JPH06507112A - セルロース吸収性製品および製造方法 - 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】 この発明は吸収性製品に関し、特にこの発明は、不規則な表面と、良好な油吸収 性のための調整された密度／表面積と、使用領域での自由な分散及びキルンバー ナーシステムにおける油吸収圧縮体のバーナーノズルを通しての燃焼に適した大 きさとを有する粒状成形品に加工されたセルロース吸収性物質に関する。

従来技術の説明 セルロース繊維が乳化性の油や水、水性の流体、そして重油さえよく吸収するこ とは周知である。

粘土製品か吸収材として広く用いられているが、セルロースの方かずっと吸収性 か高いという認識が注目されている。油こほれを除去し、危険な廃棄物を処分す る必要性が増している状況下で、この関心が高まっている。

特に注目されるのは、セルロース製品か吸収物にＢＴＵ値を加えて焼却すること ができ、これによりエネルギの回収を助け、外部の熱や燃料を加えずに自ら焼却 されることを可能にするという事実である。

本発明の教示に従って、粉にされた木材や米の外皮のような入手か容易な植物セ ルロースを吸収性製品に加工できる。発明の好適実施例はとうもろこしの穂軸を 使用する。

とうもろこしの穂軸の重量の約６０％は硬い本性環でできている。この部分は油 も水溶性物質もあまり吸収しない。とうもろこしの穂軸の髄及び殻の部分は穂軸 の残りの重量をなす軽い部分である。これらの軽い端片は、ばらばらの状態、例 えば細砕ロールやハンマーミルて粉砕された状態で、ある種の油や水、水性液体 を自分の重量の３５０％を超える量まで吸収できる。とうもろこしの軽い部分で ある殻と髄を重い本性環部分から回収する方法と装置は、本性環部分の回収を主 に教示しているアメリカ特許４．０５３．１１２に記載されている。

硬い本性環から分離された、このような粗くて軽いとうもろこしの穂軸の製品で ある殻および髄は、オハイオ州モーミーのアンダーソンズ（Ｔｈｅ　Ａｎｄｅｒ ｓｏｎｓ　ｉｎ　Ｍａｕｍｅｅ。

０ｈｉｏ）によって生産され、商標ｒｓＬＩＫＷ［Ｋ　Ｊを付して市販されてい る。この製品は有機廃棄物の吸収に最も多く使用されている。水の上層の表面か ら油または油性物質を除去するための製品とその使用かアメリカ特許３．６１７ ゜５６４に記載されている。ｒｓＬＩＫＷＩＫＪ製品は、殻の大半が回収された 場合、密度が５〜２０　ｌｂ／ｆｔ”、通常５〜１０　ｌｂ／ｆｔ’と非常に軽 く、風のある条件での使用か困難である。この難点を克服するために、例えば工 作機械の近くにおいて切削流体を吸収するために、製品は直径３インチ長さ４８ インチの廃棄物吸収用ソックスに入れられる。

発明の要旨 本発明に至った開発の主な目的は、粗い粉状の木材やとうもろこし穂軸、その他 のセルロース物質よりも大きい粒径と高い密度の新しい製品を生み出し、はこり や風による散乱の問題を生ずることなく、ばらばらの形で油こほれや可燃性流体 、その他の廃液の吸収に使用できるようにすることであった。その新しい製品は 、ペットや動物の飼料製品として使用される穀物やとうもろこし穂軸等の物質の 通常のブリケットや圧縮体より小さいサイズを有するものでなければならない。

また、密度は、吸収という主機能を効率的に達成するために、圧縮成形品より低 くなけれはならない。粒サイズの最大値についてのもう一つの必要条件は、セメ ントキルン等の設備の燃焼システムにおいて油飽和状態で燃えるために、１／４ 〜３／８インチのノズルを通って容易に流動化されなげればならないことである 。

この新しい吸収性製品の生産プロセス又は方法は以下の工程を含む。

Ａ）天然のセルロース物質を中間粉末製品にする。

Ｂ）中間粉末製品に水分を加える。

Ｃ）中間粉末製品を圧縮して、公称直径が３／１６インチ以上の圧縮体中間製品 をつくる。

Ｄ）圧縮体中間製品を切断（ｓｈｅａｒ）　Ｌ／て、もっと小さい圧縮体をつく る。

Ｅ）圧縮体を選別（ｃｌａｓｓｉｆｙ）　して、所定のスクリーンサイズの範囲 内の粒状製品をつくる。この範囲は、製品か１０番スクリーンを通過して６０番 スクリーン上に残るようなものか望ましい。

通常、工程Ｂ）では総水分合有量を１２〜２０％まで上げるのに十分な水分が中 間粉末製品に加えられる。

工程Ｄ）での切断は、圧縮体中間製品をローラーミルに通すことによって行われ ることか望ましい。このローラーミルは、ロールの円周１インチあたり８〜１２ 個の長手方向に伸びる切刃を有する１対の破砕ロールを含んでいる。両ロールは ２対ｌの異なる速度で回転駆動される。

好適実施例では、工程Ａ）の天然のセルロース物質か本質的にとうもろこしの穂 軸部分からなり、より具体的には、とうもろこしの穂軸部分か本質的に殻および 髄からなる穂軸の比較的軽い部分であって、本質的に本性環からなる穂軸の比較 的重い部分を少量含む。

比較的軽いとうもろこし穂軸部分の場合、工程Ａ）でつ（られる中間粉末製品の 密度は５〜ｌ　Ｏｌｂ／ｆｔ”である。

工程Ｃ）でつ（られる圧縮体中間製品の密度は２２〜３８　ｌｂ／ｆｔ３であり 、工程Ｅ）でつくられる粒状製品の密度は１８〜３０　ｌｂ／ｆｔ３である。

発明の吸収性セルロース粒状製品は表面が不規則で、１０番スクリーンは通過す るか６０番スクリーン上に残る大きさの圧縮体の形である。この製品は上記のプ ロセスで生産される。望ましい製品は、本性環の含有量か５％以下で、本質的に 、比較的軽いとうもろこし穂軸部分である殻および髄からなる粒状吸収性製品で あって、押し出されたペレットから表面か不規則な圧縮体に切断され、１０番ス クリーンを通過して６０番スクリーンに残ることによって選別されたものである 。

現在好適な実施例の詳細な説明 この発明の好適な実施例において、とうもろこしは先ず殻か取り去られ、つまり 穂軸からむき取られ、穂軸か出発セルロース物質となる。保存されていた穂軸も 出発物質として使用できる。穂軸は細砕ロールおよびハンマーミルて粉砕される 。比較的軽い殻材は風選別によって分離され、比較的重く硬い本性環は空気とス クリーニングで取り除かれる。アメリカ特許４，０５３，１１２に、穂軸の本性 環部分から軽い殻および髄を分離する装置と方法か記載されている。これらの比 較的軽い部分は、その特許に開示されている回転粉砕機とハンマーミルおよびア トリションミル（ａｔｔｒｉｔｉｏｎ　ｍ１ｌｌ）の間の吸引手段によって取り 除かれる。

軽い髄は、はとんどか３０番メツシュのスクリーンを通過する微粉である。殻は ８番以上のスクリーン上に残る長い繊維（ｓｔｒａｎｄ）である。細かい殻即ち ビーズウィング（ｂｅｅｓｗｉｎｇ）及び粗い殻を含む殻と髄とか、圧縮される 粉末状の物質を形成する。硬い本性環物質が少し残り、粉末状物質および最終粒 状物質の組成は、殻９１〜９６％、髄４％そして本性環３〜５％になる。殻部分 は、粗い殻の含有量か９０〜９３％、ビーズウィングの含有量か５〜ｌＯ％であ る。

粉末状物質は高圧力下で圧縮される。これは、３／１６〜５／１６インチの開口 を有する型を物質が強制通過させられるリング押出し式ペレットミルで行われる ことが望ましい。１／４インチの型開口の場合、公称直径が１／４インチのペレ ットか通常１／４〜１／２インチのランダムな長さで作られるが、ペレットを均 一な長さに切断することもできる。

圧縮又はペレット化した中間製品を生産するには、ペンシルバニア州マンシーの スプラウト・ワルドロン・アンド・カンパ＝　−（Ｓｐｒｏｕｔ、　Ｗａｌｄｒ ｏｎ　＆　Ｃｏｍｐａｎｙ、　Ｉｎｃ。

ｏｆ　１ｉｎｃｙ、　Ｐｅｎｎ５ｙｌｖａｎｉａ）製造のモデル２６−２５０ペ レツトミルが最適である。型の潤滑及びペレットのある程度の一体性を与えるた めに、型の上流側でペレットミルのフィーダコンディショナ部にスチームが通常 加えられる。この発明のプロセスでは、粉末製品の総水分量を１２〜２０％に高 めるため、このフィーダコンディショナ部に水分を水の形で加える。スチームを この水の添加の一部としても良いし、しなくても良い。これによって型の潤滑と 製品の一体性に必要な水分の量を超えるが、生成されるペレットの密度を低下さ せるのに役立ち、これによって最終製品の表面積と吸収率が増すことになる。

望ましい水分値は約１５％であろう。通常、ペレットミルのフィーダコンディシ ョナ部へ供給される粉末物質の水分は最高で７〜８％である。ペレットミルに供 給される粉砕された粉末とうもろこし穂軸物質の密度は５〜１０　ｌｂ／ｆｔ” である。ペレットミルから出てくるペレットまたは圧縮体の密度は２２〜３８　 ｌｂ／ｆｔ３で、これらのペレットのｌ　ＯＷ３０モーターオイルに対する吸収 率は大体２２〜３０重量％にすぎない。

中間ペレット製品は、ローラーミルを通過することによって公称製品サイズに切 断される。ローラーミルは長手方向に延びる切刃を有する１対の破砕ロールを備 えている。最終製品サイズを１０番〜６０番スクリーンの範囲とするために、両 ロールは同数の切刃、ロールの円周１インチ当たり８〜１２個の切刃を有する。

長手方向に延びる切刃は、各ロールの軸線に対して長さｌフィートにつき１イン チの角度を有する。

長さ３フイートで直径９インチの１対のロールは、円周１インチ当たり１０個の 切刃と共に使用される。一つの実施例では、選別工程で１０番スクリーン上に残 る物質は円周１インチあたり１２個の切刃を持つロールを通って再循環される。

選別工程において、切断工程即ちローラーミルからの圧縮体は１０番スクリーン を通してふるいにかけられ、６０番スクリーン上に残る。スクリーンサイズは米 国標準スクリーンサイズであり、開口か１０番スクリーンは０．０７８フインチ 、６０番スクリーンは０．００９８インチである。

上記のペレット化プロセスおよびペレットミル上流側での水の添加の適正な制御 と、ベレットミルの使用とにより、選別段階から出荷用梱包までの製品の取扱い を通して圧縮体サイズの良好な混合が得られる。例えば、１０番スクリーンと６ ０番スクリーンとの間で選別された製品の典型的なバッチは２０％か１４番スク リーン上に、３０％か２０番スクリーン上に、２８％か４０番スクリーン上に、 １０％か６０番スクリーン上に残り、８０番スクリーン上に残るのは１％未満で ある。このｌＯ〜６０の粉末製品の１０Ｗ３０モーターオイルに対する油吸収率 は、通常９０〜１２０％の範囲である。典型的には、油吸収率は１１０％強であ ろう。

フロントページの続き （８１）指定国　ＥＰ（ＡＴ、ＢＥ、ＣＨ，ＤＥ。

ＤＫ、　ＥＳ、　ＦＲ，ＧＢ、　ＧＲ，ＩＴ、　ＬＵ、　ＮＬ、　ＳＥ）、ＣＡ （ＢＦ、ＢＪ、ＣＦ、ＣＧ、ＣＩ、ＣＭ、ＧＡ、ＧＮ、ＭＬ、ＭＲ，ＳＮ、ＴＤ 、ＴＧ）、ＡＴ、ＡＵ、　ＢＢ、　ＢＧ、　ＢＲ，ＣＡ、　ＣＨ，ＤＥ、　ＤＫ 、　ＥＳ。

ＦＩ、ＧＢ、ＨＵ、ＪＰ、ＫＰ、ＫＲ，ＬＫ、ＬＵ、ＭＣ，ＭＧ、　ＭＷ、　Ｎ Ｌ、　Ｎｏ、ＲＯ，ＳＤ、ＳＥ、５Ｕ（７２）発明者　パイファー、ノーマン、 エイアメリカ合衆国　オハイオ　４３５３７　モーミー　リヴアー・ロード　４ １６

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. １．Ａ）天然のセルロース物質を中間粉末製品に加工し、 Ｂ）工程Ａ）からの前記中間粉末製品に水分を加え、 Ｃ）工程Ｂ）からの中間粉末製品を圧縮して公称直径が３／１６インチ以上の圧 縮体中間製品をつくり、Ｄ）前記圧縮体中間製品を切断して前記圧縮体より小さ い圧縮体をつくり、 Ｅ）工程Ｄ）からの圧縮体を選別して所定のスクリーンサイズ範囲の粒体製品を つくる、工程からなる吸収性製品の生産プロセス。
2. ２．工程Ｃ）において前記中間粉末製品を型に通してペレット化し、公称直径が ３／１５インチ以上の中間ペレット製品をつくる請求項１記載のプロセス。
3. ３．工程Ｂ）において前記中間粉末製品に水分を加えることにより、その水分含 有量が１２〜２０％に上げられる請求項２記載のプロセス。
4. ４．工程Ｅ）において圧縮体は１０番スクリーンを通過し６０番スクリーン上に 残ることによって選別される請求項１記載のプロセス。
5. ５．工程Ｄ）での切断が前記圧縮体中間製品をローラーミルに通すことによって 行われる請求項１に記載のプロセス。
6. ６．前記圧縮体中間製品が、ロールの円周１インチあたり８〜１２個の長手方向 に延びる切刃を有する１対の破砕ロールの間を通される請求項５記載のプロセス 。
7. ７．前記破砕ロールが直径９インチで、ロールの円周１インチあたり１０〜１２ 個の切刃を有し、両ロールが約２００ＲＰＭ〜４００ＲＰＭの差動速度で回転駆 動される請求項６記載のプロセス。
8. ８．工程Ａ）の天然のセルロース物質が本質的にとうもろこしの穂軸部分からな る請求項１記載のプロセス。
9. ９．工程Ａ）のとうもろこしの穂軸部分が、本質的に殻および髄からなる穂軸の 比較的軽い部分であって、本質的に木性環からなる穂軸の比較的重い部分を少量 含んでいる請求項８記載のプロセス。
10. １０．工程Ａ）のとうもろこしの穂軸部分が本質的に９１〜９６％の殻と１〜４ ％の髄と３〜５％の木性環とからなる請求項９記載のプロセス。
11. １１．前記殻部分が本質的に５〜１０％のビーズウィング（ｂｅｅｓｗｉｎｇ） と９０〜９５％の粗い殻とからなる請求項１０記載のプロセス。
12. １２．工程Ａ）でつくられる中間粉末製品の密度が５〜１０１ｂ／ｆｔ３であり 、工程Ｃ）でつくられる圧縮体中間製品の密度が２２〜３８１ｂ／ｆｔ３、工程 Ｅ）でつくられる粒状製品の密度が１８〜３０１ｂ／ｆｔ３である請求項９記載 のプロセス。
13. １３．Ａ）本質的に木性環からなるとうもろこし穂軸の比較的重い部分を少量含 む本質的に殻および髄からなるとうもろこし穂軸の比較的軽い部分を分離して中 間粉末製品に加工し、 Ｂ）前記中間粉末製品に水分を加え、 Ｃ）工程Ｂ）からの中間粉末製品を型に通してペレット化し、公称直径が３／１ ６インチ以上の中間ペレット製品をつくり、 Ｄ）前記中間ペレット製品をローラーミルに通して前記ペレット製品より小さい 圧縮体をつくり、Ｅ）工程Ｄ）からの前記圧縮体を選別して所定のスクリーンサ イズ範囲の粒体製品をつくる、工程からなる吸収性製品の生産プロセス。
14. １４．工程Ｅ）で、圧縮体を１０番スクリーンを通し、６０番スクリーン上に保 持することによって選別する請求項１３記載のプロセス。
15. １５．表面が不規則で、１０番スクリーンは通過するが６０番スクリーン上に残 る大きさの圧縮体からなる請求項１のプロセスで生産された吸収性セルロース粒 状製品。
16. １６．表面が不規則で、１０番スクリーンは通過するが６０番スクリーン上に残 る大きさの圧縮体からなる請求項１５のプロセスで生産された吸収性とうもろこ し穂軸部粒状製品。
17. １７．押し出されたペレットから表面が不規則な圧縮体に切断され、さらに１０ 番スクリーンを通過して６０番スクリーンに残ることによって選別された、本質 的に、木性環の含有量が５％以下の比較的軽いとうもろこし穂軸部分である殻お よび髄からなる粒状吸収性製品。