JP5687429B2

JP5687429B2 - パルプモールド成型物の製造方法

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Publication number: JP5687429B2
Application number: JP2010021216A
Authority: JP
Inventors: 山田　知史; 知史山田
Original assignee: Toyo Aluminium Ekco Products Co Ltd
Current assignee: Toyo Aluminium Ekco Products Co Ltd
Priority date: 2010-02-02
Filing date: 2010-02-02
Publication date: 2015-03-18
Anticipated expiration: 2030-02-02
Also published as: JP2011157662A

Description

本発明は、外観を種々の表面性状を有する形状に成型することができるパルプモールド成型物及びその製造方法に関する。
更に詳しくは、本発明は、蟹やエビなどの形状をリアルに模造した外観を有する冷凍グラタン容器等に用いられる食品用容器および自然由来の海産物、果物や野菜などの供養物や加工食品などの形状をリアルに模造した外観を有する供養物や加工食品などに用いられるパルプモールド成型物の製造方法ならびにその製造方法により得られるパルプモールド成型物、食品用容器および広告体に関するものである。

従来、冷凍食品や仕出し等で使用されるグラタン等の容器として、見た目の良さと食欲を増進させる効果を得るために天然物である蟹やエビなどの甲羅を使用することがおこなわれている。しかし、これら天然物を容器として使用した場合には劣化や腐敗等、衛生面での心配や入手し易さの面で不安がある。
陶器により天然物を模倣した容器を得ることは可能ではあるが、陶器自体の表面形状の制御が難しく、光沢のある鏡面であることが多いので実際の天然物の質感とはかなりかけ離れてしまう。
これら天然物を模造してプラスチックにて成型して容器とすることも可能ではあるが、プラスチック容器は石油原料を使用したものが大部分であるので環境面で問題がある。

一方、特許文献１のように、卵の包装容器や各種製品の包装材料として、葦やサトウキビのような非木材素材を原料として製造されたパルプモールド成型物が利用されている。
このようなパルプモールド成型物は、石油原料に依存しないので環境面で優れ、紙と同様に燃焼ゴミとして廃棄することができる点でプラスチック容器よりも優れるが、製造時の表面形状の制御が難しく、従来の製造方法においては、天然物の形状を再現しようとしても思うようなものが得られない問題がある。

特開２００７‐１２６７５７号公報

したがって、本発明が解決しようとする課題は、従来のパルプモールド成型物の製造方法では得ることのできなかった外観と種々の表面性状を有する形状に成型することができるパルプモールド成型物及びその製造方法を提供することにある。

本発明の上記課題は、以下の各発明によってそれぞれ達成される。
第１の発明は、外観を種々の表面性状を有する形状に成型することができるパルプモールド成型物の製造方法であって、パルプ懸濁液を準備するパルプ懸濁液準備工程と、パルプ懸濁液から網型でパルプを抄き上げる抄き上げ工程と、前記抄き上げ工程後に得られた抄き上げ物を加熱しながら前記網型下部に設けられた第１のプレス金型と前記第１のプレス金型とは反対方向に位置する第２のプレス金型とによりパルプモールド成型物を成型する加熱プレス工程を有し、前記加熱プレス工程の加熱温度は１２０℃〜２２０℃であり、前記加熱プレス工程時のプレス時間は４５秒以上であり、前記第１のプレス金型と前記第２のプレス金型とのクリアランスが０．３ｍｍ〜１．５ｍｍである、パルプモールド成型物の製造方法である。
第２の発明は、前記加熱プレス工程時の加熱温度をさらに１５０℃〜１７５℃とした点にある。
第３の発明は、加熱プレス工程時のプレス時間は４５秒以上６０秒以下とした点にある。
第４の発明は、前記第１の発明から第３の発明のいずれかのパルプモールド成型物の製造方法により得られたパルプモールド成型物である。
第５の発明は、天然物（食品を含む）を模した平均肉厚が０．２ｍｍ〜２．０ｍｍのパルプモールド成型物よりなる食品用容器である。
第６の発明は、天然物（食品を含む）を模した平均肉厚が０．２ｍｍ〜２．０ｍｍのパルプモールド成型物よりなる広告体である。

本発明の製造方法によりパルプモールド成型物を成型することにより、従来のパルプモールド成型物の製造方法では得ることのできなかった外観と種々の表面性状を有する形状に成型することができる。
特に、蟹やエビなどの甲羅等の天然物の形状を忠実に再現することが可能となり、これらの天然物を食品用容器として使用する場合に比して劣化や腐敗等、衛生面で問題がない。また、プラスチックを使用した場合に比して環境面で優れる。

実施形態の食品用容器の、（ａ）は斜視図、（ｂ）は底面図、（ｃ）は（ｂ）の矢印断面図実施形態の製造方法の概略を示す図実施例および比較例の試験結果を示す表

以下に、本発明の実施形態にかかるパルプモールド成型物の製造方法について、詳細に説明する。
実施形態のパルプモールド成型物の製造方法は、パルプ懸濁液を準備するパルプ懸濁液準備工程と、パルプ懸濁液から網型でパルプを抄き上げる抄き上げ工程と、前記抄き上げ工程により得られた抄き上げ物を加熱しながら前記網型下部に設けられた第１のプレス金型と前記第１のプレス金型とは反対方向に位置する第２のプレス金型とによりパルプモールド成型物を成型する加熱プレス工程とからなる。

＜パルプ懸濁液準備工程＞
まず、パルプ懸濁液を準備するパルプ懸濁液準備工程では、後述する次工程の抄き上げ工程が実施できる程度に溶液槽へパルプ懸濁液を満たす。パルプ懸濁液は、主としてパルプと水とから構成され、所望によりバインダーや添加剤等を加えてもよい。
パルプの原料としては、例えば、木材パルプ、リンターパルプ、ぼろパルプ、竹パルプ、エスパルトパルプ、バカス（サトウキビかす）パルプ、麻パルプ、わらパルプ等を用いることができる。パルプの製造方法としては、機械的方法により製造してもよいし、化学的方法によりクラフトパルプ、亜硫酸パルプ等としてもよい。さらに、セミケミカルパルプとしてもよい。しかしながら、パルプとして使用できるものであれば特にこれらの例に限定されるものではない。
所望により加えられるバインダーとしては、プラスチックや樹脂が例示できる。また、添加剤としては、耐水剤や耐油剤が例示できる。
上記のような原料と水とを混合して攪拌することによりパルプ懸濁液を準備する。

＜抄き上げ工程＞
抄き上げ工程では、パルプ懸濁液準備工程で準備されたパルプ懸濁液から網型でパルプを抄き上げる。
例えば、パルプモールド成型物を天然物のような複雑な形状に成型したい場合は、網型を所望の形状に設定することにより達成できる。
該成型物の形状に近い形の、穴の開いたキャビティーに網型をセットし、キャビティーの裏側より真空吸引しながらキャビティー上に所定量のパルプ懸濁液を導入すると、水分はキャビティーの下に吸い込まれ、網型にパルプが抄きとられ、抄き上げ物が得られる。
ここで、網型のメッシュは特に限定されないが、３０メッシュ〜５０メッシュが好ましい。網の目が細かすぎると、前記吸引作業の際の吸引力が減殺されるし、網の目が粗すぎると成型物の表面に網の痕跡が残り見栄えが悪くなるからである。

＜加熱プレス工程＞
次にキャビティーから網型を取り外し、網型の内側に形成された抄き上げ物を網型ごと第１のプレス金型に移す。そして前記第１のプレス金型とは反対方向に位置する第２のプレス金型とにより加熱しながら抄き上げ物をプレスし、パルプモールド成型物を成型する。
このときの加熱温度は、１２０℃〜２２０℃の範囲内であり、さらに１５０℃〜１７５℃の範囲内であることが好ましい。
当該加熱温度が１２０℃未満であると乾燥が不十分であったり加工時間が長くなったりするなどの点で好ましくなく、２２０℃を超えると過度の加熱による変色などの点で美観に影響を及ぼし好ましくない。
また、このときのプレス時間は、４５秒以上であることが好ましく、上限は特にないが生産性を考慮すると６０秒以下であることがさらに好ましい。
当該プレス時間が４５秒以上であれば加熱プレス工程で得られるパルプモールド成型物の乾燥が十分となる。さらに、４５秒以上６０秒以下の範囲内であれば抄き上げ工程との時間的バランスもよく有利である。

加えて、第１のプレス金型と第２のプレス金型とによりプレスするにあたり、プレス状態での第１のプレス金型と第２のプレス金型との両金型間のクリアランスは０．３ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲内であり、さらに０．６ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲内であることが好ましい。
当該クリアランスが０．３ｍｍ未満であると完成品の肉厚が余りに薄くて透けてしまったり時にはやぶれ（穴が開いたり）たりするので好ましくなく、１．５ｍｍを超えると基材のパルプモールドが圧縮されないため完成品の強度、剛性が極端に低減するので好ましくない。
なお、当該クリアランスは、使用するパルプの目付けに応じて適宜設定される。
目付けは０．０１〜０．１０ｇ／ｃｍ^２の範囲内であることが好ましい。この範囲内であれば強度と価格のバランスがよく有利である。
また、プレス圧力は、２ｋｇ／ｃｍ^２〜１０ｋｇ／ｃｍ^２の範囲内であることが好ましく、さらには４ｋｇ／ｃｍ^２〜６ｋｇ／ｃｍ^２の範囲内であることがより好ましい。この範囲内であれば油圧ユニットのような過剰な設備投資の必要もなく一般的なエアーシリンダーで実現可能でありコスト面で有利である。

従来のパルプモールド成型物の製造方法、例えば、卵の包装容器や各種製品の包装材料を得るために用いられる製造方法では表面形状の正確な再現性を求められていないため、当該クリアランスは非常に大きなものでも十分であったが、このようなクリアランスでは本発明で得ようとするような天然物の形状をリアルに模造した外観を有する成型物を得ることはできない。
本発明では、当該クリアランスが上記範囲内であることにより、天然物（食品を含む）の形状をリアルに模造した外観を有するパルプモールド成型物を得ることができる。上記両金型間のクリアランスの範囲により、パルプモールド成型物の平均肉厚は０．２ｍｍ〜２．０ｍｍとなる。
図1に、実施形態のパルプモールド成型物の製造方法により製造した、天然物である蟹の甲羅をイメージした（ディフォルメした）パルプモールド成型物１０にかかる食品用容器を示す。飲食店で蟹グラタンなどを提供する際に、この食品用容器に盛り付けると、実際の蟹の甲羅を用いる場合に比べて衛生的であるし、また使用後は容易に焼却廃棄できるため環境面の問題も少ない。
他にも、たとえばデコレーションケーキなどの加工食品を模造してパルプモールド成型物にかかる広告体とすることもできる。この場合も、実際の食品をディスプレイする場合に比べて腐敗等の心配がないため利便性が高い。
実施形態のパルプモールド成型物１０は形状の自由度が高いため、得られたパルプモールド成型物１０に着色やフイルムラミネーションを付加することで一層天然物の形状に近い外観や質感を得ることが可能である。よって、価格面、環境面においても食品展示用のロウ細工の代用としても有望である。加えて、基材に炭や香料などをあらかじめ混ぜ込んだり完成品に塗布したりすることで、単なる造形物だけではなく脱臭剤効果やリラックス効果を得ることができる置物としても利用可能である。

以下、図２に従ってパルプモールド成型物１０の製造方法の実施例および比較例を示すが、本発明はこの例には限定されるものではない。
なお、本実施例および比較例においては、パルプモールド成型物１０として、図１のような蟹の甲羅をイメージした食品容器を形成するものである。

＜パルプ懸濁液準備工程＞
(1)まず、パルプ懸濁液Ｓの原料となるパルプ原料Ｐを用意した。本態様ではパルプ原料としてさとうきびの絞りかすを使用した。
(2)続いて、当該パルプ原料Ｐを３０ｋｇ単位で重さを計量した。
(3)そして、計量したパルプ原料Ｐを容器に移すとともに水を加えることによりパルプ原料Ｐを水に湿らせた。このときの水の量はパルプ原料３０ｋｇに対して水３０ｋｇであった。
(4)次に図２（ａ）に示すように、前記容器の内容物（すなわち水と水に湿らせたパルプ原料Ｐ）をそのまま略円筒状の攪拌用タンクＴに投入して攪拌した。なお、攪拌用タンクＴにはカッター状の攪拌羽根Ｂが付いており、攪拌羽根Ｂが回転することによりパルプ原料Ｐが細かく砕かれる。
(5)適宜水を加えて５分ほど攪拌した。懸濁液Ｓを得るための水中へのパルプの分散方法は、パルプの塊が生じないように二段階で行った。まず、一旦９７０リットルの水を投入し十分攪拌しパルプ原料Ｐが３質量％となるようにした。さらに３２５０リットルの水を追い足しし、パルプが均一に分散した懸濁液Ｓを得た。
パルプ懸濁液Ｓ中のパルプ原料濃度は０．５〜３質量％であるのが好ましいが、本実施例および比較例においてはパルプ原料濃度はパルプ懸濁液Ｓ中の０．７質量％になるように水の量を調整した。
(6)その後、耐水剤と耐油剤をパルプ懸濁液Ｓに対してそれぞれ０．０２質量％添加する。以上の工程によりパルプ懸濁液Ｓを準備した。

＜抄き上げ工程＞
(7)図２（ｂ）に示すように、アルミニウムや真鍮で機械加工又は鋳造により製造された金型Ｄ１であって当該金型Ｄ１の端部から上方に延びる枠Ｆで覆われているものの表面に、金型表面と略同寸法のＳＵＳや鉄製の網型Ｍを装着した。次いで、パルプ懸濁液準備工程にて作製された前記パルプ懸濁液Ｓを当該金型Ｄ１に流し込んだ。
(8)当該金型Ｄ１には予め前記パルプ懸濁液Ｓ中の水を排出するための排水穴（図示省略）が設けられており、当該排水穴から水を排出することにより当該金型Ｄ１の表面にパルプＰが均一の厚みで残るので、図２（ｃ）に示すように、パルプＰを網型Ｍで抄き上げることができる。

＜加熱プレス工程＞
(9)前記抄き上げ工程で網型Ｍ表面に形成されたパルプＰを、図２（ｄ）に示すように、網型Ｍごと金型Ｄ１から取り出した。
(10)次いで、図２（ｅ）に示すように、別途設けられた上側に位置する凸状の第１のプレス金型Ｄ２と第１のプレス金型Ｄ２とは反対方向の下側に位置する凹状の第２のプレス金型Ｄ３との間にパルプＰが抄き上げられた網型Ｍを配置した。
なお、当該第１のプレス金型Ｄ２および第２のプレス金型Ｄ３は当該金型自身を加熱することができるともに当該第１のプレス金型Ｄ２および第２のプレス金型Ｄ３を重ね合わせることにより圧力をかけてプレスすることができる。
(11)当該第１のプレス金型Ｄ２および第２のプレス金型Ｄ３により、図２（ｆ）に示すように、網型Ｍごと加熱プレスを行なった。ここで、加熱温度は、１００℃、１２５℃、１５０℃、１７５℃、２００℃、２２５℃の各条件で行ない、プレス時間は、３０秒、４５秒、６０秒、７５秒、９０秒、１０５秒、１２０秒の各条件でおこなった。
また、プレス圧力は６．０ｋｇ／ｃｍ^２とした。なお、プレス時の当該第１のプレス金型Ｄ２および第２のプレス金型Ｄ３とのクリアランスは０．８ｍｍとした。
(12)プレス時間経過後、図２（ｇ）に示すように、当該第１のプレス金型Ｄ２および第２のプレス金型Ｄ３のプレスを解除して網型Ｍごと取り出した。
(13)取り出した網型Ｍから、図２（ｈ）に示すように、パルプモールド成型物１０を取り出した。以上の工程により、パルプモールド成型物１０を得た。このパルプモールド成型物１０の平均肉厚は約０．５ｍｍである。

結果を図３の表に示す。表中、濃色欄は実施例を、淡色欄は比較例を示す。
乾燥度の欄については、×は完全にぬれていることを、△は湿っていることを、○は乾いていることをそれぞれ示す。
また、金型形状の再現性の欄については、×は再現性が劣ることを、△は少し再現性が劣ることを、○はほぼ金型通りであることを、◎は完全に金型通りであることをそれぞれ示す。強度の欄については、×は不十分であることを、△は押さえると凹むことを、○は良好であることをそれぞれ示す。変色の欄については、×は変色があることを、○は変色がないことをそれぞれ示す。
表からわかるように、実施例のパルプモールド成型物は、比較例のパルプモールド成型物よりも、乾燥度、形状の再現性、強度、変色の有無について、良好な結果が得られた。

１０パルプモールド成型物
Ｐパルプ
Ｔタンク
Ｂ羽根
Ｓ懸濁液
Ｄ１、Ｄ２，Ｄ３金型
Ｍ網型
Ｆ枠

Claims

外観を種々の表面性状を有する形状に成型することができるパルプモールド成型物の製
造方法であって、
パルプ懸濁液を準備するパルプ懸濁液準備工程と、
パルプ懸濁液から網型でパルプを抄き上げる抄き上げ工程と、
前記抄き上げ工程後に得られた抄き上げ物を加熱しながら前記網型下部に設けられた第
１のプレス金型と前記第１のプレス金型とは反対方向に位置する第２のプレス金型とによ
り網型ごと加熱プレスをおこなってパルプモールド成型物を成型する加熱プレス工程を有
し、
前記パルプ懸濁液中のパルプ原料濃度は０．５〜３質量％であり、
前記加熱プレス工程の加熱温度は１２０℃〜２２０℃であり、
前記加熱プレス工程時のプレス時間は４５秒以上であり、
前記第１のプレス金型と前記第２のプレス金型とのクリアランスが０．３ｍｍ〜１．５
ｍｍである、パルプモールド成型物の製造方法。
前記加熱プレス工程時の加熱温度は１５０℃〜１７５℃である、請求項１に記載のパル
プモールド成型物の製造方法。
前記加熱プレス工程時のプレス時間は４５秒以上６０秒以下である、請求項１に記載の
パルプモールド成型物の製造方法。
請求項１から３のいずれかに記載されたパルプモールド成型物の製造方法により得られ
たパルプモールド成型物。