JPH11226920A - Molding material for product using paper fiber - Google Patents

Molding material for product using paper fiber

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JPH11226920A
JPH11226920A JP4624298A JP4624298A JPH11226920A JP H11226920 A JPH11226920 A JP H11226920A JP 4624298 A JP4624298 A JP 4624298A JP 4624298 A JP4624298 A JP 4624298A JP H11226920 A JPH11226920 A JP H11226920A
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water
starch
molding
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Seiichi Ueda
誠一 上田
Shigeo Higaki
成夫 檜垣
Manabu Sudo
学 須藤
Kosuke Yagi
康介 八木
Masahiko Funaki
正彦 船木
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Daiho Industrial Co Ltd
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  • Dry Formation Of Fiberboard And The Like (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent adhesion to the wall of a container during kneading, to facilitate the discharge of water during molding, and to reduce the cracks in a molding. SOLUTION: As a material of paper molding, 0.5-1.5 pts. of a long chain fatty acid non-alkali metal salt such as zinc stearate, barium stearate, zinc laurate is added to 100 pts. of the mixture in which 50-200 pts. of water is added to a blend of 50-90 pts. of paper fibers and 10-50 pts. of starch. The viscosity of the material is reduced to control the adhesion to the wall of a container, to facilitate the release of water vapor, to shorten the drying time of a molding, and to reduce the generation of cracks.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、故紙,紙パルプの
ような紙繊維を利用した生分解性の製品、例えば育苗容
器、あるいは無帯電性を必要とする製品、例えばCDの
郵送用包装容器などを成形する成形材料の技術に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a biodegradable product utilizing paper fiber such as waste paper or paper pulp, for example, a seedling growing container, or a product requiring anti-static properties, for example, a CD packaging container for mailing. The present invention relates to the technology of molding materials for molding such as.

【0002】[0002]

【従来の技術】故紙を利用した製品を成形する従来の成
形材料としては、故紙粉砕紙に澱粉および水を配合して
混練したものが出願人により提案されている。そして、
その成形材料を用いて成形する場合、成形金型のキャビ
ティ内に供給充填し易くするために成形材料を混練する
工程と、キャビティ内に充填した成形材料に添加されて
いる水を脱気手段により気化除去して乾燥固化させる工
程とが必要となる(例えば、特開平9−76213号公
報,特開平9−109113号公報参照)。
2. Description of the Related Art As a conventional molding material for molding a product using waste paper, a material obtained by mixing starch and water with kneaded waste paper and kneading the mixture has been proposed by the applicant. And
When molding using the molding material, a step of kneading the molding material to facilitate supply and filling into the cavity of the molding die, and water added to the molding material filled in the cavity by a degassing means. A step of vaporizing and drying and solidifying is required (for example, see JP-A-9-76213 and JP-A-9-109113).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】従来の成形材料により
故紙を利用した製品を成形する場合、その成形材料を混
練する工程にあっては、成形材料が器壁やダイスなどに
粘着し易く、作業性が悪くなるという問題点があった。
When a product using waste paper is molded from a conventional molding material, in the step of kneading the molding material, the molding material is liable to stick to a vessel wall, a die, or the like. There was a problem that the property became worse.

【0004】また、成形金型のキャビティ内に充填した
成形材料を乾燥固化させる工程にあっては、充填した成
形材料が、キャビティを形成する型壁面と接触する表面
から乾燥し始めて表皮層を形成し、しかも、その表皮層
は充填が終了した直後においては、極めて薄いものであ
るので、この表皮層に水蒸気圧あるいは充填圧力が加わ
ると表皮層が型壁面に密着する惧れがあった。表皮層が
型壁面に密着すると、成形材料に添加されている水が高
温に加温されている金型によって水蒸気となった場合、
その水蒸気が型壁面と表皮層との界面を経由して脱気手
段より脱気し難くなるという問題点があった。
In the step of drying and solidifying the molding material filled in the cavity of the molding die, the filled molding material starts drying from the surface in contact with the mold wall surface forming the cavity to form a skin layer. Moreover, the skin layer is extremely thin immediately after the filling is completed, and there is a fear that the skin layer will adhere to the mold wall surface when a steam pressure or a filling pressure is applied to the skin layer. When the skin layer adheres to the mold wall surface, when the water added to the molding material is turned into steam by the mold heated to a high temperature,
There is a problem that the water vapor hardly deaerates from the deaeration means via the interface between the mold wall surface and the skin layer.

【0005】さらに、表皮層が型壁面に密着している
と、固化した成形体を離型する際に、型壁面との摩擦抵
抗によって成形体にひび割れが発生し易くなるという問
題点もあった。
[0005] Furthermore, when the skin layer is in close contact with the mold wall surface, when the solidified molded body is released from the mold, the molded body tends to crack due to frictional resistance with the mold wall surface. .

【0006】本発明は、成形材料を混練する時には器壁
などに粘着し難く、その成形材料を用いて成形する時に
は添加した水が脱気し易く、さらに、離型する時には離
型が容易でひび割れが発生しないようにすることにあ
る。
According to the present invention, when the molding material is kneaded, it does not easily adhere to the vessel wall, etc., when the molding material is used, the added water is easily deaerated, and when the mold is released, the release is easy. The purpose is to prevent the occurrence of cracks.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明の紙繊維を利用した製品の成形材料にあっ
ては、少なくとも澱粉および水を添加した紙繊維に、非
アルカリ金属の長鎖脂肪酸塩を添加混合することとして
いる。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention relates to a molding material for a product utilizing paper fibers, wherein at least paper and fibers to which starch and water have been added are made of a non-alkali metal. Long-chain fatty acid salts are added and mixed.

【0008】そして、混練する時には、器壁などに粘着
することがなく作業性を良好にすることができ、また、
成形する時には、水を容易に脱気して乾燥時間を短縮す
ることができ、さらに、ひび割れすることなく離型する
ことができる。
When kneading, the workability can be improved without sticking to a vessel wall or the like.
In molding, water can be easily degassed to shorten the drying time, and the mold can be released without cracking.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】本発明の紙繊維を利用した製品の
成形材料にあっては、紙繊維に、少なくとも澱粉,水お
よび非アルカリ金属の長鎖脂肪酸塩を添加して混練した
ものである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A molding material for a product utilizing the paper fiber of the present invention is obtained by adding at least starch, water and a non-alkali metal long-chain fatty acid salt to the paper fiber and kneading the mixture. .

【0010】そして、紙繊維は、一般に微細化されてい
るので、成形材料として配合した場合でも分散し易くな
り、成形体の表面を平滑性に優れたものとすることがで
きる。また、澱粉は、紙繊維と極めて類似性を有する分
子構造になっているので、紙繊維を強固に接着結合さ
せ、紙繊維が強固に一体結合された成形体を形成するこ
とができる。さらに、澱粉は、結合材として有効に作用
することから、成形体の肉厚が薄肉の場合でも、高強度
で高剛性となって反りが発生し難くなり、また、澱粉
は、水を除去した後では不溶融性となっているので、高
温状態の金型から成形体を容易に離型させることができ
る。
[0010] Since the paper fibers are generally finely divided, they are easily dispersed even when compounded as a molding material, and the surface of the molded article can be made excellent in smoothness. Further, since starch has a molecular structure very similar to paper fibers, the paper fibers can be firmly adhered and bonded to form a molded body in which the paper fibers are firmly integrally bonded. Furthermore, since starch effectively acts as a binder, even when the thickness of the molded body is thin, the molded body has high strength and high rigidity and is less likely to be warped, and the starch removes water. Since it becomes infusible later, the molded body can be easily released from the mold in the high temperature state.

【0011】また、非アルカリ金属の長鎖脂肪酸塩は、
脂肪酸鎖部分に基づく非極性部分と非アルカリ金属部分
に基づく極性部分とを有するので界面活性機能を有し、
また、水に不溶性で撥水性を有し、その上、溶融および
粉体いずれの状態にあっても滑性を有している。そこ
で、このような長鎖脂肪酸の金属塩を添加することによ
り、この長鎖脂肪酸の金属塩が内部離型剤として作用
し、成形材料を可塑化混練する工程においては、成形材
料が器壁やダイスなどに粘着するのを阻止して作業性を
向上させることができる。その上、キャビティ内におい
て、乾燥により成形材料の表面に表皮層が形成されて
も、上記の長鎖脂肪酸の金属塩が存在することによりキ
ャビティ壁面と粘着し難くなるので、成形材料に添加さ
れている水が、加温されている金型により水蒸気となっ
た場合、その水蒸気は成形材料の表皮層とキャビティ壁
面との界面を通過し、ついで、脱気手段あるいは金型の
パーティング面から容易に放出脱気させることができ
る。さらに、上記の長鎖脂肪酸の金属塩は成形体の表面
に存在して型壁面との摩擦抵抗を低下させているので、
ひび割れを発生させることなく成形体を離型させること
ができる。
Further, the non-alkali metal long-chain fatty acid salt is
Having a non-polar part based on a fatty acid chain part and a polar part based on a non-alkali metal part, so that it has a surfactant function,
In addition, it is insoluble in water and has water repellency, and further, has lubricity regardless of whether it is in a molten or powder state. Therefore, by adding such a metal salt of a long-chain fatty acid, the metal salt of the long-chain fatty acid acts as an internal mold release agent, and in the step of plasticizing and kneading the molding material, the molding material becomes The workability can be improved by preventing adhesion to a die or the like. In addition, even if a skin layer is formed on the surface of the molding material by drying in the cavity, the metal salt of the long-chain fatty acid hardly adheres to the cavity wall surface due to the presence of the metal salt of the long-chain fatty acid. When the heated water is turned into steam by the heated mold, the steam passes through the interface between the skin layer of the molding material and the cavity wall surface, and then is easily removed from the degassing means or the parting surface of the mold. Can be degassed. Further, since the metal salt of the long-chain fatty acid is present on the surface of the molded body and reduces the frictional resistance with the mold wall surface,
The molded article can be released from the mold without cracking.

【0012】また、紙繊維,澱粉および長鎖脂肪酸の金
属塩の配合物は、水を添加して混練することにより、常
温では固形状もしくは粘土状になっているが、射出成形
法もしくは圧縮成形法により成形加工する場合、高温の
金型内に充填した状態では、極めて低粘度の流動状とな
り、成形工程においてはキャビティ内の薄肉部にもスム
ーズに充填することができる成形材料となる。また、こ
の成形材料をキャビティ内に充填した時は、まず表面か
ら乾燥して表皮層を形成するが、この表皮層は内側から
の水蒸気圧が加わって常に型壁面に押圧された状態で固
化するので、成形体の外観寸法がキャビティのそれと一
致するようになり、成形収縮や反りの発生がない成形体
を得ることができる。
A mixture of paper fiber, starch and a metal salt of a long-chain fatty acid is solid or clay at room temperature by adding water and kneading the mixture. In the case of molding by a method, when filled in a high-temperature mold, it becomes an extremely low-viscosity fluid state, and becomes a molding material that can be smoothly filled even in a thin portion in a cavity in a molding step. When the molding material is filled in the cavity, the surface is first dried from the surface to form a skin layer, and the skin layer is solidified in a state where the water vapor pressure is applied from the inside and is constantly pressed against the mold wall surface. Therefore, the appearance dimensions of the molded article match those of the cavity, and a molded article free from molding shrinkage and warpage can be obtained.

【0013】さらに、成形材料の中に添加された水は、
高温のキャビティ内では急速に水蒸気となって放出され
る。水が蒸発した跡には気泡が形成されるので、添加す
る水の割合は、直接的に成形体の密度に影響し、低密度
で易崩壊性の成形体にするには水の添加割合を大きく
し、高密度で高強度の成形体にするには水の添加割合を
小さくすることにより達成できる。
Further, the water added into the molding material is
In the hot cavity, it is rapidly released as water vapor. Since bubbles are formed in the trace of the evaporation of water, the proportion of water to be added directly affects the density of the molded body. In order to increase the size and obtain a high-density and high-strength molded body, it can be achieved by reducing the proportion of water added.

【0014】なお、紙繊維としては、使用済みの新聞
紙,雑誌,段ボールなどの紙類,板紙,裁断屑紙,製紙
工程で発生する破紙,損紙,断り落とし紙,使用済み廃
紙などのような紙の状態で使用することができるが、パ
ルプの状態でも使用することができる。
The paper fibers include used newspapers, magazines, papers such as corrugated cardboard, paperboard, cut waste paper, broken paper generated in the paper making process, waste paper, cut-off paper, used waste paper, and the like. Although it can be used in such a paper state, it can also be used in a pulp state.

【0015】また、主成分となっている紙繊維,澱粉お
よびポリビニルアルコールは生分解性であるので、得ら
れる成形体も生分解性を有することとなる。また、上記
の長鎖脂肪酸の金属塩は、成形材料を可塑化混練する工
程では装置壁などへの粘着性を低下させて作業性を向上
させ、成形工程では水蒸気を容易に放出脱気させるの
で、成形サイクルを短縮することができる。また、成形
体を離型する工程においては、上記の長鎖脂肪酸の金属
塩が、成形体の表面に潤滑性を付与することから離型を
容易にし、成形体にひび割れが発生するのを阻止するこ
とができる効果を有する。さらに、水は成形材料の均質
な混練を可能にし、高温の金型内では成形材料を易流動
性とし、キャビティ内への充填を容易にすることができ
る。
[0015] Further, since the main components paper fiber, starch and polyvinyl alcohol are biodegradable, the obtained molded article also has biodegradability. In addition, the metal salt of a long-chain fatty acid reduces the adhesiveness to a device wall or the like in the process of plasticizing and kneading the molding material, improves workability, and easily releases and degass water vapor in the molding process. The molding cycle can be shortened. In the step of releasing the molded product, the metal salt of a long-chain fatty acid imparts lubricity to the surface of the molded product, thereby facilitating release and preventing the molded product from cracking. Has the effect that can be. Further, water enables uniform kneading of the molding material, makes the molding material flowable in a high-temperature mold, and facilitates filling in the cavity.

【0016】また、成形体の強度,成形体の形状保持
性,成形材料の流動性,成形材料の混練性,水蒸気の放
出脱気性などの観点から、成形材料の配合割合として
は、紙繊維50〜90部と澱粉10〜50部との配合物
100部に水50〜200部を添加した配合物100部
に対し、非アルカリ金属の長鎖脂肪酸塩を0.2〜2.
0部添加するものである。なお、紙繊維と澱粉と水との
好ましい配合割合は、紙繊維60〜80部と澱粉20〜
40部との配合物100部に水60〜150部を添加し
たものであり、長鎖脂肪酸の金属塩の好ましい配合割合
は、水を添加した配合物100部に対し、長鎖脂肪酸の
金属塩を0.5〜1.5部添加するものである。
Further, from the viewpoints of the strength of the molded product, the shape retention of the molded product, the fluidity of the molding material, the kneading property of the molding material, the deaeration of water vapor, etc. 100 parts of a mixture of 100 to 90 parts of starch and 10 to 50 parts of starch, and 50 parts to 200 parts of water, and 100 parts of a mixture of 0.2 to 2.
0 parts are added. The preferred mixing ratio of paper fiber, starch and water is 60-80 parts of paper fiber and 20-starch.
60 to 150 parts of water is added to 100 parts of the mixture with 40 parts of the mixture, and the preferable mixture ratio of the metal salt of the long-chain fatty acid is 100 parts of the mixture to which water is added, and Is added in an amount of 0.5 to 1.5 parts.

【0017】なお、成形材料の主成分として紙繊維50
〜90部と澱粉10〜50部との配合物を用いている
が、紙繊維が50部以下で澱粉が50部以上になると、
成形は可能であるが、成形体の強度が著しく低下して好
ましくなく、また、紙繊維が90部以上で澱粉が10部
以下になると、成形体の表面状態が粗となり、同時に成
形体の強度が低下して好ましくない。また、上記の配合
物100部に対して水を50〜200部添加して混練し
ているが、添加する水が50部以下の場合には、混練し
た成形材料をペレット状もしくはタブレット状としてそ
の形状を維持させることが困難となり、かつ、加熱した
金型内での流動性が急速に低下して好ましくない。一
方、水を200部以上添加して混練した場合には、生成
した混練物が著しく低粘度の泥状となり、例えば射出成
形,圧縮成形などの通常の成形加工法により成形すると
脱気手段に成形材料が侵入し易くなって連続成形が困難
となり、成形材料を乾燥して固化するのにも時間がかか
って好ましくない。
The main component of the molding material is paper fiber 50.
A mixture of about 90 parts and 10 to 50 parts of starch is used, but when the paper fiber is 50 parts or less and the starch is 50 parts or more,
Although molding is possible, the strength of the molded article is unpreferably reduced because the strength of the molded article is remarkably reduced. Also, when the paper fiber is 90 parts or more and the starch is 10 parts or less, the surface state of the molded article becomes rough, and Is undesirably reduced. In addition, 50 to 200 parts of water is added to and kneaded with 100 parts of the above-mentioned composition, and when the added water is 50 parts or less, the kneaded molding material is formed into a pellet or tablet. It is difficult to maintain the shape, and the fluidity in the heated mold rapidly decreases, which is not preferable. On the other hand, when 200 parts or more of water is added and kneaded, the resulting kneaded material becomes a remarkably low-viscosity mud, and is molded into a deaeration means when molded by a normal molding method such as injection molding or compression molding. The material easily penetrates to make continuous molding difficult, and it takes time to dry and solidify the molding material, which is not preferable.

【0018】また、紙繊維と澱粉と水との配合物100
部に対し、上記長鎖脂肪酸の金属塩を0.2〜2.0
部、好ましくは0.5〜1.5部添加しているが、非ア
ルカリ金属の長鎖脂肪酸塩を0.2部以下添加した場合
には、その滑剤効果が急速に弱められ、成形材料の混練
工程では装置壁などに粘着し易くなり、また、成形工程
では水蒸気を脱気する時間が長くなり、さらに、成形体
を離型する時には、抜き勾配が小さい成形体の場合に
は、スムーズに離型し難くなり、成形体にひび割れが発
生する惧れがあって好ましくない。一方、非アルカリ金
属の長鎖脂肪酸塩を2.0部以上添加した場合には、成
形材料の混練工程では装置壁との摩擦抵抗が減少するの
で短時間で均質に混練することが困難となり、さらに、
キャビティ内部において成形材料の合流が起こると接合
部の強度が低下して好ましくない。
A blend of paper fiber, starch and water 100
Parts by weight of the metal salt of the long-chain fatty acid in 0.2 to 2.0 parts.
Parts, preferably 0.5 to 1.5 parts, but when the non-alkali metal long-chain fatty acid salt is added in an amount of 0.2 parts or less, the lubricating effect is rapidly weakened, and the molding material In the kneading process, it becomes easy to stick to the equipment wall, etc., and in the molding process, the time for degassing steam becomes longer, and when the molded product is released from the mold, if the draft angle is small, the molded product should be smooth. It is not preferable because it is difficult to release the mold and cracks may occur in the molded body. On the other hand, when 2.0 parts or more of the non-alkali metal long-chain fatty acid salt is added, it becomes difficult to uniformly knead the molding material in a short time because the frictional resistance with the apparatus wall is reduced in the kneading process of the molding material. further,
If the molding material merges inside the cavity, the strength of the joint decreases, which is not preferable.

【0019】また、非アルカリ金属の長鎖脂肪酸塩とし
ては、ステアリン酸カルシウム,ステアリン酸マグネシ
ウム,ステアリン酸亜鉛,ステアリン酸アルミニウム,
ステアリン酸ストロンチウム,ラウリン酸カルシウム,
ラウリン酸マグネシウム,ラウリン酸亜鉛,ラウリン酸
アルミニウム,ラウリン酸ストロンチウムの単独もしく
はそれらを複数混合したものは、紙繊維および澱粉と均
質に混合され易く、溶融および粉体いずれの状態でも優
れた滑性を示し、界面滑性効果による潤滑性作用および
離型作用で加工性を向上させることができるので効果的
である。
The non-alkali metal long-chain fatty acid salts include calcium stearate, magnesium stearate, zinc stearate, aluminum stearate,
Strontium stearate, calcium laurate,
Magnesium laurate, zinc laurate, aluminum laurate, and strontium laurate alone or in combination of two or more are easily mixed homogeneously with paper fiber and starch, and have excellent lubricity in both molten and powdered states. This is effective because the workability can be improved by the lubricating action and the releasing action by the interfacial lubrication effect.

【0020】さらに、澱粉の10〜50%、好ましくは
20〜40%をポリビニルアルコールにより置換するこ
とにより、ポリビニルアルコールを複合させた澱粉を用
いると、得られる成形体は優れた靱性を示し、ひび割れ
がなく効果的である。
Furthermore, when a starch obtained by compounding polyvinyl alcohol by replacing 10 to 50%, preferably 20 to 40% of starch with polyvinyl alcohol is used, the resulting molded article exhibits excellent toughness and cracks. There is no effective.

【0021】[0021]

【実施例】本発明の実施例について、図1に示すような
育苗容器を成形する成形材料の場合を例示して詳述す
る。なお、図1は育苗容器の要部を切欠した側面図を示
し、1は容器本体、2は排水孔である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to an example of a molding material for molding a seedling growing container as shown in FIG. FIG. 1 is a side view of the seedling raising container in which a main part is cut away, 1 is a container main body, and 2 is a drain hole.

【0022】容器本体1を成形する材料の組成には、紙
繊維としては、牛乳パックを組立加工する際に発生する
スライス粉、いわゆる紙粉末を用い、澱粉としては、と
うもろこし粉(王子コーンスターチ(株)製コーンY)
を用い、この澱粉の一部を置換するポリビニルアルコー
ル(以下PVAと称す)としては、日本合成化学工業
(株)製NM−14を用いている。また、非アルカリ金
属の長鎖脂肪酸塩(以下、金属石鹸と略記する)として
は、ステアリン酸亜鉛(以下、St−Znと略記す
る),ステアリン酸バリウム(以下、St−Baと略記
する),ラウリン酸亜鉛(以下、La−Znと略記す
る)を用いている。そして、これらの素材は表1に示す
ような割合で配合している。なお、金属石鹸としては、
試験研究用に調整されたキシダ化学(株)製のものを用
いている。
In the composition of the material for forming the container body 1, sliced powder generated during assembling a milk pack, so-called paper powder, is used as the paper fiber, and corn flour (Oji Cornstarch Co., Ltd.) is used as the starch. Cone Y)
NM-14 manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd. is used as a polyvinyl alcohol (hereinafter referred to as PVA) which partially substitutes the starch. Examples of the non-alkali metal long-chain fatty acid salt (hereinafter abbreviated as metal soap) include zinc stearate (hereinafter abbreviated as St-Zn), barium stearate (hereinafter abbreviated as St-Ba), Zinc laurate (hereinafter abbreviated as La-Zn) is used. These materials are blended at the ratios shown in Table 1. In addition, as metal soap,
A product manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd. adjusted for test research is used.

【0023】そして、固形材料である紙粉末と澱粉との
配合割合は7:3とし、この配合割合の固形材料と水と
の配合割合は10:7または10:10とし、固形材料
に水を配合した主材と金属石鹸との配合割合は、主材1
00部に対し金属石鹸を0.5〜1.5部としている。
The mixing ratio of paper powder and starch, which are solid materials, is 7: 3, the mixing ratio of solid material and water is 10: 7 or 10:10, and water is added to the solid material. The mixing ratio between the main material and the metal soap is as follows.
Metal soap is 0.5 to 1.5 parts with respect to 00 parts.

【0024】[0024]

【表1】 [Table 1]

【0025】つぎに、成形材料の調整について説明す
る。内容量が約1リットルのポリビーカ内に、その合計
量が55〜60gになるように紙粉末,澱粉,金属石鹸
および水を順次秤取したのち撹拌し、可塑化混練して成
形材料とする。なお、混練条件としては、(株)東洋精
機製作所製のラボプラストミル15−50型を用い、設
定温度70℃,混練速度100rpmとして5分間混練
し、混練後直ちに直径50mmの成形用タブレットに形
成した。また、成形材料を可塑化混練する場合の温度
は、60〜100℃、好ましくは65〜80℃が効果的
であり、混練する温度が60℃以下では澱粉の糊化が不
十分となって均質な成形材料が得られ難くなり、100
℃以上では混練中に材料の乾燥が始まって好ましくな
い。
Next, adjustment of the molding material will be described. Paper powder, starch, metal soap and water are sequentially weighed in a polybeaker having an inner volume of about 1 liter so that the total amount is 55 to 60 g, and the mixture is stirred, plasticized and kneaded to obtain a molding material. As the kneading conditions, a Labo Plastomill 15-50 manufactured by Toyo Seiki Seisaku-sho, Ltd. was used, and kneading was performed at a set temperature of 70 ° C. and a kneading speed of 100 rpm for 5 minutes. did. The temperature for plasticizing and kneading the molding material is effectively from 60 to 100 ° C., preferably from 65 to 80 ° C. If the kneading temperature is 60 ° C. or less, gelatinization of the starch becomes insufficient and the homogenization occurs. Molding material is difficult to obtain, and 100
If the temperature is higher than 0 ° C., drying of the material starts during kneading, which is not preferable.

【0026】また、この成形材料は、生分解性で多量の
水分を包含しているので、15℃に密閉する通常の貯蔵
条件では7〜10日でかびの発生が認められる。そこ
で、10日以上の長期間貯蔵する場合は、抗菌剤として
例えば、大和化学工業(株)製のアモルデンSK−95
0を約0.3%混練時に添加することが好ましい。ただ
し、この実施例においては、貯蔵期間が短いために抗菌
剤は添加していない。
Further, since this molding material is biodegradable and contains a large amount of water, mold generation is observed in 7 to 10 days under ordinary storage conditions of sealing at 15 ° C. Therefore, when stored for a long period of 10 days or more, as an antibacterial agent, for example, Amorden SK-95 manufactured by Daiwa Chemical Industry Co., Ltd.
0 is preferably added at the time of about 0.3% kneading. However, in this example, an antibacterial agent was not added because the storage period was short.

【0027】配合した成形材料が混練性能に及ぼす影響
について、表2を参照して説明する。
The effect of the compounded molding material on the kneading performance will be described with reference to Table 2.

【0028】[0028]

【表2】 [Table 2]

【0029】澱粉にPVAを複合させた場合は、混練時
のトルク値が僅かに増大するのみで、混練装置の器壁へ
の粘着による密着性については殆ど変化がないことが分
かる(比較例2,4、実施例2〜4,6,8,10参
照)。金属石鹸を添加した実施例の場合は、比較例に比
べ混練装置の器壁への粘着性が改善されていることが分
かり、その配合量は多い方が、粘着性を阻止する効果が
あることが分かる(実施例1〜4参照)。水の配合量を
増加させた場合、混練時のトルク値が著しく低下して軟
らかくなるので、混練した材料を取り出す時に、簡単に
指先だけで剥離させることができなく、器壁で乾燥させ
た場合には、ワイヤブラシによっても剥離させることが
できないが(比較例3,4参照)、金属石鹸を添加する
ことにより、器壁で乾燥させた場合でもワイヤブラシに
より簡単に剥離させることができ、清掃が容易になる
(実施例9,10参照)。なお、比較例1〜4の場合、
器壁に付着して乾燥したものは、ワイヤブラシによって
も剥離させて除去することが困難であり、熱水に浸漬し
て軟化させたのちワイヤブラシにより剥離させる必要が
あった。また、金属石鹸の種類については、St−Zn
に比べSt−BaおよびLa−Znの場合、混練時のト
ルク値に僅かの差が認められるが、器壁への粘着性によ
る剥離性については差がないことが分かる。(実施例
1,2,5〜8参照)。
When PVA is combined with starch, it can be seen that the torque value at the time of kneading only slightly increases, and the adhesion due to adhesion to the vessel wall of the kneading device hardly changes (Comparative Example 2). , 4, and Examples 2 to 4, 6, 8, and 10). In the case of the example in which the metal soap was added, it was found that the adhesiveness to the vessel wall of the kneading apparatus was improved as compared with the comparative example, and that the larger the blending amount was, the more effective it was to prevent the adhesiveness. (See Examples 1 to 4). When the mixing amount of water is increased, the torque value during kneading is significantly reduced and becomes soft, so when removing the kneaded material, it cannot be easily peeled off with only a fingertip, and when dried on the wall Can not be peeled off with a wire brush (see Comparative Examples 3 and 4), but by adding metal soap, it can be easily peeled off with a wire brush even when it is dried on the container wall, and it can be cleaned. (See Examples 9 and 10). In addition, in the case of Comparative Examples 1-4,
It is difficult to remove the substance adhered to the container wall and dried by peeling with a wire brush, and it was necessary to immerse in hot water to soften and then peel with a wire brush. Further, regarding the type of metal soap, St-Zn
In the case of St-Ba and La-Zn, there is a slight difference in the torque value during kneading, but it can be seen that there is no difference in the releasability due to adhesion to the vessel wall. (See Examples 1, 2, 5 to 8).

【0030】つぎに、上記のようにして形成した成形用
タブレットを用いて育苗容器を成形する場合について説
明する。
Next, a case where a seedling raising container is molded using the molding tablet formed as described above will be described.

【0031】成形装置としては、(株)丸七鉄工所製の
複動式50トン圧縮プレスを用い、金型としては、成形
中に発生する水蒸気を型外に放出脱気するために、脱気
ベントおよび脱気手段を備えたものを用いている。ま
た、キャビティ内に成形用タブレットを充填した時、キ
ャビティ内の圧力が30Kgf/mm2以上になると、
脱気ベントに成形材料が流入する惧れがあるので、成形
材料の最終充填位置となる金型のパーティング面には、
過剰な材料を放出する流出口を設け、金型温度は160
〜200℃に設定している。成形用タブレットは、常温
では固形になっているが、金型内では熱と圧力とによっ
て瞬時に軟化して低い粘度になり、最高210Kgf/
mm2のゲージ圧力に対し、5Kgf/mm2以下の圧力
で成形することができた。
As a molding device, a double-acting 50-ton compression press manufactured by Marunachi Iron Works Co., Ltd. was used. As a mold, steam generated during molding was released to the outside of the mold to remove air. An air vent and a degassing means are used. Further, when the molding tablet is filled in the cavity, if the pressure in the cavity becomes 30 kgf / mm 2 or more,
Since there is a possibility that the molding material may flow into the degassing vent, the parting surface of the mold, which is the final filling position of the molding material,
An outlet for discharging excess material is provided, and the mold temperature is 160
200200 ° C. The tablet for molding is solid at room temperature, but softens instantaneously in the mold by heat and pressure to have a low viscosity, and a maximum of 210 kgf /
Molding could be performed at a pressure of 5 kgf / mm 2 or less with respect to a gauge pressure of 2 mm 2 .

【0032】キャビティ内で発生した水蒸気は、主に脱
気ベントを経由して型外に放出され、水蒸気の放出が終
了すれば成形品の乾燥が終了したことになるので、金型
を開いて成形品を離型させることができる。
The water vapor generated in the cavity is released to the outside of the mold mainly through the degassing vent. When the release of the water vapor is completed, the drying of the molded article is completed. The molded article can be released.

【0033】以上説明したようにして成形した場合の成
形性に及ぼす影響を、乾燥時間および、ひび破れの発生
状況の面から表3および表4を参照して説明する。な
お、乾燥時間は、金型の型締めを開始した時から水蒸気
の放出が終了した時迄の時間を測定し、ひび割れの発生
率は、成形品30個の中でひび割れが発生した割合を示
している。
The effects of the above-described molding on the formability will be described with reference to Tables 3 and 4 in terms of the drying time and the occurrence of cracks. The drying time was measured from the time when the mold clamping was started until the time when the release of water vapor was completed. The cracking rate indicates the rate at which cracks occurred in 30 molded articles. ing.

【0034】[0034]

【表3】 [Table 3]

【0035】[0035]

【表4】 [Table 4]

【0036】表3の場合は、金型温度を180℃にした
場合であるが、金属石鹸を添加した実施例の場合は、比
較例に比べて乾燥時間が短く、ひび割れの発生も少ない
ことが分かる。そして、乾燥時間が短縮されると、成形
サイクルを短縮することができるので、成形工程では極
めて有利性のあるものとなる。金属石鹸を添加すること
により、乾燥時間を短縮することができるのは、金属石
鹸の存在によって成形材料がキャビティの壁面に密着し
難くなり、発生した水蒸気が壁面と成形材料との界面を
通って型外に放出させ易くなることに起因している。水
の添加量が多く、成形材料の含水率が高いと、材料が軟
らかくなって水蒸気の放出が困難となり、乾燥後の成形
品の密度が小さくなって強度が低下し、ひび割れが発生
し易くなるが(比較例3および4参照)、金属石鹸を添
加することにより乾燥時間が短縮できるほか、ひび割れ
も減少することが分かった(実施例9および10参
照)。
Table 3 shows the case where the mold temperature was set to 180 ° C., but in the case of the example in which the metal soap was added, the drying time was shorter and the occurrence of cracks was smaller than in the comparative example. I understand. When the drying time is shortened, the molding cycle can be shortened, which is extremely advantageous in the molding step. The addition of the metal soap can reduce the drying time because the presence of the metal soap makes it difficult for the molding material to adhere to the wall surface of the cavity, and the generated steam passes through the interface between the wall surface and the molding material. This is due to the fact that it is easy to release the material outside the mold. If the amount of water added is large and the moisture content of the molding material is high, the material becomes soft and the release of water vapor becomes difficult, the density of the molded product after drying decreases, the strength decreases, and cracks easily occur. However, it was found that by adding the metal soap, the drying time could be shortened and the cracks were reduced (see Examples 9 and 10).

【0037】金型温度が高い場合は、乾燥時間を短縮す
ることができるが、水蒸気を急速に発生させることにも
なるので、成形材料を充填する工程においても部分的に
水蒸気が発生して発泡し、ひび割れの原因になり易くな
る。しかし、金属石鹸を添加することにより乾燥時間を
短縮し、ひび割れの発生も少なくできることが分かる
(表4参照)。ただし、含水率が高い材料の場合、金型
温度が200℃では、金属石鹸を添加してもひび割れは
避けられないので、安定した生産を実現するには、金型
温度は200℃より低い方が好ましいといえる。
When the temperature of the mold is high, the drying time can be shortened, but the steam is also generated rapidly. Therefore, even in the step of filling the molding material, the steam is partially generated and foamed. And easily cause cracking. However, it can be seen that by adding the metal soap, the drying time can be shortened and the occurrence of cracks can be reduced (see Table 4). However, in the case of a material having a high moisture content, if the mold temperature is 200 ° C., cracks cannot be avoided even if metal soap is added. Therefore, in order to realize stable production, the mold temperature should be lower than 200 ° C. Is preferred.

【0038】[0038]

【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に記載されるような効果を奏する。
The present invention is embodied in the form described above and has the following effects.

【0039】成形材料をキャビティに供給する前の混練
工程では、器壁などに粘着し難いものとなり、また、混
練した材料をキャビティ内に充填して成形する成形工程
では、キャビティの隅部までもスムーズに充填し易い低
粘度の流動性を示し、添加した水は極めて脱気して乾燥
し易いものとなる。また、この成形材料を用いて成形し
た製品は、表面が平滑性に優れ、高剛性で薄肉の場合で
も反りがなく、収縮性およびひび割れの発生が少ないも
のとなる。
In the kneading step before the molding material is supplied to the cavity, it becomes difficult to adhere to a vessel wall or the like. In the molding step in which the kneaded material is filled into the cavity and molded, even the corners of the cavity are formed. It exhibits low viscosity fluidity that facilitates smooth filling, and the added water is extremely degassed and easily dried. Further, a product molded using this molding material has excellent surface smoothness, does not warp even in the case of high rigidity and is thin, and has little shrinkage and cracks.

【0040】さらに、得られる製品は、200℃以下の
高温で使用できる耐熱性を有し、帯電性がなく、土中で
は細菌により容易に生分解されて崩壊し易いものとな
る。
Further, the obtained product has heat resistance that can be used at a high temperature of 200 ° C. or less, has no chargeability, and is easily biodegraded by bacteria in soil and easily broken down.

【0041】そして、この成形材料は廃棄物の故紙など
を再利用することができ、生分解により容易に崩壊し易
いので、環境に優しい育苗容器に利用したり、あるい
は、肉厚が薄くても反りの発生がなく、帯電性がないの
で、CDの郵送用包装容器に利用したりすることができ
る。
This molding material can reuse waste paper and the like and is easily broken down by biodegradation. Therefore, it can be used for an environmentally friendly seedling raising container, or even if its thickness is thin. Since there is no warpage and no electrification, it can be used as a packaging container for mailing CDs.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例における成形材料を用いて成形
した育苗容器の要部を切欠した側面図である。
FIG. 1 is a side view of a seedling raising container molded using a molding material according to an embodiment of the present invention, in which main parts are cut away.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 容器本体 2 排水孔 1 container body 2 drain hole

─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成11年3月12日[Submission date] March 12, 1999

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】特許請求の範囲[Correction target item name] Claims

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【特許請求の範囲】[Claims]

請求項1】 紙繊維50〜90部と澱粉10〜50部
との配合物100部に水50〜200部を添加した混合
物100部に対し、非アルカリ金属の長鎖脂肪酸塩を
0.2〜2.0部添加して混練した紙繊維を利用した製
品の成形材料。
To 1. A mixture 100 parts with the addition of 50 to 200 parts of water to the formulation 100 parts of the paper fibers 50 to 90 parts of starch 10-50 parts, a non-alkali metal of the long-chain fatty acid salt 0.2 A molding material for a product using paper fibers kneaded by adding 2.0 parts.

請求項2】 紙繊維50〜90部と澱粉10〜50部
との配合物100部に水50〜200部を添加した混合
物100部に対し、非アルカリ金属の長鎖脂肪酸塩を
0.5〜1.5部添加して混練した紙繊維を利用した製
品の成形材料。
2. 100 parts of a mixture of 50 to 90 parts of paper fiber and 10 to 50 parts of starch and 50 to 200 parts of water are added to 100 parts of a mixture of 0.5 to 0.5 parts of a non-alkali metal long-chain fatty acid salt. A molding material for a product using paper fiber kneaded by adding 1.5 parts.

請求項3】 紙繊維60〜80部と澱粉20〜40部
との配合物100部に水60〜150部を添加した混合
物100部に対し、非アルカリ金属の長鎖脂肪酸塩を
0.2〜2.0部添加して混練した紙繊維を利用した製
品の成形材料。
3. A long-chain fatty acid salt of a non-alkali metal is added to 100 parts of a mixture obtained by adding 60 to 150 parts of water to 100 parts of a blend of 60 to 80 parts of paper fiber and 20 to 40 parts of starch. A molding material for a product using paper fibers kneaded by adding 2.0 parts.

請求項4】 紙繊維60〜80部と澱粉20〜40部
との配合物100部に水60〜150部を添加した混合
物100部に対し、非アルカリ金属の長鎖脂肪酸塩を
0.5〜1.5部添加して混練した紙繊維を利用した製
品の成形材料。
4. A long-chain fatty acid salt of a non-alkali metal is added to 100 parts of a mixture obtained by adding 60 to 150 parts of water to 100 parts of a blend of 60 to 80 parts of paper fiber and 20 to 40 parts of starch. A molding material for a product using paper fiber kneaded by adding 1.5 parts.

請求項5】 澱粉の10〜50%をポリビニルアルコ
ールにより置換した請求項1ないし4のいずれかに記載
の紙繊維を利用した製品の成形材料。
5. A molding material for a product using paper fibers according to claim 1 , wherein 10 to 50% of the starch is substituted with polyvinyl alcohol.

請求項6】 澱粉の20〜40%をポリビニルアルコ
ールにより置換した請求項1ないし4のいずれかに記載
の紙繊維を利用した製品の成形材料。
6. The molding material for a product using paper fibers according to claim 1 , wherein 20-40% of the starch is substituted with polyvinyl alcohol.

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0018[Correction target item name] 0018

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0018】 また、紙繊維と澱粉と水との配合物10
0部に対し、上記長鎖脂肪酸の金属塩を0.2から2.
0部、好ましくは0.5〜1.5部添加しているが、非
アルカリ金属の長鎖脂肪酸塩を0.2部以下添加した場
合には、その滑剤効果が急速に弱められ、成形材料の混
練工程では粘着阻止機能が低下することにより、装置壁
などに粘着し易くなり、また、成形工程では水蒸気を脱
気する時間が長くなり、さらに、成形体を離型するとき
には、抜き勾配が小さい場合、スムーズに離型し難くな
り、成形体にひび割れが発生する惧れがあって好ましく
ない。一方、非アルカリ金属の長鎖脂肪酸塩を2.0部
以上添加した場合には、その滑剤効果が強すぎて成形材
料の混練工程では装置壁との摩擦抵抗が減少するので短
時間で均質に混練することが困難となり、さらに、キャ
ビテイ内部において成形材料の合流が起こると接合部の
強度が低下して好ましくない。
Further, a blend of paper fiber, starch and water 10
0 to 0 parts, 0.2 to 2.
0 parts, preferably 0.5 to 1.5 parts are added, but when 0.2 parts or less of the non-alkali metal long-chain fatty acid salt is added, the lubricant effect is rapidly weakened, and the molding material In the kneading step, the sticking prevention function is reduced, so that the sticking to the device walls and the like becomes easy, and in the forming step, the time for degassing the steam becomes longer. If the size is small, it is difficult to release the mold smoothly, and there is a fear that cracks may occur in the molded body, which is not preferable. On the other hand, when the non-alkali metal long-chain fatty acid salt is added in an amount of 2.0 parts or more, the lubricating effect is too strong and the frictional resistance with the apparatus wall is reduced in the kneading process of the molding material, so that the uniformity can be obtained in a short time. It becomes difficult to knead, and further, if the molding materials merge inside the cavity, the strength of the joint decreases, which is not preferable.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 八木 康介 大阪府守口市大日町1丁目3番7号 大宝 工業株式会社内 (72)発明者 船木 正彦 大阪府守口市大日町1丁目3番7号 大宝 工業株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Kosuke Yagi 1-3-7 Oinmachi, Moriguchi-shi, Osaka Daiho Kogyo Co., Ltd. (72) Inventor Masahiko Funaki 1-3-3 Oinmachi, Moriguchi-shi, Osaka No. 7 Daiho Industry Co., Ltd.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 紙繊維に、少なくとも澱粉,水および非
アルカリ金属の長鎖脂肪酸塩を添加して混練した紙繊維
を利用した製品の成形材料。
1. A molding material for a product utilizing a paper fiber obtained by adding at least starch, water and a long-chain fatty acid salt of a non-alkali metal to a paper fiber and kneading the mixture.
【請求項2】 紙繊維50〜90部と澱粉10〜50部
との配合物100部に水50〜200部を添加した混合
物100部に対し、非アルカリ金属の長鎖脂肪酸塩を
0.2〜2.0部添加して混練した紙繊維を利用した製
品の成形材料。
2. 100 parts of a mixture of 50 to 90 parts of paper fiber and 10 to 50 parts of starch and 50 to 200 parts of water are added to 100 parts of a mixture of a non-alkali metal long-chain fatty acid salt at 0.2 parts. A molding material for a product using paper fibers kneaded by adding 2.0 parts.
【請求項3】 紙繊維50〜90部と澱粉10〜50部
との配合物100部に水50〜200部を添加した混合
物100部に対し、非アルカリ金属の長鎖脂肪酸塩を
0.5〜1.5部添加して混練した紙繊維を利用した製
品の成形材料。
3. A non-alkali metal long-chain fatty acid salt is added in an amount of 0.5 part to 100 parts of a mixture obtained by adding 50 to 200 parts of water to 100 parts of a blend of 50 to 90 parts of paper fiber and 10 to 50 parts of starch. A molding material for a product using paper fiber kneaded by adding 1.5 parts.
【請求項4】 紙繊維60〜80部と澱粉20〜40部
との混合物100部に水60〜150部を添加した配合
物100部に対し、非アルカリ金属の長鎖脂肪酸塩を
0.2〜2.0部添加して混練した紙繊維を利用した製
品の成形材料。
4. A long-chain fatty acid salt of a non-alkali metal is added to 100 parts of a mixture obtained by adding 60 to 150 parts of water to 100 parts of a mixture of 60 to 80 parts of paper fiber and 20 to 40 parts of starch. A molding material for a product using paper fibers kneaded by adding 2.0 parts.
【請求項5】 紙繊維60〜80部と澱粉20〜40部
との混合物100部に水60〜150部を添加した配合
物100部に対し、非アルカリ金属の長鎖脂肪酸塩を
0.5〜1.5部添加して混練した紙繊維を利用した製
品の成形材料。
5. A non-alkali metal long-chain fatty acid salt is added in an amount of 0.5 parts to 100 parts of a mixture obtained by adding 60 to 150 parts of water to 100 parts of a mixture of 60 to 80 parts of paper fiber and 20 to 40 parts of starch. A molding material for a product using paper fiber kneaded by adding 1.5 parts.
【請求項6】 非アルカリ金属の長鎖脂肪酸塩が、ステ
アリン酸もしくはラウリン酸の金属塩であって、カルシ
ウム,マグネシウム,亜鉛,アルミニウム,ストロンチ
ウムの群から選ばれた金属塩である請求項1ないし5の
いずれかに記載の紙繊維を利用した製品の成形材料。
6. The non-alkali metal long-chain fatty acid salt is a metal salt of stearic acid or lauric acid, and is a metal salt selected from the group consisting of calcium, magnesium, zinc, aluminum and strontium. 5. A molding material for a product using the paper fiber according to any one of 5.
【請求項7】 澱粉の10〜50%をポリビニルアルコ
ールにより置換した請求項1ないし6のいずれかに記載
の紙繊維を利用した製品の成形材料。
7. A molding material for a product using paper fibers according to claim 1, wherein 10 to 50% of the starch is replaced by polyvinyl alcohol.
【請求項8】 澱粉の20〜40%をポリビニルアルコ
ールにより置換した請求項1ないし6のいずれかに記載
の紙繊維を利用した製品の成形材料。
8. The molding material for a product using paper fibers according to claim 1, wherein 20-40% of the starch is substituted with polyvinyl alcohol.
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