JP2022142799A - 木製ストロー製造装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】焼却処理や生分解処理により廃棄することでき、接着面が剥がれにくく、保管や使用に十分な強度を有する木製ストローと前記木製ストローの製造装置を提供する。【解決手段】 矩形のツキ板３が、前記ツキ板３の１辺に直交する方向に巻回されて円筒状に形成される木製ストロー１であって、前記ツキ板３は複数回、巻回され、巻回されたツキ板３とツキ板３との間は接着剤を含む接着層５を備える。前記木製ストロー１の製造装置は、ツキ板巻回ガイド板を備える。【選択図】図３
Description
本発明は、木材を薄く切削したツキ板を用いた木製ストローとその製造装置に関する。尚、明細書、特許請求の範囲及び要約におけるツキ板とは、木材を０．１ｍｍ～数ｍｍ程度に薄く切削したものをいう。
近年、マイクロプラスチックによる環境汚染が問題視され、廃プラスチックの削減が求められている。プラスチック樹脂製のストローはほとんどが使い捨てであることから、焼却できる木製のストローの開発が望まれている。
特許文献１には、シート状の板目木材と、耐水性の接着剤によって形成されている木製ストローが開示されているが、シート状の板目木材の端部に設けた糊代に耐水性の接着剤を使用して板状木材を筒状にするものであるから、接着面積が少なく接着面が剥がれやすいという問題点がある。また、板状木材は１層であるためストローの強度が弱いという問題点がある。
本発明は、焼却処理や生分解処理により廃棄することでき、接着面が剥がれにくく、保管や使用に十分な強度を有する木製ストロー及び前記木製ストローの製造装置を提供する。
上記課題を解決する本発明は次の内容のものである。
矩形のツキ板が、前記ツキ板の１辺に直交する方向に巻回されて円筒状に形成される木製ストローであって、
前記ツキ板は複数回、巻回され、
巻回されたツキ板とツキ板との間は接着剤を含む接着層を備える。
前記ツキ板は複数回、巻回され、
巻回されたツキ板とツキ板との間は接着剤を含む接着層を備える。
前記接着層はセルロースナノファイバーを含む。
前記接着剤は、でんぷん、デキストリン、ニカワ又はカゼインの内少なくとも１つを含む。
本発明の木製ストローを製造する木製ストロー製造装置であって、
ツキ板を巻回部に送入するツキ板送入手段と、ツキ板を巻回して円筒状にするツキ板巻回部と、を備え、
前記ツキ板巻回部は、ツキ板巻回軸と、先端部が円弧状に湾曲したツキ板巻回ガイドと、ツキ板巻回ベルトと、を備える。
ツキ板を巻回部に送入するツキ板送入手段と、ツキ板を巻回して円筒状にするツキ板巻回部と、を備え、
前記ツキ板巻回部は、ツキ板巻回軸と、先端部が円弧状に湾曲したツキ板巻回ガイドと、ツキ板巻回ベルトと、を備える。
前記ツキ板巻回ガイド板は櫛状であり、
前記櫛状のツキ板巻回ガイド板の刃部と刃部との間には、それぞれツキ板巻回ベルトを備える。
前記櫛状のツキ板巻回ガイド板の刃部と刃部との間には、それぞれツキ板巻回ベルトを備える。
本発明の木製ストローは、当焼却処理や生分解処理により廃棄することができ、接着面が剥がれにくく、保管や使用に十分な強度を有する。また、本発明の木製ストロー製造装置は、本発明の木製ストローを大量に製造することができる。
以下、本発明の実施の形態の例について図を参照しながら説明する。尚、本発明は、以下の形態の例に限定されるものではない。
本発明の木製ストロー１は、矩形のツキ板３が、ツキ板３の１辺に直交する方向に巻回されて円筒状に形成されている。ツキ板３は複数回、巻回されている。巻回されたツキ板３とツキ板３との間は接着剤を含む接着層５を備える。ツキ板３を複数回、巻回することにより、木製ストロー１の強度が向上する。ツキ板３を巻回する回数は、特に限定はないが、木製ストロー１の外周部が厚くなり使用しにくくなることの防止や、ツキ板３を巻回することによるひびや割れ目などを防止する観点から、一例として２回～７回程度とする（図１、２、３）。
ツキ板１は、木材を約０．１ｍｍ～約１ｍｍに薄く切削したものであって、一例として、約０．１ｍｍ～約０．４ｍｍとする。本発明に用いるツキ板１は、ツキ板を切削するために適した形状に整える工程（いわゆる木取り）を経た後、蒸すなどした木材を切削することにより得られる。木材の切削の方法は、例えば大根の桂剥きのように木材の周方向に切削する方法、木材を柾目に沿って切削する方法、木材の板目に沿って切削する方法等が挙げられる。切削する方法が異なることにより、ツキ板に現れる木目が異なることから、デザイン性の優れた種々の木製ストロー１が製造することができる。本発明の木製ストロー１に使用するツキ板は、いずれの切削方法によるツキ板でも用いることができる。
ツキ板１の製造に用いる樹種は特に限定はなく、スギ、ヒノキ、マツなどの針葉樹やカエデ、モミジ、シデ、ケヤキ、ナラ、カバ、ニレ、セン、タモ、クルミ、トチなどの広葉樹を用いることができる。その他、外国産のバーズアイ・メープル、ウォールナット、ホワ イト・オーク、レッド・オーク、ホワイト・アッシュ 、ササフラス、チューリップ・ポプラ、ウォールナッ ト・バール、マドローネ・バール、メープル・バール、 ローズ（インド）、コクタン、チーク、ブビンガ、サペ リ、ビーチを用いることができる。樹種により、ツキ板に現われる木目が異なり、デザイン性の優れた種々の木製ストロー１となる。
巻回されたツキ板３とツキ板３との間は接着剤を含む接着層５を備える。接着層５によりツキ板３とツキ板３とは接着される。ツキ板の場合、円筒状に形成する際に反発する性質があることから、巻回されて隣接するツキ板同士が剥がれることを防止するために、接着層５は、ツキ板３とツキ板３とが接する面の広い面積に備えさせる必要がある。一例として、接着層５は、ツキ板３とツキ板３とが接する面の全面に備えさせたり、ツキ板３とツキ板３とが接する面に網目状に備えさせたり、ツキ板３とツキ板３とが接する面に縞状に備えさせたりする。網目状又は縞状に接着層５を備えさせる場合、一例として、網目又は縞の間隔は約１ｍｍ～１０ｍｍとする。接着層５の厚さは特に限定はないが、一例として、約１μｍ～約５０μｍとする。
接着層５に含まれるＣＮＦは、木材を構成するセルロースをナノレベルまで細かくほぐしたものであり、接着剤に添加できるものであればどのようなものを用いてもよい。ストローに使用することから、人体への安全性が認められたものを使用することが好ましく、一例として、食品添加材として使用されるカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）と同じ化学構造を持つカルボキシメチル化セルロースナノファイバー（以下、「ＣＭ化ＣＮＦ」という。）が挙げられる。一例として、接着層５に含まれるＣＮＦの濃度は、接着剤の質量の約０．０１～約５％とする。
接着層５に含まれる接着剤は、ツキ板とツキ板とを接着することができるものであればよい。ストローに使用することから、人体への安全性が認められたものを使用するのが好ましい。一例として、接着剤は、天然成分であるでんぷん、デキストリン、ニカワ、カゼイン等を主原料とすることにより、本発明の木製ストロー１は安全性を確保でき、生分解処理が容易となる。
一例として、木製ストロー１の外面及び内面には撥水処理や防水処理をするなどすることにより、木製ストロー１の耐水性や向上し、強度も向上する。撥水処理や防止処理は、人体への安全性を考慮することが必要であり、天然成分を用いることにより、生分解処理が容易となる。
次に、本発明の木製ストロー１の製造装置の実施形態の例について図を参照しながら説明する。尚、本発明は、以下の形態の例に限定されるものではない。
（全体構造）
本発明の木製ストロー１を製造する木製ストロー製造装置１１は、ツキ板３をツキ板巻回部１５送入するツキ板送入手段１３と、ツキ板３を複数回、巻回して円筒状にするツキ板巻回部１５と、を備える。ツキ板巻回部１５は、ツキ板巻回軸１７と、先端部１９１が円弧状に湾曲したツキ板巻回ガイド１９と、ツキ板巻回ベルト２１と、を備える（図４）。
本発明の木製ストロー１を製造する木製ストロー製造装置１１は、ツキ板３をツキ板巻回部１５送入するツキ板送入手段１３と、ツキ板３を複数回、巻回して円筒状にするツキ板巻回部１５と、を備える。ツキ板巻回部１５は、ツキ板巻回軸１７と、先端部１９１が円弧状に湾曲したツキ板巻回ガイド１９と、ツキ板巻回ベルト２１と、を備える（図４）。
一例として、ツキ板送入手段１３は、第１回転軸１３３を中心として回転する第１回転体１３１の外周にツキ板送入ベルト１３５を備えさせ、ツキ板送入ベルト１３５にツキ板３を載置し、第１回転体１３１を回転させることにより、ツキ板送入ベルト１３５に載置したツキ板３をツキ板巻回部１５に送入するなどする（図４）。
ツキ板３は、ツキ板送入ベルト１３７に載置される前に、片面に接着層５を塗布する。接着層５の塗布の方法は特に限定はないが、一例として、片方に接着層のついた一対の接着層塗布ローラー２３の間を通過させるなどする（図４）。
ツキ板巻回部１５において、ツキ板送入手段１３により送入されたツキ板３は複数回、巻回され、円筒状に形成される。詳述すると、ツキ板巻回部１５に送入されたツキ板３は、ツキ板巻回ベルト２１により、ツキ板巻回軸１７とツキ板巻回ガイド１９との間に送入される。ツキ板巻回ベルト２１は、第２回転軸２１３を中心として回動する第２回転体２１１の外周に備えさせる。ツキ板巻回べルト２１に載置されたツキ板３は、第２回転体２１１を回転させることにより、ツキ板巻回軸１７と、ツキ板巻回ガイド１９との間に送入され、ツキ板巻回ガイド１９の内面に沿うように移動する(図４)。ツキ板巻回ガイド１９の先端部１９１は円弧上に湾曲しているため、ツキ板３は先端部１９１の内面に沿ってツキ板巻回軸１７に沿うように湾曲して、ツキ板回転軸１７に巻回される。ツキ板３は、ストローとなる円筒体の内方から外方に巻回される（図７）。
ツキ板３が移動する方向におけるツキ板３の長さを、ツキ板巻回軸１７の外周の長さの２倍より長くすることにより、ツキ板３は２回以上、巻回される。一例として、ツキ板巻回ベルト２１は、弾性を備えるものとする。ツキ板巻回ベルト２１が弾性を備えることにより、ツキ板３が複数回、巻回されて円筒体の径が大きくなってもツキ板巻回ベルト２１は外方に伸長することができる。そして、ツキ板巻回ベルト２１が弾性を有することにより、巻回されたツキ板３の外方から圧力がかかり、巻回されて隣接するツキ板同士の接着が強くなり、ツキ板同士が剥がれにくくなる。
ツキ板３が移動する方向におけるツキ板３の長さを変えることにより、ツキ板３が巻回される回数は変えることができる。ツキ板３が巻回される回数が多くなるほど、木製ストロー１の強度は上がる。ツキ板３が移動方向に直交する方向のツキ板３の長さを変えることにより、木製ストロー１の長さを変えることができる。ツキ板回転軸１７の径を変えることにより、木製ストロー１の内径を変えることができ、用途に合わせた木製ストロー１を製造することができる。例えば、幼児用飲料用に内径を細くしたり、タピオカ入り飲料用に内径を太くしたりすることができる。
複数回、巻回されたツキ板３は、取出手段２５によりツキ板巻回軸１７から取り出され、その後、乾燥等の工程を経て本発明の木製ストロー１となる。取出手段２５は、一例として、ツキ板巻回軸１７の外方から嵌合する筒状体を用いて木製ストロー１を押し出すなどすればよい(図５、６)。
一例として、前記ツキ板巻回ガイド１９は櫛状とし、櫛状のツキ板巻回ガイド１９の隣り合う刃部１９３と刃部１９３との間に、それぞれツキ板巻回ベルト２１を備えさせる。ツキ板巻回ベルト２１を複数本備えさせることにより、ツキ板３を巻回させる力がツキ板３に均等に加わり、ツキ板３に割れ、ひび、しわ、ひずみ等が生じることを防止し、品質が良い木製ストロー１を製造することが可能となる（図５、６）。また、色々な長さの木製ストロー１を製造するために、ツキ板３が移動方向に直交する方向のツキ板３の長さを変えた場合であっても、ツキ板３に均等にツキ板巻回ベルト２１が配設されるため、色々な長さの木製ストロー１を容易に製造することができる。
一例として、ツキ板送入ベルト１３５とツキ板巻回ベルト２１は一体とし、第３回転軸を中心として回動する第３回転体２７１の外方に備えさせることにより、本発明の木製ストロー製造装置は、ツキ板送入手段１３とツキ板巻回部１５が連動して作動することとなる。
次に実施例、比較例を挙げ、本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら制約されるものではない。
(実施例と比較例)
以下の試験には、縦６０ｍｍ、横２２０ｍｍ、厚さ０．１６ｍｍのツキ板（ヒノキ）を用い、片方の全面に接着剤を塗布した後、縦方向に内径約６ｍｍで３周巻き、長さ約２２０ｍｍの木製ストロー１を作り、１２時間以上自然乾燥したものを用いた。実施例は、接着層５として、水にでんぷんは４％、ＣＭ化ＣＮＦ（日本製紙株式会社製）を０．０８％となるように加えた接着剤を用いた。比較例は、接着剤として、水にでんぷんのみを４％となるように加え、ＣＭ化ＣＮＦは加えない接着層５を用いた。
以下の試験には、縦６０ｍｍ、横２２０ｍｍ、厚さ０．１６ｍｍのツキ板（ヒノキ）を用い、片方の全面に接着剤を塗布した後、縦方向に内径約６ｍｍで３周巻き、長さ約２２０ｍｍの木製ストロー１を作り、１２時間以上自然乾燥したものを用いた。実施例は、接着層５として、水にでんぷんは４％、ＣＭ化ＣＮＦ（日本製紙株式会社製）を０．０８％となるように加えた接着剤を用いた。比較例は、接着剤として、水にでんぷんのみを４％となるように加え、ＣＭ化ＣＮＦは加えない接着層５を用いた。
（強度試験）
まず、木製ストロー
１が乾燥している状態での強度試験の結果を記載する。実施例、及び比較例のストローを工作用丸鋸（株式会社キソパワーツール社製、ミニカッティングソウＮｏ．２８１５１）で長さ約２０ｍｍに切断し、木製ストロー１の開口部が側面に来るように万能引張試験機（株式会社東洋ボールドウィン社製、テンシロンＵ－１１５０）に設置し、木製ストロー1の上方から１０ｍｍ／分で圧縮して圧縮強度を測定した。測定結果を表１にまとめる。
まず、木製ストロー
１が乾燥している状態での強度試験の結果を記載する。実施例、及び比較例のストローを工作用丸鋸（株式会社キソパワーツール社製、ミニカッティングソウＮｏ．２８１５１）で長さ約２０ｍｍに切断し、木製ストロー１の開口部が側面に来るように万能引張試験機（株式会社東洋ボールドウィン社製、テンシロンＵ－１１５０）に設置し、木製ストロー1の上方から１０ｍｍ／分で圧縮して圧縮強度を測定した。測定結果を表１にまとめる。
（表１）
表１より、接着層５にＣＭ化ＣＮＦを添加することにより、木製ストロー１の圧縮強度が上がり、木製ストロー１はつぶれにくくなり、保管に十分な強度を有することが分かった。
（浸漬強度試験）
次に、木製ストロー１を水に浸漬した後の強度試験結果を記載する。実施例、及び比較例の木製ストロー１を工作用丸鋸（株式会社キソパワーツール社製、ミニカッティングソウＮｏ．２８１５１）で長さ約２０ｍｍに切断し、各検体を２００ｍｌのイオン交換水に浸漬し、経過時間ごとに検体を取り出して水をふき取った後、木製ストロー１の開口部が側面に来るように万能引張試験機（株式会社東洋ボールドウィン社製、テンシロンＵ－１１５０）に設置し、木製ストロー１の上方から１０ｍｍ／分で圧縮して圧縮強度を測定した。測定結果を表２にまとめる。
次に、木製ストロー１を水に浸漬した後の強度試験結果を記載する。実施例、及び比較例の木製ストロー１を工作用丸鋸（株式会社キソパワーツール社製、ミニカッティングソウＮｏ．２８１５１）で長さ約２０ｍｍに切断し、各検体を２００ｍｌのイオン交換水に浸漬し、経過時間ごとに検体を取り出して水をふき取った後、木製ストロー１の開口部が側面に来るように万能引張試験機（株式会社東洋ボールドウィン社製、テンシロンＵ－１１５０）に設置し、木製ストロー１の上方から１０ｍｍ／分で圧縮して圧縮強度を測定した。測定結果を表２にまとめる。
（表２）
表２より、本件発明の木製ストローは、長時間、水に浸漬してもストローの圧縮強度が下がることなく、ストローを飲料に付けて使用したとしてもストローがつぶれず、使用に十分な強度を有することが分かった。
更に、接着層５にＣＭ化ＣＮＦを添加することにより、木製ストロー１を水に浸漬させた後の圧縮強度が、更に上がることが分かった。接着層５ＣＭ化ＣＮＦを添加することにより、使用に十分な強度を更に向上できることが分かった。
１ 木製ストロー
３ ツキ板
５ 接着層
１１ 木製ストロー製造装置
１３ ツキ板送入手段
１３１ 第１回転体
１３３ 第１回転軸
１３５ ツキ板送入ベルト
１５ ツキ板巻回部
１７ ツキ板巻回軸
１９ ツキ板巻回ガイド
１９１ 先端部
１９３ 刃部
１９５ ボルト
２１ ツキ板巻回ベルト
２１１ 第２回転体
２１３ 第２回転軸
２３ 接着層塗布ローラー
２５ 取出手段
２７１ 第３回転体
２７３ 第３回転軸
３ ツキ板
５ 接着層
１１ 木製ストロー製造装置
１３ ツキ板送入手段
１３１ 第１回転体
１３３ 第１回転軸
１３５ ツキ板送入ベルト
１５ ツキ板巻回部
１７ ツキ板巻回軸
１９ ツキ板巻回ガイド
１９１ 先端部
１９３ 刃部
１９５ ボルト
２１ ツキ板巻回ベルト
２１１ 第２回転体
２１３ 第２回転軸
２３ 接着層塗布ローラー
２５ 取出手段
２７１ 第３回転体
２７３ 第３回転軸
本発明の木製ストローを製造する木製ストロー製造装置であって、
ツキ板をツキ板巻回部に送入するツキ板送入手段と、ツキ板を巻回して円筒状にするツキ板巻回部と、を備え、
前記ツキ板巻回部は、ツキ板巻回軸と、先端部が円弧状に湾曲したツキ板巻回ガイドと、ツキ板巻回ベルトと、を備える。
ツキ板をツキ板巻回部に送入するツキ板送入手段と、ツキ板を巻回して円筒状にするツキ板巻回部と、を備え、
前記ツキ板巻回部は、ツキ板巻回軸と、先端部が円弧状に湾曲したツキ板巻回ガイドと、ツキ板巻回ベルトと、を備える。
前記ツキ板巻回ガイドは櫛状であり、
前記櫛状のツキ板巻回ガイドの刃部と刃部との間には、それぞれツキ板巻回ベルトを備える。
前記櫛状のツキ板巻回ガイドの刃部と刃部との間には、それぞれツキ板巻回ベルトを備える。
Claims (5)
- 矩形のツキ板が、前記ツキ板の１辺に直交する方向に巻回されて円筒状に形成される木製ストローであって、
前記ツキ板は複数回、巻回され、
前記巻回されたツキ板とツキ板との間は接着剤を含む接着層を備える、
木製ストロー。 - 前記接着層はセルロースナノファイバーを含む、
請求項１に記載の木製ストロー。 - 前記接着剤は、でんぷん、デキストリン、ニカワ又はカゼインの内少なくとも１つを含む、
請求項１又は請求項２に記載の木製ストロー。 - 請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の木製ストローを製造する木製ストロー製造装置であって、
ツキ板を巻回部に送入するツキ板送入手段と、ツキ板を巻回して円筒状にするツキ板巻回部と、を備え、
前記ツキ板巻回部は、ツキ板巻回軸と、先端部が円弧状に湾曲したツキ板巻回ガイドと、ツキ板巻回ベルトと、を備える、
木製ストロー製造装置。 - 前記ツキ板巻回ガイド板は櫛状であり、
前記櫛状のツキ板巻回ガイド板の刃部と刃部との間には、それぞれツキ板巻回ベルトを備える、
請求項４記載の木製ストロー製造装置。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP7120674B1 JP7120674B1 (ja) | 2022-08-17 |
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Family Applications (1)
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014132072A (ja) * | 2012-12-05 | 2014-07-17 | Nippon Paper Industries Co Ltd | 水系接着剤組成物 |
| JP2018044097A (ja) * | 2016-09-16 | 2018-03-22 | 第一工業製薬株式会社 | 接着剤組成物 |
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| JP3221962U (ja) * | 2018-12-25 | 2019-07-04 | 株式会社高瀬文夫商店 | 木製中空パイプの成型機 |
| JP3224576U (ja) * | 2019-10-18 | 2019-12-26 | 株式会社 アキュラホーム | ストロー |
| WO2020106799A1 (en) * | 2018-11-21 | 2020-05-28 | Sm Technology Holdings Llc | Novel aqueous adhesives using saccharide fatty acid esters |
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-
2021
- 2021-03-17 JP JP2021042981A patent/JP7120674B1/ja active Active
Patent Citations (7)
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