JP7457539B2 - 果実の搾りかすのポリオール液化物、果実の搾りかすの液化物が組み込まれたポリウレタン、果実の搾りかすの液化物が組み込まれたポリウレタンフォーム、及び果実の搾りかすを含有するポリオール液化物の製造方法。 - Google Patents
果実の搾りかすのポリオール液化物、果実の搾りかすの液化物が組み込まれたポリウレタン、果実の搾りかすの液化物が組み込まれたポリウレタンフォーム、及び果実の搾りかすを含有するポリオール液化物の製造方法。 Download PDFInfo
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Description
[1]水分率が15重量%以下の乾燥させた果実の搾りかすと、ポリオールと、触媒とを、加圧容器中で加温して果実の搾りかすをポリオールに溶解させることにより、果実の搾りかすがポリオール化された液化物であって、ポリオールに溶解した乾燥果実の搾りかすの含有量が、乾燥させた果実の搾りかすとポリオールとの合計中の1~60重量%であることを特徴とする、果実の搾りかすのポリオール液化物。
[2]前記触媒が硫酸であり、該硫酸の添加量が、前記乾燥果実の搾りかすと前記ポリオールと該硫酸の全体に対して0.5~8.0重量%であり、加圧容器中で120℃~260℃に加温して果実の搾りかすをポリオールに溶解させることを特徴とする、前記1に記載の果実の搾りかすのポリオール液化物。
[3]前記果実が、林檎、蜜柑又は葡萄のいずれかであることを特徴とする、前記1又は2に記載の果実の搾りかすの液化物。
[4]前記ポリオールがポリエチレングリコールであることを特徴とする、前記1~3のいずれかに記載の果実の搾りかすの液化物。
[5]前記1~4のいずれかに記載の果実の搾りかすの液化物にイソシアネートを重縮合反応させることにより得られたことを特徴とする、果実の搾りかすの液化物が組み込まれたポリウレタン。
[6]前記1~4のいずれかに記載の果実の搾りかすの液化物にイソシアネートを水の存在下で重縮合反応させることにより得られたことを特徴とする、果実の搾りかすの液化物が組み込まれたポリウレタンフォーム。
[7]水分率が15重量%以下の乾燥させた果実の搾りかすを、触媒の存在下で、加圧容器中で加温してポリオールに溶解させることにより、果実の搾りかすがポリオール化された液化物を製造する方法であって、ポリオールに溶解した乾燥果実の搾りかすの含有量が、乾燥させた果実の搾りかすとポリオールとの合計中の1~60重量%であることを特徴とする、果実の搾りかすを含有するポリオール液化物の製造方法。
[8]前記触媒が硫酸であり、該硫酸の添加量が、前記乾燥果実の搾りかすと前記ポリオールと該硫酸の全体に対して0.5~8.0重量%であり、加圧容器中で120℃~260℃に加温して果実の搾りかすをポリオールに溶解させることを特徴とする、前記7に記載の果実の搾りかすを含有するポリオール液化物の製造方法。
但し、本発明は前記の果物に限定されず、リグニンを含有するものであれば如何なる果物や野菜でも用いることができる。
これらの中では、入手が簡単で、安価で使いやすく、加水分解の効果に優れる硫酸が好ましい。
該含有量が少なすぎると、産業廃棄物としての果実の搾りかすを処理するという効果が期待できない。該含有量が多すぎると、良好な物性を有するポリウレタンの作成が困難となる。
かかる観点から、該含有量の下限は1重量%が好ましく、より好ましくは5重量%、さらに好ましくは10重量%である。また、その上限は50重量%が好ましく、より好ましくは40重量%、さらに好ましくは30重量%、特に好ましくは20重量%である。
なお、ポリオール液化物中の果実の搾りかす液化物は、該搾りかすが加水分解されてポリオール中に溶解されることにより得られたものである。
乾燥果実の搾りかすの含有量=
[ポリオールに溶解した乾燥果実の搾りかすの重量/(乾燥果実の搾りかすの重量+ポリオールの重量)]×100 ・・・(1)
かかる観点から、該温度の下限は、140℃が好ましく、より好ましくは160℃である。その上限は、240℃が好ましく、より好ましくは220℃、更に好ましくは200℃である。
なお、仕込んだ乾燥搾りかすのほぼ全てとは、仕込んだ乾燥搾りかすの90重量%以上をいい、好ましくは95重量%以上、さらに好ましくは97重量%以上、特に好ましくは99重量%以上をいう。
本発明のポリウレタンは、前記ポリオール液化物にポリイソシアネートを重縮合反応させることによって得ることができる。この場合、その反応系に水を存在させることにより、ポリウレタンフォームを得ることができる。
果実の搾りかすは、植物由来の産業廃棄物の一つである。該果実の搾りかすとしては、前記したように、林檎、蜜柑、葡萄、マンゴーなどがあり、これらの搾りかすは大量に発生している。
例えば、林檎は青森県を始めとして日本中で大量に生産されている。しかし、生食に適さず、加工用として利用される林檎も多く、林檎ジュース等に加工されている。その結果、林檎加工工場では多くの搾りかすが排出されているが、それらの一部は飼料や肥料に利用されているものの、大部分は産業廃棄物として処理されている。林檎加工工場から排出される搾り滓も含め、林檎資源を有効活用することは、青森県を始めとして、地域の産業や地域住民の活性化に非常に有用なことである。
林檎搾りかすのポリオール液化物の調製
乾燥させた林檎の搾りかす(水分率8重量%)を粉砕し、粉砕した搾りかす1重量部を、加圧容器(オートクレーブ)中で、5重量部のポリエチレングリコール200(分子量200)に混合し、搾りかすとポリエチレングリコールの合計に対して2重量%の硫酸を添加した。180℃で4時間加熱し、林檎搾りかすのポリオール液化物を調製した。
得られたポリオール液化物を、水酸化ナトリウム水溶液でpH5になるように調製し、濃縮し、水分率を3重量%に調整した。
ポリオール液化物中の林檎搾りかすの加水分解物の含有量は、16.7重量%であった。
該水分率は、熱重量分析法で測定した。該加水分解物の含有量は前記式(1)により求めた。
蜜柑の搾りかすのポリオール液化物の調製
乾燥させた蜜柑の搾りかす(水分率3%)を粉砕し、粉砕した搾りかす1重量部を、加圧容器(オートクレーブ)中で、5重量部のポリエチレングリコール200(分子量200)に混合し、搾りかすとポリエチレングリコールの合計に対して2重量%の硫酸を添加した。180℃で4時間加熱し、蜜柑搾りかすのポリオール液化物を調製した。
得られたポリオール液化物を、水酸化ナトリウム水溶液でpH5になるよう調製し、濃縮し、水分率を3重量%に調整した。
ポリオール液化物中の蜜柑搾りかすの加水分解物の含有量は、16.7重量%であった。
該水分率は、熱重量分析法で測定した。該加水分解物の含有量は前記式(1)により求めた。
実施例1で得られた林檎搾りかす(APLres)のポリオール液化物(APL)とポリエチレングリコール200(分子量200)とを重量比1:1で混合してポリオール混合物(APLP)を作製した。
次に、このAPLPに触媒量の錫系触媒、水及びシリコン整泡剤を加えてよく撹拌し、さらにジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)を加えて室温で激しく撹拌してポリウレタンフォームを得た。得られたフォームの熱分解温度(Td)、500℃及び600℃の熱分解残渣(m500,m600)を表1に示す。
APLres(重量%):林檎搾りかす(APLres)のポリオール液化物(APL)中における含有率(重量%)である。
APL(重量%):林檎搾りかす液化物(APL)の全ポリオール混合物(APLP)中における含有率(重量%)である。
実施例2で得られた蜜柑搾りかす(ORres)のポリオール液化物(ORL)とポリエチレングリコール200とを重量比1:1で混合してポリオール混合物(ORLP)を作製した。
次に、このORLPに触媒量の錫系触媒、水及びシリコン整泡剤を加えてよく撹拌し、さらにジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)を加えて室温で激しく撹拌してポリウレタンフォームを得た。得られたフォームの熱分解温度(Td)、500℃及び600℃の熱分解残渣(m500,m600)を表1に示す。
ORres(重量%):蜜柑搾りかす(ORres)のポリオール液化物(ORL)中における含有率(重量%)である。
ORL(重量%):蜜柑搾りかす液化物(ORL)の全ポリオール混合物(ORLP)中における含有率(重量%)である。
ワインの搾りかすのポリオール液化物の調製
乾燥させた(赤)ワインの搾りかす(水分率1重量%)を粉砕し、粉砕した搾りかす1重量部を、加圧容器(オートクレーブ)中で、5重量部のポリエチレングリコール200(分子量200)に混合し、搾りかすとポリエチレングリコールの合計に対して5重量%の硫酸を添加した。180℃で4時間加熱し、ワイン搾りかすのポリオール液化物を調製した。
得られたポリオール液化物を、水酸化ナトリウム水溶液でpH5になるよう調製し、濃縮し、水分率を3重量%に調整した。
ポリオール液化物中の蜜柑搾りかすの加水分解物の含有量は、16.7重量%であった。
該水分率は、熱重量分析法で測定した。該加水分解物の含有量は前記式(1)により求めた。
実施例5で得られたワイン搾りかす(GRres)のポリオール液化物(GRL)とポリエチレングリコール200とを重量比1:1で混合してポリオール混合物(GRLP)を作製した。
次に、このGRLPに触媒量の錫系触媒、水及びシリコン整泡剤を加えてよく撹拌し、さらにジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)を加えて室温で激しく撹拌してポリウレタンフォームを得た。得られたフォームの熱分解温度(Td)、500℃及び600℃の熱分解残渣(m500,m600)を表3に示す。
GRres(重量%):ワイン搾りかす(GRres)のポリオール液化物(GRL)中における含有率(重量%)である。
GRL(重量%):ワイン搾りかす液化物(GRL)の全ポリオール混合物(GRLP)中における含有率(重量%)である。
Claims (8)
- 水分率が15重量%以下の乾燥させた果実の搾りかすと、ポリオールと、触媒とを、加圧容器中で加温して果実の搾りかすをポリオールに溶解させることにより、果実の搾りかすがポリオール化された液化物であって、ポリオールに溶解した乾燥果実の搾りかすの含有量が、乾燥させた果実の搾りかすとポリオールとの合計中の1~60重量%であることを特徴とする、果実の搾りかすのポリオール液化物。
- 前記触媒が硫酸であり、該硫酸の添加量が、前記乾燥果実の搾りかすと前記ポリオールと該硫酸の全体に対して0.5~8.0重量%であり、加圧容器中で120℃~260℃に加温して果実の搾りかすをポリオールに溶解させることを特徴とする、請求項1に記載の果実の搾りかすのポリオール液化物。
- 前記果実が、林檎、蜜柑又は葡萄のいずれかであることを特徴とする、請求項1又は2に記載の果実の搾りかすの液化物。
- 前記ポリオールがポリエチレングリコールであることを特徴とする、請求項1~3のいずれかに記載の果実の搾りかすの液化物。
- 請求項1~4のいずれかに記載の果実の搾りかすの液化物にイソシアネートを重縮合反応させることにより得られたことを特徴とする、果実の搾りかすの液化物が組み込まれたポリウレタン。
- 請求項1~4のいずれかに記載の果実の搾りかすの液化物にイソシアネートを水の存在下で重縮合反応させることにより得られたことを特徴とする、果実の搾りかすの液化物が組み込まれたポリウレタンフォーム。
- 水分率が15重量%以下の乾燥させた果実の搾りかすを、触媒の存在下で、加圧容器中で加温してポリオールに溶解させることにより、果実の搾りかすがポリオール化された液化物を製造する方法であって、ポリオールに溶解した乾燥果実の搾りかすの含有量が、乾燥させた果実の搾りかすとポリオールとの合計中の1~60重量%であることを特徴とする、果実の搾りかすを含有するポリオール液化物の製造方法。
- 前記触媒が硫酸であり、該硫酸の添加量が、前記乾燥果実の搾りかすと前記ポリオールと該硫酸の全体に対して0.5~8.0重量%であり、加圧容器中で120℃~260℃に加温して果実の搾りかすをポリオールに溶解させることを特徴とする、請求項7に記載の果実の搾りかすを含有するポリオール液化物の製造方法。
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