2016 Fiscal Year Annual Research Report
未利用バイオマスからの高植物度機能性化成品創製プロセスの開発
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16H01790
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
中村 嘉利 徳島大学, 大学院生物資源産業学研究部, 教授 (20172455)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
浅田 元子 徳島大学, 大学院生物資源産業学研究部, 講師 (10580954)
高木 均 徳島大学, 大学院理工学研究部, 教授 (20171423)
佐々木 千鶴 徳島大学, 大学院生物資源産業学研究部, 講師 (50452652)
渡邊 隆司 京都大学, 生存圏研究所, 教授 (80201200)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | バイオマス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
現在、化石資源依存社会からの脱却を目指して、非可食性バイオマスを原料としたエネルギーおよびマテリアル生産プロセスの開発が世界中で嘱望されている。既往研究のマテリアル製造プロセスは、酸・アルカリ等の前処理後に分解反応（硫酸法、酵素法や固体金属触媒法等）を行い、セルロースやリグニンをモノマー（グルコースや単量体リグニン）まで完全に低分子化した後、これらを原料としてポリマー化成品を製造する方法である。しかし、この方法は純粋なモノマーとするため目的化成品の分子設計は容易となるが、モノマーの収率が低く、無視できない量の副産物が発生する。そしてモノマーの生成（硫酸やセルラーゼ使用）および生成後の分離精製のためにコストやエネルギーが大きい等の問題点があった。本研究では、バイオマス構成成分の特性を損なわない程度の環境保全型前処理（水蒸気蒸煮（150-260℃, 0.5-4.7 MPa, 1-30 min, 粉砕過程無）＋粉砕処理（0-1 min, 短時間処理なので消費エネルギーは小さい）または水蒸気爆砕（150-260℃, 0.5-4.7 MPa, 1-30 min, 粉砕過程有））と分離操作（水およびメタノール、エタノール、アセトン、他の有機溶媒を使用）を用いて、分離構成成分を高収率、低コストかつ省エネルギーで高植物度機能性化成品に変換するための製造プロセスの開発を目的とする。本年度は、廃棄割箸（アスペン）を原料として、上記前処理を用いた抽出分離成分の物理的・化学的特性を明らかにするとともに、セルロースナノファイバーやリグニンナノファイバーの製造に関する基礎的知見を得た。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
環境保全型前処理（水蒸気蒸煮＋粉砕処理または水蒸気爆砕）と分離操作（水およびメタノール、エタノール、アセトン、他の有機溶媒を使用）によりアスペン（広葉樹）を種々の条件下で処理した場合の抽出分離成分の物理的・化学的特性を比較検討するとともに、セルロースナノファイバーやリグニンナノファイバーの製造に関する基礎的知見を得ることができたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
得られたセルロースナノファイバーをPVAやPLA樹脂に添加することにより、コンポジット樹脂を作成し、その機能性向上に及ぼす添加効果を明らかにする。さらに、種々の抽出溶媒により分離された低分子リグニンの物性評価および種々の分子量を持つリグニンを原料としたリグニンナノファイバーやリグニンエポキシ樹脂の製造を試みる。
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Research Products
(4 results)
