JPH0217642B2

JPH0217642B2 -

Info

Publication number: JPH0217642B2
Application number: JP57096578A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiro Inoe; Koji Kibune
Original assignee: Unitika Ltd
Current assignee: Unitika Ltd
Priority date: 1982-06-04
Filing date: 1982-06-04
Publication date: 1990-04-23
Also published as: JPS58214512A

Description

【発明の詳細な説明】本発明はキチン繊維の製造法に関するものであ
る。

キチンは、かに、えびなどの甲殻類や昆虫類の
外骨格あるいはきのこや菌類の細胞壁にも存在す
る天然高分子物質であり、自然界に広く分布して
いるポリ（Ｎ−アセチル−Ｄ−グルコサミン）か
らなる多糖類であり、セルロースと類似の構造を
もつものである。したがつて、古くから繊維や薄
膜に使用する試みが行われているが、その分子の
くり返し単位ごとに１個のアセチルアミノ基を有
しているため、きわめて強固な分子間力による結
晶構造をもち、無機溶媒や有機溶媒にもほとんど
溶解しないという性質を有している。しかし、一
方、アセチルアミノ基を有しているがために多く
の興味ある独特の性質を有している。その性質の
一つとして人体内で酵素分解を起こして組織内に
吸収されること及び良好な染色性を有することが
あげられ、このためキチンを繊維化して吸収性外
科用縫合糸として利用することが提案されてい
る。

吸収性外科用縫合糸は生体適合性がよいこと、
生体内で一定期間強度を保持した後に吸収される
こと及び滅菌が可能なことは当然の条件として、
さらに縫いやすさや結びやすさなどの使用性がよ
いこと、引張強度や柔軟性などをはじめとする縫
合糸としての適当な物性をもつなどの条件が必要
である。中でも引張強度を上げることと、構成フ
イラメントの単糸が比較的細いことに帰因する柔
軟性が重要な具備するべき条件である。具体的に
は繊維は少なくとも２ｇ/dの乾強度と20デニー
ル以下、望ましくは10デニール以下の太さをもつ
ことが必要である。

従来、キチン溶液を湿式紡糸して繊維を製造す
ることは種々提案されているが、上記のごとき強
度と太さの両性能を兼ね備えたものは得られてい
ないのが現状である。

たとえば、特開昭51−133367号公報には、キチ
ンをトリクロル酢酸を含有する溶液に溶解してキ
チンドープを調製し、このものを湿式紡糸したの
ち冷延伸して高強力のキチン繊維を得たことが記
載されているが、得られた繊維は太さが非常に太
いものである。すなわち、その実施例２には抗張
力が63Kg/mm²のフイラメントが得られたことが示
されており、この値は密度を1.4として算定すれ
ば５ｇ/dに相当するものであり、高強力のキチ
ン繊維が得られていることが明らかであるが、そ
の太さは、たとえば実施例３にみられるように直
径が0.25mmのものであり、これは密度を1.4とし
て算定すれば618デニールに相当し、前記条件を
満足するものではない。

また、特開昭53−127500号公報には、キチンを
ジクロル酢酸などの溶剤に溶解してキチンドープ
を調製し、このものを湿式紡糸したのち沸騰水中
で延伸して細デニールのキチン繊維を得たことが
記載されているが、得られた繊維は強度の小さい
ものである。すなわち、その実施例には3.0〜3.5
デニールのキチン繊維が得られたことが示されて
いるのであるが、その強度は1.2〜1.5ｇ/dであ
り、前記条件を満足するものではない。

以上のように、従来、外科用縫合糸の調製に使
用できるほどに十分な強度と十分な柔軟性、すな
わち適当な太さを有するキチン繊維は知られてい
なかつた。

キチンドープを湿式紡糸してキチン繊維を得る
場合、形成した糸条が湿潤状態から乾燥状態に変
わるときに急激な構造変化が生じる。単糸デニー
ルが大きい場合は乾燥状態でも延伸が可能である
ため高強力のキチン繊維が得られる場合もある
が、単糸デニールが20デニール以下の場合は乾燥
状態での延伸は困難であるので高強力のキチン繊
維は得られていない。

本発明者らは、かかる現状に鑑み、外科用縫合
糸の調製に使用できるほどに十分な強度と十分な
柔軟性を有するキチン繊維を製造する方法を提供
することを目的として鋭意研究を重ねた結果、キ
チンドープを紡糸するに際し、有機溶媒からなる
凝固液中で糸条を形成した後、凝固液中で特定倍
率に延伸することにより上記目的を達成できるこ
とを見出し、本発明に到達したものである。

すなわち本発明は、キチンと溶剤とからなるキ
チンドープを湿式紡糸してキチン繊維を製造する
に際し、凝固液中で形成した糸条を、有機溶媒か
らなる凝固液中で糸条を形成した後、凝固液中で
1.3〜４倍延伸することを特徴とするキチン繊維
の製造法である。

本発明によれば凝固液中で延伸するという手段
により単糸デニールが細くても延伸が可能になる
ので、乾強度が２ｇ/d以上の高強力のキチン繊
維を製造することが可能になる。

本発明において用いるキチンには、キチンその
もののほかにキチンの誘導体も含まれる。本発明
に用いるキチンは、たとえば甲殻類、昆虫類など
の外骨格を塩酸処理ならびにカ性ソーダ処理して
カルシウム分及びタン白質をあらかじめ取り除き
精製、粉砕することにより調製される。

本発明においてキチンドープの調製に用いられ
る溶剤としては公知の種々のキチン溶剤があげら
れる。たとえばトリクロル酢酸と塩素化炭化水素
の混合物、ジクロル酢酸と塩素化炭化水素の混合
物、ジメチルアセトアミドと塩化リチウムの混合
物あるいはＮ−メチルピロリドンと塩化リチウム
の混合物などのようなキチンの溶剤があげられ
る。

キチンドープ中のキチン濃度は、好ましくは
0.5〜20重量％、より好ましくは0.5〜10重量％、
さらに好ましくは１〜10重量％である。キチンの
濃度が高くなりすぎると溶解がしにくく、またそ
のようなキチンドープからの繊維の製造もしにく
くなるし、一方、低くなりすぎると機械的性質の
すぐれた繊維が得にくくなるので好ましくない。

本発明によつてキチン繊維を製造するには、ま
ず上記のようなキチンドープを調製し、キチンド
ープをノズルを通し凝固液中に押出し、引取るこ
とが必要である。本発明に用いられるノズルとし
ては孔径が0.02〜0.09mm、孔数は20〜100ホール
程度のものが好ましい。

凝固液として用いられる有機溶媒としては、た
とえばアセトン、メチルエチルケトン、メチルイ
ソブチルケトン、ジエチルケトン、ジクロペンタ
ノンなどの有機ケトン類、エチレンクロリド、四
塩化炭素、トリクロルエチレンなどの塩素化炭化
水素類、シクロヘキサン、ヘキサン、石油エーテ
ルなどの炭化水素類、メタノール、エタノール、
イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール
などのアルコール類、酢酸エチルなどのエステル
類、ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリド
ンなどのアミド類などを使用することができる
が、とくにアセトン、メタノールあるいはエタノ
ールなどが好ましい。

本発明の目的を達成するためには、延伸は有機
溶媒からなる凝固浴中で行う必要がある。従つ
て、一般に本発明の延伸を行う時期は、凝固浴に
紡出された糸条がまず回転ロールに定速で引き取
られた後から開始するのがよい。延伸は、さらに
続いて設置された複数個のロール間で徐々に延伸
する方法や１本のロールで表面速度の異つたテー
パーロールにより、徐々に延伸する方法等が好ま
しく採用できる。これら工程においては各ロール
の全体又は一部を凝固液中に浸漬するのも好まし
い方法である。さらに本発明の場合、凝固浴に紡
出されたドープは、溶剤の大部分が凝固液中に拡
散し、最初の引き取りロールでは、溶剤及び凝固
液の含有量はキチンの約0.5〜２倍（重量）であ
り、このような凝固状態ではキチン繊維の物理構
造が不安定なためか延伸効果が十分に発揮される
ので、本発明の目的を達成することができる。

本発明に適応される延伸倍率は、目標とする糸
条の性質、デニールにより好適なものを選ぶこと
ができ、延伸による効果及び延伸可能な上限を考
慮して1.3〜４倍、好ましくは1.5〜3.0倍の範囲で
選ばれる。延伸は１段で行なつてもよいが好まし
くは２段以上多段延伸される。多段延伸の場合、
合計が上記倍率になるように設定し、目標とする
糸条の性質に応じて、各段階の延伸倍率を選択配
分することができる。例えば、延伸倍率の合計を
2.016とする場合、１段倍率1.4、２段倍率1.2、３
段倍率1.2のよう配分する。１段延伸のみでは、
糸条の物理構造が安定していない領域での延伸だ
けに糸条の切断の発生する場合がある。多段延伸
にした場合、その切断を防止できるため、機械的
強度も向上する。延伸された糸条はロールにて引
き取られ、中和洗浄のうえ捲き取られる。

このような本発明の方法によれば、単糸デニー
ルが20デニール以下、好ましくは10デニール以下
で、乾強度が２ｇ/d以上、好ましくは2.5ｇ/d以
上、より好ましくは３ｇ/d以上、さらに好まし
くは3.5ｇ/d以上のキチン繊維の製造が可能であ
り、このものはとくに吸収性外科用縫合糸を調製
するための繊維としては好ましいものである。

以下実施例をあげて本発明をさらに具体的に説
明する。なお、例中の乾強度は25℃、60％R.H.
調湿下にインストロン引張試験器で測定したもの
である。

実施例１キチン粉末〔共和油脂(株)製、分子量約100万〕
４重量部を、トリクロル酢酸50重量部及び塩化メ
チレン50重量部からなる混合溶剤に５℃で溶解し
てキチンドープを得た。このドープを1480メツシ
ユのステンレス製金鋼を用いて４Kg/cm²の加圧下
に濾過したのち、減圧下に十分脱泡したドープを
タンクに移した後、25Kg/cm²の加圧下、ギヤーポ
ンプで送液して孔径0.08mm、孔数40のノズルから
吐出量2.09ml／分で25℃に温調されたアセトン中
（第１凝固浴）に紡出し糸条を形成し５ｍ／分の
速度で第１ローラに引き取り、さらに18℃に温調
されたメタノール液中（第２凝固浴）を通しなが
ら７ｍ／分の速度で第２ローラに引き取ることに
より第１、第２ローラー間で1.4倍延伸を行つた
後、ワインダーで捲き取つた。捲き取つた糸条を
中和・洗浄・乾燥してキチン繊維を得た。

得られたキチン繊維はトータルデニール175d、
単糸デニール4.4d乾強度2.43ｇ/d、残留伸度18.5
％を有していた。

比較例１実施例１の第１ローラーから出た糸条の延伸を
行わずワインダーで捲取り中和、洗浄、乾燥して
キチン繊維を得た。得られたキチン繊維の性能
は、トータルデニール216d、単糸デニール5.4d、
乾強度1.65ｇ/d、残留伸度8.9％であつた。

実施例２キチン粉末〔共和油脂(株)製、分子量約100万〕
4.2重量部を、トリクロル酢酸45重量部、トリク
レン40重量部及び抱水クロラール15重量部からな
る混合溶剤に実施例１と同じ方法で溶解し、つい
で実施例１と同様に濾過、脱泡したのちタンクに
移し2.5Kg/cm²の加圧下ギヤーポンプで送液して孔
径0.07mm、孔数30のノズルから吐出量2.48ml／分
で25℃に温調されたアセトン（第１凝固浴）中に
紡出し糸条を形成し10ｍ／分の速度で第１ローラ
に引取り、さらに18℃に温調されたメタノール
（第２凝固浴）中に糸条を導き12.5ｍ／分の速度
で第２ローラに引き取り、さらに同様にして15
ｍ／分の速度で第３ローラに引き取つた。このと
きの延伸倍率は合計1.5であつた。

その後、ワインダーで捲き取り、中和・洗浄・
乾燥してキチン繊維を得た。

得られたキチン繊維はトータルデニール104d、
単糸デニール3.5d、乾強度2.87ｇ/d、残留伸度
16.2％を有していた。

比較例２実施例２の第１ローラから出た糸条の延伸を行
わずワインダーで捲取り、中和・洗浄・乾燥して
キチン繊維を得た。得られたキチン繊維の性能は
トータルデニール143d、単糸デニール4.7d、乾強
度1.21ｇ/d、残留伸度6.9％であつた。

又、第１ローラと第２ローラ間で1.2倍の延伸
を行つたものの性能はトータルデニール119d、
単糸デニール3.9d、乾強度1.62ｇ/d、残留伸度
10.6％であつた。

実施例３キチン粉末〔共和油脂(株)製、分子量約100万〕
５重量部をトリクロル酢酸45重量部、トリクレン
40重量部及び抱水クロラール15重量部からなる混
合溶剤に実施例１と同じ方法で溶解し、ついで実
施例１と同様に濾過、脱泡したのちタンクに移し
4.0Kg/cm²の加圧下ギヤーポンプで送液して孔径
0.05mm、孔数30のノズルから吐出量0.97ml／分で
25℃に温調されたアセトン（第１凝固浴）中に紡
出し糸条を形成し８ｍ／分の速度で第１ローラに
引き取り、さらに18℃に温調されたメタノール
（第２凝固浴）中に糸条を導き11.2ｍ／分の速度
で第２ローラに、さらに同様にして13.4ｍ／分の
速度で第３ローラに、16.1ｍ／分の速度で第４ロ
ーラに引き取つた。このときの延伸倍率は１段
1.4、２段1.23段1.2で合計延伸倍率は2.01であつ
た。この後ワインダーで捲き取り、中和・洗浄・
乾燥してキチン繊維を得た。

得られたキチン繊維はトータルデニール45d、
単糸デニール1.5d、乾強度3.22ｇ/d、残留伸度
14.3％であつた。

このキチン繊維を16本とつて組ひもとして、米
国薬局方××版のコラーゲン縫合糸規格で３−０
の太さの縫合糸を作成した。

得られた縫合糸の引張抗張力は2.21Kg、結節抗
張力は1.60Kgで、規格（結節抗張力1.25Kg以上）
に合格するもので、かつ柔軟で取り扱いやすく外
科用縫合糸として十分使用可能であつた。

Claims

【特許請求の範囲】

１キチンと溶剤とからなるキチンドープを湿式
紡糸してキチン繊維を製造するに際し、有機溶媒
からなる凝固液中で糸条を形成した後、凝固液中
で1.3〜４倍延伸することを特徴とするキチン繊
維の製造法。