JP2008111027A - Water-absorbing gel of biodegradable polymer and method for producing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、使い捨てオムツ、布オムツ、生理用品等のように多量に水を吸収する用途に好適に使うことができ、かつ土壌中の微生物により生分解する環境に優しい生分解性高分子吸水ゲル及びその製造方法に関する。 The present invention can be suitably used for applications such as disposable diapers, cloth diapers, sanitary products and the like that can absorb a large amount of water and is biodegradable polymer water-absorbing gel that is biodegradable by microorganisms in the soil. And a manufacturing method thereof.
水を吸収するゲルには、ポリアクリル酸ソーダ、デンプンにアクリル酸をグラフト重合したもの、又はポリエチレンオキサイド、ポリビニルアルコール、アクリルアミド若しくはポリビニルピロリド水溶液を電離性放射線で照射し、橋かけ反応によって得られる吸水ゲルがある。また、ホルマリンやグルタルアルデヒドなどによる化学処理による橋かけによって得られる吸水ゲルもある。吸水ゲルは、農業、医療、衛生用品の分野で多量に使用されており、今後も生産量が増大していくことが予測されている。 Gels that absorb water can be obtained by crosslinking reaction with poly (sodium acrylate), starch grafted with acrylic acid, or polyethylene oxide, polyvinyl alcohol, acrylamide or polyvinylpyrrolide aqueous solution with ionizing radiation. There is a water-absorbing gel. There are also water-absorbing gels obtained by crosslinking by chemical treatment with formalin, glutaraldehyde and the like. Water-absorbing gels are used in large quantities in the fields of agriculture, medical care, and hygiene products, and it is predicted that the production volume will continue to increase in the future.
ポリアクリル酸ソーダなどのような水溶性ポリマーを橋かけして得られる吸水ゲルは、使い捨てオムツなどの衛生用品に広く使われている。しかし、幼児や病院で使った使い捨てオムツなどは、主に焼却処理により処分されている。濡れたオムツなどを焼却炉に入れると、燃焼温度が低下しダイオキシンの発生と炭素ガスの増加に繋がる。土壌中に埋没処理した場合は分解せず、長い時間滞留し、環境に負荷を与える。 A water-absorbing gel obtained by crosslinking a water-soluble polymer such as sodium polyacrylate is widely used in sanitary products such as disposable diapers. However, disposable diapers used in infants and hospitals are mainly disposed of by incineration. When wet diapers are placed in an incinerator, the combustion temperature decreases, leading to the generation of dioxins and an increase in carbon gas. When it is buried in the soil, it does not decompose and stays for a long time, giving a load to the environment.
一方、デンプンやセルロースなどの誘導体に、ホルマリン、グルタルアルデヒド、エピクロルヒドリンなどの試薬を使い化学橋かけにより吸水剤を合成する方法がある。しかし、これらの化学物質は毒性が強く、作業現場の環境汚染と吸水剤中への残留といった問題がある。 On the other hand, there is a method of synthesizing a water-absorbing agent by chemical crosslinking using a reagent such as formalin, glutaraldehyde, epichlorohydrin or the like on a derivative such as starch or cellulose. However, these chemical substances are highly toxic and have problems such as environmental pollution at the work site and residual in the water-absorbing agent.
このため、環境に負荷を与えない材料による吸水材が求められている。土壌中の微生物によって分解・消化し、使用後の処理が容易な生分解性高分子は、環境低負荷型材料として注目されている。 For this reason, the water absorption material by the material which does not give load to an environment is calculated | required. Biodegradable polymers that are decomposed and digested by microorganisms in the soil and can be easily treated after use are attracting attention as environmentally friendly materials.
架橋剤を使用しない自己架橋型の生分解性セルロース吸水剤は、使用後の回収システムが構築できれば、コンポスト化により処分でき肥料となり資源として使うことのできる循環型材料になる。自己架橋型の生分解性セルロース誘導体を用いた吸水剤として、例えば、カルボキシメチルセルロース(CMC)に水を添加して濃度が10%以上の糊(ペースト)状になるように良く練り、γ線を照射して得られるハイドロゲルを乾燥させた乾燥ゲルがある(特許文献1参照)。 A self-crosslinking type biodegradable cellulose water-absorbing agent that does not use a crosslinking agent can be disposed of by composting as a fertilizer and can be used as a resource if a recovery system after use can be constructed. As a water-absorbing agent using a self-crosslinking type biodegradable cellulose derivative, for example, water is added to carboxymethylcellulose (CMC) and kneaded well so as to form a paste having a concentration of 10% or more. There is a dry gel obtained by drying a hydrogel obtained by irradiation (see Patent Document 1).
また、自己架橋型の生分解性デンプン誘導体を用いた吸収剤として、例えば、カルボキシメチルデンプン(CMS)とデンプンとをブレンドし、水と良く練り糊状のペースト状態で電離性放射線の照射によって得られる高吸収性デンプンゲルがある(特許文献2参照)。
しかしながら、特許文献1、2に記載されているゲルでは、水、塩水、血液等の成分に対する吸水速度や吸水性能が十分とはいえず、衛生用品等への実用化のためには、これら特性の改善が強く望まれていた。 However, the gels described in Patent Documents 1 and 2 cannot be said to have sufficient water absorption speed and water absorption performance for components such as water, salt water, blood, etc., and these properties are required for practical use in hygiene products. Improvement of this was strongly desired.
従って、本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、水、塩水、血液等の成分に対する吸水速度や吸水性能に優れた生分解性高分子吸収ゲル及びその製造方法を提供することにある。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is a biodegradable polymer absorbent gel excellent in water absorption speed and water absorption performance for components such as water, salt water, blood and the like, and a method for producing the same. Is to provide.
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、カルボキシメチルセルロースソジウム(CMC)及びカルボキシメチルデンプンソジウム(CMS)に夫々水を添加して濃度が10%以上の糊(ペースト)状になるように良く練り、γ線や電子線のような電離性放射線を照射した後、乾燥した乾燥ゲルにおいて、照射直後及び乾燥後のゲルを多量の水に漬け、橋かけしていないゾルと称する成分を水側に溶かし出して除去することにより、優れた吸水速度や吸水性能を呈するゲルが得られることを見出し、かかる知見に基づいて本発明を完成させた。 As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have added water to carboxymethylcellulose sodium (CMC) and carboxymethyl starch sodium (CMS), respectively, and a paste having a concentration of 10% or more ( Paste well, and after irradiation with ionizing radiation such as γ-rays or electron beams, the dried gel is immersed in a large amount of water immediately after irradiation and then cross-linked. The present inventors have found that a gel exhibiting excellent water absorption speed and water absorption performance can be obtained by dissolving and removing a component called no sol on the water side, and the present invention has been completed based on such knowledge.
即ち、本発明の生分解性高分子吸水ゲルは、セルロース誘導体及び/又はデンプン誘導体を用いた自己架橋型の生分解性ハイドロゲルにおける水溶性成分のゾルを除去したことを特徴とする。 That is, the biodegradable polymer water-absorbing gel of the present invention is characterized in that the sol of a water-soluble component in a self-crosslinking biodegradable hydrogel using a cellulose derivative and / or a starch derivative is removed.
前記セルロース誘導体は、カルボキシアルキルセルロース、ヒドロキシアルキルセルロース、アルキルセルロース、若しくはこれらの混合物、又はこれらのアルカリ金属塩であることが好ましく、特に、カルボキシメチルセルロースソジウム(CMC)であることがより好ましい。 The cellulose derivative is preferably carboxyalkyl cellulose, hydroxyalkyl cellulose, alkyl cellulose, a mixture thereof, or an alkali metal salt thereof, and more preferably carboxymethyl cellulose sodium (CMC).
前記デンプン誘導体は、カルボキシアルキルデンプン、ヒドロキシアルキルデンプン、アルキルデンプン、若しくはこれらの混合物、又はこれらのアルカリ金属塩であることが好ましく、特に、カルボキシメチルデンプンソジウム(CMS)であることがより好ましい。 The starch derivative is preferably carboxyalkyl starch, hydroxyalkyl starch, alkyl starch, or a mixture thereof, or an alkali metal salt thereof, more preferably carboxymethyl starch sodium (CMS).
また、前記生分解性高分子吸収ゲルは、1グラムのゲル当たり300グラム以上の純水を吸収するものとすることができる。 In addition, the biodegradable polymer absorbent gel can absorb 300 grams or more of pure water per gram of gel.
また、本発明の生分解性高分子吸水ゲルの製造方法は、セルロース誘導体及び/又はデンプン誘導体を水と良く練りペースト状とする工程と、該ペースト状態で放射線を照射してハイドロゲルを得る工程と、該ハイドロゲルの水溶性成分のゾルを除去する工程とを備えることを特徴とする。 In addition, the method for producing the biodegradable polymer water-absorbing gel of the present invention includes a step of kneading a cellulose derivative and / or starch derivative well with water to form a paste, and a step of obtaining a hydrogel by irradiating radiation in the paste state. And a step of removing the sol of the water-soluble component of the hydrogel.
前記ゾルを除去する工程では、前記照射直後のハイドロゲル及び/又は該ハイドロゲルの水を除去した乾燥ゲルを100倍以上の多量の水に漬けて除去することができる。 In the step of removing the sol, the hydrogel immediately after the irradiation and / or the dried gel from which the water of the hydrogel has been removed can be removed by immersing in 100 times or more of a large amount of water.
前記放射線を照射してハイドロゲルを得る工程では、放射線の照射の線量を0.1〜500kGyとすることができる。 In the step of obtaining the hydrogel by irradiating the radiation, the radiation dose can be 0.1 to 500 kGy.
前記ペースト状とする工程では、置換度が共に0.01〜2.5であるカルボキシメチルセルロースソジウム(CMC)及びカルボキシメチルデンプンソジウム(CMS)を用いて水と良く練り、濃度が10%以上のペースト状とすることができる。 In the paste-like step, carboxymethylcellulose sodium (CMC) and carboxymethyl starch sodium (CMS), both having a substitution degree of 0.01 to 2.5, are kneaded well with water, and the concentration is 10% or more. It can be made into a paste form.
本発明の生分解性高分子吸水ゲルによれば、水、塩水、血液等の成分に対する吸水速度や吸水性能に優れたものとなり、使い捨てオムツ、布オムツ、生理用品等のように多量に水を吸収する用途に好適に使うことができると共に、かつ土壌中の微生物により生分解するため、環境保全型の製品とすることができる。 According to the biodegradable polymer water-absorbing gel of the present invention, the water-absorbing speed and water-absorbing performance with respect to components such as water, salt water, blood, etc. are excellent, and a large amount of water such as disposable diapers, cloth diapers, sanitary products, etc. Since it can be suitably used for absorbing applications and biodegraded by microorganisms in the soil, it can be made into an environmentally friendly product.
また、本発明の生分解性高分子吸水ゲルの製造方法によれば、水、塩水、血液等の成分に対する吸水速度や吸水性能に優れた生分解性高分子吸水ゲルを効率よく確実に得ることができる。 Further, according to the method for producing a biodegradable polymer water-absorbing gel of the present invention, it is possible to efficiently and reliably obtain a biodegradable polymer water-absorbing gel excellent in water absorption speed and water absorption performance for components such as water, salt water and blood. Can do.
(セルロース誘導体)
本発明において、原料として使用するセルロース誘導体としては、カルボキシアルキルセルロース(A)、ヒドロキシアルキルセルロース(B)、アルキルセルロース(C)、又はこれらの混合物が挙げられる。
(Cellulose derivative)
In the present invention, examples of the cellulose derivative used as a raw material include carboxyalkyl cellulose (A), hydroxyalkyl cellulose (B), alkyl cellulose (C), or a mixture thereof.
(カルボキシアルキルセルロース(A))
カルボキシアルキルセルロース(A)としては、セルロースのヒドロキシル基の水素が、カルボキシメチル基、カルボキシエチル基、カルボキシプロピル基により置換されたもの等が挙げられる。好ましいカルボキシアルキルセルロース(A)は、カルボキシメチルセルロース、カルボキシエチルセルロースである。特に、カルボキシメチルの置換度が0.01から2.5のものを好適に用いることができる。また、上記カルボキシアルキルセルロースは、カルボキシル基の20%以上、好ましくは40%以上をアルカリ金属塩、アンモニウム塩又はアミン塩とすることができる。アルカリ金属塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩等が挙げられ、好ましくはナトリウム塩である。塩を形成する比率が上記範囲未満であると水と均一な混合物ないし水溶液が形成されにくくなる。塩を形成する比率の上限は特になく、100%塩を形成してもよい。
(Carboxyalkyl cellulose (A))
Examples of the carboxyalkyl cellulose (A) include those in which the hydrogen of the hydroxyl group of cellulose is substituted with a carboxymethyl group, a carboxyethyl group, or a carboxypropyl group. Preferred carboxyalkyl cellulose (A) is carboxymethyl cellulose or carboxyethyl cellulose. In particular, those having a substitution degree of carboxymethyl of 0.01 to 2.5 can be suitably used. In the carboxyalkyl cellulose, 20% or more, preferably 40% or more of the carboxyl groups can be alkali metal salt, ammonium salt or amine salt. Examples of the alkali metal salt include sodium salt, potassium salt, lithium salt and the like, preferably sodium salt. When the ratio of forming the salt is less than the above range, it becomes difficult to form a uniform mixture or aqueous solution with water. There is no particular upper limit on the ratio of salt formation, and 100% salt may be formed.
(ヒドロキシアルキルセルロース(B))
ヒドロキシアルキルセルロース(B)としては、好ましくは、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースである。上記ヒドロキシアルキルセルロース(B)は、ヒドロキシル基の20%以上、好ましくは40%以上、さらに好ましくは50%以上をアルカリ金属塩とすることができる。アルカリ金属塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩等が挙げられ、好ましくはナトリウム塩である。塩を形成する比率が上記範囲未満であると水と均一な混合物ないし水溶液が形成されにくくなる。塩を形成する比率の上限は特になく、100%塩を形成してもよい。
(Hydroxyalkyl cellulose (B))
The hydroxyalkyl cellulose (B) is preferably hydroxyethyl cellulose or hydroxypropyl cellulose. In the hydroxyalkyl cellulose (B), 20% or more, preferably 40% or more, more preferably 50% or more of the hydroxyl group can be used as an alkali metal salt. Examples of the alkali metal salt include sodium salt, potassium salt, lithium salt and the like, preferably sodium salt. When the ratio of forming the salt is less than the above range, it becomes difficult to form a uniform mixture or aqueous solution with water. There is no particular upper limit on the ratio of salt formation, and 100% salt may be formed.
(アルキルセルロース(C))
アルキルセルロース(C)は、セルロースのヒドロキシル基の水素が、メチル基、エチル基、プロピル基により一部置換されたものであり、好ましいアルキルセルロース(C)は、メチルセルロース、エチルセルロースである。上記アルキルセルロース(C)は、残存するヒドロキシル基の40%以上、好ましくは50%以上をアルカリ金属塩とすることができる。アルカリ金属塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩等が挙げられ、好ましくはナトリウム塩である。塩を形成する比率が上記範囲未満であると水と均一な混合物ないし水溶液が形成されにくくなる。塩を形成する比率の上限は特になく、100%塩を形成してもよい。
(Alkylcellulose (C))
Alkyl cellulose (C) is one in which hydrogen of hydroxyl group of cellulose is partially substituted with methyl group, ethyl group, and propyl group, and preferable alkyl cellulose (C) is methyl cellulose and ethyl cellulose. In the alkyl cellulose (C), 40% or more, preferably 50% or more of the remaining hydroxyl groups can be used as an alkali metal salt. Examples of the alkali metal salt include sodium salt, potassium salt, lithium salt and the like, preferably sodium salt. When the ratio of forming the salt is less than the above range, it becomes difficult to form a uniform mixture or aqueous solution with water. There is no particular upper limit on the ratio of salt formation, and 100% salt may be formed.
(デンプン誘導体)
本発明において、原料として使用するデンプン誘導体としては、カルボキシアルキルデンプン(D)、ヒドロキシアルキルデンプン(E)、アルキルデンプン(F)、又はこれらの混合物が挙げられる。
(Starch derivative)
In the present invention, the starch derivative used as a raw material includes carboxyalkyl starch (D), hydroxyalkyl starch (E), alkyl starch (F), or a mixture thereof.
(カルボキシアルキルデンプン(D))
カルボキシアルキルデンプン(D)は、トウモロコシ、コメ、ジャガイモ、タピオカ、サツマイモなどを原料としたデンプンをカルボキシメチル化、カルボキシエチル化、カルボキシプロピル化したものである。好ましいカルボキシアルキルデンプン(D)としては、カルボキシメチルデンプンである。特に、カルボキシメチルの置換度が0.01から2.5のものを好適に用いることができる。また、上記カルボキシアルキルデンプンのアルカリ金属塩、アンモニウム塩又はアミン塩であっても良く、アルカリ金属塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩等が挙げられ、好ましくはナトリウム塩である。塩を形成する比率の上限は特になく、100%塩を形成してもよい。
(Carboxyalkyl starch (D))
Carboxyalkyl starch (D) is obtained by carboxymethylating, carboxyethylating, or carboxypropylating starch made from corn, rice, potato, tapioca, sweet potato, or the like. A preferred carboxyalkyl starch (D) is carboxymethyl starch. In particular, those having a substitution degree of carboxymethyl of 0.01 to 2.5 can be suitably used. Moreover, the alkali metal salt, ammonium salt, or amine salt of the said carboxyalkyl starch may be sufficient, As an alkali metal salt, sodium salt, potassium salt, lithium salt etc. are mentioned, Preferably it is sodium salt. There is no particular upper limit on the ratio of salt formation, and 100% salt may be formed.
(ヒドロキシアルキルデンプン(E))
ヒドロキシアルキルデンプン(E)としては、好ましくは、ヒドロキシエチルデンプン、ヒドロキシプロピルセルデンプンである。また、上記ヒドロキシアルキルデンプン(E)のアルカリ金属塩であっても良く、アルカリ金属塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩等が挙げられ、好ましくはナトリウム塩である。塩を形成する比率の上限は特になく、100%塩を形成してもよい。
(Hydroxyalkyl starch (E))
The hydroxyalkyl starch (E) is preferably hydroxyethyl starch or hydroxypropyl cell starch. Moreover, the alkali metal salt of the said hydroxyalkyl starch (E) may be sufficient, and a sodium salt, potassium salt, lithium salt etc. are mentioned as an alkali metal salt, Preferably it is a sodium salt. There is no particular upper limit on the ratio of salt formation, and 100% salt may be formed.
(アルキルデンプン(F))
アルキルデンプン(F)としては、好ましくは、メチルデンプン、エチルデンプンある。また、上記アルキルデンプン(F)のアルカリ金属塩であってもよく、アルカリ金属塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩等が挙げられ、好ましくはナトリウム塩である。塩を形成する比率の上限は特になく、100%塩を形成してもよい。
(Alkyl starch (F))
The alkyl starch (F) is preferably methyl starch or ethyl starch. Moreover, the alkali metal salt of the said alkyl starch (F) may be sufficient, and a sodium salt, potassium salt, lithium salt etc. are mentioned as an alkali metal salt, Preferably it is a sodium salt. There is no particular upper limit on the ratio of salt formation, and 100% salt may be formed.
(水)
本発明の製造方法でペースト状とするために使用する水としては、市水、工業用水、脱気水、脱イオン水、ゲルろ過水、蒸留水等が挙げられ、好ましくは、酸素やイオンなどが含まれていないものである。
(water)
Examples of water used to make a paste in the production method of the present invention include city water, industrial water, deaerated water, deionized water, gel filtered water, distilled water, and the like, preferably oxygen, ions, etc. Is not included.
(放射線)
次に、セルロース誘導体及び/又はデンプン誘導体のペースト試料に高エネルギー電離性放射線を照射することにより橋かけ反応が起こり、ハイドロゲルが得られる。ここで、放射線照射処理に使用される放射線源としては、α線、β線、γ線、X線、電子線、紫外線等を使用することができるが、コバルト60からのγ線、電子線、X線がより好ましい。中でも該γ線とか電子加速器の使用による電子線照射処理が橋かけ構造導入には便利である。
(radiation)
Next, a crosslinking reaction occurs by irradiating the paste sample of the cellulose derivative and / or starch derivative with high-energy ionizing radiation to obtain a hydrogel. Here, as a radiation source used in the radiation irradiation treatment, α rays, β rays, γ rays, X rays, electron beams, ultraviolet rays, and the like can be used, but γ rays from cobalt 60, electron beams, X-rays are more preferred. In particular, electron beam irradiation treatment using the γ-ray or electron accelerator is convenient for introducing a bridge structure.
電子加速器は厚物の照射ができる加速電圧1MeV以上の中エネルギーから高エネルギー電子加速器が最も好ましい。照射前の試料に圧力をかけフィルム状に加工すれば1MeV以下の低エネルギー電子加速器でも電子線が透過するため放射線橋かけによりハイドロゲルを得ることができる。照射中の酸素による橋かけへの影響はほとんどないが、照射中の水分の蒸発防止及び橋かけ密度の低下を抑制するため、ポリエステルなどのプラスティックフィルムなどにより上面をカバーして照射するのが望ましい。 The electron accelerator is most preferably a medium energy to high energy electron accelerator capable of irradiating a thick material with an acceleration voltage of 1 MeV or higher. If pressure is applied to the sample before irradiation and it is processed into a film, an electron beam can be transmitted even with a low energy electron accelerator of 1 MeV or less, so that a hydrogel can be obtained by radiation crosslinking. Although there is almost no effect on crosslinking due to oxygen during irradiation, it is desirable to cover the upper surface with a plastic film such as polyester in order to prevent evaporation of moisture during irradiation and suppress a decrease in crosslinking density. .
本発明において照射する放射線の量は、0.1〜500kGyであり、好ましくは0.5〜100kGyであり、さらに好ましくは5〜50kGyである。放射線の照射量が上記範囲未満では架橋せず、吸水性が不充分となり、上記範囲超では架橋が進みすぎ、吸水性が不充分となる。 The amount of radiation irradiated in the present invention is 0.1 to 500 kGy, preferably 0.5 to 100 kGy, and more preferably 5 to 50 kGy. When the irradiation amount of the radiation is less than the above range, crosslinking does not occur and water absorption becomes insufficient, and when it exceeds the above range, crosslinking proceeds too much and water absorption becomes insufficient.
カルボキシメチルセルロースソジウム(CMC)のペースト状照射では、置換度が0.01〜2.5、ポリマー濃度が10〜60%の範囲で橋かけ反応が起きる。置換度が1.0付近のCMCでは橋かけの好ましいポリマー濃度は20%〜40%である。一方、置換度が2.0付近の好ましいポリマー濃度は40%〜60%である。 In paste-like irradiation of carboxymethylcellulose sodium (CMC), a crosslinking reaction occurs in a range of substitution degree of 0.01 to 2.5 and polymer concentration of 10 to 60%. For CMC with a degree of substitution around 1.0, the preferred polymer concentration for crosslinking is 20% to 40%. On the other hand, the preferred polymer concentration when the substitution degree is around 2.0 is 40% to 60%.
(用途)
従来の高分子吸収体は尿のように塩を含むと、著しく吸収量が減るため改善が求められている。本発明のように、ゾル分を除いた吸収ゲルは、水や生理食塩水、血液を吸収しやすく、吸水速度も速いことから、使い捨てオムツなどの衛生用品などへの応用が期待できる。また、吸収量が増せば使用量が減り、衛生用品の薄型加工も可能となりコストの低減にも繋がる。
(Use)
When a conventional polymer absorbent contains a salt like urine, the amount of absorption is remarkably reduced, so that improvement is required. As in the present invention, the absorption gel excluding the sol is easy to absorb water, physiological saline and blood, and has a high water absorption rate. Therefore, it can be expected to be applied to sanitary goods such as disposable diapers. Moreover, if the amount of absorption increases, the amount of use decreases, and the sanitary goods can be thinned, leading to cost reduction.
また、これまでに製品化されてきた高分子吸収体はほとんどが石油を原料にしてできており、焼却処分では、温暖化の原因でもある炭酸ガスを増加させる。本発明の植物由来の材料は、燃やしても生成した炭酸ガスで同じ量の植物を生み、再生産できる資源循環型であるため、環境保全型の製品として今後の需要拡大が期待できる。 In addition, most of the polymer absorbers that have been commercialized so far are made from petroleum, and incineration increases carbon dioxide, which is also the cause of global warming. Since the plant-derived material of the present invention is a resource circulation type that can produce and regenerate the same amount of plants with the carbon dioxide gas generated even after burning, future demand expansion can be expected as an environmental conservation product.
(吸水量の測定)
まず、置換度1.3のカルボキシメチルセルロースソジウム(CMC)粉末を濃度が20%になるように水に溶いてペースト状に加工し、γ線を5kGy照射した後、乾燥して水を除去し、乾燥ゲルを得た。この乾燥ゲルを純水、生理食塩水及び人血液に24時間漬けたときの最大吸水量を比較例として表1に示す。
なお、吸水量は、1gの乾燥ゲルに対してその乾燥ゲルが何倍の純水、生理食塩水、人血液の量を吸収できたかで表した。
(Measurement of water absorption)
First, carboxymethylcellulose sodium (CMC) powder having a substitution degree of 1.3 is dissolved in water to a concentration of 20%, processed into a paste, irradiated with 5 kGy of γ rays, and then dried to remove water. A dry gel was obtained. Table 1 shows the maximum water absorption when this dried gel is immersed in pure water, physiological saline and human blood for 24 hours as a comparative example.
In addition, the amount of water absorption was represented by how many times the amount of pure water, physiological saline, and human blood could be absorbed by the dry gel with respect to 1 g of the dry gel.
次に、比較例で照射により得たハイドロゲルの乾燥ゲルを多量(1000倍)の水に24時間漬け、ゾル分を除去し、試料全体が不溶成分から成るゲルを得た。このゲルを水、生理食塩水及び人血液中に24時間漬けたときの吸水量を実施例1として表2に示す。 Next, the hydrogel dried gel obtained by irradiation in the comparative example was immersed in a large amount (1000 times) of water for 24 hours to remove the sol, and a gel having an insoluble component as a whole was obtained. Table 2 shows the water absorption when this gel was immersed in water, physiological saline and human blood for 24 hours as Example 1.
表1、2の結果より、ゾル分を除いた不溶成分からなるゲルは、ゾル分を除かないゲルと比較して、純水や血液を3倍以上も吸収しやくす、生理食塩水についても、ほぼ3倍程度吸収しやすいことが判明した。 From the results of Tables 1 and 2, the gel composed of insoluble components excluding the sol content absorbs pure water and blood more than 3 times more easily than the gel without the sol content. It was found that it was easy to absorb about 3 times.
(吸水速度の測定)
まず、置換度1.3のカルボキシメチルセルロースソジウム(CMC)粉末を濃度が20%になるように水に溶いでペースト状に加工し、γ線を5kGy照射した後、乾燥して水を除去し、乾燥ゲルを得た。この乾燥ゲルを純水、生理食塩水中に30、60、90分漬けたときの吸水量を比較例として表3に示す。
(Measurement of water absorption rate)
First, carboxymethylcellulose sodium (CMC) powder having a substitution degree of 1.3 is dissolved in water to a concentration of 20%, processed into a paste, irradiated with 5 kGy of γ rays, and then dried to remove water. A dry gel was obtained. Table 3 shows the water absorption when the dried gel was immersed in pure water and physiological saline for 30, 60 and 90 minutes as a comparative example.
次に、比較例で照射により得たハイドロゲルの乾燥ゲルを多量(1000倍)の水に24時間漬け、ゾル分を除去し、試料全体が不溶成分から成るゲルを得た。このゲルを水と生理食塩水に漬けたときの吸水量を実施例2として表4に示す。 Next, the hydrogel dried gel obtained by irradiation in the comparative example was immersed in a large amount (1000 times) of water for 24 hours to remove the sol, and a gel having an insoluble component as a whole was obtained. Table 4 shows the water absorption when this gel was soaked in water and physiological saline.
表3、4の結果より、ゾル分を除いた不溶成分からなるゲルは、ゾル分を除かないゲルと比較して、純水の吸収量が60分で4倍以上となることが分かる。また、生理食塩水については吸収速度が速く、30分でほぼ飽和状態に達することが判明した。 From the results of Tables 3 and 4, it can be seen that the gel composed of insoluble components excluding the sol content has an absorption of pure water four times or more in 60 minutes as compared with the gel not excluding the sol content. Further, it was found that the physiological saline has a high absorption rate and reaches a nearly saturated state in 30 minutes.
以上説明したようにゾル分を除いた吸収ゲルは、水や生理食塩水、血液を吸収しやすく、吸水速度も速いことから、使い捨てオムツなどの衛生用品などへの応用が期待できる。 As described above, the absorption gel excluding the sol component can easily absorb water, physiological saline and blood, and has a high water absorption rate. Therefore, it can be expected to be applied to sanitary goods such as disposable diapers.
Claims (10)
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