JPS60206604A - リグノセルロ−ス物質を再構成された複合物品に変換させる方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、リグノセルロース物質を複合物品に変換させ
る方法に関する。詳しくは、本発明は、木材を主体とし
たパーティクルボード、ウエノ１−ボード、中密度のフ
ァイバーボードのような複合物品を製造する従来の乾式
法における必須部分である接着性結合剤を全く用いない
で、リグノセルロース物質をパネル物品、再構成された
木材及び成型物のような複合物品に変換させる方法に関
する。

本件出願人から提案されている特願昭３ざ一１２’１．
２２り号には、糖を含有するりグツセル四−ス物質、特
にサトウキビの絞り滓、穀物、モ四コシ、ヒマワリ、ア
マ等の茎のような非木質性の／年生植物のリグノセルロ
ース物質から複合物品を接着性結合剤の添加なしで製造
する方法が開示されている。リグノセルロース物質内の
遊離の糖は、水溶性であり、熱及び圧力の適用を受ける
と、直ちに結合剤及び増強剤の両者として作用する不溶
性、かつ、非溶融性の重合体物質に化学的に変換され、
それにより再構成された複合物品は強化されて強固な機
械強度と最高の寸法安定性のもったものとなる。これは
、遊離の糖、炭水化物又は糖類、及び水溶性物質が、フ
ルフラール及び他の誘導体に化学的に変換され、次いで
加熱形操作の間に加熱加圧下で熱硬化して結合を形成す
るためであると思われている。このようにして作られた
結合は、リグノセルロース物質を結合し、増強し、強化
して、再構成された複合物品を良好な機械強度と最高の
寸法安定性のもったものにする。

しかしながら、この特願昭５ｇ−／２’ｌコ２４１号の
方法は、遊離の糖を含有するリグノセルロース物質にの
み限定され、木材、穀物のワラ、籾殻等のような遊離の
糖を含有しないリグノセルロース物質に対しては適用す
ることができない。これらのリグノセルロース物質から
複合パネル物品を製造する従来の方法は、もっばら結合
のために合成樹脂系結合剤に依存している。フェノール
／ホルムアルデヒド及び尿素／ホルムアルデヒドのよう
な合成樹脂は高価であるため、普通はパーティクルボー
ド、ウェハーボード及び中密度のファイバーボードのよ
うな従来のパネル物品に対する製造コストの大部分を占
める。

このことは、農業残滓物の場合に、特に当てはまる。そ
の場合には、それらの物理的性質のために、比軟的高含
量の樹脂系結合剤が製造時に必要となり、このことは高
価なパネル物品をまねく結果となる。これは、原料が豊
富な存在し、かつ、利用できるにも拘わらず、農業残滓
物が現在パネル物品の製造に幅広く利用されない主な理
由の１つである。

近年になって、農業残滓物、例えば、世界中でほとんど
利用されておらずにいまだ廃棄されているものの１つで
ある籾殻を、パネル物品製造用の原料として数多くの製
法が開発された。しかしながら、これまで開発されたこ
れらの製法は、いずれも商業法に受け入れられないもの
であることがわかった。

各 すなわち、Ｅ、Ｏ。ラス四ツブ他は、モダン・プラスチ
ック誌／２４　（／ｑｓｔ年弘月）の論文「農業残滓物
からつくられた硬質板」において、複合パネル物品を製
造するために粉末状の熱硬化性フェノール樹脂、松ヤニ
及びすりつぶした籾殻を組合せて用いることについて報
告した。その結果によると、／ｊ％という多量のフェノ
ール樹脂を用いてつくったボードは脆すぎて、釘が打て
ないということがわかった。その上、できたボードは、
１１２の密度（ｔ、　５！　ｑ　ｌｈｓ／ｆ”）であっ
た。このような粉末樹脂をｉｓ％用い、かつ、密度が高
いことは、製品に費用がか−り過ぎて現在利用し７うる
製品と競合できないことになり、またそのボードの脆さ
はその用途に重大な制限を加えることになる。

米国特許矛、３ｇ！；０６７７号には、籾殻を結合させ
るために、特に調合されたフェノール樹脂を用いること
が記載されている。籾殻ボードは、水と非混和性で苛性
分を含有しない熱硬化性フェノール／ホルムアルデヒド
樹脂ｇ−ｉｏ％及Ｕ　予Ｑ処理された籾殻を用いてつく
られる。この方法においては、籾殻の鞘を個々の葉に解
体し、ゆるく結合した表面物質を除去し、微粒子を篩分
は除去するために、予備処理が必要である。その予備処
理から発生する微粒子物質を含めることは、樹脂の消費
量を増加させるのみでなく、ボードの性質に対して若干
の望ましくない効果を及ぼすということが述べられてい
る。

更に最近、Ｇ、Ｗ。ボールがワシントン州立大学のパー
ティクルボード・シンポジウム（Ａ／−ｔ。

ｐ２ｔ、ｔ、−２ｇＢ　ｔｑｔｒ／）で報告した「イソ
シアネート系結合剤を用いた従来のパーティクルボード
の製造における新しい可能性」という論文がある。籾殻
ボードは、結合剤として９％の非常に高価なイソシアネ
ート重合体樹脂を用いて、予備処理された籾殻からつく
られた。イソシアネート樹脂が従来のフェノール樹脂よ
りも高価であるため、この籾殻ボードの製造コストは非
常に高いに違いない。このことは、籾殻ボードを非常に
高価なものにし、その結果、従来の木材を主体とするパ
ネル製品と競合できなくしている。

現在、リグノセルロース物質からパネル物品をつくる従
来の製法は、もっばら結合のために合成樹脂に依存して
いる。合成樹脂系結合剤は、石油化学製品から誘導され
るために高価゛である。一般に樹脂のコストは、パネル
物品の製造コストの大部分を占める。そして樹脂のコス
トは、農業残滓物からつくられるパネル物品の製造コス
トの６０％であると報告されている。したがって、樹脂
のコスト及び原料物質の選択の面からみて、複合物品を
製造する上で合成樹脂を排除し、かつ、いかなるリグノ
セルロース物質をも用いることのできる方法が非常に興
味深いものとなる。

本発明の１つの目的は、合成樹脂系結合剤を用いないで
、パネルボード、複合木材、成型物等のような再構成さ
れた複合物品を、リグノセルロース物質からつくりうる
新規な方法を提供することにある。この新規な方法は、
リグノセルロース物質の発生源２種類、過程、形態及び
形状に無関係に全てのリグノセルロース物質に適用する
ことができる。このようなリグノセ／Ｉ／四−ス物質は
、いかなる植物、特に幹、樹皮、茎、根９葉、殻、鞘。

ワラ、籾殻、堅果等の形をした林業又は農業産物から得
られる残滓物であってもよい。それらは、木材を主体と
するパネル製品の従来の製法において、普通に用いられ
ていた尿素／ホルムアルデヒド又はフェノール／ホルム
アルデヒドのような合成樹脂系結合剤を用いないで、再
構成された複合物品を形成するために、単独で又は他の
リグノセルロース物質と組合せて−用いられる。

遊離の糖は、いかなるリグノセルロース物質においても
ヘミセルレースからつくり出すことができ、再構成され
た複合物品のための結合剤として用いられ、結局合成樹
脂系結合剤の使用を排除することができるということが
見い出′された。リグノセルロース物質がセル四−ス、
ヘミセルｐ−ス及びリグニンの３つの主成分からなると
いうことはよく知られている。化学的には、全植物の細
胞壁の主要な構造成分であり、かつ、リグノセルロース
物質の約グθ−６０％を占めるセルロースは、一般式（
０６Ｈ１ｏＯ，）ｎ　の無水グルコース単位からできて
いる鎖状の多糖類である。セルロースは元来は結晶性で
ある。

ヘミセル四−スは、非セルロース性の低分子量多糖類に
与えられた名称であり、植物組織中でリグノセルリース
物質中のセルロースと結合している。リグノセルロース
物質の約ｘｏ−３ｈ％ヲ占めるヘミセル四−スは、ペン
タサン及びヘキソサンのような炭素数５及び乙の糖を表
わす一般式（０５Ｈ＠　０４　）ｎｌ”　（Ｏａ　Ｈｌ
。ｏ、　）ｎｌにより繰返される。

リグニンの前駆体及びリグノセルロース物質におけるそ
の生成については、最近かなり研究が進められだが、い
まだ完全には解明されていない。現在、リグニンはフェ
ニルプ四パン単位からつくうれた高分子物質であると一
般にはいわれている。

ヘミセルロースは元来は主として無定形であるため、水
に対して大きな受容性をもつ。すなわちヘミセル四−ス
はセルシースよりも約／　ｏ　ｏ倍モ早く分解し、この
ためへミセル四−スはセルロースを分解することなしに
一選択的に加水分解される。

加水分解の一般的な反応式は、次の通りであり、これに
より炭素数！及び乙の糖が生成する。

（Ｏｓ　Ｈｌｌ　０４　）　”　（Ｏａ　Ｈｌ。Ｏ，）
　ｒＬ２＋（ｒＬｔ　−Ｄ２）　Ｈ２Ｏ−＋Ｌ１ ｎｌ　０５　ＨＩＯ０６＋ｎｔ　０１　Ｈｌ２０ｓこれ
らの遊離の糖は反応性であり、加熱下にフルフラール及
び他の分解生成物に分解される。そしてそれらは、成形
操作時に熱及び圧力の適用を受けると、更に重合体物質
に変換されてリグノセルロース物質に対して結合効果と
増強効果を付与し、その結果良好な機械強度と優れた寸
法安定性をもつ再構成された複合物品が得られることに
なる。

本発明の方法は、２つの主要な操作からなる。

ソノ矛／の操作は、リグノセルロース物質のヘミセルロ
ース部分を分解、加水分解して、それをキシロース、ア
ラビノース、マンノース、グラクトース等のような遊離
の糖、炭水化物又は糖類に変換させることである。拳法
の矛コの操作は、その遊離の糖を直ちに重合体物質に化
学的に変換させ、熱硬化させて、リグノセルロース物質
を再構成された複合物品に成型することである。　罵ヘ
ミセルｐ−スはセル四−スよりモスっト早イ速度で選択
的に分解、加水分解されるため、セルロースを破壊する
ことなしにヘミセルロースのみを結合に用いられる遊離
の糖に変えることが可能であるということがわかった。

これを達成するためには、高圧の水蒸気による処理法、
又はいわゆる自動加水分解法が本発明にとって非常に満
足のいくものであるということが見い出された。リグノ
セルロース物質を高圧の水蒸気で処理する間に、ヘミセ
ルロースはまず分解反応を受ける。最初、アセチル側鎖
の開裂により酢酸が形成される。このようにしてつくら
れた弱酸性の雰囲気はヘミセルロースの加水分解を促進
するのに十分である。

Ｍ重合反応は逐次反応であると思われる。その反応過程
の初期段階に、酸かヘミセルロース鎖中に無規則に攻撃
することにより、異った程度の重合度をもつオリゴマー
が生成される。このオリゴマーは更にモノマーに加水分
解され、モノマーは更にフルフラール及び他の分解生成
物に分解される。

同時に、リグノセルロース物質のリグニン部分モまた低
分子量のリグニン及びリグニン生成物に分解、加水分解
される。セルロースのみは比較的に変わらないま＼で残
る。水蒸気により処理されたリグノセルロース物質は、
糖、糖重合体、脱水された炭水化物、フルフラール生成
物、リグニン及びリグニン生成物を含有する水溶性成分
を通常は約、２０−．３０％有する。遊離の糖、フルフ
ラール、及び他の分解生成物が本発明にとって本質的な
部分となる。それらは、加熱加圧下に化学的に変換させ
られると、熱硬化し、水蒸気により処理されたリグノセ
ルロース物質から再構成された複合物品をつくる上で結
合剤及び増強剤の両者として作用する重合体物質になっ
て架橋する。

リグノセルロース物質からパネル製品をつくる従来の製
法では、ざ−７２重量％の合成樹脂系結合剤が必要であ
る。ヘミセルロースは通常、リグノセルロース物質の約
２０−．３に％を占めるため、結合に用いられる遊離の
糖を発生させるのには十分な基本量が存在する。リグノ
セルロース物質から発生しうる遊離の糖の量は、主とし
て原料物質の性質及び水蒸気による処理の程度に依存す
る。

普通の場合、農業残滓物及び堅木は検相類の軟材よりも
多量のヘミセルロースを含有する。

ヘミセルロースを最大限に遊離の糖に変換させるために
は、高圧水蒸気による処理を適当に調節することが本発
明にとって重要な部分になる。過剰に水蒸気処理するこ
とは、処理される物質の収率を低下させるのみではなく
、特に遊離の糖及びフルフラール生成物を若干損失する
ことになる。

ベントサン分析による測定の結果、約コθｌＩ％のヘミ
セルロースを含有する籾殻に対して実験を行ったところ
、水蒸気の温度又は圧力、及び水蒸気による処理時間を
組合せることにより、７ｏ−３０％のへミセル四−スが
ペントース糖及びフルフラール生成物に変えられるとい
うことがわかった。

図は、最大限の遊離の糖及びフルフラール生成物を得る
のに必要な処理時間と水蒸気の温度を示している。こ＼
では、処理時間と水蒸気の温度との間の反比例の関係が
明らかに示されている。すなわち、温度が高くなる程、
必要な処理時間は短かくなる。そして逆の場合には逆の
結果となる。

比較的に少ない程度ではあるが、リグノセルロース物質
の含水率、形状及び大きさもまた遊離の糖を最大限に得
ることに対して若干の効果を有する。

水蒸気による処理の最後に、リグノセルロース物質は、
圧力容器から水蒸気の圧力を突然に解放するか、又は徐
々に解放するかのいずれかにより集められる。高圧の水
蒸気を急激に解放する場合には、処理された物質は、爆
発の結果、ずたずたに切断されて高含水率の繊維状かた
まりとなる。

また水蒸気の圧力をゆっくり、かつ、徐々に解放する場
合には、処理された物質は多かれ少なかれその元来の形
体と大きさを保持することが可能となる。このように処
理された物質は淡褐色から暗褐色までの色をし、約ａｏ
−ｔｏｏ％の含水率をもつ。そしてその含水率はリグノ
セルロース物質の最初の含水率及び加水分解の激しさに
よる。また処理された物質中に存在する水も淡褐色から
暗褐色までの色をし、主に糖、リグニン及び少量のフル
フラール生成物を含有する。処理されたリグノセルロー
ス物質は、７．２％以下の含水率になるまで直ちに乾燥
される。そのようにしない場合には、処理されたリグノ
セルロース物質中の糖が、特に湿気の多い、かつ、暖っ
たかい環境の下で発酵を開始する。発酵が起ったら、全
ての遊離の糖は酢酸とアルコールに変わることになる。

このことが生じた場合には、結合効果を与える遊離の糖
が全く残存しなくなるため、その処理されたリグノセル
ロース物質は複合物品をつくる上で受け入れられないも
のとなる。

本発明の矛ｌの操作は、以上で終了する。すなわち、遊
離の糖を高割合で含有する乾燥されたすグツセルロース
物質は、再構成された複合物品を製造するために用意さ
れる。

本発明の矛コの操作が始まる。個々の繊維粒子。

ストランド、フレークの形態をしたり、又は塊。

束、又は集合体の形状をした乾燥リグノセルロース物質
は、単独で又は他のリグノセルロース物質と組合せて所
望のマツ）Ｋ成形され、次いでマットを合体させて硬い
物品にするために十分な時間の間、加熱加圧下に圧縮成
形される。成形湿度は／１０−−ＳＯＣ，好ましくは１
．２００−、Ｚ、２０Ｃの範囲である。圧縮時間は圧縮
温度とマットの寸法による。また一方、圧力は主に所望
の成形物の密度の関数である。

加熱成形操作の間、糖、フルフラール生成物及び他の分
解生成物は重合し、直ちにリグノセルロース物質を結合
して硬い物品をつくり出す。更にリグノセルロース物質
の細胞壁組織内に浸透する糖もまた重合体物質に変換さ
れ、熱硬化されて、全体の成形物を通じて増強剤として
作用する。すなわち、成形された物品は、沸臆水と酸加
水分解に対して耐性をもつ熱硬化された接着性結合によ
り、優れた機械強度と最高の寸法安定性をもつものとな
る。その上、このようにしてつくられた複合物品は、従
来の合成樹脂系結合剤を用いないため、有毒なホルムア
ルデヒドを発生しない。

本発明のもう１つの重要な特徴は、籾殻、サトウキビの
絞り宰、ワラ等のような農業残滓物の表皮が水蒸気処理
により、特に水蒸気処理の最後に水蒸気の圧力を急激に
解放した場合に破壊される　１ということが見い出され
たことである。水に対し′て非浸透性であり、かつ、そ
のために接着性結合を受け入れない表皮のワックス性物
質が存在するために、表皮を除去することは個々の成分
の間の界面結合を増大させることになる。

本発明のいま７つの特有な特徴は、ヘミセルロースを破
壊し、変換させたことにより特別な利点が得られるとい
うことが見い出されたことである。

前記したように、自然の条件下では、ヘミセル四−スは
元来は、主として無定形であり、水に対して大きな受容
性をもつため、リグノセルロース物質を非常に吸湿性に
させ、その結果、寸法上に変化をもたらす。本発明によ
れば、処理されたリグノセルロース物質がほとんど完全
にヘミセルロースを含有しないため、再構成された複合
物品はほとんど吸湿性ではなく、そのために非常に良好
な寸法安定性をもつ。

本発明の具体例については、次の実施例で詳細に記載し
説明する。

実施例１゜籾殻ボード 本実施例は、籾殻ボードに対する水蒸気の処理時間と水
蒸気の温度の影響を示す。７個の籾殻のバッチを種々の
水蒸気による処理条件下で処理した。ｇ％の含水率をも
つ乾燥された籾殻を最初、圧力容器に詰められ、籾殻を
予しめ決められた時間の間、所望の温度にまで加熱する
ために、その容器中に高圧の水蒸気をすばやく充填した
。水蒸気処理の最後に、水蒸気の圧力を急激に解放して
、籾殻を熱い水分の多い繊維性の条件下で容器から取り
出した。水蒸気処理された籾殻の含水率は約’１０−４
θ％の間で変わった。７個のバッチが異′なった温度（
ｔｑｏ−２ｔｏｃ）と処理時間（７５秒−／　ｏ分間）
で処理した。サンプルはベントサン測定（タツビ法−Ｔ
ツ２３０Ｓ−７ｇ）のために処理籾殻の各バッチから取
り出された。ボードに圧縮するために、水蒸気処理され
た籾殻を、約、７−４’％の含水率にまで直ちに乾燥し
た。

７個ノホート（各々／ｇｘ１ｇｘ７／／６インチ）が、
／、Ｏの比重（ｔ、　ｘ　ａ　ｐｃｆ）をもって製造し
た。

同じ圧縮条件（圧縮温度２−θＣ１圧縮圧力１００ｐ、
？ｉ　、圧縮時間ｉｏ仕分間を全て７個のボードに対し
て適用した。テストの結果は、次の矛１表にまとめであ
る。

７個の籾殻ボード全ての機械強度と物理的性質は、外装
用等級のウェハーボードに対する要件（ＯｋＮ３−０／
ざ乙コーＭｑｇ）を越えていた。

実施例ユ　麦ワラボード 麦ワラを３−’フインチの長さに切断され、ｆｆ−１０
％の含水率になるまで空気乾燥した。この麦ワラに対し
て水蒸気による処理を５ｌＩｏＣで３３秒間行った後に
、水蒸気の圧力は直ちに解放した。

処理された物質を約ＡＯ％の含水率をもち、クー！ｒ％
の含水率になるまで乾燥した。乾燥されたワラをゆった
りした繊維状態に切断し、その後マットに成形した。マ
ットをコノＯＣ，’ｌ００ｐｓｉの圧力で７０分間、加
熱圧縮した。得られたボード（／ｌＸ／ｇ×７４６イン
チ）はθりＳの比重　（グクｐｃ力をもつ物であった。

ボードのテスト結果は、次の通りであった。

破壊係数：　、２　ｌＩｏ　ｏ　ｐｓｉ　。

湿潤時の破壊係数：　／　／　００　ｐｓｉ内部結合：
　７　ｚ　ｐｓｉ ２時間沸騰後の膨潤：２６％ 実施例３　ピーナツ殻ボード ７％の含水率をもつ乾燥されたピーナツ殻を高圧の水蒸
気によりコｑｏｃで３０秒間処理した後に、その水蒸気
圧力を直ちに解放した。処理された物質は６３％の含水
率をもち、／ｌ、；１重量％の水溶性物質を含有してい
た。この処理された物質を３％の含水率になるまで乾燥
され、次いで毛羽立った繊維束になるように切断した。

そしてマツトを成形し、λコθＣ，’ｌ００ｐｓｉの圧
力で７０分間加熱圧縮した結果、０．ｔ２の比重Ｃｋｔ
ｐｃｆ）をもつパネル（／Ｅ×／ざＸ　？／’／　Ａイ
ンチ）が得られた。

テストの結果、パネルは次の性質を示す。

破壊係’ＪＪ　：　／　９００　ｐｓｉ　１湿潤時の破
壊係数：　１０ｇ０ｐお 内部結合：　ｓ：　ｔｈ　ｐｓｉ 弾性率：りＡ　Ｏ，０００ｐｓｉ 一時間沸臆後の膨潤：２６％ 実施例弘　ポプラのパーティクルボード本実施例は、ボ
ードを製造するために、水蒸気処理されたりグツセル四
−ス物質を他のリグノセルロース物質と組合せた場合を
示す。ポプラのチップを２３Ｏｒ：で７０秒間、高圧の
水蒸気により処理し、次いで水蒸気の圧力を直ちに解放
した。

パルプ状の物質は、高割合の糖と水溶性物質を含有して
いた。乾燥後、この物質を微粒子状に粉砕して、１００
メツシユのスクリーンにより篩分けした。得られた粉末
状粒子を等量のポプラの木材裂片（４メツシユのスクリ
ーンにより篩分けされたもの）と混合した。そしてマッ
トを成形した。

このマットの表面層には、ダθ重量％の粉末物質が含ま
れていた。また、マットの中心部は、水蒸気処理後に粉
砕された粉末状粒子とポプラの裂片との混合物（６０重
量％）からなっていた。このマットを一１０Ｃ，ＱＯＯ
ｐｓｉの圧力で３分間、加熱圧縮されたら、ｏ’ｙｔの
比重（Ｑ　？　ｐｃｆ）をもつパネル（ｉｔｘｔｔ×／
、、インチ）が得られた。テストの結果、パネルは次の
性質を示す。

破壊係数ニーｌ！ｒｑＯｐｓｉ　％ 湿潤時の破壊係＠：ｌグコ０ｐｓｉ 内部結合＝７ｔｐパ 弾性率：５り０，０００　ｐｓｉ ２時間沸騰後の膨潤ニア１％ このパネルは、非常に滑らか、かつ、緊密な表面をもち
、従来の湿式法でつくられた硬いボードに較べて、同等
又は優れた性質をもっていた。全ての性質は外装用等級
のウニへ−ボードに対する要件（ＣＡＮ、３−０／ｌざ
。コーＭｑｇ）を越えていた。

実施例よ　混合種から、のボード 本実施例は、ボードを製造するために異なったリグノセ
ルロース物質の混合物を水蒸気処理した場合を示す。等
置部（カラカラに乾燥した重量による）のピーナツ殻、
稲ワラ及びハリモミ木材のかんなくずを混合して、２’
ＩＯＣで約３５秒間、水蒸気により処理した後に、圧力
を直ちに解放した。３０％の含水率をもつ湿った塊状物
質を、３％の含水率になるまで乾燥された。この物質を
１．２２ｏＣ，１Ｉｓｏｐｓｉの圧力で１０分間、加熱
圧縮することにより、ボード（ｌざ×／ｇＸ／、Ａイン
チ）がつくられた。このボードの比重はθ１０（！０ｐ
Ｃｆ）であった。テストの結果、ボードは次の性質を示
す。

破壊係数７２２００ｐΩ、 湿潤時の破壊係数：ｌθりＯｐｓｉ 内部結合：ｔｔ’ｐｓ番 弾性率：　’Ｉ　９　ｔ、０００　ｐｓｉ２時間沸臆の
膨潤：２６％ 実施例ご　ポプラのウェハーボード 本実施例は、水蒸気処理の最後に圧力を爆発的に解放し
ないで、高圧の水蒸気により処理した場合を示す。この
特別な処理により、処理されたリグノセルロース物質は
その形状と大きさを保持することが可能となる。ポプラ
薄片（１に×２×θＱ３インチ）がコダＯＣで約３０秒
間、水蒸気処理した後に、水蒸気の圧力を大気圧になる
まで徐々に解放した（約ｌＳ分間）。処理された薄片は
約５２％の含水率をもち、これをボードをつくる目的で
、ｌ１％の含水率になるまで乾燥した。これによりθ７
０の比重（ググｐＣｆ）をもつパネル（ｌｔｘ１ｇ×　
／６ インチ）がつくられた。その成形温度は２２０　Ｃｚ圧
縮時間はｇ分間、圧力はダ３０Ｐバであった。

テストの結果は、次の通りであった。

破壊係数：コｌＩざ□　ｐｓｉ　。

湿潤時の破壊係数二１３りＯｐｓｉ 内部結合：６ざｐΩ 弾性率：６ダｇ、’０００　ｐｓｉ λ時間沸騰後の膨潤＝ｉｔ、ｔ％ このボードは、外装用等級のウェハーボードに対する要
件（ＯＡＮ、Ｊ−０／ｇＦ、２−Ｍ７ｇ）を越えていた
。

実施例７　伐木残滓物からのボード 本実施例は、接着性結合剤を少しも添加しないで、伐木
残滓物をパネル物品に変換することができることを示す
。約グ０％の木質、ｑｏ％の葉及びｔｉｏ％の樹皮から
なる白色ハリモミ樹の先端を２インチのスクリーンを通
るまで細分した。得られたチップは約５３％の含水率を
もち、がっ、菌類によりおかされている徴候を示した。

このチップを圧力容器に詰められ、２３．に１：：で４
０秒間、水蒸気処理した後に、水蒸気圧力をその処理の
最後に直ちに解放した。得られた繊維状物質はｌ１６％
の含水率と／よ５％の糖含量をもつ物であった。

この物質を、ボードを製造するために３％の低〜・含水
率になるまで乾燥した。そして２３０’Ｃの圧縮温度、
４ｔ５０ｐΩの圧力、１２分間の圧縮時間で加熱圧縮す
ることにより、０？コの比重（ｋ７１１ｐｃｆ）をもつ
ボード（ｌざ×１ｇＸ／／６インチ）が得られた。その
テストの結果は、次の通りである。

破壊係数：ｌざり□　ｐｓｉ　。

湿潤時の破壊係数：　／　／　Ａ　Ｏｐｓｊ−内部結合
：　ｇ　Ａｐ、？ｉ 弾性率二グダ’＋０００　ｐｓｉ コ時間沸騰後の膨潤：１１〕 実施例♂　酸性触媒の効果 本実施例は、ボードを製造するためにリグノセルロース
物質を調整する際に、酸性触媒が有用であることを立証
する。ｌＩ９％の含水率をもつ新鮮なサトウキビの絞り
滓を０７重量％の硫酸溶液に加えた後に、この絞り滓を
２２０７：で３分間水蒸気により処理した。比較のため
に、同じ絞り滓を含むもう７個のバッチを硫酸を添加し
ないで、同一の温度で同一の時間水蒸気により処理した
。そして水蒸気処理の後、絞り滓を５％の含水率になる
まで乾燥した。そして同一の圧縮条件（圧縮温度コ２０
１：′＋圧力ダθＯｐｓｉ、圧縮時間７０秒間）下に圧
縮することにより、各々の絞り滓バッチから、Ｏ？コの
比重（グ５ｐｃｆ＞をもつボード（／１×ｌざ×７／　
インチ）がつくられた。テストの結果は、６ 次の通りである。　。

α）酢を添加した場合； 破壊係数：　、２６　ｊ　Ｏｐｓｉ　。

湿潤時の破壊係数：　／　ｌ！：　：ｌ　Ｏｐｓｉ内部
結合：　７　ｇ　ｐｓｉ 弾性率：　ｋ　７　ｌＩ、０００　ｐ！ｉコ時間沸騰後
の膨潤；と７％ ｂ）酸を添加しなかった場合； 破壊係数：　／　！；　ＩＩ　Ｏｐ、？ｉ　。

湿潤時の破壊係数＝　２ｔ、　ｏ　ｐｓｉ内部結合：　
３　Ａ　ｐｓｉ　− 弾性率：　３　Ａ　ｇ、０００　ｐパ ２時間沸騰後の膨潤：！ｒ２％ 酸を添加した場合の絞り滓からつくられたボードが湿潤
時の強度に優れ、かつ、膨潤により余り厚くならない理
由は、主に遊離の糖と酸性の絞り滓が高割合で生成して
いることにより、それらカーｊｌｌｌ熱圧縮操作の間に
接着性結合の熱硬化、架橋を促進し、増大させた。

【図面の簡単な説明】

添付図面は、籾殻からベントサンを最大限に得るために
必要な水蒸気処理時間と水蒸気温度との関係を示すグラ
フである。 特許出願人　大　１）昭　二

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）α）ｉｎｔｏ％以下の含水率をもつ１ツク゛ノセ
   ルロース物質を細分された形態に調製し、 ｂ）該細分されたリグノセルロース物質を、密封された
   取り出し用出口をもつ圧力容器中に充填し、 Ｃ）全リグノセルロース物質を１０分以内の間、ｉ’ｙ
   ｏｒ：又はそれ以上の温度に加熱して、ヘミセルロース
   を分解、加水分解し、遊離の糖。 フルフラール及び他の分解生成物に変えるために、該圧
   力容器に高圧の水蒸気をす＆よやく充填し、 ｄ）へミセルソースの分解、加水分解が最大限に達成さ
   れると同時に、該圧力容器の出口を直ちに、又は徐々に
   開けてリグノセルレース物質を取出し、 ｅ）該リグノセルロース物質をできるだけ早く１２％又
   はそれ以下の含水率になるまで乾燥し、 ｆ）該乾燥されたリグノセルロース物質をばらばらに分
   離して、繊維９粒子、ストランド。 フレーク又は他の形態に変え、 ！Ｉ）該乾燥されたリグノセルロース物質だケラ、又は
   他のりグツセルリース物質と一緒にして所望のマットに
   成形し、最後に、 ｈ）該マットを加熱加圧下に圧縮してリグノセルロース
   物質中の遊離の糖、フルフラール及び他の分解生成物を
   変換させ、その場で接着性結合を熱硬化させ、それによ
   り再構成された複合物品を得ることからなる、 リグノセルロース物質を再構成された複合物品に変換さ
   せる方法。 （２）リグノセルロース物質が、幹、茎、潅木９葉。 根、殻、鞘、堅果、籾殻、繊維、ワラ、草等の形態をし
   た木質又は非木質の森林の樹木及び農産植物から誘導さ
   れる、ことを特徴とする特許請求の範囲−ｉノ項に記載
   の方法。 （３）ヘミセルロースが、高温、高圧の水蒸気の下でペ
   ントース及びヘキソースの糖、フルフラール、及び他の
   分解生成物に分解、加水分解されて、結合効果と増強効
   果の両方を付与する、ことを特徴とする特許請求の範囲
   矛１項に記載の方法。 （４）　リグノセルロース物質のセルロース部分カ、水
   蒸気による処理において分解されない、ことを特徴とす
   る特許請求の範囲矛／項に記載の方法。 （５）　リグノセルロース物質のリグニン部分が、低分
   子量のリグニン及びリグニン生成物に分解。 加水分解される、ことを特徴とする特許請求の範囲、１
   −１項に記載の方法。 （６）加水分解されたリグノセルロース物質が、糖。 フルフラール生成物、多糖類、リグニン、リグニン生成
   物及び他の分解生成物を含有する水溶性成分を約２０−
   ．３０％含んでいる、ことを特徴とする特許請求の範囲
   】１７項に記載の方法。 （７）水蒸気の圧力を直ちに解放して、リグノセルロー
   ス物質を繊維状又は粒子状にする、ことを特徴とする特
   許請求の範囲２１項に記載の方法。 （８）水蒸気の圧力を徐々に解放して、リグノセルロー
   ス物質を元の形態に保持する、ことを特徴とする特許請
   求の範囲矛１項に記載の方法。 （９）水蒸気の温度が、２２０−２ＡＯＣ又はそれ以上
   の高い範囲にある、ことを特徴とする特許請求の範囲牙
   １項に記載の方法。 （１０）　水蒸気による処理時間が、１２０秒以下であ
   る、ことを特徴とする特許請求の範囲牙１項に記載の方
   法。 （１１）　リグノセルロース物質が、圧力容器から取り
   出されたのち、糖の発酵を避けるために含水率が１２％
   以下好ましくは３−８％の範囲になるまで直ちに乾燥さ
   れる、ことを特徴とする特許請求の範囲矛／項に記載の
   方法。 α２　成形されたマットが、ヘミセルロースから誘導さ
   れる糖、フルフラール及び他の分解生成物を化学的に変
   換させ、かつ、同時に結合を発展させて、再構成された
   複合物品に対して結合・効果と増強効果の両方を付与す
   るのに十分な時間。 加圧下に２００’ｌ：：又はそれ以上の温度で加熱圧縮
   される、ことを特徴とする特許請求の範囲矛／項に記載
   の方法。 （１３）水蒸気による処理の前における原料リグノセル
   ロース物質が、繊維飽和点以下好ましくはｔ−１２％の
   含水率をもつ、ことを特徴とする特許請求の範囲矛１項
   に記載の方法。 ０４）熱硬化された接着性結合が、沸騰水中で不溶であ
   り、かつ、酸加水分解に対して耐えうる１ことを特徴と
   する特許請求の範囲矛１項に記載の方法。 α■　細分されたリグノセルロース物質が、粒子。 繊維、ストランド、チップ、フレーク等の形態である、
   ことを特徴とする特許請求の範囲矛１項に記載の方法。 （１６）　細分されたリグノセルロース物質に対して、
   水蒸気による処理の前に５重量％以下の酸性触媒を添加
   して、ヘミセルロースの分解、加水分解を促進させ、か
   つ、結果として起る加熱圧縮操作における接着性結合の
   熱硬化を促進させる、ことを特徴とする特許請求の範囲
   矛／項に記載の方法。 ←７）酸性触媒が、液体又は固体の形態をしている、こ
   とを特徴とする特許請求の範囲矛／６項に記載の方法。 （１８１糖、フルフラール及び他の分解生成物の化学的
   変換、及び接着性結合の熱硬化が、加熱形操作の前に、
   リグノセルロース物質に対して３重量％以下の酸性触媒
   を添加することにより促進されることを特徴とする特許
   請求の範囲２１項に記載の方法。 鵠　酸性触媒が、液体又は固体の形態をした酸又は酸形
   成物質であることを特徴とする特許請求の範囲矛ＩＩ項
   に記載の方法。 （２０）再構成された複合物品が、沸騰水及び酸加水分
   解に対して耐性をもつ耐水性の建築用ボード。 家具用ボード、複合木材、成型品等であることを特徴と
   する特許請求の範囲矛１項に記載の方法。