JP2014205787A - 多糖類多孔質体の製造方法 - Google Patents
多糖類多孔質体の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014205787A JP2014205787A JP2013084257A JP2013084257A JP2014205787A JP 2014205787 A JP2014205787 A JP 2014205787A JP 2013084257 A JP2013084257 A JP 2013084257A JP 2013084257 A JP2013084257 A JP 2013084257A JP 2014205787 A JP2014205787 A JP 2014205787A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polysaccharide
- solvent
- hydrophobic
- porous body
- taaa
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Description
例えば、特許文献1には、セルロースを溶解させたセルロース水溶液をセルロース非溶媒に接触させ、得られたセルロース膨潤ゲルを水溶性有機溶媒で溶媒置換処理し、得られたセルロース膨潤ゲルが含む上記水溶性有機溶媒を脂肪族炭化水素溶媒と置換した後、セルロース膨潤ゲルを含む上記脂肪族炭化水素溶媒を常温常圧下で乾燥するセルロース多孔質体の製造方法が開示されている。しかし、セルロースを溶解する溶媒は、尿素又はチオ尿素と水酸化アルカリ金属を含む水溶液であり、セルロースを溶解するためには−20℃程度の低温化での処理が必要であり、水溶液も強アルカリ性でありセルロースの安定性や環境に課題があった。
また、特許文献2には、セルロースをイオン液体に溶解させた溶液を、セルロース非溶解性の液体に接触させることで凝固させ、任意の形状と厚みを持った多孔質セルロース膜を形成するセルロース多孔質膜の製造方法が開示されている。しかし、この方法では、多孔質セルロース膜を形成するのに長時間が必要であり、生成するものは多孔質セルロース膜に限られている。
一方、多糖類物質多孔質体を調製する方法ではないが、本出願人は、多糖類物質を溶解する溶媒等に関する特許を出願している(特許文献3)。
多糖類、下記式で表わされるテトラアルキルアンモニウムアセテート(以下、「TAAA」と記載するときがある。)、非プロトン性極性溶媒および疎水性溶媒を含む多糖類物質溶液を調製する工程と、
前記多糖類物質溶液と多糖類不溶溶媒を接触させて含疎水性溶媒多糖類物質ゲルを調製する工程と、
前記含疎水性溶媒多糖類物質ゲルを乾燥する工程とを含むことを特徴とする多糖類多孔質体の製造方法。
〔2〕 前記多糖類物質溶液中の多糖類の濃度が0.1〜35重量%、疎水性溶媒の濃度が5〜80重量%、TAAAと非プロトン性極性溶媒の合計の濃度が19.9〜94.9重量%であり、TAAAと非プロトン性極性溶媒の比率は、TAAAの濃度が0.2〜65重量%であることを特徴とする前記〔1〕に記載の多糖類多孔質体の製造方法。
〔3〕 前記多糖類物質がセルロース、ヘミセルロース、澱粉およびキチンから選択される少なくとも1種であることを特徴とする前記〔1〕又は前記〔2〕に記載の多糖類多孔質体の製造方法。
〔4〕 前記非プロトン性極性溶媒が、アミド系溶媒、スルホキシド系溶媒、ピリジン溶媒系および尿素系溶媒から選択される少なくとも1種であることを特徴とする前記〔1〕から〔3〕のいずれかに記載の多糖類多孔質体の製造方法。
〔5〕前記疎水性溶媒が、エステル系疎水性溶媒、ケトン系疎水性溶媒、アルコール系疎水性溶媒、エーテル系疎水性溶媒、ハロゲン系疎水性溶媒、及び、アミド系疎水性溶媒から選択される少なくとも1種であることを特徴とする前記〔1〕から〔4〕のいずれかに記載の多糖類多孔質体の製造方法。
特に、TAAA、非プロトン性極性溶媒および疎水性溶媒を混合した溶媒により多糖類物質を溶解する場合には、疎水性溶媒の濃度が高くなると、多糖類の溶解速度が遅くなり、溶解度も低くなる。従って、TAAAおよび非プロトン性極性溶媒と多糖類を混合して多糖類を溶解した溶液に疎水性溶媒を混合することがより好ましい。
多糖類を溶解してから疎水性溶媒と混ぜる場合の温度は疎水性溶媒の沸点により適切に調整するのが良い。例えば、疎水性溶媒の沸点が低い場合、蒸発を避けるためより低い温度に多糖類溶解液の温度を下げて疎水性溶媒を加えるのが好ましい。その場合、疎水性溶媒の沸点より5℃以上低いことが好ましい。
また、攪拌機を用いて混合を促進することも可能である。
前記多糖類多孔質体の空孔率は、通常5から98%の範囲でその使用する用途によって選択して製造することができる。細孔率は5%以下になると多糖類多孔質体としての特徴が生かせず、98%以上になると多孔質の強度が低すぎるため好ましくない。より好ましくは10から95%の範囲での用途が多い。
アミド系溶媒として好適なものは、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジエチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジエチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノンおよびこれらの誘導体が挙げられ、スルホキシド系溶媒として好適なものは、ジメチルスルホキシド、ジエチルスルホキシド、ジフェニル=スルホキシド、ブチルエチルスルホキシド、メチルフェニルスルホキシド、テトラヒドロチオフェン1,1-ジオキシド、チオフェン1-オキシドおよびこれらの誘導体が挙げられ、ピリジン溶媒系として好適なものは、ピリジン、4−メチルピリジン、メチルピリジン(ピコリン)、2,6-ルチジン、ビピリジンおよびこれらの誘導体が挙げられ、尿素系として好適なものは、N,N’−ジメチルプロピレン尿素、テトラメチル尿素、テトラエチル尿素およびこれらの誘導体が挙げられる。
エステル系として好適なものは、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、酢酸イソプロピル、乳酸ブチル、プロピレングリコールモンメチルエーテルアセテートなどの脂肪酸エステル溶媒および安息香酸メチル、安息香酸エチル、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジブチルなどの芳香族カルボン酸エステル溶媒が挙げられる。
また、ケトン系として好適なものは、ブタノン、ジエチルケトン、メチルブチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノンなどが挙げられ、アルコール系として好適なものは、ブタノールなど水酸基当量に対して炭素数4以上のアルコールが挙げられ、エーテル系として好適なものは、ジエチルエーテル、メチルプロピルエーテル、メチルブチルエーテル、エチルプロピルエーテル、エチルブチルエーテル、ジプロピルエーテルなどが挙げられ、ハロゲン系として好適なものは、塩化メチレン、クロロホルム、二塩化エタンなどが挙げられる。
以下において、得られたセルロース成形体の密度と空孔率は以下のようにして求めた。
穴開けポンチ(直径2cm)でセルロースフィルムから直径2cmの円状なフィルムを切り出し、厚み(d)、重さ(W)と多孔質体の面積S(cm2) に基づいて下記式から密度を算出した。即ち、
密度=W/(d×S)
特許文献1に示す密度法によるセルロース多孔質体の空孔率を算出する。即ち、セルロース多孔質体の密度はアモルファスセルロースの密度(1.436)と等しいとし、セルロース多孔質体の厚みd(cm)と重量W(g)と円盤の面積(片面)S(cm2)に基づいて、下記式から空孔率を算出した。
空孔率={1−(W/1.436)/dS}×100(%)
[実施例1]
50mlのバイオ瓶でジメチルスルホキシド7.2gとテトラブチルアンモニウムアセテート(東京化成社製)2.8gを混合し、そこにろ紙(アドバンテック社製、商品番号No5B)0.85gを加え、50℃設定した加熱スターラーで撹拌しながらろ紙を溶解させた後、酢酸エチル20gを加え、均一な溶液まで撹拌した。得られたセルロース溶液をガラス板上にキャストしてから蒸留水に入れて凝固させた。約3分後白いゲル状なフィルムが得られた。次にゲル状フィルムをメタノールで洗浄してから平滑な板上に置いて室温で乾燥した。乾燥後フィルムの密度と空孔率を評価し、結果を表1に示す。
酢酸エチルの添加量を変えた以外は実施例1と同様にして、セルロース溶液を調製、フィルムを作製した。えられたフィルムの密度と空孔率を算出し、結果を表1に示す。
酢酸エチルに代えて、表1に記載した疎水性溶媒を用いた以外は実施例4と同様にして、セルロース溶液を調製、フィルムを作製した。得られたフィルムの密度と空孔率を算出し、結果を表1に示す。
ジメチルスルホキシドに代えて、ジメチルアセトアミドを用いた以外は実施例2と同様にして、セルロース溶液を調製、フィルムを作製した。えられたフィルムの密度と空孔率を算出し、結果を表1に示す。
酢酸エチルとテトラブチルアンモニウムアセテートとジメチルスルホキシドを均一に混ぜてから、ろ紙を溶解したこと以外は実施例4と同様にして、フィルムを作製した。えられたフィルムの密度と空孔率を算出し、結果を表1に示す。
ろ紙に代えて、微結晶セルロース(メルク社製)を用いた以外は実施例2と同様にして、セルロース溶液を調製、フィルムを作製した。えられたフィルムの密度と空孔率を算出し、結果を表1に示す。
酢酸エチルに代えてアセトンを用いた以外は実施例1と同様にして、セルロース溶液を調製、フィルムを作製した。えられたフィルムは透明であった。
[実施例11]
繊維状の多孔質セルロースを成形した例を示す。ガラス板上のキャストに変えて、シリンジで蒸留水に連続に押出した以外は実施例1と同様にして、セルロース溶液を調製、繊維状な多孔質体を得られた。その写真は図2に示す。
粒子状の多孔質セルロースを成形した例を示す。ガラス板上のキャストに変えて、ピペットで蒸留水に滴下した以外は実施例1と同様にして、セルロース溶液を調製、粒子状な多孔質体を得られた。その写真は図3に示す。
本発明で得られる多糖類物質多孔質体は、繊維、フィルム、粒子とシートなどの各種形状の多孔質体に成形可能なため、各種産業用途に利用することができる。利用される例を示すと液担持体、吸着材、断熱材、吸音材、耐衝撃材などに好適に用いることができる。
Claims (5)
- 多糖類多孔質体を製造する方法であって、
多糖類、下記式で表わされるテトラアルキルアンモニウムアセテート(以下、「TAAA」と記載するときがある。)、非プロトン性極性溶媒および疎水性溶媒を含む多糖類物質溶液を調製する工程と、
前記多糖類物質溶液と多糖類不溶溶媒を接触させて含疎水性溶媒多糖類物質ゲルを調製する工程と、
前記含疎水性溶媒多糖類物質ゲルを乾燥する工程とを含むことを特徴とする多糖類多孔質体の製造方法。
- 前記多糖類物質溶液中の多糖類の濃度が0.1〜35重量%、疎水性溶媒の濃度が5〜80重量%、TAAAと非プロトン性極性溶媒の合計の濃度が19.9〜94.9重量%であり、TAAAと非プロトン性極性溶媒の比率は、TAAAの濃度が0.2〜65重量%であることを特徴とする請求項1に記載の多糖類多孔質体の製造方法。
- 前記多糖類物質がセルロース、ヘミセルロース、澱粉およびキチンから選択される少なくとも1種であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の多糖類多孔質体の製造方法。
- 前記非プロトン性極性溶媒が、アミド系溶媒、スルホキシド系溶媒、ピリジン溶媒系および尿素系溶媒から選択される少なくとも1種であることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の多糖類多孔質体の製造方法。
- 前記疎水性溶媒が、エステル系疎水性溶媒、ケトン系疎水性溶媒、アルコール系疎水性溶媒、エーテル系疎水性溶媒、ハロゲン系疎水性溶媒、及び、アミド系疎水性溶媒から選択される少なくとも1種であることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の多糖類多孔質体の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013084257A JP6081852B2 (ja) | 2013-04-12 | 2013-04-12 | 多糖類多孔質体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013084257A JP6081852B2 (ja) | 2013-04-12 | 2013-04-12 | 多糖類多孔質体の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014205787A true JP2014205787A (ja) | 2014-10-30 |
JP6081852B2 JP6081852B2 (ja) | 2017-02-15 |
Family
ID=52119620
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013084257A Active JP6081852B2 (ja) | 2013-04-12 | 2013-04-12 | 多糖類多孔質体の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6081852B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015074704A (ja) * | 2013-10-08 | 2015-04-20 | フタムラ化学株式会社 | 不均質セルロースフィルムの製造方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5374572A (en) * | 1976-12-14 | 1978-07-03 | Asahi Chemical Ind | Production of porous film |
JPS55152501A (en) * | 1979-05-14 | 1980-11-27 | Teijin Ltd | Cellulose ester-based selectively permeable membrane and its preparation |
JPH01193335A (ja) * | 1988-01-29 | 1989-08-03 | Asahi Chem Ind Co Ltd | 新規セルロース系多孔膜 |
WO2012033223A1 (ja) * | 2010-09-10 | 2012-03-15 | 株式会社カネカ | 多孔質粒子の製造方法、多孔質粒子、吸着体、およびタンパク質の精製方法 |
JP2012211302A (ja) * | 2011-03-23 | 2012-11-01 | Kri Inc | 多糖類の溶解に用いられる溶媒ならびに該溶媒を用いた成形体および多糖類誘導体の製造方法 |
-
2013
- 2013-04-12 JP JP2013084257A patent/JP6081852B2/ja active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5374572A (en) * | 1976-12-14 | 1978-07-03 | Asahi Chemical Ind | Production of porous film |
JPS55152501A (en) * | 1979-05-14 | 1980-11-27 | Teijin Ltd | Cellulose ester-based selectively permeable membrane and its preparation |
JPH01193335A (ja) * | 1988-01-29 | 1989-08-03 | Asahi Chem Ind Co Ltd | 新規セルロース系多孔膜 |
WO2012033223A1 (ja) * | 2010-09-10 | 2012-03-15 | 株式会社カネカ | 多孔質粒子の製造方法、多孔質粒子、吸着体、およびタンパク質の精製方法 |
JP2012211302A (ja) * | 2011-03-23 | 2012-11-01 | Kri Inc | 多糖類の溶解に用いられる溶媒ならびに該溶媒を用いた成形体および多糖類誘導体の製造方法 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015074704A (ja) * | 2013-10-08 | 2015-04-20 | フタムラ化学株式会社 | 不均質セルロースフィルムの製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6081852B2 (ja) | 2017-02-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108948377B (zh) | 一种壳聚糖的快速溶解方法及其应用 | |
Gavillon et al. | Aerocellulose: new highly porous cellulose prepared from cellulose− NaOH aqueous solutions | |
EP2690132B1 (en) | Solution of polysaccharide in solvent and method of producing formed article and polysaccharide derivative using this solution | |
Ruan et al. | Microporous membranes prepared from cellulose in NaOH/thiourea aqueous solution | |
KR102443837B1 (ko) | 폴리 알파-1,3-글루칸 필름의 제조 | |
Takeshita et al. | Formation of nanofibrous structure in biopolymer aerogel during supercritical CO2 processing: the case of chitosan aerogel | |
Hanafia et al. | Fabrication of novel porous membrane from biobased water-soluble polymer (hydroxypropylcellulose) | |
US20160355662A1 (en) | Method for manufacturing porous cellulose particles and porous cellulose particles | |
Fu et al. | Structure and properties of the regenerated cellulose membranes prepared from cellulose carbamate in NaOH/ZnO aqueous solution | |
JP6117449B2 (ja) | フィラー用ポリジオキサノン粒子の製造方法 | |
TWI424007B (zh) | 使膠體交聯的方法與藉由此方法形成之經交聯的膠體 | |
Wu et al. | Structure and properties of cellulose/chitin blended hydrogel membranes fabricated via a solution pre-gelation technique | |
Suzuki et al. | Preparation of cellulose particles using an ionic liquid | |
JP2017503909A5 (ja) | ||
JP2009203467A (ja) | セルロースを溶解する溶媒及びセルロース溶液からの成形体 | |
KR20160110383A (ko) | 가교-결합된 폴리 알파-1,3-글루칸의 용액의 제조 및 그로부터 제조된 폴리 알파-1,3-글루칸 필름 | |
Lin et al. | Dissolution of cellulose in the mixed solvent of [bmim] Cl–DMAc and its application | |
CN108014658B (zh) | 一种氧化石墨烯(GO)稳定的Pickering乳液制备多孔明胶膜的制备方法 | |
JP6081852B2 (ja) | 多糖類多孔質体の製造方法 | |
Swapnil et al. | Morphology, mechanical, and physical properties of wet‐spun cellulose acetate fiber in different solvent‐coagulant systems and in‐situ crosslinked environment | |
Sun et al. | High-strength chitosan hydrogels prepared from LiOH/urea solvent system | |
Zhang et al. | Efficient green approaches for the preparation of physically crosslinked chitin gel materials by freeze-induced self-assembly | |
JP2016506427A (ja) | 耐汚染性が改善されたアセチル化セルロースエーテルの製造方法及びこれから得たアセチル化セルロースエーテル | |
TWI547609B (zh) | 高濃度纖維素紡絲液的製備方法及不織布的製作方法 | |
JP6725648B2 (ja) | ポリマーゲル、その製造方法、及びその使用 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160309 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20161216 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170117 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170119 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6081852 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |