JP4279296B2

JP4279296B2 - 乾燥剤用生石灰の製造方法

Info

Publication number: JP4279296B2
Application number: JP2006151263A
Authority: JP
Inventors: 皓三平野; 延宣佐々江
Original assignee: 下村化工紙株式会社
Priority date: 2006-05-31
Filing date: 2006-05-31
Publication date: 2009-06-17
Anticipated expiration: 2026-05-31
Also published as: JP2007320795A

Description

この発明は、乾燥剤用生石灰の製造方法に関するものである。

一般に、生石灰は、製鉄、化学、セメント原料、肥料原料などの多用途に使用されており、よく知られているように、石灰石処理、焼成、分解・粉砕、製品貯蔵の工程を経て各ユーザーに出荷される（図４参照）。化学的には、石灰石（炭酸カルシウム）を、生石灰（酸化カルシウム）と炭酸ガス（二酸化炭素）に分解することによって製造される。

ところで、生石灰は、年間を通して高い吸湿力（自重の３２％を吸湿）を有する優れた機能に加えて、手軽に入手でき、安価であるなどの理由から、食品の乾燥剤として広く使用されている。例えば、海苔、あられ、おかきなどのように、乾燥状態にあることによって食感を保つ食品には、その包装内に生石灰を主原料とした乾燥剤を封入して、包装内の食品の乾燥と鮮度保持を図ることが広く行なわれている。

一方、生石灰は、水と反応して発熱することが知られている。このため、食品用として日常的に使用されている生石灰を主成分とする乾燥剤において、例えば、幼児などが乾燥剤を握りしめ、その包材からなる袋が破れて飛散し、手などに生石灰が付着した状態でしゃぶって唾が付着すると、その水分によって発熱し、手などを火傷したり、認知症の老人などが食品と誤って食することにより、口腔などを火傷するという事故が多く発生している。

このような情況において、日本石灰乾燥協議会では、規格基準を作成し、包装材料の耐水性や強度などの機能を高め、乾燥剤の安全性の向上に努めているが、高齢化社会の到来に伴って認知症老人の増加が予想されることから、誤って食したとしても火傷をおわない、もしくは、火傷が軽くすむような乾燥剤の出現が望まれており、例えば、特許文献１に示すように、生石灰の表面を疎水性物質で被覆する点が提案されている。
特公平５−５０４５５号公報

しかしながら、生石灰の表面をスプレーやミキサーを用いて疎水性物質で被覆するためには、疎水性物質は液体である必要がある。したがって、常温で液体の疎水性物質、例えば、油を用いた場合、時間の経過に伴って液状の疎水性物質が流下し、生石灰に対する疎水性物質の厚みが変化することから、生石灰に水分が付着した場合の安全性に難がある。すなわち、生石灰に水分が付着した場合に、確実に発熱を抑えるとともに、温度上昇を抑えることができるか、疑問がある。一方、常温で固体の疎水性物質、例えば、脂肪酸を用いる場合、エーテルなどの溶媒によって疎水性物質を溶解させて溶液化させる必要がある。このため、生石灰を溶媒によって溶液化させた疎水性物質で被覆した場合、生石灰には溶媒臭が残ることになる。したがって、乾燥剤用包材を通して溶媒臭が漏出し、包装内に収容された海苔などの食品に溶媒臭が移るおそれがあり、採用することはできない。

さらに、ミキサーによって生石灰を疎水性物質で被覆する場合は、バッチ処理となり、連続的に生産することができないことから、生産性が低下するという欠点がある。また、スプレーによって生石灰を疎水性物質で被覆する場合は、生石灰の表面に疎水性物質を均一に塗布することが困難である欠点がある。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、食品の乾燥剤として安全に使用可能な生石灰を効率よく連続的に製造することのできる乾燥剤用生石灰の製造方法を提供するものである。

本発明は、生石灰：ステアリン酸＝９５：５〜８５：１５の割合に調整された粒径１〜５ｍｍの生石灰および顆粒状、粉末状またはフレーク状のステアリン酸を回転するスクリューによって混合しつつ搬送し、混合搬送する際に加熱によりステアリン酸を溶融させるとともに、溶融したステアリン酸を生石灰の表面に付着させ、生石灰の表面にステアリン酸の皮膜を形成することを特徴とするものである。

本発明によれば、粒径１〜５ｍｍの生石灰と顆粒状、粉末状またはフレーク状のステアリン酸とを混合しつつ搬送する。そして、生石灰および顆粒状、粉末状またはフレーク状のステアリン酸を混合搬送する際に加熱することにより、ステアリン酸を溶融させるとともに、混合搬送する過程で溶融したステアリン酸を生石灰の表面に付着させる。また、溶融されたステアリン酸は、液状油となって滑り性が高くなることから、生石灰の混合搬送時の摩擦を削減して、生石灰が砕かれるのを防止する。この後、表面に溶融したステアリン酸が付着した生石灰の熱を除去すれば、ステアリン酸は固化し、皮膜となって生石灰の表面を覆うものである。そして、ステアリン酸は、室温下では、固化した状態、すなわち、皮膜の状態を維持することになる。

この結果、表面をステアリン酸の皮膜で覆った生石灰を効率よく連続的に製造することができる。

ここで、ステアリン酸の被膜によって表面が覆われた生石灰は、たとえ水分に接触したとしても、水をはじくことにより、反応を緩やかに進行させるとともに、発熱のピークを低く抑えることができる。したがって、誤って食したとしても、火傷を発生しないか、最小限度に抑えることができ、食品の乾燥剤として安全に使用することができる。

乾燥剤用生石灰の粒径としては、１〜５ｍｍが好ましい。

また、ステアリン酸は、動物や植物の脂肪から誘導される脂肪酸の一種であり、アルコール、エーテル、クロロホルム、ベンゼンなどに可溶である。そして、ステアリン酸は、常温では白色固体であり、純度にもよるが、融点は４０〜８０℃である。

生石灰およびステアリン酸の混合搬送手段としては、スクリューを好適に用いることができる。その際、スクリューのピッチや回転数などは、生産量などによって適宜設定すればよい。

また、加熱手段としては、電熱ヒーターの他、オイルヒータや水蒸気などを利用することができ、特に限定されない。

本発明において、回転するスクリューによる生石灰およびステアリン酸の混合搬送に先立って、生石灰：ステアリン酸＝９５：５〜８５：１５の割合に調整された粒径１〜５ｍｍの生石灰および顆粒状、粉末状またはフレーク状のステアリン酸を撹拌し、生石灰にステアリン酸を略均等に分散させることが好ましい。これにより、生石灰およびステアリン酸の混合搬送の前段階で、生石灰に対して顆粒状、粉末状またはフレーク状のステアリン酸を略均等に分散させることができ、生石灰にステアリン酸をムラなく付着させることができる他、生石灰およびステアリン酸の混合搬送に要する時間を短縮化できるとともに、装置をコンパクトな大きさに形成できる利点がある。

本発明によれば、食品の乾燥剤として安全に使用することができる生石灰を効率よく連続的に製造することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１には、本発明の乾燥剤用生石灰の製造方法を具体化した製造装置１が示されている。

この製造装置１は、生石灰Ｌおよびステアリン酸Ｓの投入ホッパー２１を備えた撹拌装置２と、撹拌装置２の下端に接続された混合搬送装置３と、混合搬送装置３の後端排出孔３ａの下方に設けられた搬送装置４と、搬送装置４の上方に配置された冷風機５と、搬送装置４の下流端に臨んで設けられた貯蔵ホッパー６と、から構成されている。

ここで、生石灰Ｌとしては、粉砕された後、一定の粒径、例えば、１〜５ｍｍ程度に篩分けされたものを採用する。

なお、生石灰Ｌは、時間の経過とともに空気中の水分と反応し、表面より次第に消石灰に変化して微粉末となり、ステアリン酸Ｓの効果を低下させることから、前述した生石灰Ｌの製造工程に、乾燥剤用生石灰の製造装置１を連動させることが好ましい。

一方、ステアリン酸Ｓは、動物や植物の脂肪から誘導された脂肪酸の一種であり、アルコール、エーテル、クロロホルム、ベンゼンなどに可溶である他、常温では白色固体であって、融点は、純度によっても異なるが、４０〜８０℃であり、撥水剤として機能する。

なお、ステアリン酸Ｓは、ミヨシ油脂株式会社よりビーズ状に成形されて、例えば、ステアリン酸６５として、あるいは、フレーク状に成形されて、Ｐ−ＳＴ（Ｆ）として市販されている。ここでは、顆粒状（ビーズ状）のステアリン酸であるステアリン酸６５を使用している。

撹拌装置２は、鉛直方向に設けられた筒体２２の内部に、モーターＭ１を介して回転自在な撹拌翼２３を設けて構成され、投入ホッパー２１を経て筒体２２内に供給された生石灰Ｌおよびビーズ状のステアリン酸Ｓを、回転する回転翼２３によって撹拌し、生石灰Ｌ中にステアリン酸Ｓを略均等に分散させる。これにより、後述する混合搬送装置３において、生石灰Ｌの表面にステアリン酸Ｓを付着させる際に、溶融したステアリン酸Ｓをムラなく付着させることができる。

なお、投入ホッパー２１は、シャッター２４を有しており、シャッター２４の開閉度合いによって生石灰Ｌおよびステアリン酸Ｓの供給量を調整することができ、これにより、生石灰Ｌに対するステアリン酸Ｓの混合割合を調整するようにしている。

混合搬送装置３は、撹拌装置２の筒体２２に連続して水平方向に延設された筒体３１の内部に、モーターＭ２を介して回転自在なスクリュー３２を設けるとともに、その外周面に加熱装置３３を設けて構成され、撹拌装置２から供給された生石灰Ｌおよびビーズ状のステアリン酸Ｓを回転するスクリュー３２によって混合しつつ後方に向けて搬送する。そして、生石灰Ｌおよびビーズ状のステアリン酸Ｓを混合しつつ後方に向けて搬送する際、加熱装置３３によってビーズ状のステアリン酸Ｓを溶融させ、溶融したステアリン酸Ｓを生石灰Ｌの表面に付着させるものである。

この場合、加熱装置３３としては、電熱ヒーターが採用されているが、その他、水蒸気やオイルヒーターを用いることもできる。そして、ステアリン酸Ｓの融点および変性を考慮して、混合撹拌装置３における筒体３１の内部温度は、約９０〜１２０℃に制御されている。

搬送装置４は、ベルトコンベアであり、混合搬送装置３の後端排出孔３ａから排出された、表面に溶融して液状となったステアリン酸Ｓが付着された生石灰Ｌを貯蔵ホッパー６に向けて搬送する。そして、搬送装置４によって搬送される際、冷風機５によって冷却される。これにより、生石灰Ｌの表面に付着された液状のステアリン酸Ｓは固化し、生石灰Ｌの表面に皮膜を形成する。このステアリン酸Ｓの皮膜は、温度が融点以上に上昇しない限りその状態を維持するものである。

次に、このように構成された製造装置１の作動について説明する。

粒径１〜５ｍｍ程度に篩分けされて出荷された乾燥剤用生石灰Ｌおよびビーズ状のステアリン酸Ｓは、投入ホッパー２１を経て撹拌装置２に供給される。この際、生石灰Ｌおよびステアリン酸Ｓは、それらの割合に合わせてそれぞれシャッター２４の開閉度合いが調整される。

撹拌装置２に供給された生石灰Ｌおよびビーズ状のステアリン酸Ｓは、モーターＭ１を介して回転する撹拌翼２３によって撹拌され、混じり合わされることにより、生石灰Ｌに対してビーズ状のステアリン酸Ｓが略均等に分散するものとなる。

このように、撹拌装置２によって生石灰Ｌ中にビーズ状のステアリン酸Ｓが略均等に分散されると、生石灰Ｌおよびステアリン酸Ｓは、撹拌装置２から混合搬送装置３に供給される。そして、混合搬送装置３において、モーターＭ２を介して回転するスクリュー３２によって生石灰Ｌおよびステアリン酸Ｓは混合されつつ後方に搬送される。その際、加熱装置３３によって筒体３１の内部がステアリン酸Ｓの融点以上に加熱されていることにより、ビーズ状のステアリン酸Ｓが溶融して液状化する。溶融したステアリン酸Ｓは、回転するスクリュー３２によって生石灰Ｌと混合する際に接触し、生石灰Ｌの表面に付着する。

この場合、撹拌装置２によって生石灰Ｌにステアリン酸Ｓが略均等に分散されて混合搬送装置３に供給されることにより、混合搬送装置３において、生石灰Ｌに対してステアリン酸Ｓがほぼ均等に溶融することから、生石灰Ｌの表面に液状となったステアリン酸Ｓをムラなく付着させることができる。しかも、生石灰Ｌにステアリン酸Ｓを付着させるために、両者の混合を長時間にわたって行う必要がない利点がある。これにより、回転数にもよるが、混合撹拌装置３の長さを短縮して製造装置１全体をコンパクトな大きさに形成することが可能となる。また、溶融されたステアリン酸Ｓは、液状油となって滑り性が高くなることから、生石灰Ｌの混合搬送時の摩擦を削減して、生石灰Ｌが砕かれて粉状となるのを防止することができる。

このようにして、表面に液状となったステアリン酸Ｓが付着された生石灰Ｌは、混合撹拌装置３の後端排出孔３ａから排出され、搬送装置４に供給される。そして、表面に液状のステアリン酸Ｓが付着した生石灰Ｌは、搬送装置４によって貯蔵ホッパー６に向けて搬送される際、冷風機５によって冷却され、生石灰Ｌの表面に付着された液状のステアリン酸Ｓが固化し、皮膜となって生石灰Ｌの表面を覆うものである。この後、表面がステアリン酸Ｓの皮膜によって覆われた生石灰Ｌは、搬送装置４を経て貯蔵ホッパー６に供給されて貯蔵される。貯蔵ホッパー６に貯蔵された生石灰Ｌは、ステアリン酸Ｓの皮膜が形成されており、水を長期にわたって撥水することができるものとなる。

この結果、ステアリン酸Ｓの皮膜が形成された生石灰Ｌを簡単に、かつ、効率よく連続的に製造することができる。

このようなステアリン酸Ｓの皮膜が形成された生石灰Ｌについて、吸湿能力を検証した。

具体的には、現在通常使用の乾燥剤用包材（日本石灰乾燥剤協議会認可包材）で作成した６０ｍｍ×１００ｍｍの袋に、ステアリン酸の皮膜が形成されない従来の生石灰Ａ、生石灰９５、ステアリン酸５の割合で混合してステアリン酸の皮膜を形成した生石灰Ｂ、生石灰９０、ステアリン酸１０の割合で混合してステアリン酸の皮膜を形成した生石灰Ｃ、生石灰８５、ステアリン酸１５の割合で混合してステアリン酸の皮膜を形成した生石灰Ｄをそれぞれ１５ｇずつ投入し、各生石灰について５個ずつ計２０個用意した。これらの生石灰について、常温室内で吸湿による重量増加を秤で計測するとともに、各生石灰の５個の平均値を求め、飽和状態（自重の３０％増加）までの日数を記録した。

この結果を図２のグラフに示す。

このグラフから明らかなように、ステアリン酸の皮膜を形成した生石灰Ｂ，Ｃ，Ｄの吸湿能力が、従来の生石灰Ａの吸湿能力よりも若干低下する。特に、ステアリン酸の混合割合が大きくなるにつれて、吸湿能力が低下することが明らかである。このことから、生石灰の吸湿能力を、生石灰に対するステアリン酸の混合割合によって調整することができる。すなわち、包材によって調整する必要がある従来の生石灰に比較して、吸湿能力の調整が容易になる。

また、従来の生石灰Ａ、生石灰Ｂ、生石灰Ｃ、生石灰Ｄについて、水と反応して発生する発熱性を実験した。

具体的には、従来の生石灰Ａ、生石灰Ｂ、生石灰Ｃ、生石灰Ｄをそれぞれ５０ｇずつ用意し、それらの生石灰を、断熱容器に断熱材を介して配置したフラスコに投入した後、蒸留水を５分間隔で１０ミリリットルずつ注水し、注水してから５分後の温度を測定した。なお、実験は、各生石灰について５回ずつ行ない、その平均を採用した。

この結果を図３のグラフに示す。

このグラフから明らかなように、従来の生石灰Ａに比較して、生石灰Ｂ，Ｃ，Ｄは、最高到達温度が大幅に低下するとともに、その温度に到達するまでの時間も大幅に遅延する。特に、ステアリン酸の混合割合が大きくなるにつれて、最高到達温度が低下するとともに、その温度に到達するまでの時間が遅延することが明らかである。

なお、生石灰Ｂは、生石灰Ａよりも発熱の立ち上がりは遅くなるが、１５分で約１４０℃まで上昇した。

これらのことから、生石灰に対するステアリン酸の混合割合は、少なくとも５％を超える必要があると考えられるが、ステアリン酸の割合が高くなると吸湿能力が低下することから、ステアリン酸の混合割合は、要求される吸湿性能および発熱性能を考慮して設定すればよい。

このようなステアリン酸Ｓの皮膜が形成された乾燥剤用生石灰Ｌは、乾燥剤業者に供給されて包装材に充填された後、食品業者に出荷され、食品業者によって食品とともに封入される。

一方、食品を購入した消費者が、誤って乾燥剤用包材を破って食したとしても、生石灰Ｌは、その表面にステアリン酸Ｓの皮膜が形成されており、口腔内の粘膜（水分）に反応しても火傷を発生するような高温にまで発熱することがなく、また、最高温度に到達するまでの時間が大幅に遅延することから、治療を開始するまでの時間を確保することができる。

この結果、生石灰によって口腔などの火傷を抑制することができる。

以上のように本発明によれば、水と反応して発生する最高到達温度を火傷の発生しないような温度にまで低下させることができる乾燥剤用生石灰を効率よく連続的に製造することができることから、安全性の高い生石灰を広範に供給することができる。

本発明の乾燥剤用生石灰の製造方法を具体化した製造装置の一例を模式的に示す概略図である。乾燥剤用生石灰の吸湿能力の実験結果を示すグラフである。乾燥剤用生石灰の発熱性の実験結果を示すグラフである。一般的な生石灰の製造工程を説明する工程図である。

符号の説明

１製造装置
２撹拌装置
３混合搬送装置
４搬送装置
５冷風機
６貯蔵ホッパー
Ｌ生石灰
Ｓステアリン酸

Claims

生石灰：ステアリン酸＝９５：５〜８５：１５の割合に調整された粒径１〜５ｍｍの生石灰および顆粒状、粉末状またはフレーク状のステアリン酸を回転するスクリューによって混合しつつ搬送し、混合搬送する際に加熱によりステアリン酸を溶融させるとともに、溶融したステアリン酸を生石灰の表面に付着させ、生石灰の表面にステアリン酸の皮膜を形成することを特徴とする乾燥剤用生石灰の製造方法。
回転するスクリューによる生石灰およびステアリン酸の混合搬送に先立って、生石灰：ステアリン酸＝９５：５〜８５：１５の割合に調整された粒径１〜５ｍｍの生石灰および顆粒状、粉末状またはフレーク状のステアリン酸を撹拌し、生石灰にステアリン酸を略均等に分散させることを特徴とする請求項１記載の乾燥剤用生石灰の製造方法。