TWI652290B - 純化木質素複合材料製法及製品 - Google Patents
純化木質素複合材料製法及製品 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI652290B TWI652290B TW106125963A TW106125963A TWI652290B TW I652290 B TWI652290 B TW I652290B TW 106125963 A TW106125963 A TW 106125963A TW 106125963 A TW106125963 A TW 106125963A TW I652290 B TWI652290 B TW I652290B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- lignin
- composite material
- purified
- powder
- purified lignin
- Prior art date
Links
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 title claims abstract description 150
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 80
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 47
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 44
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 37
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 31
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 25
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 claims abstract description 14
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims abstract description 14
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims abstract description 14
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 claims abstract description 14
- 239000008107 starch Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 12
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims description 39
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 23
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 21
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 18
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 14
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 claims description 12
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 claims description 12
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 claims description 11
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 11
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 10
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 claims description 9
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims description 9
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 claims description 9
- 239000010903 husk Substances 0.000 claims description 9
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 claims description 9
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims description 7
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims description 7
- 229920002488 Hemicellulose Polymers 0.000 claims description 6
- 229920000297 Rayon Polymers 0.000 claims description 6
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 claims description 6
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 claims description 6
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 claims description 6
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 claims description 6
- 238000004821 distillation Methods 0.000 claims description 6
- 229920001592 potato starch Polymers 0.000 claims description 6
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 6
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 6
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims description 6
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 claims description 5
- 239000008234 soft water Substances 0.000 claims description 5
- 238000005469 granulation Methods 0.000 claims description 4
- 230000003179 granulation Effects 0.000 claims description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 4
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 claims description 4
- RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N Abietic-Saeure Natural products C12CCC(C(C)C)=CC2=CCC2C1(C)CCCC2(C)C(O)=O RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 240000000972 Agathis dammara Species 0.000 claims description 3
- 241000609240 Ambelania acida Species 0.000 claims description 3
- 235000017060 Arachis glabrata Nutrition 0.000 claims description 3
- 244000105624 Arachis hypogaea Species 0.000 claims description 3
- 235000010777 Arachis hypogaea Nutrition 0.000 claims description 3
- 235000018262 Arachis monticola Nutrition 0.000 claims description 3
- 235000017166 Bambusa arundinacea Nutrition 0.000 claims description 3
- 235000017491 Bambusa tulda Nutrition 0.000 claims description 3
- 229920002871 Dammar gum Polymers 0.000 claims description 3
- 244000017020 Ipomoea batatas Species 0.000 claims description 3
- 235000002678 Ipomoea batatas Nutrition 0.000 claims description 3
- 240000006240 Linum usitatissimum Species 0.000 claims description 3
- 235000004431 Linum usitatissimum Nutrition 0.000 claims description 3
- 240000003183 Manihot esculenta Species 0.000 claims description 3
- 235000016735 Manihot esculenta subsp esculenta Nutrition 0.000 claims description 3
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 claims description 3
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 claims description 3
- 244000082204 Phyllostachys viridis Species 0.000 claims description 3
- 235000015334 Phyllostachys viridis Nutrition 0.000 claims description 3
- KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N Rosin Natural products O(C/C=C/c1ccccc1)[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O1 KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N 0.000 claims description 3
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 claims description 3
- 244000098338 Triticum aestivum Species 0.000 claims description 3
- 235000010489 acacia gum Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000010905 bagasse Substances 0.000 claims description 3
- 239000011425 bamboo Substances 0.000 claims description 3
- 235000013305 food Nutrition 0.000 claims description 3
- 235000020232 peanut Nutrition 0.000 claims description 3
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000010902 straw Substances 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 3
- KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N trans-cinnamyl beta-D-glucopyranoside Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC=CC1=CC=CC=C1 KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims description 3
- 239000001785 acacia senegal l. willd gum Substances 0.000 claims 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 abstract description 8
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract description 6
- 239000003292 glue Substances 0.000 abstract description 6
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 8
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 7
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 7
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 7
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 7
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 6
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 4
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 4
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 4
- 241000282414 Homo sapiens Species 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 229920000084 Gum arabic Polymers 0.000 description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000205 acacia gum Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 239000002154 agricultural waste Substances 0.000 description 2
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 description 2
- 229920001222 biopolymer Polymers 0.000 description 2
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 2
- 229920002689 polyvinyl acetate Polymers 0.000 description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 2
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 2
- 244000215068 Acacia senegal Species 0.000 description 1
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical group O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000426 Microplastic Polymers 0.000 description 1
- FFBHFFJDDLITSX-UHFFFAOYSA-N benzyl N-[2-hydroxy-4-(3-oxomorpholin-4-yl)phenyl]carbamate Chemical compound OC1=C(NC(=O)OCC2=CC=CC=C2)C=CC(=C1)N1CCOCC1=O FFBHFFJDDLITSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 description 1
- 238000010102 injection blow moulding Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 230000036561 sun exposure Effects 0.000 description 1
- ANRHNWWPFJCPAZ-UHFFFAOYSA-M thionine Chemical compound [Cl-].C1=CC(N)=CC2=[S+]C3=CC(N)=CC=C3N=C21 ANRHNWWPFJCPAZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000005418 vegetable material Substances 0.000 description 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 1
- 238000011514 vinification Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L97/00—Compositions of lignin-containing materials
- C08L97/005—Lignin
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08H—DERIVATIVES OF NATURAL MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08H6/00—Macromolecular compounds derived from lignin, e.g. tannins, humic acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L93/00—Compositions of natural resins; Compositions of derivatives thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
- C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L93/00—Compositions of natural resins; Compositions of derivatives thereof
- C08L93/04—Rosin
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/30—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies
- Y02W10/37—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies using solar energy
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
一種純化木質素複合材料製法及製品，係由一原料製備程序製備粉粒原料，一木質素純化程序，將粉粒原料處理成純質地木質素粉料，再利用一木質素混料程序，把純質地木質素粉料混合澱粉與膠合劑，產出純化木質素複合材料；藉由純化木質素複合材料中所含純化木質素遇熱穩定性高，低吸水性及與膠合劑間黏著介面空隙小，聚合能力強等特性，俾能由該純化木質素複合材料取代植物纖維複合材料用於製品製作，顯著提昇製品的防水性、耐高溫性及受力強度。
Description
本發明係有關一種能取代塑膠材料及植物纖維複合材料，在符合無毒、無害、安全、可回收利用及環保的條件下，具備有遇熱高穩定性及聚合能力強效益的純化木質素複合材料製法及製品。
按，社會進步，工商業發展快速，諸如塑膠材料會造成環境污染的生活製品，確實給人類生活帶來便利性，但，伴隨而來的卻是環境品質急速惡化，甚至日益影響或威脅到人類的健康。因此，尋求可以取代塑膠材料的環保複合材料研究或開發，早已成為產業解決上述問題的一大重點工作；習知，如中華民國公告第572817號「可自然分解的容器製造方法」發明申請案，係將粉碎篩選的天然生物纖維粉末與添加劑(如PVA膠)混合成原料，再將原料送入模具中，以60~300℃加熱溫度條件，加壓成型容器成品；又如中華民國公告第I367234號「植物纖維複合材料及其組成物、製法與應用」發明專利案，係將粉碎細化的植物纖維與生物聚合添加劑混合，在90~120℃加溫條件下，擠壓造粒成一種粒狀植物纖維複合材料，或進一步製成片狀植物纖維複合材料，可分別採用射出成型及吹塑法製出產品；上述二種習知植物纖維複合材料，雖能取代塑膠材料，作為環保產品的製作用料，唯，植物纖維粉粒或粉末直接與添加劑(PVA膠)或生物聚合添加劑混合，集結成束的植物纖維與添加劑之間，
由於黏著介面空隙較大，聚合能力較弱，易因產品成型時的穩定度不佳，導致產品強度下降或影響產品製作時的良率，加上植物纖維中所含纖維素及半纖維素，遇熱出現不穩定所造成之較不耐熱/耐溫問題，長時濕熱環境，存在吸水受潮發霉之虞。是以，即便上述習知植物纖維複合材料對環境保護及人體健康作出貢獻，然而，就市場多種容器、器皿等產品，為能多次重覆清洗使用，必須具備耐摔、耐洗、耐高溫等品質條件而言，上述習知植物纖維複合材料，顯未能完全符合要求。
本發明之主要目的係在提供一種純化木質素複合材料製法，包括一原料製備程序，一木質素純化程序及一木質素混料程序；該原料製備程序，係取富含木質素之植物性物料，經乾燥加工，處理至含水率15%以下，進行破碎加工及粉碎加工成粒徑20~500μm細度的粉粒原料；該木質素純化程序，係將該粉粒原料投入一反應槽中，加入該粉粒原料重量10倍的軟水及該粉粒原料重量千分之1~千分之2的纖維水解酵素進行纖維水解糖化處理，使該粉粒原料中所含的纖維素及半纖維素被分解為溶於水中的糖類而形成含固態木質素的糖類水溶液，接續添加該粉粒原料重量千分之1~千分之2的酵母，進行發酵處理，將該含固態木質素的糖類水溶液發酵成為含固態木質素及乙醇的發酵水溶液，再通過固液分離處理，將固態木質素部份分離出來，並經過烘乾加工，產出純質地木質素粉料；該木質素混料程序，係以整體重量為含量比例基礎，將含量
比例為30~70%的純質地木質素粉料，含量比例為0~30%的澱粉及含量比例為20~50%的膠合劑投入混料機中攪拌混合加工，產出純化木質素複合材料；藉由該純化木質素複合材料中所含純化木質素遇熱穩定性高，低吸水性及與膠合劑間黏著介面空隙小，聚合能力強等特性，俾能由該純化木質素複合材料取代植物纖維複合材料用於製品製作，顯著提昇製品的防水性、耐高溫性及受力強度。
本發明之次一目的係在提供一種純化木質素複合材料製法，其中，該原料製備程序之植物性物料，為富含木質素之木本植物及/或草本植物，該木本植物及/或草本植物，係選自藤蔓、秸桿、竹、木屑、甘蔗渣、玉米芯棒、稻殼、棕櫚殼、花生殼及其組合，俾使多種農作廢棄物可以得到再利用。
本發明之再一目的係在提供一種純化木質素複合材料製法，其中，該木質素純化程序，係該粉粒原料投入該反應槽中加入該軟水時，先調整控制該反應槽中的水溫在攝氏50度至60度，再將該纖維水解酵素投入該反應槽中，俾使該纖維水解酵素在該反應槽中對該粉粒原料所含植物纖維進行纖維水解糖化處理，能以合適的糖化溫度，達到纖維素及半纖維素良好分解效果與效率。
本發明之另一目的係在提供一種純化木質素複合材料製法，其中，該木質素純化程序之含固態木質素及乙醇的發酵水溶液，係經由一蒸餾處理，蒸餾出乙醇收集後再進行固液分離處理，藉由乙醇可作為食用、化工用或醫療用途，俾使該純質地木質素粉料的產出，增加經濟效益。
本發明之又一目的係在提供一種純化木質素複合材料製法，其中，該木質素純化程序之固液分離處理，係分離出有固態木質素及發酵水溶液，該發酵水溶液，並經過一廢水處理，俾使發酵水溶液能在符合排放標準的條件下，以廢水形式進行排放。
本發明之次再一目的係在提供一種純化木質素複合材料製法，其中，該木質素混料程序之澱粉，係選自小麥粉、玉米粉、馬鈴薯粉、甘藷粉、木薯粉及其組合，藉由該純質地木質素粉料與該澱粉能透過該膠合劑緊密聚合，俾使該澱粉能作該純質地木質粉料的改性添加劑或輔助劑。
本發明之次另一目的係在提供一種純化木質素複合材料製法，其中，該木質素混料程序之膠合劑，為天然植物黏膠，係選自松香、達瑪樹脂、科巴樹脂、田菁膠、胡麻膠及***膠，藉由該膠合劑對該純質地木質素粉料及該純質地木質素粉料與該澱粉的聚合具有良好膠黏能力，俾使該純化木質素複合材料用於製品的製作，得到良好定型效果。
本發明之次又一目的係在提供一種純化木質素複合材料製法，其中，該木質素混料程序所產出的純化木質素複合材料，係進一步經過板片成型加工，製作成為板片狀純化木質素複合材料，藉由該板片狀純化木質素複合材料允許剪裁，俾使該板片狀純化木質素複合材料能用於建築、傢俱等領域，作為建材或板材使用。
本發明之再次一目的係在提供一種純化木質素複合材料製法，其中，該木質素混料程序所產出的純化木質素複合材料，係進一步經過造粒加工，製作成為顆粒狀純化木質素複合材料，藉由該顆粒狀純化木質素複合材料能用射出成型機射出成型產品，俾使該顆粒狀純化木質素複
合材料能取代塑膠粒，用於產品射出成型之原料使用。
本發明之再另一目的係在提供一種純化木質素複合材料製品，係由上述任一項目的所述純化木質素複合材料所製作成型的製品，藉由該純化木質素複合材料具備遇熱高穩定性，低吸水性及成型聚合能力強之特性，俾使製品有效增加防水性與耐高溫性，並對外力，具有良好的強度表現。
1‧‧‧原料製備程序
10‧‧‧植物性物料
11‧‧‧乾燥加工
12‧‧‧破碎加工
13‧‧‧粉碎加工
14‧‧‧粉粒原料
2‧‧‧木質素純化程序
20‧‧‧反應槽
200‧‧‧軟水
201‧‧‧纖維水解酵素
21‧‧‧纖維水解糖化處理
210‧‧‧含固態木質素的糖類水溶液
211‧‧‧酵母
22‧‧‧發酵處理
220‧‧‧含固態木質素及乙醇的發酵水溶液
23‧‧‧蒸餾處理
230‧‧‧乙醇
24‧‧‧固液分離處理
240‧‧‧固態木質素
241‧‧‧發酵水溶液
25‧‧‧烘乾加工
26‧‧‧純質地木質素粉料
26A‧‧‧澱粉
26B‧‧‧膠合劑
27‧‧‧廢水處理
3‧‧‧木質素混料程序
30‧‧‧混料機
31‧‧‧攪拌混合加工
32、32A、32B‧‧‧純化木質素複合材料
40‧‧‧板片成型加工
41‧‧‧板材熱壓成型機
50‧‧‧造粒加工
51‧‧‧射出成型機
60‧‧‧熱壓成型機
70、70A、70B‧‧‧製品
圖1係本發明製法流程圖
圖2係本發明純化木質素複合材料製作製品之流程圖
本發明為達上述目的，特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：一種純化木質素複合材料製法，如圖1，包括一原料製備程序1，一木質素純化程序2及一木質素混料程序3；該原料製備程序1，係取富含木質素之植物性物料10，經日照曝曬或烘乾機乾燥加工11，將植物性物料10處理至含水率15%以下，由破碎機進行破碎加工12及或粉碎機進行粉碎加工13成粒徑20~500μm細度的粉粒原料；該木質素純化程序2，係將該粉粒原料14投入一反應槽20中，加入該粉粒原料14重量10倍的軟水200及該粉粒原料14重量千分之1~千分之2的纖維水解酵素201(可採用Novozyme公司或
Genencor公司生產的纖維素水解酵素)進行約40~50小時的纖維水解糖化處理21，使該粉粒原料14中所含的纖維素及半纖維素被分解為溶於水中的糖類而形成含固態木質素的糖類水溶液210，接續添加該粉粒原料14重量千分之1~千分之2的酵母211(例如用於製酒的酵母)進行約40~50小時的發酵處理22(發酵溫度35℃~40℃)，將該含固態木質素的糖類水溶液210發酵成為含固態木質素及乙醇的發酵水溶液220，再通過固液分離處理24(例如採用固液分離設備之濾網篩選及或壓榨方式)，將濕料固態木質素240部份分離出來，並經過烘乾機烘乾加工25，產出純質地木質素粉料26；該木質素混料程序3，係以整體重量為含量比例基礎，將含量比例為30~70%的純質地木質素粉料26，含量比例為0~30%的澱粉26A及含量比例為20~50%的天然植物黏膠膠合劑26B投入混料機30中均勻攪拌混合加工31，產出純化木質素複合材料32；藉由該純化木質素複合材料32中所含純化木質素遇熱穩定性高，低吸水性及與膠合劑間黏著介面空隙小，聚合能力強等特性，俾能由該純化木質素複合材料取代市面植物纖維複合材料用於製品製作，可以顯著提昇製品的防水性、耐高溫性及受力強度。
根據上述實施例，其中，如圖1，該原料製備程序1之植物性物料10，為富含木質素之木本植物及/或草本植物，該木本植物及/或草本植物，係選自藤蔓、秸桿、竹(屑)、木屑、甘蔗渣、玉米芯棒、稻殼、棕櫚殼、花生殼及其組合，俾使多種農作廢棄物可以得到再利用。
根據上述實施例，其中，如圖1，該木質素純化程序2，係
該粉粒原料14投入該反應槽20中加入該軟水200時，先調整控制該反應槽20中的水溫在攝氏50度至60度之間，再將該纖維水解酵素201投入該反應槽20中，俾使該纖維水解酵素201在該反應槽20中對該粉粒原料14所含植物纖維進行纖維水解糖化處理21，能以合適的糖化溫度條件，達到纖維素及半纖維素良好分解效果與效率。
根據上述實施例，其中，如圖1，該木質素純化程序2之含固態木質素及乙醇的發酵水溶液220，係經由一蒸餾處理23，蒸餾出乙醇230收集後再進行固液分離處理24，藉由乙醇230可作為食用、化工用或醫療用途，俾使該純質地木質素粉料26的產出，增加經濟效益。
根據上述實施例，其中，如圖1，該木質素純化程序2之固液分離處理24，係分離出有固態木質素240及發酵水溶液241，該發酵水溶液241，並經過一廢水處理27，俾使發酵水溶液241能在符合排放標準的條件下，以廢水形式進行排放。
根據上述實施例，其中，如圖1，該木質素混料程序3之澱粉26A，係選自小麥粉、玉米粉、馬鈴薯粉、甘藷粉、木薯粉及其組合，藉由該純質地木質素粉料26與該澱粉26A能透過該膠合劑26B緊密聚合，俾使該澱粉26A能作該純質地木質粉料26的改性添加劑或輔助劑。
根據上述實施例，其中，如圖1，該木質素混料程序3之天然植物黏膠膠合劑26B，係選自松香、達瑪樹脂、科巴樹脂、田菁膠、胡麻膠及***膠，藉由該天然植物黏膠膠合劑26B對該純質地木質素
粉料26及該純質地木質素粉料26與該澱粉26A的聚合具有良好膠合黏著能力，俾使該純化木質素複合材料32用於製品的製作，得到良好成型定型效果，且硬度達到洛氏硬度(HRR)120度以上。
根據上述實施例，其中，如圖1、2，該木質素混料程序3所產出的純化木質素複合材料32，係進一步經過製板機加熱、加壓之板片成型加工40，製作成為板片狀純化木質素複合材料32A，藉由該板片狀純化木質素複合材料32A允許剪裁，俾使該板片狀純化木質素複合材料32A能用於建築、傢俱等領域，作為建材或板材使用。
根據上述實施例，其中，如圖1、2，該木質素混料程序3所產出的純化木質素複合材料32，係進一步經過造粒機之造粒加工50，製作成為顆粒狀純化木質素複合材料32B，藉由該顆粒狀純化木質素複合材料32B能用射出成型機51射出成型產品，俾使該顆粒狀純化木質素複合材料32B能取代塑膠粒材料，用於產品射出成型之原料使用。
根據上述各實施例製法，本發明係提供一種純化木質素複合材料製品，如圖1、2，至少包括上述該純化木質素複合材料32在熱壓成型機60的成型模具中，加熱到60~200℃溫度所加壓成型的製品70；上述該板片狀純化木質素複合材料32A在板材熱壓成型機41的成型模具中，加熱到60~200℃溫度所加壓成型的製品70A；上述該顆粒狀純化木質素複合材料32B在射出成型機51的成型模具中，以射出溫度60~200℃所射出成型的製品70B；藉由該純化木質素複合材料32，該板片狀純化木質素複合材料32A及該顆粒狀純化木質素複合材料32B，皆具備遇熱高穩定性，低吸水性及成型聚合能力強之特性，俾使製品70、70A、
70B有效增加防水性及耐高溫性，並對外力，具有良好的強度表現；舉上述顆粒狀純化木質素複合材料32B為例，經由射出成型機51所射出成型的餐碗製品70B作為樣品，檢送SGS檢驗機關進行檢測【註：檢測之樣品係為能依照塑膠食品容器之檢驗標準進行測試，因此，將測試部位以「米色塑膠碗」作為名稱，謹此說明】,由附件一「塑化劑測試(零檢出)」報告及附件二「甲醛殘留測試(不殘留)」報告，可證實送檢樣品為安全無毒、無害的製品70B，又附件三「洗碗機測試」報告，附件四「耐熱120℃測試」報告及附件五「耐冷-20℃測試」報告，更可證明送檢樣品為耐洗、耐熱及耐冷的製品70B。
以上說明，對本發明而言只是說明性的，而非限制性的，本領域普通技術入員理解，在不脫離所附說明書所限定的精神和範圍的情況下，可做出許多修改、變化或等效，但都將落入本發明的保護範圍內。
Claims (9)
- 一種純化木質素複合材料製法，包括一原料製備程序，一木質素純化程序及一木質素混料程序；該原料製備程序，係取富含木質素之植物性物料，經乾燥加工，處理至含水率15%以下，進行破碎加工及粉碎加工成粒徑20~500μm細度的粉粒原料；該木質素純化程序，係將該粉粒原料投入一反應槽中，加入該粉粒原料重量10倍的軟水，先調整控制該反應槽的水溫，在攝氏50度至50度時，投入該粉粒原料重量千分之1~千分之2的纖維水解酵素於該反應槽中進行纖維水解糖化處理，使該粉粒原料中所含的纖維素及半纖維素被分解為溶於水中的糖類而形成含固態木質素的糖類水溶液，接續添加該粉粒原料重量千分之1~千分之2的酵母，進行發酵處理，將該含固態木質素的糖類水溶液發酵成為含固態木質素及乙醇的發酵水溶液，再通過固液分離處理，將固態木質素部份分離出來，並經過烘乾加工，產出純質地木質素粉料；該木質素混料程序，係以整體重量為含量比例基礎，將含量比例為30~70%的純質地木質素粉料，含量比例為0~30%的澱粉及含量比例為20~50%的天然植物黏膠膠合劑投入混料機中攪拌混合加工，產出純化木質素複合材料。
- 依申請專利範圍第1項所述之純化木質素複合材料製法，其中，該原料製備程序之植物性物料，為富含木質素之木本植物及/或草本植物，該木本植物及/或草本植物，係選自藤蔓、秸桿、竹、木屑、甘蔗渣、玉米芯棒、稻殼、棕櫚殼、花生殼及其組合。
- 依申請專利範圍第1項所述之純化木質素複合材料製法，其中，該木質素純化程序之含固態木質素及乙醇的發酵水溶液，係經由一蒸餾處理，蒸餾出乙醇收集後再進行固液分離處理，藉由乙醇可作為食用、化工用或醫療用途，俾使該純質地木質素粉料的產出，增加經濟效益。
- 依申請專利範圍第1項所述之純化木質素複合材料製法，其中，該木質素純化程序之固液分離處理，係分離出有固態木質素及發酵水溶液，該發酵水溶液，並經過一廢水處理，俾使發酵水溶液能在符合排放標準的條件下，以廢水形式進行排放。
- 依申請專利範圍第1項所述之純化木質素複合材料製法，其中，該木質素混料程序之澱粉，係選自小麥粉、玉米粉、馬鈴薯粉、甘藷粉、木薯粉及其組合。
- 依申請專利範圍第1項所述之純化木質素複合材料製法，其中，該木質素混料程序之天然植物黏膠膠合劑，係選自松香、達瑪樹脂、科巴樹脂、田菁膠、胡麻膠及***膠。
- 依申請專利範圍第1項所述之純化木質素複合材料製法，其中，該木質素混料程序所產出的純化木質素複合材料，係進一步經過板片成型加工，製作成為板片狀純化木質素複合材料。
- 依申請專利範圍第1項所述之純化木質素複合材料製法，其中，該木質素混料程序所產出的純化木質素複合材料，係進一步經過造粒加工，製作成為顆粒狀純化木質素複合材料。
- 一種純化木質素複合材料製品，係由一如申請專利範圍第1至8項中任一項所述之純化木質素複合材料所製得。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW106125963A TWI652290B (zh) | 2017-08-01 | 2017-08-01 | 純化木質素複合材料製法及製品 |
| US16/045,756 US20190040259A1 (en) | 2017-08-01 | 2018-07-26 | Method for manufacturing purified lignin composite material and product thereof |
| AU2018208759A AU2018208759B2 (en) | 2017-08-01 | 2018-07-27 | Method for manufacturing purified lignin composite material and product thereof |
| CA3012658A CA3012658C (en) | 2017-08-01 | 2018-07-27 | Method for manufacturing purified lignin composite material and product thereof |
| CN201810845799.2A CN109320737A (zh) | 2017-08-01 | 2018-07-27 | 纯化木质素复合材料制法及制品 |
| JP2018142708A JP2019026847A (ja) | 2017-08-01 | 2018-07-30 | 精製リグニン複合材料製法及びその製品 |
| EP18186231.9A EP3470454A1 (en) | 2017-08-01 | 2018-07-30 | Method for manufacturing purified lignin composite material and product thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW106125963A TWI652290B (zh) | 2017-08-01 | 2017-08-01 | 純化木質素複合材料製法及製品 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TWI652290B true TWI652290B (zh) | 2019-03-01 |
| TW201910394A TW201910394A (zh) | 2019-03-16 |
Family
ID=65229060
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW106125963A TWI652290B (zh) | 2017-08-01 | 2017-08-01 | 純化木質素複合材料製法及製品 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20190040259A1 (zh) |
| EP (1) | EP3470454A1 (zh) |
| JP (1) | JP2019026847A (zh) |
| CN (1) | CN109320737A (zh) |
| AU (1) | AU2018208759B2 (zh) |
| CA (1) | CA3012658C (zh) |
| TW (1) | TWI652290B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113201227B (zh) * | 2021-04-20 | 2022-08-05 | 广州市鹏铖纸业有限公司 | 一种以甘蔗渣为基料的环保材料的制备方法及其应用 |
| CN114043596A (zh) * | 2021-12-16 | 2022-02-15 | 牛豫华 | 一种由茶加工衍生物制备的生物质包装材料及其制备方法 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19729268C2 (de) * | 1997-07-09 | 2000-07-06 | Aventis Res & Tech Gmbh & Co | Thermoplastische Mischung auf Basis von Polysacchariden zur Herstellung von biologisch abbaubaren Formkörpern mit verbesserten Eigenschaften, Herstellung der Mischung sowie Verwendung |
| CN1111248C (zh) * | 1997-09-19 | 2003-06-11 | 克斯克公司 | 便携式游戏床 |
| DE19852081C1 (de) * | 1998-11-11 | 2000-07-27 | Fraunhofer Ges Forschung | Kunststoff-Werkstoff aus einem Polymer-Blend und dessen Verwendung |
| TW572817B (en) * | 2002-10-24 | 2004-01-21 | Yun-Tsai Liou | Method of manufacturing biodegradable containers |
| NZ731676A (en) * | 2006-10-26 | 2018-11-30 | Xyleco Inc | Processing biomass |
| BRPI0919771A2 (pt) * | 2008-10-17 | 2015-08-18 | Mascoma Corp | Produção de lignina pura a partir de biomassa ligno celulósica |
| JP2010254952A (ja) * | 2009-03-31 | 2010-11-11 | Hishie Kagaku Kk | 発泡用樹脂組成物及びリグニン含有高分子発泡体 |
| JP5681170B2 (ja) * | 2009-05-20 | 2015-03-04 | キシレコ インコーポレイテッド | バイオマス加工方法 |
| CN104497605A (zh) * | 2010-02-10 | 2015-04-08 | 日立化成工业株式会社 | 复合成型体 |
| JP5618153B2 (ja) * | 2011-02-02 | 2014-11-05 | 日立化成株式会社 | 樹脂組成物及び成形体 |
| WO2014046681A1 (en) * | 2012-09-24 | 2014-03-27 | Celanese Acetate Llc | Engineered wood produced with substituted cellulose ester adhesives and methods relating thereto |
| CN104497606A (zh) * | 2014-12-03 | 2015-04-08 | 松原光禾能源有限公司 | 一种木质素热塑材料的制备方法 |
-
2017
- 2017-08-01 TW TW106125963A patent/TWI652290B/zh not_active IP Right Cessation
-
2018
- 2018-07-26 US US16/045,756 patent/US20190040259A1/en not_active Abandoned
- 2018-07-27 AU AU2018208759A patent/AU2018208759B2/en not_active Ceased
- 2018-07-27 CN CN201810845799.2A patent/CN109320737A/zh active Pending
- 2018-07-27 CA CA3012658A patent/CA3012658C/en not_active Expired - Fee Related
- 2018-07-30 EP EP18186231.9A patent/EP3470454A1/en not_active Withdrawn
- 2018-07-30 JP JP2018142708A patent/JP2019026847A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA3012658A1 (en) | 2019-02-01 |
| AU2018208759B2 (en) | 2019-06-20 |
| TW201910394A (zh) | 2019-03-16 |
| EP3470454A1 (en) | 2019-04-17 |
| US20190040259A1 (en) | 2019-02-07 |
| CN109320737A (zh) | 2019-02-12 |
| JP2019026847A (ja) | 2019-02-21 |
| AU2018208759A1 (en) | 2019-02-21 |
| CA3012658C (en) | 2020-03-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Chaydarreh et al. | Utilization of tea oil camellia (Camellia oleifera Abel.) shells as alternative raw materials for manufacturing particleboard | |
| CN104999538B (zh) | 一种玉米秸秆制备零甲醛刨花板的方法 | |
| CN102212375A (zh) | 一种机制木炭的制备方法及其机制木炭 | |
| TWI652290B (zh) | 純化木質素複合材料製法及製品 | |
| CN104441532B (zh) | 一种木质素热塑材料的制备方法 | |
| CN106589140B (zh) | 一种改性植物纤维模压制品及其制造方法 | |
| CN101134335A (zh) | 具有仿生结构的生物降解玉米秸秆纤维板材的制备方法 | |
| TWI593759B (zh) | 麥粕纖維結合聚乳酸的組成物及其製造方法 | |
| CN85105958A (zh) | 由纤维木素原料制取合成物的方法 | |
| CN103525111A (zh) | 一种用黄蜀葵秸秆制备塑木材料的方法 | |
| CN103788418B (zh) | 一种以木质纤维为原料制备生物基塑料的方法 | |
| CN101716785B (zh) | 桉木树皮纤维隔音人造板及其制造方法 | |
| CN104497606A (zh) | 一种木质素热塑材料的制备方法 | |
| CN104356663A (zh) | 一种木质素热塑材料的制备方法 | |
| JPH10305409A (ja) | イネ科植物リグニンを使用したボードとその製造方法 | |
| Osarenmwinda et al. | Development of composite material from agricultural wastes | |
| TWI573840B (zh) | 含有麥粕纖維的生質複合塑料及其製造方法 | |
| CN114393666A (zh) | 一种无胶竹纤维制品的制备方法 | |
| CN104371341A (zh) | 一种木质素热塑材料的制备方法 | |
| US20120196123A1 (en) | Compositions for Preparing Plant Fiber Composites and Plant Fiber Composites Prepared from the Same | |
| CN102719259B (zh) | 一种山核桃蒲竹笋壳木炭及其加工方法 | |
| CN114670304B (zh) | 一种乳酸菌发酵竹青碎料制备无胶碎料板的方法及其产品 | |
| Evon et al. | Coriander Straw and Press Cake from Seeds: Compositions and Possible Uses in the Field of Bio-Sourced Materials | |
| CN109049234B (zh) | 一种农林废弃物资源化高效处理技术工艺 | |
| Ibrahim et al. | 2 Corn (maize)–its fibers, polymers, composites, and applications |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees |