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ウッドケミカルスの新展開

  • Advanced Technologies for Chemicals from Wood Resources
★ 今,改めて注目されるセルロース系バイオマス利用の現状と今後の展望!
★ リグニン,セルロースなどの主要構成成分はもちろん,その他の抽出成分の活用技術についても多数解説!
★ 各成分研究の第一線で活躍する研究開発者による分担執筆!

商品コード: T0573

  • 監修: 飯塚堯介
  • 発行日: 2007年8月
  • 価格(税込): 70,200 円
  • 体裁: B5判,281ページ
  • ISBNコード: 978-4-88231-699-2
こちらの書籍については、お問い合わせください。
  • バイオリファイナリー/リグニン/加溶媒分解法/バイオエタノール/セルロースの改質/微細フィブリル化セルロース/セルロースの繊維化/リグニン-多糖複合体/テルペン/香料

刊行にあたって

 最近のウッドケミカルスに対する社会的な注目と期待の大きさには驚かされるものがある。しかるに,それに応えるべき研究開発の進展状況を把握することは,含まれる内容が余りにも多岐にわたり,多くの専門分野に関係するために容易ではない。2000年10月に上梓した「ウッドケミカルスの最新技術」(飯塚堯介監修,シーエムシー出版)が幸いにも好評を博し,先般,普及版での再版がなされたのも,このような背景によるものといえる。
 ウッドケミカルスに関する最近の進展を中心に取りまとめた「ウッドケミカルスの新展開」は,前回出版を念頭においたものであり,ウッドケミカルス利用研究の最前線の状況がセルロース,リグニン,抽出成分それぞれの分野の専門家によって分担執筆されている。官・学の研究者に加えて,実用化研究の現状に詳しい企業の研究者にも多数執筆陣に加わって頂いたことも今回の特徴の一つと言えよう。
 21世紀は「生物材料」の時代であるともいわれている。本書がウッドケミカルスの研究に携わっている研究者はもちろん,生物材料全般の研究者,技術者ならびにユーザー諸氏の一助になれば幸いである。
(「はじめに」より)
2007年8月 

東京大学名誉教授;東京家政大学 家政学部 教授 飯塚堯介

著者一覧

飯塚堯介   東京家政大学 家政学部 教授;東京大学名誉教授
谷田貝光克   秋田県立大学 木材高度加工研究所 所長・教授;東京大学名誉教授
鈴木勉    北見工業大学 化学システム工学科 教授
美濃輪智朗  (独)産業技術総合研究所 バイオマス研究センター チーム長
坂志朗    京都大学 大学院エネルギー科学研究科 エネルギー社会・環境科学専攻 教授
山田竜彦   (独)森林総合研究所 バイオマス化学研究領域 主任研究員
小野拡邦   工学院大学 工学部 応用化学科 教授
渡辺隆司   京都大学 生存圏研究所 バイオマス変換分野 教授
山田富明   (社)アルコール協会 研究開発部 部長
磯貝明    東京大学 大学院農学生命科学研究科 生物材料科学専攻 教授
恩田吉朗   信越化学工業(株) 有機合成事業部 セルロース部 顧問
早川和久   信越化学工業(株) 合成技術研究所 研究部 開発室長
荒西義高   東レ(株) 繊維研究所 主任研究員 
西尾嘉之   京都大学 大学院農学研究科 森林科学専攻 教授
黒田久    三菱レイヨン(株) アセテート工場 技術開発課
森裕行    富士フイルム(株) フラットパネルディスプレイ材料研究所 研究担当部長
小野博文   旭化成(株) 研究開発センター 主幹研究員
松田裕司   特種製紙(株) 営業本部 執行役員 本部長
近藤哲男   九州大学 バイオアーキテクチャーセンター;大学院生物資源環境科学府 バイオマテリアルデザイン分野 教授
浦木康光   北海道大学 大学院農学院 応用生命科学部門 准教授
大原誠資   (独)森林総合研究所 バイオマス化学研究領域 領域長
大平辰朗   (独)森林総合研究所 バイオマス化学研究領域 樹木抽出成分研究室 室長
谷中一朗   ハリマ化成(株) 中央研究所 開発室長
三國克彦   塩水港精糖(株) 糖質研究所 商品企画開発室 室長
浜田博喜   岡山理科大学 理学部 臨床生命科学科 教授

目次

第1章 ウッドケミカルス時代の到来を目指して

第2章 リグニン利用の現状と方向性
1. はじめに
2. リグニンの分離法とその性状
3. 用途別に見たリグニン利用の変遷
4. 今後に期待されるリグニン利用とは
4.1 土壌改良剤としての利用
4.1.1 アルカリ性酸素処理クラフトリグニン
4.1.2 酸処理リグニンのアルカリ性酸素酸化
4.1.3 漂白工程排液リグニンの利用
4.2 分散剤としての利用

第3章 熱的変換技術の最前線
1. 見直される木材炭化技術と炭化生産物の利用
1.1 はじめに
1.2 多様化する炭材
1.3 炭化法と炭化炉
1.4 木炭の新規利用

2. 急速熱分解法の現状
2.1 はじめに
2.2 急速熱分解法の原理
2.3 加熱方式と反応器
2.3.1 流動床反応器
2.3.2 循環流動床反応器
2.3.3 回転円錐反応器
2.3.4 アブレーティブ反応器
2.3.5 真空反応器
2.4 プロセス操作
2.5 油の性状、用途、改質処理
2.6 急速熱分解法の課題
2.7 バイオリファイナリーとしての技術
2.8 おわりに

3. 亜臨界、超臨界溶媒を用いたバイオマスからのケミカルス・バイオ燃料の製造
3.1 はじめに
3.2 バイオマス資源
3.3 亜臨界及び超臨界流体について
3.4 亜臨界及び超臨界水技術によるバイオマスの化学変換
3.4.1 セルロース及びヘミセルロースからの有用ケミカルス
3.4.2 リグニンからの有用ケミカルス
3.4.3 バイオマスからのバイオ燃料
3.4.4 バイオマスからのバイオガス
3.5 亜臨界及び超臨界アルコール技術によるバイオマスの化学変換
3.5.1 リグノセルロースの液化
3.5.2 油脂類からのバイオディーゼル燃料
3.6 非プロトン性溶媒によるバイオマスの超臨界分解
3.7 超臨界流体技術によるバイオケミカルスの将来

第4章 加溶媒分解法の最前線
1. はじめに

2. 成分利用のための加溶媒分解
2.1 パルプ化のための加溶媒分解
2.2 有用ケミカルス創成のための加溶媒分解
2.2.1 セルロースの積極的な分解
2.2.2 環状カーボネート中でのセルロースの迅速な分解
2.2.3 有用ケミカル原料「レブリン酸」
2.2.4 加溶媒分解システムによる有用ケミカルスの取得

3. 樹脂原料製造のための加溶媒分解
3.1 フェノール分解生成物の利用
3.1.1 フェノール分解生成物の接着剤化
3.1.2 レゾルシノール分解生成物の接着剤化
3.2 ポリエチレングリコール分解生成物の利用
3.2.1 完全加溶媒分解物のウレタン化
3.2.2 部分加溶媒分解物の利用
3.3 アルコール分解生成物から分離したレブリン酸からのペンダント型ポリマー

4. 加溶媒分解技術の展望

第5章 発酵技術の最前線
1. リグノセルロース系バイオリファイナリー
1.1 はじめに
1.2 バイオリファイナリー創成の背景
1.3 バイオリファイナリーに必要な技術革新
1.3.1 植物細胞壁多糖の酸素加水分解
1.3.2 バイオリファイナリーのための微生物の改変と利用
1.3.3 バイオリファイナリーのためのプラットフォーム化合物の生産と誘導体化
1.4 微生物変換と熱化学変換の統合バイオリファイナリー
1.5 紙パルプ製造プロセスとリンクした森林バイオリファイナリー
1.6 セルロース系オリゴ糖の新展開

2. バイオエタノールの製造技術の現状
2.1 はじめに
2.2 わが国および海外のバイオマス原料事情
2.3 セルロース系バイオマスからのバイオエタノール製造技術
2.3.1 希硫酸前処理・酵素加水分解法
2.3.2 酸加水分解法
2.4 プロセスの経済性評価
2.4.1 糖質、澱粉質原料からのエタノール製造コスト
2.4.2 セルロース系原料からのエタノール製造コスト
2.5 プロセスのエネルギー収支の検討
2.6 おわりに

第6章 セルロースの改質とその利用
1. セルロース改質技術の現状
1.1 はじめに
1.2 セルロースの改質
1.3 セルロースの形状改質
1.4 セルロースの誘導体化による改質
1.5 セルロースの酸化による改質
1.6 セルロースのTEMPO触媒酸化による改質
1.7 天然セルロースのTEMPO触媒酸化によるセルロースナノファイバーの調製
1.8 おわりに

2. セルロース系の医薬用製剤のコーティング剤
2.1 はじめに
2.2 胃溶性のコーティング用セルロース誘導体
2.2.1 メチルセルロース(MC)及びヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)
2.2.2 ヒドロキシプロピルセルロース(HPC)
2.2.3 低置換度ヒドロキシプロピルセルロース
2.2.4 エチルセルロース
2.3 腸溶性のコーティング用セルロース誘導体
2.4 おわりに

3. 溶融紡糸法によるセルロースの繊維化
3.1 はじめに
3.2 既存のセルロース系繊維
3.3 セルロースの熱可塑化に関する研究
3.3.1 水酸基の反応性を利用したセルロースの誘導体化
3.3.2 セルロース誘導体へのグラフト重合
3.4 熱可塑性セルロース繊維“フォレッセ”
3.5 “フォレッセ”の特徴
3.6 おわりに

4. 通気性制御素材の開発
4.1 はじめに
4.2 通気性制御素材の概要
4.3 “動く繊維”の原糸設計
4.4 可逆捲縮特性の実用化
4.5 おわりに

5. TACのLCD構成材料としての応用
5.1 はじめに
5.2 TACフィルムの製造方法
5.3 偏光板保護フィルムとしてのTAC
5.4 TACフィルムを利用したLCDの視野角拡大フィルム
5.4.1 光学特性を制御したTACフィルム
5.4.2 視野角拡大フィルム「WVフィルム」
5.5 表面フィルム
5.6 おわりに

6. セルロースの微細化
6.1 微細化におけるセルロースの特徴
6.2 微結晶セルロースの製造技術
6.3 機械的微細化によるフィブリル化技術
6.4 微細化セルロースに関する最近のトピックス    

7. 微細フィブリル化セルロースの製紙用添加剤としての利用
7.1 はじめに
7.2 MFCの評価法
7.3 填料含有紙へのMFC添加の影響
7.4 MFCの染料吸着特性
7.5 製紙用添加剤としてのMFCの利用

第7章 機能性セルロース構造体の開発
1. はじめに―構造体設計の2方向―
2. 機能性セルロース一次構造体―繊維―
2.1 天然セルロース繊維
2.2 酢酸菌産生ナノ繊維
3 機能性セルロース二次元構造体―平面―
3.1 樹木細胞壁
3.2 汎用人工フィルム
3.3 ネマティックオーダーセルロース(NOC)
3.4 セルロースハニカムフィルム
4. 機能性セルロース三次元構造体
4.1 酢酸菌産生セルロースペリクル(ナタデココ)
4.2 酢酸菌を用いる機能性セルロース三次元構造体の構築
4.2.1 マイクロバイアルセルロースを用いるティッシュ・エンジニアリング
4.2.2 酢酸菌をナノビルダーとして用いる自動三次元構造構築
4.3 セルロースファイバーネットワーク構造を用いた複合材料
5. おわりに

第8章 機能性リグニン-多糖複合体の開発
1. はじめに
2. LCCの溶液物性
2.1 LCCの分子量と分子会合性
2.2 両親媒性物質としてのLCC
3. 未漂白パルプを原料とする機能性材料
3.1 両親媒性パルプ誘導体とその分子会合性
3.2 両親媒性パルプ誘導体の特性とその利活用
3.2.1 粘度と増粘剤
3.2.2 疎水性環境の形成と物質包接能
3.2.3 タンパク質との相互作用
4. 未漂白パルプ誘導体ゲル
4.1 下限臨界共溶温度とゲル化
4.2 HP化未漂白パルプ誘導体のLCSTと化学ゲル化
4.3 HP化未漂白パルプ誘導体の環境応答性とゲスト分子の吸放出挙動
4.4 HP化未漂白パルプ誘導体ゲルのゲスト分子吸放出挙動
5. 単離リグニンに親水性高分子を結合させたリグニン-多糖複合体モデルの特性
6. おわりに

第9章 樹皮の利用
1. 樹皮の排出量と利用・処理状況の実態
2. 樹皮の物理的・化学的特徴
3. 樹皮の利用技術
3.1 エネルギー利用
3.2 園芸用資材
3.3 樹皮ボード
3.4 バーク堆肥
3.5 ポリウレタンフォーム
3.6 接着剤への利用
4. 樹皮タンニン
4.1 分布、含有量
4.2 利用技術
4.2.1 木材用接着剤
4.2.2 抗酸化性健康飲料
4.2.3 VOC吸着材
4.2.4 住環境向上資材
4.2.5 重金属吸着材
5. 樹皮抽出成分の機能性

第10章 木材抽出成分の利用
1. 木材抽出成分利用の現状
1.1 はじめに
1.2 抽出成分は合成品に劣るか
1.3 抽出成分の持続的な利用に向けて
1.4 バイオマス研究、そして抽出成分研究に終わりはない

2. テルペン
2.1 はじめに
2.2 テルペンの生合成経路…メバロン酸経路
2.3 テルペン類の分類
2.4 樹木に含まれるテルペン類
2.4.1 精油類
2.4.2 樹脂類
2.4.3 イソプレン
2.5 テルペン類の利用
2.5.1 モノテルペン類
2.5.2 セスキテルペン類
2.5.3 ジテルペン類、トリテルペン類

3. ロジン
3.1 はじめに
3.2 ロジンの種類
3.3 樹脂酸
3.4 ロジンの市場動向
3.5 ロジンの変性と用途
3.5.1 化学的性質
3.5.2 ロジン塩
3.5.3 製紙用サイズ剤
3.5.4 油性印刷インキ用樹脂(ロジン変性フェノール樹脂)
3.5.5 ロジンエステル
3.5.6 安定化ロジン
3.5.7 重合ロジン
3.6 ロジンのその他の用途
3.6.1 はんだへの適用
3.6.2 ロジンの生物活性
3.7 おわりに

4. 水溶性パクリタキセル(水溶性タキソール)
4.1 はじめに
4.2 パクリタキセル
4.3 配糖化剤
4.4 パクリタキセル配糖体
4.5 ドセタキセル配糖体
4.6 まとめ

5. 香料
5.1 はじめに
5.2 花等から得られる精油類
5.2.1 イランイラン(Ylang ylang oil)
5.2.2 クローブ(チョウジ)(Clove oil)
5.3 果実等から得られる精油類
5.3.1 アニス(Anis oil)
5.3.2 ジュニパー・ベリー(Juniper berry)
5.3.3 ナツメグ(Nutmeg oil)
5.3.4 ピメンタ(オールスパイス)(Pimenta oil(Allspice oil))
5.3.5 ベルガモット(Bergamot)
5.4 葉、樹皮から得られる精油類
5.4.1 ガルバナム(Galbanum oil)
5.4.2 カユプテ(Cajaput oil)
5.4.3 カンファー(Camphor oil)、ホウショウ(Ho leaf oil、Ho wood oil)
5.4.4 グアイアック(Guaiac wood oil)
5.4.5 シナモン(Cinnamon oil)、カッシア(Cassia oil)
5.4.6 ユーカリ(Eucalyptus oil)
5.5 木材から得られる精油類
5.5.1 サンダル(白檀)(Sandalwood oil)
5.5.2 シーダーウッド(Cedarwood oil)
5.5.3 ローズウッド(ボアドローズ、Bois de rose)(Rosewood oil)
5.5.4 スギ、ヒノキ、ヒバ
5.6 おわりに
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