(57)【要約】      （修正有）【課題】植物バイオマス、動物バイオマス、および自治体廃棄物バイオマス等の材料を加工して、有用な中間体および生成物、例えばエネルギー、燃料、食物または材料を生成するシステム、設備および方法の提供。【解決手段】保管庫のアレイ３０２を用いて、セルロース系および／またはリグノセルロース系物質のような供給原料物質を、電離放射線を線量放射すること、音波処理、酸化、熱分解、水蒸気爆発、化学的処理、機械的処理、凍結粉砕およびその組合せからなる群から選択される処理を行うために用いられ得るシステム、設備および方法。【選択図】図３Ａ
2018138301.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の格納庫システムであって、各格納庫システムが１つ以上の保管庫を含み、そして
各保管庫内に照射装置および処理コンベヤを包含する格納庫システム。
【請求項２】
前記格納庫システムが列をなして配置される請求項１に記載の操作ユニット。
【請求項３】
前記列が第一方向に延びる請求項２記載の操作ユニットであって、各格納庫システムが
一般的に第一方向に対して垂直方向に延びる２つ以上の保管庫を含む操作ユニット。
【請求項４】
各格納庫の第一および第二保管庫が共通の壁を共有する請求項３記載の操作ユニット。
【請求項５】
各第一保管庫が貯蔵施設からの非処理バイオマスを受容するよう設計され、そして前記
バイオマス材料が照射装置および処理コンベヤを利用して各保管庫中で処理される請求項
４記載の操作ユニット。
【請求項６】
各格納庫システムの第一保管庫が格納庫システムの第一保管庫から第二保管庫に処理済
みバイオマスを運搬するよう設計される設備をさらに封入する請求項５記載の操作ユニッ
ト。
【請求項７】
前記照射装置が電子加速器を包含する前記請求項のいずれか一項に記載の操作ユニット
。
【請求項８】
前記処理コンベヤが振動コンベヤを包含する前記請求項のいずれか一項に記載の操作ユ
ニット。
【請求項９】
処理済み材料の生成方法であって、以下の：
材料を複数の材料部分に分割すること、
前記材料部分を複数の第一保管庫に運搬すること（ここで、各第一保管庫は前記材料
部分のうちの１つを受容する）、
前記保管庫中の前記材料部分を処理すること、
前記第一保管庫の外に前記材料部分を運搬すること、そして
前記材料部分を併合すること
を包含する方法。
【請求項１０】
処理することが、電離放射線を線量放射すること、音波処理、酸化、熱分解、水蒸気爆
発、化学的処理、機械的処理、凍結粉砕およびその組合せからなる群から選択される処理
方法を包含する請求項９記載の方法。
【請求項１１】
電離放射線を線量投与することが電子線の照射を包含する請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
各材料部分が約１０Ｍｒａｄ〜約１５０Ｍｒａｄ線量の放射線で処理される請求項１０
または１１記載の方法。
【請求項１３】
各第一保管庫内で、材料が約１０Ｍｒａｄ〜約５０Ｍｒａｄの線量の放射線で処理され
る請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
各運搬ステップが空気運搬することを包含する請求項９〜１３のいずれか一項に記載の
方法。
【請求項１５】
前記材料部分を処理しながら、振動コンベヤで前記材料を運搬することをさらに包含す
る請求項９〜１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
前記材料を連続的に分割すること、前記材料部分を第一保管庫に連続的に運搬すること
、前記材料部分を連続的に処理すること、そして前記材料部分を連続的に併合して、処理
済み材料を連続的に生成することをさらに包含する請求項９〜１５のいずれか一項に記載
の方法。
【請求項１７】
前記各材料部分の温度が前記処理ステップ中に１５０℃を超えない請求項９〜１６のい
ずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
照射間に処理および／または冷却しながら（例えば、スクリュークーラーを利用する）
、各材料を冷却することをさらに包含する請求項９〜１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
前記第一保管庫の外に前記材料部分を運搬後、前記材料部分を複数の第二保管庫に運搬
すること（各第二保管庫は前記材料部分のうちの１つを受容する）、前記第二保管庫中で
前記材料部分を処理すること、前記第二保管庫の外に前記材料部分を運搬することをさら
に包含する請求項９〜１８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
第一および第二保管庫の各々が共通の壁を共有する請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
前記第一処理と第二処理ステップの間に前記材料部分を冷却することをさらに包含する
請求項１９または２０記載の方法。
【請求項２２】
前記材料がバイオマス材料であり、処理することが前記バイオマス材料の難分解性を低
減するかまたはさらに低減する請求項９〜２１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２３】
前記バイオマス材料がセルロース系またはリグノセルロース系物質である請求項２２記
載の方法。
【請求項２４】
前記セルロース系またはリグノセルロース系バイオマスが、紙、紙製品、紙廃棄物、紙
パルプ、着色紙、積載紙（ｌｏａｄｅｄ  ｐａｐｅｒ）、塗工紙、充填紙、雑誌、印刷物
、印刷用紙、ポリコート紙、カードストック、厚紙、ボール紙、綿、木材、パーティクル
ボード、林業廃棄物、おがくず、アスペン材、木材チップ、草、アメリカクサキビ、スス
キ、スパルティナ属植物、クサヨシ、穀粒残渣、コメ籾殻、オートムギ籾殻、コムギ籾殻
、オオムギ籾殻、農業廃棄物、貯蔵牧草、キャノーラ藁、コムギ藁、オオムギ藁、オート
ムギ藁、イネ藁、ジュート、大麻、亜麻、タケ、サイザルアサ、マニラアサ、トウモロコ
シ穂軸、トウモロコシ飼葉、ダイズ飼葉、トウモロコシ繊維、アルファルファ、干し草、
ココナッツヘア、砂糖加工残渣、バガス、ビートパルプ、リューゼツランバガス、藻類、
海藻、有機肥料、汚水、アラカチャ、ソバ、バナナ、オオムギ、キャッサバ、葛、オクラ
、サゴヤシ、モロコシ、ジャガイモ、サツマイモ、タロイモ、ヤムイモ、インゲンマメ、
ソラマメ、レンズマメ、エンドウ豆およびこれらのいずれかの混合物からなる群から選択
される請求項２３記載の方法。
【請求項２５】
前記処理済み材料が少なくとも５００ｌｂ／時間／保管庫の比率で生成される請求項９
〜２４のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、以下の仮特許出願の優先権を主張するものである：２０１３年３月８日出願
の米国特許出願第６１／７７４，６８４号；２０１３年３月８日出願の米国特許出願第６
１／７７４，７７３号；２０１３年３月８日出願の米国特許出願第６１／７７４，７３１
号；２０１３年３月８日出願の米国特許出願第６１／７７４，７３５号；２０１３年３月
８日出願の米国特許出願第６１／７７４，７４０号；２０１３年３月８日出願の米国特許
出願第６１／７７４，７４４号；２０１３年３月８日出願の米国特許出願第６１／７７４
，７４６号；２０１３年３月８日出願の米国特許出願第６１／７７４，７５０号；２０１
３年３月８日出願の米国特許出願第６１／７７４，７５２号；２０１３年３月８日出願の
米国特許出願第６１／７７４，７５４号；２０１３年３月８日出願の米国特許出願第６１
／７７４，７７５号；２０１３年３月８日出願の米国特許出願第６１／７７４，７８０号
；２０１３年３月８日出願の米国特許出願第６１／７７４，７６１号；２０１３年３月８
日出願の米国特許出願第６１／７７４，７２３号；および２０１３年３月１５日出願の米
国特許出願第６１／７９３，３３６号。これらの仮特許出願それぞれの開示全体は、参照
により本明細書に組み入れられる。
【背景技術】
【０００２】
本発明の背景
例を挙げると農業残渣、木質バイオマス、自治体廃棄物、油料種子粕類および海藻など
、多くの潜在的リグノセルロース系原料が、今日は入手可能である。現在、これらの材料
の多くは、十分に活用されておらず、例えば動物飼料、バイオコンポスト材料として用い
られるか、コジェネレーション施設で焼却されるか、または埋め立てられることさえある
。
【０００３】
リグノセルロース系バイオマスは、ヘミセルロースマトリックスに包埋され、リグニン
に包囲された結晶セルロース原繊維を含む。これが、酵素、ならびに他の化学的、生化学
的および／または生物学的工程による接近が困難な緻密なマトリックスを生成する。セル
ロース系バイオマス材料（例えば、リグニンが除去されたバイオマス材料）は、酵素およ
び他の変換工程により利用し易いが、それでも天然由来のセルロース材料は多くの場合、
加水分解酵素と接触させると、低い収率となる（理論収率と比較）。リグノセルロース系
バイオマスは、酵素の攻撃に対してより難分解性である。さらにリグノセルロース系バイ
オマスの各タイプは、それぞれに特有のセルロース、ヘミセルロースおよびリグニンの組
成を有する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
概要
一般的に、本発明は、バイオマス材料のような材料を処理するための格納庫に関する。
本発明は、例えばバイオマス材料から生成物を生成するための設備、方法およびシステム
にも関する。当該方法およびシステムは、バイオマス材料を加工するために保管庫のアレ
イを利用することを包含する。一般的に、多数の方法が、電子線で保管庫中で難分解性バ
イオマスを処理すること、次いで、低減化難分解性材料を、例えばエタノール、キシリト
ールおよびその他の生成物に、生化学的および化学的に加工することを包含する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一態様において、本発明は、処理済み材料、例えばバイオマス材料または炭水化物含有
材料を生成する方法であって、材料を複数の部分に分割すること、前記部分を複数の保管
庫に運搬すること（ここで、各保管庫は前記材料部分のうちの１つを受容する）；保管庫
中の前記材料を処理すること（例えば、バイオマス部分の難分解性を低減すること）；保
管庫の外に前記材料部分を運搬すること；そして前記材料部分を併合することを包含する
方法に関する。
【０００６】
別の態様では、本発明は、処理済み材料（例えば処理済みバイオマス材料、処理済み炭
水化物含有材料）を生成する方法であって、材料を複数の材料部分に分割すること、前記
材料部分を複数の第一保管庫に運搬すること（ここで、各第一保管庫は前記材料部分のう
ちの１つを受容する）を包含する方法に関する。次に、前記材料部分は、前記第一保管庫
の各々において処理される（例えば、材料がバイオマスである場合、それは、バイオマス
の難分解性を低減するよう処理される）。この処理後、材料部分は第一保管庫の外に運搬
され、そして併合されて、併合処理済み材料を生成する。処理は、電離放射線を線量放射
すること、音波処理、酸化、熱分解、水蒸気爆発、化学的処理、機械的処理、凍結粉砕お
よびこれらの組合せからなる群から選択され得る。任意に、照射は、電子線を用いて、例
えば約１０Ｍｒａｄ〜約１５０Ｍｒａｄ線量の放射線でなされ得る（例えば、第一保管庫
内で、約１０Ｍｒａｄ〜約５０Ｍｒａｄの線量の放射線で、あるいは約５〜約２０Ｍｒａ
ｄで処理する）。材料は、（例えば保管庫中に、外に、および／または保管庫を通して）
空気運搬され得る。任意に、材料は、材料部分を処理しながら、振動コンベヤで運搬され
る。
【０００７】
いくつかの実行において、当該方法におけるステップは連続的であり、したがって、当
該方法は処理済み材料を連続的に生成する。例えば当該方法では、材料は連続的に分割さ
れ、材料部分は第一保管庫中に連続的に運搬され、材料部分は連続的に処理されて、処理
済み材料部分は第一保管庫の外に連続的に運搬されて、連続的に併合される。
【０００８】
いくつかの実行において、各材料部分の温度は、処理ステップ中に約１５０℃を超えな
い。例えば任意に、材料を処理しながら、各材料部分は冷却され得るし、あるいは材料を
処理する前または後に冷却され、例えば材料は、スクリュークーラーによる処理間に冷却
され得る。処理済み材料は、少なくとも５００ｌｂ／時間／保管庫（例えば、約１，００
０ｌｂ／時間／保管庫より高い、約１５００ｌｂ／時間／保管庫より高い、約２，０００
ｌｂ／時間／保管庫より高い、約２，５００ｌｂ／時間／保管庫より高い、約３，０００
ｌｂ／時間／保管庫より高い、約３，５００ｌｂ／時間／保管庫より高い、約４，０００
ｌｂ／時間／保管庫より高い、約４，５００ｌｂ／時間／保管庫より高い）の比率で生成
される。任意に、材料の加工は、約１，０００ｌｂ／時間〜約１０，０００ｌｂ／時間、
例えば約２，０００ｌｂ／時間〜約６，０００ｌｂ／時間、または約２，０００ｌｂ／時
間〜約５，０００ｌｂｓ／時間の比率で起こる。任意に、加工は、約１０，０００ｌｂ／
時間より大きい、例えば約１５，０００ｌｂ／時間より大きい、約２０，０００ｌｂ／時
間より大きい、約２５，０００ｌｂ／時間より大きいことさえあり得る。例えば材料は、
約１，０００ｌｂ／時間〜約１０，０００ｌｂ／時間、約２，０００ｌｂ／時間〜約６，
０００ｌｂ／時間、約２，０００ｌｂ／時間〜約５，０００ｌｂ／時間の比率で、保管庫
を通して運搬され得る。任意に、材料は、約１０，０００ｌｂ／時間より大きい、約１５
，０００ｌｂ／時間より大きい、約２０，０００ｌｂ／時間より大きい比率で、または約
約２５，０００ｌｂ／時間より大きいことさえある比率で、格納庫を通して（例えば処理
されながら）運搬され得る。
【０００９】
いくつかの実行において、当該方法はさらに、第一保管庫の外に材料部分を運搬後、材
料部分を複数の第二保管庫に運搬すること（第二保管庫は材料部分のうちの１つを受容す
る）を包含する。この実行において、材料部分は、例えば電子線で照射することにより、
あるいは記述された他の方法のいずれか（例えば、電離放射線、音波処理、酸化、熱分解
、水蒸気爆発、化学的処理、機械的処理、凍結粉砕およびこれらの組合せ）により、処理
され得る。例えば、材料がバイオマスである場合、第二保管庫における処理は、バイオマ
ス難分解性をさらに低減し得る。例えば第二保管庫における処理は、約１〜約１００Ｍｒ
ａｄ（例えば約５〜約２０Ｍｒａｄの放射線）の線量を材料に送達し得る。この第二処理
後、材料部分は第二保管庫の外に運搬されて、併合され得る。任意に、第一および第二保
管庫は、共通の壁を共有する。任意に、材料部分は、第一処理ステップと第二処理ステッ
プの間に冷却され得る。
【００１０】
前記のように、いくつかの実行において、材料は、セルロース系またはリグノセルロー
ス系物質を含むバイオマス材料である。処理は、バイオマスの難分解性を低減するかまた
はさらに低減し得る。例えば材料は、紙、紙製品、紙廃棄物、紙パルプ、着色紙、積載紙
（ｌｏａｄｅｄ  ｐａｐｅｒ）、塗工紙、充填紙、雑誌、印刷物、印刷用紙、ポリコート
紙、カードストック、厚紙、ボール紙、綿、木材、パーティクルボード、林業廃棄物、お
がくず、アスペン材、木材チップ、草、アメリカクサキビ、ススキ、スパルティナ属植物
、クサヨシ、穀粒残渣、コメ籾殻、オートムギ籾殻、コムギ籾殻、オオムギ籾殻、農業廃
棄物、貯蔵牧草、キャノーラ藁、コムギ藁、オオムギ藁、オートムギ藁、イネ藁、ジュー
ト、大麻、亜麻、タケ、サイザルアサ、マニラアサ、トウモロコシ穂軸、トウモロコシ飼
葉、ダイズ飼葉、トウモロコシ繊維、アルファルファ、干し草、ココナッツヘア、砂糖加
工残渣、バガス、ビートパルプ、リューゼツランバガス、藻類、海藻、有機肥料、汚水、
アラカチャ、ソバ、バナナ、オオムギ、キャッサバ、葛、オクラ、サゴヤシ、モロコシ、
ジャガイモ、サツマイモ、タロイモ、ヤムイモ、インゲンマメ、ソラマメ、レンズマメ、
エンドウおよびこれらのいずれかの混合物からなる群から選択され得る。
【００１１】
別の態様では、本発明は、複数の格納庫システムを包含する処理操作ユニットであって
、各格納庫システムが１つ以上の保管庫を含み、各保管庫がその内側に照射装置（例えば
、電子加速器）および処理コンベヤ（例えば、振動コンベヤ）を有する処理操作ユニット
に関する。任意に、格納庫システムは、第一方向に延びる列をなして配置され、この場合
、各格納庫システムは一般的に第一方向に対して垂直方向に延びる２つ以上の保管庫（例
えば、第一保管庫および第二保管庫）を含む。
【００１２】
いくつかの実行において、例えば格納庫が第一および第二保管庫を含む場合、各格納庫
は共通の壁を共有し得る。任意に、各第一保管庫は、貯蔵施設からの非処理バイオマスを
受容するよう設計され、この場合、バイオマス材料は照射装置および処理コンベヤ（例え
ば振動コンベヤ）を利用して各保管庫中で処理される。付加的には、各格納庫システムの
第一保管庫は、格納庫システムの各第一保管庫から各第二保管庫に処理済みバイオマスを
運搬するよう設計される設備をさらに封入する。
【００１３】
照射によるバイオマスの処理の限界は、処理、例えば難分解性低減処理が材料全体を通
して特定の投与量を要するいくつかの場合において、１または２つの処理保管庫が利用さ
れる場合、処理量は非常に低くなり得る。各保管庫が照射装置を装備される保管庫のアレ
イの利用は、処理量を大いに増大し得る。付加的には、共通の壁を使用するようにアレイ
は接合され、構築材料コストは大きく低減され得る。
【００１４】
本発明の実行は、任意に、以下の要約された特徴のうちの１つ以上を含み得る。いくつ
かの実行において、選択される特徴は、任意の順番で適用されるかまたは利用され得るが
、一方、他の実行では、特定の選定順序が適用されるかまたは利用される。個々の特徴は
、任意の順序で１回より多く適用されるかまたは利用され得るし、連続的ですらあり得る
。さらに、適用または利用される特徴の全順序または順序の一部分は、１回、任意の順番
で反復的にまたは連続的に適用されるかまたは利用され得る。いくつかの任意の実行にお
いて、特徴は、当業者により決定されるような異なる、または同一物が適用可能な場合は
、所定のまたは変更された、定量的または定性的パラメーターを伴って適用または利用さ
れ得る。例えば、サイズ、個々の寸法（例えば、長さ、幅、高さ）、使用位置、使用程度
（例えば、難分解性の程度のような程度）、使用持続期間、使用頻度、密度、濃度、強度
および速度のパラメーターは、当業者により決定されるように適用可能な場合、変更され
るかまたは設定され得る。
【００１５】
例えば特徴としては、以下のものが挙げられる：複数の格納庫システムを含む処理操作
ユニット；１つ以上の保管庫を含む格納庫システム；保管庫は、それらと友井、照射装置
および処理コンベヤを有する；列になって配置される格納庫システム；第一方向に延びる
列になって配置される格納庫システム；格納庫システムは、一般的に第一方向と垂直の方
向に延びる２つ以上の保管庫を含む；格納庫内の第一および第二保管庫間の共有壁を包含
する格納庫；貯蔵施設からの非処理バイオマスを受容するよう設計される第一保管庫を有
する格納庫システム；保管庫内の照射装置および処理コンベヤを利用するその中のバイオ
マス材料を処理するために設計される保管庫；格納庫システムの第一保管庫から格納庫シ
ステムの第二保管庫に処理済みバイオマスを輸送よう設計される格納庫システム中の設備
；保管庫中の材料の照射のために設計される格納庫システムの保管庫中の照射装置；保管
庫中に封入される振動コンベヤを含むコンベヤーまたはコンベヤー系。
【００１６】
例えば特徴としては、以下のものも挙げられ得る：処理材料の生成方法であって、材料
を複数の材料部分に分割すること；複数の材料部分を複数の第一保管庫に運搬すること（
ここで、各第一保管庫は材料部分のうちの１つを受容する）；第一保管庫中の材料部分を
処理すること；第一保管庫の外に材料部分を運搬すること；複数の第一保管庫の外に運ば
れた材料部分を併合すること；電離放射線で材料を処理すること；音波処理により材料を
処理すること；酸化により材料を処理すること；熱分解により材料を処理すること；水蒸
気爆発により材料を処理すること；化学的処理により材料を処理すること；機械的処理に
より材料を処理すること；凍結により材料を処理すること；電子線で材料を処理すること
；約１０〜約１５０Ｍｒａｄ線量の放射線で材料を処理すること；約１０〜約５０Ｍｒａ
ｄ染料の放射線で材料を処理すること；材料は、空気運搬を含めた運搬ステップで運搬さ
れる；材料部分は、保管庫中で処理されながら、保管庫中で振動コンベヤで運搬される；
材料を連続的に分割すること；第一保管庫中に材料を連続的に運搬すること；材料部分を
連続的に処理し、そして材料部分を連続的に併合すること；処理済み材料を連続的に生成
すること；材料部分の温度は、処理ステップ中は１５０℃を超えない；材料部分を処理し
ながら材料部分を冷却すること；共通の壁を共有する第一および第二保管庫を利用するこ
と；第一処理ステップと第二処理ステップの間に材料部分を冷却すること；バイオマス材
料を処理して、その難分解性を低減するかまたはさらに低減すること；セルロース系また
はリグノセルロース系物質を処理して、その難分解性を低減するかまたはさらに低減する
こと；紙を含む材料を処理すること；紙製品を含む材料を処理すること；紙廃棄物を含む
材料を処理すること；紙パルプを含む材料を処理すること；着色紙を含む材料を処理する
こと；積載紙（ｌｏａｄｅｄ  ｐａｐｅｒ）を含む材料を処理すること；塗工紙を含む材
料を処理すること；充填紙を含む材料を処理すること；雑誌を含む材料を処理すること；
印刷物を含む材料を処理すること；印刷用紙を含む材料を処理すること；ポリコート紙を
含む材料を処理すること；カードストックを含む材料を処理すること；厚紙を含む材料を
処理すること；ボール紙を含む材料を処理すること；綿を含む材料を処理すること；木材
を含む材料を処理すること；パーティクルボードを含む材料を処理すること；林業廃棄物
を含む材料を処理すること；おがくずを含む材料を処理すること；アスペン材を含む材料
を処理すること；木材チップを含む材料を処理すること；草を含む材料を処理すること；
アメリカクサキビを含む材料を処理すること；ススキを含む材料を処理すること；スパル
ティナ属植物を含む材料を処理すること；クサヨシを含む材料を処理すること；穀粒残渣
を含む材料を処理すること；コメ籾殻を含む材料を処理すること；オートムギ籾殻を含む
材料を処理すること；コムギ籾殻を含む材料を処理すること；オオムギ籾殻を含む材料を
処理すること；農業廃棄物を含む材料を処理すること；貯蔵牧草を含む材料を処理するこ
と；キャノーラ藁を含む材料を処理すること；コムギ藁を含む材料を処理すること；オオ
ムギ藁を含む材料を処理すること；オートムギ藁を含む材料を処理すること；イネ藁を含
む材料を処理すること；ジュートを含む材料を処理すること；大麻を含む材料を処理する
こと；亜麻を含む材料を処理すること；タケを含む材料を処理すること；サイザルアサを
含む材料を処理すること；マニラアサを含む材料を処理すること；トウモロコシ穂軸を含
む材料を処理すること；トウモロコシ飼葉を含む材料を処理すること；ダイズ飼葉を含む
材料を処理すること；トウモロコシ繊維を含む材料を処理すること；アルファルファを含
む材料を処理すること；干し草を含む材料を処理すること；ココナッツヘアを含む材料を
処理すること；砂糖加工残渣を含む材料を処理すること；バガスを含む材料を処理するこ
と；ビートパルプを含む材料を処理すること；リューゼツランバガスを含む材料を処理す
ること；藻類を含む材料を処理すること；海藻を含む材料を処理すること；有機肥料を含
む材料を処理すること；汚水を含む材料を処理すること；アラカチャを含む材料を処理す
ること；ソバを含む材料を処理すること；バナナを含む材料を処理すること；オオムギを
含む材料を処理すること；キャッサバを含む材料を処理すること；葛を含む材料を処理す
ること；オクラを含む材料を処理すること；サゴヤシを含む材料を処理すること；モロコ
シを含む材料を処理すること；ジャガイモを含む材料を処理すること；サツマイモを含む
材料を処理すること；タロイモを含む材料を処理すること；ヤムイモを含む材料を処理す
ること；インゲンマメを含む材料を処理すること；ソラマメを含む材料を処理すること；
レンズマメを含む材料を処理すること；エンドウマメを含む材料を処理すること；少なく
とも５００ｌｂ／時間／保管庫の比率で複数の保管庫を通して加工することにより生成さ
れる材料を処理することを包含する方法。
【００１７】
本発明のその他の特徴および利点は、以下の詳細な説明から、ならびに特許請求の範囲
から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】糖溶液の製造工程およびそれから得られる生成物を示す流れ図である。
【図２】バイオマスを処理するための工程を示す図である。
【図３Ａ】バイオマス処理のためのアレイの透視図である。
【図３Ｂ】バイオマスに関して考え得る流路を示すバイオマス処理のためのアレイ上側面図である。
【図３Ｃ】共通の壁を共有する４つの保管庫を示す、アレイの詳細図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
詳細な説明
本明細書に記載される方法およびシステムを用いて、例えばバイオマス（例えば、植物
バイオマス、動物バイオマス、紙、および自治体廃棄物バイオマス）から供給され得る、
そしてしばしば容易に入手可能であるが、しかし加工するのが難しいセルロース系および
リグノセルロース系供給原料物質は、有用な生成物（例えば、糖、例えばキシロースおよ
びグルコース、ならびにアルコール、例えばエタノールおよびブタノール）に変えられ得
る。保管庫のアレイを利用して材料（例えば、バイオマスおよび炭水化物含有材料）を処
理するための方法およびシステムが包含される。
【００２０】
図１を参照すると、糖溶液および生成物を製造するための工程は、例えば、セルロース
系および／またはリグノセルロース系供給原料を任意に機械的に処理することを包含する
１１０。この処理の前および／または後に、供給原料は、別の物理的処理、例えば照射で
処理されて、その難分解性を低減するかまたはさらに低減し得る１１２。糖溶液は、例え
ば１つ以上の酵素の付加１１１により、供給原料を糖化することにより生成される１１４
。生成物は、例えばアルコールへの発酵により、糖溶液から得られる１１６。さらなる加
工処理１２４は、例えば蒸留により、溶液を精製することを包含し得る。所望により、例
えば米国特許第８，４１５，１２２号（２０１３年４月９日発行）（この記載内容は参照
により本明細書中に組み入れられる）に記載されているように、リグニン含量を測定する
ステップ１１８およびこの測定に基づいて工程パラメーターを設定するかまたは調整する
こと１２０が、工程の種々の段階で実施され得る。
【００２１】
処理ステップ１１２は、電子線による照射であり得る。処理の処理量を増大するための
、そして総処理レベルをより均一に広げるための有益な方法は、図２に示されている。こ
の方法では、バイオマス材料、例えば非処理バイオマス材料は、複数のバイオマス部分（
または横列）、例えば１、２、３・・・Ｎまでの部分（または横列）に分割される。バイ
オマスの部分または列は、保管庫のＮ列に送られるが、ここでは、保管庫の各列は、１、
２、３・・・Ｍまでの保管庫（例えば、保管庫の１、２、３・・・Ｍまでの縦列）を含み
得る。このような実施形態では、例えばバイオマスは、より小さい処理レベルの数の適用
により、所望の総処理レベルに処理され得る。これは、例えば材料が、総処理レベルの温
度上昇には耐えることができないが、しかしより低い処理レベルに関連した温度上昇には
耐え得るならば、有用であり得る。列の数は、１〜１００（例えば、２〜５０、３〜３０
、４〜２０または１０〜２０）であり得る。保管庫の縦列の数は、１〜１０（例えば、１
〜６、２〜６または２〜４）であり得る。
【００２２】
図２に示された方法の代替方法では、一部分（または横列）におけるバイオマスは、異
なる横列での保管庫中で処理され得る。例えばこれは、バイオマスを保管庫（１，１）か
ら保管庫（２，２）に、次いで保管庫（Ｎ，４）に転じることを包含し得る。このやり方
でバイオマス部分を転じることは、それらが稼働性でない（例えば、それらが修理中であ
る、それらがメインテナンス中である、あるいはそれらが必要でない）場合、特定の保管
庫を回避するために有用であり得る。
【００２３】
図３Ａは、処理アレイおよびいくつかの関連システムの実施形態を示す透視図である。
考え得る流路は、システム全体を通してバイオマスに関して矢印で示されている。図３Ｂ
は、この実施形態の上側面図である。この実施形態は、２つの処理保管庫×９つのアレイ
３０２、または２つの縦列×９つの横列を包含し、この場合、横列１、２および３はＲ１
、Ｒ２およびＲ３と標識される。保管庫は、格納庫３０３の枠内に含有される。バイオマ
ス供給は、管３０４を介してエレベーターハウス３０６の上部の入口に空気運搬される。
エレベーターハウスは、前工程貯蔵サイロ３０８にバイオマスを送るための設備を含有す
る。例えば、エレベーターハウスは、バッグハウスならびに種々のコンベヤおよびエレベ
ーターを含有し得る。エレベーターハウス３０６は、貯蔵サイロ３０８から処理保管庫の
アレイ３０２にバイオマスを送達するための設備も含有する。図３Ｂに示された例では、
バイオマスは、入口３１４と流体連絡する管３１２と機能的に連結される（例えば、流体
連結され、空気連結する）管３１０を介して空気送達され、これが、各縦列の最初のもの
である９つの保管庫（保管庫３１６）にバイオマスを送達する。これらの入口は、関連保
管庫の壁（図示）または天井を介して伸張し得る。
【００２４】
バイオマスの部分は、上記のように、照射処理のために保管庫３１６の各々に供給され
る。各照射処理中、コンベヤを含むシステムは、照射装置（例えば、スキャンホーンおよ
び電子線加速器を含めて）下で、各ユニット中のバイオマスを運搬し得る。照射装置の一
部、例えば電子線設備３２０および３２２は、保管庫上に載せられる。この方式でバイオ
マスを処理することは、例えば、処理されるべきバイオマスを高い総レベルに、例えば３
０〜５０Ｍｒａｄに、２つの等しい設置では、例えば各々１５〜２５Ｍｒａｄにさせ、こ
れはバイオマスが過熱するのを防止する。例えば、電離放射線の吸着からの断熱的温度上
昇（ΔＴ）は、以下の方程式により示される：ΔＴ＝Ｄ／Ｃｐ：式中、Ｄは平均線量（ｋ
Ｇｙ）であり、Ｃｐは熱容量（Ｊ／ｇ℃）であり、そしてΔＴは温度変化（℃）である。
典型的乾燥バイオマス材料は、２に近い熱容量を有する。例えば４０Ｍｒａｄという総線
量がバイオマスに送達される必要があり、それが一度にすべて実行される場合、ΔＴは約
２００℃である。例えば、照射前にバイオマスが約２５℃の温度を有するということを考
慮すると、その温度は約２２５℃で急上昇し、この場合、材料は有意に分解される。代替
的には、等しく２０Ｍｒａｄ線量で２回照射し、照射間に冷却すると、約１００℃のΔＴ
を生じる。バイオマスの温度がすでに約２５℃である場合、材料は約１２５℃で急上昇し
、この温度はなおさら理に適った温度であって、冷却を考慮すると、おそらくは材料を高
すぎるほどには分解しない。
【００２５】
保管庫の第一縦列（例えばＣ１）における横列での第一保管庫（保管庫３１６、例えば
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８およびＲ９において）における処理後
、バイオマスの各部分は、さらなる処理のために、その横列（例えば、Ｒ１〜Ｒ９）にお
ける第二保管庫（第二縦列、Ｃ２）に送られる。処理間で、例えばバイオマスはＣ１から
Ｃ２に運搬されている一方で、バイオマスは冷却され得る。したがって、図３Ｂに示され
た例では、バイオマスは、例えば空気システムを利用して、第一保管庫３１６およびＣ１
の各々から保管庫３１８の関連第二縦列Ｃ２に送られる。横列が２つより多い保管庫を含
む実行において、各バイオマス部分は、次に、その横列における１つ以上後の保管庫に送
られる。
【００２６】
横列における保管庫（図示例における保管庫３１６および３１８）の各々で処理された
後、バイオマスは出口３２４を通って管３２６に空気運搬され、これが流れと単一管３２
８に合併させる。管３２８は、処理済みバイオマスをバッグエレベーターハウス３３０に
空気運搬する。エレベーターハウス３３０は、エレベーターハウス３０６と類似の設備を
含有する（例えば、バッグハウス、コンベヤおよびエレベーター）。エレベーターハウス
は、入口を介して管３２８からバイオマスを受容し、次いで、その材料を貯蔵サイロ３３
２に運搬し得る。エレベーターハウスは、次に、貯蔵サイロからの処理済みバイオマスを
さらなる加工、配分またはその他の貯蔵区域に、管３３４を介して空気的に送り得る。
【００２７】
図３Ｂに示されるような実施形態では、流路（矢印で示される）は、バイオマスの各部
分が２回、例えば最初は保管庫３１６の第一縦列で、その後、保管庫３１８の第二縦列で
照射され得る。バイオマスは、スキャンホーン（例えば７０インチ幅）下で運搬され得る
し、そしてバイオマスは、例えば約０．２５インチ厚の層であり得る。バイオマスが約３
４．５ｌｂｓ／ｆｔ３の密度を有し、材料が２０ｆｔ／分の速度で運搬される場合、約４
，７４０ｌｂ／時間が保管庫３１６および３１８を通して処理され得る。図３Ａ〜Ｃに示
された全アレイを用いて、バイオマスの９つの部分が保管庫の９つの横列で処理されるよ
う、約４２，６６０ｌｂ／時間のバイオマスが処理され得る。任意に、より多くのまたは
より少ない保管庫が利用されて、設定加工速度に関する処理量を増大するかまたは低減す
る。さらに、いくつかの実施形態では、バイオマスを加工する平均速度は、約５００ｌｂ
／時間／バイオマスの部分より大きい（例えば、約１０００ｌｂ／時間より大きい、約１
５００ｌｂ／時間より大きい、約２０００ｌｂ／ｈｒより大きい、約２５００ｌｂ／時間
より大きい、約３０００ｌｂ／時間より大きい、約３５００ｌｂ／時間より大きい、約４
０００ｌｂ／時間より大きい、約４５００ｌｂ／時間より大きい、約５０００ｌｂ／時間
より大きい、約６０００ｌｂ／時間より大きい、または約１０００〜５０００ｌｂ／時間
）。照射の力が十分に高い場合、さらに高い加工速度、例えば約１５，０００ｌｂ／時間
より大きい、約２０，０００ｌｂ／時間より大きい加工速度が達成され得るし、約２５，
０００ｌｂ／時間より大きい、あるいは約３０，０００ｌｂ／時間まででさえある。材料
は、同様により低い速度で加工され得る。電子線下で材料を運搬する速度は、任意に、種
々の保管庫における照射装置間で、大いに且つ独立して、変更され得る。例えば、運搬速
度は、１つ以上の照射装置下で、照射線量を増大するために減速され得るし、あるいは照
射線量を減少させるために増大され得る。
【００２８】
処理装置のアレイを作り上げる保管庫は、詳細図である図３Ｃに示されているように１
つ以上の共通の壁を共有する保管庫を含み得る。例えば、保管庫３１８および保管庫３１
６は、共通のかべ３５０を共有する。保管庫、例えば３１６および３１８は、バイオマス
のような材料を処理するための設備およびシステムを含み得る。
【００２９】
保管庫の各々に適用される放射線の線量は、ほぼ同一であり得る。代替的には、放射線
の線量は、各保管庫で異なり得る。例えば、一旦電子線がその最適および／または目標電
圧に達すると、各保管庫で適用される放射線の線量は、独立して、約１Ｍｒａｄ〜約２０
０Ｍｒａｄ（例えば、１０Ｍｒａｄ〜約１５０Ｍｒａｄ、約１０Ｍｒａｄ〜約１００Ｍｒ
ａｄ、約１０Ｍｒａｄ〜約５０Ｍｒａｄ、約１〜約５０Ｍｒａｄ）で変更され得る。各保
管庫における照射線量は、約５０Ｍｒａｄ未満（例えば、約４５Ｍｒａｄ未満、約４０Ｍ
ｒａｄ未満、約３５Ｍｒａｄ未満、約３０Ｍｒａｄ未満、約２５Ｍｒａｄ未満、約２０Ｍ
ｒａｄ未満、約１５Ｍｒａｄ未満、約１０Ｍｒａｄ）であり得る。各保管庫における照射
線量は、独立して、少なくとも１Ｍｒａｄ（例えば、少なくとも２Ｍｒａｄ、少なくとも
３Ｍｒａｄ、少なくとも４Ｍｒａｄ、少なくとも５Ｍｒａｄ、少なくとも６Ｍｒａｄ、少
なくとも７Ｍｒａｄ、少なくとも８Ｍｒａｄ、少なくとも９Ｍｒａｄ、少なくとも１０Ｍ
ｒａｄ、少なくとも２０Ｍｒａｄ、少なくとも３０Ｍｒａｄ、少なくとも４０Ｍｒａｄ、
少なくとも５０Ｍｒａｄ）であり得る。
【００３０】
保管庫は、放射線を含有し、ならびに照射装置および関連設備を収容するよう設計され
る。好ましくは、保管庫は、放射線不透過性材料、例えばコンクリート、鉛、鋼鉄、土ま
たはこれらの組合せで建造される。典型的保管庫材料はコンクリートで、これは、２．４
インチの半分厚（半分で放射線を低減するための厚み）を有する。したがって、壁は約４
フィート厚であり、これは、壁に打撃を与える放射線を、元の強さの１／１，０００，０
００に低減する。構造の内側に適用される２５０ｋＧｙの線量に関しては、その結果生じ
る構造の外側の放射線（Ｆ因子  １．０と推測される）は、０．０００２５ミリレムで、
安全限界より十分に低い。壁は、より薄いかまたはより厚いこともあり、例えば３〜１２
フィート厚であり得る。壁、床および天井のほかに、保管庫は、放射線不透過性材料製の
ドアを有し得る。材料は層化され、例えばドアは、１インチの鉛の上に６インチの鋼鉄、
その上に１インチの鉛の層として作られ得る。
【００３１】
記述の実施形態に伴って、あるいはその他の実施形態において利用され得る供給原料を
処理するための工程のいくつかのさらなる詳細および繰り返しは、以下の開示で記載され
る。
【００３２】
照射処理
原料は、照射により処理されて、難分解性を低下させるように構造を改良することがで
きる。そのような処理は、例えば原料の平均分子量を低下させ、原料の結晶構造を変化さ
せ、そして／または原料の表面積および／もしくは多孔性を増加させることができる。照
射は、例えば電子ビーム、イオンビーム、１００ｎｍ〜２８０ｎｍの紫外（ＵＶ）線、γ
線またはＸ線照射であってもよい。照射処理および処理用システムは、米国特許第８，１
４２，６２０号および米国特許出願第１２／４１７，７３１号で議論されており、それら
の開示全体は、参照により本明細書に組み入れられる。
【００３３】
照射の各形態は、照射エネルギーにより決定される特定の相互作用を介してバイオマス
をイオン化する。重荷電粒子は、主にクーロン散乱を介して物体をイオン化し、さらにこ
れらの相互作用が、物体をさらにイオン化し得るエネルギー電子を生成する。α粒子は、
ヘリウム原子の核と同一であり、様々な放射性核種、例えばビスマス、ポロニウム、アス
タチン、ラドン、フランシウム、ラジウム、複数のアクチニド系列、例えばアクチニウム
、トリウム、ウラン、ネプツニウム、キュリウム、カリホルニウム、アメリシウム、およ
びプルトニウムの同位体のα崩壊により生じる。電子は、電子の速度変化により生じたク
ローン散乱および制動放射を介して相互作用する。
【００３４】
粒子が用いられる場合、それらは、中性（非電荷）、正電荷または負電荷であってもよ
い。電荷を帯びている場合、荷電粒子は、単一の正もしくは負電荷、または多重電荷、例
えば１、２、３、もしくは４つ以上の電荷を帯びることができる。炭水化物含有材料の分
子構造を変化させるために分子鎖切断が望ましい場合には、酸性であることを一部の理由
として、正の電荷を帯びた粒子が望ましい場合がある。粒子が用いられる場合、粒子は、
静止電子の質量、またはそれを超える、例えば静止電子の質量の５００、１０００、１５
００、または２０００倍またはそれを超える質量を有することができる。例えば該粒子は
、約１原子単位〜約１５０原子単位、例えば約１原子単位〜約５０原子単位、または約１
原子単位〜約２５原子単位、例えば１、２、３、４、５、１０、１２、または１５原子単
位の質量を有することができる。
【００３５】
γ線は、試料中の様々な材料への顕著な浸透深さという利点を有する。
【００３６】
照射が電磁放射線で実施される実施形態において、電磁放射線は、例えば１０２ｅＶを
超える、例えば１０３ｅｖを超える、１０４、１０５、１０６、または１０７ｅＶを超え
る光子あたりのエネルギー（電子保管庫で）を有することができる。幾つかの実施形態に
おいて、電磁放射線は、１０４〜１０７、例えば１０５〜１０６ｅＶの光子あたりのエネ
ルギーを有することができる。電磁放射線は、例えば１０１６Ｈｚを超える、１０１７Ｈ
ｚを超える、１０１８Ｈｚ、１０１９Ｈｚ、１０２０Ｈｚ、または１０２１Ｈｚを超える
周波数を有することができる。幾つかの実施形態において、電磁放射線は、１０１８〜１
０２２Ｈｚ、例えば１０１９〜１０２１Ｈｚの周波数を有する。
【００３７】
電子衝撃は、１０ＭｅＶ未満、例えば７ＭｅＶ未満、５ＭｅＶ未満、または２ＭｅＶ未
満、例えば約０．５〜１．５ＭｅＶ、約０．８〜１．８ＭｅＶ、または約０．７〜１Ｍｅ
Ｖの公称エネルギーを有する電子ビームデバイスを用いて実施されてもよい。幾つかの実
行において、公称エネルギーは、約５００〜８００ｋｅＶである。
【００３８】
電子ビームは、比較的高い総ビーム出力（全ての加速ヘッドのビーム出力を合せたもの
、または複数の加速器が用いられる場合には、全ての加速器および全てのヘッドのビーム
出力を合せたもの）、例えば少なくとも２５ｋＷ、例えば少なくとも３０、４０、５０、
６０、６５、７０、８０、１００、１２５、または１５０ｋＷを有していてもよい。幾つ
かの例において、該出力は、５００ｋＷ、７５０ｋＷ、または１０００ｋＷ以上にも上る
。幾つかの例において、電子ビームは、１２００ｋＷ以上、例えば１４００、１６００、
１８００、または３０００ｋＷのビーム出力を有する。
【００３９】
この高い総ビーム出力は、通常、複数の加速ヘッドを用いることにより実現される。例
えば電子ビームデバイスは、２、４、またはそれを超える加速ヘッドを含んでいてもよい
。それぞれが比較的低いビーム出力を有するヘッドを複数使用することで、材料の過剰な
温度上昇が予防され、それにより材料の燃焼が予防され、材料の層の厚さを通る線量の均
一性も上昇する。
【００４０】
バイオマス材料のベッドが比較的均一な厚さを有することが、一般には好ましい。幾つ
かの実施形態において、厚さは、約１インチ未満（例えば、約０．７５インチ未満、約０
．５インチ未満、約０．２５インチ未満、約０．１インチ未満、約０．１〜１インチ、０
．２約〜０．３インチ）である。
【００４１】
可能な限り急速に材料を処理することが、望ましい。一般には、処理が０．２５Ｍｒａ
ｄ／秒を超える線量率、例えば約０．５、０．７５、１、１．５、２、５、７、１０、１
２、１５、または約２０Ｍｒａｄ／秒を超える、例えば約０．２５〜２Ｍｒａｄ／秒の線
量率で実施されることが好ましい。より高い線量率により、目的の（所望の）線量を得る
ためのより高い処理能力が可能になる。より高い線量率は、一般に、材料の熱分解を回避
するためにより高いライン速度を必要とする。１つの実行において、加速器は、３ＭｅＶ
、５０ｍＡビーム電流に設定され、ライン速度は、約２０ｍｍの試料厚さ（例えば、嵩密
度０．５ｇ／ｃｍ３の破砕されたトウモロコシの穂軸材料）の場合２４フィート／分であ
る。
【００４２】
幾つかの実施形態において、電子衝撃は、材料が少なくとも０．１Ｍｒａｄ、０．２５
Ｍｒａｄ、１Ｍｒａｄ、５Ｍｒａｄ、例えば少なくとも１０、２０、３０または少なくと
も４０Ｍｒａｄの総線量を受けるまでに、実施される。幾つかの実施形態において、処理
は、材料が約１０Ｍｒａｄ〜約５０Ｍｒａｄ、例えば約２０Ｍｒａｄ〜約４０Ｍｒａｄ、
または約２５Ｍｒａｄ〜約３０Ｍｒａｄの線量を受けるまでに実施される。幾つかの実行
において、２５〜３５Ｍｒａｄの総線量が好ましく、それが理想的には数回のパスであて
られ、例えば５Ｍｒａｄ／パスで、各パスが約１秒であてられる。冷却スクリューコンベ
ヤおよび／または冷却された振動コンベヤを利用することにより、冷却の方法、システム
および設備を、照射前、照射間、照射後および照射と照射の間に利用することができる。
【００４３】
先に議論された複数のヘッドを用いることにより、材料を複数のパスで、例えば１０〜
２０Ｍｒａｄ／パス、例えば１２〜１８Ｍｒａｄ／パスを、数秒間冷却することで間を開
けて２パス、または７〜１２Ｍｒａｄ／パス、例えば５〜２０Ｍｒａｄ／パス、１０〜４
０Ｍｒａｄ／パス、９〜１１Ｍｒａｄ／パスで３パス処理することができる。本明細書に
議論された通り、１回の高線量よりもむしろ複数回の比較的低い線量で材料を処理するこ
とで、材料の過熱を防ぐ傾向があり、材料の厚さを通る線量均一性が上昇する。幾つかの
実行において、材料は、各パスの間または後に撹拌されるか、さもなければ混合され、そ
の後、次のパスの前に再度、均一層に平滑化されることで、処理の均一性が高まる。
【００４４】
幾つかの実施形態において、電子は、例えば光速の７５％よりも大きな速度、例えば光
速の８５、９０、９５、または９９％を超える速度で加速される。
【００４５】
幾つかの実施形態において、本明細書に記載された任意の加工は、例えば熱および／ま
たは減圧を利用して、得られた乾燥を維持した、または乾燥されたリグノセルロース材料
で行われる。例えば幾つかの実施形態において、セルロース材料および／またはリグノセ
ルロース材料は、２５℃および５０％の相対湿度で測定して約２５重量％未満（例えば、
約２０重量％未満、約１５重量％未満、約１４重量％未満、約１３重量％未満、約１２重
量％未満、約１０重量％未満、約９重量％未満、約８重量％未満、約７重量％未満、約６
重量％未満、約５重量％未満、約４重量％未満、約３重量％未満、約２重量％未満、約１
重量％未満、または約０．５重量％未満）の保留水を有する。
【００４６】
幾つかの実施形態において、２つ以上のイオン源、例えば２つ以上の電子源を用いるこ
とができる。例えば試料は、任意の順序で電子ビームで、続いてγ線および約１００ｎｍ
〜約２８０ｎｍの波長を有するＵＶ光で処理することができる。幾つかの実施形態におい
て、試料は、３つの電離放射線源、例えば電子ビーム、γ線、およびエネルギー性の紫外
光で処理される。バイオマスは、処理ゾーンを通って運搬され、そのゾーンで電子衝撃さ
れ得る。
【００４７】
処理を繰り返して、バイオマスの難分解性をより徹底して低下させることおよび／また
はバイオマスをさらに改良することが、有利となり得る。特に工程のパラメータを、材料
の難分解性に応じて、最初の（例えば、２番目、３番目、４番目またはそれより後の）パ
スの後に調整することができる。幾つかの実施形態において、バイオマスが先に記載され
た様々な工程を通して複数回運搬される循環システムを含むコンベヤを、用いることがで
きる。幾つかの他の実施形態において、多重処理デバイス（例えば、電子ビーム発生機）
を用いて、バイオマスを複数回（例えば２、３、４回またはそれを超える回数）処理する
。さらに別の実施形態において、１つの電子ビーム発生機が、バイオマスの処理に用いら
れ得る多重ビーム（例えば、２、３、４またはそれを超えるビーム）の供給源であっても
よい。
【００４８】
分子／超分子構造を変化させること、および／または炭水化物含有バイオマスの難分解
性を低下させることにおける有効性は、用いられる電子エネルギーおよびあてられる線量
に依存するが、暴露時間は、出力および線量に依存する。幾つかの実施形態において、線
量率および総線量は、バイオマス材料を破壊しない（例えば、焦がさないまたは燃やさな
い）ように調整される。例えば炭水化物は、例えば単量体の糖として、バイオマスから無
傷で放出され得るように、加工の際に損傷させてはならない。
【００４９】
幾つかの実施形態において、処理（任意の電子源または電子源の組み合わせでの）は、
材料が少なくとも約０．０５Ｍｒａｄ、例えば少なくとも約０．１、０．２５、０．５、
０．７５、１．０、２．５、５．０、７．５、１０．０、１５、２０、２５、３０、４０
、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１２５、１５０、１７５または２００Ｍｒａ
ｄの線量を受けるまで実施される。幾つかの実施形態において、処理は、材料が０．１〜
１００Ｍｒａｄ、１〜２００、５〜２００、１０〜２００、５〜１５０、５０〜１５０Ｍ
ｒａｄ、５〜１００、５〜５０、５〜４０、１０〜５０、１０〜７５、１５〜５０、２０
〜３５Ｍｒａｄの線量を受けるまで実施される。
【００５０】
幾つかの実施形態において、比較的低い線量の放射線が、例えばセルロースまたはリグ
ノセルロース材料の分子量を増加させるために、用いられる（本明細書に記載された任意
の放射線源または線源の組み合わせによる）。例えば、少なくとも約０．０５Ｍｒａｄ、
例えば少なくとも約０．１Ｍｒａｄまたは少なくとも約０．２５、０．５、０．７５、１
．０、１．５、２．０、２．５、３．０、３．５、４．０または少なくとも約５．０Ｍｒ
ａｄの線量。幾つかの実施形態において、照射は、材料が０．１Ｍｒａｄ〜２．０Ｍｒａ
ｄ、例えば０．５ｒａｄ〜４．０Ｍｒａｄまたは１．０Ｍｒａｄ〜３．０Ｍｒａｄの線量
受けるまで、実施される。材料への放射線の所望の透過度を実現するために、複数の方向
から同時に、または連続して照射されることも望ましくなり得る。例えば木材などの材料
の密度および水分量、ならびに用いられる放射線源のタイプ（例えば、γ線または電子ビ
ーム）に応じて、材料への放射線の最大透過は、わずか約０．７５インチであってもよい
。そのような場合、最初に一方の側から材料を照射し、その後材料を回して他の側から照
射することにより、より厚い区分（最大１．５インチ）を照射することができる。複数の
方向からの照射は、γ線よりも急速に照射するが大きな浸透深さに達しない電子ビーム線
では、特に有用となり得る。
【００５１】
放射線不透過性材料
前記のように、本発明は、放射線不透過性材料を用いて構築される保管庫および／また
は燃料庫内で材料を加工することを含むことができる（例えば、加工ステップの幾つかの
ため）。幾つかの実行において、放射線不透過性材料は、多くの材料を透過し得る高エネ
ルギーのＸ線の成分を遮蔽し得るように選択される。放射線遮蔽格納庫を設計する際の１
つの重要な因子は、用いられる材料の減衰長であり、それは特定の材料、材料のブレンド
、または層構造に必要となる厚さを決定する。減衰長は、放射線を入射放射線のおよそ１
／ｅ（ｅ＝オイラー数）倍に減少させる透過距離である。事実上全ての材料が放射線不透
過であるが、十分に厚ければ、高いＺ値（原子数）を有する元素の高組成率（例えば、密
度）を含む材料は、より短い放射線減衰長を有し、つまりそのような材料がより薄く用い
られれば、より軽い遮蔽が提供され得る。放射線遮蔽において用いられる高Ｚ値の材料の
例が、タンタルおよび鉛である。放射線遮蔽における別の重要なパラメータが、半量距離
であり、それは、γ線強度を５０％低下させる特定材料の厚さである。０．１ＭｅＶのエ
ネルギーのＸ線照射の例として、半量厚さはコンクリートでは約１５．１ｍｍであり、鉛
では約２．７ｍｍであるが、１ＭｅＶのＸ線エネルギーでは、コンクリートの半量厚さは
、約４４．４５ｍｍであり、鉛では約７．９ｍｍである。放射線不透過性材料は、別の側
に通過する放射線を減少させ得る限りは、厚い材料または薄い材料であってもよい。つま
り、特定の格納庫が、例えば軽量にするため、またはサイズの制約のため、薄い壁厚を有
することが望ましい場合、半量長さが格納庫の所望の壁厚以下になるように、選択された
材料が、十分なＺ値および／または減衰長を有さなければならない。
【００５２】
幾つかの例において、放射線不透過性材料は、良好な遮蔽を提供するために、例えばよ
り高Ｚ値の材料の層を有する層状材料、および他の特性（例えば、構造完全性、衝突抵抗
性など）を提供するためにより低Ｚ値の材料の層を有する層状材料であってもよい。幾つ
かの例において、層材料は、高い原子番号の元素から連続的に低い原子番号の元素に続く
勾配を作る積層体を含む、「原子番号の傾斜のある」積層体であってもよい。幾つかの例
において、放射線不透過性材料は、インターロックしたブロックであってもよく、例えば
鉛および／またはコンクリートのブロックは、ＮＥＬＣＯ  Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ（マサチ
ューセッツ州バーリントン所在）により供給することができ、再構成可能な保管庫を用い
ることができる。
【００５３】
放射線不透過性材料は、入射放射線に比較して、少なくとも約１０％（例えば、少なく
とも約２０％、少なくとも約３０％、少なくとも約４０％、少なくとも約５０％、少なく
とも約６０％、少なくとも約７０％、少なくとも約８０％、少なくとも約９０％、少なく
とも約９５％、少なくとも約９６％、少なくとも約９７％、少なくとも約９８％、少なく
とも約９９％、少なくとも約９９．９％、少なくとも約９９．９９％、少なくとも約９９
．９９９％）の材料で形成された構造（例えば、壁、ドア、天井、格納庫、これらの連続
またはこれらの組み合わせ）を通過する放射線を減少させることができる。それゆえ放射
線不透過性材料で作製された格納庫は、同じ量の設備／システム／構成部分の暴露を減少
させることができる。放射線不透過性材料としては、ステンレス鋼、原子番号が約２５の
金属（例えば、鉛、鉄）、コンクリート、泥土、砂およびそれらの組合せを挙げることが
できる。放射線不透過性材料は、少なくとも約１ｍｍ（例えば、５ｍｍ、１０ｍｍ、５ｃ
ｍ、１０ｃｍ、１００ｃｍ、１ｍであり、少なくとも約１０ｍでさえあり得る）の入射放
射線の方向にバリアを含むことができる。
【００５４】
放射線源
放射線のタイプが、用いられる放射線源の種類に加え、放射線デバイスおよび関連の設
備を決定する。例えば材料を放射線で処理するための、本明細書に記載された方法、シス
テムおよび設備は、本明細書に記載された線源に加え、任意の他の有用な線源を用いるこ
とができる。
【００５５】
γ線源としては、コバルト、カルシウム、テクネチウム、クロム、ガリウム、インジウ
ム、ヨウ素、鉄、クリプトン、サマリウム、セレン、ナトリウム、タリウム、およびキセ
ノンの同位体などの放射線核種が挙げられる。
【００５６】
Ｘ線源としては、タングステンまたはモリブデンまたは合金などの金属ターゲットを有
する得電子ビーム衝突、Ｌｙｃｅａｎから営利目的で製造されるものなどのコンパクトな
光源が挙げられる。
【００５７】
α粒子は、ヘリウム原子の核と同一であり、様々な放射性核種、例えばビスマス、ポロ
ニウム、アスタチン、ラドン、フランシウム、ラジウム、複数のアクチニド系列、例えば
アクチニウム、トリウム、ウラン、ネプツニウム、クリウム、カリホルニウム、アメリシ
ウム、およびプルトニウムなどのα崩壊により生成される。
【００５８】
紫外線の供給源としては、ジューテリウムまたはカドミウムランプが挙げられる。
【００５９】
赤外線の供給源としては、サファイア、亜鉛、またはセレン化物の窓を含むセラミック
ランプが挙げられる。
【００６０】
マイクロ波の供給源としては、クリストロン、Ｓｌｅｖｉｎ型ＲＦ源、または水素、酸
素、もしくは窒素ガスを用いた原子ビーム供給源が挙げられる。
【００６１】
粒子（例えば、電子またはイオン）を加速するのに用いられる加速器は、ＤＣ（例えば
、静電式ＤＣ（ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ  ＤＣ）または電気力学的ＤＣ（ｅｌｅｃｔ
ｒｏｄｙｎａｍｉｃ  ＤＣ））、ＲＦリニア、磁気誘導リニアまたは連続波であってもよ
い。例えば、フィールドイオン化源、静電気イオン分離器、フィールドイオン化発生装置
、熱電子放出源、マイクロ波放電式イオン源、再循環または静電加速器、電気力学的直線
型加速器、ファンデグラフ加速器、コッククロフトワトソン加速器（例えば、ＰＥＬＬＥ
ＴＲＯＮ（登録商標）加速器）、ＬＩＮＡＣＳ、Ｄｙｎａｍｉｔｒｏｎｓ（例えば、  Ｐ
ＥＬＬＥＴＲＯＮ（登録商標）加速器）、（例えば、ＤＹＮＡＭＩＴＲＯＮ（登録商標）
加速器）、サイクロトロン、シンクロトロン、ベータトロン、変圧器型加速器、マイクロ
トロン、プラズマ発生装置、カスケード加速器および折り返しタンデム型加速器をはじめ
とする様々な照射デバイスを、本明細書に開示された方法で用いることができる。例えば
サイクロトロン型加速器は、ＲＨＯＤＯＴＲＯＮ（商標）システムなど、ベルギーのＩＢ
Ａから入手でき、ＤＣ型加速器は、ＤＹＮＡＭＩＴＲＯＮ（登録商標）など、ＲＤＩ、現
在のＩＢＡ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌから入手できる。他の適切な可塑性システムとしては
、例えば日本の日新ハイボルテージから入手できる絶縁鉄心変圧器（ＩＣＴ）型システム
；Ｌ３−ＰＳＤ（ＵＳＡ）、Ｌｉｎａｃ  Ｓｙｓｔｅｍｓ（フランス）、Ｍｅｖｅｘ（カ
ナダ）および三菱重工業（日本）から入手できるＳ−バンドＬＩＮＡＣ；Ｉｏｔｒｏｎ  
Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ（カナダ）から入手できるＬ−バンドＬＩＮＡＣ；ならびにＢｕｄ
ｋｅｒ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ（ロシア）から入手できるＩＬＵ型加速器が挙げられ
る。イオンおよびイオン加速器は、Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｏｒｙ  Ｎｕｃｌｅａｒ  Ｐｈｙ
ｓｉｃｓ，  Ｋｅｎｎｅｔｈ  Ｓ．  Ｋｒａｎｅ，  Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ＆  Ｓｏｎ
ｓ，  Ｉｎｃ．  （１９８８）、Ｋｒｓｔｏ  Ｐｒｅｌｅｃ，  ＦＩＺＩＫＡ  Ｂ  ６  
（１９９７）  ４，  １７７‐２０６、Ｃｈｕ，  Ｗｉｌｌｉａｍ  Ｔ．，  “Ｏｖｅｒ
ｖｉｅｗ  ｏｆ  Ｌｉｇｈｔ−Ｉｏｎ  Ｂｅａｍ  Ｔｈｅｒａｐｙ”，  Ｃｏｌｕｍｂｕ
ｓ−Ｏｈｉｏ，  ＩＣＲＵ−ＩＡＥＡ  Ｍｅｅｔｉｎｇ，  １８−２０  Ｍａｒｃｈ  ２
００６、Ｉｗａｔａ，  Ｙ．  ｅｔ  ａｌ．，  “Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ−Ｐｈａｓｅ
−Ｆｏｃｕｓｅｄ  ＩＨ−ＤＴＬ  ｆｗｏｒ  Ｈｅａｖｙ−Ｉｏｎ  Ｍｅｄｉｃａｌ  Ａ
ｃｃｅｌｅｒａｔｏｒｓ”，  Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ＥＰＡＣ  ２００６，  
Ｅｄｉｎｂｕｒｇｈ，  Ｓｃｏｔｌａｎｄ、およびＬｅｉｔｎｅｒ，  Ｃ．Ｍ．  ｅｔ  
ａｌ．，  “Ｓｔａｔｕｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ  ＥＣＲ  
Ｉｏｎ  Ｓｏｕｒｃｅ  Ｖｅｎｕｓ”，  Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ＥＰＡＣ  ２
０００，  Ｖｉｅｎｎａ，  Ａｕｓｔｒｉａに議論されている。幾つかの粒子加速器およ
びその使用は、例えばＭｅｄｏｆｆへの米国特許第７，９３１，７８４号に開示されてお
り、その開示全てが、参照により本明細書に組み入れられる。
【００６２】
電子は、β崩壊を受ける放射性核種、例えばヨウ素、セリウム、テクネチウムおよびイ
リジウムにより生成されてもよい。あるいは電子銃を、熱イオン放出を介して電子源とし
て用い、加速電位を通して加速することができる。電子銃は電子を発生し、その電子をそ
の後、大きな電位（例えば、約５０００００ボルトを超える、約１００００００ボルトを
超える、約２００００００ボルトを超える、約５００００００ボルトを超える、約６００
００００ボルトを超える、約７００００００ボルトを超える、約８００００００ボルトを
超える、約９００００００ボルトを超える、または約１０００００００ボルトを超える）
を通して加速し、その後、Ｘ−Ｙ平面内で磁気的に走査し、そこで最初、電子をＺ方向に
加速管の下へ加速し、窓箔を通して抽出する。電子ビームを走査することは、操作ビーム
を通して運搬される材料、例えばバイオマスを照射する際に、照射表面を増加させるのに
有用である。電子ビームを走査することは、熱負荷も窓上で均一に分布させ、電子ビーム
による部分的加熱により窓箔の破裂の低減を支援する。窓箔の破裂は、その後必要となる
電子銃を修復および再始動するためのかなりの中断時間の原因となる。
【００６３】
フィールドイオン化源、静電気イオン分離器、フィールドイオン化発生装置、熱電子放
出源、マイクロ波放電式イオン源、再循環または静電加速器、力学的直線型加速器、ファ
ンデグラフ加速器および折り返しタンデム型加速器をはじめとする様々な他の照射デバイ
スを、本明細書に開示された方法で用いてもよい。そのようなデバイスは、例えばＭｅｄ
ｏｆｆの米国特許第７，９３１，７８４号に開示されており、その開示全てが、参照によ
り本明細書に組み入れられる。
【００６４】
電子ビームを、放射線源として用いることができる。電子ビームは、高線量率（例えば
、１、５、または１０Ｍｒａｄ／秒）、高処理能力、少ない閉じ込め、および少ない封じ
込め設備の利点を有する。電子ビームは、高い電気効率（例えば、８０％）も有すること
ができ、他の放射線方法に比較して低いエネルギー使用が可能で、言い換えれば用いられ
る少量のエネルギーに対応して低い運転コストおよび低い温室ガス放出に変えることがで
きる。電子ビームは、例えば静電発電機、カスケードジェネレータ、トランスジェネレー
タ、走査システムを有する低エネルギー加速器、リニアカソードを有する低エネルギー加
速器、リニア型加速器、およびパルス加速器により発生させることができる。
【００６５】
電子は、例えば分子鎖切断機構により、炭水化物含有材料の分子構造に変化を起こす際
により効率的になり得る。加えて、０．５〜１０ＭｅＶのエネルギーを有する電子は、本
明細書に記載されたバイオマス材料などの低密度材料、例えば嵩密度０．５ｇ／ｃｍ３未
満および深さ０．３〜１０ｃｍを有する材料を透過することができる。電離放射源として
の電子は、例えば材料の比較的薄い、例えば約０．５インチ未満、例えば約０．４インチ
未満、０．３インチ、０．２５インチ、または約０．１インチ未満の堆積、層またはベッ
ドの場合に有用となり得る。幾つかの実施形態において、電子ビームの各電子のエネルギ
ーは、約０．３ＭｅＶ〜約２．０ＭｅＶ（１００万電子ボルト）、例えば約０．５ＭｅＶ
〜約１．５ＭｅＶ、または約０．７ＭｅＶ〜約１．２５ＭｅＶである。材料を照射する方
法は、２０１１年１０月１８日出願の米国特許出願公開第２０１２／０１００５７７  Ａ
１号に開示されており、その開示全体が、参照により本明細書に組み入れられる。
【００６６】
電子ビーム照射デバイスは、商業的に入手してもよく、または構築されてもよい。例え
ばインダクター、キャパシター、ケーシング、電源、ケーブル、配線、電圧制御システム
、電流制御要素、絶縁材料、マイクコントローラー、および冷却設備などの要素または構
成部分を購入して、デバイスに組み立てることができる。場合により市販のデバイスを、
改良および／または適合させてもよい。例えばデバイスおよび構成部分は、Ｉｏｎ  Ｂｅ
ａｍ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ  （Ｌｏｕｖａｉｎ−ｌａ−Ｎｅｕｖｅ、ベルギー所在
）、Ｗａｓｉｋ  Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ  Ｉｎｃ．  （マサチューセッツ州ドレーカット
）、ＮＨＶコーポレーション（日本）、ｔｈｅ  Ｔｉｔａｎ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（
カリフォルニア州サンディエゴ所在）、Ｖｉｖｉｒａｄ  Ｈｉｇｈ  Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｃ
ｏｒｐ（マサチューセッツ州ビレリカ所在）、および／またはＢｕｄｋｅｒ  Ｌａｂｏｒ
ａｔｏｒｉｅｓ（ロシア）をはじめとする本明細書に記載された市販の供給業者のいずれ
かから購入することができる。典型的な電子エネルギーは、０．５ＭｅＶ、１ＭｅＶ、２
ＭｅＶ、４．５ＭｅＶ、７．５ＭｅＶ、または１０ＭｅＶであってもよい。典型的な電子
ビーム照射デバイスの電力は、１ｋＷ、５ｋＷ、１０ｋＷ、２０ｋＷ、５０ｋＷ、６０ｋ
Ｗ、７０ｋＷ、８０ｋＷ、９０ｋＷ、１００ｋＷ、１２５ｋＷ、１５０ｋＷ、１７５ｋＷ
、２００ｋＷ、２５０ｋＷ、３００ｋＷ、３５０ｋＷ、４００ｋＷ、４５０ｋＷ、５００
ｋＷ、６００ｋＷ、７００ｋＷ、８００ｋＷ、９００ｋＷまたは１０００ｋＷであっても
よい。用いられ得る加速器としては、ＮＨＶ照射装置の中エネルギーシリーズＥＰＳ−５
００（例えば、５００ｋＶ加速電圧および６５、１００または１５０ｍＡビーム電流）、
ＥＰＳ−８００（例えば、８００ｋＶ加速電圧および６５または１００ｍＡビーム電流）
、またはＥＰＳ−１０００（例えば、１０００ｋＶ加速電圧および６５または１００ｍＡ
ビーム電流）が挙げられる。同じくＮＨＶの高エネルギーシリーズの加速器、例えばＥＰ
Ｓ−１５００（例えば、１５００ｋＶ加速電圧および６５ｍＡビーム電流）、ＥＰＳ−２
０００（例えば、２０００ｋＶ加速電圧および５０ｍＡビーム電流）、ＥＰＳ−３０００
（例えば、３０００ｋＶ加速電圧および５０ｍＡビーム電流）およびＥＰＳ−５０００（
例えば、５０００ｋＶ加速電圧および３０ｍＡビーム電流）を用いることができる。
【００６７】
電子ビーム照射デバイスの電力仕様を考慮する上でのトレードオフとしては、運転コス
ト、資本コスト、減価償却、およびデバイスの設置面積が挙げられる。電子ビーム照射の
暴露線量レベルを考慮する上でのトレードオフは、エネルギーコスト、ならびに環境、安
全、および健康（ＥＳＨ）の問題であろう。典型的には発生機は、特にこの工程で発生さ
れるＸ線からの生成では、例えば鉛またはコンクリートの、保管庫に収容されている。電
子エネルギーを考慮する上でのトレードオフとしては、エネルギーコストを包含する。
【００６８】
電子ビーム照射デバイスは、固定ビームまたは走査ビームのいずれかを生成することが
できる。走査ビームは、大きな固定ビーム幅を効果的に交換するため、長い走査・掃引お
よび高い走査速度が有利となり得る。さらに０．５ｍ、１ｍ、２ｍまたはそれを超える、
入手可能な掃引幅が、利用可能である。走査ビームは、より大きな走査幅であること、な
らびに部分的加熱および窓が不能になる可能性が低いことから、本明細書に記載されたほ
とんどの実施形態において好ましい。
【００６９】
電子銃−窓
電子加速器の抽出システムは、２つの窓箔を含むことができる。２つの窓箔抽出システ
ムの冷却ガスは、パージガスまたは混合物、例えば空気、または純粋な気体であってもよ
い。一実施形態において、ガスは、窒素、アルゴン、ヘリウムおよび／または二酸化炭素
などの不活性ガスである。電子ビームへのエネルギー損失が最小限に抑えられることから
、液体よりもむしろ気体を用いることが好ましい。窓上または窓の間の空間に衝突する前
にラインで予備混合または混合されたパージガスの混合物を用いることもできる。例えば
熱交換システム（例えば、冷凍装置）を使用すること、および／または凝縮ガス（例えば
、液体窒素、液体ヘリウム）からのボイルオフを使用することにより、冷却ガスを冷却す
ることができる。窓箔は、２０１３年１０月１０日出願のＰＣＴ／ＵＳ２０１３／６４３
３２号に記載されており、それらの開示全体が、参照により本明細書に組み入れられる。
【００７０】
放射線処理の間の加熱および処理能力
電子ビームからの電子が非弾性衝突のものと相互作用する場合、複数の工程が、バイオ
マス中で起こる可能性がある。例えば材料のイオン化、材料中のポリマーの分子鎖切断、
材料中のポリマーの架橋、材料の酸化、Ｘ線（ブレムスシュトラールンク）の発生および
分子の振動励起（例えば、光子発生）。特定の機構に束縛されるものではないが、難分解
性の低下は、これらの非弾性衝突効果の幾つか、例えばイオン化、ポリマーの分子鎖切断
、酸化および光子発生によるものである。その作用の幾つか（例えば、特にＸ線発生）は
、遮蔽およびバリアの工作、例えばコンクリート（または他の放射線不透過性材料）の保
管庫に照射工程を封入することを必要とする。照射の別の作用である振動励起は、試料を
温めることに等しい。以下に説明される通り、照射による試料の加熱は、難分解性低下を
支援し得るが、過剰な加熱は、材料を破壊する可能性がある。
【００７１】
電離放射線の吸着による断熱温度上昇（ΔＴ）は、式：ΔＴ＝Ｄ／Ｃｐ（式中、Ｄは、
ｋＧｙでの平均線量であり、Ｃｐは、Ｊ／ｇ℃での熱容量であり；ΔＴは、℃での温度変
化である）により示される。典型的な乾燥バイオマス材料は、２に近い熱容量を有する。
水の熱容量は、非常に高い（４．１９Ｊ／ｇ℃）ため、湿性バイオマスは、水の量に存し
てより高い熱容量を有する。金属は、かなり低い熱容量を有し、例えばステンレス鋼は、
０．５Ｊ／ｇ℃の熱容量を有する。放射線の様々な線量に関するバイオマスおよびステン
レス鋼の一定した放射線吸着による温度変化を、表１に示す。高温では、バイオマスは分
解して、温度の概算変化から極めて大きく逸脱する。
【表１】
2018138301.tif 000003
【００７２】
高温は、バイオマス中のバイオポリマーを破壊および／または変性して、ポリマー（例
えば、セルロース）が、更なる加工に適さなくなる。高温に供されたバイオマスは、暗色
および粘着性を帯びるようになり、臭気を発して、分解を示す可能性がある。粘着性によ
り材料の運搬が困難になる可能性もある。臭気は、不快に感じる場合があり、安全性の問
題を生じ得る。事実、バイオマスを約２００℃未満（例えば、約１９０℃未満、約１８０
℃未満、約１７０℃未満、約１６０℃未満、約１５０℃未満、約１４０℃未満、約１３０
℃未満、約１２０℃未満、約１１０℃未満、約６０℃〜約１８０℃、約６０℃〜約１６０
℃、約６０℃〜約１５０℃、約６０℃〜約１４０℃、約６０℃〜約１３０℃、約６０℃〜
約１２０℃、約８０℃〜約１８０℃、約１００℃〜約１８０℃、約１２０℃〜約１８０℃
、約１４０℃〜約１８０℃、約１６０℃〜約１８０℃、約１００℃〜約１４０℃、約８０
℃〜約１２０℃）に保持することが、本明細書に記載された工程において有益であること
が見出されている。
【００７３】
約１０Ｍｒａｄを超える照射が本明細書に記載された工程に望ましいことが、見出され
ている（例えば、難分解性の低下）。高い処理能力もまた、照射がバイオマスを加工する
上でのボトルネックにならないために望ましい。処理は、線量率の式：Ｍ＝ＦＰ／Ｄ・時
間（式中、Ｍは、照射される材料の質量（ｋｇ）であり、Ｆは、吸着される電力の比率（
単位なし）であり、Ｐは、発せられる電力（ｋＷ＝ＭｅＶでの電圧×ｍＡでの電流）であ
り、時間は、処理時間（秒）であり、Ｄは、吸着された線量（ｋＧｙ）である）により左
右される。吸着される電力の比率が固定されている模範的工程において、発せられる電力
は、一定であり、設定された放射線量が望ましく、処理能力（例えば、Ｍ、加工されるバ
イオマス）は、照射時間を増加させることにより増加し得る。しかし材料を冷却させずに
放射時間を増加させると、先に示された計算により示される通り、材料を過度に加熱する
可能性がある。バイオマスは、低い熱伝導率（約０．１Ｗｍ−１Ｋ−１未満）を有するた
め、例えばエネルギーが伝達されるヒートシンクが存在する限り、エネルギーを急速に放
出し得る金属（約１０Ｗｍ−１Ｋ−１を超える）とは異なり、放熱が緩やかである
【００７４】
電子銃−ビームストップ
幾つかの実施形態において、該システムおよび方法は、ビームストップ（例えば、シャ
ッター）を含む。例えばビームストップを用いて、電子ビームデバイスの出力を下げずに
、材料の照射を急速に停止または減少させることができる。あるいはビームストップは、
電子ビームの出力を上昇させながら用いることができ、ビームストップは、所望のレベル
のビーム電流に達するまで、電子ビームを停止させることができる。ビームストップは、
第一の窓箔と第二の窓箔の間に配置させることができる。例えばビームストップは、可動
性であるように、即ちビームパスの内外へ移動できるように、搭載することができる。例
えば照射線量を制御するために、ビームの部分的な被覆を用いることもできる。ビームス
トップは、床に、バイオマスのコンベヤに、壁に、放射線デバイスに（例えば、スキャン
ホーンの）、または任意の構造支持体に搭載することができる。好ましくは、ビームがビ
ームストップにより効果的に制御され得るように、ビームストップがスキャンホーンに関
して固定されている。ビームストップは、ヒンジ、レール、ホイール、スロット、または
他の手段を組み込むことができ、ビーム内外へ移動する操作を可能にする。ビームストッ
プは、電子の少なくとも５％、例えば電子の少なくとも１０％、２０％、３０％、４０％
、５０％、６０％、７０％、少なくとも８０％、８５％、９０％、９１％、９２％、９３
％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％、または約１００％を停止させる
任意の材料で作製することができる。
【００７５】
ビームストップは、非限定的に、ステンレス鋼、鉛、鉄、モリブデン、銀、金、チタン
、アルミニウム、スズ、またはこれらの合金、またはそのような金属で作製された（例え
ば、金属コートセラミック、金属コートポリマー、金属コート複合体、多層金属材料）積
層体（層化材料）をはじめとする金属で作製することができる。
【００７６】
ビームストップは、例えば水溶液またはガスなどの冷却流動体で、冷却することができ
る。ビームストップは、例えば空洞を有し、部分的または完全に中空であってもよい。ビ
ームストップの内部空間は、流体およびガスを冷却するのに用いることができる。ビーム
ストップは、平面、曲線、円形、楕円形、正方形、長方形、面取りのある形状およびくさ
び形など、任意の形状であってもよい。
【００７７】
ビームストップは、幾つかの電子を通すような穿孔を有することができ、それにより窓
の全エリアまたは窓の特定の領域を通る放射線レベルを制御（例えば、低下）することが
できる。ビームストップは、例えば繊維またはワイヤから形成された、メッシュであって
もよい。複数のビームストップを一緒に、または独立に使用して、照射を制御することが
できる。ビームストップは、ビームを所定の場所の内外に移動させるために、例えばモー
ターへの無線信号またはハードウエアにより、遠隔制御することができる。
【００７８】
ビームダンプ
本明細書に開示された実施形態は、放射線処理を活用する際に、ビームダンプを含むこ
ともできる。ビームダンプの目的は、荷電粒子のビームを安全に吸収することである。ビ
ームダンプは、ビームストップと同様に、荷電粒子のビームを遮断するのに用いることが
できる。しかしビームダンプは、ビームストップよりもかなり強固で、長期間にわたりフ
ルパワーの電子ビームを遮断することを目的とする。それらは多くの場合、加速器の出力
を増加させながら、ビームを遮断するのに用いられる。
【００７９】
ビームダンプは、そのようなビームにより発生した熱に順応するようにも設計されてお
り、通常、銅、アルミニウム、炭素、ベリリウム、タングステン、または水銀などの材料
で作製されている。例えばビームダンプと熱接触し得る冷却流体を利用して、ビームダン
プを冷却することができる。
【００８０】
バイオマス材料
リグノセルロース材料としては、例えば木材、パーティクルボード、林業廃棄物（例え
ば、おがくず、アスペン材、木材チップ）、牧草（例えば、スイッチグラス、ススキ、コ
ードグラス、クサヨシ）、穀物残渣（例えば、籾殻、オーツ麦の殻、小麦殻、大麦殻）、
農業廃棄物（例えば、サイレージ、菜種のわら、小麦わら、大麦わら、オーツ麦わら、米
わら、ジュート、麻、亜麻、竹、サイザル、マニラ麻、トウモロコシの穂軸、トウモロコ
シの葉茎、大豆の葉茎、トウモロコシ繊維、アルファルファ、干し草、ココナッツの毛）
、糖加工残渣（例えば、バガス、ビートパルプ、リュウゼンツランバガス）、藻類、海藻
、肥やし、下水汚物、およびこれらのいずれかの混合物が挙げられる。
【００８１】
幾つかの例において、リグノセルロース材料としては、トウモロコシの穂軸が挙げられ
る。粉砕またはハンマーミルされたトウモロコシの穂軸は、照射のために比較的均一な厚
さの層に広げることができ、照射の後、更なる加工のために媒体中に分散することが容易
である。収穫および回収を容易にするために、幾つかの例において、トウモロコシの茎、
トウモロコシの穀粒などとうもろこしの植物全体が用いられ、そして幾つかの例において
、該植物の根系さえも用いられる。
【００８２】
有利には更なる栄養素（窒素供給源以外、例えば尿素またはアンモニア以外）が、トウ
モロコシの穂軸、または顕著な量のトウモロコシの穂軸を含むセルロースもしくはリグノ
セルロース材料の発酵の際に必要となる。
【００８３】
破砕の前後のトウモロコシの穂軸は、運搬および分散も容易であり、干し草および牧草
などの他のセルロースまたはリグノセルロース材料よりも空気中で爆発性混合物を形成す
る傾向が小さい。
【００８４】
セルロース材料としては、例えば紙、紙製品、紙廃棄物、紙パルプ、着色紙、積載紙（
ｌｏａｄｅｄ  ｐａｐｅｒ）、塗工紙、充填紙、雑誌、印刷物（例えば、本、カタログ、
使用説明書、ラベル、カレンダー、グリーティングカード、パンフレット、目論見書、新
聞紙）、印刷用紙、ポリコート紙、カードストック、厚紙、ボール紙、高α−セルロース
量を有する材料、例えば綿、およびこれらのいずれかの混合物が挙げられる。例えば開示
全体が、参照により本明細書に組み入れられる、米国特許出願第１３／３９６，３６５号
（Ｍｅｄｏｆｆらによる２０１２年２月１４日出願の“Ｍａｇａｚｉｎｅ  Ｆｅｅｄｓｔ
ｏｃｋｓ”）に記載された紙製品である。
【００８５】
セルロース材料は、部分的または完全に脱木質化されたリグノセルロース材料も含むこ
とができる。
【００８６】
幾つかの例において、他のバイオマス材料、例えばデンプン質材料を用いることができ
る。デンプン質材料としては、デンプンそのもの、例えばコーンスターチ、小麦デンプン
、ジャガイモデンプンもしくは米デンプン、デンプン誘導体、または食用の食品もしくは
作物などのデンプンを含む材料が挙げられる。例えばデンプン質材料は、アラカチャ、蕎
麦、バナナ、大麦、キャッサバ、クズ、オクラ、サゴ、モロコシ、通常の家庭用のジャガ
イモ、サツマイモ、タロイモ、ヤマノイモ、または１種以上の豆、例えば空豆、レンズ豆
、エンドウ豆であってもよい。任意の１種以上のデンプン質材料のブレンドもまた、デン
プン質材料である。デンプン質材料とセルロースまたはリグノセルロース材料との混合物
を用いることもできる。例えばバイオマスは、植物全体、植物の一部または植物の異なる
部分、例えば小麦の苗、綿の苗、トウモロコシの苗、米の苗または樹木であってもよい。
デンプン質材料は、本明細書に記載された方法のいずれかにより処理することができる。
【００８７】
原料として用いられ得る微生物材料としては、非限定的に、炭水化物（例えば、セルロ
ース）、例えば原生生物、例えば動物の原生生物（例えば、鞭毛藻類、アメーバ、繊毛虫
、および胞子虫などの原虫）および植物の原生生物（例えば、アルベオラータ、クロララ
クニオン藻、クリプトモナド、ユーグレナ藻、灰色藻、ハプト藻、紅藻、ストラメノパイ
ル、および緑色植物亜界）の供給源を含む、または供給源を提供することが可能な任意の
天然由来または遺伝子組換え微生物体または生物体を挙げることができる。他の例として
は、海藻、プランクトン（例えば、マクロプランクトン、メソプランクトン、ミクロプラ
ンクトン、ナノプランクトン、ピコプランクトン、およびフェムトプランクトン）、植物
プランクトン、細菌（例えば、グラム陽性菌、グラム陰性菌、および好極限性細菌）、酵
母および／またはこれらの混合物が挙げられる。幾つかの例において、微生物バイオマス
は、天然供給源、例えば海洋、湖、水体、例えば塩水もしくは淡水、または陸上から得る
ことができる。代わりまたは追加として、微生物バイオマスは、培養系、例えば大規模乾
式および湿式培養、ならびに発酵系から得ることができる。
【００８８】
別の実施形態において、バイオマス材料、例えばセルロース、デンプン質およびリグの
セルロース原料は、野生型の変種に関して修飾されたトランスジェニックの微生物および
植物から得ることができる。そのような修飾は、例えば選択および育種の反復ステップに
より植物中の所望の素質を得てもよい。その上、植物は、野生型の変種に関して除去、修
飾、発現抑制および／または付加されていてもよい。例えば遺伝子修飾植物は、組換えＤ
ＮＡ法により生成することができ、その場合の遺伝子修飾は、親種からの特異的遺伝子を
導入もしくは修飾すること、または例えば異なる種の植物および／または細菌から植物に
特異的遺伝子（複数可）が導入されるトランスジェニック育種を利用すること、を含む。
遺伝子変種を作出する別の方法は、新しい対立遺伝子を内在遺伝子から人工的に作出する
突然変異育種による。その人工遺伝子は、例えば化学的突然変異原（例えば、アルキル化
剤、エポキシド、アルカロイド、過酸化物、ホルムアルデヒドの使用による）、照射（例
えば、Ｘ線、γ線、中性子、β粒子、α粒子、陽子、重陽子、ＵＶ線）および温度ショッ
クまたは他の外部ストレス負荷により植物または種子を処理すること、それに続く選択技
術をはじめとし、様々な方法により作出することができる。修飾遺伝子を提供する他の方
法は、エラープローンＰＣＲおよびＤＮＡシャッフルの後、所望の修飾ＤＮＡを所望の植
物または種子に挿入することによる。所望の遺伝子変異を主旨または植物に導入する方法
としては、例えば細菌保有者、微粒子銃、リン酸カルシウム沈殿法、電気穿孔、遺伝子ス
プライシング、遺伝子サイレンシング、リポフェクション、ミクロインジェクション、お
よびウイルス保有者の使用が挙げられる。更なる遺伝子修飾材料は、２０１２年２月１４
日出願の米国特許出願第１３／３９６，３６９号に記載されており、その開示全体は、参
照により本明細書に組み入れられる。
【００８９】
本明細書に記載された方法のいずれかは、本明細書に記載された任意のバイオマス材料
の混合物で実践することができる
【００９０】
他の材料
本明細書に記載された方法、設備およびシステムを使用して、他の材料（例えば、天然
または合成材料）、例えばポリマーを、処理および／または作製することができる。例え
ば本明細書に記載された方法により生成されるエネルギーを用いて、材料を加工してもよ
い。例えばポリエチレン（例えば、直鎖状低密度エチレンおよび高密度ポリエチレン）、
ポリスチレン、スルホン化ポリスチレン、ポリ（塩化ビニル）、ポリエステル（例えば、
ナイロン、ＤＡＣＲＯＮ（商標）、ＫＯＤＥＬ（商標））、ポリアルキレンエステル、ポ
リビニルエステル、ポリアミド（例えば、ＫＥＶＬＡＲ（商標））、ポリエチレンテレフ
タラート、酢酸セルロース、アセタール、ポリアクリロニトリル、ポリカルボナート（例
えば、ＬＥＸＡＮ（商標））、アクリル系［例えば、ポリ（メタクリル酸メチル）、ポリ
アクリロニトリル、ポリウレタン、ポリプロピレン、ポリブタジエン、ポリイソブチレン
、ポリアクリロニトリル、ポリクロロプレン（例えば、ネオプレン）、ポリ（シス−１，
４−イソプレン）［例えば、天然ゴム］、ポリ（トランス−１，４−イソプレン）［例え
ば、グッタペルカ］、フェノールホルムアルデヒド、メラミンホルムアルデヒド、エポキ
シド、ポリエステル、ポリアミン、ポリカルボン酸、ポリ乳酸、ポリビニルアルコール、
ポリ酸無水物、ポリフルオロカーボン（例えば、ＴＥＦＬＯＮ（登録商標））、ケイ素類
（例えば、シリコーンゴム）、ポリシラン、ポリエーテル（例えば、ポリエチレンオキシ
ド、ポリプロピレンオキシド）、ワックス、オイル、およびこれらの混合物。プラスチッ
ク、ゴム、エラストマー、繊維、ワックス、ゲル、オイル、接着剤、熱可塑性物質、熱硬
化性物質、生分解性ポリマー、これらのポリマーから生成された樹脂、他のポリマー、他
の材料およびこれらの組み合わせも含まれる。カチオン重合、アニオン重合、ラジカル重
合、メタセシス重合、開環重合、グラフト重合、付加重合をはじめとする任意の有用な方
法により生成することができる。幾つかの例において、本明細書に開示された処理は、例
えばラジカルで開始されるグラフト重合および架橋に用いることができる。ポリマーと、
例えばガラス、金属、バイオマス（例えば、繊維、粒子）、セラミックとの複合体を、処
理および／または作製することもできる。
【００９１】
本明細書に開示された方法、システムおよび設備を用いることにより処理され得る他の
材料は、セラミック、無機質、金属、無機化合物である。例えばケイ素とゲルマニウムの
結晶、窒化ケイ素、金属酸化物、半導体、絶縁体、セメントおよび／または導体。
【００９２】
追加として、製造された複数部品の、または成形された材料（例えば、鋳造された、押
出された、溶接された、リベットで留められた、層状の、またはいずれかの方法の組み合
わせ）、例えばケーブル、パイプ、板、格納庫、集積半導体チップ、開路板、ワイヤ、タ
イヤ、窓、積層材料、ギア、ベルト、機械、これらの組み合わせを処理することができる
。例えば本明細書に記載された方法により材料を処理して、表面を修飾し、例えば更なる
官能基化、結合（例えば、溶接）および／または処理を受け易くすることで、材料を架橋
することができる。
【００９３】
バイオマス材料の調製−機械的処理
バイオマスは、例えば約３５％未満の水分量（例えば、約２０％未満、約１５％未満、
約１０％未満、約５％未満、約４％未満、約３％未満、約２％未満または約１％未満）の
、乾燥形態であってもよい。バイオマスは、湿潤状態、例えば固体が少なくとも約１０重
量％（例えば、少なくとも約２０重量％、少なくとも約３０重量％、少なくとも約４０重
量％、少なくとも約５０重量％、少なくとも約６０重量％、少なくとも約７０重量％）の
湿性固体、スラリーまたは懸濁液であり得る。
【００９４】
本明細書に開示された工程は、低嵩密度の材料、例えば約０．７５ｇ／ｃｍ３未満、例
えば約０．７ｇ／ｃｍ３未満、０．６５、０．６０、０．５０、０．３５、０．２５、０
．２０、０．１５、０．１０、０．０５ｇ／ｃｍ３またはそれ未満、例えば０．０２５ｇ
／ｃｍ３未満の嵩密度を有するように物理的に前処理されたセルロースまたはリグノセル
ロース原料を活用することができる。嵩密度は、ＡＳＴＭ  Ｄ１８９５Ｂを利用して決定
することができる。概要を述べると、該方法は、既知の容積のメスシリンダに試料を充填
すること、および試料の重量を得ること、を含む。嵩密度は、試料のグラム重量をシリン
ダーの既知の容積の立方センチメートルで割ることにより計算される。所望なら、低密度
材料を、例えば開示全体が参照により本明細書に組み入れられる、米国特許第７，９７１
，８０９号（Ｍｅｄｏｆｆ）に記載された方法により、高密度化することができる。
【００９５】
幾つかの例において、処理前加工は、バイオマス材料のふるい分けを含む。ふるい分け
は、所望の開口サイズ、例えば約６．３５ｍｍ（１／４インチ、０．２５インチ）未満、
（例えば、約３．１８ｍｍ（１／８インチ、０．１２５インチ）未満、約１．５９ｍｍ（
１／１６インチ、０．０６２５インチ）未満、約０．７９ｍｍ（１／３２インチ、０．０
３１２５インチ）未満、例えば約０．５１ｍｍ（１／５０インチ、０．０２０００インチ
）未満、約０．４０ｍｍ（１／６４インチ、０．０１５６２５インチ）未満、約０．２３
ｍｍ（０．００９インチ）未満、約０．２０ｍｍ（１／１２８インチ、０．００７８１２
５インチ）未満、約０．１８ｍｍ（０．００７インチ未満）、約０．１３ｍｍ（０．００
５インチ）未満、または約０．１０ｍｍ（１／２５６インチ、０．００３９０６２５イン
チ）未満）を有するメッシュまたは穿孔板を通して行うことができる。１つの構成におい
て、所望のバイオマスは、その穿孔またはふるいを通り抜け、つまりその穿孔またはふる
いよりも大きなバイオマスは、照射されない。これらの大きな材料は、例えば破砕により
、再加工され、またはそれらは単に加工から取り除くことができる。別の構成において、
穿孔よりも大きな材料は、照射され、より小さな材料は、ふるい分け工程により除去され
るか、または再循環される。この種の構成において、コンベヤそのもの（例えば、コンベ
ヤの一部）を、穿孔することができ、またはメッシュを含んで作製することができる。例
えば１つの特定の実施形態において、バイオマス材料は、湿潤性であってもよく、穿孔ま
たはメッシュによって照射の前に水をバイオマスから流出させてもよい。
【００９６】
材料のふるい分けは、手動での方法、例えば望ましくない材料を除去するオペレータま
たはメカノイド（例えば、色、反射性または他のセンサーを備えたロボット）により行う
ことができる。ふるい分けは、磁石が運搬される材料の付近に配設されていて磁気材料が
磁石により除去される、磁気ふるいによって行うこともできる。
【００９７】
任意の処理前加工が、材料の加熱を含むことができる。例えばバイオマスまたは他の材
料を運搬するコンベヤの一部を、加熱されたゾーンに送出することができる。加熱された
ゾーンは、例えばＩＲ線、マイクロ波、燃焼（例えば、ガス、石炭、オイル、バイオマス
）、抵抗加熱および／または誘導コイルにより作製することができる。熱は、少なくとも
一方の側または１つ以上の側からあてること、連続的または周期的にてること、そして材
料の一部だけまたは材料全てにあてることができる。例えば、コンベヤトラフの一部を、
加熱ジャケットの使用により加熱することができる。加熱は、例えば材料の乾燥を目的と
するものであってもよい。材料を乾燥する場合、加熱により、または加熱せずに、運搬さ
れている時にガス（例えば、空気、酸素、窒素、Ｈｅ、ＣＯ２、アルゴン）をバイオマス
の上部および／またはバイオマスの中に移動させることにより、乾燥を容易にすることも
できる。
【００９８】
場合により処理前加工は、材料を冷却することを含むことができる。材料の冷却は、開
示が参照により本明細書に組み入れられる米国特許第７，９００，８５７号（Ｍｅｄｏｆ
ｆ）に記載される。例えば冷却は、冷却流体、例えば水（例えば、グリセロールを含む）
、または窒素（例えば、液体窒素）をコンベヤトラフの底に供給することによって行うこ
とができる。あるいは冷却ガス、例えば凍結窒素を、バイオマスの上部、または運搬シス
テムの下に吹き付けることができる。
【００９９】
別の任意の処理前加工法は、材料をバイオマスまたは他の原料に添加することを含むこ
とができる。更なる材料は、例えばバイオマスが運搬されている時に材料をバイオマスの
上に浴びせること、振りかけること、および／または注入することにより、添加すること
ができる。添加され得る材料としては、例えば開示全体が参照により本明細書に組み入れ
られる、米国特許出願公開第２０１０／０１０５１１９  Ａ１（２００９年１０月２６日
出願）および米国特許出願公開第２０１０／０１５９５６９  Ａ１（２００９年１２月１
６日出願）に記載された金属、セラミックおよび／またはイオンが挙げられる。添加され
得る任意の材料としては、酸および塩基が挙げられる。添加され得る他の材料は、酸化剤
（例えば、過酸化物、塩素酸塩）、ポリマー、重合性モノマー（例えば、不飽和結合を含
むもの）、水、触媒、酵素および／または生物体である。材料は、純粋な形態で、例えば
溶媒（例えば、水または有機溶媒）中の溶液として、そして／または溶液として、添加す
ることができる。幾つかの例において、溶媒は、揮発性であり、例えばこれまで記載され
た通りガスの加熱および／または吹き出しにより、蒸発するように作製することができる
。添加される材料は、バイオマス上に均一なコーティングを形成することができ、または
異なる成分（例えば、バイオマスおよび更なる材料）の均質混合物であってもよい。添加
される材料は、照射の効率を上昇させること、照射を弱めること、または照射の作用を変
化させること（例えば、電子ビームからＸ線または加熱へ）により、次の照射ステップを
変調することができる。該方法は、照射への影響を有していなくてもよいが、さらに下流
の加工に有用であってもよい。添加材料は、例えば粉塵のレベルを低下させることにより
、材料の運搬を支援してもよい。
【０１００】
バイオマスは、ベルトコンベヤ、空気式コンベヤ、スクリューコンベヤ、ホッパー、パ
イプ、手動で、またはこれらの組み合わせによりコンベヤ（例えば、本明細書に記載され
た保管庫内で用いられる振動コンベヤ）に送達することができる。バイオマスは、例えば
これらの方法のいずれかによりコンベヤ上に滴下、注入および／または配置させることが
できる。幾つかの実施形態において、材料は、封入された材料の分配システムを用いてコ
ンベヤに送達されて、低酸素大気の維持ならびに／または粉塵および微粉の制御を支援す
る。舞い上がる、または空気に浮遊させたバイオマスの微粉および粉塵は、爆発災害を形
成する、または電子銃の窓箔を損傷する可能性があるため（そのようなデバイスが、材料
を処理するのに用いられる場合）、望ましくない。
【０１０１】
材料をならして、約０．０３１２〜５インチ（例えば、約０．０６２５〜２．０００イ
ンチ、約０．１２５〜１インチ、約０．１２５〜０．５インチ、約０．３〜０．９インチ
、約０．２〜０．５インチ、約０．２５〜１．０インチ、約０．２５〜０．５インチ、０
．１００＋／−０．０２５インチ、０．１５０＋／−０．０２５インチ、０．２００＋／
−０．０２５インチ、０．２５０＋／−０．０２５インチ、０．３００＋／−０．０２５
インチ、０．３５０＋／−０．０２５インチ、０．４００＋／−０．０２５インチ、０．
４５０＋／−０．０２５インチ、０．５００＋／−０．０２５インチ、０．５５０＋／−
０．０２５インチ、０．６００＋／−０．０２５インチ、０．７００＋／−０．０２５イ
ンチ、０．７５０＋／−０．０２５インチ、０．８００＋／−０．０２５インチ、０．８
５０＋／−０．０２５インチ、０．９００＋／−０．０２５インチ、０．９００＋／−０
．０２５インチの均一な厚さを形成することができる。
【０１０２】
一般に、電子ビームを通して可能な限り急速に材料を運搬して、処理能力を最大にする
ことが好ましい。例えば材料は、少なくとも１フィート／分、例えば少なくとも２フィー
ト／分、少なくとも３フィート／分、少なくとも４フィート／分、少なくとも５フィート
／分、少なくとも１０フィート／分、少なくとも１５フィート／分、２０、２５、３０、
３５、４０、４５、５０フィート／分の速度で運搬することができる。運搬速度は、例え
ばバイオマスの厚さ１／４インチでのビーム電流に関し、１００ｍＡでのコンベヤは、約
２０フィート／分で移動して有用な照射線量を提供することができ、５０ｍＡでのコンベ
ヤは、約１０フィート／分で移動して、ほぼ同じ照射線量を提供することができる。
【０１０３】
バイオマス材料が、放射線ゾーンを通って運搬された後、任意の処理後加工を実施する
ことができる。任意の処理後加工は、例えば照射前加工に関して記載された工程であって
もよい。例えばバイオマスを、ふるい分けても、加熱しても、冷却しても、そして／また
は添加剤と混和してもよい。照射後に特有なこととして、ラジカルのクエンチング、例え
ば流体もしくは気体（例えば、酸素、亜酸化窒素、アンモニア、液体）の添加、圧力、熱
の利用、および／またはラジカルスカベンジャーの添加によるラジカルのクエンチングを
行うことができる。例えばバイオマスを、囲い込まれたコンベヤの外部で運搬して、ガス
（例えば、酸素）に暴露し、そこでクエンチしてカルボキシル化された基を形成すること
ができる。一実施形態において、バイオマスは、反応性ガスまたは流体への照射の間に暴
露される。照射されたバイオマスのクエンチングは、開示全体が参照により本明細書に組
み入れられる米国特許第８，０８３，９０６号（Ｍｅｄｏｆｆ）に記載される。
【０１０４】
所望なら、照射に加えて１つ以上の機械的処理を利用して、炭水化物含有材料の難分解
性をさらに低下させることができる。これらの工程は、照射の前、照射の間および／また
は照射後に適用することができる。
【０１０５】
幾つかの例において、機械的処理としては、受け取り時の原料の初期調製、例えば破砕
、例えば切断、粉砕、せん断、微粉砕または打ち切りなどによる材料のサイズ減少を挙げ
ることができる。例えば幾つかの例において、まとまりのない原料（例えば、リサイクル
紙、デンプン質材料、またはスイッチグラス）は、せん断または細断により調製される。
機械的処理は、炭水化物含有材料の嵩密度を低下させ、炭水化物含有材料の表面積を増加
させ、そして／または炭水化物含有材料の１つ以上の寸法を減少させることができる。
【０１０６】
代わりまたは追加として、原料を、別の処理、例えば酸（ＨＣｌ、Ｈ２ＳＯ４、Ｈ３Ｐ
Ｏ４）、塩基（例えば、ＫＯＨおよびＮａＯＨ）、化学的酸化剤（例えば、過酸化物、塩
素酸塩、オゾン）、照射、水蒸気爆発、熱分解、音波処理、酸化、化学的処理などの化学
的処理で処理することができる。処理は、どのような順序でも、どのような連続でも、そ
してそれらを組み合わせていてもよい。例えば原料は最初、１つ以上の処理方法、例えば
酸加水分解（例えば、ＨＣｌ、Ｈ２ＳＯ４、Ｈ３ＰＯ４の使用）を含みそれらと組み合わ
せた化学的処理、放射線、音波処理、酸化、熱分解または水蒸気爆発により物理的に処理
し、その後、機械的に処理することができる。この連続は、他の処理、例えば照射または
熱分解の１つ以上により処理される材料がより脆性の傾向があり、それゆえ機械的処理に
より材料の構造をさらに変化させることが容易となり得るため、有利となろう。別の例と
して、原料は、本明細書に記載されたコンベヤを用いて電離放射線を通って運搬され、そ
の後、機械的に処理することができる。化学的処理は、リグニンの一部または全てを除去
することができ（例えば、化学パルプ化）、材料を部分的または完全に加水分解すること
ができる。該方法は、予め加水分解された材料で使用することもできる。該方法は、予め
加水分解されていない材料で用いることもできる。該方法は、加水分解材料と、非加水分
解材料、例えば約５０％以上の非加水分解材料、約６０％以上の非加水分解材料、約７０
％以上の非加水分解材料、約８０％以上の非加水分解材料、または約９０％以上の非加水
分解材料との混合物で用いることができる。
【０１０７】
加工の最初および／または後に実行され得るサイズ減少に加えて、機械的処理は、炭水
化物含有材料を「切り開く」、「応力を加える」、破壊する、または破断して、物理的処
理の間に材料のセルロースに分子鎖切断および／または結晶構造の崩壊を受け易くさせる
のにも有利となり得る。
【０１０８】
炭水化物含有材料を機械的に処理する方法としては、例えば、ミリングまたは粉砕が挙
げられる。ミリングは、例えばハンマーミル、ボールミル、コロイドミル、コニカルもし
くはコーンミル、ディスクミル、エッジミル、ウィリーミル、グリストミルまたは他のミ
ルが挙げられる。粉砕は、例えば切断／衝撃型グラインダーを用いて実施されてもよい。
幾つかの模範的グラインダーとしては、石材用グラインダー、ピングラインダー、コーヒ
ーグラインダーおよびバーグラインダーが挙げられる。粉砕またはミリングは、例えば、
ピンミルの場合のように、往復運動ピンまたは他の要素により、提供されてもよい。他の
機械的処理方法としては、機械的切り裂きまたは引き裂き、繊維に圧力を加える他の方法
、および空気摩耗ミリングが挙げられる。適切な機械的処理は、これまで加工処理ステッ
プにより開始された材料の内部構造の崩壊を継続する任意の他の技法をさらに含む。
【０１０９】
機械的供給調製系は、例えば、特定最大サイズ、特定の長さ対幅、または特定の表面積
比などの特定の性質を有する流れを生じるよう構成することができる。物理的調製は、反
応速度を上昇させ、コンベヤ上の材料の動きを改善し、材料の照射プロファイルを改善し
、材料の放射線均一性を改善し、または材料を切開して、それらを工程および／もしくは
試薬、例えば溶液中の試薬に接近し易くすることによって必要とされる加工時間を減少さ
せることができる。
【０１１０】
原料の嵩密度は、制御（例えば、増大）することができる。幾つかの状況では、例えば
材料を高密度化し（例えば高密度化は、別の場所に運搬するのを容易にかつ低コストにし
得る）、その後、材料をより低い嵩密度状態に戻す（例えば、運搬後）ことにより、低嵩
密度材料を調製することが望ましい。該材料は、例えば、約０．２ｇ／ｃｃ未満から約０
．９ｇ／ｃｃを超えるまで（例えば、約０．３未満〜約０．５を超えるまで、約０．３未
満〜約０．９ｇ／ｃｃを超えるまで、約０．５未満〜約０．９を超えるまで、約０．３未
満〜約０．８ｇ／ｃｃを超えるまで、約０．２未満〜約０．５ｇ／ｃｃを超えるまで）に
高密度化することができる。例えば材料は、開示全体が、参照により本明細書に組み入れ
られる、米国特許第７，９３２，０６５号（Ｍｅｄｏｆｆ）および国際公開ＷＯ  ２００
８／０７３１８６号（２００７年１０月２６日出願；英語で公開；米国を指定）に開示さ
れた方法および設備により高密度化され得る。高密度化材料は、本明細書に記載された方
法のいずれかにより加工することができ、または本明細書に記載された方法のいずれかに
より加工された任意の材料は、次に、高密度化することができる。
【０１１１】
幾つかの実施形態において、加工される材料は、繊維源をせん断することにより提供さ
れる繊維を含む繊維性材料の形態である。例えば、剪断は、回転式ナイフカッターで実施
することができる。
【０１１２】
例えば、難分解性であるか、または難分解性レベルが低減された繊維源は、例えば回転
式ナイフカッターで剪断されて、最初の繊維性材料を提供し得る。最初の繊維性材料は、
例えば１．５９ｍｍ以下（１／１６インチ、０．０６２５インチ）の平均開口サイズを有
する、第一のふるいに通されて、第二の繊維性材料を提供する。所望なら、繊維源は、例
えばシュレッダーで、剪断前に切断することができる。例えば、紙が繊維源として用いら
れる場合、紙は最初、シュレッダー、例えばＭｕｎｓｏｎ（ニューヨーク州ユーティカ所
在）製造のものなどの卓上回転式スクリューシュレッダーを用いて、例えば、１／４〜１
／２インチ幅の細片に切断することができる。細断に代わるものとして、ギロチンカッタ
ーを用いて、所の望サイズに切断することにより、紙はサイズを減少することができる。
例えば、ギロチンカッターは、紙を、例えば幅１０インチ、長さ１２インチの、シートに
切断するために用いることができる。
【０１１３】
幾つかの実施形態において、繊維源の剪断、およびその結果生じる第一の繊維性材料の
第一のふるいへの通過は、同時に実施される。剪断および通過は、バッチ式工程でも実施
することができる。
【０１１４】
例えば、回転式ナイフカッターを用いて、同時に、繊維源を剪断して第一の繊維性材料
をふるい分けすることができる。回転式ナイフカッターは、繊維源を細断することにより
調製される細断繊維源を積載され得るホッパーを含む。
【０１１５】
幾つかの実行において、原料は、糖化および／または発酵の前に物理的に処理される。
物理的処理工程は、本明細書中に記載された工程、例えば機械的処理、化学的処理、照射
、音波処理、酸化、熱分解または水蒸気爆発のいずれかのうちの１つ以上を含むことがで
きる。処理方法は、これらの技法のうちの２、３、４、または全ての組み合わせ（任意の
順序）で用いることができる。１つより多い処理方法が用いられる場合、該方法は、同時
に、または異なる時点で適用することができる。バイオマス原料の分子構造を変化させる
他の工程も、単独で、または本明細書に開示された工程と組み合わせて用いることができ
る。
【０１１６】
用いられ得る機械的処理、ならびに機械的処理される炭水化物含有材料の性質は、開示
全体が参照により本明細書に組み入れられる、２０１１年１０月１８日出願の米国特許出
願公開第２０１２／０１００５７７  Ａ１号にさらに詳細に記載される。
【０１１７】
音波処理、熱分解、酸化、水蒸気爆発
所望により、炭水化物含有材料の難分解性を低下させる、またはさらに低下させるため
に、照射の代わりまたは追加として、１つ以上の音波処理、熱分解、酸化または水蒸気爆
発工程を用いることができる。例えばこれらの工程は、照射の前、照射の間および／また
は照射後に適用することができる。これらの工程は、開示全体が参照により本明細書に組
み入れられる、Ｍｅｄｏｆｆの米国特許第７，９３２，０６５号に詳細に記載される。
【０１１８】
中間体および生成物
本明細書中に記載される工程を用いて、バイオマス材料を、１種以上の製品、例えばエ
ネルギー、燃料、食物および材料に変換することができる。例えば、有機酸、有機酸の塩
、酸無水物、有機酸のエステルおよび燃料、例えば内燃機関のための燃料または燃料電池
のための原料などの中間体および生成物を、製造することができる。即座に入手可能であ
るが、多くの場合、加工するのが困難になり得るセルロースおよび／またはリグノセルロ
ース材料、例えば自治体廃棄物流れおよび廃棄紙流れ、例えば新聞、クラフト紙、段ボー
ル紙またはこれらの混合物を含む流れを原料として用い得るシステムおよび工程が、本明
細書に記載される。
【０１１９】
生成物の具体的例としては、水素、糖（例えば、グルコース、キシロース、アラビノー
ス、マンノース、ガラクトース、フルクトース、二糖、オリゴ糖および多糖）、アルコー
ル（例えば、一価アルコールまたは二価アルコール、例えばエタノール、ｎ−プロパノー
ル、イソブタノール、ｓｅｃ−ブタノール、ｔｅｒｔ−ブタノールまたはｎ−ブタノール
）、水和または水性アルコール（例えば、１０％を超える、２０％、３０％、または４０
を超える水を含有）、バイオディーゼル、有機酸、炭化水素（例えば、メタン、エタン、
プロパン、イソブテン、ペンタン、ｎ−ヘキサン、バイオディーゼル、バイオガソリンお
よびそれらの混合物）、共生成物（例えば、セルロース分解タンパク質（酵素）または単
細胞タンパク質などのタンパク質）、ならびに任意の組み合わせまたは相対濃度での、な
らびに場合により任意の添加剤（例えば、燃料添加剤）と組み合わせたこれらのいずれか
の混合物が挙げられるが、これらに限らない。他の例としては、カルボン酸、カルボン酸
塩、カルボン酸とカルボン酸塩とカルボン酸エステルとの混合物（例えば、メチル、エチ
ルおよびｎ−プロピルエステル）、ケトン（例えば、アセトン）、アルデヒド（例えば、
アセトアルデヒド）、αおよびβ不飽和酸（例えば、アクリル酸）およびオレフィン（例
えば、エチレン）が挙げられる。その他のアルコールおよびアルコール誘導体としては、
プロパノール、プロピレングリコール、１，４‐ブタンジオール、１，３‐プロパンジオ
ール、糖アルコール（例えば、エリトリトール、グリコール、グリセロール、ソルビトー
ル、トレイトール、アラビトール、リビトール、マンニトール、ダルシトール、フシトー
ル、イジトール、イソマルト、マルチトール、ラクチトール、キシリトールおよびポリオ
ール）、ならびにこれらのアルコールのいずれかのメチルまたはエチルエステルが挙げら
れる。その他の生成物としては、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、Ｄ−乳酸、Ｌ
−乳酸、ピルビン酸、ポリ乳酸、クエン酸、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、コハク酸
、吉草酸、カプロン酸、３‐ヒドロキシプロピオン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、シ
ュウ酸、マロン酸、グルタル酸、オレイン酸、リノール酸、グリコール酸、γ−ヒドロキ
シ酪酸、およびそれらの混合物、これらの酸のいずれかの塩、これらの酸およびその各塩
のいずれかの混合物が挙げられる。
【０１２０】
上記生成物と互いとの任意の組み合わせ、および／または上記生成物と本明細書中に記
載される工程もしくは他の方法で製造され得る他の生成物との任意の組み合わせは、一緒
に包装され、製品として販売され得る。該生成物は、混和され、例えば混合、ブレンド、
もしくは共溶解されてもよく、または単に一緒に包装もしくは販売され得る。
【０１２１】
本明細書中に記載された生成物または生成物の組合せのいずれかは、製品販売の前に、
例えば精製もしくは単離後、または包装後でも、生成物（複数可）中に存在し得る１つ以
上の潜在的に望ましくない混入物を中和するために、衛生化または滅菌され得る。そのよ
うな衛生化は、電子衝撃で、例えば約２０Ｍｒａｄ未満、例えば約０．１〜１５Ｍｒａｄ
、約０．５〜７Ｍｒａｄ、または約１〜３Ｍｒａｄの線量で実行することができる。
【０１２２】
本明細書中に記載された工程は、プラントの他の部分で用いられる、または公開市場で
販売される水蒸気と電気を生成する（コジェネレーション）のに有用となる様々な副産物
流れを生成することができる。例えば、燃焼副産物流れから生成された水蒸気は、蒸留工
程に用いることができる。別の例として、燃焼副産物流れから生成された電気は、前処理
に用いられる電子ビーム発生機を作動するために用いることができる。
【０１２３】
水蒸気および電気を生成するために用いられる副産物は、工程全体を通して複数の供給
源から得られる。例えば廃水の嫌気性消化は、メタンが高濃度のバイオガスと、少量の廃
棄物バイオマス（スラッジ）を生じ得る。別の例として、糖化後および／または蒸留後固
体（例えば、前処理および一次工程後に残存する未変換のリグニン、セルロースおよびヘ
ミセルロース）が用いること、例えば燃料として燃焼することができる。
【０１２４】
食品および医薬品をはじめとする他の中間体および生成物は、開示全体が参照により本
明細書に組み入れられる、２０１０年５月２０日公開のＭｅｄｏｆｆへの米国特許出願公
開第２０１０／０１２４５８３  Ａ１号に記載される。
【０１２５】
リグニン由来生成物
記載された方法によるリグノセルロース加工からの使用済みバイオマス（例えば、使用
済みリグノセルロース材料）は、高いリグニン量を有することが期待され、コジェネレー
ションプラントでの燃焼を通したエネルギー生成に有用であることに加え、他の貴重な生
成物としての用途を有し得る。例えばリグニンは、プラスチックとして入手されたまま使
用することができ、または合成により他のプラスチックに格上げすることもできる。幾つ
かの例において、それは結合剤、分散剤、乳化剤もしくは金属イオン封鎖剤として用いら
れ得るリグのスルホナートに変換することができる。
【０１２６】
結合剤として用いられる場合、リグニンまたはリグノスルホナートは、例えば練炭中で
、セラミック中で、カーボンブラックを結合させるために、肥料と除草剤を結合させるた
め、粉塵抑制剤として、合板およびパーティクルボードを作製する際、動物飼料を結合さ
せるため、ファイバーガラスの結合剤として、リノリウムペースト中の結合剤として、そ
して土壌安定化剤として、用いることができる。
【０１２７】
分散剤として用いられる場合、リグニンまたはリグのスルホナートは、例えばコンクリ
ートミックス、粘土およびセラミック、染料および顔料、革のなめしおよび石膏ボードで
用いることができる。
【０１２８】
乳化剤として用いられる場合、リグニンまたはリグノスルホナートは、例えばアスファ
ルト、顔料および染料、殺虫剤、ならびにワックスエマルジョン中で用いることができる
。
【０１２９】
金属イオン封鎖剤として、リグニンまたはリグノスルホナートは、例えば微量栄養素系
、洗浄化合物および水処理システム中で、例えばボイラおよび冷却システムに用いること
ができる。
【０１３０】
エネルギー生成の場合、リグニンは一般に、ホモセルロース（セルロールおよびヘミセ
ルロース）よりも多くの炭素を含むため、ホロセルロースよりも高いエネルギー量を有す
る。例えば乾性リグニンは、ホロセルロースの７，０００、８，０００ＢＴＵ／ポンドに
比較して、約１１，０００〜１２，５００ＢＴＵ／ポンドのエネルギー量を有することが
できる。そのためリグニンは、高密度化して燃焼用のブリケットおよびペレットに変換す
ることができる。例えばリグニンは、本明細書に記載された任意の方法によりペレットに
変換することができる。より緩やかに燃焼するペレットまたはブリケットの場合、約０．
５Ｍｒａｄ〜５Ｍｒａｄの放射線量をあてるなどで、リグニンを架橋させることができる
。架橋は、緩やかな燃焼のフォームファクターを作ることができる。ペレットまたはブリ
ケットなどのフォームファクターは、例えば４００〜９５０℃で、空気の存在下で熱分解
することにより「合成の炭」または木炭に変換することができる。熱分解の前に、リグニ
ンを架橋して、構造完全性を維持することが望ましくなり得る。
【０１３１】
糖化
原料を即座に加工され得る形態に変換するために、原料中のグルカン−またはキシラン
−含有セルロースを、糖化剤、例えば酵素または酸により、低分子量炭水化物、例えば糖
に加水分解することができる（糖化と称される工程）。その後、低分子量炭水化物を、例
えば既存の製造プラントにおいて、例えば単細胞タンパク質プラント、酵素製造プラント
、または燃料プラント、例えばエタノール製造施設において、用いることができる。
【０１３２】
原料は、酵素を用いて、例えば溶媒中で、例えば水溶液中で、材料および酵素を混和す
ることにより、加水分解することができる。
【０１３３】
あるいは、バイオマス、例えばバイオマスのセルロースおよび／またはリグニン部分を
分解し、様々なセルロース分解酵素（セルラーゼ）、リグニナーゼまたは様々な小分子バ
イオマス分解代謝産物を含有または製造する生物体により供給することができる。これら
の酵素は、結晶セルロースまたはバイオマスのリグニン部分を分解するために相乗的に作
用する酵素の複合体であり得る。セルロース分解酵素の例としては、エンドグルカナーゼ
、セロビオヒドロラーゼおよびセロビアーゼ（β−グルコシダーゼ）が挙げられる。
【０１３４】
糖化の間に、セルロース基質は最初、任意の位置でエンドグルカナーゼにより加水分解
されて、オリゴマー中間体を生成し得る。これらの中間体は、その場合、セルロースポリ
マーの末端からセロビオースを生成するためのセロビオヒドロラーゼのような外分割グル
カナーゼのための基質である。セロビオースは、グルコースの水溶性１，４−結合二量体
である。最後に、セロビアーゼは、セロビオースを切断して、グルコースを生成する。こ
の工程の効率（例えば、加水分解するための時間および／または加水分解の完全性）は、
セルロース材料の難分解性に依存する。
【０１３５】
それゆえ処理されたバイオマス材料は、一般的に、該材料およびセルラーゼ酵素を流動
媒体、例えば水溶液中で混和することにより、糖化することができる。幾つかの例におい
て、開示全体が参照により本明細書に組み入れられる、２０１２年４月２６日公開のＭｅ
ｄｏｆｆおよびＭａｓｔｅｒｍａｎへの米国特許出願公開第２０１２／０１００５７７  
Ａ１号に記載される通り、材料は、糖化の前に高温水中で沸騰、浸漬、または蒸解される
。
【０１３６】
糖化工程は、製造プラントにおいてタンク（例えば、少なくとも４０００、４０，００
０または５００，０００Ｌの容積を有するタンク）中で部分的もしくは完全に実施するこ
とができ、そして／または輸送中に、例えば鉄道車輛、タンカートラック、スーパータン
カーもしくは船の船倉において、部分的もしくは完全に実施することができる。完全糖化
に要する時間は、工程条件、ならびに用いられる炭水化物含有材料および酵素に依存する
。糖化が、制御された条件下で製造プラントにおいて実施される場合、セルロースは、約
１２〜９６時間で、実質的に完全に、糖、例えばグルコースに変換され得る。糖化が、輸
送中に部分的または完全に実施される場合、糖化は、より長い時間を要し得る。
【０１３７】
例えば開示全体が参照により本明細書に組み入れられる、ＷＯ  ２０１０／１３５３８
０号として英語で公開され米国を指定した、２０１０年５月１８日出願の国際出願ＰＣＴ
／ＵＳ２０１０／０３５３３１号に記載されたようなジェットミキシングを用いて、糖化
中にタンク内容物が混合されるのが、一般的に好ましい。
【０１３８】
界面活性剤の添加により、糖化の速度を増強することができる。界面活性剤の例として
は、非イオン性界面活性剤、例えばＴｗｅｅｎ登録商標）２０またはＴｗｅｅｎ（登録商
標）８０ポリエチレングリコール界面活性剤、イオン性界面活性剤、または両性イオン性
界面活性剤が挙げられる。
【０１３９】
糖化により生じる糖溶液の濃度が相対的に高いこと、例えば４０重量％を超える、また
は５０重量％を超える、６０重量％、７０重量％、８０重量％、９０重量％または９５重
量％を超えることが、一般的に好ましい。水は、例えば蒸発により除去されて、糖溶液の
濃度を増大し得る。これは、出荷される容量を減少させ、溶液中での微生物増殖も阻害す
る。
【０１４０】
あるいは低濃度の糖溶液が用いられてもよく、この場合、抗菌性添加剤、例えば広域抗
生物質を、低濃度で、例えば５０〜１５０ｐｐｍで添加することが望ましくなり得る。他
の適切な抗生物質としては、アンフォテリシンＢ、アンピシリン、クロラムフェニコール
、シプロフロキサシン、ゲンタマイシン、ヒグロマイシンＢ、カナマイシン、ネオマイシ
ン、ペニシリン、プロマイシン、ストレプトマイシンが挙げられる。抗生物質は、運搬お
よび貯蔵中の微生物の増殖を阻害し、適切な濃度で、例えば１５〜１０００重量ｐｐｍ、
例えば２５〜５００ｐｐｍ、または５０〜１５０ｐｐｍで用いることができる。糖濃度が
相対的に高い場合でも、所望なら、抗生物質を含ませることができる。あるいは、防腐特
性を有する抗菌性の他の添加物が、用いられてもよい。好ましくは、抗菌性添加剤（複数
可）は、食品等級である。
【０１４１】
酵素を有する炭水化物含有材料に添加される水の量を限定することにより、相対的に高
濃度の溶液が得られる。例えば糖化が起こる程度を制御することにより、濃度を制御する
ことができる。例えば、濃度は、溶液により多くの炭水化物含有材料を添加することによ
り、増大され得る。溶液中で生成されている糖を保持するために、界面活性剤、例えば先
に議論された界面活性剤の１種を添加することができる。溶液の温度を上昇させることに
より、溶解度も増大することができる。例えば、溶液は、４０〜５０℃、６０〜８０℃、
またはそれを超える温度を保持することができる。
【０１４２】
糖化剤
適切なセルロース分解酵素としては、バシラス属、ヒトヨタケ属、ミセリオフィトラ属
、セファロスポリウム属、シタリジウム属、ペニシリウム属、アスペルギルス属、シュー
ドモナス属、フミコラ属、フザリウム属、チエラビア属、アクレモニウム属、クリソスポ
リウム属およびトリコデルマ属の菌株由来のセルラーゼが挙げられ、特にアスペルギルス
種（例えば、欧州特許公開第０４５８１６２号参照）、フミコラ・インソレンス（シタリ
ジウム・テルモフィルムとして再分類；例えば、米国特許第４，４３５，３０７号参照）
、コプリヌス・シエレウス、フザリウム・オキシスポルム、ミセリオフィトラ・テルモフ
ィラ、メリピルス・ギガンテウス、チエラビア・テレストリス、アクレモニウム種（例え
ば非限定的に、Ａ．ペルシシヌム、Ａ．アクレモニウム、Ａ．ブラキペニウム、Ａ．ジク
ロモスポルム、Ａ．オブクラバツム、Ａ．ピンケルトニエ、Ａ．ロゼオグリセウム、Ａ．
インコロラツムおよびＡ．フラツムなど）の種から選択される菌株により産生されるもの
が挙げられる。好ましい菌株としては、フミコラ・インソレンス  ＤＳＭ１８００、フザ
リウム・オキシスポルム  ＤＳＭ２６７２、ミセリオフィトラ・テルモフィラ  ＣＢＳ１
１７．６５、セファロスポリウム種  ＲＹＭ−２０２、アクレモニウム種  ＣＢＳ４７８
．９４、アクレモニウム種  ＣＢＳ２６５．９５、アクレモニウム・ペルシシヌム  ＣＢ
Ｓ１６９．６５、アクレモニウム・アクレモニウムＡＨＵ９５１９、セファロスポリウム
種  ＣＢＳ５３５．７１、アクレモニウム・ブラキペニウム  ＣＢＳ８６６．７３、アク
レモニウム・ジクロモスポルム  ＣＢＳ６８３．７３、アクレモニウム・オブクラバツム
ＣＢＳ３１１．７４、アクレモニウム・ピンケルトニエ  ＣＢＳ１５７．７０、アクレ
モニウム・ロゼオグリセウム  ＣＢＳ１３４．５６、アクレモニウム・インコロラツム  
ＣＢＳ１４６．６２、およびアクレモニウム・フラツム  ＣＢＳ２９９．７０Ｈが挙げら
れる。セルロース分解酵素は、クリソスポリウム属、好ましくはクリソスポリウム・ルク
ノウエンスの菌株から得ることもできる。用いられ得る更なる菌株としては、トリコデル
マ属（特に、Ｔ．ビリデ、Ｔ．リーセイおよびＴ．コニンギー）、好アルカリ性バシラス
属（例えば米国特許第３，８４４，８９０号および欧州特許公開第０４５８１６２号参照
）、およびストレプトミセス属（例えば、欧州特許公開第０４５８１６２号参照）が挙げ
られるが、これらに限らない。
【０１４３】
酵素に加えて、またはそれと併せて、酸、塩基および他の化学物質（例えば、酸化剤）
を、リグノセルロース材料およびセルロース材料を糖化するのに用いることができる。こ
れらは、任意の組み合わせまたは順番（例えば、酵素の添加前、添加後および／または添
加中）で用いることができる。例えば強い鉱酸（例えば、ＨＣｌ、Ｈ２ＳＯ４、Ｈ３ＰＯ
４）および強塩基（例えば、ＮａＯＨ、ＫＯＨ）を用いることができる。
【０１４４】
糖
本明細書に記載された工程において、例えば糖化後に、糖（例えば、グルコースおよび
キシロース）を単離することができる。例えば糖は、沈降、結晶化、クロマトグラフィー
（例えば、擬似移動床クロマトグラフィー、高圧クロマトグラフィー）、遠心分離、抽出
、当該技術分野で公知の任意の他の単離方法、およびそれらの組み合わせにより単離する
ことができる。
【０１４５】
水素添加および他の化学転換
本明細書に記載された工程は、水素添加を含み得る。例えば、グルコースおよびキシロ
ースは、それぞれソルビトールおよびキシリトールに水素添加され得る。水素添加は、高
圧（例えば、１０〜１２０００ｐｓｉ）下で、Ｈ２と併用で触媒（例えば、Ｐｔ／γ−Ａ
ｌ２Ｏ３、Ｒｕ／Ｃ、ラネーニッケル、または当該技術分野で公知の他の触媒）の使用に
より遂行され得る。本明細書に記載された工程から得られた生成物の化学転換の他のタイ
プ、例えば有機糖由来生成物（例えば、フルフラルおよびフルフラル由来生成物）の生成
を、利用することができる。糖由来生成物の化学転換は、開示全体が参照により本明細書
に組み入れられる、２０１２年７月３日出願の米国特許出願第１３／９３４，７０４号に
記載される。
【０１４６】
発酵
例えば酵母およびザイモモナス菌は、糖（複数可）からアルコール（複数可）への発酵
または変換に用いることができる。他の微生物は、以下に議論される。発酵の至適ｐＨは
、約ｐＨ４〜７である。例えば、酵母の至適ｐＨは、約ｐＨ４〜５であるが、ザイモモナ
ス属の至適ｐＨは、約５〜６である。典型的な発酵時間は、約２４〜１６８時間（例えば
２４〜９６時間）で、温度は２０℃〜４０℃（例えば、２６℃〜４０℃）の範囲内である
が、好熱性微生物では、より高温が好ましい。
【０１４７】
幾つかの実施形態において、例えば嫌気性生物が、用いられる場合、発酵の少なくとも
一部は、酸素の非存在下、例えばＮ２、Ａｒ、Ｈｅ、ＣＯ２またはそれらの混合物などの
不活性ガスで覆われて、実行される。加えて混合物は、発酵の一部または全ての間、タン
クを通して流れる不活性ガスの一定したパージを有し得る。幾つかの例において、嫌気性
条件が、発酵中の二酸化炭素生成により達成または保持され、更なる不活性ガスは必要と
ならない。
【０１４８】
幾つかの実施形態において、発酵工程の全てまたは一部を、低分子量の糖が完全に生成
物（例えば、エタノール）に変換される前に、遮断することができる。中間発酵生成物と
しては、高濃度の糖および炭水化物が挙げられる。糖および炭水化物は、当該技術分野で
公知の任意手段により単離され得る。これらの中間発酵生成物は、ヒトまたは動物消費の
ための食物の調製に用いることができる。追加または代わりとして、中間発酵生成物は、
ステンレス鋼の実験用ミルで微粒子径に粉砕されて、小麦粉様物質を生成することができ
る。ジェットミキシングを、発酵中に用いることができ、幾つかの例において、糖化およ
び発酵は、同一タンク中で実施される。
【０１４９】
微生物のための栄養素は、糖化および／または発酵中に添加され、例えば食物ベースの
栄養素パッケージは、開示全体が参照により本明細書に組み入れられる、２０１１年７月
１５日出願の米国特許出願公開第２０１２／００５２５３６号に記載される。
【０１５０】
「発酵」は、内容が全体として参照により本明細書に組み入れられる、２０１３年６月
２７日公開のＰＣＴ／ＵＳ２０１２／７１０９３号、２０１２年６月２７日公開のＰＣＴ
／ＵＳ２０１２／７１９０７号、および２０１２年６月２７日公開のＰＣＴ／ＵＳ２０１
２／７１０８３号に開示される。
【０１５１】
内容が全体として参照により本明細書に組み入れられる、国際出願ＰＣＴ／ＵＳ２００
７／０７４０２８号（２００７年７月２０日出願；ＷＯ２００８／０１１５９８として英
語で公開され、米国を指定）に記載されているように、可動性発酵槽を利用することがで
きる。同様に、糖化設備は、可動性であってもよい。さらに、糖化および／または発酵は
、輸送中に、一部または完全に実施されてもよい。
【０１５２】
発酵剤
発酵に用いられる微生物（複数可）は、天然由来微生物および／または遺伝子操作され
た微生物であってもよい。例えば微生物は、細菌（例えば非限定的に、セルロース分解性
細菌など）、真菌（例えば非限定的に、酵母など）、植物、原生生物、例えば原生動物ま
たは真菌様原生生物（例えば非限定的に、粘菌など）、または藻類であってもよい。生物
体が適合性である場合、生物体の混合物を利用することができる。
【０１５３】
適切な発酵微生物は、炭水化物、例えばグルコース、フルクトース、キシロース、アラ
ビノース、マンノース、ガラクトース、オリゴ糖または多糖を発酵生成物に変換する能力
を有する。発酵微生物としては、サッカロミセス種（例えば非限定的に、Ｓ．セレビシエ
（パン酵母）、Ｓ．ディスタチクス、Ｓ．ウバルムなど）、クルイベロミセス属（例えば
非限定的に、Ｋ．マルキシアヌス、Ｋ．フラギリスなど）、カンジダ属（例えば非限定的
に、Ｃ．シュードトロピカリスおよびＣ．ブラッシケ）、ピキア・スチピチス（カンジダ
・シェハテの共通系統）、クラビスポラ属（例えば非限定的に、Ｃ．ルシタニエおよびＣ
．オプンチエなど）、パチソレン属（例えば非限定的に、Ｐ．タンノフィルスなど）、ブ
レタンノミセス属（例えば非限定的に、Ｂ．クラウセニイ（Ｐｈｉｌｉｐｐｉｄｉｓ，  
Ｇ．  Ｐ．，  １９９６，  Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ  ｂｉｏｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ  ｔｅｃ
ｈｎｏｌｏｇｙ，  ｉｎ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｎ  Ｂｉｏｅｔｈａｎｏｌ：  Ｐｒｏｄ
ｕｃｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ，  Ｗｙｍａｎ，  Ｃ．Ｅ．，  ｅｄ．
，  Ｔａｙｌｏｒ  ＆  Ｆｒａｎｃｉｓ，  Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ，  ＤＣ，  １７９‐
２１２）など）の菌株が挙げられる。その他の適切な微生物としては、例えば、ザイモモ
ナス・モビリス、クロストリジウム種（例えば非限定的に、Ｃ．テルモセルム（Ｐｈｉｌ
ｉｐｐｉｄｉｓ，  １９９６，上記）、Ｃ．サッカロブチラセトニクム、Ｃ．チロブチリ
クム、Ｃ．サッカロブチリクム、Ｃ．プニセウム、Ｃ．ベイジェルンキイおよびＣ．アセ
トブチリクム）、モニリエラ種（例えば非限定的に、Ｍ．ポリニス、Ｍ．トメントサ、Ｍ
．マディダ、Ｍ．ニグレッセンス、Ｍ．エドセファリ（Ｍ．ｏｅｄｏｃｅｐｈａｌｉ）、
Ｍ．メガチリエンシス）、ヤロウィア・リポリチカ、アウレオバシジウム種、トリコスポ
ロノイデス種、トリゴノプシス・バリアビリス、トリコスポロン種、モニリエラアセトア
ブタンス種、チフラ・バリアビリス、カンジダ・マグノリエ、ウスチラギノミセテス種、
シュードザイマ・ツクバエンシス、ジゴサッカロミセス属の酵母種、デバリオマイセス属
、ハンセヌラ属およびピチカ属、ならびにトルラ属の黒色真菌（例えば、Ｔ．コラリナ）
などが挙げられる。
【０１５４】
更なる微生物としては、ラクトバチルスの群が挙げられる。例としては、ラクトバチル
ス・カゼイ、ラクトバチルス・ラムノサス、ラクトバチルス・デルブルエキイ、ラクトバ
チルス・プランタルム、ラクトバチルス・コリニフォルミス、例えばラクトバチルス・コ
リニフォルミス亜種トルケンス、ラクトバチルス・ペントサス、ラクトバチルス・ブレビ
スが挙げられる。他の微生物としては、ペディオコッカス・ペントサセウス（Ｐｅｄｉｏ
ｃｏｃｕｓ  ｐｅｎｏｓａｃｅｕｓ）、リゾプス・オリゼが挙げられる。
【０１５５】
複数の生物体、例えば細菌、酵母および真菌を用いて、糖およびアルコールなどのバイ
オマス由来生成物をコハク酸および類似の生成物に発酵することができる。例えば生物体
は、アクチノバシルス・スクシノゲネス、アナエロビオスピリルム・スクシニシプロデュ
センス、マンヘイミア・スクシニシプロデュセンス、ルミノコッカス・フラベファシエン
ス、ルミノコッカス・アルブス、フィブロバクター・スクシノゲネス、バクテロイデス・
フラギリス、バクテロイデス・ルミニコラ、バクテロイデス・アミロフィルス、バクテリ
オデス・スクシノゲネス、マンヘイミア・スクシニシプロデュセンス、コリネバクテリウ
ム・グルタミカム、アスペルギルス・ニゲル、アスペルギルス・フミガーツス、ビソクラ
ミス・ニベア、レンチヌス・デジェネ、ペシロマイセス・バリオチ、ペニシリウム・ビニ
フェラム、サッカロマイセス・セレビシエ、エンテロコッカス・フェカリ、プレボテラ・
ルミニコラ、デバリオマイセス・ハンセニイ、カンジダ・カテヌラタＶＫＭ  Ｙ−５、Ｃ
．ミコデルマＶＫＭ  Ｙ−２４０、Ｃ．ルゴサＶＫＭ  Ｙ−６７、Ｃ．パルジゲナ（ｐａ
ｌｕｄｉｇｅｎａ）ＶＫＭ  Ｙ−２４４３、Ｃ．ウティリスＶＫＭ  Ｙ−７４、Ｃ．ウテ
ィリス７６６、Ｃ．ゼイラノイデスＶＫＭ  Ｙ−６、Ｃ．ゼイラノデスＶＫＭ  Ｙ−１４
、Ｃ．ゼイラノデスＶＫＭ  Ｙ−２３２４、Ｃ．ゼイラノデスＶＫＭ  Ｙ−１５４３、Ｃ
．ゼイラノデスＶＫＭ  Ｙ−２５９５、Ｃ．バリダＶＫＭ  Ｙ−９３４、クルイベロマイ
セス・ウィッカーハミイＶＫＭ  Ｙ−５８９、ピキア・アノマラＶＫＭ  Ｙ−１１８、Ｐ
．ベッセイイＶＫＭ  Ｙ−２０８４、Ｐ．メディアＶＫＭ  Ｙ−１３８１，  Ｐ．ギリエ
ルモンディＨ−Ｐ−４、Ｐ．ギリエルモンディ９１６、Ｐ．イノシトボラＶＫＭ  Ｙ−２
４９４、サッカロマイセス・セレビシエＶＫＭ  Ｙ−３８１、トルロプシス・カンジダ１
２７、トルロプシス・カンジダ４２０、ヤロウイア・リポリティカ１２ａ、Ｙ．リポリテ
ィカＶＫＭ  Ｙ−４７、Ｙ．リポリティカ６９、Ｙ．リポリティカＶＫＭ  Ｙ−５７、Ｙ
．リポリティカ２１２、Ｙ．リポリティカ３７４／４、Ｙ．リポリティカ５８５、Ｙ．リ
ポリティカ６９５、Ｙ．リポリティカ７０４、およびこれらの生物体の混合物から選択す
ることができる。
【０１５６】
多くのそのような微生物菌株は、商業的に、または寄託機関、幾つか挙げるとＡＴＣＣ
（Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｔｙｐｅ  Ｃｕｌｔｕｒｅ  Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ、  米国バージ
ニア州マナサス所在）、ＮＲＲＬ（Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ｓｅ
ｒｖｉｃｅ  Ｃｕｌｔｕｒｅ  Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ，  Ｐｅｏｒｉａ、米国イリノイ州
ピオリア所在）またはＤＳＭＺ（Ｄｅｕｔｓｃｈｅ  Ｓａｍｍｌｕｎｇ  ｖｏｎ  Ｍｉｋ
ｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｅｎ  ｕｎｄ  Ｚｅｌｌｋｕｌｔｕｒｅｎ  ＧｍｂＨ、ドイツ  ブ
ラウンシュバイク所在）などを通して、公的に入手可能である。
【０１５７】
市販の酵母としては、例えばＲｅｄ  Ｓｔａｒ（登録商標）／Ｌｅｓａｆｆｒｅ  Ｅｔ
ｈａｎｏｌ  Ｒｅｄ（米国のＲｅｄ  Ｓｔａｒ／ＬｅｓａｆｆｒｅＡから入手可能）、Ｆ
ＡＬＩ（登録商標）（米国のＢｕｒｎｓ  Ｐｈｉｌｉｐ  Ｆｏｏｄ  Ｉｎｃ．，のＦｌｅ
ｉｓｃｈｍａｎｎ’ｓ  Ｙｅａｓｔ，  ａ  ｄｉｖｉｓｉｏｎから入手可能）、ＳＵＰＥ
ＲＳＴＡＲＴ（登録商標）（Ａｌｌｔｅｃｈ、現在のＬａｌｅｍａｎｄから入手可能）、
ＧＥＲＴ  ＳＴＲＡＮＤ（登録商標）（スウェーデンのＧｅｒｔ  Ｓｔｒａｎｄ  ＡＢか
ら入手可能）およびＦＥＲＭＯＬ（登録商標）（ＤＳＭ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｉｅｓから入
手可能）が挙げられる。
【０１５８】
蒸留
発酵後、得られた流体は、例えば「ビールカラム」を用いて蒸留されて、大部分の水お
よび残留固体からエタノールおよび他のアルコールを分離し得る。ビールカラムを出る蒸
気は、例えば３５重量％エタノールであり、精留塔に供給することができる。精留塔から
のほぼ共沸混合性（９２．５％）のエタノールおよび水の混合物は、蒸気相分子ふるいを
用いて、純（９９．５％）エタノールに精製することができる。ビールカラム底は、三重
効用蒸発器の第一効用に送出することができる。精留塔還流冷却器は、この第一効用のた
めに熱を提供することができる。第一効用後、固体は、遠心分離器を用いて分離して、回
転式乾燥機で乾燥することができる。遠心分離流出液の一部（２５％）は、発酵に再循環
され、残りは第二および第三蒸発器効用に送出することができる。蒸発器凝縮物のほとん
どが、かなり透明な凝縮物として該工程に戻され、小部分が、廃水処理に分けられて、低
沸点化合物の蓄積を防止することができる。
【０１５９】
炭化水素含有材料
本明細書に記載された方法およびシステムを使用する他の実施形態において、炭化水素
含有材料を加工することができる。本明細書に記載された工程の幾つかは、本明細書に記
載された任意の炭化水素含有材料を処理するのに用いることができる。本明細書で用いら
れる「炭化水素含有材料」は、油砂、油頁岩、タールサンド、粉炭、石炭スラリー、ビチ
ューメン、様々なタイプの石炭、ならびに炭化水素成分および固形分の両方を含む他の天
然由来および合成材料を含むことを意味する。固形分としては、岩、砂、粘土、石、沈泥
、掘削スラリー、または他の固体有機物および／もしくは無機物を挙げることができる。
その用語は、掘削廃棄物および副産物などの廃棄生成物、精錬された廃棄物および副産物
、または炭化水素成分を含む他の廃棄生成物、例えばアスファルトシングルおよび被覆、
アスファルト舗装なども包含し得る。
【０１６０】
本明細書中に記載される方法およびシステムを利用するさらに他の実施形態では、木材
および木材含有物質が加工され得る。例えば製材製品、例えば板、シート、薄板、ビーム
、パーティクルボード、複合材、粗切り材、軟材および硬材が加工され得る。さらに、間
材、灌木、木くず、おがくず、根、樹皮、切株、朽木、ならびにその他の木材含有バイオ
マス材料が加工され得る。
【０１６１】
運搬システム
様々な運搬システムを用いて、バイオマス材料を、例えば議論された通り保管庫へ、そ
して保管庫内の電子ビームの下に運搬することができる。模範的コンベヤは、ベルトコン
ベヤ、空気式コンベヤ、スクリューコンベヤ、カート、列車、線路上の列車またはカート
、エレベータ、フロントローダ、バックホー、クレーン、様々なスクレーパおよびショベ
ル、トラック、ならびに投入デバイスを用いることができる。例えば振動コンベヤは、本
明細書に記載された様々な工程で用いることができる。振動コンベヤは、開示全体が参照
により本明細書に組み入れられる、２０１３年１０月１０日出願のＰＣＴ／ＵＳ２０１３
／６４２８９号に記載される。
【０１６２】
振動コンベヤは、材料を広げて、コンベヤトラフの表面で均一な層を生成するのに、特
に有用である。例えば最初の原料は、少なくとも４フィートの高さ（例えば、少なくとも
約３フィート、少なくとも約２フィート、少なくとも約１フィート、少なくとも約６イン
チ、少なくとも約５インチ、少なくとも約４インチ、少なくとも約３インチ、少なくとも
約２インチ、少なくとも約１インチ、少なくとも約１／２インチ）およびコンベヤの幅よ
りも小さい全長（例えば、約１０％未満、約２０％未満、約３０％未満、約４０％未満、
約５０％未満、約６０％未満、約７０％未満、約８０％未満、約９０％未満、約９５％未
満、約９９％未満）になり得る材料の堆積を形成することができる。振動コンベヤは、材
料を、好ましくは先に議論された通り、コンベヤトラフの幅全体にかけ、均一な厚さを有
するように、広げることができる。幾つかの例において、更なる展延方法が、有用になり
得る。例えば散布スプレッダ、滴下スプレッダ（例えば、ＣＨＲＩＳＴＹ  ＳＰＲＥＡＤ
ＥＲ（商標））またはそれらの組み合わせなどのスプレッダを用いて、広い面積に原料を
滴下すること（例えば、配置すること、注入すること、ばらまくこと、および／または振
りかけること）ができる。場合によりスプレッダは、振動コンベヤ上に広いシャワーまた
はカーテンとしてバイオマスを送達することができる。さらに、第一のコンベヤ（例えば
、第一のコンベヤは原料の照射において用いられる）から上流の第二のコンベヤが、第一
のコンベヤ上にバイオマスを滴下することができ、そこで第二のコンベヤが、第一のコン
ベヤよりも小さい、運搬方向に対して横方向の幅を有し得る。特に第二のコンベヤが、振
動コンベヤである場合、原料は、第二のコンベヤおよび第一のコンベヤの活動により広げ
られる。幾つかの選択的実施形態において、第二のコンベヤは、斜め方向に切断された端
部から吐出されるようになっており（例えば、４：１比で斜めに切断）、材料が広いカー
テンとして（例えば、第二のコンベヤの幅よりも広い）第一のコンベヤに滴下することが
できる。スプレッダ（例えば、散布スプレッダ、滴下スプレッダ、コンベヤ、またはクロ
スカット振動コンベヤ）によるバイオマスの最初の滴下エリアは、第一の振動コンベヤの
幅全体に広がり得るか、またはこの幅の一部に広がり得る。材料は、コンベヤに滴下され
ると、コンベヤの振動により、さらに均一に広げられて、好ましくはコンベヤの幅全体が
、バイオマスの均一層で覆われるようになる。幾つかの実施形態において、スプレッダの
組み合わせを使用することができる。原料を広げる幾つかの方法は、開示全体が参照によ
り本明細書に組み入れられる、２００２年７月２３日に出願され２００６年１２月２６日
に公開された米国特許第７，１５３，５３３号に記載される。
【０１６３】
一般に、電子ビームを通って可能な限り急速に材料を運搬し、処理能力を最大にするこ
とが好ましい。例えば材料は、少なくとも１フィート／分、例えば少なくとも２フィート
／分、少なくとも３フィート／分、少なくとも４フィート／分、少なくとも５フィート／
分、少なくとも１０フィート／分、少なくとも１５フィート／分、少なくとも２０フィー
ト／分、少なくとも２５フィート／分、少なくとも３０フィート／分、少なくとも４０フ
ィート／分、少なくとも５０フィート／分、少なくとも６０フィート／分、少なくとも７
０フィート／分、少なくとも８０フィート／分、少なくとも９０フィート／分の速度で運
搬することができる。運搬の速度は、ビーム電流および目的となる照射線量に関係し、例
えば、５．５フィート幅のコンベヤに１／４インチ厚のバイオマスを１００ｍＡで広げる
場合、コンベヤは、約２０フィート／分で移動して、有用な照射線量を提供することがで
き（例えば、１パスで約１０Ｍｒａｄ）、５０ｍＡでは、コンベヤは、約１０フィート／
分で移動して、ほぼ同じ照射線量を提供することができる。
【０１６４】
材料を運搬し得る速度は、運搬される材料の形状および重量、ならびに所望の処理に依
存する。材料、例えば粒子材料を流す場合、振動コンベヤでの運搬には特に実行し易い。
運搬速度は、例えば少なくとも１００ポンド／時間（例えば、少なくとも５００ポンド／
時間、少なくとも１０００ポンド／時間、少なくとも２０００ポンド／時間、少なくとも
３０００ポンド／時間、少なくとも４０００ポンド／時間、少なくとも５０００ポンド／
時間、少なくとも１０，０００ポンド／時間、少なくとも１５，０００ポンド／時間、ま
たは少なくとも２５，０００ポンド／時間）になり得る。幾つかの典型的な運搬速度は、
約１０００〜１０，０００ポンド／時間（例えば、約１０００〜８，０００ポンド／時間
、約２０００〜７，０００ポンド／時間、約２０００〜６，０００ポンド／時間、約２０
００〜５，０００ポンド／時間、約２０００〜４，５００ポンド／時間、約１５００〜５
，０００ポンド／時間、約３０００〜７，０００ポンド／時間、約３０００〜６，０００
ポンド／時間、約４０００〜６，０００ポンド／時間および約４０００〜５，０００ポン
ド／時間）になり得る。典型的な運搬速度は、材料の密度に依存する。例えば密度約３５
ポンド／フィート３および運搬速度約５０００ポンド／時間のバイオマスの場合、材料は
、約１４３フィート３／時間の速度で運搬され、材料が１／４インチ厚で、５．５フィー
ト幅のトラフに入れられる場合、材料は約１２５０フィート／時間（約２１フィート／分
）の速度で運搬される。それゆえ材料を運搬する速度は、大きく変動し得る。好ましくは
例えば１／４インチ厚のバイオマスは、約５〜１００フィート／分（例えば、約５〜１０
０フィート／分、約６〜１００フィート／分、約７〜１００フィート／分、約８〜１００
フィート／分、約９〜１００フィート／分、約１０〜１００フィート／分、約１１〜１０
０フィート／分、約１２〜１００フィート／分、約１３〜１００フィート／分、約１４〜
１００フィート／分、約１５〜１００フィート／分、約２０〜１００フィート／分、約３
０〜１００フィート／分、約４０〜１００フィート／分、約２〜６０フィート／分、約３
〜６０フィート／分、約５〜６０フィート／分、約６〜６０フィート／分、約７〜６０フ
ィート／分、約８〜６０フィート／分、約９〜６０フィート／分、約１０〜６０フィート
／分、約１５〜６０フィート／分、約２０〜６０フィート／分、約３０〜６０フィート／
分、約４０〜６０フィート／分、約２〜５０フィート／分、約３〜５０フィート／分、約
５〜５０フィート／分、約６〜５０フィート／分、約７〜５０フィート／分、約８〜５０
フィート／分、約９〜５０フィート／分、約１０〜５０フィート／分、約１５〜５０フィ
ート／分、約２０〜５０フィート／分、約３０〜５０フィート／分、約４０〜５０フィー
ト／分）の速度で運搬される。例えば電子ビーム（例えば、シャワー、照射野）の下を通
過する時に材料の一定した照射の維持を支援するために、材料が一定速度で運搬されるこ
とが好ましい。
【０１６５】
記載された振動コンベヤは、材料をふるい分けて選別するためのふるいを含むことがで
きる。トラフの側面または底部の開口部を、例えばサイズまたは形状により、特定材料を
選別、選択または除去するために用いることができる。幾つかのコンベヤは、支持構造へ
の動的力を低減するために、釣合い重りを有する。幾つかの振動コンベヤは、螺旋エレベ
ータとして構成され、表面のあたりで湾曲するように設計され、そして／または１つのコ
ンベヤから他方のコンベヤに材料を滴下するように（例えば、段階的、カスケードまたは
一連の段もしくは階段として）設計されている。材料を運搬することに加えて、コンベヤ
は、ふるい分け、分離、選別、分類、分配、サイズわけ、検閲、抜き取り、金属除去、凍
結、ブレンド、混合、配列、加熱、蒸解、乾燥、脱水、浄化、洗浄、濾過、クエンチング
、コーティング、除塵、および／または供給のために単独で、または他の設備もしくはシ
ステムと連結させて、使用することができる。コンベヤは、カバー（例えば、防塵カバー
）、側部吐出ゲート、底部吐出ゲート、特別なライナー（例えば、抗粘着性、ステンレス
鋼、ゴム、特注のスチール、および／または溝付き）、分離したトラフ、クエンチプール
、ふるい、穿孔プレート、検出器（例えば、金属検出器）、高温設計、食品等級の設計、
ヒータ、乾燥機および／または冷却器を含むこともできる。加えてトラフは、様々な形状
、例えば平坦な底部、Ｖ字形の底部、最上部のフランジ、湾曲した底部、いずれかの方向
に隆起のある平板、管状、半円型、覆い付き、またはこれらのいずれかの組み合わせであ
ってもよい。特に該コンベヤは、照射システムおよび／または設備と連結することができ
る。
【０１６６】
コンベヤ（例えば、振動コンベヤ）は、耐腐食性材料で作製することができる。コンベ
ヤは、ステンレス鋼（例えば、３０４、３１６ステンレス鋼、ＨＡＳＴＥＬＬＯＹ（登録
商標）合金およびＩＮＣＯＮＥＬ（登録商標）合金）を含む構造材料を使用することがで
きる。例えばＨｙｎｅｓ（米国インディアナ州コーコモー所在）のＨＡＳＴＥＬＬＯＹ（
登録商標）耐腐食性合金、例えばＨＡＳＴＥＬＬＯＹ（登録商標）Ｂ−３（登録商標）合
金、ＨＡＳＴＥＬＬＯＹ（登録商標）ＨＹＢＲＩＤ−ＢＣ１（登録商標）合金、ＨＡＳＴ
ＥＬＬＯＹ（登録商標）Ｃ−４合金、ＨＡＳＴＥＬＬＯＹ（登録商標）Ｃ−２２（登録商
標）合金、ＨＡＳＴＥＬＬＯＹ（登録商標）Ｃ−２２ＨＳ（登録商標）合金、ＨＡＳＴＥ
ＬＬＯＹ（登録商標）Ｃ−２７６合金、ＨＡＳＴＥＬＬＯＹ（登録商標）Ｃ−２０００（
登録商標）合金、ＨＡＳＴＥＬＬＯＹ（登録商標）Ｇ−３０（登録商標）合金、ＨＡＳＴ
ＥＬＬＯＹ（登録商標）Ｇ−３５（登録商標）合金、ＨＡＳＴＥＬＬＯＹ（登録商標）Ｎ
合金およびＨＡＳＴＥＬＬＯＹ（登録商標）ＵＬＴＩＭＥＴ（登録商標）合金。
【０１６７】
振動コンベヤは、非粘着性の剥離コーティング、例えばＴＵＦＦＬＯＮ（商標）（Ｄｕ
ｐｏｎｔ、米国デラウエア所在）を含むことができる。振動コンベヤは、耐腐食性コーテ
ィングを含むこともできる。例えば、Ｍｅｔａｌ  Ｃｏａｔｉｎｇｓ  Ｃｏｒｐ（米国テ
キサス州ヒューストン所在）から供給され得るコーティングなど、例えばフルオロポリマ
ーＸＹＬＡＮ（登録商標）、二硫化モリブデン、エポキシフェノール、リン酸第一鉄金属
コーティング、エポキシ用のポリウレタン高光沢トップコート  、無機亜鉛、ポリテトラ
フルオロエチレン、ＰＰＳ／ＲＹＴＯＮ（登録商標）、フッ素化エチレンプロピレン、Ｐ
ＶＤＦ／ＤＹＫＯＲ（登録商標）、ＥＣＴＦＥ／ＨＡＬＡＲ（登録商標）およびセラミッ
クエポキシコーティング。コーティングは、プロセスガス（例えば、オゾン）、化学腐食
、点食、焼き付き腐食および酸化への耐性を改善することができる。
【０１６８】
場合により、本明細書に記載された運搬システムに加えて、１つ以上の他の運搬システ
ムが取り囲まれていてもよい。囲みを利用する場合、取り囲まれた運搬システムは、酸素
レベルの低い大気中に保持されるように、不活性ガスでパージさせることもできる。酸素
レベルを低く保つことで、幾つかの例において反応性および毒性により望ましくない、オ
ゾンの形成が回避される。例えば酸素は、約２０％未満（例えば、約１０％未満、約１％
未満、約０．１％未満、約０．０１％未満または約０．００１％未満の酸素）になり得る
。パージは、非限定的に窒素、アルゴン、ヘリウムまたは二酸化炭素などの不活性ガスを
用いて実施することができる。これは、液体供給源（例えば、液体窒素またはヘリウム）
の蒸発により供給すること、そのものの位置で空気から発生もしくは分離すること、また
はタンクから供給することができる。不活性ガスは、再循環することができ、任意の残留
酸素を、銅触媒床などの触媒を用いて除去することができる。あるいはパージと、再循環
と、酸素除去の組み合わせを、酸素レベルを低く保つために実施することができる。
【０１６９】
取り囲まれたコンベヤは、バイオマスと反応し得る反応性ガスでパージすることもでき
る。これは、照射工程の前、照射工程中または照射工程後に実施することができる。反応
性ガスは、亜酸化窒素、アンモニア、酸素、オゾン、炭化水素、芳香族化合物、アミド、
過酸化物、アジド、ハロゲン化物、オキシハロゲン化物、リン化物、ホスフィン、アルシ
ン、スルフィド、チオール、ボラン、および／または水素化物であってもよいが、これら
に限らない。反応性ガスは、例えば照射（例えば、電子ビーム、ＵＶ照射、マイクロ波照
射、加熱、ＩＲ線）により、囲みの中で活性化させて、反応性ガスをバイオマスと反応さ
せることができる。バイオマスそのものは、例えば照射により、活性化することができる
。好ましくはバイオマスは、電子ビームにより活性化されてラジカルを生成し、その後、
例えばラジカルカップリングまたはクエンチングにより、活性化または不活性化反応性ガ
スと反応させる。
【０１７０】
取り囲まれたコンベヤに供給されたパージガスは、例えば約２５℃未満、約０℃未満、
約−４０℃未満、約−８０℃未満、約−１２０℃未満に冷却することもできる。例えばガ
スは、液体窒素などの圧縮ガスから蒸発させること、または固体二酸化炭素から昇華させ
ることができる。別の例として、ガスは冷凍機により冷却することができ、またはコンベ
ヤの一部もしくは全体を冷却することができる。
【０１７１】
他の実施形態
本明細書で議論された任意の材料、加工または加工された材料を用いて、複合体、充填
剤、結合剤、可塑性添加剤、吸着剤および制御放出剤などの生成物および／または中間体
を作製することができる。該方法は、例えば圧力および熱を材料に加えることによる、高
密度化を含むことができる。例えば複合体は、繊維性材料を樹脂またはポリマーと混和す
ることにより作製することができる。例えば放射線架橋性樹脂、例えば熱可塑性樹脂を繊
維性材料と混和して、繊維性材料／架橋性樹脂の混和物を提供することができる。そのよ
うな材料は、例えば建築材料、保護シート、コンテナおよび他の構造材料（例えば、鋳造
および／または押出生成物）として有用になり得る。吸収剤は、例えばペレット、チップ
、繊維および／またはシートの形態であってもよい。吸着剤を、例えばペット用寝床材、
梱包材として、または汚染制御システムにおいて用いることができる。制御放出性マトリ
ックスは、例えばペレット、チップ、繊維および／またはシートの形態であってもよい。
制御放出性マトリックスは、例えば薬物、殺生物剤、芳香剤を放出するために用いること
ができる。例えば複合体、吸収剤および制御放出剤、ならびにそれらの使用は、開示全体
が参照により本明細書に組み入れられる、２００６年３月２３日出願の国際特許出願ＰＣ
Ｔ／ＵＳ２００６／０１０６４８号および２０１１年１１月２２日出願の米国特許第８，
０７４，９１０号に記載される。
【０１７２】
幾つかの例において、バイオマス材料は、例えば加速された電子を用いて、第一のレベ
ルで処理されて難分解性を低下させ、１種以上の糖（例えば、キシロース）を選択的に放
出する。バイオマスは、その後、第二のレベルに処理されて、１種以上の他の糖（例えば
、グルコース）を放出することができる。場合によりバイオマスは、処理間で乾燥させる
ことができる。処理は、化学処理および生化学処理を施して、糖を放出することができる
。例えばバイオマス材料は、約２０Ｍｒａｄ未満（例えば、約１５Ｍｒａｄ未満、約１０
Ｍｒａｄ未満、約５Ｍｒａｄ未満、約２Ｍｒａｄ未満）のレベルに処理され、その後、１
０％未満（例えば、約９％未満、約８％未満、約７％未満、約６％未満、約５％未満、約
４％未満、約３％未満、約２％未満、約１％未満、約０．７５％未満、約０．５０％未満
、約０．２５％未満）の硫酸を含む硫酸溶液で処理されて、キシロースを放出することが
できる。例えば溶液に放出されるキシロースを固体から分離し、場合により固体を溶媒／
溶液（例えば、水および／または酸性化水）で洗浄することができる。場合により固体を
、例えば空気中、および／または真空下で場合により加熱しながら（例えば、約１５０℃
未満、約１２０℃未満）で水分量約２５重量％未満（約２０重量％未満、約１５重量％未
満、約１０重量％未満、約５重量％未満、）に乾燥させることができる。その後、固体を
約３０Ｍｒａｄ未満（例えば、約２５Ｍｒａｄ未満、約２０Ｍｒａｄ未満、約１５Ｍｒａ
ｄ未満、約１０Ｍｒａｄ未満、約５Ｍｒａｄ未満、約１Ｍｒａｄ未満または全くない）の
レベルで処理し、その後、酵素（例えば、セルラーゼ）で処理して、グルコースを放出す
ることができる。グルコース（例えば、溶液中グルコース）を、残留固体から分離するこ
とができる。その後、固体をさらに加工して、例えばエネルギーまたは他の生成物（例え
ば、リグニン由来生成物）を生成するのに用いることができる。
【０１７３】
香味剤、芳香剤および着色剤
例えば本明細書に記載された工程、システムおよび／または設備により生成される、本
明細書に記載された生成物および／または中間体のいずれかを、香味剤、芳香剤、着色剤
および／またはこれらの混合物と混和することができる。例えば、糖、有機酸、燃料、ポ
リオール、例えば糖アルコール、バイオマス、繊維および複合体（場合により香味剤、芳
香剤および／または着色剤と共に）の任意の１種以上を、混和（例えば、製剤、混合また
は反応）することができ、または他の生成物を作製するのに用いることができる。例えば
１種以上のそのような生成物を用いて、石鹸、洗剤、キャンディー、飲料（例えば、コー
ラ、ワイン、ビール、リキュール、例えばジンまたはウォッカ、スポーツ飲料、コーヒー
、紅茶）、シロップ医薬品、接着剤、シート（例えば、織物、不織布、フィルター、ティ
ッシュ）および／または複合体（例えば、板）を作製することができる。例えば１種以上
のそのような生成物を、ハーブ、花、花びら、スパイス、ビタミン、ポプリ、または蝋燭
と混和することができる。例えば製剤、混合または反応させた混和物は、グレープフルー
ツ、オレンジ、アップル、ラズベリー、バナナ、レタス、セロリ、シナモン、チョコレー
ト、バニラ、ペパーミント、ミント、玉ねぎ、にんにく、胡椒、サフラン、生姜、ミルク
、ワイン、ビール、紅茶、赤身の牛肉、魚、二枚貝、オリーブオイル、ココナッツ脂肪、
豚脂、バター脂肪、ビーフブイヨン、マメ科植物、ジャガイモ、マーマレード、ハム、コ
ーヒーおよびチーズの香味剤／芳香剤を有することができる。
【０１７４】
香味剤、芳香剤および着色剤は、任意の量、例えば約０．００１重量％〜約３０重量％
、例えば約０．０１重量％〜約２０重量％、約０．０５重量％〜約１０重量％、または約
０．１重量％〜約５重量％添加することができる。これらは、任意の手段および任意の順
序または連続で（例えば、撹拌、混合、乳化、ゲル化、注入、加熱、音波処理、および／
または懸濁）製剤、混合および／または反応させることができる（例えば、本明細書に記
載される任意の１種以上の生成物または中間体と）。充填剤、結合剤、乳化剤、抗酸化剤
、例えばタンパク質のゲル、デンプンおよびシリカを、用いることもできる。
【０１７５】
一実施形態において、照射により生成された反応部位が香味剤、芳香剤および着色剤の
反応適合性部位と反応し得るようにバイオマスを照射した直後に、香味剤、芳香剤および
着色剤をバイオマスに添加することができる。
【０１７６】
香味剤、芳香剤および着色剤は、天然および／または合成材料であってもよい。これら
の材料は、化合物、組成物またはこれらの混合物のうちの１つ以上であってもよい（例え
ば、複数の化合物の製剤または天然組成物）。場合により香味剤、芳香剤、抗酸化剤およ
び着色剤は、例えば発酵工程（例えば、本明細書に記載された糖化材料の発酵）から、生
物学的に誘導することができる。代わりまたは追加として、これらの香味剤、芳香剤およ
び着色剤は、生物体の全体（例えば、植物、真菌、動物、細菌または酵母）または生物体
の一部から採取することができる。生物体は、回収および／または抽出されて、本明細書
に記載された方法、システムおよび設備を用いること、高温抽出、超臨界流体抽出、化学
的抽出（例えば、酸および塩基を含む溶媒または反応性抽出）、機械的抽出（例えば、圧
迫、破砕、濾過）、酵素の使用、出発原料を破壊するような細菌の使用、ならびにこれら
の方法の組み合わせなど任意の手段により、色、香味剤、芳香剤および／または抗酸化剤
を提供することができる。該化合物は、化学反応、例えば糖（例えば、本明細書に記載さ
れた通り生成される）とアミノ酸との混和（メイラード反応）により誘導することができ
る。香味剤、芳香剤、酸化剤および／または着色剤は、本明細書に記載された方法、設備
またはシステムにより生成される中間体および／または生成物、例えばエステルおよびリ
グニン由来生成物であってもよい。
【０１７７】
香味剤、芳香剤または着色剤の幾つかの例が、ポリフェノールである。ポリフェノール
は、多くの果物、野菜、穀粒および花の赤色、紫色および青色着色剤を担う顔料である。
ポリフェノールは、抗酸化性も有することができ、多くの場合、苦味を有する。抗酸化性
は、これらを重要な防腐剤にする。ポリフェノールの分類に、フラボノイド、例えばアン
トシアニジン、フラバノノール、フラバン−３−オール、フラバノンおよびフラバノノー
ルである。用いられ得る他のフェノール性化合物としては、フェノール酸およびそのエス
テル、例えばクロロゲン酸および高分子タンニンが挙げられる。
【０１７８】
着色剤のうち、無機化合物、無機質または有機化合物、例えば二酸化チタン、酸化亜鉛
、酸化アルミニウム、カドミウムイエロー（例えば、ＣｄＳ）、カドミウムオレンジ（例
えば、若干のＳｅを含むＣｄＳ）、アリザリンクリムゾン（例えば、合成または非合成ロ
ーズマダー）、ウルトラマリン（例えば、合成ウルトラマリン、天然ウルトラマリン、合
成ウルトラマリンバイオレット）、コバルトブルー、コバルトイエロー、コバルトグリー
ン、ビリジアン（例えば、酸化クロム（ＩＩＩ）水和物）、黄銅鉱、コニカルコ石、コル
ヌビア石、コーンウォール石およびリロコナイトを用いることができる。カーボンブラッ
クおよび自己分散型ブラックなどの黒色顔料を用いてもよい。
【０１７９】
用いられ得る幾つかの香味剤および芳香剤としては、アカレアＴＢＨＱ、アセットＣ−
６、アリルアミルグリコラート、α−テルピネオール、アンブレットリド、アンブリノー
ル９５、アンドラン、アフェルメート、アップルライド（ＡＰＰＬＥＬＩＤＥ）、ＢＡＣ
ＤＡＮＯＬ（登録商標）、ベルガマル、β−イオノンエポキシド、β−ナフチルイソブチ
ルエーテル、ビシクロノナラクトン、ＢＯＲＮＡＦＩＸ（登録商標）、カントキサール、
ＣＡＳＨＭＥＲＡＮ（登録商標）、ＣＡＳＨＭＥＲＡＮ（登録商標）ＶＥＬＶＥＴ、ＣＡ
ＳＳＩＦＦＩＸ（登録商標）、セドラフィックス、ＣＥＤＲＡＭＢＥＲ（登録商標）、セ
ドリルアセタート、セレストリド、シンナマルバ、シトラルジメチルアセタート、ＣＩＴ
ＲＯＬＡＴＥ（商標）、シトロネロール７００、シトロネロール９５０、シトロネロール
クール、シトロネリルアセタート、シトロネリルアセタートピュア、シトロネリルアセタ
ートピュア、シトロネリルホルマート、クラリセット、クロナール、コニフェラン、コニ
フェランピュア、コルテクスアルデヒド５０％ペオモサ、シクラブテ、ＣＹＣＬＡＣＥＴ
（登録商標）、ＣＹＣＬＡＰＲＯＰ（登録商標）、  ＣＹＣＬＥＭＡＸ（商標）、シクロ
ヘキシルエチルアセタート、ダマスコル、δダマスコン、ジヒドロシクラセット、ジヒド
ロミルセノール、ジヒドロテルピネオール、ジヒドロテルピニルアセタート、ジメチルシ
クロルモール、ジメチルオクタノールＰＱ、ジミルセトール、ジオラ、ジペンテン、ＤＵ
ＬＣＩＮＹＬ（登録商標）  ＲＥＣＲＹＳＴＡＬＬＩＺＥＤ、エチル−３−フェニルグリ
シダート、フレーラモン、フレーラニル、フローラルスーパー、フロラロゾン、フロリフ
ォール、フレイストン（ＦＲＡＩＳＴＯＮＥ）、フルクトン、ＧＡＬＡＸＯＬＩＤＥ（登
録商標）５０、ＧＡＬＡＸＯＬＩＤＥ（登録商標）５０  ＢＢ、ＧＡＬＡＸＯＬＩＤＥ（
登録商標）５０  ＩＰＭ、ＧＡＬＡＸＯＬＩＤＥ（登録商標）  ＵＮＤＩＬＵＴＥＤ、Ｇ
ＡＬＢＡＳＣＯＮＥ、ゲラルデヒド、ゲラニオール５０２０、ゲラニオール６００タイプ
、ゲラニオノール９５０、ゲラニオール９８０（ピュア）、ゲラニオールＣＦＴクール、
ゲラニオールクール、ゲラニルアセタートクール、ゲラニルアセタートピュア、ゲラニル
ホルマート、グリサルバ、グアイルアセタート、ＨＥＬＩＯＮＡＬ（商標）、ヘルバック
、ＨＥＲＢＡＬＩＭＥ（商標）、ヘキサデカノリド、ヘキサロン、ヘキセニルサリチラー
トシス−３，ヒヤシンスボディ、ヒヤシンスボディＮｏ．３、ハイドラトロピックアルデ
ヒドＤＭＡ、ヒドロキシオール、ハイポーレム、インドラローム、イントレレベンアルデ
ヒド、イントレレベンアルデヒドスペシャル、イオノンアルファ、イオノンベータ、イソ
シクロシトラル、イソシクロゲラニオール、ＩＳＯ  Ｅ  ＳＵＰＥＲ（登録商標）、イソ
ブチルキノリン、ジャスマル、ＪＥＳＳＥＭＡＬ（登録商標）、ＫＨＡＲＩＳＭＡＬ（登
録商標）、ＫＨＡＲＩＳＭＡＬ（登録商標）ＳＵＰＥＲ、クフシニル、ＫＯＡＶＯＮＥ（
登録商標）、ＫＯＨＩＮＯＯＬ（登録商標）、ＬＩＦＦＡＲＯＭＥ（商標）、リモキサー
ル、ＬＩＮＤＥＮＯＬ（商標）、ＬＹＲＡＬ（登録商標）、リレイムスーパー、マンダリ
ンアルド１０％トリエチル、ＣＩＴＲ、マリティマ、ＭＣＫチャイニーズ、ＭＥＩＪＩＦ
Ｆ（商標）、メラフレール、メロゾン、メチルアントラニラート、メチルイオノンアルフ
ァエキストラ、メチルイオノンガンマＡ、メチルイオノンガンマクール、メチルイオノン
ガンマピュア、メチルラベンダーケトン、ＭＯＮＴＡＶＥＲＤＩ（登録商標）、ミュゲシ
ア、ミュゲアルデヒド５０、ムスクＺ４、ミラックアルデヒド、ミルセニルアセタート、
ＮＥＣＴＡＲＡＴＥ（商標）、ネロール９００、ネリルアセタート、オシメン、オクタセ
タール、オレンジフラワーエーテル、オリボン、ＯＲＲＩＮＩＦＦ２５％、オキサスピラ
ン、オゾフレール、ＰＡＭＰＬＥＦＬＥＵＲ（登録商標）、ペオモサ、ＰＨＥＮＯＸＡＮ
ＯＬ（登録商標）、ピコニア、プレシクレモンＢ、プレニルアセタート、プリスマントー
ル、レセダボディ、ロザルバ、ロザムスク、サンジノール、ＳＡＮＴＡＬＩＦＦ（商標）
、シベルタール、テルピネオール、テルピノレン２０、テルピノレン９０ＰＱ、テルピノ
レンレクト（ＴＥＲＰＹＮＯＬＥＮＥ  ＲＥＣＴ．）、テルピニルアセタート、テルピニ
ルアセタートＪＡＸ、ＴＥＴＲＡＨＹＤＲＯ  ＭＵＧＵＯＬ（登録商標）、テトラヒドロ
ミルセノール、テトラメラン、ＴＩＭＢＥＲＳＩＬＫ（商標）、トバカロール、ＴＲＩＭ
ＯＦＩＸ（登録商標）Ｏ  ＴＴ、ＴＲＩＰＬＡＬ（登録商標）、ＴＲＩＳＡＭＢＥＲ（登
録商標）、バノリス、ＶＥＲＤＯＸ（商標）、ＶＥＲＤＯＸ（商標）ＨＣ、ＶＥＲＴＥＮ
ＥＸ（登録商標）、ＶＥＲＴＥＮＥＸ（登録商標）ＨＣ、ＶＥＲＴＯＦＩＸ（登録商標）
ＣＯＥＵＲ、ベルトリフ、ベルトリフイソ、ビオリフ、ビバルディエ、ゼノリド、ＡＢＳ
インディア  ７５  ＰＣＴ  ミグリオール、ＡＢＳ  モロッコ  ５０  ＰＣＴ  ＤＰＧ
、ＡＢＳ  モロッコ  ５０  ＰＣＴ  ＴＥＣ、アブソルートフレンチ、アブソルートイン
ディア、アブソルートＭＤ  ５０  ＰＣＴ  ＢＢ、アブソルートモロッコ、コンセントレ
ート  ＰＧ、ティンクチャー２０  ＰＣＴ、アンバーグリス、アンブレットアブソルート
、アンブレットシードオイル、アルモワーズオイル７０  ＰＣＴ  ツヨン、バジルアブソ
ルートグランベール、バジルグランベールＡＢＳ  ＭＤ、バジルオイルグランベール、バ
ジルオイルバーベナ、バジルオイルベトナム、ベイオイルテルペンレス、ビーズワックス
ＡＢＳ  Ｎ  Ｇ、ビーズワックスアブソルート、ベンゾインレジノイドシアム、ベンゾイ
ンレジノイドシアム５０  ＰＣＴ  ＤＰＧ、ベンゾインレジノイドシアム  ５０  ＰＣＴ
ＰＧ，ベンゾインレジノイドシアム  ７０．５  ＰＣＴ  ＴＥＣ、ブラックカラントブ
ッド  ＡＢＳ  ６５  ＰＣＴ  ＰＧ、ブラックカラントブッド  ＡＢＳ  ＭＤ  ３７  Ｐ
ＣＴ  ＴＥＣ、ブラックカラントブッド  ＡＢＳ  ミグリオール、ブラックカラントブッ
ドアブソルートバーガンディ、ボアドローズオイル、ブランアブソルート、ブランレジノ
イド、ブルームアブソルートイタリー、カルダモングアテマラＣＯ２エキストラクト、カ
ルダモンオイルグアテマラ、カルダモノイルインディア、キャロットハート、キャシーア
ブソルートエジプト、キャシーアブソルート  ＭＤ  ５０  ＰＣＴ  ＩＰＭ、キャストレ
ウム  ＡＢＳ  ９０  ＰＣＴ  ＴＥＣ、キャストレウム  ＡＢＳ  Ｃ  ５０  ＰＣＴ  ミ
グリオール、キャストレウム  アブソルート、キャストレウムレジノイド、キャストレウ
ムレジノイド  ５０  ＰＣＴ  ＤＰＧ、セドロールセドレン、セドラスアトランティカオ
イルレジスト、カモミールオイルロマン、カモミールオイルワイルド、カモミールオイル
ワイルドロウリモネン（ＣＨＡＭＯＭＩＬＥ  ＯＩＬ  ＷＩＬＤ  ＬＯＷ  ＬＩＭＯＮＥ
ＮＥ）、シナモンバークオイルセイロン、シストアブソルート、シストアブソルートカラ
ーレス、シトロネラオイルアジアアイロンフリー、シベット  ＡＢＳ  ７５  ＰＣＴ  Ｐ
Ｇ、シベットアブソルート、シベットティンクチュア  １０  ＰＣＴ、クラリセージ  Ａ
ＢＳ  フレンチ  デコル（ＤＥＣＯＬ）、クラリセージアブソルートフレンチ、クラリセ
ージ  シーレス（Ｃ’ＬＥＳＳ）  ５０  ＰＣＴ  ＰＧ、クラリセージオイルフレンチ、
コパイババルサム、コパイババルサムオイル、コリアンダーシードオイル、シプレスオイ
ル、シプレスオイルオーガニック、ダバナオイル、ガルバノール、ガルバナムアブソルー
トカラーレス、ガルバナムオイル、ガルバナムレジノイド、ガルバナムレジノイド  ５０
ＰＣＴ  ＤＰＧ、ガルバナムレジノイドヘルコリンＢＨＴ、ガルバナムレジノイドＴＥ
Ｃ  ＢＨＴ、ゲンチアン（ＧＥＮＥＴＩＡＮＥ）アブソルート  ＭＤ  ２０  ＰＣＴ  Ｂ
Ｂ、ゲンチアンコンクリート、ゲラニウム  ＡＢＳ  エジプト  ＭＤ、ゲラニウムアブソ
ルートエジプト、ゲラニウムオイルチャイナ、ゲラニウムオイルエジプト、ジンジャーオ
イル６２４、ジンジャーオイル  精留可溶性（ＲＥＣＴＩＦＩＥＤ  ＳＯＬＵＢＬＥ）、
グアヤクウッドハート、ヘイ  ＡＢＳ  ＭＤ  ５０  ＰＣＴ  ＢＢ、ヘイアブソルート、
ヘイアブソルート  ＭＤ  ５０  ＰＣＴ  ＴＥＣ、ヒーリングウッド、ヒソップオイルオ
ーガニック、イモーテル  ＡＢＳ  ユーゴ  ＭＤ  ５０  ＰＣＴ  ＴＥＣ、イモーテルア
ブソルートスペイン、イモーテルアブソルートユーゴ、ジャスミンＡＢＳインディアＭＤ
、ジャスミンアブソルートエジプト、ジャスミンアブソルートインディア、ジャスミン（
ＡＳＭＩＮ）アブソルートモロッコ、ジャスミンアブソルートサンバック、ジョンキルＡ
ＢＳ  ＭＤ  ２０  ＰＣＴ  ＢＢ、ジョンキルアブソルートフランス、ジュニパーベリー
オイルＦＬＧ、ジュニパーベリーオイル  精留可溶性、ラブダニウムレジノイド  ５０  
ＰＣＴ  ＴＥＣ、ラブダニウムレジノイド  ＢＢ、ラブダニウムレジノイド  ＭＤ、ラブ
ダニウムレジノイド  ＭＤ  ５０  ＰＣＴ  ＢＢ、ラバンジンアブソルート  Ｈ、ラバン
ジンアブソルート  ＭＤ、ラバンジンオイル、アブリアルオーガニック、ラバンジンオイ
ルグロッソオーガニック、ラバンジンオイルスーパー、ラベンダーアブソルート  Ｈ、ラ
ベンダーアブソルート  ＭＤ、ラベンダーオイルクマリンフリー、ラベンダーオイルクマ
リンフリーオーガニック、ラベンダーオイルメイレットオーガニック、ラベンダーオイル
ＭＴ、メイスアブソルート  ＢＢ、モクレン花オイルローメチルオイゲノール、モクレン
花オイル、モクレン花オイル  ＭＤ、モクレン葉オイル、マンダリンオイル  ＭＤ、マン
ダリンオイル  ＢＨＴ、マテアブソルート  ＢＢ、モスツリー（ＭＯＳＳ  ＴＲＥＥ）ア
ブソルート  ＭＤ  ＴＥＸ  ＩＦＲＡ  ４３、モスオーク  ＡＢＳ  ＭＤ  ＴＥＣ  ＩＦ
ＲＡ  ４３、モスオークアブソルート  ＩＦＲＡ  ４３、モスオークアブソルート  ＭＤ
ＩＰＭ  ＩＦＲＡ  ４３、ミルラレジノイド  ＢＢ、ミルラレジノイド  ＭＤ、ミルラ
レジノイドＴＥＣ、マートルオイルアイロンフリー、マートルオイルチュニジア精留、ナ
ルシスＡＢＳ  ＭＤ  ２０  ＰＣＴ  ＢＢ、ナルシスアブソルートフレンチ、ネロリオイ
ルチュニジア、ナツメグオイルテルペンレス、カーネーションアブソルート、オリバナム
アブソルート、オリバナムレジノイド、オリバナムレジノイド  ＢＢ、オリバナムレジノ
イド  ＤＰＧ、オリバナムレジノイドエキストラ  ５０  ＰＣＴ  ＤＰＧ、オリバナムレ
ジノイド  ＭＤ、オリバナムレジノイド  ＭＤ  ５０  ＰＣＴ  ＤＰＧ、オリバナムレジ
ノイドＴＥＣ、オポポナックスレジノイド  ＴＥＣ、オレンジビガラーデオイル  ＭＤ  
ＢＨＴ、オレンジビガラーデオイル  ＭＤ  ＳＣＦＣ、オレンジフラワーアブソルートチ
ュニジア、オレンジフラワーウォーターアブソルートチュニジア、オレンジリーフアブソ
ルート、オレンジリーフウォーターアブソルートチュニジア、オリスアブソルートイタリ
ー、オリスコンクリート  １５  ＰＣＴ  イロン（ＩＲＯＮＥ）、オリスコンクリート  
８  ＰＣＴ  イロン、オリスナチュラル  １５  ＰＣＴ  イロン  ４０９５Ｃ、オリスナ
チュラル  ８  ＰＣＴ  イロン  ２９４２Ｃ、オリスレジノイド、オスマンサスアブソル
ート、オスマンサスアブソルート  ＭＤ  ５０  ＰＣＴ  ＢＢ、パチョリハートＮｏ３、
パチョリオイルインドネシア、パチョリオイルインドネシアアイロンフリー、パチョリオ
イルインドネシア  ＭＤ、パチョリオイルレジスト、ペニーロイヤルハート、ペパーミン
トアブソルート  ＭＤ、プチグレインビガラードオイルチュニジア、プチグレインシトロ
ニエオイル、プチグレインオイルパラグアイテルペンレス、プチグレインオイルテルペン
レスＳＴＡＢ、ピメントベリーオイル、ピメントリーフオイル、ロジノールＥＸゲラニウ
ムチャイナ、ローズＡＢＳブルガリアンローメチルオイゲノール、ローズＡＢＳモロッコ
ローメチルオイゲノール、ローズＡＢＳターキッシュローメチルオイゲノール、ローズア
ブソルート、ローズアブソルートブルガリアン、ローズアブソルートダマスケナ、ローズ
ア
ブソルートＭＤ、ローズアブソルートモロッコ、ローズアブソルートターキッシュ、ロー
ズオイルブルガリアン、ローズオイルダマスケナ低メチルオイゲノール、ローズオイルタ
ーキッシュ、ローズマリーオイルカンファーオーガニック、ローズマリーオイルチュニジ
ア、ビャクダンオイルインディア、ビャクダンオイルインディア精留、サンタロール、シ
ヌスモーレオイル、ＳＴジョンブレッドティンクチュア  １０  ＰＣＴ、スチラックスレ
ジノイド、タジェットオイル、ティーツリーハート、トンカ豆  ＡＢＳ  ５０  ＰＣＴ  
ソルベント、トンカ豆アブソルート、チュベローズアブソルートインディア、ベチバーハ
ートエキストラ、ベチバーオイルハイチ、ベチバーオイルハイチ  ＭＤ、ベチバーイルジ
ャワ、ベチバーオイルジャワＭＤ、バイオレットリーフアブソルートエジプト、バイオレ
ットリーフアブソルートエジプトデコル、バイオレットリーフアブソルートフレンチ、バ
イオレットリーフアブソルート  ＭＤ  ５０  ＰＣＴ  ＢＢ、ニガヨモギオイルテルペン
レス、イランエキストラオイル、イランＩＩＩオイルおよびこれらの組み合わせが挙げら
れる。
【０１８０】
着色剤は、英国染料染色学会によるカラーインデックスに列挙されたものであってもよ
い。着色剤は、染料および顔料を含み、織物、ペイント、インクおよびインクジェット用
インクを着色するために一般に用いられるものを含む。用いられ得る幾つかの着色剤とし
ては、カロテノイド、アリーリドイエロー、ジアリーリドイエロー、β−ナフトール、ナ
フトール、ベンゾイミダゾロン、ジスアゾ濃縮顔料、ピラゾロン、ニッケルアゾイエロー
、フタロシアニン、キナクリドン、ペリレンおよびペリノン、イソインドリノンおよびイ
ソインドリン顔料、トリアリールカルボニウム顔料、ジケトピロロピロール顔料、チオイ
ンジゴイドが挙げられる。カロテノイドとしては、例えば、α−カロテン、β−カロテン
、γ−カロテン、リコペン、ルテインおよびアスタキサンチンアナットーエキス、脱水ビ
ート（ビート粉末）、カンタキサンチン、カラメル、β−アポ−８’−カロテナール、コ
チニールエキス、カーミン、銅クロロフィリンナトリウム、焼成し部分的に脱脂し蒸解し
た綿実粉（ｔｏａｓｔｅｄ  ｐａｒｔｉａｌｌｙ  ｄｅｆａｔｔｅｄ  ｃｏｏｋｅｄ  ｃ
ｏｔｔｏｎｓｅｅｄ  ｆｌｏｕｒ）、グルコン酸第一鉄、乳酸第一鉄、ブドウ色エキス、
ブドウ果皮エキス（エノシアニナ）、ニンジンオイル、パプリカ、パプリカオレオレジン
、雲母系パールエッセンス顔料、リボフラビン、サフラン、二酸化チタン、トマトリコペ
ンエキス、トマトリコペン濃縮物、ターメリック、ターメリックオレオレジン、ＦＤ＆Ｃ
青色１号、ＦＤ＆Ｃ青色２号、ＦＤ＆Ｃ緑色３号、オレンジＢ、シトラスレッド２号、Ｆ
Ｄ＆Ｃ赤色３号、ＦＤ＆Ｃ赤色４０号、ＦＤ＆Ｃ黄色５号、ＦＤ＆Ｃ黄色６号、アルミナ
（乾燥水酸化アルミニウム）、炭酸カルシウム、銅クロロフィリンカリウムナトリウム（
クロロフィリン−銅錯体）、ジヒドロキシアセトン、オキシ塩化ビスマス、フェロシアン
化第二鉄アンモニウム、フェロシアン化第二鉄、水酸化クロムグリーン、酸化クロムグリ
ーン、グアニン、パイロフィライト、タルク、アルミニウム粉末、ブロンズ粉末、銅粉末
、酸化亜鉛、Ｄ＆Ｃ青色４号、Ｄ＆Ｃ緑色５号、Ｄ＆Ｃ緑色６号、Ｄ＆Ｃ緑色８号、Ｄ＆
Ｃ橙色４号、Ｄ＆Ｃ橙色５号、Ｄ＆Ｃ橙色１０号、Ｄ＆Ｃ橙色１１号、ＦＤ＆Ｃ赤色４号
、Ｄ＆Ｃ赤色６号、Ｄ＆Ｃ赤色７号、Ｄ＆Ｃ赤色１７号、Ｄ＆Ｃ赤色２１号、Ｄ＆Ｃ赤色
２２号、Ｄ＆Ｃ赤色２７号、Ｄ＆Ｃ赤色２８号、Ｄ＆Ｃ赤色３０号、Ｄ＆Ｃ赤色３１号、
Ｄ＆Ｃ赤色３３号、Ｄ＆Ｃ赤色３４号、Ｄ＆Ｃ赤色３６号、Ｄ＆Ｃ赤色３９号、Ｄ＆Ｃ紫
色２号、Ｄ＆Ｃ黄色７号、Ｄ＆Ｃ黄色７号エキス、Ｄ＆Ｃ黄色８号、Ｄ＆Ｃ黄色１０号、
Ｄ＆Ｃ黄色１１号、Ｄ＆Ｃ黒色２号、Ｄ＆Ｃ黒色３（３）号、Ｄ＆Ｃ茶色１号、Ｄ＆Ｃク
ロム−コバルト−酸化アルミニウムエキス、クエン酸鉄アンモニウム、ピロガロール、ロ
グウッドエキス、１，４−ビス［（２−ヒドロキシ−エチル）アミノ］−９，１０−アン
トラセンジオンビス（２−プロパノイック）エステルコポリマー、１，４−ビス［（２−
メチルフェニル）アミノ］−９，１０−アントラセンジオン、１，４−ビス［４−（２−
メタクリルオキシエチル）  フェニルアミノ］アントラキノンコポリマー、カルバゾール
バイオレット、クロロフィリン−銅錯体、クロム−コバルト−酸化アルミニウム、Ｃ．Ｉ
．  バットオレンジ  １，２−［［２，５−ジエトキシ−４−［（４−メチルフェニル）
チオール］フェニル］アゾ］−１，３，５−ベンゼントリオール、１６，２３−ジヒドロ
ジナフト［２，３−ａ：２’，３’−ｉ］ナフト［２’，３’：６，７］インドロ［２，
３−ｃ］カルバゾール−５，１０，１５，１７，２２，２４−ヘキソン、Ｎ，Ｎ’−（９
，１０−ジヒドロ−９，１０−ジオキソ−１，５−アントラセンジイル）ビスベンズアミ
ド、７，１６−ジヒドロ−６，１５−ジヒドロ−５，９，１４，１８−アントラジンテト
ロン、１６，１７−ジメトキシジナフト（１，２，３−ｃｄ：３’，２’，１’−ｌｍ）
ペリレン−５，１０−ジオン、ポリ（ヒドロキシエチルメタクリラート）−ダイコポリ
マー（３）、リアクティブブラック５、リアクティブブルー２１、リアクティブオレンジ
７８、リアクティブイエロー１５、リアクティブブルー  １９、リアクティブブルー４、
Ｃ．Ｉ．リアクティブレッド１１、Ｃ．Ｉ．リアクティブイエロー８６、Ｃ．Ｉ．リアク
ティブブルー１６３、Ｃ．Ｉ．リアクティブレッド１８０、４−［（２，４−ジメチルフ
ェニル）アゾ］−２，４−ジヒドロ−５−メチル−２−フェニル−  ３Ｈ−ピラゾ−３−
オン（ソルベントイエロー１８）、６−エトキシ−２−（６−エトキシ−３−オキソベン
ゾ［ｂ］チエン−２（３Ｈ）−  イリデン）ベンゾ［ｂ］チオフェン−３（２Ｈ）−オン
、フタロシアニングリーン、ビニルアルコール／メタクリル酸メチル−ダイ反応生成物、
Ｃ．Ｉ．リアクティブレッド１８０、Ｃ．Ｉ．リアクティブブラック５、Ｃ．Ｉ．リアク
ティブオレンジ７８、Ｃ．Ｉ．リアクティブイエロー１５、Ｃ．Ｉ．リアクティブブルー
２１、１−アミノ−４−［［４−［（２−ブロモ−１−オキソアリル）アミノ］−２−ス
ルホナトフェニル］アミノ］−９，１０−ジヒドロ−９，１０−ジオキソアントラセン−
２−スルホン酸二ナトリウム（リアクティブブルー６９）、Ｄ＆Ｃ青色９号、［フタロシ
アニナト（２−）］銅およびこれらの混合物が挙げられる。
【０１８１】
本明細書の実施例以外で、または他に明記されなければ、本明細書の以下の部分および
添付の特許請求の範囲における材料、元素、量、反応時間および温度、量の比などの数値
範囲、量、値およびパーセント値の全ては、用語「約」が値、量、または範囲と共に明確
に表れ得ないとしても、言語「約」によって始まると読み取ることができる。したがって
反することが示されない限り、以下の明細書および特許請求の範囲に示された数値パラメ
ータは、本発明により得ようとする所望の特性に応じて変動し得る近似値である。最低限
でも、そして特許請求の範囲と同様の原則の適用を限定する試みではなく、各数値パラメ
ータは少なくとも、報告された有効数字の数を考慮して、通常の端数処理法を利用するこ
とにより、解釈されなければならない。
【０１８２】
本発明の広範囲に示された数値範囲およびパラメータは近似であるが、具体的実施例に
示された数値は、可能な限り正確に報告されている。しかしな  がら、いずれの数値も、
基礎をなす各検査測定に見出された標準偏差から必然的に生じた誤差を本質的に含有する
。さらに数値範囲が、本明細書に示されている場合、これらの範囲は、引用された範囲の
終了点を含む（例えば、終了点が用いられてもよい）。重量パーセントが、本明細書に用
いられている場合、報告された数値は、全重量に対するものである。
【０１８３】
同じく、本明細書に引用された任意の数値範囲はそこに包含される部分範囲の全てを含
むことが理解されなければならない。例えば「１〜１０」の範囲は、引用された最小値１
と引用された最大値１０の間の（そしてそれらを含み）部分範囲全てを含み、即ち１と等
しいまたは１よりも大きな最小値と、１０と等しいまたは１０よりも小さい最大値を有す
るものとする。本明細書で用いられる用語「ｏｎｅ」、「ａ」、または「ａｎ」は、他に
断りがなければ、「少なくとも１」、または「１以上」を含むものとする。
【０１８４】
本明細書で参照により組み入れられると述べられた任意の特許、特許公開、または他の
開示材料の全体または一部は、組み入れられた材料が既存の定義、表明、また本開示に示
された他の開示材料と矛盾しない程度にのみ、本明細書に組み入れられる。そのため必要
な程度にまで、本明細書に明白に示された開示は、参照により本明細書に組み入れられた
任意の矛盾材料にとって代わる。参照により本明細書に組み入れられると述べられていな
がら、本明細書に示された既存の定義、表面、または他の開示材料と矛盾する任意の材料
またはその一部は、組み入れられた材料と既存の開示材料の間で矛盾が生じない程度のみ
組み入れられる。
【０１８５】
本発明は、好ましい実施形態を参照して具体的に図示および記載されたが、添付の特許
請求の範囲に包含される発明の範囲を逸脱することなく、形態および詳細の様々な変更を
施し得ることは、当業者に理解されよう。
【図１】
2018138301.tif 000004
【図２】
2018138301.tif 000005
【図３Ａ】
2018138301.tif 000006
【図３Ｂ】
2018138301.tif 000007
【図３Ｃ】
2018138301.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成30年5月7日(2018.5.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理済み材料の生成方法であって、以下の：
材料を複数の材料部分に分割すること、
前記材料部分を複数の第一保管庫に運搬すること（ここで、各第一保管庫は前記材料部分のうちの１つを受容する）、
前記保管庫中の前記材料部分を処理すること、
前記第一保管庫の外に前記材料部分を運搬すること、そして
前記材料部分を併合すること
を包含する方法。
【請求項２】
処理することが、電離放射線を線量放射すること、音波処理、酸化、熱分解、水蒸気爆発、化学的処理、機械的処理、凍結粉砕およびその組合せからなる群から選択される処理方法を包含する請求項１記載の方法。
【請求項３】
電離放射線を線量投与することが電子線の照射を包含する請求項２記載の方法。
【請求項４】
各材料部分が約１０Ｍｒａｄ〜約１５０Ｍｒａｄ線量の放射線で処理される請求項２または３記載の方法。
【請求項５】
各第一保管庫内で、材料が約１０Ｍｒａｄ〜約５０Ｍｒａｄの線量の放射線で処理される請求項２〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
各運搬ステップが空気運搬することを包含する請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記材料部分を処理しながら、振動コンベヤで前記材料を運搬することをさらに包含する請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記材料を連続的に分割すること、前記材料部分を第一保管庫に連続的に運搬すること、前記材料部分を連続的に処理すること、そして前記材料部分を連続的に併合して、処理済み材料を連続的に生成することをさらに包含する請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記各材料部分の温度が前記処理ステップ中に１５０℃を超えない請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
照射間に処理および／または冷却しながら（例えば、スクリュークーラーを利用する）、各材料を冷却することをさらに包含する請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記第一保管庫の外に前記材料部分を運搬後、前記材料部分を複数の第二保管庫に運搬すること（各第二保管庫は前記材料部分のうちの１つを受容する）、前記第二保管庫中で前記材料部分を処理すること、前記第二保管庫の外に前記材料部分を運搬することをさらに包含する請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
第一および第二保管庫の各々が共通の壁を共有する請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
前記第一処理と第二処理ステップの間に前記材料部分を冷却することをさらに包含する請求項１１または１２記載の方法。
【請求項１４】
前記材料がバイオマス材料であり、処理することが前記バイオマス材料の難分解性を低減するかまたはさらに低減する請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記バイオマス材料がセルロース系またはリグノセルロース系物質である請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
前記セルロース系またはリグノセルロース系バイオマスが、紙、紙製品、紙廃棄物、紙パルプ、着色紙、積載紙（ｌｏａｄｅｄ  ｐａｐｅｒ）、塗工紙、充填紙、雑誌、印刷物、印刷用紙、ポリコート紙、カードストック、厚紙、ボール紙、綿、木材、パーティクルボード、林業廃棄物、おがくず、アスペン材、木材チップ、草、アメリカクサキビ、ススキ、スパルティナ属植物、クサヨシ、穀粒残渣、コメ籾殻、オートムギ籾殻、コムギ籾殻、オオムギ籾殻、農業廃棄物、貯蔵牧草、キャノーラ藁、コムギ藁、オオムギ藁、オートムギ藁、イネ藁、ジュート、大麻、亜麻、タケ、サイザルアサ、マニラアサ、トウモロコシ穂軸、トウモロコシ飼葉、ダイズ飼葉、トウモロコシ繊維、アルファルファ、干し草、ココナッツヘア、砂糖加工残渣、バガス、ビートパルプ、リューゼツランバガス、藻類、海藻、有機肥料、汚水、アラカチャ、ソバ、バナナ、オオムギ、キャッサバ、葛、オクラ、サゴヤシ、モロコシ、ジャガイモ、サツマイモ、タロイモ、ヤムイモ、インゲンマメ、ソラマメ、レンズマメ、エンドウ豆およびこれらのいずれかの混合物からなる群から選択される請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
前記処理済み材料が少なくとも５００ｌｂ／時間／保管庫の比率で生成される請求項１〜１６のいずれか一項に記載の方法。
【外国語明細書】
2018138301000001.pdf