JP3439239B2 - 可食性生分解性緩衝材及びその製造方法 - Google Patents
可食性生分解性緩衝材及びその製造方法Info
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- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Molding Of Porous Articles (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Biological Depolymerization Polymers (AREA)
- Buffer Packaging (AREA)
Description
【０００１】
【０００２】本発明は可食性生分解性緩衝材及びその製
造方法に関し、詳細には、澱粉を原材料とし、柔軟性、
弾力性に優れ、可食性且つ生分解性を有し、発泡スチロ
ール代替品の緩衝材として利用できる可食性生分解性緩
衝材に関する。
造方法に関し、詳細には、澱粉を原材料とし、柔軟性、
弾力性に優れ、可食性且つ生分解性を有し、発泡スチロ
ール代替品の緩衝材として利用できる可食性生分解性緩
衝材に関する。
【０００３】また、本発明にかかる可食性生分解性緩衝
材は、緩衝材として使用した後で、堆肥化はもとより家
畜の飼料としても利用できる。
材は、緩衝材として使用した後で、堆肥化はもとより家
畜の飼料としても利用できる。
【０００４】
【０００５】現在、緩衝材の原材料にも利用されている
合成プラスチックによる公害は、環境問題において大き
な位置を占めている。
合成プラスチックによる公害は、環境問題において大き
な位置を占めている。
【０００６】合成プラスチックのリサイクル運動も行わ
れているが、その回収率は低く、回収されたものについ
ても、合成プラスチックの種類が多いことより完全な選
別も困難で、難渋しているのが現状である。
れているが、その回収率は低く、回収されたものについ
ても、合成プラスチックの種類が多いことより完全な選
別も困難で、難渋しているのが現状である。
【０００７】この問題を解決する一つの手段として、微
生物によって分解し自然に帰ると言う生分解性プラスチ
ックが登場した。
生物によって分解し自然に帰ると言う生分解性プラスチ
ックが登場した。
【０００８】澱粉を原材料とした緩衝材は幾種類かが開
発されているが、これらはいずれも緩衝材としての物性
を保有させるため、澱粉に合成プラスチック素材を一部
使用しており、到底可食性とは言えないものである。
発されているが、これらはいずれも緩衝材としての物性
を保有させるため、澱粉に合成プラスチック素材を一部
使用しており、到底可食性とは言えないものである。
【０００９】従って、生分解性で尚且つ可食性である緩
衝材は知られていないのが現状である。
衝材は知られていないのが現状である。
【００１０】なお、これまでに澱粉をベースとした発泡
体に関連する技術としては、特開昭５０−８３４６９号
公報、特公昭５３−３９９０２号公報、特表昭５９−５
００２５１号公報、特開平２−２９８５２５号公報、特
開平５−３９３７７号公報に開示されたものがある。
体に関連する技術としては、特開昭５０−８３４６９号
公報、特公昭５３−３９９０２号公報、特表昭５９−５
００２５１号公報、特開平２−２９８５２５号公報、特
開平５−３９３７７号公報に開示されたものがある。
【００１１】このうち特開昭５０−８３４６９号公報で
は、原料にアミロースを、特開平２−２９８５２５号公
報では、原料に４５％以上のアミロースを含む澱粉を使
用したものが開示されている。
は、原料にアミロースを、特開平２−２９８５２５号公
報では、原料に４５％以上のアミロースを含む澱粉を使
用したものが開示されている。
【００１２】アミロースの場合は、その分子の構造上直
鎖の部分が多く、フィルム形成特性が比較的良好であ
り、エクストルーダーより高温で押し出しするときアミ
ロース分子が押し出し方向に配列組織化し易く、比較的
弾力性のある発泡体が得られるものと考えられる。
鎖の部分が多く、フィルム形成特性が比較的良好であ
り、エクストルーダーより高温で押し出しするときアミ
ロース分子が押し出し方向に配列組織化し易く、比較的
弾力性のある発泡体が得られるものと考えられる。
【００１３】ところが、通常の澱粉の場合、アミロース
含量は２０〜２７％程度であり、ハイアミロース種とう
もろこしより分離精製したコーンスターチのみ、アミロ
ース含量が４５％以上となっている。
含量は２０〜２７％程度であり、ハイアミロース種とう
もろこしより分離精製したコーンスターチのみ、アミロ
ース含量が４５％以上となっている。
【００１４】しかし、ハイアミロースを本目的に使用す
るには、原料価格が高く実用的ではない。
るには、原料価格が高く実用的ではない。
【００１５】特公昭５３−３９９０２号公報では、発泡
剤として沸点が１００℃以下の有機溶媒を使用する方法
が開示されている。
剤として沸点が１００℃以下の有機溶媒を使用する方法
が開示されている。
【００１６】この様な有機溶媒を使用した場合、エクス
トルーダー押し出しにおいてエクストルーダーのバレル
内部で気泡が発生し、ダイより吐出するとき糊化澱粉膜
で気泡を保持することが困難となり、良好な発泡体を得
ることができにくい。
トルーダー押し出しにおいてエクストルーダーのバレル
内部で気泡が発生し、ダイより吐出するとき糊化澱粉膜
で気泡を保持することが困難となり、良好な発泡体を得
ることができにくい。
【００１７】また、バレル内部で発泡すると気体の膨
張、収縮により圧力が変動し、吐出速度が不安定とな
り、発泡体の形状が変化し不均一なものとなる。
張、収縮により圧力が変動し、吐出速度が不安定とな
り、発泡体の形状が変化し不均一なものとなる。
【００１８】特表昭５９−５００２５１号公報では、ガ
ス発生膨張剤として炭酸塩、有機または無機酸または酸
反応物質、酸供給物質を使用し、６０〜２２０℃で押し
出し機により加熱押し出しする発泡体の製法が開示され
ている。
ス発生膨張剤として炭酸塩、有機または無機酸または酸
反応物質、酸供給物質を使用し、６０〜２２０℃で押し
出し機により加熱押し出しする発泡体の製法が開示され
ている。
【００１９】ここに書かれている条件のみで澱粉発泡体
の製造は可能であるが、出来た発泡体は弾性に乏しく崩
壊し易いため緩衝材として使用に耐えない。
の製造は可能であるが、出来た発泡体は弾性に乏しく崩
壊し易いため緩衝材として使用に耐えない。
【００２０】また、特開平５−３９３７７号公報におい
ては、前出の特公昭５３−３９９０２号公報及び特表昭
５９−５００２５１号公報で使用しているガス発生膨張
剤を否定し、加熱ガス発生型の水不溶性気泡調整剤の使
用を開示している。
ては、前出の特公昭５３−３９９０２号公報及び特表昭
５９−５００２５１号公報で使用しているガス発生膨張
剤を否定し、加熱ガス発生型の水不溶性気泡調整剤の使
用を開示している。
【００２１】この気泡調整剤としては、アゾ系、ヒドラ
ジン系、トリアゾール系、Ｎ−ニトロソ系の有機発泡
剤、重炭酸アンモニウム、重炭酸ソーダ、重炭酸カリ等
の無機系発泡剤、及びアルコール系を除くブタン、ペン
タン等の炭化水素を含む揮発性化合物が挙げられてい
る。
ジン系、トリアゾール系、Ｎ−ニトロソ系の有機発泡
剤、重炭酸アンモニウム、重炭酸ソーダ、重炭酸カリ等
の無機系発泡剤、及びアルコール系を除くブタン、ペン
タン等の炭化水素を含む揮発性化合物が挙げられてい
る。
【００２２】これらの気泡調整剤は、通常合成プラスチ
ックで使われる発泡剤であり、特表昭５９−５００２５
１号公報においても全く同様な記載がある。
ックで使われる発泡剤であり、特表昭５９−５００２５
１号公報においても全く同様な記載がある。
【００２３】特開平５−３９３７７号公報によれば、特
公昭５９−５００２５１号公報におけるガス発生膨張剤
について、金属炭酸塩と有機酸の混合物であり、発泡に
温度依存性がないため押出機内での加熱温度と無関係に
発泡し、目的とする発泡体を得ることが出来ないとして
いる。
公昭５９−５００２５１号公報におけるガス発生膨張剤
について、金属炭酸塩と有機酸の混合物であり、発泡に
温度依存性がないため押出機内での加熱温度と無関係に
発泡し、目的とする発泡体を得ることが出来ないとして
いる。
【００２４】しかし、炭酸塩の発泡は押出機内で溶融状
態となった糊液のｐＨに左右されることが大きく、炭酸
塩と有機酸の分量を適性に設定することによりダイ吐出
時に発泡させることは充分可能であり、特開平５−３９
３７７号公報に記載されている技術内容の範囲であれば
同等の物を得ることが出来る。
態となった糊液のｐＨに左右されることが大きく、炭酸
塩と有機酸の分量を適性に設定することによりダイ吐出
時に発泡させることは充分可能であり、特開平５−３９
３７７号公報に記載されている技術内容の範囲であれば
同等の物を得ることが出来る。
【００２５】一方、特開平５−３９３７７号公報に記載
されている発明の効果については優れた結果が記載され
ているが、それに至る条件、技術的内容については何等
記載がなく、特表昭５９−５００２５１号公報に記載さ
れている技術の域を出ていない。
されている発明の効果については優れた結果が記載され
ているが、それに至る条件、技術的内容については何等
記載がなく、特表昭５９−５００２５１号公報に記載さ
れている技術の域を出ていない。
【００２６】従って、特開平５−３９３７７号公報に記
載されている技術内容では、澱粉発泡体は得られるが、
目的の弾力性のある緩衝材は得られない。
載されている技術内容では、澱粉発泡体は得られるが、
目的の弾力性のある緩衝材は得られない。
【００２７】アゾ系等有機発泡剤に至っては加熱により
発泡するものであり、エクストルーダーのバレル内で発
泡し、エクストルーダーの内圧によっても抗しきれず気
泡で寸断され、バラバラの状態となり粉末状態で吐出
し、良好な発泡体が得られない。
発泡するものであり、エクストルーダーのバレル内で発
泡し、エクストルーダーの内圧によっても抗しきれず気
泡で寸断され、バラバラの状態となり粉末状態で吐出
し、良好な発泡体が得られない。
【００２８】
【００２９】従来の技術に見られる条件のみでは弾性の
ある柔軟性に富んだ緩衝材は得られない事が判明した。
ある柔軟性に富んだ緩衝材は得られない事が判明した。
【００３０】そこで、本発明者らは、目的の緩衝材を得
るには、更に未知の緻密な条件設計の探索が必要と判断
し、その条件を見いだすべく鋭意検討を行なった。
るには、更に未知の緻密な条件設計の探索が必要と判断
し、その条件を見いだすべく鋭意検討を行なった。
【００３１】また、本発明者らは、従来の技術を検討し
た結果、ハイアミロース澱粉では比較的良好な発泡体が
得られるのに通常の澱粉ではどうして良好なものが得ら
れないのかという疑問の他にも、ポリビニールアルコー
ル（ＰＶＡ）を混合しエクストルーダー処理した時には
非常に良好なものが得られるが、その理由は何故か等の
疑問を持った。
た結果、ハイアミロース澱粉では比較的良好な発泡体が
得られるのに通常の澱粉ではどうして良好なものが得ら
れないのかという疑問の他にも、ポリビニールアルコー
ル（ＰＶＡ）を混合しエクストルーダー処理した時には
非常に良好なものが得られるが、その理由は何故か等の
疑問を持った。
【００３２】そして、これは澱粉分子の構造に起因する
ものと考えられ、具体的には、ハイアミロースの場合直
鎖部分が多くエクストルーダーより押し出す時点で分子
配向しやすく、押出し方向に直鎖分子が並ぶ事により組
織化され気泡膜面のフィルム性が強化され弾性が得られ
るものと思われる。また、気泡を微細にすることも弾性
を付与する要素となると考えられるため、これらの要素
を満たすべく原料、添加剤、エクストルーダー運転条件
等について検討した。
ものと考えられ、具体的には、ハイアミロースの場合直
鎖部分が多くエクストルーダーより押し出す時点で分子
配向しやすく、押出し方向に直鎖分子が並ぶ事により組
織化され気泡膜面のフィルム性が強化され弾性が得られ
るものと思われる。また、気泡を微細にすることも弾性
を付与する要素となると考えられるため、これらの要素
を満たすべく原料、添加剤、エクストルーダー運転条件
等について検討した。
【００３３】澱粉のみを通常のエクストルーダー条件で
押し出した場合、外観上完成された澱粉発泡体は得られ
るが、その気泡は大きく、「あられ」又は「かきもち」
（米菓の一種）状に膨化し、外圧に対して脆く、弾性、
柔軟性に欠けるものとなる。
押し出した場合、外観上完成された澱粉発泡体は得られ
るが、その気泡は大きく、「あられ」又は「かきもち」
（米菓の一種）状に膨化し、外圧に対して脆く、弾性、
柔軟性に欠けるものとなる。
【００３４】この発泡体に弾性、柔軟性を付与するため
の条件について検討を行った結果、次の要因を満足させ
ることが必要であると考えた。
の条件について検討を行った結果、次の要因を満足させ
ることが必要であると考えた。
【００３５】１．気泡の総体積を大きくする。
２．個々の気泡を微細化し単一気泡の体積を小さくす
る。 ３．しかも上記１．を満足するためには気泡数を多くす
る。 ４．エクストルーダーよりの押し出し時に澱粉分子を配
向組織化し、気泡膜面のフィルム強度を強化する。
る。 ３．しかも上記１．を満足するためには気泡数を多くす
る。 ４．エクストルーダーよりの押し出し時に澱粉分子を配
向組織化し、気泡膜面のフィルム強度を強化する。
【００３６】上記１．，２．，３．の要因については、
添加剤の選定及びエクストルーダー操作条件の設定を検
討した。
添加剤の選定及びエクストルーダー操作条件の設定を検
討した。
【００３７】上記４．は、本発明の中心となるものであ
り、これについては充分検討を行った。
り、これについては充分検討を行った。
【００３８】アミロース含量の高いハイアミロースコー
ンスターチ（アミロース含量＝６０％）と通常のコーン
スターチ（アミロース含量＝２５％）を、添加物を使用
しない通常のエクストルーダー条件で押し出した時、得
られた澱粉発泡体の性質にかなりの差が見られた。
ンスターチ（アミロース含量＝６０％）と通常のコーン
スターチ（アミロース含量＝２５％）を、添加物を使用
しない通常のエクストルーダー条件で押し出した時、得
られた澱粉発泡体の性質にかなりの差が見られた。
【００３９】ハイアミロース澱粉では比較的良好な発泡
体が得られたのに対し、通常の澱粉では弾性の無い脆い
発泡体が得られた。
体が得られたのに対し、通常の澱粉では弾性の無い脆い
発泡体が得られた。
【００４０】これは、ハイアミロースの場合は分子に直
鎖部分が多く、分子配向が容易であることによるものと
考えられる。
鎖部分が多く、分子配向が容易であることによるものと
考えられる。
【００４１】従って、通常の澱粉に於いても、分子配向
が可能な様にエクストルーダーの条件を設定すれば、ハ
イアミロースの場合と同等の澱粉発泡体が出来る可能性
があると考え、鋭意研究を続けた。
が可能な様にエクストルーダーの条件を設定すれば、ハ
イアミロースの場合と同等の澱粉発泡体が出来る可能性
があると考え、鋭意研究を続けた。
【００４２】即ち、エクストルーダーのダイからの吐出
速度を極力速くすることと、ダイ孔の長さ（孔長）を長
くすることにより、吐出物の中心部分とダイ壁面部分と
の間に流速差を生じ、お互いに引っ張られる事により縦
の分子配向が生じ、この配向により澱粉発泡体に弾性が
発生するものと考えた。
速度を極力速くすることと、ダイ孔の長さ（孔長）を長
くすることにより、吐出物の中心部分とダイ壁面部分と
の間に流速差を生じ、お互いに引っ張られる事により縦
の分子配向が生じ、この配向により澱粉発泡体に弾性が
発生するものと考えた。
【００４３】澱粉をエクストルーダー処理するとき、通
常の条件（水以外の添加物を使用せず、中庸の処理量で
処理する）に於いて１００℃以上でダイより射出させる
場合、ダイ吐出直後の１〜２ｃｍは未だ膨化せず透明な
状態となっている。
常の条件（水以外の添加物を使用せず、中庸の処理量で
処理する）に於いて１００℃以上でダイより射出させる
場合、ダイ吐出直後の１〜２ｃｍは未だ膨化せず透明な
状態となっている。
【００４４】その後、内部の水が気化して水蒸気とな
り、吐出方向に対して直角方向に膨化する。
り、吐出方向に対して直角方向に膨化する。
【００４５】この場合、膨化体積は大きく良好ではある
が、弾性に乏しく、「あられ」又は「かきもち」状とな
る。
が、弾性に乏しく、「あられ」又は「かきもち」状とな
る。
【００４６】ところが適当な膨化剤の添加により、ダイ
内部で圧力の低下と同時に射出方向に膨化するため吐出
速度を上げることが可能であり、そうすることによっ
て、細かく発泡し弾性が改良される事が判明した。
内部で圧力の低下と同時に射出方向に膨化するため吐出
速度を上げることが可能であり、そうすることによっ
て、細かく発泡し弾性が改良される事が判明した。
【００４７】そこで、エクストルーダーの操作条件とし
て次の事を考慮しながら検討を行なった。
て次の事を考慮しながら検討を行なった。
【００４８】１．エクストルーダーよりの押し出し速度
を極力速くする。 ２．ダイ孔の長さを長くする。 ３．ダイ内部で発泡させてダイスより吐出する時点の体
積を大きくすることにより、更に吐出速度を速くする。 ４．ダイ内部で発泡させるための発泡剤の選定と量の決
定。 ５．上記条件での操作を更に円滑に行うための補助添加
剤の選定と量の決定。
を極力速くする。 ２．ダイ孔の長さを長くする。 ３．ダイ内部で発泡させてダイスより吐出する時点の体
積を大きくすることにより、更に吐出速度を速くする。 ４．ダイ内部で発泡させるための発泡剤の選定と量の決
定。 ５．上記条件での操作を更に円滑に行うための補助添加
剤の選定と量の決定。
【００４９】その結果、エクストルーダーの押し出し速
度を速くするには、フィード量を通常の装置能力の限度
まで上げる事と、ダイ孔部の開口面積を極力小さくする
事が必要となる。
度を速くするには、フィード量を通常の装置能力の限度
まで上げる事と、ダイ孔部の開口面積を極力小さくする
事が必要となる。
【００５０】同時にベーキングパウダーの様な発泡剤を
使用し、ダイを通過するとき圧力低下と同時に、ダイ内
で発泡させダイ開口部よりの吐出を加速する。
使用し、ダイを通過するとき圧力低下と同時に、ダイ内
で発泡させダイ開口部よりの吐出を加速する。
【００５１】フィード量を確保するためには、エクスト
ルーダー負荷を減少させることが必要であり、大豆油等
の植物油を混合する事によってその目的が達成できる。
ルーダー負荷を減少させることが必要であり、大豆油等
の植物油を混合する事によってその目的が達成できる。
【００５２】極力微細で多くの気泡を得るためには、混
合した油脂の分散性を良くするため蔗糖脂肪酸エステル
等の乳化剤を添加する。
合した油脂の分散性を良くするため蔗糖脂肪酸エステル
等の乳化剤を添加する。
【００５３】以上の条件を満足することにより初めてエ
クストルーダーよりの吐出速度を確保し、良好な弾性と
柔軟性を有した澱粉発泡体を得ることに成功し、本発明
を完成するに至った。
クストルーダーよりの吐出速度を確保し、良好な弾性と
柔軟性を有した澱粉発泡体を得ることに成功し、本発明
を完成するに至った。
【００５４】すなわち、本発明の課題を解決するための
手段は、下記のとおりである。
手段は、下記のとおりである。
【００５５】第１に、澱粉に発泡剤を添加し、孔長が５
〜５０ｍｍのダイを装着したエクストルーダーで１００
〜２００℃に加熱、溶融し、膨化状態でエクストルーダ
ーのダイから１００〜４００ｍ／分の吐出速度で押し出
すことにより得られた、可食性生分解性緩衝材。
〜５０ｍｍのダイを装着したエクストルーダーで１００
〜２００℃に加熱、溶融し、膨化状態でエクストルーダ
ーのダイから１００〜４００ｍ／分の吐出速度で押し出
すことにより得られた、可食性生分解性緩衝材。
【００５６】第２に、澱粉に対し、発泡剤が０．０１〜
５％、油脂が０．１〜２０％、及び乳化剤が０．０１〜
５％を添加し、孔長が５〜５０ｍｍのダイを装着したエ
クストルーダーで１００〜２００℃に加熱、溶融し、膨
化状態でエクストルーダーのダイから１００〜４００ｍ
／分の吐出速度で押し出すことにより得られた、可食性
生分解性緩衝材。
５％、油脂が０．１〜２０％、及び乳化剤が０．０１〜
５％を添加し、孔長が５〜５０ｍｍのダイを装着したエ
クストルーダーで１００〜２００℃に加熱、溶融し、膨
化状態でエクストルーダーのダイから１００〜４００ｍ
／分の吐出速度で押し出すことにより得られた、可食性
生分解性緩衝材。
【００５７】第３に、澱粉に発泡剤を添加し、孔長が５
〜５０ｍｍのダイを装着したエクストルーダーで１００
〜２００℃に加熱、溶融し、膨化状態でエクストルーダ
ーのダイから１００〜４００ｍ／分の吐出速度で押し出
すことにより製造する、可食性生分解性緩衝材の製造方
法。
〜５０ｍｍのダイを装着したエクストルーダーで１００
〜２００℃に加熱、溶融し、膨化状態でエクストルーダ
ーのダイから１００〜４００ｍ／分の吐出速度で押し出
すことにより製造する、可食性生分解性緩衝材の製造方
法。
【００５８】第４に、澱粉に対し、発泡剤が０．０１〜
５％、油脂が０．１〜２０％、及び乳化剤が０．０１〜
５％を添加し、孔長が５〜５０ｍｍのダイを装着したエ
クストルーダーで１００〜２００℃に加熱、溶融し、膨
化状態でエクストルーダーのダイから１００〜４００ｍ
／分の吐出速度で押し出すことにより製造する、可食性
生分解性緩衝材の製造方法。
５％、油脂が０．１〜２０％、及び乳化剤が０．０１〜
５％を添加し、孔長が５〜５０ｍｍのダイを装着したエ
クストルーダーで１００〜２００℃に加熱、溶融し、膨
化状態でエクストルーダーのダイから１００〜４００ｍ
／分の吐出速度で押し出すことにより製造する、可食性
生分解性緩衝材の製造方法。
【００５９】ここで、発泡剤としては、市販ベーキング
パウダーの他にも、炭酸水素ナトリウム、焼き明ばん、
第１燐酸石灰を配合したもの等を用いることもできる。
パウダーの他にも、炭酸水素ナトリウム、焼き明ばん、
第１燐酸石灰を配合したもの等を用いることもできる。
【００６０】更に詳細について説明すると、発泡剤の添
加量は０．０１〜５％、発泡剤の種類によって異なるが
市販ベーキングパウダーを使用する場合、好ましくは１
〜２％、油脂の添加量は０．１〜２０％、好ましくは５
〜１０％、及び乳化剤の添加量は０．０１〜５％、好ま
しくは０．１〜１％である。
加量は０．０１〜５％、発泡剤の種類によって異なるが
市販ベーキングパウダーを使用する場合、好ましくは１
〜２％、油脂の添加量は０．１〜２０％、好ましくは５
〜１０％、及び乳化剤の添加量は０．０１〜５％、好ま
しくは０．１〜１％である。
【００６１】この他微細で多数の気泡発生を安定的に行
わせるため、炭酸カルシウム、タルク、硅藻土等の添加
は有効であり、より安定した発泡体が得られる。
わせるため、炭酸カルシウム、タルク、硅藻土等の添加
は有効であり、より安定した発泡体が得られる。
【００６２】また、炭酸カルシウム、タルク、硅藻土等
の添加量も、澱粉に対して２０％まで添加できる。
の添加量も、澱粉に対して２０％まで添加できる。
【００６３】エクストルーダーの条件としては、搬送速
度を上げる必要上二軸タイプが好ましく、ダイ孔の開口
面積は吐出速度が膨化状態で１００〜４００ｍ／分、好
ましくは１５０〜３５０ｍ／分になる様に設定する。
度を上げる必要上二軸タイプが好ましく、ダイ孔の開口
面積は吐出速度が膨化状態で１００〜４００ｍ／分、好
ましくは１５０〜３５０ｍ／分になる様に設定する。
【００６４】バレル及び内容物の温度は特に制限はない
が、沸点の１００℃から炭化着色の２００℃までの範囲
であれば良く、好ましくは１１０〜１６０℃である。
が、沸点の１００℃から炭化着色の２００℃までの範囲
であれば良く、好ましくは１１０〜１６０℃である。
【００６５】ダイスの吐出圧力は、吐出速度と密接に関
係があって自動的に定まるものであり、その数値は５０
〜１５０ｋｇ／ｃｍ2 である。
係があって自動的に定まるものであり、その数値は５０
〜１５０ｋｇ／ｃｍ2 である。
【００６６】上記条件を満足させるためには、機械的負
荷を最小限にする必要があり、油脂及び乳化剤を前記使
用量範囲で使用することにより更にフィード量を上昇さ
せることが出来、膨化、発泡体膜面の組織も良好なもの
となり、膨化製品の柔軟性や弾力性もこの様な条件を採
用することにより初めて緩衝材として満足できるものと
なる。
荷を最小限にする必要があり、油脂及び乳化剤を前記使
用量範囲で使用することにより更にフィード量を上昇さ
せることが出来、膨化、発泡体膜面の組織も良好なもの
となり、膨化製品の柔軟性や弾力性もこの様な条件を採
用することにより初めて緩衝材として満足できるものと
なる。
【００６７】
【００６８】まず、本発明を実施するために使用するエ
クストルーダーについて、図１のエクストルーダーの概
略図を参照しながら説明する。
クストルーダーについて、図１のエクストルーダーの概
略図を参照しながら説明する。
【００６９】本実施例で使用するエクストルーダーは、
株式会社スエヒロＥＰＭ製のアルファライザーα−５０
型（スクリュウ径＝６８ｍｍφ）であり、二軸スクリュ
ウ１、バレル２、ダイ３、加熱コイル及び冷却ジャケッ
ト４、駆動モーター５、フィーダー６により構成され、
バレル２の途中に注液口７を備え、ダイ３の吐出口にカ
ッター８を取り付けたものである。
株式会社スエヒロＥＰＭ製のアルファライザーα−５０
型（スクリュウ径＝６８ｍｍφ）であり、二軸スクリュ
ウ１、バレル２、ダイ３、加熱コイル及び冷却ジャケッ
ト４、駆動モーター５、フィーダー６により構成され、
バレル２の途中に注液口７を備え、ダイ３の吐出口にカ
ッター８を取り付けたものである。
【００７０】該エクストルーダーの二軸スクリュウ１の
構成は、フォワード（順方向）ボール型とし、最終段に
一部リバース（逆方向）・カットフライト型を挿入し
た。
構成は、フォワード（順方向）ボール型とし、最終段に
一部リバース（逆方向）・カットフライト型を挿入し
た。
【００７１】また、ダイ３については、口径３ｍｍ、孔
長１２ｍｍのものを１個だけ使用した。
長１２ｍｍのものを１個だけ使用した。
【００７２】次に、上記のエクストルーダーの作用につ
いて説明する。
いて説明する。
【００７３】原料はホッパーよりフィーダー６を通じて
エクストルーダーのバレル２内に連続供給される。
エクストルーダーのバレル２内に連続供給される。
【００７４】バレル２内に連続供給された原料は、二軸
スクリュウ１により前方に移送される。
スクリュウ１により前方に移送される。
【００７５】注液が必要な場合は、バレル２途中の注液
口７から定量ポンプ（図示せず）により圧入する。
口７から定量ポンプ（図示せず）により圧入する。
【００７６】移送された原料は、加工条件に合わせた二
軸スクリュウ１により機械的処理され、同時に加熱コイ
ル及び冷却ジャケット４によって熱処理が行われる。
軸スクリュウ１により機械的処理され、同時に加熱コイ
ル及び冷却ジャケット４によって熱処理が行われる。
【００７７】処理された原料は、先端のダイ３より加圧
されて吐出され、回転式のカッター８により適当な大き
さに切断され、繭状の膨化物となる。
されて吐出され、回転式のカッター８により適当な大き
さに切断され、繭状の膨化物となる。
【００７８】以下、本発明にかかる可食性生分解性緩衝
材を、上記のエクストルーダーをスクリュウ回転数２５
０ｒｐｍで運転して製造した実施例について説明する。
材を、上記のエクストルーダーをスクリュウ回転数２５
０ｒｐｍで運転して製造した実施例について説明する。
【００７９】原料澱粉としてコーンスターチを用い、澱
粉フィード量７０ｋｇ／ｈ、水添加量３．５リットル／
ｈの条件の基で、表１に示すとおり、添加物の使用量を
８通りに代えて実施し、実施例１〜実施例８とした。
粉フィード量７０ｋｇ／ｈ、水添加量３．５リットル／
ｈの条件の基で、表１に示すとおり、添加物の使用量を
８通りに代えて実施し、実施例１〜実施例８とした。
【００８０】なお、表１に示すベーキングパウダーは
(株)井上清助商店製のもので、下記の成分を含有する。
(株)井上清助商店製のもので、下記の成分を含有する。
【００８１】炭酸水素ナトリウム２７．０％：ｄ−酒石
酸水素ナトリウム１０．０％：フマール酸１ナトリウム
１０．０％：焼き明ばん２３．０％：蔗糖脂肪酸エステ
ル０．８％
酸水素ナトリウム１０．０％：フマール酸１ナトリウム
１０．０％：焼き明ばん２３．０％：蔗糖脂肪酸エステ
ル０．８％
【００８２】また、実施例６で用いた配合発泡剤は、下
記の成分による。
記の成分による。
【００８３】炭酸水素ナトリウム４３％：焼き明ばん３
０％：第１燐酸石灰２７％
０％：第１燐酸石灰２７％
【００８４】各実施例で得た膨化品は、吐出時にカッタ
ー８によって切断され、繭玉状となっていた。
ー８によって切断され、繭玉状となっていた。
【００８５】各実施例で得た繭玉状の膨化品について、
嵩密度、弾性率を求めた他に、肉眼により観察し、１０
人のパネラーにより、膨化性，弾力性，粉立ちの３項目
についての官能検査を行なった。
嵩密度、弾性率を求めた他に、肉眼により観察し、１０
人のパネラーにより、膨化性，弾力性，粉立ちの３項目
についての官能検査を行なった。
【００８６】嵩密度は、次式を用いて計算した。
【００８７】・嵩密度（ｇ／ｌ）＝［縦１５ｃｍ、横１
５ｃｍ、深さ２０ｃｍの箱に充填した試料の重量］／
［縦１５ｃｍ、横１５ｃｍ、深さ２０ｃｍの箱の体積］
５ｃｍ、深さ２０ｃｍの箱に充填した試料の重量］／
［縦１５ｃｍ、横１５ｃｍ、深さ２０ｃｍの箱の体積］
【００８８】弾性率は、クリープメーター［レオナーＲ
Ｅ−３３０５］（株）山電製を用い、１０ｍｍに切断さ
れた試料片を直径３０ｍｍのプランジャーで０．５ｍｍ
／秒の速度で、最初の高さの５０％まで圧縮した後で解
放し、１分後の試料片の高さを測定し、次式を用いて計
算した。
Ｅ−３３０５］（株）山電製を用い、１０ｍｍに切断さ
れた試料片を直径３０ｍｍのプランジャーで０．５ｍｍ
／秒の速度で、最初の高さの５０％まで圧縮した後で解
放し、１分後の試料片の高さを測定し、次式を用いて計
算した。
【００８９】・弾性率（％）＝｛［１分後の試料片の高
さ−試料片の５０％の高さ］／［圧縮前の試料片の高さ
−試料片の５０％の高さ］｝×１００
さ−試料片の５０％の高さ］／［圧縮前の試料片の高さ
−試料片の５０％の高さ］｝×１００
【００９０】官能検査は、次のようにして５点評価法に
より行った。
より行った。
【００９１】膨化性は、膨化状態、特に１片当りの体積
や気泡の状態を肉眼によって観察した。
や気泡の状態を肉眼によって観察した。
【００９２】弾力性は、手で触ったときの感触で判断し
た。
た。
【００９３】粉立ちは、手で潰したときの潰れ方による
粉の発生状態を観察して粉の発生しないものを良好とし
た。
粉の発生状態を観察して粉の発生しないものを良好とし
た。
【００９４】官能検査の結果については、１＝悪い、２
＝やや悪い、３＝普通、４＝やや良好、５＝良好の５段
階として、１０人のパネラーの各人が１〜５点で表現し
た集計結果を、統計処理し、評価点の平均値で表した。
＝やや悪い、３＝普通、４＝やや良好、５＝良好の５段
階として、１０人のパネラーの各人が１〜５点で表現し
た集計結果を、統計処理し、評価点の平均値で表した。
【００９５】また、各実施例について、ダイプレートと
先端バレルの各温度、及び、ダイプレートの圧力を測定
すると共に、吐出速度を次式により求めた。
先端バレルの各温度、及び、ダイプレートの圧力を測定
すると共に、吐出速度を次式により求めた。
【００９６】・吐出速度（ｍ／分）＝［膨化チップの長
さ（ｃｍ）×カッター回転数（ｒｐｍ）×刃の枚数］／
１００
さ（ｃｍ）×カッター回転数（ｒｐｍ）×刃の枚数］／
１００
【００９７】上記の結果を表１に示す。
【００９８】
【表１】
【００９９】
【０１００】基本的には上記実施例と同様にして、表２
に示すように、澱粉フィード量、水添加量、添加物使用
量、ダイの種類等を６通りに代えて実施し、比較例１〜
比較例６とし、各比較例により得られた物について、上
記の実施例と同様に、物性の測定等を行うと共に、吐出
速度を求めた。
に示すように、澱粉フィード量、水添加量、添加物使用
量、ダイの種類等を６通りに代えて実施し、比較例１〜
比較例６とし、各比較例により得られた物について、上
記の実施例と同様に、物性の測定等を行うと共に、吐出
速度を求めた。
【０１０１】結果を表２に示す。
【０１０２】
【表２】
【０１０３】
【０１０４】本発明によると、柔軟性、弾力性に優れ、
可食性且つ生分解性を有し、発泡スチロール代替品の緩
衝材として利用できる可食性生分解性緩衝材を得ること
ができる。
可食性且つ生分解性を有し、発泡スチロール代替品の緩
衝材として利用できる可食性生分解性緩衝材を得ること
ができる。
【０１０５】本発明にかかる可食性生分解性緩衝材は、
緩衝材として使用した後で、堆肥化はもとより家畜の飼
料としても利用でき、プラスチック公害等の環境問題に
一つの解決を与えるものである。
緩衝材として使用した後で、堆肥化はもとより家畜の飼
料としても利用でき、プラスチック公害等の環境問題に
一つの解決を与えるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】エクストルーダーの概略図
１ 二軸スクリュウ
２ バレル
３ ダイ
４ 加熱コイル及び冷却ジャケット
５ 駆動モーター
６ フィーダー
７ 注液口
８ カッター
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
// Ｂ２９Ｋ 105:04 Ｂ６５Ｄ 81/04
(56)参考文献 特開 昭62−239975（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−126734（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−97615（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−39377（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−50493（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−135620（ＪＰ，Ａ)
特開 昭50−83469（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−298525（ＪＰ，Ａ)
特開 昭59−64316（ＪＰ，Ａ)
特公 昭53−39902（ＪＰ，Ｂ１)
特表 昭59−500251（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B29C 47/00 - 47/96
B65D 81/107
C08K 3/00 - 13/08
C08L 1/00 - 101/16
C08J 9/00 - 9/42
Claims (4)
- 【請求項１】 澱粉に発泡剤を添加し、孔長が５〜５０
ｍｍのダイを装着したエクストルーダーで１００〜２０
０℃に加熱、溶融し、膨化状態でエクストルーダーのダ
イから１００〜４００ｍ／分の吐出速度で押し出すこと
により得られた、可食性生分解性緩衝材。 - 【請求項２】 澱粉に対し、発泡剤が０．０１〜５％、
油脂が０．１〜２０％、及び乳化剤が０．０１〜５％を
添加し、孔長が５〜５０ｍｍのダイを装着したエクスト
ルーダーで１００〜２００℃に加熱、溶融し、膨化状態
でエクストルーダーのダイから１００〜４００ｍ／分の
吐出速度で押し出すことにより得られた、可食性生分解
性緩衝材。 - 【請求項３】 澱粉に発泡剤を添加し、孔長が５〜５０
ｍｍのダイを装着したエクストルーダーで１００〜２０
０℃に加熱、溶融し、膨化状態でエクストルーダーのダ
イから１００〜４００ｍ／分の吐出速度で押し出すこと
により製造する、可食性生分解性緩衝材の製造方法。 - 【請求項４】 澱粉に対し、発泡剤が０．０１〜５％、
油脂が０．１〜２０％、及び乳化剤が０．０１〜５％を
添加し、孔長が５〜５０ｍｍのダイを装着したエクスト
ルーダーで１００〜２００℃に加熱、溶融し、膨化状態
でエクストルーダーのダイから１００〜４００ｍ／分の
吐出速度で押し出すことにより製造する、可食性生分解
性緩衝材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19764793A JP3439239B2 (ja) | 1993-07-16 | 1993-07-16 | 可食性生分解性緩衝材及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19764793A JP3439239B2 (ja) | 1993-07-16 | 1993-07-16 | 可食性生分解性緩衝材及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0732441A JPH0732441A (ja) | 1995-02-03 |
| JP3439239B2 true JP3439239B2 (ja) | 2003-08-25 |
Family
ID=16377977
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19764793A Expired - Fee Related JP3439239B2 (ja) | 1993-07-16 | 1993-07-16 | 可食性生分解性緩衝材及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3439239B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108402498A (zh) * | 2018-03-14 | 2018-08-17 | 北京中科昊盈生物技术有限公司 | 一种宠物磨牙棒的成型设备 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2722056B2 (ja) * | 1995-08-03 | 1998-03-04 | 株式会社幸和工業 | 緩衝材及びその製造方法 |
| JP6132308B2 (ja) * | 2012-12-27 | 2017-05-24 | 日東電工株式会社 | 光半導体用樹脂組成物の製法 |
-
1993
- 1993-07-16 JP JP19764793A patent/JP3439239B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108402498A (zh) * | 2018-03-14 | 2018-08-17 | 北京中科昊盈生物技术有限公司 | 一种宠物磨牙棒的成型设备 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0732441A (ja) | 1995-02-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |