木材回収産業:新しい溶解プロセス

紙、バイオ燃料、繊維、衣料品業界向けの新しい木材溶解プロセス...

ベルファストのクイーンズ大学の化学部のXNUMX人の科学者とアラバマ大学(米国)の研究者とのアメリカと英国の共同研究により、針葉樹を溶解するための新しい生態学的プロセスの開発が可能になりました。サザンイエローパインやレッドオークなどの広葉樹は、バイオ燃料、繊維、衣類、紙への変換を促進します。

今日、ほとんどのメーカーはクラフトプロセス[1]を使用して木材を溶解しています。 製紙業界では、このプロセスが世界のパルプ生産の約80%を占めています。 汚染度の高いクラフトプロセスとは異なり、ベルファストのクイーンズ大学で開発された技術は、わずかに毒性があり、生分解性です。 これは、液体イオン溶液[C2mim] OAc(エチル-3-メチルイミダゾリウムアセテート)に木材の削りくずを完全に溶解することで構成されています。 木材の完全な溶解は、オイルバスで溶解した結果生成物を加熱することで完了します。 マイクロ波パルスまたは超音波照射により、この溶解を促進することもできます。 また、研究チームは、[C2mim] OAcが[C4mim] Cl(1-ブチル-3-メチルイミダゾリウム塩化物)よりも木材の優れた溶媒であることを実証しました。 さらに、XNUMXつの変数、つまり木材の種類、溶解するサンプルの初期質量、または木材粒子のサイズ。 溶解および溶解速度に影響します。 たとえば、赤いカシの木材は、マーシュパインよりもはるかに速く溶解します。

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Dr.HéctorRodriguezによれば、「この発見は、バイオマスがさまざまな化学物質を生産するために変換されるバイオリファイナリーコンセプトの開発に向けた重要なステップです。 これは再生可能な生物資源に基づいた真に持続可能な化学産業につながる可能性がある」と述べた。

技術を改善するために、科学者は生態学的添加物をイオン液体に追加するか、触媒を使用することを検討しています。 研究者は、温度と圧力のより柔軟な条件下でも最終的にはより良い溶解を達成し、木材に含まれるさまざまな要素(セルロース、リグニン)をXNUMXステップで完全に分離することを目指しています。 また、XNUMXつのチームは、エッセンシャルオイルが豊富な有機材料にプロセスを拡張して、香水の製造などのプロセスで使用できるようにしたいと考えています。

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[1]クラフトプロセス

化学パルプ製造プロセスの中で最も広く使用されている生産方法です。 このプロセスでは、セルロースを保存しながらリグニンをできるだけ多く除去するために、木片を細かく削り取ったものを苛性ソーダで調理します。 このプロセスでは、有効な調理用化学物質(白液)は水酸化ナトリウム(NaOH)と硫化ナトリウム(Na2S)です。

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このプロセスの最後に得られるペーストは、調理後に残るリグニン残留物のために、暗い色の段ボールを得ることができます。 多かれ少なかれ白書を得るために、塩素、二酸化塩素(または二酸化塩素)、酸素、オゾンまたは過酸化水素のいくつかの種類の漂白剤を使用できます。 しかし、漂白段階で最良の結果が得られるのは、塩素を使用することです。塩素は、セルロースに損傷を与えることなく、存在するすべてのリグニンを溶解します。

このプロセスの化学的性質により、パルプおよび製紙業界は、大量の排水で希釈された大量の汚染物質を拒否しています。 これらの排水には、たとえば、塩素化ダイオキシンやフランなどの有機塩素化合物、微量のPCB、フェノール化合物などが含まれます。

ソース: イギリスに

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