JPWO2013076960A1 - アブラヤシ由来のバイオマス粉末およびその製造方法ならびにバイオマス複合成形体およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
FFBの個々の小果は油分の多い多肉質の中果皮(メソカープ)と、同じく油分に富んだ1つの果実殻(シェル)から構成される。小果から油分を絞り取った後の中果皮部分はセルロース繊維質に富みメソカープファイバー(以下、MFと略記する)と呼ばれる。また、小果を取り去った後の空房をエンプティーフルーツバンチ(以下、EFBと略記する)という。
また、同じアブラヤシ果実由来のEFBは、MFやフロンドと同様の利用方法の他に、バイオマスエタノールへの転換(特許文献5参照)、断熱壁体構造(特許文献6参照)、成形ボード(特許文献7参照)などの工業製品素材として利用されている。
これらの問題を解決することで、これら膨大な量のバイオマスをより付加価値の高い工業用繊維質素材として有効利用することが可能となる。
化学的な方法としては、たとえば、EFBの場合、苛性ソーダ等を用いた蒸解が用いられる(特許文献9参照)。化学的処理によって成分を分離した場合、黒液と呼ばれるリグニン成分が溶解した廃液が排出され、その処理がまた課題となっている。物理的な均質化方法としては、茎葉の中の小葉のような柔らかい成分を機械的に微粉砕し、凍結乾燥等の方法で乾燥させて食品へ応用する技術が開示されている(特許文献10参照)。しかし、EFBのような繊維質のバイオマスは、その強固な繊維組織のために機械的な方法での破砕・粉砕は容易ではない。
ところで、竹繊維を用いたグリーンコンポジット開発についてのものであるが、竹繊維の取出し方法として、孟宗竹を多数回繰り返して爆砕処理して長繊維を得、その後ミキサーで解繊し竹単繊維を得る方法や、爆砕処理にさらにアルカリ処理を組み合わせて竹繊維を得る方法が開示されている。そして、これらの方法で得られる竹繊維の予備成形体をホットプレス処理することにより、得られるコンポジットの強度向上が図れるとされている(非特許文献1参照)。
しかし、竹の組織構造とアブラヤシの組織構造は、大きく異なるため、この竹についての技術をアブラヤシに適用したときに所望の効果が得られるかどうかは定かではない。
また、本発明に係るバイオマス粉末の製造方法は、本発明に係るバイオマス粉末を好適に得ることができる。
また、本発明に係るバイオマス複合成形体は、繊維質のバイオマス粉末と熱可塑性樹脂とを5:95〜80:20の質量比で含有する組成物を成形したものであるため、機械的物性に優れた複合成形体を好適に得ることができる。
また、本発明に係るバイオマス複合成形体の製造方法は、本発明に係るバイオマス複合成形体を好適に得ることができる。
アブラヤシ(oil palm, Elaeis)は、ヤシ科アブラヤシ属に分類される植物の総称であり、西アフリカを原産とするギニアアブラヤシ(Elaeis guineensis)と、中南米の熱帯域原産のアメリカアブラヤシ(Elaeis oleifera)の2種が知られている。本発明の実施の形態において、用いるアブラヤシの種類を限定するものではない。
また、本発明の実施の形態において、アブラヤシとは幹(トランク)、茎葉(フロンド)、果実(FFB)、中果皮(メソカープ)、果実殻(シェル)からなる総体的なものを意味するが、とりわけ、中果皮から油分を絞り取った後のセルロース繊維質が豊富な成分であるMFと糖成分を絞り取った後の繊維質のフロンドファイバー、および果実から小果を取り去った後の空房(EFB)が本実施の形態のバイオマス粉末の原料として好適である。
ヘミセルロースはセルロースとリグニン、あるいはセルロース同士を結合させる接着剤の役割を担っている。このヘミセルロースは、たとえば、バイオマス粉末を樹脂にブレンドして高温で成形した際、分解生成物が揮発し、ブレンド体の物性を低下させるのみならず、作業環境の悪化を引き起こす。
本実施の形態のバイオマス粉末は、化学的には、主要成分としてのセルロースとリグニン、ヘミセルロースの混合物であり、さらにその他の微量成分としてのシリカ微粒子などの混合も含まれる。
熱重量減少の微分曲線において、180〜320℃の温度範囲のピークは、ヘミセルロースの分解に基づくものであり、本実施の形態のバイオマス粉末がこの温度範囲に実質的にピークを有さないということは、バイオマス粉末がヘミセルロースを含まないか、あるいはヘミセルロース含量が示差熱重量測定装置の検出限界以下であることを意味する。300〜400℃の温度範囲のピークは、セルロースの分解に基づくものであり、バイオマス粉末がこの温度範囲にピークを有するということは、バイオマス粉末がセルロースを含むことを示している。
すなわち、本実施の形態のバイオマス粉末は、セルロース成分に富み、ヘミセルロース成分が上記測定方法によっては検出されない。
本実施の形態のバイオマス粉末は、50質量%以上が長径1〜500μmの範囲にある。ここで長径とは、短繊維状粒子の長軸径をいう。長径1〜500μmの範囲の粒子の質量比率は、短繊維状のバイオマス粉末の粒子の形状を楕円体と見做しかつ比重を一定と見做して体積Vの比率を質量の比率と同一として、顕微鏡観察により、長軸径aと短軸径bの測定から、下記式により測定粒子の長径と質量を計測することで得ることができる。ここで、πは円周率である。
体積V=4πab2/3
なお、長径1〜500μmの範囲の粒子の質量比率の概略値は、篩い分け法により簡便に得ることもできる。
バイオマス粉末は、上記の長径範囲の粉末が、80質量%以上あることが好ましく、90質量%以上あることがより好ましい。また、バイオマス粉末は、上記の含有量の粉末の長径が10〜250μmの範囲にあることが好ましく、50μm〜150μmの範囲にあることがより好ましい。
バイオマス粉末が長径が500μmを超える粒子を含む場合、熱可塑性樹脂との複合材の原料として用いるときに、熱可塑性樹脂の溶融成形時に溶融流動性を阻害する恐れがある。このとき、さらに、1μm〜500μmの範囲にあるバイオマス粉末の含有量が50質量%を下回ると、バイオマス粉末を樹脂と混合して加熱溶融成形する際に、混合物の流動性を阻害し、成形機のスクリュー内部で詰まってしまう場合がある。一方、バイオマス粉末が長径1μmを下回る粒子を含み、極めて小さい粉末が多くなると、取り扱いが容易ではなくなる。とりわけ、溶融した樹脂複合体の流動性を要求する射出成型においては、1μm篩上〜500μm篩下の範囲にあるバイオマス粉末の含有量が90質量%以上、さらに好ましくは95重量%以上であることが望ましい。
本実施の形態のバイオマス粉末の製造方法は、アブラヤシ由来の原料を170〜250℃の水蒸気を用いて10分〜6時間処理した後に、所望のサイズにまで粉砕する。ここで、アブラヤシ由来の原料はそれ自体バイオマスであるが、得られる本実施の形態のバイオマス粉末と区別するために、原料と呼ぶ。
加圧飽和水蒸気と常圧過熱水蒸気は、双方ともに上記したような異なるメリットを有しているため、その他の条件(処理量、処理時間、分解生成物の排出条件など)に合わせて、適宜、加圧飽和〜常圧過熱の間で選択することができる。バイオマスを大量に処理する場合には、常圧過熱水蒸気処理および圧力ダンパーを用いた微加圧条件下での水蒸気処理がより好ましい処理方法である。さらに、バイオマスの乾燥を同時に実施する場合には、逆転移温度(170℃)以上での常圧過熱水蒸気処理がより好適な処理方法である。
本実施の形態のバイオマス複合成形体は、本実施の形態の(1)バイオマス粉末と(2)熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂のプレポリマーを混合し溶融成形する。バイオマス粉末と熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂のプレポリマーの質量比は、バイオマス粉末:熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂のプレポリマー=5:95〜80:20であり、好ましくは、10:90〜60:40、より好ましくは20:80〜55:45である。バイオマス粉末の比率が5未満では、バイオマス粉末の添加効果が明確には発現しない。また、80を超える割合では、バイオマス複合成形体の機械的強度の低下をまねきやすい。
たとえば、熱可塑性樹脂を熱溶融させて、バイオマス粉末にせん断応力をかけながら練り込む溶融混練法、熱可塑性樹脂を溶剤に溶解し、バイオマス粉末を加えて分散させた後に、溶剤を気化除去する溶液混合法、熱したロール上で熱可塑性樹脂を柔らかくし、その上にバイオマス粉末を添加し、熱ロールによって圧着しながら練り込むカレンダー成型法などがある。これらの複合化の方法の中でも、効率性と汎用性の点で溶融混練法が最も好適である。
[作製方法および得られるバイオマス粉末のサイズ等]
中果皮繊維(アブラヤシの中果皮から油分を絞り取った後の繊維質残滓)300gを以下の仕様の直本工業社製過熱水蒸気処理装置に入れ、下表1に示した条件で常圧過熱水蒸気処理を行った。処理した中果皮繊維を取り出し、下記の粉砕装置を用いて7000rpmで微粉砕を行った。粉砕時間は、投入サンプルの粉砕が完了した時間とし、実施例1で約10分、実施例2で約5分であった。
粉砕したサンプルは、顕微鏡観察により粒度分布(サイズ分布)を測定した。また、水分測定装置により水分含有量を確認した。結果を表1に併記した。なお比較例1として、常圧過熱水蒸気処理をしていない中果皮繊維粉末(バイオマス粉末)についても、同じ装置を用いて微粉砕試験を試みた。
熱水蒸気処理装置の仕様:
蒸気発生部: ヒーター容量 6.3 kW
換算蒸発量 9.45 kg/h
最高使用圧力 0.11 MPa
処理槽: ヒーター容量 8 kW
庫内寸法 W 590 x D 385
x H 555 mm
粉砕装置の仕様: 奈良機械製作所製 自由粉砕機M-2型
水分測定装置の仕様: 島津製作所製水分計(MOC-120H)
図1に実施例2の粉砕された中果皮繊維粉末の光学顕微鏡写真を示す。様々の長さの短繊維が広く分布していることがわかる。また、図2に、長径サイズ範囲を表1のものよりも細かく区分けしたヒストグラムの一例として、実施例2で得られた中果皮繊維粉末の長径サイズ分布図を示す。
常圧過熱水蒸気処理を行った中果皮繊維粉末の組成変化を確認するために、バイオマス粉末サンプルをアルミニウムパンに取り、セイコーインスツルメンツ社製TG/DTA6200を用いて50mL/分の窒素気流下、10℃/分の昇温速度で熱重量分析を行った。
バイオマス粉末作製実施例1、2で得られたサンプルの熱重量減少曲線(TG)を図3aに、およびその微分曲線(DTG)図3bにそれぞれを示す。実施例1、2の水蒸気処理後のサンプルは、180〜320℃の温度範囲においてヘミセルロースの分解に基づくピークを有さず、300〜400℃の温度範囲にセルロースの分解に基づくピークを示した。一方、バイオマス粉末作製比較例1の無処理の中果皮繊維は、熱重量減少曲線(TG)(図3aに併記)とその微分曲線(DTG)(図3bに併記)を示すように、180〜320℃の温度範囲にヘミセルロースの分解に基づくピークと300〜400℃の温度範囲にセルロースの分解に基づくピークの双方を示した。
これらの結果は、過熱水蒸気処理によって、中果皮繊維組織の中のヘミセルロース成分が優先的に分解除去されたことを示している。
バイオマス粉末作製実施例1、2で作製した中果皮繊維粉末を、アズワン株式会社製ミニ篩振とう機MVSIを使って、100メッシュ(目開き150μm)の篩を用いて篩いわけを行った。得られた長径10〜150μmの中果皮繊維粉末とポリプロピレン(PP:日本ポリプロピレン株式会社製ノバテックPP FY-6)を、下表2に示したように、それぞれ中果皮繊維粉末:ポリプロピレン=20:80および50:50(重量比)で混合し、これを井本製作所製ベント付2軸混練押出機160B型(同方向回転2軸スクリュー、スクリュー直径:20mm、L/D:25、ベント口数:1)を用いて溶融混練し、ストランド状の複合成形体を作製した。ポリプロピレンとの複合化の溶融混練条件は、ホッパー下温度65℃、バレル内温度190℃、ダイス温度190℃、スクリュー回転数14rpmで行った。比較例1として、ポリプロピレン単独で同様に成形体を作製した。
複合成形体作製実施例1〜4および比較例1のいずれの場合も、ホッパーから投入された中果皮繊維粉末とポリプロピレンとの溶融混練物は、約3分でダイスよりストランドとし押し出された。成形状況は良好であり、目詰まりなどは一切起こらなかった。
[作製方法および得られるバイオマス粉末のサイズ等]
茎葉繊維(アブラヤシの茎葉から糖成分を絞り取った後の繊維質残滓)50gを、バイオマス粉末作製実施例1の中果皮繊維と同様にして、過熱水蒸気処理装置を用いて、下表3に示した条件で常圧過熱水蒸気処理を行った。処理した茎葉繊維を取り出し、奈良機械製作所製の粉砕装置を用いて7000rpmで微粉砕を行った。粉砕時間は、投入サンプルの粉砕が完了した時間とし、バイオマス粉末作製実施例3で約7分であった。粉砕したサンプルは、顕微鏡観察により粒度分布、水分測定装置により水分含有量を確認した。結果を表3に併記した。図4に、バイオマス粉末作製実施例3で作製した茎葉繊維粉末の光学顕微鏡写真を示す。なおバイオマス粉末作製比較例2として、常圧過熱水蒸気処理をしていない茎葉繊維についても、同じ装置・条件を用いて微粉砕試験を試みた。
図4に実施例3の粉砕された茎葉繊維粉末の光学顕微鏡写真を示す。様々の長さの短繊維が広く分布していることがわかる。また、図5に実施例3で得られた茎葉繊維粉末の長径サイズ分布のヒストグラムを示す。
常圧過熱水蒸気処理を行った茎葉繊維中の組成変化を確認するために、茎葉繊維サンプルをアルミニウムパンに取り、セイコーインスツルメンツ社製TG/DTA6200を用いて50mL/分の窒素気流下、10℃/分の昇温速度で熱重量分析を行った。
バイオマス粉末作製実施例3で得られたサンプルの熱重量減少曲線(TG)を図6aに、およびその微分曲線(DTG)図6bにそれぞれを示す。実施例2の水蒸気処理後のサンプルは、180〜320℃の温度範囲において分解ピークを有さず、300〜400℃の温度範囲にセルロースの分解に基づくピークを示した。一方、バイオマス粉末作製比較例2の無処理の茎葉繊維は、熱重量減少曲線(TG)(図6aに併記)とその微分曲線(DTG)(図6bに併記)を示すように、180〜320℃の温度範囲に低温分解性リグニン成分とヘミセルロース成分の分解に基づくピークと300〜400℃の温度範囲にセルロースの分解に基づくピークの双方を示した。これらの結果は、過熱水蒸気処理によって、茎葉繊維組織の中のヘミセルロース成分および低温分解性リグニン成分が優先的に分解除去されたことを示している。
バイオマス粉末作製実施例3で作製した茎葉繊維粉末を、アズワン株式会社製ミニ篩振とう機MVSIを使って、100メッシュ(目開き150μm)の篩を用いて篩いわけを行った。得られた長径10〜150μmの茎葉繊維粉末とポリプロピレン(日本ポリプロピレン株式会社製ノバテックPP FY-6)を、表4に示したように、それぞれ茎葉繊維粉末:ポリプロピレン=20:80および50:50(重量比)で混合し、これを井本製作所製ベント付2軸混練押出機160B型(同方向回転2軸スクリュー、スクリュー直径:20mm、L/D:25、ベント口数:1)を用いて溶融混練し、ストランド状の複合成形体を作製した。ポリプロピレンとの複合化の溶融混練条件は、ホッパー下温度65℃、バレル内温度190℃、ダイス温度190℃、スクリュー回転数14rpmで行った。比較例2として、ポリプロピレン単独で同様に成形体を作製した。複合成形体作製実施例3、4および比較例2のいずれの場合も、ホッパーから投入された茎葉繊維粉末とポリプロピレンとの溶融混練物は、約3分でダイスよりストランドとして押し出された。成形状況は良好であり、目詰まりなどは一切起こらなかった。
Claims (8)
- 熱重量減少の微分曲線において、180〜320℃の温度範囲にピークを有さず、300〜400℃の温度範囲にピークを有し、50質量%以上が長径1〜500μmの範囲にあるアブラヤシ由来のバイオマス粉末。
- アブラヤシの中果皮から油分を絞り取った後の繊維質残滓を原料とすることを特徴とする請求項1記載のバイオマス粉末。
- アブラヤシの茎葉から糖成分を絞り取った後の繊維質残滓を原料とすることを特徴とする請求項1記載のバイオマス粉末。
- アブラヤシの果実から小果を取り去った後の空房を原料とすることを特徴とする請求項1記載のバイオマス粉末。
- 原料を170〜250℃の水蒸気を用いて10分〜6時間処理した後に、粉砕することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のバイオマス粉末の製造方法。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載のバイオマス粉末と熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂のプレポリマーとを5:95〜80:20の質量比で含有する組成物を成形してなるバイオマス複合成形体。
- 溶融成形することを特徴とする請求項6記載のバイオマス複合成形体の製造方法。
- 射出成形法または押出成形法で成形することを特徴とする請求項7記載のバイオマス複合成形体の製造方法。
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JP6421305B2 (ja) * | 2014-03-06 | 2018-11-14 | 北川工業株式会社 | 植物系材料の製造方法、および糖類の含有量を低減する方法 |
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JP6709467B2 (ja) * | 2016-11-22 | 2020-06-17 | 牧 恒雄 | 木質系複合樹脂材料の製造方法 |
JP7098176B2 (ja) * | 2020-06-19 | 2022-07-11 | グレンカル・テクノロジー株式会社 | 成形材料、成形体、及び、成形材料の製造方法 |
JP7093138B1 (ja) | 2021-12-07 | 2022-06-29 | 株式会社パームホルツ | 木質ボード |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06285819A (ja) * | 1993-04-07 | 1994-10-11 | Tooa Shoji Kk | アブラヤシ繊維及びジュート繊維等の植物性天然繊維を主原料とする成型ボード |
JPH1142611A (ja) * | 1997-07-25 | 1999-02-16 | Matsushita Electric Works Ltd | 木質ボードの製法 |
JP2000006116A (ja) * | 1998-06-26 | 2000-01-11 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | 繊維板及びその製造方法 |
JP2004209462A (ja) * | 2002-12-18 | 2004-07-29 | Kobe Steel Ltd | 植物由来バイオマスの乾燥方法およびバイオマス燃料の製造方法 |
JP2012040701A (ja) * | 2010-08-13 | 2012-03-01 | Kyushu Institute Of Technology | 竹繊維およびその製造方法ならびに竹繊維を用いた複合材の製造方法 |
-
2012
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06285819A (ja) * | 1993-04-07 | 1994-10-11 | Tooa Shoji Kk | アブラヤシ繊維及びジュート繊維等の植物性天然繊維を主原料とする成型ボード |
JPH1142611A (ja) * | 1997-07-25 | 1999-02-16 | Matsushita Electric Works Ltd | 木質ボードの製法 |
JP2000006116A (ja) * | 1998-06-26 | 2000-01-11 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | 繊維板及びその製造方法 |
JP2004209462A (ja) * | 2002-12-18 | 2004-07-29 | Kobe Steel Ltd | 植物由来バイオマスの乾燥方法およびバイオマス燃料の製造方法 |
JP2012040701A (ja) * | 2010-08-13 | 2012-03-01 | Kyushu Institute Of Technology | 竹繊維およびその製造方法ならびに竹繊維を用いた複合材の製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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