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公開番号2025087367
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-10
出願番号2023201965
出願日2023-11-29
発明の名称低分子化生物資源の製造方法および製造装置
出願人個人
代理人個人,個人,個人,個人
主分類C07G 1/00 20110101AFI20250603BHJP(有機化学)
要約【課題】薬品を使用することなく、生物資源を低分子化することができる新規な低分子化生物資源の製造方法および製造装置を提供する。
【解決手段】生物資源を粉状または繊維状に微細化する第1工程と、微細化された生物資源100を導電性金型10に詰め、加圧手段により加圧しながら導電性金型10にパルス直流電流を流して室温から所定温度に昇温し液状化させる第2工程と、を備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
生物資源を粉状または繊維状に微細化する第１工程と、
微細化された生物資源を導電性金型に詰め、加圧手段により加圧しながら前記導電性金型にパルス直流電流を流して室温から所定温度に昇温し液状化させる第２工程と、
を備えることを特徴とする低分子化生物資源の製造方法。
続きを表示（約 580 文字）【請求項２】
前記微細化された生物資源は、粒度１ｍｍ以下の粉体であることを特徴とする請求項１に記載の低分子化生物資源の製造方法。
【請求項３】
前記微細化された生物資源は、直径１ｍｍ以下かつ長さ５ｍｍ以下の繊維体であることを特徴とする請求項１に記載の低分子化生物資源の製造方法。
【請求項４】
前記第２工程では前記生物資源を１０ＭＰａ以上で加圧することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の低分子化生物資源の製造方法。
【請求項５】
微細化された生物資源を収容可能な筒状の導電性金型と、
前記導電性金型に接続されるパルス直流電源と、
前記導電性金型に収容される前記生物資源を加圧する加圧手段と、
前記生物資源の温度を検出する温度検出手段と、
を備えることを特徴とする低分子化生物資源の製造装置。
【請求項６】
前記導電性金型は、電気抵抗率が６０μΩｃｍ以上であることを特徴とする請求項５に記載の低分子化生物資源の製造装置。
【請求項７】
前記導電性金型は、導電性電極が接続される筒状部と、前記筒状部の開口を塞ぐ蓋部と、を備え、
前記蓋部には細孔が形成されていることを特徴とする請求項５または６に記載の低分子化生物資源の製造装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、生物資源を低分子化した低分子化生物資源の製造方法および製造装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
生物資源の低分子化は、例えば生物資源である木材を原料とするパルプ製造において行われている。パルプの製造方法は、乾式法と湿式法の二つが知られており、乾式法は、木材チップを機械的に粉砕してパルプとして使えるまで小さくした機械パルプを製造するものである。しかし、乾式法により得られる機械パルプには、木材の主成分の１つであるリグニンが共存しており、このリグニンは紫外線により褐色に変色してしまうことから、機械パルプ製品の品質低下をもたらしている。
【０００３】
湿式法は、乾式法の問題点であるリグニンを除去するために有効な方法である。湿式法の一例として、特許文献１に示されるクラフト法においては、連続蒸解釜に木材チップとＮａＯＨ・Ｎａ
２
Ｓ水溶液を投入し、１５０～１６０℃の高温で蒸解することにより、低分子化されたセルロースを主成分とする化学パルプから低分子化されたリグニンが溶解した黒液を洗浄・分離する。クラフト法により得られた化学パルプは、残留したリグニンを除去した後、精選、洗浄、漂白の工程を経てパルプとなる。また、黒液に含まれるリグニンには、ＮａＯＨ・Ｎａ
２
Ｓ水溶液に由来する薬品成分が結合しているため、黒液を濃縮して回収ボイラーで燃料として燃焼することにより、リグニンはＣＯ
２
として排出され、薬品成分はボイラー内から回収された後、再生処理を経てＮａＯＨ、Ｎａ
２
Ｓとしてリサイクルされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００９－１６７５５４号公報（第３頁～第４頁、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
低分子化生物資源の製造は、特許文献１のような木材を用いたパルプ製造に限らず、様々な種類の生物資源から有効成分を抽出利用するための研究が広く進められているが、上述したパルプ製造におけるクラフト法のように、薬品を使用して生物資源を低分子化する方法は、製造コストを増加させるばかりか、後工程において薬品成分を除去する必要があるため、製造工程を複雑化させてしまうという問題がある。
【０００６】
本発明は、このような課題に着目してなされたもので、薬品を使用することなく、生物資源を低分子化することができる新規な低分子化生物資源の製造方法および製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために、本発明の低分子化生物資源の製造方法は、
生物資源を粉状または繊維状に微細化する第１工程と、
微細化された生物資源を導電性金型に詰め、加圧手段により加圧しながら前記導電性金型にパルス直流電流を流して室温から所定温度に昇温し液状化させる第２工程と、
を備えることを特徴としている。
この特徴によれば、導電性金型の内部において加圧状態の生物資源の表面に表面電流が流れ、微細化された生物資源間に放電が発生することにより、昇温の過程で高分子化合物である生物資源の低分子化が始まり、低分子化に伴い液状化された生物資源が外部に押し出されるため、薬品を使用することなく、生物資源が低分子化された低分子化生物資源を得ることができる。
【０００８】
前記微細化された生物資源は、粒度１ｍｍ以下の粉体であることを特徴としている。
この特徴によれば、微細化された生物資源の表面に表面電流が流れやすくなり、生物資源間に発生する放電エネルギを大きくして低分子化を促進することができる。
【０００９】
前記微細化された生物資源は、直径１ｍｍ以下かつ長さ５ｍｍ以下の繊維体であることを特徴としている。
この特徴によれば、微細化された生物資源の表面に表面電流が流れやすくなり、生物資源間に発生する放電エネルギを大きくして低分子化を促進することができる。
【００１０】
前記第２工程では前記生物資源を１０ＭＰａ以上で加圧することを特徴としている。
この特徴によれば、導電性金型の内部において、低分子化に伴い液状化された生物資源を外部に安定的に押し出すことができ、さらなる分解による生物資源のガス化を防止することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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