JP7235236B2 - Solidified moisture-permeable structure and manufacturing method thereof - Google Patents

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本発明は炭化物粒子を用いた固形化透湿構造及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a solidified moisture-permeable structure using carbide particles and a method for producing the same.

木材、野菜、果物、生薬を対象とした低温乾燥方式において、乾燥機の躯体を形成する壁、天井、扉、床に透湿構造が用いられる。この場合、炭化物粒子は水蒸気の吸湿性、内部拡散性及び脱湿性を有するので、透湿構造に用いられる。 In the low-temperature drying method for wood, vegetables, fruits, and herbal medicines, moisture-permeable structures are used for walls, ceilings, doors, and floors that form the body of the dryer. In this case, the carbide particles are used for the moisture permeable structure because they have moisture absorption, internal diffusion and moisture removal properties.

図10は従来の非固形化透湿構造を示す断面図である(参照:特許文献1)。 FIG. 10 is a cross-sectional view showing a conventional non-solidified moisture-permeable structure (see Patent Document 1).

図10に示すごとく、非固形化透湿構造は、直径0.1μm~10mmの炭化物粒子101aよりなる炭化物粒子層101と、炭化物粒子層101を挟んだ直径0.1μm~100μmの孔102aを有する2つの透湿性シート102-1、102-2とによって構成されている。この場合、炭化物粒子101aの表面が他の物質によって覆われていない。従って、0.4nm程度の水蒸気粒子よりなる水蒸気Vは拡散現象で透湿性シート102-1によって透湿され、さらに炭化物粒子層101によって吸湿及び内部拡散され、透湿性シート102-2から透湿され、高い水蒸気透湿性を呈する。 As shown in FIG. 10, the non-solidified moisture permeable structure has a carbide particle layer 101 made of carbide particles 101a with a diameter of 0.1 μm to 10 mm and holes 102a with a diameter of 0.1 μm to 100 μm sandwiching the carbide particle layer 101. It is composed of two moisture permeable sheets 102-1 and 102-2. In this case, the surfaces of carbide particles 101a are not covered with other substances. Therefore, the water vapor V composed of water vapor particles of about 0.4 nm is permeated by the moisture-permeable sheet 102-1 by a diffusion phenomenon, further absorbed and internally diffused by the carbide particle layer 101, and is permeated from the moisture-permeable sheet 102-2. , exhibiting high water vapor permeability.

図11は従来の固形化透湿構造を示し、(A)は全体斜視図、(B)は内部拡大断面図である(参照:特許文献2)。 FIG. 11 shows a conventional solidified moisture-permeable structure , (A) is an overall perspective view, and (B) is an internal enlarged cross-sectional view (see Patent Document 2).

図11に示すごとく、固形化透湿構造は平均粒径1~600μmの炭化物粒子201と5~60重量%含有する熱可塑性樹脂よりなる発泡担持体202とによって構成されている。従って、炭化物粒子201は発泡担持体202によって担持されているので、炭化物粒子201の飛散はなく、使用時間の経過と共に炭化物粒子が沈降することはない。つまり、振動に対する耐振動性が高い。 As shown in FIG. 11, the solidified moisture-permeable structure is composed of carbide particles 201 having an average particle size of 1 to 600 μm and a foam carrier 202 made of a thermoplastic resin containing 5 to 60% by weight. Therefore, since the carbide particles 201 are supported by the foam carrier 202, the carbide particles 201 do not scatter, and do not settle over time. In other words, it has high resistance to vibration.

特許第5963101号公報Japanese Patent No. 5963101 特開2001-181431号公報(特許第4571723号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-181431 (Patent No. 4571723

しかしながら、図10に示す従来の非固形化透湿構造においては、炭化物粒子層101の炭化物粒子101aの飛散防止のために透湿性シート102-1、102-2の網目を細かくする必要があるという課題がある。また、使用時間の経過と共に炭化物粒子101aが振動によって沈降するので、振動に対する耐振動性が低いという課題もある。 However, in the conventional non-solidified moisture permeable structure shown in FIG. 10, it is necessary to finely mesh the moisture permeable sheets 102-1 and 102-2 in order to prevent the carbide particles 101a of the carbide particle layer 101 from scattering. There is a problem. Moreover, since the carbide particles 101a sediment due to vibration with the lapse of usage time, there is also a problem that the resistance to vibration is low.

他方、図11に示す従来の固形化透湿構造においては、発泡担持体202によって覆われている炭化物粒子201の表面積が大きいので、炭化物粒子201の露出表面積は小さくなり、この結果、炭化物粒子201の水蒸気透湿機能を十分発揮できないという課題がある。 On the other hand, in the conventional solidified moisture-permeable structure shown in FIG. 11, since the surface area of the carbide particles 201 covered with the foam support 202 is large, the exposed surface area of the carbide particles 201 is small. There is a problem that the water vapor permeation function of 201 cannot be exhibited sufficiently.

さらに、カルボキシルメチルセルロース(CMC)、ロジンエステル、うるし、リグニン、リグノフェノール等のナノメートルレベルよりサイズの小さな高分子サイズレベルの結合体による担持では、高分子サイズレベルの担持力に依存することになり、十分な担持力を得るためには、炭化物粒子の表面積の大きな部分を覆う必要がありうる。従って、炭化物粒子の水蒸気透湿機能を低下させる可能性がある。 Furthermore, the loading of conjugates at the polymer size level smaller than the nanometer level, such as carboxymethyl cellulose (CMC), rosin ester, lacquer, lignin, and lignophenol, depends on the loading force at the polymer size level. , it may be necessary to cover a large portion of the surface area of the carbide particles in order to obtain sufficient carrying capacity. Therefore, there is a possibility of deteriorating the water vapor permeability function of the carbide particles.

上述の課題を解決するために、本発明に係る固形化透湿構造体は、炭化物粒子と、炭化物粒子を担持する担持体と、炭化物粒子と担持体との間に定着剤成分とを含有し、担持体は、ナノセルロース(セルロースナノファイバー及び/またはセルロースナノクリスタル)、キチンナノファイバー、キトサンナノファイバー、及びカルボキシルメチルセルロース(CMC)ナノファイバーの少なくも1つであり、定着剤成分の基となる定着剤は酢液を主剤とするものである。
In order to solve the above-mentioned problems, the solidified moisture-permeable structure according to the present invention contains carbide particles, a carrier for supporting the carbide particles, and a fixing agent component between the carbide particles and the carrier. , the carrier is at least one of nanocellulose (cellulose nanofibers and/or cellulose nanocrystals), chitin nanofibers, chitosan nanofibers, and carboxymethylcellulose (CMC) nanofibers, and This fixing agent is based on vinegar solution .

また、本発明に係る固形化透湿構造の製造方法は、上述の固形化透湿構造を製造するために、炭化物粒子担持体及び定着剤を水に分散するための分散工程と、分散された水を加熱するための加熱工程と、加熱された水を脱水するための脱水工程と、脱水された物質を乾燥するための乾燥工程とを具備するものである。 In addition, a method for producing a solidified moisture-permeable structure according to the present invention includes a dispersing step of dispersing carbide particles , a carrier , and a fixing agent in water in order to produce the above-described solidified moisture-permeable structure; It comprises a heating step for heating dispersed water, a dehydration step for dehydrating the heated water, and a drying step for drying the dehydrated substance.

本発明によれば、炭化物粒子は担持体によって担持されるので、炭化物粒子の飛散を防止できると共に炭化物粒子の沈降を防止できる。従って、振動に対する耐振動性を向上できる。また、ナノメートルレベルの担持体によって覆われる炭化物粒子の表面積は非常に小さいので、炭化物粒子による水蒸気透湿機能を最大限に発揮させることができる。 According to the present invention, since the carbide particles are supported by the carrier, it is possible to prevent the carbide particles from scattering and from sedimentation. Therefore, vibration resistance against vibration can be improved. In addition, since the surface area of the carbide particles covered by the nanometer-level support is very small, it is possible to maximize the water vapor permeation function of the carbide particles.

本発明に係る固形化透湿構造の第1の実施の形態を示し、(A)は全体断面図、(B)は内部拡大断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The 1st Embodiment of the solidified moisture-permeable structure which concerns on this invention is shown, (A) is a whole sectional drawing, (B) is an internal enlarged sectional view. 図1の固形化透湿構造の製造方法を説明するためのフローチャートである。FIG. 2 is a flow chart for explaining a method for manufacturing the solidified moisture-permeable structure of FIG. 1. FIG. 本発明に係る固形化透湿構造の第2の実施の形態を示し、(A)は全体断面図、(B)は内部拡大断面図である。2nd Embodiment of the solidified moisture-permeable structure which concerns on this invention is shown, (A) is a whole sectional drawing, (B) is an internal enlarged sectional view. 図3の固形化透湿構造の製造方法を説明するためのフローチャートである。尚、ここでは加熱工程を伴う例を示す。FIG. 4 is a flowchart for explaining a method for manufacturing the solidified moisture-permeable structure of FIG. 3; FIG. An example involving a heating step is shown here. 透湿速度測定装置を示し、(A)は横断面図、(B)は透湿容器の上面図である。A moisture permeation rate measuring device is shown, (A) is a cross-sectional view, and (B) is a top view of a moisture permeable container. 振動測定装置を示す斜視図である。It is a perspective view showing a vibration measuring device. 振動測定結果を示す表である。It is a table|surface which shows a vibration measurement result. 本発明に係る固形化透湿構造の第3の実施の形態を示し、(A)は全体断面図、(B)は内部拡大断面図である。Fig. 3 shows a third embodiment of a solidified moisture-permeable structure according to the present invention, where (A) is an overall cross-sectional view and (B) is an internal enlarged cross-sectional view. 図8の固形化透湿構造の製造方法を説明するためのフローチャートである。尚、ここでは加熱工程を伴う例を示す。FIG. 9 is a flow chart for explaining a method for manufacturing the solidified moisture-permeable structure of FIG. 8. FIG. An example involving a heating step is shown here. 従来の非固形化透湿構造を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a conventional non-solidified moisture-permeable structure. 従来の固形化透湿構造を示し、(A)は全体断面図、(B)は内部拡大断面図である。1 shows a conventional solidified moisture-permeable structure, (A) is an overall cross-sectional view, and (B) is an internal enlarged cross-sectional view.

図1は本発明に係る固形化透湿構造の第1の実施の形態を示し、(A)は全体断面図、(B)は内部拡大断面図である。 FIG. 1 shows a first embodiment of a solidified moisture-permeable structure according to the present invention, where (A) is an overall cross-sectional view and (B) is an internal enlarged cross-sectional view.

図1に示すように、炭化物粒子1は担持体2によって担持される。この場合、炭化物粒子1はたとえば直径0.1μm~100μm程度であるのに対し、担持体2はナノセルロース(セルロースナノファイバー及び/又はセルロースナノクリスタル)、キチンナノファイバー、キトサンナノファイバー、カルボキシルメチルセルロース(CMC)ナノファイバーの少なくとも1つであり、直径は非常に小さい。たとえば、ナノセルロースファイバーは長さ5μm以上、径は4~100nmであり、セルロースナノクリスタルは長さ100~500nm、径100~500nmである。厚さtはたとえば10~30mmである。従って、図11の従来の固形化透湿構造と同様に、炭化物粒子1は飛散されず、しかも振動による沈降もなく、この結果、振動に対する耐振動性を向上できる。また、炭化物粒子1の担持体2によって覆われる表面積は非常に小さいので、炭化物粒子1による水蒸気Vの透湿機能を十分発揮できる。 As shown in FIG. 1, carbide particles 1 are carried by a carrier 2. As shown in FIG. In this case, the carbide particles 1 have a diameter of, for example, about 0.1 μm to 100 μm, while the carrier 2 includes nanocellulose (cellulose nanofibers and/or cellulose nanocrystals), chitin nanofibers, chitosan nanofibers, carboxymethyl cellulose ( CMC) at least one of the nanofibers, very small in diameter. For example, nanocellulose fibers have a length of 5 μm or more and a diameter of 4-100 nm, and cellulose nanocrystals have a length of 100-500 nm and a diameter of 100-500 nm. The thickness t is, for example, 10-30 mm. Therefore, as in the conventional solidified moisture-permeable structure shown in FIG. 11, the carbide particles 1 are not scattered and are not sedimented by vibration, and as a result, vibration resistance against vibration can be improved. Further, since the surface area of the carbide particles 1 covered by the support 2 is very small, the function of the carbide particles 1 to permeate the water vapor V can be sufficiently exhibited.

次に、図1の固形化透湿構造の製造方法を図2を参照して説明する。 Next, a method for manufacturing the solidified moisture-permeable structure of FIG. 1 will be described with reference to FIG.

始めに、炭化物粒子準備工程21において、炭化物粒子1として破砕機で粒子径を小さくした炭(出雲カーボン株式会社、「炭八」、炭化温度800度、炭化度90%以上)20gを準備する。尚、この場合の炭化物粒子1の粒径分布は、一定量をステンレス篩で分級した結果、
125μm-90μm:3.1g
125μm以上:7.6g
90μm以下:なし
であった。
First, in the carbide particle preparation step 21, 20 g of charcoal whose particle diameter is reduced by a crusher (Izumo Carbon Co., Ltd., "Charcoal Hachi", carbonization temperature of 800 degrees, carbonization degree of 90% or more) is prepared as the carbide particles 1. The particle size distribution of the carbide particles 1 in this case was obtained by classifying a certain amount with a stainless sieve.
125 μm-90 μm: 3.1 g
125 μm or more: 7.6 g
90 μm or less: None.

次に、ナノセルロース準備工程22において、ナノセルロースを含む溶液を準備する。たとえば、ナノセルロースファイバーであれば、植物細胞壁を機械的解織等によって製造され、セルロースナノクリスタルであれば、酸加水分解によって製造される。ここでは、セルロースナノファイバーを含む水溶液(BiNFi-sシリーズ、WMa-10002、スギノマシン製、2wt.%)を10g準備する。 Next, in nanocellulose preparation step 22, a solution containing nanocellulose is prepared. For example, nanocellulose fibers are produced by mechanical disintegration of plant cell walls or the like, and cellulose nanocrystals are produced by acid hydrolysis. Here, 10 g of an aqueous solution containing cellulose nanofibers (BiNFi-s series, WMa-10002, manufactured by Sugino Machine, 2 wt.%) is prepared.

次に、炭化物粒子/ナノセルロース分散工程23において、上述の炭化物粒子20g及びセルロースナノファイバーを含む水溶液10gに1リットルの水道水に加え、20分撹拌した(LAB. STIRRER 社、MS3040、Max.3000rpm、AC100W)。撹拌機の回転速度を約300rpmとした。 Next, in the carbide particle/nanocellulose dispersing step 23, 1 liter of tap water was added to 10 g of the aqueous solution containing 20 g of the above-described carbide particles and cellulose nanofibers, and the mixture was stirred for 20 minutes (LAB. STIRRER, MS3040, Max. 3000 rpm , AC 100 W). The rotational speed of the stirrer was about 300 rpm.

次に、脱水工程24において、炭化物粒子/ナノセルロース分散工程23における水道水を1リットルポリ瓶に移し、直径0.1μm~100μmの孔を有する透湿性シートを敷いた吸引ろ過器で濾過することによって脱水した。 Next, in the dehydration step 24, the tap water in the carbide particle/nanocellulose dispersion step 23 is transferred to a 1-liter plastic bottle and filtered with a suction filter covered with a moisture-permeable sheet having pores with a diameter of 0.1 μm to 100 μm. dehydrated by

次に、乾燥工程25において、乾燥機内に移し、上面側に直径0.1μm~100μmの孔を有する透湿性シートを載置し、温度45度として、減圧ポンプ(1 Stage Vacuum Pump CE, Model A68N05, 最低実現圧力:10Pa)で乾燥機内を減圧して乾燥した。 Next, in the drying step 25, it is transferred into a dryer, a moisture-permeable sheet having holes with a diameter of 0.1 μm to 100 μm is placed on the upper surface side, the temperature is set to 45 degrees, and a decompression pump (1 Stage Vacuum Pump CE, Model A68N05 , the lowest realizable pressure: 10 Pa), and dried by reducing the pressure in the dryer.

最後に、切断工程26において、所望の大きさに切断した。 Finally, in a cutting step 26, it is cut to the desired size.

尚、ナノセルロース準備工程22、炭化物粒子/ナノセルロース分散工程23では、ナノセルロースの代りに、キチンナノファイバー、キトサンナノファイバーあるいはカルボキシルメチルセルロース(CMC)ナノファイバー又はこれらの組合せを用いてもよい。 In the nanocellulose preparation step 22 and the carbide particle/nanocellulose dispersion step 23, chitin nanofibers, chitosan nanofibers, carboxymethylcellulose (CMC) nanofibers, or a combination thereof may be used instead of nanocellulose.

また、図1に示す第1の実施の形態は固定化構造をなしているので、必要に応じて1つ又は2つの透湿性シート(参照:図10)を省略することもできる。 In addition, since the first embodiment shown in FIG. 1 has a fixed structure , one or two moisture permeable sheets (see FIG. 10) can be omitted if necessary.

図3は本発明に係る固形化透湿構造の第2の実施の形態を示し、(A)は全体断面図、(B)は内部拡大断面図である。 FIG. 3 shows a second embodiment of a solidified moisture-permeable structure according to the present invention, where (A) is an overall cross-sectional view and (B) is an internal enlarged cross-sectional view.

図3に示すように、図1の炭化物粒子1及び担持体2に加えて炭化物粒子1と担持体2との間に定着剤成分3が設けられている。定着剤成分3の基となる定着剤は竹酢液等の酢液を主剤とする。この場合、図3の固形化透湿構造は図1の固形化透湿構造に比較して定着剤成分3によって振動に対する耐振動性を向上させることができた。 As shown in FIG. 3, in addition to the carbide particles 1 and carrier 2 of FIG. The fixing agent, which is the basis of the fixing agent component 3, is mainly composed of vinegar such as bamboo vinegar. In this case, compared with the solidified moisture-permeable structure of FIG.

次に、図3の固形化透湿構造の製造方法を図4を参照して説明する。 Next, a method for manufacturing the solidified moisture-permeable structure shown in FIG. 3 will be described with reference to FIG.

図4においては、図2の工程に対して酢液準備工程71、加熱工程72を付加すると共に、炭化物粒子/ナノセルロース分散工程23を炭化物粒子/ナノセルロース/酢液分散工程23’とした。 In FIG. 4, a vinegar preparation step 71 and a heating step 72 are added to the steps of FIG. 2, and the carbide particle/nanocellulose dispersion step 23 is changed to a carbide particle/nanocellulose/vinegar dispersion step 23'.

酢液準備工程71では、竹酢液(カインズホーム製)を15cc準備する。 In the vinegar solution preparation step 71, 15 cc of bamboo vinegar solution (manufactured by Cainz Home Co., Ltd.) is prepared.

次に、炭化物粒子/ナノセルロース/酢酸分散工程23’において、上述の炭化物粒子20g、セルロースナノファイバーを含む水溶液10g(2wt%)及び酢液15ccに1リットルの水道水に加え、20分撹拌した(LAB. STIRRER 社、MS3040、Max.3000rpm、AC100W)。撹拌機の回転速度を約300rpmとした。 Next, in the carbide particle/nanocellulose/acetic acid dispersion step 23', 20 g of the above-described carbide particles, 10 g (2 wt%) of an aqueous solution containing cellulose nanofibers, and 15 cc of vinegar were added to 1 liter of tap water and stirred for 20 minutes. (LAB. STIRRER, MS3040, Max. 3000 rpm, AC 100 W). The rotational speed of the stirrer was about 300 rpm.

次に、加熱工程では、加熱しながら撹拌し、77℃に到達した約2分後に、撹拌を止める。この時点で撹拌を止めて容器に蓋をして加熱を続けた。撹拌停止後5分経過したら煮沸が始まった。煮沸を15分続け加熱を停止した。尚、竹酢液の投入は加熱開始から煮沸中でよく、セルロースナノファイバーを含む水溶液の投入も加熱開始から煮沸開始まででよい。 Next, in the heating step, stirring is performed while heating, and stirring is stopped about 2 minutes after the temperature reaches 77°C. At this point, stirring was stopped and the vessel was capped and heating continued. Boiling started when 5 minutes had passed after the stirring was stopped. Boiling was continued for 15 minutes and heating was stopped. The bamboo vinegar solution may be added from the start of heating to during boiling, and the aqueous solution containing cellulose nanofibers may be added from the start of heating to the start of boiling.

その後、脱水工程24、乾燥工程25、切断工程26が行われる。 After that, a dehydration process 24, a drying process 25, and a cutting process 26 are performed.

また、図3に示す第2の実施の形態も固定化構造をなしているので、必要に応じて1つ又は2つの透湿性シート(参照:図10)を省略することもできる。 Also, since the second embodiment shown in FIG. 3 also has a fixed structure, one or two moisture-permeable sheets (see FIG. 10) can be omitted if necessary.

次に、図3の固形化透湿構造Aの透湿性(透湿速度)と図10に示す従来の非固形化透湿構造Bの透湿性(透湿速度)との比較を行った。 Next, the moisture permeability (moisture permeation rate) of the solidified moisture permeable structure A shown in FIG. 3 and the moisture permeability (moisture permeation rate) of the conventional non-solidified moisture permeable structure B shown in FIG. 10 were compared. .

カップ法透湿速度測定を図5の透湿速度測定装置を用いて行った。 Cup method moisture permeation rate measurement was performed using the moisture permeation rate measuring apparatus of FIG.

図5において、インキュベータ30(INCUBATOR SIB-35 株式会社三商製)内に図3の固形化透湿構造A用のポリエチレン製の透湿容器31a及び図10の非固形化透湿構造B用のポリエチレン製の透湿容器31b(図示せず)を設ける。各透湿容器31a、31bのサイズは縦100mm×横80mm×高さ50mmであり、各透湿容器31a、31bの上部にサイズ97mm×65mmの開口部32a、32b(図示せず)を設ける各透湿容器31a、31b(図示せず)の底部には115gの塩化カルシウム顆粒(DCMホールディングス(株)発売の湿気とり)よりなる吸湿剤33a、33b(図示せず)を入れる。面積110mm×80mmで加工した図3の固形化透湿構造A及び図10の非固形化透湿構造Bをゴム製のクッションラバー対34a、34bで上下に挟み、さらに、サイズ縦110mm×横180mm×高さ5mmの合板対35a、35b(図示せず)で透湿容器31a、31bとクッションラバー対34a、34bとを挟み、4隅を直径5.5mm×高さ100mm鋼製のボルトねじ36a、36b、ワッシャ、ナットで締めた。尚、インキュベータ30内下部に恒温槽(Water Bath BM100、ヤマト科学株式会社製)を設ける。 5, in an incubator 30 (INCUBATOR SIB-35 manufactured by Sansho Co., Ltd.), a polyethylene moisture-permeable container 31a for the solidified moisture-permeable structure A in FIG. 3 and a non-solidified moisture-permeable structure B in FIG. A moisture-permeable container 31b (not shown) made of polyethylene is provided. The size of each moisture permeable container 31a, 31b is 100 mm long×80 mm wide×50 mm high. Moisture-permeable containers 31a and 31b (not shown) are filled with moisture absorbents 33a and 33b (not shown) made of 115 g of calcium chloride granules (moisturizer sold by DCM Holdings Co., Ltd.). The solidified moisture-permeable structure A of FIG. 3 and the non-solidified moisture-permeable structure B of FIG. Plywood pair 35a, 35b (180 mm wide x 5 mm high) sandwiches moisture permeable container 31a, 31b and cushion rubber pair 34a, 34b, and 5.5 mm diameter x 100 mm high steel bolts are attached to the four corners. It was tightened with screws 36a, 36b, washers and nuts. A constant temperature bath (Water Bath BM100, manufactured by Yamato Scientific Co., Ltd.) is provided in the lower part of the incubator 30 .

次に、図5の透湿速度測定装置の動作を説明する。インキュベータ30内を恒温槽で50℃に設定し、恒温槽内の2.5Lの水を50℃に加温した。インキュベータ30内の蒸気圧は飽和蒸気圧(相対湿度100%)にほぼ等しいと想定した。水蒸気Vはインキュベータ30内に収納した固形化透湿構造A及び非固形化透湿構造Bを透過し、21時間後の吸湿剤33a、33bに吸水された量を電子天秤(FA-200、精度0.01g、研精工業株式会社製)で重量測定した。この結果、固形化透湿構造Aを設置した吸湿剤33aは7.06gの水蒸気を吸収し、非固形化透湿構造Bを設置した吸湿剤33bは7.10gの水蒸気を吸収した。従って、固形化透湿構造A(第2の実施の形態)、非固形化透湿構造B(従来)の透湿速度は以下のように計算される。
A:7.06/0.0063×(24/21)=1281(g/m/day)
B:7.10/0.0063×(24/21)=1288(g/m/day)
Next, the operation of the moisture permeation rate measuring device of FIG. 5 will be described. The inside of the incubator 30 was set to 50°C in a constant temperature bath, and 2.5 L of water in the constant temperature bath was heated to 50°C. It was assumed that the vapor pressure within the incubator 30 was approximately equal to the saturated vapor pressure (100% relative humidity). The water vapor V permeates the solidified moisture-permeable structure A and the non-solidified moisture-permeable structure B housed in the incubator 30, and the amount absorbed by the moisture absorbents 33a and 33b after 21 hours is measured by an electronic balance (FA-200 , precision 0.01 g, manufactured by Kensei Kogyo Co., Ltd.). As a result, the moisture absorbent 33a provided with the solidified moisture permeable structure A absorbed 7.06 g of water vapor, and the moisture absorbent 33b provided with the non-solidified moisture permeable structure B absorbed 7.10 g of water vapor. Therefore, the moisture permeation rates of the solidified moisture permeable structure A (second embodiment) and the non-solidified moisture permeable structure B (conventional) are calculated as follows.
A: 7.06/0.0063 x (24/21) = 1281 (g/ m2 /day)
B: 7.10/0.0063 x (24/21) = 1288 (g/ m2 /day)

このように、図3の固形化透湿構造Aと図10の非固形化透湿構造Bとを比較すると、透湿速度はほぼ同じで、水蒸気透湿機能の低下は見られなかった。 Thus, when the solidified moisture permeable structure A in FIG. 3 and the non-solidified moisture permeable structure B in FIG. .

次に、図3の固形化透湿構造Aの耐振動性と図10の非固形化透湿構造Bの耐振動性との比較を行った。 Next, the vibration resistance of the solidified moisture permeable structure A in FIG. 3 and the vibration resistance of the non-solidified moisture permeable structure B in FIG. 10 were compared.

振動測定は図6に示す振動測定装置を用いて行った。 Vibration measurement was performed using the vibration measuring device shown in FIG.

図6において、縦16cm×横12cm×高さ11cmのポリエチレン製の蓋なし容器41の中に縦11cm×横8cm×高さ4.7cmのポリエチレン製の蓋あり容器42を収納する。容器41の下部には、振動発生ユニット43(NISSOミューμ-1000(観賞魚飼育用エアポンプ)、AC100V/25W/(50/60Hz)、 日本水槽工業株式会社)を設ける。 In FIG. 6, a lidded polyethylene container 42 of 11 cm long×8 cm wide×4.7 cm high is placed in a lidless polyethylene container 41 of 16 cm long×12 cm wide×11 cm high. A vibration generating unit 43 (NISSO Mu μ-1000 (air pump for breeding ornamental fish), AC 100 V/25 W/(50/60 Hz), Nippon Suishin Kogyo Co., Ltd.) is provided at the bottom of the container 41 .

次に、図6の振動測定装置の動作を説明する。容器41内の底面に紙44を1枚敷き、その上に容器42を置き、その上に固形化透湿構造A又は非固形化透湿構造Bを載せ、3分間振動させた後に、固形化透湿構造A又は非固形化透湿構造Bを取出し、紙44及び容器41内に落下した炭化物粒子の重量を上述の電子天秤で測定した。測定結果を図7に示す。 Next, the operation of the vibration measuring device shown in FIG. 6 will be described. A sheet of paper 44 is laid on the bottom surface of the container 41, the container 42 is placed on top of it, the solidified moisture permeable structure A or the non-solidified moisture permeable structure B is placed thereon, and after vibrating for 3 minutes, The solidified moisture-permeable structure A or the non-solidified moisture-permeable structure B was taken out, and the weight of the carbonized particles that had fallen into the paper 44 and the container 41 was measured with the electronic balance described above. The measurement results are shown in FIG.

このように、図10の非固形化透湿構造Bに比べ、図3の固形化透湿構造Aにおいては、落下炭重量が少ないことから炭化物粒子の耐振動性が向上したことが分かった。 Thus, in the solidified moisture-permeable structure A of FIG. 3, compared with the non-solidified moisture-permeable structure B of FIG. rice field.

図8は本発明に係る固形化透湿構造の第3の実施の形態を示し、(A)は全体断面図、(B)は内部拡大断面図である。 FIG. 8 shows a third embodiment of a solidified moisture-permeable structure according to the present invention, where (A) is an overall cross-sectional view and (B) is an internal enlarged cross-sectional view.

図8に示すように、図1の炭化物粒子1及び担持体2に加えて炭化物粒子1と炭化物粒子1との間に固着付与剤成分4が設けられている。固着付与剤成分4または固着付与成分4の基となる固着付与剤はロジンエステル又はうるしである。この場合、図8の固形化透湿構造は図1の固形化透湿構造に比較して固着付与剤成分4によって振動に対する耐振動性を向上させることができる。 As shown in FIG. 8, in addition to the carbide particles 1 and support 2 of FIG. The fixation-imparting agent component 4 or the fixation-imparting agent on which the fixation-imparting component 4 is based is rosin ester or lacquer . In this case, the solidified moisture-permeable structure of FIG. 8 can improve vibration resistance against vibration by the fixation imparting agent component 4 as compared with the solidified moisture-permeable structure of FIG.

次に、加熱工程を含む図8の固形化透湿構造の製造方法の例を図9を参照して説明する。但し、加熱工程を省略できる場合は省略してもよい。 Next, an example of a method for manufacturing the solidified moisture-permeable structure shown in FIG. 8 including a heating step will be described with reference to FIG. However, if the heating step can be omitted, it may be omitted.

図9においては、図2の工程に対してロジンエステル準備工程91、加熱工程92を付加すると共に、炭化物粒子/ナノセルロース分散工程23を炭化物粒子/ナノセルロース/ロジンエステル分散工程23”とする。 In FIG. 9, a rosin ester preparation step 91 and a heating step 92 are added to the steps of FIG. 2, and the carbide particle/nanocellulose dispersion step 23 is changed to a carbide particle/nanocellulose/rosin ester dispersion step 23''.

ロジンエステル準備工程91では、ロジンエステルを10g準備する。 In the rosin ester preparation step 91, 10 g of rosin ester is prepared.

次に、炭化物粒子/ナノセルロース/ロジンエステル分散工程23”において、上述の炭化物粒子20g、セルロースナノファイバーを含む水溶液10g及びロジンエステル10gに1リットルの水道水に加え、20分撹拌する(LAB. STIRRER 社、MS3040、Max.3000rpm、AC100W)。撹拌機の回転速度を約300rpmとする。 Next, in the carbide particle/nanocellulose/rosin ester dispersion step 23″, 20 g of the above-described carbide particles, 10 g of the aqueous solution containing cellulose nanofibers, and 10 g of rosin ester are added to 1 liter of tap water and stirred for 20 minutes (LAB. STIRRER, MS3040, Max. 3000 rpm, AC 100 W).

次に、加熱工程92では、加熱しながら撹拌し、77℃に到達した約2分後に、撹拌を止める。この時点で撹拌を止めて容器に蓋をして加熱を続ける。撹拌停止後煮沸が始まったら、煮沸を15分続け加熱を停止する。尚、竹酢液の投入は加熱開始から煮沸中でよく、セルロースナノファイバーを含む水溶液の投入も加熱開始から煮沸開始まででよい。 Next, in a heating step 92, stirring is performed while heating, and stirring is stopped about 2 minutes after reaching 77°C. At this point, stop stirring, cover the vessel and continue heating. When boiling starts after stopping stirring, continue boiling for 15 minutes and stop heating. The bamboo vinegar solution may be added from the start of heating to during boiling, and the aqueous solution containing cellulose nanofibers may be added from the start of heating to the start of boiling.

その後、脱水工程24、乾燥工程25、切断工程26が行われる。 After that, a dehydration process 24, a drying process 25, and a cutting process 26 are performed.

また、図8に示す第3の実施の形態も固定化構造をなしているので、必要に応じて1つ又は2つの透湿性シート(参照:図10)を省略することもできる。 In addition, since the third embodiment shown in FIG. 8 also has a fixed structure , one or two moisture permeable sheets (see FIG. 10) can be omitted if necessary.

さらに、上述の実施の形態においては、固形化透湿構造の表面に、担持体、固着付与剤または水溶性高分子(ポリマー)を溶解した溶液をスプレー照射し、乾燥させることにより、固形化透湿構造の透湿機能を大きく落とさず、固形化透湿構造の固化の程度を増大することができる。水溶性ポリマーとしては、天然由来のデンプン、ゼラチン、半合成のカルボキシメチルセルロース(CMC)、メチルセルロース(MC)等のセルロース誘導体、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリアクリル酸系ポリマー、ポリアクリルアミド(PAM)、ポリエチレンオキシド(PEO)等の合成系ポリマーのうち、透湿機能を有するものが適する。 Furthermore, in the above-described embodiments, the surface of the solidified moisture-permeable structure is sprayed with a solution in which a support, an adhesion imparting agent or a water-soluble polymer is dissolved, and dried to solidify. The degree of solidification of the solidified moisture-permeable structure can be increased without greatly degrading the moisture-permeable function of the moisture-permeable structure . Examples of water-soluble polymers include naturally derived starch, gelatin, semi-synthetic carboxymethyl cellulose (CMC), cellulose derivatives such as methyl cellulose (MC), polyvinyl alcohol (PVA), polyacrylic acid polymers, polyacrylamide (PAM), poly Among synthetic polymers such as ethylene oxide (PEO), those having a moisture permeation function are suitable.

本発明は上述の実施の形態の自明の範囲でいかなる変更にも適用できる。 The present invention can be applied to any modification within the obvious scope of the above embodiment.

1:炭化物粒子
2:担持体
3:定着剤成分
4:固着付与剤成分
1: Carbide particles 2: Carrier 3: Fixing agent component 4: Fixation imparting agent component

Claims (7)

炭化物粒子と、
前記炭化物粒子を担持する担持体と、
前記炭化物粒子と前記担持体との間に定着剤成分と
を含有し、
前記担持体は、ナノセルロース(セルロースナノファイバー及び/またはセルロースナノクリスタル)、キチンナノファイバー、キトサンナノファイバー、及びカルボキシルメチルセルロース(CMC)ナノファイバーの少なくも1つであり、
前記定着剤成分の基となる定着剤は酢液を主剤とする固形化透湿構造体。
carbide particles;
a support for supporting the carbide particles;
a fixing agent component between the carbide particles and the support,
the carrier is at least one of nanocellulose (cellulose nanofibers and/or cellulose nanocrystals), chitin nanofibers, chitosan nanofibers, and carboxymethylcellulose (CMC) nanofibers;
The fixing agent, which is the basis of the fixing agent component, is a solidified moisture-permeable structure containing vinegar as a main component.
炭化物粒子と、
前記炭化物粒子を担持する担持体と、
前記炭化物粒子と前記炭化物粒子との間に固着付与剤成分と
を含有し、
前記担持体は、ナノセルロース(セルロースナノファイバー及び/またはセルロースナノクリスタル)、キチンナノファイバー、キトサンナノファイバー、及びカルボキシルメチルセルロース(CMC)ナノファイバーの少なくも1つであり、
前記固着付与剤成分または前記固着付与剤成分の基となる固着付与剤はロジンエステル又はうるしである固形化透湿構造体。
carbide particles;
a support for supporting the carbide particles;
and a sticking agent component between the carbide particles and the carbide particles,
the carrier is at least one of nanocellulose (cellulose nanofibers and/or cellulose nanocrystals), chitin nanofibers, chitosan nanofibers, and carboxymethylcellulose (CMC) nanofibers;
The solidified moisture-permeable structure, wherein the fixation imparting agent component or the fixation imparting agent on which the fixation imparting agent component is based is rosin ester or lacquer.
前記固形化透湿構造の表面に、前記担持体、固着付与剤または水溶性高分子を溶解した溶液をスプレー照射し、乾燥させた請求項1又は2に記載の固形化透湿構造体。 3. The solidified moisture-permeable structure according to claim 1, wherein the surface of the solidified moisture-permeable structure is spray-irradiated with a solution in which the carrier, the fixing agent or the water-soluble polymer is dissolved, and dried. 請求項1に記載の固形化透湿構造体の製造方法であって、
前記炭化物粒子、前記担持体及び前記定着剤を水に分散するための分散工程と、
前記分散された水を加熱するための加熱工程と、
前記加熱された水を脱水するための脱水工程と、
前記脱水された物質を乾燥するための乾燥工程と
を具備する固形化透湿構造体の製造方法。
A method for manufacturing the solidified moisture-permeable structure according to claim 1,
a dispersing step for dispersing the carbide particles, the support and the fixing agent in water;
a heating step for heating the dispersed water;
a dehydration step for dehydrating the heated water;
and a drying step for drying the dehydrated substance.
請求項2に記載の固形化透湿構造体の製造方法であって、
前記炭化物粒子、前記担持体及び前記固着付与剤を水に分散するための分散工程と、
前記分散された水を加熱するための加熱工程と、
前記加熱された水を脱水するための脱水工程と、
前記脱水された物質を乾燥するための乾燥工程と
を具備する固形化透湿構造体の製造方法。
A method for manufacturing the solidified moisture-permeable structure according to claim 2,
a dispersing step for dispersing the carbide particles, the support and the fixation imparting agent in water;
a heating step for heating the dispersed water;
a dehydration step for dehydrating the heated water;
and a drying step for drying the dehydrated substance.
前記担持体及び前記定着剤の分散を前記分散工程で行い、かつ前記分散を前記加熱工程でも行う請求項4に記載の固形化透湿構造体の製造方法。 5. The method for producing a solidified moisture-permeable structure according to claim 4, wherein the carrier and the fixing agent are dispersed in the dispersion step, and the dispersion is also performed in the heating step. 前記担持体及び前記固着付与剤の分散を前記分散工程で行い、かつ前記分散を前記加熱工程でも行う請求項5に記載の固形化透湿構造体の製造方法。 6. The method for producing a solidified moisture-permeable structure according to claim 5, wherein the carrier and the fixation imparting agent are dispersed in the dispersion step, and the dispersion is also performed in the heating step.
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