JPH01149894A

JPH01149894A - 成型炭

Info

Publication number: JPH01149894A
Application number: JP31034887A
Authority: JP
Inventors: Kenji Arai; 荒井　賢治; Kunihiko Komiya; 小宮　邦彦; Yasutaka Nakamichi; 中道　康隆
Original assignee: KANEBO KUJIKK; Kanebo Ltd
Current assignee: KANEBO KUJIKK; Kanebo Ltd
Priority date: 1987-12-07
Filing date: 1987-12-07
Publication date: 1989-06-12
Also published as: JPH0518360B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は遠赤外線を効果的に発生する成型木炭に関する
ものである。

（従来の技術）従来、所謂備長炭と称せられる硬度の極めて高く燃焼性
に優れた白炭があり、この木炭は、所謂炭焼焙煎コーヒ
ーの焙煎機の熱源として、珍重されている。

これは、焙煎機の熱源として用いられるオイル、ガス、
電力、炭、薪などに比べ殊に味と香りの優れたコーヒー
を焙煎し得る熱源であるためで、備長炭は単にコーヒー
焙煎用に使用出来るばかりでなく、小麦、大麦、大豆等
穀類の焙煎にも同様に利用されるし、更には、焙煎以外
の用途として、古来ウナギの蒲焼用に欠くべからざる燃
料として良く知られるものである。

所で、この備長炭は製造するに際し二つの重要な条件が
必要とされる。即ち、一つには耐火性の極めて高い岩石
及び粘土を使用して窯を築く必要のあること、二つには
炭材として必ずウバメガシを使用しなければならないこ
とである。このウバメガシは刃用、紀州の南部、室戸、
足摺岬とか暖地の海岸・産地に生育している。しかし、
ウバメガシの生育している所は地勢急峻な痩せ地が多く
、産出量も決して多くはない。

従ってこれより製造される備長炭については価格も高く
、これをコーヒーの焙煎に使用する場合、その燃料費の
全体に占める割合たるや極めて大きいものがあった。

このため製紙工程で大量に排出される製紙スラッチを利
用して成型木炭を製造する方法が特公昭５８−２９８５
１号公報に記載されている。また１特公昭５５−８８４
００号公報にはゼオライトを混合した練炭が開示されて
おり、かかる練炭によれば、ゼオライトの吸着機能、イ
オン交換機能を用いて燃焼生成物の二硫化炭素などの悪
臭を吸着し環境悪化を防止することができる。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、前者の成型木炭では木炭の組織自身がゆ
るいため、燃焼速度が早く、かつ砕は易い。

このため備長炭に匹敵する燃焼性は得られない。

また、ゼオライトを混入した練炭では、環境悪化防止効
果は得られるものの、燃焼性や食品等に対する加熱性が
悪い。

本発明者らはかかる事態に着目し鋭意研究の末、遂に本
発明に到達したものである。

即ち、本発明は備長炭と略々間等の品質を有しながら価
格的に極めて低コストの高品質木炭を提供するものであ
る。本発明の他の目的は使用されるセラミックス即ち純
度９６ｑ６以上のアルミナ、ジルコニア、マグネシアか
ら遠赤外線の放射が極めて効率的に行なわれ、これによ
りコーヒー豆や小麦、大麦、大豆等穀物類の焙煎或はウ
ナギの蒲焼等の食品に対し、効果的な加熱即ち、加熱せ
られる材料の内部組織に対し、輻射線である遠赤外線の
放射が直接行なわれる結果、該材料の表面が必要以上に
焦げ過ぎることもなく、適度の色、香り、形状を以て焼
き上げることのできる木炭を提供するものである。

（問題点を解決するための手段）本発明は、粒径０．５〜８．０ｍｍの炭焼された微小木
片よりなる木炭であって、純度９５チ以上のアルミナ、
ジルコニア、マグネシアより選ばれた無機化合物からな
るセラミックス粒子を０．５重量−以上、１０重量％未
満含有することを特徴とする成型木炭である。

本発明で用いる微小木片は、必ずしも前記ウバメガシ若
しくはカシ類に依ることはなく、通常の製材工場から副
産物として産生ずるところのオガクズで良い。しかしな
がら好ましくは一般にタンニンを多く含む所の木材即ち
、クヌギ、コナラ、ミズナラ、カシ類の製材の結果産生
されたオガクズ若しくは微小木片が良質の炭を作る。そ
の他カエデ、トネリコ、リョウブ、ヤチダモ、マテバシ
イ、ツバキ、サザンカ等の本来通常の炭焼方法の木炭の
原料水から生じたオガクズ若しくは微小木片からも良質
の炭を生成せしめることについては論を待たぬところで
あるが必ずしもこれらのものに限定されるものではない
。前記のカシ゛、クヌギを始めとする各種木材はいずれ
も広葉樹であるが本発明にて適用される樹種としては広
葉樹、針葉樹のいずれであってもよい、また微小木片と
しては前記オガクズの他チッパー屑、カットバーク、サ
ンダー屑、カッター屑など含水率５０％以下のものなら
ばいずれも使用できる。

かかる木片はその粒径、即ち長辺の長さが０．５〜８．
Ｏｍｍ　　の範囲にあることが必要で、かかる範囲を外
れては、加熱加圧して成型する際に十分な硬さ、緻密度
が得られず、脆い炭材しか得られない。

次に、セラミック粒子に分類されるものとしては、酸化
物系セラミックス、非酸化物系セラミックス、非金属、
金属、合金、結晶等が挙げられ、例えば、酸化物系セラ
ミックスとしてはアルミナ（ＡＡ’＄１０８）系、マグ
ネシア（Ｍｈｏ）系、ジルコニア（Ｚｒ０２）系の他、
酸化チタン（ＴｉＯ２）、二酸化ケイ素（Ｓｉｎ２）、
酸化クロム（０ｒ２０Ｂ　）、フェライト（ＦｅＯ２、
ＦｅＢＯ４）　、スピネル（Ｍｇｏ１１Ａ１２０８）、
セリウム（０ａ０２　）、バリウム（Ｂａｄ）等があり
、炭化物系セラミックスとしては、炭化ホウ素（Ｂ２Ｏ
）、炭化ケイ素（８ｉ０）、炭化チタン（ＴｉＣ）、炭
化モリブデン（Ｍｏｂ）、炭化タングステン（ＷＣ）等
があり、窒化物系セラミックスとしては、窒化ホウ素（
ＢＮ　）、窒化アルミ（ＡＩＮ）、窒化ケイ素（８ｉｇ
Ｎ４）、窒化ジルコン（ＺｒＮ）等があり、非金屑とし
ては炭素（０）グラファイトがあり、金属としてはタン
ゲステン（Ｗ）、モリブデン（ＭｏＬバナジウム（ｖ）
、白金（Ｐｔ）、タンタル（’Ｌ’ａ）、マンガン（Ｍ
ｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、酸化銅（ＯｕｇＯ）、酸化鉄
（Ｆｅ２０ｇ　）があり、合金としてはニクロム、カン
タル、ステンレス、アルメルがあり、また、結晶として
は雲母、蛍石、方解石、明ばん、水晶等が有る。

これらのうち、特に有用な遠赤外線放射特性を有するセ
ラミックスとしては、アルミナ系、マグネシア系、ジル
コニア系があり例えばアルミナ系ではアルミナ、ムライ
ト、マグネシア系ではマグネシア、コージェライト＜２
Ｍｇ０・２Ａ１２０Ｂ−５８１０２）ジルコニア系では
ジルコンサンド（ＺｒＯ２、ＺｒＯ２・８ｉ０２）等が
挙げられる。而して、本発明ではかかる特定のセラミッ
クスを用いることが必要である。

また、以上の群から選ばれた複数のものを混合使用する
ことも有効であり、更に、これらと他のセラミックス（
例えば炭化物系セラミックス）とを混合使用することも
有効である。かかるセラミックス粒子の粒径については
、木炭の成型に際し作業の行ない易い程度のものであれ
ば良く、２０μ以下、好ましくは５〜１０μ程度のもの
が使用しやすい。

次に、該成型木炭中に含有するセラミックスの含有率は
０．５重量％以上１０．０重量％未満が適当であるが、
更に好ましくは２重ｊｉチ〜８重量％が良い。０．５重
量％未満であると遠赤外線の放射量が不十分であり、逆
に１０．０重量％以上となると該木炭の全体としての発
熱量が不足である。

セラミックス粒子は、木炭中に均一に分散されているこ
とが好ましく、微小木片と必要に応じ塩化ビニール系や
ポバール系等の接着剤とを混合して成型工程に供する際
、添加混合するとよい。又、微小木片、接着剤、セラミ
ック粒子を混和した混合物は、含水率が１６％程度とな
るまで乾燥せしめた後、２００〜２５０°Ｃ１２５〜２
８トン／ｍ２程度で加熱加圧して炭材を形成し、これを
白炭として焼き上げ成型木炭となすとよい。

以上の如き成型木炭を用いて、例えばコーヒー豆を焙煎
する際には、網目状回転ドラムにコーヒ−豆を充填し本
成型木炭より発生する遠赤外線を直接照射すればよい。

（作用）電磁波の一種である赤外線は物体内部への浸透する力が
強く、内部加熱方式の加熱方法として極めて効率が良く
、加熱や乾燥に利用できるものである。

しかしながら、食品の乾燥に利用できる赤外線としては
限定され、水やコーヒー豆等の多くの高分子化合物の分
子運動領域と一致する波長１０μｍ以上の遠赤外線が、
食品を内部より加熱することのできるものである。

本発明の木炭中に存在する特定のセラミックス粒子は、
前記遠赤外線を極めて効率的に放射し、食品等に理想的
な加熱を施す。

（実施例）〔実施例１」通常の製材工場より入手した広葉樹および針葉樹よりな
るオガクズの１００Ｎ＠に対しセラミックスとしてアル
ミナ系セラミックス（ＦＩＲ−Ｎｌ　　。

１０μｍ、昭和電工製）を所定量混和した後、ロータリ
ードライヤー（ＴＯ−８０型、高橋製作所製）にて含水
率１６％まで乾燥を行ない、成型機（ＴＯ−８０型、高
橋製作所製）にて直径５０ｍｍ長さ５００ｍｍ空孔径１
０ｍｍの製炭用の筒状物に加熱加圧して成型した。

この筒状成形品を炭材として用い白炭がま（吉川がま）
にて白炭として焼きあげた。即ち、口だき、炭化、冷却
、出炭の順に精成を行ない最後に精練（ねらし）を行な
った。精練（ねらし）は標準的な白炭用の清粉を使用し
て実施した。

アルミナ系セラミックスＦ　Ｉ　Ｒ−Ｎ　１の混和量は
８水準設けることとし、１％、５チ、１（ｌに相当する
ＩＫｇ、５Ｋｇ及びｔｏｘｇとした。

この様にして出来た成型炭８種及び比較品としてのウバ
メガシ備長炭の計４種を用い、コーヒー豆の焙煎テスト
を行なった。即ち先ず炭火熱風式焙煎機（ユニカフェ８
４−Ｄ型）の予熱補助バーナーを起動し、温度を５°Ｃ
アップしてから生豆（ＢＷサントスＭ／１８）を投入し
た。続いて５分径に予熱補助バーナーを遮断し、代りに
炭火ブロワ−を始動して炭火を起し徐々に火力をアップ
した。続いてもう一台のブロワ−を始動して炭火を更に
強め、炎の高さを１５〜２０　ｃｍにまで高めてロース
トを続け、焙煎豆の焼は色を目視でチエツクしつつブロ
ワ−を次第に弱めて行き、最後に音、色、香り、形を総
合的に判断して焙煎を終了した。テストの期間中炭は何
れも着火性も良く、途中の立消えも無かった。４極類の
焙煎実験においてコーヒー豆が４種とも略々同程度に焼
き上るのに要した（１）所要時間（２）燃料量（３）焙
煎機内温度を纒めると表１のとおりである。即ち、Ｎｏ
、８の成型炭を除ｌｘ　Ｎｏ　、　１　＋　Ｎｏ　、　
２の成型炭は備長炭燃焼にほぼ匹敵する成績を収めた。

また焼き上げられた豆をコーヒーミルで挽いたあとドリ
ップ法でコーヒーとし、風味、フレーバー、色調を比較
した。

結果は同じく表１に記載したごとく、備長炭で焙煎した
コーヒーと比べ全く遜色のないものであった。

〔実施例２〕通常の製材工場のオガクズの５０Ｋｇ及び木工工場から
のチッパ−屑、カットバーク、サンダー屑、カッター屑
等計５０Ｋｆｆに対しセラミックスとしてアルミナ系セ
ラミックス（ＦＩＲ−Ｎｌ、１０μｍ、昭和電工製）を
５Ｋｇ加えた場合とジルコニア系セラミックス（ＫＺＨ
−８０００，０，８２μｍ、脇立セラミックス製）を５
Ｋｇ加えた場合の２通りの方法でそれぞれ混和した後、
ロータリードライヤー（Ｔ。

−８０型、高欄製作所＃りにて含水率１６チまで乾燥を
行ない、成型機（ＴＯ−８０型、高欄製作所＊＞にて直
径５０ｍｍ長さ５００ｍｍ空孔径１０ｍｍの製炭用の筒
状物に成型し、かつ引続き炭に焼きあげた。

この様にして出来た成型炭２種及び比較品としてのウバ
メガシ備長炭の計８種を用いて、〔実施例１」と同様に
コーヒー豆の焙煎テストを行なった。即ち、熱風式焙煎
機（ユニカフェ８４−Ｄ型）の予熱補助バーナーを起動
し、温度を５０アツプしてから生豆を投入した。続いて
５分後に予熱補助バーナーを遮断し、代りに炭火ブロワ
−を始動して炭火を起し徐々に火力をアップした。続い
てもう一台のブロワ−を始動して炭火を更に強め、炎の
高さを１５〜２０ｃｍにまで高めてローストを続け、焙
煎豆の焼は色を目視でチエツクしつつブロワ−を次第に
弱めて行き、最後に音、色、香り、形を総合的に判断し
て焙煎を終了した。テストの期間中炭は何れも着火性も
良く、途中の立消えも無かった。８種類の焙煎実験にお
いてコーヒー豆が４種とも略々同程度に焼き上るのに要
した（１）所要時間（２）燃料量（３）焙煎機内温度を
纒めると表２のとおりである。所要時間においては８者
いずれも同じであるが燃料の量において差が生じ、少い
からアルミナ、ジルコニア、備長炭の順でセラミックス
２種がやや少ない量で焼き上がった。焼き上げられた豆
をコーヒーミルで挽いたあとドリップ法でコーヒーとし
、風味フレーバー、色調を比較した。結果は同じく表２
に記載したごとく、備長炭で焙煎したコーヒーと比べど
ちらのセラミックの場合も全く遜色のないものであった
。

〔実施例８〕実施例１で試作された８種類の成型炭と備長炭に更にブ
ランクとしてセラミックスを加えずに製造された成型炭
の計５種類の検体について、ＪＩＳＭ８８１２　、Ｍ８
８１４の方法で発生熱量を測定した。

発熱量についての結果は、表８に示す通りでブランク、
１１６％、混入の２種類の成型炭は何れもウバメガシ備
長炭の発熱量より高く１０チ混入のもののみやや低い発
熱量を示した。セラミックス混の成型炭について、その
混和量が増すにつれて発熱量が減少するのは、セラミッ
クス粒子が遠赤外線は放射するものの、自身は燃焼によ
って熱を生成しないので当然である。この測定において
試料木炭片（粉）の燃焼によって生成する熱を吸収する
容器は鋼鉄製容器であり、遠赤外線を吸収しにくいため
、遠赤外線による輻射熱が発熱量の一部を構成すること
は極めて少ない。しかし、これはあくまで発熱量測定上
の特殊な事情によるものであり利用する本発明の方式に
おいてコーヒー豆に対し遠赤外線の作用を十分にうけさ
せ得ることに変りはない。加熱に寄与しないが、何れに
しても、本発明の製炭法により備長炭以上の発熱量の成
型炭が完成されたことが証明された。

（実施例４〕実施例１で試作された８種類の成型炭と備長炭に更にブ
ランクとしてセラミックスを加えずに製造された成型炭
の計６種類の検体について、遠赤外線放射スペクトルを
測定した。遠赤外線放射スペクトルは放射特性測定装置
（日本分光工業■ＥＭ−１０１型）を用い、黒体に対す
る試料片の放射率を波長３μｍ〜８０μｍに亙り曲線の
形で取り出すもので、結果を第１図に示した。＃１１図
より明らかなように、備長炭あるいはブランクに比ベセ
ラミックス入りの成型炭は何れも１０　ｌＩｍ以上表８
　テスト結果（発明の効果）此のように、本発明によるセラミックス含有成型炭は、
火のつきも良（、立ち消えもなく効果的な加熱がでるも
のである。又、本成型木炭をコーヒー豆の焙煎に使用す
れば高価な備長炭使用時と同等の高品質のコーヒーの得
られることが確かめられた。しかも、本発明は単にコー
ヒー焙煎用に使用出来るばかりでなく、小麦、大麦、大
豆等穀類の焙煎にも同様に利用することができる。また
、焙煎以外の用途として、ウナギの蒲焼用にも用い得、
極めて有用なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本成型木炭の放射特性を示す図表である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）粒径０．６〜８．０ｍｍの炭焼された微小木片よ
りなる木炭であって、純度９５％以上のアルミナ、ジル
コニア、マグネシアより選ばれた無機化合物からなるセ
ラミックス粒子を０．５重量％以上、１０重量％未満含
有することを特徴とする成型木炭。
（２）セラミックス粒子の粒径が２０μｍ以下である特
許請求の範囲第１項記載の木炭。