JPH02156879A - 固定化酵素用反応床 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、繊維状担体を熱接着性複合繊維を用いて成形
した固定化酵素用反応床に関する。

〔従来の技術〕

酵素を化学反応に利用する場合、酵素をビーズ状担体あ
るいは繊維状担体に固定化し、これを反応器内に充填し
て反応床とし、こうして形成した反応床に基質溶液を供
給する方法が知られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

酵素をビーズ状あるいは繊維状の担体に固定化した固定
化酵素を、反応器内に単に充填した反応床では基質溶液
の通過抵抗により、反応床が圧縮されて目詰まシを起こ
すとか、圧縮変形によシ空隙（液溜シ・チャンネリング
）が生ずるという問題が発生し易かった。このような課
題の解決のため固定化酵素繊維からなる反応床を反応器
内に基質溶液の流れ方向に間隔をおいて分離・配置した
反応器が提案されている（特開昭５８−９８０８４号〜
公報）。しかしこの方法によっても、圧縮変形は十分に
は防止でき彦い。またこれらは、反応器への充填・抜き
出し等の反応床の操作は容易ではなかった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者たちは、固定化酵素を用いる反応床の上記の課
題の解決のため鋭意研究の結果、繊維状担体と熱接着性
複合繊維との混合物を、熱接着性複合繊維の接着温度以
上で熱処理して得られる成形体に酵素を固定化したもの
は、固定化酵素反応床として優れた特性を有するもので
あることを知シ、本発明を完成するに至った。

本発明で用いる繊維状担体とは酵素固定化が可能な線維
であって、固定化すべき酵素の種類に応じて適宜に選ば
れるが、例えばポリアミド、ポリビニルアルコール、セ
ルロース、酢酸セルロース、コラーゲン等の合成または
天然重合体からなる繊維が例示できる。繊維状担体への
酵素の固定化方法は特に制限されず、従来知られている
物理吸着法、イオン結合法、包括法、共有結合法等が適
宜に用いられる。

本発明で用いる熱接着性複合繊維とは、融点の異なる熱
可塑性樹脂からなり、低融点の熱可塑性樹脂が繊維表面
の少なくとも１部を連続的に占めるように、並列型ある
いは鞘芯型に複合紡糸して得られる複合繊維である。こ
のような熱接着性複合繊維の例として、ポリプロピレン
／ポリエチレン、ポリプロピレン／エチレン酢酸ビニル
共重合体、ポリエステル／低融点ポリエステル、ナイロ
ン６６／ナイロン６等の組合せのものが示される。

これら繊維状担体と熱接着性複合繊維の一方あるいは両
方が、捲縮を有するものであれば、得られる成形体はよ
シ空隙率の大きなものと々る。また繊維径の太いもので
あれば、得られる成形体はよシ空隙率の大きなもので、
よシ硬い成形体が得られる。両種の繊維の混合比は、混
合繊維中の熱接着性複合繊維含量が１０〜６０重量係、
好ましくＪｄ２０〜４０重量係であ少、熱接着性複合繊
維含量が過少となると、成形体は外力によシ変形し易く
かつ、繊維の脱落が発生し易くなシ、熱接着性複合繊維
含量が過多となると、単位体積当シの酵素固定化量が少
なくなるのでいずれも好ましくない。また繊維の混合方
法としては短繊維の形でカード機等を用いて混綿する方
法、水中に分散させる方法、空気で分散させる方法ある
いは長繊維の形で交絡させる方法など公知の方法でよい
。

酵素固定化繊維と熱接着性複合繊維との混合繊維を熱処
理して成形体とするには、混合繊維ウェブをサクション
ドライヤー、赤外線加熱炉あるいは熱カレンダーロール
等を通過させて不織布にする方法、混合繊維ウェブを加
熱しなから巻芯に巻取って円筒状に成形する方法（例特
公昭５３−４３７０９号公報）、繊維束を加熱冷却して
棒状に成形する方法（特公昭５９−４０９３８号公報）
等公知の方法によればよい。成形のための熱処理温度は
熱接着性複合繊維を構成する熱可塑性樹脂の２種の融点
間の温度範囲が好ましい。このような温度範囲であれば
、熱接着性複合繊維を構成する低融点の熱可塑性樹脂は
、繊維形状を保っている高融点熱可塑性樹脂の表面に連
続して存在し、この繊維と接触する繊維との間に点状の
接着点を生ずる。従って繊維状担体の表面を接着剤で被
覆することが少ない。また、熱接着性複合繊維を構成す
る高融点成分は繊維状を維持しているから、混合繊維は
熱処理後も繊維間隔の大きな成形体とすることができる
。

繊維状担体と熱接着性複合繊維との混合繊維を熱処理し
て得た成形体が、不織布状のものである場合には、これ
を反応器内に敷き並べたりあるいはジグザグ状に張り渡
す、またまるめて詰めることによシ通液抵抗の小さな反
応床として使用できる。該成形体が中空円筒状であるも
の、また棒状成形品のようなものであれば、カートリッ
ジフィルターのような自立性の反応床とすることができ
る。

〔発明の効果〕

本発明の固定化酵素用反応床は繊維状担体が熱接着性複
合繊維によシ接着・固定化されているため通液抵抗に耐
え、変形が小さく、かつ１、繊維の脱落がない。また、
繊維間の接着が、接触部における点接着であるので、繊
維状担体の表面は接着成分による被覆が極めて少なく、
有効に利用できると共に、繊維間の空隙も大きな反応床
が得られる。。さらに、不織布状、円筒状あるいは棒状
等の安定な形状に成形されているので、反応器への充填
や抜き出しなどの作業が容易であシ、反応床の損傷も小
さい。

実施例１ ａ２線線状体としてセルロース線維（２ｄＸ５Ｌｍｚ）
７０！ｔ％を用い、熱接着性複合繊維として鞘成分がポ
リエチレンで芯成分がポリプロピレンである鞘芯型の複
合繊維３０重量係を用いた混綿ウエツブをサクションド
ライヤーで１４０℃１分間の熱処理し、目付け５０　ｇ
／　ｒｒｌの不織布を得た。この不織布はＭＤ方向強力
で約１　ｋｇ、ＣＤ方向強力で約０．１５　ｋＦＩであ
った。

実施例２ 繊維状担体として酢酸セルロース繊維（２ｄ×６４ｍ）
６００重量％用い、熱接着性複合繊維として鞘成分がポ
リエチレンで、芯成分がポリプロピレンである鞘芯型の
複合繊維４００重量％用いた目付け２０１　／　ｖｌ、
幅８０ｃＩ！Ｌのウェッブを、水平に送υながら端から
逐次、遠赤外ヒータにょシ１４０〜１５０℃に加熱して
、熱接着性複合繊維のポリエチレンのみを溶かした状態
で、１ｍｍクシ４ｋｇのステンレス鋼製の巻き芯（３０
＋ｉφ）に、巻き取シ物の自重で加圧しながら、４８ｍ
分巻き取った後、自然冷却で５分間放置し、巻き芯を抜
き取シ、切断して長さ２５０朋、内径３０ｍ、重量２４
０ｇの中空円筒状繊維成型体を得た。図１に示すような
ハウジングに得られた成形体を１本取り付は通水したと
ころ、通水量３０Ｌ／１ｍで、圧力損失（ΔＰ）は０．
１５　ｋ’；ｉ／ｃｄであった。またこの時に変形や破
壊等は起こらなかった。

実施例３ 繊維状担体として、ポリビニルアルコール繊維（２ｄＸ
５１ｍ）７００重量％、低融点成分がＥＶＡ（酢ビ成分
５％、ｍｐ１０５℃）であシ、高融点成分がポリプロピ
レン（ｍｐ１６５℃）であシ、低融点成分の繊維断面周
率が７０％である並列型の熱接着性複合繊維（６ｄＸ５
１龍）３０重量％とを・、カード機で開繊し、９９７ｍ
ゲレンのスライバーとした。このスライバーを２００℃
に加熱された３＃／ｆｆｌの圧空が噴射する内径１５＋
＋ｍ、長さ３０ｃＦｒＬの愼維束導入筒（噴射室全長４
２ｃｉ）の第２図に示したような成形機に導き、８φの
円形金よシ引き出し、６０ｍにカットした。この棒状成
形物の機械的変形圧力は、８０ＩＩ／ｃｒ！ｔであった
。

【図面の簡単な説明】

第１図は通液抵抗測定装置の概念図、第２図は棒状繊維
成形体製造装置の概念図。 以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）酵素の固定化が可能な繊維（以下繊維状担体）と
   熱接着性複合繊維とからなり、各繊維の接点が熱接着性
   複合繊維の接着成分で熱接着されることにより形態が安
   定化されたことを特徴とする固定化酵素用反応床。