(イ)未利用木質資源の有用物質への変換及び利用技術の開発

(イ)未利用木質資源の有用物質への変換及び利用技術の開発

課題番号2017030020
研究機関名森林総合研究所
研究期間2016-2020
年度2017
研究問題ウ木材及び木質資源の利用技術の開発
大課題ウ木材及び木質資源の利用技術の開発
中課題(イ)未利用木質資源の有用物質への変換及び利用技術の開発
大項目第1 研究開発の成果の最大化その他の業務の質の向上に関する目標を達成するためとるべき措置
中項目1 研究開発業務
摘要森林総研法で製造するセルロースナノファイバーの品質評価のための指標として、セルロースナノファイバー(CNF)分散度(ナノ化の度合い)の評価には透過率の測定が最も有効であることを明らかにした。品質を明示することによりCNFの出口開発分野との連携を加速する成果である。また、半炭化チップの量産試験を行い、その試験施工から、未利用木材を半炭化処理舗装材として利用し、使用後は燃料として利用する地域モデルを提示した。その他、バイオリファイナリーで分離したリグニンの絶対分子量測定法を開発し、共同開発した分析会社で依頼分析項目として登録された。さらに、CNFで表面コートしたマイクロ粒子製造技術の開発、レオロジー的手法を用いた単分散CNFの長さ分布評価法の確立、およびCNF製品化のために、高CNF含有樹脂複合材料を水系で簡単に合成する手法の確立等、CNFの利用を促進する国際的な評価を受ける成果が得られた。
改質リグニンの製造プロセス開発において、改質リグニンの濾別を可能とし、電気消費量を遠心分離使用の1/3に削減した。また、ベンチプラントのオペレーションにおいて、回収薬剤の物性を均一化し薬液リサイクル効率を大幅に向上させるため、使用した薬剤を均一化してリサイクルする手法を見出し、リサイクル率90%を達成した。その他、改質リグニンから世界で初めて3Dプリンタ用基材の開発に成功した。また、改質リグニン製造に使用するPEGの種類を変えて、様々な用途に対応できる改質リグニンのデザインを可能とした。これらにより、改質リグニン製造工程において実用レベルのプロセスコストを達成するとともに、その利用技術において商業化可能な高付加価値製品を開発した。
樹皮等から見出される機能性成分として、トドマツの精油や樹脂が酸化抑制効果や抗菌性に優れていることを見出し、それら成分の減圧式マイクロ波水蒸気蒸留器による効率的な抽出方法を開発した。また、竹の有効利用の一環として、マイクロ波処理技術を用いた竹の機能性素材(抽出液、抽出残渣)大量製造条件を確立し、抽出液の抗炎症作用を見出し、安全性を確認した。さらに抽出液の人に対するリラックス効果の利用実証試験を行い、その効果を確認した。抽出残渣について、その消臭機能向上と、残渣を原料として調製したCNFによるポリプロピレン(PP)樹脂強度の向上を達成した。加えて、これらの用途を見据えた製造コストを試算した。これらにより、マイクロ波抽出法を用いた総合利用法を開発し、機能性抽出液及びその残渣の有効利用の方法を開発し、製造コスト試算により事業性があることを示した。
業績(1)抗ウイルス剤とその使用方法
(2)セメント添加剤
(3)アレルゲン活性低減化剤及びこれを利用したアレルゲン活性低減化方法
パーマリンクhttps://agriknowledge.affrc.go.jp/RN/3030244449
収録データベース研究課題データベース

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