JP5476520B2

JP5476520B2 - 竹炭塩及びその製造方法

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Publication number: JP5476520B2
Application number: JP2009144692A
Authority: JP
Inventors: 弓人唐仁原
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Current assignee: Individual
Priority date: 2009-05-27
Filing date: 2009-05-27
Publication date: 2014-04-23
Anticipated expiration: 2029-05-27
Also published as: JP2010273661A

Description

本発明は、自燃乾留式炭化還元法により炭化することにより、酸化還元電位を極めて低くかつ水素イオン濃度を高くできる竹炭塩及びその製造方法に関するものである。

発明の背景

自燃乾留式炭化還元法とは、最初熱風を原料に吹付け、温められた原料が自分で発熱をはじめ、水分が膨張して炭素以外をガスとして放出し、この発熱が他の原料に加速的に伝播して炭化が進むもので、空気量は調整設定温度を維持するための極わずかな空気で蒸し焼き状態にする炭化方法であり、このような炭化方法は本願出願人の一人が開示した特許文献１〜３の炭化装置に示されている。

即ち、熱風入り口より送り込まれた熱風は、炉中板に設けられた数個の穴を通り、炭化原料の下部を加熱し、これにより炭化原料は徐々に熱分解をはじめる。この時、発生する炭化ガスは、外部乾留管の下部に設けられた乾留穴を通り、内部乾留管を経て炭化ガス燃焼炉（液を回収する場合は、液回収装置を経て炭化ガス燃焼炉）で完全に燃焼されて大気へ放出される。熱風送り込み後５〜１０分で自己熱分解がはじまる。安定した自己熱分解の確認がとれたら熱風の送り込みを止め、熱風入り口を閉じて自動運転に切り替える。以後は設定された炭化温度に従い炭化温度センサーが自動コントロールバルブを調整し、炭化原料が自己熱分解を維持するのに必要とする約５％以下の空気量を自動的にコントロールする。

炭化中に発生するガスは、常に外部乾留管下部の乾留穴より外部へ放出されるため、炭化ガスが炭化原料に接触して炉内で結露することがない（炉内で炭化ガスが炭化原料に接触すると未炭化部分は温度が低いため、炭化ガスはその部分で結露する）。また、炭化ガスが乾留管を通過するとき、乾留管を熱媒体として炭化原料に予備熱を与えるため、より効果的に炭化を行うことができる。

したがって、通常他の炭化装置では、紙、藁、もみ殻等の小片は空気供給量が多いため発火して全て灰になってしまう。ところが、自燃乾留式炭化還元法ではきちんと炭素成分を残すことができ、図１に示すように、灰にならず字も読めるほどの紙炭化物ＣＰができる。この点で他の炭化装置とは全く異なる炭化方法である。

一方、竹炭塩は、歯周病症患予防・治療及び虫歯予防に効果が優れた口腔衛生増進用組成物や皮膚症患治療及び予防、皮膚美容増進、血行促進、洗浄及びマッサージ効果を示す化粧品組成物に竹炭塩を利用する技術は特許文献４及び特許文献５に示されるように韓国等において発表されている。そして、特許文献４及び特許文献５には、このような竹炭塩の製造は、海風にさらされて育った王竹（３年生が適当）を片方は開き、片方は詰まるように順に切った後、天日塩を竹筒中に詰め入れ、山中の脂気のない黄土を九回細かい篩にかけた後陰乾して水を加えて堅練って、赤松葉、蓬、竹葉を１ｃｍ程入れた後、端部分２ｃｍ程練った黄土で封じる。このように作られた多数の竹を黄土で作った陶器の窯炉に入れ、松を下に敷いて松脂を振りまいた後火をくべる（炉内温度１０００℃以上）。約２４時間後に取り出し（この時、竹、赤松葉、蓬、黄土の脂を吸収した竹柱のみ残る）、塩柱塊を細かく粉砕した後、最初と同様の方法で新しい竹筒に塩を入れて火をくべる工程を繰り返して八回反復する。九回目は高熱（１５００℃以上）を発することができるように地下に作って置いた特殊ステンレス炉を使用して松脂のみで火をくべて溶かすと溶鉱炉の溶鉄のように流れ出るが、火が消えるとこの液体が固くなって石塊のように変わる。この塊が竹炭塩であり、これを適当に粉砕して使用する旨が記載されている。

そして、このような方法で製造された竹炭塩の効能効果としては解毒作用、浄血作用、消炎作用、細胞再生作用、体質改善作用、抗菌作用、抗癌作用等が知られており、風邪症状改善等にも効果があるものとしてキムインフンの神薬（１８８６）合成新薬篇及びイクオンイック等の神方薬（１９８９）に記載されている旨説明されている。

さらに、竹炭塩の製造に使用された竹と塩の効能を見ると、竹はシアニン、ペオニン、シアニジン、ペイニジン、ガラクトース等の成分を含有しており、歯痛、歯茎出血、風邪症状、腫瘍、細胞新生力に卓越した効果があるものとして東醫寶鑑、本草綱目、神農本草經、原色韓国薬用植物図鑑等に記載されており、塩は高い浸透作用で消毒、殺菌効果を示し、歯茎出血、浮腫、炎症、口臭を無くし、風歯（神経障害によって時々起こる歯痛）に効果があるものとして東醫寶鑑、本草綱目、神農本草經等に記載されている旨説明されている。

しかしながら、上記特許文献４及び特許文献５における竹炭塩の製造方法においては、竹原料の炭素成分を充分塩に取り込む前に、原料（竹筒、赤松葉、蓬、竹葉）の発火燃焼によりそれらの成分が早期に消失するため早く炭化の進行を停止しなければならないか、この特許文献４及び特許文献５のように、塩を竹筒に何度も詰め替えて炭化を繰り返さなければ竹の炭素粒子を塩に多く取り込むことができない。また、発火燃焼が生じるため竹の燃焼時の煙の粒子が粗く、塩に分散する竹炭の粒子の比表面積が小さくなる。そのため、精製した竹炭塩の酸化還元電位を小さくすることが困難で、上記した竹炭塩の効能効果を充分に向上させることができない。

従来、例えば先行特許文献６には、竹筒の内部に塩を密閉状態で加熱して炭化させることを特徴とする竹炭塩及びその製造方法が記載されている。

この特許文献６には、竹筒の内部に塩を詰め、この竹筒を加熱して炭化させることにより、塩が高温で長時間加熱されるため、塩に含まれていた不純物が気化、分解されるとともに、竹のミネラル分が供給され、さらに竹炭の微細な粒子が塩の内部に均等に分散される。また、この竹炭粒によって有害物質の吸着除去効果が生じる旨記載されている（段落０００５）。

また、この特許文献６には、「・・・着火しやすい上部に竹が配置されるため、竹筒１０が燃え尽きることを防止できる」（段落００１４）旨、「・・・なお、焚き口３２ｂは熾き火や灰を出し入れするために用いられる」（段落００１５）旨、「・・・焚き口３２ｂや通気口３２ｃから空気を強制的に送り込んだり・・・」する（段落００１６）旨、「・・・この精錬のステップでは焚き口３２ｂ、通気口３２ｃ、熱風口３６ａから空気を強制的に送り込んだり・・・」する（段落００１７）旨説明されている。

しかしながら、この特許文献６においては、上述の通り極わずかの空気量で蒸し焼き状態とする自燃乾留式炭化還元法により炭化するものでないため、発火燃焼によりそれらの成分が早期に消失するため早く炭化の進行を停止しなければならないか、前記特許文献４及び特許文献５のように、塩を竹筒に何度も詰め替えて炭化を繰り返さなければ竹の炭素粒子を塩に多く取り込むことができないと共に、竹が燃焼する煙の平均粒子径が粗い。そのため、酸化還元電位が充分に低くならないものと思われる。

また、先行特許文献７には、「竹の中に塩を入れ、そのまま炭焼き釜もしくは炭化装置で竹を炭にし、炭化した竹の中に入っていた塩を取り出し食品加工する方法」及び「竹を炭焼き釜もしくは炭化装置で炭化させ、その中に塩を入れて、粉砕・過熱して食品加工する方法」が記載されている。

そして、この特許文献７には、「節から節までの長さ２５ｃｍ、竹の直径１２ｃｍ、全長３０ｃｍの孟宗竹を用意し、片方の節に５ｍｍの孔を開け、高濃度の食塩水（濃度８０％）を５００ｃｃ入れ、立てた状態で炭化炉に入れ竹を炭化させた。この炭化炉の条件は炭化温度８００℃で、炭化時間は３日間であった。この結果から、本発明の竹の中の塩は竹の内部も炭になっているので、高濃度の食塩水が対流しながら内部の竹の炭を削り、均等に塩の中に炭が混ざったことが認められた。本発明の方法により、竹は灰になることなく、竹の内部に入れた高濃度の食塩水はこぼれることなく、食塩水が対流したことによって、竹の内部の炭を削り、塩水の中に均等に炭が混ざり、水分は蒸発して黒色のミネラル分豊富な塩が完成した」（段落００１０〜００１３）旨が説明されている。

しかしながら、特許文献７においても、極わずかの空気量で蒸し焼き状態とする自燃乾留式炭化還元法により炭化するものでないため、原料の発火燃焼によりそれらの成分が早期に消失するため早期に炭化の進行を停止しなければならないか、前記特許文献４及び特許文献５のように、塩を竹筒に何度も詰め替えて炭化を繰り返さなければ竹の炭素粒子を塩に多く取り込むことができないと共に、竹が燃焼する煙の平均粒子径が粗い。そのため、酸化還元電位が充分に低くならないものと思われる。また、炭化した竹筒の粗い炭素粒子が多く含まれる。

特許第４０１７５５６号公報特開２００４−３２４９６１号公報特開２００４−３２３６２８号公報特開平０７−０７６５１０号公報特開平０９−２９１０１５号公報特開２００６−３０４７８１号公報特開２００８−０１７８２０号公報

竹筒に塩を詰め、これに熱風を送ることにより竹筒が自分で発熱をはじめ、水分が膨張して炭素以外をガスとして放出し、炭化ガスが乾留管を通過するときの乾留管を熱媒体として炭化原料に予熱を与え、この発熱が他の原料に加速的に伝播して炭化が進み極わずかの空気量で蒸し焼き状態にして炭素成分をきちんと残すようにした自燃乾留式炭化還元法により、竹筒の発火燃焼によりそれらの成分が早期に消失してしまうことなく蒸し焼き状態で発生する多量の煙の極めて細かい微粒炭素粒子を取り込み、竹炭の粒子の比表面積を大きくできるため酸化還元電位を極めて低くかつｐＨを高くする。

請求項１の発明は、平均粒子径が０．０１〜０・５μｍの竹炭を含み、１５ｌの水に１ｇ混ぜ合わせた時の酸化還元電位が０ｍＶ以下、ｐＨが６．０以上である竹炭塩を提供するものである。

この発明においては、従来の竹炭塩の効能効果をより向上させると共に、即効性を付与させることができる。

請求項２の発明は、最初熱風を原料に吹付け、温められた原料が自分で発熱をはじめ、水分が膨張して炭素以外をガスとして放出し、この発熱が他の原料に加速的に伝播して炭化が進むもので、空気量は調整設定温度を維持するための極わずかな空気で蒸し焼き状態にする炭化方法であり、熱風入り口より送り込まれた熱風は、炉中板に設けられた数個の穴を通り、炭化原料の下部を加熱し、これにより炭化原料は徐々に熱分解をはじめ、この時の発生する炭化ガスは、外部乾留管の下部に設けられた乾留穴を通り、内部乾留管を経て炭化ガス燃焼炉で完全に燃焼されて大気へ放出され、熱風送り込み後自己熱分解がはじまり、安定した自己熱分解の確認がとれたら熱風の送り込みを止め、熱風入り口を閉じて自動運転に切り替え、以後は設定された炭化温度に従い炭化温度センサーが自動コントロールバルブを調整し炭化原料が自己熱分解を維持するのに必要とする空気量を自動的にコントロールする自燃乾留式炭化還元法による炭化方法であって、前記自燃乾留式炭化装置の炉本体に、１２時間程度で炭化できるように竹チップの量を調整して入れ、塩を詰めた竹筒を竹チップ上に縦にして並べ、これら竹筒の隙間にさらに竹チップを詰め入れる工程と、竹筒及び竹チップの付着水分を除去するように炉内を低温設定して、その後徐々に温度を上げて所定時間経過したら、炉内温度を約１１００℃に保つように設定すると共に、炭化炉内部への空気量を炭化原料の発熱に必要な設定温度を維持する３％以下に調整して炭化する工程と、炭化の終了を知らせる排煙を確認したら空気の流入を遮断して炉内を完全に封鎖してファンを停止して、その後前記乾留管の乾留熱で精錬して自然冷却する工程とからなりからなることを特徴とする竹炭塩の製造方法を提供するものである。

この発明においては、竹炭の平均粒子径が０．０１〜０．５μｍにでき、１５ｌの水に１ｇ混ぜ合わせた時の酸化還元電位が０ｍＶ以下、ｐＨが６．０以上である竹炭塩が得られ、これにより、従来の竹炭塩の効能効果をより向上させると共に、即効性を付与させることができる。上記空気量は、炭化原料が自己発熱分解を維持するのに必要とする量であり、炭化炉内への空気取り入れ量が３％以内、炭化炉容積に対して５％以内の空気量を取り込み排出する。この空気量は、空気取り入れ口に空気流入計を取り付け計測する。

本発明を実施するための最良の実施形態について説明する。図１は自燃乾留式炭化還元法により炭化させた紙炭化物ＣＰであり、灰にならず字も読めるほどの紙炭化物ができている。したがって、従来の炭を製造する釜や炭化装置とは全く異なることが理解できる。

この自燃乾留式炭化還元法による炭化装置を使用して、竹炭塩を製造した。図２（１）に示す如く、先ず、水洗いして乾燥させた直径１２〜１３ｃｍの孟宗竹筒の一方を開放した竹筒容器１・・・に海水塩を詰め、この孟宗竹筒１・・・より若干径の大きい他の孟宗竹筒で蓋２・・・をする。

次に、図２（２）に示す如く、上記自燃乾留式炭化装置の炉本体３に、１２時間程度で炭化できるように竹チップ３・・・の量を調整して入れる。次に、図２（３）に示す如く、上記自然塩５を詰めた孟宗竹筒容器１・・・を前記竹チップ３・・・上に縦にして並べる。また、図２（４）に示す如く、これら孟宗竹筒容器１・・・の隙間にさらに竹チップ３・・・を詰め入れる。そして、竹筒及び竹チップの付着水分を除去するように低温設定して、１０時間後徐々に温度を上げて２０時間経過したら、炉内温度を約１１００℃に保つように設定してそのまま炭化の終了を待つ。炭化の終了を知らせる排煙を確認したら空気の流入を遮断する。炉内を完全に封鎖してファンを停止する。その後、３０時間程度乾留熱で精錬して自然冷却した。

この様にして、炉内平均温度を約１１００℃で竹筒にも受熱させ自燃炭化させ、炭素以外をガスとして放出し、この発熱が他の原料に加速的に伝播して炭化が進み、この炭化の際炉内への空気量を上記発熱に必要な設定温度を維持するための３％以下の空気量で蒸し焼き状態として炭化させた。

これにより、竹筒の発火燃焼によりそれらの成分が早期に消失してしまうこのなく、竹筒内の塩は竹炭の蒸し焼き状態で発生する多量の煙の極めて細かい超微粒炭素粒子を取り込み、竹炭の粒子の比表面積を大きくできるため酸化還元電位を極めて低くする。

従来の空気を多量に使用する炭化装置においては竹筒の外周部から炭化するが、自燃乾留式炭化装置によれば、竹筒は自分で発熱をはじめるため、竹筒内部も外部と同時に炭化され、内部に詰めた塩へより早くかつ多量の超微粒の炭素粒子（煙）を与えることができる。また、竹筒の横断面を見て分かるように竹筒の横断面は極めて多孔質に富んでおり、炭化すれば竹筒の内外面は通気性に富み、竹筒外部に竹の蓋や竹チップを多く使用するとそれらが炭化して多量の超微粒の炭素粒子（煙）を塩に与えることができる。さらに、竹筒と竹筒の蓋との間隙からも外部より多量の超微粒の炭素粒子（煙）を竹筒内部の塩に与えることができる。

そして、塩は完全に固形化されて丸くなった状態となる。図３に示す如く、完全に炭化した竹筒を割り、塩の外周に付着する粗い炭素粒子４（黒い部分）を除去すると共に、前記竹炭の超微粒子を多量に含んだ竹炭塩５（白色又は灰色部分）を粉砕して、灰色の竹炭塩を得ることができる。実際は、前記粗い炭素粒子４（黒い部分）が完全に除去できず竹炭塩に多少残存する場合もある。

この様にして得られた竹炭塩について、その平均粒子径及びｐＨを測定し、酸化還元電位については１５ｌの水に１ｇの竹炭塩を入れて混ぜ合わせて酸化還元電位計により測定した。この測定の結果を図４に示す。竹炭の平均粒子径が０．０１〜１μｍにできるため、酸化還元電位０ｍｖ以下が得られた。好ましい平均粒子径は０．０１〜０．５μｍ、より好ましくは０．０１〜０．１μｍであり、多くは酸化還元電位は−１３０ｍｖ以下、中には−２５０ｍｖ以下もあった。また、ｐＨが６．０以上である竹炭塩が得られた。多くはｐＨは８以上、中には１１以上もあった。これにより、従来の竹炭塩の効能効果をより向上させると共に、即効性を付与させることができる。

上述のように、還元雰囲気炭化炉内には炭化を維持させるために必要な最小限度の酸素、即ち酸素に触れない蒸し焼き状態で炭化させるので、塩の酸化還元力が強くなるものと考えられる。また、ｐＨが高くなるのは、炭化炉内で長時間蒸し焼き状態とするので、精錬度が高くなるためと考えられる。

本発明の自燃乾留式炭化還元法による竹炭塩は前記従来の効能効果に加え、以下の効能効果があった。
▲１▼水道水を還元力の強いミネラルウオーターにできる。
▲２▼血液をさらさらにして血圧を改善する。
▲３▼二日酔いの原因となるアセトアルデヒド（酸性）を分解して消去する。
▲４▼胸焼けの原因となる胃酸を中和する。
▲５▼激しい運動や労働によってブドウ糖が燃焼してエネルギーとなり、筋肉に乳酸がたまり体が酸性になることを防止して疲労の原因をなくし、老化防止に有効となる。
▲６▼カロリーやアルコールの取り過ぎによる活性酸素を消去する。
▲７▼食品の劣化を防ぐ。
▲８▼アトピー性皮膚炎の原因である１ｇＥやヒスタミンの働きを抑える。
▲９▼胎児が泳ぐ羊水をきれいにする
▲１０▼入浴剤として皮膚だけでなく全身を還元する。

発明の効果

本発明においては、還元雰囲気炭化炉内には炭化を維持させるために必要な最小限度の酸素、即ち酸素に触れない蒸し焼き状態で炭化するので、塩の酸化還元力が強くなる。また、炭化炉内で長時間蒸し焼き状態とするので、精錬度が高くなるため、ｐＨが高くなる。さらに、竹炭の平均粒子径が０．０１〜０．５μｍと極めて微粒にすることができ、１５ｌの水に１ｇ混ぜ合わせた時の酸化還元電位が０ｍＶ以下、ｐＨが６．０以上である竹炭塩が得られ、従来の竹炭塩の効能効果をより向上させると共に、即効性を付与させることができる。

自燃乾留式炭化還元法により炭化させた紙炭化物を示す写真一方を開放した孟宗竹筒容器に天然塩を詰めて竹筒蓋をした写真自燃乾留式炭化装置の炉本体に竹チップを入れた写真塩を詰めた孟宗竹筒容器を竹チップ上に並べた写真孟宗竹筒容器の隙間にさらに竹チップを詰め入れた写真炭化竹筒を割り外周に粗い炭素粒子が付着した状態の竹炭塩塊の写真竹炭塩のｐＨと酸化還元電位（ｍｖ）との位置図

１竹筒
２竹筒蓋
３竹チップ
４竹筒の粗い炭素粒子（黒い部分）
５竹炭の超微粒子を多量に含んだ竹炭塩（白色又は灰色部分）
ＣＰ紙炭化物

Claims

最初熱風を原料に吹付け、温められた原料が自分で発熱をはじめ、水分が膨張して炭素以外をガスとして放出し、この発熱が他の原料に加速的に伝播して炭化が進むもので、空気量は調整設定温度を維持するための極わずかな空気で蒸し焼き状態にする炭化方法であり、熱風入り口より送り込まれた熱風は、炉中板に設けられた数個の穴を通り、炭化原料の下部を加熱し、これにより炭化原料は徐々に熱分解をはじめ、この時の発生する炭化ガスは、外部乾留管の下部に設けられた乾留穴を通り、内部乾留管を経て炭化ガス燃焼炉で完全に燃焼されて大気へ放出され、熱風送り込み後自己熱分解がはじまり、安定した自己熱分解の確認がとれたら熱風の送り込みを止め、熱風入り口を閉じて自動運転に切り替え、以後は設定された炭化温度に従い炭化温度センサーが自動コントロールバルブを調整し炭化原料が自己熱分解を維持するのに必要とする空気量を自動的にコントロールする自燃乾留式炭化還元法による炭化方法であって、前記自燃乾留式炭化装置の炉本体に、１２時間程度で炭化できるように竹チップの量を調整して入れ、塩を詰めた竹筒を竹チップ上に縦にして並べ、これら竹筒の隙間にさらに竹チップを詰め入れる工程と、竹筒及び竹チップの付着水分を除去するように炉内を低温設定して、その後徐々に温度を上げて所定時間経過したら、炉内温度を約１１００℃に保つように設定すると共に、炭化炉内部への空気量を炭化原料の発熱に必要な設定温度を維持する３％以下に調整して炭化する工程と、炭化の終了を知らせる排煙を確認したら空気の流入を遮断して炉内を完全に封鎖してファンを停止して、その後前記乾留管の乾留熱で精錬して自然冷却する工程とからなることを特徴とする竹炭塩の製造方法。
請求項１の製造方法によって得られる平均粒子径が０．０１〜０．５μｍの竹炭の蒸し焼き状態で発生する多量の煙の極めて細かい超微粒炭素粒子を含み、酸化還元電位０ｍｖ以下、ｐＨが６．０以上である竹炭塩。