2017 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, 大学院社会産業理工学研究部(生物資源産業学域), 教授 (20172455)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
浅田 元子 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(生物資源産業学域), 講師 (10580954)
高木 均 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 教授 (20171423)
佐々木 千鶴 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(生物資源産業学域), 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 / バイオマテリアル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
廃材、廃竹、廃棄藁などの未利用バイオマスは、バイオフューエルやバイオマテリアルの製造に使用される豊富なカーボンニュートラルな再生可能資源である。これらの資源の使用が増加すると、持続可能な環境を作り出すのに役立ち、温室効果ガス（例えば、二酸化炭素）の排出や化石燃料の枯渇などの環境への影響が減少する。本研究は未利用バイオマス（本年度はホワイトポプラを原料とした）からの高植物度機能性化成品創製プロセスを開発するために、高活性水蒸気処理と粉砕処理や水抽出およびアセトン抽出を用いて、未利用バイオマスからの木質構造成分の効率的な分離および利用に焦点を当てた。セルロース成分はセルロースナノファイバー（CNF）にリグニン成分はエポキシ樹脂の合成原料および樹脂硬化剤として用いられた。水蒸気分解生成物の構成成分を水およびアセトンを用いて抽出し、水抽出画分、アセトン抽出画分およびホロセルロース画分に分離した。水抽出画分は高いカテキン当量（76mgカテキン当量/ g-乾燥処理物）を有した。アセトン抽出画分（低分子量リグニン）を原料として得られたリグニンエポキシ樹脂硬化物（植物度約90％）の熱的特性および機械的特性を市販のエポキシ樹脂硬化物と比較検討することにより、リグニンエポキシ樹脂硬化物の有用性を明らかにした。さらに、ホロセルロース画分から得られたセルロースナノファイバー（CNF）のポリ乳酸樹脂への有意な補強効果を確認した。
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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
本年度は、高活性水蒸気処理と粉砕処理、それに続く水およびアセトン抽出を用いた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を確立することができた。水抽出画分、アセトン抽出画分およびホロセルロース画分が有用な化成品に変換され、それぞれ、生理機能性物質（抗酸化剤）、電子基板材料用エポキシ樹脂および樹脂補強材として使用できる可能性があることを基礎的実験で明らかにできたので、本研究はおおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は得られた生理機能性物質（抗酸化剤）、電子基板材料用エポキシ樹脂および樹脂補強材の機能性を高めるための最適前処理・抽出分離・製造条件などについて検討するとともに、水蒸気蒸煮＋粉砕と水蒸気爆砕の前処理効果についても比較検討し、省エネルギーかつエコ型の利益創出型化成品創製プロセスを構築する予定である。
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Research Products
(13 results)
