纤维素溶液的制造方法、纤维素析出物的制造方法、纤维素的糖化方法、纤维素溶液、及纤维素析出物技术

本发明专利技术提供一种纤维素溶液的制造方法，其包括通过使含纤维素的材料和臭氧接触的臭氧处理及进行使得到的处理物和碱水溶液接触的碱处理，使与所述臭氧接触的所述含纤维素的材料中的至少纤维素溶解于所述碱水溶液。根据本发明专利技术，可以提供一种能够以更简便的方法溶解纤维素的纤维素溶液的制造方法、可以从所述纤维素溶液中回收纤维素的纤维素析出物的制造方法及使用所述纤维素析出物的纤维素的糖化方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种纤维素溶液的制造方法、纤维素析出物的制造方法、纤维素的糖化方法、纤维素溶液、及纤维素析出物。更详细而言，涉及一种对含纤维素的纤维制品及它们的制品屑等含纤维素的材料实施臭氧处理及碱处理的纤维素溶液的制造方法、纤维素析出物的制造方法、及纤维素的糖化方法以及纤维素溶液及纤维素析出物。本申请基于2010年9月24日在日本申请的日本特愿2010-214124号而主张了优先权，并在此引用其内容。
技术介绍
纤维素为50~l000个以上的葡萄糖通过P -糖苷键连接而成的多糖类，也是木浆或棉等所谓的木质类生物质的主要成分。近年来正在积极进行对纤维素进行水解而得到的糖类、特别是葡萄糖等水溶性低聚糖作为利用醇发酵的生物乙醇制造的原料的实用化研究(参照专利文献1)。通常，纤维素不溶于水，也几乎不溶解于碱水溶液。但是，已知有一些可以溶解纤维素的溶剂。例如用氢氧化钠水溶液对纤维素进行处理时，可形成纤维素的钠盐。将其与二硫化碳混合时，形成纤维素黄原酸钠，成为被称为粘胶液的胶体分散系溶液。通过将粘胶液挤入硫酸中，可形成纺纱的粘胶液人造丝。构成粘胶液人造丝的纤维素与天然的纤维素的化学的组成相同。另外，纤维素相对于铜氨溶液也可溶。通过将其挤入酸性水溶液中，可以纺出铜氨人造丝(参照专利文献2)。现有的纤维素溶液的制造方法由于使用二硫化碳或铜氨溶液，因此，其废液等需要处理，存在环境负荷高的问题。另外，在得到的再生纤维素(人造丝)中需要防止残留这些化学物质的情况下，也需要使用大量的水的洗涤处理。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2001-95594号公报专利文献2:日本特开2008-280635号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题本专利技术正是鉴于所述情况而提出的，其课题在于提供一种能够以更简便的方法溶解纤维素的纤维素溶液的制造方法及所述纤维素溶液。另外，本专利技术的课题还在于提供一种可以从所述纤维素溶液中回收纤维素的纤维素析出物的制造方法及所述纤维素析出物。进而，本专利技术的课题还在于提供一种使用所述纤维素析出物的纤维素的糖化方法。用于解决课题的方案本专利技术第一实施方式的纤维素溶液的制造方法，其特征在于，进行使含纤维素的材料和臭氧接触的臭氧处理，并进行使得到的处理物和碱水溶液接触的碱处理,从而使所述含纤维素的材料中的至少纤维素溶解于所述碱水溶液中。本专利技术的第二实施方式的纤维素溶液的制造方法，其特征在于，在所述第一实施方式中，在所述臭氧处理后进行干燥处理，得到所述处理物。本专利技术的第三实施方式的纤维素溶液的制造方法，其特征在于，在所述第一或第二实施方式中，所述干燥处理的温度为5(Tl60°C。本专利技术的第四实施方式的纤维素溶液的制造方法，其特征在于，在所述第一 第三实施方式中的任一实施方式中，所述臭氧的浓度为f300mg/L，且所述臭氧处理的时间为1^300分钟。本专利技术的第五实施方式的纤维素溶液的制造方法，其特征在于，在所述第一 第四实施方式中的任一实施方式中，在所述碱处理中，在-10°C 50°C的温度范围下使所述处理物以0.r6o分钟的时间范围与0.rioN的所述碱水溶液进行接触。本专利技术的第六实施方式的纤维素溶液是通过所述第一 第五实施方式中的任一实施方式所述的制造方法得到的。本专利技术的第七实施方式的纤维素析出物的制造方法，其特征在于，将通过所述第一 第五实施方式中任一实施方式所述的制造方法得到的纤维素溶液调整为PH7以下，从而析出纤维素。本专利技术的第八实施方式的纤维素析出物是通过上述第七实施方式所述的制造方法得到的。本专利技术的第九实施方式的纤维素的糖化方法，其特征在于，使由所述第七实施方式记载的制造方法得到的纤维素析出物和含有纤维素分解酶的水溶液接触来进行酶处理，得到含有水溶性低聚糖或葡萄糖的水溶液。即，本专利技术涉及以下内容。(I) 一种纤维素溶液的制造方法，该制造方法包括，进行使含纤维素的材料和臭氧接触的臭氧处理；并进行将得到的处理物和碱水溶液接触的碱处理，从而使与所述臭氧接触后的所述含纤维素的材料中的至少纤维素溶解于所述碱水溶液中。(2)根据(I)所述的纤维素溶液的制造方法，其中，所述制造方法还包括，在所述碱处理之前，对与所述臭氧接触后的所述含纤维素的材料进行干燥处理，得到所述处理物。(3)根据⑴或⑵所述的纤维素溶液的制造方法，其中，所述干燥处理的温度为50 160。。。(4)根据(Ir(3)中任一项所述的纤维素溶液的制造方法，其中，所述臭氧的浓度为f300mg/L，且所述臭氧处理的时间为广300分钟。(5)根据(1) (4)中任一项所述的纤维素溶液的制造方法，其中，所述碱处理包括，在-10°c 50°C的温度范围下使所述处理物以0.reo分钟的时间范围与0.riON的所述碱水溶液接触。。(6)根据(Ir(5)中任一项所述的纤维素溶液的制造方法，其中，所述碱水溶液为氢氧化钠水溶液。 (7) 一种纤维素溶液，该溶液是通过(1广(6)中任一项所述的制造方法而得到的。(8) 一种纤维素析出物的制造方法，该制造方法包括，将通过(1广(7)中任一项所述的制造方法而得到的纤维素溶液调整为PH7以下，使纤维素析出。(9) 一种纤维素析出物的制造方法，该制造方法包括，将通过(If (7)中任一项所述的制造方法而得到的纤维素溶液挤入酸性水溶液中。(10)根据(9)所述的纤维素析出物的制造方法，其中，所述酸性水溶液的pH为1.0 6.9，且浓度为I 50wt%。(11) 一种纤维素析出物，该析出物是通过(8广(10)中任一项所述的制造方法而得到的。(12) 一种纤维素的糖化方法，所述糖化方法包括，使由(8广(10)中任一项所述的制造方法而得到的纤维素析出物和含有纤维素分解酶的水溶液接触来进行酶处理，从而得到含有水溶性低聚糖或葡萄糖的水溶液。专利技术效果根据本专利技术的纤维素溶液的制造方法，通过对作为原料的含纤维素的材料实施臭氧处理及碱处理，可以对原料中的纤维素的结晶部分(纤维素结晶)进行改性而提高亲水性。其结果，可以容易地将原料中的纤维素溶解于碱水溶液中。本专利技术的纤维素溶液与已知的粘胶液的化学组成不同。粘胶液是含有来自制备方法过程中所需要的二硫化碳的硫原子的纤维素衍生物溶液。与此相对，本专利技术的纤维素溶液不含有硫原子。因此，作为环境负荷较小的纤维素溶液，可以在工业上利用。 根据本专利技术的纤维素析出物的制造方法，可以得到由高纯度的纤维素构成的纤维素析出物。这是因为即使在作为原料的纤维素溶液中含有杂质的情况下，通过将所述纤维素溶液调节为PH7以下，可以优先地析出纤维素。就本专利技术的纤维素析出物而言，由于纤维素已溶解一次，因此纤维素中的微观层面的纤维可以成为比较容易解开的状态。因此，作为纤维素的糖化方法的原料(本专利技术的纤维素析出物)属优选，并可以提高纤维素向葡萄糖转化的转化率。另外，通过将本专利技术的纤维素溶液挤入pH7以下的溶液中，也可以得到纺出的丝状纤维素析出物及膜状或球状的纤维素析出物。根据本专利技术的纤维素的糖化方法，不需要高温高压的前处理，通过将所述纤维素析出物作为原料，可以提高后段的利用酶处理进行纤维素水解的速度。另外，在所述酶处理中，通过在温和的条件下进行纤维素的水解，不会产生糖类的过度分解物，可以以高纯度地得到目标生成物即水溶性低聚糖或葡萄糖。得到的高纯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.09.24 JP 2010-2141241.一种纤维素溶液的制造方法，该方法包括:进行使含纤维素的材料和臭氧接触的臭氧处理；并进行使得到的处理物和碱水溶液接触的碱处理，由此，使与所述臭氧接触后的所述含纤维素的材料中的至少纤维素溶解于所述碱水溶液中。2.根据权利要求1所述的纤维素溶液的制造方法，该方法还包括:在所述碱处理之前，对与所述臭氧接触的所述含纤维素的材料进行干燥处理，从而得到所述处理物。3.根据权利要求1或2所述的纤维素溶液的制造方法，其中，所述干燥处理的温度为50 160。。。4.根据权利要求1 3中任一项所述的纤维素溶液的制造方法，其中，所述臭氧的浓度为f300mg/L，且所述臭氧处理的时间为f300分钟。5.根据权利要求广4中任一项所述的纤维素溶液的制造方法，其中，所述碱处理包括在-10°C 50°C的温度范围下使所述处理物以0.r60分钟的时间范围与...

【专利技术属性】
技术研发人员：中村健治，桧垣诚司，八塚爱实，土山和夫，岩根和良，高尾正树，
申请(专利权)人：爱媛县，积水化学工业株式会社，
类型：
国别省市：