JP2024027832A - ピーナッツ薄皮配合樹脂およびピーナッツ薄皮配合樹脂を用いたバイオマスフィルム - Google Patents
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Abstract
【課題】ピーナッツの薄皮と熱可塑性樹脂とを含むピーナッツ薄皮配合樹脂およびピーナッツ薄皮配合樹脂を用いたバイオマスフィルムを提供する。【解決手段】ピーナッツ薄皮配合樹脂100は、ピーナッツの薄皮を粉砕した粉砕薄皮10と、第一熱可塑性樹脂20とを含む。前記ピーナッツ薄皮配合樹脂100は、前記ピーナッツ薄皮配合樹脂100に対する前記粉砕薄皮10の混錬率が20%以上50%以下であってもよい。前記ピーナッツ薄皮配合樹脂100は、前記粉砕薄皮10の平均粒径が10μm以下であってもよい。【選択図】図1
Description
本発明は、ピーナッツ薄皮配合樹脂およびピーナッツ薄皮配合樹脂を用いたバイオマスフィルムに関する。
従来、食用に適さない古米等の廃棄物を利用したバイオマスプラスチックがある。例えば、ゴミ袋や食品包材等のフィルムに用いる樹脂材料としてバイオマスプラスチックを用いることで、廃棄物の再利用による環境負荷の低減、廃棄費用の低減が期待できる。また、再利用が求められる廃棄物として、ピーナッツの薄皮がある。ピーナッツを用いる食品加工の加工工程では、ピーナッツの殻および薄皮が大量に廃棄され、廃棄には多くの費用がかかる。
特許文献1に記載の木材パルプを含むセルロース複合材料は、セルロース複合材料またはそれから製造された物品の機械的特性を調整するために、ピーナッツ殻を充填材として用いている。
しかしながら、特許文献1に記載のセルロース複合材料は、木材パルプに基づくセルロース複合材料であり、ピーナッツの殻は充填材としての使用のみを開示している。また、例えば、ピーナッツの殻を配合した樹脂を60μm程度の厚さのフィルムの材料として用いる場合、フィルムの厚さのバラつきを抑制するために、ピーナッツの殻を粉砕して配合する必要がある。ピーナッツの殻は硬いため、フィルムの材料に用いる樹脂に配合できる粒径に粉砕するのには手間がかかる。
上記事情を踏まえ、本発明は、ピーナッツの薄皮と熱可塑性樹脂とを含むピーナッツ薄皮配合樹脂およびピーナッツ薄皮配合樹脂を用いたバイオマスフィルムを提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明のピーナッツ薄皮配合樹脂は、ピーナッツの薄皮を粉砕した粉砕薄皮と、第一熱可塑性樹脂とを含む。
本発明のピーナッツ薄皮配合樹脂は、ピーナッツの薄皮を粉砕した粉砕薄皮と、第一熱可塑性樹脂とを含む。
上記ピーナッツ薄皮配合樹脂では、前記ピーナッツ薄皮配合樹脂に対する前記粉砕薄皮の混錬率が20%以上50%以下であってもよい。
上記ピーナッツ薄皮配合樹脂では、前記粉砕薄皮の平均粒径が10μm以下であってもよい。
上記ピーナッツ薄皮配合樹脂では、前記粉砕薄皮の含油率が5%以下であってもよい。
上記ピーナッツ薄皮配合樹脂では、前記第一熱可塑性樹脂は、低密度ポリエチレンを含んでいてもよい。
本発明のバイオマスフィルムは、上記のピーナッツ薄皮配合樹脂と、第二熱可塑性樹脂とを含む。
上記バイオマスフィルムでは、前記粉砕薄皮のバイオマス度が5%以上15%以下であってもよい。
上記バイオマスフィルムでは、前記第二熱可塑性樹脂は、ポリエチレン樹脂を含んでいてもよい。
本発明のピーナッツ薄皮配合樹脂によれば、ピーナッツの薄皮と熱可塑性樹脂とを含むピーナッツ薄皮配合樹脂およびピーナッツ薄皮配合樹脂を用いたバイオマスフィルムを提供することができる。
本発明の一実施形態について、図1から図3を参照して説明する。
図1は、本実施形態に係るピーナッツ薄皮配合樹脂100を模式的に示す断面図である。
本実施形態に係るピーナッツ薄皮配合樹脂100は、ピーナッツの薄皮を粉砕した粉砕薄皮10と、第一熱可塑性樹脂20とを含む。第一熱可塑性樹脂20に用いる樹脂に特に制限は無くフィルム等に用いられる樹脂であればいずれの樹脂でもよいが、例えば、第一熱可塑性樹脂20として、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)および高密度ポリエチレン(HDPE)並びにこれらの混合物等のポリエチレン樹脂を採用できる。
本実施形態に係るピーナッツ薄皮配合樹脂100は、ピーナッツの薄皮を粉砕した粉砕薄皮10と、第一熱可塑性樹脂20とを含む。第一熱可塑性樹脂20に用いる樹脂に特に制限は無くフィルム等に用いられる樹脂であればいずれの樹脂でもよいが、例えば、第一熱可塑性樹脂20として、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)および高密度ポリエチレン(HDPE)並びにこれらの混合物等のポリエチレン樹脂を採用できる。
第一熱可塑性樹脂20として、融点が低く、粉砕薄皮10との配合が容易で、配合した後のピーナッツ薄皮配合樹脂100でのフィルム等の成形が容易な低密度ポリエチレン(LDPE)を採用するのが望ましい。また、第一熱可塑性樹脂20として、ポリプロピレン(PP)、ポリスチレン(PS)又はポリ塩化ビニル(PVC)等を用いてもよい。
本実施形態に係るピーナッツは、マメ科植物である落花生の種子を示す。なお、粉砕薄皮10は、ピーナッツ(落花生の種子)の薄皮(種皮)を粉砕したものに限定されない。粉砕薄皮10は、大豆、インゲン豆又は小豆等の落花生以外のマメ科の種子の薄皮や、アーモンド、クルミ又はピスタチオ等の種実類の薄皮を粉砕してもよい。
粉砕薄皮10は、配合する前処理として乾燥させるのが望ましい。粉砕薄皮10を乾燥させることで、粉砕薄皮10の含油率を減らすことができる。粉砕薄皮10の含油率を減らすことで、ピーナッツ薄皮配合樹脂100をフィルム等の製品に成形した際、粉砕薄皮10の油分が製品の表面から滲み出してくる現象(ブリード)を抑制できる。そのため、前処理として粉砕薄皮10を乾燥させることで、ブリードによる製品の外観又は触感の悪化を抑制できる。
ピーナッツの薄皮を粉砕した粉砕薄皮10を乾燥させてもよいし、ピーナッツの薄皮を乾燥させた後に粉砕して粉砕薄皮10を得てもよい。
粉砕薄皮10の含油率は5%以下が望ましい。粉砕薄皮10の含油率を5%以下とすることで、ピーナッツ薄皮配合樹脂100において、ピーナッツ薄皮配合樹脂100に対する粉砕薄皮10の混錬率を50%にできる。粉砕薄皮10の混錬率を50%とすることで、より多くの粉砕薄皮10を配合でき、環境負荷およびピーナッツの薄皮の廃棄費用をより低減できるピーナッツ薄皮配合樹脂100を提供できる。粉砕薄皮10の混錬率は20%以上50%以下が望ましく、40%以上50%以下がより望ましい。
また、粉砕薄皮10は、平均粒径10μm以下が望ましい。粉砕薄皮10の平均粒径を10μm以下とすることで、例えば、厚さ60μm程度のフィルムを成形してもフィルムの厚さのバラつきを抑制できる。また、ピーナッツの薄皮は繊維が柔らかく、かつ、薄いため粉砕しやすく、フィルムの厚さのバラつきをより抑制できる。
図2は、本実施形態に係るバイオマスフィルム200を模式的に示す断面図である。
バイオマスフィルム200は、ピーナッツ薄皮配合樹脂100と第二熱可塑性樹脂30とを含む。第二熱可塑性樹脂30に用いる樹脂に特に制限は無くフィルム等に用いられる樹脂であればいずれの樹脂でもよいが、例えば、第二熱可塑性樹脂30として、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)および高密度ポリエチレン(HDPE)並びにこれらの混合物等のポリエチレン樹脂を採用できる。また、第二熱可塑性樹脂30として、ポリプロピレン(PP)、ポリスチレン(PS)又はポリ塩化ビニル(PVC)等を用いてもよい。
バイオマスフィルム200は、ピーナッツ薄皮配合樹脂100と第二熱可塑性樹脂30とを含む。第二熱可塑性樹脂30に用いる樹脂に特に制限は無くフィルム等に用いられる樹脂であればいずれの樹脂でもよいが、例えば、第二熱可塑性樹脂30として、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)および高密度ポリエチレン(HDPE)並びにこれらの混合物等のポリエチレン樹脂を採用できる。また、第二熱可塑性樹脂30として、ポリプロピレン(PP)、ポリスチレン(PS)又はポリ塩化ビニル(PVC)等を用いてもよい。
ピーナッツ薄皮配合樹脂100を用いたバイオマスフィルム200のバイオマス度は、環境負荷の低減およびバイオマスフィルム200の品質の観点から10%が望ましい。バイオマス度とは、ピーナッツ薄皮配合樹脂100を用いたバイオマスフィルム200に含まれる粉砕薄皮10の乾燥重量割合である。
図3は、本実施形態に係るピーナッツ薄皮配合樹脂100およびピーナッツ薄皮配合樹脂100を用いたバイオマスフィルム200の製造工程例を示すフローチャートである。図3を参照して、本実施形態に係るピーナッツ薄皮配合樹脂100およびピーナッツ薄皮配合樹脂100を用いたバイオマスフィルム200の製造方法の一例を説明する。
ステップS1(乾燥および粉砕工程)において、ピーナッツの薄皮に乾燥および粉砕の前処理を施し、粉砕薄皮10を得る。ピーナッツの薄皮を乾燥させた後に粉砕してもよいし、粉砕した後の粉砕薄皮10を乾燥させてもよい。また、乾燥および粉砕を同時に施してもよい。
ステップS1において、粉砕薄皮10の含油率は5%以下にする。粉砕する前のピーナッツの薄皮又は粉砕薄皮10を乾燥させる工程には、熱風又は伝熱等の公知の乾燥方法を採用できる。また、粉砕薄皮10の平均粒径は10μm以下にする。ピーナッツの薄皮を粉砕する工程には、公知の粉砕機を採用できる。
次に、ステップS2(配合工程)において、ステップS1で得た粉砕薄皮10と第一熱可塑性樹脂20とを配合してピーナッツ薄皮配合樹脂100を得る。粉砕薄皮10と第一熱可塑性樹脂20とを混錬機に投入し、粉砕薄皮10と溶融した第一熱可塑性樹脂20とをスクリューで混ぜて配合する。このとき、ピーナッツ薄皮配合樹脂100に対する粉砕薄皮10の混錬率が50%となるよう配合する。粉砕薄皮10と第一熱可塑性樹脂20とを配合する混錬工程には、公知の混錬機を採用できる。
なお、ステップS1を施さずに、ステップS2で第一熱可塑性樹脂20と混錬する工程で乾燥工程を経ないピーナッツの薄皮を粉砕して粉砕薄皮10を得てもよい。
粉砕薄皮10と第一熱可塑性樹脂20とを配合したピーナッツ薄皮配合樹脂100を押出し、カットおよび冷却し、ピーナッツ薄皮配合樹脂100のペレットを得る。ペレットの製造には、公知のペレット製造装置を採用できる。粉砕薄皮10と第一熱可塑性樹脂20との混錬は、例えば、ペレット製造装置の押出しスクリューでピーナッツ薄皮配合樹脂100を押出すとき等、ペレット製造装置の内部で混錬されてもよい。
次に、ステップS3(フィルム成形工程)において、ステップS2で得たピーナッツ薄皮配合樹脂100を用いてバイオマスフィルム200を成形する。ピーナッツ薄皮配合樹脂100と第二熱可塑性樹脂30とをインフレーション成形機に投入し、溶融させたピーナッツ薄皮配合樹脂100および第二熱可塑性樹脂30を混ぜて、押出しおよび冷却させてバイオマスフィルム200を得る。このとき、粉砕薄皮10のバイオマス度(乾燥重量割合)が10%となるようにピーナッツ薄皮配合樹脂100と第二熱可塑性樹脂30とを混ぜる。フィルム成形工程には、公知のインフレーション成形機を採用できる。なお、バイオマスフィルム200における粉砕薄皮10のバイオマス度は10%に限られない。例えば、粉砕薄皮10のバイオマス度が5%以上15%以下になるようにピーナッツ薄皮配合樹脂100と第二熱可塑性樹脂30とを混ぜてバイオマスフィルム200を得てもよい。
本実施形態のピーナッツ薄皮配合樹脂100およびピーナッツ薄皮配合樹脂100を用いたバイオマスフィルム200によれば、粉砕薄皮10と第一熱可塑性樹脂20とを含むピーナッツ薄皮配合樹脂100およびピーナッツ薄皮配合樹脂100を用いたバイオマスフィルム200を提供できる。
また、粉砕薄皮10に乾燥工程を施すことで、粉砕薄皮10の含油率を5%以下にでき、粉砕薄皮10の混錬率が50%のピーナッツ薄皮配合樹脂100を提供できる。また、ピーナッツの薄皮を粉砕した粉砕薄皮10の平均粒径を10μm以下にすることで、ピーナッツ薄皮配合樹脂100を用いたバイオマスフィルム200の厚さのバラつきを抑制できる。
以上、本発明の一実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。また、上述の一実施形態および以下で示す変形例において示した構成要素は適宜に組み合わせて構成することが可能である。
以下実施例により、本発明を詳細に説明する。本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
(実施例1)
乾燥および粉砕の前処理を施して含油率を0.06%、平均粒径を10μmとした粉砕薄皮10と、第一熱可塑性樹脂20として低密度ポリエチレン(LDPE)を混錬して実施例1のピーナッツ薄皮配合樹脂100を得た。このとき、粉砕薄皮10の混錬率を50%とした。また、粉砕薄皮10の含水率は7.39%とした。
乾燥および粉砕の前処理を施して含油率を0.06%、平均粒径を10μmとした粉砕薄皮10と、第一熱可塑性樹脂20として低密度ポリエチレン(LDPE)を混錬して実施例1のピーナッツ薄皮配合樹脂100を得た。このとき、粉砕薄皮10の混錬率を50%とした。また、粉砕薄皮10の含水率は7.39%とした。
(実施例2)
粉砕薄皮10の混錬率を20%とした以外は実施例1と同様の方法により、実施例2のピーナッツ薄皮配合樹脂100を得た。
粉砕薄皮10の混錬率を20%とした以外は実施例1と同様の方法により、実施例2のピーナッツ薄皮配合樹脂100を得た。
(実施例3)
粉砕薄皮10に乾燥工程を施さずに含油率を38.2%とし、粉砕薄皮10の粒径を200μm以上300μm以下とし、粉砕薄皮10の混錬率を35%とし、粉砕薄皮10の含水率を3.2%とした以外は実施例1と同様の方法により、実施例3のピーナッツ薄皮配合樹脂100を得た。
粉砕薄皮10に乾燥工程を施さずに含油率を38.2%とし、粉砕薄皮10の粒径を200μm以上300μm以下とし、粉砕薄皮10の混錬率を35%とし、粉砕薄皮10の含水率を3.2%とした以外は実施例1と同様の方法により、実施例3のピーナッツ薄皮配合樹脂100を得た。
(試験1)
実施例1-3のピーナッツ薄皮配合樹脂100に含水率測定試験を実施した。含水率測定試験では、カールフィッシャー法を用いて実施例1-3のピーナッツ薄皮配合樹脂100の含水率を測定した。
実施例1-3のピーナッツ薄皮配合樹脂100に含水率測定試験を実施した。含水率測定試験では、カールフィッシャー法を用いて実施例1-3のピーナッツ薄皮配合樹脂100の含水率を測定した。
(試験2)
実施例1-3のピーナッツ薄皮配合樹脂100に比重測定試験を実施した。比重測定試験では、JIS K7112で規定された方法により実施例1-3のピーナッツ薄皮配合樹脂100の比重を測定した。
実施例1-3のピーナッツ薄皮配合樹脂100に比重測定試験を実施した。比重測定試験では、JIS K7112で規定された方法により実施例1-3のピーナッツ薄皮配合樹脂100の比重を測定した。
(試験3)
実施例1-3のピーナッツ薄皮配合樹脂100にMFR(Melt mass-flow rate)測定試験を実施した。MFR測定試験では、JIS K7210で規定された方法により実施例1-3のピーナッツ薄皮配合樹脂100のMFRを測定した。
実施例1-3のピーナッツ薄皮配合樹脂100にMFR(Melt mass-flow rate)測定試験を実施した。MFR測定試験では、JIS K7210で規定された方法により実施例1-3のピーナッツ薄皮配合樹脂100のMFRを測定した。
(試験結果1)
試験1-3の結果を表1に示す。
実施例1-3の中で最もピーナッツ薄皮配合樹脂100に対する粉砕薄皮10の混錬率が大きい実施例1は、実施例2-3と比較してMFRが低い値となった。そのため、実施例1のピーナッツ薄皮配合樹脂100は、実施例2-3と比較して、溶融押出成形時に成形品にダレが発生しにくい。また、成形機のノズル内やバレル内で樹脂の滞留が発生しにくい。
試験1-3の結果を表1に示す。
実施例1-3の中で最もピーナッツ薄皮配合樹脂100に対する粉砕薄皮10の混錬率が大きい実施例1は、実施例2-3と比較してMFRが低い値となった。そのため、実施例1のピーナッツ薄皮配合樹脂100は、実施例2-3と比較して、溶融押出成形時に成形品にダレが発生しにくい。また、成形機のノズル内やバレル内で樹脂の滞留が発生しにくい。
(実施例4)
実施例1のピーナッツ薄皮配合樹脂100と、第二熱可塑性樹脂30として低密度ポリエチレン(LDPE)とを用いて、粉砕薄皮10のバイオマス度が10%、厚さが61μm以上69μm以下となるようにインフレーション成形機で成形して実施例4のバイオマスフィルム200を成形した。
実施例1のピーナッツ薄皮配合樹脂100と、第二熱可塑性樹脂30として低密度ポリエチレン(LDPE)とを用いて、粉砕薄皮10のバイオマス度が10%、厚さが61μm以上69μm以下となるようにインフレーション成形機で成形して実施例4のバイオマスフィルム200を成形した。
(比較例1)
ピーナッツ薄皮配合樹脂100を用いずに、低密度ポリエチレン(LDPE)のみを用いて厚さが20μmとなるようにインフレーション成形機で成形して比較例1のフィルムを成形した。
ピーナッツ薄皮配合樹脂100を用いずに、低密度ポリエチレン(LDPE)のみを用いて厚さが20μmとなるようにインフレーション成形機で成形して比較例1のフィルムを成形した。
(比較例2)
厚さを80μmとした以外は比較例1と同様の方法により、比較例2のフィルムを成形した。
厚さを80μmとした以外は比較例1と同様の方法により、比較例2のフィルムを成形した。
(試験4)
実施例4のバイオマスフィルム200および比較例1-2のフィルムに透過率測定試験を実施した。透過率測定試験では、JIS K7136で規定された方法により実施例4のバイオマスフィルム200および比較例1-2のフィルムの全光線透過率、拡散透過率および平行線透過率を測定した。
実施例4のバイオマスフィルム200および比較例1-2のフィルムに透過率測定試験を実施した。透過率測定試験では、JIS K7136で規定された方法により実施例4のバイオマスフィルム200および比較例1-2のフィルムの全光線透過率、拡散透過率および平行線透過率を測定した。
(試験結果2)
試験4の結果を表2に示す。
実施例4のバイオマスフィルム200は、ピーナッツ薄皮配合樹脂100を含まない比較例1-2のフィルムと比較して、拡散透過率が大きい結果となった。そのため、実施例4は比較例1-2よりも透明度が低く、例えば、外部から内容物が見えにくくすることを求められるゴミ袋や食品包材等に利用できる。
試験4の結果を表2に示す。
実施例4のバイオマスフィルム200は、ピーナッツ薄皮配合樹脂100を含まない比較例1-2のフィルムと比較して、拡散透過率が大きい結果となった。そのため、実施例4は比較例1-2よりも透明度が低く、例えば、外部から内容物が見えにくくすることを求められるゴミ袋や食品包材等に利用できる。
100 ピーナッツ薄皮配合樹脂
200 バイオマスフィルム
10 粉砕薄皮
20 第一熱可塑性樹脂
30 第二熱可塑性樹脂
200 バイオマスフィルム
10 粉砕薄皮
20 第一熱可塑性樹脂
30 第二熱可塑性樹脂
Claims (8)
- ピーナッツの薄皮を粉砕した粉砕薄皮と、第一熱可塑性樹脂とを含む、
ピーナッツ薄皮配合樹脂。 - 前記ピーナッツ薄皮配合樹脂に対する前記粉砕薄皮の混錬率が20%以上50%以下である、
請求項1に記載のピーナッツ薄皮配合樹脂。 - 前記粉砕薄皮の平均粒径が10μm以下である、
請求項1に記載のピーナッツ薄皮配合樹脂。 - 前記粉砕薄皮の含油率が5%以下である、
請求項1に記載のピーナッツ薄皮配合樹脂。 - 前記第一熱可塑性樹脂は、低密度ポリエチレンを含む、
請求項1に記載のピーナッツ薄皮配合樹脂。 - 請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のピーナッツ薄皮配合樹脂と、第二熱可塑性樹脂とを含む、
バイオマスフィルム。 - 前記粉砕薄皮のバイオマス度が5%以上15%以下である、
請求項6に記載のバイオマスフィルム。 - 前記第二熱可塑性樹脂は、ポリエチレン樹脂を含む、
請求項6に記載のバイオマスフィルム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022130966A JP2024027832A (ja) | 2022-08-19 | 2022-08-19 | ピーナッツ薄皮配合樹脂およびピーナッツ薄皮配合樹脂を用いたバイオマスフィルム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2022130966A JP2024027832A (ja) | 2022-08-19 | 2022-08-19 | ピーナッツ薄皮配合樹脂およびピーナッツ薄皮配合樹脂を用いたバイオマスフィルム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2024027832A true JP2024027832A (ja) | 2024-03-01 |
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ID=90039935
Family Applications (1)
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JP2022130966A Pending JP2024027832A (ja) | 2022-08-19 | 2022-08-19 | ピーナッツ薄皮配合樹脂およびピーナッツ薄皮配合樹脂を用いたバイオマスフィルム |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2024027832A (ja) |
-
2022
- 2022-08-19 JP JP2022130966A patent/JP2024027832A/ja active Pending
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