JP2009286061A - Method for manufacturing thermoplastic resin - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、植物原料を用いた熱可塑性樹脂の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a thermoplastic resin using a plant material.
近年、植物起源の熱可塑性のバイオプラスチックに関する種々の研究が行われている。しかしながら、従来のバイオプラスチックには、特に曲げに対して、強度が低く、脆いという問題点がある。 In recent years, various studies on plant-derived thermoplastic bioplastics have been conducted. However, conventional bioplastics have a problem of low strength and brittleness especially against bending.
本発明は、高い強度を得ることができる植物起源の熱可塑性樹脂の製造方法を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the manufacturing method of the thermoplastic resin of plant origin which can obtain high intensity | strength.
本願発明者は、前記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、以下に示す発明の諸態様に想到した。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor has come up with various aspects of the invention described below.
本発明に係る第１の熱可塑性樹脂の製造方法は、植物原料を粉砕することにより、粉末を得る工程と、前記粉末と親水性ポリマー又は天然高分子との混合物の熱間プレス成形を行う工程と、を有することを特徴とする。 The manufacturing method of the 1st thermoplastic resin which concerns on this invention is the process of obtaining the powder by grind | pulverizing a plant raw material, and the process of performing the hot press molding of the mixture of the said powder, a hydrophilic polymer, or a natural polymer It is characterized by having.
本発明に係る第２の熱可塑性樹脂の製造方法は、植物原料を粉砕することにより、粉末を得る工程と、前記粉末と結合剤及び可塑剤との混合物の熱間プレス成形を行う工程と、を有することを特徴とする。 The method for producing a second thermoplastic resin according to the present invention includes a step of obtaining a powder by pulverizing a plant raw material, a step of performing hot press molding of a mixture of the powder, a binder, and a plasticizer, It is characterized by having.
本発明によれば、植物原料の粉砕により得られた粉末と種々の物質との結合により、高い強度を得ることができる。 According to this invention, high intensity | strength can be acquired by the coupling | bonding of the powder obtained by grinding | pulverizing a plant raw material, and various substances.
以下、本発明の実施形態について添付の図面を参照して具体的に説明する。図１は、本発明の実施形態に係る熱可塑性樹脂の製造方法を示すフローチャートである。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a flowchart showing a method for producing a thermoplastic resin according to an embodiment of the present invention.
本実施形態では、先ず、植物原料の粉砕を行うことにより、植物原料の結晶化度を低下させる（ステップＳ１）。植物原料としては、例えば、木材、竹類、籾殻、稲わら、樹木の樹皮等を用いることができる。 In this embodiment, first, the crystallinity of a plant raw material is reduced by pulverizing the plant raw material (step S1). Examples of plant materials that can be used include wood, bamboo, rice husk, rice straw, and bark of trees.
また、粉砕により得られる粉末の大きさ（最大寸法）は１μｍ以下とすることが好ましい。この粉砕では、例えば石臼コロイダを用いた第一次の粉砕を行い、更に、振動ミルを用いた第二次の粉砕を行うことが好ましい。図２は、石臼コロイダを用いた粉砕により得られた竹粉末の走査型電子顕微鏡写真を示し、図３は、石臼コロイダを用いた粉砕及び振動ミルを用いた粉砕により得られた竹粉末の走査型電子顕微鏡写真を示す。また、図４及び図５は、夫々図３に示す竹粉末の二次電子像、反射電子像（いずれも走査型電子顕微鏡写真）を示す。図２に示す段階では、ほとんどの粉末の大きさが１μｍを超えているが、図３〜図５に示す段階では、ほとんどの粉末の大きさが１μｍ以下となっている。 Further, the size (maximum dimension) of the powder obtained by pulverization is preferably 1 μm or less. In this pulverization, for example, primary pulverization using a stone mill colloid is preferably performed, and further, secondary pulverization using a vibration mill is preferably performed. FIG. 2 shows a scanning electron micrograph of bamboo powder obtained by grinding using a stone mill colloid, and FIG. 3 shows scanning of the bamboo powder obtained by grinding using a stone mill colloid and grinding using a vibration mill. A scanning electron micrograph is shown. 4 and 5 show a secondary electron image and a reflected electron image (both are scanning electron micrographs) of the bamboo powder shown in FIG. 3, respectively. In the stage shown in FIG. 2, the size of most powders exceeds 1 μm, but in the stage shown in FIGS. 3 to 5, the size of most powders is 1 μm or less.
また、粉砕により得られる粉末のＳｅｇａｌ法により算出される結晶化度は低いほど好ましく、特に数％以下とすることが好ましく、０％とすることがより好ましい。このような結晶化度は、Ｘ線回折法により得られる回折強度曲線から取得することができる。 Further, the lower the crystallinity calculated by the Segal method of the powder obtained by pulverization, the more preferable it is. Such crystallinity can be obtained from a diffraction intensity curve obtained by an X-ray diffraction method.
なお、粉砕の前には、前処理として、植物原料に含まれている水分を除去しておくことが好ましい。例えば、１００℃のオーブンに数１０分〜１２時間程度入れておき、含水率を７〜８％以下としておくことが好ましく、１〜２％以下としておくことがより好ましく、０％としておくことが特に好ましい。 In addition, before pulverization, it is preferable to remove moisture contained in the plant raw material as a pretreatment. For example, it is preferable to put it in an oven at 100 ° C. for about several tens of minutes to 12 hours, and the moisture content is preferably 7 to 8% or less, more preferably 1 to 2% or less, and 0%. Particularly preferred.
植物原料の粉砕後、得られた粉末に助剤を添加する（ステップＳ２）。助剤としては、結合剤及び／又は可塑剤として機能する親水性ポリマー又は天然高分子を添加する。結合剤として機能する助剤としては、例えば、でんぷん、ポリエチレングリコール、トリポリりん酸ナトリウム、四ほう酸ナトリウム（水和物（Ｎａ2Ｂ4Ｏ7・１０Ｈ2Ｏ、ほう砂、Ｂｏｒａｘ）から加熱等を経て１０Ｈ2Ｏを除去したもの）、コラーゲン、ゼラチン、糖類、グルタルアルデヒド、及びグリオキザールが挙げられる。これらのうち、でんぷんとしては、例えば、とうもろこし、馬鈴薯、サゴ、片栗粉等から得られたものを用いることができ、コラーゲンとしては、例えば、皮革屑を微粉化したものを用いることができる。可塑剤として機能する助剤としては、例えば、グリセリン、並びにエチレングリコール、トリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、ペンタメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、プロピレングリコール、２，３−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、ジエチレングリコール、及びトリエチレングリコール等のグリコール類が挙げられる。結合剤及び可塑剤として機能する助剤としては、ポリビニルアルコール及びポリ乳酸が挙げられる。 After the pulverization of the plant material, an auxiliary agent is added to the obtained powder (step S2). As an auxiliary agent, a hydrophilic polymer or a natural polymer that functions as a binder and / or a plasticizer is added. As the auxiliary functioning as a binder, for example, heating from starch, polyethylene glycol, sodium tripolyphosphate, sodium tetraborate (hydrate (Na 2 B 4 O 7 .10H 2 O, borax, Borax), etc. And 10H 2 O is removed), collagen, gelatin, saccharides, glutaraldehyde, and glyoxal. Among these, as the starch, for example, those obtained from corn, potato, sago, starch, etc. can be used, and as the collagen, for example, those obtained by pulverizing leather waste can be used. Examples of the auxiliary agent that functions as a plasticizer include glycerin, ethylene glycol, trimethylene glycol, tetramethylene glycol, pentamethylene glycol, hexamethylene glycol, propylene glycol, 2,3-butanediol, and 1,3-butanediol. , Glycols such as diethylene glycol and triethylene glycol. Examples of the auxiliary functioning as a binder and a plasticizer include polyvinyl alcohol and polylactic acid.
なお、助剤の添加量は特に限定されないが、例えば、粉末及び助剤の総量に対する助剤の割合を５質量％〜５０質量％程度とする。 In addition, although the addition amount of an adjuvant is not specifically limited, For example, the ratio of the adjuvant with respect to the total amount of a powder and an adjuvant shall be about 5 mass%-50 mass%.
助剤の添加後、粉末及び助剤の混合物に対する熱間プレス成形を行う（ステップＳ３）。この熱間プレス成形では、例えば、温度を１５０℃〜２００℃とし、圧力を３ＭＰａ〜８ＭＰａとする。 After the auxiliary agent is added, hot press molding is performed on the mixture of the powder and the auxiliary agent (step S3). In this hot press molding, for example, the temperature is set to 150 ° C. to 200 ° C., and the pressure is set to 3 MPa to 8 MPa.
このような方法によれば、粉砕の際に、植物原料に含まれるセルロース等の結晶形成の源となっている水素結合が開裂する。また、この開裂によって自由度を増した水酸基等の官能基と助剤とが結合する。そして、熱間プレス成形の際に、再び水素結合が生じる。この結果、曲げ強度及び曲げ弾性率が高い植物起源の熱可塑性樹脂を得ることができる。例えば、このような処理により得られる熱可塑性樹脂の曲げ強度は３０ＭＰａ以上、曲げ弾性率は３５００ＭＰａ以上となり、一般的な自動車に用いられているポリプロピレンの曲げ強度（２５ＭＰａ）及び曲げ弾性率（１０００ＭＰａ）よりも高い値が得られる。なお、ポリ乳酸の曲げ強度は１１９ＭＰａ、曲げ弾性率は３３００ＭＰａ程度であるが、これらより高い値を得ることができる場合もある。 According to such a method, at the time of pulverization, a hydrogen bond that is a source of crystal formation such as cellulose contained in a plant raw material is cleaved. In addition, a functional group such as a hydroxyl group whose degree of freedom is increased by this cleavage and an auxiliary agent are bonded. In the hot press molding, hydrogen bonds are generated again. As a result, a plant-derived thermoplastic resin having high bending strength and high bending elastic modulus can be obtained. For example, the thermoplastic resin obtained by such treatment has a flexural strength of 30 MPa or more and a flexural modulus of 3500 MPa or more, and the flexural strength (25 MPa) and flexural modulus (1000 MPa) of polypropylene used in general automobiles. Higher values are obtained. In addition, although the bending strength of polylactic acid is about 119 MPa and the bending elastic modulus is about 3300 MPa, values higher than these may be obtained in some cases.
そして、このような性質の熱可塑性樹脂は、例えば、自動車内装部材（フロントシートバックボード）等の基材、食品用の容器、包装材、及び梱包材、建築内装材、日用品、及び繊維強化バイオプラスチック等に用いることができる。そして、石油起源の熱可塑性樹脂と比較すると、人体に安全であり、これまで木竹材産業における廃棄物として扱われていたおが屑及びチップ等から工業製品を製造することが可能となり、また、生分解性を有するという有利な点がある。 Thermoplastic resins having such properties include, for example, base materials such as automobile interior members (front seat backboards), food containers, packaging materials and packaging materials, building interior materials, daily necessities, and fiber-reinforced biotechnology. It can be used for plastics. Compared to petroleum-derived thermoplastic resins, it is safe for humans, and it is possible to manufacture industrial products from sawdust and chips that have been treated as waste in the wood and bamboo industry, and biodegradable. There is an advantage that it has the property.
また、例えば竹材については、図６に示すように、その大部分を廃棄することなく使用することができるようになる。 For example, as shown in FIG. 6, the bamboo material can be used without being discarded.
なお、上記の実施形態では、植物原料の粉砕後に助剤の添加を行っているが、助剤の添加後に粉砕を行ってもよい。 In the above embodiment, the auxiliary agent is added after the plant material is pulverized, but the pulverization may be performed after the auxiliary agent is added.
次に、本願発明者らが実際に行った実験の結果について説明する。 Next, the results of experiments actually performed by the present inventors will be described.
（実験例１）
実験例１では、先ず、竹材から得た鋸屑を石臼コロイダによって粉砕した後、更に振動ミルを用いた粉砕を３時間行うことにより、竹粉を得た。次いで、この竹粉：５４質量％に、ポリビニルアルコール：１０質量％、グリセリン：２０質量％、トリポリりん酸ナトリウム：３質量％、１，４−ブタンジオール：３質量％、及びでんぷん：１０質量％を混合し、熱間プレス成形を行った。熱間プレス成形では、温度を１６３℃、圧力を６．９ＭＰａとした。
(Experimental example 1)
In Experimental Example 1, first, sawdust obtained from bamboo was pulverized with a stone mill colloid, and further pulverized using a vibration mill for 3 hours to obtain bamboo powder. Next, this bamboo powder: 54% by mass, polyvinyl alcohol: 10% by mass, glycerin: 20% by mass, sodium tripolyphosphate: 3% by mass, 1,4-butanediol: 3% by mass, and starch: 10% by mass And hot press molding was performed. In hot press molding, the temperature was 163 ° C. and the pressure was 6.9 MPa.
そして、得られた熱可塑性樹脂の曲げ強度及び曲げ弾性率を測定した。この結果、曲げ強度は４１．３ＭＰａ、曲げ弾性率は４０７６ＭＰａであった。 And the bending strength and bending elastic modulus of the obtained thermoplastic resin were measured. As a result, the bending strength was 41.3 MPa and the bending elastic modulus was 4076 MPa.
（実験例２）
実験例２では、先ず、実験例１と同様の処理により竹粉を得た。次いで、この竹粉：５５質量％に、ポリビニルアルコール：２０質量％、グリセリン：２０質量％、及び四ほう酸ナトリウム：５質量％を混合し、熱間プレス成形を行った。熱間プレス成形では、温度を１８６℃、圧力を６．９ＭＰａとした。
(Experimental example 2)
In Experimental Example 2, first, bamboo powder was obtained by the same treatment as in Experimental Example 1. Subsequently, 55% by mass of this bamboo powder was mixed with 20% by mass of polyvinyl alcohol, 20% by mass of glycerin, and 5% by mass of sodium tetraborate, and hot press molding was performed. In hot press molding, the temperature was 186 ° C. and the pressure was 6.9 MPa.
そして、得られた熱可塑性樹脂の曲げ強度及び曲げ弾性率を測定した。この結果、曲げ強度は５７．５ＭＰａ、曲げ弾性率は４２０６ＭＰａであった。 And the bending strength and bending elastic modulus of the obtained thermoplastic resin were measured. As a result, the bending strength was 57.5 MPa and the bending elastic modulus was 4206 MPa.
（実験例３）
実験例３では、先ず、実験例１と同様の処理により竹粉を得た。次いで、この竹粉：７６質量％に、ポリビニルアルコール：９．５質量％、グリセリン：９．５質量％、及びトリポリりん酸ナトリウム：５質量％を混合し、熱間プレス成形を行った。熱間プレス成形では、温度を１７３℃、圧力を１１．４ＭＰａとした。
(Experimental example 3)
In Experimental Example 3, bamboo powder was first obtained by the same treatment as in Experimental Example 1. Subsequently, polyvinyl alcohol: 9.5 mass%, glycerin: 9.5 mass%, and sodium tripolyphosphate: 5 mass% were mixed with this bamboo powder: 76 mass%, and hot press molding was performed. In hot press molding, the temperature was 173 ° C. and the pressure was 11.4 MPa.
そして、得られた熱可塑性樹脂の曲げ強度及び曲げ弾性率を測定した。この結果、曲げ強度は６１．１ＭＰａ、曲げ弾性率は５８８１ＭＰａであった。 And the bending strength and bending elastic modulus of the obtained thermoplastic resin were measured. As a result, the bending strength was 61.1 MPa and the bending elastic modulus was 5881 MPa.
（実験例４）
実験例４では、先ず、実験例１と同様の処理により竹粉を得た。次いで、この竹粉：６７質量％に、ポリビニルアルコール：１０質量％、グリセリン：２０質量％、及びトリポリりん酸ナトリウム：３質量％を混合し、熱間プレス成形を行った。熱間プレス成形では、温度を１６３℃、圧力を１１．４ＭＰａとした。
(Experimental example 4)
In Experimental Example 4, first, bamboo powder was obtained by the same treatment as in Experimental Example 1. Subsequently, this bamboo powder: 67% by mass was mixed with polyvinyl alcohol: 10% by mass, glycerin: 20% by mass, and sodium tripolyphosphate: 3% by mass, and subjected to hot press molding. In hot press molding, the temperature was 163 ° C. and the pressure was 11.4 MPa.
そして、得られた熱可塑性樹脂の曲げ強度及び曲げ弾性率を測定した。この結果、曲げ強度は３９．８ＭＰａ、曲げ弾性率は３４１８ＭＰａであった。 And the bending strength and bending elastic modulus of the obtained thermoplastic resin were measured. As a result, the bending strength was 39.8 MPa and the bending elastic modulus was 3418 MPa.
（実験例５）
実験例５では、先ず、実験例１と同様の処理により竹粉を得た。次いで、この竹粉：７６質量％に、ポリビニルアルコール：９．５質量％、グリセリン：９．５質量％、及びトリポリりん酸ナトリウム：５質量％を混合し、熱間プレス成形を行った。熱間プレス成形では、温度を１７４℃、圧力を１１．４ＭＰａとした。
(Experimental example 5)
In Experimental Example 5, first, bamboo powder was obtained by the same treatment as in Experimental Example 1. Subsequently, polyvinyl alcohol: 9.5 mass%, glycerin: 9.5 mass%, and sodium tripolyphosphate: 5 mass% were mixed with this bamboo powder: 76 mass%, and hot press molding was performed. In hot press molding, the temperature was 174 ° C. and the pressure was 11.4 MPa.
そして、得られた熱可塑性樹脂の曲げ強度及び曲げ弾性率を測定した。この結果、曲げ強度は６５．５ＭＰａ、曲げ弾性率は６７８９ＭＰａであった。 And the bending strength and bending elastic modulus of the obtained thermoplastic resin were measured. As a result, the bending strength was 65.5 MPa and the bending elastic modulus was 6789 MPa.
（実験例６）
実験例６では、先ず、実験例１と同様の処理により竹粉を得た。次いで、この竹粉：６７質量％に、ポリビニルアルコール：１０質量％、エチレングリコール：１８質量％、及びトリポリりん酸ナトリウム：５質量％を混合し、熱間プレス成形を行った。熱間プレス成形では、温度を１７０℃、圧力を１１．４ＭＰａとした。
(Experimental example 6)
In Experimental Example 6, first, bamboo powder was obtained by the same treatment as in Experimental Example 1. Next, 67% by mass of this bamboo powder was mixed with 10% by mass of polyvinyl alcohol, 18% by mass of ethylene glycol, and 5% by mass of sodium tripolyphosphate, and subjected to hot press molding. In hot press molding, the temperature was set to 170 ° C. and the pressure was set to 11.4 MPa.
そして、得られた熱可塑性樹脂の曲げ強度及び曲げ弾性率を測定した。この結果、曲げ強度は７４．３ＭＰａ、曲げ弾性率は８００３ＭＰａであった。 And the bending strength and bending elastic modulus of the obtained thermoplastic resin were measured. As a result, the bending strength was 74.3 MPa and the bending elastic modulus was 8003 MPa.
（実験例７）
実験例７では、先ず、実験例１と同様の処理により竹粉を得た。次いで、この竹粉：５９質量％に、ポリビニルアルコール：１３質量％、グリセリン：２５質量％、及びトリポリりん酸ナトリウム：３質量％を混合し、熱間プレス成形を行った。熱間プレス成形では、温度を１５４℃、圧力を６．９ＭＰａとした。
(Experimental example 7)
In Experimental Example 7, first, bamboo powder was obtained by the same treatment as in Experimental Example 1. Subsequently, this bamboo powder: 59% by mass was mixed with polyvinyl alcohol: 13% by mass, glycerin: 25% by mass, and sodium tripolyphosphate: 3% by mass, and subjected to hot press molding. In the hot press molding, the temperature was 154 ° C. and the pressure was 6.9 MPa.
そして、得られた熱可塑性樹脂の曲げ強度及び曲げ弾性率を測定した。この結果、曲げ強度は３２．１ＭＰａ、曲げ弾性率は１７１０ＭＰａであった。 And the bending strength and bending elastic modulus of the obtained thermoplastic resin were measured. As a result, the bending strength was 32.1 MPa and the bending elastic modulus was 1710 MPa.
（実験例８）
実験例８では、先ず、実験例１と同様の処理により竹粉を得た。次いで、この竹粉：８０質量％に、ポリビニルアルコール：１０質量％、グリセリン：５質量％、及びトリポリりん酸ナトリウム：５質量％を混合し、熱間プレス成形を行った。熱間プレス成形では、温度を１８６℃、圧力を６．９ＭＰａとした。
(Experimental example 8)
In Experimental Example 8, first, bamboo powder was obtained by the same treatment as in Experimental Example 1. Next, this bamboo powder: 80% by mass, polyvinyl alcohol: 10% by mass, glycerin: 5% by mass, and sodium tripolyphosphate: 5% by mass were mixed and subjected to hot press molding. In hot press molding, the temperature was 186 ° C. and the pressure was 6.9 MPa.
そして、得られた熱可塑性樹脂の曲げ強度及び曲げ弾性率を測定した。この結果、曲げ強度は８１．６ＭＰａ、曲げ弾性率は６７３７ＭＰａであった。 And the bending strength and bending elastic modulus of the obtained thermoplastic resin were measured. As a result, the bending strength was 81.6 MPa and the bending elastic modulus was 6737 MPa.
（実験例９）
実験例９では、先ず、実験例１と同様の処理により竹粉を得た。次いで、この竹粉：７９．５質量％に、ポリビニルアルコール：１０質量％、グリセリン：５．５質量％、及びトリポリりん酸ナトリウム：５質量％を混合し、熱間プレス成形を行った。熱間プレス成形では、温度を１８９℃、圧力を６．９ＭＰａとした。
(Experimental example 9)
In Experimental Example 9, first, bamboo powder was obtained by the same treatment as in Experimental Example 1. Subsequently, this bamboo powder: 79.5% by mass was mixed with polyvinyl alcohol: 10% by mass, glycerin: 5.5% by mass, and sodium tripolyphosphate: 5% by mass, and subjected to hot press molding. In hot press molding, the temperature was 189 ° C. and the pressure was 6.9 MPa.
そして、得られた熱可塑性樹脂の曲げ強度及び曲げ弾性率を測定した。この結果、曲げ強度は７８．０ＭＰａ、曲げ弾性率は７５９０ＭＰａであった。 And the bending strength and bending elastic modulus of the obtained thermoplastic resin were measured. As a result, the bending strength was 78.0 MPa and the bending elastic modulus was 7590 MPa.
（実験例１０）
実験例１０では、先ず、実験例１と同様の処理により竹粉を得た。次いで、この竹粉：６７質量％に、ポリビニルアルコール：１０質量％、エチレングリコール：１８質量％、及びトリポリりん酸ナトリウム：５質量％を混合し、熱間プレス成形を行った。熱間プレス成形では、温度を２０２℃、圧力を６．９ＭＰａとした。
(Experimental example 10)
In Experimental Example 10, first, bamboo powder was obtained by the same treatment as in Experimental Example 1. Next, 67% by mass of this bamboo powder was mixed with 10% by mass of polyvinyl alcohol, 18% by mass of ethylene glycol, and 5% by mass of sodium tripolyphosphate, and subjected to hot press molding. In hot press molding, the temperature was 202 ° C. and the pressure was 6.9 MPa.
そして、得られた熱可塑性樹脂の曲げ強度及び曲げ弾性率を測定した。この結果、曲げ強度は５１．８ＭＰａ、曲げ弾性率は７４０２ＭＰａであった。 And the bending strength and bending elastic modulus of the obtained thermoplastic resin were measured. As a result, the bending strength was 51.8 MPa and the bending elastic modulus was 7402 MPa.
（実験例１１）
実験例１１では、先ず、手押しかんな盤（プレーナ）を用いてスギ材からプレーナ屑を得、これを石臼コロイダによって粉砕した後、更に振動ミルを用いた粉砕を３時間行うことにより、スギ粉を得た。次いで、このスギ粉：６７質量％に、ポリビニルアルコール：１０質量％、グリセリン：２０質量％、及びトリポリりん酸ナトリウム：３質量％を混合し、熱間プレス成形を行った。熱間プレス成形では、温度を１７７℃、圧力を１１．４ＭＰａとした。
(Experimental example 11)
In Experimental Example 11, first, planer scraps were obtained from cedar using a hand-cuttered planer (planar), pulverized with a stone mill colloid, and then further pulverized with a vibration mill for 3 hours. Obtained. Next, this cedar powder: 67% by mass was mixed with polyvinyl alcohol: 10% by mass, glycerin: 20% by mass, and sodium tripolyphosphate: 3% by mass, and hot press molding was performed. In hot press molding, the temperature was 177 ° C. and the pressure was 11.4 MPa.
そして、得られた熱可塑性樹脂の曲げ強度及び曲げ弾性率を測定した。この結果、曲げ強度は４５．８ＭＰａ、曲げ弾性率は１７９５ＭＰａであった。 And the bending strength and bending elastic modulus of the obtained thermoplastic resin were measured. As a result, the bending strength was 45.8 MPa and the bending elastic modulus was 1795 MPa.
（実験例１２）
実験例１２では、先ず、手押しかんな盤（プレーナ）を用いてミズナラ材からプレーナ屑を得、これを石臼コロイダによって粉砕した後、更に振動ミルを用いた粉砕を３時間行うことにより、ミズナラ粉を得た。次いで、このミズナラ粉：６７質量％に、ポリビニルアルコール：１０質量％、グリセリン：２０質量％、及びトリポリりん酸ナトリウム：３質量％を混合し、熱間プレス成形を行った。熱間プレス成形では、温度を１６０℃、圧力を１１．４ＭＰａとした。
(Experimental example 12)
In Experimental Example 12, first, planar scraps were obtained from a quail material using a hand-cuttered planer (planar), pulverized with a millstone colloid, and then pulverized with a vibration mill for 3 hours to obtain a quail powder. Obtained. Next, polyvinyl alcohol: 10% by mass, glycerin: 20% by mass, and sodium tripolyphosphate: 3% by mass were mixed with this Mizunara powder: 67% by mass, and hot press molding was performed. In the hot press molding, the temperature was 160 ° C. and the pressure was 11.4 MPa.
そして、得られた熱可塑性樹脂の曲げ強度及び曲げ弾性率を測定した。この結果、曲げ強度は２１．５ＭＰａ、曲げ弾性率は７６５ＭＰａであった。 And the bending strength and bending elastic modulus of the obtained thermoplastic resin were measured. As a result, the bending strength was 21.5 MPa and the bending elastic modulus was 765 MPa.
（実験例１３）
実験例１３では、先ず、手押しかんな盤（プレーナ）を用いてケヤキ材からプレーナ屑を得、これを石臼コロイダによって粉砕した後、更に振動ミルを用いた粉砕を３時間行うことにより、ケヤキ粉を得た。次いで、このケヤキ粉：６７質量％に、ポリビニルアルコール：１０質量％、グリセリン：２０質量％、及びトリポリりん酸ナトリウム：３質量％を混合し、熱間プレス成形を行った。熱間プレス成形では、温度を１７０℃、圧力を１１．４ＭＰａとした。
(Experimental example 13)
In Experimental Example 13, first, planar scraps were obtained from the zelkova material using a hand-cutter (planar), pulverized with a stone mill colloid, and then pulverized with a vibration mill for 3 hours to obtain zelkova powder. Obtained. Next, this zelkova powder: 67% by mass was mixed with polyvinyl alcohol: 10% by mass, glycerin: 20% by mass, and sodium tripolyphosphate: 3% by mass, and subjected to hot press molding. In hot press molding, the temperature was set to 170 ° C. and the pressure was set to 11.4 MPa.
そして、得られた熱可塑性樹脂の曲げ強度及び曲げ弾性率を測定した。この結果、曲げ強度は３８．６ＭＰａ、曲げ弾性率は１３３５ＭＰａであった。 And the bending strength and bending elastic modulus of the obtained thermoplastic resin were measured. As a result, the bending strength was 38.6 MPa and the bending elastic modulus was 1335 MPa.
（実験例１４）
実験例１４では、先ず、石臼コロイダを用いて籾殻を粉砕した後、更に振動ミルを用いた粉砕を３時間行うことにより、籾殻粉を得た。次いで、この籾殻粉：６７質量％に、ポリビニルアルコール：１０質量％、グリセリン：２０質量％、及びトリポリりん酸ナトリウム：３質量％を混合し、熱間プレス成形を行った。熱間プレス成形では、温度を１６５℃、圧力を６．９ＭＰａとした。
(Experimental example 14)
In Experimental Example 14, rice husk was first pulverized using a stone mill colloid, and then pulverized using a vibration mill for 3 hours to obtain rice husk powder. Next, this rice husk powder: 67% by mass was mixed with polyvinyl alcohol: 10% by mass, glycerin: 20% by mass, and sodium tripolyphosphate: 3% by mass, and subjected to hot press molding. In the hot press molding, the temperature was 165 ° C. and the pressure was 6.9 MPa.
そして、得られた熱可塑性樹脂の曲げ強度及び曲げ弾性率を測定した。この結果、曲げ強度は４１．６ＭＰａ、曲げ弾性率は３２０９ＭＰａであった。 And the bending strength and bending elastic modulus of the obtained thermoplastic resin were measured. As a result, the bending strength was 41.6 MPa, and the bending elastic modulus was 3209 MPa.
（実験例１５）
実験例１５では、先ず、実験例１４と同様の処理により籾殻粉を得た。次いで、この籾殻粉：６７質量％に、ポリビニルアルコール：１０質量％、グリセリン：２０質量％、及びトリポリりん酸ナトリウム：３質量％を混合し、熱間プレス成形を行った。熱間プレス成形では、温度を１９６℃、圧力を６．９ＭＰａとした。
(Experimental example 15)
In Experimental Example 15, rice husk powder was first obtained by the same treatment as in Experimental Example 14. Next, this rice husk powder: 67% by mass was mixed with polyvinyl alcohol: 10% by mass, glycerin: 20% by mass, and sodium tripolyphosphate: 3% by mass, and subjected to hot press molding. In the hot press molding, the temperature was 196 ° C. and the pressure was 6.9 MPa.
そして、得られた熱可塑性樹脂の曲げ強度及び曲げ弾性率を測定した。この結果、曲げ強度は７８．０ＭＰａ、曲げ弾性率は７８２５ＭＰａであった。 And the bending strength and bending elastic modulus of the obtained thermoplastic resin were measured. As a result, the bending strength was 78.0 MPa, and the bending elastic modulus was 7825 MPa.
（実験例１６）
実験例１６では、先ず、稲わらを数ｃｍの長さに裁断した後、石臼コロイダを用いて裁断後の稲わらを粉砕し、更に振動ミルを用いた粉砕を３時間行うことにより、稲わら粉を得た。次いで、この稲わら粉：６７質量％に、ポリビニルアルコール：１０質量％、グリセリン：２０質量％、及びトリポリりん酸ナトリウム：３質量％を混合し、熱間プレス成形を行った。熱間プレス成形では、温度を１８８℃、圧力を６．９ＭＰａとした。
(Experimental example 16)
In Experimental Example 16, first, the rice straw was cut to a length of several centimeters, then the cut rice straw was crushed using a stone mill colloid, and further pulverized using a vibration mill for 3 hours. I got a powder. Subsequently, this rice straw powder: 67% by mass was mixed with polyvinyl alcohol: 10% by mass, glycerin: 20% by mass, and sodium tripolyphosphate: 3% by mass, and hot press molding was performed. In hot press molding, the temperature was 188 ° C. and the pressure was 6.9 MPa.
そして、得られた熱可塑性樹脂の曲げ強度及び曲げ弾性率を測定した。この結果、曲げ強度は３８．８ＭＰａ、曲げ弾性率は２７２４ＭＰａであった。 And the bending strength and bending elastic modulus of the obtained thermoplastic resin were measured. As a result, the bending strength was 38.8 MPa and the bending elastic modulus was 2724 MPa.
（実験例１７）
実験例１７では、先ず、実験例１６と同様の処理により稲わら粉を得た。次いで、この稲わら粉：７６．９質量％に、ポリビニルアルコール：９．８質量％、グリセリン：８．７質量％、及びトリポリりん酸ナトリウム：４．６質量％を混合し、熱間プレス成形を行った。熱間プレス成形では、温度を１８２℃、圧力を６．９ＭＰａとした。
(Experimental example 17)
In Experimental Example 17, rice straw powder was first obtained by the same treatment as in Experimental Example 16. Next, this rice straw powder: 76.9% by mass, polyvinyl alcohol: 9.8% by mass, glycerin: 8.7% by mass, and sodium tripolyphosphate: 4.6% by mass are mixed with hot press molding. Went. In hot press molding, the temperature was 182 ° C. and the pressure was 6.9 MPa.
そして、得られた熱可塑性樹脂の曲げ強度及び曲げ弾性率を測定した。この結果、曲げ強度は３４．６ＭＰａ、曲げ弾性率は２１７１ＭＰａであった。 And the bending strength and bending elastic modulus of the obtained thermoplastic resin were measured. As a result, the bending strength was 34.6 MPa and the bending elastic modulus was 2171 MPa.
Claims (3)
前記粉末と親水性ポリマー又は天然高分子との混合物の熱間プレス成形を行う工程と、
を有することを特徴とする熱可塑性樹脂の製造方法。 A step of obtaining a powder by pulverizing plant raw materials;
Performing a hot press molding of a mixture of the powder and a hydrophilic polymer or a natural polymer;
A method for producing a thermoplastic resin, comprising:
前記粉末と結合剤及び可塑剤との混合物の熱間プレス成形を行う工程と、
を有することを特徴とする熱可塑性樹脂の製造方法。 A step of obtaining a powder by pulverizing plant raw materials;
Performing hot press molding of a mixture of the powder and a binder and plasticizer;
A method for producing a thermoplastic resin, comprising:
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| JP2003201695A (en) * | 2001-12-26 | 2003-07-18 | Kansai Tlo Kk | High strength material utilizing cellulose microfibril |
| JP2004099856A (en) * | 2002-09-12 | 2004-04-02 | Kizuna Corporation:Kk | Decomposable composition |
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- 2008-05-30 JP JP2008143294A patent/JP2009286061A/en active Pending
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