JPS63137692A - 木材の再粉砕方法 - 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、木材を再度粉砕する方法に関するものである
。

更に詳細には１本発明は、糖化反応処理して固形物残渣
となった木粉を再び粉砕して糖化率を高める木材の再粉
砕方法に関するものである。

本発明は、木材の糖化率を高めることができるため、グ
ルコース、キシロース、ガラクトースといった糖類、又
はこれらを含有する粘液の製造のみでなく、更にエタノ
ール、フルフラールの製造。

そして更にｓｅｐへの変換等未利用木質資源の有効利用
の技術分野において重用されるものである。

〔従来の技術〕

化石資源の涸渇に伴い、代替資源の利用技術開発が進め
られているが、その中でも再生可能なバイオマスの利用
開発が注目されている。木材は最も多量に存在するバイ
オマス資源であり、その構成成分の約７０％はセルロー
ス、ヘミセルロースからなる多糖であり、約２０〜３０
％はリグニンである。

この木材中に約７０％存在する多糖は分解して、グルコ
ース等を含む粘液とすることができる。

木材中のセルロース、ヘミセルロース等多糖の酵素によ
る分解法は、化学的分解法に較べて緩和な条件で行うこ
とができ、また複雑な装置を必要としないなどの利点が
あるが、木材の糖化率はがなり低く、最大限に木材の糖
化率を高めることが目下の急務である。

従来の木材粉砕では、単に一回だけ粉砕機を通す方法が
とられていた。

これに対して鉱石粒の粉砕では、粉砕後分級し大きい粒
子を粉砕機にもどして再度粉砕することによって、粉砕
エネルギーを低減するのが一般的である。

即ち、５〜１０ｍｍ程度に粗粉砕した鉱石を、ボールミ
ルなどの粉砕機によって数１０μＩに微粉砕した後分級
機にかけて大きい粒子の鉱石を分別して、ボールミルな
どの粉砕機にもどし粗粉砕物に混入して、再び微粉砕す
る。

（発明が解決しようとする問題点） 鉱石について行なわれている粉砕−分級−再粉砕といっ
た再粉砕処理をそのまま木材の粉砕に適用するだけでは
、糖化率の上昇は未だ不十分である。

本発明では、ボールミルの微粉砕だけでは、４０％の糖
化率のものを１Ｍ化後の固形残渣を再粉砕して６０％の
糖化率まで糖化率を上昇させようとするものである。

（問題点を解決するための手段） 木材を微粉砕した後直接糖化する技術においては、木材
が酵素で完全に溶解される状態ではないので、酵素反応
液中にかなりの固形物が残り、残渣として排棄されてい
たのである。

酵素反応で残った木粉を何度酵素反応してもほとんど糖
化率は上昇しないので、本発明では、酵素反応した表面
ではないところに新らしい表面を作れば、そこで酵素反
応が再び起り、糖化率は上昇するとの発想のもとに、固
形物残渣を、ボールミル等によって再び粉砕して酵素反
応させたところ、糖化率は４０％から６０％へと上昇し
たのである。

本発明では、木材を粉砕して得た木粉を糖化酵素によっ
て糖化し、糖化反応後の固形物残渣を再び粉砕し、糖化
原料として利用するものである。

本発明では、固形物残渣をボールミル等の粉砕機にもど
して粗粉砕原料と混合して微粉砕してもよく、この場合
木粉が循環しつつ糖化率を上昇させることができる。

本発明においては、木材糖化反応の終了した液が遠心分
離器等によって固液分離処理が行なわれる。遠心分離器
としては、一般に連続式遠心分離器が使用され、１００
０〜５０００　ｒｐｍ程度で強力に遠心分離処理される
。

得られた固形物残渣はそのまま粗粉砕原料と混合し、ボ
ールミルなどの粉砕機で微粉砕すれば、再粉砕されるこ
とになる。

再粉砕されれば、酵素反応を受けた面以外の新たな面が
露出することになるので、新たな面の酵素反応は進行し
、木粉の糖化率を上昇させることになるのである。

（効　果） 本発明では、米粉糖化反応液から分離した固形物残渣を
再粉砕して、酵素反応させれば、４０％の糖化率から６
０％の糖化率に上昇させることができるものである。

次の本発明の試験例及び実施例を示す。

試験例 松材をチッパ−マシンで５〜１０ｍｍとし、得られた粗
粉砕物を３つに分け、１部はグラインダーで６０メツシ
ユに粉砕し、あと２部はボールミルで６０メツシユに粉
砕し、１部づつに分けた。

微粉砕物各部を糖化槽に投入し、メイセラーゼ（明治製
菓）とセルロジンＡＣ−４０（上田化学）をそれぞれ０
．９６％ｗ／ｖ、０．６４％ｖ／ｖ添加し、攪拌しつつ
４８時間糖化反応を行った。

ただし、ボールミルで６０メツシユに微粉砕した木粉の
糖化槽の１つには３部８インチのステンレスのボールを
５ケ／Ωの割合で入れて糖化反応を行った。

糖化率の変化は第１図に示される。第１図において、１
はグラインダーで６０メツシユにしだ木粉を使用した場
合、２はボールミルで６０メツシユにしだ木粉を使用し
た場合、３はボールミルで６０メツシユにした木粉を使
用し、ステンレスのボールを添加して糖化させた場合を
それぞれ示している。

実施例 第２図において、原料ホッパ１にあらかじめ約５ｍ＋ｍ
程度に破砕したチップを貯蔵し、サージホッパ２に送り
、ここからスクリューフィーダにてボールミル粉砕機３
に送り、ここで回転する胴体内に充填したボールの転勤
運動による衝磐で比較的高濃度の木粉−水スラリ中の木
粉を粉砕する。

粉砕された木粉スラリは、脱水機６からポンプ４で送ら
れて来た水を加えられ１分級機５に送られる。予備実験
よりも高い糖化率を得るために、ここでの分級寸法は約
３０μｍと細かくする。粗粉は粉砕機に戻され再粉砕さ
れ、細粉は脱水機６に送られて脱水される。

脱水木粉は粉砕物ホッパ７に一時貯蔵され、次いで糖化
槽８に送られ、ここでＰＨ５，０の０．１Ｍ酢酸緩衝液
に２０％％＋／ｖの濃度でけん濁させ、これにメイセラ
ーゼ（明治製菓）とセルロジンＡＣ−４０（上田化学）
をそれぞれ０．９６％ｗ／ｖ、　０．６４％ｗ／ｖ加え
、４０℃で２４時間糖化反応を行う。

糖化反応後、反応液を固液分離機で遠心分離し、固形物
残渣は分割装置１１に送り、そのほとんどはサージホッ
パ２に送り返し、ｙＸ料と混合され、次いで粉砕機３で
再粉砕されるものである。

固形物残渣が再使用できないようになった場合は系外に
徘棄される。

一方、固液分離機を出た液部は限外濾過機１０で限外濾
過され、糖含有液は濾液として取出し、′ａ縮液は酵素
液として糖化槽８に戻される。

以上の結果、プロセス全体としての糖化率は。

糖化後残渣を再粉砕しない場合の４０％から６０％に向
上した。

【図面の簡単な説明】

第１図は試験例における木粉の糖化を、ステンレスのボ
ールを入れて糖化した場合と、糖化率を比較した図であ
る。 第２図は実施例のフローチャートを示している。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）木材を粉砕して得た木粉を糖化酵素によって糖化
   し、糖化反応後の固形物残渣を再び粉砕し、糖化原料と
   して利用することを特徴とする木材の再粉砕方法。