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本年度はリグニンの樹脂原料化に関する検討とマイクロリアクタを利用した糖類からのヒドロキシメチルフルフラール(HMF)合成を検討した。
昨年度においてリグニンを樹脂の原料として利用するに当たり、充分な性能を有する樹脂製品となるために原料リグニンが満たすべき性能を、熱分析、分子量分析から判断するための手法を開発した。本年度は本手法を様々なリグニンに適用し、データベースを作成した。一般的に製品樹脂として求められる性能はその軟化点が150℃以下であるとされる。種々のリグニンの各種分析を通して、リグニンの重量平均分子量と製品樹脂の軟化点の間には線形関係があることを明らかにした。これより開発手法を改良し、適用範囲を拡張することに成功した。
マイクロリアクタを利用した糖類からのHMF合成では、マイクロスラグ流における各相の体積比、流速、反応時間、反応温度、反応液pH、原料濃度と様々な条件を変化し実験を行い、最高収率を得るための条件を見出した。抽出相の体積比増加により収率が向上するが、ある体積比以上では収率が一定となること、流速の増加により収率が向上すること、反応液のpHが小さい程反応が迅速となるが、ある値以下では生成物の分解量が増加すること等の知見を得た。得られた知見を基に広範囲の反応温度、反応時間を設定し、結果として簡便な装置、手法による反応により副生物の生成を完全に抑制しつつ、グルコースを原料とし180°C、47 minの処理で76 mol%のHMFを得ることに成功した。
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