CN105849157A - 用于生物质的水不溶性组分的离析方法和由其提供的产品 - Google Patents

用于生物质的水不溶性组分的离析方法和由其提供的产品 Download PDF

Info

Publication number
CN105849157A
CN105849157A CN201480056139.6A CN201480056139A CN105849157A CN 105849157 A CN105849157 A CN 105849157A CN 201480056139 A CN201480056139 A CN 201480056139A CN 105849157 A CN105849157 A CN 105849157A
Authority
CN
China
Prior art keywords
biomass
water
classification
hemicellulose
lignin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201480056139.6A
Other languages
English (en)
Inventor
M·米切尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GREEN EXTRACTION TECHNOLOGIES
Original Assignee
GREEN EXTRACTION TECHNOLOGIES
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GREEN EXTRACTION TECHNOLOGIES filed Critical GREEN EXTRACTION TECHNOLOGIES
Publication of CN105849157A publication Critical patent/CN105849157A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08H—DERIVATIVES OF NATURAL MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08H6/00—Macromolecular compounds derived from lignin, e.g. tannins, humic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B15/00—Preparation of other cellulose derivatives or modified cellulose, e.g. complexes
    • C08B15/08—Fractionation of cellulose, e.g. separation of cellulose crystallites
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B37/00—Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
    • C08B37/0006—Homoglycans, i.e. polysaccharides having a main chain consisting of one single sugar, e.g. colominic acid
    • C08B37/0057—Homoglycans, i.e. polysaccharides having a main chain consisting of one single sugar, e.g. colominic acid beta-D-Xylans, i.e. xylosaccharide, e.g. arabinoxylan, arabinofuronan, pentosans; (beta-1,3)(beta-1,4)-D-Xylans, e.g. rhodymenans; Hemicellulose; Derivatives thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/02—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/06—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds derived from hydroxycarboxylic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/91—Polymers modified by chemical after-treatment
    • C08G63/912—Polymers modified by chemical after-treatment derived from hydroxycarboxylic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08H—DERIVATIVES OF NATURAL MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08H8/00—Macromolecular compounds derived from lignocellulosic materials
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C1/00—Pretreatment of the finely-divided materials before digesting
    • D21C1/02—Pretreatment of the finely-divided materials before digesting with water or steam
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C3/00—Pulping cellulose-containing materials
    • D21C3/02—Pulping cellulose-containing materials with inorganic bases or alkaline reacting compounds, e.g. sulfate processes
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C3/00—Pulping cellulose-containing materials
    • D21C3/22—Other features of pulping processes
    • D21C3/224—Use of means other than pressure and temperature
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H11/00—Pulp or paper, comprising cellulose or lignocellulose fibres of natural origin only
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/62—Means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts or for holding them in engagement
    • H01R13/627—Snap or like fastening
    • H01R13/6271—Latching means integral with the housing
    • H01R13/6272—Latching means integral with the housing comprising a single latching arm
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/62—Means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts or for holding them in engagement
    • H01R13/627—Snap or like fastening
    • H01R13/6271—Latching means integral with the housing
    • H01R13/6273—Latching means integral with the housing comprising two latching arms
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/648—Protective earth or shield arrangements on coupling devices, e.g. anti-static shielding  
    • H01R13/658—High frequency shielding arrangements, e.g. against EMI [Electro-Magnetic Interference] or EMP [Electro-Magnetic Pulse]
    • H01R13/6591—Specific features or arrangements of connection of shield to conductive members
    • H01R13/6594—Specific features or arrangements of connection of shield to conductive members the shield being mounted on a PCB and connected to conductive members
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R24/00—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure
    • H01R24/60—Contacts spaced along planar side wall transverse to longitudinal axis of engagement
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K5/00—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus
    • H05K5/0026—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus provided with connectors and printed circuit boards [PCB], e.g. automotive electronic control units
    • H05K5/0069—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus provided with connectors and printed circuit boards [PCB], e.g. automotive electronic control units having connector relating features for connecting the connector pins with the PCB or for mounting the connector body with the housing

Abstract

本方法包括使用第一碱性溶液对生物质进行预处理，并机械改变纤维，以提供流态化的生物质。随后使所述流态化的生物质经受高频脉冲和剪切力，随后经受压缩力，以将第一液态级分和第一分级生物质分离。使分级生物质经受氧化，随后经受压缩力，以分离呈水溶性形式的生物质的一种或更多种水不溶性组分。

Description

用于生物质的水不溶性组分的离析方法和由其提供的产品
相关申请的交叉引用
本申请要求2013年8月12日提交的美国临时专利申请序列号61/864,853、2013年11月27日提交的美国临时专利申请序列号61/909,418和2013年12月20日提交的美国临时专利申请序列号61/919,194的优先权，上述专利申请的公开内容通过引用以其全部并入本文。
发明领域
本发明涉及用于离析生物质的组分的方法。在所述方法中提供的级分和提出物的实例包括木质素、纤维素、糖、半纤维素、纤维和/或提出物的提取、离析和纯化。
发明背景
通常将天然的纤维素原料称作“生物质”。包括木材、纸、农业残渣、草本作物和木质纤维素的城市和工业固体废弃物的多种类型的生物质已被考虑作为用于广泛范围的制品的生产和制备的原料。植物生物质材料主要由纤维素、半纤维素和木质素组成，与大量的可提取物、果胶、蛋白质和/或灰分一起结合在复杂而缠结的凝胶状结构中。因此，生物质作为化学原料的成功的商业用途取决于这些各种成分的有效的和/或经济的分离和离析。
在生物质的生产、收获、储存、运输和加工中经常需要很多步骤，以产生有用的产品。加工中的一个步骤是将生物质分离或分级成其主要组分：提出物、半纤维素、木质素和纤维素。已研究了很多方法来解开生物质的复杂结构。一旦实现该分离，则打开了用于将各组分进一步加工成可销售的产品的各种各样的途径。例如，近来从生物质生产产品例如生物燃料、聚合物和胶乳替代品的可能性已受到很多关注。这种关注归因于大量纤维素原料的可利用性、使废弃纤维素材料的燃烧或填埋减到最少的需要和糖和纤维素作为取代油基产品的原材料的有用性。
其离析一直令人感兴趣的生物质的一个组分是木质素。木质素是交联的外消旋大分子，其分子质量超过10,000 Da。它性质上相对地为疏水性和芳香性的。聚合度本质上难以测量，因为其通常在典型的提取期间碎裂(fragmented)，且分子由似乎以任意方式重复的各种类型的子结构构成。取决于离析的方法已描述了不同类型的木质素。
存在三种被甲氧基化至各种程度的单木质醇单体(monolignol monomers)：对香豆醇、松柏醇和芥子醇。这些木质醇分别以苯丙素(phenylpropanoids)对羟基苯基(H)、愈创木基(G)和紫丁香基(S)的形式结合在木质素中。裸子植物具有几乎全部由G和小量的H构成的木质素。双子叶被子植物(dicotyledonous angiosperms)的木质素通常是G和S(包含非常少的H)的混合物，而单子叶木质素是所有三种的混合物。很多草类主要具有G，然而一些棕榈主要具有S。所有木质素含有小量的不完整的或改性的单木质醇，而在非木质植物中其它单体是主要的。
类似地，生物质的另一组分纤维素特别令人感兴趣，特别是关于造纸工业和在生物燃料的生产中。纤维素是具有式(C6H10O5)n的有机化合物，由数百至过万个β(1→4)连接的D-葡萄糖单元的直链构成的多糖。纤维素是绿色植物的初生细胞壁、多种形式的藻类和卵菌的重要的结构组分。纤维素是地球上极其丰富的有机聚合物。棉纤维的纤维素含量是90%，木材的纤维素含量是40-50%，及干大麻的纤维素含量约45%。纤维素主要用于生产纸板和纸。较小的量转化成各种各样的衍生产品，例如玻璃纸和人造丝。
因此，持续存在对于改善的系统和方法的需要，所述系统和方法用于将固态生物质分离成其单独构成组分，特别是木质素、半纤维素和纤维素，并考虑了例如环境和能源问题、效率和费用效益的因素。
发明内容
应当意识到提供本概述以介绍简化形式的一系列概念，在以下详述中进一步描述所述概念。本概述不意欲鉴定本公开的关键特征或本质特征，也不意欲限制本发明的范围。
本发明提供用于离析生物质的各种组分的方法，所述方法可适应于大规模生产，使用环境友好的溶剂和/或是节能的。此外，本发明提供用于离析水溶性形式的生物质的各种水不溶性组分，同时提供基本上无半纤维素、其它糖和水不溶性组分的生物质的方法。
所述方法包括使用第一碱性溶液，例如氢氧化钠，对生物质进行预处理。预处理可包括机械改变纤维，以，例如，展开(open up)纤维并形成流态化的生物质。随后使具有展开的纤维的生物质经受高频脉冲和剪切力，而没有使生物质的单独组分变性。随后使生物质经受压缩力，以将第一液态级分与第一分级生物质分离。随后可使第一分级生物质再次经受与之前相同的高频脉冲和剪切力，特别是若有半纤维素和/或糖依然存在于第一分级生物质中的话。使用压缩力将第二液态级分与第二分级生物质分离。第二分级生物质的纤维素和包括木质素和蛋白质的水不溶性组分的含量高，且第二分级生物质基本上无半纤维素和糖。使第二分级生物质经受氧化，例如使用pH为8至12的过氧化氢。随后使第二分级生物质经受压缩力，以将呈水溶性和液态形式的生物质中一种或更多种水不溶性组分，与基本上无半纤维素、糖和生物质的水不溶性组分的第二分级生物质分离。
本发明还提供了在环境温度下、在5至12的pH下呈水溶性形式的生物质的水不溶性组分。通常为水溶性的示例性组分包括半纤维素、糖、果胶、一些蛋白质和提出物。通常为水不溶性的组分包括脂质、木质素、一些蛋白质和提出物。
附图简述
图1描绘了流程图，其概述了本发明方法的实施方式。
图2描绘了流程图，其概述了本发明方法的另一实施方式。
实施方式详述
在以下详述中，详细地描述了本发明的实施方式，以使得能够实践本发明。虽然参考这些具体的实施方式来描述本发明，但是应当意识到可采取不同的形式来将本发明具体化，且不应解释为限于本文陈述的实施方式。相反，提供这些实施方式以使本公开将是详尽且完整的，并将向本领域技术人员完全传达本发明的范围。
在本文发明的说明书中使用的术语仅用于描述特定的实施方式的目的，且不意欲作为本发明的限制。如在本发明的说明书和所附的权利要求书中所使用的，单数形式“一”("a," "an")和“所述”("the")也意欲包括复数形式，除非上下文另外清楚地指出。本发明包括在考虑以下详述后将变得显而易见的众多替代物、变型和等价物。
将理解虽然术语“第一”、“第二”、“第三”、"a)"、"b)"和"c)"等在本文中可用于描述本发明的各要素，但是(本发明)不应受这些术语限制。这些术语仅用于将本发明的一要素与另一要素区别开来。因此，以下讨论的第一要素可称作要素方面，和类似地，第三要素，而不偏离本发明的教导。因此，术语“第一”、“第二”、“第三”、"a)"、"b)"和"c)"等不意欲必然将顺序或其它层次传达给相关要素，而仅用作鉴定的目的。操作(或步骤)的顺序不限于在权利要求书或图中所呈现的次序，除非另外明确指出。可同时实施步骤。
除非另外定义，否则，本文使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。将进一步理解，术语，例如在常用词典中定义的那些，应当解释为具有与它们在本申请的上下文和相关领域中的含义相一致的含义，且不应以理想化的或过度形式的层面来解释，除非本文明确地这样定义。在本文发明的说明书中使用的术语仅用于描述特定的实施方式的目的，且不意欲作为本发明的限制。本文提到的所有出版物、专利申请、专利和其它参考通过引用以其全部并入。在术语冲突的情况下，以本说明书为准。
也如本文所使用的，“和/或”是指并包括相关列举项中的一个或更多个的任何和所有可能的组合，以及当以二者择一(“或”)解释时，组合的缺乏。
除非上下文另外指出，否则，明确意欲可以任何组合来使用本文描述的发明的各种特征。此外，本发明还考虑在本发明的一些实施方式中，可排除或忽略本文陈述的任何特征或特征的组合。举例说明，若说明书陈述复合物包含组分A、B和C，明确意欲可忽略和不要求保护A、B或C中任一种，或它们的组合。
如本文所使用的过渡短语“基本由……组成”(和语法变体)解释为包括所述材料或步骤“和不实质上影响所要求保护的发明的基本的和新颖的特性(一种或更多种)的那些”。参见，关于Herz, 537 F.2d 549, 551-52, 190 U.S.P.Q. 461, 463 (CCPA 1976) (在原文中强调)；还参见MPEP § 2111.03。因此，如本文所使用的术语“基本由……组成”不应解释为等同于“包含”。
当指可测量的值诸如，例如，量或浓度等等时，如本文所使用的术语“大约”意为包括所规定量的± 20%、± 10%、± 5%、± 1%、± 0.5%或甚至± 0.1%的变化。本文提供的可测量值的范围可包括在其中的任何其它的范围和/或单个值。
术语“生物质”包括任何非化石的即可再生的有机的物质。各种类型的生物质可包括植物生物质、动物生物质(任何动物副产品(animal by-product)、动物排泄物等)和城市废弃物生物质(除去可回收物例如金属和玻璃的住宅和轻的商业垃圾)。
术语“植物生物质”或“木质纤维素生物质”实际上包括在可持续的基础上，能源可利用的任何植物衍生的有机物质(木质或非木质的)。“植物衍生的”必须包括参与种子生产的性生殖植物部分(如花芽、花、果实、果核和种子)和植物性部分(如叶子、根、叶芽和茎)二者。植物生物质可包括但不限于农业作物废弃物和残渣，例如玉米秸、麦秸、稻秸、甘蔗渣等等。植物生物质进一步包括但不限于，木本能源作物、木材废弃物和残渣，例如树、软木森林间苗(softwood forest thinnings)、树皮废弃物、锯屑、纸和纸浆工业废料流、木纤维、草本植物材料酿造废弃物等等。另外，饲料作物(grass crops)，例如柳枝稷(switchgrass)等等，具有以大规模量生产和提供另一植物生物质的重要来源的潜力。对于城市地区，潜在的植物生物质原料包含庭院废弃物(如剪下的草(grass clippings)、叶子、剪下的树(tree clippings)、灌木丛等)和蔬菜加工废弃物。
生物质包含三种基本的化学组分/级分，即半纤维素、纤维素和木质素。取决于生物质，生物质还可包括较少量的蛋白质、提出物、果胶和灰分。具体地，半纤维素是包含戊糖和己糖木质、葡糖醛酸木质(glucuronoxylon)、阿拉伯糖木质(arabinoxylon)、葡甘露聚糖(glucomannon)和木糖葡聚糖的聚合物(基体多糖)。所述糖被乙酸高度取代，且因其支化结构，半纤维素是无定形的。半纤维素还易于经由水解而分解。对比之下，纤维素是葡萄糖通过β-配糖键键合在一起以形成很长的直链的线型聚合物(多糖)。氢键合可发生在纤维素链之间，导致耐分解的刚性晶体结构。木质素是酚类分子的聚合物，并且是疏水性的。它为植物提供结构完整性，即它是维持植物完整的胶水。
在，例如，植物生物质例如玉米秸中的半纤维素、纤维素和木质素的典型的范围是：
组分 生物质干重
纤维素 30 - 50%
半纤维素 20 -40%
木质素 10 -25%
“环境温度”包括本发明的方法发生的环境的温度。环境温度可包括，但不限于，“室温”和在10至40℃(50至104℉)范围内的任何温度。
生物质的单独组分可包括，但不限于，木质素、纤维素、半纤维素、蛋白质、药品(pharmaceuticals)、保健品(nutraceuticals)和由植物的叶子、茎、花、芽、根、块茎、种子、坚果、果实等等获得的其它材料。
“醇”包括，但不限于甲醇、乙醇、异丙醇、丙醇、异丁醇、丁醇和乙二醇。“短链醇”一般包括C1至C4醇。
“水”包括，但不限于，去离子水、泉水、蒸馏水、矿质水、自来水和井水，及它们的混合物。“水溶性的”包括在环境温度下可溶解在水或其它溶剂中的组分。“水不溶性的”包括在环境温度下不能溶解在水或其它溶剂中的组分。
现在参考图1，根据本发明的一些实施方式，将描述用于各种生物质的分级和提取的操作。可任选地在环境温度下进行预处理步骤90。可使生物质经受预浸渍步骤100和/或分解步骤110。预浸渍步骤100 可包括与具有或不具有添加剂的溶剂接触，以促进单独组分的分离。分解步骤110可包括生物质的机械分解，以提供处于流态化或可流动状态或条件下的生物质。在预处理步骤90之后，可使生物质经受高频脉冲和高剪切力，以经由，例如，在2014年8月8日提交的共同待审的美国专利申请序列号14/454,833(代理人案号1237-3)和2014年8月8日提交的共同待审的美国专利申请序列号14/454,952(代理人案号1237-2)中描述的生物质分级装置和方法进行分级120或提取，上述专利申请的公开内容通过引用以其全部并入。此类分级不使生物质的一种或更多种单独组分变性。此类分级提供了可与经分级或提取的生物质分离的级分或提取产物。换句话说，脉冲和剪切力避免改变单独组分的化学特性，且基本上不导致此类组分的碎裂。可使经分级或提取的生物质经受分离，即伴随或不伴随搅拌的过滤或筛选125，接着是压缩力130，且随后接着是伴随或不伴随搅拌的另外的过滤和/或分离140。所述级分可用于提供所需的产物流150。在一个实施方式中，例如使用白利糖度计来监测经分级的生物质中的半纤维素和糖的量。若显著(量)的半纤维素或糖依然存在，则重复经受高频脉冲和剪切力和经受压缩力的步骤。
如以上简要讨论的，在最初的预处理步骤90中，可预浸渍生物质并使之与溶剂接触，例如与醇、含水醇(aqueous alcohol)、水或甘油或共溶剂或它们的混合物接触，以开始生物质的分级或提取。在该预处理步骤90期间，生物质可能膨胀。随后，例如通过在与溶剂接触100之前的剁碎、切割、磨损、摩碎或压碎，可分解110生物质。在特定的实施方式中，若生物质是，例如，新鲜的植物生物质或草本植物材料，则可使材料与醇接触。若生物质是干燥的植物生物质或草本植物材料，则可使其与含水醇溶液接触。可在不同浓度的含水醇中实施该含水醇提取。合适的醇可为短链醇，例如，但不限于，甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇和异丁醇。在特定的实施方式中，所述醇是乙醇。所述醇可为共溶剂混合物，例如醇和水的混合物。含水醇溶液可包含0-100% (v/v)的醇。更特别地，含水醇溶液可包含25-95% (v/v)的醇。在特定的实施方式中，含水醇溶液为25% (v/v)或更多的醇。在另一特定的实施方式中，含水醇可为60% (v/v)的醇。在另一实施方式中，含水醇溶液可为70% (v/v)的醇。在又一实施方式中，含水醇溶液可为86%或更多(v/v)的醇。在其它实施方式中，用于分级或提取生物质的方法可包括使生物质与甘油或含水甘油溶液接触。在又一实施方式中，用于提取生物质的方法可包括使生物质与水接触。通常，在本发明的其它实施方式中，与所使用的溶剂/液体接触的生物质/固体的比率可为1:1至1:10的固体比液体。在与溶剂(醇或水)接触期间，生物质的纤维可能膨胀。
关于分解纤维，通过剁碎、切割、磨损、摩碎或压碎生物质来展开纤维，和由此提供呈流态化或可流动形式的纤维。例如，可在机械高稠度流化机例如精制机(refiner)或盘式碾磨机(disk mill)中加工生物质纤维。示例性的盘式碾磨机可获得自Sprout Waldron、Beloit或Andritz。通过利用精制机或盘式碾磨机，可改变生物质且特别是其纤维质材料，而不破坏纤维质材料的纤维质性质，以使分级装置的高频脉冲和剪切力可接近纤维质材料。所述加工可持续如本领域技术人员将理解的影响该步骤所必需的任何所需的时间量发生。在特定的实施方式中，持续1分钟或更短实施分解方法。
总的预处理步骤90可持续对于分级或提取方法足够的任何时间段发生，并可在任何器皿、容器或适于使生物质与溶剂接触和/或分解纤维的混合器中发生。在一些实施方式中，预处理步骤可为介于，例如15分钟、30分钟或1小时和72小时之间的任何时长。在另一实施方式中，预处理步骤可为15分钟或更短。预处理步骤可为1分钟或更短。在预处理步骤中，可使与溶剂接触的生物质任选地经受压缩力，所述压缩力可促进溶剂被吸收进入生物质中。预处理步骤90中的压缩可根据本领域技术人员将意识到的任何技术发生。在本发明的实施方式中，在预处理步骤期间的压缩可受螺旋压力机影响。
在另一实施方式中，预处理可包括添加酸以使生物质预水解，以促进半纤维素的去除。用于酸化预处理溶液(溶剂)的合适的酸包括无机酸，例如硝酸、盐酸和磷酸，和有机酸，例如乙酸或甲酸。若需要酸化/水解，则溶液的pH将为约0.5至7.0，且通常可能介于约1.0至5.0之间。还可使用螯合剂(sequestering agent)或螯合剂(chelating agent)例如氨基羧酸或氨基多磷酸。
另外，可包括帮助催化脱木质素作用的化合物。在一个实施方式中，可利用蒽醌(AQ)。示例性的蒽醌及其衍生物包括1-甲基蒽醌(1-methylanthrazuinone)、2-甲基蒽醌、2-乙基蒽醌、2-甲氧基蒽醌、2,3-二甲基蒽醌(2,3-dimethylantraquinone)和2,7-二甲基蒽醌(2,7- dimethylantraquinone)。
在另一实施方式中，可包括碱性缓冲剂例如碱金属氢氧化物、碳酸盐、磷酸盐或硼，以促进半纤维素和木质素单独组分的分离。合适的氢氧化物包括氢氧化钠、碳酸钠和四硼酸钠。可使用氢氧化物的混合物或共混物。若添加碱金属氢氧化物，则pH可介于约7.0至13.0之间，并通常可介于约8.0至11.0之间。
可在环境温度下、升高的温度(30°C至90°C)下或使用水蒸气/蒸汽(大于100°C)进行预处理步骤90。意识到蒸汽可为溶剂的蒸汽。
总的来说，期望是提供以下形式的纤维：其中使用分级装置的高剪切力和脉冲可容易地使纤维的组分分级。预处理步骤90的条件例如溶剂选取、温度、压力、时间、添加剂等等的选择将取决于生物质和待分级和离析的那种生物质的组分，并将在本领域技术人员的技术范围之内，而无需过多的实验。
接着分解110之后，可使呈流体或可流动形式的生物质经受分级120，以使用剪切力和脉冲来分级或提取生物质。将意识到，在特定的实施方式中，在生物质的组分未变性或改变、并维持单独组分的化学性质的情况下使用剪切力和脉冲，其中可从生物质中分离出一部分级分或提取物。使生物质经受剪切力和高频脉冲可持续如本领域技术人员将意识到的影响该步骤所必需的任何所需的时间量发生。在特定的实施方式中，该步骤可持续1分钟或更短发生。在操作中，在大于1000脉冲每秒的能量下，流态化的生物质从约4 mph快速加速至约120 mph，同时避免生物质颗粒的摩碎。这促进了生物质的细胞结构从生物质的复杂而缠结的结构中释放其各种级分或成分的能力，而没有使组分的化学性质和特性变性。
随后可使经分级的生物质材料任选地在另外的溶剂存在下经受压缩力130如，压碎力或浸软力(macerating force)，其中所述压缩力除去液态级分用于收集，同时排出主要是纤维素的低液体(含量)的固体饼。可根据本领域技术人员意识到的任何技术施加压缩力。在特定的实施方式中，压缩力受到螺旋压力机的螺杆的影响，所述螺旋压力机浸软经分级的生物质。
经受分级120 和经受分级的步骤可持续直至生物质级分基本上不含半纤维素和糖。这可采取各种各样的手段(matters)来监测或测量，包括使用白利糖度计来测量糖含量、使用差示扫描量热计(DSC)来测量熔融温度和使用差示热分析(DTA)来测量熔融曲线下的面积。
可如图2中所概述地进一步处理根据本发明提供的级分和提取物。可使经筛选的液体(如液态级分)与另外的生物质接触，所述生物质经分解210、分级220、筛选240、经受压缩力230和将主要是纤维素的固态的分级生物质与液态的分级产物流分离250。纤维素含量高的分级生物质可用以制造纸浆和纸。
一旦经分级的生物质基本上不含半纤维素和糖，则使生物质经受在7以上的pH下的氧化。在一个实施方式中，氧化通过使经分级的生物质与0.1%至1.5%过氧化氢接触来发生。例如，关于木质素分离、离析和纯化，过氧化氢允许木质素醚键断裂。具体地，木质素中的酚基被离子化，且所得的自由基主要是苯氧自由基类型。随后通过超氧阴离子的歧化作用形成过氧化氢。超氧阴离子本身不是非常具有反应性，但是过氧化氢的分解产物包括非常具有反应性的氢氧自由基。氢氧自由基不仅与木质素结构反应，而且容易攻击多糖，伴随随后的配糖键断裂和剥皮反应(peeling reactions)的新位点的产生。一旦氢过氧(perhydoxyl)自由基与木质素(或蛋白质或水不溶性提出物)结合，这些生物质的单独组分变得极性和水溶性更强。其它氧化剂包括碱金属过氧化物，例如有机和无机过氧化物，包括过氧化钠、过氧化钙和过氧化镁。此外，可通过在预处理步骤中包括蒽醌或其衍生物或其它催化剂来促进该反应。
分离之后，可进一步分离、离析和/或纯化现在水溶性的单独组分。在一个实施方式中，使用离心法来提供滗析液(decant)。随后，可使用例如可获得自Millipore, Billerica, Massachusetts的超滤膜或渗滤膜。可使用第一膜从液态级分中除去任何剩余的半纤维素。在一个实施方式中，第一膜是10K 道尔顿筛网。截留物质将包含半纤维素，且渗透物将主要包含木质素、蛋白质和提出物，以及小量的半纤维素、糖和纤维碎片。第二膜将取决于膜将木质素、蛋白质或提出物作为截留物质离析，并将任何剩余的半纤维素、糖、碎片、污染物(如重金属)作为渗透物离析。在一个实施方式中，第二膜是8K 道尔顿筛网。可使用另一3K 道尔顿筛网来进一步离析所需的组分。
在特定的实施方式中，可将通过本发明的分级和/或提取方法提供的纤维素和/或纤维素纸浆用在或应用在纸和纸制品的制备中。纸制品的实例包括，但不限于：纸、纸板和卡片材料(card stock)。由通过本发明提供的纤维素和/或纤维素纸浆制备的纸制品的用途不受特别限制。取决于其预期用途，可生产具有各种各样性质的纸制品，所述用途涵盖，例如：代表价值，例如在纸币、钞票(bank notes)、支票、债券、收据和票证中；用于储存信息，例如在书本和笔记本、剪贴簿、杂志、报纸、艺术作品、信中；用于私人用途，例如自己的日记、笔记等和便笺中；用于交流，例如在个人和/或群体之间的交流中；用于包装和容器，例如在纸板、牛皮纸板、箱纸板、挂面纸板、饮料和/或食品容器、液体容器、瓦楞箱、纸袋、信封、薄包装纸、纸莎草纸(Charta emporetica)和墙纸中；用于清洁，例如在厕纸、手帕纸、纸巾、面巾纸和猫砂中；用于建造，例如在纸工艺品、折纸手工、纸飞机、衍纸、纸蜂窝、用作复合材料中的芯材料、纸艺工程(paper engineering)、彩色美术纸和纸衣服中；和其它用途，例如在金刚砂纸、砂纸、吸墨纸、石蕊试纸、通用指示剂纸、纸色谱法、电绝缘用纸(还参见电介质和电容率)和滤纸。
通过本发明提供纤维素和/或纤维素纸浆用在纸和纸制品的生产中的方法不受特别限制，且本领域技术人员将意识到的任何方法可用在使用通过本发明提供的纤维素和/或纤维素纸浆的纸和纸制品的生产中。例如，可将根据本发明提供的纤维素纸浆进料至造纸机中，在其中使它形成为纸幅，并通过按压和干燥从其除去水。也可将通过本发明提供的纤维素纸浆进行漂白，以使纸浆更白。用在纸浆的漂白中的典型的化学品和方法包括：氯、次氯酸钠、使用氢氧化钠提取、氧、碱性过氧化氢、臭氧、螯合以除去金属、酶处理、过氧酸和连二亚硫酸钠。典型的螯合剂包括，但不限于，EDTA和DTPA。虽然不特别受限于通过本发明提供的纤维素和/或纤维素纸浆的漂白的方法，但是无元素氯(ECF)和/或全无氯(TCF)漂白法提供更加环境友好的漂白方法。TCF漂白，例如，防止有毒化学品例如二噁英的形成。用于纸浆漂白的TCF顺序的实例是其中纸浆将经氧、随后臭氧处理、经氢氧化钠洗涤，随后按顺序经碱性过氧化物和连二亚硫酸钠处理。
在其它实施方式中，可将根据本发明提供的纤维素和/或纤维素纸浆用在或应用在纸张涂层的制备和/或制造中。已使用纤维素和纤维素衍生物对纸进行涂布，以增强物理特性，例如，但不限于，外观，如光泽度和表面光洁度(finish)、强度、刚度和耐水性。由根据本发明提供的纤维素和/或纤维素纸浆制备纸张涂层所采取的方式不受限制，且所使用的方法可为本领域技术人员将意识到的任何方法。
在其它实施方式中，根据本发明提供的纤维素和/或纤维素纸浆可用在纤维的制备中。纤维的实例包括，但不限于再生的纤维素纤维，例如玻璃纸和人造丝。
在其它实施方式中，根据本发明提供的纤维素和/或纤维素纸浆可用在消耗品中。消耗品的类型不受特别限制，且应用可包括，但不限于：用作药物片剂中的惰性填料的微晶纤维素或粉末纤维素；增稠剂和/或稳定剂。粉末纤维素也可用于改善加工食品或食物的特性，例如，用以防止加工食品或食物在容器内的结块和/或聚集。
在其它实施方式中，根据本发明提供的纤维素和/或纤维素纸浆可用在科学应用中。纤维素通常在实验室中用作色谱法，特别是薄层色谱法的固定相。液体和凝胶过滤通常使用由纤维素制备的产品，或者单独使用，或者与其它过滤介质，例如硅藻土组合使用。
在其它实施方式中，根据本发明提供的纤维素和/或纤维素纸浆可用在建造和建筑材料中。由回收纸制成的纤维素绝缘材料作为用于建筑绝缘材料的环境优选的材料正变得流行。其可使用作为阻燃剂的硼酸处理。此外，纤维素在水中的氢键合可产生可喷涂的、可模压的材料，作为塑料和树脂用途的替代物。可回收的材料可被制成耐水和/或耐火或阻燃的，并可为用作建筑材料提供足够的强度。
在另一实施方式中，可使用纤维素酶处理纤维素，以使结晶纤维素水解成葡萄糖，接着使用酵母或合适的微生物使葡萄糖发酵，以提供生物燃料和/或生物原料。认识到可将之前从分级生物质中分离的半纤维素和/或糖添加回去，以与纤维素共发酵。
在另一特定的实施方式中，根据本发明的分级或提取提供半纤维素和糖。通过根据本发明的方法提供的糖和/或半纤维素可进一步用在生物燃料例如，但不限于乙醇的制备中，或用在聚合物/塑料的制备中。一个这样的实施方式是所提供的级分的发酵以生产乙醇。在另一实施方式中，聚合物是聚乳酸(PLA)。在另一实施方式中，木质素可经进一步分离和乳化，用于进一步的加工。因为木质素未经受高温，所以其官能基团未进行化学反应，且分离的木质素的反应性可更高。
在本发明的另一实施方式中，所离析和使用的级分或提取物是木质素。通过本发明提供的木质素的应用和用途的实例包括，但不限于，例如：水泥和混凝土；动物饲料丸粒；动物饲料糖蜜添加剂(animal feed molasses additives)；筑路粘合剂/粉尘控制；农药；油井钻井泥浆；胶粘剂；树脂和粘合剂；墙板；分散剂；乳化剂和润湿剂；粘结剂；螯合剂；皮革处理；抗菌活性；铅酸蓄电池；油回收；水处理；工业清洁剂；乳液稳定剂；炭黑; 油墨和偶氮颜料；染料；微量营养素；肥料；耐火材料和瓷砖添加剂；矿石加工和猫砂。在本发明的另一实施方式中，所使用的级分或提取物为纸浆、纤维素和/或纤维素纸浆。应用和用途的实例及通过本发明提供的纤维素和/或纤维素纸浆的应用包括，但不限于，例如：纸和纸制品；纸张涂层；纤维；消耗品；科学(science)；生物燃料；建筑材料；绝缘材料添加剂和粘合剂。
在一些实施方式中，根据本发明提供的木质素可包含木质素或木质素衍生物的衍生物，例如，木质素磺酸盐或木质素胺。在又一实施方式中，通过本发明提供的木质素用作粘合剂。木质素或木质素衍生物可用作胶粘剂、在丸粒或压缩材料中起粘合剂的作用。木质素或木质素衍生物可用在粉尘控制中，例如，用在未铺砌的道路上，以减少来自气载尘粒的环境问题并稳定道路表面。木质素充当粘合剂的能力使得木质素作为以下中的组分有用，例如：可生物降解的塑料；型煤；胶合板和刨花板；陶瓷制品；动物饲料丸粒；炭黑；玻璃纤维绝缘材料；肥料和除草剂；油毡膏(linoleum paste)；抑尘剂和土壤稳定剂。
在其它实施方式中，通过本发明提供的木质素用作分散剂。木质素或木质素衍生物可防止悬浮液中的未溶解的颗粒的聚集和沉降。木质素或木质素衍生物可防止悬浮液中的颗粒被其它颗粒吸引，并可减少在悬浮液中使用包含所述颗粒的产品所需的水量。木质素或木质素衍生物充当分散剂的能力使得木质素作为以下中的组分有用，例如：水泥混合料；皮革鞣制；粘土和陶瓷制品；混凝土外加剂；染料和颜料；油钻井泥浆以及农药和杀虫剂。
在其它实施方式中，根据本发明提供的木质素用作乳化剂。木质素或木质素衍生物可稳定不混溶的液体例如，油和水的乳液，使得它们高度耐分离。木质素、木质素磺酸盐和木质素胺充当乳化剂的能力使得木质素或木质素衍生物成为以下中的有用的组分，例如：沥青乳液；农药；颜料和染料；和蜡乳液。
在其它实施方式中，根据本发明提供的木质素用作螯合剂。木质素或木质素衍生物可与金属离子相互作用，防止它们与其它化合物反应并变得不可溶。与木质素或木质素衍生物螯合的金属离子在溶液中保持溶解，使得它们可被植物利用，并防止水系统中的鳞状沉积。木质素和木质素衍生物充当螯合剂的能力使得木质素成为以下中的有用的组分，例如：微量营养素系统；清洁剂以及用于锅炉和冷却系统的水处理。
在特定的实施方式中，通过本发明提供的木质素可用在混凝土中。木质素或木质素衍生物可有助于，例如：高性能混凝土强度；混凝土研磨；降低由水分和酸雨引起的损害；和延缓水泥组合物凝固。具体地，木质素磺酸盐可为水泥颗粒贡献更高的吸附性能和zeta电位，并为水泥基质提供更好的分散特性。木质素还可改善水泥膏的压缩强度。
在另一实施方式中，通过本发明提供的木质素可用作抗氧化剂。木质素可充当自由基清除剂，并为，例如，苯乙烯聚合物、丁二烯聚合物、橡胶聚合物、橡胶、聚丙烯和聚己内酰胺提供热保护。木质素的天然的抗氧化性质使得其在化妆品和局部制剂中有用，且木质素磺酸盐已用在化妆品组合物中，所述化妆品组合物例如用于装饰用途和/或皮肤上的修正的化妆品。
在另一实施方式中，通过本发明提供的木质素可用在沥青中。用途的实例包括用于沥青的裂缝填充组合物、增强沥青的水稳定性、用于沥青的乳化剂和降低沥青生产成本的流动性改性剂。
在另一特定的实施方式中，通过本发明提供的木质素可应用于和/或用在碳或石墨纤维、碳纤维增强的聚合物和碳纳米管中，或与碳或石墨纤维、碳纤维增强的聚合物和碳纳米管一起使用。
在另一特定的实施方式中，通过本发明提供的木质素可作为粘合剂组合物的一部分应用或用在纤维板、刨花板、木纤维绝缘板、草板纸、定向刨花板等等的生产中。例如，可将木质素添加到树脂中，以提供粘合剂合理的湿强度。基于木质素的改性剂，其中木质素或木质素磺酸盐可被添加到基于甲醛的粘合剂系统中，所述粘合剂系统例如，酚醛、脲醛、三聚氰胺甲醛、间苯二酚甲醛和/或鞣酸甲醛树脂。所得的板粘合剂可随后用于人造板(panel boards)，例如，在胶合板、硬纸板、纤维板或刨花板中。
在另一实施方式中，通过本发明提供的木质素可应用和用在泡沫、塑料和/或聚合物中。例如，包含木质素的聚氨酯可具有改善的耐火性和/或阻燃性。环氧树脂可包含固化剂，所述固化剂包含木质素和/或木质素衍生物，例如木质素衍生的乙酸酐。木质素，例如不含S的木质素，可用在环氧树脂中，用于制造印刷电路板，或用在产品中，例如用在汽车制动器中。可将木质素添加到聚合物中，例如添加到基于聚苯醚的聚合物中，以增强聚合物的弹性模量、抗拉强度和断裂伸长率值。当以固体或熔融形式混合时，木质素也可充当水吸收抑制剂和/或作为流化剂，以促进聚合物(例如聚酰胺)诸如通过注塑、吹塑、挤出或挤出吹塑的加工，来制造制品。木质素，例如，碱性木质素聚碳酸1,2-丙二酯也可用于改善聚合物的热稳定性和机械性质。
在另一实施方式中，通过本发明提供的木质素可应用和用在粉尘控制中。例如，在水中的木质素和甘油可应用至粉尘成问题的区域，诸如，例如，用在煤矿、煤运输、铁路、公路、畜牧围场(stock yards)等等中。木质素，例如，尤其是木质素磺酸钙粉末，已显示稳定核事故之后的污染。也可通过喷涂包含沥青、木质素磺酸盐和水的乳液来控制道路表面上的粉尘移动。
在另一特定的实施方式中，通过本发明提供的木质素可作为施胶剂应用和用在纸中，以增强纸抗拉强度和/或作为包装层压材料(packaging laminate)。
在另一实施方式中，通过本发明提供的木质素可应用和用于通过木质素的解聚来提供化学品。木质素的解聚可提供，例如苯酚类、甲酚类、儿茶酚类、间苯二酚类、喹啉类、香草醛、愈创木酚类等等。
在另一实施方式中，通过本发明提供的木质素可应用和用在电池中，以增强能量储存装置的性能。例如，在包含一薄层木质素的电池中的石墨粉末可用于防止石墨粉末降低H超电压，而不影响石墨粉末的状态。木质素也可用于保护电池的负极板免于在其上形成钝化的硫酸铅层。
在另一特定的实施方式中，通过本发明提供的木质素可应用和用作燃料添加剂，或可通过热解、热裂解、加氢裂化、催化裂化或加氢处理的组合催化转化为汽油/柴油。木质素可进一步用在催化热液气化(catalytic hydrothermal gasification)中，以提供燃料气。木质素还可用于木质丸粒(wood pellets)，以生产具有更高的燃烧值的质量更好的丸粒，或用在人造燃烧木料(artificial fire logs)中，以提供改善的火焰性质。
在另一实施方式中，通过本发明提供的木质素可应用和用作添加剂，以改善润滑剂的特性。例如，木质素磺酸盐可用作润滑脂的增稠剂。润滑脂(greases)可包含木质素组合物，以提供润滑脂的改善的防腐蚀性质。另外，包含木质素，例如，水解木质素的润滑脂可为使用其的装置提供更大的耐磨性。包含木质素，例如木质素磺酸盐的润滑脂可改善润滑脂的抗摩性能，并提供润滑脂更长的润滑寿命。
在另一特定的实施方式中，通过本发明提供的木质素可应用和用在胶乳和/或橡胶的生产中。例如，木质素可被添加到胶乳和/或橡胶中，并为其起到填料、颜料、改性剂、增量剂或增强剂(reinforcement)的作用。添加到胶乳中的木质素可增加橡胶胶乳膜的耐油性和/或抗拉强度。与没有添加木质素的橡胶相比较，用木质素增强的橡胶可表现出改善的耐臭氧性。将通过本发明提供的木质素结合在胶乳和/或橡胶中的方法不受特别限制，并可通过本领域技术人员将意识到的任何方式来进行。
在另一实施方式中，离析的蛋白质可经进一步离析并水解成单一氨基酸、肽和/或多肽。离析的蛋白质可用作人和动物的食品补充剂。可使用凯氏定氮法来测量蛋白质含量。
提供以下实施例来说明本发明，且不应解释为它的限制。
实施例
实施例1
麦草
将10Kg的干燥的麦草(麦秆)剁成¾至2英寸的柄长。用干净的冷水简要地冲洗麦秆，以除去沙子和尘土。随后使麦秸经受持续数秒的水或水蒸气注射进入盘式碾磨机中，以机械分解纤维素结构。随后使流态化的麦草经受持续1.5至3秒的高剪切力、伴随1824至912次脉冲，而没有使麦秸的组分变性。使组合的混合物经受压缩力，以将料流分离成液体和20-60%纤维素固态级分。保留含有半纤维素的液态级分。
使用NaOH对固态级分进行预处理，该NaOH足以使纤维素水浆的pH从约4-7提高至10-12。允许该碱性混合物陈化数秒至1小时，并再次通过起始于盘式碾磨机的系统来处理，所述混合物在碾磨机中经受持续数秒的水或水蒸气注射，以机械分解纤维素结构。随后使流态化的麦草经受持续1.5至3秒的高剪切力、伴随1824至912次脉冲，而没有使麦秸的组分变性。使组合的混合物经受压缩力，以将料流分离成液体和20-60%纤维素固态级分。将含有半纤维素的液态级分添加到第一和第二级分中，并使其经历进一步的加工。
使用氧化剂过氧化氢处理固态级分，该过氧化氢足以使纤维素水浆的pH从约10-12降至8-10。允许该碱性混合物陈化数秒至1小时，并再次通过起始于盘式碾磨机的系统来处理，所述混合物在碾磨机中经受持续数秒的水或水蒸气注射，以机械分解纤维素结构。随后使流态化的麦草再次经受持续1.5至3秒的高剪切力、伴随1824至912次脉冲，而没有使麦秸的组分变性。对组合的混合物进行筛选，并使其经受压缩力，以将料流分离成液体和20-60%纤维素固态级分。保留含有木质素的液态级分。随后再次处理固态级分以提高pH，并将含有半纤维素的液态级分添加到第一和第二级分中，并使其经历进一步的加工。随后使用氧化剂处理固态级分，并再次运行通过分级单元。将含有木质素的液态级分添加到第一液态木质素级分中，并使用膜来进一步分离。
虽然用于说明的目的已公开了本发明经选择的实施方式，但是本领域的那些技术人员将意识到各种修改、添加和替换是可能的，而没有偏离如在所附权利要求书中所公开的本发明的范围和精神。

Claims (11)

1.用于提供呈水溶性形式的生物质的水不溶性组分和基本上无半纤维素、糖和所述水不溶性组分的生物质的方法，所述方法包括：
a) 使用第一碱性溶液对所述生物质进行预处理；
b) 使经预处理的生物质经受高频脉冲和剪切力，而没有使所述生物质的单独组分变性；
c) 使所述生物质经受压缩力，以将第一液态级分和第一分级生物质分离；
d) 使所述第一分级生物质经受与步骤b)相同的高频脉冲和剪切力；
e) 使所述第一分级生物质经受压缩力，以将第二液态级分和第二分级生物质分离，其中所述第二分级生物质基本上无半纤维素和糖；
f) 使所述基本上无半纤维素和糖的第二分级生物质经受在7以上的pH下的氧化；和
g) 使所述第二分级生物质经受压缩力，以将呈水溶性形式的生物质的一种或更多种水不溶性组分和基本上无半纤维素、糖和所述生物质的所述水不溶性组分的第二分级生物质分离。
2.权利要求1所述的方法，在步骤e)之后进一步包括使所述基本上无半纤维素和糖的第二分级生物质与第二碱性溶液接触，并使所述第二分级生物质经受压缩力，以从所述基本上无半纤维素和糖的第二分级生物质中分离出呈水溶性形式的生物质的至少一种第一水不溶性组分。
3.权利要求2所述的方法，其中所述第一和第二碱性溶液包含氢氧化钠。
4.权利要求1所述的方法，其中在环境温度至约60°C下进行所述步骤。
5.权利要求1所述的方法，其中使所述基本上无半纤维素和糖的第二分级生物质经受氧化的步骤f)包括使所述基本上无半纤维素和糖的第二分级生物质与过氧化氢溶液接触。
6.权利要求1所述的方法，其中通过与膜接触来纯化呈水溶性形式的生物质的所述水不溶性组分。
7.呈水溶性形式的生物质的水不溶性组分，其通过权利要求1所述的方法来提供。
8.用于提供呈水溶性形式的生物质的水不溶性组分和基本上无半纤维素、糖和所述水不溶性组分的生物质的方法，所述方法包括：
a) 使用第一碱性溶液对所述生物质进行预处理；
b) 使经预处理的生物质经受高频脉冲和剪切力，而没有使所述生物质的单独组分变性；
c) 使所述生物质经受压缩力，以将第一液态级分和第一分级生物质分离；
d) 监测在所述第一分级生物质中的半纤维素的量，以测定第一分级生物质是否基本上无半纤维素和糖；
e) 若不是无半纤维素和糖，则使所述第一分级生物质经受与步骤b)相同的高频脉冲和剪切力；
f) 使所述第一分级生物质经受压缩力，以将第二液态级分与第二分级生物质分离，其中所述第二分级生物质基本上无半纤维素和糖；
g) 使所述基本上无半纤维素和糖的第二分级生物质经受在7以上的pH下的氧化；
h) 使所述第二分级生物质经受压缩力，以将呈水溶性形式的生物质的一种或更多种水不溶性组分和基本上无半纤维素、糖和所述生物质的所述水不溶性组分的第二分级生物质分离。
9.根据权利要求1所述的方法，其中有机溶剂选自甲醇、乙醇、丙醇、丁醇和乙二醇。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述溶剂是选自短链醇、甘油和水中的任何一种，或它们的任何组合的共溶剂混合物。
11.选自木质素、蛋白质和提出物的呈水溶性形式的生物质的水不溶性组分，其中选自木质素、蛋白质和提出物的水溶性形式在约5至12的pH下在环境温度下可溶于水。
CN201480056139.6A 2013-08-12 2014-08-11 用于生物质的水不溶性组分的离析方法和由其提供的产品 Pending CN105849157A (zh)

Applications Claiming Priority (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361864853P 2013-08-12 2013-08-12
US61/864853 2013-08-12
US201361909418P 2013-11-27 2013-11-27
US61/909418 2013-11-27
US201361919194P 2013-12-20 2013-12-20
US61/919194 2013-12-20
US14/454972 2014-08-08
US14/454,972 US20150045543A1 (en) 2013-08-12 2014-08-08 Isolation method for water insoluble components of a biomass and products provided therefrom
PCT/US2014/050529 WO2015023580A2 (en) 2013-08-12 2014-08-11 Isolation method for water insoluble components of a biomass and products provided therefrom

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105849157A true CN105849157A (zh) 2016-08-10

Family

ID=52449176

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201480056139.6A Pending CN105849157A (zh) 2013-08-12 2014-08-11 用于生物质的水不溶性组分的离析方法和由其提供的产品
CN201580002208.XA Pending CN105793221A (zh) 2013-08-12 2015-02-11 用于从生物质中离析木质素的方法和由其提供的产品

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201580002208.XA Pending CN105793221A (zh) 2013-08-12 2015-02-11 用于从生物质中离析木质素的方法和由其提供的产品

Country Status (7)

Country Link
US (6) US20150045543A1 (zh)
EP (2) EP3033349A4 (zh)
JP (3) JP2016531744A (zh)
CN (2) CN105849157A (zh)
CA (3) CA2921177A1 (zh)
MX (3) MX2016001905A (zh)
WO (3) WO2015023580A2 (zh)

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI127111B (en) * 2012-08-20 2017-11-15 Stora Enso Oyj Process and intermediate for the production of highly refined or microfibrillated cellulose
US20150045543A1 (en) * 2013-08-12 2015-02-12 Melvin Mitchell Isolation method for water insoluble components of a biomass and products provided therefrom
US9421477B2 (en) * 2013-08-12 2016-08-23 Green Extraction Technologies Biomass fractionation and extraction apparatus
FI126737B (en) 2013-11-26 2017-04-28 Upm Kymmene Corp Process for treating lignin and preparing a binder composition
FI127582B (en) * 2014-01-10 2018-09-14 Ab Bln Woods Ltd Procedure for extracting lignin
CN105297511A (zh) * 2015-11-26 2016-02-03 山东福田药业有限公司 农业废弃物中有机组分的分离方法
CN105330869B (zh) * 2015-11-27 2017-11-14 国际竹藤中心 一种木质纤维原料的水解方法
WO2018013796A1 (en) * 2016-07-14 2018-01-18 University Of Kansas Continuous process for the ozonolysis of lignin to yield aromatic monomers
JP6931878B2 (ja) * 2016-09-09 2021-09-08 出光興産株式会社 二段プロセスによる植物系バイオマス由来生成物の製造方法
CN106397611A (zh) * 2016-10-10 2017-02-15 江南大学 一种油茶加工废弃物两步有机溶剂生物炼制型组分分离的方法
CN106283795B (zh) * 2016-11-08 2019-01-18 福建农林大学 一种分离半纤维素和纤维素的方法
IT201600121963A1 (it) * 2016-12-01 2018-06-01 Hydro Technical Eng Srl Saccarificazione di cellulosa, procedimento di frazionamento di biomassa lignocellulosica e procedimento di idrolisi di cellulosa
US11033867B2 (en) 2017-09-27 2021-06-15 Sustainable Fiber Technologies, LLC Aqueous lignin and hemicellulose dispersion
US11066588B2 (en) 2017-11-21 2021-07-20 Sustainable Fiber Technologies, LLC Deicing composition comprising lignocellulosic byproducts
US11091697B2 (en) 2017-11-29 2021-08-17 Sustainable Fiber Technologies, LLC Dust suppressant and soil stabilization composition comprising lignocellulosic byproducts
US10849355B2 (en) * 2018-06-11 2020-12-01 Stephen E. Bachman Smokeless tobacco substitute
CN109161032B (zh) * 2018-08-21 2021-01-26 上海昶法新材料有限公司 一种木质素的提取方法
CN116732799A (zh) 2018-10-24 2023-09-12 Ifg 科技有限责任公司 化学-机械细胞爆破及其制造的产物的工艺、方法和系统
JP7293719B2 (ja) * 2019-02-27 2023-06-20 東ソー株式会社 ゴム発泡体、その製造方法及びその用途
FI129866B (fi) * 2019-05-15 2022-10-14 Lappeenrannan Lahden Teknillinen Yliopisto Lut Menetelmä lignoselluloosamateriaalin fraktioimiseksi ja mainitulla menetelmällä saadut tuotteet
CN110241644B (zh) * 2019-05-30 2021-09-17 河南省高新技术实业有限公司 一种农作物秸秆全组分分离及综合利用的方法
CN111034626B (zh) * 2019-12-31 2021-09-10 宏业生物科技股份有限公司 一种利用生物质废弃物制备猫砂的方法
US11572474B2 (en) 2020-05-22 2023-02-07 Sustainable Fiber Technologies, LLC Compositions comprising lignocellulosic byproducts for tire ballasts and associated methods
TWI786581B (zh) * 2021-03-29 2022-12-11 國立虎尾科技大學 蔗渣空氣過濾器及其製備方法
CN113445344A (zh) * 2021-07-29 2021-09-28 陕西科技大学 一种脱除木质素的生物质精炼方法
CN113527711B (zh) * 2021-08-27 2022-07-08 西南交通大学 一种利用农林生物质原料制备木质素纳米管的方法
WO2023137154A1 (en) * 2022-01-14 2023-07-20 Greenkey Llc Process for treating land-based plant and marine-based biomasses
KR20230172767A (ko) 2022-06-16 2023-12-26 공주대학교 산학협력단 가변적 투명도를 갖는 투명목재 제조방법 및 가변적 투명도를 갖는 투명목재
CN115947954B (zh) * 2023-03-14 2023-08-11 中北大学 造纸木浆副产品磺化木质素/脲醛肥及反应挤出造粒工艺

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2697701A (en) * 1951-02-09 1954-12-21 Weyerhaeuser Timber Co Fractionation of lignocellulose materials
US4806475A (en) * 1983-12-28 1989-02-21 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Agriculture Alkaline peroxide treatment of agricultural byproducts
CN101372815A (zh) * 2008-09-24 2009-02-25 天津科技大学 利用超声波技术分离甘草废渣中木质素和纤维素的方法
US20110100359A1 (en) * 2009-09-29 2011-05-05 Nova Pangaea Technologies Limited Method and system for fractionation of lignocellulosic biomass
CN102839198A (zh) * 2012-09-13 2012-12-26 东南大学 超声波强化碱性过氧化氢预处理木质纤维素的方法

Family Cites Families (89)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1951519A (en) 1932-06-24 1934-03-20 Milne Samuel Paper pulp refining engine
US2226429A (en) 1937-10-18 1940-12-24 Sprout Waldron & Company Attrition mill
US3338416A (en) 1964-09-17 1967-08-29 Fluid Mechanics Inc Rotating self-cleaning strainer
US4118271A (en) * 1972-03-25 1978-10-03 Jujo Paper Co., Ltd. Method for the preparation of a pulp
SE435942B (sv) 1978-08-07 1984-10-29 Berggren Torsten L Sett och malmaskin for behandling av fiberuppslamningar, sasom pappersmassa, samt styckeformigt malgods, sasom treflis och span
US4649113A (en) * 1983-12-28 1987-03-10 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Agriculture Alkaline peroxide treatment of nonwoody lignocellulosics
US4826568A (en) * 1985-08-05 1989-05-02 Interox (Societe Anonyme) Process for delignification of cellulosic substances by pretreating with a complexing agent followed by peroxide prior to kraft digestion
SE458036C (sv) 1987-07-03 1990-05-03 Kamyr Ab Apparat foer uppdelning av en suspension av fiberhaltig cellulosamassa
US5458897A (en) 1989-05-16 1995-10-17 Her Majesty The Queen In Right Of Canada, As Represented By The Minister Of Environment Microwave-assisted extraction from materials containing organic matter
JPH04126885A (ja) 1990-09-14 1992-04-27 Akio Onda 化学パルプの製造方法
SE468601B (sv) 1991-04-12 1993-02-15 Harry Nilsson Malapparat foer fibersuspension
US5370999A (en) * 1992-12-17 1994-12-06 Colorado State University Research Foundation Treatment of fibrous lignocellulosic biomass by high shear forces in a turbulent couette flow to make the biomass more susceptible to hydrolysis
SE502906C2 (sv) 1994-06-29 1996-02-19 Sunds Defibrator Ind Ab Malelement
US5730837A (en) 1994-12-02 1998-03-24 Midwest Research Institute Method of separating lignocellulosic material into lignin, cellulose and dissolved sugars
US5813618A (en) 1995-11-28 1998-09-29 Andritz Sprout-Bauer, Inc. Continuous cyclindrical wood pulp refiner
US5859236A (en) 1996-02-29 1999-01-12 Burkart; Leonard Process for preparation of lignin and microcellulose
WO2000047812A1 (en) 1999-02-15 2000-08-17 Kiram Ab Process for oxygen pulping of lignocellulosic material and recovery of pulping chemicals
US6302997B1 (en) 1999-08-30 2001-10-16 North Carolina State University Process for producing a pulp suitable for papermaking from nonwood fibrous materials
US6419788B1 (en) * 2000-08-16 2002-07-16 Purevision Technology, Inc. Method of treating lignocellulosic biomass to produce cellulose
US7255816B2 (en) 2000-11-10 2007-08-14 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Method of recycling bonded fibrous materials and synthetic fibers and fiber-like materials produced thereof
US6447815B1 (en) 2000-12-19 2002-09-10 Access Business Group International Llc Heated alcohol extraction of herbs
US20040138445A1 (en) * 2001-07-10 2004-07-15 Thorre Doug Van Process for obtaining bio-functional fractions from biomass
US7396434B2 (en) 2003-06-03 2008-07-08 Jose Antonio Rodriguez Rivera Catalytic reactor process for the production of commercial grade pulp, native lignin and unicellular protein
AU2003903058A0 (en) 2003-06-18 2003-07-03 Phytopharm Australia Ltd A process and apparatus for the modification of plant extracts
US7504245B2 (en) 2003-10-03 2009-03-17 Fcstone Carbon, Llc Biomass conversion to alcohol using ultrasonic energy
US20070128236A1 (en) 2003-10-24 2007-06-07 Native Fire Actives Pty Ltd. Extraction process
US7658955B2 (en) 2004-03-03 2010-02-09 Bio-Botanica, Inc. Pueraria candollei var. mirifica A Shaw. & Suvat. extract
FI122815B (fi) * 2005-04-18 2012-07-13 Cerefi Oy Menetelmä lignoselluloosamateriaalien ja niistä saatujen jakeiden fraktioimiseksi
US7478773B2 (en) 2006-01-09 2009-01-20 Andritz Inc. Tooth refiner plates having V-shaped teeth and refining method
SI2007945T1 (sl) * 2006-03-29 2011-05-31 Virginia Tech Intell Prop Na topilih celuloze temeljeäśe frakcioniranje lignoceluloze pri zmernih pogojih in s ponovno uporabo reagentov
EP2027330B1 (en) 2006-05-08 2012-08-22 Vertichem Corporation Integrated Processing of Plant Biomass
US20080029233A1 (en) 2006-08-03 2008-02-07 Purevision Technology, Inc. Moving bed biomass fractionation system and method
WO2008017145A1 (en) * 2006-08-07 2008-02-14 Emicellex Energy Corporation Process for recovery of holocellulose and near-native lignin from biomass
US20100124583A1 (en) 2008-04-30 2010-05-20 Xyleco, Inc. Processing biomass
US7842161B2 (en) 2006-12-18 2010-11-30 The University Of Maine System Board Of Trustees Pre-extraction and solvent pulping of lignocellulosic material
US7824521B2 (en) 2006-12-18 2010-11-02 University Of Maine System Board Of Trustees Process of treating a lignocellulosic material with hemicellulose pre-extraction and hemicellulose adsorption
CN100465373C (zh) 2007-03-08 2009-03-04 上海交通大学 用生物质原料炼制生产纤维素、木质素和木糖的方法
AU2008253520B2 (en) 2007-05-23 2013-05-09 Innotech Alberta Inc. Method to remove hemicellulose from cellulosic fibres using a solution of ammonia and hydrogen peroxide
US20080295980A1 (en) 2007-05-31 2008-12-04 Lignol Innovations Ltd. Continuous counter-current organosolv processing of lignocellulosic feedstocks
US8013195B2 (en) 2007-06-15 2011-09-06 Uop Llc Enhancing conversion of lignocellulosic biomass
TWI429745B (zh) * 2007-06-19 2014-03-11 Renewable Algal Energy Llc 微藻類調理及濃縮的方法
US7678358B2 (en) 2007-06-25 2010-03-16 Weyerhaeuser Nr Company Carbon fibers from kraft softwood lignin
US8585863B2 (en) 2007-09-21 2013-11-19 Api Intellectual Property Holdings, Llc Separation of lignin from hydrolyzate
US8211189B2 (en) 2007-12-10 2012-07-03 Wisys Technology Foundation, Inc. Lignin-solvent fuel and method and apparatus for making same
WO2009104995A1 (en) 2008-02-21 2009-08-27 Lignoboost Ab A method for separating lignin from black liquor, a lignin product, and use of a lignin product for the production of fuels or materials
JP5077346B2 (ja) 2008-03-05 2012-11-21 東レ株式会社 多糖類系バイオマス由来化合物の製造方法
US8268125B2 (en) 2008-03-24 2012-09-18 Api Intellectual Property Holdings, Llc Method for vapor phase pulping with alcohol and sulfur dioxide
US7931784B2 (en) 2008-04-30 2011-04-26 Xyleco, Inc. Processing biomass and petroleum containing materials
FI124677B (fi) 2008-06-19 2014-11-28 Valmet Technologies Inc Jauhin, jauhinpinta, teräsegmentti ja menetelmä kuitumaisen materiaalin jauhamiseksi
BRPI0912495A2 (pt) 2008-08-15 2012-11-27 Crown Iron Works Co método para fracionar grãos de milho e método para fracionar grãos de milho em três fluxos de fração de alta pureza
US8735638B2 (en) 2008-09-11 2014-05-27 Aquaflow Bionomic Corporation Limited Transformation of biomass
US20120108798A1 (en) 2008-10-17 2012-05-03 Mascoma Corporation Production Of Pure Lignin From Lignocellulosic Biomass
US8557311B2 (en) 2008-11-12 2013-10-15 DRACO Natural Products Gynostemma extract surfactant/cleaning agent/emulsifier/foaming agent and method of producing same
GB0821419D0 (en) 2008-11-24 2008-12-31 Bio Sep Ltd Processing of biomass
WO2010075594A2 (en) 2008-12-19 2010-07-01 Henderson, Roy, Walter Extraction of specific molecules from organic matter by hyperbaric cellular burst technology
PT2406291T (pt) * 2009-03-09 2018-12-28 Treetotextile Ab Processo de fabrico de celulose moldada combinado com um sistema de recuperação de fábrica de pasta de papel
US8636402B2 (en) * 2009-05-20 2014-01-28 Xyleco, Inc. Processing biomass
US8431635B2 (en) 2009-05-28 2013-04-30 Lignol Innovations Ltd. Derivatives of native lignin from softwood feedstocks
US8945644B2 (en) 2009-06-15 2015-02-03 Cavitation Technologies, Inc. Process to remove impurities from triacylglycerol oil
US8986437B2 (en) 2009-10-23 2015-03-24 David H. Blount Delignification of biomass containing lignin and production of adhesive and methods of making lignin cellulose compositions
FI20096199A0 (fi) * 2009-11-18 2009-11-18 Valtion Teknillinen Menetelmä hiilihydraattipitoisen raaka-aineen käsittelemiseksi
US8691526B2 (en) * 2010-01-20 2014-04-08 Xyleco, Inc. Processing materials
US8404884B2 (en) 2010-03-26 2013-03-26 University Of Saskatchewan Process for the extraction of macromolecules from a biomass using thin stillage
CN103025954A (zh) * 2010-07-01 2013-04-03 联邦科学与工业研究组织 植物生物质的处理
US8741632B2 (en) 2010-08-10 2014-06-03 Board Of Trustees Of Michigan State University One-step method for pretreating biomass using nanomixing
WO2012088108A1 (en) 2010-12-20 2012-06-28 Shell Oil Company Process for the production of alcohols from biomass
MY162806A (en) * 2010-12-30 2017-07-14 Virent Inc Organo-catalytic biomass deconstruction
US20120205059A1 (en) * 2011-01-24 2012-08-16 Semra Senturk-Ozer Pretreatment method of cellulosic biomass via flowability control and reactive extrusion process
US20120197052A1 (en) 2011-02-01 2012-08-02 Stephen Daniel Matthews Composition of matter comprising of the creation of a low molecular weight hydrocarbon fluid exhibiting mainly oligomerized pentenes mainly comprised of 2-Methyl-2-Butene subunits as well as related plant isoprenoids composed of 2-Methyl-1-Butene subunits and other hydrocarbons from Euphorbia tirucalli biomass and a process for the extraction and refinement in making the same composition through the creation of solvent permeable batting mat and a multi-phase solvent extraction
EP2691531A4 (en) * 2011-03-28 2014-09-10 Texas A & M Univ Sys BIOMASS SHOCK TREATMENT
MY164307A (en) 2011-04-08 2017-12-15 H R D Corp High shear application in processing oils
US20130213245A1 (en) 2011-05-26 2013-08-22 Jan Abraham Vlok Method of pressurizing a substance
AU2012271396A1 (en) 2011-06-17 2014-02-06 Biochemtex S.P.A. Lignin conversion process
ITTO20110773A1 (it) 2011-08-24 2013-02-25 Chemtex Italia S R L Idrolisi acida di biomassa lignocellulosica con uso minimale di catalizzatore acido
AR088787A1 (es) 2011-08-30 2014-07-10 Cargill Inc Composicion de pulpa
AR088750A1 (es) 2011-08-30 2014-07-02 Cargill Inc Procesos de elaboracion de pulpa
EP2766491A4 (en) 2011-09-23 2015-04-29 Archer Daniels Midland Co TREATMENT OF LIGNOCELLULOSIC BIOMASS WITH ORGANIC C1-C2 ACID TO PRODUCE ACYLATED PAPER PASTE, HEMICELLULOSE, LIGNIN AND SUGARS, AND FERMENTATION OF SUGARS
US9340476B2 (en) 2012-02-24 2016-05-17 Biochemtex S.P.A. Continuous process for conversion of lignin to useful compounds
US9162951B2 (en) 2012-02-24 2015-10-20 Biochemtex S.P.A. Continuous process for conversion of lignin to useful compounds
US20140024093A1 (en) 2012-03-29 2014-01-23 Shell Oil Company Process for the production of digested biomass useful for chemicals and biofuels
FI123934B (en) * 2012-03-29 2013-12-31 Upm Kymmene Corp Use of low molecular weight lignin to prepare a binder composition
WO2013185344A1 (en) * 2012-06-15 2013-12-19 Jiangsu University Production of lactic acid from fermentations using mixed bacterial cultures
US20140045226A1 (en) 2012-08-08 2014-02-13 Dakota Star Capital, Llc Process for treating lignocellulosic biomass
WO2014046543A1 (en) 2012-09-21 2014-03-27 Wageningen Universiteit A process for isolating proteins from solid protein-containing biomass selected from vegetable biomass, algae, seaweed and combinations thereof
WO2014070861A1 (en) 2012-10-30 2014-05-08 Thies Mark Ph-induced fractionation processes for recovery of lignin
US20140273104A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Suganit Systems, Inc. Pretreatment and fractionation of lignocellulosic biomass
US9421477B2 (en) * 2013-08-12 2016-08-23 Green Extraction Technologies Biomass fractionation and extraction apparatus
US20150045543A1 (en) * 2013-08-12 2015-02-12 Melvin Mitchell Isolation method for water insoluble components of a biomass and products provided therefrom
US20150044306A1 (en) * 2013-08-12 2015-02-12 Melvin Mitchell Process for fractionation and extraction of herbal plant material to isolate extractives for pharmaceuticals and nutraceuticals

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2697701A (en) * 1951-02-09 1954-12-21 Weyerhaeuser Timber Co Fractionation of lignocellulose materials
US4806475A (en) * 1983-12-28 1989-02-21 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Agriculture Alkaline peroxide treatment of agricultural byproducts
CN101372815A (zh) * 2008-09-24 2009-02-25 天津科技大学 利用超声波技术分离甘草废渣中木质素和纤维素的方法
US20110100359A1 (en) * 2009-09-29 2011-05-05 Nova Pangaea Technologies Limited Method and system for fractionation of lignocellulosic biomass
CN102839198A (zh) * 2012-09-13 2012-12-26 东南大学 超声波强化碱性过氧化氢预处理木质纤维素的方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20200381879A1 (en) 2020-12-03
JP2016531744A (ja) 2016-10-13
WO2015023580A3 (en) 2015-10-29
CA2921177A1 (en) 2015-02-19
US11174355B2 (en) 2021-11-16
CA2919818A1 (en) 2016-02-08
WO2015023580A2 (en) 2015-02-19
MX2016001909A (es) 2016-10-13
US20220025130A1 (en) 2022-01-27
EP3180300A1 (en) 2017-06-21
WO2016022173A1 (en) 2016-02-11
MX2016001905A (es) 2016-10-13
EP3033349A4 (en) 2017-05-24
WO2016022172A1 (en) 2016-02-11
JP2017526835A (ja) 2017-09-14
US20150152598A1 (en) 2015-06-04
MX2016001908A (es) 2016-10-13
US20150045543A1 (en) 2015-02-12
US20150247009A1 (en) 2015-09-03
JP2017523811A (ja) 2017-08-24
CA2919784A1 (en) 2016-02-08
EP3033349A2 (en) 2016-06-22
US20170137578A1 (en) 2017-05-18
CN105793221A (zh) 2016-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11174355B2 (en) Isolation method for water insoluble components of a biomass
Zhao et al. Lignin-carbohydrate complexes (LCCs) and its role in biorefinery
Periyasamy et al. Chemical, physical and biological methods to convert lignocellulosic waste into value-added products. A review
Singh et al. A review on delignification of lignocellulosic biomass for enhancement of ethanol production potential
US10207197B2 (en) Process for ambient temperature fractionation and extraction of various biomasses
Vitrone et al. Binderless fiberboards for sustainable construction. Materials, production methods and applications
Boarino et al. Opportunities and challenges for lignin valorization in food packaging, antimicrobial, and agricultural applications
Panthapulakkal et al. The use of wheat straw fibres as reinforcements in composites
Liu et al. Current utilization of waste biomass as filler for wood adhesives: A review
Verma et al. Extraction and applications of lignin from bamboo: A critical review
Rawat et al. Isolation of lignin from spruce and pine wood: Role of structural difference for potential value addition
Islam et al. Valorisation of Woody biomass
Jancikova et al. Fractionation of biomass using green solvents
CN105980630A (zh) 用于从生物质中离析纤维素的方法和由该方法提供的产品
Bello Development of multi-step biorefinery schemes for the production of nanocellulose and high value-added bioproducts from mango seed
Tisserat et al. Lignocellulosic composites prepared utilizing aqueous alkaline/urea solutions with cold temperatures
Arita et al. Production of Glucose from Waste Bark Acacia Mangium Using Delifnification and Chemical Hydrolysis Process
Samraj et al. Biobased Aromatics–Challenges and Opportunities for Development of Lignin as Future Building Blocks
Jose et al. Plant Biomass Derived Materials, 2 Volumes: Sources, Extractions, and Applications
Chandel Lignocellulose Bioconversion Through White Biotechnology
Toraman Investigation of alkaline pretreatment parameters on amulti-product basis for the co-production of glucose and hemicellulose based films from corn cobs
Ramachandriya Development and optimization of glucose and ethanol production from Eastern redcedar
Dharman Development and optimization of glucose and ethanol production from eastern redcedar

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20160810

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication