JP2009019153A - セルロースの微粉化方法及びセルロースの微粉化による選別除去方法とその装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 セルロース又はセルロースを含む被処理物を酸触媒存在下で加熱する手段と、加熱処理をしたセルロース又はセルロースを含む被処理物を低温溶媒中で撹拌する手段を分離することにより、セルロースの微粉化方法及びセルロースの選別除去を行う。
【選択図】図1
Description
(1)セルロース又はセルロースを含む被処理物を酸触媒の存在下、加溶媒分解により微粉化する方法において、セルロースを、まず、酸触媒の存在下で加熱処理し、ついでこれよりも低い温度で攪拌することにより、セルロースを微粉化することを特徴とするセルロースの微粉化方法。
(2)セルロースを含む被処理物を酸触媒の存在下、加溶媒分解によりセルロースを微粉化することにより除去を行うセルロースの選別除去方法において、セルロースを含む被処理物を、まず、酸触媒の存在下で加熱処理し、ついでこれよりも低い温度で攪拌することにより、セルロースを微粉化して除去を行うことを特徴とするセルロースの選別除去方法。
(3)セルロース又はセルロースを含む被処理物の形態を実質的に保持した状態で加熱処理を行うことを特徴とする(1)又は(2)に記載のセルロースの微粉化及びセルロースの選別除去方法。
(4)酸触媒を含む溶媒にセルロース又はセルロースを含む被処理物を含浸させた状態で加熱処理することを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載のセルロースの微粉化及びセルロースの選別除去方法。
(5)酸触媒を含む溶媒を含浸させたセルロース又はセルロースを含む被処理物を高温媒体に接触させて加熱処理を行うことを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載のセルロースの微粉化及びセルロースの選別除去方法。
(6)セルロースを含む被処理物がセルロースを含む繊維、及び/又は繊維製品であることを特徴とする〈1〉〜〈5〉のいずれかに記載のセルロースの微粉化及びセルロースの選別除去方法。
(7)酸触媒がプロトン酸、ブレンステッド酸、ルイス酸の少なくとも一つを含むものであることを特徴とする(1)〜(6)のいずれかに記載のセルロースの微粉化及びセルロースの選別除去方法。
(8)酸触媒の使用形態が水溶液または非水溶液であることを特徴とする(1)〜(7)のいずれかに記載のセルロースの微粉化及びセルロースの選別除去方法。
(9)溶媒が水であることを特徴とする(1)〜(8)いずれかに記載のセルロースの微粉化及びセルロースの選別除去方法。
(10)界面活性剤を添加することを特徴とする(1)〜(9)のいずれかに記載のセルロースの微粉化及びセルロースの選別除去方法。
(11)加熱処理の温度が200℃以下であることを特徴とする(1)〜(10)のいずれかに記載のセルロースの微粉化及びセルロースの選別除去方法。
(12)加熱処理よりも低い温度で攪拌する際の温度が40℃以下であることを特徴とする(1)〜(11)のいずれかに記載のセルロースの微粉化及びセルロースの選別除去方法。
(13)(1)〜(12)のいずれかに記載のセルロースの微粉化又はセルロースの選別除去方法を実施するための装置であって、溶媒と酸触媒の存在下でセルロース又はセルロースを含む被処理物を加熱する手段と、加熱処理したセルロース又はセルロースを含む被処理物を撹拌する手段と、セルロースの微粉末を回収する手段とを備えたセルロースの微粉化及びセルロースの選別除去装置。
プロトン酸やブレンステッド酸としては、塩酸、硫酸、リン酸、ギ酸、酢酸、炭酸などが、ルイス酸としては、三フッ化ホウ素、塩化亜鉛、四フッ化ホウ素亜鉛などが例示されるが、これらに限定されるものではない。
溶媒としては、水、アルコール類、鎖状または環状の炭化水素類、エーテル類等の単独溶媒あるいはこれらの混合溶媒が挙げられる。酸触媒の含有量は溶媒に対する酸触媒の飽和濃度以下であれば特に制限はないが、好ましくは溶媒に対して、0.01重量%〜飽和溶液、より好ましくは0.1〜飽和溶液とするのが適当である。
このような界面活性剤としては、たとえば、高級脂肪酸アルカリ塩、アルキル硫酸塩、アルキルスルホン酸塩、アルキルアリールスルホン酸塩、スルホコハク酸エステル塩などの陰イオン界面活性剤、高級アミンハロゲン酸塩、ハロゲン化アルキルピリジニウム、第四アンモニウム塩などの陽イオン界面活性剤、ポリエチレングリコールアルキルエーテル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、脂肪酸モノグリセリドなどの非イオン界面活性剤、アミノ酸などの両性表面活性剤などが例示される。
また、これらの界面活性剤のいずれかを単独で用いても良いが、複数の界面活性剤からなる混合物を用いることもできる。また、それらの界面活性剤の溶液を用いることもできるが、このような溶媒としては、水、アルコール類、鎖状または環状の炭化水素類、エーテル類等の単独溶媒あるいはこれらの混合溶媒が挙げられる。界面活性剤の含有量は溶媒に対する界面活性剤の飽和濃度以下であれば特に制限はないが、好ましくは溶媒に対して、0.0001〜50重量%、より好ましくは0.01〜10重量%とするのが適当である。
図1の装置は、酸触媒を含む高温溶媒にセルロースを含浸させ、次いで低温溶媒中で撹拌することによりセルロースを微粉化し、これを分離回収する手段とを備えたものである。この装置によれば、セルロース粉末の分離を高温溶媒を冷却することなく低温で行うことができるのでプロセスの大きな省エネルギー化が期待される。
図2の装置は、図1の装置において、あらかじめ、酸触媒と溶媒をセルロースに含有させる手段を付設しておき、これに、加熱する手段と、低温で撹拌する手段と、セルロースの粉末を回収する手段とを備えたものである。この装置によれば、酸の使用量を大幅に低減する効果が期待される。
図3の装置は、酸触媒を含む高温溶媒にセルロースを含む被処理物を含浸させ、次いで低温溶媒中での撹拌によりセルロースを微粉化し、これを分離回収する手段とを備えたものである。この装置によれば、セルロース粉末とその他材料の分離を高温溶媒を冷却することなく低温で行うことができるのでプロセスの大きな省エネルギー化が期待される。
図4の装置は、図3の装置において、あらかじめ、酸触媒と溶媒をセルロースを含む被処理物に含有させる手段を付設しておき、これに、加熱する手段と、低温で撹拌する手段と、セルロースの粉末とその他材料を分離回収する手段とを備えたものである。この装置によれば、酸の使用量を大幅に低減する効果が期待される。
Claims (13)
- セルロース又はセルロースを含む被処理物を酸触媒の存在下、加溶媒分解により微粉化する方法において、セルロースを、まず、酸触媒の存在下で加熱処理し、ついでこれよりも低い温度で攪拌することにより、セルロースを微粉化することを特徴とするセルロースの微粉化方法。
- セルロースを含む被処理物を酸触媒の存在下、加溶媒分解によりセルロースを微粉化することにより除去を行うセルロースの選別除去方法において、セルロースを含む被処理物を、まず、酸触媒の存在下で加熱処理し、ついでこれよりも低い温度で攪拌することにより、セルロースを微粉化して除去を行うことを特徴とするセルロースの選別除去方法。
- セルロース又はセルロースを含む被処理物の形態を実質的に保持した状態で加熱処理を行うことを特徴とする請求項1又は2に記載のセルロースの微粉化及びセルロースの選別除去方法。
- 酸触媒を含む溶媒にセルロース又はセルロースを含む被処理物を含浸させた状態で加熱処理することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のセルロースの微粉化及びセルロースの選別除去方法。
- 酸触媒を含む溶媒を含浸させたセルロース又はセルロースを含む被処理物を高温媒体に接触させて加熱処理を行うことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のセルロースの微粉化及びセルロースの選別除去方法。
- セルロースを含む被処理物がセルロースを含む繊維、及び/又は繊維製品であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のセルロースの微粉化及びセルロースの選別除去方法。
- 酸触媒がプロトン酸、ブレンステッド酸、ルイス酸の少なくとも一つを含むものであることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のセルロースの微粉化及びセルロースの選別除去方法。
- 酸触媒の使用形態が水溶液または非水溶液であることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載のセルロースの微粉化及びセルロースの選別除去方法。
- 溶媒が水であることを特徴とする請求項1〜8いずれかに記載のセルロースの微粉化及びセルロースの選別除去方法。
- 界面活性剤を添加することを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載のセルロースの微粉化及びセルロースの選別除去方法。
- 加熱処理の温度が200℃以下であることを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載のセルロースの微粉化及びセルロースの選別除去方法。
- 加熱処理よりも低い温度で攪拌する際の温度が40℃以下であることを特徴とする請求項1〜11のいずれかに記載のセルロースの微粉化及びセルロースの選別除去方法。
- 請求項1〜12のいずれかに記載のセルロースの微粉化又はセルロースの選別除去方法を実施するための装置であって、溶媒と酸触媒の存在下でセルロース又はセルロースを含む被処理物を加熱する手段と、加熱処理したセルロース又はセルロースを含む被処理物を撹拌する手段と、セルロースの微粉末を回収する手段とを備えたセルロースの微粉化及びセルロースの選別除去装置。
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