JPH0892418A - 多糖類・粘土複合体とその製造法 - Google Patents

多糖類・粘土複合体とその製造法

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JPH0892418A
JPH0892418A JP25618794A JP25618794A JPH0892418A JP H0892418 A JPH0892418 A JP H0892418A JP 25618794 A JP25618794 A JP 25618794A JP 25618794 A JP25618794 A JP 25618794A JP H0892418 A JPH0892418 A JP H0892418A
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Shunichi Ota
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 でんぷん、アルギン酸ナトリウムおよびカル
ボキシメチルセルロースから選択される少くとも1種の
多糖類またはその誘導体の水溶液と粘土ゲル、もしくは
さらに天然繊維の水分散体との複合ゾルの長繊維状もし
くはフィラメント状の乾燥体からなる複合体。 【効果】 地球環境親和素材のみを用いており、廃棄す
る場合にも天然の土壌に容易に変換される。また、その
特性は、そのままあるいは紡織して用いることにより、
従来の包装材等としてのプラスチック材を代替とするこ
とが可能となる。またさらに、天然の多糖類等が利用で
き、原料の制限が非常に少ない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、多糖類・粘土複合体
とその製造法に関するものである。さらに詳しくは、こ
の発明は、地球環境保全に配慮した包装材、梱包材、あ
るいは農業資材等として有用な、多糖類・粘土複合体と
その製造法に関するものである。
【0002】
【従来の技術と課題】従来、包装材、梱包材、あるいは
農業資材等として、発泡スチロール(ポリスチレン)、
スチレンペーパーあるいはビニールシート等のプラスチ
ック材が軽量でかつ安価であることを理由に、広く一般
的に普及している。しかしながら、この発泡スチロール
(ポリスチレン)、スチレンペーパーあるいはビニール
シート等のプラスチック材は、そのほとんどのものが地
殻深部より人為的に採掘された石油を原料としており、
そのため、使用後の焼却処分に際しては、大量の炭酸ガ
スを発生させ、地球環境汚染を生じる原因となってい
る。
【0003】さらに、これらのプラスチック材は、その
原料が石油であるために、使用後の焼却時に高熱を放出
し、焼却炉を劣化、破損させる。また、これらのプラス
チック材については、焼却されずに、使用後に河川や海
浜に放置される場合も多く、この点でも環境汚染の大き
な原因となっていた。このような現状に対して、従来の
プラスチック材を代替する地球環境親和性の素材の出現
がまたれているのが実状であり、たとえば生物分解性や
光分解性のプラスチック材等の検討が進められているも
のの、その具体的な材料はいまだ実験段階であり、実用
化にはいまだ多くの年月がかかるものと予想されてい
る。
【0004】この発明は、以上の通りの事情に鑑みてな
されたものであって、地球環境への親和性が高く、しか
も回収再利用が容易で、やむを得ず廃棄する場合にも天
然の土壌に容易に変換され、原料の選定やその製造にも
大きな制限のない、新しいプラスチック代替材を提供す
ることを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を解決するものとして、でんぷん、アルギン酸ナトリウ
ムおよびカルボキシメチルセルロースから選択される少
くとも1種の多糖類またはその誘導体の水溶液と粘土ゾ
ル、もしくはさらに天然繊維の水分散体との複合ゾルの
長繊維状もしくはフィラメント状の乾燥体からなること
を特徴とする多糖類・粘土複合体を提供する。
【0006】そしてまた、この発明は、上記の複合ゾル
を長繊維状に伸延し、これを乾燥することを特徴とする
多糖類・粘土複合体の製造法をも提供する。
【0007】
【作用】すなわち、この発明は、上記の通りのでんぷ
ん、カルボキシメチルセルロース、アルギン酸ソーダな
どの天然多糖類もしくはその誘導体と粘土ゾルとの混合
物から、これを乾燥させて、長繊維状やフィラメント状
とした複合体は、従来のプラスチック材に代わって、包
装材、梱包材あるいは農業資材等として利用可能であっ
て、その特性としての圧縮および曲げ強度等は、実用目
的、用途に応じて容易に制御できるとの知見に基づいて
完成されている。
【0008】そして実際に、この発明の複合体は、その
製造も容易であって、環境親和性に優れたプラスチック
代替品となる。天然多糖類としてのでんぷん、アルギン
酸ソーダ、カルボキシメチルセルロースは、この発明に
おいて単独で、または組合わせて使用してもよく、ま
た、常法によって変換されるエステル、エーテル、加水
分解物、オリゴマー、ポリマー等としての誘導体も適宜
に使用される。
【0009】さらに、この発明に用いる粘土としては、
たとえば、モンモリロナイト、サポナイト、バイデライ
ト、カオリナイト、アロフェン、および、ベントナイト
等の粘土、または、これらの粘土を化学修飾、もしくは
化学変性した合成粘土が適宜に使用されることになる。
そして、この発明においては、用途に応じて、水に分散
したパルプ、麻、綿等の天然繊維の他に、色素、および
香料を加えることも可能である。
【0010】一般にこの発明の複合ゾルでは、各成分の
水との混合比や、配合割合には厳密な限定はないが、所
要の特性の複合体を得るためには、多糖類の固液比は
1:5〜25、より好ましくは1:10〜20程度、粘
土ゾルの固液比は1:5〜30、より好ましくは1:5
〜15程度、天然繊維については、その固液比を1:5
〜1:20、より好ましくは1:5〜1:15程度とす
る。また、多糖類水溶液:粘土ゾル:天然繊維の重量比
率は、20〜80:80〜20:0〜20程度とするの
が好ましい。
【0011】また、この複合ゾルの長繊維への伸延に
は、製造効率や、乾燥のしやすさ等の観点より、複合ゾ
ルの水による希釈濃度を1〜15%程度とするのが好ま
しい。平面状に展開した複合ゾルは、加圧処理して乾燥
してもよい。この加圧により、乾燥後の複合体の圧縮お
よび曲げ強度等の特性を変化させることが可能となる。
【0012】以下、実施例を示し、さらに詳しくこの発
明について説明する。
【0013】
【実施例】実施例1 多糖類としてカルボキシメチルセルロース、粘土として
モンモリロナイトを用いて、実際に、この発明の多糖類
・粘土複合体を製造した。すなわち、山形県左沢産の天
然ベントナイトを水簸し、2μm以下の鉱物粒のみを集
めて、モンモリロナイト成分を濃集し、NaCl水溶液
を用いて、モンモリロナイトの層間イオンをNa+ に置
換し、それを水洗、および、風乾して粘土原料とした。
この粘土原料と水とを軽量、および、混合して固/液比
1:9の粘土ゾルをつくり、一昼夜放置して熟成させ
た。
【0014】カルボキシメチルセルロースは市販の粉末
のものを用い、固/液比1:19に計量し、水に混合し
て溶解させた。そして、カルボキシメチルセルロース水
溶液/粘土ゾルの重量比率が50/50になるように、
加熱しながら、カルボキシメチルセルロース水溶液と粘
土ゾルとを混合した。
【0015】得られた複合ゾルを剥離剤を塗った底部の
平坦なアルミニウム板上に注射器で押し出して、径1m
m長さ50cmの糸状に成型し、そのまま乾燥器中で乾
燥した。乾燥後、長繊維状およびフィラメント状の多糖
類・粘土複合体が得られた。この多糖類・粘土複合体は
紡織可能な程度の強度と感触を有していた。
【0016】さらに、複合ゾルの射出成型径やその濃度
を変化させることにより、繊維の太さを制御することが
できた。実施例2 紙パルプを水熱処理して短繊維化した天然繊維の水分散
液を、1:9の固/液比に調整した。
【0017】そして、実施例1のカルボキシメチルセル
ロース/粘土ゾルと天然繊維の水分散体の重量比率が4
5/45/10となるように、加熱しながら、カルボキ
シメチルセルロースと粘土ゾルと天然繊維の水分散体と
を混合した。得られた複合ゾルを剥離剤を塗った底部の
平坦なアルミニウム板上に注射器で押し出して、径1m
m長さ50cmの糸状に成型し、そのまま乾燥器内で乾
燥した。
【0018】乾燥後、長繊維状およびフィラメント状の
多糖類・粘土・天然繊維複合体が得られた。このものは
紡織可能な程度の強度と感触を有し、実施例1で得た複
合体に比べて柔軟性を有していた。さらに、複合ゾルの
射出成型径や濃度を変化させることにより、繊維の太さ
を制御することができた。実施例3 多糖類としてデンプン、粘土としてモンモリロナイトを
用いて、この発明の天然多糖類・粘土複合体を製造し
た。
【0019】すなわち、山形県左沢産の天然ベントナイ
トを水簸し、2μm以下の鉱物粒のみを集めて、モンモ
リロナイト成分を濃集し、NaCl水溶液を用いて、モ
ンモリロナイトの層間イオンをNa+ に置換し、それを
水洗、および、風乾して粘土原料とした。この粘土原料
と水とを計量、および、混合して固/液比1:9の粘土
ゾルをつくり、一昼夜放置して熟成した。
【0020】デンプンはコーンから抽出した高糊化度デ
ンプンを用い、固/液比1:9に計量して水に混合し、
加熱して糊化させた。そして、デンプン糊/粘土ゾルの
重量比率は、70/30、50/50、および、30/
70になるように、加熱しながら、デンプン糊と粘土ゾ
ルとを混合した。
【0021】得られた複合ゾルを剥離剤を塗った底部の
平坦なアルミニウム板上に注射器で押し出して、径1m
m長さ50cmの糸状に成型し、そのまま乾燥器内で乾
燥した。乾燥後、いずれの比率の場合も長繊維状および
フィラメント状の多糖類・粘土複合体が得られた。この
各々の複合体は紡織可能な程度の強度と感触を有してい
た。さらに、複合ゾルの射出成型径や濃度を変化させる
ことにより、得られた繊維の太さを制御することができ
た。実施例4 実施例3のデンプン糊と粘土ゾルを用意し、さらに紙パ
ルプを水熱処理して短繊維化した市販品の天然繊維を水
に混入し、1:9の固/液比に調整した。
【0022】そして、デンプン糊/粘土ゾル/天然繊維
の水分散体の比率が、45/45/10、および、30
/60/10となるように、加熱しながら、デンプン糊
と、粘土ゾルと、天然繊維の水分散体とを混合した。こ
の複合ゾルを剥離剤を塗った底部の平坦なアルミニウム
板上に注射器で押し出して、径1mm長さ50cmの糸
状に成型し、そのまま乾燥器内で乾燥した。
【0023】乾燥後、いずれの比率の場合も長繊維状お
よびフィラメント状の多糖類・粘土・天然繊維複合体が
得られた。各々、紡織可能な程度の強度と感触を有して
おり、実施例3で得られた複合体に比べて柔軟性を有し
ていた。さらに、複合ゾルの射出成型径や濃度を変化さ
せることにより、複合体の太さを制御することができ
た。実施例5 多糖類としてアルギン酸ソーダ、粘土としてモンモリロ
ナイトを用いて、この発明の天然多糖類・粘土複合体を
製造した。
【0024】すなわち、山形県左沢産の天然ベントナイ
トを水簸し、2μm以下の鉱物粒のみを集めて、モンモ
リロナイト成分を濃集し、NaCl水溶液を用いて、モ
ンモリロナイト層間イオンをNa+ に置換し、それを水
洗、および、風乾して粘土原料とした。この粘土原料と
水を計量、および、混合して固/液比1:9の粘土ゾル
をつくり、一昼夜放置して熟成した。
【0025】アルギン酸ソーダは市販の粉末を用い、固
/液比1:19に計量して水に混合して溶解させた。そ
して、アルギン酸ソーダ水溶液/粘土ゾルの比率が50
/50になるように、加熱しながら、アルギン酸ソーダ
水溶液と粘土ゾルとを混合した。得られた複合ゾルを剥
離剤を塗った底部の平坦なアルミニウム板上に注射器で
押し出して径1mm長さ50cmの糸状に成型し、その
まま乾燥器内で乾燥した。
【0026】乾燥後、長繊維状およびフィラメント状の
複合体が得られた。この複合体は紡織可能な程度の強度
と感触を有していた。さらに、複合ゾルの射出成型径や
濃度を変化させることにより、複合体の太さを制御する
ことができた。実施例6 紙パルプを水熱処理して短繊維化した市販品の天然繊維
を水に混入し、1:9の固/液比に調整した。
【0027】そして、実施例5のアルギン酸ソーダ/粘
土ゾルと天然繊維の水分散体の比率が、45/45/1
0となるように、加熱しながら、アルギン酸ソーダと、
粘土ゾルと、天然繊維の水分散体とを混合した。得られ
た複合ゾルを剥離剤を塗った底部の平坦なアルミニウム
板上に注射器で押し出して、径1mm長さ50cmの糸
状に成型し、そのまま乾燥器内で乾燥した。
【0028】乾燥後、長繊維状およびフィラメント状の
複合体が得られた。この複合体は紡織可能な程度の強度
と感触を有し、実施例5で得られたアルギン酸ソーダ粘
土長繊維状およびフィラメント状複合体に比べて柔軟性
を有していた。さらに、複合ゾルの射出成型径や濃度を
変化させることにより、複合体の太さを制御することが
できた。
【0029】
【発明の効果】以上詳しく説明した通り、この発明の複
合体は、地球環境親和素材のみを用いており、廃棄する
場合にも天然の土壌に容易に置換される。また、この発
明の複合体は、その強度等の特性においてそのままある
いは紡織して用いることにより、従来の包装材等として
のプラスチック材を代替することが可能となる。
【0030】またさらに、この発明は天然の多糖類等を
利用でき、原料の制限が非常に少ない。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 でんぷん、アルギン酸ナトリウムおよび
    カルボキシメチルセルロースから選択される少くとも1
    種の多糖類またはその誘導体の水溶液と粘土ゾル、もし
    くはさらに天然繊維の水分散体との複合ゾルの長繊維状
    もしくはフィラメント状の乾燥体からなることを特徴と
    する多糖類・粘土複合体。
  2. 【請求項2】 色素および/または香料の少くとも1種
    が配合されている請求項1の複合体。
  3. 【請求項3】 でんぷん、アルギン酸ナトリウムおよび
    カルボキシメチルセルロースから選択される少くとも1
    種の多糖類またはその誘導体の水溶液と粘土ゾル、もし
    くはさらに天然繊維の水分散体を混合した複合ゾルを繊
    維状に伸延し、次いで乾燥することを特徴とする多糖類
    ・粘土複合体の製造法。
  4. 【請求項4】 でんぷん、アルギン酸ナトリウムおよび
    カルボキシメチルセルロースから選択される少くとも1
    種の多糖類またはその誘導体の水溶液と粘土ゾル、もし
    くはさらに天然繊維の水分散体を混合した複合ゾルを繊
    維状に伸延して加圧処理し乾燥することを特徴とする多
    糖類・粘土複合体の製造法。
  5. 【請求項5】 複合ゾルに色素および/または香料の少
    なくとも一種を混合することを特徴とする請求項3また
    は4の多糖類・粘土複合体の製造法。
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