JPH0347701A - コルク栓に用いるためのコルク材中の異臭物質の除去方法及び除去装置 - 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］ 本発明はコルク材に含まれている異臭物質、特に官能的
に不快感を与えろ２，４．６−ドリクロロアニソール（
以下ＴＣＡと称す）等の異臭物質を効果的に除去できろ
ようにしたコルク材中の異臭物質の除去方法及び除去装
置に関するものである。

［従来の技術］ コルクは軽くて弾力に富み、気密性、液密性に優れ、ま
たアルコール等に侵されない安定性を資し、かつ人体に
有害な物質を含まず、食品衛生上ら安全で臭いもないこ
とからワインやブランデー或いはウィスキー等の酒類や
各種の食品の瓶、その他の容器のコルク栓として広く使
用されている。

ところが本来、無臭である筈のコルク栓に極く稀ではあ
るが不快感を伴う異臭が発生し、瓶や容器に収容されて
いる中味の品質を損なうことがあった。この問題につい
ては、以前より種々研究か行われていたが、最近になっ
て前記異臭の主原因物質がＴＣＡであり、ＴＣＡはコル
ク樫に散布される薬剤中に含まれている２、４．６−ト
リクロロフェノール（以下ＴＣＰと称す）がカビの関与
により生成される物質であることが究明された。

そして従来はコルク材の異臭除去方法として、コルク材
を８０℃萌後で６〜８時間程度加熱乾燥してＴＣＡ等の
異臭物質を除去させる方法（加熱脱臭法）や、コルク材
をクエン酸水溶液に浸漬してＴＣＡ等の異臭物質を除去
させる方法（クエン酸脱臭法）が採られていた。

［発明が解決しようとする課題］ ところで上記従来の脱臭方法には、それぞれ次に述べろ
ような問題点があった。

（１）加熱脱臭法の問題点 （Ｉ）ＴＣＡがコルクの構成成分であるセルロース、リ
グニン、スペリン等の高分子化合物に特異的に吸着して
いるためコルク材を単に加熱乾燥しても除去しにくい。

（ＩＴｃＡの沸点は第３図に示したように７３８．２１
贋Ｈｇで２４０℃、２８晟ｘＨ＜で１３２℃であり、Ｔ
ＣＡを揮散さ仕るためには、加熱温度をＴＣＡの沸点に
合わせて高くしなければならず、加熱温度を高くすると
熱によりコルク材が劣化してしまう。

（ＩＩＩ）加熱乾燥は表面だけの処理にとどまり、コル
ク材内部のＴＣＡの除去が不完全である。

（２）クエン酸脱臭法の問題点 コルク材は吸水性が悪いために、クエン酸水溶液はコル
ク材の内部までは浸透しにくく、従ってコルク材の表面
部分に存在するＴＣＡをクエン酸水溶液で除去すること
はできるが、コルク材の内部に存在するＴＣＡまで除去
することはできない。

このため処理直後においては、一応の脱臭効果は認めら
れろが、処理後時間の経過につれて、コルク材内部のＴ
ＣＡがコルク材の表面に移動してくるため、再び異臭が
発生してしまう。

［課題を解決するための手段］ 本発明者らは、上記従来の問題点を解決し、コルク本来
の特性を損なうことなく、かつ効果的にＴＣＡやＴＣＰ
等の異臭物質をより完全に除去するための方法及び装置
を開発するべく、次に述べるような種々の方法について
検討を行った。

（１）アルコール蒸気脱臭法 コルク材をアルコール雰囲気下に置き、１８〜２４℃で
１力月間放置し、脱臭する方法。

（２）酸化浴脱臭法 コルク材を過酸化水素（Ｈ２ｏｔ）水溶液に浸漬してＴ
ＣＡ等の異臭物値を除去する方法である。

（３）繰返加熱脱臭法 コルク材を８０℃で６〜８時間乾燥したのち、室温で１
力月放置する。これを数回繰返して１゛ＣＡ等の異臭物
質を除去する方法である。

（４）ソックスレー抽出法 ソックスレー抽出装置を用いて、ｎ−ペンタンで、約４
５℃で２４時間抽出する方法である。

しかしながら酸化浴脱臭法やアルコール蒸気法では前記
クエン酸脱臭法の場合と同様に、コルク材の表面に存在
するＴＣＡの除去にとどまり、完全に除去することがで
きず、また繰返加熱脱臭法やソックスレー抽出法ではＴ
ＣＡを完全に除去することが可能であるもの、処理に多
大の時間を要したり、コストがかかり過ぎて採算に合わ
なかったり等、種々の問題点があり、どの方法ら実用に
は至らなかった。

そこで、本発明者らは、もう−度、上記従来の各方法に
ついて分析、検討してみた結果、ソックスレー抽出法を
除く、他の各方法に共通しているのはコルク材の内部に
存在するＴＣＡ等の異臭物質を除去することができない
ということである。

コルク材の内部に存在するＴＣＡ等の異臭物質を如何に
してコルク材の品質を劣化させることなく効率的に除去
できるかについて研究を重ねた結果、本発明者らは加熱
水蒸気を利用することを思いついた。

つまり、加熱水蒸気をコルク材に接触させることにより
コルク材の内部に水蒸気を浸透させて、コルク材の内部
に存在するＴＣＡ等の異臭物質を水蒸気と共に取り出す
方法、即ちコルク材を水蒸気蒸留に付することにより、
コルク材中の異臭物質を除去する方法を開発するに至っ
たのである。

また本発明は、コルク材を収容する処理容器と、該処理
容器に所定の温度に加熱した水蒸気を供給する水蒸気発
生装置とでコルク材中の異臭物質の除去装置を構成する
ことにより、コルク材の異臭物質の除去装置を構成する
ことにより、コルク材を処理容器内に投入して、これに
水蒸気発生装置から加熱水蒸気を供給することにより、
簡単にコルク材の水蒸気蒸留をできろようにしたもので
ある。そして、除去効率を上げるためには、所定の大き
さに加工処理したコルク材を処理容器内に投入し、所定
の圧力に保たれた該処理容器に所定温度に加熱した水蒸
気を導入することが好ましい。

さらにコルク材を構成しているコルク細胞の収縮により
、コルク材の物性が変化するのを避けろため、水蒸気処
理終了後のコルク材は、乾燥および／又は徐々に冷却す
ることが好ましい。

本発明でいうコルク材とは、その利用範囲や形態に限定
されるものではなく、コルク樫から剥ぎ取られたコルク
であればいずれであってもよい。

例えば瓶肩用ではワイン栓や王冠用ジスク、建築用では
、防振材や断熱材、家庭・雑貨用では靴底や救命具、な
どが挙げられる。

本発明における水蒸気の導入は、水蒸気を効率的に利用
するために処理容器の底部から行うことが望ましい。ま
た、水蒸気を連続的に導入すると同時に連続的に系外に
排出することにより水蒸気の流れをつくり、異臭物質の
分離を促進することが望ましい。

本発明に用いられろ処理容器の形状としては、縦型、横
型とくに限定するしのではないが、水蒸気を有効に利用
するため容器径を高さに対して相対的に細く設定した縦
長形状が好ましい。

また処理するコルク材は固定状態であってもよいが水蒸
気をコルク材により均一に接触さ仕除去率を高めるため
には、コルク材を撹拌しながら水蒸気を導入することか
好ましい。撹拌の方法としては処理容器自体を動かず（
例えば自転及び揺動）ことや処理容器内部に撹拌機能を
備えることなどが挙げられる。

水蒸気をコルク材内部に浸透させ、水蒸気蒸留を行うに
は、通常水蒸気の温度は１００℃以上、系内の圧力は７
６０１１！ｍＨｇ以上が望ましい。水蒸気の温度か１０
０℃より低いとＴＣＡの分圧も十分ではなく、また水蒸
気が浸透しにくいため、水蒸気蒸留を効率よく行うこと
ができない。一方、水蒸気の温度が高いほど除去率は向
上するが、過度に上昇させるとコルク材の熱による劣化
を招くので、おのずから限界がある。

コルク材を処理する際の条件としては、水蒸気の温度、
系内の圧力のほかに流速、処理時間、流量などが挙げら
れるが、処理温度や圧力、処理容器の形状、コルク材の
処理ｍや大きさなどによって適宜選択設定されろ。

コルク材の大きさは特に制限されるものではないが、小
さい程、水蒸気のコルク内部への浸透が容易になり除去
が効果的になることは言うまでもない。

また前記水蒸気を用いた処理によって、コルク材は水蒸
気を含み、処理温度近くまで温度が上昇しているため、
これを即座に大気中に取り出すと、コルク材を構成して
いるコルク細胞が収縮してしまう。このためコルク材は
弾力性が低下し、コルクとしての物性を損なう方向にあ
る。従って水蒸気を含み、処理温度近くにあるコルク材
は、乾燥および又は徐々に冷却することが望ましい。た
とえば具体的な方法として、 ■処理容器内に放置し自然に冷却する方法。

■コルクの温度よりも相対的に低く、かつコルクとの温
度差が外気温との差はど大きくならないように保ちつつ
、人為的に、処理容器内部のコルクを直接あるいは、処
理容器を通じて間接的に冷却する方法。

■処理容器内に熱風を導入する方法。（熱風を導入ずろ
ことにより、コルク材中の水蒸気が蒸発すると同時に蒸
発潜熱が奪われ、コルクの温度ら低下する。） 等の方法が考えられ、これらの方法は単独あるＬは適宜
組み合わせて行うことかできろ。■の自然冷却に■の方
法を組み合わせることにより効率よく処理でき、実用的
である。さらに乾燥や拶やかな冷却は、水蒸気処理の場
合と同様、撹拌しながら行うことが望ましく、これによ
って均一に冷却できる。

［作用］ 処理容器内にコルク材を投入し、そこに加熱水蒸気を導
入する構成としたので、水蒸気蒸留によってＴＣＡ等の
異臭物質の除去が可能となった。

これは水蒸気の温度を１００℃以上にすることによって
水分子の運動エネルギーが増大し、水蒸気がコルク材内
部に浸透すること、あるいは加圧状態にすることによっ
て水蒸気がコルク材内部に強制的に圧入されること等が
推測される。そして水蒸気がコルク材内部に浸透するこ
とによって、コルク材内部の温度がＴＣＡの分圧が発生
する所望の温度になり、かつＴＣＡと水蒸気が共存し、
水蒸気蒸留が行われると思われる。これによってコルク
材を単独で加熱してＴＣＡを揮散させる場合に比べて、
水蒸気の分圧を利用するので、ＴＣＡの分圧が小さくと
も、ＴＣＡの沸点もしくはそれに近い蒸気圧を得ること
ができる。その結果コルク材に加える温度を下げてＴＣ
Ａを効率的に除去することができる。さらに水蒸気をコ
ルク材に対して連続的に流すことによって、水蒸気蒸留
にて揮発したＴＣＡを効率的にコルク材から分離するこ
とができる。

水蒸気処理後のコルク材は、徐々に冷却する、および／
又は乾燥することによりコルク材を構成しているコルク
細胞を収縮させず、コルク材の物性を損なうことなくコ
ルク材を大気中に取り出すことができる。

［実施例］ 次に本発明のコルク材中の異臭物質の除去方法及び除去
装置を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の異臭物質除去の方法及び装置を示すブ
ロック図であり、ｌは所定の大きさに加工処理した所定
量のコルク材２を投入する処理容器、３は処理容器１内
に水蒸気を供給する水蒸気発生装置、４は水蒸気発生装
置３に不純物を含まない純粋な水（以下純水という）を
供給するための純水製造機であり、該純水製造機４で製
造した純水を水蒸気発生装置３に供給し、該水蒸気発生
装置３で水蒸気にして水蒸気供給パイプ５を通して処理
容器ｌに供給して、該処理容器Ｉ内でコルク材２を水蒸
気処理してから水蒸気排出バイブロを通して外部に排出
するようになっている。７は水蒸気供給側のパイプ開閉
弁、８は流量計、９は圧力計、１０は水蒸気排出側の圧
力計、１１はパイプ開閉弁、１２は流量コントロール弁
である。

また１３，１４．１５は処理容器！内の上部、中央部、
下部の３カ所に取付けられた温度センサであり、これら
温度センサ１３，１４．１５によって処理容器１内の、
温度をモニタリング装置１６によりモニタリングし、所
定の値になる様に調整するようになっている。

前記処理容器ｌは第２図に示したように円筒状の外部容
器１７と、該外部容器１７内に所定の間隙をもって配置
された内部容器１８とによって内。

外二重壁構造の耐圧容器として構成されている。

それはコルク材中を通過した水蒸気が内、外壁間間隙を
通過することで内部容器の保温効果をもたらし、熱損失
を少ないものにするためで、その上部に設けた蓋体！９
を開いて、内部容器Ｉ８内に所定量のコルク材２を投入
ずればコルク材２は底板２０上に堆積されていくように
なっている。

前記底板２０には、その全域に亘って多数の水蒸気噴射
孔２１・・・２１が設けられている。円筒状の処理容器
ｌの軸心には、該軸心を中心にして、処理容器Ｉを回転
させる際にその回転中心となる水蒸気導入バイブ２２が
接続されている。前記水蒸気導入パイプ２２は外部容器
１７の下端から゛外部に突出されていると共に、その先
端は第１のロータリージヨイント２３を介して前記水蒸
気供給パイプ５に接続されていて、該水蒸気供給パイプ
５から供給された水蒸気は前記水蒸気導入バイブ２２及
び底板２０に設けた水蒸気噴射孔２Ｉ・・・２１を通っ
て内部容器１８内に導入されるようになっている。そし
て内部容器１８内に導入された水蒸気はコルク材２を加
熱しながら上昇していき、底板２０上に堆積されている
コルク材２を通過した水蒸気は内部容器１８の上部周面
に設けられた水蒸気排出孔２４・・・２４、外部容器１
７と内部容器１８の間の隙間２５、前記水蒸気導入パイ
プ２２の外側に嵌合された水蒸気導出パイプ２６を通り
、該水蒸気導出パイプ２６の先端に第２のロータリージ
ヨイント２７を介して接続された前記水蒸気排出バイブ
ロを通して外部に排出されるようになっている。また、
パイプ開閉弁１１．流量コントロール弁１２により該水
蒸気を所定の圧力と流量に保つようになっている。

また前記水蒸気導出パイプ２６の外周には回転中心軸部
２８が設けられていて、該軸部２８は軸受２９を介して
回転可能にＬ状の揺動フレーム３０の底部３０ａに支持
されている。そして前記揺動フレーム３０の底部３０ａ
上に設けたモータや回転伝達ギヤ等で構成された回転駆
動機構３１により処理容器ｌは回転中心軸部２８を中心
にして回転するようになっている。

また前記り状の揺動フレーム３０は文字通り、処理容器
ｌを揺動させ処理容器１の回転と合いまって処理容器！
内のコルク材２の撹拌をもたらし除去処理を均一化して
いる。該揺動フレーム３０の側部３０ｂの上端側の外面
には、左右一対の揺動支軸３２．３３か設けられている
と共に、これら揺動支軸３２．３３は軸受３４，３５を
介して左右一対の固定フレーム３６．３７に揺動可能に
支持されていて、揺動フレーム駆動機構３８により揺動
されろようになっている。

前記揺動フレーム駆動機構３８は、一方の揺動支軸３３
に取付けられたウオームホイール３９と、該ウオームホ
イール３９の周面のギヤ歯と噛合しているウオーム４０
をベルト４Ｉを介して回転操作するモータ４２とからな
っていて、該モータ４２を一方向に回転させると、ベル
ト４１を介してウオーム４０及びウオームホイール３９
を回転させ、これにより揺動フレーム３０を一方向にゆ
っくりと揺動させ、前記モータ４２を他方向に回転させ
ると揺動フレーム３０を他方向にゆっくりと揺動させ、
揺動フレーム３０を振子運動させるようになっている。

なお揺動フレーム３０が揺動しても、その揺動に支障な
く、処理容器１への水蒸気の給排ができるように、水蒸
気供給パイプ５は一方の揺動支軸３３の軸心部を通り、
第３のロータリージヨイント４３を介して揺動フレーム
３０側に接続され、更に、前記第１のロータリーシタイ
ンド２３を通して処理容器１に接続されるようになって
いる。

また水蒸気排出バイブロは他方の揺動支軸３２の軸心部
を通り、第４のロータリージヨイント４４を介して、揺
動フレーム３０側に接続され、更に前記第２のロータリ
ージヨイント２７を介して処理容器ｌに接続されている
。

４５は前記処理容器ｌの回転中心軸部２８の先端に取付
けられたスリップリングであり、該スリップリング４５
を介して、前記温度センサ１３゜１４．１５で得られた
信号が揺動フレーム３０の外部に接続され、容器内の温
度がモニタリング装置１６にモニタリングされるように
なっている。

４６は揺動フレーム３０の側部３０ｂの上端側に取付け
られた環状フレーム、４７・・・４７は環状フレーム４
６の内周面に取付けられたローラであり、これらローラ
４７・・・４７によって処理容器１の上端部の外１面を
支えて処理容器Ｉを円滑に回転させることができるよう
になっている。

なお、撹拌は、水蒸気の逃げを少なくし、効率よく処理
を行うために、底部の水蒸気噴射孔上に常にコルク材が
堆積している状態を維持しながら、行うことが望ましい
。

実験例１ 天然コルク材（１０ＸＩＯＸ５ｃｘ）をオートクレーブ
（加圧・加熱殺菌機）に入れ、１００．１１Ｏ１１２０
、又は１３０°Ｃで６０分間加熱した。

その時の圧力は、第１表に示す通りである。

（以下余白） 第　　１　　表 飽和水蒸気表　（温度基準） ２表および第３図に示す。

第２表 コルクに対する水蒸気の浸透度に関しては、ナイフで切
断し、目視により濡れている部分を確認し、コルク表面
からの距離を測定した。結果を第以上より、水蒸気の浸
透度は温度が上昇すれば第１表に示す圧力と同様、指数
関数的に上昇していることから、コルクに対する水蒸気
の圧入が起こっていることが推測される。

実験例２ 社内認定パネラ−により「異臭がある」と判定されたコ
ルク栓を、コルク粒粉砕機にて通常用いられている圧搾
栓用コルク粒と同様の大きさに粉砕したものを試験用コ
ルク粒とした。試験用コルク粒をガーゼ製袋（１５ｘ２
０ｃｍ）に４ｇ入れ、処理容器ｌに投入されたコルク粒
（通常）２０ａの中間層に投入した。前述で説明した第
２図の処理装置を用い、転倒回転撹拌しながら水蒸気を
２（Ｈ！／ｈｒまたは４０＆／ｈｒの流速で連続的に流
し、系内の温度が１２０℃、圧力が１に９７ｃｍ’にな
った時点からそれぞれ３０分間、６０分間、９０分間、
処理を行った。処理済コルク中のＴＣＡの残存量は、コ
ルクを細切し、ｎ−ペンタンで抽出し、ガスクロマド分
析にて測定した。結果を第３表及び第４表に示す。

第３表　結果−覧表 （以下余白） Ｂｌａｎｋ　：１４７．２１７　、２４７　、２１８．
２３５．２２５．３０５．２２５．２７０　、２５５（
ｎｇ／ｇ）Ｘ　＝２４６（ｎｇ／ｇ）、　ｓ　＝５６．
１．ＣＶ＝２２．８Ｓ［発明の効果］ 本発明は以上説明したようなコルク材中の異臭物質の除
去方法及び除去装置であるので、コルク材を処理容器に
投入し、該処理容器内に加熱水蒸気を導入すれば、水蒸
気はコルク材の内部に浸透して、該内部に存在するＴＣ
ＡやＴＣＰ等の異臭物質を効果的に除去することができ
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の異臭物質除去の方法を示すブロック図
、第２図は本発明に使用する処理装置の要部の断面図、
第３図はコルク材に対する水の浸透度と温度（圧力）の
関係を示すグラフ図である、第４図は水蒸気処理量とＴ
ＣＡ除去量の関係を示すグラフ図である。 ■・・・処理容器、２・・・コルク材、３・・・水蒸気
発生装置。 処理装置の宇部の断［１１図 第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）コルク材を処理容器に投入すると共に、該処理容
   器に所定の温度に加熱した水蒸気を導入し、該水蒸気で
   コルク材に含まれている異臭物質を除去することを特徴
   とするコルク材中の異臭物質の除去方法。
2. （２）コルク材を収容する処理容器と、該処理容器に所
   定の温度の水蒸気を供給する水蒸気発生装置とを備えて
   いて、前記処理容器にコルク材を投入すると共に、該処
   理容器に前記水蒸気発生装置で所定の温度に加熱した水
   蒸気を導入して、該水蒸気でコルク材に含まれている異
   臭物質を除去することができるようにしたことを特徴と
   するコルク材中の異臭物質の除去装置。