JPH02196012A - 自硬性籾殻炭粉粒体 - Google Patents

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１ 本発明は、籾殻を原料とする自硬性籾殻炭粉粒体に関す
るものである。 【従来の技術１ 稲を脱穀することによって得られる籾殻は、米を主食と
する我が国においては毎年３５０万トン以上のものが産
出されている。そしてこの籾殻は若干量が堆肥などに利
用される他は、殆どが廃棄又は焼却処分されている。ま
た特開昭６３−１１８２０３号公報にみられるように、
籾殻を原料として接着剤で固めてボード類を製造するこ
となどが、一部では検討されている。 【発明が解決しようとする課題】 このように、現状では籾殻が有効に利用されているとは
到底いえるものではな（、特に堆肥やボード類の原料と
することでは籾殻が有する特性を十分に生かしていると
はいえない。 本発明は上記の点に鑑みて為されたものであり、籾殻の
特性を十分に生かして有効利用できるようにし、籾殻を
導電性材や耐火性材など多種の用途に活用できるように
することを目的とするものである。

【課題を解決するための手段］ 本発明は、籾殻を炭化させた籾殻炭の粉粒体の表面に、
自硬性の熱硬化性樹脂を付着させて成ることを特徴とす
る自硬性籾殻炭粉粒体に係るものである。 以下本発明の詳細な説明する。 籾殻は稲を脱穀することによって得らハ、るものであり
、粗＃ｔｍ、リグニン、珪酸質をｇ−量に含有し、特に
稲の籾殻にはシリカ分が１６〜１８重量％含まれている
。稲の種類は特に限定されず、食用に供される種類の稲
の籾殻は何でも使用することができる。籾殻の焼成は籾
殻を乾燥１２て粉砕したものについておこなうのが好ま
しく、籾殻の粉砕粒径は１４０μ循〜１１３０μ−の範
囲が一般的である。 籾殻の焼成は酸素を遮断した窒素雰囲気等の還元雰囲気
中でおこなわれるものであり、焼成温度は特に限定され
るものではないが、焼成温度の下限は４００℃程度であ
り、これより低い温度であれば籾殻を十分に炭化さゼる
ことができない。籾殻は４００°Ｃ以上の焼成温度で炭
が形成され、６００℃以下の焼成温度では籾殻炭は酸性
を示し電気抵抗はやや大であるが、焼成温度が７００°
Ｃ以上になると籾殻炭は電気抵抗が小さくなって良導電
性を示す。導電性が高くなるよう、すなわち電気抵抗が
小さくなるように籾殻を炭化させると耐大性能も高くな
るらのであり、特に電気抵抗が０２Ωｃｍ＋のオーダー
より小さくなると籾殻炭の耐火性能が急速に向上する。 従って焼成温度は高椙であることが望ましいが、炭の生
成の歩留まりを考慮しつつ高い導電性能や耐火性能を得
ることができる焼成温度は１０００〜１２００″Ｃの範
囲である。焼成温度が１０００℃以上であれば、電気抵
抗は鱗片状黒鉛と同等の１０２Ωｅｌｌｌのオーダーに
なり、焼成温度が１２００℃以上であれば導電性等をさ
らに高めることができるが、炭の小留まりが急速に低下
１−で５０％以下になる。 上記のようにして得られた籾殻炭の粉粒体の表面を自硬
性の熱硬化性樹脂で被覆することによって、本発明に係
る自硬性籾殻炭粉粒体を作成することができるが、熱硬
化性樹脂としては／ボラック型７エ／−ル樹脂、レゾー
ル型７エ／−ル樹脂、７フンＵ（脂、メラミン樹脂など
任意のものを用いることができる。なかでも７．２：ノ
ール樹脂が最も有望である。モして自硬性の熱硬化性樹
脂とは、虫だ硬化を完了していない低分子量のもので、
加熱等することによって−ｎ溶融した後に自ら硬化して
デル化する熱硬化性樹脂であることを意味するらのであ
り、例えば７Ｉ／−ル樹脂の初期縮合物がその代表例で
ある、 籾、殻炭粉粒体の表面に自硬性の熱硬化性樹脂を被覆す
るにあたっては種々の方法を採用することができる。す
なわち、籾殻炭粉粒体及び固形の熱硬化性樹脂低分子材
料、例え（ブレゾール型７エ７−ルＵ（脂の初期縮合物
をニーグーに投入１−１これらをアルコールなどの溶剤
等とどもに混練したのちに混練物をニーグーから取り出
し、これを押出し成形機に投入してさらに混練しつつ押
出して押出し成形物を乾燥し、そ１．てこれを粉砕する
、−とによって、籾殻炭粉粒体の表面に自硬化性の熱硬
化性樹脂を（−１１３せた自硬性籾殻炭粉粒体伝得るこ
とがで鰺る。 ＊た、自硬性籾殻炭粉粒体を作成するにあたって、熱硬
化性樹脂の初期縮合物を合成する際に同時にこの熱硬化
性樹脂を籾殻炭粉粒体の表面に付着させるようにしてお
こなうこともできる。士なわち、例えば７エ／−ル樹脂
の初期縮合物を反応さぜる際に、反応容器１ご７．ｒ、
７−ル類やアルデヒド類とともに籾殻炭粉粒体を投入］
−１この状態で′フェノール樹脂の合成反応をおこなわ
せることによって、籾殻炭粉粒体の表面に７エ／−ル樹
脂の初期縮合物を均一に付着させ、そしてこれを濾別し
て乾燥することによって自硬性籾殻炭粉粒体を得ること
がでさる。籾殻炭粉粒体は樹脂との濡れ性が悪いために
籾殻炭粉粒体と熱硬化性９ｊ４脂とを混練することでは
籾殻炭粉粒体の表面に熱硬化性樹脂を均一に付着すせる
ことは困難であるが、熱硬化性樹脂の初期縮合物を合成
する際に予め籾殻炭粉粒体を投入し２でおくこの方法で
は、籾殻炭粉粒体の表面に熱硬化性樹脂を均一に付着さ
せることが′″Ｃ′きるために、この方法で自硬性籾殻
炭粉粒体を作成するのが好ましい。 ここで、自硬性籾殻炭粉粒体において籾殻炭粉粒体ど熱
硬化性樹脂との割合は特に限定されるものではないが、
籾殻炭粉粒体１００重！部に対して熱硬化性樹脂を５〜
８０重量部程度の範囲に設定するのが一般的である。熱
硬化性樹脂の割合が５重量部未満であると、自硬性籾殻
炭粉粒体を成形して形成する耐火や導電のための層の機
械的物性が不十分になるおそれがあり、また８０重量部
を超えると、自硬性籾殻炭粉粒体を成形して形成する耐
火や導電のための層内に占める自硬性籾穀粉粒体の割合
が少な（なって耐火性能や導電性能が不十分になるおそ
れがある。 上記のようにして得られる本発明の自硬性籾殻炭粉粒体
は、加熱加圧して成形することによって、自硬性熱硬化
性樹脂をバイングーとして籾殻炭粉粒体を結合させて層
状に形成して用いることがでさる。例えば薄板状に成形
して耐火性や導電性の板材として使用することができる
ものであり、またこのように薄板状に成形したものを木
質板等の表面に耐火層や導電層として張り付けて使用す
ることもできる。 さらに、木質板など基板の表面に耐火性や導電性の層を
形成する方法としては、このように自硬性籾殻炭粉粒体
を薄板状に成形して張り付ける他に、種々の方法がある
。まずｔＪＩＪｌの方法は、基板の表面に自硬性籾殻炭
粉粒体を均一な厚みで散布したのちに加熱加圧成形する
ことによって基板の表面に一体的に積層する方法である
。また第２の方法は、自硬性籾殻炭粉粒体を均一に散布
してこれを５０〜１００℃程度に加熱したロール等で加
圧することによって不完全硬化状態のシート材を作成し
、そしてこのシート材を基板の表面に重ねて加熱加圧成
形することによって基板の表面に一体的に積層する方法
である６第３の方法は、基板としてパーティクルボード
などを製造する際に積層する方法であり、木片と接着剤
樹脂とを混練した７オーミングマツトの表面に自硬性籾
殻炭粉粒体を均一の厚みに配し、そしてこれを加熱加圧
成形することによって、パーティクルボードなどの製板
と同時にその表面に一体的に積層する方法である。 ここで、既述したように一般に籾殻炭粉粒体は熱硬化性
樹脂と濡れが悪く、籾殻炭粉粒体と熱硬化性樹脂とを単
に混合したものを成形したのではバイングーとなる熱硬
化性樹脂と籾殻炭粉粒体とが均一に分散せず耐火性能や
導電性能にバフツキが発生し易くなるが、上記のように
籾殻炭粉粒体の表面に熱硬化性樹脂を被覆させることに
よって籾殻炭粉粒体を均一に分散させることができ、安
定した耐火性能や導電性能を得ることができるのである
。 しかして、上記のように籾殻炭粉粒体を成形して得られ
る層は、含有される籾殻炭によって火炎を遮断すること
ができるために耐火材として使用できると共に、籾殻炭
は通電性を有するために導電材として使用することがで
き、耐火性や導電性を必要とされる建材等に用いること
かで外るものであり、また面密度も高いために遮音性も
具備するものである。 【実施例］ 次に本発明を実施例によって詳述する。 Ｋ１九り 稲の籾殻を乾燥して粉砕することによって調製される１
６〜５０メツシユの籾穀粉粒体（シリカ分１７〜１８重
量％含有）を１ｋｇ探り、これを還元雰囲気中で、室温
から１０００℃まで４℃／分の昇温速度で昇温させると
共に１０００℃で３時間保持し、この後に１０００℃か
ら５００℃まで４°Ｃ／分の降温速度で降温させ、さら
に５００℃から室温まで５℃／分の降温速度で降温させ
るという条件で焼成した。得られた籾殻炭粉粒体の収量
は５２０ｇであった。 次に、反応容器にフェノールを９４重１１部、３７％ホ
ルマリンを１２２重量部、ヘキサメチレンテトラミンを
１５重量部仕込み、さらに上記のようにして得られた籾
殻炭粉粒体を３０７重量部仕込んだ、これを約６０分を
要して９０℃まで昇温しでそのま＊３時間反応をおこな
い、冷却したのちに濾別すると共に風乾することによっ
て、籾殻炭粉粒体の表面が７ヱノール樹脂の初期縮合物
で被覆された自硬性籾殻炭粉粒体を得た。この自硬性籾
殻炭粉粒体は平均粒径が４５０μ−であり、フェノール
樹脂の含有率は３０重量％であった。 叉１旧」工 実施例１と同様な籾穀粉粒体をｌｋ、採り、これを還元
雰囲気中で、室温から８００″Ｃまで４℃／分の昇温速
度で昇温さぜるど共に８００°Ｃで３時間保持し、この
後に８００℃から５００℃虫で４℃／分の降温速度で降
温させ、さらに５００℃から室温まで５℃／分の降温速
度で降温させるという条件で焼成１７た。得られた籾殻
炭粉粒体の収量は６１０ＦＫであった。 この籾殻炭粉粒体を用い、あとは実施例１と同様にして
自硬性籾殻炭粉粒体を得た。この自硬性籾殻炭粉粒体の
平均粒径と７エ７−ル樹脂含有率は実施例１とほぼ同じ
であった。 犬１例−洛− 実施例１と同様な籾穀粉粒体を１ｋｇ探り、これを還元
雰囲気中で、室温から６００′ｃまで４℃／分の昇温速
度でＪ″！、温させると共に６００℃′ｃｈ３時間保持
し、この後に６００℃から５ｏＯ°（ｌで４”Ｃ／分の
降温速度で降温させ、さらに５００　”Ｃから室温まで
５゛Ｃ／分の降温速度で降温させるという条件で焼成し
た。得られた籾殻炭粉粒体の収量は７３０ｇであった。 この籾殻炭粉粒体を用い、あとは実施例１と同様に１７
て自硬性籾殻炭粉粒体を得た。この自硬性籾殻炭粉粒体
の平均粒径とフェノール樹脂含有率は実施例１とほぼ同
じであった。 ル奪漬１− 籾殻炭粉粒体の替オフリに、固定炭素が９９．５％で平
均粒径が６０μ鎗の鱗片状黒鉛を用い、あとは実施例１
と同様に１．て自硬性黒鉛粉粒体を得た。この自硬性黒
鉛粉粒体は平均粒径が３００μ跡であり、７エ／−ル樹
脂の含有率は３１重量％であった。 ル１１ζ おが竹炭（日本林産株式会社９１）を粉砕しで得た２８
メ・７シ工通過粉粒体を籾殻炭粉粒体の棒わ９に用い、
あとは実施例１と同様にして自硬性おが竹炭粉粒体を得
た。この自硬性おが竹炭粉粒体は平均粒径が６５０μ−
であり、７エ／−ル樹脂の含有率は２８重黛％であった
。 ｊ双軟−１− 杉のパーク炭（日本林産株式会社製）を粉砕して得た。 ３５０μｍ通過粉粒体を籾殻炭粉粒体の替わりに用い、
あとは実施例１と同様にして自硬性パーク炭粉粒体を得
た。この自硬性パーク炭粉粒体は平均粒径が４８０μ踵
であり、７エ／−ル樹脂の含有率は３１重量％であった
。 上記実施例１〜３及び比較例１〜３で得た自硬性粉粒体
を使用し１、：れを１６０°Ｃ，２５ｋＨ／ｅｓｉ２の
条件で１０分間加熱加圧成形することによって、密度を
０　、８　ｇ／　ｃｍ’、１，０ｇ７ｃｍ３．１　、２
　ｇ／Ｃ論３．１　、４　Ｂ／　ｃｍ’にそれぞれ設定
した厚み５Ｉの試験板を作成した。、二の試験板につい
て、ＪＩＳＫ　　６９１１に準拠して表面抵抗と体積抵
抗率を測定した９結果を表面抵抗について第１表に、体
第１表及び第２表にみられるように、籾殻炭を用いた各
実施例のものでは、おが竹炭を用いた比較例２やパーク
炭を用いた比較例３のものよりも表面抵抗や体積抵抗率
が者しく小さく、優れた導電性を有することが確認され
る。特に籾殻を１０００℃で焼成した実施例１のものは
鱗片状黒鉛を用いた比較例１のものとほぼ同レベルであ
り、鱗片状黒鉛を用いる場合と同等の導電性能を有する
ことが確認される。 次に、上記のようにして作成した実施例１〜３及び比較
例１〜３の試験板を用い、耐火性能を測定するために火
炎貫通試験をおこなった。火炎貫通試験は、火炎温度（
試験板表面の接炎温度）が１１５０〜１３００℃、火炎
長さが１５０１、供給空気−〃ス混合気の圧力がバーナ
先端で２　ｋｇ／　ａｍ２になるようにｌ！！整してハ
ンドバーナーによって火炎を作り、この火炎を１２０ｍ
ｌＩＸ１５０ｍ輸Ｘ５ｍｍの上記試験板の平面に垂直に
垂直に当て、試験板を燃え抜けて火炎が貫通するに要す
る時間を測定することによっておこなった。尚、比較の
ために厚みが５ｍ＋ｓ″ｃ密度が０．８　ｇ／　Ｃｍ’
、１　、　Ｏｇ／　Ｃｍ’、１．２ｇ／ｃｍ’、１．４
ｇ／ｃｍ３のパーティクルボードを用いて同様に火炎貫
通試験をおこなった。結果第 表 （表中「３０分以上」は３０分経過しても火炎貫通せず
を意味する）第３表にみられるように、籾殻炭を用いた
各実施例のものでは、おが竹炭を用いた比較例２やパー
ク炭を用いた比較例３のもの、さらにはパーティクルボ
ードの比較例４のものよりも火炎貫通に要する時間が者
しく長く、優れた耐火性能を有することが確認される。 特に籾殻を１０００℃で焼成した実施例１のものは鱗片
状黒鉛を用いた比較例１のものとほぼ同レベルであり、
鱗片状黒鉛を用いる場合と同等の耐火性能を有すること
が確認される。 【発明の効果】 上述のように本発明にあっては、籾殻を炭化させた籾殻
炭の粉粒体の表面に自硬性の熱硬化性樹脂を付着させて
用いるようにしたので、熱硬化性樹脂をバイングーとし
て籾殻炭の粉粒体を結合させた層を成形することができ
、籾殻炭の優れた耐火性能や導電性能を活かして耐火や
導電を必要とされる部材等に籾殻を有効に利用すること
ができるものである。 代理人　弁理士　石　１）艮　七

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）籾殻を炭化させた籾殻炭の粉粒体の表面に、自硬
   性の熱硬化性樹脂を付着させて成ることを特徴とする自
   硬性籾殻炭粉粒体。
2. （２）自硬性の熱硬化性樹脂がフエノール樹脂の初期縮
   合物であることを特徴とする請求項１記載の自硬性籾殻
   炭粉粒体。