含有木聚糖的物质的制造方法技术

本发明专利技术的课题在于提供容易提取并有效率地回收木材中的木聚糖的方法。利用如下方法制造含有木聚糖的物质，所述方法包括如下工序：(a)向从碱法蒸煮含有阔叶树的木片的工序排出的黑液中添加酸和/或二氧化碳，将该黑液的pH值调整为1～9，制成悬浮液的工序；(b)将上述悬浮液中生成的不溶物进行脱水、清洗而分取的工序；(c)向由工序b得到的不溶物中添加有机溶剂而制成悬浮液，将悬浮液中的不溶物即含有木聚糖的物质通过固液分离进行分取的工序。

Process for producing a substance containing xylan

The subject of the present invention is to provide a method for easily extracting and efficiently recovering xylan in wood. Manufacturing containing xylan material using the following method, the method comprises the following steps: (a) adding acid and / or carbon dioxide from the pulping process of wood containing broadleaf trees in black liquor, the liquor pH value is adjusted to 1 to 9, with suspension process; (b) the suspension will generate insoluble dewatering, cleaning and separation process; (c) obtained by B to process the insoluble organic solvent is added in and made into suspension, the suspension of insoluble xylan containing substances were isolated and divided by solid-liquid process.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】含有木聚糖的物质的制造方法
本专利技术利用从将木片进行碱法蒸煮的工序排出的黑液制造含有木聚糖的物质。
技术介绍
木聚糖是木材、稻草、稻壳、玉米芯等中含有的半纤维素，特别是在阔叶树的木材中大量含有。阔叶树的木聚糖以葡糖醛酸木聚糖的形式存在，该葡糖醛酸木聚糖是在由β－1,4键相连的D－木糖残基构成的主链上存在α－1,2键相连的4－O－甲基－D－葡糖醛酸残基作为侧链而形成的。属于木聚糖的分解物的木二糖、低聚木糖作为功能性材料而广泛用于食品、医药品等。另外，木糖用作制造呋喃树脂的原料、尼龙聚合的原料、乙醇等有用物质的糖源。木材中除木聚糖以外还含有纤维素、木质素或者葡甘聚糖等半纤维素，难以仅提取木聚糖。作为从木材中提取木聚糖或其分解物的方法，例如，专利文献1中公开了在水存在的条件下以165～195℃的温度处理而制造木糖、木二糖、低聚木糖的方法。另外，由于硫酸盐法蒸煮木材而得的硫酸盐纸浆中几乎除去了木质素，所以比较容易从硫酸盐纸浆中提取木聚糖。专利文献2中，公开了通过使用5质量％以上的碱溶液对硫酸盐纸浆进行碱提取而提取木聚糖的方法。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2013－085523号公报专利文献2：日本特开2011－178940号公报
技术实现思路
然而，如专利文献1那样的用高温热水处理木材的方法由于所提取的木聚糖的提取率低，木聚糖分解成木糖、木二糖、低聚木糖而成为水溶液，因此难以分离回收这些物质。如专利文献2那样的用碱溶液处理硫酸盐纸浆的方法需要大量的碱，进而需要用大量的酸中和，是不经济的。本专利技术的课题在于提供容易提取并有效率地回收木材中的木聚糖的方法。本专利技术人等发现利用如下制造方法能够有效率地制造含有木聚糖的物质，该制造方法包括如下工序：(a)向从碱法蒸煮含有阔叶树的木片的工序排出的黑液中添加酸和/或二氧化碳而将pH值调整为1～9，制成悬浮液的工序；(b)将上述悬浮液中生成的不溶物进行脱水、清洗而分取的工序；(c)向上述不溶物中添加有机溶剂而制成悬浮液，将悬浮液中的不溶物进行固液分离而分取的工序。本专利技术虽不限定于此，但包含下述的方式。(1)一种含有木聚糖的物质的制造方法，包括如下工序：(a)向从碱法蒸煮含有阔叶树的木片的工序排出的黑液中添加酸和/或二氧化碳，将该黑液的pH值调整为1～9，制成悬浮液的工序；(b)将上述悬浮液中生成的不溶物进行脱水、清洗而分取的工序；(c)向由工序b得到的不溶物中添加有机溶剂而制成悬浮液，将悬浮液中的不溶物即含有木聚糖的物质通过固液分离进行分取的工序。(2)根据(1)所述的方法，其中，在工序a中，向上述黑液中添加二氧化碳而将pH值调整为7～9。(3)根据(1)或(2)所述的方法，其中，上述工序b包括下述工序：(b1)将由工序a得到的悬浮液中生成的不溶物进行脱水、清洗而分取的工序；(b2)向分取的不溶物中添加酸而将pH值调整为1～9，制成悬浮液的工序；(b3)将由工序2得到的悬浮液中生成的不溶物进行脱水·清洗而分取的工序；(b4)向通过工序3分取的不溶物添加有机溶剂而制成悬浮液，将悬浮液中的不溶物进行固液分离而分取的工序。(4)根据(1)～(3)中任一项所述的方法，其中，在碱法蒸煮木片的工序中添加醌化合物。(5)根据(1)～(4)中任一项所述的方法，其中，木片含有50重量％以上的阔叶树的木片。根据本专利技术，将含有阔叶树的木片作为原料，能够有效率地制造木聚糖的纯度高的含有木聚糖的物质。具体实施方式本专利技术是含有木聚糖的物质的制造方法，该方法包括：(a)向从碱法蒸煮含有阔叶树的木片的工序排出的黑液中添加酸和/或二氧化碳而将pH值调整为1～9的工序；(b)将生成的沉淀物进行脱水、清洗而分取的工序；(c)向由上述(b)的工序得到的不溶物添加有机溶剂而制成悬浮液，将悬浮液中的不溶物进行固液分离而分取的工序。以下对本专利技术的各工序进行具体说明。碱法蒸煮工序作为原料的木材，可以使用含有阔叶树的木材。具体而言，作为阔叶树，可例示山毛榉、华东椴、桦树、杨树、桉树、金合欢树、橡树、枫树、刺楸木、榆树、泡桐、厚朴、柳树、刺楸、乌冈栎、枹栎、麻栎、日本七叶树、榉树、日本樱桦、灯台树、梣树(Fraxinuslanuginosaf.serrata)等。本专利技术中，使用阔叶树作为原料的木材，但只要木材中含有阔叶树，就可以进一步添加针叶树。作为针叶树，可例示日本柳杉、鱼鳞云杉、日本落叶松、日本黑松、冷杉、五叶松、紫杉、日本香柏、日本云杉(Piceatorano)、二色云杉(Piceaalcokiana)、罗汉松、日本冷杉、日本花柏、日本黄杉、罗汉柏、丝柏、日本铁杉、异叶铁杉、日本扁柏、紫杉(Taxuscuspidata)、日本粗榧(Cephalotaxusharringtonia)、变种鱼鳞云杉(Piceajezoensisvar.hondoensis)、黄柏(阿拉斯加扁柏)、美国扁柏(Chamaecyparislawsoniana)、北美黄杉(Pseudotsugamenziesii)、北美云杉(Piceasitchensis)、辐射松、东部云杉、东部白松、西部落叶松、西方杉木、西部铁杉、美洲落叶松等。并用阔叶树和针叶树时，阔叶树的重量比例优选为50重量％以上，更优选为75重量％以上。将清洗后的片材与蒸煮液一起投入蒸煮釜，供于碱法蒸煮。另外，1管(vessel)液相型、1管气相/液相型、2管液相/气相型、2管液相型等蒸煮型式等也没有特别限定。即，浸渗本申请的碱性水溶液并保持它的工序可以与以以往的蒸煮液的浸透处理为目的的装置、部位分开设置。优选在抽出蒸煮液后，用扩散洗涤器(diffusionwasher)等清洗装置清洗完成蒸煮的未晒纸浆。清洗后的未晒纸浆的卡伯值优选为7～25，可以为9～23。在一个方式中清洗后的未晒纸浆的卡伯值为7～15，可以为9～13。碱法蒸煮工序可以通过将木片与碱法蒸煮液一起放入耐压性容器而进行，但容器的形状、大小没有特别限制。木片与药液的液比例如可以为1.0～40L/kg，优选为1.5～30L/kg，进一步优选为2.0～30L/kg。另外在其它的方式中，木片与药液的液比例如可以为1.0～5.0L/kg，优选为1.5～4.5L/kg，进一步优选为2.0～4.0L/kg。另外，在本专利技术的碱法蒸煮中，除烧碱(NaOH)以外也可以并用各种蒸煮助剂。例如，优选向蒸煮釜中添加含有相对于绝干片材为0.01～5质量％的醌化合物的碱性蒸煮液。如果醌化合物的添加量低于0.01质量％，则从黑液中提取的含有木聚糖的物质的提取量不充分。另外，即便醌化合物的添加量超过5质量％，也没有观察到含有木聚糖的物质的提取量的进一步提高。使用的醌化合物是作为所谓的公知的蒸煮助剂的醌化合物、氢醌化合物或者它们的前体，可以使用从它们中选择的至少1种化合物。作为这些化合物，例如，为蒽醌、二氢蒽醌(例如1,4－二氢蒽醌)、四氢蒽醌(例如1,4,4a,9a－四氢蒽醌、1,2,3,4－四氢蒽醌)、甲基蒽醌(例如1－甲基蒽醌、2－甲基蒽醌)、甲基二氢蒽醌(例如2－甲基－1,4－二氢蒽醌)、甲基四氢蒽醌(例如1－甲基－1,4,4a,9a－四氢蒽醌、2－甲基－1,4,4a,9a－四氢蒽醌)等醌化合物；蒽氢醌(一般为9,10－二氢蒽)、甲本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含有木聚糖的物质的制造方法，包括如下工序：(a)向从碱法蒸煮含有阔叶树的木片的工序排出的黑液中添加酸和/或二氧化碳，将该黑液的pH值调整为1～9，制成悬浮液的工序；(b)将所述悬浮液中生成的不溶物进行脱水、清洗而分取的工序；(c)向由工序b得到的不溶物中添加有机溶剂而制成悬浮液，将悬浮液中的不溶物即含有木聚糖的物质通过固液分离进行分取的工序。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.01.26 JP 2015-0127911.一种含有木聚糖的物质的制造方法，包括如下工序：(a)向从碱法蒸煮含有阔叶树的木片的工序排出的黑液中添加酸和/或二氧化碳，将该黑液的pH值调整为1～9，制成悬浮液的工序；(b)将所述悬浮液中生成的不溶物进行脱水、清洗而分取的工序；(c)向由工序b得到的不溶物中添加有机溶剂而制成悬浮液，将悬浮液中的不溶物即含有木聚糖的物质通过固液分离进行分取的工序。2.根据权利要求1所述的方法，其中，在工序a中，向所述黑液中添加二氧化碳而将pH值调整为7～9...

【专利技术属性】
技术研发人员：辻志穗，渡边诚幸，涂木丰，宫胁正一，
申请(专利权)人：日本制纸株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP