Fabrication of biodegradable composite packaging from lignocellulose through ionic liqu id media

通过离子液体介质从木质纤维素制造可生物降解的复合包装

• 批准号: 17F17347
• 负责人: 門川 淳一
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Kagoshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-11-10 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17F17347/
• 关键词: セルロース; イオン液体; リグニン; 相溶剤; フィルム

セルロースおよびセルロース／リグニン混合系の処理溶媒として環境に配慮したイオン液体を設計・合成し、これ用いて生体高分子由来の包装材料を開発することを目的とする。その前段階として、コットンセルロースとイオン液体（塩化1-ブチル-3-メチルイミダゾリウム）からのイオンゲル形成を介して、柔軟かつ透明な複合フィルムの創製手法を開発した。まず、対応する溶液を水に漬浸するだけの簡便な手法でイオンゲルが効率よく得られる手法を確立した。つぎに、このゲルから水を加熱留去することによってイオン液体複合化フィルムを創製した。X線回折測定により結晶構造を解析したところ、フィルム中のセルロースが結晶／非晶混合であることが分かった。これにより、柔軟かつ強度を有するフィルムが得られた。さらに示差走査熱量分析により150℃付近で相転移を示すことが分かり、その温度以上で熱加工性を示すことも確認された。すなわちセルロースに対して熱可塑性の付与が確認された。また、相溶化剤として塩化1-ブチル-3-メチルイミダゾリウムを使用することにより、セルロース／リグニン混合系から透明フィルムを作成することに成功した。 リグニンの添加によりセルロースフィルムの強度の向上が確認された。すなわち、リグニン含有量の増加は引っ張り伸び率および応力の両方を増加させた。さらに、リグニン含有複合フィルムを水中に入れてもリグニンとセルロースとの相分離は生じなかった。 また、長期間にわたる水への曝露は、リグニン含有セルロースフィルムの外観および形状に影響を及ぼさなかった。 これらのことから、リグニンがフィルムを効果的に耐水性にしたことが確認された。一方、アミノ酸から環境低負荷なセルロースを溶解するイオン液体の開発を試みた。その結果、プロリン／塩化コリンの複合イオン液体をDMSOに混合した溶媒系がセルロースを速やかに溶解することを見出した。

The purpose of the invention is to design, synthesize and use packaging materials derived from biological polymers. The first step of the process is to create a soft and transparent composite liquid (1 - 3 - 3 - 4). A simple method of immersion in water is established The water is heated and left behind. The liquid is compounded. X-ray diffraction analysis of crystalline structure analysis of crystalline/amorphous mixture The strength of the soft and soft parts of the body is very high. The thermal analysis of differential scanning shows that the phase shift is close to 150℃, and the thermal workability is confirmed above the temperature. The application of heat plasticity in the treatment of various diseases is confirmed. 1- 2 - 3 - 4- The intensity of the increase in the number of entries in the list is confirmed. The increase in the amount of oil and gas contained in the oil and gas mixture will increase the amount of oil and gas in the oil and gas mixture. The water contains a mixture of organic and inorganic compounds. For a long period of time, the water exposure is very low, and the water exposure is very low. This is the first time that we have confirmed the water resistance of the fragrance. A party, the acid environment, low load, dissolution, liquid development test As a result, the solvent system was rapidly dissolved in DMSO.

项目成果

Water and UV Resistant BMIMCl Compatibilized Cellulose/Lignin Composite Film

防水防紫外线 BMIMCl 相容纤维素/木质素复合薄膜

• 发表时间: 2018
• 作者: Muhammad Abdul Haq;Satoshi Idenoue;Kazuya Yamamoto;Akihiko Takada;Jun-ichi Kadokawa
• 通讯作者: Jun-ichi Kadokawa

Inducing the Crystallization in Cotton Cellulose Ion Gel Films for Enhanced Mechanical Properties

诱导棉纤维素离子凝胶膜结晶以增强机械性能

• 发表时间: 2018
• 作者: Muhammad Abdul Haq;Yasuhiro Habu;Kazuya Yamamoto;Akihiko Takada;Jun-ichi Kadokawa
• 通讯作者: Jun-ichi Kadokawa

Preparation of Elastic Cellulose Film Using Ionic Liquid

离子液体制备弹性纤维素膜

• 发表时间: 2018
• 作者: Muhammad Abdul Haq;Yasuhiro Habu;Kazuya Yamamoto;Akihiko Takada;Jun-ichi Kadokawa
• 通讯作者: Jun-ichi Kadokawa