糖化残渣由来の木質資源を用いた新機能性を有する混練型WPCの創製

木質資源由来の実用的なバイオエタノール生産系確立に寄与するため、酵素糖化法により排出される糖化残渣の有効利用法の確立を目指し、糖化残渣由来資源からの新機能性を有する混練型WPCの創製を試みた。ポリプロピレン(PP)・ポリエチレン(PE)・ポリスチレン(PS)の3種の汎用樹脂と等量の糖化残渣(R)からWPCを作成した結果、強度はPSと配合したものが最も高かったが、吸水率はPPを配合したもので最も低い値が得られた。水に対する寸法安定性に優れた混練型WPCを作成するため、以降はPPを配合樹脂として用いることとした。一般的に、PPと木質からWPCを作成する際には、両者の相溶性を改善し、強度等の物性を改良するために相溶化剤として無水変性マレイン酸PP(MP)が添加される。従って本研究においても相溶化剤の添加について検討することとした。スギ木粉(WF)、PP、R、MPの種々配合物で混練型WPCを作成し、引張り・曲げ試験、温水浸漬試験を実施した。その結果、WF:PP(5:5)の混合物にR:MP(1:1)を10%添加した配合で、強度及び耐温水での寸法安定性能に優れたWPCを作成することが出来た。また、引張り強さについて、Rは単独でWF:PP(55)の混合物に配合するとその添加量の増大に伴って成型物強度を低下させるが、MPと同時に添加すると添加量の増大に伴って逆に強度を増加させることが確認された。このことについては糖化率の異なる残渣などを用いて検討した所、明らかに酵素糖化残渣と相溶化剤が同時に添加されたことにより生じた現象であり、さらに一定範囲内で成型物中のMP/L比(MP/リグニン)の増加に伴って強度が増加することを明らかにした。

木質資源由来の実用的なバイオエタノール生産系確立に寄与するため、酵素糖化法により排出される糖化残渣の有効利用法の確立を目指し、糖化残渣由来資源からの新機能性を有する混練型WPCの創製を試みた。ポリプロピレン(PP)・ポリエチレン(PE)・ポリスチレン(PS)の3種の汎用樹脂と等量の糖化残渣(R)からWPCを作成した結果、強度はPSと配合したものが最も高かったが、吸水率はPPを配合したもので最も低い値が得られた。水に対する寸法安定性に優れた混練型WPCを作成するため、以降はPPを配合樹脂として用いることとした。一般的に、PPと木質からWPCを作成する際には、両者の相溶性を改善し、強度等の物性を改良するために相溶化剤として無水変性マレイン酸PP(MP)が添加される。従って本研究においても相溶化剤の添加について検討することとした。スギ木粉(WF)、PP、R、MPの種々配合物で混練型WPCを作成し、引張り・曲げ試験、温水浸漬試験を実施した。その結果、WF:PP(5:5)の混合物にR:MP(1:1)を10%添加した配合で、強度及び耐温水での寸法安定性能に優れたWPCを作成することが出来た。また、引張り強さについて、Rは単独でWF:PP(55)の混合物に配合するとその添加量の増大に伴って成型物強度を低下させるが、MPと同時に添加すると添加量の増大に伴って逆に強度を増加させることが確認された。このことについては糖化率の異なる残渣などを用いて検討した所、明らかに酵素糖化残渣と相溶化剤が同時に添加されたことにより生じた現象であり、さらに一定範囲内で成型物中のMP/L比(MP/リグニン)の増加に伴って強度が増加することを明らかにした。