JP6883840B2 - Bamboo fiber paving material manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、竹繊維舗装材の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a bamboo fiber paving material.
例えば、特許文献1や特許文献2は、竹繊維を舗装材として用いることを提案している。
ところで、非特許文献1によれば、モウソウチク材には、絶乾重量に対して2.8%〜7.2%程度の糖類が含まれている。
また、非特許文献2には、糖液がコンクリートの劣化に及ぼす影響が大きいことが記載されている。
For example,
By the way, according to Non-Patent
Further, Non-Patent
竹繊維を混合した舗装材は、夏季の路面温度の上昇抑制が期待される保水性を有するとともに適度な衝撃吸収性を有し、軽量化も図れるといった長所がある。
しかし、竹繊維を固化材に混合した竹繊維舗装材は、時にひび割れや欠けを生じることがある。
非特許文献1によれば、竹材には糖類が含まれており、非特許文献2によれば、糖液がコンクリートの劣化に影響があることが分かる。
The pavement material mixed with bamboo fiber has the advantages of having water retention that is expected to suppress the rise in road surface temperature in summer, having appropriate shock absorption, and being able to reduce the weight.
However, bamboo fiber paving materials in which bamboo fibers are mixed with a solidifying material sometimes cause cracks and chips.
According to Non-Patent
そこで本発明は、ひび割れや欠けを生じることがない竹繊維舗装材の製造方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a method for producing a bamboo fiber paving material that does not cause cracks or chips.
請求項1記載の本発明の竹繊維舗装材の製造方法は、孟宗竹、和竹、笹竹等の竹材を所要の小片に破砕する破砕工程と、前記破砕工程で破砕した前記小片の前記竹材を、加圧押出装置により少なくともその内部圧力が15Kg/cm2以上で加圧混練する加圧混練工程と、前記加圧混練工程で加圧混練した前記竹材を、カッターで裁断してミンチ状にして多孔なノズルより大気中に吐出する膨潤拡散工程と、前記膨潤拡散工程によって、硬組織と柔組織とを解体し、細胞壁を形成するセルロース及びヘミセルロースをリグニンより解離させた解繊状の竹繊維チョップドストランドから糖類を除去する糖類除去工程と、前記糖類除去工程によって前記糖類を除去した前記竹繊維チョップドストランドを固化材に混合する混合工程と、を有し、前記糖類除去工程として、前記竹繊維チョップドストランドを水に浸ける浸水工程と、前記浸水工程の後に、前記水中の前記竹繊維チョップドストランドを撹拌する撹拌工程と、前記撹拌工程の後に、前記竹繊維チョップドストランドを前記水中から引き揚げて脱水する脱水工程と、を有することを特徴とする。
請求項2記載の本発明は、請求項1に記載の竹繊維舗装材の製造方法において、前記浸水工程では、熱水を用いることを特徴とする。
請求項3記載の本発明は、請求項1又は請求項2に記載の竹繊維舗装材の製造方法において、前記糖類除去工程として、前記膨潤拡散工程によって吐出された前記竹繊維チョップドストランドを、前記浸水工程の前に乾燥させる乾燥工程を更に有し、前記浸水工程では、前記乾燥工程で乾燥させた前記竹繊維チョップドストランドを用いることを特徴とする。
請求項4記載の本発明は、請求項3に記載の竹繊維舗装材の製造方法において、前記糖類除去工程として、前記膨潤拡散工程によって吐出された前記竹繊維チョップドストランドを、所定期間乳酸発酵させる乳酸発酵工程を更に有し、前記乾燥工程では、前記乳酸発酵工程で乳酸発酵させた前記竹繊維チョップドストランドを用いることを特徴とする。
The method for producing a bamboo fiber paving material of the present invention according to
The present invention according to
According to the third aspect of the present invention, in the method for producing a bamboo fiber paving material according to claim 1 or 2, the bamboo fiber chopped strand discharged by the swelling and diffusion step is used as the sugar removing step. It further comprises a drying step of drying before the water immersion step, and the water immersion step is characterized in that the bamboo fiber chopped strands dried in the drying step are used.
According to the fourth aspect of the present invention, in the method for producing a bamboo fiber paving material according to the third aspect , the bamboo fiber chopped strand discharged by the swelling and diffusion step is lactic acid fermented for a predetermined period as the sugar removing step. It further has a lactic acid fermentation step, and the drying step is characterized in that the bamboo fiber chopped strands lactic acid fermented in the lactic acid fermentation step are used.
本発明によれば、解繊状の竹繊維チョップドストランドから糖類を除去することで、ひび割れや欠けを生じることがない竹繊維舗装材を提供できる。 According to the present invention, by removing sugars from defibrated bamboo fiber chopped strands, it is possible to provide a bamboo fiber paving material that does not cause cracks or chips.
本発明の第1の実施の形態による竹繊維舗装材の製造方法は、膨潤拡散工程によって、硬組織と柔組織とを解体し、細胞壁を形成するセルロース及びヘミセルロースをリグニンより解離させた解繊状の竹繊維チョップドストランドから糖類を除去する糖類除去工程を有し、糖類除去工程として、竹繊維チョップドストランドを水に浸ける浸水工程と、浸水工程の後に、水中の竹繊維チョップドストランドを撹拌する撹拌工程と、撹拌工程の後に、竹繊維チョップドストランドを水中から引き揚げて脱水する脱水工程と、を有するものである。本実施の形態によれば、解繊状の竹繊維チョップドストランドから糖類を除去する糖類除去工程を有することで、ひび割れや欠けを生じることがない竹繊維舗装材を提供できる。また、解繊状の竹繊維チョップドストランドを水に浸け、撹拌することで糖類を除去することができる。 The method for producing a bamboo fiber pavement material according to the first embodiment of the present invention is a defibrated form in which hard tissue and soft tissue are disassembled by a swelling and diffusion step, and cellulose and hemicellulose forming a cell wall are dissociated from lignin. have a saccharide removing process of removing the sugar from the bamboo fiber chopped strands as sugars removing step, the immersion step of immersing bamboo fiber chopped strands into water, after immersion step, stirring step for stirring the water bamboo fiber chopped strands If, after the stirring step, it is to chromatic and dehydration step of dehydrating Drawing bamboo fiber chopped strands from water, the. According to the present embodiment, by having a saccharide removing step of removing saccharides from the defibrated bamboo fiber chopped strand, it is possible to provide a bamboo fiber paving material that does not cause cracks or chips. In addition, sugars can be removed by immersing the defibrated bamboo fiber chopped strands in water and stirring them.
本発明の第2の実施の形態は、第1の実施の形態による竹繊維舗装材の製造方法において、浸水工程では、熱水を用いるものである。本実施の形態によれば、浸水工程で熱水を用いることで、更に糖類を効率よく除去することができる。 The second embodiment of the present invention is the method for producing a bamboo fiber paving material according to the first embodiment, in which hot water is used in the flooding step. According to this embodiment, by using hot water in the flooding step, saccharides can be further efficiently removed.
本発明の第3の実施の形態は、第1又は第2の実施の形態による竹繊維舗装材の製造方法において、糖類除去工程として、膨潤拡散工程によって吐出された竹繊維チョップドストランドを、浸水工程の前に乾燥させる乾燥工程を更に有し、浸水工程では、乾燥工程で乾燥させた竹繊維チョップドストランドを用いるものである。本実施の形態によれば、乾燥工程で乾燥させた竹繊維チョップドストランドを水に浸けることで、効率よく糖類を除去することができる。 In the third embodiment of the present invention, in the method for producing a bamboo fiber pavement material according to the first or second embodiment, as a sugar removal step, a bamboo fiber chopped strand discharged by a swelling and diffusion step is flooded. It further has a drying step of drying before the above, and in the flooding step, bamboo fiber chopped strands dried in the drying step are used. According to this embodiment, sugars can be efficiently removed by immersing the bamboo fiber chopped strands dried in the drying step in water.
本発明の第4の実施の形態は、第3の実施の形態による竹繊維舗装材の製造方法において、糖類除去工程として、膨潤拡散工程によって吐出された竹繊維チョップドストランドを、所定期間乳酸発酵させる乳酸発酵工程を更に有し、乾燥工程では、乳酸発酵工程で乳酸発酵させた竹繊維チョップドストランドを用いるものである。膨潤拡散工程によって吐出された竹繊維チョップドストランドには乳酸菌が生息しており、本実施の形態によれば、この乳酸菌の発酵によって糖類を分解することで、糖類の含有量を減少させることができる。 In the fourth embodiment of the present invention, in the method for producing a bamboo fiber paving material according to the third embodiment, as a sugar removal step, the bamboo fiber chopped strands discharged by the swelling and diffusion step are lactic acid fermented for a predetermined period. It further has a lactic acid fermentation step, and in the drying step, bamboo fiber chopped strands lactic acid fermented in the lactic acid fermentation step are used. Lactic acid bacteria inhabit the bamboo fiber chopped strands discharged by the swelling and diffusion step, and according to the present embodiment, the sugar content can be reduced by decomposing the sugars by fermentation of the lactic acid bacteria. ..
図1は本発明の一実施例による竹繊維舗装材の製造方法を示すフローチャートである。
まず、解繊状の竹繊維チョップドストランドの製造方法について説明する。
竹材には、例えば、孟宗竹、和竹、又は笹竹を用いる。本発明の竹繊維舗装材に用いる竹材は、含有糖類量が減少する4月〜12月を伐採季節とするものが好ましい。
ステップ1として、伐採した、孟宗竹、和竹、笹竹等の竹材を、20cm〜50cm程度の所要の小片に破砕する。
ステップ1における破砕工程で破砕した小片の竹材は、加圧押出装置により、少なくともその内部圧力が15Kg/cm2以上で加圧混練する(ステップ2)。混練にはスクリューを用いることができる。
竹材の種類によって、硬さが異なるため、竹種により内部圧力を調整することが好ましい。例えば、笹竹では、少なくとも15Kg/cm2以上、孟宗竹では30Kg/cm2〜50Kg/cm2とする。
ステップ2における加圧混練工程で加圧混練した竹材は、カッターで20mm〜200mmの長さに裁断してミンチ状にして多孔なノズルより大気中に吐出する(ステップ3)。
ステップ3における膨潤拡散工程によって、竹材は、硬組織と柔組織とに解体され、細胞壁を形成するセルロース及びヘミセルロースをリグニンより解離させた解繊状の竹繊維チョップドストランドを得ることができる。
膨潤拡散工程によって得られる竹繊維チョップドストランドは、3mm以下が73%、3mm〜5mmが17%、5mm〜7mmが5%、7mm以上が5%である。
FIG. 1 is a flowchart showing a method for manufacturing a bamboo fiber paving material according to an embodiment of the present invention.
First, a method for producing a defibrated bamboo fiber chopped strand will be described.
As the bamboo material, for example, Moso bamboo, Japanese bamboo, or bamboo bamboo is used. The bamboo material used for the bamboo fiber paving material of the present invention preferably has a logging season from April to December when the sugar content decreases.
As
The small pieces of bamboo material crushed in the crushing step in
Since the hardness differs depending on the type of bamboo material, it is preferable to adjust the internal pressure depending on the type of bamboo. For example, in Sasatake, at least 15 Kg / cm 2 or more, the bamboo and 30Kg / cm 2 ~50Kg / cm 2 .
The bamboo material pressure-kneaded in the pressure-kneading step in
By the swelling and diffusion step in
The bamboo fiber chopped strand obtained by the swelling / diffusion step is 73% for 3 mm or less, 17% for 3 mm to 5 mm, 5% for 5 mm to 7 mm, and 5% for 7 mm or more.
次に、竹繊維チョップドストランドから糖類を除去する糖類除去工程について説明する。
ステップ3における膨潤拡散工程によって吐出された竹繊維チョップドストランドを、所定期間乳酸発酵させる。
膨潤拡散工程によって吐出される竹繊維チョップドストランドは水分率が70%であり、竹繊維チョップドストランド自身に乳酸菌が生息するため、自然放置の状態で発酵が行われる(ステップ4)。
ステップ4における乳酸発酵工程では、水分率が70%程度を維持するように、適宜10%程度の水分を与えるとともに、混合切り返しを行う。冬季のように雰囲気温度の低い時期は、竹繊維チョップドストランドをビニールシートで覆うことで70℃程度の発酵熱を維持することが好ましい。乳酸発酵工程は、2ヶ月〜3ヶ月が最も好ましいが、1日〜7日程度であってもよい。
膨潤拡散工程によって吐出された竹繊維チョップドストランドには乳酸菌が生息しており、この乳酸菌の発酵によって糖類を分解することで、糖類の含有量を減少させることができる。
ステップ4における乳酸発酵工程の後に、竹繊維チョップドストランドを乾燥する(ステップ5)。
ステップ5における乾燥工程では、竹繊維チョップドストランドの水分率を5%〜20%とする。
ステップ5における乾燥工程の後に、竹繊維チョップドストランドを水に浸ける(ステップ6)。
ステップ6の浸水工程において、乾燥工程で乾燥させた竹繊維チョップドストランドを用いることで、効率よく糖類を除去することができる。
ステップ6における浸水工程では熱水を用いることが好ましい。熱水を用いることで、更に糖類を効率よく除去することができる。
ステップ6における浸水工程の後、又はステップ6における浸水工程において、水中の竹繊維チョップドストランドを撹拌する(ステップ7)。解繊状の竹繊維チョップドストランドを水に浸け、撹拌することで糖類を除去することができる。
ステップ7における撹拌工程の後に、竹繊維チョップドストランドを水中から引き揚げて脱水する(ステップ8)。脱水後の竹繊維チョップドストランドの含水比は30%〜80%が好ましい。
Next, a sugar removing step of removing sugars from bamboo fiber chopped strands will be described.
The bamboo fiber chopped strands discharged by the swelling and diffusion step in
The bamboo fiber chopped strand discharged by the swelling and diffusion step has a water content of 70%, and lactic acid bacteria inhabit the bamboo fiber chopped strand itself, so that fermentation is carried out in a natural state (step 4).
In the lactic acid fermentation step in
Lactic acid bacteria inhabit the bamboo fiber chopped strands discharged by the swelling and diffusion step, and the sugar content can be reduced by decomposing the sugars by fermentation of the lactic acid bacteria.
After the lactic acid fermentation step in
In the drying step in
After the drying step in
In the water immersion step of
It is preferable to use hot water in the flooding step in
After the flooding step in
After the stirring step in
このように、上記ステップ4からステップ8によって竹繊維チョップドストランドから糖類が除去される。
そして、ステップ9とする混合工程によって、ステップ8における脱水工程によって得られた竹繊維チョップドストランドを固化材に混合することで竹繊維舗装材が製造される。
ここで、固化材としては、セメント、加圧流動床石炭灰(PFBC灰)、フライアッシュ(Fly ash)を用いることができる。特に、残存する未燃カーボンの影響を無くしたフライアッシュが適している。
竹繊維舗装材は、固化材に竹繊維チョップドストランドを混合して製造する場合には、固化材に対して質量比で10%〜30%の竹繊維チョップドストランドを用いる。
また、竹繊維舗装材は、更に細骨材を混合したモルタルや、骨材として細骨材と粗骨材とを用いたコンクリートであってもよい。
また、竹繊維舗装材には、粒度が5.0mm以下の真珠岩を原料とするパーライトを混合することが好ましく、このようなパーライトを混合することで、竹繊維舗装材の保水量を大きくすることができる。
In this way, sugars are removed from the bamboo fiber chopped strands by
Then, by the mixing step of
Here, as the solidifying material, cement, pressurized fluidized bed coal ash (PFBC ash), and fly ash (Fly ash) can be used. In particular, fly ash that eliminates the influence of residual unburned carbon is suitable.
When the bamboo fiber paving material is produced by mixing bamboo fiber chopped strands with the solidifying material, bamboo fiber chopped strands having a mass ratio of 10% to 30% with respect to the solidifying material are used.
Further, the bamboo fiber pavement material may be a mortar further mixed with a fine aggregate, or a concrete using a fine aggregate and a coarse aggregate as the aggregate.
Further, it is preferable to mix pearlite made of pearlite having a particle size of 5.0 mm or less with the bamboo fiber pavement material, and by mixing such pearlite, the water retention amount of the bamboo fiber pavement material is increased. be able to.
以上のように本実施例によれば、解繊状の竹繊維チョップドストランドから糖類を除去することで、ひび割れや欠けを生じることがない竹繊維舗装材を提供できる。
なお、本実施例では、糖類除去工程の一つとしてステップ4における乳酸発酵工程を説明したが、ステップ4における乳酸発酵工程を行うことなく、ステップ5における乾燥工程からステップ8における脱水工程を行っても、ひび割れや欠けを生じることは無かった。
As described above, according to the present embodiment, by removing sugars from the defibrated bamboo fiber chopped strands, it is possible to provide a bamboo fiber paving material that does not cause cracks or chips.
In this example, the lactic acid fermentation step in
本発明で製造される竹繊維舗装材は、クッション性や保水性に特に優れ、持続的な表面温度冷却効果を有することから、歩行空間としての通路に敷設して用いることができる。 The bamboo fiber paving material produced by the present invention is particularly excellent in cushioning property and water retention, and has a continuous surface temperature cooling effect, so that it can be used by laying it in a passage as a walking space.
ステップ4 乳酸発酵工程
ステップ5 乾燥工程
ステップ6 浸水工程
ステップ7 撹拌工程
ステップ8 脱水工程
Claims (4)
前記破砕工程で破砕した前記小片の前記竹材を、加圧押出装置により少なくともその内部圧力が15Kg/cm2以上で加圧混練する加圧混練工程と、
前記加圧混練工程で加圧混練した前記竹材を、カッターで裁断してミンチ状にして多孔なノズルより大気中に吐出する膨潤拡散工程と、
前記膨潤拡散工程によって、硬組織と柔組織とを解体し、細胞壁を形成するセルロース及びヘミセルロースをリグニンより解離させた解繊状の竹繊維チョップドストランドから糖類を除去する糖類除去工程と、
前記糖類除去工程によって前記糖類を除去した前記竹繊維チョップドストランドを固化材に混合する混合工程と、
を有し、
前記糖類除去工程として、
前記竹繊維チョップドストランドを水に浸ける浸水工程と、
前記浸水工程の後に、前記水中の前記竹繊維チョップドストランドを撹拌する撹拌工程と、
前記撹拌工程の後に、前記竹繊維チョップドストランドを前記水中から引き揚げて脱水する脱水工程と、
を有する
ことを特徴とする竹繊維舗装材の製造方法。 A crushing process that crushes bamboo materials such as Moso bamboo, Japanese bamboo, and bamboo bamboo into the required small pieces.
A pressure kneading step in which the small pieces of bamboo material crushed in the crushing step are pressure- kneaded by a pressure extruder at a pressure of at least 15 kg / cm 2 or more.
A swelling / diffusion step in which the bamboo material pressure-kneaded in the pressure-kneading step is cut with a cutter to be minced and discharged into the atmosphere from a porous nozzle.
By the swelling and diffusion step, a saccharide removing step of disassembling hard tissue and parenchyma and removing saccharides from defibrated bamboo fiber chopped strands in which cellulose and hemicellulose forming a cell wall are dissociated from lignin.
A mixing step of mixing a solidifying material the bamboo fiber chopped strands obtained by removing the saccharides by the saccharide removing process,
Have a,
As the sugar removal step,
The water immersion process of immersing the bamboo fiber chopped strand in water and
After the water immersion step, a stirring step of stirring the bamboo fiber chopped strands in the water, and a stirring step.
After the stirring step, a dehydration step of pulling the bamboo fiber chopped strands out of the water and dehydrating them.
Manufacturing method of the bamboo fiber paving material, characterized in that have a.
ことを特徴とする請求項1に記載の竹繊維舗装材の製造方法。 The method for producing a bamboo fiber pavement material according to claim 1 , wherein hot water is used in the flooding step.
前記膨潤拡散工程によって吐出された前記竹繊維チョップドストランドを、前記浸水工程の前に乾燥させる乾燥工程を更に有し、
前記浸水工程では、前記乾燥工程で乾燥させた前記竹繊維チョップドストランドを用いる
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の竹繊維舗装材の製造方法。 As the sugar removal step,
Further having a drying step of drying the bamboo fiber chopped strand discharged by the swelling and diffusing step before the flooding step.
The method for producing a bamboo fiber paving material according to claim 1 or 2 , wherein the bamboo fiber chopped strand dried in the drying step is used in the flooding step.
前記膨潤拡散工程によって吐出された前記竹繊維チョップドストランドを、所定期間乳酸発酵させる乳酸発酵工程を更に有し、
前記乾燥工程では、前記乳酸発酵工程で乳酸発酵させた前記竹繊維チョップドストランドを用いる
ことを特徴とする請求項3に記載の竹繊維舗装材の製造方法。 As the sugar removal step,
Further having a lactic acid fermentation step of lactic acid fermentation of the bamboo fiber chopped strand discharged by the swelling and diffusion step for a predetermined period of time.
The method for producing a bamboo fiber paving material according to claim 3 , wherein in the drying step, the bamboo fiber chopped strands fermented with lactic acid in the lactic acid fermentation step are used.
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