JP2009062460A - Porous body and method for producing porous body - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、バクテリアセルロースを含む多孔質体およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a porous body containing bacterial cellulose and a method for producing the same.
近年、環境保全，省資源あるいはリサイクルなどが重視されている。特に、バイオマスは、カーボンニュートラルであるので、生産から廃棄に伴う環境破壊を低減し、かつ、持続的な生産を継続できる原料として注目を浴びている。 In recent years, emphasis has been placed on environmental conservation, resource saving or recycling. In particular, since biomass is carbon neutral, it has attracted attention as a raw material that can reduce environmental destruction from production to disposal and can continue sustainable production.
このようなバイオマスとしては、バクテリアセルロース（Ｂａｃｔｅｒｉａｌ Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）がある。バクテリアセルロースは、食酢の醸造過程において、酢酸菌が造り出す副生成物であり、産業廃棄物として廃棄される。 As such a biomass, there is a bacterial cellulose (Bacterial Cellulose). Bacterial cellulose is a by-product produced by acetic acid bacteria during the vinegar brewing process and is discarded as industrial waste.
このバクテリアセルロースは、ミクロフィブリルの微細な網目構造を有しており、３次元的な絡み合いと水素結合とにより、優れた機械特性を有している。このため、研究開発が盛んに行われており、例えば、特許文献１には、力学的特性などに優れたバクテリアセルロース含有シートが開示されている。また、紙などに少量を添加して、強度を向上させることが提案されている。 This bacterial cellulose has a fine network structure of microfibrils, and has excellent mechanical properties due to three-dimensional entanglement and hydrogen bonding. For this reason, research and development have been actively conducted. For example, Patent Document 1 discloses a bacterial cellulose-containing sheet having excellent mechanical properties. It has also been proposed to improve the strength by adding a small amount to paper or the like.
更に、非特許文献１には、バクテリアセルロースに炭酸カルシウムあるいはクレーなどの結合強化材を加えることにより、３次元的な絡み合いを阻害することなく、絡み合いの形態を強く保持して弾性率を向上させる技術が開示されている。
しかしながら、これまでに開発されたバクテリアセルロースを用いた材料としては、シート状のものしかなく、用途が限定されていた。よって、形状の自由度が高く、また、他の物質と複合化することが可能な新たな材料の開発が望まれていた。 However, as a material using bacterial cellulose developed so far, there is only a sheet-like material, and its use is limited. Therefore, it has been desired to develop a new material having a high degree of freedom in shape and capable of being combined with other substances.
本発明は、このような問題に基づきなされたものであり、形状の自由度が高く、また、他の物質と複合化することが可能な多孔質体およびその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made based on such a problem, and has an object to provide a porous body having a high degree of freedom in shape and capable of being combined with other substances, and a method for producing the same. To do.
本発明の第１の多孔質体は、バクテリアセルロースと結合強化材とを含み、孔を覆うようにバクテリアセルロースの膜が形成されたものである。この多孔質体は、比容積が２ｃｍ３／ｇ以上５００ｃｍ３／ｇ以下であり、かつ、孔の直径の平均値が１０μｍ以上５ｍｍ以下であることが好ましく、また、中心部の孔径の平均値の方が、表面部の孔径の平均値よりも大きいことが好ましい。 The first porous body of the present invention includes bacterial cellulose and a binding reinforcing material, and a bacterial cellulose film is formed so as to cover the pores. The porous body preferably has a specific volume of 2 cm 3 / g or more and 500 cm 3 / g or less, and an average value of pore diameters of 10 μm or more and 5 mm or less, and an average value of pore diameters in the central portion. Is preferably larger than the average value of the pore diameters in the surface portion.
本発明の第２の多孔質体は、バクテリアセルロースと結合強化材とを分散媒に分散させてスラリーとしたのち、凍結乾燥させて形成されたものである。 The second porous body of the present invention is formed by dispersing bacterial cellulose and a binding reinforcing material in a dispersion medium to form a slurry, and then freeze-drying.
本発明の多孔質体の製造方法は、バクテリアセルロースと結合強化材とを分散媒に分散させてスラリーとしたのち、凍結乾燥させるものである。 In the method for producing a porous body of the present invention, bacterial cellulose and a binding reinforcing material are dispersed in a dispersion medium to form a slurry, and then freeze-dried.
本発明の第１の多孔質体によれば、バクテリアセルロースと結合強化材とを含むようにしたので、産業廃棄物として廃棄されるバクテリアセルロースを再利用することができると共に、弾性率などの機械的強度に優れた素材を提供することができる。また、孔を覆うようにバクテリアセルロースの膜を形成するようにしたので、優れた機械的特性を得ることができると共に、より立体的な形状とすることができ、形状の自由度を高くすることができる。 According to the first porous body of the present invention, since the bacterial cellulose and the binding reinforcing material are included, the bacterial cellulose discarded as industrial waste can be reused, and a machine such as elastic modulus can be used. It is possible to provide a material with excellent mechanical strength. In addition, since the bacterial cellulose film is formed so as to cover the pores, it is possible to obtain excellent mechanical properties and to have a more three-dimensional shape, and to increase the degree of freedom of shape. Can do.
特に、比容積を２ｃｍ３／ｇ以上５００ｃｍ３／ｇ以下、孔の直径の平均値を１０μｍ以上５ｍｍ以下とするようにすれば、または、中心部の孔径の平均値の方が、表面部の孔径の平均値よりも大きくなるようにすれば、より立体的な形状とすることができ、形状の自由度をより高くすることができる。また、例えば、樹脂などを充填することができ、新たな複合材料を作製することが可能となる。 In particular, if the specific volume is 2 cm 3 / g or more and 500 cm 3 / g or less and the average diameter of the holes is 10 μm or more and 5 mm or less, or the average value of the hole diameter in the center is more If it is made larger than the average value of the pore diameters, a more three-dimensional shape can be obtained, and the degree of freedom of the shape can be further increased. Further, for example, a resin or the like can be filled, and a new composite material can be manufactured.
本発明の第２の多孔質体および本発明の多孔質体の製造方法によれば、バクテリアセルロースと結合強化材とを分散媒に分散させてスラリーとしたのち、凍結乾燥させるようにしたので、孔を覆うようにバクテリアセルロースの膜を形成することができる。よって、優れた機械的特性を得ることができると共に、より立体的な形状とすることができ、形状の自由度を高くすることができる。 According to the second porous body of the present invention and the method for producing the porous body of the present invention, bacterial cellulose and a binding reinforcing material are dispersed in a dispersion medium to form a slurry, and then freeze-dried. A film of bacterial cellulose can be formed to cover the pores. Therefore, it is possible to obtain excellent mechanical characteristics, to obtain a more three-dimensional shape, and to increase the degree of freedom of the shape.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
本発明の一実施の形態に係る多孔質体は、バクテリアセルロースと結合強化材とを含んでいる。バクテリアセルロースを含むことにより、図１（Ａ）に模式的に示すように、ミクロフィブリルの３次元的な絡み合いと水素結合との効果で優れた機械特性を得られるようになっている。また、結合強化材を含むことにより、図１（Ｂ）に模式的に示したように、ミクロフィブリルの３次元的な絡み合いを阻害せずに、絡み合いの形態を強く保持することで、優れた弾性率を得られるようになっている。 The porous body according to one embodiment of the present invention includes bacterial cellulose and a bond reinforcing material. By including bacterial cellulose, as schematically shown in FIG. 1A, excellent mechanical properties can be obtained by the effect of three-dimensional entanglement of microfibrils and hydrogen bonding. In addition, by including a bond reinforcing material, as schematically shown in FIG. 1 (B), the three-dimensional entanglement of the microfibrils is not hindered, and the entanglement form is strongly retained, thereby being excellent. Elastic modulus can be obtained.
バクテリアセルロースは、例えば、アセトバクター属細菌により産出される。アセトバクター属細菌としては、例えば、アセトバクター・アセチ・サブスピーシス・キシリナム（Ａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒ ａｃｅｔｉ ｓｕｂｓｐ． Ｘｙｌｉｎｕｍ）ＡＴＣＣ １０８２１が挙げられる。 Bacterial cellulose is produced, for example, by Acetobacter bacteria. Examples of bacteria belonging to the genus Acetobacter include Acetobacter acetic subsp. Xylinum ATCC 10821.
結合強化材としては、例えば、粉砕古紙あるいは無機鉱物粒子が挙げられ、中でも、無機鉱物粒子が好ましい。ミクロフィブリルの３次元的な絡み合いの形態をより強く保持することができるからである。無機鉱物粒子としては、例えば、炭酸カルシウムあるいはベントナイトを精製したモンモリロナイトなどのクレーが挙げられる。 Examples of the bond reinforcing material include crushed waste paper or inorganic mineral particles. Among these, inorganic mineral particles are preferable. This is because the three-dimensional entanglement form of the microfibril can be more strongly maintained. Examples of the inorganic mineral particles include clay such as montmorillonite obtained by purifying calcium carbonate or bentonite.
結合強化材の粒子径は、０．０１μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましく、特に、１μｍ以上１０μｍ以下であることが望ましい。粒子径が小さいと、ミクロフィブリルの３次元的な絡み合いの形態を保持する効果が低く、粒子径が大きいと、ミクロフィブリルの３次元的な絡み合いを阻害してしまうからである。なお、結合強化材の粒子径は、例えば、電子顕微鏡またはレーザー回折式粒度分布回折装置により計測することができる。 The particle size of the bond reinforcing material is preferably 0.01 μm or more and 100 μm or less, and particularly preferably 1 μm or more and 10 μm or less. This is because when the particle diameter is small, the effect of maintaining the form of the three-dimensional entanglement of the microfibril is low, and when the particle diameter is large, the three-dimensional entanglement of the microfibril is inhibited. The particle size of the bond reinforcing material can be measured by, for example, an electron microscope or a laser diffraction particle size distribution diffractometer.
バクテリアセルロースと結合強化材との割合は、バクテリアセルロース：結合強化材の重量比で、９９．９：０．１から５０：５０の範囲内であることが好ましく、特に、９５：５から７０：３０の範囲内であれば望ましい。結合強化材の割合が小さいと、ミクロフィブリルの３次元的な絡み合いの形態を保持する効果が低く、結合強化材の割合が大きいと、ミクロフィブリルの３次元的な絡み合いを阻害してしまうからである。 The ratio of bacterial cellulose to binding reinforcement is preferably in the range of 99.9: 0.1 to 50:50, and in particular 95: 5 to 70 :, by weight ratio of bacterial cellulose to binding reinforcement. If it is within the range of 30, it is desirable. When the proportion of the bond reinforcement is small, the effect of maintaining the form of the three-dimensional entanglement of the microfibril is low, and when the proportion of the bond reinforcement is large, the three-dimensional entanglement of the microfibril is inhibited. is there.
図２，図３および図４は、この多孔質体の構造を表す走査型電子顕微鏡写真（ＳＥＭ写真）の一例である。図２に写っているのがバクテリアセルロースの膜である。図３は図２の一部を拡大したものであり、バクテリアセルロースのミクロフィブリルが集まって膜を形成している様子が表れている。図４は図３の一部を拡大したものであり、結合強化材の粒子がバクテリアセルロースのミクロフィブリルと絡み合っている様子が表れている。このようにこの多孔質体は、孔を覆うようにバクテリアセルロースの膜が形成されていることが好ましい。バクテリアセルロースのミクロフィブリルが絡み合って膜を形成することにより、優れた機械的特性が得られると共に、形状の自由度を向上させることができるからである。 2, 3 and 4 are examples of scanning electron micrographs (SEM photographs) showing the structure of this porous body. A film of bacterial cellulose is shown in FIG. FIG. 3 is an enlarged view of a part of FIG. 2, and shows a state where bacterial cellulose microfibrils gather to form a film. FIG. 4 is an enlarged view of a part of FIG. 3 and shows that the particles of the binding reinforcement are intertwined with the microfibrils of bacterial cellulose. Thus, it is preferable that the porous body has a bacterial cellulose film formed so as to cover the pores. This is because when the microfibrils of bacterial cellulose are intertwined to form a film, excellent mechanical properties can be obtained and the degree of freedom in shape can be improved.
多孔質体の比容積は、２ｃｍ３／ｇ以上５００ｃｍ３／ｇ以下であることが好ましく、特に５０ｃｍ３／ｇ以上３５０ｃｍ３／ｇ以下であれば望ましい。比容積が小さいと、形状が平面に近くなり、形状の自由度が低下してしまうからである。また、比容積が大きいと、脆くなってしまうからである。 The specific volume of the porous body is preferably 2 cm 3 / g or more and 500 cm 3 / g or less, and particularly preferably 50 cm 3 / g or more and 350 cm 3 / g or less. This is because if the specific volume is small, the shape is close to a flat surface and the degree of freedom of the shape is reduced. Moreover, it is because it will become weak when a specific volume is large.
また、多孔質体の孔の大きさは、直径の平均値で、１０μｍ以上５ｍｍ以下であることが好ましく、特に１００μｍ以上であれば望ましい。孔の大きさが小さいと、形状が平面に近くなり、形状の自由度が低下してしまい、孔の大きさが大きいと、脆くなってしまうからである。また、この範囲内とするようにすれば、例えば、樹脂などを充填することができ、新たな複合材料を作製することができるからである。なお、孔の直径の平均値は、例えば、Ｘ線解析映像に基づいて空隙解析を行うことにより測定することができる。空隙解析は、例えば、孔の外接円を求め、その直径を測定することにより行うようにしてもよい。 Further, the pore size of the porous body is preferably an average value of a diameter of 10 μm or more and 5 mm or less, and particularly preferably 100 μm or more. This is because if the size of the hole is small, the shape is close to a flat surface, the degree of freedom of the shape is reduced, and if the size of the hole is large, the shape becomes brittle. Moreover, if it is set within this range, for example, a resin or the like can be filled, and a new composite material can be produced. In addition, the average value of the diameter of a hole can be measured by performing a space | gap analysis based on a X-ray analysis image | video, for example. For example, the void analysis may be performed by obtaining a circumscribed circle of the hole and measuring the diameter thereof.
この多孔質体は、例えば、次のようにして製造することができる。 This porous body can be manufactured as follows, for example.
まず、産業廃棄物として廃棄されたバクテリアセルロースから付着したゴミを取り除いたのち、漂白除菌と水洗いを繰り返す。 First, after removing adhering dust from bacterial cellulose discarded as industrial waste, bleach sterilization and water washing are repeated.
続いて、このバクテリアセルロースを、分散媒としての水と共にミキサーに入れて粉砕する。次いで、この粉砕したバクテリアセルロースと、結合強化材とを、水に分散させたのち、ミキサーに入れて粉砕および混合を行い、スラリーとする。スラリーのせん断粘度は、５ｍ・Ｐａ・ｓ以上３００ｍ・Ｐａ・ｓ以下とすることが好ましい。粘度が小さいと多孔質体の強度が低下してしまい、粘度が高いと多孔質体の比容積や孔の大きさを好ましい範囲とすることが難しいからである。 Subsequently, the bacterial cellulose is put into a mixer together with water as a dispersion medium and pulverized. Next, the pulverized bacterial cellulose and the binding reinforcing material are dispersed in water, and then placed in a mixer for pulverization and mixing to obtain a slurry. The slurry preferably has a shear viscosity of 5 m · Pa · s to 300 m · Pa · s. This is because if the viscosity is small, the strength of the porous body is lowered, and if the viscosity is high, it is difficult to set the specific volume and pore size of the porous body in a preferable range.
次いで、得られたスラリーを容器に入れて、例えば、冷凍庫で凍結させる。このとき、図５に示したように、バクテリアセルロースは、氷の成長に従って氷塊の周囲に集められて結合し、膜を形成する。これにより、氷をコア、バクテリアセルロースをシェルとするコア・シェル構造が形成される。また、凍結は表面ほど早く、中心部ほど遅くなるので、中心部ほど氷の成長は大きくなる。そののち、乾燥して水を除去することにより、本実施の形態に係る多孔質体が形成される。 The resulting slurry is then placed in a container and frozen in, for example, a freezer. At this time, as shown in FIG. 5, the bacterial cellulose is collected and bound around the ice block as the ice grows to form a film. As a result, a core-shell structure is formed with ice as the core and bacterial cellulose as the shell. In addition, since freezing is faster at the surface and slower at the center, ice growth is greater at the center. Thereafter, the porous body according to the present embodiment is formed by drying and removing water.
このように、本実施の形態に係る多孔質体によれば、バクテリアセルロースと結合強化材とを含むようにしたので、産業廃棄物として廃棄されるバクテリアセルロースを再利用することができると共に、弾性率などの機械的強度に優れた素材を提供することができる。また、孔を覆うようにバクテリアセルロースの膜を形成するようにしたので、優れた機械的特性を得ることができると共に、より立体的な形状とすることができ、形状の自由度を高くすることができる。 Thus, according to the porous body according to the present embodiment, since the bacterial cellulose and the binding reinforcing material are included, the bacterial cellulose discarded as industrial waste can be reused and elastic. A material excellent in mechanical strength such as rate can be provided. In addition, since the bacterial cellulose film is formed so as to cover the pores, it is possible to obtain excellent mechanical properties and to have a more three-dimensional shape, and to increase the degree of freedom of shape. Can do.
特に、比容積を２ｃｍ３／ｇ以上５００ｃｍ３／ｇ以下、孔の直径の平均値を１０μｍ以上５ｍｍ以下とするようにすれば、または、中心部の孔径の平均値の方が、表面部の孔径の平均値よりも大きくなるようにすれば、より立体的な形状とすることができ、形状の自由度をより高くすることができる。また、例えば、樹脂などを充填することができ、新たな複合材料を作製することが可能となる。 In particular, if the specific volume is 2 cm 3 / g or more and 500 cm 3 / g or less and the average diameter of the holes is 10 μm or more and 5 mm or less, or the average value of the hole diameter in the center is more If it is made larger than the average value of the pore diameters, a more three-dimensional shape can be obtained, and the degree of freedom of the shape can be further increased. Further, for example, a resin or the like can be filled, and a new composite material can be manufactured.
更に、本実施の形態に係る多孔質体の製造方法によれば、バクテリアセルロースと結合強化材とを分散媒に分散させてスラリーとしたのち、凍結乾燥させるようにしたので、本実施の形態に係る多孔質体を容易に得ることができる。 Furthermore, according to the method for producing a porous body according to the present embodiment, bacterial cellulose and a binding reinforcing material are dispersed in a dispersion medium to form a slurry, and then freeze-dried. Such a porous body can be easily obtained.
さらに、実施例に基づいて具体的に説明する。 Furthermore, it demonstrates concretely based on an Example.
（実施例１）
まず、醸造酢メーカーから産業廃棄物として処分されるバクテリアセルロースを入手し、表面のごみなどを取り除いたのち、水洗いし、漂白除菌した。漂白除菌においては、家庭用漂白剤を用い１２時間浸漬させたのち、水で洗浄するという工程を４回繰り返し、白色のバクテリアセルロースを得た。このバクテリアセルロースは、この状態で約８５重量％の水分を含むゲル状であった。また、得られたバクテリアセルロースゲルについて偏光顕微鏡で暗視野観察を行った。その結果を図６に紙のセルロース繊維と比較して示す。図６において（Ａ）がバクテリアセルロースゲル、（Ｂ）が紙のセルルース繊維である。図６に示したように、バクテリアセルロースゲルについては、紙のセルロース繊維に比べて、はるかに微細なミクロフィブリルが複雑に絡み合っている構造が観察された。
Example 1
First, bacterial cellulose to be disposed of as industrial waste was obtained from a brewing vinegar manufacturer, and after removing dust on the surface, it was washed with water and bleached. In bleaching sterilization, a process of immersing for 12 hours using a household bleach and then washing with water was repeated four times to obtain white bacterial cellulose. This bacterial cellulose was in the state of gel containing about 85% by weight of water. Moreover, dark field observation was performed about the obtained bacterial cellulose gel with a polarizing microscope. The results are shown in FIG. 6 in comparison with paper cellulose fibers. In FIG. 6, (A) is a bacterial cellulose gel and (B) is a paper cellulose fiber. As shown in FIG. 6, regarding the bacterial cellulose gel, a structure in which far finer microfibrils are intricately intertwined than the cellulose fibers of paper was observed.
次いで、得られたバクテリアセルロースゲルを分散媒である蒸留水と一緒に家庭用ミキサーに投入し粉砕した。更に、これに結合強化材として平均粒子径が１．５μｍの炭酸カルシウム粒子を投入し、撹拌混合してスラリーを得た。続いて、作成したスラリーを容器に注ぎ、冷凍庫で凍結させた。そののち、この凍結試料を真空容器内で脱水乾燥させた。これにより、本発明の多孔質体を得た。 Next, the obtained bacterial cellulose gel was put into a household mixer together with distilled water as a dispersion medium and pulverized. Further, calcium carbonate particles having an average particle size of 1.5 μm were added as a bond reinforcing material, and the mixture was stirred and mixed to obtain a slurry. Subsequently, the prepared slurry was poured into a container and frozen in a freezer. Thereafter, the frozen sample was dehydrated and dried in a vacuum container. Thereby, the porous body of the present invention was obtained.
得られた多孔質体について走査型電子顕微鏡により形態観察を行った。図２から図４はその結果を示したものである。図２に示したように、この多孔質体は、厚み数ミクロンのバクテリアセルロースの膜が複雑に絡み合って形成された内部に孔を有する数百ミクロンのセルにより構成されていた。また、図３に示したように、バクテリアセルロースの膜は、数十ナノメートルのバクテリアセルロースミクロフィブリルが複雑に絡み合って形成されていた。更に、図４に示したように、炭酸カルシウム粒子はバクテリアセルロースミクロフィブリルと絡み合って存在していた。 The obtained porous body was observed for morphology with a scanning electron microscope. 2 to 4 show the results. As shown in FIG. 2, this porous body was constituted by a cell of several hundred microns having pores inside formed by intricately intertwining a film of bacterial cellulose having a thickness of several microns. In addition, as shown in FIG. 3, the bacterial cellulose film was formed by intricately intertwining several tens of nanometers of bacterial cellulose microfibrils. Furthermore, as shown in FIG. 4, the calcium carbonate particles existed in entanglement with bacterial cellulose microfibrils.
これらの結果から、この多孔質体では、多量の水中に分散されたバクテリアセルロースが、周囲の氷の結晶成長にしたがって壁のように氷塊の周囲に集められて結合し、膜を形成したものと考えられる。よって、この多孔質体によれば、優れた機械的特性を得ることができると共に、形状の自由度を高くすることができることが分かった。 From these results, in this porous body, the bacterial cellulose dispersed in a large amount of water is collected around the ice block like a wall according to the crystal growth of the surrounding ice and bonded to form a film. Conceivable. Therefore, according to this porous body, it was found that excellent mechanical properties can be obtained and the degree of freedom in shape can be increased.
また、得られた多孔質体について中心部と表面部との孔の大きさを調べた。具体的には、多孔質体を切断し、切断面のＸ線解析映像についてＭａｃ−Ｖｉｅｗ Ｖｅｒ．４により空隙解析を行った。その結果を図７に示す。図７に示したように、表面部には直径０．１１ｍｍから１．７８ｍｍの孔が分布し、中心部には直径０．１９ｍｍから３ｍｍの孔が分布しており、表面部よりも中心部に大きな孔が多く分布していた。中心部の方に大きな孔が多いのは、中心部の方が水の凍結に時間がかかり、氷塊が大きく成長したためであると考えられる。よって、この製造方法によれば、立体的な多孔質体を容易に製造することができ、かつ、得られた多孔質体は表面部の孔の平均直径よりも中心部の孔の平均直径の方が大きくなることが分かった。 Further, the size of the pores between the central portion and the surface portion of the obtained porous body was examined. Specifically, the porous body is cut, and the X-ray analysis image of the cut surface is shown in Mac-View Ver. 4 was used to perform void analysis. The result is shown in FIG. As shown in FIG. 7, holes with a diameter of 0.11 mm to 1.78 mm are distributed in the surface portion, and holes with a diameter of 0.19 mm to 3 mm are distributed in the center portion, which is more central than the surface portion. Many large holes were distributed in the area. The reason why there are many large holes in the central part is thought to be that the central part takes longer to freeze water and the ice mass grows larger. Therefore, according to this production method, a three-dimensional porous body can be easily produced, and the obtained porous body has an average diameter of the pores in the central portion rather than the average diameter of the pores in the surface portion. It turns out that it becomes bigger.
（実施例２，３）
実施例２として、スラリーの濃度を変化させたことを除き、他は実施例１と同様にして多孔質体を作製した。また、実施例３として、結合強化材に炭酸カルシウム粒子に代えて平均粒子径が１μｍのクレー粒子を用いると共に、スラリーの濃度を変化させたことを除き、他は実施例１と同様にして多孔質体を作製した。クレー粒子には、モンモリロナイトを主成分とする粘土鉱物粒子を用いた。実施例２，３で作製したスラリーの濃度およびスラリーのせん断粘度は、図８に示したとおりであった。
(Examples 2 and 3)
As Example 2, a porous body was produced in the same manner as in Example 1 except that the slurry concentration was changed. Further, as Example 3, a porous material was used in the same manner as in Example 1 except that clay particles having an average particle diameter of 1 μm were used instead of calcium carbonate particles as the binding reinforcement, and the concentration of the slurry was changed. A mass was produced. As the clay particles, clay mineral particles mainly composed of montmorillonite were used. The concentration of the slurry prepared in Examples 2 and 3 and the shear viscosity of the slurry were as shown in FIG.
得られた多孔質体について比容積をそれぞれ調べた。図９にスラリー濃度と比容積との関係を示す。なお、実施例２，３においては、同一のスラリー濃度について複数の多孔質体をそれぞれ作製し、比容積は同一のスラリー濃度について作製した複数の多孔質体の平均値を求めた。 The specific volume of each of the obtained porous bodies was examined. FIG. 9 shows the relationship between slurry concentration and specific volume. In Examples 2 and 3, a plurality of porous bodies were prepared for the same slurry concentration, and the specific volume was determined as an average value of the plurality of porous bodies prepared for the same slurry concentration.
図９に示したように、得られた多孔質体の比容積は平均値で９０ｃｍ３／ｇから３３０ｃｍ３／ｇであった。また、スラリーの濃度が低いほど比容積は大きくなる傾向が見られた。これは、スラリーの濃度が低いほど水の量が多くなるので、氷塊が大きくなり、孔が大きくなるためであると考えられる。よって、この多孔質体によれば、シート状に圧縮成形する場合と異なって比容積が大きく、立体的に形成することが可能であり、形状の自由度を高くすることができることが分かった。 As shown in FIG. 9, the specific volume of the resulting porous body was 90cm 3 / g from 330 cm 3 / g in average. In addition, the specific volume tended to increase as the slurry concentration decreased. This is presumably because the lower the slurry concentration, the greater the amount of water, resulting in larger ice blocks and larger pores. Therefore, according to this porous body, it was found that, unlike the case of compression molding into a sheet shape, the specific volume is large, it can be formed in three dimensions, and the degree of freedom in shape can be increased.
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形可能である。例えば、上記実施の形態では、分散媒として水を用いる場合について説明したが、他の分散媒を用いるようにしてもよい。 Although the present invention has been described with reference to the embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made. For example, in the above embodiment, the case where water is used as the dispersion medium has been described. However, other dispersion medium may be used.
フォーム材、吸音材、断熱材、コア材などに用いることができる。 It can be used for foam materials, sound absorbing materials, heat insulating materials, core materials and the like.
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