JPH07277712A - 流動焼成法による天然ヒドロキシアパタイトの製造方法 - Google Patents
流動焼成法による天然ヒドロキシアパタイトの製造方法Info
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- JPH07277712A JPH07277712A JP36180892A JP36180892A JPH07277712A JP H07277712 A JPH07277712 A JP H07277712A JP 36180892 A JP36180892 A JP 36180892A JP 36180892 A JP36180892 A JP 36180892A JP H07277712 A JPH07277712 A JP H07277712A
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- natural hydroxyapatite
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 畜産物の加工処理過程で産出される家畜骨を
オートクレーブ処理した原料を、流動焼成炉にて６００
℃〜９００℃内の一定温度で自燃燃焼させ、粒子径や結
晶性が均一な天然ヒドロキシアパタイトを提供、かつ、
異なった位置の回収口から、異なった性質の天然ヒドロ
キシアパタイトを悪臭等を発生することなく分別生産す
る。 【構成】 流動化用空気調整用バルブ２と原料供給用減
速機７の制御により、流動層内４の温度を一定に保ち、
第一回収口１０と第二回収口１１に異なった性質の天然
ヒドロキシアパタイトが回収される。また、焼成の際に
発生した排ガスは、排ガス焼成炉１２にて燃焼させ悪臭
等の発生を防ぐ。
オートクレーブ処理した原料を、流動焼成炉にて６００
℃〜９００℃内の一定温度で自燃燃焼させ、粒子径や結
晶性が均一な天然ヒドロキシアパタイトを提供、かつ、
異なった位置の回収口から、異なった性質の天然ヒドロ
キシアパタイトを悪臭等を発生することなく分別生産す
る。 【構成】 流動化用空気調整用バルブ２と原料供給用減
速機７の制御により、流動層内４の温度を一定に保ち、
第一回収口１０と第二回収口１１に異なった性質の天然
ヒドロキシアパタイトが回収される。また、焼成の際に
発生した排ガスは、排ガス焼成炉１２にて燃焼させ悪臭
等の発生を防ぐ。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、生体親和性の高いバイ
オセラミックス原料やミネラル補給剤、ドラッグデリバ
リーシステム担体として、また、重金属や環境汚染物質
に対する吸着剤として利用される家畜骨由来の天然ヒド
ロキシアパタイトの製造方法に関するものである。
オセラミックス原料やミネラル補給剤、ドラッグデリバ
リーシステム担体として、また、重金属や環境汚染物質
に対する吸着剤として利用される家畜骨由来の天然ヒド
ロキシアパタイトの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ヒドロキシアパタイトは、理想的にはＣ
ａ１０（ＰＯ４）６（ＯＨ）２の化学量論組成と結晶化
学的には空間群６３／ｍの結晶構造を有しており、骨や
歯を構成する無機質であることから、生体親和性を有す
るため、人工骨、人工歯根等の材料および蛋白質等の吸
着剤として利用されている。また、天然物からなるヒド
ロキシアパタイトは、カルシウム補給剤としての利用も
多い。これらのヒドロキシアパタイトは、化学的合成法
として、リン酸あるいは、リン酸塩とカルシウム塩等を
原料として高温焼成する乾式法、可溶性塩を用いた沈殿
反応による湿式法およびオートクレーブ内で処理する水
熱法等がある。湿式合成法では、家畜骨灰または焼成骨
粉等の天然原料を無機酸で可溶化後、溶液を濾過し、不
用物を除去した液に、水酸化ナトリウム等のアルカリ試
薬を加えることで数種類のリン酸カルシウムを再合成す
る方法も報告されている。（公開特許公報平２−１８８
４１５）また、家畜骨や魚骨を利用した天然ヒドロキシ
アパタイトの製造方法は、これらの骨からミネラル以外
の蛋白質や脂質等の有機成分を除去するため、重油等を
燃料とした焼成炉内で高温焼成する方法や、プロテアー
ゼやリパーゼ等の酵素やヒドラジンといった薬品で前処
理を行い、得られた骨粉体や骨スラリーを、約８００℃
〜１２５０℃で焼成を行った結晶性天然ヒドロキシアパ
タイトを製造する方法（公開特許公報平２−９７４０
９）等がある。
ａ１０（ＰＯ４）６（ＯＨ）２の化学量論組成と結晶化
学的には空間群６３／ｍの結晶構造を有しており、骨や
歯を構成する無機質であることから、生体親和性を有す
るため、人工骨、人工歯根等の材料および蛋白質等の吸
着剤として利用されている。また、天然物からなるヒド
ロキシアパタイトは、カルシウム補給剤としての利用も
多い。これらのヒドロキシアパタイトは、化学的合成法
として、リン酸あるいは、リン酸塩とカルシウム塩等を
原料として高温焼成する乾式法、可溶性塩を用いた沈殿
反応による湿式法およびオートクレーブ内で処理する水
熱法等がある。湿式合成法では、家畜骨灰または焼成骨
粉等の天然原料を無機酸で可溶化後、溶液を濾過し、不
用物を除去した液に、水酸化ナトリウム等のアルカリ試
薬を加えることで数種類のリン酸カルシウムを再合成す
る方法も報告されている。（公開特許公報平２−１８８
４１５）また、家畜骨や魚骨を利用した天然ヒドロキシ
アパタイトの製造方法は、これらの骨からミネラル以外
の蛋白質や脂質等の有機成分を除去するため、重油等を
燃料とした焼成炉内で高温焼成する方法や、プロテアー
ゼやリパーゼ等の酵素やヒドラジンといった薬品で前処
理を行い、得られた骨粉体や骨スラリーを、約８００℃
〜１２５０℃で焼成を行った結晶性天然ヒドロキシアパ
タイトを製造する方法（公開特許公報平２−９７４０
９）等がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】湿式合成法によるヒド
ロキシアパタイト製造法では、熟成時間が長く、ｐＨ調
整の際のわずかなズレで生成物が変化しやすい等、製造
工程が複雑である。さらに、原料として化学薬品を用い
ず、家畜骨を焼成することで得た、骨灰や焼成骨を塩酸
等の無機酸で溶かしたものを使用する場合は、後処理と
して廃液処理に対する設備投資等によるコスト上昇や、
作業上の安全性に問題がある。また、魚骨より酵素を用
いて有機物除去を行う場合は、酵素の価格が高価でであ
る点、さらに、酵素反応はｐＨや反応温度等の複雑な条
件制御が必要となる。ここで酵素の代わりにヒドラジン
を用いた場合は、コスト低減を計ることが可能である
が、ヒドラジンは空気中でアンモニア様の臭気煙を発生
し、目・鼻・咽等へ刺激を与え、皮膚炎等を起こす要因
ともなるため安全性に問題がある。また、何れの場合に
おいても、結晶化させるためには、得られた粉末を８０
０℃以上で焼成する必要があり、さらに高コストとな
り、焼成ガスによる悪臭が発生する。以上に示したこれ
らの技術的課題の他にヒドロキシアパタイトの持つ吸着
性、生体親和性および吸収性という様々な性質は、焼成
温度の相違による結晶性、粒度および化学組成等に影響
され、また合成法にて得られた粉体は食品添加物として
１％以上使用できない点より、品質の安定した多用な天
然ヒドロキシアパタイトを多量に製造する技術開発が必
要とされている。
ロキシアパタイト製造法では、熟成時間が長く、ｐＨ調
整の際のわずかなズレで生成物が変化しやすい等、製造
工程が複雑である。さらに、原料として化学薬品を用い
ず、家畜骨を焼成することで得た、骨灰や焼成骨を塩酸
等の無機酸で溶かしたものを使用する場合は、後処理と
して廃液処理に対する設備投資等によるコスト上昇や、
作業上の安全性に問題がある。また、魚骨より酵素を用
いて有機物除去を行う場合は、酵素の価格が高価でであ
る点、さらに、酵素反応はｐＨや反応温度等の複雑な条
件制御が必要となる。ここで酵素の代わりにヒドラジン
を用いた場合は、コスト低減を計ることが可能である
が、ヒドラジンは空気中でアンモニア様の臭気煙を発生
し、目・鼻・咽等へ刺激を与え、皮膚炎等を起こす要因
ともなるため安全性に問題がある。また、何れの場合に
おいても、結晶化させるためには、得られた粉末を８０
０℃以上で焼成する必要があり、さらに高コストとな
り、焼成ガスによる悪臭が発生する。以上に示したこれ
らの技術的課題の他にヒドロキシアパタイトの持つ吸着
性、生体親和性および吸収性という様々な性質は、焼成
温度の相違による結晶性、粒度および化学組成等に影響
され、また合成法にて得られた粉体は食品添加物として
１％以上使用できない点より、品質の安定した多用な天
然ヒドロキシアパタイトを多量に製造する技術開発が必
要とされている。
【０００４】
【解決するための手段】本発明は、上記目的を解決する
ために、畜産物の加工処理過程で産出される家畜骨をオ
ートクレーブ処理し、発熱量を１０００〜２５００ｋｃ
ａｌ／Ｋｇ内で均一にした粒子径２ｍｍ以下のものを原
料とする。この原料は、図１の天然ヒドロキシアパタイ
ト製造用流動焼成装置概略図のホッパー８に投入後、ス
クリューフィーダ９を通り流動層内に供給される。ま
た、流動化用空気は流動化用空気ブロア１から分散板５
を通り流動層内４に供給される。流動層内の焼成温度
は、原料供給減速機７と流動化用空気調整バルブ２の制
御により一定に保たれ、第一回収口１０と第二回収口１
１（第一回収口より得られるのは、焼成滞留時間の長
い、粒子径１〜２ｍｍ程度の結晶性ヒドロキシアパタイ
ト、第二回収口より得られるのは、焼成滞留時間の短
い、粒子径３μｍ程度の微結晶ヒドロキシアパタイトで
ある）にて異なった粒子径および品質のヒドロキシアパ
タイトを同時に分別生産を行う。この際に発生した燃焼
ガスは、連続的に種火を発生させる灯油バーナを備えた
排ガス焼成炉１２にて連続燃焼を行い、悪臭等の発生防
止を計っている。尚、図１に示した符号３は流量計、符
号６は原料供給用モータ、符号１３は煙突、符号１４は
熱伝対である。得られたヒドロキシアパタイトは、無機
酸で洗浄後、粉砕機により粉体化し、パックした製造方
法を提供する。
ために、畜産物の加工処理過程で産出される家畜骨をオ
ートクレーブ処理し、発熱量を１０００〜２５００ｋｃ
ａｌ／Ｋｇ内で均一にした粒子径２ｍｍ以下のものを原
料とする。この原料は、図１の天然ヒドロキシアパタイ
ト製造用流動焼成装置概略図のホッパー８に投入後、ス
クリューフィーダ９を通り流動層内に供給される。ま
た、流動化用空気は流動化用空気ブロア１から分散板５
を通り流動層内４に供給される。流動層内の焼成温度
は、原料供給減速機７と流動化用空気調整バルブ２の制
御により一定に保たれ、第一回収口１０と第二回収口１
１（第一回収口より得られるのは、焼成滞留時間の長
い、粒子径１〜２ｍｍ程度の結晶性ヒドロキシアパタイ
ト、第二回収口より得られるのは、焼成滞留時間の短
い、粒子径３μｍ程度の微結晶ヒドロキシアパタイトで
ある）にて異なった粒子径および品質のヒドロキシアパ
タイトを同時に分別生産を行う。この際に発生した燃焼
ガスは、連続的に種火を発生させる灯油バーナを備えた
排ガス焼成炉１２にて連続燃焼を行い、悪臭等の発生防
止を計っている。尚、図１に示した符号３は流量計、符
号６は原料供給用モータ、符号１３は煙突、符号１４は
熱伝対である。得られたヒドロキシアパタイトは、無機
酸で洗浄後、粉砕機により粉体化し、パックした製造方
法を提供する。
【０００５】
【作用】このようにして得られた粉体状ヒドロキシアパ
タイトは、粉体の焼成温度が均一なため、結晶性の揃っ
たものであり連続的に多量に生産することが可能であ
る。さらに、天然由来の各種元素が微量に含まれてい
る。よって、第一回収口より得られたヒドロキシアパタ
イトは、ミネラル補給剤、ドラッグデリバリーシステム
担体、生体親和性の高いバイオセラミックス原料とし
て、第二回収口より得られたヒドロキシアパタイトは、
表面積が非常に大きいため、有機物の吸着や、有害物イ
オンの除去材料としての使用が可能になるという作用が
もたらされる。
タイトは、粉体の焼成温度が均一なため、結晶性の揃っ
たものであり連続的に多量に生産することが可能であ
る。さらに、天然由来の各種元素が微量に含まれてい
る。よって、第一回収口より得られたヒドロキシアパタ
イトは、ミネラル補給剤、ドラッグデリバリーシステム
担体、生体親和性の高いバイオセラミックス原料とし
て、第二回収口より得られたヒドロキシアパタイトは、
表面積が非常に大きいため、有機物の吸着や、有害物イ
オンの除去材料としての使用が可能になるという作用が
もたらされる。
【０００６】
【実施例１】牛肉解体直後に冷凍保存された牛大腿骨を
５ｋｇ／ｃｍ２で３時間オートクレイブ処理後、シャワ
ー洗浄を行い、コラーゲン成分の抽出除去を行った。さ
らに１２０℃で乾燥後、２ｍｍ以下に粉砕して牛蒸成骨
粉原料を得た。尚、この原料の総発熱量約１２００Ｋｃ
ａｌ／Ｋｇであった。この原料２０ｋｇを流動焼成炉内
に投入し、流量調整バルブにより空塔速度２ｃｍ／ｓｅ
ｃでエアーを流し込み原料を流動化させ、ガスバーナー
にて原料に着火した。着火後、ガスバーナーを取り外
し、空塔速を１０ｃｍ／ｓｅｃに上げ牛蒸成骨粉５００
ｋｇを２ｋｇ／ｍｉｎの速度で送り込み焼成を行った。
この際の焼成温度は、７２０℃であり、温度変動範囲は
±５℃であった。また、第一回収口と第二回収口に得ら
れたアパタイト量比は約３：１であり、第一回収口から
は平均粒子径１ｍｍ程度の結晶性アパタイトが、第二回
収口からは平均粒子径３μ程度の微結晶アパタイトが得
られ、性質の異なるヒドロキシアパタイトを同時に分別
生産することが可能であった。そのＸ線回折パターンを
図２（第一回収口にて得られた粉末）、図３（第二回収
口にて得られた粉末）に示す。表１は、得られたアパタ
イトの成分分析を行った結果である。有害金属は検出さ
れず、人骨組成に近いヒドロキシアパタイトであること
が示唆された。さらに、焼成の際に発生した排ガスを排
ガス焼成炉にて燃焼することにより、悪臭の発生を防止
することが可能であった。
５ｋｇ／ｃｍ２で３時間オートクレイブ処理後、シャワ
ー洗浄を行い、コラーゲン成分の抽出除去を行った。さ
らに１２０℃で乾燥後、２ｍｍ以下に粉砕して牛蒸成骨
粉原料を得た。尚、この原料の総発熱量約１２００Ｋｃ
ａｌ／Ｋｇであった。この原料２０ｋｇを流動焼成炉内
に投入し、流量調整バルブにより空塔速度２ｃｍ／ｓｅ
ｃでエアーを流し込み原料を流動化させ、ガスバーナー
にて原料に着火した。着火後、ガスバーナーを取り外
し、空塔速を１０ｃｍ／ｓｅｃに上げ牛蒸成骨粉５００
ｋｇを２ｋｇ／ｍｉｎの速度で送り込み焼成を行った。
この際の焼成温度は、７２０℃であり、温度変動範囲は
±５℃であった。また、第一回収口と第二回収口に得ら
れたアパタイト量比は約３：１であり、第一回収口から
は平均粒子径１ｍｍ程度の結晶性アパタイトが、第二回
収口からは平均粒子径３μ程度の微結晶アパタイトが得
られ、性質の異なるヒドロキシアパタイトを同時に分別
生産することが可能であった。そのＸ線回折パターンを
図２（第一回収口にて得られた粉末）、図３（第二回収
口にて得られた粉末）に示す。表１は、得られたアパタ
イトの成分分析を行った結果である。有害金属は検出さ
れず、人骨組成に近いヒドロキシアパタイトであること
が示唆された。さらに、焼成の際に発生した排ガスを排
ガス焼成炉にて燃焼することにより、悪臭の発生を防止
することが可能であった。
【０００７】
【表１】
【０００８】
【発明の効果】以上の説明によって理解されるように、
本発明にかかる天然ヒドロキシアパタイトの製造方法に
よれば畜産物の加工処理過程で産出される蒸成骨粉を原
料とし、流動焼成炉にて原料と空気の送り込み量のみで
焼成温度を一定に保ち、異なる２箇所の回収口にて異な
った粒子径および品質のヒドロキシアパタイトを悪臭等
が発生することなく安価に多量に分別生産を行うことが
可能であり、かつ、製造コストダウンにも寄与できるこ
とを特徴とし、以下に示す作用効果がもたらされる。即
ち、得られた粉体状態でなるヒドロキシアパタイトは、
６００℃〜９００℃短時間で焼成しているにもかかわら
ず、生成物が同一の結晶性を有している。さらに、天然
由来の各種元素が含まれているため、ミネラル補給剤、
ドラッグデリバリーシステム担体、生体親和性の高いバ
イオセラミックス原料や有機物の吸着、有害物イオンの
除去材料として広範囲に利用することができる。尚、こ
の発明は、この発明の精神を逸脱しない限り種々の改変
を為すことができ、この発明が該改変せられたものにお
よぶことは当然である。
本発明にかかる天然ヒドロキシアパタイトの製造方法に
よれば畜産物の加工処理過程で産出される蒸成骨粉を原
料とし、流動焼成炉にて原料と空気の送り込み量のみで
焼成温度を一定に保ち、異なる２箇所の回収口にて異な
った粒子径および品質のヒドロキシアパタイトを悪臭等
が発生することなく安価に多量に分別生産を行うことが
可能であり、かつ、製造コストダウンにも寄与できるこ
とを特徴とし、以下に示す作用効果がもたらされる。即
ち、得られた粉体状態でなるヒドロキシアパタイトは、
６００℃〜９００℃短時間で焼成しているにもかかわら
ず、生成物が同一の結晶性を有している。さらに、天然
由来の各種元素が含まれているため、ミネラル補給剤、
ドラッグデリバリーシステム担体、生体親和性の高いバ
イオセラミックス原料や有機物の吸着、有害物イオンの
除去材料として広範囲に利用することができる。尚、こ
の発明は、この発明の精神を逸脱しない限り種々の改変
を為すことができ、この発明が該改変せられたものにお
よぶことは当然である。
【０００９】
【図１】天然ヒドロキシアパタイト製造用流動焼成装置
概略図である。
概略図である。
【図２】７２０℃で流動焼成した場合の第一回収口より
得られたヒドロキシアパタイト粉末のＸ線回折パターン
図である。
得られたヒドロキシアパタイト粉末のＸ線回折パターン
図である。
【図３】７２０℃で流動焼成した場合の第二回収口より
得られたヒドロキシアパタイト粉末のＸ線回折パターン
図である。
得られたヒドロキシアパタイト粉末のＸ線回折パターン
図である。
１ 流動化用空気ブロア ２ 流動化用空気調整用バルブ ３ 流量計 ４ 流動層本体 ５ 分散板 ６ 原料供給用モータ ７ 原料供給用減速機 ８ 原料用ホッパー ９ スクリューフィーダ １０ 第一回収口 １１ 第二回収口 １２ 排ガス燃焼炉 １３ 煙突 １４ 熱電対
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 工藤 昌史 北海道札幌市西区西野８条３丁目７番地８ 号
Claims (3)
- 【請求項１】畜産物の加工処理過程で産出される家畜骨
をオートクレーブ処理したものを原料とし、この原料の
供給量と燃焼用かつ流動化用空気供給量の制御が可能な
流動焼成炉にて、６００℃〜９００℃内の一定温度で自
燃燃焼することにより、粒子径や結晶性が均一な天然ヒ
ドロキシアパタイトを連続的に生産することを特徴とす
る製造方法。 - 【請求項２】請求項１の流動焼成炉に２箇所以上の製品
回収口を設け、各々の回収口から、異なった粒子径およ
び結晶性の天然ヒドロキシアパタイトを同時に、連続的
に生産することを特徴とする製造方法。 - 【請求項３】請求項１の天然ヒドロキシアパタイトの製
造方法で、発生した燃焼排ガスをバーナーで再燃焼させ
悪臭発生を防ぐ製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36180892A JPH07277712A (ja) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | 流動焼成法による天然ヒドロキシアパタイトの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36180892A JPH07277712A (ja) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | 流動焼成法による天然ヒドロキシアパタイトの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07277712A true JPH07277712A (ja) | 1995-10-24 |
Family
ID=18474932
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36180892A Pending JPH07277712A (ja) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | 流動焼成法による天然ヒドロキシアパタイトの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07277712A (ja) |
Cited By (16)
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-
1992
- 1992-12-18 JP JP36180892A patent/JPH07277712A/ja active Pending
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