Some Preliminary Studies for Treating the Three-Body Scattering Problems

As a preliminary step for handling the three-body scattering problems, here we present the following three new methods: A method of acceleration for iterative calculations, a method for treating the scattering from a non-local potential, and a method for treating the three-body breakup channel. Convergence of elastic scattering channel is studied

A Fortran Program for Computation of Triton Bound State with a Velocity-Dependent OBE Potential(TRIOBE)

We present a general formulation for computation of ^3He bound state based on our iterative approach to the Faddeev equation as applied to a velocity-dependent one-boson exchange two-nucleon potential. The formulation is coded into a Fortran program named TRIOBE, and its description and a listing together with a detailed account of computational technique involved are presented. The code applies to the triton state with the ^1S_0 and the ^3S_1+^3D_1 states for the interacting pair and an s and d states for the spectator

原料構成成分の適合製品化による汚染物無排出型の林産資源有効利用技術の開発

金沢大学工学部排ガス、排水、固形廃棄物などの汚染物を発生することなしに原料を無駄なく完全に有用物質あるいは製品に転換する工業的手法の開発はゼロエミッションにもとづく資源化技術として大いに期待される。本研究では、汚染物のゼロエミッションを実現するために水蒸気爆砕によってユーカリから分離された成分を無駄なく完全に製品化する資源化方法を開発した。汚染物のゼロエミッションの可能性を目指して水蒸気爆砕されたユーカリを構成成分に予め分離した後、それぞれの成分の製品化の有効性について研究した。セルロースはエタノール、メタンなどの可燃性物質とパルプ、ヘミセルロースは単糖やオリゴ糖を原料とした機能性食品、低分子リグニン(メタノール可溶性リグニンは)は熱硬化性と耐熱性に優れた高機能性樹脂に変換された。高分子リグニン(Klasonリグニン)は炭化によって土壌改良剤などを製造できると思われる。従来までの蒸解法によるパルプ製造では木材中のリグニンやヘミセルロースなどが難分解性廃液になって排出される。水蒸気爆砕ユーカリから分離したセルロースを原料としたパルプ製造は廃液の著しい減量化とヘミセルロースやリグニンなどの資源の無駄を無くしたゼロエミッション型技術とわかった。しかしながら、爆砕ユーカリから製造されたパルプには物理的性状などの品質向上の課題がある。メタノール可溶性低分子リグニンから合成されたエポキシ樹脂は環境ホルモンの作用の無い生体への無害エミッション樹脂と期待される。ユーカリの水蒸気爆砕と構成成分の有用資源化技術は、木材ばかりでなく種々の工業にも応用できる汚染物のゼロエミッション手法の提案である。研究課題/領域番号:12015217, 研究期間(年度):2000出典：研究課題「原料構成成分の適合製品化による汚染物無排出型の林産資源有効利用技術の開発」課題番号12015217（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）） （https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-12015217/）を加工して作

爆砕法による植物性資源の構成物質の分離とエネルギー資源化の開発

金沢大学工学部植物性資源のエネルギー変換とその有効利用を目指した工業規模での技術開発には、原料資源の変換を容易にするための前処理操作や効果の緻密な検討が最も重要な課題になる。本研究では林産資源のエネルギー化のための前処理ばかりでなく後処理対策をも考慮した爆砕法を取り上げ、爆砕の効果や影響、植物構成物質の低分子量化、分離操作、性状、セルロースの糖化およびアルコール醗酵に関する一連の操作を工学的立場から研究することを目的にしている。水蒸気を用いた爆砕操作によってから松のチップが比較的容易にへミセルロース、セルロース、メタノール可熔性リグニン、残渣リグニンに分離されることがわかった。可溶性リグニンの数平均分子量は1.000以下になり、低分子量化の効果が明らかになったが、これらの分離成分量は蒸気圧、蒸煮時間に影響されることがわかった。爆砕生成物のメイセラーゼによる糖化に及ぼす爆砕条件の影響を調べた。糖化時間の延長による糖化率の向上の効果はほとんどなく、100時間後も5%であった。蒸気圧の影響は大きく、4.51MPaでの爆砕生成物について60時間糖化で32%に達した。一方、蒸煮時間延長は糖化にとって有利でなく、4.51MPa、5分程度が最適とみられる。省エネルギーで多量の店成糖およびアルコールを得るための爆砕条件について検討した。消費エネルギーに対する糖化率の比を目的関数とし、目的関数が最大値となるときの爆砕条件を求めた。消費エネルギーは爆砕装置への物質と熱の入出力を考慮することによって推算された。から松では水蒸気圧4.2MPa、蒸煮時間3分、ユーカリでは水蒸気圧力3.3MPa、蒸煮時間5分で目的関数は最大値に達した。以上のことから、省エネルギー操作でもって多量の糖とアルコール醗酵のためには、高蒸気圧の下で比較的短い蒸煮時間による爆砕が有効であることがわかった。研究課題/領域番号60040027, 研究期間(年度):1985出典：研究課題「爆砕法による植物性資源の構成物質の分離とエネルギー資源化の開発」課題番号60040027（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）） （https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-60040027/）を加工して作

原料構成成分の適合製品化による汚染物無排出型の林産資源有効利用技術の開発

金沢大学理工研究域原料が無駄なく完全に有用物質あるいは製品に変換されるならば、排ガス、排水、固形廃棄物等は発生しないはずである。本研究では林産資源を例に水蒸気爆砕によって木質物質から分離されたセルロース、ヘミセルロース、メタノール可溶性リグニン、Klasonリグニンなどをそれぞれに適合した製品に変換する有効性を効率やコストばかりでなく環境保全の面から究明することを目的にしている。本年度はメタノール可溶性リグニンから合成したリグニンエポキシ樹脂の機能性を物理的・化学的性状、生分解性や安全性の面から種々検討した。種々の温度におけるエポキシ化リグニンと市販のビスフェノールAジグリシジルエーテルの硬化実験の結果から、エポキシ化リグニンはビスフェノールAジグリシジルエーテルよりも熱硬化性に優れていることがわかった。リグニン硬化樹脂とビスフェノールA硬化樹脂の耐熱性を比較するために示差走査熱量計を用いて硬化樹脂の熱分解温度を測定した。リグニン硬化樹脂とビスフェノールA硬化樹脂の熱分解温度は231と228℃であり、ほぼ同一の温度であったことから、リグニン硬化樹脂はビスフェノールA硬化樹脂と同程度の耐熱性を持つといえる。メタノール可溶性リグニンの内分泌攪乱作用の有無を検討するためにヒト乳癌由来細胞MCF-7を用いたE-Screenアッセイを行った。ビスフェノールAの場合には10^μMを超える濃度から細胞の増殖促進効果が観察され、1μMの濃度では細胞増殖率は約100%に達したが、メタノール可溶性リグニンの場合には10μMの濃度でも増殖促進効果は全く見られなかった。メタノール可溶性リグニンが内分泌攪乱作用を持たなかったことから、リグニン樹脂は内分泌攪乱化学物質を含まない生体や環境に優しい樹脂として期待される。研究課題/領域番号:11128220, 研究期間(年度):1999出典：「原料構成成分の適合製品化による汚染物無排出型の林産資源有効利用技術の開発」研究成果報告書　課題番号11128220（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所））（https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-11128220/)を加工して作

PERFECT V : A Fortran Program for the Calculation of the ^3H Bound State with the RSC5 Potential(Annual Report)

The detailed description of the program named PERFECT V is presented together with the listing of the code in FORTRAN. This code is an extension of the code PERFECT published previously, and treats the ^3H bound state with the RSC5 potential using the perturbation approach to the Faddeev equation. The major difference from the code PERFECT is the inclusion of the spectator d-wave and the treatment of the effect of particle exchanges. This effect is treated by means of Moshinsky\u27s formula as explained in a separate report, so that the extension to include the Coulomb interaction is easy.Triton bound state with the Faddeev equationReid soft core potentialInteracting S-D-states and spectator s-d-stat

オゾンによるリグニンの分解と有機物の微生物的資源化に関する工学的研究

金沢大学工学部研究課題/領域番号58550627, 研究期間(年度):1983 – 1984出典：研究課題「オゾンによるリグニンの分解と有機物の微生物的資源化に関する工学的研究」課題番号58550627（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）） （https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-58550627/）を加工して作

バイオウエストの可溶化と資源変換に関する大規模システムの開発と管理体制の確立

金沢大学工学部本研究では、バイオウエストの可溶化と資源変換のための水蒸気爆砕、酵素糖化、アルコール発酵、樹脂化の効果的なシステムが開発された。バイオウエストの一つである稲わらが水蒸気圧力2.55〜4.02Mpa、蒸煮時間0.5〜10minの操作条件下で爆砕された。爆砕稲わらは比較的容易に水可溶性物質、メタノール可溶性リグニン、Klasonリグニン、セルロースと低分子物質の混合物に抽出分離された。爆砕稲わらのpHおよび細孔径分布、抽出成分の抽出量、酵素による糖化率などの特性に及ぼす操作条件の影響が検討された。爆砕稲わらの酵素糖化率はメタノール可溶性リグニン量が増加するにつれて増加した。酵素糖化率は水蒸気圧力と蒸煮時間の関数で表され、最大糖化率は水蒸気圧力3.3〜3.8Mpa、蒸煮時間1.8〜2.2minのときに得られることが式から推算された。爆砕稲わらの酵素糖化液中に含まれるグルコースとキシロースはPichia stipitisによって迅速かつ高効率でエタノールに変換され、通気量0.2vvmの時エタノール生成量は最大値に達した。ポリテトラフルオロエチレン膜を用いたパ-ベ-パレーションを連結したバイオリアクターが酵素加水分解物から高濃度エタノールを得るために開発された。水蒸気圧力3.53Mpa、蒸煮時間2minの爆砕で得られたメタノール可溶性リグニンはエポキシ反応によって熱硬化性に優れた樹脂に変換された。Effective systems of steam explosion, enzymatic hydrolysis, alcohol fermentation, and resinification were developed for solublization and resource conversion of biowaste. Rice straw as a biowaste was exploded under various operational conditions such as steam pressure of 2.55-4.02 MPa and steaming time of 0.5-10 min. The exploded rice straw was separated into water soluble material, methanol soluble lignin, Klason lignin, and mixture of cellulose and low molecular substance. The effects of steam explosion on the characteristics of the exploded rice straw were studied from the point of view of pH,pore size distribution, amounts of extractive components, and enzymatic saccharification. The enzymatic saccharification was expressed as a function of steam pressure and steaming time. It was estimated from the equation that maximum saccharification was obtained at a steam pressure of 3.3-3.8 MPa and a steaming time of 1.8-2.2 min. Glucose and xylose in the enzymatic hydrolyzate were converted into ethanol rapidly and efficiently. The amount of ethanol produced reached the maximum value at a flow rate of 0.2 vvm. A bioreactor coupled with pervaporation using a polytetrafluoroethylene membrane was developed for the produdction of a higher ethanol concentration from the enzymatic hydrolyzate. The methanol soluble lignin in the rice straw exploded at a steam pressure of 3.53 MPa and a steaming time of 2 min was converted into an excellent thermosetting resin by the epoxy reaction.研究課題/領域番号:07680600, 研究期間(年度):1995 – 1996出典：研究課題「バイオウエストの可溶化と資源変換に関する大規模システムの開発と管理体制の確立」課題番号07680600（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）） （https://kaken.nii.ac.jp/ja/report/KAKENHI-PROJECT-07680600/076806001996kenkyu_seika_hokoku_gaiyo/）を加工して作

難分解性産業廃水の化学および生物的2段操作による効果的処理と資源化

金沢大学工学部研究課題/領域番号60550662, 研究期間(年度):1985出典：研究課題「難分解性産業廃水の化学および生物的2段操作による効果的処理と資源化」課題番号60550662（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）） （https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-60550662/）を加工して作

環境保全のための植物性および動物性廃棄物の迅速分解と資源化に関する工学的研究

金沢大学工学部本研究は、水蒸気爆砕による廃材、稲わら、エビやカニ殻などの廃棄物の加水分解とバイオテクノロジーの応用による可燃性アルコールの大量生産および難分解性リグニンのプラスチック化、甲殻類の新素材変換の開発を目的としている。水蒸気爆砕は植物性および動物性廃棄物を迅速に分解し、有用な資源化のために効果的な前処理操作の一つとして注目されている。植物性および動物性廃棄物の性状変化に及ぼす水蒸気爆砕の効果を2.55〜4.51MPa、蒸煮時間0.5〜20minの操作条件下で実験的に研究した。植物性廃棄物の水蒸気爆砕では、水可溶性ヘミセルロース、ホロセルロース、メタノール可溶性リグニン、Klasonリグニンなどが容易に抽出分離された。爆砕生成物のpH、細孔径分布、抽出成分の抽出量、酵素による糖化率などに及ぼす操作条件の影響が検討された。爆砕生成物の酵素糖化率はメタノール可溶性リグニン量の増加とともに増加した。酵素糖化とアルコール変換を糖化と発酵の逐次操作と同時糖化発酵の2つの培養方法で実験し、後者の同時糖化発酵は高いアルコール濃度を得るのに有効な方法とわかった。爆砕生成物のメタノール可溶性リグニンを原料としてリグニンエポキシ樹脂が比較的容易に合成された。リグニンエポキシ樹脂はビスフェノールA系エポキシ樹脂などよりも熱硬化性と耐熱性に優れていることが明らかになった。Steam explosion is one of the effective pretreatment methods for the utilization of plant and animal wastes. Effects of steam explosion on the modification of plant and animal wastes were atudied experimentally. Wastes were treated with high-pressure steam (2.55,3.04,3.53 and 4.51 MPa) for 0.5-20 min. The exploded product was separated into water-soluble hemicellulose, holocellulose, methanol-soluble lignin and Klason lignin. The effects of steam explosion on the characteristics of the exploded product were studied from experimental data on pH,amounts of extractive components and enzymatic saccharification. The enzymatic saccharification increased with increasing amounts of methanol-soluble lignin, and was affected by the pore size distribution. New pores for enzymatic saccharification were formed with a variety of diameters in the exploded product by the steam explosion. The enzymatic hydrolysis and ethanol productivity were compared in two cultures : a liquid culture of enzymatic saccharification and fermentation in two steps, and a simultaneous culture of saccharification and fermentation. From the results of these cultures, it was confirmed that the simultaneous culture of saccharification and fermentation was the most effective for producing alchol from the exploded product. The lignin epoxy resin was synthesized from methanolsoluble lignin of exploded product. It was found that the lignin epoxy resin was more easily heat hardened and heat stable than the epoxy resin of bisphenol A.研究課題/領域番号:05680484, 研究期間(年度):1993 – 1994出典：研究課題「環境保全のための植物性および動物性廃棄物の迅速分解と資源化に関する工学的研究」課題番号05680484（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）） （https://kaken.nii.ac.jp/ja/report/KAKENHI-PROJECT-05680484/056804841994kenkyu_seika_hokoku_gaiyo/）を加工して作