JP5631463B1 - 卵殻を利用した焼成品およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】卵殻の利用を促進し、廃棄処分となる卵殻を削減する。【解決手段】本発明の卵殻を利用した焼成品は、卵殻を５質量％以上６５質量％以下、アルミナ分を５質量％以上５０質量％以下、およびシリカ分を２０質量％以上６５質量％以下の割合で含む無機成分を、焼成してなる。本発明においては、卵殻の割合が前記無機成分の質量に対して３０質量％以上５０質量％以下であるのが好ましい。【選択図】なし

Description

本発明は、卵殻を利用した焼成品およびその製造方法に関する。

卵は、現代人の食生活において欠かせない食材となっており、その消費量は大量である。そのため食品工場などにおいては、食材として利用できない卵殻が多量に発生する。これらの卵殻の大部分は廃棄処分されるため、卵の使用量が増えると廃棄処分される卵殻も増える。そこで、従来から、卵殻の利用方法について検討されてきた（たとえば特許文献１を参照）。

特開２００３−８１７２８号公報

上記特許文献１には、ホッキ貝の貝殻と鶏卵殻を粉砕混合した後、焼成して得られる添加剤が記載されている。当該添加剤は洗剤などに添加されるか、あるいは単独で抗菌剤として使用される。

従来から、上記特許文献１に記載されているような卵殻の利用方法はあるものの、廃棄処分となる卵殻は、いまだ多いため、卵殻のさらなる利用促進が求められている。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、卵殻の利用を促進し、廃棄処分となる卵殻を削減することを目的とする。

上記課題を解決すべく、鋭意検討した結果、本発明者らは、卵殻と、アルミナ分と、シリカ分との割合を所定の割合とすることにより、卵殻の利用した焼成品が得られるという知見を得た。本発明はかかる新規な知見に基づくものである。

すなわち、本発明は、卵殻、アルミナ分およびシリカ分からなる無機成分を、焼成してなる卵殻を利用した焼成品であって、前記無機成分の質量に対して、前記卵殻を３０質量％以上５０質量％以下、前記アルミナ分を５質量％以上５０質量％以下、および前記シリカ分を２０質量％以上６５質量％以下の割合で含み、前記無機成分の焼成温度が１１００℃以上１３００℃以下であり、かつ吸水率が３１％以上である卵殻を利用した焼成品である。また、本発明は、上記卵殻を利用した焼成品の製造方法である。

本発明によれば、卵殻とアルミナ分とシリカ分とを所定の割合で混合した無機成分を焼成することにより、卵殻を利用した多孔質な焼成品を得ることができるので、卵殻の利用を促進し、廃棄処分となる卵殻を削減することができる。
ここで、無機成分を焼成することにより得られる焼成品が多孔質である理由は以下のように考えられる。卵殻には、炭酸カルシウムと、卵殻膜やたんぱく質などの有機成分とが含まれており、焼成することで、有機成分が燃えぬけたり、シリカ分と反応すること等により、多孔質な焼成品が得られると考えられる。

前記無機成分の焼成温度が１１００℃以上１３００℃以下であるから、卵殻に含まれる有機成分が燃えぬけやすくなり好ましい。

前記卵殻の割合が前記無機成分の質量に対して３０質量％以上５０質量％以下であるから、吸水性の優れた焼成品が得られる。

本発明によれば、卵殻の利用を促進し、廃棄処分となる卵殻を削減することができる。

本発明は、卵殻を３０質量％以上５０質量％以下、アルミナ分を５質量％以上５０質量％以下、およびシリカ分を２０質量％以上６５％以下の割合で含む無機成分を、焼成してなる卵殻を利用した焼成品、ならびに、卵殻を利用した焼成品の製造方法である。

本発明の卵殻を利用した焼成品は、無機成分となる材料を混合する混合工程、無機成分を所定の形状に成形する成形工程、成形品を乾燥させたのち焼成する焼成工程を経ることにより得られる。以下、詳しく説明する。

（混合工程）
無機成分として用いる卵殻としては、鶏卵やウズラの卵等の卵殻があげられる。卵殻としては、食品工場などで排出されるものを水洗した後、たとえば１８０℃くらいで熱処理後、粉砕したものを用いることができる。粉砕した卵殻の大きさ（粒径）は、他の成分との混合に支障がない程度であればよく、焼成品の用途により適宜設定することができる。

アルミナ分としては、たとえば、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、粘土、ムライトなどを単独でまたは二種以上を組み合わせて用いることができる。これらのうち酸化アルミニウムが好ましい。

シリカ分としては、シリカサンド、長石、珪石、シャモット、カオリン等を単独でまたは二種以上を組み合わせて用いることができる。これらのうち長石が好ましい。

無機成分としては上記以外にたとえば、マグネシア、ジルコンなどの耐火物原料を添加することができる。

無機成分を混合する際には、無機成分全体の質量に対して、卵殻が３０質量％以上５０質量％以下、アルミナ分が５質量％以上５０質量％以下、およびシリカ分が２０質量％以上６５％以下の割合で混合する。このような割合とすることにより、良好な焼成状態（溶融が起こらず十分な焼成状態）の多孔質焼成品を得ることができる。混合工程は乾式法あるいは湿式法のいずれを用いてもよい。

無機成分中の卵殻の割合が多ければ多いほど卵殻の利用率が高まるが、６５質量％を超えると、耐火度が下がって焼成不足が生じることがある。吸水性が優れるという観点から、卵殻の割合は無機成分の質量に対して３０質量％以上５０質量％以下であるのが好ましい。

アルミナ分は耐火度を高める作用を有していると考えられるが、アルミナ分が無機成分の質量に対して５０質量％を超えると、焼成不足が生じることがある。

シリカ分が無機成分の質量に対して６５質量％を超えると、耐火度が下がり焼成品が溶融してしまうことがある。

（成形工程）
混合工程を経た無機成分を所定形状に成形する。成形法としては乾式プレス成形、湿式プレス成形、鋳込み成形、造粒法などがあげられ、いずれの方法を用いてもよい。

（焼成工程）
成形工程を経て得られた成形品を、７０℃〜１５０℃の乾燥炉であらかじめ乾燥しておき、焼成窯で焼成すると多孔質な焼成品が得られる。

成形品を焼成して得られる焼成品が多孔質となる理由は以下のように考えられる。卵殻には、炭酸カルシウムと、卵殻膜やたんぱく質などの有機成分とが含まれており、焼成することで、有機成分が燃えぬけたり、シリカ分と反応すること等により、多孔質な焼成品が得られると考えられる。
焼成窯での焼成温度は８５０℃以上１３００℃以下であると有機成分が燃えぬけやすくなるため好ましい。焼成時の雰囲気は還元雰囲気および酸化雰囲気のいずれであってもよい。

焼成工程に先立ち、成形品の表面に釉薬を施す施釉工程を実行してもよい。施釉工程を経た成形品を焼成すると表面に釉薬層の形成された意匠性の高い焼成品が得られる。

施釉工程で用いる釉薬としては成形品と熱膨張率が同程度の熱膨張率の釉薬を用いるのが好ましい。釉薬の材料としては、例えば、ガイロメ粘土などの粘土、長石、陶石、カオリン、ベントナイト、珪砂、石灰石、シリカ、焼タルク、酸化アルミナ、籾灰、藁灰、ジルコン、亜鉛華、ガラスフリットなどが挙げられる。

（焼成品の用途）
無機成分を焼成して得られる焼成品は、吸水性、保水性、吸着性、断熱性などの特性を有しているので、たとえば、グラスの下に敷くコースターや、室内の湿度を調整する調湿タイルなどの調湿材や、脱臭剤などとして用いることができる。なお、焼成品はアルカリ性なので、カビなどが生えにくいという特性も有しており、室内用のタイル等には好適である。

＜実施例＞
以下実施例により本発明をさらに詳しく説明する。
１．実施例１〜４の焼成品、参考例１〜４の焼成品および比較例１〜２の焼成品の作製
（参考例１）
食品工場から排出された鶏卵の卵殻を洗浄した後、最大粒径３５μｍ以下に粉砕して顆粒状とした。顆粒状の卵殻を６５質量％、酸化アルミニウムを５質量％、長石を３０質量％の割合で混合して無機成分を調製した後、無機成分１００質量部に対して水を１５質量部加えて混合したのち乾式プレス成形により円盤状に成形した。次に成形品を、１００℃の乾燥炉に入れて４時間乾燥した後、焼成窯で、酸化雰囲気下、１２７０℃で２１時間焼成し、多孔質な焼成品を得た。本参考例で得られた焼成品は、直径６．０ｃｍで厚み寸法が１．０ｃｍの円盤状をなしている。

（実施例１〜４、参考例２〜４）
卵殻、酸化アルミニウム（アルミナ分）、および長石（シリカ分）の割合を表１に記載の割合（質量％）とするとともに、焼成温度を表１に記載の焼成温度としたこと以外は参考例１と同様にして実施例１〜４の焼成品および参考例２〜４の焼成品を得た。実施例１〜４の焼成品および参考例２〜４の焼成品も参考例１と同様に多孔質な焼成品であった。

（比較例１および比較例２）
卵殻、酸化アルミニウム（アルミナ分）、および長石（シリカ分）の割合を表１に記載の割合（質量％）とするとともに、焼成温度を表１に記載の焼成温度としたこと以外は参考例１と同様にして比較例１および比較例２の焼成品を得た。比較例１および比較例２の焼成品は焼成不足であった。焼成不足とは十分な強度がなく手で簡単に割れるような状態のことをいう。

２．評価試験
（１）吸水率
実施例１〜４の焼成品および参考例１〜４の焼成品の質量Ｓ１をあらかじめ測定しておき、各焼成品を２５℃の水に２４時間浸漬した後、その質量Ｓ２を測定して以下の式により吸水率（％）を算出し、結果を表１に示した。
吸水率（％）＝１００×（Ｓ２−Ｓ１）／Ｓ１

（２）比重
実施例１〜４の焼成品および参考例１〜４の焼成品の比重を以下の式により算出し、結果を表１に示した。
比重＝Ｓ１／体積

３．結果と考察

表１に示すように、実施例１〜４の焼成品および参考例１〜４の焼成品では吸水率が１８％以上であり、すべての焼成品が吸水性を有しているということがわかった。特に卵殻が３０質量％以上５０質量％以下の割合で含まれる実施例１〜４および参考例２では吸水率が２６％以上であり、吸水性が求められる用途には適しているということがわかった。
以上より、本発明によれば、卵殻を利用した有用な焼成品が得られるので、卵殻の利用を促進し廃棄処分となる卵殻を削減することができるという効果を奏する。

Claims (3)

1. 卵殻、アルミナ分およびシリカ分からなる無機成分を、焼成してなる卵殻を利用した焼成品であって、
   前記無機成分の質量に対して、前記卵殻を３０質量％以上５０質量％以下、前記アルミナ分を５質量％以上５０質量％以下、および前記シリカ分を２０質量％以上６５質量％以下の割合で含み、
   前記無機成分の焼成温度が１１００℃以上１３００℃以下であり、かつ
   吸水率が３１％以上である卵殻を利用した焼成品。
2. 比重が１．３７以下である請求項１に記載の卵殻を利用した焼成品。
3. 請求項１または請求項２に記載の卵殻を利用した焼成品の製造方法。