UA117749C2 - Обробка біомаси - Google Patents

Обробка біомаси Download PDF

Info

Publication number
UA117749C2
UA117749C2 UAA201510249A UAA201510249A UA117749C2 UA 117749 C2 UA117749 C2 UA 117749C2 UA A201510249 A UAA201510249 A UA A201510249A UA A201510249 A UAA201510249 A UA A201510249A UA 117749 C2 UA117749 C2 UA 117749C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
acid
amino
alpha
omega
polymer
Prior art date
Application number
UAA201510249A
Other languages
English (en)
Inventor
Маршалл Медофф
Томас Крейг МАСТЕРМАН
Чеун Мун
Кристофер Г. Берджерон
Original Assignee
Ксілеко, Інк.
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ксілеко, Інк. filed Critical Ксілеко, Інк.
Publication of UA117749C2 publication Critical patent/UA117749C2/uk

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/68—Polyesters containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen
    • C08G63/685—Polyesters containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen containing nitrogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G69/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
    • C08G69/02—Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids
    • C08G69/08—Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids derived from amino-carboxylic acids
    • C08G69/10—Alpha-amino-carboxylic acids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C229/00—Compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton
    • C07C229/02—Compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton having amino and carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms of the same carbon skeleton
    • C07C229/04—Compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton having amino and carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms of the same carbon skeleton the carbon skeleton being acyclic and saturated
    • C07C229/24—Compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton having amino and carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms of the same carbon skeleton the carbon skeleton being acyclic and saturated having more than one carboxyl group bound to the carbon skeleton, e.g. aspartic acid
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L77/00—Compositions of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L77/04—Polyamides derived from alpha-amino carboxylic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M21/00—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
    • C12M21/18—Apparatus specially designed for the use of free, immobilized or carrier-bound enzymes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M29/00—Means for introduction, extraction or recirculation of materials, e.g. pumps
    • C12M29/18—External loop; Means for reintroduction of fermented biomass or liquid percolate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M29/00—Means for introduction, extraction or recirculation of materials, e.g. pumps
    • C12M29/20—Degassing; Venting; Bubble traps
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M33/00—Means for introduction, transport, positioning, extraction, harvesting, peeling or sampling of biological material in or from the apparatus
    • C12M33/16—Screw conveyor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P13/00—Preparation of nitrogen-containing organic compounds
    • C12P13/04—Alpha- or beta- amino acids
    • C12P13/14—Glutamic acid; Glutamine
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P13/00—Preparation of nitrogen-containing organic compounds
    • C12P13/04—Alpha- or beta- amino acids
    • C12P13/20—Aspartic acid; Asparagine
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00164—Controlling or regulating processes controlling the flow
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P2201/00—Pretreatment of cellulosic or lignocellulosic material for subsequent enzymatic treatment or hydrolysis
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Polyamides (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)

Abstract

Біомасу (наприклад, рослинну біомасу, біомасу тваринного походження та біомасу побутових відходів) обробляють з одержанням корисних проміжних сполук і продуктів, таких як аміно-альфа-, омега-дикарбонова кислота та похідні аміно-альфа-, омега-дикарбонової кислоти. Винахід належить до способу одержання аспарагінової або глутамінової кислоти, який включає: опромінення лігноцелюлозної та/або целюлозної сировини електронним пучком для одержання лігноцелюлозного та/або целюлозного матеріалу зі зниженою опірністю, обробку лігноцелюлозного та/або целюлозного матеріалу зі зниженою опірністю одним або декількома ферментами для вивільнення одного або декількох цукрів, причому цукри вибирають із групи, яка складається з глюкози, ксилози, сахарози, мальтози, лактози, манози, галактози, арабінози, їх димерів, їх гетеродимерів, їх олігомерів та їх сумішей, і ферментацію одного з цукрів одним або декількома мікроорганізмами для одержання аспарагінової або глутамінової кислоти.

Description

їх димерів, їх гетеродимерів, їх олігомерів та їх сумішей, і ферментацію одного з цукрів одним або декількома мікроорганізмами для одержання аспарагінової або глутамінової кислоти. ще й ж іа по. екз їм. Ім онерення кпронкаї | онеркровання ееенввввввння ! і свровиннаго Срок» сировнняогеї СБЕОВНННОго свити потстих дія З рено язкове
Мматерівну Я матер. Я жіхатранея ш секявий ші шен ЩЕ" Неоілвжва сек ЩЕ поло я Кн Ї се ВВ сани З МОНЕ ЦКМ Я вик З ЗМОХОТЬМЯ СОЮ, фізично б ЖИРНУ, НЯ З ження м лення пюжету, риска, шсооЗМи. Я Зниження його я БАНКУ НУК шк Я ВИК Кт шк Я ВЕН БЮ нак Наь для Ор ОЗриот вон ко щ ре ооо " ррансеуення. змрхвме пок зиуезним: | МИХ КМ Б йо і: у й рози : ! ШЕ: і полверизаніх
М Вага нМя Ї КЕКВ
З тахноюунчних КТ заааи фопорамнтря Ї середеенщюм ж и а. й і ДЕ Кая зів ів !
Ше Миминованя
ЗМК пенану фіг, і
ЇО00О1| Дана заявка включає за допомогою посилання повний опис наступних попередніх заявок, що одночасно перебувають на розгляді, на патент: США Мо 61/824597, поданої 17 травня 2013 року і США Мо 61/941771, поданої 19 лютого 2014.
РІВЕНЬ ТЕХНІКИ
ЇО002| У даний час доступна велика кількість потенційної лігноцелюлозної сировини, що включає, зокрема, сільськогосподарські відходи, енергетичні культури, деревну біомасу, побутові відходи, олійні насіння/макуху і морські водорості. У даний час зазначені матеріали часто використовують недостатньо, застосовуючи їх, наприклад, в якості корму для тварин, біогумусних матеріалів, палива для спалювання в устаткуванні для спільного виробництва теплової і електричної енергії, або навіть поховання на смітниках.
ЇО0ОЗІ Лігноцелюлозна біомаса містить кристалічні целюлозні фібрили, вбудовані в геміцелюлозну матрицю, оточену лігніном. Це забезпечує компактну матрицю, важкодоступну для ферментів і для інших хімічних, біохімічних і/або біологічних процесів. Матеріал целюлозної біомаси (наприклад, матеріал біомаси, з якого був вилучений лігнін) є більш доступним для ферментів і інших процесів перетворення, але навіть у цьому випадку природні целюлозні матеріали часто мають низький вихід (відносно теоретичного виходу) при приведенні в контакт із гідролізуючими ферментами. Лігпоцелюлозна біомаса має навіть більшу опірність впливу ферментів. Крім того, кожен тип лігноцелюлозної біомаси має власне конкретне співвідношення целюлози, геміцелюлози і лігніну.
КОРОТКИЙ ОПИС ВИНАХОДУ
00041 У цілому, даний винахід відноситься до способів і процесів перетворення матеріалу, такого як сировинний матеріал на основі біомаси, наприклад, целюлозні, крохмальні або лігноцелюлозні матеріали, у корисні продукти, наприклад, аміно-альфа, омега-дикарбонові кислоти і похідні аміно-альфа, омега-дикарбонових кислот. При необхідності, зазначені дикарбонові амінокислоти можна піддати перетворенню з одержанням інших продуктів. Коли аміногрупа перебуває в іншому положенні, кислота може являти собою амінокислоту, наприклад, альфа-аміно-альфа, омега-дикарбонову кислоту. В аміно-альфа, омега- дикарбонову кислоту з аміногрупою можна ввести замісник у будь-якого атома у вуглецевому ланцюзі, що приводить до утворення, наприклад, альфа-, бета-, гама-, дельта- і епсилон- дикарбонових амінокислот. Крім того, дикарбонові амінокислоти можуть містити декілька амінів в одній і тієї ж дикарбоновій кислоті. Карбонова моноаміно- і поліамінокислота може містити в якості замісника і інші групи, наприклад, алкільні групи. Вуглецевий ланцюг карбонової кислоти може бути прямий, розгалужений, циклічний або аліциклічний.
ІЇ0005)| Амфифільна природа зазначених структур приводить до появи цікавих властивостей як у низькомолекулярних продуктів, так і полімерних продуктів. Полімерні продукти можуть являти собою продукти конденсації амідів. Амідний продукт може бути гідролітично стабільним.
І0006| Аміно-альфа, омега-дикарбонова кислота показана на структурі І. Зазначена структура відповідає альфа-аміно, альфа, омега-дикарбоновій кислоті. (о) Вь о но ве он
Аз МН,
Структура 0007) Де п ї т являють собою цілі числа,
ІО0О8І т - від О до 7,
ІО0О9| п - від О до 7,
ІЇОО10ІЇ п'я т х 10, 0011) А: - Н, прямий ланцюг, розгалужені алкільні групи з менше ніж 24 атомами вуглецю, ароматичні групи або заміщені алкіловані ароматичні групи, 0012) Рг - Н, МНН, прямий ланцюг, розгалужені алкільні групи з менше ніж 24 атомами вуглецю, ароматичні групи або заміщені алкіловані ароматичні групи, 0013) Аз - Н, МНН, прямий ланцюг, розгалужені алкільні групи з менше ніж 24 атомами вуглецю, ароматичні групи або заміщені алкіловані ароматичні групи. 0014) Згідно із переважним варіантом реалізації винаходут - 1 ї п :- 0 і всі К; і Кз являють собою водень, така структура відповідає Ю-аспарагіновій кислоті (Іа) або І -аспарагіновій кислоті (ІБ), які показані на структурах ІБ.
(6) (6) но. 7 он но. и сон (в) МН» (Ф) МНо р-аспарагінова кислота І -аспарагінова кислота
Структури Іа і Ір 0015) Відповідно іншому переважному варіанту реалізації винаходут - 1 ї п :- 1 і всі Кі, Не» і
Аз являють собою водень, така структура відповідає О-глутаміновій кислоті (Іс) або І1- глутаміновій кислоті (19). (0) (Ф) (6) (0) но чи сон но сон
МН» МН»
О-глутамінова кислота І -глутамінова кислота
Структури Іс і та 0016) Альтернативно, аміногрупа може містити замісник в інших положеннях. Аміно-альфа, омега-дикарбонова кислота з аміногрупою, що містить у якості замісника щонайменше одну групу, вилучену з карбонової кислоти, показана на структурі ЇЇ 6) МНА, МНА» о ой бно со
Ав Ав В,
Структура ІІ (0017| Де о, р, д, г і 5 являють собою цілі числа (001810 - 1, 2 або 3;
ІОО19| р - 1 або 2; 00201 4-0,1, 2, З; 00211 -0, 1; (002215 - 1, 2 або 3;
І0023|Їожринджгніх 10 (0024 Ве - Н, прямий ланцюг, розгалужені алкільні групи з менше ніж 24 атомами вуглецю, ароматичні групи або заміщені алкіловані ароматичні групи, 0025) Н5 - Н, прямий ланцюг, розгалужені алкільні групи з менше ніж 24 атомами вуглецю, ароматичні групи або заміщені алкіловані ароматичні групи, (0026) Не - Н, прямий ланцюг, розгалужені алкільні групи з менше ніж 24 атомами вуглецю, ароматичні групи або заміщені алкіловані ароматичні групи, (0027) В; - Н, прямий ланцюг, розгалужені алкільні групи з менше ніж 24 атомами вуглецю,
Зо ароматичні групи або заміщені алкіловані ароматичні групи,
ІО0О28) Нав - Н, прямий ланцюг, розгалужені алкільні групи з менше ніж 24 атомами вуглецю, ароматичні групи або заміщені алкіловані ароматичні групи. 0029 Наприклад, у структурі І т вибирають із 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 або 7; п вибирають із 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 або 7; при обмеженні, що п ї- т має бути менше або дорівнювати 10; і Кі, В», Вз вибирають із водню, алкільних груп із прямим або розгалуженим ланцюгом, ароматичних груп і алкілованих ароматичних груп, при цьому обмеження полягає в тому, що є менше 24 атомів вуглецю. Коли п ж т дорівнює 10, дикарбонова амінокислота являє собою похідну додеканової кислоти, де аміногрупа може містити замісник у будь-якому з положень вуглецю. Крім того, може відбуватися декілька амінозаміщень. Для симетричної дикарбонової 1,10-диамінокислоти о і р дорівнюють 0; р і г дорівнюють 1 і 4 дорівнює 8. В альфа-аміно, омега-дикарбонову кислоту може бути включена будь-яка комбінація п, т і К груп. Коли р і г дорівнюють 1 або більше, є декілька амінозамісників.
ІЇ0ООЗОЇ Відповідно одному аспекту даний винахід відноситься до способу одержання продукту, що включає обробку біомаси зі зниженою опірністю обробці (наприклад, лігноцелюлозного і/або целюлозного матеріалу) за допомогою одного або більше ферментів іабо мікроорганізмів з одержанням аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти і перетворення аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти в продукт. Необов'язково, вихідну сировину попередньо обробляють із застосуванням щонайменше одного способу, обраного з випромінювання (наприклад, пучком електронів), обробки ультразвуком, окиснення, піролізу і парового вибуху, наприклад, для зменшення опірності лігноцелюлозного і/або целюлозного матеріалу обробці. 00311 Деякі приклади аміно-альфа, омега-дикарбонових кислот, які можна одержати і потім додатково піддати перетворенню, включають аспарагінову кислоту, глутамінову кислоту і амінозаміщені малонову, адипінову, пімелінову, суберинову, азелаїнову і себацинову кислоти або їх відповідні кислі або основні солі, наприклад, їх Ма", К", Са?" або амонієві солі, і суміші солей і кислот.
І0ОЗ2І| Відповідно одному з варіантів реалізації способу, аміно-альфа, омега-дикарбонові кислоти піддають перетворенню хімічними або біохімічними способами, наприклад, шляхом перетворення аспарагінової кислоти або глутамінової кислоти у відповідні поліаміди. Інші способи хімічного перетворення, які можна використовувати, включають полімеризацію, ізомеризацію, етерифікацію, амідування циклізацію, окиснення, відновлення, диспропорціонування і їх комбінації.
ІООЗЗІ Згідно з іншим варіантом реалізації винаходу лігноцелюлозний і/або целюлозний матеріал обробляють за допомогою одного або більше ферментів для вивільнення одного або більше цукрів. Наприклад, для вивільнення глюкози, ксилози, сахарози, мальтози, лактози, манози, галактози, арабінози, фруктози, димерів зазначених цукрів, таких як целобіоза, гетеродимерів зазначених цукрів, таких як сахароза, олігомерів зазначених цукрів і їх сумішей.
Необов'язково, обробка може додатково включати (наприклад, після виділення цукрів) застосування (наприклад, шляхом приведення в контакт із цукрами і/або біомасою) одного або більш організмів для одержання аміно-альфа, омега-дикарбонових кислот. Наприклад, цукри можна ферментувати за допомогою організму, що ферментує цукор, з одержанням аміно- альфа, омега-дикарбонових кислот. Цукри, які вивільняються з біомаси, можна очистити (наприклад, перед ферментуванням), наприклад, способом, обраним з електродіалізу, дистиляції, центрифугування, фільтрації, катіонообмінної хроматографії і їхніх комбінацій у будь-якому порядку.
Ї0ОО34| Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу перетворення включає
Зо полімеризацію аспарагінової або глутамінової кислоти з одержанням полімеру (наприклад, полімеризацію в розплаві, наприклад, без додавання розчинника). Наприклад, способи полімеризації можна вибрати із прямої конденсації аспарагінової або глутамінової кислоти, азеотропної дегідративної конденсації аспарагінової або глутамінової кислоти і циклізації аспарагінової або глутамінової кислоти з наступною полімеризацією з розкриттям кільця.
Полімеризацію можна провести в розплаві (наприклад, без розчинника і при температурі вище температури плавлення полімеру) або її можна провести в розчині (наприклад, з додаванням розчинника). Поліамід може являти собою продукт процесу полімеризації. Необов'язково, полімеризацію можна виконати із застосуванням каталізаторів і/або промоторів. Наприклад, можна використовувати протонні кислоти, НзРО»ї, Н25О», метансульфонову кислоту, п- толуолсульфонову кислоту, МАРІОМФ (НАФІОН) МК 50 Не форму від компанії ЮиРопі,
Уілмінгтон, Делавер, кислоти на полімерних основах, МО, АЇ, Ті, 7п, Зп, оксиди металів, ТіО», 710, Се», 210», 5пО, 5пО», 5рг2Оз, галогеніди металів, 7псСіг, Зп, ЗпСіч, Мп(АсоО)», Еег(ГА)»з,
Со(АсО)г, М(АсО)», СЦ(ОА)», 2п(Г А)», М(ОА)з, АКАРГО)»з, ТІ(ВиО)а, ТіО(асас)», (Вщ2гзпоО, октоат олова, сольвати і гідрати будь-яких з перерахованих сполук і їх сумішей.
Ї0ООЗ5| Також необов'язково, процеси полімеризації або щонайменше частину процесів полімеризації можна провести при температурі від приблизно 100 до приблизно 240 "С, наприклад, від приблизно 110 до приблизно 200 " С, необов'язково, від приблизно 120 "С до приблизно 170 "С або від приблизно 120 до приблизно 160 " С. Альтернативно, щонайменше частину процесів полімеризації можна виконати у вакуумі (наприклад, при тиску від приблизно 0,1 мм рт. ст. до 300 мм рт. ст.).
І0ОЗ6| Згідно із зазначеними варіантами реалізації винаходу, у яких спосіб полімеризації включає димеризацію аспарагінової або глутамінової кислоти з одержанням лактаму з наступною полімеризацією лактаму з розкриттям кільця, зазначена димеризация може включати нагрівання аспарагінової або глутамінової кислоти до температури від 100 до 200 "С у вакуумі з тиском від приблизно 0,1 до приблизно 100 мм рт. ст.
Ї00О37| Необов'язково, димеризація (наприклад, реакція димеризації) може включати застосування каталізатора. Каталізатори можуть включати, наприклад, октоат Зп, карбонат іі, дегідрат діацетату 2п, тетраіїзопропоксид Ті, карбонат калію, порошок олова і їх суміші.
Необов'язково, застосовують каталізатор полімеризації з розкриттям кільця. Наприклад, бо каталізатор полімеризації з розкриттям кільця можна вибрати із протонних кислот, НВг, НС,
трифторметансульфонової кислоти, кислот Льюіса, 2псСі», АЇСіз, аніонів, бензоату калію, феноляту калію, трет-бутоксиду калію і стеарату цинку, металів, олова, цинку, алюмінію, сурми, вісмуту, лантаніду і інших важких металів, оксиду олова (ІЇ) і октоату олова (ІІ) (наприклад, 2- етилгексаноату), тетрафенілолова, галогенидів олова (ІІ) і (ІМ), ацетилацетоноату олова (І), дистанноксанів (наприклад, гексабутилдистанноксану, Аз5пО5пВАз, де К-групи являють собою алкільні або арильні групи), АКОїЇРг)з», інших функціоналізованих алкоксидів алюмінію (наприклад, етоксиду алюмінію, метоксиду алюмінію), етилцинку, оксиду свинцю (ІІ), октоату сурми, октоату вісмуту, рідкісноземельних каталізаторів, трис(метиллактату) ітрію, трис(2-М-М- диметиламіноетоксиду) ітрію, трис(2-М-М-диметиламіноетоксиду) самарію, трис(триметилсилілметилу) ітрію, трис(2,2,6,6-тетраметилгептандіонату) лантану, трис(ацетилацетонату) лантану, октоату ітрію, трис(ацетилацетонату) ітрію, трис(2,2,6,6- тетраметилгептандіонату) ітрію, комбінацій зазначених сполук (наприклад, етилцинка/ізопропоксида алюмінію) і їх сумішей.
ЇООЗ8| Після того як полімеризація забезпечила необхідну молекулярну масу, може виникнути необхідність у дезактивації і/або видаленні каталізатора з полімеру. Каталізатор можна піддавати взаємодії з різними сполуками, у тому числі, із кремнеземом, функціоналізованим кремнеземом, глиноземом, глинами, функціоналізованими глинами, амінами, карбоновими кислотами, фосфітами, оцтовим ангідридом, Ффункціоналізованими полімерами, ЕДТК і схожими хелатоутворюючими агентами.
І0ООЗ39| Не будучи зв'язаними теорією, для таких каталізаторів, як системи олова, у випадку, якщо додана сполука може займати декілька місць на олові, вона може стати неактивною відносно полімеризації (і деполімеризації). Наприклад, сполука, така як ЕДТК, може займати декілька місць у координаційній оболонці олова і, у свою чергу, заважати каталітичним центрам у зазначеній координаційній оболонці. Альтернативно, додана сполука може мати достатній розмір, і до її поверхні може прикріпитися каталізатор, так що абсорбований каталізатор можна відокремити від полімеру шляхом фільтрування. Зазначені додані сполуки, такі як кремнезем, можуть мати достатні кислотні/основні властивості, так що кремнезем абсорбує каталізатор і піддається фільтрації. 0040 Побічним продуктом амідної полімеризації є вода. Засіб для ефективного видалення
Зо води в процесі полімеризації може бути ефективним в одержанні (спів)уполімерів з високим ступенем перетворення. 00411 Згідно з конкретним варіантом реалізації винаходу спосіб одержання аміно-альфа, омега-полідикарбонової кислоти шляхом перетворення неочищеного аліфатичного мономера аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти в аміно-альфа, омега-полідикарбонову кислоту, складається зі стадій: а) забезпечення джерела мономера у вигляді аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти в гідроксильному середовищі; р) концентрування аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти в гідроксильному середовищі шляхом випаровування значної частини гідроксильного середовища з одержанням концентрованого розчину кислоти; с) олігомеризації аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти з одержанням олігомера аміно- альфа, омега-дикарбонової кислоти; а) додавання каталізатора полімеризації до олігомеру аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти; е) полімеризації аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти і олігомера аміно-альфа, омега- дикарбонової кислоти з одержанням аміно-альфа, омега-полідикарбонової кислоти; 7) переносу аміно-альфа, омега-полідикарбонової кислоти в пристрій для полімеризації в тонких плівках / випаровування летучих речовин; 9) виділення аміно-альфа, омега-полідикарбонової кислоти.
Устаткування для полімеризації в тонких плівках / випаровування летучих речовин виконане з можливістю транспортування рідкого полімеру в зазначене устаткування таким чином, що товщина плівки рідкого полімеру становить менш 1 см, при цьому зазначене устаткування забезпечує засіб для випаровування води, що утворюється в реакції, і інших летучих компонентів. Температура тонкоплівкового випарника і устаткування для полімеризації/випаровування летучих речовин становить від 100 до 240 "С і тиск в устаткуванні становить від 0,000014 до 50 кПа. У випарнику можна використовувати повний вакуум. Тиск може становити, наприклад, менше 0,01 торр, альтернативно, менше 0,001 торр і, необов'язково, менше 0,0001 торр. 00421 Стадії полімеризації с, е і ї являють собою три стадії, 1, 2 і 3, полімеризації 60 дикарбонової амінокислоти.
Ї0043| Тонкоплівковий випарник або устаткування для полімеризації в тонких плівках /випаровування летучих речовин також являє собою зручне місце для додавання до полідикарбонової амінокислоті інших компонентів. Такі інші компоненти можуть включати інші мономери, у тому числі іншу дикарбонову амінокислоту, гомологи дикарбонової амінокислоти, діоли, гідроксидикарбонові кислоти, дикарбонові кислоти, аміноспирти, діаміни і подібні хімічно активні сполуки. Крім того, на цій стадії в процес можна додавати реакційноздатні компоненти, такі як пероксиди, гліцидилакрилати, епоксиди |і т.п. 00441 Екструдер також може перебувати в рідинному контакті або може бути з'єднаний по текучому середовищу з тонкоплівковим випарником і/або устаткуванням для полімеризації в тонких плівках /випаровування летучих речовин, при цьому зазначений екструдер можна використовувати для рециркуляції полімеру і/або забезпечення засобу для обробки полігідроксикарбонової кислоти в тій частині процесу, у якій здійснюють виділення зазначеної кислоти. Екструдер також являє собою зручне устаткування для додавання інших компонентів і реагентів, перерахованих вище і описаних нижче, зокрема, якщо вони будуть випаровуватися в устаткуванні для полімеризації в тонких плівках "випаровування летучих речовин. Відповідно одному з аспектів, даний винахід відноситься до способу одержання продукту, що включає обробку біомаси зі зниженою опірністю обробці (наприклад, лігноцелюлозного або целюлозного матеріалу) за допомогою одного або більше ферментів і/або організмів для одержання аміно- альфа, омега-дикарбонової кислоти і перетворення зазначеної аміно-альфа, омега- дикарбонової кислоти в продукт. 0045) Необов'язково, коли спосіб полімеризації являє собою пряму конденсацію, полімеризація може включати застосування сполучних агентів і/або подовжувачів ланцюгів для збільшення молекулярної маси полімеру. Наприклад зв'язуючі агентиї і/або подовжувачі ланцюгів можуть включати трифосген, карбонілдиіїмідазол, дициклогексилкарбодиімід, диіїзоціанат, хлорангідриди, ангідриди кислоти, епоксиди, тіїран, оксазолін, ортоефір і їх суміші.
Альтернативно, полімер може містити сомономер, що представляє собою поліамід, або поліаміни полікарбонової кислоти або їх комбінацію. 0046) Згідно із зазначеними варіантами реалізації винаходу, у яких полімери одержують із аспарагінової або глутамінової кислоти, зазначені способи можуть додатково включати
Зо змішування полімеру з іншим полімером. Наприклад, другий полімер може включати полігліколі, полівінілацетат, поліолефіни, стиролові смоли, поліацеталі, полі(мет)акрилати, полікарбонат, полібутиленсукцинат, еластомери, поліуретани, природний каучук, полібутадієн, неопрен, силікон і їх комбінації.
ІЇ0047| Згідно з іншими варіантами реалізації винаходу, у яких полімери одержують із аспарагінової або глутамінової кислоти, сомономер можна сополімеризувати із глутаміновою або аспарагіновою кислотою або лактидом, таким як лактид на основі молочної кислоти.
Наприклад, сомономер може включати еластомерні ланки, лактони, гліколеву кислоту, карбонати, морфоліндіони, епоксиди , 1,4-бензодіоксепін-2,5-(ЗН)-діонглікосаліцилід, 1,4- бензодіоксепін-2,5-(ЗН, З-метил)-діонлактосаліцилід, дибензо-1,5 діоксацин-6-12- діондисаліцилід, морфолін-2,5-діон, 1,4-діоксан-2,5-діонгліколід, оксепан-2-он-є-капролактон, 1,3-діоксан-2-он-триметиленкарбонат, 2,2-диметилтриметиленкарбонат, 1,5-діоксепан-2-он, 1,4- діоксан-2-он-п-діоксанон, гама-бутиролактон, бета-бутиролактон, бета-метил-дельта- валеролактон, 1,4-діоксан-2,3-діонетиленоксалат, 3-Ібензилоксикарбонілметилі/|-1,4-діоксан-2,5- діон, етиленоксид, пропіленоксид, 5,5'(оксепан-2-он-), 2,4,7,9-тетраокса-спіро|5,5)ундекан-3,8- діонспіро-бід-диметиленкарбонат і їх суміші. 00481 Згідно будь-якому варіанту реалізації винаходу, у якому одержують полімери, зазначені полімери можна поєднувати з наповнювачами (наприклад, за допомогою екструзії або формування пресуванням). Наприклад, деякі наповнювачі, які можна використовувати, включають силікати, шаруваті силікати, полімерний і модифікований органічними сполуками шаруватий силікат, синтетичну слюду, вуглець, вуглецеві волокна, скловолокна, борну кислоту, тальк, монтморилоніт, глину, крохмаль, кукурудзяний крохмаль, пшеничний крохмаль, целюлозні волокна, папір, гідратцелюлозне волокно, неткані волокна, деревне борошно, ниткоподібні кристали титанату калію, ниткоподібні кристали борату алюмінію, 4,4"-тіодифенол, гліцерин і їх суміші. 00491 Згідно будь-якому варіанту реалізації винаходу, у якому одержують полімери, запропонований спосіб може додатково включати розгалуження і/або поперечне зшивання полімеру. Наприклад, полімер можна оброби поперечно-сшиваючим агентом, включающим 5,5'- біс(оксепан-2-он)(біс-є-капролактон)), спіро-біс-диметиленкарбонат, пероксид, дикумилпероксид, бензоїлпероксид, ненасичені спирти, гідроксиетилметакрилат, 2-бутен-1,4- 60 діол, ненасичені ангідриди, малеїновий ангідрид, насичені епоксиди, гліцидилметакрилат,
опромінення і їх комбінації. У деяких випадках до отриманого полімеру можна прищепити молекулу (наприклад, полімер). Наприклад, щеплення можна здійсни, обробляючи полімер за допомогою опромінення, пероксида, поперечно-зшиваючих агентів, окиснювачів, нагрівання або будь-якого способу, який дозволяє утворювати катіонну, аніонну або радикальну групу на полімері.
ЇООБ5ОЇ Згідно будь-якому варіанту реалізації винаходу, у якому обробляють полімери, обробка може включати формування виливанням, формування роздмухуванням і гаряче формування. 00511 Згідно будь-якому варіанту реалізації винаходу, у якому полімери піддають обробці, зазначені полімери можна поєднувати з барвником і/або запашною речовиною. Наприклад, барвники, які можна використовувати, включають блакитний 3, блакитний 356, коричневий 1, помаранчевий 29, фіолетовий 26, фіолетовий 93, жовтий 42, жовтий 54, жовтий 82 і їх комбінації. Приклади запашних речовин включають речовини із запахом деревини, хвойних дерев, цінної деревини, м'яти перцевої, вишні, полуниці, персика, лайма, м'яти колосової, кориці, анісу, волошки, бергамота, чорного перцю, камфори, ромашки, цитронели, евкаліпта, сосни, ялини, герані, імбиру, грейпфрута, жасміну, ялівцевої ягоди, лаванди, лимону, мандарина, майорану, мускусу, мірри, апельсина, пачулі, троянди, розмарину, шавлії, сандалового дерева, чайного дерева, тимьяну, винтергрену, іланг-іланга, ванілі, нової машини або суміші зазначених запашних речовин. Запашні речовини можна використовувати в будь-якій кількості, наприклад, від приблизно 0,005 95 за масою до приблизно 20 95 за масою ( наприклад, від приблизно 0,1 95 до приблизно 5 95 мас., від приблизно 0,25 95 мас. до приблизно 2,5 95). 00521 Згідно будь-якому варіанту реалізації винаходу, у якому полімери піддають обробці, полімер можна змішувати із пластифікатором. Наприклад, пластифікатори включають триацетин, трибутилцитрат, поліетиленгліколь, ЗКІМОЗТЕОФ (ГРИНДСТЕД) ЗОЕТ-М-5АЕЕ (від компанії Юбапізсо, ОиРопі, Уілмінгтон, Делавер), диетилбісгідроксиметилмалонат і їх суміші.
ЇОО5ЗІ| Згідно будь-якому з варіантів реалізації винаходу, у яких одержують полімери, полімери можна обробити або додатково обробити шляхом додання форми, формування, різьблення, екструзії ілиабо складання полімеру з одержанням продукту.
Ї0054| Згідно з іншим аспектом, даний винахід відноситься до продуктів, отриманих
Зо способами, описаними вище. Наприклад, продукти включають піддану перетворенню аміно- альфа, омега-дикарбонову кислоту, при цьому аміно-альфа, омега-дикарбонові кислоти одержують шляхом ферментації отриманих з біомаси цукрів (наприклад, аспарагінову кислоту, глутамінову кислоту і заміщені малонову, адипінову, пімелінову, суберинову, азелаїнову і себацинову амінокислоти). Біомаса включає целюлозні і лігноцелюлозні матеріали, при цьому зазначені матеріали можуть вивільняти цукри за допомогою кислотного або ферментативного оцукрювання. Крім того, біомасу можна обробити, наприклад, за допомогою випромінювання.
Продукти, наприклад, включають полімери, що містять одну або більше дикарбонових амінокислот в основному полімерному ланцюзі і, необов'язково, кислоти, що не відносяться до аміно-альфа, омега-дикарбонових кислотам, в основному полімерному ланцюзі. Необов'язково, полімери можуть являти собою зшиті або привиті співполімери. Крім того, полімер можна змішувати з іншим полімером, змішувати із пластифікатором, змішувати з еластомером, змішувати із запашною речовиною, змішувати з барвником, змішувати з пігментом, змішувати з наповнювачем або змішувати з комбінаціями перерахованих речовин.
Ї0О0О55І| Згідно з іншим варіантом реалізації даний винахід відноситься до системи для полімеризації, що містить реакційний сосуд, шнековий екструдер і конденсатор. Система також включає канал для рециркулюючого потоку текучого середовища з випускного отвору реакційного сосуду у впускний отвір шнекового екструдера і з випускного отвору шнекового екструдера у впускний отвір реакційного сосуду. Крім того, система включає канал для потоку текучого середовища з іншого випускного отвору реакційного сосуду у впускний отвір конденсатора. Необов'язково, система додатково включає вакуумний насос, з'єднаний через текуче середовище з іншим каналом для текучого середовища для забезпечення вакууму в іншому каналі для текучого середовища. Також необов'язково, зазначена система може включати регулювальний клапан, який у першому положенні забезпечує безперешкодне проходження потоку в каналі для рециркулюючого потоку текучого середовища, а в іншому положенні забезпечує другий канал для текучого середовища. Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу, другий канал для текучого середовища проходить з випускного отвору реакційного сосуду у впускний отвір гранулятора. Згідно з іншими варіантами реалізації винаходу другий канал для текучого середовища проходить з випускного отвору реакційного сосуду у впускний отвір екструдера і з випускного отвору екструдера у впускний отвір (516) гранулятора.
0056) Деякі із продуктів, описаних у даній заявці, наприклад, аспарагінову або глутамінову кислоту, можна одержати хімічними способами. Однак ферментативні способи можуть бути набагато більш ефективними, забезпечуючи високий ступінь перетворення біомаси, селективне перетворення і високу продуктивність. Зокрема, ферментативні способи дозволяють одержувати О або І ізомери або суміші аміно-альфа, омега-дикарбонових кислот (наприклад, аспарагінову або глутамінову кислоту) з хіральною чистотою близько 10095 або суміші таких ізомерів, тоді як при застосуванні хімічних способів зазвичай одержують рацемічні суміші ОС її. ізомерів. Коли дикарбонова амінокислота наведена без своєї стереохімії, зрозуміло, що припускають 0, Ї,, мезо і/або суміші.
Ї00О57| Способи, описані в даній заявці, також є переважними в тому відношенні, що вихідні матеріали (наприклад, цукри) можуть бути повністю отримані з біомаси (наприклад, целюлозних і лігноцелюлозних матеріалів). Крім того, деякі із продуктів, описаних у даній заявці, такі як полімери аміно-альфа, омега-дикарбонових кислот (наприклад, поліаспарагінова або поліглутамінова кислоти), є придатними для компостування, піддаються біохімічному розкладанню і/або підходять для повторного використання. Відповідно, способи, описані в даній заявці, можуть забезпечити корисні матеріали і продукти з поновлюваних джерел (наприклад, біомаси), при цьому самі зазначені продукти можна повторно використовувати або просто безпечно повернути в навколишнє середовище. 0058) Наприклад, деякі продукти, які можна одержати за допомогою способів, систем або обладнання, описаних у даній заявці, включають засоби особистої ігієни, серветки, рушники, підгузки, екологічно чисте опакування, придатні для компостування ємності, побутову електроніку, корпуси лептопів, корпуси мобільних телефонів, побутову техніку, упакування для харчових продуктів, одноразове опакування, контейнери для харчових продуктів, пляшки для напоїв, пакети для сміття, придатні для компостування пакети для відходів, мульчуючі плівки, матриці для контрольованого вивільнення, контейнери для контрольованого вивільнення, контейнери для добрив, контейнери для пестицидів, контейнери для гербіцидів, контейнери для живильних речовин, контейнери для лікарських засобів, контейнери для ароматизуючих агентів, контейнери для продуктів харчування, сумки для покупок, плівку загального призначення, жароміцну плівку, термозапаюваний шар, поверхневе покриття, одноразовий посуд, тарілки, чашки, виделки, ножі, ложки, комбіновані ложки з виделками, миски, частини автомобілів, панелі, тканини, обшивочні листки під капотом, волокна килимів, волокна тканин, волокна для одягу, волокна для спортивного одягу, волокна для взуття, хірургічні нитки, імплантати, матеріали для виготовлення підкладок-носіїв і системи доставки лікарських засобів.
Ї0О59| Деякі із продуктів, описані в даному документі, наприклад, глутамінову кислоту або аспарагінову кислоту, можна одержати хімічними способами. Однак ферментативні способи можуть бути набагато більш ефективними, забезпечуючи високий ступінь перетворення біомаси, селективне перетворення і високу продуктивність. Зокрема, ферментативні способи дозволяють одержати О або ГІ ізомери аміно-альфа, омега-дикарбонових кислот (наприклад, глутамінової кислоти і аспарагінової кислоти) з хіральною чистотою близько 10095 або суміші таких ізомерів, тоді як при застосуванні типових хімічних способів зазвичай можна одержати рацемічні суміші. Способи, описані в даному документі, також є переважними в тому відношенні, що вихідні матеріали (наприклад, цукри) можна повністю одержати з біомаси (наприклад, целюлозних і лігноцелюлозних матеріалів). Крім того, деякі із продуктів, описаних у даному документі, такі як полімери аміно-альфа, омега-дикарбонових кислот (наприклад, поліглутамінова кислота або поліаспарагінова кислота) є придатними для компостування, піддаються біохімічному розкладанню і/або підходять для повторного використання. Відповідно, способи, описані в даній заявці можуть забезпечити корисні матеріали і продукти з поновлюваних джерел (наприклад, біомаси), при цьому самі зазначені продукти можна повторно використовувати або просто безпечно повернути в навколишнє середовище. Аміно- альфа, омега-дикарбонові кислоти можуть включати 2-амінопохідні малонової, адипінової, пімелінової, суберинової, азелаїнової, себацинової кислоти і їх заміщені похідні. Узагальнена структура аміно-альфа, омега-дикарбонових кислот наведена. Омега позначає останній атом вуглецю у вуглецевому ланцюзі.
ІЇОО6О| Якщо не зазначене інше, усі технічні і наукові терміни, застосовувані в даному документі, мають ті ж значення, які зазвичай використовують фахівці в області техніки, до якої відноситься даний винахід. Хоча при практичній реалізації або апробації даного винаходу можна використовувати способи і матеріали, схожі або еквівалентні до способів і матеріалів, описаним у даному документі підходящі способи і матеріали, описані нижче. Усі публікації, додатки, заявки на патент, патенти і інші посилання, що згадуються в даному документі або 60 прикладені до нього, у повному об'ємі включені в даний документ за допомогою посилання разом з усією інформацією, яку вони містять. У випадку конфлікту даний опис, у тому числі визначення, буде переважаючим. Крім того, матеріали, наведені способи і приклади є тільки ілюстративними, а не обмежуючими. Інші ознаки і переваги даного винаходу будуть очевидні з наступного докладного опису і з формули винаходу.
ОПИС КРЕСЛЕНЬ
Ї0061| Наведений вище опис буде зрозумілим з наступного більш конкретного опису типових варіантів реалізації винаходу, показаних на прикладених кресленнях. Зазначені креслення не обов'язково виконані в масштабі, замість цього упор зроблено на ілюстрування варіантів реалізації даного винаходу. 0062 Фіг. 1 являє собою блок-схему, на якій показані процеси одержання продуктів із сировинного матеріалу на основі біомаси.
ЇОО6ЗІ| Фіг. 2 являє собою схематичне зображення реакційної системи для полімеризації глутамінової кислоти або аспарагінової кислоти. 00641 Фіг. ЗА являє собою вид зверху першого варіанта реалізації зворотно-поступального шкребка. Фіг. ЗВ являє собою вид попереду у виключеному положенні першого варіанта реалізації зворотно- поступального шкребка. Фіг. ЗС являє собою вид зверху другого варіанта реалізації зворотно-поступального шкребка. Фіг. ЗО являє собою вид попереду у виключеному положенні другого варіанта реалізації зворотно-поступального шкребка.
І0О65|На фіг. 4 показано чотири типи стереохімії для поліаміду аміно-альфа, омега- дикарбонових кислот. 0066) На фіг. 5 показані шляхи одержання поліаспарагінової кислоти (РАЗА).
І0067| На фіг. 6 показана схема полімеризаційної системи.
І0068|На фіг. 7 показаний розріз устаткування для полімеризації в тонких плівках /випаровування летучих речовин
І0О69| На фіг. 8 показана схема полімеризаційної системи напівпромислового масштабу.
І0070|На фіг. 9 показаний розріз устаткування для полімеризації в тонких плівках /випаровування летучих речовин.
ОПИС ВИНАХОДУ
0071 При застосуванні обладнання, способів і систем, описаних у даній заявці, целюлозні і лігноцелюлозні вихідні матеріали, наприклад, матеріали, джерелом яких може бути біомаса (наприклад, рослинна біомаса, біомаса тварин, папір і біомаса побутових відходів) і які часто є легкодоступними, але із труднощами піддаються обробці, можна перетворити в корисні продукти, такі як цукри і аміно-альфа, омега-дикарбонові кислоти. Даний винахід включає обладнання, способи і системи для хімічного перетворення первинних продуктів, отриманих з біомаси, у вторинний продукт, такий як олігомери, полімери (наприклад, гомо- і гетеро- поліглутамінова і поліаспарагінова кислота) і похідні полімерів (наприклад, композиційні матеріали, еластомери і співполімери). Аміно-альфа, омега-дикарбонова кислота показана на структурі І разом з аміногрупою, що містить замісник у 2-го атома вуглецю. Омега позначає останній атом вуглецю у вуглецевому ланцюзі. (о) В» о но Я он
Аз МН,
Структура 0072) Де п ї т являють собою цілі числа,
І007З| п - від О до 7,
І0074| т - від О до 7,
Ї0О0О75І| п я т х 10, 0076) В; - Н, прямий ланцюг, розгалужені алкіли, ароматичні групи або заміщені алкіловані ароматичні групи, що містять менше 24 атомів вуглецю, 007 7| В» - Н, прямий ланцюг, розгалужені алкіли або заміщені алкіловані ароматичні групи, що містять менше 24 атомів вуглецю, 0078) Аз - Н, МНВЇ, прямий ланцюг, або заміщені алкіловані ароматичні групи, що містять менше 24 атомів вуглецю.
І0079| Зокрема, згідно із переважним варіантом реалізації винаходут - 1 1 п :- 1 всі Ки, Ре і
Аз являють собою водень, така структура відповідає ЮО-аспарагіновій або І -аспарагіновій кислоті, які показані на структурах Іа і ІБ, відповідно.
(6) (6) но. 7 он но. и сон (в) МН» (Ф) МНо р-Аспарагінова кислота І -Аспарагінова кислота
Структури Іа і 16 0080 Зокрема, згідно із переважним варіантом реалізації винаходут 1 їі п - 1 всі Ки, Р» і
Аз являють собою водень, така структура відповідає Ю-глутаміновій кислоті або І -глутаміновій кислоті, які показані на структурах Іс і Іа, відповідно. (6) () 9) (в) но он но у сон
Мне МН» р-Глутамінова кислота І -Глутамінова кислота
Структури Іс і та
І0О081| Альтернативно, аміногрупа може містити замісник в інших положеннях у вуглецевому ланцюзі. Аміно-альфа, омега-дикарбонова кислота з аміногрупою, що містить у якості замісника щонайменше одну групу, вилучену з карбонової кислоти, показана на структурі І! о; МНА, МНА» о осей но со
Вв В В,
Структура ІІ (0о82| Де о, р, ад, г і 5 являють собою цілі числа
І0О83З1| о - 1, 2 або 3;
І0О84| р - 1 або 2; 00851 4-0, 1, 2, З;
І0086| и -0, 1; 00871 5 - 1, 2 або 3;
І(0088|о жринджгнві хх 10 0089) Ва - Н, прямий ланцюг, розгалужені алкільні групи з менше ніж 24 атомами вуглецю, ароматичні групи або заміщені алкіловані ароматичні групи, 0090) Н5 - Н, прямий ланцюг, розгалужені алкільні групи з менше ніж 24 атомами вуглецю, ароматичні групи або заміщені алкіловані ароматичні групи,
ІО091| Не - Н, прямий ланцюг, розгалужені алкільні групи з менше ніж 24 атомами вуглецю, ароматичні групи або заміщені алкіловані ароматичні групи, 0092) ВН; - Н, прямий ланцюг, розгалужені алкільні групи з менше ніж 24 атомами вуглецю,
Зо ароматичні групи або заміщені алкіловані ароматичні групи, 0093) Нв - Н, прямий ланцюг, розгалужені алкільні групи з менше ніж 24 атомами вуглецю або заміщені алкіловані ароматичні групи. 00941 Наприклад, у структурі І, т вибирають із 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 або 7; п вибирають із 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 або 7; при обмеженні, що п ї- т повинне бути менше або дорівнює 10, і Кі, В», Вз вибирають із водню, алкільних груп із прямим або розгалуженим ланцюгом, ароматичних груп і алкілованих ароматичних груп, при цьому обмеження полягає в тому, що є менше 24 атомів вуглецю. В альфа-аміно, омега-дикарбонову кислоту може бути включена будь-яка комбінація п, т і К груп. 0095 Алкільні групи, ароматичні групи і алкіловані ароматичні групи для К., В», Нз, Ва, Вб5,
АВє, А; і Кв, можуть являти собою прямий ланцюг і можуть включати метильну, етильну, пропільну, бутильну, пентильну, гексильну, гептильну, октильну, нонильну, децильну, лаурилову, міристинову, пальмітинову, стеаринову, арахінову, бегенову групи, що містять аж до і включаючи 24 атома вуглецю. Розгалужений ланцюг може включати ізопропіл, 2-бутаніл, ї5аг і
З-пентил, 2-, 3- і 4-гексил і інші розгалужені вуглеводні, що містять до 24 атомів вуглецю.
Алкілована ароматична група може включати алкілзаміщений бензол, алкілзаміщений нафталін і подібні заміщені алкіловані ароматичні сполуки.
І0096| Аміно-альфа, омега-дикарбонова кислота існує в різних формах залежно від рн середовища, у якому вона перебуває. Мають на увазі, що термін аміно-альфа, омега- дикарбонова кислота включає всі такі залежні від РН форми. Наприклад, у випадку глутамінової кислоти рКа:- -карбоксильна група, рКаг» - іон а-амонію і рКаз - група бічного ланцюга як омега- карбонова кислота, становлять 2,19, 9,67, 4,25, відповідно, і ізоелектронна точка становить 3,22.
Як і у випадку всіх амінокислот, присутності протонів кислоти залежить від локального хімічного оточення залишку і рН розчину. Амфифільна природа таких сполук дозволяє одержувати корисні і різноманітні продукти.
ЇО097| Біомаса являє собою складну сировину. Наприклад, лігноцелюлозні матеріали містять різні комбінації целюлози, геміцелюлози і лігніну. Целюлоза являє собою лінійний полімер глюкози. Геміцелюлоза являє собою будь-який з декількох гетерополімерів, таких як ксилан, глюкуроноксилан, арабіноксилан і ксилоглюкан. Первинний мономер цукру, присутній (наприклад, присутній у максимальній концентрації) у геміцелюлозі, являє собою ксилозу, хоча присутні і інші мономери, такі як маноза, галактоза, рамноза, арабіноза і глюкоза. Хоча всі лігніни демонструють мінливість їх сполуки, вони були описані як аморфний дендричний сітчастий полімер, що складається з фенілпропенових ланок. Кількості целюлози, геміцелюлози і лігніну в матеріалі конкретної біомаси залежать від джерела матеріалу біомаси. Наприклад, отримана з деревини біомаса може містити від приблизно 38 до 4995 целюлози, від 7 до 2695 геміцелюлози і від 23 до 3495 лігніну залежно від типу. Трави зазвичай містять від 33 до 38905 целюлози, від 24 до 32905 геміцелюлози і від 17 до 2295 лігніну. Зрозуміло, що лігноцелюлозна біомаса становить великий клас субстратів. 0098) Ферменти і руйнуючі біомасу організми, які розкладають біомасу, таку як целюлозні, геміцелюлозні і/або лігнінові частини біомаси, описані вище, містять або виробляють різні розкладаючі клітковину ферменти (целюлази), лігнінази, ксиланази, геміцелюлази або різні руйнуючі біомасу метаболіти, що представляють собою маленькі молекули. Спочатку целюлозний субстрат гідролізують за допомогою ендоглюканази у випадкових місцях з одержанням олігомерних проміжних сполук. Надалі зазначені проміжні сполуки являють собою субстрати для екзотермічного розщеплення глюканаз, таких як целобіогідролаза, з одержанням целобіози з кінців целюлозного полімеру. Целобіоза являє собою водорозчинний 1,4-зв'язаний димер глюкози. І нарешті, целобіаза розщеплює целобіозу з утворенням глюкози. У випадку
Зо геміцелюлози, ксиланаза (наприклад, геміцелюлаза) впливає на даний біополімер і вивільняє ксилозу в якості одного з можливих продуктів.
ЇО0О99| Фіг. 1 являє собою структурну схему, на якій показані процеси одержання аміно- альфа, омега-дикарбонових кислот з вихідної сировини (наприклад, целюлозних або лігноцелюлозних матеріалів). На початковій стадії (110) спосіб може включати механічну обробку целюлозної і/або лігноцелюлозної вихідної сировини. Перед і/або після такої обробки вихідну сировину можна обробити за допомогою іншого фізичного способу обробки (112), наприклад, за допомогою опромінення, обробки ультразвуком, парового вибуху, окиснення, піролізу або комбінацій зазначених способів, для зменшення або додаткового зменшення його опірності обробці. Розчин цукру, наприклад, що містить глюкозу і/або ксилозу, одержують шляхом оцукрювання вихідної сировини (114). Оцукрювання можна ефективно здійснити, наприклад, шляхом додавання одного або більше ферментів, наприклад, целюлаз і/або ксиланаз (111). Продукт або декілька продуктів можна одержати з розчину цукру, наприклад, шляхом ферментації з утворенням аміно-альфа, омега-дикарбонових кислот (116). Після ферментації продукт ферментації (наприклад, або продукти або набір продуктів ферментації) можна очистити або піддати додатковій обробки, наприклад, полімеризувати і/або виділити (124). Необов'язково, розчин цукру являє собою суміш цукрів, і організм селективно ферментує тільки один із цукрів. Ферментація тільки одного із цукрів у суміші може бути переважною, як описано в міжнародній заявці на патент Мо РСТ/О52014/021813, поданої 7 березня 2014 року, повний опис якої включено в даний документ за допомогою посилання. При необхідності, на різних стадіях процесу можна здійснити стадії вимірювання вмісту лігніну (118) і встановлення або регулювання технологічних параметрів на основі зазначеного вимірювання (120) наприклад, як описано в патенті США 8415122, опублікованому 9 квітня 9 2013 року, повний опис якого включено в даний документ за допомогою посилання. Необов'язково, на стадії (114) можна додати ферменти (наприклад, поряд із целюлазами і ксиланазами), наприклад, глюкоїзомеразу можна використовувати для ізомеризації глюкози до фруктози. Деякі важливі способи застосування ізомерази описані в заявці РСТ Мо РСТ/О512/71093, поданої 20 грудня 2012 року, повний опис якої включено в даний документ за допомогою посилання. 00100 Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу рідини після оцукрювання і/або ферментації можна обробити для видалення твердих речовин, наприклад, шляхом 60 центрифугування, фільтрації, просіювання або вакуум-фільтрації в обертовому барабані.
Наприклад, деякі способи і устаткування, які можна використовувати в процесі або після оцукрювання, розглянуті в міжнародній заявці на патент Мо РСТ/І52013/048963, поданої 1 липня 2013 року, і міжнародній заявці на патент Мо РСТ/О52014/021584, поданої 7 березня 2014 року, повний опис яких включено в даний документ за допомогою посилання. Крім того, для рідин можна використовувати інші способи поділу, наприклад, для видалення іонів і знебарвлення. Наприклад, для очищення будь-якого з розчинів і/або суспензій, описаних у даній заявці, можна використовувати хроматографію, хроматограф із псевдорухомим шаром і електродіаліз.
ЇО0О101| Деякі із зазначених способів описані в міжнародній заявці на патент Мо
РСТ/О52014/021638, поданої 7 березня 2014 року, і міжнародній заявці на патент Мо
РСТ/О52014/021815, поданої 7 березня 2014 року, повний опис яких включено в даний документ за допомогою посилання. Тверді речовини, які видаляють у процесі обробки, можна використовувати для спільного виробництва теплової і електричної енергії, наприклад, як описано в міжнародній заявці на патент Мо РСТ/О52014/021634, поданої 7 березня 2014 року, повний опис якої включено в даний документ за допомогою посилання. 00102 Необов'язково, цукри, що вивільняються з біомаси, як описано на фіг. 1, наприклад, глюкозу, ксилозу, сахарозу, мальтозу, лактозу, манозу, галактозу, арабінозу, димери (наприклад, целобіозу, сахарозу), тримери, олігомери і суміші зазначених цукрів, можна ферментувати з одержанням аміно-альфа, омега-дикарбонових кислот. Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу, оцукрювання і ферментацію виконують одночасно.
ОДЕРЖАННЯ АМІНО-АЛЬФА, ОМЕГА-ДИКАРБОНОВОЇ КИСЛОТИ 001031) Організми можуть використовувати різні метаболічні шляхи для перетворення цукрів в аміно-альфа, омега-дикарбонові кислоти, при цьому деякі організми можуть селективно використовувати тільки специфічні шляхи. Деякі організми є гомоферментативними, тоді як інші є гетероферментативними. 00104) Використовуючи способи, обладнання і системи, що описані в даній заявці, можна одержати або О або ГІ ізомери аспарагінової кислоти з оптичною чистотою приблизно 10095 (наприклад, щонайменше приблизно 8095, щонайменше приблизно 8595, щонайменше приблизно 9095, щонайменше приблизно 9595, щонайменше приблизно 9995). Необов'язково, суміші ізомерів можна одержати при будь-якому співвідношенні, наприклад, від 095 оптичної чистоти будь-якого ізомеру до 10095 оптичної чистоти будь-якого ізомеру. Наприклад, можна також використовувати генетично модифіковані організми. 00105) Співкультури організмів, наприклад, обраних з організмів, описаних у даній заявці, можна використовувати в будь-якій комбінації при ферментації цукрів до аміно-альфа, омега- дикарбонових кислот. Наприклад, дві або більше бактерій, дріжджів і/або грибів можна об'єднати з одним або більше цукрів (наприклад, глюкозою і/або ксилозою), при цьому організми ферментують цукри спільно, селективно і/або послідовно. Необов'язково, один з організмів додають першим, при цьому ферментація протікає протягом певного часу, наприклад, доти, поки зазначений організм не припинить ферментацію одного або більше цукрів, і потім можна додати другий організм для подальшої ферментації цього ж цукру або для ферментації іншого цукру. Співкультури також можна використовувати, наприклад, для регулювання сполуки необхідної рацемічній суміші ОО ії Ї аспарагінової кислоти шляхом об'єднання Ю-ферментуючого і І-ферментуючого організму у підходящому співвідношенні з одержанням заданої рацемічної суміші. Крім того, співкультури можна використовувати для одержання сумішей аміно-альфа, омега-дикарбонових кислот, зокрема, аспарагінової і глутамінової кислоти в такому співвідношенні, яке може привести до утворення співполімеру аспарагінової і глутамінової кислот у необхідному співвідношенні.
Ї0О0106| Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу в процесі ферментації можна внести деякі добавки (наприклад, компоненти середовища). Наприклад, добавки, які можна використовувати, включають дріжджовий екстракт, рисові висівки, пшеничні висівки, кукурудзяний екстракт, кавову меласу, гідролізат казеїну, рослинні екстракти, тверду фазу кукурудзяного екстракту, відходи у вигляді баранячих рогів, пептиди, пептон (наприклад, бактопептон, поліпептон), фармацевтичні середовища, борошно (наприклад, пшеничне борошно, соєве борошно, бавовняне борошно), екстракт солоду, яловичий екстракт, триптон,
К»НРО», КНгРО», МагНРО», МанНегРО», (МНа)2РО»ї, МНАОН, МНАМО, сечовину, цитрат амонію, нітрилотриоцтову кислоту, Мп5Ог25НгО, М495О47НгО, Сасі»2НгО, Бе5О7НгО, В-вітаміни (наприклад, тіамін, рибофлавін, ніацин, ніацинамід, пантотенову кислоту, піридоксин, піридоксаль, піридоксамін, піридоксин гідрохлорид, біотин, фолієву кислоту), амінокислоти, натрію-І -глютамат, МагЕДТК, ацетат натрію, 7п50а.7Н2гО, тетрагідрат молібдата амонію, Сисіг», 60 СосСі» і СаСОз. Крім того, під час ферментації може бути доцільним додавання протеази. У деяких випадках можуть бути також корисні поверхнево-активні речовини, такі як ТМУМЕЕМ "80, і антибіотики, такі як пеніцилін і хлорамфенікол. Додаткові джерела вуглецю, наприклад, глюкоза, ксилоза і інші цукри. Можна також використовувати протипінні сполуки, такі як піногасник 204.
Ї00107| Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу ферментація може зайняти від приблизно 8 годин до декількох днів. Наприклад, деякі способи періодичної ферментації можуть зайняти від приблизно 1 до приблизно 20 днів (наприклад, від приблизно 1 до 10 днів, від приблизно З до 6 днів, від приблизно 8 годин до 48 годин, від приблизно 8 годин до 24 годин).
ЇО0О10О8| Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу в процесі ферментації контролюють температуру. Наприклад, температуру можна контролювати в діапазоні від приблизно 20 " С до 50 " С (наприклад, від приблизно 25 до 40 " С, від приблизно 30 до 40 " С, від приблизно 35 до 40 "С). У певному випадку застосовують термофільні організми, які ефективно працюють при температурі вище приблизно 50 " С, наприклад, від приблизно 50" С до 100 " С (наприклад, від приблизно 50 до 90 "С, від приблизно 50 до 80 " С, від приблизно 50 до 70 7 С).
ЇО0109| Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу здійснюють контроль рн, наприклад, шляхом додавання кислоти або основи. Необов'язково, РН можна контролювати таким чином, щоб його значення було близьким до нейтрального (наприклад, від приблизно 4 до 8, від приблизно 5 до 7, від приблизно 5 до 6). Кислоти, наприклад, можуть являти собою протономісткі кислоти, такі як сірчана, фосфорна, азотна, хлористоводнева і оцтова кислоти.
Основи, наприклад, можуть включати гідроксиди металів (наприклад, гідроксид натрію і калію), гідроксид амонію і карбонат кальцію. Можна також використовувати фосфат і інші буфери. 00110) Декілька організмів можна використовувати для проведення ферментації цукрів, отриманих з біомаси, до аміно-альфа, омега-дикарбонових кислот. Такі організми можуть являти собою, наприклад, Согупебасіепит, Согуперасіепит дішатісит, расшив, Іасіобастив агаріпозив е. сої, НРігобрішт )/аропісит, Вгемуірбасіепит ПМамит А) 3859, Вгеуібасіенит
Іасіоїтептепійт А) 3860, Согуперасіеєптит асеїоасійориййт, Согупебрасіепит дійатісит (Місгтососси5 дішатісив), бепайа тагсезсепо , Рзеййотопавз Пиогезсепв, Ргоїепв ушідагів,
Рхеййотопаз аегидіпоза, Васіепит 5иссіпійт, ВасшШивє 5иршіє, Аегобасівї аегодепезв,
Місгососсиз 5р., ЕвсНегісніа соїї, Нрігобіит Іиріпі Басіегоіде5, генетично модифіковані організми і
Зо т.п. Можуть знадобитися суміші мікроорганізмів для того, щоб перетворити цукор у субстрат, який може використовувати мікроорганізм, продукуючий аміно, омега-дикарбонову кислоту.
Ї00111| Організм, описаний вище, може також потребувати джерела азоту, яке включає аміак, солі амонію, сечовину і т.п. Альтернативно, для одержання дикарбонових амінокислот ферментуючий мікроорганізм (описаний нижче) можна поєднувати з ферментами, такими як М- ацетил-глутаматсинтаза, трансаміназа, глютаміназа, (фермент аміногідролаза), глютамінатдегідрогеназа, альдегіддегідрогеназа, формімінотрансфераза циклодезаміназа, глутаматкарбоксипептидаза || і т.п.
ІЇ00112| Способи ферментації включають, наприклад, реактори періодичної дії, реактори періодичної дії з підживленням, реактори з багаторазовим завантаженням або реактори безперервної дії. Періодичні способи часто дозволяють одержувати більш високі концентрації аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти, тоді як безперервні способи можуть сприяти більш високій продуктивності. 00113) Періодичні способи з підживленням можуть включати додавання компонентів середовища і субстрату (наприклад, цукрів з біомаси) у міру їх виснаження. Необов'язково, продукти, проміжні сполуки, побічні продукти і/або відходи, можна вилучити після їхнього утворення. Крім того, можна додавати або видаляти розчинник (наприклад, воду) для підтримки оптимальної кількості, необхідної для ферментації. 00114) Додаткові способи включають вторинну переробку клітин. Наприклад, використовуючи мембрани з порожніх волокон, виконують відділення клітин від компонентів середовища і продуктів після ферментації. Далі такі клітини можна повторно використовувати в багаторазових завантаженнях. Відповідно іншим необов'язковим способам клітини можна підтримувати, наприклад, як описано в заявці на патент США Мо 13/293971, поданої 10 листопада 2011 року, і в патенті США Мо 8377668, опублікованому 19 лютого 2013 року, повний опис яких включено в даний документ за допомогою посилання. 00115) Ферментативний бульйон можна нейтралізувати за допомогою карбонату кальцію або гідроксиду кальцію, які можуть утворювати кальцієві солі аміно-альфа, омега-дикарбонових кислот. Потім бульйон з моно- або дикальцієвими солями аміно-альфа, омега-дикарбоновими кислотами можна відфільтрувати для видалення клітин і інших нерозчинних матеріалів. Крім того, бульйон можна обробити за допомогою знебарвлюючого агента. Наприклад, бульйон бо можна відфільтрувати через вуглець. Потім бульйон концентрують, наприклад, шляхом випаровування води, необов'язково, у вакуумі і/або шляхом помірного нагрівання, і далі такий бульйон можна піддати кристалізації або осадженню. Підкислення, наприклад, за допомогою сірчаної кислоти, вивільняє аміно-альфа, омега-дикарбонові кислоти назад у розчин, який можна відокремити (наприклад, відфільтрувати) від нерозчинних солей кальцію, наприклад, сульфату кальцію. Додавання карбонату кальцію в процесі ферментації може також слугувати способом зменшення інгібування продукту, оскільки кальцієві солі аміно-альфа, омега- дикарбонових кислот не виявляють інгібуючої дії або викликають менше інгібування продукту.
Ї00116)| Можна використовувати інші солі металів. Коли аміногрупа містить замісник в 2-му положенні, 2-аміно-альфа, омега-дикарбонові кислоти можуть утворювати хелати з металами, які можна виділити. Після відділення хелат 2-аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти можна піддати зворотному перетворенню в 2-аміно-альфа, омега-дикарбонову кислоту, при цьому метал сприяє виділенню 2-аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти.
Ї00117| Необов'язково, для очищення аміно-альфа, омега-дикарбонових кислот можна використовувати реакційну дистиляцію. Наприклад, метилювання аміно-альфа, омега- дикарбонової кислоти забезпечує диметиловий і/або метиловий складний ефір, який можна дистилювати з одержанням чистого складного ефіру, який потім можна піддати гідролізу з одержанням дикарбонової кислоти і метанолу, який можна використовувати повторно. Для полегшення відділення також можна застосовувати етерифікацію з утворенням інших складних ефірів. Наприклад, можна провести реакції зі спиртами з утворенням етилового, пропілового, бутилового, гексилового, октилового складних ефірів або навіть ефірів, що містять більше восьми атомів вуглецю, і потім здійснити екстрагування в розчиннику або дистиляцію. 00118) Інші альтернативні технології відділення аміно-альфа, омега-дикарбонових кислот включають адсорбцію, наприклад, на активованому вуглеці, полівінілпіридині, цеолітних молекулярних ситах і іонообмінних смолах, таких як основні смоли. Інші способи включають ультрафільтрацію, перекристалізацію з фазовим переходом і електродіаліз (у тому числі із застосуванням двовідсікових біполярних мембран).
Ї00119| Ще одним способом очищення є осадження або кристалізація кальцієвої солі аміно- альфа, омега-дикарбонової кислоти шляхом додавання органічних розчинників. Наприклад, для цієї мети можна використовувати спирти (наприклад, етанол, пропанол, бутанол, гексанол), кетони (наприклад, ацетон). Інші солі металів, зокрема, ті, які утворюють хелат, можна піддати кристалізації із застосуванням зазначених альтернативних розчинників.
І00120| Глутамінова кислота: Наприклад, відомо декілька шляхів ферментації, яким слідує глутамінова кислота. Зазначені шляхи включають гідроліз глутаміну або М-ацетилглутамінової кислоти; трансамінування а-кетоглутарата; дегідрування а-кетоглутарата; дегідрування 1- піролін-5--карбоксилата за допомогою 1-піролін-5-карбоксилатдегідрогенази; і інші відомі шляхи ферментації. 001211) Согуперасіепит дішатісиут є особливо підходящим для продукування глутамінової кислоти. Крім того, для одержання аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти можна використовувати генетично модифіковані організми.
І00122)| Аспарагінова кислота: Наприклад, відомі декілька шляхів ферментації, яким слідує аспарагінова кислота. І -аспарагінову кислоту можна безупинно одержувати з фумарату і аміаку за допомогою імобілізованих клітин Є. со)//. 00123) Подібні способи можна використовувати і для одержання інших дикарбонових амінокислот. Наприклад, для одержання будь-яких дикарбонових амінокислот, описаних у даному документі, можна застосовувати зазначені ферментативні способи і процедури.
ПРОДУКТИ, ОТРИМАНІ З АМІНО-АЛЬФА, ОМЕГА-ДИКАРБОНІВ КИСЛОТИ 00124) Аміно-альфа, омега-дикарбонову кислоту, отриману, як описано в даному документі, можна використовувати для різних цілей. Способи її застосування засновані на структурних аспектах, згідно з якими є щонайменше одна аміногрупа і дві дикарбоксильні групи. кожна із зазначених трьох груп має різну хімію, обумовлену кожною такою групою. Аміногрупа і будь-яка із груп карбонової кислоти можуть зазнати циклізації з одержанням чотирьох-, п'яти- шести- або семичленного лактамного кільця, яке можна піддати додатковій реакції. Такі циклічні сполуки відносяться до аспарагінової кислоти, глутамінової кислоти, 2-аміноадипінової кислоті і 2 амінопімелінової кислоті, відповідно. Аміногрупа і карбонова кислота можуть також утворювати хелат навколо іону металу. Амфифільні властивості зазначених аміно-альфа, омега- дикарбонових кислот забезпечують широкий діапазон властивостей, зокрема, у водних системах. 00125) Можна одержати багато продуктів полімеризації. Одним із прикладів є поліамід, який утворює карбонову кислоту, що представляє собою бічний ланцюг щодо основного полімерного бо ланцюга. Зазначений поліамід схожий на поліакрилат з гетероатомом в основному ланцюзі і по суті може мати більш гідрофільні властивості щодо поліакрилатів. Поліакрилати не є біодеградуємими, але зазначені поліаміди можуть бути біодеградуємими. Ще одна полімеризація може привести до утворенняу складного поліефіру або поліаміду при полімеризації із застосуванням альфа і омега-карбонових кислот і диолу або диаміну, відповідно. Такі способи полімеризації можуть зажадати застосування захисних груп для невикористовуваної реакційної групи. Якщо при полімеризації застосовують карбонову кислоту і амін, який має замісник у того ж атома вуглецю, що і амін, зазначену сполуку описують як альфа продукт. Якщо карбонова кислота являє собою омега-карбонову кислоту, полімер можна описати за допомогою положення карбонової кислоти в ланцюзі. У випадку аспарагінової кислоти, карбонова кислота являє собою бета-кислоту, і у випадку глутамінової кислоти карбонова кислота являє собою гама-кислоту. Полімери можуть являти собою гомополімери, співполімери з іншою аміно-альфа, омега-дикарбоновою кислотою і співполімери з іншими мономерами. 00126) Продукти, отримані з аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти і її полімерні продукти включають підсилювачі смаку і запаху, живильні речовини, засоби для росту рослин, диспергатори, адгезиви, пом'якшувачі води, засоби для обробки стічних вод, засоби для очищення води, компонент, що додається в харчовий продукт і косметичні засоби, суперабсорбент (гідрогелі), гігроскопічний засіб, компоненти, застосовувані в покриттях, засоби для обробки шкіри, системи доставки лікарського засобу. У біологічних системах аміно-альфа, омега-дикарбонові кислоти є корисними при метаболізмі у якості попередника гама- аміномасляної кислоти, нейромедіатора і мозкових несинаптичних глутаматергічних сигнальних ланцюгів.
І00127| Застосування аміно-альфа, омега-дикарбонових кислот у якості диспергаторів пропонує цікаве зіставлення з такими диспергаторами, як полі(мет)акрилові диспергатори.
Зазначений диспергатор можна використовувати в якості амідного полімеру або співполімеру аміно-альфа, омега-дикарбонових кислот. Бічна карбонова кислота може діяти в диспергаторі як сумісна з водою група. Оскільки полімер повинен бути біодеградуємим, слід забезпечити інші переваги у відношенні полі(мет)акрилових диспергаторів, які не є біодеградуємими. Полімер може являти собою статистичний полімер або структурований полімер. Продукти з таких аміно- альфа, омега-дикарбонових кислот включають підсилювачі смаку і запаху, покриття, диспергатори, суперабсорбент, системи доставки лікарського засобу, засоби для росту рослин, металохелат, засоби для обробки стічних вод, засоби для очищення води, автомобільні присадки.
І00128)| Отримані з біомаси аміно-альфа, омега-дикарбонові кислоти, описані в даному документі, можна використовувати у фармацевтичних цілях, наприклад, для регулювання рн, комплексоутворення з металами, у якості хіральної проміжної сполуки і у якості природного компонента організму у фармацевтичній продукції.
ПРОДУКТИ, ОТРИМАНІ З АСПАРАГІНОВОЇ КИСЛОТИ
І00129| Важливими аміно-альфа, омега-дикарбоновими кислотами є аспарагінова кислота. р-, І1- ї р-, Г- аспарагінові кислоти можна використовувати в багатьох продуктах. Існують дві форми або два енантіомери аспарагінової кислоти. Назва «аспарагінова кислота» може відноситься до будь-якого енантіомеру або суміші двох енантіомерів. Із зазначених двох форм тільки одна, «І -аспарагінова кислота», безпосередньо вбудована в білки. Біологічна роль її контраналога, «Ю-аспарагінової кислоти» більш обмежена. Тоді як при ферментативному синтезі будуть утворюватися або один, або інший енантіомер, у більшості процесів хімічного синтезу утворюються обидві форми, «0О-, І -аспарагінова кислота», відома як рацемічна суміш.
Для ссавців аспарагінова кислота являє собою замінну кислоту, при цьому вона утворюється з оксалоацетату при трансамінуванні. Вона також може продукуватися з орнітину і цитруліну в циклі утворення сечовини. У рослинах і мікроорганізмах аспартат є попередником декількох амінокислот, у тому числі, чотирьох амінокислот, які є незамінними для людей: метіоніну, треоніну, ізолейцину і лізину. Найбільш відомим застосуванням І -аспарагінової кислоти є її застосуванням у заміннику цукру аспартамі. Димер тетранатрієвої 0-,ІЇ-аспарагін-М-(1,2- дикарбоксиетилової) солі аспарагінової кислоти, також відомий, як імінодисукцинат натрію, застосовують в якості хелата для кальцію для пом'якшення води і поліпшення очищуючої дії поверхнево-активної речовини. Крім того, хелатоутворюючий агент із металами можна використовувати в сільськогосподарських цілях для запобігання, коректування і мінімізації недостатності мінеральних елементів у сільськогосподарських культурах. Ще одне просте похідне аспарагінової кислоти являє собою продукт реакції фосгену і аналогічних реагентів з одержанням похідних М-карбоксиангідрида (МСА). Полімери аспарагінових кислот, описані 60 нижче, використовують у багатьох промислових продуктах.
ПРОДУКТИ, ОТРИМАНІ ІЗ ГЛУТАМІНОВОЇ КИСЛОТИ 001301 0-, І- ї 0-, І-глутамінові кислоти можна використовувати в багатьох продуктах.
Існують дві форми або два енантіомера глутамінової кислоти. Назва «глутамінова кислота» може відноситься до будь-якого енантіомеру або суміші двох енантіомерів. Із зазначених двох форм, тільки одна, «І -глутамінова кислота», безпосередньо вбудована в білки. Біологічна роль її контраналога, «ЮО-глутамінової кислоти» більш обмежена. Тоді як при ферментативному синтезі будуть утворюватися або один, або інший енантіомер, у більшості процесів хімічного синтезу утворюються обидві форми, «0, І-глутамінова кислота», відома як рацемічна суміш.
Глутамінова кислота (скорочено Сі або Е) являє собою одну з 20-22 протеїногенних амінокислот і її кодонами є САА і САб. Вона є замінною амінокислотою. Карбоксилатні аніони і солі глутамінової кислоти відомі як глутамати.
Ї00131| Найбільш відомим промисловим застосуванням глутамінової кислоти є смакова добавка у формі глутамата мононатрія, М5О. Інше просте похідне глутамінової кислоти являє собою продукт реакції фосгену і аналогічних реагентів з одержанням похідних /М- карбоксиангідриду (МСА). А!йхідго являє собою препарат для росту рослин, що містить 3095 глутамінової кислоти. Нові способи промислового застосування засновані на полімерах глутамінових кислот, описаних нижче.
ПОЛІМЕРИЗАЦІЯ АМІНО-АЛЬФА, ОМЕГА-ДИКАРБОНОВИХ КИСЛОТ 00132) Полімери аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти одержують із застосуванням багатьох різних схем полімеризації. Продукти включають димери, тримери, олігомери і полімери. Одна із зазначених схем приводить до утворення поліаміду, отриманого як описано в даному документі, який може зазнати конденсації амідів з одержанням полімерів аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти, які являють собою поліамід з амідним зв'язком в альфа- і/або омега-карбоновій кислоті. У випадку поліаспарагінової кислоти амідний полімер являє собою суміш утворившегося аміду з альфа- або бета-карбоновою кислотою. У випадку поліглутамінової кислоти амідний полімер являє собою суміш утворившегося аміду з альфа- або гама-карбоновою кислотою. Полімери також можна одержати за допомогою полімеризації
МСА похідного аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти. Полімеризацію аміно-альфа, омега- дикарбонових кислот можна здійснити із застосуванням хімічних засобів або за допомогою
Зо біохімічних процесів. Біохімічні процеси дозволяють одержати полімерні продукти з контрольованою стереохімічною сполукою, тоді як хімічні процеси, швидше за все, приведуть до утворення рацемізованих продуктів.
Ї00133| Ще один приклад полімерного продукту аміно-альфа, омега-дикарбонових кислот може являти собою складний поліефір, отриманий шляхом співполімеризації з діолом. Щоб зазначена схема полімеризації була практично здійсненна, аміногрупа може потребувати захисту. Подібним чином, при співполімеризації аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти (можливо із захищеною аміногрупою) з диаміном можна одержати інший поліамід. 00134) Низькомолекулярний полімер аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти можна одержати шляхом регулювання умов реакції. Такий спосіб дозволяє одержувати низькомолекулярні полімери. При конденсації утворюється вода, яка може перешкоджати утворенню високомолекулярних полімерів аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти, оскільки реакція конденсації амідів може бути оборотною. Крім того, амід можна одержати шляхом взаємодії з подвійним зв'язком (реакції раскобййпо) кінцевої групи ланцюга з утворенням лактамного кільця, яке зменшує молекулярну масу лінійного полімеру.
ЇО0О1З35| Один зі способів одержання високомолекулярних полімерів аміно-альфа, омега- дикарбонової кислоти заснований на зв'язуванні низькомолекулярних полімерів аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти, наприклад, отриманих як описано вище, за допомогою агентів, що зв'язують ланцюги. Наприклад, полімери аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти з кінцевими групами аміно/ карбонової кислоти можна синтезувати шляхом конденсації карбонової кислоти в присутності невеликих кількостей багатофункціональних гідроксильних сполук, таких як етиленгліколь, пропіленгліколь, 1,3-пропандіол, 1,2-циклогександіол, 2-бутен-1,4-діол, гліцерин, 1,4-бутандіол, 1,6-гександіол. Альтернативно, полімери аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти з карбоксильними кінцевими групами можна одержати шляхом конденсації функціональної аміногрупи в присутності невеликих кількостей багатофункціональних карбонових кислот, таких як малеїнова, бурштинова, адипінова, ітаконова і малонова кислота, з утворенням додаткових амідних зв'язків. Інші агенти, що збільшують ланцюг, можуть містити гетерофункціональні групи, які приєднуються або до кінцевої карбоксильної групи РАБА, або до кінцевої аміногрупи, наприклад, б-гідроксикапринова кислота, мигдальна кислота, 4- гідроксибензойна кислота, 4-ацетоксибензойна кислота. Подібним чином, кінцеву аміногрупу бо можна піддавати взаємодії з диізоціанатами, які можуть утворювати угруповання сечовини.
00136) Агенти, що сприяють етерифікації, можна також об'єднати з аспарагіновою кислотою для збільшення молекулярної маси полімерів аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти.
Наприклад, агенти що сприять утворенню складних ефірів, включають фосген, дифосген, трифосген дициклогексилкарбодиїмід і карбонілдиімідазол. Деякі потенційно небажані побічні продукти можна одержати таким способом, додаючи в зазначений процес стадії очищення.
Після кінцевого очищення продукт може бути дуже чистим, не містити каталізатори і низькомолекулярні домішки.
Ї00137| Молекулярні маси полімерів можна також збільшити шляхом додавання агентів, що збільшують ланцюг, таких як ізоціанати, хлорангідриди, ангідриди, епоксиди , тіїран і оксазолін і ортоефір.
ІЇ0О0138| Кожна зі схем полімеризації, представлених вище, може включати застосування невеликих кількостей трьохзаміщених мономерів, таких як триамін, триол, триізоціанат і т.п., що приводить до деякого розгалуження полімерів. Якщо міститься занадто багато трьеохзаміщеного мономера, полімери аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти можуть полімеризуватися з утворенням високозшитого матеріалу.
Ї00139| Полімери аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти можна полімеризувати із іншими мономерами з одержанням статистичних або структурованих полімерів. Структуровані полімери можуть включати схеми полімеризації з одержанням привитих полімерів, блокспівполімеров, зіркоподібних і інших структурованих полімерів.
Ї00140| Азеотропна конденсаційна полімеризація являє собою інший спосіб одержання високомолекулярного полімеру і не вимагає застосування подовжувачів ланцюга або сполучних агентів. Загальна процедура для такого способу включає перегонку зі зворотним холодильником при зниженому тиску ( від 0,1 до 300 мм рт. ст.) при полімеризації аміно-альфа, омега-дикарбонових кислот протягом від 1 до 10 годин при температурі від 110 оС до 160 9С для видалення основної маси конденсаційної води. Додають каталізатор і/або розчинники і додатково нагрівають протягом від 1 до 10 годин при температурі від 110 С до 180 С при тиску від0,1 до 300 мм рт. ст. Потім полімер виділяють або розчиняють (метиленхлорид, хлороформ) і осаджують шляхом додавання розчинника (наприклад, метилового ефіру, диетилового ефіру, метанолу, етанолу, ізопропанолу, етилацетату, толуолу) для додаткового очищення.
Зо Розчинники, застосовувані в процесі полімеризації, каталізатор, час реакції, температура і рівень домішок впливають на швидкість полімеризації і, отже, на кінцеву молекулярну масу. 00141) Добавки, каталізатори і промотори, які можна використовувати, включають протонні кислоти, такі як НзРО», На25О», метансульфонову кислоту, л-толуолсульфонову кислоту, сульфонову кислоту на основі, МАРІОМО (НАФІОН) МК 50 форма Н- від компанії ЮиРопі,
Уілмінгтон, Делавер, кислоти на полімерних основах. Металеві каталізатори, наприклад, включають МО, АЇ, Ті, 2п, зп. Деякі оксиди металів, які можуть каталізувати реакцію, включають
ТО», 27п0, бе», 2гО», 5п0, 5пО», 50203. Галогеніди металів, наприклад, які можуть бути корисними, включають 2псСі», пс», еЗпСіл. Інші металмісткі каталізатори, які можна використовувати, включають Мп(АсоО)», Рег(ГА)з, Со(АсО)»г, Мі(АсО)», СЩОА)», 2п(Г А)», ЖМОА)»,
АКАРгГО)з, Ті(ВиО)4«, ТідО(асас)», (Вш)2 ЗпО, октоат олова. Крім того, можна використовувати комбінації і суміші перерахованих вище каталізаторів. Наприклад, два або більше каталізаторів можна додати одночасно або послідовно, у міру протікання полімеризації. Каталізатори можна також вилучити, поповнити і/або регенерувати в ході полімеризації, щоб використовувати при повторній полімеризації. Деякі переважні комбінації включають протонні кислоти і один з металевих поточних каталізаторів, наприклад, 5пСіг/л--олуолсульфонова кислота.
І00142| Азеотропну конденсацію можна частково або повністю виконати, застосовуючи розчинник. Наприклад, висококиплячий і апротонний розчинник, такий як дифеніловий ефір, п- ксилол, о-хлортолуол, о-дихлорбензол і/або їх ізомери. Полімеризацію можна також повністю або частково здійснити, застосовуючи поліконденсацію в розплаві. Поліконденсацію в розплаві проводять при температурі вище температури плавлення полімерів/олігомерів без органічних розчинників. Наприклад, на початку полімеризації коли є висока концентрація низькомолекулярних сполук (наприклад, аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти і олігомерів), потреба в розчиннику може бути менше, тоді як при збільшенні молекулярної маси полімерів, додавання висококиплячого розчинника може поліпшити швидкості реакцій.
Ї00143| Під час полімеризації, наприклад, особливо на початку полімеризації, коли концентрація аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти висока і вода утворюється з високою швидкістю, азеотропну суміш аміно-альфа, омега-дикарбонова кислота/вода можна сконденсувати і пропустити через молекулярні сита для дегідратації аміно-альфа, омега- дикарбонової кислоти, яку потім повертають у реакційний сосуд. бо ІЇ00144| Оскільки видалення води є важливим чинником для полімеризації з утворенням поліаміду, можна використовувати устаткування для полімеризації в тонких плівках /випаровування летучих речовин для полегшення полімеризації при одночасному видаленні води. Відповідно одному з варіантів реалізації винаходу зазначений спосіб одержання з олігомера високомолекулярного полімеру або співполімеру включає випаровування води при її утворенні в процесі конденсації олігомера альфа, омега-дикарбонової амінокислоти, наприклад, аліфатичної альфа, омега-дикарбонової амінокислоти, при перетинанні зазначеним олігомером поверхні тонкоплівкового випарника. Воду, як попутний продукт конденсації, необхідно вилучити з високомолекулярного полімеру або співполімеру для максимізування ступеню перетворення в більш високомолекулярні матеріали і відомості до мінімуму небажаної зворотної реакції, у якій вода приєднується назад і вивільняє мономерну ланку, димерну ланку або олігомер альфа, омега-дикарбонової амінокислоти. 00145) Згідно з іншим варіантом реалізації винаходу типова робота тонкоплівкового випарника описана більш докладно, при цьому зазначено, що процес полімеризації включає три стадії або етапи перетворення у високомолекулярні полімери. На фіг. 1 показана схема процесу полімеризації із треома зазначеними стадіями полімеризації. Рециркуляційна лінія, у яку надходить продукт із тонкоплівкового випарника/ устаткування для полімеризації в тонких плівках /випаровування летучих речовин, направляє зазначений продукт назад на вхід у тонкоплівковий випарник/ устаткування для полімеризації в тонких плівках /випаровування летучих речовин. Потік продуктів з тонкоплівкового випарника/ устаткування для полімеризації в тонких плівках "випаровування летучих речовин можна розділити на потік, що направляється на рециркуляцію, і частину потоку продукту, що направляється на збір продукту. 00146) По-перше, надлишок води видаляють із альфа, омега-дикарбонової амінокислоти.
Оскільки кислоту одержують при обробці біомаси, вона, імовірно, перебуває у водному розчиннику. У процесі конденсації для одержання поліаміду утворюється вода і, таким чином, надлишок води слід вилучити. Видалення можна виконати в періодичному або безперервному процесі, із застосуванням або без застосування вакууму і при температурах, що забезпечують, ефективні швидкості видалення води. Деяка конденсація з утворенням амідних зв'язків може відбуватися під час стадії 1, при цьому можуть утворюватися низькомолекулярні олігомери.
Ї00147| Після видалення надлишку води, використовують додаткове нагрівання і,
Зо необов'язково, обробку із застосуванням вакууму для видалення більшої кількості води. На цій стадії в зазначеному процесі перетворення альфа, омега-дикарбонової амінокислоти приводить до підвищення ступеня олігомеризації розраховуючи на середньочислену молекулярну масу олігомеру/полімеру.
ЇО0148|У систему олігомер/полімер додають каталізатор полімеризації. Підходящий полімерний каталізатор(и) розглянутий вище і додатково описаний нижче. Каталізатор можна додати за допомогою будь-якого зручного способу. Наприклад, компоненти каталізатора можна розчинити/диспергувати в альфа, омега-дикарбоновій амінокислоті і додати до олігомеру/полімеру.
Ї00149| У присутності каталізатора відбувається більш ефективне перетворення суміші олігомеру/полімеру із забезпеченням більш високого ступеня полімеризації. Таке ефективне перетворення досягають за рахунок каталітичної дії доданих каталізаторів і комбінації більшого нагрівання і більш високого вакууму.
ІЇ00150| Далі устаткування для полімеризації в тонких плівках /випаровування летучих речовин застосовують для одержання полімерів з більш високим ступенем полімеризації.
Товщина тонкої плівки становить менше 1 см, можливо, менше 0,5 см або, більше того, менше 0,25 см, додатково, менше 0,1 см.
Ї0О0151| Тонкоплівкове устаткування для полімеризації/випаровування летучих речовин виконане з можливістю транспортування рідкого полімеру в зазначене устаткування таким чином, що плівка рідкого полімеру має товщину менше 1 см, при цьому зазначене обладнання забезпечує засіб для випаровування води, що утворюється в реакції, і інших летучих компонентів. Тип полімеризації можна охарактеризувати як полімеризація в розплавленій фазі.
Тонкоплівкове устаткування для полімеризації/випаровування летучих речовин і тонкоплівковий випарник, описані в даній заявці, є схожими в тому, що вони виконують однакову функцію. 00152) Гідроксильне середовище може являти собою воду; суміші води і сумісних розчинників, таких як метанол, етанол; і низькомолекулярні спирти, такі як метанол, етанол, н- пропанол, ізопропанол, н-бутанол, ізобутанол і подібні спирти.
Ї00153| Температура тонкоплівкового устаткування для полімеризації/випаровування летучих речовин становить від 100 до 260 "С. Необов'язково, температура тонкоплівкового устаткування для полімеризації/випаровування летучих речовин становить від 120 до 240 "С. бо Крім того, температура становить від 140 до 220 "С.
00154) Тонкоплівкове устаткування для полімеризації/випаровування летучих речовин може працювати при високому вакуумі з тиском 0,0001 торр і нижче. Тонкоплівкове устаткування для полімеризації/випаровування летучих речовин може працювати, наприклад, при тиску 0,001 торр або нижче; або 0,01 торр або нижче. Під час деяких стадій функціонування устаткування робочі тиски можна вважати низькими, а вакуум середнім: від 760 до 25 торр і від 25 до 0,001 торр, відповідно. Зазначене устаткування може працювати при тиску від 100 до 0,0001 торр або, альтернативно, від 50 до 0,001 торр або, необов'язково, від 25 до 0,001 торр. 00155) Тонкоплівкове устаткування для полімеризації/випаровування летучих речовин може необов'язково включати рециркуляційну лінію, у якій продукт полімеризації в розплаві повертають назад до точки входу в тонкоплівкове устаткування для полімеризації/випаровування летучих речовин. Крім того, зазначене устаткування може бути з'єднане з екструдером. Продукт полімеризації в розплаві можна обробити при переміщенні з тонкоплівкового устаткування для полімеризації/випаровування летучих речовин в екструдер, у якому продукт можна направити в зону готового продукту. Альтернативно, потік на виході з екструдера можна направити назад у тонкоплівкове устаткування для полімеризації/випаровування летучих речовин. Зазначений потік можна розділити на продукт і потік, що направляється на рециркуляцію. Екструзійна система являє собою зручне місце для введення добавок у продукт полімеризації в розплаві для рециркулювання і наступної реакції або для підмішування в потік полімерів перед переміщенням у зону кінцевої обробки продукту.
Добавки були описані вище і будуть розглянуті нижче. Уведення добавки включає сполуки, які взаємодіють у полімері, взаємодіють на полімері або утворюють із полімером фізичну суміш. 00156) Необов'язково, каталізатор можна вилучити з розплавленого полімеру. Видалення каталізатора можна здійснити безпосередньо до тонкоплівкового випарника/тонкоплівкового устаткування для полімеризації/випаровування летучих речовин, під час роботи зазначеного випарника/устаткування або після тонкоплівкового випарника/тонкоплівкового устаткування для полімеризації/випаровування летучих речовин. Каталізатор можна відфільтрувати із розплавленого полімеру шляхом застосування системи фільтрації, подібної до набору сіток.
Оскільки розплавлений полімер проходить навколо тонкоплівкового випарника/тонкоплівкового устаткування для полімеризації/випаровування летучих речовин, можна додати систему
Зо фільтрації.
Ї00157| Для полегшення видалення каталізатора можна додати хімічний реагент для нейтралізації або хелатування. Підходящі сполуки включають фосфіти, ангідриди, полікарбонові кислоти, поліаміни, гідразиди, ЕДТК (їі схожі сполуки) і т.п. Такі сполуки для нейтралізації і/або хелатування можуть бути нерозчинні в розплавленому полімері, що приводить до поверхневої фільтрації. Полікарбонові кислоти включають поліакрилові кислоти і поліметакрилові кислоти. поліметакрилові кислоти можуть мати конфігурацію статистичного полімеру, блокспівполімеру і привитого полімеру. Аміни включають етилендіамін, олігомери етилендіаміну і інші схожі поліаміни, такі як метил-біс-3-амінопропан.
Ї00158| Інший можливий варіант видалення каталізатора включає додавання в розплав полімеру твердих матеріалів. Приклади доданих матеріалів включають кремнезем, глинозем, алюміносилікати, глини, діатомову землю, полімери і подібні тверді матеріали. Необов'язково, кожен з перерахованих матеріалів можна функціоналізувати для взаємодії/зв'язування з каталізатором. У тих випадках, коли каталізатор зв'язується із зазначеними структурами/утворює з ними хімічні зв'язки, його можна відфільтрувати від полімеру.
Ї00159| Співполімери можна одержати шляхом додавання мономерів, відмінних від аміно- альфа, омега-дикарбонової кислоти, під час реакції азеотропної конденсації. Наприклад, будь- яку з багатофункціональних гідроксильних, карбоксильних сполук або гетерофункціональних сполук, які можна використовувати в якості сполучних агентів для низькомолекулярних полімерів аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти, можна також використовувати в якості співмономерів у реакції азеотропної конденсації. 00160) Необов'язково, полімеризація з розкриттям кільця 5-членного кільця аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти може забезпечити полімери аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти. Способи одержання полімерів аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти включають конденсацію аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти із застосуванням або без застосування каталізаторів при температурі від 110 до 180 С і видалення води конденсації у вакуумі, наприклад, при тиску від 1 мм рт. ст. до 100 мм рт. ст., з одержанням полімеру або форполімеру з молекулярною масою від 1000 до 5000.
ЇО0161| Для одержання полімерів аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти можна використовувати каталізатори. Наприклад, каталізатори, які можна використовувати, бо включають, оксид олова (ЗпО), октоат 5п(І), карбонат ії, дегідрат діацетату цинку,
тетраіїзопропоксид Ті, карбонат калію, порошок олова, комбінації і суміші перерахованих сполук.
Каталізатори можна використовувати разом і/або послідовно.
І00162)| Циклічний мономер лактиду можна полімеризувати із розкриттям кільця (КОР) за допомогою полімеризації в розчині, полімеризації в об'ємі, полімеризації в розплаві і суспензійної полімеризації і піддати каталізу за допомогою катіонної, аніонної, координаційної або вільнорадикальної полімеризації. Деякі застосовувані каталізатори, наприклад, включають протонні кислоти, НВг, НСІ, трифторметансульфонову кислоту, кислоти Льюіса, 2псіг, АЇСівз, аніони, бензоат калію, фенолят калію, трет-бутоксид калію і стеарат цинку, метали, олово, цинк, алюміній, сурму, вісмут, лантанид і інші важкі метали, оксид олова (ІІ) і октоат олова (ІІ) (наприклад, 2-етилгексаноат), тетрафенілолово, галогеніди олова (Ії) ї (ІМ), ацетилацетоноат олова (Ії), дистаноксани (наприклад, гексабутилдистаноксан, Ез5пО5пВз, де К групи являють собою алкільні або арильні групи), АКОЇРг)з, інші функціоналізовані алкоксиди алюмінію (наприклад, етоксид алюмінію, метоксид алюмінію), етилцинк, оксид свинцю (Ії), октоат сурми, октоат вісмуту, рідкісноземельні каталізатори, трис(метиллактат)ітрію, трис(2-М-М- диметиламіноетоксид)ітрію, трис(2-М-М-диметиламіноетоксид) самарію, трис(триметилсилилметил) ітрію, трис(2,2,6,6-тетраметилгептандіонат) лантану, трис(ацетилацетонат) лантану, октоат ітрію, трис(ацетилацетонат) ітрію, трис(2,2,6,6- тетраметилгептандіонат) ітрію, комбінації (наприклад, етилцинк/ ізопропоксид алюмінію) і суміші перерахованих сполук.
Ї00163| Поряд з гомополімером, співполімеризація з іншими циклічними мономерами і нециклічними мономерами, такими як гліколід, капролактон, валеролактон, диоксипенон, триметилкарбонат, 1,4- бензодиоксепін-2,5-(ЗН)-діон-гликосаліцилід, 1,4- бензодиоксепін-2,5- (ЗН.З-метил)-діон-лактосаліцилід, дибензо-1,5диоксацин-6-12-діон-дисаліцилід, морфолін-2,5- діон, 1,4-диоксан-2,5-діон-гліколід, оксепан-2-он-є-капролактон, 1,3-диоксан-2-он- триметиленкарбонат, 2,2-диметилтриметиленкарбонат, 1,5-диоксепан-2-он, 1,4-диоксан-2-он-п- диоксанон, гама-бутиролактон, бета-бутиролактон, бета-метил-дельта-валеролактон, 1,4- диоксан-2,3-діон-етиленоксалат, 3-І(Ібензилоксикарбонілметилі/|-1,4-диоксан-2,5-діон, етиленоксид, пропеленоксид, 5,5'єЇоксепан-2-он), 2,4,7,9-тетраокса-спіро|5,5)ундекан-3,8-діон- спіро-бід-диметиленкарбонат, дозволяє одержати співполімери. Співполімери також можна одержати шляхом додавання мономерів, таких як багатофункціональні гідроксильні, карбоксильні сполуки або гетерофункціональні сполуки, які можна використовувати в якості сполучних агентів для низькомолекулярних полімерів аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти.
І00164| На фіг. 2 показане схематичне зображення реакційної системи для полімеризації аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти. Реакційна система (510) включає реакційний бак (520) із сорочкою з нержавіючої сталі, вентильований шнековий екструдер (528), гранулятор (530), теплообмінник (534) і конденсаційний бак (540). Випускний отвір (521) реакційного бака з'єднано із трубою (наприклад, з нержавіючої сталі), яка з'єднана із впускним отвором (545) у теплообмінник. Випускний отвір (546) у теплообмінник з'єднано з іншою трубою (наприклад, з нержавіючої сталі) і з'єднано із впускним отвором (548) у конденсаційний бак (540). Труби і сполучні деталі з реакційного бака і конденсаційного бака забезпечують прохід для текучого середовища (наприклад, водяної пари/повітря) між двома баками. У проході для текучого середовища між баками (520) і (540) можна створити вакуум за допомогою вакуумного насоса (550), який з'єднаний з отвором (549). 00165) Реакційний бак (520) містить випускний отвір (524), який можна з'єднати із трубою (наприклад, з нержавіючої сталі), з'єднаної із впускним отвором у шнековий екструдер (560).
Випускний отвір в екструдері (562) з'єднано із трубою, необов'язково з'єднаної через клапан (560) з реакційним баком (520) через впускний отвір (527). Необов'язково, випускний отвір в екструдер (562) з'єднано через клапан (560) із гранулятором (530) через впускний отвір (532).
Труби і сполучні деталі з реакційного бака і екструдера забезпечують круговий прохід для текучого середовища (наприклад, реагентів і продуктів) між реакційним баком і екструдером, коли клапан (560) установлений у положенні рециркуляції. Труби і сполучні деталі з реакційного бака в гранулятор забезпечують прохід для текучого середовища між реакційним баком і гранулятором, коли клапан (560) установлений у положенні гранулювання.
ЇО0166| При експлуатації бак можна завантажити аміно-альфа, омега-дикарбоновою кислотою. У баку аміно-альфа, омега-дикарбонову кислоту нагрівають, застосовуючи нагрівальну сорочку (522) з нержавіючої сталі. Крім того, використовуючи вакуумний насос (550), створюють вакуум у конденсаційному баку (540) і, отже, у реакційному баку (520) через трубопровід з нержавіючої сталі і сполучні деталі. Нагрівання аміно-альфа, омега-дикарбонової бо кислоти прискорює реакції конденсації (наприклад, реакції етерифікації) з утворенням олігомерів аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти, при цьому прикладений вакуум сприяє випаровуванню води, що утворилася. Водяна пара виділяється з реагентів і з реакційного бака (520) у напрямок теплообмінника (534), як зазначено стрілкою. Теплообмінник охолоджує водяну пару і конденсована вода опускається в конденсаційний бак (540) через труби і сполучні деталі, описані вище. Можна використовувати декілька теплообмінників. Оскільки дикарбонові амінокислоти можуть викликати корозію, реакторне обладнання і інше зв'язане обладнання може бути плаковане або покрите корозійно-стійкими металами, такими як тантал, сплавами, такими як НАБТЕ ГОМ м, фірмовим сплавом від компанії Наупез Іпіегпайопаї і т.п. Зазначене обладнання також можна покрити інертними високотемпературними полімерними покриттями, такими як ТЕР ОМ "М від компанії ОиРопі, Уілмінгтон, Делавер. Крім того, вода, безсумнівно, гідратує кислоту і кислотний кінець полімеру. При видаленні зазначеної гідратаційної води, кислотність може бути набагато вища, оскільки вона не підтримується на постійному рівні за рахунок гідратаційної води.
І00167| Крім того, під час експлуатації можна підключити екструдер (528), який дозволяє витягти реагенти (наприклад, аміно-альфа, омега-дикарбонову кислоту, олігомери і полімери) з бака. Коли клапан (560) установлений у положенні рециркуляції, реагенти циркулюють назад у реакційний бак у напрямку, показаному стрілками. Поряд з екструдером, потік можна контролювати за допомогою клапана (525), наприклад, зазначений клапан можна встановити в закрите положення, при якому потік не проходить, у відкрите положення для пропускання максимального потоку або в проміжне положення, що відповідає більш низьким або високим швидкостям потоку (наприклад, клапан можна відкрити на приблизно від 0 до 10095, наприклад, на приблизно 095, 1095, 2095, 3095, 4095, 5095, 6095, 7095, 8095, 9095 або приблизно 100965).
Ї00168| Реакцію можна продовжити за допомогою реагентів, що переміщуються по круговому шляхові (наприклад, при застосуванні клапана в положенні рециркуляції) до досягнення необхідного ступеня полімеризації. Такий циркулюючий шлях забезпечує змішування і зсувне зусилля, що може сприяти полімеризації (наприклад, збільшити молекулярну масу, регулювати полідисперсність, поліпшити кінетику полімеризації, поліпшити температурний розподіл і дифузію взаємодіючих сполук). Потім продукти (наприклад, полімер) можна направити в гранулятор, встановлюючи клапан (560) у положення гранулювання. Далі за
Зо допомогою гранулятора можна одержати гранули, які можна зібрати. Гранули можуть мати різні форми і розміри. Наприклад, сферичні або приблизно сферичні, у формі порожньої трубки, у формі заповненої трубки, наприклад, з приблизним об'ємом від приблизно 1 мму до приблизно 1 см3. Гранулятор можна також замінити на інше обладнання, наприклад, екструдери, змішувачі, реактори і машини для виготовлення волокон.
ІЇ00169| Екструдер (528) може являти собою вентильований шнековий екструдер, так що воду або інші летучі сполуки можна вилучити з подальшої обробки. Екструдер може являти собою одношнековий екструдер або багатошнековий екструдер. Наприклад, екструдер може являти собою двошнековий екструдер з обертовими в одному напрямку або обертовими в протилежних напрямках шнеками. Шнековий екструдер може також являти собою екструдер з порожнім гвинтом, який можна нагрівати або охолоджувати. Шнековий екструдер можна обладнати отворами в його внутрішню частину. Зазначені отвори можна використовувати, наприклад, для введенн добавок, додавання співмономерів, поперечно-зшиваючих агентів, каталізаторів, для обробки опроміненням і для додавання розчинників. Отвори також можна використовувати для відбору проб (наприклад, для дослідження протікання реакції або для виявлення пошкоджень). Крім відбору проб, крутний момент, що прикладається до екструдера, можна використовувати для моніторингу протікання полімеризації (наприклад, відслідковувати зростання в'язкості). Проточний змішувач, такий як статичний змішувач, можна також розташувати на шляху циркулюючих реагентів, наприклад, перед або після шнекового екструдера, що забезпечує реагентам звивистий шлях і може поліпшити їхнє перемішування.
Ї00170| Положення поворотного отвору (527) дозволяє реагентам протікати вниз по стороні бака, що збільшує площу поверхні реагентів і сприяє видаленню води. Поворотний отвір може включати декілька (наприклад, численну кількість) отворів, розташованих у різних положеннях у баках. Наприклад, численну кількість поворотних отворів можна розмістити по окружності навколо бака.
Ї00171|Бак може містити зворотно-поступальний шкребок (529), який може сприяти проштовхуванню полімеру, що утворився /олігомерів униз у реакційний бак, наприклад, під час або після завершення реакції. Після переміщення зворотно-поступального шкребка вниз зазначений шкребок можна перемістити назад нагору, наприклад, у положення спокою.
Шкребок може рухатися нагору і униз щодо бака за рахунок зчеплення з віссю (640), бо прикріпленої до втулки (650). Відповідно іншому можливому варіанту реалізації винаходу втулка може мати різьблення для механічної сполуки зі шнеком, наприклад, при цьому вісь являє собою вісь шнека, яка проходить до днища бака. Потім вісь шнека можна повернути для переміщення шкребка вниз або нагору. 00172) Вид зверху одного з варіантів реалізації зворотно-поступального шкребка показано на фіг. ЗА, при цьому вид попереду у виключеному положенні показано на фіг. ЗВ. Зворотно- поступальний шкребок містить поршні (620), прикріплені до втулки (650) і кінці, що скоблять (630). Кінець, що скоблить, мають форму компресійного кільця із зазором (660). Поршні натискають на внутрішні поверхні бака (615) через кінці, що скоблять (630), при цьому шкребок може переміщатися вниз бака, як показано стрілкою на фіг. ЗВ. Зазор (660) дозволяє розширювати і стискати шкребок. Шкребок можна виконати з будь-якого гнучкого матеріалу, наприклад, сталі, такої як нержавіюча сталь. Зазор переважно має як можна більш маленький розмір (наприклад, менше приблизно 1" (2,54 см), менше приблизно 0,1" (0,254 см), менше приблизно 0,01" (0,0254 см) або навіть менше приблизно 0,001" (0,00254 см)). 00173) Інший варіант реалізації зворотно-поступального шкребка показаний на фіг. ЗС і фіг. 30. Відповідно такому другому варіанту реалізації винаходу кінці, що скоблять містять манжетне ущільнення. Манжетне ущільнення можна виконати із гнучкого матеріалу, наприклад, гуми.
Переміщення манжетного ущільнення при русі шкребка нагору і униз діє на внутрішню частину реакційного бака на зразок швабри.
ІЇ00174| Бак (520) може мати розмір в 100 галонів (379 л), хоча можна використовувати більші і менші розміри (наприклад, від приблизно 20 (76 л) до 10000 галонів (37854 л), наприклад, щонайменше 50 галонів (189 л), щонайменше 200 галонів (757 л), щонайменше 500 галонів (1893 л), щонайменше 1000 галонів (3785 л)). Наприклад, бак, може мати форму з конічним днищем або закругленим днищем. 00175) Поряд з описаними впускними і випускними отворами, бак може також мати і інші отвори, які, наприклад, дозволяють додавати реагенти або забезпечують доступ у внутрішню частину бака для ремонту. 00176) У ході реакції температуру в баку можна контролювати від приблизно 100 до 220 "С.
Полімеризацію можна переважно починати при приблизно 100 "С і підвищувати температуру до приблизно 200 "С протягом декількох годин (наприклад, від 1 до 48 годин, від 1 до 24 годин, від 1 до 16 годин, від 1 до 8 годин). Можна застосовувати вакуум з тиском від приблизно 0,1 до 2 мм рт. ст. Наприклад, на початку реакції приблизно 0,1 мм рт. ст. і наприкінці реакції приблизно 2 мм рт. ст.
Ї00177| Воду зі збірника конденсату (540) можна зливати через отвір (542), використовуючи регулювальний клапан (544).
Ї00178| Теплообмінник може являти собою теплообмінник з рідинним охолодженням.
Наприклад, теплообмінник, охолоджуваний водою, повітрям або маслом. Можна використовувати декілька теплообмінників, наприклад, при необхідності конденсування якнайбільше води. Наприклад, другий теплообмінник можна розмістити між вакуумним насосом і конденсаційним баком (540). 00179) Устаткування і реакції, описані в даній заявці (наприклад, на фіг. 2) можна також використовувати для полімеризації інших мономерів. Крім того, зазначене устаткування можна використовувати після або під час полімеризації для змішування полімерів.
Ї00180| Фіг. б являє собою схему полімеризаційної системи для полімеризації або співполімеризації, наприклад, аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти. Зазначена система включає тонкоплівковий випарник або тонкоплівкове устаткування для полімеризації/випаровування летучих речовин 1200 і (необов'язково) екструдер 1202 для виділення продукту або його повернення в тонкоплівковий випарник або тонкоплівкове устаткування для полімеризації/випаровування летучих речовин рециркуляційна лінія, що обігрівається, 1204 конденсатор, що обігрівається, 1206, охолоджуваний конденсатор 1208 для конденсування води і інших летучих компонентів, збірник 1210, устаткування для переносу текучого середовища 1212 (наприклад, що містить насос) для видалення конденсованої води і летучих компонентів і устаткування для виділення продукту 1214. Необов'язково потік, що виходить з устаткування 1212 можна направити в інший типовий процес для витягу корисних летучих компонентів для повернення їх на стадії полімеризації, наприклад, на першу стадію 1, описану вище. Тонкоплівковий випарник або тонкоплівкове устаткування / для полімеризації/випаровування летучих речовин переважно використовують на третій стадії, розглянутої вище. Устаткування для переносу текучого середовища показане у вигляді насоса. 001811 Фіг. 7 являє собою розріз тонкоплівкового устаткування для полімеризації/випаровування летучих речовин. Прямокутна деталь під кутом 1250 являє собою бо поверхню, що необов'язково обігрівається, по якій стікає розплавлений полімер. Вхідний потік розплавленого полімерів 1252 стікає по зазначеній поверхні і показаний у вигляді еліпса 1258 поточного потоку, що проходить до виходу з устаткування в 1254. Летучі сполуки видаляють через трубу 1256. 00182) Внутрішні деталі тонкоплівкового випарника або тонкоплівкового устаткування для полімеризації/випаровування летучих речовин можуть мати різні конфігурації, але можуть бути виконані таким чином, щоб забезпечити протікання потоку полімерів у тонкій плівці через зазначене устаткування. Така конфігурація повинна полегшити випаровування води, що втримується в полімерному текучому середовищі або, що утворюється при реакції конденсації.
Наприклад, поверхня може бути нахилена під кутом відносно прямих сторін устаткування.
Зазначену поверхню можна нагріти окремо таким чином, щоб вона була на від 0 до 40 "С гарячішою, ніж полімерне текуче середовище. За допомогою такої нагрітої поверхні текуче середовище можна нагріти до 300 "С, на цілих 40 "С вище, ніж загальна температура устаткування.
ІЇ00183| Товщина полімерного текучого середовища, що проходить уздовж тонкоплівкової частини устаткування, становить менше 1 см, можливо, менше 0,5 см або альтернативно, менше 0,25 см. 00184) Тонкоплівковий випарник і тонкоплівкове устаткування для полімеризації/випаровування летучих речовин аналогічні по функції. Інші подібні устаткування, аналогічні по функції, слід розглядати як такі, що мають ту ж функцію, що і тонкоплівкові устаткування. Описово, зазначені устаткування включають плівкові випарники (наприклад, описані раніше), випарник з малою відстанню від нагрівача до конденсатора, кожухотрубчатий теплообмінник і т.п. Для кожної з таких конфігурацій випарника можна використовувати розподільник, який забезпечує розподіл тонкої плівки. Обмеження полягає в тому, що зазначені устаткування повинні працювати в умовах, описаних вище. 00185) Фіг. 8 являє собою схему полімеризаційної системи напівпромислового масштабу для полімеризації аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти. Зазначена система включає тонкоплівковий випарник або тонкоплівкове устаткування для полімеризації/випаровування летучих речовин 1900 вертикальна труба, що обігрівається, 1902, охолоджуваний конденсатор 1904 для конденсування води і інших летучих компонентів, збірник 1906, устаткування для
Зо переносу текучого середовища 1908 для рециркуляції полімерного текучого середовища, показане у вигляді насоса. Для ясності не показаний сполучний трубопровід. Вихідне устаткування насоса 1916 з'єднано із впускним отвором 1910, вихідне устаткування 1912 тонкоплівкового устаткування з'єднане із впускним отвором насоса 1914. Секція виділення продукту не показана. Внутрішня частина в тонкоплівковому устаткуванні для полімеризації/випаровування летучих речовин являє собою похилу поверхню. Полімерне текуче середовище направляють у впускний отвір з такою конфігурацією, щоб потік полімерного текучого середовища стікав по похилій поверхні. Зазначену похилу поверхню можна нагріти окремо, як описано вище. 00186) Фіг. 9 являє собою розріз тонкоплівкового устаткування для полімеризації/випаровування летучих речовин. Прямокутна деталь під кутом 1950 являє собою поверхню, що необов'язково обігрівається, по якій стікає розплавлений полімер. Вхідний потік розплавленого полімеру 1952 стікає по зазначеній поверхні і показаний у вигляді трапеції 1956 поточного полімеру, що переміщається до виходу з устаткування в 1954.
ІЇ00187| Тонкоплівкове устаткування для полімеризації/випаровування летучих речовин виконане з можливістю транспортування рідкого полімеру в зазначене устаткування таким чином, що плівка рідкого полімеру має товщину менше 1 см і забезпечує засіб для випаровування води, що утворюється в реакції, і інших летучих компонентів. Температура тонкоплівкового випарника і устаткування для полімеризації/випаровування летучих речовин становить від 100 до 240 "С і тиск в устаткуванні становить від 0,000014 до 50 кПа. У випарнику можна використовувати повний вакуум. Тиск може становити, наприклад, менше 0,01 торр, альтернативно, менше 0,001 торр і, у деяких випадках, менше 0,0001 торр.
СТЕРЕОХІМІЯ ПОЛІМЕРІВ АМІНО-АЛЬФА, ОМЕГА-ДИКАРБОНОВОЇ КИСЛОТИ
ІЇ00188| На механічні і термічні властивості полімерів аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти впливають молекулярна маса і стереохімічна сполука основного ланцюга.
Стереохімічну сполуку основного ланцюга можна контролювати шляхом вибору мономерів і їх співвідношень: Ю-аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти, І-полімерів аміно-альфа, омега- дикарбонової кислоти, причому або альфа, або омега-карбонова кислота є частиною основного ланцюга.
ІЇ00189| Молекулярну масу полімерів можна контролювати, наприклад, як описано вище. На бо фіг. 4 показані полімерні продукти поліаміду, як показано для аспарагінової кислоти. Інші поліаміди будуть мати схожі конфігурації, що містять амідні зв'язки з альфа-карбоксилатом і омега-карбоксилатом. Наприклад, у випадку аспарагінової кислоти омега-карбоксилат перебуває в бета-положенні, а у випадку глутамінової кислоти омега-карбоксилат перебуває в гама-положенні.
Ї00190| Термічна обробка проб, наприклад, швидкості плавлення, перекристалізація і передісторія відпалювання, може частково визначити величину кристалізації. Відповідно, для полімерів зі схожою термічною передісторією порівняння термічних, хімічних і механічних властивостей полімерів аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти повинно, у цілому, бути надзвичайно значимим.
СПІВПОЛІМЕРИ, ПОПЕРЕЧНЕ ЗШИВАННЯ І ЩЕПЛЕННЯ ПОЛІМЕРІВ АМІНО-АЛЬФА,
ОМЕГА-ДИКАРБОНОВИХ КИСЛОТ
Ї00191| Варіація полімерів аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти при одержанні співполімерів, як описано вище, також виявляє дуже великий вплив на властивості, наприклад, за рахунок руйнування і зменшення кристалічності і модулювання температур скловання.
Наприклад, можна одержати полімери з підвищеною гнучкістю, поліпшеною гідрофільністю, кращою здатністю до розкладання, кращою біосумісністю, кращими межами міцності на розрив, поліпшеними здатностями до подовження. 00192) Деякі додаткові корисні мономери, які були співполімеризовані з аміно-альфа, омега- дикарбоновою кислотою включають 1,4-бензодиоксепин-2,З(Н)-дионглікосаліцилід; 1,3- бензодіоксепін-2,5-(ЗН,З-метил)-дионлактосаліцилід; дибензо-1,5-діоксацин-6б,12- діондисаліцилід; морфолін-2,5-діон, 1,4-диоксан-2,5-діон, гліколід; оксепан-2-он- триметиленкарбонат; 2,2-диметилтриметиленкарбонат; 1,5-диоксепан-2-он-; 1,4-диоксан-2-он-п- диоксанон; гама-бутиролактон; бета-бутиролактон; бета-метил-дельта-валеролактон; бета- метил-гама-валеролактон; 1,4-диоксан-2,3-дионетиленоксалат; З(бензилоксиакарбоніл)метилі- 1,4-діоксан-2,5-діон; етиленоксид; пропіленоксид, 5,5'-(оксепан-2-он-) і 2,4,7,9-тетраокса- спіро(/5,5) ундекан-3,8-діонспіро-біс-диметиленкарбонат.
ЇО0193| Полімери і співполімери аміно-альфа, омега-дикарбонових кислот можна модифікувати шляхом поперечного зшивання. Поперечне зшивання може впливати на термічні і реологічні властивості без необов'язкового погіршення механічних властивостей. Наприклад,
Зо можна зшити 0,2 мольн. 95 5,5'-біс(оксепан-2-он)(біс-є-капролактону)) і 0,1-0,2 мольн. 95 спіро- біс-диметиленкарбоната. Вільнорадикальні реакції відриву атома водню і наступна полімерна радикальна рекомбінація являє собою ефективний спосіб індукування утворення поперечних зв'язків у полімері. Радикали можна одержати, наприклад, за допомогою пучка електронів високої енергії і іншого опромінення (наприклад, від приблизно 0,01 Мрад до 15 Мрад, наприклад, від приблизно 0,01 до 5 Мрад, від приблизно 0,1 до 5 Мрад, від приблизно 1 до 5
Мрад). Наприклад, способи і устаткування для опромінення докладно описані нижче. Поперечне зшивання також можна забезпечити за рахунок включення трьохзаміщених мономерів у помірних кількостях. Кількості трьеохзаміщених мономерів можуть становити менше 5 95 мас. розраховуючи на аспарагінову кислоту, альтернативно, менше З 95 мас. 00194) У якості альтернатив або на додаток, пероксиди, так як органічні пероксиди, являють собою ефективні утворюючі радикали і поперечно-зшиваючі агенти. Наприклад, пероксиди, які можна використовувати, включають пероксид водню, дикумилпероксид а,а-біс(трет- бутилперокси)-диізопропілбензол; бензоїлпероксид; 2,5-диметил-2,5-ди(трет- бутилперокси)гексан; трет-бутилперокси-2-етилгексилкарбонат; трет-амілперокси-2- етилгексаноат; 1,1-ди(трет-амілперокси)циклогексан; трет-амілпероксинеодеканоат; трет- амілпероксибензоат; трет-амілперокси-2-етилгексилкарбонат; трет-амілпероксиацетат; 2,5- диметил-2,5-ди(2-етилгексаноїлперокси)гексан; трет-бутилперокси-2-етилгексаноат; 1,1- ди(трет-бутилперокси)циклогексан; трет-бутилпероксинеодеканоат; трет- бутилпероксинеогептаноат; трет-бутил пероксидиетилацетат; 1,1-ди(трет-бутилперокси)-3,3,5- триметилциклогексан; 3,6,9-триетил-3,6,9-триметил-1,4,7-трипероксонан; ди(3,5,5- триметилгексаноїл)пероксид; трет-бутилпероксиізобутират; трет-бутилперокси-3,5,5- триметилгексаноат; ди-трет-бутилпероксид; трет-бутилпероксиізопропілкарбонат; трет- бутилпероксибензоат; 2,2-ди(трет-бутилперокси)бутан; ди(2-етилгексил)іпероксидикарбонат; ди(2-етилгексил)упероксидикарбонат; трет-бутилпероксиацетат; трет-бутилкумилпероксид; трет- амілгідропероксид; 1,1,3,3-тетраметилбутилгідропероксид і їх суміші. Ефективні кількості можуть змінюватися, наприклад, залежно від пероксида, умов реакції зшивання і необхідних властивостей (наприклад, ступені зшивання). Наприклад поперечно-зшиваючі агенти, можно додавати в кількості від приблизно 0,01 до 10 95 (наприклад, від приблизно 0,1 до 10 95 мас., від приблизно 0,01 до 595 мас., від приблизно 0,1 до 195 мас., від приблизно 1 до 8 95 мас., від 60 приблизно 4 до 6 95 мас.). Наприклад, пероксиди, так як 5,25 95 мас. дикумилпероксид і 0,195 бензоїлпероксид, являють собою ефективні утворюючі радикали і поперечно-зшиваючі агенти для аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти і похідних аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти. Пероксидні поперечно-зшиваючі агенти можно додавати в полімери у вигляді твердих речовин, рідин або розчинів, наприклад, у воді або органічних розчинниках, таких як уайт- спирти. Крім того, можна використовувати стабілізатори радикалів.
Ї00195| Поперечне зшивання також можна ефективно здійснити шляхом включення ненасиченості в полімерний ланцюг або за допомогою: ініціювання за допомогою ненасичених спиртів, таких як гідроксиетилметакрилат або 2-бутен-1,4-діол; пост-реакції з ненасиченими ангідридами, такими як малеїновий ангідрид, з перетворенням гідроксильної кінцевої групи ланцюга; або за допомогою співполімеризації з ненасиченими епоксидами, такими як гліцидилметакрилат
ІЇ00196| Поряд з поперечним зшиванням, щеплення функціональних груп і полімерів до полімеру або співполімеру аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти є ефективним способом модифікування властивостей полімеру. Наприклад, радикали можна одержати, як описано вище, і мономер, функціоналізуючий полімер або маленьку молекулу. Наприклад, опромінення або обробка пероксидом і потім гасіння за допомогою функціональної групи, що містить ненасичений зв'язок, дозволяє ефективно функціоналізувати основний ланцюг аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти.
ЗМІШУВАННЯ ПОЛІМЕРІВ АМІНО-АЛЬФА, ОМЕГА-ДИКАРБОНОВОЇ КИСЛОТИ
Ї00197| Аміно-альфа, омега-дикарбонову кислоту можна змішувати з іншими полімерами як композиції, що змішуються або як композиції, що не змішуються. Для сумішей, що не змішуються, композиція може представляти собою композицію, що містить другорядний компонент (наприклад, нижче приблизно 30 95 мас.) у вигляді малих (наприклад, мікронного або субмікронного розміру) доменів в основному компоненті. Коли вміст одного компонента становить від приблизно 30 до 70 95 мас., суміш утворює спільну безперервну морфологію (наприклад, ламелярні, гексагональні фази або аморфні безперервні фази). Наприклад, додавання поліаспарагінової кислоти до полімолочної кислоти може прискорити розкладання і поліпшення термічної стійкості. 00198) Перемішування можна здійснити шляхом змішування в розплаві при температурі
Зо вище температури скловання аморфних полімерних компонентів. Для цього можна застосовувати шнекові екструдери (наприклад, одношнекові екструдери, що обертаються в одному напрямку двошнекові екструдери, що обертаються в протилежних напрямках, двошнекові екструдери).
Ї00199| З аміно-альфа, омега-дикарбоновою кислотою можна змішувати поліетиленоксид (РЕО) і поліпропіленоксид (РРО). Більш низькомолекулярні гліколі (з молекулярною масою від
З00 до 1000) змішуються з аміно-альфа, омега-дикарбоновою кислотою, при цьому РРО становиться таким, що не змішується при більш високій молекулярній масі. Зазначені полімери, зокрема РЕО, можна використовувати для збільшення водопроникності і швидкості біорозкладання полімерів аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти. Їх також можна використовувати в якості полімерних пластифікаторів для зменшення модуля і збільшення гнучкості полімерів аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти. 00200) Суміші полімерів аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти і поліолефінів (поліпропілену і поліетилену) можуть привести до несумісних систем з поганими фізичними властивостями, обумовленими слабкою міжфазною сумісністю і високою міжфазною енергією.
Однак міжфазну енергію можна понизити, наприклад, шляхом додавання третього компонента, що поліпшує сумісність, такого як поліетилен із привитим гліцидилметакрилатом (імовірно, буде працювати опромінення). Полістирол і удароміцні полістиролові смоли також є неполярними і суміші з полімерами аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти в цілому не дуже сумісні.
І00201| Можна змішувати полімери аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти і ацеталі, одержуючи композиції з корисними властивостями. (00202) Полімери аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти можуть змішуватися з поліметилметакрилатом і багатьма іншими акрилатами і співполімерами |(мет)акрилатів.
Витягнуті плівки із сумішей РММА/полімерів аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти можуть бути прозорими і мають високий ступінь подовження. 00203) Полікарбонат можна поєднувати з полімерами аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти. Такі композиції можуть мати високу термостійкість, вогнестійкість і ударну в'язкість і знаходять застосування, наприклад, у побутовій електроніці, такій як ноутбуки. 002043 полімерами аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти можна змішувати акрилонітрилбутадиенстирол (АВ5), хоча ці полімери можуть не бути такими, що змішуються. бо 00205) Полі(пропіленкарбонат) можна змішувати з полімерами аміно-альфа, омега-
дикарбонової кислоти, одержуючи біодеградуємий композиційний матеріал, оскільки обоє полімерів є біодеградуємими.
І0020О6| РАЗА також можна змішувати з полі(бутиленсукцинатом). Суміші можуть додати полімерам аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоті термічну стійкість і міцність при ударі.
І00207| РЕС, поліпропіленгліколь, полі(вінілацетат), ангідриди (наприклад, малеїновий ангідрид) і складні ефіри жирних кислот додавали в якості пластифікаторів і/або агентів, що поліпшують сумісність. 00208) Змішування можна також здійснювати за допомогою опромінення, у тому числі, опромінення і гасіння. Наприклад, опромінення або опромінення і гасіння, як описано в даній заявці, застосовні до біомаси, можна використовувати для опромінення полімерів аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти і полімерів співполімерів аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти для будь-якої мети, наприклад, перед змішуванням, після і/або під час його. Така обробка може сприяти переробці, наприклад, роблячи полімери більш сумісними і/або створюючи/руйнуючи зв'язки усередині полімеру і/або введеної добавки (наприклад, полімеру, пластифікатору).
Наприклад, від приблизно 0,1 Мрад до 150 Мрад з наступним гасінням радикалів шляхом додавання рідин або газів (наприклад, кисню, закису азоту, аміаку, рідин) із застосуванням тиску, тепла і/або додавання акцепторів радикалів. Гасіння біомаси, яка була піддана опроміненню, описана Меадоїї у патенті США Мо 8083906, повний опис якого включено в даний документ за допомогою посилання, причому обладнання і процеси, що описані в зазначеному патенті, можна застосовувати до полімерів аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти і полімерів похідних аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти. Опромінення і екструзію або транспортування полімерів аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти або полімерів співполімерів аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти можна також використовувати, наприклад, згідно з описом обробки біомаси в заявці на патент США Мо 13/009151, поданої 2 травня 2011 року, повний опис якої включено в даний документ за допомогою посилання.
КОМПОЗИЦІЙНІ МАТЕРІАЛИ ПОЛІМЕРІВ АМІНО-АЛЬФА, ОМЕГА-ДИКАРБОНОВИХ
КИСЛОТ
002091) Полімери, співполімери і суміші аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти можна поєднувати із синтетичними і/або природними матеріалами. Наприклад, полімери аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти і будь-які полімери похідної аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти (наприклад, полімери співполімерів аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти, полімери сумішей аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти, привиті полімери аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти, зшиті полімери аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти) можна об'єднати із синтетичними і природними волокнами. Наприклад, з білком, крохмалем, целюлозою, рослинними волокнами (наприклад, манільським прядивом, листям, шкірою, корою, волокнами кенаф), неорганічними наповнювачами, льоном, тальком, склом, слюдою, сапонітом і вуглецевими волокнами. Це дозволяє одержати матеріал, наприклад, з поліпшеними механічними властивостями (наприклад, з поліпшеною ударною в'язкістю, твердістю, міцністю) і поліпшеними захисними властивостями (наприклад, більш низькою водо- і/або газопроникністю).
ІЇ00210| Шляхом диспергування неорганічних або органічних наночастинок у термопластичний або термотвердіючий полімер можна також одержати нанокомпозиційні матеріали. Наночастинки можуть являти собою сферичні, полієдричні, двовимірні нановолокна або дископодібні наночастинки. Наприклад, колоїдний або мікрокристалічний кремнезем, глинозем або оксиди металів (наприклад, ТіОх); вуглецеві нанотрубки; глиняні пластинки.
І00211| Композиційні матеріали можна одержати за аналогією з полімерними сумішами, наприклад, шляхом застосування шнекової екструзії або формування литтям. Композиційні матеріали під час, після або перед їх одержанням також можна піддати опроміненню, як описано в даній заявці. Наприклад, можна здійснити опромінення полімеру і об'єднання із синтетичними і/або природними матеріалами, або опромінення синтетичних і/або природних матеріалів і об'єднання з полімером, або опромінення як полімеру, так і синтетичного і/або природного матеріалу, і потім об'єднання або опромінення композиційного матеріалу після його об'єднання, з додатковою обробкою або без. Для полегшення осадження гідроксиапатита можна також використовувати поліаспарагінову кислоту із плівками/у плівках з фіброіну шовку.
РІА (ПОЛІМОЛОЧНА КИСЛОТА) ІЗ ПЛАСТИФИКАТОРОМАМИ І ЕЛАСТОМЕРАМИ (00212) Поряд з описаними раніше сумішами, полімери аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти і полімери похідних аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти можна об'єднати із пластифікаторами.
І00213)| Полімери аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти можна змішувати з бо мономірними і олігомірними пластифікаторами. Мономірні пластифікатори, такі як трибутилцитрат, ТЬС і диетил-біс-гідроксиметилмалонат, ОВМ (дибутилмалеат), можуть зменшити Т9 РАЗА. Підвищення молекулярної маси пластифікаторів шляхом синтезу складних олігоефірів і складних олігоефірамідів може привести до одержання сумішей зі зниженням 74 дещо меншим, ніж у випадку мономірних пластифікаторів. Сумісність із полімерами похідних аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти може залежати від молекулярної маси олігомерів і від присутності полярних груп (наприклад, амідних груп, гідроксильних груп, кетонів, складних ефірів), які можуть взаємодіяти з полімерами з ланцюгів аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти. Зазначені матеріали можуть зберігати високу гнучкість і морфологічну стійкість протягом тривалих періодів часу, наприклад, при утворенні з них плівок. (00214) Деякі приклади еластомерів, які можна об'єднати із ПМК, включають: еластомер
МРЕГОО1, поліуретанові еластомери (5-1095), функціоналізовані поліолефінові еластомери,
ВГЕМОЕХФ (Блендекс) (наприклад, 415, 360, 338), РАКАГОЇІЮ М КМ 334, ВТА 753, ЕХІ. 3691А, 2314, ЕсоПехб Зирегбой Зійсопе ВіопоПе?» (Екофлекс Суперсофт Силікон біонол) 3001,
РеПеемШапеф (Пелітан) 2102-75А, КгаїопФ (Кратон) БО 1901Х, Нуїгекю (Гітрел) 3078 і їх суміші.
Можна також використовувати суміші з будь-яким іншим еластомером, наприклад, описаним у даній заявці. (00215) Деякі приклади пластифікаторів, які можна об'єднати з полімерами аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти, включають: триацетин, гліцеринтриацетат, трибутилцитрат, поліетиленгліколь, СОВІМОЗТЕЮОФ 5ОЕТ-М-5АРЕ (ГРИНДСТЕД СОФТ-Н-СЕЙФ) (оцтовокислий ефір моногліцеридів), отриманий з повністю гідрогенізованого касторового масла, і комбінації зазначених сполук. Можна також використовувати суміші з будь-якими іншими пластифікаторами, наприклад, описаними в даній заявці.
І00216| Основною характеристикою еластомерних матеріалів є високий ступінь подовження і гнучкість або еластичність зазначених матеріалів, що протидіє їхньому руйнуванню або розтріскуванню.
І00217| Залежно від розподілу і ступеня хімічних зв'язків полімерів, еластомерні матеріали можуть мати властивості або характеристики, подібні до властивостей і характеристик термотвердіючих матеріалів або термопластмас, так еластомерні матеріали можна класифікувати на: термотвердіючі еластомери (наприклад, які не плавляться при нагріванні) і
Зо термопластичні еластомери (наприклад, які плавляться при нагріванні). Деякі властивості еластомерних матеріалів: не плавляться, перед плавленням вони переходять у газоподібний стан; набухають у присутності деяких розчинників; у цілому нерозчинні; гнучкі і еластичні; мають більш низький опір повзучості, ніж термопластичні матеріали.
І00218| Прикладами і видами застосування еластомерних матеріалів є: поліуретани застосовують у текстильній промисловості для виробництва еластичного одягу, такий як І усгаФ (Лукра), крім того, їх застосовують у якості піни і при виготовленні коліс; полібутадієн - еластомерний матеріал, застосовуваний на колесах або покришках транспортних засобів, надаючи їм виняткову стійкість до стирання; неопрен - матеріал, застосовуваний, головним чином, при виробництві гідрокостюмів, також використовується в якості ізоляції проводів, промислових ременів; силікон - матеріал, застосовуваний у всіляких матеріалах і областях завдяки своїй відмінній термостійкості і стійкості до хімічного впливу, силікони використовують при виробництві сосок, медичних протезів, мастильних матеріалів.
І00219| Деякими прикладами еластомерів- адгезивів є: 2- компонентні поліуретанові адгезиви; поліуретановий адгезив, одержуваний при затвердіванні 1 компонента у вологому середовищі; адгезиви на основі силіконів; адгезиви на основі модифікованого силану.
АРОМАТИЗАТОРИ, ЗАПАШНІ РЕЧОВИНИ І БАРВНИКИ (00220) Будь-які із продуктів і/або проміжних сполук, описаних у даному документі, наприклад, аміно-альфа, омега-дикарбонові кислоти, аспарагінову кислоту, глутамінову кислоту, полімери аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти, полімери похідних аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти (наприклад, полімери співполімерів аміно-альфа, омега- дикарбонової кислоти, полімери композиційних матеріалів з аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти, зшиті полімери аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти, привиті полімери аміно- альфа, омега-дикарбонової кислоти, полімери сумішей аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти або будь-які інші полімери аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти, що містять матеріал, отриманий, як описано в даному документі) також можна об'єднати з ароматизаторами, запашними речовинами, барвниками і/або їх сумішами. Наприклад, будь-яка одна або більше речовин (можливо разом з ароматизаторами, запашними речовинами і/або барвниками), обраних із цукрів, органічних кислот, палив, поліолів, таких як цукрові спирти, біомаси, волокон і композиційних матеріалів, аміно-альфа, омега-дикарбонових кислот, бо аспарагінової кислоти, глутамінової кислоти, полімерів аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти, полімерів похідних аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти, можна об'єднати (наприклад, шляхом складання сумішей, змішування або хімічної взаємодії) з іншими продуктами або використовувати для одержання інших продуктів. Наприклад, один або більше такий продукт можна використовувати для виготовлення мила, детергентів, цукерок, напоїв (наприклад, коли, вина, пива, настійок, таких як джин або горілка, спортивних напоїв, кави, чаю), лікарських засобів, адгезивьів, аркушів (наприклад, тканих, нетканих, фільтрів, тканин) і/або композиційних матеріалів (наприклад, плит). Наприклад, один або більше такий продукт можна об'єднати із травами, квітами, пелюстками, спеціями, вітамінами, ароматичними сумішами або свічами. Наприклад, приготовлені, змішані або прореагувавші комбінації можуть мати смаки/аромати грейпфрута, апельсина, яблука, малини, банана, салату, селери, кориці, ванілі, м'яти перцевої, м'яти, цибулі, часнику, перцю, шафрану, імбиру, молока, вина, пива, чаю, пісної яловичини, риби, молюсків, оливкової олії, кокосового жиру, свинячого жиру, молочного жиру, яловичого бульйону, бобових, картоплі, мармеладу, шинки, кави і сирів. (00221) Ароматизатори, запашні речовини і барвники можна додавати в будь-якій кількості, наприклад, від приблизно 0,01 95 мас. до приблизно 30 95 мас., наприклад, від приблизно 0,05 до приблизно 10, від приблизно 0,1 до приблизно 5 або від приблизно 0,25 95 мас. до приблизно 2,5 95 мас. їх можна приготовляти, змішувати і/або піддавати реакціям (наприклад, з будь-яким одним або більше продуктом або проміжною сполукою, описаним у даній заявці) за допомогою будь-яких способів і в будь-якому порядку або послідовності (наприклад, перемішувати, змішувати, емульгувати, загущати, дифундувати, нагрівати, обробляти ультразвуком і/або суспендувати). Можна також використовувати наповнювачі, зв'язувальні речовини, емульгатор, антиокиснювачі, наприклад, білкові гелі, крохмалі і кремнезем. (00222) Ароматизатори, запашні речовини і барвники можуть являти собою природні і/або синтетичні матеріали. Зазначені матеріали можуть являти собою одну або більше сполуку, композицію або їх суміші (наприклад, складену або природну композицію з декількох сполук). У деяких випадках ароматизатори, запашні речовини, антиокислювачі і барвники можна одержати біологічним способом, наприклад, у результаті процесу ферментації (наприклад, ферментації оцукрених матеріалів, як описано в даній заявці). У якості альтернативи або додатково, зазначені ароматизатори, запашні речовини і барвники можна взяти із цілого організму
Зо (наприклад, рослини, гриба, тварини, бактерій або дріжджів) або із частини організму. Організм можна зібрати і/або екстрагувати з одержанням барвника, ароматизаторів, запашних речовин і/або антиокиснювача із застосуванням будь-яких засобів, що включають застосування способів, систем і обладнання, описаних у даній заявці, екстракцію гарячою водою, хімічну екстракцію (наприклад, екстракцію розчинником або реакційну екстракцію, у тому числі, із застосуванням кислот і основ), механічну екстракцію (наприклад, пресування, подрібнення, фільтрування), застосування ферменту, застосування бактерій, наприклад, для розкладання вихідного матеріалу, і комбінації зазначених способів. Зазначені сполуки можна одержати за допомогою хімічної реакції, наприклад, шляхом об'єднання цукру (наприклад, отриманого, як описано в даній заявці) з амінокислотою (реакція Майяра). Ароматизатор, запашна речовина, антиокислювач і/або барвник може являти собою проміжну сполуку і/або продукт, отриманий за допомогою способів, обладнання або систем, описаних у даній заявці, наприклад, і складний ефір і продукт, отриманий з лігніну. (00223) Деякі приклади ароматизатора, запашних речовин або барвників являють собою поліфеноли. Поліфеноли являють собою пігменти, відповідальні за червоний, пурпурний і блакитний кольори багатьох фруктів, овочів, злакового зерна і квітів. Поліфеноли також можуть проявляти антиоксидантні властивості і часто мають гіркий смак. Антиоксидантні властивості роблять їх важливими консервантами. Одним із класів поліфенолів є флавоноїди, тому що антроцианіни, флавоноли, флаван-З3-оли, рлавони, флаванони і флаваноноли. Інші фенольні сполуки, які можна використовувати, включають фенольні кислоти і їх складні ефіри, такі як хлорогенова кислота і полімерні таніни. (00224)| Можна використовувати неорганічні сполуки, мінерали або органічні сполуки, наприклад, диоксид титану, кадмій жовтий (наприклад, Сав), кадмій помаранчевий (наприклад,
Савї з деяким додаванням бе), алізариновий червоний (наприклад, синтетичну або несинтетичну рожеву марену), ультрамарин (наприклад, синтетичний ультрамарин, природний ультрамарин, синтетичний ультрамарин фіолетовий), кобальт блакитний, кобальт жовтий, кобальт зелений, віридіан (наприклад, гідратирований оксид хрому (ІІ)), халькофиліт, конихальцит, корнубіт, корнваліт і ліроконіт. (00225) Деякі ароматизатори і запашні речовини, які можна використовувати, включають
АЦАЛЕА ТВНО, АЦЕТ 0-6, АЛІЛ АМІЛ ГЛІКОЛАТ, АЛЬФА ТЕРПИНЕОЛ, АМБРЕТОЛІД, 60 АМБРИНОЛ 95, АНДРАН, АФЕРМАТ, ЕПЛАЙД, БАКДАНОЛФ, БЕРГАМАЛЬ, БЕТА-ІОНОН
ЕПОКСИД, БЕТА-НАФТИЛІЗОБУТИЛОВИЙ ЕФІР, БІЦИКЛОНОНАЛАКТОН, БОРНАФІКСФ,
КАНТОКСАЛ, КАШМЕРАНФ, КАШМЕРАНО БАРХАТ, КАСИФІКСФ, ЦЕДРАФІКС, ЦЕДРАМБЕРО,
ЦЕДРИЛАЦЕТАТ, ЦЕЛЕСТОЛІД, ЦИНАМАЛЬВА, ЦИТРАЛЬ ДИМЕТИЛАЦЕТАТ, ЦИТРОЛАТ "М,
ЦИТРОНЕЛОЛ 700, ЦИТРОНЕЛОЛ 950, ЦИТРОНЕЛОЛ КЕР, ЦИТРОНЕЛІЛАЦЕТАТ, ЦИТРОНЕЛІЛАЦЕТАТ ЧИСТИЙ, ЦИТРОНЕЛІЛФОРМІАТ, КЛАРИЦЕТ, КЛОНАЛ, КОНІФЕРАН,
КОНІФЕРАН ЧИСТИЙ, КОРТЕКС АЛЬДЕГІД 5095 ПЕОМОЗА, ЦИКЛАБУТ, ЦИКЛАЦЕТФ,
ЦИКЛАПРОПФ, ЦИКЛЕМАКС" М, ЦИКЛОГЕКСИЛЕТИЛАЦЕТАТ, ДАМАСКОЛ, ДЕЛЬТА
ДАМАСКОН, ДИГІДРОЦИКЛАЦЕТ, ДИГІДРОМИРЦЕНОЛ, ДИГІДРОТЕРПИНЕОЛ,
ДИГІДРОТЕРПИНІЛАЦЕТАТ, ДИМЕТИЛЦИКЛОРМОЛ, ДИМЕТИЛОКТАНОЛ РО, ДИМИРЦЕТОЛ, ДИОЛА, ДИПЕНТЕН, ДУЛЦИНІЛЮ ПЕРЕКРИСТАЛІЗОВАНИЙ, ЕТИЛ-3-ФЕНІЛГЛІЦИДАТ,
ФЛЕРАМОН, ФЛЕРАНІЛ, ФЛОРАЛ СУПЕР, ФЛОРАЛОЗОН, ФЛОРИФОЛ, ФРАЙСТОН,
ФРУКТОН, ГАЛАКСОЛІДя 50, ГАЛАКСОЛІДО 50 ВВ, ГАЛАКСОЛІДФ 50 ІРМ, ГАЛАКСОЛІДФ
НЕРОЗЧИНЕНИЙ, ГАЛЬБАСКОН, ГЕРАЛЬДЕГІД, ГЕРАНІОЛ 5020, ГЕРАНІОЛ 600 ТИПА,
ГЕРАНІОЛ 950, ГЕРАНІОЛ 980 (ЧИСТИЙ), ГЕРАНІОЛ СЕТ КЕР, ГЕРАНІОЛ КЕР,
ГЕРАНІЛАЦЕТАТ КЕР, ГЕРАНІЛАЦЕТАТ, ЧИСТИЙ, ГЕРАНІЛФОРМІАТ, ГРИЗАЛЬВА, ГУАЇІЛ
АЦЕТАТ, ГЕЛІОНАЛ"М, ХЕРБАК, ГЕРБАЛАЙМ "М, ГЕКСАДЕКАНОЛІД, ГЕКСАЛОН, ГЕКСЕНИЛ
САЛІЦИЛАТ ЦИС 3-, ГІАЦИНТ БОДІ, ГІАЦИНТ БОДІ Ме 3, ГІДРАТРОПОВИЙ АЛЬДЕГІД ДМА,
ГІДРОКСИОЛ, ІНДОЛАРОМ, ІНТРЕЛЕВЕН АЛЬДЕГІД, ІНТРЕЛЕВЕН АЛЬДЕГІД СПЕЦІАЛЬНИЙ,
ІОНОН АЛЬФА-, ІОНОН БЕТА, ІЗОЦИКЛОЦИТРАЛЬ, ІЗОЦИКЛОГЕРАНІОЛ, АМБРАЛЮКСОФ,
ІЗОБУТИЛ ХІНОЛІН, ЖАСМАЛЬ, ЖЕСЕМАЛЬФ, КАРИЗМАЛО, КАРИЗМАЛОЕ СУПЕР, КУСИНІЛ,
КОАВОНФ, КОХІНООЛО, ЛІФАРОМ "М, ЛІМОКСАЛЬ, ЛІНДЕНОЛ"М, ЛІРАЛЬФ, ЛІРАМ СУПЕР,
МАНДАРИН АЛЬД 1095 ТВІ ЕТН, ЦИТР, МАРИТИМА, МОСК ЧИНЕЗЕ, МЕЙИФ "М, МЕЛАФЛЕР,
МЕЛОЗОН, МЕТИЛАНТРАНИЛАТ, МЕТИЛ ІОНОН АЛЬФА ЕКСТРА, МЕТИЛ ІОНОН ГАМА А,
МЕТИЛ ІОНОН ГАМА КЕР, МЕТИЛ ІОНОН ГАМА ЧИСТИЙ, МЕТИЛ ЛАВАНДА КЕТОН, МОНТтТАВЕРДІЄ, МУГУЕСІЯ, ЦИТРОНЕЛІЛ ОКСИАЦЕТАЛЬДЕГІД 50, МАСК 724, МІРАК
АЛЬДЕГІД, МІРЦЕНІЛ АЦЕТАТ, НЕКТАРАТ"М, МЕНОЇ 900, НЕРИЛ АЦЕТАТ, ОЦИМЕН,
ОКТАЦЕТАЛЬ, АПЕЛЬСИНОВИХ КВІТІВ ЕФІР, ОРИВОН, ОРРИНІФ 2595, ОКСАСПІРАН,
ОЗОФЛЕР, ПАМПЛЕФЛЕУРФ, ПЕОМОЗА, ФЕНОКСАНОЛеЕЮ, ПІКОНІЯ, ПРЕЦИКЛЕМОН Б,
ПРЕНИЛАЦЕТАТ, ПРИЗМАНТОЛ, РЕЗЕДА БОДІ, РОЗАЛЬВА, РОЗАМАСК, САНДЖИНОЛ,
САНТАЛІФ"М, СІВЕРТАЛЬ, ТЕРПИНЕОЛ, ТЕРПИНОЛЕН 20, ТЕРПИНОЛЕН 90 РО,
ТЕРПИНОЛЕН РЕКТИФІЦИР., ТЕРПИНІЛАЦЕТАТ, ТЕРПИНІЛАЦЕТАТ ДАХ, ТЕТРАГІДРО,
МУГУОЛЯ, ТЕТРАГІДРО МІРЦЕНОЛ, ТЕТРАМЕРАН, ТИМБЕРСІЛК"М, ТОБАКАРОЛ,
ТРИМОФІКСФ О ТТ, ТРИПЛАЛЬФ, ТРИСАМБЕРФО, ВАНОРІС, ВЕРДОКС"М, ВЕРДОКС М НС,
ВЕРТЕНЕКСФ, ВЕРТЕНЕКСЯ НС, ВЕРТОФІКСЯ КЕР, ВЕРТОЛІФ, ВЕРТОЛІФ ІЗО, ВІОЛІФ,
З5 ВІВАЛЬДІ, ЗЕНОЛІД, АБСОЛЮ ІНДІЮ 75 РСТ МІГЛІОЛ, АБСОЛЮ МОРОККО 50 РСТ ОР,
АБСОЛЮ МОРОККО 50 РСТ ТЕС, АБСОЛЮ ФРАНЦУЗЬКИЙ, АБСОЛЮ ІНДІЯ, АБСОЛЮ МО 50
РСТ ВВ, АБСОЛЮ МОРОККО, КОНЦЕНТРАТ РО, НАСТОЯНКА 20 РСТ, АМБЕРГРІС, АБСОЛЮ
АМБРЕТТА, АМБРЕТОВА ОЛІЯ, ОЛІЯ ПОЛИНУ 70 РСТ ТУЙОН, АБСОЛЮ БАЗИЛІКА ГРАНД
ВЕРТ, БАЗИЛІК ГРАНД ВЕРТ АБСОЛЮ МО, БАЗИЛІКОВА ОЛІЯ ГРАНД ВЕРТ, БАЗИЛІКОВА
ОЛІЯ ВЕРВЕЙНА, БАЗИЛІКОВА ОЛІЯ В'ЄТНАМ, ЛАВРОВА ОЛІЯ БЕЗТЕРПЕНОВА, АБСОЛЮ
БДЖОЛИНОГО ВОСКУ М С, АБСОЛЮ БДЖОЛИНОГО ВОСКУ, БЕНЗОЙНИЙ РЕЗИНОЇД СІАМ,
БЕНЗОЙНИЙ РЕЗИНОЇД СІАМ 50 РСТ ОРОС, БЕНЗОЙНИЙ РЕЗИНОЇД СІАМ 50 РСТ РОС,
БЕНЗОЙНИЙ РЕЗИНОЇД СІАМ 70,5 РСТ ТЕС, АБСОЛЮ БРУНЬОК ЧОРНОЇ СМОРОДИНИ 65
РСТ РО, АБСОЛЮ БРУНЬОК ЧОРНОЇ СМОРОДИНИ МО 37 РСТ ТЕС, АБСОЛЮ БРУНЬОК
ЧОРНОЇ СМОРОДИНИ МИГЛІОЛ, АБСОЛЮ БРУНЬОК ЧОРНОЇ СМОРОДИНИ БУРГУНДСЬКЕ,
ОЛІЯ БУА-ДЕ-РОЗ, АБСОЛЮ ВИСІВОК, РЕЗИНОЇД ВИСІВОК, АБСОЛЮ-ДРОКА ІТАЛІЯ,
КАРДАМОН ГВАТЕМАЛА СО2 ЕКСТРАКТ, КАРДАМОННА ОЛІЯ ГВАТЕМАЛА, КАРДАМОННА
ОЛІЯ ІНДІЯ, СЕРЕДИННА НОТА МОРКВИ, АБСОЛЮ ОЛІЇ КАСІЇ ЄГИПЕТ, АБСОЛЮ ОЛІЇ КАСІЇ
МО 50 РСТ ІРМ, АБСОЛЮ КАСТОРЕУМА 90 РСТ ТЕС, АБСОЛЮ КАСТОРЕУМА С 50 РСТ МИГЛІОЛ, АБСОЛЮ КАСТОРЕУМА, РЕЗИНОЇД КАСТОРЕУМА, РЕЗИНОЇД КАСТОРЕУМА 50
РСТ ОРО, ЦЕДРОЛ ЦЕДРЕН, ОЛІЯ ЦЕДРУС АТЛАНТИКА РЕДИСТ, ОЛІЯ РИМСЬКОЇ
РОМАШКИ, ОЛІЯ ДИКОЇ РОМАШКИ, ОЛІЯ ДИКОЇ РОМАШКИ З НИЗЬКИМ ВМІСТОМ
ЛИМОНЕНА, ОЛІЯ 3 КОРИ КОРИЧНОГО ДЕРЕВА ЦЕЙЛАН, АБСОЛЮ ЦИСТА, АБСОЛЮ
ЦИСТА БЕЗБАРВНИЙ, ЦИТРОНЕЛОВА ОЛІЯ АЗІЯ, ЩО НЕ МІСТИТЬ ЗАЛІЗО, АБСОЛЮ ЦИБЕТА 75 РСТ РО, АБСОЛЮ ЦИБЕТА, НАСТОЯНКА ЦИБЕТА 10 РСТ, АБСОЛЮ
ФРАНЦУЗЬКОЇ ШАВЛІЇ МУСКАТНОЇ ЗНЕБАРВ., АБСОЛЮ ФРАНЦУЗЬКОЇ ШАВЛІЇ МУСКАТНОЇ,
ШАВЛІЯ МУСКАТА СТЕ5Б5 50 РОСТ РО, ОЛІЯ ФРАНЦУЗЬКОЇ ШАВЛІЇ МУСКАТНОЇ,
КОПАЙСЬКИЙ БАЛЬЗАМ, ОЛІЯ КОПАЙСЬКОГО БАЛЬЗАМА, ОЛІЯ З НАСІННЯ КОРИАНДРА,
КІПАРИСОВА ОЛІЯ, КІПАРИСОВА ОЛІЯ ОРГАНІЧНА, ОЛІЯ ПОЛИНУ ГІРКОГО, ГАЛЬБАНОЛ, 60 АБСОЛЮ ГАЛЬБАНУМА БЕЗБАРВНИЙ, ОЛІЯ ГАЛЬБАНУМА, РЕЗИНОЇД ГАЛЬБАНУМА,
РЕЗИНОЇД ГАЛЬБАНУМА 50 РСТ ОРОС, РЕЗИНОЇД ГАЛЬБАНУМА ГЕРКОЛУН ВНТ, РЕЗИНОЇД
ГАЛЬБАНУМА ТЕС ВНТ, АБСОЛЮ СЕМТІАМЕ МО 20 РОСТ ВВ, КОНКРЕТ СЕМТІАМЕ, АБСОЛЮ
ГЕРАНІ ЄГИПЕТ МО, АБСОЛЮ ГЕРАНІ ЄГИПЕТ, ГЕРАНІЄВА ОЛІЯ КИТАЙ, ГЕРАНІЄВА ОЛІЯ
ЄГИПЕТ, ІМБИРНА ОЛІЯ 624, ІМБИРНА ОЛІЯ РЕКТИФІКОВАНА РОЗЧИНЕНА, СЕРЕДИННА
НОТА ГВАЯКОВОГО ДЕРЕВА, АБСОЛЮ СЕНА МО 50 РСТ ВВ, АБСОЛЮ СЕНА, АБСОЛЮ
СЕНА МО 50 РСТ ТЕС, НЕАГІМОМ/0О0, ІСОПОВА ОЛІЯ ОРГАНІЧНА, АБСОЛЮ СУХОЦВІТУ
ЮГОСЛАВІЯ МО 50 РСТ ТЕС, АБСОЛЮ СУХОЦВІТУ ІСПАНІЯ, АБСОЛЮ СУХОЦВІТУ
ЮГОСЛАВІЯ, АБСОЛЮ ЖАСМІНУ ІНДІЯ МО, АБСОЛЮ ЖАСМІНУ ЄГИПЕТ, АБСОЛЮ
ЖАСМІНУ ІНДІЯ, АБСОЛЮ ЖАСМІНУ МОРОККО, АБСОЛЮ АРАБСЬКОГО ЖАСМІНУ,
АБСОЛЮ ЖОНКІЛІЇ МО 20 РСТ ВВ, АБСОЛЮ ЖОНКІЛІЇ ФРАНЦІЯ, ЯЛІВЦЕВА ОЛІЯ РІС,
ЯЛІВЦЕВА ОЛІЯ РЕКТИФІКОВАНА РОЗЧИНЕНА, РЕЗИНОЇД ЛАБДАНУМА 50 РСТ ТЕС,
РЕЗИНОЇД ЛАБДАНУМА ВВ, РЕЗИНОЇД ЛАБДАНУМА МО, РЕЗИНОЇД ЛАБДАНУМА МО 50 РСТ
ВВ, АБСОЛЮ ЛАВАНДИНА Н, АБСОЛЮ ЛАВАНДИНА МО, ЛАВАНДИНОВА ОЛІЯ АБРІАЛЬ
ОРГАНІЧНА, ЛАВАНДИНОВА ОЛІЯ ГРОССО ОРГАНІЧНА, ЛАВАНДИНОВА ОЛІЯ СУПЕР, АБСОЛЮ ЛАВАНДИ Н, АБСОЛЮ ЛАВАНДИ МО, ЛАВАНДОВА ОЛІЯ БЕЗ КУМАРИНА,
ЛАВАНДОВА ОЛІЯ БЕЗ КУМАРИНА ОРГАНІЧНА, ЛАВАНДОВА ОЛІЯ МАШІ ЕТТЕ ОРГАНІЧНА,
ЛАВАНДОВА ОЛІЯ МТ, АБСОЛЮ МАЦИСА ВВ, ОЛІЯ З КВІТІВ МАГНОЛІЇ НИЗЬКИЙ ВМІСТ
МЕТИЛОВОГО ЕФІРУ ЕВГЕНОЛА, ОЛІЯ З КВІТІВ МАГНОЛІЇ, ОЛІЯ З КВІТІВ МАГНОЛІЇ МО,
ОЛІЯ З ЛИСТЯ МАГНОЛІЇ, МАНДАРИНОВА ОЛІЯ МО, МАНДАРИНОВА ОЛІЯ МО ВНТ, АБСОЛЮ
МАТЕ ВВ, АБСОЛЮ ДЕРЕВНОГО МОХУ МО ТЕХ ІЕВА 43, АБСОЛЮ ДУБОВОГО МОХУ МО ТЕС
ІЕВА 43, АБСОЛЮ ДУБОВОГО МОХУ ІЕВА 43, АБСОЛЮ ДЕРЕВНОГО МОХУ МО ІРМ ІЕВА 43,
РЕЗИНОЇД МИРРИ ВВ, РЕЗИНОЇД МИРРИ МО, РЕЗИНОЇД МИРРИ ТЕС, МИРТОВА ОЛІЯ, ЩО
НЕ МІСТИТЬ ЗАЛІЗО, МИРТОВА ОЛІЯ ТУНІС РЕКТИФІКОВАНА, АБСОЛЮ НАРЦИСА МО 20
РСТ ВВ, АБСОЛЮ НАРЦИСА ФРАНЦУЗЬКОГО, НЕРОЛІЄВА ОЛІЯ ТУНІС, ОЛІЯ МУСКАТНОГО
ГОРІХА БЕЗТЕРПЕНОВА, АБСОЛЮ ОБІГ ЕТ, РЕЗИНОЇД ОЛІБАНУМА, РЕЗИНОЇД ОЛІБАНУМА
ВВ, РЕЗИНОЇД ОЛІБАНУМА ОРОС, РЕЗИНОЇД ОЛІБАНУМА ЕКСТРА 50 РСТ ОРОС, РЕЗИНОЇД
ОЛІБАНУМА МО, РЕЗИНОЇД ОЛІБАНУМА МО 50 РСТ ОРО, РЕЗИНОЇД ОЛІБАНУМА ТЕС,
РЕЗИНОЇД ОПОПОНАКСА ТЕС, ПОМАРАНЧЕВА ПОМЕРАНЦЕВА ОЛІЯ МО ВНТ,
ПОМАРАНЧЕВА ПОМЕРАНЦЕВА ОЛІЯ МО 5СЕС, АБСОЛЮ КВІТКИ АПЕЛЬСИНОВОГО
Зо ДЕРЕВА ТУНІС, ВОДНЕ АБСОЛЮ КВІТКИ АПЕЛЬСИНОВОГО ДЕРЕВА ТУНІС, АБСОЛЮ З
ЛИСТЯ АПЕЛЬСИНОВОГО ДЕРЕВА, ВОДНЕ АБСОЛЮ З ЛИСТЯ АПЕЛЬСИНОВОГО ДЕРЕВА
ТУНІС, АБСОЛЮ ФІАЛКОВОГО КОРЕНЯ ІТАЛІЯ, КОНКРЕТ ФІАЛКОВОГО КОРЕНЯ 15 РОСТ
ІРОН, КОНКРЕТ ФІАЛКОВОГО КОРЕНЯ 8 РСТ ІРОН, ФІАЛКОВИЙ КОРІНЬ ПРИРОДНИЙ 15
РСТ ІРОН 4095С, ФІАЛКОВИЙ КОРІНЬ ПРИРОДНИЙ 8 РСТ ІРОН 2942С, РЕЗИНОЇД
ФИАЛКОВОГО КОРЕНЯ, АБСОЛЮ ОСМАНТУСА, АБСОЛЮ ОСМАНТУСА МО 50 РСТ ВВ,
СЕРЕДИННА НОТА ПАЧУЛІ М"3, ПАЧУЛЕВА ОЛІЯ ІНДОНЕЗІЯ, ПАЧУЛЕВА ОЛІЯ ІНДОНЕЗІЯ,
ЩО НЕ МІСТИТЬ ЗАЛІЗО, ПАЧУЛЕВА ОЛІЯ ІНДОНЕЗІЯ МО, ПАЧУЛЕВА ОЛІЯ
БІДИСТИЛЬОВАНА, СЕРЕДИННА НОТА М'ЯТИ БОЛОТЯНОЇ, АБСОЛЮ М'ЯТИ ПЕРЦЕВОЇ МО,
ПЕТИГРЕНЕВА ПОМЕРАНЦЕВА ОЛІЯ ТУНІС, ПЕТИГРЕНЕВА ЛИМОННА ОЛІЯ, ПЕТИГРЕНЕВА
ОЛІЯ ПАРАГВАЙ БЕЗТЕРПЕНОВА, ПЕТИГРЕНЕВА ОЛІЯ БЕЗТЕРПЕНОВА 5ТАВ, ОЛІЯ З ЯГІД
ДУШИСТОГО ПЕРЦЯ, ОЛІЯ З ЛИСТЯ ДУШИСТОГО ПЕРЦЯ, РОДИНОЛ ЕКСТРАКТ З ГЕРАНІ
КИТАЙ, АБСОЛЮ БОЛГАРСЬКОЇ ТРОЯНДИ НИЗЬКИЙ ВМІСТ МЕТИЛОВОГО ЕФІРУ
ЕВГЕНОЛА, АБСОЛЮ ТРОЯНДИ МОРОККО НИЗЬКИЙ ВМІСТ МЕТИЛОВОГО ЕФІРУ
ЕВГЕНОЛА, АБСОЛЮ ТУРЕЦЬКОЇ ТРОЯНДИ НИЗЬКИЙ ВМІСТ МЕТИЛОВОГО ЕФІРУ
ЕВГЕНОЛА, АБСОЛЮ ТРОЯНДИ, АБСОЛЮ БОЛГАРСЬКОЇ ТРОЯНДИ, АБСОЛЮ ДАМАСЬКОЇ
ТРОЯНДИ, АБСОЛЮ ТРОЯНДИ МО, АБСОЛЮ ТРОЯНДИ МОРОККО, АБСОЛЮ ТУРЕЦЬКОЇ
ТРОЯНДИ, РОЖЕВА ОЛІЯ БОЛГАРСЬКА, РОЖЕВА ОЛІЯ ДАМАСЬКА НИЗЬКИЙ ВМІСТ
МЕТИЛОВОГО ЕФІРУ ЕВГЕНОЛА, РОЖЕВА ОЛІЯ ТУРЕЦЬКА, РОЗМАРИНОВА ОЛІЯ
КАМФОРА ОРГАНІЧНА, РОЗМАРИНА ОЛІЯ ТУНІС, САНДАЛОВА ОЛІЯ ІНДІЯ, САНДАЛОВА
ОЛІЯ ІНДІЯ РЕКТИФІКОВАНА, САНТАЛОЛ, ОЛІЯ 5СНІМО5 МОГ Е, НАСТОЯНКА РОЖКОВОГО
ДЕРЕВА 10 РСТ, РЕЗИНОЇД СТИРАКСА, РЕЗИНОЇД СТИРАКСА, ОЛІЯ ЧОРНОБРИВЦІВ,
СЕРЕДИННА НОТА ЧАЙНОГО ДЕРЕВА, АБСОЛЮ ДИПТЕРИКСА 50 РСТ РОЗЧИННИКИ,
АБСОЛЮ ДИПТЕРИКСА, АБСОЛЮ ТУБЕТРОЯНДИ ІНДІЯ, СЕРЕДИННА НОТА ВЕТИВЕРА
ЕКСТРА, ВЕТИВЕРОВА ОЛІЯ ГАЇТІ, ВЕТИВЕРОВА ОЛІЯ ГАЇТІ МО, ВЕТИВЕРОВА ОЛІЯ ЯВА,
ВЕТИВЕРОВА ОЛІЯ ЯВА МО, АБСОЛЮ З ЛИСТЯ ФІАЛКИ ЄГИПЕТ, АБСОЛЮ З ЛИСТЯ ФІАЛКИ
ЄГИПЕТ ЗНЕБАРВ., АБСОЛЮ 3 ЛИСТЯ ФРАНЦУЗЬКОЇ ФІАЛКИ, АБСОЛЮ З ЛИСТЯ ФІАЛКИ
МО 50 РСТ ВВ, ОЛІЯ ПОЛИНУ БЕЗТЕРПЕНОВА, ЕКСТРА ОЛІЯ ІЛАНГА, ОЛІЯ ІЛАНГА ПП і комбінації зазначених сполук.
І00226| Барвники можна виявити серед речовин, перерахованих у списку міжнародних бо колірних індексів, розробленому Суспільством фарбарів і колористів. Барвники включають барвники і пігменти, а також ті речовини, які зазвичай застосовують для фарбування текстильних виробів, фарб, чорнила і фарб для струменевих принтерів. Деякі барвники, які можна використовувати, включають каротиноїди, ариліди жовті, диариліди жовті, бБ-нафтоли, нафтоли, бензимідазолони, конденсаційні дисазопігменти, піразолони, нікель азо-жовтий, фталоцианіни, хинакридони, перилени і перинони, ізоіндолінон і ізоіїндолінові пігменти, триарилкарбониєві пігменти, дикетопіроло-піролеві пігменти, тіоіндигоїдні пігменти. Картеноїди включають, наприклад, альфа-каротен, бета-каротен, гама-каротен, лікопін, лютеїн і екстракт астаксантин аннатто, дегідратований буряк (буряковий порошок), кантаксантин, карамель, апо- 8- каротенал, екстракт кошенілі, кармін, натрій мідний хлорофіллін, темне частково знежирене варене бавовняне борошно, глюконат заліза, молочнокисле залізо, екстракт барвників з винограду, екстракт шкірочки винограду (епосіапіпа), масло з моркви, паприку, паприку олеосмола, перламутрові пігменти на основі слюди, рибофлавін, шафран, диоксид титану, чорний вуглець, самодиспергований вуглець, екстракт лікопіну з томатів; концентрат лікопіну з томатів, куркуму, куркуму олеосмола, ЕО2С Блакитний Мо 1, РОС Блакитний Ме 2, ЕрасС
Зелений Мо З, Помаранчевий В, Червоний Цитрусовий Ме 2, РОС Червоний Ме 3, РрасС
Червоний Мо 40, ЕОЯС Жовтий Мо 5, ЕОФС Жовтий Мо 6, Глинозем (сухий гідроксид алюмінію), карбонат кальцію, калій натрій мідний хлорофіллін (комплекс хлорофіллін-мідь), дигідроксиацетон, оксихлорид вісмут, залізо-амонійний фероцианід, фероцианід двовалентного заліза, гідроксид хрому зелений, оксиди хрому зелені, гуанін, пірофіліт, тальк, алюмінієву пудру, бронзову пудру, мідну пудру, оксид цинку, Ю.С Блакитний Мо 4, ЮЯС Зелений Мо 5, О8С
Зелений Мо 6, 08С Зелений Мо 8, 05С Помаранчевий Мо 4, 08С Помаранчевий Мо 5, 08
Помаранчевий Мо 10, 08 Помаранчевий Мо 11, ЕО2С Червоний Мо 4, 05 Червоний Мо 6, 08
Червоний Ме 7, 08 Червоний Мо 17, 8 Червоний Мо 21, 08 Червоний Мо 22, О8С Червоний
Мо 27, ОС Червоний Мо 28, 05С Червоний Мо 30, 08 Червоний Мо 31, 08С Червоний Мо 33, расС Червоний Мо 34, 02С Червоний Мо 36, 02 Червоний Мо 39, 02С Фіолетовий Мо 2, 8
Жовтий Мо 7, екстракт 02С Жовтий Мо 7, О8С Жовтий Мо 8, 08 Жовтий Мо 10, ОС Жовтий Мо 11, 08С Чорний Мо 2, ОС Чорний Ме З (3), 02С Коричневий Мо 1, екстракт О2С, хром-кобальт- алюміній оксид, залізо-амонійний цитрат, пірогаллол, кампешевий екстракт, співполімери; 1,4- бісК(2-гідроксі-етил)аміно|-9,10-антрацендіон-біс(2-пропенового) складного ефіру, співполімери
Зо 1,4-біс (2-метилфеніл)аміно|-9,10-антрацендіону, співполімери 1,4-біс|4-(2- метакрилоксіетил)/феніламіно|антрахінону, карбазол фіолетовий, комплекс хлорофіллін-мідь, хром-кобальт-алюміний оксид, СІ. Маї Помаранчевий!, 2-(2,5-диетокси-4-|(4- метилфеніл)тіол|фенілі|азо|-1,3,5-бензолтриол, 16,23-дигідродинафтої|2,3-а:2',3-Цнафт (236,7) індоло|2,3-с|Ікарбазол-5,10,15,17,22,24-гексон, М,М'-(9,10-дигідро-9,10-диоксо-1,5- антрацендіїл)біс-бензамід, 7,16-дихлор- б,15-дигідро- 5,9,14,18-антразинететрон, 16,17- диметоксидинафто(1,2,3-са:32,1"-Іт)перилен-5,10-діон, співполімери (3) полі(гідроксиетил метакрилатого) барвника, Активний Чорний 5, Активний Блакитний 21, Активний
Помаранчевий78, Активний Жовтий 15, Активний Блакитний Мо 19, Активний Блакитний Мо 4,
С.І. Активний Червоний 11, С.І. Активний Жовтий 86, С.І. Активний Блакитний 163, С.І. Активний
Червоний 180, 4-(2,4-диметилфеніл)азо|- 2,4-дигідро-5--метил-2-феніл- ЗН-піразол-3-он (розчинник Жовтий 18), 6б-етокси-2- (6б-етокси-3-оксобензо|р|гієн-2(ЗН)-іліден) бензо|бІгіофен-
З(2Н)-он, Фталоцианін зелений, фарбуючі продукти реакції вініловий спирт/метилметакрилат,
С... Активний Червоний 180, С.І. Активний Чорний 5, С.І. Активний Помаранчевий78, С.1.
Активний Жовтий 15, С.І. Активний Блакитний 21, диатрію 1-аміно-4-(4-(2-бром-1- оксоаліл)аміно|-2-сульфонатофеніліаміно!|-9,10-дигідро-9,10-диоксоантрацен-2-сульфонат (Активний Блакитний 69), ОС Блакитний Мо 9, |фталоцианінато(2-)| мідь і їх суміші.
І00227| Наприклад, запашну речовину, наприклад, запашну речовину з натуральної деревини, можна підмішувати в смолу, застосовувану для виготовлення композиційного матеріалу. Згідно з іншими варіантами реалізації винаходу запашну речовину підмішують прямо в смолу в якості масла. Наприклад, масло можна підмішувати в смолу, використовуючи вальцовий млин, наприклад, змішувач БенбериФ або екструдер, наприклад, двошнековий екструдер з обертовими в протилежних напрямках шнеками. Прикладом змішувача Бенбериф є змішувач Бенбериф Р-серії, вироблений компанією РаїтеІ. Прикладом двошнекового екструдера є МУР 75К 50 МЕСАСОМРОШМОЕК "М, вироблений компанією Сорегіоп, Штутгарт, Німеччина.
Після змішування, ароматичну смолу можна додавати у волокнистий матеріал і екструдувати або формувати. Згідно з альтернативним варіантом реалізації винаходу маткові суміші смол, що містять запашні речовини, можна придбати в компанії Іпіегпайопаї! ЕРіамог5 апа Егадгапсев5 під торговельної маркою РОЇ МІЕЕ "м, Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу, кількість запашної речовини в композиційному матеріалі становить від приблизно 0,005 95 за масою до 60 приблизно 10 95 за масою, наприклад, від приблизно 0,1 95 до приблизно 5 95 або від 0,25 95 до
Зо приблизно 2,5 95. Інші запашні речовини з натуральної деревини включають запашні речовини із хвойних дерев або цінної деревини. Інші запашні речовини включають речовини із запахом м'яти перцевої, вишні, полуниці, персика, лайма, м'яти колосової, кориці, анісу, василька, бергамота, чорного перцю, камфори, ромашки, цитронели, евкаліпта, сосни, ялини, герані, імбиру, грейпфрута, жасмину, ялівцевої ягоди, лаванди, лимону, мандарину, майорану, мускусу, мирри, апельсина, пачулі, троянди, розмарину, шавлії, сандалового дерева, чайного дерева, тим'яну, винтергрена, іланг-іланга, ванілі, нової машини або суміші зазначених запашних речовин. Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу кількість запашної речовини в комбінації волокнистий матеріал-запашна речовина становить від приблизно 0,005 95 за масою до приблизно 20 95 за масою, наприклад, від приблизно 0,1 95 до приблизно 5 95 або від 0,25 950 до приблизно 2,5 95. Ще інші запашні речовини і способи описані в попередній заявці на патент
США 60/688002, поданої 7 червня 2005 року, повний опис якої тим самим включено в даний документ за допомогою посилання.
ЗАСТОСУВАННЯ ПОЛІМЕРІВ АМІНО-АЛЬФА, ОМЕГА-ДИКАРБОНОВИХ КИСЛОТ І ЇХ
СПІВПОЛІМЕРІВ
(00228) Деякі види застосування полімерів аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти і полімерів матеріалів, що містять аміно-альфа, омега-дикарбонову кислоту, включають: засоби особистої ігієни (наприклад, серветки, рушники, підгузки), екологічно чисте опакування, садовий реманент (придатні для компостування ємності), побутову електроніку (наприклад, корпуси для ноутбуків і мобільних телефонів), побутову техніку, упакування для харчових продуктів, одноразове опакування (наприклад, контейнери для харчових продуктів і пляшки для напоїв), пакети для сміття (наприклад, придатні для компостування пакети для відходів), мульчуючі плівки, матеріали і контейнери для контрольованого вивільнення (наприклад, для добрив, пестицидів, гербіцидів, живильних речовин, лікарських засобів, ароматизуючих агентів, продуктів харчування), сумки для покупок, плівку загального призначення, жароміцну плівку, термозапаюваний шар, поверхневе покриття, одноразовий посуд (наприклад, тарілки, чашки, виделки, ножі, ложки, комбіновані ложки з виделками, миски), частини автомобілів (наприклад, панелі, тканини, обшивальні аркуші під капотом), волокна для килимів, волокна для тканин (наприклад, для виготовлення одягу, спортивного одягу, взуття), біомедичні вироби (наприклад, хірургічні нитки, імплантати, матеріали для виготовлення підложок-носіїв, системи доставки лікарських засобів, обладнання для діалізу) і конструкційні пластмаси.
І00229| Інші області застосування/промислові галузі, у яких може бути доцільне використання полімерів аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти і полімерів похідних аміно- альфа, омега-дикарбонової кислоти (наприклад, еластомерів) включають інформаційні технології і програмне забезпечення, електроніку, геонауку (наприклад, нафтові і газові галузі), машинобудування, авіакосмічну промисловість (наприклад, підлокітники, сидіння, панелі), телекомунікацію (наприклад, гарнітуру), хімічне виробництво, перевезення, такі як автомобільні перевезення (наприклад, приладові панелі, панелі, покришки, колеса), матеріали і сталь, розфасовані споживчі товари, проводи і кабелі.
ІНШІ ПЕРЕВАГИ ПОЛІМЕРІВ АМІНО-АЛЬФА, ОМЕГА-ДИКАРБОНОВИХ КИСЛОТ 00230) Полімери аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти можуть зазнати гідролітичного розкладання. Гідролітичне розкладання включає розщеплення ланцюга з одержанням більш коротких полімерів, олігомерів, і, в остаточному підсумку, можна виділити мономерну аспарагінову кислоту. Гідроліз може бути пов'язаний з термічним і біотичним розкладанням. На зазначений процес можуть впливати різні параметри, такі як структура полімерів аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти, її молекулярна маса і розподіл, її морфологія (наприклад, кристалічність), форма зразка (наприклад, ізольовані тонкі зразки або подрібнені зразки можуть розкладатися швидше), термічна і механічна передісторія (наприклад, передісторія обробки) і умови гідролізу (наприклад, температура, перемішування, подрібнення). Полімери аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти також можуть зазнати біотичного розкладання. Таке розкладання може відбуватися, наприклад, у тілі ссавця і має корисні наслідки при накладенні швів, що розкладають, і може мати шкідливі наслідки у випадку інших хірургічних імплантатів. Можна використовувати ферменти, такі як протеїназа К і проназа. Полімери аміно-альфа, омега- дикарбонової кислоти можна одержати з біологічної сировини і їх можна перетворювати в компост, повторно використовувати, застосовувати в якості палива (спалювати). Деякі з реакцій розкладання включають термічне розкладання, гідролітичне розкладання і біотичне розкладання.
ІО0О231| Під час компостування полімери аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти можуть проходити через декілька стадій розкладання. Наприклад, початкова стадія може протікати під бо впливом вологи, при цьому розкладання є абіотичним і полімери аміно-альфа, омега-
дикарбонової кислоти розкладаються за допомогою гідролізу. Швидкість такої стадії можна прискорити за рахунок присутності кислот і основ і підвищених температур. Перша стадія може привести до полімеру який стає більш крихким, що може сприяти дифузії полімерів аміно- альфа, омега-дикарбонової кислоти із блокових полімерів. Потім олігомери можуть бути атаковані мікроорганізмами. Організми можуть розкладати олігомери і аспарагінову кислоту з утворенням СО» і води. Час такого розкладання становить порядку від приблизно одного до декількох років залежно від факторів, згаданих раніше. Зазначений час розкладання на декілька порядків швидши, ніж час розкладання типової пластмаси, отриманої з нафти, такої як поліетилен (що складає наприклад, порядку сотні років). (00232) Полімери аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти можна також використовувати повторно. Наприклад, полімери аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти можна піддавати гідролізу з утворенням відповідної аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти, очистити і полімеризувати повторно. На відміну від інших придатних для повторного використання пластмас, таких як РЕТ і поліетилен високої щільності, полімери аміно-альфа, омега- дикарбонової кислоти не мають потреби в зниженні якості для одержання продукту зниженої вартості (наприклад, від пляшки до настилу або килима). У теорії, полімери аміно-альфа, омега- дикарбонової кислоти можна використовувати повторно необмежену кількість разів.
Необов'язково, полімери аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти можна використовувати повторно, при цьому їх якість протягом декількох циклів знижується, а потім зазначені полімери можна перетворити в полімери аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти і полімеризувати повторно. 002331) Полімери аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти можна також використовувати в якості палива, наприклад, для вироблення енергії. Полімери аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти можуть мати високу тепломісткість, наприклад, до приблизно 8400 БТЕ (2,46 кВт). При спалюванні чистих полімерів аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти виділяються тільки диоксид вуглецю і вода. Комбінації з іншими інгредієнтами зазвичай дають менше 1 ррт залишків, що не відносяться до полімерів аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти (наприклад, золи). Таким чином, спалювання полімерів аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти є більш чистим, ніж спалювання інших поновлюваних палив, наприклад, деревини.
І00234| Обробка, описана в даній заявці, також може включати опромінення. Наприклад, опромінення із застосуванням випромінювання від приблизно 1 до 150 Мрад (наприклад, у будь-якому діапазоні, наведеному в даній заявці) дозволяє поліпшити компостування і придатність до переробки для повторного використання полімерів аміно-альфа, омега- дикарбонової кислоти і полімерів матеріалів, що містять полімери аміно-альфа, омега- дикарбонової кислоти.
ПОЛІМЕРИЗАЦІЯ АСПАРАГІНОВОЇ КИСЛОТИ І ПОЛІМЕРНИХ ПРОДУКТІВ
00235) Полімери аспарагінової кислоти одержують за допомогою багатьох різних схем полімеризації, у тому числі схем, описаних вище. Продукти включають димери, тримери, олігомери і полімери. Одна із зазначених схем полімеризації дозволяє одержати поліамід шляхом конденсації аміну з однією із двох карбонових кислот. Поліаспарагінова кислота (РАЗА) являє собою поліамід з амідним зв'язком в альфа- і/або бета-карбоновій кислоті. У випадку
РАЗА, отриманої із застосуванням схем дегідратації, одержують натрій-О1І -(с,В)-полі(аспартат), що містить 3095 с-зв'язків і 7090 р-зв'язків, випадково розподілених по всьому полімерному ланцюгу, і рацемізований хіральний центр аспарагінової кислоти. На фіг. 5 показані можливі шляхи одержання РАЗА. 00236) Існує багато способів застосування РАБА. Наприклад, її застосовують у якості компонента в покриттях на основі низьколетучих органічних сполук. У цьому випадку поліаспарагінові кислоти з низькою в'язкістю затвердівають із застосуванням поліїзоціанатів з одержанням покриття, зокрема, покриттів для автомобілів. Комерційним прикладом такої поліаспарагінової кислоти є ОезхторпепФ (Десмофен) МН 1420. Інший приклад являє собою амфифільний біодеградуємий співполімер на основі співполімеру поліаспарагінової кислоти і лактиду. Завдяки хелатоутворенню іонів поліаспарагінову кислоту можна також використовувати в якості нетоксичної хелатної композиції у водній рідині для гідророзриву.
Чутливий до зміни рН гідрогель можна одержати з полі (аспарагінової кислоти), яку зшивають із 1,6-гександиаміном і підсилюють етилцелюлозою. Рідкозшитий поліаспартат може мати високу гігроскопічність і його можна використовувати в якості суперабсорбенту. Таке застосування рідкозшитого поліаспартата порівнянне із застосуванням полі(акрилової кислоти), але відрізняється поліпшеною біодеградуємостью. Аспарагінову кислоту і/або поліаспарагінову кислоту можна використовувати з поліалкіленліколем для одержання композиції мастильного бо матеріалу, застосовуваної для автомобільних двигунів.
ПОЛІМЕРИЗАЦІЯ ГЛУТАМІНОВОЇ КИСЛОТИ І ПОЛІМЕРНИХ ПРОДУКТІВ
І00237| Полімери глутамінової кислоти одержують із застосуванням багатьох різних схем полімеризації, у тому числі схем, описаних вище. Продукти включають димери, тримери, олігомери і полімери. Одна із зазначених схем полімеризації дозволяє одержати поліамід шляхом конденсації аміну з однієї із двох карбонових кислот. Поліглутамінова кислота являє собою поліамід з амідним зв'язком в альфа- і/або гама- карбоновій кислоті. Васіив виршів можна використовувати для одержання поліглутамінової кислоти з нежиттєздатної пшеничної клейковини. Гама-поліглутамінова кислота розчинна у воді і являє собою біодеградуємий полімер і біодеградуємі волокна і гідрогелі. Гама-поліглутамінову кислоту також використовують для догляду за шкірою. Її можна застосовувати в якості замісника для гіалуронової кислоти.
ІОО2З38| Існує багато способів застосування поліглутамінової кислоти. Наприклад, наночастинки гама-поліглутамінової кислоти можна використовувати для контрольованого вивільнення протипухлинних препаратів. Повідомлялося, що гама-поліглутамінову кислоту можна додавати в питну воду для курчат для поліпшення засвоюваності кальцію.
ОБРОБКА ВИПРОМІНЮВАННЯМ
І00239| Вихідну сировину (наприклад, целюлозні, лігноцелюлозні полімери аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти, полімери похідних аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти і їх комбінації) можна обробити шляхом бомбардування електронами для модифікації його структури, наприклад, з метою зменшення його опірності обробці, або зшивання структур. Така обробка дозволяє, наприклад, понизити середню молекулярну масу вихідної сировини, змінити кристалічну структуру вихідної сировини і/або збільшити площу поверхні і/або пористість вихідної сировини. Альтернативно, зазначена обробка дозволяє одержати радикали, які можуть являти собою центри для зшивання, щеплення і/або приєднання функціональних груп.
І00240|У цілому, переважним є бомбардування електронами за допомогою пучка електронів, оскільки це забезпечує дуже високу пропускну здатність. Прискорювачці, застосовувані для прискорення часток, можуть бути електростатичними постійного струму, електродинамічними постійного струму, радіочастотними лінійними, магнітоїндукційними лінійними або безперервного випромінювання. Наприклад, у компанії ІВ А, Бельгія можна придбати прискорювачі циклотронного типу, такі як система КНОБОТКОМ М, при цьому в
Зо компанії КО, тепер ІВА Іпдивігіаї, можна придбати прискорювачі постійного струму, такі як
СУМАМІТКОМОФ). Іони ії іонні прискорювачі розглянуті публікаціях Іпігодисіогу Мисієаг РНувзісв,
Кеппеїй 5. Ктапе, доп Му 5 5опв, Іпс. (1988), Ківіо РгєїЇес, РІ2ІКА В 6 (1997) 4, 177-206, Спи,
УМіШіат Т., «Омегміем/ ої Гідп-оп Веат Тпегару» СоІїштри5-Опіо, ІСВО-ІАЕА Мееїіпа, 18-20 березня 2006 року, мага, У. еї аї., «АНегпаййпд-Рназе-Росивзей ІН-ОТІ ог Неаму-Іоп Медісаї!
Ассеїегайг5» Ргосеєдіпд5 ої ЕРАС 2006, Единбург, Шотландії) і І еапег, С.М. еї аї., «Зашв ої Ше зЗирегсопаисіїпуд ЕСЕ оп ЗоигсеМмепих» Ргосееєедіпд5 ої ЕРАС 2000, Відень, Австрія.
І00241| Бомбардування електронами можна здійснити за допомогою електроннопроменевого устаткування, номінальна енергія якого становить менше 10 Мев, наприклад, менше 7 Мев, менше 5 Мев або менше 2 Мев, наприклад, від приблизно 0,5 до 1,5
Мев, від приблизно 0,8 до 1,8 Мев або від приблизно 0,7 до 1 Мев. Згідно з іншими варіантами реалізації винаходу номінальна енергія становить від приблизно 500 до 800 кеВ.
І00242)| Пучок електронів може мати порівняно високу сумарну потужність (об'єднану потужність пучка всіх прискорювальних голівок, або, при застосуванні декількох прискорювачів, усіх прискорювачів і всіх голівок), наприклад, щонайменше 25 кВт, наприклад, щонайменше 30, 40, 50, 60, 65, 70, 80, 100, 125 або 150, 250, 300 кВт. У деяких випадках потужність навіть становить 500 кВт, 750 кВт або навіть 1000 кВт або більше. У деяких випадках потужність пучка електронів становить 1200 кВт або більше, наприклад, 1400, 1600, 1800 або навіть 3000 кВт.
Сумарна потужність пучка електронів може становити від 25 до 3000 кВт. Згідно з альтернативним варіантом реалізації винаходу сумарна потужність пучка електронів може становити від 75 до 1500 кВт. У деяких випадках сумарна потужність пучка електронів може становити від 100 до 1000 кВт. Згідно з альтернативним варіантом реалізації винаходу сумарна потужність пучка електронів може становити від 100 до 400 кВт.
І00243| Таку високу сумарну потужність пучка зазвичай досягають шляхом застосування декількох прискорювальних голівок. Наприклад, електроннопроменеве устаткування може включати дві, чотири або більше прискорювальних голівки. Застосування декількох голівок, ожна з яких має порівняно низьку потужність пучка, запобігає надмірному підвищенню температури матеріалу, запобігаючи, тим самим, горінню матеріалу, і також збільшує однорідність дози, що проходить через товщину шару матеріалу.
І00244|У цілому, переважно, що шар вихідного матеріалу має порівняно рівномірну бо товщину. Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу товщина становить менше приблизно 1 дюйма (2,54 см) (наприклад, менше приблизно 0,75 дюйма (1,905 см), менше приблизно 0,5 дюйма (1,27 см), менше приблизно 0,25 дюйма (0,635 см), менше приблизно 0,1 дюйма (0,254 см), від приблизно 0,1 (0,254 см) до 1 дюйма (2,54 см), від приблизно 0,2 ( 0,508 см) до 0,3 дюйма (0,762 см)). 00245 Згідно з іншими варіантами реалізації винаходу бажано остудити матеріал під час і між навчанням матеріалу за допомогою бомбардування електронами. Наприклад, матеріал можна остудити при його транспортуванні, наприклад, за допомогою шнекового екструдера, вібраційного транспортера або іншого транспортного обладнання. Наприклад, охолодження при транспортуванні описане в міжнародній заявці на патент Ме РСТ/О52014/021609, поданої 7 березня 2014 року, і міжнародній заявці на патент Мо РСТ/О52014/021632, поданої 7 березня 2014 року, повний опис яких включено в даний документ за допомогою посилання. Для зменшення енергії, необхідної для процесу зниження опірності обробці, бажано обробляти матеріал якнайшвидше. У цілому, обробку можна виконати при потужності дози випромінювання більшої, ніж приблизно 0,25 Мрад на сек, наприклад, більше приблизно 0,5, 0,75, 1, 1,5, 2, 5, 7, 10, 12, 15 або навіть більше приблизно 20 Мрад на сек, наприклад, від приблизно 0,25 до 30 Мрад на сек. Згідно з альтернативним варіантом реалізації обробку здійснюють при потужності дози від 0,5 до 20 Мрад на сек. У деяких випадках обробку здійснюють при потужності дози від 0,75 до 15 Мрад на сек. Згідно з альтернативним варіантом реалізації обробку здійснюють при потужності дози від 1 до 5 Мрад на сек. У деяких випадках обробку здійснюють при потужності дози від 1 до З Мрад на сек або, альтернативно, від 1 до 2
Мрад на сек. Більш високі потужності дози дозволяють забезпечити більш високу пропускну здатність заданої (наприклад, необхідної) дози. Більш високі потужності дози в цілому вимагають більш високі лінійні швидкості для запобігання термічного розкладання матеріалу.
Відповідно одному з варіантів реалізації винаходу прискорювач встановлюють на З МеВ, струм пучка 50 мА і лінійна швидкість становить 24 футів/хвилину (731,52 див/хвилину), для товщини зразка приблизно 20 мм (наприклад, подрібненого матеріалу зі стрижня кукурудзяного качана з об'ємною щільністю 0,5 г/см3). (00246) Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу бомбардування електронами здійснюють до одержання матеріалом сумарної дози щонайменше 0,1 Мрад, 0,25 Мрад, 1
Мрад, 5 Мрад, наприклад, щонайменше 10, 20, 30 або щонайменше 40 Мрад. Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу обробку здійснюють до одержання матеріалом дози від приблизно 10 Мрад до приблизно 50 Мрад, наприклад, від приблизно 20 Мрад до приблизно 40
Мрад або від приблизно 25 Мрад до приблизно 30 Мрад. Згідно з іншими варіантами реалізації винаходу переважним є сумарна доза від 25 до 35 Мрад, застосовувана в ідеалі протягом пари секунд, наприклад, при 5 Мрад/цикл, при цьому кожен цикл триває протягом приблизно однієї секунди. Застосування дози більше, ніж від 7 до 8 Мрад/цикл може в деяких випадках викликати термічне розкладання вихідного матеріалу. Перед опроміненням, після або під час його можна застосовувати охолодження. Наприклад, можна використовувати способи, системи і устаткування для охолодження, описані в наступних заявках: міжнародній заявці на патент Мо
РСТ/О52014/021609, поданої 7 березня 7 2014 року, і міжнародній заявці на патент Мо
РСТ/О52013/064320, поданої 10 жовтня 2013 року, повний опис яких включено в даний документ за допомогою посилання.
І00247| Використовуючи декілька голівок, як описано вище, матеріал можна обробити за декілька циклів, наприклад, за два цикли при дозі від 10 до 20 Мрад/цикл, наприклад, від 12 до 18 Мрад/цикл, розділених декількома секундами охолодження, або за три цикли при дозі від 7 до 12 Мрад/цикл, наприклад, від 5 до 20 Мрад/цикл, від 10 до 40 Мрад/цикл, від 9 до 11
Мрад/цикл. Як описано в даній заявці, обробка матеріалу за допомогою декількох порівняно низьких доз зазвичай краще, ніж одна висока доза, що запобігає перегріванню матеріалу і також підвищує однорідність дози, що проходить через товщину матеріалу. Згідно з іншими варіантами реалізації винаходу матеріал перемішують або іншим способом змішують під час або після кожного циклу і потім перед наступним циклом знову вирівнюють із одержанням рівномірного шару для додаткового підвищення однорідності при обробці.
І00248| Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу електрони прискорюються, наприклад, до швидкості більше ніж 75 відсотків щодо швидкості світла, наприклад, більше ніж 85, 90, 95 або 99 відсотків щодо швидкості світла. 002491 Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу будь-яку обробку, описану в даній заявці, проводять із застосуванням вихідного матеріалу, який залишається сухим, як при покупці, або який був висушений, наприклад, за допомогою тепла і/або зниженого тиску.
Наприклад, згідно з деякими варіантами реалізації винаходу целюлозний і/або лігноцелюлозний бо матеріал містить менше приблизно 25 95 мас. утримуваної води, виміряної при 25 С і при відносній вологості п'ятдесят відсотків (наприклад, менше приблизно 20 95 мас., менше приблизно 15 95 мас., менше приблизно 14 95 мас., менше приблизно 13 95 мас., менше приблизно 12 95 мас., менше приблизно 10 95 мас., менше приблизно 9 95 мас., менше приблизно 8 95 мас., менше приблизно 7 95 мас., менше приблизно 6 95 мас., менше приблизно 5 95 мас., менше приблизно 4 95 мас., менше приблизно З 95 мас., менше приблизно 2 95 мас., менше приблизно 1 95 мас., менше приблизно 0,5 95 мас., менше приблизно 15 95 маб.). 00250 Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу застосовують два або більше джерел електронів, таких як два або більше іонізуючих джерела. Наприклад, проби можна обробити, у будь-якому порядку, за допомогою пучка електронів, з наступним гама- опроміненням і УФ опроміненням з довжинами хвиль від приблизно 100 нм до приблизно 280 нм. Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу проби оброблюють за допомогою трьох джерел іонізуючого опромінення, таких як пучок електронів, гама-опромінення і УФ опромінення з високою енергією. Біомасу переміщають через зону обробки, де її можна піддати бомбардуванню електронами.
І00251| Може бути переважним повторити обробку для більш грунтовного зменшення опірності обробці біомаси і/або додаткового модифікування біомаси. Зокрема, технологічні параметри можна відрегулювати після першого (наприклад, другого, третього, четвертого або більше) циклу залежно від опірності матеріалу обробці. Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу можна використовувати транспортер, який містить кругову систему, у якій біомасу декілька разів переміщують через різні процеси, що описані вище. Відповідно деяким іншим варіантам реалізації винаходу для багаторазової обробки біомаси (наприклад, 2, 3, 4 або більше раз) застосовують декілька обробних обладнань (наприклад, електронно-променеві генератори). Згідно з іншими варіантами реалізації винаходу єдиний електронно-променевий генератор може бути джерелом декількох пучків (наприклад, 2, 3, 4 або більше пучків), які можна використовувати для обробки біомаси. (00252) Ефективність при зміні молекулярної/ супермолекулярної структури і/або зменшенні опірності обробці вуглеводмісткої біомаси залежить від застосовуваної енергії електронів і одержуваної дози, при цьому час впливу залежить від потужності і дози. Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу потужність дози і сумарну дозу регулюють таким чином, щоб не
Зо зруйнувати (наприклад, не обвуглити або не спалити) матеріал біомаси. Наприклад, вуглеводи не повинні бути ушкоджені при обробці щоб вони могли вивільнятися 3 біомаси неушкодженими, наприклад, у вигляді мономерних цукрів. (002531) Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу обробку (із застосуванням будь- якого джерела електронів або комбінації джерел) здійснюють до одержання матеріалом дози, що становить щонайменше приблизно 0,05 Мрад, наприклад, щонайменше приблизно 0,1, 0,25, 0,5, 0,75,1,0, 2,5, 5,0, 7,5, 10,0, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 125, 150, 175 або 200
Мрад. Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу обробку здійснюють до одержання матеріалом дози, що становить від 0,1 до 100 Мрад, від 1 до 200, від 5 до 200, від 10 до 200, від 5 до 150, від 50 до 150 Мрад, від 5 до 100, від 5 до 50, від 5 до 40, від 10 до 50, від 10 до 75, від 15 до 50, від 20 до 35 Мрад.
НЕПРОЗОРІ ДЛЯ ВИПРОМІНЮВАННЯ МАТЕРІАЛИ
І00254| Даний винахід може включати обробку матеріалу в камері і/або бункері, сконструйованому із застосуванням непрозорих для випромінювання матеріалів. Згідно з іншими варіантами реалізації винаходу непрозорі для випромінювання матеріали обрані таким чином, щоб мати можливість захистити компоненти від рентгенівського випромінювання з високою енергією (короткохвильового), яке може проникати через багато матеріалів. Одним з важливих факторів при конструюванні кожуха, що екранує випромінювання, є довжина загасання застосовуваних матеріалів, яка буде визначати необхідну товщину конкретного матеріалу, суміші матеріалів або шаруватої структури. Довжина загасання являє собою глибину проникнення, при якій випромінювання зменшується в приблизно 1/е (е - Число Ейлера) раз щодо падаючого випромінювання. Хоча фактично всі матеріали непрозорі для опромінення при достатній товщині, матеріали з високим відсотковим вмістом (наприклад, щільністю) елементів, що мають високе значення 727 (атомне число), мають більш коротку довжину загасання випромінювання і, таким чином, при застосуванні таких матеріалів, можна використовувати більш тонкий і більш легкий кожух, що екранує. Прикладами матеріалів з високим значенням 7, застосовуваних при радіаційному захисті, є тантал і свинець. Іншим важливим параметром при радіаційному захисті є половина відстані що представляє собою товщину конкретного матеріалу, яка буде зменшувати інтенсивність гама-променів на 5095. У якості прикладу, для рентгенівського випромінювання з енергією 0,1 Мев половина товщини становить приблизно 60 15,11 мм для бетону, приблизно 0,27 мм для свинцю, тоді як при енергії рентгенівського випромінювання 1 Мев половина товщини для бетону становить приблизно 44,45 мм і для свинцю становить приблизно 7,9 мм. Непрозорі для випромінювання матеріали можуть являти собою матеріали, які є товстими або тонкими за умови, що вони можуть зменшувати випромінювання, що проходить через них у напрямку до іншої сторони матеріалу. Таким чином, якщо необхідно, щоб конкретний кожух мав низьку товщину стінки, наприклад, для забезпечення невеликої ваги або внаслідок обмеження розмірів, обраний матеріал повинен мати достатнє значення 7 і/або таку довжину загасання, щоб половина його довжини була менше або дорівнювала необхідній товщині стінки кожуха. 00255) У деяких випадках, непрозорий для випромінювання матеріал може являти собою шаруватий матеріал, наприклад, що містить шар з матеріалу з більш високим значенням 7 для забезпечення ефективного екранування і шар з матеріалу з більш низьким значенням 7 для забезпечення інших властивостей (наприклад, конструктивної цілісності, міцності при ударі і т.д.). У деяких випадках шаруватий матеріал може являти собою ламінат «підібраний згідно зі значенням 7», наприклад, у тому числі ламінат, у якому шари забезпечують градієнт 7 у діапазоні від послідовно розташованих елементів з високим значенням 7 до елементів з більш низьким значенням 2. У деяких випадках непрозорі для випромінювання матеріали можуть являти собою блоки, що перекриваються, наприклад, свинцеві і/або бетонні блоки можуть поставити компанія МЕГСО УМогійм/де (Берлінгтгон, Масачусетс), і камери зі змінною конфігурацією можна використовувати, як описано в міжнародній заявці на патент Мо
РСТ/О52014/021629, поданої 7 березня 2014 року, повний опис якої включено в даний документ за допомогою посилання. (00256) Непрозорий для випромінювання матеріал може зменшувати випромінювання, що проходить через структуру (наприклад, стінку, двері, стелю, кожух, ряд зазначених структур або їх комбінації), виготовлену із зазначеного матеріалу, на щонайменше приблизно 10 95, (наприклад, щонайменше приблизно 2095, щонайменше приблизно 3095, щонайменше приблизно 4095, щонайменше приблизно 5095, щонайменше приблизно 60956, щонайменше приблизно 7095, щонайменше приблизно 8095, щонайменше приблизно 9095, щонайменше приблизно 9595, щонайменше приблизно 9695, щонайменше приблизно 9795, щонайменше приблизно 9895, щонайменше приблизно 9995, щонайменше приблизно 99,995, щонайменше
Зо приблизно 99,9995, щонайменше приблизно 99,99995) у порівнянні з падаючим випромінюванням. Отже, кожух, виконаний з непрозорого для випромінювання матеріалу, може зменшувати вплив на обладнання/систему/компоненти на таку ж величину. Непрозорі для випромінювання матеріали можуть включати нержавіючу сталь, метали зі значеннями 7 вище 25 (наприклад, свинець, залізо), бетон, порожню породу, пісок і їх комбінації. Непрозорі для випромінювання матеріали можуть включати бар'єрний шар у напрямку падаючого випромінювання, що становить щонайменше приблизно 1 мм (наприклад, 5 мм, 10 мм, 5 см, 10 см, 100 см, 1 м, 10 м).
ДЖЕРЕЛА ЕЛЕКТРОНІВ
І00257| Електрони взаємодіють за допомогою кулонівського розсіювання і гальмівнового випромінювання, що виникає при зміні швидкості електронів. Електрони можна одержати за допомогою радіоактивних ядер, які зазнають бета-розпаду, таких як ізотопи йоду, цезію, технецію і іридію. Альтернативно, у якості джерела електронів можна використовувати електронну гармату завдяки її термоелектронній емісії і прискорювати за рахунок прискорювального потенціалу. Електронна гармата генерує електрони, прискорює їх за рахунок великої різниці потенціалів (наприклад, більше приблизно 500 тисяч, більше приблизно 1 мільйона, більше приблизно 2 мільйонів, більше приблизно 5 мільйонів, більше приблизно 6 мільйонів, більше приблизно 7 мільйонів, більше приблизно 8 мільйонів, більше приблизно 9 мільйонів або навіть більше 10 мільйонів вольтів) і потім сканує їхнім магнітним способом у площині Х-Х, де електрони спочатку прискорюються в напрямку 7 униз по трубі і виділяються через вікно з фольги. Сканування пучка електронів можна використовувати для збільшення поверхні опромінення при опроміненні матеріалів, наприклад, біомаси, переміщуваної через скануючий пучок. Сканування пучка електронів також дозволяє рівномірно розподілити теплове навантаження на вікні і допомагає зменшити руйнування вікна з фольги внаслідок місцевого нагрівання під дією пучка електронів. Руйнування вікна з фольги є причиною значного часу простою через наступні необхідні ремонтні роботи і повторного запуску електронної гармати. 00258) У способах, описаних у даній заявці, можна використовувати різні інші устаткування опромінення, у тому числі джерела іонізації електричним полем, електростатичні іонні сепаратори, генератори іонізації електричним полем, джерела термоелектронної емісії, джерела іонів з надвисокочастотним розрядом, рециркуляційні або статичні прискорювачі, бо динамічні лінійні прискорювачі, прискорювачі Ван-де-Граафа і складчасті тандемні прискорювачі. Такі устаткування розглянуті, наприклад, Медой у патенті США Мо 7931784, повний опис якого включено в даний документ за допомогою посилання.
І00259|У якості джерела випромінювання можна використовувати пучок електронів.
Перевагами пучка електронів є високі потужності дози (наприклад, 1, 5 або навіть 10 Мрад на сек), висока пропускна здатність, устаткування з меншою герметизацією і з меншою ізоляцією.
Пучки електронів також можуть мати високий електричний коефіцієнт корисної дії (наприклад, 8095), що дозволяє використовувати менше енергії щодо інших способів опромінення, що може обумовлювати більш низьку вартість експлуатації і знижені викиди парникових газів, відповідні до меншої кількості застосовуваної енергії. Пучки електронів можна одержати, наприклад, за допомогою електростатичних генераторів, каскадних генераторів, трансформаторних генераторів, низькоенергетичних прискорювачів із системою сканування, низькоенергетичних прискорювачів з лінійним катодом, лінійних прискорювачів і імпульсних прискорювачів. (00260) Електрони також можуть бути більш ефективні з погляду виклику змін молекулярної структури вуглеводмістких матеріалів, наприклад, за допомогою механізму розщеплення ланцюгів. Крім того, електрони з енергіями від 0,5 до 10 Мев можуть проникати в матеріали з низькою щільністю, такі як матеріали біомаси, описані в даній заявці, наприклад, матеріали з об'ємною щільністю менше 0,5 г/сму і глибиною від 0,3 до 10 см. Електрони в якості джерела іонізуючого випромінювання можна застосовувати, наприклад, для порівняно тонких штабелів, шарів або підложок матеріалів, наприклад, з товщиною менше приблизно 0,5 дюйма (1,27 см), наприклад, менше приблизно 0,4 дюйма (1,016 см), 0,3 дюйма (0,762 см), 0,25 дюйма (0,635 см) або менше приблизно 0,1 дюйма (0,254 см). Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу енергія кожного електрона з пучка електронів становить від приблизно 0,3 Мев до приблизно 2,0 Мев (мільйон електронвольт), наприклад, від приблизно 0,5 Мев до приблизно 1,5 Мев або від приблизно 0,7 Мев до приблизно 1,25 Мев. Способи опромінення матеріалів описані в публікації заявки на патент США 2012/0100577 А1, поданої 18 жовтня 2011 року, повний опис якої включено в даний документ за допомогою посилання. (00261) Устаткування для електронно-променевого опромінення можна придбати в компанії
Іоп Веат Арріїсайоп5, Лувен-ля-Нев, Бельгія або в компанії Тйап Согрогаїйоп, Сан-Дієго,
Каліфорнія. Типові енергії електронів можуть становити 0,5 Мев, 1 Мев, 2 Мев, 4,5 Мев, 7,5 Мев
Зо або 10 Мев. Потужність типового устаткування для електронно-променевого опромінення може становити 1 кВт, 5 кВт, 10 кВт, 20 кВт, 50 кВт, 60 кВт, 70 кВт, 80 кВт, 90 кВт, 100 кВт, 125 кВт, 150 кВт, 175 кВт, 200 кВт, 250 кВт, 300 кВт, 350 кВт, 400 кВт, 450 кВт, 500 кВт, 600 кВт, 700 кВт, 800 кВт, 900 кВт або навіть 1000 кВт. (00262) Вибір оптимального рішення при розгляді технічних характеристик потужності устаткування для електронно-променевого опромінення включає вартість експлуатації, капітальні витрати, амортизаційні витрати і габарити устаткування. Вибір оптимального рішення при розгляді рівнів експозиційної дози електронно- променевого опромінення може бути засноване на витратах на енергію і турботі про екологію, безпеку і здоров'я (Е5Н - навколишнє середовище, безпека, здоров'я). Зазвичай, генератори розміщують у камері, наприклад, зі свинцю або бетону, особливо при використанні рентгенівського випромінювання, яке генерується в процесі. Вибір оптимального рішення при розгляді енергій електронів включає вартість енергії.
І00263| За допомогою устаткування для електронно-променевого опромінення можна створити або нерухливий пучок, або скануючий пучок. Скануючий пучок може бути переважним завдяки великій довжині розгорнення сканування і високим швидкостям сканування, оскільки ці властивості ефективно замінюють більшу ширину нерухливого пучка. Крім того, доступні ширини розгорнення становлять 0,5 м, 1 м, 2 м або більше. Скануючий пучок є переважним згідно з більшістю варіантів реалізації винаходу, описаних у даній заявці, внаслідок більшої ширини розгорнення і зниженої ймовірності місцевого нагрівання і поломки вікон.
ЕЛЕКТРОННІ ГАРМАТИ - ВІКНА (00264) Система витягу для прискорювача електронів може містити два вікна з фольги. Вікна з фольги описані в міжнародній заявці на патент Мо РСТ/О52013/064332, поданої 10 жовтня 2013 року, повний опис якої включено в даний документ за допомогою посилання.
Охолоджуючий газ у системі витягу із двома вікнами з фольги може являти собою продувний газ або суміш, наприклад, повітря, або чистий газ. Відповідно одному з варіантів реалізації винаходу газ являє собою інертний газ, такий як азот, аргон, гелій і/або диоксид вуглецю.
Переважно застосовувати газ, а не рідину, оскільки втрати енергії в пучку електронів мінімізовані. Можна також використовувати суміші чистого газу, або попередньо змішані, або змішані на лінії перед падінням на вікна або в простір між вікнами. Охолоджуючий газ можна 60 остудити, наприклад, за допомогою системи теплообміну (наприклад, холодильника) і/або шляхом випаровування з конденсованого газу (наприклад, рідкого азоту, рідкого гелію). (00265) При застосуванні кожуха укладений у кожух транспортер також можна продути за допомогою інертного газу для збереження атмосфери зі зниженим рівнем кисню. Підтримка низьких рівнів кисню дозволяє уникнути утворенню озону, який в деяких випадках є небажаним через його реакційноздатності і токсичної природи. Наприклад, кисень може становити менше приблизно 2095 (наприклад, менше приблизно 1095, менше приблизно 195, менше приблизно 0,195, менше приблизно 0,0195 або навіть менше приблизно 0,00195 кисень). Продувку можна виконати за допомогою інертного газу, у тому числі, але не обмежуючись ними, азоту, аргону, гелію або диоксиду вуглецю. Інертний газ може надходити, наприклад, у результаті випаровування рідкого джерела (наприклад, рідкого азоту або гелію), його можна одержати з повітря або виділити з повітря /л 5Ли або він може надходити з резервуарів. Інертний газ можна рециркулювати і залишковий кисень можна вилучити, застосовуючи каталізатор, такий як шар мідного каталізатора. Згідно з альтернативним варіантом реалізації винаходу для підтримки низьких рівнів кисню можна використовувати комбінацію продувки, рециркулювання і видалення кисню.
І00266| Кожух також можна продути за допомогою хімічно активного газу, який можна піддавати взаємодії з біомасою. Таку взаємодію можна здійснити перед процесом опромінення, під час або після нього. Хімічно активний газ може являти собою, але не обмежуватися ними, закис азоту, аміак, кисень, озон, вуглеводні, ароматичні сполуки, аміди, пероксиди, азиди, галогеніди, оксигалогеніди, фосфіди, фосфіни, арсини, сульфіди, тіоли, борани і/або гідриди.
Хімічно активний газ можна активувати в кожусі, наприклад, шляхом опромінення (наприклад, із застосуванням пучка електронів, УФ-опромінення, мікрохвильового опромінення, нагрівання, ІЧ- опромінення), так що він реагує з біомасою. Біомасу саму можна активувати, наприклад, шляхом опромінення. Біомасу переважно активують за допомогою пучка електронів для одержання радикалів, які потім взаємодіють із активованим або неактивованим хімічно активним газом, наприклад, шляхом комбінації або гасіння радикалів.
І00267| Гази для продувки, що подаються в укладений у кожух транспортер також можна остудити, наприклад, нижче приблизно 25 "С, нижче приблизно 0 С, нижче приблизно -40 90, нижче приблизно -80 С, нижче приблизно -120 С. Наприклад, газ можна випарувати зі стисненого газу, такого як рідкий азот, або піддати сублімації із твердого диоксиде вуглецю. У якості альтернативного прикладу, газ можна остудити із застосуванням холодильника або можна остудити частине або весь транспортер.
НАГРІВАННЯ І ПРОПУСКНА ЗДАТНІСТЬ ПРИ ОБРОБЦІ ОПРОМІНЕННЯМ
00268) При непружних зіткненнях у біомасі при взаємодії електронів з пучка електронів з речовиною може відбуватися декілька процесів. Наприклад, іонізація матеріалу, розщеплення ланцюга полімерів у матеріалі, поперечне зшивання полімерів у матеріалі, окиснення матеріалу, генерування рентгенівського випромінювання («гальмівнового випромінювання») і коливального збудження молекул (наприклад, генерування фононів). Не будучи пов'язаними з конкретним механізмом, зменшення опірності обробці може бути обумовлено декількома із зазначених ефектів непружного зіткнення, наприклад, іонізацією, розщепленням ланцюгів полімерів, окисненням і генеруванням фононів. Деякі із зазначених ефектів (наприклад, зокрема, генерування рентгенівського випромінювання), вимагають екранування і технічних бар'єрів, наприклад, укладення процесів опромінення в бетонну камеру (або камеру з іншого непрозорого для випромінювання матеріалу). Інший ефект опромінення, коливальне збудження, еквівалентне нагріванню зразка. Нагрівання зразка шляхом опромінення може допомогти зменшити опірність обробці, але перегрів може зруйнувати матеріал, як буде описано нижче. 00269) Адіабатичне підвищення температури (АТ) у результаті поглинання іонізуючого випромінювання описується рівнянням: АТ - Б/Ср, де Ю являє собою середню дозу в КГр, Ср являє собою теплоємність у Дж/г "С і ДЕ являє собою зміну температури в "С. Теплоємність типового сухого матеріалу біомаси буде становити близько 2. Волога біомаса буде мати більш високу теплоємність залежно від кількості води, оскільки теплоємність води дуже висока (4,19
Дж/г "С). Метали мають набагато більш низькі теплоємності, наприклад, теплоємність нержавіючої сталі 304 становить 0,5 Дж/г "С. Зміна температури внаслідок миттєвого поглинання випромінювання біомасою і нержавіючою сталлю для різних доз опромінення показано в таблиці 1.
Таблиця 1
Розраховане збільшення температури для біомаси і нержавіючої сталі розрахункове АТ (С пе; (002701 Високі температури можуть зруйнувати і/або модифікувати біополімери в біомасі, так що полімери (наприклад, целюлоза) не підходять для додаткової обробки. Біомаса, що зазнає впливу високих температур, може стати темною, липкою і випускати запахи, що вказують на розкладання. Липкість може навіть ускладнити транспортування матеріалу. Запахи можуть бути неприємними і створювати проблему безпеки. Фактично, було виявлено, що в процесах, описаних у даній заявці, доцільно підтримувати біомасу при температурі нижче приблизно 200 "б (наприклад, нижче приблизно 190 "С, нижче приблизно 180 "С, нижче приблизно 170 "С, нижче приблизно 160 "С, нижче приблизно 150 "С, нижче приблизно 140 "С, нижче приблизно 130 "С, нижче приблизно 120 "С, нижче приблизно 110 "С, від приблизно 60 "С до 180 "С, від приблизно 60 "С до 160 "С, від приблизно 60 "С до 150 "С, від приблизно 60 "С до 140 "С, від приблизно 60 "С до 130 "С, від приблизно 60 "С до 120 "С, від приблизно 80 "С до 180 "С, від приблизно 100 "С до 180 "С, від приблизно 120 "С до 180 "С, від приблизно 140 "С до 180 "С, від приблизно 160 "С до 180 "С, від приблизно 100 "С до 140 "С, від приблизно 80 "С до 120 "С).
І00271| Було виявлено, що для процесів, описаних у даній заявці (наприклад, для зменшення опірності обробці), необхідне опромінення з дозою вище приблизно 10 Мрад. Крім того, необхідна висока пропускна здатність, щоб опромінення не стало вузьким місцем при обробці біомаси. Обробка підпорядковується рівнянню потужності дози: М - ЕР/О х час, де М являє собою масу опроміненого матеріалу (кг), Б являє собою частку потужності, яка поглинається (безрозмірна величина), Р являє собою потужність випромінювання (кКВт-напруга в Мев х струм у мА), час являє собою час обробки (сек) і ЮО являє собою поглинену дозу (КГр). У типовому процесі, у якому частка поглиненої потужності фіксована, потужність випромінювання залишається постійною і необхідна певна доза, пропускну здатність (наприклад, М, обробленої біомаси) можна підвищити шляхом збільшення часу опромінення. Однак збільшення часу опромінення без можливості охолодження матеріалу може привести до надмірного його нагрівання, як проілюстровано за допомогою розрахунків, показаних вище. Оскільки біомаса має низьку питому теплопровідність (менше приблизно 0,1 Вт мк"), розсіювання тепла відбувається повільно, на відміну, наприклад, від металів (більше приблизно 10 Вт м-К-), які
Зо можуть розсіювати енергію швидко, за умови, що є стік тепла для передачі енергії.
ЕЛЕКТРОННІ ГАРМАТИ - ПОГЛИНАЧІ ПУЧКА (00272) Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу системи і способи включають поглинач пучка (наприклад, затвор). Наприклад, поглинач пучка можна використовувати для швидкого припинення або зменшення опромінення матеріалу без вимикання електроживлення електроннопроменевого устаткування. Альтернативно, поглинач пучка можна використовувати при підключенні живлення пучка електронів, наприклад, поглинач пучка може зупинити пучок електронів, поки струм пучка не досяг необхідного рівня. Поглинач пучка можна помістити між першим вікном з фольги і другим вікном з фольги. Наприклад, поглинач пучка можна встановити таким чином, щоб він був пересувним, тобто так, щоб його можна було переміщати на траєкторію пучка і забирати із зазначеної траєкторії. Навіть можна використовувати часткове перекриття пучка, наприклад, для регулювання дози опромінення. Поглинач пучка можна встановити на підлозі, на транспортері для біомаси, прикріпити до стінки, до випромінюючого устаткування (наприклад, до скануючого розтрубу) або до будь-якої опорної конструкції.
Поглинач пучка переважно закріплюють відносно скануючого розтруба таким чином, щоб пучок можна було ефективно регулювати за допомогою поглинача пучка. Поглинач пучка може містити шарнір, рейку, колеса, прорізи або інші засоби, що дозволяють йому функціонувати при переміщенні в пучок і з пучка. Поглинач пучка можна виконати з будь-якого матеріалу, який буде затримувати щонайменше 595 електронів, наприклад, щонайменше 1095, 2095, 30905, 40905, 5090, 6095, 7095, щонайменше 8095, 8595, 9095, 9195, 9295, 9395, 9495, 9595, 9695, 9795, 9895, 99965 або навіть приблизно 10095 електронів. (00273) Поглинач пучка можна виконати з металу, у тому числі, але не обмежуючись ними, з нержавіючої сталі, свинцю, заліза, молібдену, срібла, золота, титану, алюмінію, олова або сплавів перерахованих металів, або ламінатів (шаруватих матеріалів), виготовлених із застосуванням зазначених металів (наприклад, керамічного матеріалу з металевим покриттям, полімеру з металевим покриттям, композиційного матеріалу з металевим покриттям, багатошарових металевих матеріалів). (00274) Поглинач пучка можна остудити, наприклад, за допомогою охолоджуючого текучого середовища, такого як водяний розчин або газ. Поглинач пучка може бути частково або повністю порожнім, наприклад, містити порожнини. Внутрішній простір поглинача пучка можна використовувати для охолоджуючих рідин і газів. Поглинач пучка може мати будь-яку форму, у тому числі, пласку, вигнуту, круглу, овальну, квадратну, прямокутну, скошену і клиноподібну форми.
І00275| Поглинач пучка може мати перфораційні отвори, що дозволяє деяким електронам проходити через них, регулюючи (наприклад, зменшуючи), таким чином, рівні опромінення по всій площі вікна або в певних областях вікна. Поглинач пучка може являти собою мережу, виготовлену, наприклад, з волокон або дроту. Для регулювання опромінення можна використовувати декілька поглиначів пучка, спільно або незалежно. Поглинач пучка можна регулювати дистанційно, наприклад, за допомогою радіосигналу, або жорстко вмонтувати у двигун для пересування пучка в різні положення.
МАТЕРІАЛИ БІОМАСИ
Ї0О001| Лігноцелюлозні матеріали включають, але не обмежуються ними, деревину (наприклад, м'яку деревину, деревину соснових порід, деревину хвойних порід, кору хвойних дерев, стовбури хвойних дерев, деревину ялиці, деревину твердих порід, деревину верби, деревину осики, деревину берези, кору деревини твердих порід, стовбури деревини твердих порід, соснові шишки, соснові голки), пресовану деревину, целюлозу, деревну масу, папір, макулатуру, деревні відходи (наприклад, тирсу, деревину осики, деревну стружку, листя), трави, у тому числі так звані енергетичні трави (наприклад, просо прутикоподібне, китайський очерет, спартину, двокисточник очеретоподібний, бермудську траву), зернові відходи, (наприклад,
Зо рисову лушпайку, лушпайку вівса, солому пшениці, ячмінну лушпайку), сільськогосподарські відходи (наприклад, силос, солому каноли, солому пшениці, солому ячменя, солому вівса, солому рису, джут, коноплі, льон, бамбук, сизаль, абаку, стрижні кукурудзяних качанів, кукурудзяну солому, соєву солому, кукурудзяне волокно, люцерну, сіно, волосяний покрив кокоса, горіхову шкарлупу, пальмові листи і шкірку і інші побічні продукти виробництва пальмової олії), бавовна, волосяний покрив насіння бавовника, льон, відходи від переробки цукру (наприклад, макуха, буряковий гніт, макуха агави), водорості, морські водорості, гній (наприклад, твердий гній великої рогатої худоби, відходи свиноферм), стічні води, відходи при переробці моркви, відпрацьовані промивні води при виробництві меляси, люцерну Бівер і суміші будь-яких з перерахованих речовин. 0002) У деяких випадках, лігноцелюлозний матеріал включає стрижні кукурудзяних качанів.
Подрібнені або роздроблені молотом стрижні кукурудзяних качанів можна розподілити у вигляді шару порівняно рівномірної товщини для опромінення і після опромінення їх легко диспергувати у середовищі для подальшої обробки. У деяких випадках для полегшення збиральних робії і зборів використовують кукурудзяну рослину цілком, включаючи кукурудзяні стебла, кукурудзяні зерна і у деяких випадках навіть кореневу систему рослини.
ЇО0ОЗ3| Переважно не потрібно додаткових живильних речовин (крім джерел азоту, наприклад, сечовини або аміаку) у процесі ферментації стрижнів кукурудзяних качанів або целюлозних або лігноцелюлозних матеріалів, що містять значні кількості стрижнів кукурудзяних качанів. 00041 Крім того, стрижні кукурудзяних качанів, перед і після подрібнення, легше транспортувати і диспергувати і вони проявляють меншу схильність до утворення вибухових сумішей у повітрі в порівнянні з іншими целюлозними або лігноцелюлозними матеріалами, такими як сіно і трави.
Ї0005| Целюлозні матеріали включають, наприклад, папір, паперові вироби, паперові відходи, паперову масу, пігментний папір, крейдований папір, папір з покриттям, папір з наповнювачами, журнали, друковану продукцію (наприклад, книги, каталоги, довідники, етикетки, календарі, вітальні листівки, брошури, проспекти, газетний папір), папір для принтера, папір з полімерним покриттям, картки, картон, паперовий картон, матеріали з високим вмістом о-целюлози, такі як вата, і суміші будь-яких з перерахованих матеріалів. Наприклад, паперові бо вироби, описані в заявці на патент США Мо 13/396,365 («Мадаіпе Рееадвхіоск5» Медоїй зі співавторами, поданої 14 лютого 2012 року), повний опис якої включено в даний документ за допомогою посилання.
І0006| Целюлозні матеріали також можуть включати лігноцелюлозні матеріали, які були частково або повністю делігніфіковані.
ЇООО7| У деяких випадках можна використовувати інші матеріали біомаси, наприклад, крохмальні матеріали. Крохмальні матеріали включають сам крохмаль, наприклад, кукурудзяний крохмаль, пшеничний крохмаль, картопляний крохмаль або рисовий крохмаль, похідне крохмалю або матеріал, що містить крохмаль, такий як їстівний продукт харчування або сільськогосподарську культуру. Наприклад, крохмальний матеріал може являти собою аракачу їстівну, гречану крупу, банан, ячмінь, маніоку, кудзу, кислицю, саго, сорго, звичайну домашню картоплю, солодку картоплю, таро, ямс або один або більше видів бобових, таких як кінські боби, сочевиця або горох. Суміші будь-яких двох або більше крохмальних матеріалів також є крохмальними матеріалами. Крім того, можна використовувати суміші крохмальних, целюлозних і/або лігноцелюлозних матеріалів. Наприклад, біомаса може являти собою рослину цілком, частину рослини або різні частини рослини, наприклад, пшениці, бавовни, кукурудзи, рису або дерева. Крохмальні матеріали можна обробити із застосуванням будь-яких способів, описаних у даній заявці. 0008) Мікробні матеріали включають, але не обмежуються ними, будь-який природний або генетично модифікований мікроорганізм або організм, які містить або здатний забезпечити джерело вуглеводів (наприклад, целюлозу), наприклад, протисти, наприклад, тварини протисти (наприклад, найпростіші, такі як флагелати, амебоїдні найпростіші, інфузорії і споровики) і рослинні протисти (наприклад, водорості, такі як альвеолярні, хлорарахнофітові, криптомонадові, евгленіди, глаукофітові, гаптофітові, червоні водорості, страменопилиьі і зелені водорості). Інші приклади включають морські водорості, планктони (наприклад, макропланктони, мезопланктон, мікропланктони, нанопланктон, пікопланктон і фемтопланктон), фітопланктон, бактерії (наприклад, грампозитивні бактерії, грамнегативні бактерії і екстремофіли), дріжджі іабо їх суміші. У деяких випадках, мікробну біомасу можна одержати із природних джерел, наприклад, океану, озер, водних об'єктів, наприклад, солоної води або прісної води, або на суші.
У якості альтернативи або на додаток, мікробну біомасу можна одержати із систем
Зо культивування клітин, наприклад, великомасштабних систем сухого і вологого культивування і ферментації.
ІО0О9І Згідно з іншими варіантами реалізації винаходу матеріали біомаси, такі як целюлозні, крохмальні і лігноцелюлозні вихідні матеріали, можна одержати із трансгенних мікроорганізмів і рослин, які були модифіковані щодо сорту дикого типу. Такі модифікації можна здійснити, наприклад, за допомогою повторюваних стадій селекції і розведення з одержанням у рослині необхідних ознак. Крім того, зазначені рослини могли містити в порівнянні із сортом дикого типу вилучений, модифікований, з подавленою експресією і/або доданий генетичний матеріал.
Наприклад, генетично модифіковані рослини можна одержати за допомогою технологій рекомбінантних ДНК, у яких генетичні модифікації включають внесення або модифікування специфічних генів з батьківських сортів, або, наприклад, шляхом застосування трансгенного розведення, при якому в рослину вводять специфічний ген або гени з іншого виду рослини і/або бактерій. Інший шлях створення генетичної мінливості реалізують через мутаційне розведення, при якому з ендогенних генів штучно створюють нові аллелі. Штучні гени можна створити різними способами, включаючи обробку рослини або насіння, наприклад, за допомогою хімічних мутагенів (наприклад, із застосуванням алкілуючих агентів, епоксидів, алкалоїдів, пероксидів, формальдегіду), опромінення (наприклад, рентгенівського опромінення, гама-опромінення, нейтронів, бета-частинок, альфа-частинок, протонів, дейтронів, УФ-опромінення) і теплового удару або із застосуванням іншого зовнішнього навантаження і наступних методів селекції. Інші способи одержання модифікованих генів реалізують із застосуванням ПЦР зниженої точності і перестановки в ДНК із наступною вставкою необхідної модифікованої ДНК у необхідну рослину або насіння. Способи внесення необхідної генетичної мінливості в насіння або рослину включають, наприклад, застосування бактеріального носія, балістичну трансфекцію, осадження фосфату кальцію, електропорацію, сплайсинг генів, придушення експресії генів, ліпофекцію, мікроін'єкцію і застосування вірусних носіїв. Додаткові генетично модифіковані матеріали були описані в заявці на патент США Мо 13/396369, поданої 14 лютого 2012 року, повний опис якої включено в даний документ за допомогою посилання. 00101 Будь-які зі способів, описаних у даній заявці, можна реалізувати за допомогою сумішей будь-яких матеріалів біомаси, описаних у даній заявці.
ОДЕРЖАННЯ МАТЕРІАЛУ БІОМАСИ - МЕХАНІЧНА ОБРОБКА бо Ї0О011| Біомаса може перебувати в сухій формі, наприклад, містити менше приблизно 3595 вологи (наприклад, менше приблизно 20 95, менше приблизно 15 95, менше приблизно 10 95 менше приблизно 5 95, менше приблизно 495, менше приблизно З 95, менше приблизно 2 95 або навіть менше приблизно 1 95). Біомасу також можна поставляти у вологому стані, наприклад, у вигляді вологої твердої речовини, шламу або суспензії, що містить щонайменше приблизно 10 до мас. твердої фази (наприклад, щонайменше приблизно 20 95 мас., щонайменше приблизно 30 95 мас., щонайменше приблизно 40 95 мас., щонайменше приблизно 50 95 мас., щонайменше приблизно 60 95 мас., щонайменше приблизно 70 95 маб.).
Ї0О012| У способах, описаних у даній заявці можна використовувати матеріали з низькою об'ємною щільністю, наприклад, целюлозна або лігноцелюлозна сировина, яка була попередньо оброблена фізичними способами для забезпечення об'ємної щільності, що становить менше приблизно 0,75 г/см3, наприклад, менше приблизно 0,7, 0,65, 0,60, 0,50, 0,35, 0,25, 0,20, 0,15, 0,10, 0,05 або менше, наприклад, приблизно 0,025 г/см3. Об'ємну щільність визначають за допомогою АЗТМ 018958. Загалом, спосіб включає заповнення вимірювального циліндра відомого об'єму пробою і вимірювання маси проби. Об'ємну щільність розраховують шляхом розподілу маси проби в грамах на відомий об'єм циліндра в кубічних сантиметрах. При необхідності, матеріали з низькою об'ємною щільністю можна ущільнити, наприклад, способами, описаними Медоїй у патенті США Мо 7971809, повний опис якого включено, тим самим, за допомогою посилання.
ЇО0О13| У деяких випадках попередня обробка включає просіювання матеріалу біомаси.
Просіювання можна здійснити через сітку або перфоровану пластину з необхідним розміром отворів, наприклад, менше приблизно 6,35 мм (1/4 дюйма, 0,25 дюйма), (наприклад, менше приблизно 3,18 мм (1/8 дюйма, 0,125 дюйма), менше приблизно 1,59 мм (1/16 дюйма, 0,0625 дюйма), менше приблизно 0,79 мм (1/32 дюйма, 0,03125 дюйма), наприклад, менше приблизно 0,51 мм (1/50 дюйма, 0,02000 дюйма), менше приблизно 0,40 мм (1/64 дюйма, 0,015625 дюйма), менше приблизно 0,23 мм (0,009 дюйма), менше приблизно 0,20 мм (1/128 дюйма, 0,0078125 дюйма), менше приблизно 0,18 мм (0,007 дюйма), менше приблизно 0,13 мм (0,005 дюйма) або навіть менше приблизно 0,10 мм (1/256 дюйма, 0,00390625 дюйма)). В одній з конфігурацій необхідна біомаса провалюється через перфораційні отвори або сито і таким чином, біомаса з розміром, більшим, ніж перфораційні отвори або сито, не зазнає опромінення. Такі більші
Зо матеріали можна обробити повторно, наприклад, шляхом подрібнення або їх можна просто вилучити з обробки. В іншій конфігурації матеріал, розміри якого більше, ніж перфораційні отвори, опромінюють і більш дрібний матеріал видаляють шляхом просіювання або використовують повторно. У такого роду конфігурації сам транспортер (наприклад, частина транспортера) може бути перфорованим або виготовлений із застосуванням сітки. Наприклад, відповідно одному з конкретних варіантів реалізації винаходу матеріал біомаси може бути вологим, при цьому перфораційні отвори або сітка дозволяють воді витікати з біомаси перед опроміненням.
Ї0014|Ї Просіювання матеріалу також можна здійснити ручним способом, наприклад, за допомогою оператора або механічного устаткування (наприклад, автомата, обладнаного колірним, відбивним або іншим датчиком), яке видаляє небажаний матеріал. Просіювання також можна здійснити шляхом магнітного просіювання, при цьому магніт розміщують близько до матеріалу, що транспортується, і магнітний матеріал видаляють шляхом магнітного впливу.
Ї0015| Можлива попередня обробка може включати нагрівання матеріалу. Наприклад, частина транспортера може проходити через зону нагрівання. Зону нагрівання можна створити, наприклад, за допомогою ІЧ-випромінювання, мікрохвиль, спалювання (наприклад, газу, вугілля, нафти, біомаси), резистивного нагрівання і/або індуктивних котушок. Тепло можна застосовувати щонайменше з однієї сторони або більше ніж однієї сторони, нагрівання може бути безперервним або періодичним і нагрівати можна тільки частину матеріалу або весь матеріал. Наприклад, частину транспортуючого жолоба можна нагріти за допомогою нагрівальної сорочки. Нагрівання можна здійснити, наприклад, з метою сушіння матеріалу. У випадку сушіння матеріалу зазначене сушіння можна полегшити, при нагріванні або без нього, шляхом переміщення газу (наприклад, повітря, кисню, азоту, Не, СО», аргону) над біомасою і/або через біомасу при її транспортуванні.
ЇО016| У деяких випадках попередня обробка може включати охолодження матеріалу.
Охолодження матеріалу описане Медоїй у патенті США Ме 7900857, опис якого включено в даний документ за допомогою посилання. Наприклад, охолодження можна здійснити шляхом подачі охолоджуючого текучого середовища, наприклад, води (наприклад, із гліцерином) або азоту (наприклад, рідкого азоту) у нижню частину транспортуючого жолоба. Згідно з альтернативним варіантом реалізації винаходу охолоджуючий газ, наприклад, охолоджений бо азот, можна продувати поверх матеріалу біомаси або під транспортуючою системою.
Ї0017| Інший можливий спосіб попередньої обробки може включати додавання матеріалу в біомасу. Додатковий матеріал можна додати, наприклад, шляхом зрошення, розбризкування іМабо вливання матеріалу в біомасу при її транспортуванні. Матеріали, які можна додати, включають, наприклад, метали, керамічні матеріали і/або іони, як описано в публікації заявки на патент США 2010/0105119 А1 (поданої 26 жовтня 2009 року) і публікації заявки на патент США 2010/0159569 А1 (поданої 16 грудня 2009 року), повний опис яких включено в даний документ за допомогою посилання. Можливі матеріали, які можна додати, включають кислоти і основи.
Інші матеріали, які можна додати, являють собою окиснювачі (наприклад, пероксиди, хлорати), полімери, полімеризуємі мономери (наприклад, що містять ненасичені зв'язки), воду, каталізатори, ферменти і/або організми. Матеріал можна додати, наприклад, у чистій формі, у вигляді розчину в розчиннику (наприклад, воді або органічному розчиннику) і/або у вигляді розчину. У деяких випадках розчинник є летучим і може бути приготовлений з метою випаровування, наприклад, шляхом нагрівання і/або продування газу, як описано раніше.
Доданий матеріал може утворювати рівномірне покриття на біомасі або являти собою гомогенну суміш різних компонентів (наприклад, біомаси і додаткового матеріалу). Доданий матеріал може модулювати наступну стадію опромінення шляхом збільшення ефективності опромінення, демпфірування опромінення або зміни впливу опромінення (наприклад, від пучків електронів до рентгенівського випромінювання або нагрівання). Зазначений спосіб може не впливати на опромінення, але може бути застосований для подальшої послідовної обробки.
Доданий матеріал може допомогти при транспортуванні матеріалу, наприклад, за рахунок зниження рівнів пилу.
ІЇ0018| Біомасу можна направляти на транспортер (наприклад, вібраційні транспортери, застосовувані в камерах, описаних у даній заявці) за допомогою стрічкового транспортера, пневматичного транспортера, гвинтового транспортера, бункера, труби, вручну або за допомогою комбінації перерахованих вище обладнань. Біомасу можна, наприклад, скидати, виливати і/або поміщати на транспортер будь-яким із зазначених способів. Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу матеріал доставляють до транспортера, застосовуючи укладену в кожух систему розподілу матеріалу, що допомагає підтримати атмосферу з низьким вмістом кисню і/або регулювати пил і дрібні частки. Зважені або суспендовані в повітрі дрібні частки
Зо біомаси і пилу є небажаним, оскільки вони можуть створити небезпеку вибуху або ушкодити фольгу вікна електронної гармати (при застосуванні такого устаткування для обробки матеріалу). 0019) Матеріал можна вирівняти для формування рівномірної товщини, що становить від приблизно 0,0312 (приблизно 0,7925 мм) до 5 дюймів (приблизно 127 мм) (наприклад, від приблизно 0,0625 (приблизно 1,5875 мм) до 2,000 дюймів (приблизно 50,8 мм), від приблизно 0,125 (приблизно 3,175 мм) до 1 дюйма (приблизно 25,7 мм), від приблизно 0,125 (приблизно 3,175 мм) до 0,5 дюйма (приблизно 12,7 мм), від приблизно 0,3 (приблизно 7,62 мм) до 0,9 дюйма (приблизно 22,86 мм), від приблизно 0,2 (приблизно 5,08 мм) до 0,5 дюйма (приблизно 12,7 мм), від приблизно 0,25 (приблизно 6,35 мм) до 1 дюйма (приблизно 25,4 мм), від приблизно 0,25 (приблизно 6,35 мм) до 0,5 дюйма (приблизно 12,7 мм), 0,100 (приблизно 2,54 мм) ж/- 0,025 дюйма (приблизно 0,635 мм), 0,150 (приблизно 3,81 мм) ч/- 0,025 дюйма (приблизно 0,635 мм), 0,200 (приблизно 5,08 мм) -7- 0,025 дюйма (приблизно 0,635 мм), 0,250 (приблизно 6,35 мм) ж/- 0,025 дюйма (приблизно 0,635 мм), 0,300 (приблизно 7,62 мм) ж/- 0,025 дюйма (приблизно 0,635 мм), 0,350 (приблизно 8,89 мм) т/- 0,025 дюйма (приблизно 0,635 мм), 0,400 (приблизно 10,16 мм) ж/- 0,025 дюйма (приблизно 0,635 мм), 0,450 (приблизно 11,43 мм) -/- 0,025 дюйма (приблизно 0,635 мм), 0,500 (приблизно 12,7 мм) -/- 0,025 дюйма (приблизно 0,635 мм), 0,550 (приблизно 13,97 мм) ж/- 0,025 дюйма (приблизно 0,635 мм), 0,600 (приблизно 15,24 мм) -7- 0,025 дюйма (приблизно 0,635 мм), 0,700 (приблизно 17,78 мм) ж/- 0,025 дюйма (приблизно 0,635 мм), 0,750 (приблизно 19,05 мм) -7- 0,025 дюйма (приблизно 0,635 мм), 0,800 (приблизно 20,32 мм) -/- 0,025 дюйма (приблизно 0,635 мм), 0,850 (приблизно 21,59 мм) т/- 0,025 дюйма (приблизно 0,635 мм), 0,900 (приблизно 22,86 мм) ч/- 0,025 дюйма (приблизно 0,635 мм), 0,900 (приблизно 22,86 мм) х7/- 0,025 дюйма (приблизно 0,635 мм).
І0020| У цілому, переважно транспортувати матеріал через пучок електронів якнайшвидше для максимізації пропускної здатності. Наприклад, матеріал можна перемішати зі швидкостями, що становлять щонайменше 1 фут/хв (приблизно 0,305 м/хв), наприклад, щонайменше 2 фут/хв (приблизно 0,610 м/хв), щонайменше З фут/хв (приблизно 0,914 м/хв), щонайменше 4 фут/хв (приблизно 1,219 м/хв), по меншій мері 5 фут/хв (приблизно 1,524 м/хв), щонайменше 10 фут/хв (приблизно 3,048 м/хв), щонайменше 15 фут/хв (приблизно 4,572 м/хв), 20 (приблизно 6,093 м/хв), 25 (приблизно 7,62 м/хв), 30 (приблизно 9,144 м/мін), 35 (приблизно 10,668 м/хв), 40 60 (приблизно 12,192 м/хв), 45 (приблизно 13,716 м/хв), 50 фут/хв (приблизно 15,24 м/хв).
Швидкість транспортування пов'язана зі струмом пучка, наприклад, у випадку біомаси товщиною 75 дюйма (приблизно 0,635 см) і 100 мА, для забезпечення достатньої дози опромінення транспортер може переміщуватися зі швидкістю приблизно 20 футів/хв (приблизно 6,096 м/хв), при 50 мА транспортер може переміщуватися зі швидкістю приблизно 10 футів/хв (приблизно 3,048 м/хв) для забезпечення приблизно такої ж дози опромінення.
І0021| Після переміщення матеріалу через зону опромінення, можна здійснити додаткову попередню обробку. Можлива додаткова попередня обробка може, наприклад, являти собою процес, описаний відповідно до обробки шляхом попереднього опромінення. Наприклад, біомасу можна обробити шляхом просіювання, нагрівання, охолодження і/або об'єднання з добавками. Винятково при попередньому опроміненні може мати місце гасіння радикалів, наприклад, гасіння радикалів шляхом додавання текучих середовищ або газів (наприклад, кисню, закису азоту, аміаку, рідин), при застосуванні тиску, теплоти і/або додавання акцепторів радикалів. Наприклад, біомасу можна транспортувати з укладеного в кожух транспортера і піддавати впливу газу (наприклад, кисню), при цьому відбувається гасіння біомаси з утворенням карбоксильованих груп. Відповідно одному з варіантів реалізації винаходу біомасу під час опромінення піддають впливу хімічно активного газу або рідини. Гасіння біомаси, яка зазнала опромінення, описане Медоїї у патенті США Мо 8083906, повний опис якого включено в даний документ за допомогою посилання. (00221 При необхідності, поряд з опроміненням можна використовувати один або більше способів механічної обробки для додаткового зменшення опірності обробці вуглеводмісткого матеріалу. Зазначені способи можна застосовувати перед опроміненням, під час і/або після нього. 0023) У деяких випадках механічна обробка може включати початкову підготовку вихідної сировини безпосередньо після одержання, наприклад, зменшення розмірів матеріалів, наприклад, шляхом подрібнення, наприклад, різання, дроблення, додавання зсувних зусиль, розпилення або рубання. Наприклад, у деяких випадках, крихка вихідна сировина (наприклад, папір вторинної переробки, крохмальні матеріали або просо прутикоподібне) підготовляють шляхом додавання зсувних зусиль або роздрібнення (5Пгеадіпуд). Механічна обробка дозволяє зменшити об'ємну щільність вуглеводмісткого матеріалу, збільшити площу поверхні
Зо вуглеводмісткого матеріалу і/або зменшити один або більше розмірів вуглеводмісткого матеріалу.
ІЇ0024|У якості альтернативи або на додаток, вихідний матеріал можна обробити за допомогою іншого способу обробки, такого як, хімічні способи обробки, наприклад, за допомогою кислоти (НСІ, Н25Ох, НзРОз), основи (наприклад, КОН і Маон), хімічного окиснювача (наприклад, пероксидів, хлоратів, озону), опромінення, парового вибуху, піролізу, обробки ультразвуком, окиснення, хімічної обробки. Зазначені способи обробки можна реалізувати в будь-якому порядку і у будь-якій послідовності і комбінаціях. Наприклад, вихідний матеріал можна спочатку обробити фізично із застосуванням одного або більше способів обробки, наприклад, шляхом хімічної обробки, у тому числі і у комбінації з кислотним гідролізом (наприклад, при застосуванні НСІ, Н25О»х, НзРОз), опроміненням, обробкою ультразвуком, окисненням, піролізом або паровим вибухом, і потім піддати механічній обробці. Така послідовність може бути переважною, оскільки матеріали, оброблені за допомогою одного або більше інших способів обробки, наприклад, за допомогою опромінення або піроліза, зазвичай є більш крихкими і, отже, може бути легше здійснити подальшу зміну структури матеріалу при механічній обробці. У якості ще одного прикладу, вихідний матеріал можна пропускати через іонізуюче опромінення, використовуючи транспортер, як описано в даній заявці, і потім піддавати механічній обробці. Хімічна обробка дозволяє вилучити деяку частину або весь лігнін (наприклад, при хімічному варінні целюлози) і дозволяє частково або повністю гідролізувати матеріал. Зазначені способи також можна використовувати з попередньо гідролізованим матеріалом. Крім того, зазначені способи можна використовувати з матеріалом, який не був попередньо гідролізований. Перераховані способи можна використовувати із сумішами гідролізованого і негідролізованого матеріалів, наприклад, із сумішами, що містять приблизно 5095 або більше негідролізованого матеріалу, приблизно 6095 або більше негідролізованого матеріалу, приблизно 7095 або більше негідролізованого матеріалу, приблизно 8095 або більше негідролізованого матеріалу або навіть 9095 або більше негідролізованого матеріалу. (0025 Поряд зі зменшенням розміру, яке можна виконати спочатку і/або пізніше при обробці, механічна обробка також може бути переважною з погляду «розкриття», «напруги», руйнування або розпушення вуглеводмістких матеріалів, одержання целюлози з матеріалів більш сприйнятливих до розщеплення ланцюгів і/або руйнуванню кристалічної структури в ході 60 фізичної обробки.
І0026| Способи механічної обробки вуглеводмісткого матеріалу включають, наприклад, розмелювання або дроблення. Розмелювання можна виконати із застосуванням, наприклад, молоткової дробарки, кульового млина, колоїдного млина, конічного або конусного млина, дискового млина, бігункового млина, млина Уайлі, зернового млина або іншого млина.
Дроблення можна здійснити із застосуванням, наприклад, різальної дробарки/дробарки ударної дії. Деякі типові дробарки включають жорнові дробарки, штифтові дробарки, кавові дробарки і гратознімачі. Дроблення або розмелювання можна забезпечити, наприклад, за допомогою зворотно-поступального штифта або іншого елемента, як це має місце в штифтовому млині.
Інші механічні способи обробки включають механічне поздовжнє різання або розривання, інші способи, у яких волокна натискають, і дроблення відбувається шляхом стирання під дією повітря. Підходящі способи механічної обробки додатково включають будь-який інший спосіб, що продовжує руйнування внутрішньої структури матеріалу, яке було ініційовано попередніми стадіями обробки.
І0027| Розмелювання біомаси можна здійснити або у вологому, або в сухому стані.
Оптимальний стан може залежати від помольного обладнання, від біомаси, а також від того чи є наступні стадії більш підходящими для обробки сухого матеріалу. Переважною рідиною для вологого розмелювання є вода і таке розмелювання можна здійснити без добавок, таких як диоксид сірки. Сухе розмелювання біомас може являти собою переважний процес, особливо якщо наступні стадії обробки краще проводити із застосуванням біомаси в сухому стані, коли вміст води становить менше приблизно 15 95 мас., необов'язково, менше 10 95 мас. або, альтернативно, менше 5 95 мас.. Наприклад, матеріал можна піддати вологому і/або сухому розмелюванню із застосуванням способів і обланання, описаних у патенті США Мо 7900857, у патенті США Мо 8420356 і в заявці на патент США Мо 2012/0315675, повний опис яких включено в даний документ за допомогою посилання.
І0О028)| Системи механічної підготовки сировини можна виконати з можливістю одержання потоків з конкретними характеристиками, такими як, наприклад, конкретні максимальні розміри, конкретні співвідношення довжини до ширини або конкретні співвідношення площ поверхні.
Фізична підготовка дозволяє збільшити швидкість реакцій, поліпшити рух матеріалу на транспортері, поліпшити профіль опромінення матеріалу, поліпшити однорідність опромінення
Зо матеріалу або знизити необхідний час обробки шляхом розкриття матеріалів і перетворення їх у більш доступні матеріали для процесів і/або реагентів, таких як реагенти в розчині.
І0029| Об'ємну щільність вихідної сировини можна контролювати (наприклад, збільшувати).
У деяких випадках може бути бажаним одержати матеріал з низькою об'ємною щільністю, наприклад, шляхом ущільнення матеріалу (наприклад, ущільнення може зробити більш легким і менш дорогим транспортування матеріалу в інше місце) і потім повернення матеріалу до стану з більш низькою об'ємною щільністю (наприклад, після транспортування). Матеріал можна ущільнити, наприклад, від менше приблизно 0,2 г/см. куб. до більше приблизно 0,9 г/см. куб. (наприклад, менше приблизно 0,3 до більше приблизно 0,5 г/см. куб., менше приблизно 0,3 до більше приблизно 0,9 г/см. куб., менше приблизно 0,5 до більше приблизно 0,9 г/см. куб., менше приблизно 0,3 до більше приблизно 0,8 г/см. куб., менше приблизно 0,2 до більше приблизно 0,5 г/см. куб.). Наприклад, матеріал можна ущільнити за допомогою способів і обладнання, описаних Меаоїї у патенті США Мо 7932065 і міжнародній публікації Ме УМО 2008/073186 (яку було подано 26 жовтня 2007 року, опубліковано англійською мовою і де в якості держави, у якому заявник має намір одержати патент, зазначені Сполучені Штати), повні описи яких включені в даний документ за допомогою посилання. Ущільнені матеріали можна обробити будь-якими способами, описаними в даній заявці, або будь-який матеріал, оброблений за допомогою будь-якого зі способів, описаних у даній заявці, можна згодом піддати ущільненню.
ІООЗОЇ Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу матеріал, що підлягає обробці, перебуває у формі волокнистого волокнистого матеріалу, що містить, волокна отримані при додаванні зсувних зусиль до джерела волокон. Наприклад, зазначене додавання зсувних зусиль можна виконати за допомогою ротаційного ножеподібного інструмента. 00311 Наприклад, до джерела волокон, наприклад, який є важкороздкадаємим або який мав знижені рівні опірності обробці, можна прикласти зсувні зусилля, наприклад, у ротаційному ножеподібному інструменті з одержанням першого волокнистого матеріалу. Перший волокнистий матеріал пропускають через перше сито, наприклад, із середнім розміром отворів 1,59 мм або менше (1/16 дюйма, 0,0625 дюйма), і одержують другий волокнистий матеріал. При необхідності, джерело волокон можна розрізати перед додаванням зсувних зусиль, наприклад, за допомогою шредера. Наприклад, при використанні паперу в якості джерела волокон, папір можна спочатку нарізати на смужки, які, наприклад, мають ширину від 2 (приблизно 0,635 см) бо до 1/2-дюйма (приблизно 1,27 см), використовуючи шредер, наприклад шнековий шредер, що обертається в протилежних напрямках, такий як шредери, вироблені компанією Мипзоп (Ютика,
Нью-Йорк). У якості альтернативи роздрібненню (зПпгеадіпо), розмір паперу можна зменшити шляхом різання до необхідного розміру за допомогою гильйотинної різальної машини.
Наприклад, гильйотинну різальну машину можна використовувати для розрізування паперу на аркуші, наприклад, шириною 10 дюймів (приблизно 25,4 см) і довжиною 12 дюймів (приблизно 30,5 см).
І00З2| Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу додавання зсувних зусиль до джерела волокон і пропускання отриманого першого волокнистого матеріалу через перше сито виконують одночасно. Додавання зсувних зусиль і пропускання також можна здійснити в процесі з періодичним завантаженням.
І0033| Наприклад, ротаційний ножевидний інструмент можна використовувати для одночасного нарізування джерела волокон і просіювання першого волокнистого матеріалу.
Ротаційний ножевидний інструмент містить бункер, який можна завантажити обрізками джерела волокон, отриманими при нарізуванні зазначеного джерела.
Ї0ООЗ3З4| Згідно з іншими варіантами реалізації винаходу перед оцукрюванням і/або ферментуванням вихідну сировину обробляють фізичним способом. Фізичні способи обробки можуть включати один або більше із будь-яких способів, описаних у даній заявці, такі як механічна обробка, хімічна обробка, опромінення, обробка ультразвуком, окиснення, піроліз або паровий вибух. Способи обробки можна використовувати при комбінації двох, трьох, чотирьох або навіть усіх з описаних технологій (у будь-якому порядку). При застосуванні більше ніж одного способу обробки зазначені способи можна застосовувати одночасно або в різний час.
Крім того, можна використовувати інші способи, що змінюють молекулярну структуру вихідної сировини на основі біомаси, окремо або в комбінації зі способами, описаними в даній заявці. 0035) Механічні способи обробки, які можна використовувати, і характеристики механічно оброблених вуглеводмістких матеріалів більш докладно описані в публікації заявки на патент
США 2012/0100577 АТ, поданої 18 жовтня 2011 року, повний опис яких тим самим включено в даний документ за допомогою посилання.
І0ОЗ6| Механічні способи обробки, описані в даній заявці, також можна застосовувати при обробці РАБА і матеріалів на основі РАЗА.
ОБРОБКА УЛЬТРАЗВУКОМ, ПІРОЛІЗ, ОКИСНЕННЯ, ПАРОВИЙ ВИБУХ
Ї0ОЗ7| При необхідності, замість опромінення або поряд з ним можна використовувати один або більше способів, обраних з обробки ультразвуком, піролізу, окисних способів або способів на основі парового вибуху, для зменшення або подальшого зменшення опірності обробці вуглеводмісткого матеріалу або технологічної РАЗА і/або матеріалів на основі РАБА.
Наприклад, зазначені способи можна застосовувати перед опроміненням, під час і/або після нього. Такі способи докладно описані Медоїй у патенті США Мо 7932065, повний опис якого включено в даний документ за допомогою посилання.
ТЕРМІЧНА ОБРОБКА БІОМАСИ
ІЇ00ОЗ38| Альтернативно або на додаток, біомасу можна термічно обробити протягом до дванадцяти годин при температурах у діапазоні від приблизно 90 "С до приблизно 160 "С. У деяких випадках таку стадію термічної обробки здійснюють після опромінення біомаси пучком електронів. Час термічної обробки становить до 9 годин, альтернативно, до б годин, можливо, до 4 годин і, додатково, до приблизно 2 годин. Час обробки може становити всього лише до 30 хвилин, за умови, що маса може бути ефективно нагріта.
Ї0О39| Термічну обробку можна виконати при температурі від 90 "С до приблизно 160 "С або, можливо, при температурі від 100 до 150 або, згідно з альтернативним варіантом реалізації винаходу, при температурі від 120 до 140 "С. Біомасу суспендують у воді, так що її вміст у воді становить від 10 до 75 95 мас. У випадку біомаси, яка являє собою опромінену біомасу, додають воду і виконують термічну обробку. 00401 Термічну обробку здійснюють у водній суспензії або суміші біомаси. Кількість біомаси становить від 10 до 90 95 мас. щодо загальної кількості суміші, альтернативно, від 20 до 70 90 мас. або можливо від 25 до 50 95 мас. Опромінена біомаса може мати мінімальний вміст води, тому перед термічною обробкою необхідно додавати воду.
Ї0041| Оскільки при температурах вище 100 "С буде мати місце тиск, обумовлений щонайменше частково випаровуванням води, можна використовувати сосуд високого тиску, щоб витримати і/або підтримати зазначений тиск. Процес термічної обробки можна виконати при періодичній, безперервній, напівбезперервній або інших конфігураціях реактора.
Безперервна конфігурація реактора може являти собою трубчастий реактор і може включати устаткування (в однині або множині) усередині труби, які будуть сприяти переносу тепла і бо змішуванню/суспендуванню біомаси. Зазначені трубчасті устаткування можуть включати один або більше статичних змішувачів. Тепло також можна ввести в систему шляхом прямого нагнітання пари.
СИСТЕМИ ТРАНСПОРТУВАННЯ
(0042) Різні системи транспортування можна використовувати для транспортування вихідних матеріалів, наприклад, у камеру і під пучок електронів у камері. Типові транспортери являють собою стрічкові транспортери, пневматичні транспортери, гвинтові транспортери, візки, поїзди, поїзди або візки на рейках, підйомники, фронтальні навантажувачі, екскаватори типу зворотна лопата, крани, можна використовувати різні шкребки і лопати, вагонетки і завантажувальні пристрої. Наприклад, вібраційні транспортери можна використовувати в різних процесах, описаних у даній заявці, наприклад, описаних у міжнародній заявці на патент Мо
РСТ/ІО52013/064332, поданої 10 жовтня 2013 року, повний опис якої включено в даний документ за допомогою посилання.
ЗАСТОСУВАННЯ ОБРОБЛЕНОГО МАТЕРІАЛУ БІОМАСИ
Ї0043| Застосовуючи способи, що описані в даній заявці, вихідний матеріал біомаси (наприклад, рослинну біомасу, біомасу тваринного походження, папір і біомасу з побутових відходів) можна використовувати в якості вихідної сировини для одержання корисних проміжних сполук і продуктів, таких як органічні кислоти, солі органічних кислот, гідроксимісткі кислоти,
РАЗА, ангідриди кислот, складні ефіри органічних кислот і паливо, наприклад, паливо для двигунів внутрішнього згоряння або вихідну сировину для паливних елементів. У даній заявці описані системи і процеси, у яких можна використовувати в якості вихідної сировини целюлозні іабо лігноцелюлозні матеріали, які є легкодоступними, але часто важко піддаються обробці, наприклад, потоки побутових відходів і потоки макулатури, такі як потоки, що містять газетний папір, крафт-папір, гофрований папір або їх суміші. 00441 Для перетворення вихідної сировини у форму, яку можна легко обробити, глюкан- або ксиланмістку целюлозу у вихідній сировині можна піддавати гідролізу з одержанням низькомолекулярних вуглеводів, таких як цукру, за допомогою оцукровуючого агента, наприклад, ферменту або кислоти, процес, називаний оцукрюванням. Потім низькомолекулярні вуглеводи можна використовувати, наприклад, на існуючому виробничому підприємстві, такому як підприємство з виробництва одноклітинного білка, підприємство з виробництва ферментів
Зо або підприємство з виробництва палива, наприклад, підприємство з виробництва етанолу. 0045) Вихідну сировину можна піддавати гідролізу шляхом використання ферменту, наприклад, шляхом об'єднання матеріалів і ферменту в розчиннику, наприклад, у водяному розчині. 0046) Згідно з альтернативним варіантом реалізації винаходу ферменти можуть надходити за рахунок організмів, які розкладають біомасу, таку як целюлозні і/або лігнінові частини біомаси, містять або продукують різні розкладаючі клітковину ферменти (целюлази), лігнінази або різні руйнуючі біомасу метаболіти з маленькими молекулами. Зазначені ферменти можуть являти собою комплекс ферментів, які діють синергічно і розкладають кристалічні целюлозні або лігнінові частини біомаси. Приклади розкладаючих клітковину ферментів включають: ендоглюканази, целобіогідролази і целобіази (бета-глюкозидази).
Ї0047| Під час оцукровування целюлозний субстрат можна спочатку гідролізувати за допомогою ендоглюканаз у випадкових місцях з одержанням олігомерних проміжних сполук.
Далі зазначені проміжні сполуки стають субстратами для екзотермічного розщеплення глюканаз, таких як целобіогідролаза, з одержанням целобіози з кінцевих груп целюлозного полімеру. Целобіоза являє собою водорозчинний 1,4-зв'язаний димер глюкози. | нарешті, целобіаза розщеплює целобіозу з одержанням глюкози. Ефективність (наприклад, час гідролізу і/або повнота гідролізу) такого процесу залежить від опірності обробці целюлозного матеріалу.
ПРОМІЖНІ СПОЛУКИ І ПРОДУКТИ
Ї0048| Застосовуючи процеси, що описані в даній заявці, матеріал біомаси можна перетворити в один або більше продуктів, таких як енергія, палива, продукти харчування і матеріали. Специфічні приклади продуктів включають, але не обмежуються ними, водень, цукри (наприклад, глюкозу, ксилозу, арабінозу, манозу, галактозу, фруктозу, дисахариди, олігосахариди і полісахариди), спирти (наприклад, одноатомні спирти або двоатомні спирти, оскільки етанол, н-пропанол, ізобутанол, втор-бутанол, трет-бутанол або н-бутанол), гідратовані або утримуючі воду спирти (наприклад, що містять більше 1095, 2095, 3095 або навіть більше 4095 води), біодизельне паливо, органічні кислоти, вуглеводні (наприклад, метан, етан, пропан, ізобутен, пентан, н-гексан, біодизельне паливо, біобензин і їх суміші), попутні продукти (наприклад, білки, такі як розкладаючі клітковину білки (ферменти) або одноклітинні білки) і суміші будь-яких із зазначених сполук у будь-якій комбінації або відносній концентрації і, 60 можливо, у комбінації з будь-якими добавками (наприклад, паливними добавками). Інші приклади включають карбонові кислоти, солі карбонової кислоти, суміш карбонових кислот і солей карбонових кислот і складні ефіри карбонових кислот (наприклад, метиловий, етиловий і н-пропілові складні ефіри), кетони (наприклад, ацетон), альдегіди (наприклад, ацетальдегід), альфа- і бета-ненасичені кислоти (наприклад, акрилову кислоту) і олефіни (наприклад, етилен).
Інші спирти і похідні спиртів включають пропанол, пропіленгліколь, 1,4-бутандіол, 1,3- пропандіол, цукрові спирти (наприклад, еритрітол, гліколь, гліцерин, сорбіт, треїтол, арабітол, рибітол, манітол, дульцит, фуситол, ідитол, ізомальт, мальтітол, лактітол, ксиліт і інші поліоли) і метилові або етилові складні ефіри будь-якого з перерахованих спиртів. Інші продукти включають метилакрилат, метилметакрилат, молочну кислоту, ПМК, лимонну кислоту, мурашину кислоту, оцтову кислоту, пропіонову кислоту, масляну кислоту, бурштинову кислоту, валеріанову кислоту, капронову кислоту, З-гідроксипропіонову кислоту, пальмітинову кислоту, стеаринову кислоту, щавлеву кислоту, малонову кислоту, глутарову кислоту, олеїнову кислоту, ліноленову кислоту, гліколеву кислоту, гама-гідроксимасляну кислоту і їх суміші, солі будь-яких з перерахованих кислот, суміші будь-яких кислот і їх відповідні солі.
Ї0049| Будь-яку комбінацію перерахованих вище продуктів один з одним і/або перерахованих вище продуктів з іншими продуктами, при цьому інші продукти можна одержати із застосуванням способів, описаних у даній заявці або іншим способом, можна впакувати разом і продавати у вигляді продуктів. Продукти можна поєднувати, наприклад, перемішувати, змішувати, або спільно розчиняти або можна просто впакувати або продавати разом.
Ї0ОО5ОІ| Будь-який із продуктів або комбінацій продуктів, описаних у даній заявці, можна дезінфікувати або стерилізувати перед продажем продуктів, наприклад, після очищення або виділення або навіть після опакування, для нейтралізації одного або більше потенційно небажаних забруднюючих речовин, які можуть бути присутніми у продукті (продуктах). Таку санацію можна здійснити шляхом бомбардування електронами, наприклад, з дозою менше приблизно 20 Мрад, наприклад, від приблизно 0,1 до 15 Мрад, від приблизно 0,5 до 7 Мрад або від приблизно 1 до З Мрад.
Ї0051| Процеси, що описані в даній заявці, дозволяють одержувати потоки різних побічних продуктів, які можна використовувати для генерування пари і електрики для застосування в інших частинах підприємства (спільне виробництво теплової і електричної енергії) або
Зо продавати на відкритому ринку. Наприклад, пару, що утворюється при горінні потоків побічних продуктів, можна використовувати в процесі дистиляції. У якості іншого прикладу, електрику, що генерується при горінні потоків побічних продуктів, можна використовувати в електронно- променевих генераторах, застосовуваних при попередній обробці. 0052 Побічні продукти, використовувані для генерування пари і електрики, одержують із декількох джерел на протязі всього процесу. Наприклад, анаеробне зброджування стічних вод дозволяє одержати біогаз із високим рівнем метану і маленькою кількістю відпрацьованої біомаси (шламу). У якості іншого прикладу, можна використовувати тверді речовини, отримані після оцукрювання і/або після дистиляції (наприклад, непрореагувавший лігнін, целюлозу і геміцелюлозу, що залишилася від попередньої обробки і первинних процесів), наприклад, спалюючи їх у якості палива. 0053) Інші проміжні сполуки і продукти, у тому числі продукти харчування і фармацевтичні продукти, описані в публікації заявки на патент США 2010/0124583 АТ, що належить Медої, опублікованої 20 травня 2010 року, повний опис якої тим самим включено в даний документ за допомогою посилання.
ПРОДУКТИ, ОТРИМАНІ З ЛІГНІНУ
І0054| Вважається, що відпрацьована біомаса (наприклад, відпрацьований лігноцелюлозний матеріал), отримана в результаті лігноцелюлозної обробки описаними способами, має високий вміст лігніну і крім того, що її можна використовувати для одержання енергії за допомогою спалювання в устаткуванні для спільного виробництва теплової і електричної енергії, може застосовуватися в якості інших коштовних продуктів. Наприклад, лігнін можна використовувати як є в якості пластмаси або його властивості можна поліпшити синтетичними способами для одержання іншої пластмаси. У деяких випадках, лігнін також можна перетворити в лігносульфонати, які можна використовувати в якості зв'язувальних речовин, диспергаторів, емульгаторів або в якості комплексоутворюючих агентів. 0055 При застосуванні в якості зв'язувальної речовини, лігнін або лігносульфонат можна, наприклад, використовувати у вугільних брикетах, у керамічних матеріалах, для зв'язування чорного вуглецю, для зв'язування добрив і гербіцидів, у якості пиловловлювача, при одержанні фанери і пресованої деревини, для зв'язування кормів для тварин, у якості зв'язувальної речовини для скловолокна, у якості зв'язувальної речовини в мастиці для приклеювання бо лінолеуму і у якості стабілізатора грунтів.
0056) У якості диспергатора лігнін або лігносульфонати можна використовувати, наприклад, у бетонних сумішах, глиняних і керамічних матеріалах, барвниках і пігментах, при дубленні шкіри і у сухій штукатурці. 00571 У якості емульгатора, лігнін або лігносульфонати можна використовувати, наприклад, в асфальті, пігментах і барвниках, пестицидах і парафінових емульсіях.
ЇО058|У якості комплексоутворюючого агента, лігнін або лігносульфонати можна використовувати, наприклад, у системах живильних мікроелементах, чистячих сполуках, і системах водопідготовки, наприклад, для систем котлів і систем охолодження.
Ї0О0О59| У випадку виробництва енергії лігнін у цілому має більш високий енерговміст, ніж холоцелюлоза (целюлоза і геміцелюлоза), оскільки він містить більше вуглецю, ніж холоцелюлоза. Наприклад, сухий лігнін може мати енерговміст від приблизно 11000 (приблизно 25,586 МДж/кг) до 12500 БТЕ на фунт (приблизно 29,075 МДж/кг) у порівнянні з діапазоном від 7000 (приблизно 16,282 МДж/кг» до 8000 БтТЕ на фунт (приблизно 18,08 МДж/кг) холоцелюлози. По суті, лігнін можна ущільнити і перетворити в брикети і гранули, застосовувані для спалювання. Наприклад, лігнін можна перетворити в гранули за допомогою будь-якого способу, описаного в даній заявці. Для одержання гранули або брикету таких, що повільно горять, лігнін можна піддати поперечному зшиванню, наприклад, застосовуючи дозу опромінення від приблизно 0,5 Мрад до 5 Мрад. Поперечне зшивання дозволяє одержати форм-фактор з більш поівльним горінням. Форм-фактор, такий як гранула або брикет, можна перетворити в «синтетичне вугілля» або деревне вугілля за допомогою піролізу під час відсутності повітря, наприклад, при температурі від 400 до 950 "С. Перед піролізом може бути бажаним поперечне зшивання лігніну для підтримки конструктивної цілісності.
Ї0О6О| Комбіноване виробництво теплової і електричної енергії із застосуванням відпрацьованої біомаси описане в міжнародній заявці на патент Ме РСТ/О52014/021634, поданої 7 березня 2014 року, повний опис якої включено в даний документ за допомогою посилання.
Ї0061| Продукти, отримані з лігніну, також можна об'єднати з РАЗА і продуктами, отриманими з РАБА (наприклад, РАБА, яка була отримана, як описано в даній заявці).
Наприклад, лігнін і продукти, отримані з лігніну, можна змішувати, прищеплювати до РАБА або іншим способом поєднувати і/або змішувати з РАБА. Наприклад, лігнін можна використовувати
Зо для зміцнення, пластифікування або іншим способом модифікування РАЗА.
ОЦУКРЮВАННЯ
І0062| Оброблені матеріали біомаси можна оцукровувати, у цілому, шляхом об'єднання матеріалу і ферменту целюлаза в рідкому середовищі, наприклад, водяному розчині. У деяких випадках, перед оцукрюванням матеріал кип'ятять, замочують або варять у гарячій воді, як описано Медой і Ма:хіегтап у публікації заявки на патент США 2012/0100577 А1, опублікованої 26 квітня 26 2012 року, повний опис якої включено в даний документ.
Ї006З| Процес оцукрювання можна частково або повністю здійснити в баку (наприклад, у баку з об'ємом щонайменше 4000, 40000 або 500000 л), на виробничому підприємстві і/або його можна частково або повністю здійснити при транспортуванні, наприклад, у залізничній цистерні, автоцистерні або в супертанкері або трюмі судна. Час, необхідний для повного оцукрювання, буде залежати від умов обробки і застосовуваних вуглеводмісткого матеріалу і ферменту. При проведенні оцукрювання на виробничому підприємстві в контрольованих умовах целюлозу можна по суті повністю перетворити в цукор, наприклад, глюкозу, протягом від приблизно 12 до 96 годин. Якщо оцукрювання здійснюють частково або повністю при транспортуванні, оцукрювання може зайняти більше часу. 00641 У цілому, переважно, щоб вміст бака в ході оцукрювання перемішували, наприклад, використовуючи струминне перемішування, як описано в міжнародній заявці на патент Мо
РСТ/О52010/035331, поданої 18 травня 2010 року, яка була опублікована англійською мовою як
УМО 2010/135380 і де в якості держави, у якому заявник має намір одержати патент, зазначені
Сполучені Штати, повний опис якої включено в даний документ за допомогою посилання.
ІЇ0065| Додавання поверхнево-активних речовин може збільшити швидкість оцукрювання.
Приклади поверхнево-активних речовин включають неїіонні поверхнево-активні речовини, такі як поліетиленгліколеві поверхнево-активні речовини ТуеепФ 20 або ТуеепФ 80, іонні поверхнево-активні речовини або амфотерні поверхнево-активні речовини.
Ї0О66| У цілому, переважно, щоб концентрація розчину цукру, отриманого в результаті оцукрювання, була порівняно високою, наприклад, більше 4095 або більше 50, 60, 70, 80, 90 або навіть більше 9595 за масою. Воду можна вилучити, наприклад, шляхом випаровування, для збільшення концентрації розчину цукру. Це зменшить об'єм, що зазнає транспортування, а також дозволить придушити ріст мікробів у розчині. бо Ї0067| Згідно з альтернативним варіантом реалізації винаходу можна використовувати розчини цукру з більш низькими концентраціями, у цьому випадку може бути бажаним додавання протимікробної добавки, наприклад, антибіотика широкого спектра дії, при низькій концентрації, наприклад, від 50 до 150 ррт. Інші підходящі антибіотики включають амфотерицин В, ампіцилін, хлорамфенікол, ципрофлоксацин, гентаміцин, гігроміцин В, канаміцин, неоміцин, пеніцилін, пуроміцин, стрептоміцин. Антибіотики будуть пригнічувати ріст мікроорганізмів під час транспортування і зберігання і їх можна використовувати при підходящих концентраціях, наприклад, від 15 до 1000 ррт за масою, наприклад, від 25 до 500 ррт або від 50 до 150 ррт. При необхідності, можна додати антибіотик, навіть якщо концентрація цукру порівняно висока. Згідно з альтернативним варіантом реалізації винаходу можна використовувати інші добавки із протимікробними або консервуючими властивостями.
Протимікробна добавка (добавки) переважно являють собою харчові добавки. 0068) Розчин з порівняно високою концентрацією можна одержати за рахунок обмеження кількості води, що додається до вуглеводмісткого матеріалу з ферментом. Концентрацію можна регулювати, наприклад, контролюючи ступінь оцукрювання. Наприклад, концентрацію можна збільшити шляхом додавання в розчин більшої кількості вуглеводмісткого матеріалу. Для підтримки рівня цукру, який утворюється в розчині, можна додати поверхнево-активну речовину, наприклад, одну з речовин, описаних вище. Крім того, можна збільшити розчинність шляхом збільшення температури розчину. Наприклад, розчин можна підтримувати при температурі від 40 до 50 С, від 60 до 80 С або навіть при більш високій температурі.
ОЦУКРОВУЮЧІ АГЕНТИ
0069) Підходящі розкладаючі клітковину ферменти включають целюлази, отримані з видів, що відносяться до родів Васійив5, Соргіпиє, Мусеї/ЛПорнійога, Сернаюзропит, бсугаїаит,
Репісійит, Азрегуїи5, Рзеидотопавз, Нитісоїа, Еизапит, ТНівіауіа, Астетопіит, Спгузозропип і
Тисподегта, зокрема целюлази, отримані за допомогою штаму, обраного з виду АзрегашШив (див., наприклад, публікацію Європейського патенту Мо 0 458 162), Нитісоїа іпзоепв (перекласифікованого як бсуїа/діит Іепторнйит, див., наприклад, патент США Мо 4435307),
Соргіпивз сіпегеив, Гизапит охувзрогит, Мусеїпїорніпога ІТтегторніа, Мепірйи5 дідапіеив, ТНівіауїа
Їєіттевійв, Астетопійт 5р. (у тому числі, але не обмежуючись ними, А. регвісіпит, А. астетопійт,
А. Бгаспурепійт, А. аісптотоврогит, А. обБсіамайт, А. ріпкепопіає, А. гозеодгізеит, А.
Зо іпсоІогайшт і А. їшгайт). Переважні штами включають Нитісоіа іпзоїеп5 ОЗМ 1800, Ризапит охузрогит ВЮЗМ 2672, МусеїЛйорнійога ШТепторніа СВ5 117.65, Серпаюзропит 5р. ВУМ-202,
Астетопійт 5р. СВ5 478.94, Астетопійит 5р. СВ5 265.95, Астетопійит регвісіпит СВ5 169.65,
Астетопіит астетопіит АНИ 9519, Сернаюзропит 5р. СВО 535.71, Астетопійт бгаспурепійит
Св 866.73, Астетопійт діспготов5рогит СВ 683,73, Астетопішт обсіамайшт СВ 311.74, 00 Астетопійт ріпкепопіае СВ5 157.70, Астетопійт гозеодгізент СВ5 134.56, Асгетопійит іпсоогайшт Св 146.62 і Астетопіит шгайшшт СВ5 299.70Н. Розкладаючі клітковину ферменти також можна одержати з С/гузозрогіит, переважно, штаму С/гузозрогіит ШсКкпошепве.
Додаткові штами, які можна використовувати, включають, але не обмежуються ними,
Тпсподегта (зокрема, 7. м/пае, Т. геезеї і Т. Копіпді)), алкалофільний Вас//и5 (див., наприклад, патент США Мо 3844890 і публікацію Європейського патенту Мо 0 458 162) і бгеріотусез (див., наприклад, публікацію Європейського патенту Мо 0458162). 0070) Поряд з ферментами або в комбінації з ними, для оцукрювання лігноцелюлозних і целюлозних матеріалів можна використовувати кислоти, основи і інші хімічні сполуки (наприклад, окиснювачі). Зазначені матеріали можна використовувати в будь-якій комбінації або послідовності (наприклад, до, після і/або під час додавання ферменту). Наприклад, можна використовувати сильні мінеральні кислоти (наприклад, НСІ, Н25О», НзРоОй) і сильні основи (наприклад, МаОН, КОН).
ЦУКРИ
Ї0О071| У процесах, описаних у даній заявці, наприклад, після оцукрювання, можна виділити цукри (наприклад, глюкозу і ксилозу). Наприклад, цукри можна виділити за допомогою осадження, кристалізації, хроматографії (наприклад, хроматографії із псевдорухомим шаром, хроматографії високого тиску), центрифугування, екстракції, будь-якого іншого способу виділення, відомого в даній області техніки, і їхніх комбінацій.
ФЕРМЕНТАЦІЯ
00721 Дріжджі і бактерії 2утотопав, наприклад, можна використовувати для ферментації або перетворення цукру (цукрів) у спирт (спирти). Нижче описані інші мікроорганізми.
Оптимальне значення рН для ферментації становить від приблизно 4 до 7. Наприклад, оптимальне значення рН для дріжджів становить від приблизно 4 до 5, тоді як оптимальне значення рН для 2утотопаз становить від приблизно 5 до 6. Типовий час ферментації 60 становить від приблизно 24 до 168 годин (наприклад, від 24 до 96 годин) при температурі в діапазоні від 20 "С до 40 "С (наприклад, від 26 "С до 40 "С), однак термофільні мікроорганізми віддають перевагу більш високим температурам.
Ї0073| Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу, наприклад, при застосуванні анаеробних організмів, щонайменше частину ферментації проводять під час відсутності кисню, наприклад, в атмосфері інертного газу, такого як М», Аг, Не, СО» або їх суміші. Крім того, суміш можна постійно продувати інертним газом, що проходить через бак при протіканні частини або всього процесу ферментації. У деяких випадках, анаеробні умови можна досягти або підтримувати за рахунок утворення диоксида вуглецю в процесі ферментації, при цьому додатковий інертний газ не потрібен.
Ї0074| Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу всю або частину процесу ферментації можна перервати до досягнення повного перетворення низькомолекулярного цукру в продукт (наприклад, етанол). Проміжні продукти ферментації включають цукор і вуглеводи з високими концентраціями. Цукри і вуглеводи можна виділити із застосуванням будь-яких засобів, відомих у даній області техніки. Зазначені проміжні продукти ферментації можна використовувати при одержанні продукту харчування для споживання людиною або твариною. Додатково або в якості альтернативи, проміжні продукти ферментації можна подрібнити до тонкодисперсних часток у лабораторному млині з нержавіючої сталі і одержати борошноподібну речовину. У процесі ферментації можна використовувати струминне перемішування, і в деяких випадках оцукрювання і ферментацію виконують у тому самому баку.
Ї0075| Живильні речовини для мікроорганізмів можна додати під час оцукрювання і/або ферментації, наприклад, пакети з харчовими живильними речовинами, описані в публікації заявки на патент США 2012/0052536, поданої 15 липня 2011 року, повний опис якої включено в даний документ за допомогою посилання.
Ї0076| «Ферментування» включає способи і продукти, описані в міжнародній заявці на патент Мо РСТ/О5З2012/071093, поданої 20 грудня 2012 року, і міжнародній заявці на патент Мо
РСТ/О52012/071097, поданої 12 грудня 2012 року, зміст яких у повному об'ємі включено в даний документ за допомогою посилання.
І0077| Пересувні ферментери можна використовувати, як описано в міжнародній заявці на патент Ме РСТ/О52007/074028 (яка була подано 20 липня 2007 року, була опублікована англійською мовою як УМО 2008/011598 і де в якості держави, у якій заявник має намір одержати патент, зазначені Сполучені Штати) і в опублікованому патенті США Мо 8318453, зміст яких включено в даний документ у повному об'ємі. Подібним чином, устаткування для оцукрювання може бути пересувним. Крім того, оцукрювання і/або ферментацію можна частково або повністю здійснити під час перевезення.
ФЕРМЕНТУЮЧІ АГЕНТИ
0078) Мікроорганізм(и), застосовувані при ферментації, можуть являти собою природні мікроорганізми і/або сконструйовані мікроорганізми. Наприклад, мікроорганізм може являти собою бактерію (у тому числі, але не обмежуючись ними, наприклад, бактерію, що розкладає клітковину), гриб, (у тому числі, але не обмежуючись ними, наприклад, дріжджі), рослину, протист, наприклад, найпростіше або грибоподібний протист (у тому числі, але не обмежуючись ними, наприклад, слизовик) або морські водорості. При сумісності організмів можна використовувати суміші організмів.
І0079| Підходящі ферментуючі мікроорганізми мають здатність перетворювати вуглеводи, такі як глюкоза, фруктоза, ксилоза, арабіноза, маноза, галактоза, олігосахариди або полісахариди, у продукти ферментації. Ферментуючі мікроорганізми включають штами роду басспаготусез 5рр. (у тому числі, але не обмежуючись ними, 5. сегеуізіає (пекарські дріжджі), 5. йївтайсив, 5. иуапит), роду Кійууеготусев, (у тому числі, але не обмежуючись ними, Кк. таїгхіапив, К. їадіїїв), роду Сападіда («у тому числі, але не обмежуючись ними, С. рзхеййогорісаїїз і
С. Бгазвзісає), Рісніа взіїрпйі5 (родич Сапаїда 5пеНаїає), роду Сіамізрога (у тому числі, але не обмежуючись ними, С. /и5Лапіае і С. орипіає), роду РасНпузоіеп (у тому числі, але не обмежуючись ними, Р. їІаппорийи5), роду Вгеїаппотусев (у тому числі, але не обмежуючись ними, наприклад, 8. С/аизепії (РНіррідіх, сх. Р., 1996, СейПшіозе Біосопмегвіоп їесппоіоду, в
Напароок оп Віоєїнапо!: Ргодисіп апа Шніг2айоп, УУутап, С.Е., єд., Тауїог 4 Егапсі5, УУазпіпдіоп,
ОС, 179-212)). Інші підходящі мікроорганізми включають, наприклад, 7утотопавз торбіїв,
Сіозіпідіит в5рр. «у тому числі, але не обмежуючись ними, С. ШегптосеЛит (РНйшШіррідіє, 1996, зирга), С. засспнагориуасеюпісит, С. угобийупісит С. зассНпагобілуйсит, С. Рипісеит, б.
Бе/егпекії і С. асеюриуїїсит), Мопі/е!а 5рр. «у тому числі, але не обмежуючись ними, М. ро///пів,
М. Ютепіоза, М. тадіда, М. підгезсеп5, М. оейосернаї!ї, М. тедаспійепвів), Уатошіа /роуїса,
Ашшеобравійійшт 5р., Псрозрогопоїдеб5 5р., Підопорвзіє уапаріїйх, Тпсро5рогоп о 5р., 60 МопіїеПаасеюариїапе о5р., Туриша уапабійв, Сапаїда тадпойае, ОМв5ЩШадіпотусеїевз 5р.,
Рзепйдогута ізикибаепві, дріжджові види родів 2удозасспаготусев, Рерагуотусе», Напзепиа і
Рісніа і гриби роду детаїйіоід Топла (наприклад, 7.согалпа).
ІОО80І Багато таких мікробних штамів є загальнодоступними, і їх можна придбати на ринку або через склади, такі як АТСС (Американська колекція клітинних культур, Манасас, Вірджинія,
США), МЕР (Колекція клітинних культур Служби сільськогосподарських досліджень, Пеорія,
Іллінойс, США) або ЮО5М2 (Оешбспе бЗаттійпуд моп МіКгоогдапізтеп ипа 2ейКийигеп Стрий,
Брауншвейг, Німеччина), зокрема. 0081) Комерційно доступні дріжджі включають, наприклад, Кей 5іагв/І езайгте ЕФапої! Кеа (які можна придбати в компанії Кей 5іаг/ езайге, США), БАГІЄ (які можна придбати в компанії
Рівеізсптапп 5 Уеабі, підрозділ Вигп5 РПїйїр Роса Іпс., США), БОРЕКЗТАКТ?З? (які можна придбати в компанії АІКесії, у даний час І аїетапа), СЕКТ ЗТКАМОЗ? (які можна придбати в компанії сег 5ігапа АВ, Швеція) і РЕКМОЇ 2 (які можна придбати в компанії О5М Зресіакніев).
ДИСТИЛЯЦІЯ
І0082| Після ферментації отримані рідини можна піддавати дистиляції із застосуванням, наприклад, «бражної колони», для відділення етанола і інших спиртів від основного об'єму води і залишкової твердої фази. Пара, що виходить із бражної колони, може являти собою, наприклад, 3595 за масою етанолу і може бути завантажена у ректифікаційну колону. Суміш майже азеотропного (92,595) етанола і води з ректифікаційної колони можна очистити з одержанням чистого (99,595) етанола, використовуючи парофазні молекулярні сита. Кубові залишки бражної колони можна направити на перший щабель триступінчастого випарника.
Зворотний холодильник ректифікаційної колони може забезпечити тепло для такого першого щабля випарника. Після першого щабля випарника тверду фазу можна відокремити із застосуванням центрифуги і висушити в барабанній сушарці. Частину (25965) продукту із центрифуги можна повторно використовувати для ферментації, а залишок направити на другий і третій щаблі випарника. Більшу частину конденсату з випарника можна повернути в процес у вигляді досить чистого конденсату, при цьому невелику частину відокремлюють і направляють на обробку стічних вод для запобігання нагромадження низькокиплячих сполук.
ГІДРУВАННЯ І ІНШІ ХІМІЧНІ ПЕРЕТВОРЕННЯ
0083) Процеси, описані в даній заявці, можуть включати гідрування. Наприклад, глюкозу і
Зо ксилозу можна гідрувати із одержанням сорбіту і ксиліту, відповідно. Також можна гідрувати складні ефіри, наприклад, отримані, як описано в даній заявці. Гідрування можна виконати шляхом застосування каталізатора (наприклад, Рі/гама-АІ2Оз, Ки/С, нікелевого каталізатора
Ренея, хроміту міді або інших каталізаторів, відомих у даній області техніки) у комбінації з Нео при високому тиску (наприклад, від 10 (приблизно 69 кПа) до 12000 рзі (приблизно 82,7 МПа)).
Можна використовувати інші види хімічного перетворення продуктів у результаті процесів, описаних у даній заявці, наприклад, виробництво продуктів, отриманих з органічного цукру, (наприклад, фурфуролу і продуктів, отриманих з фурфуролу). Хімічні перетворення отриманих із продуктів цукру описані в попередній заявці на патент Мо 61/667481, поданої З липня 2012 року, опис якої в повному об'ємі включено в даний документ за допомогою посилання.
ВУГЛЕВОДНЕВОМІСТКІ МАТЕРІАЛИ
00841 Згідно з іншими варіантами реалізації винаходу за допомогою способів і систем, описаних у даній заявці, можна обробити вуглеводневомісткі матеріали. Будь-який процес, описаний у даній заявці, можна використовувати для обробки будь-якого вуглеводневомісткого матеріалу, описаного в даній заявці. Мають на увазі, що «вуглеводневомісткі матеріали», застосовувані в даній заявці, включають нафтоносні піски, нафтоносний сланець, бітумінозні піски, вугільний пил, вугільну суспензію, бітум, різні типи вугілля і інші природні і синтетичні матеріали, що містять як вуглеводневі компоненти, так і тверду речовину. Тверда речовина може включати гірську породу, пісок, глину, камінь, іл, буровий шлам або іншу тверду органічну і лабо неорганічну речовину. Зазначений термін також може включати відходи, такі як відходи і побічні продукти буріння, відходи і побічні продукти при переробці нафти або інші відходи, що містять вуглеводневі компоненти, такі як асфальтова покрівельна плитка і покриття, асфальтове дорожнє покриття і т.д.
ІНШІ ВАРІАНТИ РЕАЛІЗАЦІЇ ВИНАХОДУ
0085) Будь-який матеріал, способи або оброблені матеріали, описані в даній заявці, можна використовувати для одержання продуктів і/або проміжних сполук, таких як композиційні матеріали, наповнювачі, зв'язувальні речовини, полімерні добавки, адсорбенти і агенти контрольованого вивільнення. Зазначені способи можуть включати ущільнення, наприклад, шляхом впливу на матеріали тиском і теплом. Наприклад, композиційні матеріали можна одержати шляхом об'єднання волокнистих матеріалів зі смолою або полімером (наприклад, бо РАЗА). Наприклад, смолу, яку можна зшити під дією опромінення (наприклад, термопластичну смолу, РАБА і/або похідні РАЗА) можна об'єднати з волокнистим матеріалом для одержання комбінації волокнистий матеріал/смола, що зшивається. Такі матеріали можна, наприклад, використовувати в якості будівельних матеріалів, захисних покриттів, контейнерів і інших конструкційних матеріалів (наприклад, формованих і/або екструдованих продуктів). Поглинаючі матеріали можуть бути, наприклад, у формі гранул, пластівців, волокон і/або аркушів.
Адсорбенти можна використовувати, наприклад, у якості підстилки для свійських тварина, пакувального матеріалу або в системах контролю забруднення навколишнього середовища.
Матриці для контрольованого вивільнення також можуть бути у формі, наприклад, гранул, пластівців, волокон і/або аркушів. Матриці для контрольованого вивільнення можна, наприклад, використовувати для вивільнення лікарських засобів, біоцидів, запашних речовин. Наприклад, композиційні матеріали, що поглинають матеріали і агенти для контрольованого вивільнення і їх застосування описані в США Мо РСТ/О52006/010648, поданої 23 березня 2006 року, і в патенті
США Мо 8074910, поданому 22 листопада 2011 року, повний опис яких включено в даний документ за допомогою посилання. 0086) У деяких випадках матеріал біомаси обробляють на першому рівні для зменшення опірності обробці, наприклад, із застосуванням електронів, що прискорюються, для селективного вивільнення одного або більше цукрів (наприклад, ксилози). Потім біомасу можна обробити до другого рівня для вивільнення одного або більше інших цукрів (наприклад, глюкози). У деяких випадках між обробками біомасу можна висушити. Способи обробки можуть включати застосування хімічних і біохімічних способів обробки для вивільнення цукрів.
Наприклад, матеріал біомаси можна обробити до рівня менше приблизно 20 Мрад (наприклад, менше приблизно 15 Мрад, менше приблизно 10 Мрад, менше приблизно 5 Мрад, менше приблизно 2 Мрад) і потім обробити розчином сірчаної кислоти, що містить менше 1095 сірчаної кислоти (наприклад, менше приблизно 995, менше приблизно 895, менше приблизно 795, менше приблизно 695, менше приблизно 595, менше приблизно 495, менше приблизно 395, менше приблизно 2965, менше приблизно 195, менше приблизно 0,7595, менше приблизно 0,50 95, менше приблизно 0,2595) для вивільнення ксилози. Ксилозу, наприклад, яка вивільняється в розчин, можна відокремити від твердої фази і, можливо, твердої фази, промитої розчинником/розчином (наприклад, водою і/або підкисленою водою). У деяких випадках тверду
Зо фазу можна висушити, наприклад, на повітрі і/або у вакуумі, можливо, при нагріванні (наприклад, при температурі нижче приблизно 150 "С, нижче приблизно 120 "С) до забезпечення вмісту води нижче приблизно 25 95 мас. (нижче приблизно 20 95 мас., нижче приблизно 15 95 мас., нижче приблизно 10 95 мас., нижче приблизно 5 95 мас.). Потім тверду фазу можна обробити при рівні менше приблизно 30 Мрад (наприклад, менше приблизно 25
Мрад, менше приблизно 20 Мрад, менше приблизно 15 Мрад, менше приблизно 10 Мрад, менше приблизно 5 Мрад, менше приблизно 1 Мрад або навіть зовсім без обробки) і потім обробити ферментом (наприклад, целюлазою) для вивільнення глюкози. Глюкозу (наприклад, глюкозу в розчині) можна відокремити від твердої фази, що залишилася. Потім тверду фазу можна додатково обробити, наприклад, використати для одержання енергії/або інших продуктів (наприклад, продуктів, отриманих з лігніну). 0087 Відмінні від тих, що наведені в прикладах у даній заявці, або якщо явно не зазначено спеціально, усі чисельні діапазони, кількості, величини і відсотки, такі як ті, які виражають кількості матеріалів, елементарні сполуки, час і температури реакції, співвідношення кількостей і інші параметри, у наступній частині опису винаходу і прикладеній формулі винаходу слід розуміти, як якби їм передувало слово «приблизно», навіть якщо термін «приблизно» може в явній формі не стояти поруч із зазначеною величиною, кількістю або діапазоном. Відповідно, якщо не зазначено інше, чисельні параметри, наведені в наступному описі винаході і прикладеній формулі винаходу, є наближеними значеннями, які можуть змінюватися залежно від необхідних шуканих властивостей, які припускають забезпечити за допомогою даного винаходу. Щонайменше і не в якості спроби обмежити застосування доктрини еквівалентів об'ємом формули винаходу, кожен чисельний параметр повинен щонайменше розглядатися у світлі кількості наведених значущих цифр і із застосуванням звичайних методів округлення. 0088) Незважаючи на те, що чисельні діапазони і параметри, що визначають широкий об'єм винаходу, є наближеними величинами, чисельні значення, що наведені в конкретних прикладах, зазначені як можна точніше. Однак будь-яке чисельне значення по природі містить помилку, що обов'язково виникає в результаті стандартного відхилення, що виявляється в лежачих в її основі відповідних експериментальних вимірюваннях. Крім того, коли в даній заявці приводять чисельні діапазони, зазначені діапазони включають кінцеві точки наведених діапазонів (тобто, кінцеві точки можна використовувати). При застосуванні в даній заявці відсоткового вмісту за 60 масою, чисельні величини наведені щодо сумарної маси.
00891 Крім того, слід розуміти, що будь-який чисельний діапазон, наведений у даному документі, припускає включення всіх вхідних у нього піддіапазонів.
Наприклад, мають на увазі, що діапазон «від 1 до 10» включає всі піддіапазони між (і в тому числі) наведеним мінімальним значенням 1 і наведеним максимальним значенням 10, тобто, включає мінімальне значення, що дорівнює 1 або більше 1 і максимальне значення, що дорівнює 10 або менше 10. Мають на увазі, що термін «один» і іменники в однині, застосовувані в даній заявці, включають
«щонайменше один» або «один або більше», якщо не зазначене інше. 0090 Будь-який патент, публікація або інший описаний матеріал, у цілому або частково, який, як зазначено, включений у дану заявку за допомогою посилання, включений у даний документ тільки в тому ступені, у якому включений матеріал не суперечить існуючим визначенням, твердженням або іншому, розкриваючому сутність винаходу матеріалу, описаному в даній заявці.
По суті і у необхідному ступеню, опис, що ясно викладено в даній заявці, замінює будь-який суперечний матеріал, включений у даний документ за допомогою посилання.
Будь-який матеріал або його частина, який, як зазначено, включено у даний документ за допомогою посилання, але який суперечить існуючим визначенням, твердженням або іншому розкриваючому сутність винаходу матеріалу, описаному в даному документі, буде включено тільки в тому ступені, який не викликає протиріччя між зазначеним включеним матеріалом і існуючим матеріалом розкриваючим сутність винаходу.
00911 Хоча даний винахід був докладно показаний і описаний з посиланнями на переважні варіанти його реалізації, фахівцям у даній області техніки буде зрозуміло, що можливі зроблені різні зміни у формі і деталях без відступу від сутності і об'єму даного винаходу, обумовленого прикладеною формулою винаходу.

Claims (41)

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Спосіб одержання аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти, який включає: опромінення лігноцелюлозної та/або целюлозної сировини електронним пучком для одержання лігноцелюлозного та/лабо целюлозного матеріалу зі зниженою опірністю, обробку лігноцелюлозного та/або целюлозного матеріалу зі зниженою опірністю одним або декількома Зо ферментами для вивільнення одного або декількох цукрів, причому цукри вибирають із групи, яка складається з глюкози, ксилози, сахарози, мальтози, лактози, манози, галактози, арабінози, їх димерів, їх гетеродимерів, їх олігомерів та їх сумішей, і ферментацію одного з цукрів одним або декількома мікроорганізмами, де аміно-альфа, омега-дикарбонова кислота, вибрана з аспарагінової кислоти та глютамінової кислоти.
2. Спосіб одержання продукту з аміно-альфа, омега-дикарбонової кислоти, який включає: опромінення лігноцелюлозного та/або целюлозного матеріалу електронним пучком для одержання лігноцелюлозного та/або целюлозного матеріалу зі зниженою опірністю, обробку лігноцелюлозного та/або целюлозного матеріалу зі зниженою опірністю одним або декількома ферментами для вивільнення одного або декількох цукрів, причому цукри вибирають із групи, яка складається з глюкози, ксилози, сахарози, мальтози, лактози, манози, галактози, арабінози, їх димерів, їх гетеродимерів, їх олігомерів та їх сумішей, і ферментацію одного з цукрів одним або декількома мікроорганізмами, де аміно-альфа, омега-дикарбонова кислота вибрана з аспарагінової кислоти та глютамінової кислоти, і перетворення біохімічним або хімічним способом аспарагінової кислоти або глютамінової кислоти на продукт.
3. Спосіб за п. 2, який відрізняється тим, що перетворення включає перетворення біохімічним способом аспарагінової або глутамінової кислоти на поліамід.
4. Спосіб за п. 2, який відрізняється тим, що перетворення включає перетворення хімічним способом аспарагінової або глутамінової кислоти на поліамід.
5. Спосіб за п. 2, який відрізняється тим, що хімічне перетворення вибране з групи, що складається з полімеризації, ізомеризації, етерифікації, амідування, циклізації, окиснення, відновлення, диспропорціонування, фосгенування та їх комбінацій.
6. Спосіб за п. 1 або п. 2, який відрізняється тим, що додатково включає попередню обробку сировини, на додаток до опромінення, шляхом щонайменше одного зі способів, вибраних із обробки ультразвуком, окиснення, механічного подрібнення, піролізу і парового вибуху.
7. Спосіб за п. 1 або п. 2, який відрізняється тим, що додатково включає очищення одного або декількох цукрів.
8. Спосіб за п. 7, який відрізняється тим, що один або декілька цукрів очищають за допомогою одного або декількох способів: електродіалізу, дистиляції, центрифугування, фільтрації та іонного обміну.
9. Спосіб за п. 2, який відрізняється тим, що перетворення хімічним способом включає полімеризацію аспарагінової або глутамінової кислоти з одержанням полімеру.
10. Спосіб за п. 9, який відрізняється тим, що спосіб полімеризації вибраний з групи, що складається з прямої конденсації зазначеної аспарагінової або глутамінової кислоти, азеотропної конденсації зазначеної аспарагінової або глутамінової кислоти та циклізації зазначеної аспарагінової або глутамінової кислоти з наступною полімеризацією з розкриттям циклу.
11. Спосіб за п. 10, який відрізняється тим, що спосіб полімеризації являє собою азеотропну конденсацію.
12. Спосіб за п. 10, який відрізняється тим, що спосіб полімеризації включає циклізацію аспарагінової або глутамінової кислоти з наступним розкриттям циклу.
13. Спосіб за п. 9 або 10, який відрізняється тим, що полімеризація додатково включає застосування сполучних агентів і/або подовжувачів ланцюгів.
14. Спосіб за п. 13, який відрізняється тим, що зазначені сполучні агенти і/або подовжувачі ланцюгів вибрані з групи, що складається з фосгену, трифосгену, карбонілдіїмідазолу, дициклогексилкарбодіїміду, ізоціанату, хлорангідридів, ангідридів кислот, епоксидів, тіїрану, оксазоліну, ортоефіру та їхніх комбінацій.
15. Спосіб за будь-яким із пп. 9-11 та 13-14, який відрізняється тим, що додатково включає застосування каталізаторів і/або промоторів, вибраних із групи, що складається з протонних кислот, НзРОї, НаБ5Ої, метансульфокислоти, п-толуолсульфокислоти, сульфокислоти на підложці, металів Мо, АЇ, Ті, 7п, Зп, оксидів металів ТіОг, 710, СебО», 2710», ЗпО, ЗпСЬ, 5р2Оз, галогенідів металів 2пСі2, ЗПС», ЗПС, Мп(АсО)», Рег(І А)з, Со(АсО)»2, М(АсО)», СЩОА)», 2п(І А)», МЖ(ОА)», АКІ-РГО)», ТІ(ВиО)», ТіО(асас)», (ВщшезпоО та їх комбінацій.
16. Спосіб за п. 9 або 15, який відрізняється тим, що додатково включає проведення щонайменше частини зазначеної полімеризації при температурі від приблизно 100 до 240 "с.
17. Спосіб за будь-яким з пп. 9-11 та 13-16, який відрізняється тим, що додатково включає проведення щонайменше частини зазначеної полімеризації у вакуумі від приблизно 0,013 Па до 40000 Па.
18. Спосіб за будь-яким з пп. 9-11 та 13-17, який відрізняється тим, що зазначене Зо перетворення додатково включає змішування зазначеного полімеру з другим полімером.
19. Спосіб за п. 18, який відрізняється тим, що зазначений другий полімер вибраний з групи, що складається з полігліколей, полівінілацетату, поліолефінів, стиролових смол, поліацеталей, полі(мет)акрилатів, полікарбонату, полібутиленсукцинату, еластомерів, поліуретанів, природного каучуку, полібутадієну, неопрену, силікону та їх комбінацій.
20. Спосіб за будь-яким з пп. 9-11 та 13-19, який відрізняється тим, що додатково включає співполімеризацію аспарагінової або глутамінової кислоти або захищеної аспарагінової або глутамінової кислоти з мономером.
21. Спосіб за п. 20, який відрізняється тим, що зазначений мономер вибраний з групи, що складається з еластомерних ланок, лактонів, карбонатів, морфоліндіонів, епоксидів 1,4- бензодіоксепін-2,5-(ЗН)-діонглікосаліциліду, 1,4-бензодіоксепін-2,5-(ЗН,3-метил)- діонлактосаліциліду, дибензо-1,5 діоксацин-6-12-діондисаліциліду, морфолін-2,5-діону, 1,4- діоксан-2,5-діонгліколіду, оксепан-2-он-є-капролактону, 1,3-діоксан-2-он-триметиленкарбонату, 2,2-диметилтриметиленкарбонату, 1,5-діоксепан-2-ону, 1,4-діоксан-2-он-п-діоксанону, гамма- бутиролактону, бета-бутиролактону, бета-метил-дельта-валеролактону, 1,4-діоксан-2,3- діонетиленоксалату, 3-Ібсензилоксикарбонілметилі-1,4-діоксан-2,5-діону, етиленоксиду, пропіленоксиду, 5,5'Їоксепан-2-ону), 2,4,7,9-тетраоксаспіро|5,5)ундекан-3,8-діонспіро-бід- диметиленкарбонату, діолів і діамінів і їх сумішей.
22. Спосіб за будь-яким з пп. 9-21, який відрізняється тим, що додатково включає об'єднання полімеру з наповнювачами.
23. Спосіб за п. 22, який відрізняється тим, що зазначений наповнювач вибраний з групи, що складається з силікатів, шаруватих силікатів, полімерного та модифікованого органічними сполуками шаруватого силікату, синтетичної слюди, вуглецю, вуглецевих волокон, скловолокон, борної кислоти, тальку, монтморилоніту, глини, крохмалю, кукурудзяного крохмалю, пшеничного крохмалю, целюлозних волокон, паперу, гідратдцмелюлозного волокна, нетканих волокон, деревного борошна, ниткоподібних кристалів титанату калію, ниткоподібних кристалів борату алюмінію, 4,4"-тіодифенолу, гліцерину та їх комбінацій.
24. Спосіб за п. 22 або 23, який відрізняється тим, що зазначене об'єднання додатково включає екструзію і/або формування пресуванням.
25. Спосіб за будь-яким з пп. 9-24, який відрізняється тим, що додатково включає поперечне 60 зшивання зазначеного полімеру.
26. Спосіб за п. 25, який відрізняється тим, що для поперечного зшивання полімеру застосовують зшиваючий агент і зазначений зшиваючий агент вибраний з групи, що складається з 5,5'-біс(оксепан-2-он)(біс-є-капролактону), спіро-біс-диметилен карбонату, пероксидів, дикумілпероксиду, со-біс(трет-бутилперокси)-діїізопропіл бензолбензоїлпероксиду, ненасичених спиртів, гідроксіетилметакрилату, 2-бутен-1,4-діолу, ненасичених ангідридів, малеїнового ангідриду, насичених епоксидів, гліцидилметакрилату, випромінювання та їх комбінацій.
27. Спосіб за будь-яким з пп. 9-26, який відрізняється тим, що додатково включає обробку зазначеного полімеру способом, вибраним із формування литтям, формування роздмухуванням і гарячого формування.
28. Спосіб за будь-яким з пп. 9-27, який відрізняється тим, що додатково включає об'єднання зазначеного полімеру з барвником.
29. Спосіб за п. 28, який відрізняється тим, що зазначений барвник вибраний з групи, що складається з блакитного 3, блакитного 356, коричневого 1, помаранчевого 29, фіолетового 26, фіолетового 93, жовтого 42, жовтого 54, жовтого 82 та їх комбінацій.
30. Спосіб за будь-яким з пп. 9-29, який відрізняється тим, що додатково включає об'єднання полімеру з ароматизатором.
31. Спосіб за п. 30, який відрізняється тим, що зазначений ароматизатор вибраний з групи, що складається з деревини, хвойних рослин, цінної деревини, м'яти перцевої, вишні, полуниці, персика, лайма, м'яти колосової, кориці, анісу, василька, бергамота, чорного перцю, камфори, ромашки, цитронели, евкаліпта, сосни, ялини, герані, імбиру, грейпфрута, жасмину, ялівцевої ягоди, лаванди, лимона, мандарина, майорану, мускусу, мирри, апельсина, пачулі, троянди, розмарину, шавлії, сандалового дерева, чайного дерева, чебрецю, вінтергрена, іланг-іланга, ванілі, нової машини або сумішей зазначених ароматизаторів (ароматичних речовин).
32. Спосіб за п. 30 або 31, який відрізняється тим, що зазначені ароматизатори поєднують із зазначеним полімером у кількості від 0,005 95 за масою до 20 95 за масою.
33. Спосіб за будь-яким з пп. 9-32, який відрізняється тим, що перетворення додатково включає змішування зазначеного полімеру з пластифікатором.
34. Спосіб за п. 33, який відрізняється тим, що пластифікатор вибраний з групи, що Зо складається з триацетину, трибутилцитрату, поліетиленгліколю, повністю ацетильованого моногліцериду на основі повністю гідрогенізованої касторової олії, гліцерину й оцтової кислоти, діетилбісгідроксиметилмалонату та їх сумішей.
35. Спосіб за будь-яким з пп. 9-34, який відрізняється тим, що додатково включає прищеплення молекули до зазначеного полімеру.
36. Спосіб за п. 35, який відрізняється тим, що зазначена молекула вибрана з мономеру або полімеру.
37. Спосіб за п. 35 або 36, який відрізняється тим, що додатково включає обробку зазначеного полімеру пероксидом, нагрівання вище приблизно 120 "С, опромінення та їх комбінації.
38. Спосіб за будь-яким з пп. 9-37, який відрізняється тим, що додатково включає надання форми, формування, різьблення, екструзію та/або складання зазначеного полімеру з одержанням зазначеного продукту.
39. Спосіб за будь-яким з пп. 9-38, який відрізняється тим, що зазначений продукт вибраний з групи, що складається з засобів особистої гігієни, серветок, рушників, підгузків, екологічно чистого опакування, придатних для компостування ємностей, побутової електроніки, корпусів ноутбуків, корпусів мобільних телефонів, побутової техніки, упакування для харчових продуктів, одноразового опакування, контейнерів для харчових продуктів, пляшок для напоїв, пакетів для сміття, придатних для компостування пакетів для відходів, мульчуючих плівок, матриць для контрольованого вивільнення, контейнерів для контрольованого вивільнення, контейнерів для добрив, контейнерів для пестицидів, контейнерів для гербіцидів, контейнерів для живильних речовин, контейнерів для лікарських засобів, контейнерів для смакоароматичних добавок, контейнерів для продуктів харчування, сумок для покупок, плівки загального призначення, жароміцної плівки, термозалютовуваних шарів, поверхневого покриття, одноразового посуду, тарілок, чашок, виделок, ножів, ложок, комбінованих ложок з виделками, мисок, частин автомобілів, панелей, тканин, обшивальних листів під капотом, волокон для килимів, волокон для тканини, волокон для одягу, волокон для спортивного одягу, волокон для взуття, хірургічних ниток, імплантатів, матеріалів для виготовлення підложок-носіїв і систем доставки лікарських засобів.
40. Спосіб за будь-яким з пп. 9-38, який відрізняється тим, що зазначений продукт вибраний з підсилювача смаку і запаху, покриттів, диспергаторів, суперабсорбенту, систем доставки лікарського засобу, засобів для росту рослин, металохелату, засобів для обробки стічних вод, засобів для очищення води й автомобільних присадок.
41. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що амінну групу аспарагінової або глутамінової кислоти вводять в реакцію з захисною групою для утворення захищеної аспарагінової або глутамінової кислоти. ! 36. іде дич 14. . що що Міс ше ., й Ін. Тонер оо нка? Свіуврюжавня нн: и спровое Ор иа сировину сировннноге ! ; ще хе Ї | Необов'язкана мере БІ вза 000 фі терняуг мо бермениаволегосбо | у ння, фінжими. МІ намрикеаих. см» НІ Керн, ий. дерен ровукту Здав покатьоха обрюв пвособамв, ші камні я -к ТВ шк ВЕК в чн шк АН НЕ ! нан для Жіочназть випро Е. вулкан ше и ДЕ ШОН ї меня пого окуваню виоюКиСНи Ї Видео НЯ, . і ВК З і ї пелючерзвия : Ї регкакннания І сероннняога 1 у зеднюлютих Р матерів парямецня Ж серезоювием о ї М ай | ї Бкомлюуоюм, яку їв й і Биміжання ве зх я НінХ п,
БЗ й ше і її Е и де ни як й : | Зушюсбмщнек в зо меч Е Зкквкиу не пс кНький 80 бритнннтнунї - Зх о : я зо УКо пла МБО ОО НОВІ я Метки ПЕТТІ ну ВКА ВЕН В ЩІ і ЕК що и, но щих сб їй х ск зм де ВЯЕ пот ої фе м с в ї т пох НЕ В одер» ян БД; г В ке КН АК Я : ї : . т Й ї осо Я : І пе Я ЛИ тв денній у Мука ї В : у п шк й нн ; : фресок, КЕ дхеити, ще ЩЕ Х : Е : : ж ни и КЗ Н ї ї ї І їй їОТ ШИ ню, деєхю окт Її що Ж І ї кн поки х ї Б ЩЕ Се ї : 5. п М шл К ся м ; х ї Х ни х т ї : х кит : ши І Еш у це щу г Я ї Же Трах з : МО Ба о КС Й У 1 Кеклевоанмя ІВАКТУМмННИ кас я й ї Н ї 3 : тнє суд ї ох я В ї КН У Ж : ре яка ка ї Ка пом Кнкя ї Мк БД шк шех : ща ШЕ З ті Денуювотва ванна Ба зе ко 7 СЕ екструдер І р СА СУ ТЯ І НІЙ пд Пе З Нева я Бей пи ЗЕ їх ом и ИЙ ї х : Же У НИ ВИ . ї ий Мі а я шиті Крнеяювання тен ї жо ще хе Я са : дай 7 ї Й З КО че ЗА т ма яю я Ж б.
Фіг. ЗА Фіг. ЗС во в 830, у я во. ж во и Й в2о х . ДІ БО м 550 Ще вво 565
Фіг. ЗВ фіг. 30 815 вів ше що БО. Я в н їх у Н . 820 550 Ох взо 850 вів
Фіг. 4 7 і, і, ГУ ні ні о и АО С 0, с 0, р пог ні | Н.
Як ш- о "п рі о п бо
Фіг. 5 ж мтх о Бай в шк аа м : що ! Н чи ра М кт З ї р иа с я чим щих й М о ШЕ ее з ши шш В ше ри шньни. Ав І Но Ме о ка ! дн щ : ви в шк ї г ки ще не і ни че о; Що 7 - Я т тм ШІ ша ов що А у ше пл я в з КЗ у 7 жо ак. ей полівстаригннова щу х яклота і ов - - У І Ще н т йо за і х : ух ч ди Ї чи й іє кої, 4 гу ге, й Бог нд ни і щ Ух а. ще | ; г зи Ні Не їо 1206 й рос НК У : ЯК х ; Б ОК М.Х ще ЩЕ маш сн з СЯ ху ва У рт й содою ШИ шик РУС ен я клин Шу Кок ний усне ЗМ нн Я каш ЖЕ їж ех Ен де ам Й ж у З шо ш а ЕЗ їх ее м дедутии и «Я о х і ін. З оз МЕМ КЕ ЕЗІ У Ка ЕН ї у джа к УШАСКЯ ї Ж Ж -й - БУ їз і жк ЩЕ ЩІ лег їй і М ЗМК, З 5 5 Ж Те КОСУ х. ХЕ т Ж Ко - Зх ЗЕ . ї ща і ІЖЖ у Їж: сх щ-я й. Ін що ще ЩО КЕ Не СІЯ І с Ж Е х3 Цмин у я БУ НЕ КУ Кос Мох БОЖІ - 1 Е Б Зх. щі да ЕЗКЯ У жо ж . ЗЕ ще С 154 З онко оо Мина щу КоЯ Вер ок Ж кеВ т. ї 152 св п хх Ж спання М оишюм дн Ес Са КО їх. Ж дики кун У г Б с п онов ЖЕ та Й Й іх х КК б а с коки ль й Е ренні дян рн ні. х х о Ту ії га я щ : ре ша - Е зо ваннннй КОС ВК ІТ 1 ши Ж о С вн В і. у і жах -5 БИ шле п МА р ЕК ККУ УК, 5 лу Ди З в ЖЕ і ее що М М рн кн ЕЕ ї х
Х. 8 5 А | дання ро Ба» ух з сно х їх ОК МОН с снення : є ї з ее с ЖК они У ї її З и КЕ хх ЯКУ СЕ т Се ши Ї їх КУ її ОККО КОУ ЕЕ ХЕ Е ОЮ т ЖЕ ї ЕХ хх ї МЕ ТЕ по їх р ЗОМ Х щі г у що 1 У Ж ТЕ сних ше ко в вах З УШКУ Хе З АХ ЕКЗ т КОЕ УЖ ЗОМ Без І; ках ї й Б Б їх З с Я Ж й С Ш-0 ;, що Ка ШИН ШИН НН ие о ЩО ох, кн ка Є де З Пи ородевнці ОЛОВО Зоо В -
Чиг. 6 СВ
1256 -а о 1252 Ш- 1200 у " Я 4 жк нн І 3258 иа ! ч її 1, -з 1250 М 1254
Фіг. 7
-х У ХЕ т ті КУ Ж «од ЕУУ ТЕ Іза ЕЕ її КК х ско, 1 У : НА З і. х хх У ку ж ЩЕ Кк з М Ка ЕЕ Й НКИ Я ТЕ феод ох пад ЗУ Б В. а М РОН Кук Я її Саня ов й кА БД Ах їх: Та Мосс х Крик х ен В пк ду схе М ее: Я х є жк ех ж са рент я с НК г ї і а ЗУ х р» ен З ж бо 3 й 7 шШея З й ве тя щи КЗ и ай ою ЩЕ Й 55 ди дев Ж 5 ЕКЗ у КУ Ге й зей Бк МОЯ 5 уд я Х вас Х си, є. Ї я МКК 31 дня ук с Зожжн: КУ БЕ че во 15 аа Х кчк ї т г ше ШЕ і шив шк р. У ж З ї5 15 РО БЕН овей г. я; и, Ке Е Е ІК КЕ і: дих ие Ше ший ее й Я У я ЕЕ т ен они Ще. ЕЕ я "В асо енея іх "ТЕ днк ЕФУ аЕЯ еко м» ме сх ЕВ 5 зн ЗЕ й й: С 5 її Кн З Мо кое ГК І ху Ка МК, ММ: М 12 і. кни ван М ЇХ М див й Е 3 І НЕ. ОВ КУ УЖ Ю фони ВИХ свя її ЕЕ г т жити КДЖ її ОК. БУ ЗХ ОК, 13 Кк Ж а У НН ВО ях ХЕ х В се: кн Ви 8 5 5 ВО мех ОХ я Бо ОХ Її" М
Е.О й в З Й хе : і ХХ саине Ж Ж тож «хачух ОВ 1 Я : преенння ВЖЮ по см х З 5 ІЗ їх жо Ну 5 7 Е- 3 її СКУ х. ОА : з с жеук- ЖЕ ЩО ї. ВК укла и 353 фдфннтня ше ЩЕ х к Ва Й У дк Ме У я ее соди Не, що весні ее г У релкіжанннв С Кей аа з ще р: ен та В. хх Кв З но Хе М тв В ве овен ве ; Оу В хи печену МЖК зе КЗ З З я о диня не З ар ВА 3 т п і нн сла З й : ва сну вм ет ЗУ. «ВХ, у шо ЩЕ пере т ук ТВ я Гах ЗНА Ка Зо БО. кю, ВК ня ще ее сх ЗНИК х. с хх Е3 конк ще КІ Е Її В Ядея зе че ; ї ше ШІ ШИ и й ГКУ ЖЖ ЖК о ех а ре он Т КеЯ о а Зони Ме шви и ЖЖ ос хх х я МУ сс ке ЕЕ ж М зе нн дк ЕНН ІЗ КІ: ЕЙ хх; ка я ок Й 5 їз КК кит с де ї Я ки є Е Денний ЕЗНщЕ стей зах КЕ «Фіг ї Я Я 7
ЯК. ї ск вбік Ж й Пн йо ОЙ а СХЕМИ КМ Я з ДЕК Жан В зако БО Я - сах К по Ж Я ай ЕМО М Я КИ : ЕМКОН Я Ко о і Ко Я : ; п К ДДИДННХ ЕП Ж Я Й шу г ПЕКИ, Я ДЕКАН КК ще і 000 НИ щ і ше я ення ТО ЗОМ а Я :
ї. а і і п. Е ВО у ; і ОО ДесК : 195 зннннненнннвнньввнньк Кеоово ав п ; : і КМИН Ка Й Я ММК Я КО Я ОО Я й Я
К. шо: ІЕБИМАХММИММИИИВ КМ Я Я З КАК КК. Ж Я Я шо ДОМ ККВВе Я "й ОБУМОВ Я в З Й ех і - Б и НО і і МКК я : у ши ЗО йо В а Й КК я "он в Я ваш ЛУ зн
С. ай ря ех лай їм - нон оН С В :.:.:.:): ). ::/ 4 :552.3-22525352-55--2 2258 .2--225-5-322-237-Ж52Х.2. 2-3--ШйЙШЯ Й ииИиИицнтй и Ф й: єЙБюиицуцуюуму -Ь5 НбьЯ«
UAA201510249A 2013-05-17 2014-05-16 Обробка біомаси UA117749C2 (uk)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361824597P 2013-05-17 2013-05-17
US201461941771P 2014-02-19 2014-02-19
PCT/US2014/038341 WO2014186670A2 (en) 2013-05-17 2014-05-16 Processing biomass

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA117749C2 true UA117749C2 (uk) 2018-09-25

Family

ID=51899016

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAA201510249A UA117749C2 (uk) 2013-05-17 2014-05-16 Обробка біомаси

Country Status (17)

Country Link
US (1) US20160053047A1 (uk)
EP (1) EP2890804A4 (uk)
JP (1) JP2016523525A (uk)
KR (1) KR20160007505A (uk)
CN (1) CN105209586A (uk)
AP (1) AP2015008851A0 (uk)
AU (3) AU2014265243B2 (uk)
BR (1) BR112015026769B1 (uk)
CA (1) CA2886842A1 (uk)
CU (2) CU20170143A7 (uk)
EA (1) EA201591846A1 (uk)
MX (1) MX2015015336A (uk)
MY (1) MY180366A (uk)
PH (1) PH12015500599A1 (uk)
SG (2) SG11201502478YA (uk)
UA (1) UA117749C2 (uk)
WO (1) WO2014186670A2 (uk)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9550943B2 (en) * 2011-10-27 2017-01-24 Raymond Roger Wallage Efficient oil shale recovery method
US10689196B2 (en) 2012-10-10 2020-06-23 Xyleco, Inc. Processing materials
CN104640992A (zh) * 2012-10-10 2015-05-20 希乐克公司 设备保护外壳
BR112015026760B1 (pt) 2013-04-26 2018-11-13 Xyleco, Inc. método para processar biomassa
MX2015014718A (es) 2013-04-26 2016-03-07 Xyleco Inc Procesamiento de acidos hidroxi-carboxilicos a polimeros.
DE202015000482U1 (de) * 2015-01-21 2016-04-22 Hugo Vogelsang Maschinenbau Gmbh Vorrichtung zur elektrischen Desintegration von Zellverbänden, sowie Anlage und Verwendung der Vorrichtung zur Herstellung von Futtermittelzwischenprodukten und Futtermittelprodukten
KR101939637B1 (ko) * 2016-08-26 2019-01-18 이세연 원적외선 및 음이온 방출 특성을 가진, 곡류 및 건조 과일 유래의 천연 복합 적층체 및 그 시공 방법
CN106375520B (zh) * 2016-08-31 2019-07-23 何亮 透明手机壳
IT201600111822A1 (it) * 2016-11-07 2018-05-07 Reset S R L Impianto di cogenerazione a biomassa legnosa per la produzione in continuo di calore ed elettricità.
US10377799B2 (en) 2017-01-12 2019-08-13 International Business Machines Corporation Gluten-derived flame retardant materials
US9969846B1 (en) 2017-01-12 2018-05-15 International Business Machines Corporation Gluten-derived flame retardant macromolecules
KR20190084848A (ko) * 2018-01-09 2019-07-17 장서진 동물사료용 루핀콩 팽화물 및 그 제조방법
WO2019237159A1 (en) * 2018-06-15 2019-12-19 Ecochem Australia Pty Ltd Breakdown of solid waste in cardboard manufacturing
CN109207463A (zh) * 2018-09-14 2019-01-15 宿州学院 一种l-天冬氨酸酶基因工程菌发酵培养基及发酵培养l-天冬氨酸酶基因工程菌方法
JP2020186023A (ja) * 2019-05-14 2020-11-19 マルオカ工業株式会社 ワイン熟成用樽および熟成ワインの製造法
CN112608254A (zh) * 2020-12-29 2021-04-06 南通紫琅生物医药科技有限公司 一种l-瓜氨酸的制造方法
CN112915565B (zh) * 2021-03-04 2022-04-08 安徽金禾实业股份有限公司 一种旋转式蔗糖-6-酯连续生产设备及生产方法

Family Cites Families (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4999417A (en) * 1989-03-30 1991-03-12 Nova Pharmaceutical Corporation Biodegradable polymer compositions
US5227415A (en) * 1990-04-06 1993-07-13 Director-General Of Agency Of Industrial Science And Technology Biodegradable plastic composition
DE19635061A1 (de) * 1996-08-30 1998-03-05 Bayer Ag Mittel zum Färben oder Bedrucken von Textilmaterialien
IL119414A (en) * 1996-10-13 2000-08-31 Amylum Nv Process for the production of aspartic acid condensate
EP0963445A1 (de) * 1997-02-26 1999-12-15 Bayer Ag Biologisch abbaubares leder
HU224055B1 (hu) * 1997-10-04 2005-05-30 Degussa Ag Eljárás aszparaginsav és/vagy glutaminsav családba tartozó aminosavak mikrobiális termeltetésére, és hatóanyagok az eljárásban történő alkalmazásra
JPH11116798A (ja) * 1997-10-14 1999-04-27 Mitsui Chem Inc 樹脂組成物
BRPI9909409B1 (pt) * 1998-09-25 2016-03-22 Ajinomoto Kk processos para produzir um ácido l-glutâmico
DE19845639A1 (de) * 1998-10-05 2000-04-06 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung von biologisch abbaubaren Polymeren mit wiederkehrenden Succinyleinheiten
DE10200209A1 (de) * 2002-01-04 2003-07-17 Goldschmidt Ag Th Kosmetische und pharmazeutische Öl-in-Wasser-Emulsionen
JP2004269430A (ja) * 2003-03-10 2004-09-30 Ichimaru Pharcos Co Ltd 毛髪処理用組成物及び損傷毛用毛髪化粧料
JP2005314560A (ja) * 2004-04-28 2005-11-10 Mitsui Chemicals Inc 香料徐放性組成物
US20060014869A1 (en) * 2004-07-14 2006-01-19 Lanxess Corporation Dye cleaner, and method for cleaning colorant delivery systems
JP2009118740A (ja) * 2006-03-03 2009-06-04 Ajinomoto Co Inc Ｌ−アミノ酸の製造法
WO2007135801A1 (ja) * 2006-05-23 2007-11-29 Toyo Boseki Kabushiki Kaisha γ－Ｌ－ＰＧＡ生産微生物、該微生物を用いたγ－Ｌ－ＰＧＡ製造方法、架橋体、及び皮膚外用剤
KR100824457B1 (ko) * 2006-10-16 2008-04-22 씨제이제일제당 (주) 고농도의 글루탐산을 생산하는 미생물 및 이를 이용한글루탐산의 제조 방법
US20100124583A1 (en) * 2008-04-30 2010-05-20 Xyleco, Inc. Processing biomass
EA201600301A1 (ru) * 2006-10-26 2016-12-30 Ксилеко, Инк. Переработка биомассы
US7819976B2 (en) * 2007-08-22 2010-10-26 E. I. Du Pont De Nemours And Company Biomass treatment method
RU2636399C1 (ru) * 2008-04-30 2017-11-23 Ксилеко, Инк. Переработка биомассы
NZ708266A (en) * 2008-12-19 2016-09-30 Xyleco Inc Processing biomass and hydrocarbon-containing materials
JP5123873B2 (ja) * 2009-02-20 2013-01-23 出光テクノファイン株式会社 繊維架橋体および繊維架橋体の製造方法
TWI353397B (en) * 2009-04-07 2011-12-01 Far Eastern New Century Corp Water-insoluble polyglutamic acid fiber and produc
EA201692349A1 (ru) * 2009-05-20 2017-04-28 Ксилеко, Инк. Биообработка
CN105255729A (zh) * 2009-05-20 2016-01-20 希乐克公司 加工生物量
WO2011070436A2 (en) * 2009-12-11 2011-06-16 Council Of Scientific & Industrial Research In situ cross linked biodegradable gel with hydrophobic pockets
US20110183382A1 (en) * 2009-12-15 2011-07-28 Qteros, Inc. Methods and compositions for producing chemical products from c. phytofermentans
AP2016009492A0 (en) * 2010-10-20 2016-10-31 Xyleco Inc Method for treating lignocellulosic material by irradiating with an electron beam
KR20140107111A (ko) * 2011-05-12 2014-09-04 아지노모토 가부시키가이샤 폴리α-아미노산 및 그것을 이용한 강유전체 메모리 소자
WO2013064682A2 (en) * 2011-11-03 2013-05-10 Vogelbusch Gmbh Fermentation process for producing chemicals
BR112013016373B1 (pt) * 2011-11-11 2021-05-18 Ajinomoto Co., Inc método para produzir uma substância alvo
EA031875B1 (ru) * 2011-12-22 2019-03-29 Ксилеко, Инк. Способ получения сахара
BR112015026760B1 (pt) * 2013-04-26 2018-11-13 Xyleco, Inc. método para processar biomassa
MX2015014718A (es) * 2013-04-26 2016-03-07 Xyleco Inc Procesamiento de acidos hidroxi-carboxilicos a polimeros.
JP6649249B2 (ja) * 2013-05-17 2020-02-19 ザイレコ，インコーポレイテッド バイオマスの加工

Also Published As

Publication number Publication date
MY180366A (en) 2020-11-28
BR112015026769B1 (pt) 2020-01-07
AU2014265243B2 (en) 2018-04-26
MX2015015336A (es) 2016-03-04
JP2016523525A (ja) 2016-08-12
CA2886842A1 (en) 2014-11-20
CN105209586A (zh) 2015-12-30
CU24359B1 (es) 2018-10-04
EP2890804A2 (en) 2015-07-08
WO2014186670A2 (en) 2014-11-20
CU20170143A7 (es) 2018-06-05
CU20150156A7 (es) 2016-06-29
EA201591846A1 (ru) 2016-08-31
AU2014265243A1 (en) 2015-04-02
KR20160007505A (ko) 2016-01-20
PH12015500599A1 (en) 2015-05-11
BR112015026769A2 (pt) 2017-07-25
EP2890804A4 (en) 2016-10-05
AU2018204755A1 (en) 2018-07-19
SG10201707552VA (en) 2017-11-29
AP2015008851A0 (en) 2015-11-30
AU2020200893A1 (en) 2020-02-27
US20160053047A1 (en) 2016-02-25
WO2014186670A3 (en) 2015-06-11
SG11201502478YA (en) 2015-04-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2018204676B2 (en) Processing Hydroxy-Carboxylic Acids To Polymers
UA117749C2 (uk) Обробка біомаси
JP2020124213A (ja) ヒドロキシル−カルボン酸を得るためのバイオマス処理
JP2020096597A (ja) バイオマスの加工
OA17585A (en) Processing biomass
OA17637A (en) Processing hydroxy-carboxylic acids to polymers.
OA17538A (en) Processing biomass to obtain hydroxylcarboxylic acids.