【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及一种木质纤维素的可溶化方法，以及通过该方法得到的木质纤维素溶液和成型品。
技术介绍
1、近年来，随着对环境问题的关注的提高，要求开发源自生物质资源的材料来代替源自石油资源的材料。特别是期望利用不与粮食竞争、不增加大气中的二氧化碳的木质系生物质。
2、木质系生物质的主要成分是被称为木质纤维素的天然高分子混合物。木质纤维素形成纤维素、半纤维素以及木质素复杂地缠绕的牢固的高级结构。详细地说，在木质纤维素中，作为直链高分子的纤维素通过分子内和分子间氢键形成晶体结构而构成牢固的微纤维，木聚糖或葡甘露聚糖等半纤维素与其缠绕，进而作为不规则芳香族高分子的木质素填充在这些多糖类的基质的空隙中，形成牢固的复合体。因此，木质纤维素整体在温和条件下不溶解于水、有机溶剂等溶剂。为了使木质纤维素整体溶解于这些溶剂中，需要通过球磨机等磨碎处理来物理性地破坏植物细胞壁的预处理、或由在包含催化剂的溶剂中的高温反应实现的细胞壁成分的分离预处理。磨碎处理或高温反应所需要的能量和成本的负担大，因此成为木质系生物质利用上的大问题。
3、如此，以往，以木质纤维素的溶解为目的，进行了通过高温下的化学分解来缓和氢键而促进分解反应的研究。例如，进行了利用有机溶剂中的高温加热处理、由酸或碱实现的分解反应、高温下的水热反应等来溶解木质纤维素的尝试。
4、专利文献1(日本专利第3155603号公报)中公开了通过在酸催化剂、环状酯以及多元醇的存在下加热木材等木质纤维素物质而进行的木质纤维素物质的液化溶液的制造方法。该方法是在化学药品中促进
5、作为用于改善键合有木质素的纤维素的成型性，得到任意形状的木质纤维素成型体的技术，在专利文献2(日本特开平11-181105号公报)中提出了一种木质纤维素成型体的制造方法，所述方法用碱水溶液对含有5％左右的木质素的纸浆进行预处理，添加二硫化碳使其溶解后，进行凝固/再生。
6、此外，为了进行木质素的结构分析，作为从木材中以接近天然的状态取出木质素的方法，已知使用球磨机的被称为磨碎木质素或磨木木质素获取方法的分析技术。例如，非专利文献1(green chemistry 16，3569(2014))中记载了使用球磨机粉碎的微细木粉在甲酸中的可溶化方法。具体而言，记载了在室温下将用经球磨机微粉碎后的木材溶解于作为α-酮酸的丙酮酸和作为醛系羧酸的乙醛酸和甲酸中的方法。此外，记载了由所得到的木材溶液得到了透明膜。在非专利文献2(acs sustainable chem.eng.在5,12,11536(2017))中，在室温下花费4～7天将经微粉碎的山毛榉材料直接溶解于甲酸中。此外，记载了使溶剂从该液体中蒸发而得到的透明的平板状木质膜能折弯，可以用于折纸。
7、就专利文献3(日本特开平4-33986号公报)中公开的木质纤维素膜而言，代表性地记载了通过在将阔叶树材料屑片破碎等得到的木质纤维素纤维中加入浓碱水溶液和二硫化碳而溶解后，进行凝固/再生来制造。专利文献4(日本特开2003-104815号公报)中，通过在木质纤维素材料中加入酚类并进行加热反应，得到可溶性木质纤维素物质。专利文献5(日本特开2008-308530号公报)中，提出了通过使用机械磨碎机构将木质纤维素纤维材料磨碎至木质纤维素的分子量为10000以下，得到可溶性木质纤维素的方法。
8、现有技术文献
9、专利文献
10、专利文献1：日本专利第3155603号公报
11、专利文献2：日本特开平11-181105号公报
12、专利文献3：日本特开平4-33986号公报
13、专利文献4：日本特开2003-104815号公报
14、专利文献5：日本特开2008-308530号公报
15、非专利文献
16、非特许文献1:yuri nishiwaki-akine and takashi watanabe，“dissolution ofwood inα-keto acid and aldehyde carboxylic acids and fractionation at roomtemperature”，green chemistry,16,3569(2014)
17、非专利文献2：y.nishiwaki-akine，s.kanazawa，t.uneyama，k.nitta，r.yamamoto-ikemoto，and takashi watanabe，“transparent woody film made bydissolution of finely divided japanese beech in formic acid at roomtemperature”，acs sustainable chem.eng.5,12,11536(2017)
技术实现思路
1、专利技术所要解决的问题
2、在专利文献1-4中，将有可能对环境造成负担的有机溶剂等化学药品用于木质纤维素的溶解。在专利文献5和非专利文献1-2中，未使用这样的有机溶剂，但为了使木质纤维素低分子量化而可溶化，需要使用球磨机的长时间的粉碎，在工业上是困难的。根据利用球磨机进行长时间的粉碎，认为木质纤维素的细胞壁被粉碎，进而木质纤维素中所含的纤维素的纤维素i型晶体结构被破坏，结晶度降低。此外，j.zehr著“handbuch derraumexplosionen，abschnitt iib，eigenschaften brennbar staube und nebel inluft”p.164(1965)中，作为可燃性的微粉末，记载了针叶树的松为70～150μm、山毛榉为70～100μm以下的粒径。并且，根据球磨粉碎，有时产生可燃性的木材的微粉末，存在该微粉末的飞散对作业环境造成影响的可能性。从提高能量效率和降低成本的观点考虑，进而从提高操作者的安全性的观点考虑，木质系生物质的利用技术存在进一步改良的余地。
3、本专利技术的目的在于提供一种木质纤维素溶液和成型品的制造方法，其作为木质系生物质的利用方法，对环境和操作者的负担少，在能量方面也有利。本专利技术的另一个目的是提供一种工业上利用性高且环境负担小的木质纤维素溶液和成型品。
4、用于解决问题的方案
5、本公开人等发现对包含木质纤维素的生物质的压力变动显著提高对有机酸的溶解性，即使是粗粉碎后的生物质也可以使其可溶化，从而完成了本公开的制造方法和成型品。进而，本公开人等发现即使是粗粉碎后的生物质，用于溶解的有机酸浓度也会影响粗粉末的溶解状态，从而完成了本公开。
6、即，本公开的木质纤维素溶液的制造方法包括：
7、(1)粉碎工序，对包含木质纤维素的生物质进行粗粉碎，得到粗粉末；
8、(2)混合工序，将粗粉本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种木质纤维素溶液的制造方法，所述制造方法包括：
2.根据权利要求1所述的制造方法，其中，
3.根据权利要求1所述的制造方法，其中，
4.根据权利要求1所述的制造方法，其中，
5.根据权利要求1所述的制造方法，其中，
6.根据权利要求5所述的制造方法，其中，
7.根据权利要求1所述的制造方法，其中，
8.根据权利要求7所述的制造方法，其中，
9.根据权利要求1所述的木质纤维素溶液的制造方法，其中，
10.根据权利要求9所述的制造方法，其中，
11.根据权利要求9所述的制造方法，其中，
12.根据权利要求1所述的制造方法，其中，
13.一种木质纤维素溶液，所述木质纤维素溶液通过如权利要求1所述的制造方法得到。
14.一种含木质纤维素的成型品，所述含木质纤维素的成型品由如权利要求13所述的木质纤维素溶液形成。
15.一种含木质纤维素的成型品，所述含木质纤维素的成型品包含木质纤维素作为主要成分，所述含木质纤维素的成型
16.一种含木质纤维素的成型品，所述含木质纤维素的成型品包含木质纤维素作为主要成分，所述含木质纤维素的成型品的密度小于1.20g/cm3，
17.根据权利要求15或16所述的含木质纤维素的成型品，其中，
18.一种含木质纤维素的成型品，所述含木质纤维素的成型品包含木质纤维素作为主要成分，所述含木质纤维素的成型品的密度小于1.60g/cm3，
19.根据权利要求15、16或18所述的含木质纤维素的成型品，其中，
20.根据权利要求15、16或18所述的含木质纤维素的成型品，其中，
21.根据权利要求15、16或18所述的含木质纤维素的成型品，其中，
22.根据权利要求21所述的含木质纤维素的成型品，其中，
23.根据权利要求15、16或18所述的含木质纤维素的成型品，其中，
24.根据权利要求15、16或18所述的含木质纤维素的成型品，其中，
25.根据权利要求15、16或18所述的含木质纤维素的成型品，其中，
26.根据权利要求15、16或18所述的含木质纤维素的成型品，其中，
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种木质纤维素溶液的制造方法，所述制造方法包括：
2.根据权利要求1所述的制造方法，其中，
3.根据权利要求1所述的制造方法，其中，
4.根据权利要求1所述的制造方法，其中，
5.根据权利要求1所述的制造方法，其中，
6.根据权利要求5所述的制造方法，其中，
7.根据权利要求1所述的制造方法，其中，
8.根据权利要求7所述的制造方法，其中，
9.根据权利要求1所述的木质纤维素溶液的制造方法，其中，
10.根据权利要求9所述的制造方法，其中，
11.根据权利要求9所述的制造方法，其中，
12.根据权利要求1所述的制造方法，其中，
13.一种木质纤维素溶液，所述木质纤维素溶液通过如权利要求1所述的制造方法得到。
14.一种含木质纤维素的成型品，所述含木质纤维素的成型品由如权利要求13所述的木质纤维素溶液形成。
15.一种含木质纤维素的成型品，所述含木质纤维素的成型品包含木质纤维素作为主要成分，所述含木质纤维素的成型品的密度小于1.20g/cm3，实质上不含...
【专利技术属性】
技术研发人员：中川由佳，北山健司，桥爪知弘，渡边隆司，小林直子，
申请(专利权)人：株式会社大赛璐，
类型：发明
国别省市：
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