JP4619731B2 - セルロース含有物質より糖類を回収する際に副生する残渣の溶解法 - Google Patents
セルロース含有物質より糖類を回収する際に副生する残渣の溶解法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4619731B2 JP4619731B2 JP2004262399A JP2004262399A JP4619731B2 JP 4619731 B2 JP4619731 B2 JP 4619731B2 JP 2004262399 A JP2004262399 A JP 2004262399A JP 2004262399 A JP2004262399 A JP 2004262399A JP 4619731 B2 JP4619731 B2 JP 4619731B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- residue
- cellulose
- solution
- weight
- acid
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000000126 substance Substances 0.000 title claims description 34
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 title claims description 32
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 title claims description 32
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 title claims description 7
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 title description 7
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 title description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 63
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 52
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 32
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- 238000005063 solubilization Methods 0.000 claims description 20
- 230000007928 solubilization Effects 0.000 claims description 20
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 15
- 238000005903 acid hydrolysis reaction Methods 0.000 claims description 15
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 claims description 14
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims description 14
- GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L sodium sulfite Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])=O GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 7
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims description 6
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 claims description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 6
- 235000010265 sodium sulphite Nutrition 0.000 claims description 6
- 229910052979 sodium sulfide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N sodium sulfide (anhydrous) Chemical compound [Na+].[Na+].[S-2] GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 42
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 34
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 33
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 30
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 24
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 15
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 10
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 9
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical class O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 8
- -1 and vegetation Substances 0.000 description 8
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 8
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 8
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 8
- 239000003623 enhancer Substances 0.000 description 7
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 7
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 6
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 6
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 6
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 6
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 5
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 5
- 238000005227 gel permeation chromatography Methods 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 4
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 4
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 4
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M Lithium hydroxide Chemical compound [Li+].[OH-] WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000000502 dialysis Methods 0.000 description 3
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 3
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 3
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 229920001542 oligosaccharide Polymers 0.000 description 3
- 150000002482 oligosaccharides Chemical class 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 3
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000218645 Cedrus Species 0.000 description 2
- 229920000881 Modified starch Polymers 0.000 description 2
- 239000004368 Modified starch Substances 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N Trifluoroacetic acid Chemical compound OC(=O)C(F)(F)F DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000008351 acetate buffer Substances 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 150000001341 alkaline earth metal compounds Chemical class 0.000 description 2
- DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H aluminium sulfate (anhydrous) Chemical compound [Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- PYKYMHQGRFAEBM-UHFFFAOYSA-N anthraquinone Natural products CCC(=O)c1c(O)c2C(=O)C3C(C=CC=C3O)C(=O)c2cc1CC(=O)OC PYKYMHQGRFAEBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000004056 anthraquinones Chemical class 0.000 description 2
- 239000002585 base Substances 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 2
- 229940106157 cellulase Drugs 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 2
- 239000002761 deinking Substances 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000003480 eluent Substances 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 2
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- LEQAOMBKQFMDFZ-UHFFFAOYSA-N glyoxal Chemical compound O=CC=O LEQAOMBKQFMDFZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 2
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L magnesium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Mg+2] VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000000347 magnesium hydroxide Substances 0.000 description 2
- 229910001862 magnesium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 2
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 235000019426 modified starch Nutrition 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 description 2
- 239000010893 paper waste Substances 0.000 description 2
- 239000011087 paperboard Substances 0.000 description 2
- 239000005077 polysulfide Substances 0.000 description 2
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 2
- 150000004053 quinones Chemical class 0.000 description 2
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 2
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 2
- 239000010902 straw Substances 0.000 description 2
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 2
- GETQZCLCWQTVFV-UHFFFAOYSA-N trimethylamine Chemical compound CN(C)C GETQZCLCWQTVFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OWEGMIWEEQEYGQ-UHFFFAOYSA-N 100676-05-9 Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC1C(O)C(O)C(O)C(OC2C(OC(O)C(O)C2O)CO)O1 OWEGMIWEEQEYGQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- 241000609240 Ambelania acida Species 0.000 description 1
- 241000228212 Aspergillus Species 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M Bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010059892 Cellulase Proteins 0.000 description 1
- 241000218631 Coniferophyta Species 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-CUHNMECISA-N D-Cellobiose Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)OC(O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-CUHNMECISA-N 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N Epichlorohydrin Chemical compound ClCC1CO1 BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010056771 Glucosidases Proteins 0.000 description 1
- 102000004366 Glucosidases Human genes 0.000 description 1
- 229920002907 Guar gum Polymers 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-PICCSMPSSA-N Maltose Natural products O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)OC(O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-PICCSMPSSA-N 0.000 description 1
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004640 Melamine resin Substances 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000228143 Penicillium Species 0.000 description 1
- 241000364057 Peoria Species 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- 229920000297 Rayon Polymers 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical compound OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000499912 Trichoderma reesei Species 0.000 description 1
- 241000223261 Trichoderma viride Species 0.000 description 1
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 description 1
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 1
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 1
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 1
- 238000010306 acid treatment Methods 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000003905 agrochemical Substances 0.000 description 1
- 229910000288 alkali metal carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000008041 alkali metal carbonates Chemical class 0.000 description 1
- 150000001339 alkali metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 239000010905 bagasse Substances 0.000 description 1
- 108010047754 beta-Glucosidase Proteins 0.000 description 1
- 102000006995 beta-Glucosidase Human genes 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-QUYVBRFLSA-N beta-maltose Chemical compound OC[C@H]1O[C@H](O[C@H]2[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)O[C@@H]2CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-QUYVBRFLSA-N 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 150000001728 carbonyl compounds Chemical class 0.000 description 1
- 108010085318 carboxymethylcellulase Proteins 0.000 description 1
- 239000011111 cardboard Substances 0.000 description 1
- 239000010897 cardboard waste Substances 0.000 description 1
- 229920003174 cellulose-based polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000004042 decolorization Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000004332 deodorization Methods 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 239000010791 domestic waste Substances 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000007515 enzymatic degradation Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 1
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229940015043 glyoxal Drugs 0.000 description 1
- 239000003979 granulating agent Substances 0.000 description 1
- 239000007952 growth promoter Substances 0.000 description 1
- 239000000665 guar gum Substances 0.000 description 1
- 235000010417 guar gum Nutrition 0.000 description 1
- 229960002154 guar gum Drugs 0.000 description 1
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 1
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011121 hardwood Substances 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000040 hydrogen fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 238000011005 laboratory method Methods 0.000 description 1
- 239000010985 leather Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229940031958 magnesium carbonate hydroxide Drugs 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 1
- 150000002772 monosaccharides Chemical class 0.000 description 1
- 229920005615 natural polymer Polymers 0.000 description 1
- 229930014626 natural product Natural products 0.000 description 1
- 239000000025 natural resin Substances 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 description 1
- 229920001021 polysulfide Polymers 0.000 description 1
- 150000008117 polysulfides Polymers 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003755 preservative agent Substances 0.000 description 1
- 230000002335 preservative effect Effects 0.000 description 1
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- HYHCSLBZRBJJCH-UHFFFAOYSA-N sodium polysulfide Polymers [Na+].S HYHCSLBZRBJJCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 229920005792 styrene-acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 description 1
- 125000000542 sulfonic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
- 238000004078 waterproofing Methods 0.000 description 1
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
- 150000003755 zirconium compounds Chemical class 0.000 description 1
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Compounds Of Unknown Constitution (AREA)
- Paper (AREA)
Description
この発明は、セルロース含有物質より糖類を回収する際に副生する残渣を、有効濃度が0.01〜5mol/Lであるアルカリ水溶液中で、100〜300℃の温度環境で加熱処理することにより残渣溶解液を得る方法である。
可溶化率=(W−i)/W×100 (1)
(酸加水分解による残渣の調製方法(1))
まず、この実施例で用いる残渣の調製方法について説明する。解繊新聞原紙300gに72重量%硫酸(ナカライテスク(株)社製:GR)2250mlを添加し、25℃で3時間放置した後に、1500mLの水を追加し、ガラスフィルター(G1)で濾過し、十分に水洗して、未乾燥残渣387gを回収した。この未乾燥残渣をボールミル(フリッチュ・ジャパン社製:遠心式ボールミル)で粉砕した後、60℃の環境で真空乾燥して、硫酸リグニンを含む濃褐色の残渣57g(灰分16重量%)を得た。なお、上記の灰分とは試料中に含まれるシリカ、アルミニウム、カルシウム、マグネシウム等の無機成分であり、ここでは、試料を775℃で4時間処理した後の残存重量を灰分の重量とする。
上記の方法で調製した残渣1.0gと、1mol/LのNaOH(ナカライテスク(株)製:GR)水溶液50mlとを耐圧容器に仕込み、180℃で4時間反応させた。その後、遠心分離(8000rpm、20min)により上澄部分を回収して、可溶性硫酸リグニンを含む残渣溶解液を得た。この溶液を以下に示す条件でGPC測定したところ、溶解成分の数平均分子量(Mn)は4500であった。また、上記の上澄部分を回収した残りである不溶分残渣を十分に水洗した後、80℃、15mmHgで1時間減圧乾燥し、回収した不溶成分は0.19gであり、上記式(1)により残渣の可溶化率を算出したところ、81重量%であった。さらに、残渣溶解液に1N硫酸を加えてpH=7にすると沈殿を生じた。
・カラム:東ソー(株)製造:α−3000(6.0mmI.D.×4.0cm)
・溶離液:1,4−ジオキサン/水=1/1(0.5M NaCl)
・流速:0.5mL/min
・オーブン温度:40.0℃
・検出器:UV(280nm)
実施例1の手順により得られた残渣溶解液50mlを、透析チューブ(Viskase Sales社製:UC36−32−100)に入れ、蒸留水中で一週間透析した。その後、チューブ内に残った水溶液を凍結乾燥して、濃褐色の粉末である可溶性残渣0.5gを得た。この可溶性残渣を上記実施例1と同様の手順によりGPC測定したところ、数平均分子量は5500であった。
反応温度、水酸化ナトリウム水溶液濃度、反応時間、残渣添加量を、下記表1のように変えた以外は、実施例1と同様の手順により残渣溶解液を得て、可溶化率を算出した。その結果を表1内に示す。
反応温度を80℃にした以外は、実施例1と同様の手順により残渣溶解液を得て、可溶化率を算出した。その結果を表1内に示す。
反応温度を320℃にした以外は、実施例1と同様の手順により、黒色で悪臭を伴った溶解液を得た。その後、実施例2と同様に透析チューブで処理したところ、回収された可溶性残渣は0.1gであった。高温による過分解が原因で減少したと考えられる。
NaOH濃度を0.005mol/Lにした以外は、実施例1と同様の手順により残渣溶解液を得て、可溶化率を算出した。その結果を表1内に示す。
この発明にかかる方法により、硫酸リグニンを含む残渣の30重量%以上を可溶化させることができ、条件によっては90重量%以上の残渣を可溶化させることができた。
(実施例13)
1mol/LのNaOH水溶液の代わりに1mol/LのKOH(ナカライテスク(株)製:GR)を用いた以外は、実施例1と同様の手順により残渣溶解液を得て、可溶化率を算出したところ、96重量%であった。
上記の酸加水分解による残渣の調製方法(1)において、硫酸の代わりに42重量%塩酸を使用して、1〜5℃で上記の硫酸リグニンを含む残渣の調製方法と同様な手順により塩酸リグニンを含む濃褐色の残渣55g(灰分=14重量%)を得た。上記で得られた残渣1.0gを実施例1と同様な手順により残渣溶解液を得た。不溶分残渣を水洗・乾燥した後、淡褐色固体0.1gを得た。上記式(1)により可溶化率を算出したところ90重量%であった。
反応の際に硫化ナトリウム(ナカライテスク(株)製:GR)1.0gを添加した以外は実施例6(反応時間6時間、可溶化率70重量%)と同様に行い残渣溶解液を得て、可溶化率を算出したところ83重量%となり、反応時間を8時間掛けた実施例7(可溶化率85重量%)に近い値となり、反応時間を短縮することができた。
酸加水分解による残渣の調製において、原材料として木材(杉鋸屑、国武製材所製)200gに72重量%硫酸(ナカライテスク(株)製:GR)1500mLを添加し、25℃で3時間放置した後に、ガラスフィルター(G1)でろ過し、未乾燥残渣を回収した。未乾燥残渣を3重量%硫酸6.8Lに分散し、121℃で90分間処理した後、ガラスフィルター(G1)でろ過し、十分に水洗し、残渣を80℃で真空乾燥して、Klasonリグニンを含む濃褐色の残渣63g(灰分0.1重量%)を得た。
上記の残渣5.0gと、0.1mol/LのNaOH水溶液250mlを耐圧容器に仕込み、230℃、2.6MPaで2時間反応させた以外は、実施例1と同様に行い残渣溶解液を得て、可溶化率を算出したところ99重量%であった。
反応の際に亜硫酸ナトリウム(ナカライテスク(株)製:GR)5.0gを添加した以外は実施例16と同様に行い残渣溶解液を得て、可溶化率を算出したところ99重量%であった。この溶液を1N硫酸でpH=7にしても沈殿物はまったく観られなかった。
酸加水分解による残渣の調製において、原材料として段ボール用中芯(レンゴー(株)製、坪量:115g/m2)300gに72重量%硫酸(ナカライテスク(株)製:GR)900mLを添加し、30℃で2時間放置した後に蒸留水450mLを添加、ガラスフィルター(G1)でろ過し、蒸留水1.5Lで洗浄し、硫酸リグニンを含む濃褐色の未乾燥残渣228g(水分73.4重量%、硫酸分2.2重量%、灰分8.8重量%)を得た。
上記残渣41gに蒸留水70mLを分散させNaOH(ナカライテスク(株)製:GR)0.7gで中和後、NaOH3.0gを追加し、耐圧容器に仕込み、220℃、2.2MPaで4時間反応させた以外は、実施例1と同様に行い残渣溶解液を得て、可溶化率を算出したところ65重量%であった。
解繊段ボール古紙20gを、ビーカーに2gずつに分け、それぞれに20mM酢酸緩衝液(pH4.5)100mLに加え、ホモジナイザー(日本精機(株)製:bio−mixer BM−1)で10min粉砕後、まとめてガラスフィルター(G1)でろ過してろ渣を得た。フラスコに上記ろ渣、20mM酢酸緩衝液(pH4.5)400mL、セルラーゼ(セルロシンT2、エイチビィアイ(株)製)0.8gを仕込み、45℃、90spmで48時間振盪後、30分間90℃で加温して酵素を失活させた。酵素処理液をガラスフィルター(G1)でろ過し、十分に水洗し、残渣を80℃で真空乾燥して、残渣13g(セルロース分74重量%、灰分13重量%)を得た。
上記のように調製した残渣7.0gと、2mol/LのNaOH水溶液50mlとを耐圧容器に仕込み、220℃、2.2MPaで4時間反応させた以外は、実施例1と同様に行い残渣溶解液を得て、可溶化率を算出したところ88重量%であった。
木材(杉鋸屑、国武製材所製)10g、蒸留水90mLを耐圧容器に仕込み、270℃のシリコン浴中、15MPaで20分間処理した後、室温まで急冷した。処理物をガラスフィルター(G1)でろ過し、十分に水洗し、残渣を80℃で真空乾燥して、残渣4g(セルロース分35重量%、灰分0.1重量%)を得た。
上記のように調製した残渣1.0gと、1mol/LのNaOH水溶液50mlを耐圧容器に仕込み、220℃、2.2MPaで3時間反応させた以外は、実施例1と同様に行い残渣溶液を得て、可溶化率を算出したところ85重量%であった。
(実施例21〜25)
実施例1,9,16,17,18で得られた残渣溶解液を下記のように調整した溶液に、段ボール用中芯(レンゴー(株)製、坪量:115g/m2、15cm×15cm)を30秒間浸漬させた後、中芯を引き上げて吸引濾紙に付着した溶液を吸い取らせてから、回転乾燥機(JAPO社製:Auto Dryer Type L−3D 120℃、乾燥時間:90秒)にかけて、残渣溶解液塗工中芯を得た。これを23℃、湿度50%の条件で24時間調湿後、以下の方法で評価を行った。その結果を表2に示す。
・実施例22:実施例9で得られた残渣溶解液を溶質濃度5重量%まで減圧濃縮後、硫酸でpH10に調整して使用。
・実施例23:実施例16で得られた残渣溶解液を溶質濃度5重量%まで減圧濃縮後、硫酸でpH10に調整して使用。
・実施例24:実施例17で得られた残渣溶解液を溶質濃度5重量%まで減圧濃縮後、硫酸でpH10に調整して使用。
・実施例25:実施例18で得られた残渣溶解液を蒸留水で溶質濃度5重量%に希釈後、硫酸でpH10に調整して使用。
得られた中芯を調湿後、105℃で5時間乾燥することにより、絶乾坪量を算出して、使用した元の中芯の絶乾坪量との差から塗工量を算出した。
JIS P 8126に従って測定した。
JIS P 8126に従って測定した。
実施例21において浸漬させる代わりに、実施例1で得られた残渣溶解液を中芯表面に500g/m2でスプレー塗工した以外は実施例21と同様の手順により調湿し、実施例16と同様の評価を行った。その結果を表2に示す。
段ボール用中芯(レンゴー(株)製:坪量:115g/m2)について実施例21と同様の評価を行った。その結果を表2に示す。
この発明にかかる残渣溶解液を塗工した強化紙は、通常の中芯に比べて、特に圧縮強度と引張強度に優れる強化紙となった。
Claims (5)
- セルロース含有物質より糖類を回収した後の残渣を、有効濃度が0.01〜5mol/Lであるアルカリ水溶液中で、100〜300℃の環境で加熱処理することによる残渣溶解液の製造方法で、
上記アルカリ水溶液の添加量を、上記残渣に対して10〜100重量部とし、
上記残渣の可溶化率を30重量%以上とし、
可溶性成分の数平均分子量を300〜30000とすることを特徴とする製造方法。 - 上記残渣が、上記セルロース含有物質から酸加水分解法、酵素分解法、または加圧熱水分解法で糖類を回収する際に副生する残渣である、請求項1に記載の製造方法。
- 上記酸加水分解法が、希酸法、濃酸法である請求項2記載の製造方法。
- 上記アルカリ水溶液に、亜硫酸ナトリウムまたは硫化ナトリウムを0.01〜2mol/L添加する請求項1乃至3のいずれかに記載の製造方法。
- 請求項1乃至4のいずれかに記載の製造方法により製造された残渣溶解液を塗工して得る強化紙。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004262399A JP4619731B2 (ja) | 2004-09-09 | 2004-09-09 | セルロース含有物質より糖類を回収する際に副生する残渣の溶解法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004262399A JP4619731B2 (ja) | 2004-09-09 | 2004-09-09 | セルロース含有物質より糖類を回収する際に副生する残渣の溶解法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006076917A JP2006076917A (ja) | 2006-03-23 |
JP4619731B2 true JP4619731B2 (ja) | 2011-01-26 |
Family
ID=36156679
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004262399A Expired - Fee Related JP4619731B2 (ja) | 2004-09-09 | 2004-09-09 | セルロース含有物質より糖類を回収する際に副生する残渣の溶解法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4619731B2 (ja) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999014223A1 (fr) * | 1997-09-12 | 1999-03-25 | Kabushiki Kaisha Maruto | Nouveau derive de lignine, moulages produits au moyen de ce derive et procede de preparation |
JPH11506934A (ja) * | 1995-06-07 | 1999-06-22 | アーケノール,インコーポレイテッド | 強酸加水分解法 |
-
2004
- 2004-09-09 JP JP2004262399A patent/JP4619731B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11506934A (ja) * | 1995-06-07 | 1999-06-22 | アーケノール,インコーポレイテッド | 強酸加水分解法 |
WO1999014223A1 (fr) * | 1997-09-12 | 1999-03-25 | Kabushiki Kaisha Maruto | Nouveau derive de lignine, moulages produits au moyen de ce derive et procede de preparation |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2006076917A (ja) | 2006-03-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Mahmood et al. | Pretreatment of oil palm biomass with ionic liquids: a new approach for fabrication of green composite board | |
Xiao et al. | Impact of hot compressed water pretreatment on the structural changes of woody biomass for bioethanol production | |
US8900410B2 (en) | Fine fibrous cellulosic material and process for producing the same | |
JP6402442B2 (ja) | セルロースナノファイバー分散体の製造方法および当該製造方法を用いた膜 | |
Gehmayr et al. | A precise study on the feasibility of enzyme treatments of a kraft pulp for viscose application | |
Ramos et al. | Effect of enzymatic hydrolysis on the morphology and fine structure of pretreated cellulosic residues | |
KR101858220B1 (ko) | 리그노셀룰로오스 함유 재료의 신규한 가공 방법 | |
US20040244925A1 (en) | Method for producing pulp and lignin | |
NL2011164C2 (en) | Improved process for the organosolv treatment of lignocellulosic biomass. | |
Wang et al. | A comparison of chemical treatment methods for the preparation of rice husk cellulosic fibers | |
CN105899628B (zh) | 基于木质素的防水涂层 | |
JP7010937B2 (ja) | 植物系バイオマス由来のリグノセルロースからセルロース、ヘミセルロースおよびリグニンを得るための方法 | |
WO2011053965A2 (en) | Process for treating biomass to increase accessibility of polysaccharides contained therein to hydrolysis and subsequent fermentation, and polysaccharides with increased accessibility | |
WO2015165588A1 (en) | Composition comprising cellulose fibres and crosslinking agents, water soluble crosslinked cellulose ethers, and the production thereof | |
Li et al. | Delignification of poplar wood with lactic acid-based deep eutectic solvents | |
JP2018040083A (ja) | リグノセルロースナノファイバーの製造方法 | |
JP5720131B2 (ja) | リグニンの製造方法及びその組成物 | |
Nlandu et al. | Flax nanofibrils production via supercritical carbon dioxide pre‐treatment and enzymatic hydrolysis | |
Yeganeh et al. | Hydrothermal pretreatment of biomass-waste-garlic skins in the cellulose nanofiber production process | |
CN102718982A (zh) | 一种以小麦秸秆作为原料制备秸秆纤维素膜的方法 | |
JP4619731B2 (ja) | セルロース含有物質より糖類を回収する際に副生する残渣の溶解法 | |
JP2008092883A (ja) | 糖の製造方法 | |
Aziz et al. | EFFECTS OF PHYSICAL AND CHEMICAL PRE-TREA CHEMICAL PRE-TREATMENTS ON XYL TMENTS ON XYL TMENTS ON XYLOSE AND GLUCOSE PRODUCTION FROM OIL PALM PRESS FIBRE ALM PRESS FIBRE | |
CN111055356B (zh) | 一种竹材脱糖方法及其应用 | |
JP6607295B2 (ja) | セルロースナノファイバー分散体を用いた膜および分散体の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070626 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100427 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100622 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20101012 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20101027 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131105 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4619731 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131105 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |