| 研究実績の概要 |
未利用木質バイオマスをエネルギー・マテリアル両面で石油代替原料として利用するため、バイオマスの全構成成分をメタン（水素製造のための前駆体）と機能性樹脂に有用変換できる効率的システムの開発を行った。廃棄割箸（ベトナム産, BODE材）の水蒸気蒸煮（224℃, 2.55 MPa, 5 min）と 粉砕処理（1 min）を行った結果、処理物100 gから水抽出物、アセトン抽出物および水・アセトン抽出残渣物がそれぞれ8.9, 18.8と72.3 g得られた。水抽出物、アセトン抽出物および水・アセトン抽出残渣物のメタン発酵を消化汚泥（高松市東部下水処理場より供与）を用いて残渣物濃度2 g/L、消化汚泥固形分濃度20 g/L、培養温度37℃および培養日数20 dの条件下で行っところ、水抽出物と水・アセトン抽出残渣物からはメタンが生成したが、アセトン抽出物からは全くメタンが生成しなかった。そこで、相間移動触媒TMAC（テトラメチルアンモニウムクロライド）を用いたエポキシ化法により、アセトン抽出物（低分子量リグニン）からエポキシ化リグニンの合成を行った。さらに、エポキシ化リグニンの硬化反応の硬化剤としてもアセトン抽出物を用いた。得られたリグニン硬化樹脂（リグニン含有量約90%）の熱特性および機械特性を評価した結果、電子基板材料用のエポキシ樹脂として利用可能であることを明らかにした。また、水・アセトン抽出残渣物のメタン発酵では、単位残渣物当たりのメタン生成量は230 mL/gとなり、理論収率の67%のメタンが得られた。さらに、水蒸気爆砕物とそれに続く抽出処理物の形状変化を顕微鏡(キーエンスBZ-X700)を用いて確認した。
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