JPH0565359A - キトサン複合多孔質体及びその調製方法 - Google Patents
キトサン複合多孔質体及びその調製方法Info
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- JPH0565359A JPH0565359A JP3226097A JP22609791A JPH0565359A JP H0565359 A JPH0565359 A JP H0565359A JP 3226097 A JP3226097 A JP 3226097A JP 22609791 A JP22609791 A JP 22609791A JP H0565359 A JPH0565359 A JP H0565359A
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Landscapes
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 キトサンと特定繊維長のパルプを主原料とし
た多孔質複合体であり、さらにアセチル化度を調整す
る。 【効果】 力学的性質を幅広く制御できる。
た多孔質複合体であり、さらにアセチル化度を調整す
る。 【効果】 力学的性質を幅広く制御できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はキトサン及び植物繊維を
主原料とした複合多孔質体及びその調製方法に関する。
本複合多孔質体は適当な力学的特性を有する抗菌性多孔
質構造体として、バイオテクノロジー関連素材、医薬品
素材、農業用素材、包装材等の分野で広く用い得るもの
である。
主原料とした複合多孔質体及びその調製方法に関する。
本複合多孔質体は適当な力学的特性を有する抗菌性多孔
質構造体として、バイオテクノロジー関連素材、医薬品
素材、農業用素材、包装材等の分野で広く用い得るもの
である。
【０００２】
【従来の技術】キトサンは、カニ、エビ等の甲殻類、カ
ブトムシ等の昆虫に含まれるキチンを脱アセチル化して
誘導される高分子物質である。キチンは生物界ではセル
ロースに次いで多量に生産されており、これから誘導さ
れるキトサンはキチン同様、種種の分野への応用が期待
されている物質である。例えば、分離膜、食品包装紙、
医療材料等に使用するキトサン系抄造体（特開昭６３−
５９４９９号）、キトサンを付着させて抗菌性及び抗カ
ビ性を付与したフィルム（特開昭６２−８３８７５号）
等がある。またキトサンと植物繊維との組み合わせで
は、紙基材にキトサンを処理して食肉製品を充填するケ
ーシング用材料としての利用（特開平１−１７４６９９
号）、天然パルプシートにキトサンを塗布した農業用シ
ート（特開平２−２３０３号）等が知られている。
ブトムシ等の昆虫に含まれるキチンを脱アセチル化して
誘導される高分子物質である。キチンは生物界ではセル
ロースに次いで多量に生産されており、これから誘導さ
れるキトサンはキチン同様、種種の分野への応用が期待
されている物質である。例えば、分離膜、食品包装紙、
医療材料等に使用するキトサン系抄造体（特開昭６３−
５９４９９号）、キトサンを付着させて抗菌性及び抗カ
ビ性を付与したフィルム（特開昭６２−８３８７５号）
等がある。またキトサンと植物繊維との組み合わせで
は、紙基材にキトサンを処理して食肉製品を充填するケ
ーシング用材料としての利用（特開平１−１７４６９９
号）、天然パルプシートにキトサンを塗布した農業用シ
ート（特開平２−２３０３号）等が知られている。
【０００３】一方、キトサンを多孔質体に加工して利用
しようとする試みもある。キトサンにコラーゲンを組み
合わせて凍結乾燥により多孔質体を形成させる方法（特
開昭６２−２３８２０９）や、キトサン溶液に発泡剤を
混合して多孔質体を形成させる方法（特開昭６２−１６
７３３１号、特開昭６３−９０５０７号）等である。こ
のようにして得られた多孔質体は、その性質を活かして
医療用材料や培養用基材、分離用材料等への幅広い応用
が期待される。しかしながら、実際の使用に際しては、
その化学的性質だけではなく力学的な特性が重要になっ
てくる。使用目的によっては、破壊強度が強いことや弾
性率が高いこと等が求められる。そのような場合、これ
らの多孔質体では必要な条件を満足することができず、
また力学的性質を制御することが非常に困難である。
しようとする試みもある。キトサンにコラーゲンを組み
合わせて凍結乾燥により多孔質体を形成させる方法（特
開昭６２−２３８２０９）や、キトサン溶液に発泡剤を
混合して多孔質体を形成させる方法（特開昭６２−１６
７３３１号、特開昭６３−９０５０７号）等である。こ
のようにして得られた多孔質体は、その性質を活かして
医療用材料や培養用基材、分離用材料等への幅広い応用
が期待される。しかしながら、実際の使用に際しては、
その化学的性質だけではなく力学的な特性が重要になっ
てくる。使用目的によっては、破壊強度が強いことや弾
性率が高いこと等が求められる。そのような場合、これ
らの多孔質体では必要な条件を満足することができず、
また力学的性質を制御することが非常に困難である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の実情に鑑み、キトサンの有する抗菌性や生分解性等
の特性を損なうことなく、力学的特性にも優れた多孔性
の構造体を提供することを目的とする。
術の実情に鑑み、キトサンの有する抗菌性や生分解性等
の特性を損なうことなく、力学的特性にも優れた多孔性
の構造体を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】かかる目的は、次に示す
手段により達成される。すなわち、本発明は、キトサン
及び植物繊維を主原料とする構造体であって、嵩比重
０．０１〜０．１ｇ／ｃｃであるキトサン複合多孔質体
である。また、本発明は、該多孔質体を調製する方法で
あって、水、キトサン、植物繊維及び酸を混合してなる
混合溶液を発泡させ、乾燥した後、必要によリアセチル
化度４０％以上に調整する工程を包含する前記調製方法
である。
手段により達成される。すなわち、本発明は、キトサン
及び植物繊維を主原料とする構造体であって、嵩比重
０．０１〜０．１ｇ／ｃｃであるキトサン複合多孔質体
である。また、本発明は、該多孔質体を調製する方法で
あって、水、キトサン、植物繊維及び酸を混合してなる
混合溶液を発泡させ、乾燥した後、必要によリアセチル
化度４０％以上に調整する工程を包含する前記調製方法
である。
【０００６】本発明によるキトサン複合多孔質体は、植
物繊維による網状組織中にキトサンがフィルム状に入り
込んだ特徴的な構造を有しており、軽量で力学的に強い
構造体を実現している。
物繊維による網状組織中にキトサンがフィルム状に入り
込んだ特徴的な構造を有しており、軽量で力学的に強い
構造体を実現している。
【０００７】本発明において、植物繊維（以下、単に繊
維という。）とは、木材、穀物等を由来とする木材また
は穀物繊維等である。木材繊維としてはモミ、トドマツ
等の針葉樹由来の繊維または広葉樹由来の繊維等であ
り、例えばパルプ繊維として入手できるものである。ま
た穀物繊維としては大豆等の外皮由来の繊維等であり、
例えば、大豆圧搾残渣（おから）等を利用できる。これ
ら繊維の主成分はセルロースであって、性質として水不
溶性の高分子であり、かつ、表面に親水性の活性基をも
ち、キトサンとの定着性を有する特徴を有するものであ
ればよい。また、形状として繊維状を呈することが必要
で、さらに短繊維より長繊維のものが好ましい。長繊維
はキトサン組織中でより強固な骨格を形成し易いからで
ある。したがって、単にセルロースの微粒化物等では均
一な組織を形成し易いという利点はあるものの、セルロ
ース含量が少ないと補強効果に乏しく、充分な強度を付
与するにはセルロースを主原料とし使用量を増やす必要
がある。これに対して長繊維の繊維類を用いた場合は、
比較的少量で補強効果が得られ、調整し得る力学的特性
の範囲が広い。好ましい繊維としては、製紙用パルプ、
瀘紙粉末等を挙げることができる。繊維平均長としては
２．０〜５．０ｍｍ、平均幅２０〜５０μｍ程度が好ま
しい。繊維長が短ければ充分な補強効果が得られず、ま
た長すぎてもそれ以上の効果が得られることなく均一分
散性やハンドリング性も低下する。上記原料繊維はキト
サンとの親和性、定着性をもつことが必要であるので、
場合によっては、予め一定期間酸性溶液に浸漬しておく
か酸化処理等を施してもよい。キトサンとの定着性が弱
ければ強度低下を招き易いからである。
維という。）とは、木材、穀物等を由来とする木材また
は穀物繊維等である。木材繊維としてはモミ、トドマツ
等の針葉樹由来の繊維または広葉樹由来の繊維等であ
り、例えばパルプ繊維として入手できるものである。ま
た穀物繊維としては大豆等の外皮由来の繊維等であり、
例えば、大豆圧搾残渣（おから）等を利用できる。これ
ら繊維の主成分はセルロースであって、性質として水不
溶性の高分子であり、かつ、表面に親水性の活性基をも
ち、キトサンとの定着性を有する特徴を有するものであ
ればよい。また、形状として繊維状を呈することが必要
で、さらに短繊維より長繊維のものが好ましい。長繊維
はキトサン組織中でより強固な骨格を形成し易いからで
ある。したがって、単にセルロースの微粒化物等では均
一な組織を形成し易いという利点はあるものの、セルロ
ース含量が少ないと補強効果に乏しく、充分な強度を付
与するにはセルロースを主原料とし使用量を増やす必要
がある。これに対して長繊維の繊維類を用いた場合は、
比較的少量で補強効果が得られ、調整し得る力学的特性
の範囲が広い。好ましい繊維としては、製紙用パルプ、
瀘紙粉末等を挙げることができる。繊維平均長としては
２．０〜５．０ｍｍ、平均幅２０〜５０μｍ程度が好ま
しい。繊維長が短ければ充分な補強効果が得られず、ま
た長すぎてもそれ以上の効果が得られることなく均一分
散性やハンドリング性も低下する。上記原料繊維はキト
サンとの親和性、定着性をもつことが必要であるので、
場合によっては、予め一定期間酸性溶液に浸漬しておく
か酸化処理等を施してもよい。キトサンとの定着性が弱
ければ強度低下を招き易いからである。
【０００８】次に本発明において用い得るキトサンはキ
チンの脱アセチル化物であり、製法等は問わずに用いる
ことができる。キトサンの重合度及び脱アセチル化度
は、キトサンの溶解性、定着性、安定性等に影響を及ぼ
し、重合度の低いものほど、溶解性は良好で定着性はよ
いが、構造体の強度が低下する傾向があり、また、脱ア
セチル化度は低いものほど、反応性が乏しく溶解性が劣
る傾向がある。それらの性質を考慮し、好ましくはキト
サンの重合度は１００以上、脱アセチル化度は６０％以
上がよい。
チンの脱アセチル化物であり、製法等は問わずに用いる
ことができる。キトサンの重合度及び脱アセチル化度
は、キトサンの溶解性、定着性、安定性等に影響を及ぼ
し、重合度の低いものほど、溶解性は良好で定着性はよ
いが、構造体の強度が低下する傾向があり、また、脱ア
セチル化度は低いものほど、反応性が乏しく溶解性が劣
る傾向がある。それらの性質を考慮し、好ましくはキト
サンの重合度は１００以上、脱アセチル化度は６０％以
上がよい。
【０００９】繊維の含量が多くなければ強度は増大する
反面、構造体が脆弱化し弾力性が低減する傾向があり、
また、少なすぎれば、充分な強度が得られにくくなる。
これは、構造体の強度に繊維による網状構造が関与して
いるためである。該構造は、例えば、微細化セルロース
を用いて構築した組織が、コンクリートのマトリックス
のようになっていることと大きく相違する。
反面、構造体が脆弱化し弾力性が低減する傾向があり、
また、少なすぎれば、充分な強度が得られにくくなる。
これは、構造体の強度に繊維による網状構造が関与して
いるためである。該構造は、例えば、微細化セルロース
を用いて構築した組織が、コンクリートのマトリックス
のようになっていることと大きく相違する。
【００１０】次に、本発明の構造体の特徴は、上述原材
料に加え多孔質であることである。多孔質体であるた
め、軽量でかつ、充分な強度を得ることが可能となり、
さらに、所望の力学的特性を付与する幅が広くなる。多
孔質としての嵩比重は０．０１〜０．１ｇ／ｃｃ程度が
通常であるが、目的とする構造体の用途等により適宜設
定するればよい。孔径は特に限定されるものでなく、目
的とする力学的特性との関係で設計すればよい。通常１
０〜５００μｍ程度でよい。嵩比重が小さく、孔径が大
きければ構造体は弾力に富み、強度が低下し、一方、嵩
比重が大きく、孔径が小さければ、硬くなり強度が増大
する。
料に加え多孔質であることである。多孔質体であるた
め、軽量でかつ、充分な強度を得ることが可能となり、
さらに、所望の力学的特性を付与する幅が広くなる。多
孔質としての嵩比重は０．０１〜０．１ｇ／ｃｃ程度が
通常であるが、目的とする構造体の用途等により適宜設
定するればよい。孔径は特に限定されるものでなく、目
的とする力学的特性との関係で設計すればよい。通常１
０〜５００μｍ程度でよい。嵩比重が小さく、孔径が大
きければ構造体は弾力に富み、強度が低下し、一方、嵩
比重が大きく、孔径が小さければ、硬くなり強度が増大
する。
【００１１】ところで、この構造体はキトサンを含有す
るためその力学的性質は水の影響を受ける。水可溶性の
構造体を目的とすれば、特別な処理は不要であるが、耐
水性構造体とする場合は、キトサンの不溶化処理が必要
である。すなわち、得られた構造体を水に浸漬すると、
構造を形成しているキトサンが水に溶解してくるので、
多孔質体の繊維がほぐれて水中に分散する。したがって
水溶性の素材として使用することができるが、水に不溶
性の素材としては用いられない。そこで多孔質体を無水
酢酸等でアセチル化して、キトサンを一部キチン化する
ことによって不溶化することができる。このようにして
水に不溶の多孔質体を得ることができ、またアセチル化
の度合いを調節することによって、水への溶解性を変え
ることができる。通常、脱アセチル化度６０％以上のキ
トサンを原料として用いても酢酸溶液等を用いる関係で
最終製品のアセチル化度は４０％〜５０％程度となって
いる。この程度のアセチル化度では、耐水性は期待でき
ないので、アセチル化処理を施し、アセチル化度を６０
〜７０％またはそれ以上とすれば耐水化ができる。した
がって、本発明においては、所望の構造体の力学的性質
及びその耐水性を得るため、繊維長、キトサン／繊維の
配合比、嵩比重、孔径及びアセチル化度によって適宜調
整でき、広い幅で目的の構造体を調製できる。
るためその力学的性質は水の影響を受ける。水可溶性の
構造体を目的とすれば、特別な処理は不要であるが、耐
水性構造体とする場合は、キトサンの不溶化処理が必要
である。すなわち、得られた構造体を水に浸漬すると、
構造を形成しているキトサンが水に溶解してくるので、
多孔質体の繊維がほぐれて水中に分散する。したがって
水溶性の素材として使用することができるが、水に不溶
性の素材としては用いられない。そこで多孔質体を無水
酢酸等でアセチル化して、キトサンを一部キチン化する
ことによって不溶化することができる。このようにして
水に不溶の多孔質体を得ることができ、またアセチル化
の度合いを調節することによって、水への溶解性を変え
ることができる。通常、脱アセチル化度６０％以上のキ
トサンを原料として用いても酢酸溶液等を用いる関係で
最終製品のアセチル化度は４０％〜５０％程度となって
いる。この程度のアセチル化度では、耐水性は期待でき
ないので、アセチル化処理を施し、アセチル化度を６０
〜７０％またはそれ以上とすれば耐水化ができる。した
がって、本発明においては、所望の構造体の力学的性質
及びその耐水性を得るため、繊維長、キトサン／繊維の
配合比、嵩比重、孔径及びアセチル化度によって適宜調
整でき、広い幅で目的の構造体を調製できる。
【００１２】次に、本発明の構造体の調製法について述
べる。まず、水、キトサン、繊維及び酸よりなる混合溶
液を調製する。溶液の酸濃度は０．５Ｎ程度で一般にキ
トサンは２重量％まで溶解するので、適宜、濃度を調整
する。なお、酸としては酢酸、乳酸、クエン酸、塩酸等
を用い得る。
べる。まず、水、キトサン、繊維及び酸よりなる混合溶
液を調製する。溶液の酸濃度は０．５Ｎ程度で一般にキ
トサンは２重量％まで溶解するので、適宜、濃度を調整
する。なお、酸としては酢酸、乳酸、クエン酸、塩酸等
を用い得る。
【００１３】溶液調製後に発泡を行う。発泡させる方法
としては、炭酸水素ナトリウムや炭酸水素アンモニウム
等熱分解型の発泡剤やさらに酸性剤を加えたベーキング
パウダー等の反応型の発泡剤を混合する方法、あるいは
ミキサー等で機械的に空気を混入させる方法等、一般に
用いられている方法でよい。
としては、炭酸水素ナトリウムや炭酸水素アンモニウム
等熱分解型の発泡剤やさらに酸性剤を加えたベーキング
パウダー等の反応型の発泡剤を混合する方法、あるいは
ミキサー等で機械的に空気を混入させる方法等、一般に
用いられている方法でよい。
【００１４】次に、アセチル化は、例えば、無水酢酸等
の有機酸無水物の溶液に浸漬または、該溶液をガス状に
した雰囲気中にさらすことで実施できる。アセチル化度
が高くなれば溶解性が低くなり安定性が増す。通常は、
ガス中では１時間で約６８％がアセチル化できる。な
お、その後一晩処理を続けても７０％ぐらいで横バイと
なる。構造体の乾燥は通常１００〜１５０℃、３〜１２
時間程度で実施できる。
の有機酸無水物の溶液に浸漬または、該溶液をガス状に
した雰囲気中にさらすことで実施できる。アセチル化度
が高くなれば溶解性が低くなり安定性が増す。通常は、
ガス中では１時間で約６８％がアセチル化できる。な
お、その後一晩処理を続けても７０％ぐらいで横バイと
なる。構造体の乾燥は通常１００〜１５０℃、３〜１２
時間程度で実施できる。
【００１５】本発明によれば、使用する植物繊維の長さ
と、キトサンの濃度を変えることによって、多孔質体の
孔径を調節することができる。すなわち、繊維長の短い
ものを使用し、キトサン濃度を高くすると、孔径は小さ
くなる。逆に繊維長を長くしてキトサン濃度を低くする
と、孔径の大きい製品が得られる。また発泡剤の濃度や
成分を変えて発泡の状態を調節することによって、多孔
質体の空隙率を変えることができる。空隙率の高低や孔
径の大小によって、弾性率や破壊強度等の力学的性質が
変わる。
と、キトサンの濃度を変えることによって、多孔質体の
孔径を調節することができる。すなわち、繊維長の短い
ものを使用し、キトサン濃度を高くすると、孔径は小さ
くなる。逆に繊維長を長くしてキトサン濃度を低くする
と、孔径の大きい製品が得られる。また発泡剤の濃度や
成分を変えて発泡の状態を調節することによって、多孔
質体の空隙率を変えることができる。空隙率の高低や孔
径の大小によって、弾性率や破壊強度等の力学的性質が
変わる。
【００１６】
【実施例】以下、実施例に基づき本発明を具体的に説明
する。
する。
【００１７】実施例１．水１００ｃｃに紙パルプ（平均
繊維長１ｍｍ、幅５０μｍ；東洋瀘紙製）１ｇ及びキト
サン（重合度約２０００、脱アセチル化度８０）１ｇを
混合し、攪拌しながら酢酸１ｇを添加した。キトサンと
パルプが完全に分散するまで、充分に攪拌した後、これ
に発泡剤として５ｇの炭酸水素アンモニウムを混ぜ更に
攪拌し、熱風乾燥器で１５０℃で３時間乾燥した。乾燥
中に発泡剤が分解してガスを発生し、多孔性構造を形成
した。得られたパルプ−キトサン複合体は、アセチル化
度４８％、嵩比重／約０．０１ｇ／ｃｃ、平均孔径５０
０μｍの多孔性の水溶性素材であった。このものの力学
的性質を調べたところ、破壊強度は０．２〜０．５ｋｇ
ｆ／ｃｍ2 であった。
繊維長１ｍｍ、幅５０μｍ；東洋瀘紙製）１ｇ及びキト
サン（重合度約２０００、脱アセチル化度８０）１ｇを
混合し、攪拌しながら酢酸１ｇを添加した。キトサンと
パルプが完全に分散するまで、充分に攪拌した後、これ
に発泡剤として５ｇの炭酸水素アンモニウムを混ぜ更に
攪拌し、熱風乾燥器で１５０℃で３時間乾燥した。乾燥
中に発泡剤が分解してガスを発生し、多孔性構造を形成
した。得られたパルプ−キトサン複合体は、アセチル化
度４８％、嵩比重／約０．０１ｇ／ｃｃ、平均孔径５０
０μｍの多孔性の水溶性素材であった。このものの力学
的性質を調べたところ、破壊強度は０．２〜０．５ｋｇ
ｆ／ｃｍ2 であった。
【００１８】実施例２．水１００ｃｃに実施例１と同じ
紙パルプ１ｇ及びキトサン１ｇを混合し、攪拌しながら
酢酸１ｇを添加した。キトサンとパルプが完全に分散す
るまで、充分に攪拌した後、これに発泡剤として５ｇの
ベーキングパウダーを混ぜ、熱風乾燥器で１２０℃で３
時間乾燥した。得られたパルプ−キトサン複合体を、無
水酢酸溶液中に１時間浸漬し、次に１％水酸化ナトリウ
ムに浸漬して中和した。これを水で充分に洗浄して、自
然乾燥させると多孔質体ができた。このようにして作ら
れたパルプ−キトサン多孔質体は、アセチル化度７０
％、嵩比重０．０４ｇ／ｃｃ、平均孔径１００μｍであ
り、キトサンが一部キチン化されているので水に不溶で
あり、破壊強度もアセチル化する前に比べて２〜５倍程
度高くなった（１〜３ｋｇｆ／ｃｍ2 ）。
紙パルプ１ｇ及びキトサン１ｇを混合し、攪拌しながら
酢酸１ｇを添加した。キトサンとパルプが完全に分散す
るまで、充分に攪拌した後、これに発泡剤として５ｇの
ベーキングパウダーを混ぜ、熱風乾燥器で１２０℃で３
時間乾燥した。得られたパルプ−キトサン複合体を、無
水酢酸溶液中に１時間浸漬し、次に１％水酸化ナトリウ
ムに浸漬して中和した。これを水で充分に洗浄して、自
然乾燥させると多孔質体ができた。このようにして作ら
れたパルプ−キトサン多孔質体は、アセチル化度７０
％、嵩比重０．０４ｇ／ｃｃ、平均孔径１００μｍであ
り、キトサンが一部キチン化されているので水に不溶で
あり、破壊強度もアセチル化する前に比べて２〜５倍程
度高くなった（１〜３ｋｇｆ／ｃｍ2 ）。
【００１９】
【発明の効果】本発明による構造体は、次の特徴を有す
る。 （１）繊維とキトサンの割合を変えることによって、弾
性率や破壊強度等の力学的性質を制御することができ
る。 （２）発泡の状態を調節することで、空隙率を幅広い範
囲で変えることができる。 （３）多孔性であり、吸水性に優れている。 （４）キトサンの抗菌性が期待できる。 （５）生分解性素材として利用できる。 したがって本発明による構造体は、種々の分野で応用す
ることができ、例えばその吸水性、生体適合性、抗菌性
等の性質を利用した創傷被覆材料、給排水性と抗菌性を
利用した水耕栽培用苗床、給排水性と生体適合性を利用
した細胞固定化担体、多孔性と天然素材であることを利
用した断熱材、多孔性と吸着性を利用したフィルター等
に応用できる。このように本発明によれば、非常に簡単
に繊維とキトサンの複合多孔質体を調製することがで
き、その性質を利用してバイオテクノロジー関連素材や
医薬品素材、農業用素材、包装材等への応用が可能であ
り、産業界にとって極めて有益である。
る。 （１）繊維とキトサンの割合を変えることによって、弾
性率や破壊強度等の力学的性質を制御することができ
る。 （２）発泡の状態を調節することで、空隙率を幅広い範
囲で変えることができる。 （３）多孔性であり、吸水性に優れている。 （４）キトサンの抗菌性が期待できる。 （５）生分解性素材として利用できる。 したがって本発明による構造体は、種々の分野で応用す
ることができ、例えばその吸水性、生体適合性、抗菌性
等の性質を利用した創傷被覆材料、給排水性と抗菌性を
利用した水耕栽培用苗床、給排水性と生体適合性を利用
した細胞固定化担体、多孔性と天然素材であることを利
用した断熱材、多孔性と吸着性を利用したフィルター等
に応用できる。このように本発明によれば、非常に簡単
に繊維とキトサンの複合多孔質体を調製することがで
き、その性質を利用してバイオテクノロジー関連素材や
医薬品素材、農業用素材、包装材等への応用が可能であ
り、産業界にとって極めて有益である。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成３年９月１８日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１７】実施例１．水１００ｃｃに紙パルプ（平均
繊維長１ｍｍ、幅５０μｍ；東洋瀘紙製）１ｇ及びキト
サン（重合度約２０００、脱アセチル化度８０）１ｇを
混合し、攪拌しながら酢酸１ｇを添加した。キトサンと
パルプが完全に分散するまで、充分に攪拌した後、これ
に発泡剤として５ｇの炭酸水素アンモニウムを混ぜ更に
攪拌し、熱風乾燥器で１５０℃で３時間乾燥した。乾燥
中に発泡剤が分解してガスを発生し、多孔性構造を形成
した。得られたパルプ−キトサン複合体は、アセチル化
度４８％、嵩比重／約０．０１ｇ／ｃｃ、平均孔径５０
０μｍの多孔性の水溶性素材であった。このものの力学
的性質を調べたところ、引張強度は０．２〜０．５ｋｇ
ｆ／ｃｍ2 であった。
繊維長１ｍｍ、幅５０μｍ；東洋瀘紙製）１ｇ及びキト
サン（重合度約２０００、脱アセチル化度８０）１ｇを
混合し、攪拌しながら酢酸１ｇを添加した。キトサンと
パルプが完全に分散するまで、充分に攪拌した後、これ
に発泡剤として５ｇの炭酸水素アンモニウムを混ぜ更に
攪拌し、熱風乾燥器で１５０℃で３時間乾燥した。乾燥
中に発泡剤が分解してガスを発生し、多孔性構造を形成
した。得られたパルプ−キトサン複合体は、アセチル化
度４８％、嵩比重／約０．０１ｇ／ｃｃ、平均孔径５０
０μｍの多孔性の水溶性素材であった。このものの力学
的性質を調べたところ、引張強度は０．２〜０．５ｋｇ
ｆ／ｃｍ2 であった。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１８】実施例２．水１００ｃｃに実施例１と同じ
紙パルプ１ｇ及びキトサン１ｇを混合し、攪拌しながら
酢酸１ｇを添加した。キトサンとパルプが完全に分散す
るまで、充分に攪拌した後、これに発泡剤として５ｇの
ベーキングパウダーを混ぜ、熱風乾燥器で１２０℃で３
時間乾燥した。得られたパルプ−キトサン複合体を、無
水酢酸溶液中に１時間浸漬し、次に１％水酸化ナトリウ
ムに浸漬して中和した。これを水で充分に洗浄して、自
然乾燥させると多孔質体ができた。このようにして作ら
れたパルプ−キトサン多孔質体は、アセチル化度７０
％、嵩比重０．０４ｇ／ｃｃ、平均孔径１００μｍであ
り、キトサンが一部キチン化されているので水に不溶で
あり、引張強度もアセチル化する前に比べて２〜５倍程
度高くなった（１〜３ｋｇｆ／ｃｍ2 ）。
紙パルプ１ｇ及びキトサン１ｇを混合し、攪拌しながら
酢酸１ｇを添加した。キトサンとパルプが完全に分散す
るまで、充分に攪拌した後、これに発泡剤として５ｇの
ベーキングパウダーを混ぜ、熱風乾燥器で１２０℃で３
時間乾燥した。得られたパルプ−キトサン複合体を、無
水酢酸溶液中に１時間浸漬し、次に１％水酸化ナトリウ
ムに浸漬して中和した。これを水で充分に洗浄して、自
然乾燥させると多孔質体ができた。このようにして作ら
れたパルプ−キトサン多孔質体は、アセチル化度７０
％、嵩比重０．０４ｇ／ｃｃ、平均孔径１００μｍであ
り、キトサンが一部キチン化されているので水に不溶で
あり、引張強度もアセチル化する前に比べて２〜５倍程
度高くなった（１〜３ｋｇｆ／ｃｍ2 ）。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１９】
【発明の効果】本発明による構造体は、次の特徴を有す
る。 （１）繊維とキトサンの割合を変えることによって、弾
性率や引張強度等の力学的性質を制御することができ
る。 （２）発泡の状態を調節することで、空隙率を幅広い範
囲で変えることができる。 （３）多孔性であり、吸水性に優れている。 （４）キトサンの抗菌性が期待できる。 （５）生分解性素材として利用できる。 したがって本発明による構造体は、種々の分野で応用す
ることができ、例えばその吸水性、生体適合性、抗菌性
等の性質を利用した創傷被覆材料、給排水性と抗菌性を
利用した水耕栽培用苗床、給排水性と生体適合性を利用
した細胞固定化担体、多孔性と天然素材であることを利
用した断熱材、多孔性と吸着性を利用したフィルター等
に応用できる。このように本発明によれば、非常に簡単
に繊維とキトサンの複合多孔質体を調製することがで
き、その性質を利用してバイオテクノロジー関連素材や
医薬品素材、農業用素材、包装材等への応用が可能であ
り、産業界にとって極めて有益である。
る。 （１）繊維とキトサンの割合を変えることによって、弾
性率や引張強度等の力学的性質を制御することができ
る。 （２）発泡の状態を調節することで、空隙率を幅広い範
囲で変えることができる。 （３）多孔性であり、吸水性に優れている。 （４）キトサンの抗菌性が期待できる。 （５）生分解性素材として利用できる。 したがって本発明による構造体は、種々の分野で応用す
ることができ、例えばその吸水性、生体適合性、抗菌性
等の性質を利用した創傷被覆材料、給排水性と抗菌性を
利用した水耕栽培用苗床、給排水性と生体適合性を利用
した細胞固定化担体、多孔性と天然素材であることを利
用した断熱材、多孔性と吸着性を利用したフィルター等
に応用できる。このように本発明によれば、非常に簡単
に繊維とキトサンの複合多孔質体を調製することがで
き、その性質を利用してバイオテクノロジー関連素材や
医薬品素材、農業用素材、包装材等への応用が可能であ
り、産業界にとって極めて有益である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｃ０８Ｌ 5:00
Claims (3)
- 【請求項１】 キトサン及び植物繊維を主原料とする構
造体であって、嵩比重０．０１〜０．１ｇ／ｃｃである
キトサン複合多孔質体。 - 【請求項２】 植物繊維が、繊維平均長２．０〜５．０
ｍｍ、平均幅２０〜５０μｍである請求項１に記載のキ
トサン複合多孔質体。 - 【請求項３】 請求項１に記載のキトサン複合多孔質体
の調製方法であって、水、キトサン、植物繊維及び酸を
混合してなる混合溶液を発泡させ、乾燥した後、必要に
よリアセチル化度４０％以上に調整する工程を包含する
前記調製方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22609791A JP3092995B2 (ja) | 1991-09-05 | 1991-09-05 | キトサン複合多孔質体及びその調製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22609791A JP3092995B2 (ja) | 1991-09-05 | 1991-09-05 | キトサン複合多孔質体及びその調製方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0565359A true JPH0565359A (ja) | 1993-03-19 |
| JP3092995B2 JP3092995B2 (ja) | 2000-09-25 |
Family
ID=16839780
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22609791A Expired - Fee Related JP3092995B2 (ja) | 1991-09-05 | 1991-09-05 | キトサン複合多孔質体及びその調製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3092995B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995030710A1 (fr) * | 1994-05-10 | 1995-11-16 | Hong Chi | Composition expansible a base de fibres vegetales, matiere expansee et article en matiere de ce type |
| JP2003138148A (ja) * | 1993-09-14 | 2003-05-14 | Fujitsu Ltd | 生分解性プラスチック成形物 |
| DE102012005588A1 (de) * | 2012-03-20 | 2013-11-28 | Stephan Kühn | Verbundwerkstoff auf Basis einer Chitosan - Matrix Universeller Verbundwerkstoff zur Herstellung von Dämmplatten und Konstruktionsschalen mit einer Chitosan-Matrix in Kombination mit einem Träger- und Fasermaterial, insbesondere - jedoch nicht ausschließlich - aus nachwachsenden Rohstoffen. |
| CN110272558A (zh) * | 2019-06-28 | 2019-09-24 | 武汉龙顺达新材料有限公司 | 一种改性膜布及其制备方法 |
| CN112088184A (zh) * | 2018-05-07 | 2020-12-15 | 克鲁兹泡沫有限公司 | 生物可降解泡沫 |
-
1991
- 1991-09-05 JP JP22609791A patent/JP3092995B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003138148A (ja) * | 1993-09-14 | 2003-05-14 | Fujitsu Ltd | 生分解性プラスチック成形物 |
| WO1995030710A1 (fr) * | 1994-05-10 | 1995-11-16 | Hong Chi | Composition expansible a base de fibres vegetales, matiere expansee et article en matiere de ce type |
| US5607983A (en) * | 1994-05-10 | 1997-03-04 | Chi; Hong | Foamable plant fiber composition and the foamed material and article thereof |
| DE102012005588A1 (de) * | 2012-03-20 | 2013-11-28 | Stephan Kühn | Verbundwerkstoff auf Basis einer Chitosan - Matrix Universeller Verbundwerkstoff zur Herstellung von Dämmplatten und Konstruktionsschalen mit einer Chitosan-Matrix in Kombination mit einem Träger- und Fasermaterial, insbesondere - jedoch nicht ausschließlich - aus nachwachsenden Rohstoffen. |
| CN112088184A (zh) * | 2018-05-07 | 2020-12-15 | 克鲁兹泡沫有限公司 | 生物可降解泡沫 |
| CN110272558A (zh) * | 2019-06-28 | 2019-09-24 | 武汉龙顺达新材料有限公司 | 一种改性膜布及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3092995B2 (ja) | 2000-09-25 |
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