この規格 プレビューページの目次
※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
序文
ISO (国際標準化機構) は、各国の標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合です。国際規格の作成作業は、通常、ISO 技術委員会を通じて行われます。技術委員会が設立された主題に関心のある各会員団体は、その委員会に代表される権利を有します。 ISOと連携して、政府および非政府の国際機関もこの作業に参加しています。 ISO は、電気技術の標準化に関するすべての問題について、国際電気標準会議 (IEC) と緊密に協力しています。
この文書の開発に使用された手順と、今後の維持のために意図された手順は、ISO/IEC 指令で説明されています。 1. 特に、さまざまなタイプの ISO 文書に必要なさまざまな承認基準に注意する必要があります。この文書は、ISO/IEC 指令の編集規則に従って作成されました。 2 ( www.iso.org/directives を参照)
このドキュメントの要素の一部が特許権の対象となる可能性があることに注意してください。 ISO は、そのような特許権の一部または全部を特定する責任を負わないものとします。ドキュメントの開発中に特定された特許権の詳細は、序文および/または受信した特許宣言の ISO リストに記載されます ( www.iso.org/patents を参照)
このドキュメントで使用されている商号は、ユーザーの便宜のために提供された情報であり、保証を構成するものではありません。
規格の自発的な性質の説明、適合性評価に関連する ISO 固有の用語と表現の意味、および技術的貿易障壁 (TBT) における世界貿易機関 (WTO) の原則への ISO の準拠に関する情報については、以下を参照してください。 www.iso.org/iso/foreword.html .
この文書は、技術委員会 ISO/TC 6, 紙、板紙およびパルプによって作成されました。
序章
炭素繊維、接着剤、熱可塑性プラスチック、樹脂、複合材、さまざまな化学製品などの製品で、化石ベースの原材料の代替としてリグニンの新しい用途を開発することに、世界中で急速に関心が高まっています。さらに、これらの用途やその他の用途でリグニンを使用すると、パルプ工場の回収ボイラーの負荷が軽減され、パルプ化薬品のより効率的な回収とパルプ生産の増加が可能になります。これらの利点は、再生可能な素材を使用することで、環境への影響を減らし、持続可能性を向上させることにつながります。
リグニン生産者間の試験実施の調和を確保し、取引を促進するために、一般的な組成、官能基、分子量分布、粒子サイズなどの幅広い特性についてリグニン原料を特徴付けるために、国際標準の方法を使用する必要があります。 、構造的特徴、および熱挙動と安定性。
総リグニン含有量は、クラフトパルププロセス（クラフトリグニン）またはソーダパルププロセス（ソーダリグニン）から分離されたリグニン、またはバイオマスの加水分解によって得られたリグニン（加水分解リグニン）の純度の指標を提供します。
このドキュメントで説明されている方法は、他の出版物[1][2][3]で説明されている方法に基づいています。原理は ISO 21436 [4]およびパルプ中のリグニンの測定に関するその他の関連方法[5][6][7]に記載されているものと似ていますが、リグニンの特性と最終用途の用途、およびいくつかの手順について説明します。サンプリング、サンプル調製などを含む試験手順は、パルプとは異なります。
警告この方法には、有害な化学物質の使用が含まれます。関連する予防措置が確実に講じられるように注意する必要があります。
1 スコープ
このドキュメントでは、クラフト、ソーダ、および加水分解リグニン中のリグニン含有量を測定する方法について説明します。
この方法は、クラフトパルププロセス、ソーダパルププロセス、またはバイオマスの加水分解によって得られるリグニンから単離されたリグニンに適用できる。
2 参考文献
このドキュメントには規範的な参照はありません。
3 用語と定義
このドキュメントでは、次の用語と定義が適用されます。
ISO および IEC は、次のアドレスで標準化に使用する用語データベースを維持しています。
3.1
リグニン
芳香族サブユニットを含む複雑な有機高分子のクラスで、木材や樹皮の細胞壁の形成に重要な役割を果たし、細胞壁や植物全体に機械的強度と剛性を与えます
注記1:リグニンは木材の主要な非炭水化物成分である
3.2
パワーリグニン
クラフト黒液に由来するものなど、クラフトパルプ化プロセスから分離された解重合および化学修飾されたリグニン
3.3
ソーダリグニン
ソーダ液に由来するものなど、ソーダパルプ化プロセスから分離された解重合および化学修飾されたリグニン
3.4
リグニンの加水分解
酵素または酸加水分解によるバイオマスの糖およびリグニン流への変換、その後のリグニン画分の分離により、商業用途向けに製造されたリグニン
3.5
バイオマス
木材、農作物、その他の植物ベースの生分解性材料など、生きている、または以前に生きていた生物に由来する生物学的材料
3.6
酸不溶性リグニン
クラスリグニン
炭水化物を単糖に可溶化するための 2 段階の加水分解手順で、木材またはパルプを硫酸で処理した後の残留物。
3.7
酸可溶性リグニン
酸不溶性リグニン測定中に可溶なリグニンの部分
参考文献
| [1] | Sluiter A, Hames B, Ruiz R, Scarlata C, Sluiter J, Templeton D ら、「Determination of Structural Carbohydrates and Lignin in Biomass」、National Renewable Energy Laborator, テクニカル レポート NREL/TP-510-42618 (2012 年 8 月) |
| [2] | INNVENTIA バイオリファイナリーの試験方法。 2016年、L 2, クラフトリグニン - リグニンと炭水化物含有量 - 酸加水分解法 |
| [3] | Aldaeus F, Schweinebarth H, Torngren P, Jacobs A クラフト リグニン サンプルおよび黒液中の総リグニン含有量の簡易測定。木材研究。 2011, 65 pp. 601–604 |
| [4] | ISO 21436, パルプ— リグニン含有量の測定 — 酸加水分解法 |
| [5] | TAPPI T222, 木材およびパルプ中の酸不溶性リグニン |
| [6] | ASTM D1106, 木材中の酸不溶性リグニンの標準試験方法 |
| [7] | TAPPI UM 250, 木材およびパルプ中の酸可溶性リグニン |
| [8] | Sarkanen KV, Ludwig CH, Lignins: 発生、形成、構造および反応。 Wiley-Interscience, ニューヨーク、シドニー、トロント、1971 年、194 ページ。 |
| [9] | ISO 14453, パルプ — アセトン可溶分の測定 |
| [10] | ISO 24215, リグニン—クラフト リグニン、ソーダ リグニン、および加水分解リグニンの炭水化物組成の測定 |
| [11] | スワン B. Klason リグニン測定からの酸可溶性リグニンの分離。 Svensk Papperstid 1965, 68 (22) pp. 791–795 |
| [12] | 前川 E, 市澤 T, 越島 T. 硫酸法によるリグニンの分析における酸不溶性リグニン定量の評価。 J. Wood Chem. Technol. 1989, 9 (4) pp. 549-567 |
| [13] | Schöning AG, Johansson G.、半化学的重亜硫酸塩パルプおよび一部の木材および植物における酸可溶性リグニンの吸光度測定。 Svensk Papperstid 1965 年 9 月 68 (18) pp. 607–613 |
| [14] | ISO/TS 24498, 紙、板紙およびパルプ — 試験所間比較による試験方法の不確実性の推定 |
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described in the ISO/IEC Directives, 1. In particular, the different approval criteria needed for the different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the ISO/IEC Directives, 2 (see www.iso.org/directives ).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents ).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www.iso.org/iso/foreword.html .
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 6, Paper, board and pulps.
Introduction
There is a rapidly-growing worldwide interest in developing novel applications for lignin as a replacement for fossil-based raw materials in products including carbon fibre, adhesives, thermoplastics, resins, composites, and various chemicals. In addition, the use of lignin in these and other applications will offload recovery boilers in pulp mills, allowing more efficient recovery of pulping chemicals and increased pulp production. These benefits translate into reduced environmental impact and improved sustainability owing to the use of renewable materials.
In order to ensure harmonization of testing practices among lignin producers and to facilitate trade, the use of international standard methods is needed to characterize the lignin raw material for a wide range of properties such as general composition, functional groups, molecular weight distribution, particle size, structural features, and thermal behaviour and stability.
The total lignin content provides an indication of the purity of the lignin isolated from the kraft pulping process (kraft lignin) or the soda pulping process (soda lignin), or that obtained by hydrolysis of biomass (hydrolysis lignin).
The method described in this document is based on that described in other publications[1][2][3]. Although the principle is similar to that described in ISO 21436 [4] and other related methods[5][6][7] for the determination of lignin in pulp, the properties and end-use applications of lignin, as well as several steps in the testing procedure, including sampling, sample preparation, and others, are different from those of pulp.
WARNING This method involves the use of hazardous chemicals. Care should be taken to ensure that the relevant precautions are taken.
1 Scope
This document describes a method for the determination of lignin content in kraft, soda, and hydrolysis lignin.
The method is applicable to lignin isolated from a kraft pulping process, a soda pulping process, or lignin obtained by hydrolysis of biomass.
2 Normative references
There are no normative references in this document.
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
3.1
lignins
class of complex organic macromolecules, containing aromatic sub-units, that plays a key role in the formation of cell walls in wood and bark, conferring mechanical strength and rigidity to the cell walls and to plants as a whole
Note 1 to entry: Lignin is the main non-carbohydrate constituent of wood
3.2
kraft lignin
depolymerized and chemically modified lignin isolated from a kraft pulping process, such as that originating from kraft black liquor
3.3
soda lignin
depolymerized and chemically modified lignin isolated from a soda pulping process, such as that originating from soda liquor
3.4
hydrolysis lignin
lignin produced for commercial applications by conversion of biomass, through enzymatic or acid hydrolysis, into sugars and lignin streams, followed by separation of the lignin fraction
3.5
biomass
biological material derived from living, or previously living organisms, such as wood, agricultural crops and other plant-based biodegradable material
3.6
acid-insoluble lignin
klason lignin
residue after treating wood or pulp with sulfuric acid in a two-step hydrolysis procedure to solubilize the carbohydrates into monosaccharides
3.7
acid-soluble lignin
portion of lignin that is soluble during the acid-insoluble lignin determination
Bibliography
| [1] | Sluiter A., Hames B., Ruiz R., Scarlata C., Sluiter J., Templeton D. et al., “Determination of Structural Carbohydrates and Lignin in Biomass”, National Renewable Energy Laboratory (NREL)”, Technical Report NREL/TP-510-42618 (Aug. 2012). |
| [2] | INNVENTIA Biorefinery Test Methods. 2016, L 2, Kraft lignins – Lignin and carbohydrate content – Acid hydrolysis method |
| [3] | Aldaeus F., Schweinebarth H., Torngren P., Jacobs A., Simplified determination of total lignin content in kraft lignin samples and black liquors. Holzforschung. 2011, 65 pp. 601–604 |
| [4] | ISO 21436, Pulps — Determination of lignin content — Acid hydrolysis method |
| [5] | TAPPI T222, Acid-insoluble lignin in wood and pulp |
| [6] | ASTM D1106, Standard Test Method for Acid-Insoluble Lignin in Wood |
| [7] | TAPPI UM 250, Acid-soluble lignin in wood and pulp |
| [8] | Sarkanen K.V., Ludwig C.H., Lignins: Occurrence, Formation, Structure and Reactions. Wiley-Interscience, New York, Sydney, Toronto, 1971, pp. 194. |
| [9] | ISO 14453, Pulps — Determination of acetone-soluble matter |
| [10] | ISO 24215, Lignins — Determination of carbohydrate composition in kraft lignin, soda lignin, and hydrolysis lignin |
| [11] | Swan B., Isolation of Acid-Soluble Lignin from the Klason Lignin Determination. Svensk Papperstidn. 1965, 68 (22) pp. 791–795 |
| [12] | Maekawa E., Ichizawa T., Koshijima T., An Evaluation of the Acid-Insoluble Lignin Determination in Analyses of Lignin by the Sulfuric Acid Method. J. Wood Chem. Technol. 1989, 9 (4) pp. 549–567 |
| [13] | Schöning A.G., Johansson G., Absorptiometric Determination of Acid-soluble Lignin in Semichemical Bisulfite Pulps and in some Woods and Plants. Svensk Papperstidn. 1965 Sept., 68 (18) pp. 607–613 |
| [14] | ISO/TS 24498, Paper, board and pulps — Estimation of uncertainty for test methods by interlaboratory comparisons |