木质素的制造方法技术

通过使含有木质素的生物质与碱性水溶液接触进行碱处理，将得到的碱处理物调整到35℃以上并且pH7以下，使木质素析出，能够制造出软化点低的木质素。

Manufacturing method of lignin

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】木质素的制造方法
本专利技术涉及由含有木质素的生物质制造低软化点的木质素的方法。
技术介绍
木质素在地球上仅次于纤维素而大量存在，作为天然的芳香族聚合物存在最丰富。其用途，从很久以前开始就是工业上利用的主体，被用于功能性食品、土壤改良剂、水泥添加剂、利用离子交换功能对重金属的吸附等。现在受到关注的木质素的用途，有在酚醛树脂等热固性树脂、聚酰胺系树脂等热塑性树脂中的添加。这可以减少酚醛树脂、聚酰胺系树脂的使用量，有利于石油资源的减量，所以与环境关爱型树脂的制造有关。此外，即使在木质素中，特别是通过添加草本系木质素而得到的热固性树脂成型品，能够确认到机械强度、耐热性、电绝缘性等各种特性被改善了等，被赋予了功能(专利文献1)。此外，在将木质素添加到热固性树脂、热塑性树脂的情况，虽然通过加热混炼而成型，但在成型温度下木质素软化，这对于最终确认成型性是重要的。因此，作为木质素用途，在设想为添加到树脂中的情况，木质素的软化点为重要指标，优选使用软化点为160℃以下的木质素(专利文献2)。作为木质素的制造方法，已经报道了，将纸浆制造工序中分离出的黑色液体使用离子交换树脂进行处理，将析出的木质素通过固液分离而获得，制造高纯度木质素的方法(专利文献3)。此外，作为通过将植物(例如，蔗渣、稻草、竹子等草本系生物质等)分解而制造木质素的方法，报告了使用亚临界水进行的处理(专利文献4)。但是，使用离子交换树脂的黑色液体处理，树脂的再生对于生产成本、生产效率来说都是大负担。关于亚临界水处理，由于在亚临界水制造中耗费热能、需要高压设备等原因，所以生产成本沉重，都在实用化中存在问题。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2012-82255号公报专利文献2:日本特开2014-193977号公报专利文献3:日本特开2012-214432号公报专利文献4:日本特开2011-57997号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题本专利技术的目的在于提供软化点低的木质素的简便制造方法。解决课题的手段本专利技术人发现了，将含有木质素的生物质用碱性水溶液处理，将得到的碱处理物在特定的温度下中和，能够得到软化点低的木质素，从而完成本专利技术。即、本专利技术包括以下的(1)～(9)。【1】一种木质素的制造方法，包含以下工序：工序(a)：通过使含有木质素的生物质与碱性水溶液接触的碱处理而得到碱处理物的工序，工序(b)：通过将所述碱处理物调整到35℃以上且pH7以下来使木质素析出，并回收该木质素的工序。【2】.如【1】所述的木质素的制造方法，在所述工序(b)中，在将碱处理物调整到35℃以上以后，在该温度条件下将pH值调整到7以下。【3】.如【1】或【2】所述的木质素的制造方法，将所述工序(b)中析出的木质素通过固液分离在固体成分侧回收。【4】.如【3】所述的木质素的制造方法，将在所述固体成分侧回收得到的木质素溶解在有机溶剂中回收。【5】.如【3】或【4】所述的木质素的制造方法，所述固液分离是使用助滤剂的固液分离。【6】.如【1】～【5】的任一项所述的木质素的制造方法，所述含有木质素的生物质是蔗渣、稻草或木薯浆。【7】.如【1】～【6】的任一项所述的木质素的制造方法，所述工序(a)的碱处理的温度条件是60℃以上且小于100℃的范围。【8】.一种木质素，软化点为70℃以上且160℃以下，并且数均分子量为5000以上且30000以下。【9】.一种树脂组合物，含有【8】所述的木质素。专利技术效果通过本专利技术，能够提供软化点低的木质素的简便制造方法。具体实施方式含有木质素的生物质是指至少含有木质素的植物资源。作为含有木质素的生物质的优选例，可以列举出蔗渣、柳枝稷、象草、蔗茅(Erianthus)、玉米秸、稻草、麦秸、椰子壳、木薯浆等草本系生物质、或者树木、木屑、废弃建材等木质系生物质、以及藻类、海草等来自水生环境的生物质等，更优选草本系生物质，特别优选蔗渣、稻草、木薯浆。对于含有木质素的生物质的形状，没有特殊限定，优选是被粉碎处理过的。对于粉碎手段，没有特殊限定，可以使用球磨机、振动磨、剪切粉碎机、锤磨机、维雷磨(ウィレーミル)、气流磨等各种材料的粗粉碎中惯用的机械来进行。该机械粉碎可以是干式和湿式中的任一种，优选为干式粉碎。对于含有木质素的生物质的含水率没有特殊限定。含有木质素的生物质的含水率，可以使用红外线水分计来测定。具体可以采用以下方法测定。首先，测定作为测定对象的含有木质素的生物质的试样的重量作为初期值。接下来，将含有木质素的生物质的试样保持在120℃的温度，使水分蒸发直至没有重量变化，测定蒸发后的重量作为稳定值(干燥重量)。将由初期值和稳定值的差量得到的值作为含水率。对于红外线水分计没有特殊限定，可以使用例如ケット科学研究所制的FD-720等。含有木质素的生物质中除了木质素以外还含有纤维素、半纤维素，但木质素以覆盖纤维素、半纤维素等的多糖类的形式存在。因此，为了从含有木质素的生物质中得到木质素，需要进行使木质素从纤维素、半纤维素游离出来的处理，本专利技术的特征在于，采用碱处理工序(工序(a))。工序(a)中的碱处理是按照上述处理中使用的通常的碱处理方法，使含有木质素的生物质和碱性水溶液接触而得到碱处理物的工序。对于含有木质素的生物质与碱性水溶液的接触方法没有特殊限定，可以列举出例如通过将碱性水溶液向含有木质素的生物质喷雾、浸渍或通液来接触的方法，此时也可以通过搅拌或将容器旋转来使碱性水溶液和含有木质素的生物质充分接触。由于通过碱处理而游离出来的木质素，溶解在碱性水溶液中，因此也可以在工序(a)中碱处理后进行固液分离，将得到的液体分取物作为碱处理物用于工序(b)。作为固液分离的方法，可以采用后述的工序(b)的说明中例示的方法。此外，在使碱性水溶液从含有木质素的生物质通液的情况，可以将通液后的液体作为碱处理物使用。对于碱处理中使用的碱性水溶液没有特殊限定，具体可以列举出含有选自氨、碱金属氢氧化物、碱金属氧化物、碱土类金属氧化物、碱金属碳酸盐、碱土类金属碳酸盐、氢氧化季铵等中的至少一者的碱性水溶液。优选含有选自碱金属氢氧化物、碱金属氧化物、碱土类金属氧化物、碱金属碳酸盐、碱土类金属碳酸盐等中的至少1者的碱性水溶液。作为优选碱金属氢氧化物可以列举出氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂，作为优选碱土类金属氢氧化物，可以列举出氢氧化镁、氢氧化钙，作为优选碱金属氧化物可以列举出氧化钠、氧化钾，作为优选碱土类金属氧化物可以列举出氧化镁、氧化钙，作为优选碱金属碳酸盐可以列举出碳酸钠、碳酸钾、碳酸锂，作为优选碱土类金属碳酸盐可以列举出碳酸镁、碳酸钙。此外，碱性水溶液优选不含硫化合物(例如硫酸、硫酸钠、硫化钠等具有硫元素的化合物)。当含有硫化合物时，发生硫原子对回收的木质素的加成、硫化合物的混入，在使用由本专利技术得到的木质素来制造树脂组合物的情况，有时成为制造出的树本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种木质素的制造方法，包含以下工序：/n工序(a)：通过使含有木质素的生物质与碱性水溶液接触的碱处理而得到碱处理物的工序，/n工序(b)：通过将所述碱处理物调整到35℃以上且pH7以下来使木质素析出，并回收该木质素的工序。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170731 JP 2017-1476971.一种木质素的制造方法，包含以下工序：
工序(a)：通过使含有木质素的生物质与碱性水溶液接触的碱处理而得到碱处理物的工序，
工序(b)：通过将所述碱处理物调整到35℃以上且pH7以下来使木质素析出，并回收该木质素的工序。


2.如权利要求1所述的木质素的制造方法，在所述工序(b)中，在将碱处理物调整到35℃以上以后，在该温度条件下将pH值调整到7以下。


3.如权利要求1或2所述的木质素的制造方法，将所述工序(b)中析出的木质素通过固液分离在固体成分侧回收。


4.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：荒井乔广，栗原宏征，船田茂行，山田胜成，
申请(专利权)人：东丽株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP