JPH06157772A - セルロース多孔質粒子 - Google Patents
セルロース多孔質粒子Info
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- JPH06157772A JPH06157772A JP33801492A JP33801492A JPH06157772A JP H06157772 A JPH06157772 A JP H06157772A JP 33801492 A JP33801492 A JP 33801492A JP 33801492 A JP33801492 A JP 33801492A JP H06157772 A JPH06157772 A JP H06157772A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 カラム等に充填して使用しても、粒子がつぶ
れにくく、また、薬剤の保持性能が良好なセルロース多
孔質粒子を得る。 【構成】 セルロースの隔壁を介して多数の空孔が集合
する構造のセルロース多孔質粒子の隔壁に、隔壁を貫通
しない多数の凹部を形成する。
れにくく、また、薬剤の保持性能が良好なセルロース多
孔質粒子を得る。 【構成】 セルロースの隔壁を介して多数の空孔が集合
する構造のセルロース多孔質粒子の隔壁に、隔壁を貫通
しない多数の凹部を形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、セルロースの隔壁を
介して多数の空孔が集合するセルロース多孔質粒子に関
するものである。
介して多数の空孔が集合するセルロース多孔質粒子に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種のセルロース多孔質粒子と
して、特開平１−４３５３０号公報に示すものがある。
して、特開平１−４３５３０号公報に示すものがある。
【０００３】このものは、セルロースの隔壁に、多数の
貫通小孔が形成されており、隔壁が平坦なものに比べ、
大きな比表面積を有する。
貫通小孔が形成されており、隔壁が平坦なものに比べ、
大きな比表面積を有する。
【０００４】したがって、隔壁に多数の貫通小孔を有す
るセルロース多孔質粒子は、抗菌剤・吸着剤・機能性セ
ラミックなどの担体、香料・農薬・医薬品などの担体、
菌体・酵母等の固定化担体、イオン交換体・消臭剤・化
粧品などの原料等として使用した場合、担持量が多く、
有用なものとなる。
るセルロース多孔質粒子は、抗菌剤・吸着剤・機能性セ
ラミックなどの担体、香料・農薬・医薬品などの担体、
菌体・酵母等の固定化担体、イオン交換体・消臭剤・化
粧品などの原料等として使用した場合、担持量が多く、
有用なものとなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記構造の
セルロース多孔質粒子では、大きな比表面積を得ようと
すれば、それだけ隔壁に貫通小孔を多数あけなければな
らないので、隔壁強度が弱く、セルロース多孔質粒子を
カラムに充填して通液を行った場合、粒子が通液の圧力
によりつぶれて圧密化し、通液性が阻害されたり、処理
液が粒子内部にまで侵入しないという問題がある。
セルロース多孔質粒子では、大きな比表面積を得ようと
すれば、それだけ隔壁に貫通小孔を多数あけなければな
らないので、隔壁強度が弱く、セルロース多孔質粒子を
カラムに充填して通液を行った場合、粒子が通液の圧力
によりつぶれて圧密化し、通液性が阻害されたり、処理
液が粒子内部にまで侵入しないという問題がある。
【０００６】また、セルロース多孔質粒子を水で膨潤さ
せた状態で攪拌したり、あるいはエアーによって搬送し
たりすると、隔壁の貫通小孔の部分から隔壁が細かく破
れてしまうという問題もある。
せた状態で攪拌したり、あるいはエアーによって搬送し
たりすると、隔壁の貫通小孔の部分から隔壁が細かく破
れてしまうという問題もある。
【０００７】上記隔壁の強度は、隔壁の厚みを厚くすれ
ば大きくなるが、隔壁の厚みは、粒径や空孔の形状、あ
るいは多孔性の度合等と共に、用途に応じて決める必要
があるので、強度の点だけで隔壁の厚みを厚くすること
はできない。
ば大きくなるが、隔壁の厚みは、粒径や空孔の形状、あ
るいは多孔性の度合等と共に、用途に応じて決める必要
があるので、強度の点だけで隔壁の厚みを厚くすること
はできない。
【０００８】そこで、この発明は、大きな比表面積を有
し、しかも隔壁強度が大きい、多孔質セルロースを得よ
うとするものである。
し、しかも隔壁強度が大きい、多孔質セルロースを得よ
うとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、この発明は、多数の空孔を仕切るセルロースの隔
壁表面に、隔壁を貫通しない多数の凹部を形成したので
ある。
めに、この発明は、多数の空孔を仕切るセルロースの隔
壁表面に、隔壁を貫通しない多数の凹部を形成したので
ある。
【００１０】
【作用】隔壁表面に多数の凹部を形成することにより、
大きな比表面積が得られる。
大きな比表面積が得られる。
【００１１】そして、上記凹部は、隔壁を貫通しないの
で、隔壁の機械的強度が大きい。
で、隔壁の機械的強度が大きい。
【００１２】
【実施例】この発明に係るセルロース多孔質粒子は、セ
ルロースの隔壁を介して多数の空孔が集合し、隔壁の表
面に多数の凹部が形成されている。
ルロースの隔壁を介して多数の空孔が集合し、隔壁の表
面に多数の凹部が形成されている。
【００１３】かかる構造のセルロース多孔質粒子は、種
々の用途に使用できるが、比表面積が大きく、しかも隔
壁強度が高いので、特に、水処理等、カラム等に充填し
て通液するような用途に好適である。
々の用途に使用できるが、比表面積が大きく、しかも隔
壁強度が高いので、特に、水処理等、カラム等に充填し
て通液するような用途に好適である。
【００１４】このような用途に使用する場合、粒子の径
としては、０．０２〜１０ｍ／ｍの範囲が望ましい。な
ぜなら、粒子の径が、０．０２ｍ／ｍ未満のものは、カ
ラム等に充填して通液した場合に、圧力損失が大きくな
りすぎるという問題が生じ、また、１０ｍ／ｍを超える
と、かさ比重が小さすぎて所定の効果を出すには容積が
大きくなりすぎ、実用的でないからである。したがっ
て、特に好ましい粒径としては、０．０５〜５ｍ／ｍの
範囲である。
としては、０．０２〜１０ｍ／ｍの範囲が望ましい。な
ぜなら、粒子の径が、０．０２ｍ／ｍ未満のものは、カ
ラム等に充填して通液した場合に、圧力損失が大きくな
りすぎるという問題が生じ、また、１０ｍ／ｍを超える
と、かさ比重が小さすぎて所定の効果を出すには容積が
大きくなりすぎ、実用的でないからである。したがっ
て、特に好ましい粒径としては、０．０５〜５ｍ／ｍの
範囲である。
【００１５】また、隔壁によって仕切られた空孔と、隔
壁に形成した凹部の寸法は、粒径によりその好ましい範
囲が異なる。
壁に形成した凹部の寸法は、粒径によりその好ましい範
囲が異なる。
【００１６】粒径が０．５ｍ／ｍ以上の場合、空孔の径
は、粒径の１／１００〜１／２となる。１／１００未満
だと内部通液性が悪くなり、１／２を超えると、薬剤や
菌体等の固定化量が少なくなるからであり、好ましくは
１／５０〜１／４である。また、隔壁に形成した凹部の
径は、空孔の径の１／３０〜１／４である。１／３０未
満だと、薬剤等が浸透しにくく、１／４を超えると、固
定化量が少ないという問題を生じやすくなる。
は、粒径の１／１００〜１／２となる。１／１００未満
だと内部通液性が悪くなり、１／２を超えると、薬剤や
菌体等の固定化量が少なくなるからであり、好ましくは
１／５０〜１／４である。また、隔壁に形成した凹部の
径は、空孔の径の１／３０〜１／４である。１／３０未
満だと、薬剤等が浸透しにくく、１／４を超えると、固
定化量が少ないという問題を生じやすくなる。
【００１７】一方粒径が０．５ｍ／ｍ未満の場合には、
空孔の径は、粒径の１／２０〜１／２となる。１／２０
未満だと処理液が浸透しにくく、固定化物質の放出もし
にくく、また、１／２を超えると、含浸量が小さく、固
定化物質の放出が直ちに生じて徐放性が得られなくな
る。また、隔壁に形成した凹部の径は、空孔の径の１／
１００〜１／４である。
空孔の径は、粒径の１／２０〜１／２となる。１／２０
未満だと処理液が浸透しにくく、固定化物質の放出もし
にくく、また、１／２を超えると、含浸量が小さく、固
定化物質の放出が直ちに生じて徐放性が得られなくな
る。また、隔壁に形成した凹部の径は、空孔の径の１／
１００〜１／４である。
【００１８】なお、粒径、空孔の径、凹部の径について
は、それが真円、あるいは真球でない場合、最も短い部
分の径をいうものとする。
は、それが真円、あるいは真球でない場合、最も短い部
分の径をいうものとする。
【００１９】上記粒子の内部の空孔の形状は、断面で見
たときに、空孔がランダムに並んでいても、中心部から
規則的に放射状に並んでいても、いくつかの方向に並ん
でいても、またこれらを組合せたようになっていてもよ
く、これらの形状は主に用途に応じて選択される。
たときに、空孔がランダムに並んでいても、中心部から
規則的に放射状に並んでいても、いくつかの方向に並ん
でいても、またこれらを組合せたようになっていてもよ
く、これらの形状は主に用途に応じて選択される。
【００２０】また、粒子の表面の構造は、表面に多数の
孔や亀裂があって、内部への通液が十分であればどのよ
うな構造であってもよい。
孔や亀裂があって、内部への通液が十分であればどのよ
うな構造であってもよい。
【００２１】この発明に係るセルロース多孔質粒子、即
ち、多数の空孔を仕切る粒子の隔壁表面に、隔壁を貫通
しない多数の凹部を形成した粒子は、次のようにして製
造することができる。
ち、多数の空孔を仕切る粒子の隔壁表面に、隔壁を貫通
しない多数の凹部を形成した粒子は、次のようにして製
造することができる。
【００２２】その製法は、原則的にはビスコースと炭酸
カルシウムを混合し、該混合液を加圧し、ノズルより液
滴状に押し出し、凝固・再生浴上に落下させ、液滴状の
ままセルロースの凝固・再生と炭酸カルシウムの酸分解
を同時に行い、また必要に応じてその後脱硫、漂白、水
洗、乾燥を行う方法である。
カルシウムを混合し、該混合液を加圧し、ノズルより液
滴状に押し出し、凝固・再生浴上に落下させ、液滴状の
ままセルロースの凝固・再生と炭酸カルシウムの酸分解
を同時に行い、また必要に応じてその後脱硫、漂白、水
洗、乾燥を行う方法である。
【００２３】この方法においては、まずビスコースと炭
酸カルシウムを混合し炭酸カルシウムを含有するビスコ
ース液を作成する。該溶液を加圧し、ノズルを通して液
滴状に押し出し、該液滴を凝固・再生浴上に落下させ
る。その後所定時間攪拌することによって、各ビスコー
ス条件及び凝固・再生条件などに応じた内部空孔構造を
持ったセルロース多孔質粒子を製造することができる。
酸カルシウムを混合し炭酸カルシウムを含有するビスコ
ース液を作成する。該溶液を加圧し、ノズルを通して液
滴状に押し出し、該液滴を凝固・再生浴上に落下させ
る。その後所定時間攪拌することによって、各ビスコー
ス条件及び凝固・再生条件などに応じた内部空孔構造を
持ったセルロース多孔質粒子を製造することができる。
【００２４】使用するビスコースは例えば次のような性
質を持つ。セルロース濃度が３〜１５重量％（以下ｗｔ
％で表す）、好ましくは４ｗｔ％〜１０ｗｔ％である。
塩化アンモニウム価は３〜１２、好ましくは４〜９であ
る。アルカリ濃度は苛性ソーダとして２〜１５ｗｔ％、
好ましくは５〜１３ｗｔ％である。
質を持つ。セルロース濃度が３〜１５重量％（以下ｗｔ
％で表す）、好ましくは４ｗｔ％〜１０ｗｔ％である。
塩化アンモニウム価は３〜１２、好ましくは４〜９であ
る。アルカリ濃度は苛性ソーダとして２〜１５ｗｔ％、
好ましくは５〜１３ｗｔ％である。
【００２５】ビスコースの粘度は２０℃に於いて５０セ
ンチポイズ〜１０，０００センチポイズ、好ましくは１
００センチポイズ〜７，０００センチポイズである。
ンチポイズ〜１０，０００センチポイズ、好ましくは１
００センチポイズ〜７，０００センチポイズである。
【００２６】使用する炭酸カルシウムは特に制限はな
く、軽質炭酸カルシウムでも重質炭酸カルシウムでも構
わない。通常混合のしやすさやノズル詰まりなどの作業
性の観点より平均粒径が０．５μｍ〜１５μｍのものが
使用される。この炭酸カルシウムの平均粒子径によって
セルロース多孔質粒子の内部空孔構造が大きく影響され
ることはない。炭酸カルシウムはビスコース中セルロー
ス１重量部当たり０．１〜１０重量部好ましくは０．４
〜７重量部用いられる。
く、軽質炭酸カルシウムでも重質炭酸カルシウムでも構
わない。通常混合のしやすさやノズル詰まりなどの作業
性の観点より平均粒径が０．５μｍ〜１５μｍのものが
使用される。この炭酸カルシウムの平均粒子径によって
セルロース多孔質粒子の内部空孔構造が大きく影響され
ることはない。炭酸カルシウムはビスコース中セルロー
ス１重量部当たり０．１〜１０重量部好ましくは０．４
〜７重量部用いられる。
【００２７】セルロースの凝固・再生と発泡剤である炭
酸カルシウムの酸分解を行う凝固・再生剤としては塩
酸、リン酸、炭酸、硫酸等の無機酸が使われるが塩酸が
好ましい。凝固・再生浴は１個ではなく複数個設置して
直列に又は並列に使用する方が生産性の観点から有利で
あるばかりでなく、各凝固・再生浴の条件を変化させて
おけば、１個の浴で作成したものとは異なる内部空孔構
造を持った粒子を製造可能である点からも有利である。
凝固・再生浴中酸の濃度は塩酸の場合で通常１０ｇ／ｌ
〜９０ｇ／ｌより好ましくは１５ｇ／ｌ〜７０ｇ／ｌ浴
中の塩の濃度は塩化カルシウムと塩化ナトリウムの場合
で、２つの合計が０〜４００ｇ／ｌであり、より好まし
くは１００〜２００ｇ／ｌである。凝固・再生浴温は通
常１０〜５０℃であり、より好ましくは２０〜４０℃で
ある。
酸カルシウムの酸分解を行う凝固・再生剤としては塩
酸、リン酸、炭酸、硫酸等の無機酸が使われるが塩酸が
好ましい。凝固・再生浴は１個ではなく複数個設置して
直列に又は並列に使用する方が生産性の観点から有利で
あるばかりでなく、各凝固・再生浴の条件を変化させて
おけば、１個の浴で作成したものとは異なる内部空孔構
造を持った粒子を製造可能である点からも有利である。
凝固・再生浴中酸の濃度は塩酸の場合で通常１０ｇ／ｌ
〜９０ｇ／ｌより好ましくは１５ｇ／ｌ〜７０ｇ／ｌ浴
中の塩の濃度は塩化カルシウムと塩化ナトリウムの場合
で、２つの合計が０〜４００ｇ／ｌであり、より好まし
くは１００〜２００ｇ／ｌである。凝固・再生浴温は通
常１０〜５０℃であり、より好ましくは２０〜４０℃で
ある。
【００２８】ところで、空孔の大きさ、数、配置の仕
方、隔壁の厚み、隔壁の表面に形成される凹部の径、深
さ、数等は、ビスコースの塩化アンモニウム価、凝固・
再生浴の酸の濃度と浴の温度、塩の濃度などの組合せに
よって決まるが、実際の製造においては、ビスコースの
塩化アンモニウム価と凝固・再生浴の温度と塩の濃度を
一定にし、炭酸カルシウムの量と塩酸の濃度を次の範囲
で組合せると、隔壁の表面に多数の凹部が形成され、そ
の凹部の深さは隔壁を貫通しない。その範囲は、セルロ
ース１重量部当たり炭酸カルシウム０．１〜２重量部の
場合、塩酸濃度が６０〜８０ｇ／ｌであり、セルロース
１重量部当たり炭酸カルシウム２〜１０重量部の場合、
塩酸濃度が３０〜５０ｇ／ｌである。
方、隔壁の厚み、隔壁の表面に形成される凹部の径、深
さ、数等は、ビスコースの塩化アンモニウム価、凝固・
再生浴の酸の濃度と浴の温度、塩の濃度などの組合せに
よって決まるが、実際の製造においては、ビスコースの
塩化アンモニウム価と凝固・再生浴の温度と塩の濃度を
一定にし、炭酸カルシウムの量と塩酸の濃度を次の範囲
で組合せると、隔壁の表面に多数の凹部が形成され、そ
の凹部の深さは隔壁を貫通しない。その範囲は、セルロ
ース１重量部当たり炭酸カルシウム０．１〜２重量部の
場合、塩酸濃度が６０〜８０ｇ／ｌであり、セルロース
１重量部当たり炭酸カルシウム２〜１０重量部の場合、
塩酸濃度が３０〜５０ｇ／ｌである。
【００２９】（実験例１）セルロース濃度９．０％、粘
度４５００ｃｐ（２０℃）、塩化アンモニウム価８．
７、アルカリ濃度６．３％のセロハン製造用のビスコー
ス４００ｇと炭酸カルシウム（日東粉化工業（株）製Ｓ
Ｓ＃３０ 平均粒径７．４μｍ）、７２ｇを１ｌビーカ
ーに入れて攪拌機にて７００ｒｐｍで２０分間攪拌を行
い、炭酸カルシウムを含有するビスコース液を作成し
た。
度４５００ｃｐ（２０℃）、塩化アンモニウム価８．
７、アルカリ濃度６．３％のセロハン製造用のビスコー
ス４００ｇと炭酸カルシウム（日東粉化工業（株）製Ｓ
Ｓ＃３０ 平均粒径７．４μｍ）、７２ｇを１ｌビーカ
ーに入れて攪拌機にて７００ｒｐｍで２０分間攪拌を行
い、炭酸カルシウムを含有するビスコース液を作成し
た。
【００３０】チューブポンプでビスコース液をビーカー
より吸引、加圧し、口径１．２ｍｍのノズルより３ｃｃ
／ｍｉｎの速度で液滴状に押出し凝固・再生浴とした５
ｌビーカー中に落とした。凝固・再生浴の塩酸濃度は３
６ｇ／ｌ、温度は２５℃、塩濃度は塩化ナトリウムと塩
化カルシウムの合計で２５０ｇ／ｌであった。滴下開始
から凝固・再生、炭酸カルシウムの酸分解までの時間を
２時間３０分とした。
より吸引、加圧し、口径１．２ｍｍのノズルより３ｃｃ
／ｍｉｎの速度で液滴状に押出し凝固・再生浴とした５
ｌビーカー中に落とした。凝固・再生浴の塩酸濃度は３
６ｇ／ｌ、温度は２５℃、塩濃度は塩化ナトリウムと塩
化カルシウムの合計で２５０ｇ／ｌであった。滴下開始
から凝固・再生、炭酸カルシウムの酸分解までの時間を
２時間３０分とした。
【００３１】次いで、大過剰の水で洗浄し、２ｇ／ｌの
苛性ソーダと２ｇ／ｌの硫化ソーダの入った脱硫浴にて
７０℃で１時間脱硫を行った。その後大過剰の水で洗浄
し次いで２ｇ／ｌの次亜塩素酸ソーダの入った漂白浴に
て２０℃、２０分間漂白を行った。再び大過剰の水で洗
浄してセルロース多孔質粒子を得た。
苛性ソーダと２ｇ／ｌの硫化ソーダの入った脱硫浴にて
７０℃で１時間脱硫を行った。その後大過剰の水で洗浄
し次いで２ｇ／ｌの次亜塩素酸ソーダの入った漂白浴に
て２０℃、２０分間漂白を行った。再び大過剰の水で洗
浄してセルロース多孔質粒子を得た。
【００３２】得られた粒子は、水膨潤状態で平均粒子径
３．１ｍ／ｍ、平均比表面積１０．５ｍ2 ／ｇであっ
た。この粒子を、走査型電子顕微鏡で観察したところ、
図１〜３に示すとおり、内部に、隔壁によって仕切られ
た空孔がランダムに平均して形成され、その隔壁表面に
は、小さな凹部が密に形成されていた。
３．１ｍ／ｍ、平均比表面積１０．５ｍ2 ／ｇであっ
た。この粒子を、走査型電子顕微鏡で観察したところ、
図１〜３に示すとおり、内部に、隔壁によって仕切られ
た空孔がランダムに平均して形成され、その隔壁表面に
は、小さな凹部が密に形成されていた。
【００３３】（実験例２）塩化アンモニウム価を８．
０、凝固・再生浴の塩酸濃度を１８ｇ／ｌ、塩濃度を３
５０ｇ／ｌとした以外は、実験例１と同様に行い、セル
ロース多孔質粒子を得た。
０、凝固・再生浴の塩酸濃度を１８ｇ／ｌ、塩濃度を３
５０ｇ／ｌとした以外は、実験例１と同様に行い、セル
ロース多孔質粒子を得た。
【００３４】得られた粒子は、水膨潤状態で平均粒子径
３．５ｍｍ、平均比表面積７．２ｍ2 ／ｇであった。こ
の粒子を、走査型電子顕微鏡で観察したところ、図４〜
６に示すとおり、実験例１のものよりも、１粒子中に占
める１つの空孔の径が大きく、即ち、空孔の数が少な
く、また、隔壁表面の凹部の径も比較的大きく形成され
ていた。
３．５ｍｍ、平均比表面積７．２ｍ2 ／ｇであった。こ
の粒子を、走査型電子顕微鏡で観察したところ、図４〜
６に示すとおり、実験例１のものよりも、１粒子中に占
める１つの空孔の径が大きく、即ち、空孔の数が少な
く、また、隔壁表面の凹部の径も比較的大きく形成され
ていた。
【００３５】（実験例３）炭酸カルシウムを日東粉化工
業（株）製、ＮＳ＃２５００、平均脱硫０．８μｍとし
て、滴下を口径２ｍ／ｍの空気噴霧式の２流体ノズルを
使用し、５０ｃｃ／ｍｉｎの速度で２００ｌ容量のパン
中に噴霧した以外は、実験例１と同様に行い、セルロー
ス多孔質粒子を得た。
業（株）製、ＮＳ＃２５００、平均脱硫０．８μｍとし
て、滴下を口径２ｍ／ｍの空気噴霧式の２流体ノズルを
使用し、５０ｃｃ／ｍｉｎの速度で２００ｌ容量のパン
中に噴霧した以外は、実験例１と同様に行い、セルロー
ス多孔質粒子を得た。
【００３６】得られた粒子は、水膨潤状態で平均粒子径
１５０μｍ、平均比表面積１２．１ｍ2 ／ｇであった。
１５０μｍ、平均比表面積１２．１ｍ2 ／ｇであった。
【００３７】（比較例１）炭酸カルシウムの量を９ｇと
した以外は、実験例１と同様にして、セルロース多孔質
粒子を製造したところ、その粒子の空孔及び隔壁の構造
は実験例１とほぼ同じであったが、隔壁にはほとんど凹
部が形成されていなかった。この粒子の平均粒子径は、
水膨潤状態で３．２ｍ／ｍ、平均比表面積は２．４ｍ2
／ｇであった。
した以外は、実験例１と同様にして、セルロース多孔質
粒子を製造したところ、その粒子の空孔及び隔壁の構造
は実験例１とほぼ同じであったが、隔壁にはほとんど凹
部が形成されていなかった。この粒子の平均粒子径は、
水膨潤状態で３．２ｍ／ｍ、平均比表面積は２．４ｍ2
／ｇであった。
【００３８】（比較例２）炭酸カルシウムの量を１４４
ｇとした以外は、実験例１と同様にして、セルロース多
孔質粒子を製造したところ、その粒子の空孔及び隔壁の
構造は実験例１とほぼ同じであったが、隔壁には多数の
貫通小孔が形成されていた。この粒子の平均粒子径は、
水膨潤状態で２．９ｍ／ｍ、平均比表面積は１１．３ｍ
2 ／ｇであった。
ｇとした以外は、実験例１と同様にして、セルロース多
孔質粒子を製造したところ、その粒子の空孔及び隔壁の
構造は実験例１とほぼ同じであったが、隔壁には多数の
貫通小孔が形成されていた。この粒子の平均粒子径は、
水膨潤状態で２．９ｍ／ｍ、平均比表面積は１１．３ｍ
2 ／ｇであった。
【００３９】上記のようにして製造した実験例１〜３と
比較例１、２の多孔質セルロースについて、攪拌強度、
通水量、リモネン保持量を比較した結果を表１に示す。
比較例１、２の多孔質セルロースについて、攪拌強度、
通水量、リモネン保持量を比較した結果を表１に示す。
【００４０】なお、攪拌強度とは、乾燥粒子２ｇを１ｌ
のビーカー内に入れ、２Ｎ−ＮａＯＨ水溶液５００ｍｌ
を投入した後、２５℃の温度に保持して７ｃｍの回転羽
根をもった攪拌機で５００ｒｐｍの回転数で２時間攪拌
し、次いで４０メッシュのステンレスの金網にて濾別
し、大量の水で水洗し、乾燥させた後、重量を測定して
重量減少率（％）を算出し、この重量減少率（％）によ
って攪拌作業時における機械的強度の指標としたもので
ある。
のビーカー内に入れ、２Ｎ−ＮａＯＨ水溶液５００ｍｌ
を投入した後、２５℃の温度に保持して７ｃｍの回転羽
根をもった攪拌機で５００ｒｐｍの回転数で２時間攪拌
し、次いで４０メッシュのステンレスの金網にて濾別
し、大量の水で水洗し、乾燥させた後、重量を測定して
重量減少率（％）を算出し、この重量減少率（％）によ
って攪拌作業時における機械的強度の指標としたもので
ある。
【００４１】また、通水量とは、６０ｍｍφのガラス製
カラムに１５０ｃｃの試験粒子を充填し、このカラムに
約２ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で水を通した場合の１分間の通
水量を表わしたものである。圧力をかけ通水している
と、充填した粒子が次第につぶれ、また一部がはがれて
リン片状となり、詰まっていく、即ち圧密化されるの
で、結果として通水抵抗が大きくなり、通水量が減って
いく。
カラムに１５０ｃｃの試験粒子を充填し、このカラムに
約２ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で水を通した場合の１分間の通
水量を表わしたものである。圧力をかけ通水している
と、充填した粒子が次第につぶれ、また一部がはがれて
リン片状となり、詰まっていく、即ち圧密化されるの
で、結果として通水抵抗が大きくなり、通水量が減って
いく。
【００４２】また、リモネン保持量というのは、セルロ
ース多孔質粒子１ｇ当たりに保持されるリモネンの量
（ｇ）であり、各種薬品の浸み込みやすさ、あるいは保
持のしやすさの指標となる。
ース多孔質粒子１ｇ当たりに保持されるリモネンの量
（ｇ）であり、各種薬品の浸み込みやすさ、あるいは保
持のしやすさの指標となる。
【００４３】
【表１】 上記表１の結果から、この発明に係るセルロース多孔質
粒子である実験例１〜３のものは、攪拌等の作業に対し
て強い強度を示し、また、カラムにつめた時の適性も良
好であり、かつ薬液の保持性も良好であることがわか
る。これに対し、隔壁に多数の貫通小孔を有する比較例
２のものは、薬液の保持性は良好であるが、機械的強度
に問題があることがわかる。また、隔壁表面が平坦で凹
部を有しない比較例１のものは、強度的には問題はない
が、薬液の保持性に問題があることがわかる。
粒子である実験例１〜３のものは、攪拌等の作業に対し
て強い強度を示し、また、カラムにつめた時の適性も良
好であり、かつ薬液の保持性も良好であることがわか
る。これに対し、隔壁に多数の貫通小孔を有する比較例
２のものは、薬液の保持性は良好であるが、機械的強度
に問題があることがわかる。また、隔壁表面が平坦で凹
部を有しない比較例１のものは、強度的には問題はない
が、薬液の保持性に問題があることがわかる。
【００４４】次に、この発明に係るセルロース多孔質粒
子に機能材を封入した場合の特性について検討する。機
能材として活性炭を封入した多孔質セルロース粒子を作
製し、これをカラムにつめて水処理適性を見た。その結
果は、表２に示す。この水処理適性は、前記通水量と塩
素除去率によって判定した。この場合の塩素除去率は、
６０ｍｍφのガラス製カラムに１５０ｃｃの試験粒子を
充填し、このカラムに約２ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で遊離塩
素濃度約２ｐｐｍの試料水を約３．５ｌ／ｍｉｎの速度
で通水し、その際にカラムの前後の試料水をサンプリン
グし、それぞれの遊離塩素濃度を測定し、カラムを通し
たことによる塩素濃度の変化から算出したものであり、
次式で表わされる。
子に機能材を封入した場合の特性について検討する。機
能材として活性炭を封入した多孔質セルロース粒子を作
製し、これをカラムにつめて水処理適性を見た。その結
果は、表２に示す。この水処理適性は、前記通水量と塩
素除去率によって判定した。この場合の塩素除去率は、
６０ｍｍφのガラス製カラムに１５０ｃｃの試験粒子を
充填し、このカラムに約２ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で遊離塩
素濃度約２ｐｐｍの試料水を約３．５ｌ／ｍｉｎの速度
で通水し、その際にカラムの前後の試料水をサンプリン
グし、それぞれの遊離塩素濃度を測定し、カラムを通し
たことによる塩素濃度の変化から算出したものであり、
次式で表わされる。
【００４５】塩素除去率（％）＝〔（カラムを通る前の
試料水の遊離塩素濃度）−（カラムを通った後の試料水
の遊離塩素濃度）〕÷（カラムを通る前の試料水の遊離
塩素濃度） （実験例４）実験例１と同じビスコース４００ｇと炭酸
カルシウム７２ｇに粉体活性炭３６ｇ（武田薬品製 白
サギＡＭ１５４）を２ｌビーカーに入れて攪拌機にて１
時間攪拌を行って混合液を作成する。この混合液をポン
プで加圧して口径０．５ｍｍのノズルより３ｃｃ／ｍｉ
ｎの速度で液滴状に押出した。他は実験例１と同様に行
ったところ、活性炭を封入した実験例１とほぼ同じ孔構
造をもった多孔質セルロース粒子を得た。粒径は２．１
ｍ／ｍであった。
試料水の遊離塩素濃度）−（カラムを通った後の試料水
の遊離塩素濃度）〕÷（カラムを通る前の試料水の遊離
塩素濃度） （実験例４）実験例１と同じビスコース４００ｇと炭酸
カルシウム７２ｇに粉体活性炭３６ｇ（武田薬品製 白
サギＡＭ１５４）を２ｌビーカーに入れて攪拌機にて１
時間攪拌を行って混合液を作成する。この混合液をポン
プで加圧して口径０．５ｍｍのノズルより３ｃｃ／ｍｉ
ｎの速度で液滴状に押出した。他は実験例１と同様に行
ったところ、活性炭を封入した実験例１とほぼ同じ孔構
造をもった多孔質セルロース粒子を得た。粒径は２．１
ｍ／ｍであった。
【００４６】（比較例３）炭酸カルシウムの量を９ｇと
した以外は、実験例４と同じ方法により、比較例１とほ
ぼ同じ孔構造をもった、即ち、隔壁表面が平坦でほとん
ど凹部を有しない構造の活性炭を封入した多孔質セルロ
ース粒子を得た。粒径は２．２ｍ／ｍであった。
した以外は、実験例４と同じ方法により、比較例１とほ
ぼ同じ孔構造をもった、即ち、隔壁表面が平坦でほとん
ど凹部を有しない構造の活性炭を封入した多孔質セルロ
ース粒子を得た。粒径は２．２ｍ／ｍであった。
【００４７】（比較例４）炭酸カルシウムの量を１４４
ｇとした以外は、実験例４と同じ方法により、比較例２
とほぼ同じ孔構造をもった、即ち、隔壁表面に多数の貫
通小孔を有する構造の活性炭を封入した多孔質セルロー
ス粒子を得た。粒径は２．１ｍ／ｍであった。
ｇとした以外は、実験例４と同じ方法により、比較例２
とほぼ同じ孔構造をもった、即ち、隔壁表面に多数の貫
通小孔を有する構造の活性炭を封入した多孔質セルロー
ス粒子を得た。粒径は２．１ｍ／ｍであった。
【００４８】
【表２】 このように、この発明に係るセルロース多孔質粒子は、
通液性も良く、かつ隔壁表面の凹部により機能材が効果
を発揮しやすいようになっていることがわかる。また、
隔壁に多数の貫通小孔が形成された比較例４の場合に
は、機能材は効果を発揮するが、機械的強度が弱くてカ
ラム充填などの使用は困難である。また、隔壁表面が平
坦で凹部を有しない比較例３のものでは、機械的強度は
充分であっても、機能材は効果を発揮しにくいことがわ
かる。
通液性も良く、かつ隔壁表面の凹部により機能材が効果
を発揮しやすいようになっていることがわかる。また、
隔壁に多数の貫通小孔が形成された比較例４の場合に
は、機能材は効果を発揮するが、機械的強度が弱くてカ
ラム充填などの使用は困難である。また、隔壁表面が平
坦で凹部を有しない比較例３のものでは、機械的強度は
充分であっても、機能材は効果を発揮しにくいことがわ
かる。
【００４９】
【発明の効果】この発明に係るセルロース多孔質粒子
は、以上のように、カラムに充填して使用しても粒子が
つぶれにくく、また、薬剤の保持性能も良好であるか
ら、各種の薬剤や機能材の担体として極めて有用であ
る。
は、以上のように、カラムに充填して使用しても粒子が
つぶれにくく、また、薬剤の保持性能も良好であるか
ら、各種の薬剤や機能材の担体として極めて有用であ
る。
【図１】この発明に係るセルロース多孔質粒子の構造を
示す走査型電子顕微鏡写真
示す走査型電子顕微鏡写真
【図２】この発明に係るセルロース多孔質粒子の構造を
示す走査型電子顕微鏡写真
示す走査型電子顕微鏡写真
【図３】この発明に係るセルロース多孔質粒子の構造を
示す走査型電子顕微鏡写真
示す走査型電子顕微鏡写真
【図４】この発明に係るセルロース多孔質粒子の構造を
示す走査型電子顕微鏡写真
示す走査型電子顕微鏡写真
【図５】この発明に係るセルロース多孔質粒子の構造を
示す走査型電子顕微鏡写真
示す走査型電子顕微鏡写真
【図６】この発明に係るセルロース多孔質粒子の構造を
示す走査型電子顕微鏡写真
示す走査型電子顕微鏡写真
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年２月５日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記構造の
セルロース多孔質粒子では、大きな比表面積を得ようと
すれば、それだけ隔壁に貫通小孔を多数あけなければな
らないので、隔壁強度が弱く、セルロース多孔質粒子を
カラムに充填して通液を行った場合、粒子が通液の圧力
によりつぶれて圧密化し、通液性が阻害されたり、液が
粒子内部にまで侵入しないので処理の効率が悪くなると
いう問題がある。
セルロース多孔質粒子では、大きな比表面積を得ようと
すれば、それだけ隔壁に貫通小孔を多数あけなければな
らないので、隔壁強度が弱く、セルロース多孔質粒子を
カラムに充填して通液を行った場合、粒子が通液の圧力
によりつぶれて圧密化し、通液性が阻害されたり、液が
粒子内部にまで侵入しないので処理の効率が悪くなると
いう問題がある。
【手続補正２】
【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】一方粒径が０．５ｍ／ｍ未満の場合には、
空孔の径は、粒径の１／２０〜１／２となる。１／２０
未満だと処理液が浸透しにくく、固定化物質の放出もし
にくく、また、１／２を超えると、含浸量が少なく、固
定化物質の放出が直ちに生じて徐放性が得られなくな
る。また、隔壁に形成した凹部の径は、空孔の径の１／
１００〜１／４である。
空孔の径は、粒径の１／２０〜１／２となる。１／２０
未満だと処理液が浸透しにくく、固定化物質の放出もし
にくく、また、１／２を超えると、含浸量が少なく、固
定化物質の放出が直ちに生じて徐放性が得られなくな
る。また、隔壁に形成した凹部の径は、空孔の径の１／
１００〜１／４である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３５】（実験例３）炭酸カルシウムを日東粉化工
業（株）製、ＮＳ＃２５００、平均粒径０．８μｍとし
て、滴下を口径２ｍ／ｍの空気噴霧式の２流体ノズルを
使用し、５０ｃｃ／ｍｉｎの速度で２００ｌ容量のパン
中に噴霧した以外は、実験例１と同様に行い、セルロー
ス多孔質粒子を得た。
業（株）製、ＮＳ＃２５００、平均粒径０．８μｍとし
て、滴下を口径２ｍ／ｍの空気噴霧式の２流体ノズルを
使用し、５０ｃｃ／ｍｉｎの速度で２００ｌ容量のパン
中に噴霧した以外は、実験例１と同様に行い、セルロー
ス多孔質粒子を得た。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４１】また、通水量とは、６０ｍｍφのガラス製
カラムに１５０ｃｃの試験粒子を充填し、このカラムに
約２ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で水を通した場合の１分間の通
水量を表わしたものである。圧力をかけ通水している
と、充填した粒子の強度が弱い場合は、次第につぶれ、
圧密化を起こしたり、また一部がはがれてリン片状とな
り、詰まっていく、結果として通水抵抗が大きくなり、
通水量が減っていく。
カラムに１５０ｃｃの試験粒子を充填し、このカラムに
約２ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で水を通した場合の１分間の通
水量を表わしたものである。圧力をかけ通水している
と、充填した粒子の強度が弱い場合は、次第につぶれ、
圧密化を起こしたり、また一部がはがれてリン片状とな
り、詰まっていく、結果として通水抵抗が大きくなり、
通水量が減っていく。
Claims (4)
- 【請求項１】 セルロースの隔壁を介して多数の空孔が
集合し、上記隔壁表面に、隔壁を貫通しない多数の凹部
を有するセルロース多孔質粒子。 - 【請求項２】 粒子の径が０．０２〜１０ｍ／ｍである
請求項１記載のセルロース多孔質粒子。 - 【請求項３】 粒子の径が０．５ｍ／ｍ以上であって、
空孔の径が粒子の径の１／１００〜１／２であり、凹部
の径が空孔の径の１／３０〜１／４である請求項１記載
のセルロース多孔質粒子。 - 【請求項４】 粒子の径が０．５ｍ／ｍ未満であって、
空孔の径が粒子の径の１／２０〜１／２であり、凹部の
径が空孔の径の１／１００〜１／４である請求項１記載
のセルロース多孔質粒子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4338014A JP2587892B2 (ja) | 1992-11-24 | 1992-11-24 | セルロース多孔質粒子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4338014A JP2587892B2 (ja) | 1992-11-24 | 1992-11-24 | セルロース多孔質粒子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06157772A true JPH06157772A (ja) | 1994-06-07 |
| JP2587892B2 JP2587892B2 (ja) | 1997-03-05 |
Family
ID=18314140
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4338014A Expired - Lifetime JP2587892B2 (ja) | 1992-11-24 | 1992-11-24 | セルロース多孔質粒子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2587892B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998030620A1 (fr) * | 1997-01-07 | 1998-07-16 | Kaneka Corporation | Particules cellulosiques, objets spheriques comportant des particules de polymere reticule et agent adsorbant de purification de fluides corporels |
| WO2022172501A1 (ja) | 2021-02-12 | 2022-08-18 | 日本たばこ産業株式会社 | 香味充填材および香味吸引器 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03231942A (ja) * | 1989-11-01 | 1991-10-15 | Fukui Kagaku Kogyo Kk | セルロース多孔質粒子の製造法 |
-
1992
- 1992-11-24 JP JP4338014A patent/JP2587892B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03231942A (ja) * | 1989-11-01 | 1991-10-15 | Fukui Kagaku Kogyo Kk | セルロース多孔質粒子の製造法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998030620A1 (fr) * | 1997-01-07 | 1998-07-16 | Kaneka Corporation | Particules cellulosiques, objets spheriques comportant des particules de polymere reticule et agent adsorbant de purification de fluides corporels |
| US7763348B2 (en) | 1997-01-07 | 2010-07-27 | Kaneka Corporation | Cellulosic particles, spherical object comprising cross-linked polymer particles, and adsorbent for body fluid purification |
| WO2022172501A1 (ja) | 2021-02-12 | 2022-08-18 | 日本たばこ産業株式会社 | 香味充填材および香味吸引器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2587892B2 (ja) | 1997-03-05 |
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