JPH0881565A - 生分解性成形物の製造方法 - Google Patents

生分解性成形物の製造方法

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JPH0881565A
JPH0881565A JP7167749A JP16774995A JPH0881565A JP H0881565 A JPH0881565 A JP H0881565A JP 7167749 A JP7167749 A JP 7167749A JP 16774995 A JP16774995 A JP 16774995A JP H0881565 A JPH0881565 A JP H0881565A
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晃夫 小笹
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貴之 栗坂
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 均一な組織を有する生分解性成形物を設備的
な負担の増大や作業環境の悪化を招来することなく、短
時間で作製する。 【解決手段】 例えば大豆タンパクと水との混合物から
なる原料を押出し機で押出した後、一対の電極間に挟ん
でこれらの電極間に電圧を印加し、高周波通電加熱およ
び/または高周波誘電加熱を行い、原料の水分含量に応
じて低周波通電加熱を併用する。これにより、生分解性
成形物を得る。上記の各種電磁波加熱は、大掛かりな装
置を必要とせず、作業環境を悪化させることもなく、効
率良く原料を加熱することができる。また、押出しは、
原料調整の時間短縮に有効である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、土中の細菌や、微
生物等により分解可能な生分解性成形物の製造方法に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】例えば、容器や包装材等の成形物素材と
しては、一般的に、プラスチック類が広く使用されてい
る。しかしながら、これらプラスチック類は、生分解性
が低いこと、また、焼却処理の際に有害ガスを発するこ
と等、廃棄処分に大きな難点を有し、重大な社会問題や
環境問題となっている。
【0003】そこで、近年、上記プラスチック類に代わ
るものとして、土中の細菌や、微生物等により分解可能
な、つまり、生分解性を有する原料からなる生分解性成
形物(以下、単に成形物と称する)が用いられるように
なってきている。このような成形物は、土中に埋めるだ
けで上述のように分解されるので、廃棄処分が簡単で問
題が無く、また、例えば食品容器等として使用する場合
においても、安全性が高くなっている。
【0004】そして、従来、このような成形物は、上記
の原料を所定の温度まで予め加熱した成形型に入れ、熱
伝導加熱することにより成形されている。また、上記の
熱伝導加熱を用いた製造方法の他には、高圧プレスによ
る加圧成形を行うことにより、所望の形状の成形物を得
る製造方法が採用されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例えば
熱伝導加熱を利用した上記従来の製造方法では、以下に
示すような問題が生じている。即ち、 加熱された成形型からは、本来の加熱対象物である成
形型内の原料以外にも、成形型の周囲に対して熱が多量
に放出される。このため、放熱量が多く、エネルギー効
率が非常に悪い。 上記のように余剰放熱が多いので、製造装置周辺の温
度が上昇し、作業環境が劣悪となる。 成形型内の原料全体に熱が伝達されるのに時間がかか
るため、短時間での成形処理が困難であり、量産性に乏
しい。 原料への熱伝導に時間がかかる場合、成形物の表面と
内部とで昇温速度が異なり、表面と内部との温度差が大
きくなる。このため、製造される成形物の品質が不均一
となる。 成形型を所定の温度まで予め加熱する必要があるた
め、余分なエネルギーと時間とを要する。 という問題がある。
【0006】一方、例えば高圧プレスによる加圧成形を
利用した製造方法では、以下に示すような問題が生じて
いる。即ち、 装置自体が非常に大掛かりなものとなるため、大規模
な製造設備が必要になる。 製造時の騒音や振動が大きいので、作業環境が劣悪と
なる。 高圧プレスを用いた作業は危険であるため、この危険
作業に対して特別な配慮を行う必要がある。 という問題がある。
【0007】本発明にかかる生分解性成形物の製造方法
は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、その
目的は、品質の良好な成形物を短時間で、かつ多量に生
産することが可能で、しかも、エネルギー効率を向上さ
せ、作業環境の悪化を防止し、かつ大掛かりな装置を不
要として、設備的な負担の少ない生分解性成形物の製造
方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明の生
分解性成形物の製造方法は、上記の課題を解決するため
に、生分解性を有する原料を高周波通電加熱および/ま
たは高周波誘電加熱により製造することを特徴としてい
る。
【0009】通電加熱とは、任意の電圧をかけた電極間
に、電極に接するように加熱対象物を置き、対象物に直
接電気を流すことにより発生するジュール熱を用いて加
熱する方法で、通常、百kHz〜数MHzの周波数を持
つ電流が用いられる高周波通電と、通常、百kHz以下
の周波数を持つ電流が用いられる低周波通電とに分類さ
れる。
【0010】また、高周波誘電加熱とは、高周波電界中
に加熱対象物を置き、誘電損失により発生する熱を用い
て対象物自体を発熱させ、加熱する方法であり、通常、
数MHz〜数十GHzの内、ISM(Industrial, Scie
ntific and Medical use)バンドとして指定される周波
数の電界が用いられている。
【0011】請求項1記載の方法によれば、高周波通電
加熱および/または高周波誘電加熱により、廃棄処分が
簡単な生分解性成形物を、作業環境の悪化を伴わず、効
率よく製造することができる。つまり、生分解性を有す
る原料に対して高周波通電加熱および/または高周波誘
電加熱を行うことにより、原料自体を発熱させることが
できるので、従来の熱伝達加熱に比べて以下のような利
点がある。 加熱対象物自体が発熱するのでエネルギー効率が非常
に高く、周囲への放熱量も非常に少ない。 余剰放熱が少ないので、製造装置周辺の温度がさほど
上昇せず、作業環境に悪影響を及ぼさない。 加熱対象物自体が発熱するため、短時間で加熱処理が
可能である。 加熱対象物全体で均一な発熱が起こるので、加熱の際
の温度ムラが生じにくく、均一な組織を有する成形物が
得られる。 成形型を予め加熱しておく必要がないので余分なエネ
ルギーと時間とを必要としない。 必要に応じて成形型を加熱する場合も、原料自体が発
熱し、型の熱を奪うことが無いのでエネルギー効率がよ
い。
【0012】また、高周波通電加熱および/または高周
波誘電加熱を行う際には、例えば加圧成形を利用する場
合と比較して、以下のような利点がある。 大掛かりな装置を必要としないので、設備的な負担が
軽減される。 騒音や振動が生じることがないので、作業環境の悪化
を招来することがない。
【0013】これにより、品質の良好な成形物を短時間
で、かつ多量に生産することが可能で、しかも、エネル
ギー効率を向上させ、作業環境の悪化を防止し、かつ大
掛かりな装置を不要として、設備的な負担の少ない生分
解性成形物の製造方法を提供することができる。
【0014】また、請求項2記載の発明の生分解性成形
物の製造方法は、上記の課題を解決するために、請求項
1記載の生分解性成形物の製造方法において、低周波通
電加熱を併用して製造することを特徴としている。
【0015】請求項2記載の方法によれば、高周波通電
加熱および/または高周波誘電加熱と、低周波通電加熱
とを併用する。このため、例えば以下のようにそれぞれ
の長所を利用することができ、所望する工程を幅広く設
計できる。
【0016】低周波通電加熱は、例えば原料の水分含量
が比較的多い場合により一層短時間で原料全体を均一に
加熱できる特性を持つ。また、高周波通電加熱や高周波
誘電加熱は、例えば原料の水分含量が少ない場合に、よ
り一層短時間で原料全体を均一に加熱する特性を持つ。
【0017】例えば、水分含量が比較的多い原料を成形
する場合には、低周波通電加熱を利用して原料自体を均
一に加熱した後、原料の水分含量が少なくなった段階
で、高周波通電加熱および/または高周波誘電加熱を利
用して該原料自体を加熱することにより、低周波通電加
熱、高周波通電加熱、もしくは高周波誘電加熱のような
各加熱方式を単体で使用する場合に比べて、一層短時間
で成形することができる。
【0018】このように生分解性成形物を製造する際に
高周波通電加熱および/または高周波誘電加熱が備える
利点と、低周波通電加熱が備える利点とを両方共、活用
することによって、品質の良好な成形物をより一層短時
間で、かつ多量に生産することが可能で、しかも、エネ
ルギー効率がさらに向上された生分解性成形物の製造方
法を提供することができる。
【0019】また、成形物の性質や目的によって、成形
後の水分含量を調整することがあるが、最終成形物を比
較的水分含量の多いものに調整する場合には高周波通電
加熱や高周波誘電加熱を、最終成形物を比較的水分含量
の少ないものに調整する場合には低周波通電加熱を、製
造の最終ステップに用いることにより、デリケートな水
分含量の調整を可能にすることができる。
【0020】このことは、成形物製造において、成形物
に必要とされる特性を付与する際に必要となる微調整を
行うのに有効な手段となる。
【0021】なお、上に挙げたのは一例であり、種々の
原料、求められる成形物の性質にあわせて各工程を組み
合わせ、併用の効果を生かすことができる。以下に、各
加熱方法の組み合わせ例を示す。 低周波通電加熱、高周波通電加熱を順次行う。 低周波通電加熱、高周波誘電加熱を順次行う。 高周波通電加熱、低周波通電加熱を順次行う。 高周波誘電加熱、低周波通電加熱を順次行う。 低周波通電加熱、高周波通電加熱、高周波誘電加熱を
順次行う。 低周波通電加熱、高周波誘電加熱、高周波通電加熱を
順次行う。 高周波通電加熱、高周波誘電加熱、低周波通電加熱を
順次行う。 高周波誘電加熱、高周波通電加熱、低周波通電加熱を
順次行う。
【0022】また、請求項3記載の発明の生分解性成形
物の製造方法は、上記の課題を解決するために、請求項
1または2記載の生分解性成形物の製造方法において、
押出しを併用して製造することを特徴としている。
【0023】請求項3記載の方法において、押出しと
は、プラスチック工業等における熱可塑性樹脂の成形加
工工程や、食品工業でよく用いられている方法であり、
内部にスクリューを有するシリンダーの中に原料を入
れ、スクリューを回転させることによって、混合、混
練、剪断、圧縮、加熱、膨化等を行う技術である。そし
て、これを行う装置(extruder) の内部に設けられた上
記シリンダーの中に原料を入れ、スクリューを回転させ
て、ダイから押し出すことによって、混合・混練・剪断
・圧縮・加熱・膨化等の単位操作のうち、2、3の操作
を同時に、短時間で、連続的に行うことができる。した
がって、上記生分解性成形物の製造条件や最終製品の所
望する特性に応じてこの技術を併用することによって、
より効果的な生分解性成形物の製造方法の構築が可能と
なるものである。例えば、電磁波加熱により製造する前
に、原料調製時に押出しを用いることによって、従来の
ミキシング法よりはるかに短時間で調製することが可能
となり、かつ、連続的に調製することが可能となるの
で、全体の製造工程をより一層効率的に構築できる。ま
た、最終製品の水分が少ない場合、加熱する前の原料の
水分を少なくしておくと、電磁波加熱成形する際に除去
する水分量が減るので、成形時間をさらに短縮でき、よ
り一層効率よく成形できる。この時、水分の少ない原料
を調製するには、従来のミキシング法だけでは、均質な
原料調製は困難であり、このような場合にも押出しは有
効である。
【0024】上記請求項1に係る生分解性成形物の製造
方法に押出しを併用する場合には、押出し機から取り出
した対象物を、上記した高周波通電加熱によって、目的
とする生分解性成形物を得る。あるいは、前記同様、高
周波通電加熱の代わりに高周波誘電加熱を用いる方法
や、高周波通電加熱を行ったのちに高周波誘電加熱を行
う方法や、高周波誘電加熱を行ったのちに高周波通電加
熱を行う方法を採ることもできる。さらに、これらの方
法に低周波通電加熱を併用することもできる。
【0025】上記のように、請求項1および請求項2に
係る生分解性成形物の製造方法に押出しを併用すること
により、生分解性成形物を製造する際に、これら電磁波
加熱の併用が備える利点と、押出しが備える利点とを両
方共、活用することができる。
【0026】これにより、品質の良好な成形物をより一
層短時間で、かつ多量に生産することが可能で、しか
も、エネルギー効率がさらに向上された生分解性成形物
の製造方法を提供することができる。
【0027】上記製造方法によって得られた、本発明に
かかる生分解性成形物は、例えば、ハンバーガー、ホッ
トドッグ、フライドポテト、フライドチキン、たこや
き、フランクフルト、餅、白飯、アイスクリーム、ラー
メン、うどん、シチュー、スープ、カレー、野菜、果
物、肉、魚、乾物、ジュース、コーヒー、ビール、紅
茶、牛乳等の食品用容器としてや、アイスクリームのコ
ーンカップ等の可食性容器や、また、食品用容器以外と
しても、植木鉢、ゴルフのティー、包装用梱包材、屑入
れ、箸、団扇等の日用品等広い分野にわたって利用可能
である。さらに、軽く薄くすることが容易にでき、例え
ば食品用容器等に用いた場合、スタック性に優れている
(すなわち重ねたときのかさが低くできる)ので、輸送
時や貯蔵時の効率が向上する。
【0028】また、本発明にかかる生分解性成形物は、
生分解性を有しているため、土中に埋めると、細菌、微
生物等により容易に分解される。それゆえ、一般のプラ
スチック容器等が有する公害問題が発生しない。分解に
要する時間は、原料の種類によって異なり、一概にはい
えないが、約2週間〜10週間である。また、原料によ
っては、成形物が不要になった際には、土中に埋めて廃
棄するほかに、家畜用飼料として利用したり、成形物を
コンポスト処理して肥料として利用することも可能であ
る。
【0029】
【発明の実施の形態】
〔装置〕以下、本発明の実施例に用いられる装置につい
て説明する。電磁波加熱装置(A〜Dとする)4種と比
較対照用の外部加熱装置(Eとする)および原料調製用
の押出し装置(Fとする)の、計6種類の装置が用いら
れる。各装置の構成内容は以下の通りである。
【0030】電磁波加熱装置は、高周波通電加熱装置
A、高周波誘電加熱装置B、高周波誘電加熱装置C、お
よび低周波通電加熱装置Dである。高周波通電加熱装置
Aは、60Hz、200Vの電源、出力調整器、数百k
Hz〜数MHzの周波数変換器、および電極からなる。
高周波誘電加熱装置Bは、60Hz、200Vの電源、
出力調整器、13.56MHz、27.12MHz、4
0.68MHzの発振器、および電極からなる。高周波
誘電加熱装置Cは、60Hz、200Vの電源、出力調
整器、13.56MHz、27.12MHz、40.6
8MHz、2450MHzの発振器、および電磁波照射
スペースからなる。低周波通電加熱装置Dは、60H
z、200Vの電源、出力調整器、および電極からな
る。外部加熱装置Eは、60Hz、200Vの電源、お
よび温度調節可能熱板からなる。また、押出し装置F
は、シート成形用ダイを装着した2軸式エクストルーダ
ーからなる。
【0031】ここで、上記装置A〜Eの電源とは、電圧
200V、周波数60Hzの工業用電源である。上記装
置A〜Dの出力調整器とは、出力を任意の一定出力に調
整する装置である。上記装置Aの周波数変換器とは、6
0Hzの周波数を数百kHz〜数MHzの範囲で任意の
周波数に変換して出力する装置である。上記装置B、C
の発振器とは、特定の周波数のみを発振する装置であ
り、本実施例においては、上記のように、13.56M
Hz、27.12MHz、40.68MHz、2450
MHzの4種類の発振器が用いられる。
【0032】上記装置A、B、Dの電極とは、高周波も
しくは低周波の電流を、型を介して成形用原料に供給す
る装置である。
【0033】上記装置Cの電磁波照射スペースとは、金
属板で周囲を囲むことによって電磁波を外へ漏らさずに
その内部で反射させながら、電磁波を照射するスペース
である。これを用いる場合、成形用原料を、電磁波を透
過する材質の「型」や容器等の支持物の内部に入れ、そ
して、この支持物を上記のスペースに入れて加熱成形す
る。
【0034】装置Eの温度調節可能熱板とは、ニクロム
線内蔵の熱板で、熱板自体を加熱することによって、そ
の熱板に取り付けた型を加熱する場合に用いる。また、
この熱板には、温度調節機能が備わっている。
【0035】〔型〕本発明の生分解性成形物の製造時
に、原料や目的とする生分解性成形物の種類・性質等種
々の条件に応じて、成形用の「型」を用いて製造する方
法や、用いずに製造する方法を採用することができる。
【0036】例として、高周波通電加熱や低周波通電加
熱を用いて生分解性成形物を製造する場合において、
「型」を用いて製造する方法としては、例えば目的に合
う型に原料を入れて、電極に取り付けた型を通して原料
に電流を流す等の方法を挙げることができる。
【0037】また、高周波誘電加熱の際に「型」を用い
て製造する方法としては、例えば、上記通電加熱同様に
電極に取り付けた型に直接原料を接触させる方法や、目
的に合う型に原料を入れ、それを電界(電磁波照射スペ
ース)の中に入れて誘電加熱する等の方法を挙げること
ができる。
【0038】本発明の実施例に用いられる型の7つの例
を図1ないし図7に示す。各型M1〜型M7は、電流の
流れる導電体部11と電流を流さない絶縁体部12との
いずれか、もしくは両方を有している。上記導電体部1
1としては、本実施例では、全体がアルミニウムもしく
はステンレスからできているものを使用している。しか
しながら、これに限定されず、電極に接触しているこれ
ら導電性金属が表面すなわち原料との接触部に露出して
いれば全体を金属で作る必要はなく、また、表面の露出
部は網目状、線状の物でもよい。
【0039】上記導電性金属はこれら2種に限られず、
鋼鉄、鉄等、目的に合うものを使用することができ、限
定されるものではない。さらにこれら導電性金属の表面
にセラミックや、テフロン(ポリテトラフルオロエチレ
ン)等のフッ素樹脂をコーティングすることによって、
加熱対象物に流れる電流量を調節したり、界面における
スパークや局部電流を防止したり、離型性を改善するこ
とも行える。
【0040】また、絶縁体部12としては、本実施例で
は、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)や、ポリ
イミド樹脂や、セラミックや、木材表面を樹脂塗装した
もの等を使用している。しかしながら、通電加熱におい
ては、電気絶縁性があり、適度な強度を有するものであ
れば、例えば、プラスチック等合成樹脂、天然樹脂等、
樹脂類や皮革等が使用できる。また、誘電加熱において
は、電気絶縁性が有るとともに、誘電損失が小さく、か
つ適度な強度を有するものであれば特に限定されない。
【0041】型M1〜型M3は、縦150mm×横25
0mm×高さ20mmのトレイ成形用の型である。型M
4〜型M7は、縦100mm×横100mm×高さ10
0mmの立方体成形用の型である。
【0042】また、型M1ないし型M7には、成形物を
成形する際に発生する水蒸気や余分な原料を除去するた
めの穴もしくは隙間が設けられており、この穴もしくは
隙間の設置場所、数、大きさ、形状は、成形時に発生す
る水蒸気の量や成形物の大きさ、形状、加熱する原料の
種類によって任意に設定することができる。また、型M
1ないし型M7は、成形物の成形時に必要に応じて固定
することができる。
【0043】なお、上記の例は生分解性成形物の製造時
に「型」を用いて製造する方法の例であり、本発明の生
分解性成形物の製造方法は、「型」を用いて製造する方
法に限定されるものではない。また、生分解性成形物の
製造時に「型」を用いる場合も、その用い方は上記の例
に限定されるものではない。
【0044】〔原料調製方法〕次に、電磁波加熱成形に
供する原料の調製方法の例について説明する。なお、原
料の調製方法は、成形用原料がほぼ液状の物から、スラ
リー状、ドウ状、シート状の物まで多岐にわたるため、
これらを作製する上で好ましい方法を適宜採用すればよ
く、以下に示す方法に限定されるものではない。
【0045】(1)ミキサーによる撹拌 生分解性を有する原料をミキサーによって均一に撹拌・
混合し、液状、ドウ状、あるいはスラリー状の成形用原
料を得る。
【0046】(2)通電加熱によるシート状原料調製 原料調製方法1で調製した原料を、低周波通電加熱処理
もしくは高周波通電加熱処理することによって、シート
状の一次加工原料を適当な大きさに裁断して成形用原料
とする。もしくは、ペレット状に細分化して成形用原料
としてもよい。
【0047】(3)押出しによるシート状原料調製 生分解性を有する原料を、装置Fの押出し成形機(エク
ストルーダー)に投入する。得られたシート状の一次加
工原料を、適当な大きさに裁断して成形用原料とする。
ただし、これは押出しの利用法の一例であり、これに限
定されるものではない。押出し形状も、シート状以外
に、ペレット状やひも状等に加工して利用してもよい。
【0048】
【実施例】
〔実施例1〕以下、本発明の一実施例を示すが、本発明
は、これらに限定されるものではなく、本発明の範囲内
で例えば使用原料の種類や製造条件等種々の変更が可能
である。
【0049】まず、生分解性成形物の原料について説明
する。本実施例にかかる生分解性成形物の製造方法にお
いては、大豆タンパクと水とを原料として用いている。
しかしながら、上記原料は、土中の細菌や、微生物等に
より分解可能な生分解性を有していれば、特に限定され
るものではない。
【0050】上記の原料としては、具体的には、例え
ば、(1)大豆タンパク、とうもろこしタンパク、カゼ
イン、グルテン、卵白、乳タンパク、小麦タンパク、コ
ラーゲン、微生物タンパク(シングルセルプロテイン)
等の植物性または動物性タンパク質等タンパク質、ある
いはそれらの混合物、(2)大豆粉、とうもろこし粉、
小麦粉等の穀物粉、卵、乳製品等タンパク質を含有する
もの、あるいはそれらの混合物、(3)とうもろこし、
バレイショ、タピオカ、米、さつまいも、小麦等のデン
プン、あるいはそれらのα化・変性デンプン等デンプン
誘導体、あるいはそれらの混合物、(4)野菜や果物、
穀物等の飲食物および/またはそれら原料の有効成分の
主要部分を取り出した後の残渣等、(5)上記(1)な
いし(4)の混合物等が挙げられる。
【0051】尚、上記残渣とは、特に限定されるもので
はないが、具体的には、例えば、セロリ、人参、トマ
ト、柑橘類(ミカン、レモン、グレープフルーツ等)、
リンゴ、ブドウ、ベリー類、パイナップル、サトウキ
ビ、てんさい等の野菜や果物を原料とする飲食物の製造
・加工時や製糖時等に産出される搾汁かす、あるいはそ
れらの混合物、穀物を原料とする加工食品(豆腐等)
および酒類(日本酒、焼酎、ビール等)の製造時に産出
される、例えばおから、酒粕、焼酎粕、ビール酵母かす
等、あるいはそれらの混合物、嗜好品(コーヒー、紅
茶、麦茶、ウーロン茶等)の抽出残渣あるいは茶殻等、
あるいはそれらの混合物、大豆、とうもろこし、菜
種、ごま等を搾油した後の搾油かす、あるいはそれらの
混合物、穀類精製時に産出されるふすま、ぬか、もみ
がら等や、デンプン生産時に産出されるグルテンミール
等、あるいはそれらの混合物、コーンカップ、ビスケ
ット、ウェファー、ワッフル等、製菓・製パン製品の製
造時に産出するベーキング屑、上記原料ないしに
乾燥処理および粉砕処理を施したもの、上記原料な
いしの混合物等が挙げられる。
【0052】また、上記の原料を主原料とし、副原料と
して以下の種々のものが採用できる。
【0053】すなわち、成形物の強度調整剤としては、
上記(1)ないし(5)に挙げたすべてのものが採用で
き、さらにその他にも、例えば以下の(6)ないし(2
1)に挙げたものが採用できる。
【0054】(6)ぶどう糖および果糖等の単糖類、シ
ョ糖、麦芽糖、および乳糖等の二糖類、オリゴ糖、水
飴、デキストリン、または異性化糖等の糖、あるいはそ
れらの混合物、(7)ソルビトール、マンニトール、ラ
クチトール等の糖アルコール、あるいはそれらの混合
物、(8)植物性油脂、動物性油脂、それらの加工油脂
等の油脂、あるいはそれらの混合物、(9)カルナウバ
ワックス、カンデリラろう、みつろう、パラフィン、マ
イクロクリスタリンワックス等のワックス(ろう)、あ
るいはそれらの混合物、(10)キサンタンガム、ジェ
ランガム等微生物生産多糖、グアーガム、ローカストビ
ーンガム、ペクチン、アラビアガム、カラヤガム、タラ
ガム、カラギーナン、ファーセルラン、寒天、アルギン
酸およびその塩等植物由来の多糖等の増粘多糖類、ある
いはそれらの混合物、(11)例えばカルシウム、ナト
リウム、カリウム、アルミニウム、マグネシウム、鉄等
金属の塩化物、硫酸化物、有機酸化物、硝酸化物、炭酸
化物、水酸化物、リン酸化物等化合物等の塩類、あるい
はそれらの混合物、(12)石英粉、珪藻土、タルク、
シリコン等の不溶性鉱物物質、あるいはそれらの混合
物、(13)セルロース、微結晶セルロース、紙、カル
ボキシメチルセルロース、メチルセルロース、アセチル
セルロース等の植物性繊維やその誘導体、あるいはそれ
らの混合物、(14)ガラス、金属、炭素、セラミッ
ク、あるいはそれらの繊維、構造物等の無機物およびそ
の構造物、あるいはそれらの混合物、(15)貝殻、骨
粉、卵殻、葉、木粉、あるいはそれらの混合物、(1
6)炭酸カルシウム、炭素、タルク、二酸化チタン、シ
リカゲル、酸化アルミニウム等の非繊維フィラー、ある
いはそれらの混合物、(17)ステアリン酸、乳酸、ラ
ウリン酸等の脂肪酸あるいはそれらの金属塩等の塩、ま
たは、酸アミド、エーテル等の脂肪酸誘導体等、あるい
はそれらの混合物、(18)グリセリン、ポリグリセリ
ン、プロピレングリコール、エチレングリコール、グリ
セリン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステ
ル、プロピレングリコール脂肪酸エステル、シュガーエ
ステル、レシチン、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリソ
ルベート等、その他の食品添加物、あるいはそれらの混
合物、(19)シェラック、ロジン、サンダラック樹
脂、グッタペルカ、ダンマル樹脂等の天然樹脂、ポリビ
ニルアルコール、ポリ乳酸等の生分解性樹脂等の樹脂、
あるいはそれらの混合物、(20)その他、アセチルト
リブチルサイトレート、ジルコニウム塩溶液、アンモニ
ウムジルコニウムカーボネイトアルカリ溶液、あるいは
それらの混合物、(21)(1)ないし(20)の混合
物等が挙げられる。
【0055】また、同じく副原料のひとつとしての可塑
剤としては、上記(1)ないし(17)および(19)
に挙げたすべてのものが採用でき、その他にも、例え
ば、(22)アセチルトリブチルサイトレート、あるい
は、グリセリン、ポリグリセリン、プロピレングリコー
ル、エチレングリコール等のアルコール類、あるいはそ
れらの混合物や、(23)これら可塑剤の混合物が採用
できる。
【0056】同じく乳化剤としては、例えば、グリセリ
ン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、プ
ロピレングリコール脂肪酸エステル、シュガーエステ
ル、ソルビタン脂肪酸エステル、レシチン、ポリソルベ
ート等、あるいはそれらの混合物が採用できる。
【0057】同じく安定剤としては、例えば、上記
(1)ないし(3)、(6)、(7)、(10)、(1
3)(ただし紙を除く)、(17)や、(24)これら
安定剤の混合物が採用できる。
【0058】同じく離型剤としては、例えば、上記
(8)、(9)、(17)や、(25)これら離型剤の
混合物が採用できる。
【0059】同じく成形物のキメ、均質性の調整剤とし
ては、例えば、上記(1)ないし(21)や、(26)
これらキメ、均質性の調整剤の混合物が採用できる。
【0060】同じく耐水・耐湿性付与剤としては、例え
ば、上記(1)、(8)、(9)、(11)、(1
2)、(19)や、(27)これら耐水・耐湿性付与剤
の混合物が採用できる。
【0061】同じく保湿剤としては、例えば、上記
(1)ないし(11)、(13)、(15)ないし(1
8)や、(28)これら保湿剤の混合物が採用できる。
【0062】同じく原料ハンドリング調整(原料スラリ
ー調整)剤としては、例えば、上記可塑剤、乳化剤、安
定剤として採用できるすべてのものや、(29)これら
原料ハンドリング調整剤の混合物が採用できる。
【0063】同じく導電率調整剤としては、例えば、上
記(8)ないし(11)や、(30)グルタミン酸ソー
ダー等のアミノ酸塩、イノシン酸ソーダー等の核酸塩、
酢、酒、みりん、スパイス、からし、わさび、みそ等、
一般に使用される調味料、あるいはそれらの混合物や、
(31)これらの導電率調整剤の混合物が採用できる。
【0064】同じく誘電損失調整剤としては、例えば、
上記(8)、(9)、(11)、(12)、(14)、
(30)や、(32)ジルコニウム塩、アンモニウムジ
ルコニウムカーボネイト溶液、あるいはそれらの混合物
や、(33)これら誘電損失調整剤の混合物が採用でき
る。
【0065】同じく保存剤としては、例えば、(34)
ソルビン酸およびその塩(カリウム塩、ナトリウム塩
等)、安息香酸およびその塩(カリウム塩、ナトリウム
塩等)および安息香酸のエステル化合物、デヒドロ酢酸
およびその塩(カリウム塩、ナトリウム塩等)、チアベ
ンダゾール、OPP(オルトフェニルフェノール)およ
びその塩(カリウム塩、ナトリウム塩等)、ジフェニル
等、あるいはそれらの混合物が採用できる。
【0066】同じく膨化剤としては、例えば、(35)
ベンゼンスルホヒドラジン化合物、アゾニトリル化合
物、ニトロソ化合物、ジアゾアセトアミド化合物、アゾ
カルボン酸化合物、イスパタ(アンモニア系膨張剤)、
炭酸水素ナトリウム、アンモニウムミョウバン、酒石酸
水素塩(カリウム等)、炭酸マグネシウム、またはそれ
らの製剤、あるいはそれらの混合物が採用できる。
【0067】同じくその他に、(30)に挙げた調味料
あるいはそれらの混合物、(36)無機顔料、天然・合
成染料、カラメル、カカオ末、カーボンブラック等の着
色料、あるいはそれらの混合物、(37)天然および合
成香料および調整製剤等の香料、あるいはそれらの混合
物、(38)上記(30)、(36)および(37)の
混合物を添加することができる。
【0068】また、上記すべての副原料のうちの任意の
ものからなる混合物を添加することができる。
【0069】次に、生分解性成形物の製造方法について
説明する。
【0070】本実施例においては、生分解性成形物の原
料として上記のようなものを用い、以下のように、各加
熱方式を単体使用もしくは併用することによって生分解
性成形物の製造を行った。 高周波通電加熱のみ使用する方法 高周波誘電加熱のみ使用する方法 高周波通電加熱を行った後に高周波誘電加熱を行う方
法 高周波誘電加熱を行った後に高周波通電加熱を行う方
法 ないしの加熱方法の前もしくは後に低周波通電加
熱を併用する方法。
【0071】本実施例においては、上記の高周波通電加
熱および/または低周波通電加熱および/または高周波
誘電加熱のために、例えば任意に電圧を設定できる交流
電源と、この交流電源に接続された一対の電極とを備え
た、上記各加熱方式に対応した加熱装置を用いた。
【0072】上記加熱装置に上記原料を入れ、上記した
ないしの加熱方法によって原料を加熱することによ
って、均一な組織を有し、廃棄処分の簡単な生分解性成
形物を効率よく得ることができた。
【0073】上記のように、本実施例においては、生分
解性を有する原料に対して高周波通電加熱および/また
は高周波誘電加熱を行うことにより、原料自体を発熱さ
せることができるので、原料を加熱する際に温度ムラが
生じ難くなり、また、周囲に対する放熱量が少なく(即
ち、熱損失が減少する)、エネルギー効率が向上すると
ともに、原料全体を短時間で、しかも、より均一に加熱
することが可能となる。
【0074】また、高周波通電加熱・高周波誘電加熱
は、特に、原料の水分含量が比較的少ない場合に、より
一層効率良く原料自体を均一に加熱することが可能とな
る。
【0075】このように、均一な組織を有する生分解性
成形物を短時間で製造できるので、例えば従来の熱伝導
加熱に比べて、品質や量産性を大幅に向上することがで
きる。また、例えば加圧成形を利用する場合と比較し
て、大掛かりな装置を必要としないので、設備的な負担
が軽減すると共に、騒音や振動が生じることもないの
で、作業環境の悪化を招来することもない。
【0076】また、低周波通電加熱を併用することで、
生分解性成形物を製造する際に、高周波通電加熱および
/または高周波誘電加熱が備える利点と低周波通電加熱
が備える利点とを両方共、活用することができる。
【0077】さらに、本実施例においては、上記ない
しの各加熱方法にさらに押出しを併用して生分解性成
形物の製造を行った。
【0078】押出しを併用する場合は、例えば、まず、
上記の原料を、上記押出し機の中に入れ、混合・混練・
剪断・加熱・膨化を行った。
【0079】上記ないしの各加熱方法に押出しを併
用することにより、品質の良好な成形物をより一層短時
間で、かつ多量に生産することが可能で、しかも、エネ
ルギー効率がさらに向上された生分解性成形物を製造す
ることができた。
【0080】なお、高周波通電加熱、高周波誘電加熱、
低周波通電加熱、押出しの採否および順序は上記の例に
限定されず、原料や目的とする生分解性成形物の性質等
によって適宜選択・組み合わせることができる。
【0081】〔実施例2〕本発明の他の実施例について
説明すれば、以下の通りである。表1および表2にそれ
ぞれ示す配合組成を用い、上記原料調製方法1で成形用
原料を調製した。そして、以下に示すように、装置A〜
Cの各加熱方式にて加熱成形し、その際の成形時間を調
べた。
【0082】すなわち、使用する型を予め所定の温度に
設定しておき、その後電磁波加熱を行った。そして、表
1の配合組成よりなる成形用原料を用いて縦150mm
×横250mm×高さ20mm、肉厚3.5mmの平ト
レイを成形した。その結果を表3に示す。また、同様に
して、表2の配合組成を用いて縦100mm×横100
mm×高さ100mmの立方体を成形した。その結果を
表4に示す。なお、各表中の時間は、良好な成形物を得
るまでの時間を示す。
【0083】また、比較対照として、同様の温度に加熱
しておいた型を用いて、外部加熱装置Eによって外部加
熱を行い、成形の可否および成形物の状態を観察した。
【0084】
【表1】
【0085】
【表2】
【0086】
【表3】
【0087】
【表4】
【0088】この結果により、型の温度や加熱方式によ
り若干の差はあるものの、本実施の形態で用いた加熱方
式は、外部加熱では成形できない型温度で成形できる点
や、成形時間が極端に短い点など、従来の外部加熱方式
に比べて優れた点を有する加熱方式であることが分か
る。
【0089】〔実施例3〕表5に示す配合組成からなる
原料を用い、原料調製方法1で撹拌・混合することによ
り、水分60重量%のスラリー状の成形用原料を得た。
【0090】
【表5】
【0091】この原料に対して、加熱装置を表6のよう
に設定し、それを単独使用あるいは併用して、各々成形
後の水分が5重量%となるように加熱成形した。そし
て、その際に良好な成形物を得るのに必要な加熱時間に
ついて調べた。その結果を表7および表8に示す。な
お、表中、矢印は加熱を行う順序を示しており、例え
ば、「D(12秒)→B(13秒)」とあるのは、ま
ず、加熱装置Dを用いて12秒加熱し、次いで、加熱装
置Bを用いて13秒加熱することを表す。
【0092】
【表6】
【0093】
【表7】
【0094】装置Dでの検討は行っていない。
【0095】
【表8】
【0096】以上により明らかなように、本実施例のよ
うな水分の多い原料を用いた場合には、まず加熱装置D
等を用いて低周波通電加熱にて加熱したほうが、総成形
時間を短縮することができる。さらに、上記結果から分
かるように、出力も低くて済むので、エネルギー効率も
良いことが分かる。
【0097】〔実施例4〕本実施例では、以下に示すよ
うに、種々の水分を有する原料に対して、実施例3と同
様に、まず低周波通電加熱を行った後に高周波誘電加熱
を併用して加熱することによって成形物を成形した。
【0098】すなわち、まず、表9に示す配合組成から
なる原料を用い、原料調製方法1で撹拌・混合した。
【0099】次に、その原料を図示しない平らな電極の
上に載せ、原料調製方法2によってシート状の原料を調
製した。すなわち、上記原料に対して、低周波通電加熱
装置Dを、使用周波数:60Hz、出力:200Wに設
定して10秒間通電加熱した。
【0100】これにより、同表に示すような水分を持つ
3種のシート状の原料を得た。すなわち、表中、組成
a、bおよびcはそれぞれ、シート状の原料の水分が3
0重量%、50重量%、70重量%である。
【0101】なお、低周波通電加熱の代わりに高周波通
電加熱を使用しても同様のものが得られた。
【0102】
【表9】
【0103】このシート状の原料を適当な大きさに裁断
し、成形用原料とした。そして、前記各加熱装置を表1
0のように設定し、この原料に対して単独使用あるいは
併用して加熱成形した。
【0104】
【表10】
【0105】その際の加熱時間、成形後の水分、および
成形性を調べた。その結果を表11ないし表13に示
す。なお、前記のように、表中の矢印は加熱を行う順序
を示している。また、表中、「◎」は「非常に良好」
を、「○」は「良好」を、「△」は「やや不良」をそれ
ぞれ表す。
【0106】
【表11】
【0107】
【表12】
【0108】
【表13】
【0109】この結果から分かるように、成形前のシー
トの水分の高い場合には、加熱装置Aのような高周波通
電加熱と加熱装置Bのような高周波誘電加熱とを併用し
たほうが短時間で成形でき、一方、成形前のシート水分
の低い場合には、加熱装置Bのような高周波誘電加熱の
みのほうが短時間で成形できる。
【0110】なお、上記実施例で用いた平らな電極の代
わりに、コンベア式の電極を用いることによって、原料
調製方法3と同様に、連続的にシート状の原料を作製す
ることも可能である。
【0111】〔実施例5〕表14に示す配合組成からな
る原料を用い、原料調製方法1で撹拌・混合し、成形用
原料を得た。
【0112】
【表14】
【0113】次に、その原料を型M1に投入し、まず、
高周波誘電加熱装置Bを、使用周波数:27.12MH
z、出力:5kWに設定して、成形用原料を10秒間誘
電加熱した。その後、使用周波数:60Hz、出力:2
00Wに設定した低周波通電加熱装置Dに切り替えて通
電加熱することによって、成形物を作製した。そして、
その際の、成形物の水分の変化および強度を経時的に調
べた。その結果を表15に条件1として示す。強度は、
レオメータを用い、成形物が破断するまでの最大応力を
測定することによって調べた。
【0114】また、比較試験として、使用周波数:2
7.12MHz、出力:5kWに設定した高周波誘電加
熱のみで60秒間誘電加熱処理して作製した成形物につ
いても同様に成形物の水分の変化および強度を経時的に
調べた。その結果を表15に条件2として併せて示す。
【0115】
【表15】
【0116】表15の水分と強度との関係から、成形物
の強度は、成形物の水分が5重量%〜16重量%の範囲
にあるときに特に良好な値を示した。一方、成形物の水
分が5重量%未満のときは、成形物には柔軟性がなく、
もろくなった。また、成形物の水分が20重量%を越え
ると、成形物は柔らかすぎて、一定の形状を留めること
が困難であった。
【0117】このように、高周波誘電加熱の後に低周波
通電加熱を行うことによって、成形物中の水分を幅広
く、かつ容易にコントロールしながら、所望の性状を有
する成形物を得ることができた。
【0118】〔実施例6〕表16に示す配合組成からな
る原料を、原料調製方法3に従って装置Fの2軸式エク
ストルーダーに投入し、シート状の原料を得た。その
際、表16に示す組成の原料とともにエクストルーダー
に投入する水の量を調整することによって、シート状の
原料の水分を、60重量%、40重量%、20重量%、
10重量%、および5重量%になるように調製し、水分
含量の違う5種類のシート状の原料を得た。
【0119】
【表16】
【0120】これらの様々な水分含量のシート状の原料
を適当な大きさに裁断して成形用原料とし、各加熱装置
を表17に示すように設定して単独または組み合わせて
使用することによって加熱成形した。
【0121】
【表17】
【0122】その際の加熱時間、成形後の水分、および
成形性を調べた。その結果を表18ないし表22に示
す。成形前の水分含量が同じものでは、加熱成形時間は
一定とし、成形後の水分を測定してその減少の割合から
成形速度を判断した。
【0123】表18ないし表22は、それぞれ、シート
状の成形用原料の水分が60重量%、40重量%、20
重量%、10重量%、5重量%である原料を用いた場合
の結果である。なお、前記同様、表中の矢印は加熱を行
う順序を示している。また、表中、「○」は「良好」
を、「△」は「やや不良」を、「×」は「不良」をそれ
ぞれ表す。
【0124】
【表18】
【0125】
【表19】
【0126】
【表20】
【0127】
【表21】
【0128】
【表22】
【0129】成形前の水分が同じものを比較して分かる
ように、成形用原料の水分が少ないとき、すなわち水分
が5重量%〜20重量%のとき(表20ないし表22参
照)は、高周波誘電加熱のみのほうが、他の加熱方式と
組み合わせて加熱した場合よりも、同一成形時間での水
分の減少が大きくなっている。このことから、成形前の
原料の水分が少ないときは、低周波通電加熱や高周波通
電加熱よりも、高周波誘電加熱のほうが発熱量が大き
く、加熱速度が速いことが分かる。
【0130】また、成形用原料の水分が多いとき、すな
わち、水分が40重量%〜60重量%のとき(表18お
よび表19参照)は、高周波誘電加熱のみで加熱した場
合よりも、他の加熱方式と組み合わせたほうが、同一成
形時間での水分の減少が大きくなっている。このことか
ら、成形前の原料の水分が多いときは、高周波誘電加熱
の前に低周波通電加熱や高周波通電加熱を行うほうが発
熱量が大きく、加熱速度が速いことが分かる。
【0131】このように、成形用原料の水分に合わせて
最適の加熱方法を選択することにより、さらに成形を効
率よく行うことができる。
【0132】なお、上記のような水分20重量%以下の
成形用原料は、原料調製方法1では調製困難であり、こ
のように水分の少ない成形原料を作る場合には原料調製
方法3は有効である。
【0133】〔実施例7〕表23に示すように主原料と
して乳清蛋白を用いた配合組成からなる原料を用いて、
原料調製方法1によって成形用原料を得た。それら成形
用原料を用い、同表に示すように、3種類の成形物a、
b、cを成形した。すなわち、これらの組成の成形用原
料を、高周波誘電加熱方式の加熱装置B(対象成形物:
a、b)または外部加熱方式の加熱装置E(対象成形
物:c)を使用することによって加熱成形し、肉厚の薄
いトレイ状の成形物を得た。なお、加熱装置Bは、使用
周波数:13.56MHz、出力:5kWに設定して使
用した。
【0134】その際の成形性、組織の均一性、柔軟性、
成形時間比を調べた。その結果を表23に併せて示す。
なお、表中、「◎」は「非常に良好」を、「○」は「良
好」を、「△」は「やや不良」を、「×」は「不良」を
それぞれ表す。
【0135】
【表23】
【0136】この結果から分かるように、高周波誘電加
熱を行う場合、成形用原料中の水分比率が少ないほうが
成形時間が短いうえに、組織も均一で柔軟性も良好で、
成形物として優れたものを作製することができる。
【0137】これに対し、水分比率が等しい原料を使用
し、外部加熱を行ったものは、高周波誘電加熱を行った
ものと比べて6倍の時間がかかるとともに、もろく、表
面と内部との組織が不均一になった。
【0138】〔実施例8〕表24に示す2種類の配合組
成からなる原料を用いて、原料調製方法1によって成形
用原料を調製した。これらの組成の原料に対して、型M
1を用い、まず低周波通電加熱方式の加熱装置Dを使用
周波数:60Hz、出力:200Wに設定して加熱し、
次に、高周波誘電加熱装置Bを使用周波数:40.68
MHz、出力:5kWに設定して加熱した。
【0139】
【表24】
【0140】以上の組成を有する各原料および上記加熱
装置を用いて生分解性成形物を製造したところ、得られ
た成形物は均一な組織を有し、色むらも無く、良好な強
度を有する物であった。同時に、可食容器としても使用
できる良好な風味・食感を有していた。
【0141】〔実施例9〕表25に示す配合組成からな
る原料を用いて、原料調製方法1によって成形用原料を
得た。これらの組成の原料に対して、型M1を用い、高
周波誘電加熱装置Bを使用周波数:27.12MHz、
出力:7kWに設定して加熱した。
【0142】
【表25】
【0143】以上の組成を有する原料および上記加熱装
置を用いて生分解性成形物を製造したところ、得られた
成形物は均一な組織を有し、色むらも無く、良好な強度
を有する物であった。
【0144】〔実施例10〕表26に示すようなアルコ
ール飲料製造時に産出される副産物や、表27に示すよ
うな果物や野菜の飲料製造・加工工程で産出する搾汁か
すや、また表28に示すような豆腐を製造する際に産出
される副産物であるおから、紅茶・コーヒーを抽出した
後に残る茶葉やコーヒー豆のかす、等の飲食物製造時に
発生する副産物・廃棄物を用いて成形物を作製した。
【0145】また、表27の組成では、成形物のキメを
整える目的で卵白を、表28の組成では成形用原料の誘
電損失を大きくする目的で誘電損失調整剤として二酸化
チタンを、それぞれ使用した。
【0146】表26の原料はそのままで、表27・表2
8の原料は表中の組成に従って原料調製方法1によって
調製し、成形用原料を得た。
【0147】
【表26】
【0148】
【表27】
【0149】
【表28】
【0150】これらの各組成の成形用原料に対して、高
周波誘電加熱装置Cを使用周波数:2450MHz、出
力:7kWに設定し、型M2を用いて誘電加熱し、トレ
イ状の成形物を成形した。そして、その際の成形性を調
べた。その結果を表26ないし表28に併せて示す。な
お、表中、「○」は「良好」を表す。
【0151】上記表26、表27、表28中のいずれの
原料を用いても、良好な生分解性成形物を製造すること
ができた。
【0152】〔実施例11〕表29に示す配合組成から
なる各原料を用いて、原料調製方法1によって成形用原
料を調製した。これらの各原料に対して、型M1を用い
て、まず高周波通電加熱装置Aを使用周波数:800k
Hz、出力:200Wに設定して加熱し、次に、高周波
誘電加熱装置Bを使用周波数:13.56MHz、出
力:5kWに設定して加熱することによって、澱粉を主
原料とするトレイ状の成形物を成形した。
【0153】そして、実施例5と同様にして成形物の強
度を測定した。その結果を同表に併せて示す。なお、表
中、「○」は「良好」を、「△」は「やや不良」をそれ
ぞれ表す。
【0154】
【表29】
【0155】上記結果により、強度調整剤としてセルロ
ースまたは紙を添加することによって成形物の強度が向
上したことが分かる。
【0156】〔実施例12〕表30に示す配合組成から
なる各原料を用いて、原料調製方法1によって成形用原
料を調製した。これらの各原料に対して、型M1を用
い、まず、高周波通電加熱装置Aを使用周波数:1MH
z、出力:200Wに設定して加熱し、次に、高周波誘
電加熱装置Bを使用周波数:27.12MHz、出力:
7kWに設定して加熱することによって、トレイ状の成
形物を成形した。本実施例では、可塑剤としてショ糖を
添加している。
【0157】成形物の成形性、柔軟性、および組織の均
一性を測定した。その結果を同表に併せて示す。なお、
表中、「◎」は「非常に良好」を、「○」は「良好」を
それぞれ表す。
【0158】
【表30】
【0159】上記2種類のどちらの組成の原料を用いて
も、良好な生分解性成形物を製造することができた。ま
た、可塑剤としてショ糖を添加することによって、柔軟
性および組織の均一性に優れた成形物を得ることができ
た。
【0160】なお、比較のため、同じ原料を用いて、外
部加熱装置Eによって同一時間加熱したが、加熱時間不
足のため、柔らかすぎて十分な強度が得られなかった。
【0161】〔実施例13〕表31に示す配合組成から
なる各原料を用いて、原料調製方法1によって成形用原
料を調製した。これらの各原料に対して、型M1を用い
て、まず、低周波通電加熱装置Dを使用周波数:60H
z、出力:200Wに設定して加熱し、次に、高周波誘
電加熱装置Bを使用周波数:13.56MHz、出力:
5kWに設定して加熱することによって、トレイ状の成
形物を成形した。
【0162】実施例5と同様にして、成形物の成形性お
よび強度を測定した。その結果を同表に併せて示す。な
お、表中、「◎」は「非常に良好」を、「○」は「良
好」をそれぞれ表す。
【0163】
【表31】
【0164】上記の結果に示すように、可塑剤として添
加するソルビトールとステアリン酸マグネシウムとをそ
れぞれ3重量%、5重量%とすることによって、成形性
が非常に優れ、しなやかで丈夫な生分解性成形物を製造
可能であることが分かる。
【0165】〔実施例14〕本実施例では、表32に示
すように、主原料として小麦グルテンを用い、原料ハン
ドリング調整剤としてポリグリセリン脂肪酸エステルを
用い、導電率調整剤としてポリリン酸ナトリウムを用い
た配合組成からなる各原料を用いて、原料調製方法1に
よって3種類の成形用原料を調製した。これらの各原料
に対して、型M1を用いて、まず、高周波通電加熱装置
Aを使用周波数:1MHz、出力:200Wに設定して
加熱し、次に、高周波誘電加熱装置Bを使用周波数:1
3.56MHz、出力:5kWに設定して加熱すること
によって、トレイ状の成形物を成形した。
【0166】そして、成形物の成形性および混合性を測
定した。その結果を同表に併せて示す。なお、表中、
「◎」は「非常に良好」を、「○」は「良好」を、
「△」は「やや不良」をそれぞれ表す。
【0167】
【表32】
【0168】上記結果に示すように、原料ハンドリング
調整剤を添加した場合に、だまが少なく、混合性の良い
成形用原料が得られ、均一な組織を有する生分解性成形
物が得られた。また、導電率調整剤を加えることによっ
て成形性が向上していることが分かる。
【0169】〔実施例15〕本実施例では、表33に示
すように、主原料として乾燥卵白を用い、強度調整剤と
してセルロースを加え、導電率調整剤として硫酸ナトリ
ウムを加え、原料調製方法1によって3種類の成形用原
料を調製した。これらの各原料に対して、型M1を用い
て、まず、低周波通電加熱装置Dを使用周波数:60H
z、出力:200Wに設定して加熱し、次に、高周波誘
電加熱装置Bを使用周波数:40.68MHz、出力:
3kWに設定して加熱し、トレイ状の成形物を成形し
た。
【0170】そして、成形物の成形時間比および強度を
測定した。強度は実施例5と同様の方法で調べた。その
結果を表33に併せて示す。なお、表中、「◎」は「非
常に良好」を、「△」は「やや不良」をそれぞれ表す。
【0171】
【表33】
【0172】上記3種類のいずれの組成の原料を用いて
も、良好な生分解性成形物を製造することができた。ま
た、導電率調整剤を加え、導電率を上げると成形時間を
短縮できることが分かる。
【0173】また、強度調整剤としてセルロースを加え
たものは、強度も優れていた。
【0174】〔実施例16〕本実施例は、導電率調整剤
および誘電損失調整剤がどの加熱方式にどのような影響
を与えるかを調べたものである。まず、表34に示す組
成からなる3種類の成形用原料a、b、cを原料調製方
法1によって調製した。また、高周波通電加熱装置Aを
使用周波数:1MHz、出力:300Wに設定し、高周
波誘電加熱装置Bを使用周波数:13.56MHz、出
力:5kWに設定し、高周波誘電加熱装置Cを使用周波
数:2450MHz、出力:5kWに設定した。
【0175】
【表34】
【0176】表35に示すように、上記表34の配合組
成aないしcと加熱装置とを組み合わせて成形物を作製
した。その際、成形物が完成するまでの成形時間と、成
形性とを調べた。その結果を表35に併せて示す。な
お、表中、「○」は「良好」を表す。
【0177】
【表35】
【0178】上記結果より明らかなように、上記3種類
のいずれの組成の原料を用いても、良好な生分解性成形
物を製造することができた。また、導電率調整剤として
の塩を加えることにより、高周波通電加熱(A)の成形
時間が短縮され、高周波誘電加熱(B)でも若干短縮さ
れていることが分かる。
【0179】一方、誘電損失調整剤としての二酸化チタ
ンを加えた場合、高周波通電加熱(A)で成形時間はあ
まり短縮されていないが、高周波誘電加熱(B)や高周
波誘電加熱(C)では成形時間が短縮されていることが
分かる。
【0180】〔実施例17〕本実施例では、表36に示
すように、主原料としてトウモロコシ澱粉とワキシート
ウモロコシ澱粉とを用い、誘電損失調整剤として二酸化
チタンを加え、膨化剤として炭酸水素ナトリウムを加え
て、原料調製方法1によって8種類の成形用原料を調製
した。これらの各原料に対して、型M6を用いて、高周
波誘電加熱装置Cを使用周波数:2450MHz、出
力:7kWに設定して加熱し、立方体状の成形物を成形
した。この成形物は、縦100mm×横100mm×高
さ100mmである。
【0181】その際、成形物の成形性、成形時間比およ
び成形重量比を調べた。その結果を表36に併せて示
す。なお、表中、「○」は「良好」を表す。
【0182】
【表36】
【0183】上記8種類のいずれの組成の原料を用いて
も、得られた生分解性成形物の成形性は良好であった。
【0184】上記表の成形重量比により、成形物中の空
気含有率(すなわち膨化率)の大小が判別できる。主原
料(本実施例では澱粉)の違いにより膨化率が異なるだ
けではなく、主原料が同じ場合であっても、膨化剤を添
加することにより成形物の膨化率は高くなっていること
が分かる。このように、膨化力の高い主原料を用いる
か、もしくは膨化剤を原料に加えることによって、膨化
率(発泡度)の高い成形物を得られることが分かる。
【0185】また、上記表の成形時間比により、高周波
誘電加熱を行う場合には、誘電損失調整剤を加えて成形
用原料の誘電損失を大きくしてやると、成形時間を短縮
できることが分かる。
【0186】さらに、誘電損失調整剤が含まれないもの
でも、膨化率の高いものは成形時間が短いことが分か
る。これらの成形物は、全て同一の大きさであるが、組
成の違いにより膨化率が異なるため、型に投入した原料
の量の比は上記表中の成形重量比に等しく、膨化率の高
いもの(すなわち成形重量比の小さいもの)は原料の量
が少なくて済み、その結果、成形時間が短くなった。
【0187】また、膨化率をコントロールすることによ
り、成形物の重量とクッション性、断熱性、強度を適切
に調整することができる。これは、梱包材として使用す
る緩衝材等を作る場合等には、特に有効である。
【0188】〔実施例18〕本実施例では、表37に示
すように、主原料としてサツマイモ澱粉を用い、可塑剤
としてソルビトールを加えて、原料調製方法3により、
図8に示すシート状原料21を調製した。
【0189】
【表37】
【0190】このシート状原料21と、耐水・耐湿性を
有するシートとしての大豆蛋白シート22・22を、同
図に示すような順番で、すなわち、シート状原料21の
両面に大豆蛋白シート22・22が配置されるように重
ね合わせ、適当な大きさに裁断して成形用原料23とし
た。
【0191】上記成形用原料23を型M1に投入し、高
周波誘電加熱装置Bを使用周波数:13.56MHz、
出力:5kWに設定して誘電加熱した。これにより、図
9に示すように、表面を大豆蛋白でラミネートすること
によってコーティング処理されたトレイ状の成形物24
が得られた。
【0192】また、大豆蛋白シートの代わりにダンマル
樹脂シートやカルナウバワックスシートを用いても同様
の成形物が得られた。
【0193】このような方法で作製した、大豆蛋白、ダ
ンマル樹脂、またはカルナウバワックスの各シートで表
面をラミネートされたトレイ状の成形物と、表面をラミ
ネート処理していないトレイ状の成形物について、耐水
性を調べた。その結果を表38に示す。耐水性は、20
℃の水100mlをトレイ状の成形物に注ぎ、成形物の
底から水が漏れ出してくるまでの時間によって表した。
【0194】
【表38】
【0195】上記表38より明らかなように、耐水・耐
湿性を有するシートを、押出しによって得られたシート
状の原料と重ね合わせて電磁波加熱成形することによっ
て、耐水・耐湿性を有する成形物が得られた。
【0196】また、上記表37に示す組成の原料を原料
調製方法1によって撹拌・混合し、これを成形用原料と
して型M1に投入し、高周波誘電加熱装置Bを使用周波
数:13.56MHz、出力:5kWに設定して誘電加
熱し、トレイ状の成形物を得た。この成形物の表面に、
大豆蛋白シート、ダンマル樹脂シート、カルナウバワッ
クスシートを、圧縮ラミネーション法を用いてラミネー
トしたところ、図9と同様の成形物が得られ、表38と
同等の耐水性を示した。
【0197】本実施例では、トレイ状成形物に耐水・耐
湿性を有するシートをラミネートする方法として圧縮ラ
ミネーション法を用いたが、これに限定されず、トレイ
表面に耐水・耐湿性を有するシートをラミネートできる
方法であれば、どのような方法を採用してもよい。
【0198】また、耐水・耐湿性を有するラミネート部
分の厚みは、特に限定されるものではないが、使用、取
扱い、保管上の観点から、1mm以下が望ましい。
【0199】また、本実施例で用いた耐水・耐湿性を有
するシートは、シート状ではなくてフィルム状のもので
もよく、またこのようなシートもしくはフィルムの作製
方法としては、通常行われているキャスト法、圧縮プレ
ス法、押出し成形法等が挙げられるが、特に限定するも
のではなく、シートもしくはフィルムを成形することの
できる方法であればどのような方法を採用してもよい。
【0200】また、耐水・耐湿性を有するシートもしく
はフィルムの作製時において、必要に応じて、可塑剤、
乳化剤、安定剤、キメ・均質性調整剤、保存剤、着色料
等を添加してもよい。
【0201】また、耐水・耐湿性を有するシートもしく
はフィルムの原料の種類としては、本実施例で例示した
もののほかに、カゼインまたはその塩、卵白、グルテ
ン、ゼイン、乳蛋白、ゼラチンや、また、酵母や大豆等
のように高濃度に蛋白質を含むものや、グッタペルカ、
サンダラック樹脂、シェラック、ジェルトン、ソルバ、
チクル、ミルラ、ペルーバルサム、ガムロジン、ウッド
ロジン、トール油ロジン等のロジン、ギルソナイト、ゴ
ム、カンデリラろう、みつろう、パラフィン、マイクロ
クリスタリンワックス等もしくはそれらの混合物等を挙
げることができる。しかしながら、耐水・耐湿性を有
し、シートもしくはフィルム状に加工が可能なものであ
ればよく、これらに限定されない。
【0202】本実施例では、トレイの表面、裏面の両面
にラミネート処理したが、使用用途に合わせて表面のみ
のラミネート処理でもよい。
【0203】〔実施例19〕本実施例では、表39に示
す原料を用い、原料調製方法1により成形用原料を調製
した。そして、その原料を型M1に入れ、使用周波数:
13.56MHz、出力:5kWに設定した高周波誘電
加熱装置Bで加熱することによって、縦150mm×横
250mm×高さ20mmのトレイ状成形物を得た。
【0204】
【表39】
【0205】次に、生分解性樹脂、油脂、ワックス、蝋
等からなる耐水・耐湿性付与剤を表40に示す配合比で
調製してコーティング剤とした。この耐水・耐湿性付与
剤としてのコーティング剤を、この成形物の表・裏両面
に塗布した。そして、コーティング処理したトレイに、
20℃の水100mlを注ぎ、底から水が漏れ出してく
るまでの時間を測定することによって、耐水性を調べ
た。
【0206】
【表40】
【0207】上記表40より明らかなように、電磁波加
熱成形物に、耐水・耐湿性を有する原料を塗布コーティ
ングすることによって、耐水・耐湿性を有する成形物が
得られた。
【0208】このように、本実施例においては、電磁波
加熱で成形した後で、生分解性を有する耐水・耐湿性付
与剤を成形物にコーティングして、成形物表面に耐水・
耐湿性を有する層を形成する例である。
【0209】成形物表面に形成された耐水・耐湿性を有
する層は、成形物を水分から保護する役割を果たすの
で、このような成形物は、水分を多く含む食品の容器と
して使用した場合でも、水もれ等を生じることがない。
これによって、耐水性、耐湿性、防水性が向上する。
【0210】なお、上記コーティング剤調製用の耐水・
耐湿性付与剤としては、上記以外にも、例えば、カゼイ
ンまたはその塩、コラーゲン、卵白、グルテン、ゼイ
ン、乳蛋白、ゼラチンや、また、酵母や大豆等のように
高濃度の蛋白質を含むものや、グッタペルカ、ジェルト
ン、ソルバ、チクル、ミルラ、ペルーバルサム、ガムロ
ジン、ウッドロジン、トール油ロジン等のロジン、ギル
ソナイト、ゴム、カンデリラろう、みつろう、パラフィ
ン、マイクロクリスタリンワックス等を挙げることがで
きるが、これらに限定されない。
【0211】耐水・耐湿性を有する溶液(コーティング
剤)の作製には、水、アルコール、エーテル、四塩化炭
素、アセトン、ベンゼン、酢酸エチル、トルエン、ヘキ
サン等の溶媒を用いることができるが、これらに限定さ
れない。
【0212】なお、成形物表面にコーティングする方法
としては、上記のように耐水・耐湿性を有する溶液を塗
布する方法以外にも、例えば、耐水・耐湿性を有する溶
液を噴霧する方法や、成形物を耐水・耐湿性を有する溶
液に浸漬する方法等の方法によって成形物表面に耐水・
耐湿性を有する層を形成してもよい。
【0213】なお、形成された耐水・耐湿性を有する層
の厚みは、特に限定されるものではないが、使用、取扱
い、保管上の観点から、1mm以下が好ましい。また、
本実施例では、トレイの表面、裏面の両面にコーティン
グ処理を施しているが、使用用途に合わせて表面もしく
は裏面のみのコーティング処理でもよい。
【0214】〔実施例20〕本実施例では、前記実施例
19の表39で示した原料に、表41に示すような比率
で、耐水・耐湿性付与剤として生分解性樹脂、油脂、ワ
ックス、蝋等の各添加物を添加し、混合・撹拌して成形
用原料を調製した。
【0215】それ以外は実施例19と同様である。すな
わち、その原料を型M1に入れ、使用周波数:13.5
6MHz、出力:5kWに設定した高周波誘電加熱装置
Bで加熱することによって、縦150mm×横250m
m×高さ20mmのトレイ状成形物を得た。
【0216】得られた成形物に20℃の水100mlを
注ぎ、底から水が漏れ出してくるまでの時間を測定する
ことによって、耐水性を調べた。その結果を表41に併
せて示す。
【0217】
【表41】
【0218】表41に示すように、上記のものを添加し
たものは耐水性を24時間以上保ったが、添加しなかっ
たものは、耐水性は10分しかなかった。これにより、
成形用原料中に、耐水・耐湿性を有する原料を添加して
成形した場合、耐水性を有する成形物が得られることが
分かる。
【0219】〔実施例21〕本実施例では、次の3種類
の方法W1、W2およびW3により、成形物の含水率を
変化させた。
【0220】まず、方法W1として、前記実施例19の
表39で示した原料を用いて原料調製方法1で成形用原
料を調製した。その原料を型M1に入れ、使用周波数:
13.56MHz、出力:5kWに設定した高周波誘電
加熱装置Bで加熱して、一定含水率(1重量%)の成形
物を得た。
【0221】その後、35℃、相対湿度65%の恒温恒
湿条件下に成形物を静置し、静置時間を変化させて表4
2に示すような様々な含水率を持つ成形物を得た。ま
た、実施例5同様の方法によって、成形物の各含水率に
おける強度を測定した。その結果を表42に併せて示
す。
【0222】
【表42】
【0223】また、方法W2として、前記実施例19で
示した原料を原料調製方法1で調製した。そしてその成
形用の原料を型M1に入れ、まず、使用周波数:13.
56MHz、出力:5kWに設定した高周波誘電加熱装
置Bで10秒間加熱し、次に、使用周波数:60Hz、
出力:200Wに設定した低周波通電加熱装置Dで加熱
することによって成形物を得た。その際、表43に示す
ように、低周波通電加熱の時間を0秒から50秒までの
間で種々に調整することにより、多様な含水率の成形物
を得た。また、成形物の各含水率における強度を実施例
5と同様の方法で測定した。その結果を表43に併せて
示す。
【0224】
【表43】
【0225】また、方法W3として、前記実施例19で
示した原料を用い、上記方法W1と同様にして一定の含
水率すなわち1重量%にトレイ状成形物を成形した。そ
して、表44に示すような、水を添加したコーティング
剤(耐水・耐湿性付与剤)を塗布することによって、含
水率を種々に調整した成形物を得た。また、成形物の各
含水率における強度を実施例5と同様の方法で測定し
た。その結果を表44に併せて示す。
【0226】
【表44】
【0227】すなわち、以上のような3種類の方法W1
ないしW3のいずれの方法によっても、成形物の水分含
量を変化させることができた。
【0228】また、表42から分かるように、成形物の
含水率が強度に著しく影響を与える。そして、含水率を
3〜30重量%、より好ましくは5〜20重量%に調整
することによって、より好ましい、強度的に向上した成
形物を得ることができることが分かる。そして、これに
よって、変形やひび割れを好適に防止できる。そのた
め、各用途に応じた成形物として一層好適に使用できる
ようになる。なお、含水率が3重量%未満の場合は、得
られた成形物がもろくなり、一方、30重量%を越える
と、柔らかくなり、形を保つことができなくなる。
【0229】また、表44から分かるように、上記方法
W3において、いずれの含水率の場合も、強度は、コー
ティング剤を塗布しない場合よりも優れていた。しか
し、なかでも、水を含むコーティング剤を塗布し、成形
物の含水率を4重量%ないし23重量%としたものは、
方法W1やW2と同等もしくはそれ以上の優れた強度を
有していることが分かる。すなわち、成形物に塗布する
コーティング剤に含まれる水分を調節することによっ
て、成形物に耐水・耐湿性を付与すると同時に、成形物
の含水率を調整し、希望の強度を得ることもできる。
【0230】〔実施例22〕表45に示すように、保湿
剤として塩化カルシウムを加えた原料を用い、原料調製
方法1で、各組成からなる成形用原料aおよびbを調製
した。
【0231】
【表45】
【0232】各原料をそれぞれ型M1に入れ、使用周波
数:13.56MHz、出力:7kWに設定した高周波
誘電加熱装置Bで加熱してトレイ状の成形物を得た。
【0233】その後、25℃、相対湿度65%の恒温恒
湿条件下に各成形物を静置し、成形物の水分含量変化を
経時的に調べた。その結果を表46に示す。
【0234】
【表46】
【0235】表46により、成形用原料の中に保湿剤と
して塩化カルシウムを添加したもののほうが、より短時
間で成形物の水分含量が増加していることが分かる。
【0236】
【発明の効果】請求項1記載の発明の生分解性成形物の
製造方法は、以上のように、生分解性を有する原料を高
周波通電加熱および/または高周波誘電加熱により成形
する方法である。
【0237】それゆえ、品質の良好な成形物を短時間
で、かつ多量に生産することが可能で、しかも、エネル
ギー効率を向上させ、作業環境の悪化を防止し、かつ大
掛かりな装置を不要として、設備的な負担の少ない生分
解性成形物の製造方法を提供することができるという効
果を奏する。
【0238】また、請求項2記載の発明の生分解性成形
物の製造方法は、上記の課題を解決するために、請求項
1記載の生分解性成形物の製造方法において、低周波通
電加熱を併用して成形する方法である。
【0239】それゆえ、品質の良好な成形物をより一層
短時間で、かつ多量に生産することが可能で、しかも、
エネルギー効率がさらに向上された生分解性成形物の製
造方法を提供することができるという効果を奏する。
【0240】また、請求項3記載の発明の生分解性成形
物の製造方法は、上記の課題を解決するために、請求項
1または2記載の生分解性成形物の製造方法において、
押出しを併用して成形する方法である。
【0241】それゆえ、品質の良好な成形物をより一層
短時間で、かつ多量に生産することが可能で、しかも、
エネルギー効率がさらに向上された生分解性成形物の製
造方法を提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に用いられる型の一例を示す断面図であ
る。
【図2】本発明に用いられる型の他の一例を示す断面図
である。
【図3】本発明に用いられる型のさらに他の一例を示す
断面図である。
【図4】本発明に用いられる型のさらに他の一例を示す
断面図である。
【図5】本発明に用いられる型のさらに他の一例を示す
断面図である。
【図6】本発明に用いられる型のさらに他の一例を示す
断面図である。
【図7】本発明に用いられる型のさらに他の一例を示す
断面図である。
【図8】本発明の生分解性成形物の製造方法における成
形用原料に大豆蛋白シートを重ね合わせて成形した成形
物の断面図である。
【図9】図8の成形用原料から成形された成形物の構成
を示す断面図である。
【符号の説明】
11 導電体部 12 絶縁体部 21 シート状原料 22 大豆蛋白シート 23 成形用原料 24 成形物 M1、M2、M3、M4、M5、M6、M7 型
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08L 5/00 LAW 89/00 LSE // B29K 1:00 96:00 C08L 3:00 89:00

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】生分解性を有する原料を高周波通電加熱お
    よび/または高周波誘電加熱により製造することを特徴
    とする生分解性成形物の製造方法。
  2. 【請求項2】低周波通電加熱を併用して製造することを
    特徴とする請求項1記載の生分解性成形物の製造方法。
  3. 【請求項3】押出しを併用して製造することを特徴とす
    る請求項1または2記載の生分解性成形物の製造方法。
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