JP5256127B2 - Biodegradable clay and method for producing the same - Google Patents

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Description

本発明は、主として手工芸用の粘土に関し、特に生分解性を有し、かつ、粘土としての品質に優れた生分解性粘土、及びその製造方法に関する。   The present invention relates mainly to clay for handicrafts, and more particularly to biodegradable clay having biodegradability and excellent quality as clay, and a method for producing the same.

従来から手工芸用の粘土には、優れた作業性や質感、色づけのしやすさなどが求められている。
すなわち、柔らかくて扱いやすく、薄くのばすことができるとともに、型くずれせず、手に付きにくいなどといった優れた作業性を備える粘土は、より自由度の高い作品作りを可能とし、初心者にも扱いやすいものとなる。また、見た目に好ましい印象を与えるものや、触感の良いものなど優れた質感を有する粘土は、作品作りへの応用範囲を拡大するとともに、創作意欲を刺激する。また、手工芸用の粘土を用いて製作した工作物には、色塗りをすることが多いため、粘土の色は、柔軟に色づけを行うことが可能な白や透明感のあるものが好ましい。
Traditionally, clay for handicrafts is required to have excellent workability, texture, and ease of coloring.
In other words, clay that is soft and easy to handle, can be thinned, and does not lose its shape and has excellent workability such as being hard to touch, makes it possible to create more flexible works and is easy to handle even for beginners It becomes. In addition, clay that has an excellent texture, such as a material that gives a positive impression to the eye and a material that has a good tactile sensation, expands the range of application to the creation of works and stimulates the desire to create. In addition, since a workpiece manufactured using clay for handicrafts is often painted, the color of the clay is preferably white or transparent, which can be colored flexibly.

このような手工芸用の粘土に求められる品質を確保するため、手工芸用の粘土の成分には、一般にポリ酢酸ビニルに代表される分解性の少ない各種合成樹脂系糊料や、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロースなどのセルロース系合成糊料がバインダーとして多用されている。また、増粘剤として、分解性の少ない水溶性セルロースエーテルやその他の化学物質が使用されている。また、手付きを防止するための油脂にも、流動パラフィンなど石油関連製品が使用されている。
このように、従来の手工芸用の粘土は、その品質を向上させるために、合成樹脂等をベースに用いて製造されているため、ほとんど生分解することがないものであった。
In order to ensure the quality required for such clay for handicrafts, the ingredients of clay for handicrafts include various synthetic resin pastes with low degradability typically represented by polyvinyl acetate, methylcellulose, carboxy Cellulosic synthetic pastes such as methylcellulose are frequently used as binders. Moreover, water-soluble cellulose ether and other chemical substances with little degradability are used as a thickener. Petroleum-related products such as liquid paraffin are also used for fats and oils for preventing hand-holding.
Thus, since the conventional clay for handicrafts is manufactured using a synthetic resin or the like as a base in order to improve its quality, it has hardly been biodegraded.

一方、環境保護の観点からは、手工芸用の粘土についても、合成樹脂や合成糊料、石油関連製品等を使用することなく、生分解可能な素材のみで製造することが望ましい。
しかし、これらの合成樹脂等を一切使用することなく、生分解可能な素材のみで粘土を製造することは、手工芸用の粘土に必要とされる優れた作業性や質感、色づけのしやすさなどを実現することは極めて困難であった。
On the other hand, from the viewpoint of environmental protection, it is desirable that clay for handicrafts is produced only from biodegradable materials without using synthetic resins, synthetic glues, petroleum-related products, and the like.
However, without using any of these synthetic resins, producing clay using only biodegradable materials is an excellent workability, texture and ease of coloring required for handicraft clay. It was extremely difficult to realize such as.

例えば、粘土の主成分を合成樹脂に代えて、小麦やとうもろこしなどの生分解可能な素材を主成分として使用する場合、タンパク質成分は酸化して黄色味を帯びるため、色づけの妨げになってしまう。このため、白色の粘土を製造するためには、タンパク質成分を除去して、澱粉成分のみを使用することが好ましい。
ところが、澱粉を主成分とした場合、そのままでは手工芸用の粘土に必要な粘性や強度を得ることができない。このため、澱粉を主成分として粘土を製造する場合には、例えば特許文献1に記載の手工芸用粘土のように、ポリ酢酸ビニルなどの合成樹脂等を添加して、粘土に粘性や強度を付与する必要があった。
For example, if the main component of clay is replaced with a synthetic resin and a biodegradable material such as wheat or corn is used as the main component, the protein component is oxidized and yellowish, which hinders coloring. . For this reason, in order to produce white clay, it is preferable to remove the protein component and use only the starch component.
However, when starch is the main component, the viscosity and strength necessary for handicraft clay cannot be obtained as it is. For this reason, when producing clay with starch as a main component, for example, a synthetic resin such as polyvinyl acetate is added like the clay for handicraft described in Patent Document 1, and the viscosity and strength of the clay are increased. There was a need to grant.

このように、粘土に必要な粘性や強度を、合成樹脂などを用いて実現することは、紙粘土など、一見すると最も生分解性がありそうな粘土についても同様に行われており、生分解可能な素材を主成分として合成樹脂等を添加することなく、優れた作業性や質感を備えた高品質な白色の粘土を製造することは極めて困難であった。
したがって、従来は、生分解可能な素材を主成分とした粘土であっても、一般には、合成樹脂等を添加して製造されており、生分解性の高いものではなかった。
In this way, the viscosity and strength necessary for clay are achieved using synthetic resin, etc., for paper clay and other clays that seem to be most biodegradable. It has been extremely difficult to produce a high-quality white clay with excellent workability and texture without adding a synthetic resin or the like based on a possible material.
Therefore, conventionally, even a clay mainly composed of a biodegradable material is generally produced by adding a synthetic resin or the like, and is not highly biodegradable.

一方、特許文献2には、鉛筆の製造時に生じるおがくずを主成分として使用し、生分解性の高い粘土を製造することが記載されている。この特許文献2に記載の粘土は、木のリサイクル粘土として環境にやさしく、また軽くて丈夫で、乾くと木と同じように彫ることができるなど優れた特徴を有しており、中小企業優秀新技術・新製品賞など多数の賞を受賞している。   On the other hand, Patent Document 2 describes that a highly biodegradable clay is produced using sawdust generated during the production of a pencil as a main component. The clay described in Patent Document 2 is environmentally friendly as recycled wood clay, is light and strong, and has excellent features such as being carved in the same way as wood when dried. He has received numerous awards including technology and new product awards.

特開2001−31829号公報JP 2001-31829 A 特許第4204208号公報Japanese Patent No. 4204208

しかしながら、特許文献2に記載の粘土は、手工芸用の粘土に適する優れた作業性や質感を備えたものではなかった。
すなわち、特許文献2に記載の粘土は、硬くてなめらかさに乏しく、工芸品の製作中にすぐに乾燥してひび割れしてしまうという問題があった。
また、粘土の色が木の色であるため、自由に色づけを行うことができず、製作する工芸品によっては、用いることができないという問題があった。この点、酸化チタンを含有させて有色の粘土にする工夫もされているが、このように酸化チタンを含有させると粘土の作業性や質感がさらに低下してしまうという問題があった。
However, the clay described in Patent Document 2 was not provided with excellent workability and texture suitable for clay for handicrafts.
That is, the clay described in Patent Document 2 is hard and poor in smoothness, and has a problem that it is quickly dried and cracked during production of a craft.
Moreover, since the color of the clay is the color of wood, there is a problem that it cannot be colored freely and cannot be used depending on the craft to be manufactured. In this regard, there has also been devised to make colored clay by containing titanium oxide. However, when titanium oxide is contained in this way, there is a problem that workability and texture of the clay are further deteriorated.

また、この粘土は、おがくずを主成分としているため、木の湿ったような臭いがし、工芸品を作成した後もその匂いが手から取れにくいという問題があった。手工芸用の粘土の需用者は主婦層に多いため、このような臭いの問題は食事の準備作業などに不都合であり、利用しづらい要因となっていた。   In addition, since this clay has sawdust as a main component, it has a problem that it smells like a damp tree, and it is difficult to remove the smell even after creating a craft. Since there are many consumers of handicraft clay among housewives, such a problem of odor is inconvenient for meal preparation and is difficult to use.

このように、手工芸用の粘土には、優れた作業性や質感、色づけのしやすさなどが求められているが、これらの粘土の性質は、従来は合成樹脂などにより実現されており、環境にやさしい生分解性素材を主成分として用いた場合には、これらの粘土の性質を実現することができなかった。   In this way, clay for handicrafts is required to have excellent workability, texture, ease of coloring, etc., but the properties of these clays have been conventionally realized with synthetic resins, etc. When an environmentally friendly biodegradable material was used as the main component, the properties of these clays could not be realized.

本発明者らは、このような手工芸用の粘土に求められる性質を損なうことなく、かつ生分解性の高い粘土を製造するため、長い年月をかけて膨大な素材の組み合わせを実験し、ついに生分解性に優れ、かつ従来の合成樹脂を主成分とした粘土と遜色のない作業性や質感を備えた高品質の手工芸用粘土を製造することに成功した。   In order to produce highly biodegradable clay without impairing the properties required for such handicraft clay, the present inventors have experimented with a huge combination of materials over many years, Finally, we succeeded in producing high-quality handicraft clay with excellent biodegradability and workability and texture comparable to those of conventional synthetic resins.

具体的には、本発明者らは、従来の合成樹脂を主成分とした粘土の各成分に代替し得る生分解素材を探索して、優れた作業性や質感、色づけのしやすさ等を備えた粘土を製造するべく実験を繰り返し、ついに化工澱粉を主成分にし、アルギン酸ナトリウムと、炭酸カルシウム及び/又はリン酸カルシウムとを共に使用することで、優れた作業性や質感を備えた粘土を製造し得ることに成功し、本発明を完成させた。
本発明は、化工澱粉に、アルギン酸ナトリウムと、炭酸カルシウム及び/又はリン酸カルシウムとを配合することにより、生分解性が高く、かつ優れた作業性や質感を備えた白色の手工芸用の生分解性粘土及びその製造方法を提供することを目的とする。
Specifically, the present inventors searched for biodegradable materials that can be substituted for each component of clay mainly composed of conventional synthetic resins, and provided excellent workability, texture, ease of coloring, etc. The experiment was repeated to produce the prepared clay, and finally the clay with excellent workability and texture was produced by using the modified starch as the main component and using sodium alginate and calcium carbonate and / or calcium phosphate together. The present invention was completed successfully.
The present invention is a biodegradability for white handicrafts with high biodegradability and excellent workability and texture by blending sodium alginate and calcium carbonate and / or calcium phosphate into the modified starch. An object of the present invention is to provide clay and a method for producing the same.

本発明の生分解性粘土は、澱粉を主原料とする粘土であって、化工澱粉に、アルギン酸ナトリウムと、炭酸カルシウム及び/又はリン酸カルシウムとを含有させてなることを特徴とする。
また、本発明の生分解性粘土の製造方法は、澱粉を主原料とする粘土の製造方法であって、化工澱粉に、アルギン酸ナトリウムと、炭酸カルシウム及び/又はリン酸カルシウムを混合して攪拌することを特徴とする。
The biodegradable clay of the present invention is a clay containing starch as a main raw material, and is characterized in that a modified starch contains sodium alginate and calcium carbonate and / or calcium phosphate.
The method for producing biodegradable clay of the present invention is a method for producing clay using starch as a main raw material, and mixing alginate with sodium alginate and calcium carbonate and / or calcium phosphate is stirred. Features.

本発明によれば、化工澱粉を粘土の主成分にした場合の粘性を、アルギン酸ナトリウムと、炭酸カルシウム及び/又はリン酸カルシウムとを混合することにより調整することで、生分解性が高く、優れた作業性や質感を備えた白色の手工芸用の粘土を製造することが可能となる。   According to the present invention, when the modified starch is a main component of clay, the viscosity is adjusted by mixing sodium alginate and calcium carbonate and / or calcium phosphate, so that the biodegradability is high and the work is excellent. This makes it possible to produce white handicraft clay with properties and texture.

本発明の生分解性粘土と従来の合成樹脂を主成分とした粘土の配合成分の対応関係を示す図である。It is a figure which shows the correspondence of the compounding component of the clay which has the biodegradable clay of this invention and the conventional synthetic resin as a main component. 実施例1の粘土の配合成分を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing blended components of clay of Example 1. 実施例2の粘土の配合成分を示す図である。It is a figure which shows the mixing | blending component of the clay of Example 2. FIG. 対照材料(セルロース)の生分解性試験結果(CO発生量から計算される生分解度)を示す図である。It is a diagram illustrating a control material (biodegradation calculated from the amount of produced CO 2) biodegradability test results (cellulose). 実施例1の粘土の生分解性試験結果(CO発生量から計算される生分解度)を示す図である。It is a diagram showing a (biodegradation calculated from the amount of produced CO 2) biodegradability test results of clay of Example 1. 空試験(ブランク)でのCO発生量を示す図である。Is a diagram showing the amount of CO 2 produced in the blank test (blank). 対照材料(セルロース)のCO発生量を示す図である。Is a diagram showing the amount of CO 2 produced reference material (cellulose). 実施例1の粘土のCO発生量を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the amount of CO 2 generated in the clay of Example 1. 対照材料(セルロース)の生分解度を示す図である。It is a figure which shows the biodegradation degree of a control material (cellulose). 実施例1の粘土の生分解度を示す図である。It is a figure which shows the biodegradation degree of the clay of Example 1. FIG. 実施例1及び比較例1の粘土に対する自由形式の評価結果を示す図である。It is a figure which shows the free-form evaluation result with respect to the clay of Example 1 and Comparative Example 1. 実施例1及び比較例1の粘土の作業性、質感、色、臭い、保存安定性の評価内容のまとめを示す図である。It is a figure which shows the summary of the evaluation content of workability | operativity, a texture, a color, an odor, and storage stability of the clay of Example 1 and Comparative Example 1.

以下、本発明の実施形態について具体的に説明する。
粘土は、一般に、バインダー、増粘剤、添加剤、手付き防止剤、界面活性剤、充填剤等の組成物を混合し、攪拌することによって、製造される。
本発明は、これらの組成物によって粘土に付与される性質を、生分解性の高い素材を用いることで、粘土に付与できるかを探求した結果、見出された生分解性素材の組み合わせにより、手工芸用の粘土としての品質に優れた生分解性粘土の製造を可能としたものである。
まず、図1を参照して、本発明の生分解性粘土の配合成分について説明する。同図は、本発明の生分解性粘土と従来の粘土の配合成分の対応関係を示す図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described.
Clay is generally produced by mixing and stirring a composition such as a binder, a thickener, an additive, an anti-handing agent, a surfactant, and a filler.
The present invention, as a result of searching for the properties imparted to the clay by these compositions, using a highly biodegradable material, to the clay, as a result of the combination of the biodegradable materials found, This makes it possible to produce biodegradable clay with excellent quality as handicraft clay.
First, with reference to FIG. 1, the compounding component of the biodegradable clay of this invention is demonstrated. The same figure is a figure which shows the correspondence of the biodegradable clay of this invention, and the compounding component of the conventional clay.

(バインダー)
バインダーは、粘土の主成分であり、粘土の機械的強度や、固化性、粘着性等を実現するものである。粘土にこのような性質を付与するため、バインダーには、従来は一般にポリ酢酸ビニルなどの合成樹脂が使用されていた。
これに対し、本実施形態では、バインダーとして、化工澱粉を使用している。化工澱粉をバインダーとした場合、粘土の機械的強度や、固化性、粘着性等は、いずれも合成樹脂を使用する場合よりも大きく劣ってしまう。
そこで、本実施形態では、後述するように、増粘剤と充填剤、手付き防止剤等を工夫することによって、これらの劣化する性質を補うことで、合成樹脂を使用した粘土と遜色のない品質の粘土を製造可能にしている。
(binder)
The binder is a main component of clay, and realizes the mechanical strength, solidification, and tackiness of clay. In order to impart such properties to clay, conventionally, synthetic resins such as polyvinyl acetate have been used as binders.
In contrast, in the present embodiment, modified starch is used as the binder. When the modified starch is used as a binder, the mechanical strength, solidification, and tackiness of the clay are all greatly inferior to those using a synthetic resin.
Therefore, in this embodiment, as will be described later, by devising thickeners and fillers, anti-handing agents, etc., by compensating for these deteriorating properties, quality comparable to clay using synthetic resin It is possible to manufacture clay.

このバインダーに使用する化工澱粉としては、例えばアルファ化澱粉、変性澱粉などを用いることができる。
また、バインダーを糊化して粘土のベースを製造する際、その活性を高めて、ねばりが落ちないようにするために、トレハロースを添加することも好ましい。このように、バインダーを糊化する際にトレハロースを添加することで、一層粘性に優れたベースを製造することが可能である。
As the modified starch used for the binder, for example, pregelatinized starch, modified starch and the like can be used.
Further, when producing a clay base by gelatinizing the binder, it is also preferable to add trehalose in order to increase its activity and prevent the stickiness from dropping. Thus, by adding trehalose when gelatinizing the binder, it is possible to produce a base with further excellent viscosity.

また、図1に示すように、補助的なバインダーとして、ポリ乳酸又はポリ乳酸エマルジョンを使用することが好ましい。このように補助的なバインダーとして、ポリ乳酸又はポリ乳酸エマルジョンを使用することで、本実施形態の生分解性粘土に、手工芸用の粘土に適した強度を付与することができ、型くずれがしにくく、より一層作業性や保形性に優れた品質の高い粘土を製造することが可能となる。
なお、ポリ乳酸は、とうもろこしなどから製造される生分解性素材であり、従来、粘土に使用されている例を見ない。ポリ乳酸は、合成樹脂に代えて、粘土に強度を付与可能な生分解性素材として、本発明者らにより見出されたものである。
Moreover, as shown in FIG. 1, it is preferable to use polylactic acid or a polylactic acid emulsion as an auxiliary binder. As described above, by using polylactic acid or polylactic acid emulsion as an auxiliary binder, the biodegradable clay of this embodiment can be given strength suitable for clay for handicrafts, and the mold can be deformed. It is difficult, and it becomes possible to produce a high-quality clay having excellent workability and shape retention.
Polylactic acid is a biodegradable material produced from corn and the like, and no conventional examples have been used for clay. Polylactic acid has been found by the present inventors as a biodegradable material capable of imparting strength to clay instead of synthetic resin.

なお、ポリ乳酸エマルジョンの可塑剤として、ポリビニルアルコールを微量使用することもできる。ポリビニルアルコールは、粘土の粘性を向上させることが可能な素材であり、例えば生分解率65%で冷温水可溶な部分ケン化型ポリビニルアルコールを微量使用することで、粘土の粘性を向上させると同時に、粘土の強度を高めることが可能である。   A small amount of polyvinyl alcohol can also be used as a plasticizer for the polylactic acid emulsion. Polyvinyl alcohol is a material capable of improving clay viscosity. For example, by using a trace amount of partially saponified polyvinyl alcohol soluble in cold and hot water with a biodegradation rate of 65%, the viscosity of clay is improved. At the same time, it is possible to increase the strength of the clay.

(増粘剤)
増粘剤は、粘土に粘性を付与する成分であり、従来は、例えば水溶性セルロースエーテル,カルボキシメチルセルロースなど、生分解性の低いセルロース誘導体が使用されていた。
これに対し、本実施形態では、増粘剤として、容易に生分解するアルギン酸ナトリウムを用いている。このアルギン酸ナトリウムは、海藻から抽出したものなどが市販されており、これらを好適に使用することが可能である。
(Thickener)
A thickener is a component that imparts viscosity to clay, and conventionally, cellulose derivatives having low biodegradability such as water-soluble cellulose ether and carboxymethyl cellulose have been used.
On the other hand, in this embodiment, sodium alginate that readily biodegrades is used as the thickener. As this sodium alginate, those extracted from seaweed are commercially available, and these can be suitably used.

本実施形態の粘土の主成分である化工澱粉に、アルギン酸ナトリウムを含有させた場合、粘土の粘性が大きく高まり、良く練って糸を引いた納豆のようなねばねばの状態となる。
この状態では粘性が高すぎて、粘土として使用できないため、炭酸カルシウム及び/又はリン酸カルシウムを添加することで、その粘性を、手工芸用の粘土に適したものに調整する。
このとき、炭酸カルシウム及び/又はリン酸カルシウムを添加することで、粘土のpHを5程度に調整し、アルギン酸ナトリウムと反応させて少しゲル状態とし、粘性を手工芸用の粘土に適したものに調整するとともに、粘土に手付き防止効果を付与することが可能となっている。
When sodium alginate is contained in the modified starch, which is the main component of the clay of the present embodiment, the viscosity of the clay is greatly increased, resulting in a sticky state like natto that is well kneaded and pulled.
In this state, the viscosity is too high to be used as clay. Therefore, by adding calcium carbonate and / or calcium phosphate, the viscosity is adjusted to a value suitable for clay for handicrafts.
At this time, by adding calcium carbonate and / or calcium phosphate, the pH of the clay is adjusted to about 5, it is reacted with sodium alginate to form a little gel, and the viscosity is adjusted to be suitable for clay for handicrafts. At the same time, it is possible to impart an anti-handing effect to the clay.

これによって、化工澱粉を主成分とする粘土に、手工芸用の粘土に適した粘性と、手付き防止効果を与えることができ、優れた作業性と質感を実現することが可能となっている。
さらに、酵素変性澱粉やアルファ化澱粉を補助的な増粘剤として用い、粘土の粘性を微調整することも好ましい。これにより、一層作業性に優れた粘土を実現することも可能である。
なお、酵素変性澱粉や、アルファ化澱粉の種類は、特に限定されない。また、アルファ化澱粉は、界面活性剤や、充填剤として用いることもできる。
As a result, the clay mainly composed of modified starch can be provided with a viscosity suitable for clay for handicrafts and an anti-handing effect, and excellent workability and texture can be realized.
Furthermore, it is also preferable to finely adjust the viscosity of the clay using enzyme-modified starch or pregelatinized starch as an auxiliary thickener. As a result, it is also possible to realize a clay with even better workability.
In addition, the kind of enzyme-modified starch or pregelatinized starch is not particularly limited. The pregelatinized starch can also be used as a surfactant or a filler.

(手付き防止剤)
手付き防止剤は、粘土のベタ付きを抑制し、その作業性や質感を向上させる成分である。
手付き防止剤として、従来は、例えば、流動パラフィンなど、生分解性の低い素材が使用されていたが、本実施形態では、生分解性の高い植物性の油脂であるひまし油を使用している。ひまし油は、酸化しづらく、黄色味を帯びにくい油脂であるため、白色の粘土の配合成分として適した素材である。
(Hand prevention agent)
An anti-hand agent is a component that suppresses stickiness of clay and improves its workability and texture.
Conventionally, a material having low biodegradability such as liquid paraffin has been used as an anti-handing agent. However, in this embodiment, castor oil, which is a vegetable oil with high biodegradability, is used. Castor oil is a material suitable for blending white clay because it is hard to oxidize and hard to be yellowish.

本実施形態では、炭酸カルシウム及び/又はリン酸カルシウムを、アルギン酸ナトリウムと反応させて少しゲル状態にすることで、粘土に手付き防止効果を付与しているが、ひまし油を添加することにより、一層優れた手付き防止効果を付与することが可能になっている。   In this embodiment, calcium carbonate and / or calcium phosphate is reacted with sodium alginate to give a slight gel state, thereby imparting an anti-hand effect to clay, but by adding castor oil, an even better hand It is possible to impart a prevention effect.

(添加剤)
添加剤は、粘土の性質を強化・改善するための配合成分であり、粘土の用途に応じて、様々なものを用いることができる。図1に示すように、この添加剤として、従来はプロピレングリコールやポリエチレングリコール、グリセリンなどが使用されていたが、本実施形態では生分解性の高いグリセリンを使用している。
グリセリンは、粘土に流動性を与え、保水性を向上させる成分である。
(Additive)
An additive is a compounding component for strengthening and improving the properties of clay, and various additives can be used depending on the use of the clay. As shown in FIG. 1, conventionally, propylene glycol, polyethylene glycol, glycerin, and the like have been used as the additive, but in the present embodiment, highly biodegradable glycerin is used.
Glycerin is a component that imparts fluidity to clay and improves water retention.

(界面活性剤)
界面活性剤は、液体の表面張力を減じるとともに、液体間や液体と固体間の界面張力を減じる効果を有する成分であり、粘土の各成分の混合効果を高めるものである。
本実施形態では、界面活性剤として、非イオン系界面活性剤の中で生分解性の高いものや、アルファ化澱粉を使用することが好ましい。非イオン系界面活性剤の中で生分解性の高いものとしては、例えばソルビタンモノオレエートなどを好適に使用することが可能である。
(Surfactant)
The surfactant is a component that has the effect of reducing the surface tension of the liquid and also reducing the interfacial tension between the liquids and between the liquid and the solid, and increases the mixing effect of each component of the clay.
In this embodiment, it is preferable to use a highly biodegradable nonionic surfactant or pregelatinized starch as the surfactant. As nonionic surfactants having high biodegradability, for example, sorbitan monooleate can be preferably used.

(充填剤)
充填剤としては、従来、セルロース粉末、再生パルプ、天然の澱粉などが使用されていた。
本実施形態では、セルロース粉末、コーンスターチ、アルファ化澱粉を使用している。充填剤として、セルロース粉末、コーンスターチを用いることで、粘土の固さを調整することができ、手付き防止効果を付与することができる。また、アルファ化澱粉を用いることで、粘土の粘性を向上させることもできる。
(filler)
Conventionally, cellulose powder, regenerated pulp, natural starch and the like have been used as the filler.
In this embodiment, cellulose powder, corn starch, and pregelatinized starch are used. By using cellulose powder and corn starch as the filler, the hardness of the clay can be adjusted, and an anti-handing effect can be imparted. Moreover, the viscosity of clay can also be improved by using pregelatinized starch.

さらに、本実施形態では、充填剤として、炭酸カルシウム、特に卵殻由来の炭酸カルシウム(卵殻カルシウム)を使用している。また、炭酸カルシウムに代えて、又は炭酸カルシウムと共に、リン酸カルシウムを用いることもできる。
これらをアルギン酸ナトリウムと共に配合することで、粘土の粘性と手付き防止のバランスをとることができ、優れた作業性と質感を実現することが可能となっている。
なお、卵殻粉末には、炭酸カルシウムのみならず、若干ではあるがリン酸カルシウムも含まれており、これらは、一部アルギン酸ナトリウムと反応してゲル状となる。卵殻粉末を用いることで、炭酸カルシウムのみを使用する場合よりも、アルギン酸ナトリウムに対する炭酸カルシウム及び/又はリン酸カルシウムの配合量を少量にしても、同様の効果が得られることが、経験上判明している。
Furthermore, in this embodiment, calcium carbonate, especially calcium carbonate derived from eggshell (egg shell calcium) is used as the filler. Further, calcium phosphate can be used instead of or together with calcium carbonate.
By blending these with sodium alginate, it is possible to balance clay viscosity and prevention of handling, and to realize excellent workability and texture.
The eggshell powder contains not only calcium carbonate but also a small amount of calcium phosphate, and these partially react with sodium alginate to form a gel. Experience has shown that by using eggshell powder, the same effect can be obtained even if the amount of calcium carbonate and / or calcium phosphate is small with respect to sodium alginate than when calcium carbonate alone is used. .

(防腐防カビ剤)
防腐防カビ剤は、本実施形態の粘土に防腐効果及び防カビ効果を付与する成分である。この防腐防カビ剤としては、例えば有機NSハロゲン系の防腐防カビ剤を使用することができる。
防腐防カビ効果と、生分解性とは相反するものであるため、生分解性の向上の観点からは、防腐防カビ剤を配合しないことが好ましい。
一方、本実施形態の生分解性粘土は、化工澱粉を主成分としているため、防腐防カビ剤を付与しなければ、製作した工作物にカビが生え易く、実用に適したものとはならない。
このため、本実施形態では、実施例において示すように、生分解性をできるだけ損なわず、かつ、カビの発生を抑制し得る最小限の添加量を実験により見出して配合している。
(Anti-septic and fungicidal agent)
The antiseptic and antifungal agent is a component that imparts an antiseptic and antifungal effect to the clay of the present embodiment. As the antiseptic / fungal agent, for example, an organic NS halogen-based antiseptic / antifungal agent can be used.
Since the antiseptic / antifungal effect and the biodegradability are contradictory, it is preferable not to add an antiseptic / antifungal agent from the viewpoint of improving biodegradability.
On the other hand, since the biodegradable clay of the present embodiment is mainly composed of modified starch, if the antiseptic and fungicidal agent is not applied, the produced workpiece is prone to mold and is not suitable for practical use.
For this reason, in this embodiment, as shown in the Examples, the minimum addition amount that does not impair the biodegradability as much as possible and can suppress the generation of mold is found and blended.

なお、水分には水道水を使用しているが、蒸留水など他の水を用いても良い。
さらに、本実施形態の生分解性粘土は、化工澱粉に、アルギン酸ナトリウムと、炭酸カルシウム及び/又はリン酸カルシウムを混合させてなるものであれば、必要に応じてさらにその他の生分解性の高い種々の成分を配合させることも可能である。
In addition, although tap water is used for moisture, other water such as distilled water may be used.
Furthermore, as long as the biodegradable clay of this embodiment is a mixture obtained by mixing sodium alginate and calcium carbonate and / or calcium phosphate into the modified starch, various other highly biodegradable materials can be used as necessary. It is also possible to add ingredients.

(製造方法)
次に、本実施形態の生分解性粘土の製造方法について説明する。
本実施形態の生分解性粘土の製造方法は、化工澱粉に、アルギン酸ナトリウムと、炭酸カルシウム及び/又はリン酸カルシウムを混合して攪拌することにより、生分解性が高く、かつ優れた作業性や質感を有する白色の粘土を製造することが可能な方法であれば、特に限定されるものではないが、以下に示すような方法とすることが好ましい。
(Production method)
Next, the manufacturing method of the biodegradable clay of this embodiment is demonstrated.
The method for producing the biodegradable clay of the present embodiment has high biodegradability and excellent workability and texture by mixing and stirring sodium alginate and calcium carbonate and / or calcium phosphate in the modified starch. Although it will not specifically limit if it is a method which can manufacture the white clay which has, It is preferable to set it as the method shown below.

まず、バインダーの化工澱粉(粘土全体の5.0〜7.0重量%)に対して、水(同30.0〜37.0重量%)を加えるとともに、防腐防カビ剤(同0.1〜0.3重量%)を添加して、2〜7分間、60〜80℃にて加熱し、糊化する。また、得られる澱粉糊の活性を高めるため、トレハロースを例えばバインダーの化工澱粉に対して最大30重量%程度添加して糊化することも好ましい。このようにして得られた糊をベースとする。   First, water (30.0-37.0% by weight) was added to the modified starch of the binder (5.0-7.0% by weight of the whole clay), and an antiseptic and fungicide (0.1% by weight). ~ 0.3 wt%) is added and heated at 60-80 ° C for 2-7 minutes to gelatinize. In order to enhance the activity of the obtained starch paste, it is also preferable to add trehalose to a maximum of about 30% by weight with respect to the modified starch of the binder, for example. Based on the paste thus obtained.

次に、上記のベースを捏和機に入れ、さらに添加剤、増粘剤、充填剤、手付き防止剤、界面活性剤、及び必要に応じてその他の各種成分(原材料)を、攪拌しながら、捏和機の容量に合わせて、所定の割合で順次添加する。
このとき、本実施形態では、増粘剤としてアルギン酸ナトリウムを、充填剤として炭酸カルシウム(又は卵殻粉末)を添加する。さらに、手付き防止剤としてひまし油を、バインダーの補助剤としてポリ乳酸エマルジョンを添加することが好ましい。
Next, the above-mentioned base is put into a kneader, and further, additives, thickeners, fillers, anti-handing agents, surfactants and other various components (raw materials) as necessary, while stirring, Add in order according to the capacity of the kneader.
At this time, in this embodiment, sodium alginate is added as a thickener, and calcium carbonate (or eggshell powder) is added as a filler. Further, it is preferable to add castor oil as an anti-sticking agent and polylactic acid emulsion as an auxiliary agent for the binder.

また、混合物の攪拌にあたり、途中で所定の時間、捏和機における攪拌翼を逆回転させることが好ましい。これによって、粘土を効率よく均一に混合させることができる。
さらに、攪拌翼を逆回転させる前に一度捏和機を停止して、捏和機内壁部分を洗浄し、溶け残った原材料等を除去することが好ましい。これによって、十分に均一で質感のよい粘土を製造することができる。
そして、捏ね上がった粘土の性状や硬さ等の物性を確認して、製造を終了する
In stirring the mixture, it is preferable to reversely rotate the stirring blades in the kneader for a predetermined time. Thereby, clay can be mixed efficiently and uniformly.
Furthermore, it is preferable to stop the kneading machine once before rotating the stirring blade to wash the inner wall portion of the kneading machine to remove unmelted raw materials and the like. As a result, a sufficiently uniform and textured clay can be produced.
Then, confirm the physical properties such as the properties and hardness of the crushed clay and finish the production.

(実施例1)
次に、図2を参照して、本発明の実施例1について説明する。同図は、本発明の実施例1の生分解性粘土における配合成分を示す図である。
実施例1では、同図の配合成分を同図における番号順に添加して、本発明の生分解性が高く、かつ優れた作業性や質感を有する白色の粘土を製造した。
Example 1
Next, Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIG. The figure is a figure which shows the mixing | blending component in the biodegradable clay of Example 1 of this invention.
In Example 1, the blending components in the figure were added in the order of the numbers in the figure to produce white clay having high biodegradability and excellent workability and texture according to the present invention.

具体的には、化工澱粉 200.0[g](6.11[重量%]),水道水 1160.00[g](35.43[重量%]),防腐防カビ剤 4.0[g](0.12[重量%]),アルファ化澱粉 75.0[g](2.29[重量%]),セルロース粉末 300.0[g](9.16[重量%]),アルギン酸ナトリウム 20.0[g](0.61[重量%]),卵殻粉末 100.0[g](3.05[重量%]),炭酸カルシウム 200.0[g](6.11[重量%]),非イオン系界面活性剤 40.0[g](1.22[重量%]),酵素変性澱粉 540.0[g](16.49[重量%]),ひまし油 185.0[g](5.65[重量%]),コーンスターチ澱粉 100.0[g](3.05[重量%]),ポリ乳酸エマルジョン 350.0[g](10.69[重量%])を捏和機に順次添加して攪拌した。このとき、それぞれの成分を十分に混ざりあうまで攪拌してから、次の成分を添加する。攪拌時間は、各成分ごとに約5分から15分程度である。捏和機としては、ワーナー型ニーダー(容量3L,佐竹化学機械工業株式会社)を使用した。   Specifically, modified starch 200.0 [g] (6.11 [wt%]), tap water 1160.00 [g] (35.43 [wt%]), antiseptic mold agent 4.0 [g ] (0.12 [wt%]), pregelatinized starch 75.0 [g] (2.29 [wt%]), cellulose powder 300.0 [g] (9.16 [wt%]), sodium alginate 20.0 [g] (0.61 [wt%]), eggshell powder 100.0 [g] (3.05 [wt%]), calcium carbonate 200.0 [g] (6.11 [wt%] ), Nonionic surfactant 40.0 [g] (1.22 [wt%]), enzyme-modified starch 540.0 [g] (16.49 [wt%]), castor oil 185.0 [g] (5.65 [wt%]), corn starch starch 100.0 [g] (3.05 [wt%]), poly milk Emulsion 350.0 [g] (10.69 [wt%]) was stirred successively added to the kneader. At this time, after stirring until each component is sufficiently mixed, the next component is added. The stirring time is about 5 to 15 minutes for each component. As a kneading machine, a Warner type kneader (capacity 3 L, Satake Chemical Machinery Co., Ltd.) was used.

また、この攪拌の途中で一度、捏和機を停止して、ウエスやたわしなどにより捏和機を洗浄した。そして、捏和機内壁に残存した原材料の溶け残りを除去した後、攪拌翼を逆回転させて、5分間攪拌した。その後、再び攪拌翼を順方向に回転させて捏和した。なお、この5分間の逆回転の攪拌は、当該攪拌時間の最後に行っても、途中で行ってもかまわない。
そして、捏ね上がった粘土の性状や硬さ等の物性を確認して、製造を終了した。
Moreover, the kneading machine was stopped once in the middle of this stirring, and the kneading machine was washed with a waste cloth or a scourer. And after removing the undissolved material remaining on the inner wall of the kneading machine, the stirring blade was reversely rotated and stirred for 5 minutes. Thereafter, the stirring blade was rotated again in the forward direction and kneaded. In addition, the reverse rotation stirring for 5 minutes may be performed at the end of the stirring time or in the middle.
Then, after confirming the physical properties such as the properties and hardness of the rolled up clay, the production was completed.

ここで、本実施形態の生分解性粘土の成分の配合割合は、上記の値に限定されるものではなく、例えば以下のような範囲のものとすることが好ましい。
化工澱粉は、本実施形態の生分解性粘土に、3.0〜10.0重量%配合することが好ましい。化工澱粉の配合割合をこのような範囲のものとすれば、粘土の機械的強度を高く保ちつつ、かつ他の配合成分による効果をより十分に発揮することができる。また、このような観点から配合割合を、5.0〜7.0重量%とすることがより好ましく、5.5〜6.5重量%とすることがさらに好ましい。
Here, the blending ratio of the components of the biodegradable clay of the present embodiment is not limited to the above values, and for example, the following ranges are preferable.
The modified starch is preferably blended in the biodegradable clay of this embodiment in an amount of 3.0 to 10.0% by weight. If the blending ratio of the modified starch is in such a range, the effect of other blending components can be more fully exhibited while keeping the mechanical strength of the clay high. From such a viewpoint, the blending ratio is more preferably 5.0 to 7.0% by weight, and further preferably 5.5 to 6.5% by weight.

アルギン酸ナトリウムは、本実施形態の生分解性粘土に、0.1〜3.0重量%配合することが好ましい。アルギン酸ナトリウムの配合割合をこのような範囲のものとすれば、本実施形態の生分解性粘土に高い粘性を付与することができ、炭酸カルシウム又はリン酸カルシウムを併せて配合することにより、粘土の作業性や質感を優れたものとすることができる。また、このような観点から配合割合を、0.2〜1.0重量%とすることがより好ましく、0.3〜0.7重量%とすることがさらに好ましい。   Sodium alginate is preferably blended in the biodegradable clay of this embodiment in an amount of 0.1 to 3.0% by weight. If the blending ratio of sodium alginate is in such a range, the biodegradable clay of this embodiment can be given high viscosity, and the workability of clay can be improved by blending calcium carbonate or calcium phosphate together. And the texture can be improved. From such a viewpoint, the blending ratio is more preferably 0.2 to 1.0% by weight, and further preferably 0.3 to 0.7% by weight.

炭酸カルシウムは、本実施形態の生分解性粘土に、3.0〜17.0重量%配合することが好ましい。炭酸カルシウムの配合割合をこのような範囲のものとすれば、混合物のpHを5程度に調整するとともに、一部アルギン酸ナトリウムと反応して、粘土をゲル化することで、粘土のベタ付きをなくし、粘土に優れた質感と作業性を付与することが可能となる。また、このような観点から。炭酸カルシウムの配合割合を、4.0〜13.0重量%とすることがより好ましく、5.0〜10.0重量%とすることがさらに好ましい。なお、この炭酸カルシウムの全部又は一部として、卵殻粉末を用いることも好ましい。卵殻粉末を用いる場合は、炭酸カルシウムの含有割合を減らしても、上記効果を得ることが可能なことが経験上判明している。   It is preferable to mix 3.0 to 17.0% by weight of calcium carbonate with the biodegradable clay of this embodiment. If the blending ratio of calcium carbonate is within this range, the pH of the mixture is adjusted to about 5, and part of the mixture reacts with sodium alginate to gel the clay, thereby eliminating the stickiness of the clay. It is possible to impart excellent texture and workability to clay. From this point of view. The blending ratio of calcium carbonate is more preferably 4.0 to 13.0% by weight, and further preferably 5.0 to 10.0% by weight. In addition, it is also preferable to use eggshell powder as all or part of this calcium carbonate. When eggshell powder is used, experience has shown that the above effect can be obtained even if the content of calcium carbonate is reduced.

ポリ乳酸エマルジョンは、本実施形態の生分解性粘土に、5.0〜20.0重量%配合することが好ましい。ポリ乳酸エマルジョンの配合割合をこのような範囲のものとすれば、粘土の粘性と強度を向上させることができ、粘土に優れた成形性を付与することができる。また、このような観点からポリ乳酸エマルジョンの配合割合を、8.0〜17.0重量%とすることがより好ましく、10.0〜15.0重量%とすることがさらに好ましい。   The polylactic acid emulsion is preferably blended in the biodegradable clay of this embodiment in an amount of 5.0 to 20.0% by weight. If the blending ratio of the polylactic acid emulsion is within this range, the viscosity and strength of the clay can be improved, and excellent moldability can be imparted to the clay. From such a viewpoint, the blending ratio of the polylactic acid emulsion is more preferably 8.0 to 17.0% by weight, and further preferably 10.0 to 15.0% by weight.

その他、グリセリンは、0.0〜5.0重量%、アルファ化澱粉は、0.0〜5.0重量%、セルロース粉末は、1.0〜15.0重量%、非イオン系界面活性剤は、1.0〜2.0重量%、酵素変性澱粉は、10.0〜20.0重量、ひまし油は、3.0〜7.0重量%、コーンスターチ澱粉は、1.0〜15.0重量%をそれぞれ配合することが好ましい。   In addition, glycerin is 0.0 to 5.0% by weight, pregelatinized starch is 0.0 to 5.0% by weight, cellulose powder is 1.0 to 15.0% by weight, nonionic surfactant Is 1.0 to 2.0 wt%, enzyme-modified starch is 10.0 to 20.0 wt%, castor oil is 3.0 to 7.0 wt%, cornstarch starch is 1.0 to 15.0 wt% It is preferable to blend each weight%.

なお、以上の配合割合は、上記各成分を使用して生分解性粘土を製造する場合に最適なものであり、配合成分が異なる場合には、各成分の相乗効果により上記割合が最適ではなくなることがある。すなわち、本発明の粘土における各成分の配合割合は、配合する成分の種類により、変動する場合がある。例えば、以下に示す実施例2は、実施例1と比較して粘土の保湿性をより向上させたものであり、その配合割合については、実施例1と異なる部分を有している。   In addition, the above blending ratio is optimal when producing the biodegradable clay using each of the above components, and when the blending components are different, the above ratio is not optimal due to the synergistic effect of each component. Sometimes. That is, the blending ratio of each component in the clay of the present invention may vary depending on the type of component to be blended. For example, Example 2 shown below improves the moisture retention of clay as compared with Example 1, and the blending ratio has a part different from Example 1.

(実施例2)
本実施形態の生分解性粘土の変形例について、図3を参照して説明する。同図は、本実施形態の実施例2の生分解性粘土における配合成分を示す図である。
本実施例2は、実施例1に比較して、乾燥しにくい粘土を製造することが可能となっている。
(Example 2)
A modification of the biodegradable clay of this embodiment will be described with reference to FIG. The figure is a figure which shows the mixing | blending component in the biodegradable clay of Example 2 of this embodiment.
In Example 2, it is possible to produce a clay that is hard to dry compared to Example 1.

また、実施例1では、アルギン酸ナトリウム 20.0[g]に対して、卵殻粉末を100.0[g]と炭酸カルシウムを200.0[g]配合することで、粘土の粘性を手工芸用の粘土に適するものに調整している。一方、本実施例2では、アルギン酸ナトリウム 20.0[g]に対して、卵殻粉末を185.0[g]配合することで、粘土の粘性が手工芸用の粘土に適したものとなっている。
実施例2に示すように、経験上、卵殻粉末を使用することで、炭酸カルシウムを使用する場合よりアルギン酸ナトリウムに対する配合量を少なくしても、粘土の粘性を適切に調整することが可能である。
Moreover, in Example 1, the viscosity of clay is used for handicrafts by adding 100.0 [g] eggshell powder and 200.0 [g] calcium carbonate to 20.0 [g] sodium alginate. It is adjusted to be suitable for clay. On the other hand, in Example 2, by adding 185.0 [g] eggshell powder to 20.0 [g] sodium alginate, the viscosity of the clay becomes suitable for clay for handicrafts. Yes.
As shown in Example 2, it is possible to adjust the viscosity of clay appropriately by using eggshell powder even if the blending amount with respect to sodium alginate is less than that in the case of using calcium carbonate. .

具体的には、化工澱粉 200.0[g](5.80[重量%]),水道水 1160.00[g](33.62[重量%]),防腐防カビ剤 4.0[g](0.12[重量%]),グリセリン 100.0[g](2.90[重量%]),アルファ化澱粉 1.0[g](0.03[重量%]),セルロース粉末 100.0[g](2.90[重量%]),アルギン酸ナトリウム 20.0[g](0.58[重量%]),卵殻粉末 185.0[g](5.36[重量%]),非イオン系界面活性剤 40.0[g](1.16[重量%]),酵素変性澱粉 540.0[g](15.65[重量%]),ひまし油 180.0[g](5.22[重量%]),コーンスターチ澱粉 420.0[g](12.17[重量%]),ポリ乳酸エマルジョン 500.0[g](14.49[重量%])を捏和機に順次添加して攪拌した。このとき、それぞれの成分を十分に混ざりあうまで攪拌してから、次の成分を添加する。攪拌時間は、各成分ごとに約5分から15分程度である。捏和機としては、ワーナー型ニーダー(容量3L,佐竹化学機械工業株式会社)を使用した。   Specifically, modified starch 200.0 [g] (5.80 [wt%]), tap water 1160.00 [g] (33.62 [wt%]), antiseptic mold agent 4.0 [g ] (0.12 [wt%]), glycerin 100.0 [g] (2.90 [wt%]), pregelatinized starch 1.0 [g] (0.03 [wt%]), cellulose powder 100 0.0 [g] (2.90 [wt%]), sodium alginate 20.0 [g] (0.58 [wt%]), eggshell powder 185.0 [g] (5.36 [wt%]) , Nonionic surfactant 40.0 [g] (1.16 [wt%]), enzyme-modified starch 540.0 [g] (15.65 [wt%]), castor oil 180.0 [g] ( 5.22 [wt%]), corn starch starch 420.0 [g] (12.17 [wt%]), polylactic acid Rujon 500.0 [g] (14.49 [wt%]) was stirred successively added to the kneader. At this time, after stirring until each component is sufficiently mixed, the next component is added. The stirring time is about 5 to 15 minutes for each component. As a kneading machine, a Warner type kneader (capacity 3 L, Satake Chemical Machinery Co., Ltd.) was used.

また、この攪拌の途中で一度捏和機を停止してウエスやたわしなどにより、捏和機内壁に残存した原材料の溶け残りを除去した後、攪拌翼を逆回転させて、5分間攪拌した。
そして、捏ね上がった粘土の性状や硬さ等の物性を確認して、製造を終了した。
Further, the kneader was stopped once in the middle of the stirring, and the raw material remaining on the inner wall of the kneading machine was removed by waste or scrubbing. Then, the stirring blade was reversely rotated and stirred for 5 minutes.
Then, after confirming the physical properties such as the properties and hardness of the rolled up clay, the production was completed.

ここで、本実施例2においても、化工澱粉及びアルギン酸ナトリウムについては、実施例1とほぼ同様の配合割合とすることが好ましいが、本実施例2では、炭酸カルシウム及び/又はリン酸カルシウムの成分として、卵殻粉末のみを使用しているため、炭酸カルシウムのみを用いる場合に比較して、当該成分の配合割合を少量にすることが可能である。
すなわち、炭酸カルシウム及び/又はリン酸カルシウムの成分として、卵殻粉末のみを使用する場合、アルギン酸ナトリウムに対する配合割合は、実施例1における卵殻粉末及び炭酸カルシウムより少なくても同様の効果を得ることができ、粘土の作業性や質感を優れたものとすることが可能である。また、このような観点から卵殻粉末の配合割合を、3.0〜7.0重量%とすることがより好ましく、4.0〜6.0重量%とすることがさらに好ましい。
Here, also in this Example 2, it is preferable that the modified starch and sodium alginate have almost the same blending ratio as in Example 1, but in this Example 2, as a component of calcium carbonate and / or calcium phosphate, Since only eggshell powder is used, it is possible to make the blending ratio of the component small in comparison with the case where only calcium carbonate is used.
That is, when only eggshell powder is used as a component of calcium carbonate and / or calcium phosphate, the same effect can be obtained even if the blending ratio with respect to sodium alginate is less than eggshell powder and calcium carbonate in Example 1. It is possible to improve the workability and texture of the. From such a viewpoint, the blending ratio of the eggshell powder is more preferably 3.0 to 7.0% by weight, and further preferably 4.0 to 6.0% by weight.

また、本実施例2において、ポリ乳酸エマルジョンは、7.0〜22.0重量%配合することが好ましい。ポリ乳酸エマルジョンの配合割合をこのような範囲のものとすれば、粘土の粘性と強度を向上させることができ、粘土に優れた成形性を付与することができる。また、このような観点から配合割合を、10.0〜19.0重量%とすることがより好ましく、12.0〜17.0重量%とすることがさらに好ましい。
その他の配合成分の割合については、実施例1と同様の範囲とすることが好ましい。
In Example 2, the polylactic acid emulsion is preferably blended in an amount of 7.0 to 22.0% by weight. If the blending ratio of the polylactic acid emulsion is within this range, the viscosity and strength of the clay can be improved, and excellent moldability can be imparted to the clay. From such a viewpoint, the blending ratio is more preferably 10.0 to 19.0% by weight, and further preferably 12.0 to 17.0% by weight.
About the ratio of another compounding component, it is preferable to set it as the same range as Example 1.

(生分解性粘土の性質の評価)
(1)生分解性の評価
実施例1により製造した粘土の生分解性を以下の方法により評価した。その結果を図4〜図10に示す。
(Evaluation of properties of biodegradable clay)
(1) Evaluation of biodegradability The biodegradability of the clay produced in Example 1 was evaluated by the following method. The results are shown in FIGS.

(評価方法)
実施例1により製造した粘土の生分解性試験を、財団法人化学物質評価研究機構に依頼し、コンポスト埋設試験を実施することにより、生分解性の評価を行った。具体的には、JISK6953:2000「プラスチック−制御されたコンポスト条件下の好気的究極生分解度及び崩壊度の求め方−発生二酸化炭素量の測定による方法−」にもとづいて、以下の条件で行った。
(Evaluation method)
The biodegradability test of the clay produced in Example 1 was requested to the Chemical Substance Evaluation Research Organization, and the compost embedding test was performed to evaluate the biodegradability. Specifically, based on JISK6953: 2000 "Plastics-Determination of aerobic ultimate biodegradation and disintegration under controlled compost conditions-Method by measurement of the amount of generated carbon dioxide-" under the following conditions: went.

(1)試験材料 実施例1の粘土(冷凍粉砕) TOC(全有機炭素量)44.4%
(2)対照材料 MERCK製 セルロース(微結晶)
(3)コンポスト 群馬県板倉町資源化センター 乾燥固形物50%、揮発性固形物43%、懸濁液のpH9.0
(4)試料調整 供試料を、室温で乾燥させ、乾燥後の試料を試験に供した。
(5)試験用容器容積500mL コンポストの乾燥質量60g、コンポストの水分量50% 試料10g
(6)CO吸収液 2NKOH溶液(100mL2連)
(7)CO測定方法 電位差滴定法
(1) Test material Clay of Example 1 (freeze pulverization) TOC (total organic carbon content) 44.4%
(2) Control material MERCK made cellulose (microcrystal)
(3) Compost Gunma Prefecture Itakura Recycling Center 50% dry solids, 43% volatile solids, pH 9.0 suspension
(4) Sample preparation The sample was dried at room temperature, and the dried sample was subjected to the test.
(5) Test container volume: 500 mL Compost dry mass 60 g, Compost moisture content 50% Sample 10 g
(6) CO 2 absorbing solution 2NKOH solution (100 mL in duplicate)
(7) CO 2 measurement method Potentiometric titration method

(結果)
実施例1により製造した粘土は、第88日目に平均で85.8%の生分解度を示しており、さらに分解する傾向を示している。一方、対照材料(セルロース)の生分解度は、第66日目に平均で75.8%であった。対照材料(セルロース)の生分解度から試験結果は正当であることがわかる。
また、実施例1により製造した粘土は、対照材料(セルロース)と比較して、一定期間経過後には、より早く生分解することが示されており、第88日目近くにおいて生分解度は、まだほぼ一定の上昇傾向を示している。
したがって、実施例1により製造した粘土は、高い生分解性を有していることがわかる。
(result)
The clay produced according to Example 1 showed an average biodegradation of 85.8% on the 88th day, indicating a tendency to further degrade. On the other hand, the biodegradation degree of the control material (cellulose) was 75.8% on the 66th day on average. It can be seen from the biodegradation degree of the control material (cellulose) that the test results are valid.
In addition, the clay produced according to Example 1 is shown to biodegrade faster after a certain period of time compared to the control material (cellulose). It still shows an almost constant upward trend.
Therefore, it can be seen that the clay produced in Example 1 has high biodegradability.

[工芸用粘土としての品質の評価]
実施例1の粘土と、特許文献2に記載の方法で製造され、市販されている粘土(製品名:もくねんさん 北星鉛筆株式会社製。以下、比較例1の粘土と称する。)をそれぞれ用いて、粘土細工の製作歴20〜30年の5名に作品を製作してもらい、それぞれの粘土の品質について、自由形式で評価してもらった。その結果の概要を図11に、評価内容のまとめを図12に示す。
これらの図に示すように、比較例1の粘土は、生分解性素材からなる生分解性粘土ではあるものの、硬くてなめらかさがない上、乾燥しやすく、作品の制作中にひび割れがするなど作業性が悪く、扱いにくいという評価が大半を占めた。また、粘土の色が土色であるため、作品が限定されてしまうという評価もあった。さらに、木の湿った臭いが手につくため、好ましくないという評価もあった。
[Evaluation of quality as craft clay]
The clay of Example 1 and the clay manufactured by the method described in Patent Document 2 (commercial name: Mokuen-san, manufactured by Hokusei Pencil Co., Ltd., hereinafter referred to as the clay of Comparative Example 1) were used. The work was made by five people with 20-30 years of clay work making, and the quality of each clay was evaluated in a free form. A summary of the results is shown in FIG. 11, and a summary of the evaluation contents is shown in FIG.
As shown in these figures, although the clay of Comparative Example 1 is a biodegradable clay made of a biodegradable material, it is hard and smooth, is easy to dry and cracks during the production of the work, etc. Most of the evaluations were poor workability and difficult to handle. There was also an evaluation that works were limited because the color of clay was earthy. Furthermore, there was also an evaluation that it was not preferable because the wet smell of wood was in hand.

これに対し、実施例1の粘土は、生分解性粘土でありながら、従来の合成樹脂ベースの粘土とかわらない優れた作業性及び質感を有しているとの評価が大半であった。また、粘土の色が白色であるため、自由な作品づくりが可能であるとの評価も多くあった。さらに、臭いがほぼ無臭であるため、好ましいとの評価があった。   In contrast, the clay of Example 1 was mostly a biodegradable clay, but it was evaluated that it had excellent workability and texture that was not different from conventional synthetic resin-based clay. In addition, there were many evaluations that it was possible to make free works because the color of the clay was white. Furthermore, since the odor was almost odorless, it was evaluated as preferable.

以上の通り、実施例1の粘土は、高い生分解性を有するのみならず、手工芸用粘土として優れた品質を備えており、熟練者にも満足の得られるものであることが確認された。   As described above, it was confirmed that the clay of Example 1 not only has high biodegradability, but also has excellent quality as a clay for handicrafts and is satisfactory even for skilled workers. .

本発明は、手工芸用等の粘土の製造において好適に利用することのできるものである。   The present invention can be suitably used in the production of clay for handicrafts and the like.

Claims (5)

澱粉を主原料とする粘土であって、化工澱粉3.0〜10.0重量%と、アルギン酸ナトリウム0.1〜3.0重量%と、炭酸カルシウム及び/又はリン酸カルシウム3.0〜17.0重量%とを含有させてなることを特徴とする生分解性粘土。 It is a clay mainly composed of starch, which is a modified starch of 3.0 to 10.0% by weight , sodium alginate of 0.1 to 3.0% by weight , calcium carbonate and / or calcium phosphate of 3.0 to 17.0. A biodegradable clay comprising: wt% . 化工澱粉に、さらに少なくともポリ乳酸5.0〜20.0重量%、ひまし油3.0〜7.0重量%、又は酵素変性澱粉10.0〜20.0重量のいずれかを含有させてなることを特徴とする請求項1記載の生分解性粘土。 The modified starch further contains at least one of polylactic acid 5.0 to 20.0% by weight , castor oil 3.0 to 7.0% by weight , or enzyme-modified starch 10.0 to 20.0 % by weight. The biodegradable clay according to claim 1. 化工澱粉3.0〜10.0重量%と、アルファ化澱粉0.0〜5.0重量%と、セルロース粉末1.0〜15.0重量%と、海藻由来のアルギン酸ナトリウム0.1〜3.0重量%と、卵殻由来の炭酸カルシウム及び/又はリン酸カルシウム3.0〜17.0重量%と、界面活性剤1.0〜2.0重量%と、酵素変性澱粉10.0〜20.0重量と、ひまし油3.0〜7.0重量%と、コーンスターチ澱粉1.0〜15.0重量%と、ポリ乳酸エマルジョン5.0〜20.0重量%とを含有させてなることを特徴とする請求項1又は2記載の生分解性粘土。 Modified starch 3.0 to 10.0 wt% , pregelatinized starch 0.0 to 5.0 wt% , cellulose powder 1.0 to 15.0 wt% , seaweed-derived sodium alginate 0.1 to 3 .0% by weight, and 3.0 to 17.0% by weight of calcium carbonate and / or calcium phosphate from egg shell, and a surfactant 1.0-2.0 wt%, enzyme modified starch 10.0 to 20.0 and weight, and castor oil 3.0 to 7.0 wt%, and wherein the 1.0 to 15.0 wt% corn starch starch, that formed by incorporating a polylactic acid emulsion 5.0 to 20.0 wt% The biodegradable clay according to claim 1 or 2. 澱粉を主原料とする粘土の製造方法であって、化工澱粉3.0〜10.0重量%と、アルギン酸ナトリウム0.1〜3.0重量%と、炭酸カルシウム及び/又はリン酸カルシウム3.0〜17.0重量%を混合して攪拌することを特徴とする生分解性粘土の製造方法。 A method for producing clay using starch as a main raw material, which is a modified starch of 3.0 to 10.0% by weight , sodium alginate of 0.1 to 3.0% by weight , calcium carbonate and / or calcium phosphate of 3.0 to A method for producing a biodegradable clay, comprising mixing 17.0% by weight and stirring. 化工澱粉5.0〜7.0重量%と30.0〜37.0重量%化工澱粉に対して最大30重量%のトレハロースを混合して加熱した後、グリセリン0.0〜5.0重量%を加えて攪拌し、ついでアルファ化澱粉0.0〜5.0重量%と、セルロース粉末1.0〜15.0重量%と、アルギン酸ナトリウム0.1〜3.0重量%と、炭酸カルシウム及び/又はリン酸カルシウム3.0〜17.0重量%と、界面活性剤1.0〜2.0重量%と、酵素変性澱粉10.0〜20.0重量と、ひまし油3.0〜7.0重量%と、コーンスターチ澱粉1.0〜15.0重量%と、ポリ乳酸エマルジョン5.0〜20.0重量%とを順次混合して攪拌することを特徴とする請求項4記載の生分解性粘土の製造方法。 After mixing and heating 5.0 to 7.0% by weight of modified starch, 30.0 to 37.0% by weight of water and 30% by weight of trehalose with respect to the modified starch , glycerin 0.0 to 5.0 And then stirred and then pregelatinized starch 0.0-5.0% by weight , cellulose powder 1.0-15.0% by weight , sodium alginate 0.1-3.0% by weight , carbonic acid Calcium and / or calcium phosphate 3.0-17.0 wt% , surfactant 1.0-2.0 wt% , enzyme-modified starch 10.0-20.0 wt % , castor oil 3.0-7. The biodegradation according to claim 4, wherein 0 wt% , corn starch starch 1.0 to 15.0 wt% , and polylactic acid emulsion 5.0 to 20.0 wt% are sequentially mixed and stirred. Method for producing clay.
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