| 研究課題/領域番号 |
06556026
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| 研究種目 |
試験研究(B)
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
佐野 嘉拓 北海道大学, 農学部, 教授 (10001463)
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| 研究分担者 |
高井 光男 北海道大学, 農学部, 教授 (50002019)
小澤 修二 北海道大学, 農学部, 助手 (50204194)
浦木 康光 北海道大学, 農学部, 助教授 (90193961)
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| キーワード | 間伐材 / 除伐材 / プロピルグリコール / 連続常圧酢酸法 / バイオマス変換 / 炭素繊維 / 木材接着剤 / オルガノソルブパルプ |
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| 研究概要 |
間伐材と、除伐材などの低質材としてシラカンバ、ポプラ、カラマツ、トドマツ、エゾマツおよびスギを選択し、硫酸触媒を含むバッチおよび連続常圧酢酸法によるバイオマス変換のための簡易木材成分の分離を検討した。シラカンバとポプラはセルロース、ヘミセルロースとリグニンの各成分にほぼ定量的に分別された。しかし、針葉樹の成分分離は出来なかった。そこで、塩酸を触媒とした常圧酢酸パルプ化を行なったところ、エゾマツとトドマツは効率よく成分分離され、セルロース(パルプ)の残存リグニンも少なかった。スギとカラマツはセルロースをパルプ繊維として分離されたが、残存リグニン量が多く、セルロースを汎用的な製紙原料に利用するためには若干の検討を要した。常圧酢酸パルプ化反応液からリグニンと糖類を簡単な分別沈殿法で分離された。リグニンから炭素繊維、リニグン繊維活性炭素、高温型と中温型木材接着剤およびイオン交換樹脂を製造することが出来た。糖類は低分子リグニンや糖変質物で着色しているが、脱色剤とイオン交換樹脂で精製し、シラップ状の糖蜜が得られ、そのまま医薬品やダイエット甘味料に使用されるが、更に、多価アルコールやフルフラールに変換する研究を継続している。
また、針葉樹を多価アルコール溶媒系で成分分離した。多価アルコールはヘミセルロールの糖類から調製し利用できる溶媒であるが、この溶媒にプロピレングリコールを使用し、少量の無機酸を添加した溶媒系によりリグニンを完全に溶出したセルロースを分離することが出来た。セルロースは製紙用や溶解用パルプのみならず機能性セルロースやブドウ糖の原料に利用可能である。回収されたリグニンは淡灰白色と呈し、変質の少なく利用し易いリグニンであった。更に、溶媒系にフェノールを添加すると、蒸解温度を低下して効率的な成分分離が可能であると推定される。
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