することもできる。また、不純物のきわめて少ないもので構成されたこの発明に係る機能性木酢混合物は、人体にとっても有用である。

図２及び図３はこの発明に係る機能性木酢混合物の利用例を示す概略図である。

図２（Ａ）に示すように、機能性木酢混合物からなるペースト状の混練物６は、木板５に塗布され、さらに木板７で挟まれて積層される。あるいは、図２（Ｂ）に示すように、混練物６を木板５に塗布した後、和紙８で覆ってもよい。さらに、図２（Ｃ）に示すように、和紙８に混練物６を塗布してもよい。この場合、和紙に限らず、種々の布に塗布してもよい。また、図３に示すように、ヒンジ１０により折り畳み可能な基材１１の内表面に混練物６を塗布し、使用時のみ基材１１を開いて使用するようにしてもよい。このようにすれば、さらに木酢液の有効成分の効果を長期にわたり持続させることができる。なお、混練物６を塗布する対象物としては、木板の他に、和紙、その他の紙類、不織布、布類等を用いてもよい。

このように、混練物を対象物に対して塗布することにより、この発明に係る機能性木酢混合物を対象物に固定できる。この固定方法によれば、有機酸の刺激臭が抑制され、木酢液に含まれる有効成分の放出が長期化された混練物をその粘性あるいは接着性を持たせて対象物に対して塗布するので、対象物を部屋等に載置することにより、長期にわたり木酢液の効果を得ることができ、簡便かつ快適に利用することができる。

この発明に係る機能性木酢混合物を用いて漆喰を形成することもできる。漆喰は、従来石灰（酸化カルシウム）を水に溶かして消石灰（水酸化カルシウム）とし、これに膠着剤と繊維質を加えて混ぜたものである。これを外壁（木板）に塗布すると、空気中の炭酸ガスを吸って炭酸カルシウムの壁になる。このような従来の漆喰は、木板に直接塗っても剥がれてしまっていた。

これを、木酢液に混合する金属炭酸塩として炭酸カルシウムを用いて、これに膠着材と繊維質を混ぜて形成された漆喰は、木板から剥がれることなく、木板に対し直接塗布できる。

図４はこの発明に係る機能性木酢混合物を漆喰として用いた状態を示す概略図である。

（Ａ）は正面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ断面図である。図示したように、木材あるいは紙や布で形成された基材１に対し、漆喰２が塗布される。基材１はその外周に枠３が形成され、この枠３内に漆喰２が塗布される。このようにして漆喰壁４が形成される。あるいは、サイズを小さくしてパネルとして部屋に飾ることも可能である。

また、この発明に係る機能性木酢混合物を一体成型して置物を形成することができる。この場合、炭酸カルシウムを加えて混練物とし、これを型に流し込んで一体成型する。これにより、置物９自体が、木酢液が有する有効成分を長期にわたり放出するので、利用者はこの置物を部屋に載置するだけでその効果を得ることができる。この置物９は、混練物が原材料となっているので、その効果がより長期にわたり持続できると予測ですることができる。

図５はこの発明に係る機能性木酢混合物からなる置物の概略図である。

上記混練物を型に流し込み、固化させて一体成形し、（Ａ）や（Ｂ）に示すような置物９を形成する。これを部屋等に載置することにより、木酢液の殺菌、消臭等の効果を長期にわたって得ることができる。

この発明に係る機能性木酢混合物は、以下のような各成分の質量により構成することができる。
木酢液は３０ｇ〜８０ｇで、好ましくは５０ｇである。キチンキトサンは１．５ｇ〜５．０ｇで、好ましくは３ｇである。炭酸カルシウムは１５０ｇ〜３００ｇで、好ましくは２００ｇである。純粋は０ｇ〜８０ｇで、好ましくは５０ｇである。高分子アルギン酸としては、０．５ｇ〜５．０ｇで、好ましくは２．５ｇである。ポリビニルアルコールとしては１０％水溶液で、１ｇ〜１００ｇ、好ましくは５ｇである。水酸化アルミニウムとしては、３０ｇ〜２００ｇで、好ましくは８０ｇである。

水酸化アルミニウムを添加した機能性木酢混合物の利用例を示す概略図である。 この発明に係る機能性木酢混合物の利用例を示す概略図である。 この発明に係る機能性木酢混合物の利用例を示す概略図である。 この発明に係る機能性木酢混合物を漆喰として用いた状態を示す概略図である。 この発明に係る機能性木酢混合物からなる置物の概略図である。

符号の説明

１：基材、２：漆喰、３：枠、４：漆喰壁、５：基材、６：混練物、７：基材、８：和紙、９：置物、１０：ヒンジ、１１：基材、１２：機能性木酢混合物からなる層、１３：木板、１４：溝

Claims (10)

1. 木酢液に対し、
   キチン及びキトサンと、
   金属水酸化物、金属炭酸塩、金属酸化物、金属硫酸塩のうち一つ又はこれらの複数とを混合して混合溶液が形成され、
   当該混合溶液からなることを特徴とする機能性木酢混合物。
2. 前記金属炭酸塩は炭酸カルシウムであり、前記混合溶液をペースト状の混練物とすることを特徴とする請求項１に記載の機能性木酢混合物。
3. 前記混練物に、高分子アルギン酸が混合されることを特徴とする請求項２に記載の機能性木酢混合物。
4. 前記混合溶液又は前記混練物に、ポリビニルアルコール又はポリ酢酸ビニールエマルジョンが混合されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の機能性木酢混合物。
5. 前記金属水酸化物は水酸化アルミニウムであることを特徴とする請求子１〜４のいずれかに記載の機能性木酢混合物。
6. 前記混合溶液又は前記混練物に、ハーブ類又はヒバ油からなる揮発性物が混合されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の機能性木酢混合物。
7. 前記混合溶液又は前記混練物に、木炭又は竹炭又は活性炭の粉末からなる吸着材が混合されることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の機能性木酢混合物。
8. 前記混合溶液又は前記混練物と、膠着剤と繊維質とからなることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の機能性木酢混合物を用いた漆喰。
9. 前記混練物を一体成型したことを特徴とする請求項２〜７のいずれかに記載の機能性木酢混合物を用いた置物。
10. 前記混練物を対象物に対して塗布することを特徴とする請求項２〜７のいずれかに記載の機能性木酢混合物を用いた機能性木酢混合物の対象物への固定方法。

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