JPH0781022B2 - セルロ−ス系イオン交換微多孔性膜の製造方法 - Google Patents
セルロ−ス系イオン交換微多孔性膜の製造方法Info
- Publication number
- JPH0781022B2 JPH0781022B2 JP61166821A JP16682186A JPH0781022B2 JP H0781022 B2 JPH0781022 B2 JP H0781022B2 JP 61166821 A JP61166821 A JP 61166821A JP 16682186 A JP16682186 A JP 16682186A JP H0781022 B2 JPH0781022 B2 JP H0781022B2
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- JP
- Japan
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- microporous membrane
- ion exchange
- concentration
- naoh
- pore size
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- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はイオン交換機能を有する孔径0.1〜10μｍのセ
ルロース系微多孔性膜の製造法に関するものである。
ルロース系微多孔性膜の製造法に関するものである。
（従来の技術） イオン交換セルロースは、各種イオン交換体の中でもそ
の特徴ある性能のため、蛋白質のクロマトグラフィーに
よる分析、核酸，蛋白質の精製などに、粉状又は繊維状
であるいは粉状又は繊維状のものを混入して抄紙成形し
た濾紙状の形状で利用されてきた。。
の特徴ある性能のため、蛋白質のクロマトグラフィーに
よる分析、核酸，蛋白質の精製などに、粉状又は繊維状
であるいは粉状又は繊維状のものを混入して抄紙成形し
た濾紙状の形状で利用されてきた。。
しかし、之等は粉体又は繊維の絡み合いにより濾孔が形
成されているため、孔径も大きく孔径分布も広く、濾過
時の繊維の離脱も見られ、表面地合いも不均一なため、
特に蛋白，核酸のトランスファー、ブロッティング、脱
着試験、クロマトグラフィー用などの用途において満足
するものではなかった。
成されているため、孔径も大きく孔径分布も広く、濾過
時の繊維の離脱も見られ、表面地合いも不均一なため、
特に蛋白，核酸のトランスファー、ブロッティング、脱
着試験、クロマトグラフィー用などの用途において満足
するものではなかった。
（発明が解決しようとする問題点） 本発明の目的は、再生セルロース微多孔性膜を出発原料
として、これにイオン交換基を導入することにより、性
能の優れたセルロース系イオン交換微多孔性膜を提供し
ようとするにある。
として、これにイオン交換基を導入することにより、性
能の優れたセルロース系イオン交換微多孔性膜を提供し
ようとするにある。
（問題点を解決するための手段） 本発明は酢酸セルロース多孔質膜を加水分解して作られ
た孔径0.1〜10μｍの再生セルロース微多孔性膜（以下
単に再生セルロース微多孔性膜という）を予め２〜15重
量％の苛性アルカリ，例えば苛性ソーダ，苛性カリ等の
水溶液中に浸漬処理して活性化した後、これにイオン交
換基を導入することからなる。
た孔径0.1〜10μｍの再生セルロース微多孔性膜（以下
単に再生セルロース微多孔性膜という）を予め２〜15重
量％の苛性アルカリ，例えば苛性ソーダ，苛性カリ等の
水溶液中に浸漬処理して活性化した後、これにイオン交
換基を導入することからなる。
従来、セルロース系イオン交換体の製造においては、パ
ルプ，コットン等の原料セルロースを、18〜20重量％の
苛性アルカリ水溶液で処理してアルカリセルロースを作
り、これにイオン交換基を導入することが行われてい
る。
ルプ，コットン等の原料セルロースを、18〜20重量％の
苛性アルカリ水溶液で処理してアルカリセルロースを作
り、これにイオン交換基を導入することが行われてい
る。
しかし、これを原料として実用的なセルロース系イオン
交換性微多孔性膜を作ることは、現状では極めて困難で
ある。
交換性微多孔性膜を作ることは、現状では極めて困難で
ある。
本発明は以上の問題点を解決し、実用的なセルロース系
イオン交換性微多孔性膜の製造方法について鋭意検討し
た結果、構成されたものである。
イオン交換性微多孔性膜の製造方法について鋭意検討し
た結果、構成されたものである。
即ち、本発明は出発原料として孔径0.1〜1.0μｍの再生
セルロース微多孔性膜を使用し、まずこれを予め２〜15
％の苛性アルカリ水溶液中に浸漬処理して活性化した
後、これにイオン交換基を導入することを特徴とするセ
ルロース系イオン交換性微多孔性膜の製造方法を要旨と
するものである。
セルロース微多孔性膜を使用し、まずこれを予め２〜15
％の苛性アルカリ水溶液中に浸漬処理して活性化した
後、これにイオン交換基を導入することを特徴とするセ
ルロース系イオン交換性微多孔性膜の製造方法を要旨と
するものである。
本発明において、原料として使われる再生セルロース微
多孔性膜は相転換法によって作られた酢酸セルロース微
多孔膜を加水分解して製造されたもので、孔径の均一性
に優れているばかりでなく空孔率が70％以上と高いた
め、内部表面積が大きくかつ均一である。これを更に２
〜15％の苛性アルカリで処理することによって活性化さ
れ、外観膨潤し、このため反応において、反応薬剤との
接触が向上し、膜状の侭でイオン交換基を均一に導入す
ることができる。
多孔性膜は相転換法によって作られた酢酸セルロース微
多孔膜を加水分解して製造されたもので、孔径の均一性
に優れているばかりでなく空孔率が70％以上と高いた
め、内部表面積が大きくかつ均一である。これを更に２
〜15％の苛性アルカリで処理することによって活性化さ
れ、外観膨潤し、このため反応において、反応薬剤との
接触が向上し、膜状の侭でイオン交換基を均一に導入す
ることができる。
苛性アルカリによる再生セルロース微多孔性膜の膨潤程
度とイオン交換容量との関係は比例関係にあるが、膨潤
率（面積膨潤率）が20％を超えると、膜の溶解が始ま
り、微多孔性膜としての性能を果たさなくなる。膨潤率
が10％以下であると、実用的な交換容量が得られない。
膨潤率は10〜20％が望ましい。
度とイオン交換容量との関係は比例関係にあるが、膨潤
率（面積膨潤率）が20％を超えると、膜の溶解が始ま
り、微多孔性膜としての性能を果たさなくなる。膨潤率
が10％以下であると、実用的な交換容量が得られない。
膨潤率は10〜20％が望ましい。
膜の膨潤率は苛性アルカリ水溶液の濃度と温度によって
調整され、濃度が高い程、又温度が低い程増大する。ア
ルカリ濃度2W/v％、温度０℃のとき、膨潤率は約10％で
あり、同濃度で温度90℃の時の膨潤率は略々０％であ
る。又アルカリ濃度15W/v％、温度90℃の時、約20％膨
潤し、温度が降下するにつれて膨潤率も増し、20℃で約
40％となり、略々膜の原形を留めない。従って、水溶液
温度０〜90℃の間において膜の膨潤率を10〜20％に保つ
ためには苛性アルカリ濃度が２〜15W/v％の間にあるこ
とが必要である。次いで常法によってイオン交換基の導
入が行われる。
調整され、濃度が高い程、又温度が低い程増大する。ア
ルカリ濃度2W/v％、温度０℃のとき、膨潤率は約10％で
あり、同濃度で温度90℃の時の膨潤率は略々０％であ
る。又アルカリ濃度15W/v％、温度90℃の時、約20％膨
潤し、温度が降下するにつれて膨潤率も増し、20℃で約
40％となり、略々膜の原形を留めない。従って、水溶液
温度０〜90℃の間において膜の膨潤率を10〜20％に保つ
ためには苛性アルカリ濃度が２〜15W/v％の間にあるこ
とが必要である。次いで常法によってイオン交換基の導
入が行われる。
陽イオン交換基、例えばカルボキシルメチル基（−CH3C
OO-）の導入は苛性アルカリと一塩化酢酸の重量比が1:1
〜2:5で且つ両者の合計濃度が15〜45W/v％の範囲内にあ
ることが望ましい。合計濃度が15〜45W/v％の範囲内に
ある時の苛性アルカリと一塩化酢酸の重量比5:8近辺に
イオン交換容量のピークが認められ、1:1〜2:5の範囲内
にあることが実用的なイオン交換容量（0.2meq/g）を得
る上で望ましい。重量比が1:1〜2:5の範囲内にある時、
水溶液合計濃度とイオン交換容量は比例関係にある。し
かし、濃度が45W/v％を超えると膜のイオン交換容量は
0.8meq/gと高いが、膜のゲル化崩壊が起こり、微多孔性
膜としての役目を果たさなくなる。一方、濃度が15W/v
％未満ではイオン交換容量は0.2meq/g以下で実用性のあ
るイオン交換容量は得られない。又この時の反応浴温度
は60℃以上が必要で、好ましくは70〜80％の間であるこ
とが望ましい。反応温度は５分以上あればよく、約20分
で平衡に達する。
OO-）の導入は苛性アルカリと一塩化酢酸の重量比が1:1
〜2:5で且つ両者の合計濃度が15〜45W/v％の範囲内にあ
ることが望ましい。合計濃度が15〜45W/v％の範囲内に
ある時の苛性アルカリと一塩化酢酸の重量比5:8近辺に
イオン交換容量のピークが認められ、1:1〜2:5の範囲内
にあることが実用的なイオン交換容量（0.2meq/g）を得
る上で望ましい。重量比が1:1〜2:5の範囲内にある時、
水溶液合計濃度とイオン交換容量は比例関係にある。し
かし、濃度が45W/v％を超えると膜のイオン交換容量は
0.8meq/gと高いが、膜のゲル化崩壊が起こり、微多孔性
膜としての役目を果たさなくなる。一方、濃度が15W/v
％未満ではイオン交換容量は0.2meq/g以下で実用性のあ
るイオン交換容量は得られない。又この時の反応浴温度
は60℃以上が必要で、好ましくは70〜80％の間であるこ
とが望ましい。反応温度は５分以上あればよく、約20分
で平衡に達する。
陰イオン交換基、例えばジエチルアミノエチル（DEAE）
基の導入は概ね以下のような条件が望ましい。即ち、苛
性アルカリとβ−ジエチルアミノエチルアミンの重量比
が1:1〜1:3で且つ苛性アルカリの水溶液濃度が２〜10W/
v％の範囲内であることが望ましい。この場合、苛性ア
ルカリとβ−ジエチルアミノエチルアミンの重量比が4:
7近辺に、イオン交換容量の最大値ガ現れ、重量比1:1〜
1:3の範囲外にある時は、実用に供し得るイオン交換容
量以下である。重量比が1:1〜1:3の範囲内では、苛性ア
ルカリ水溶液濃度とイオン交換容量は略々比例関係にあ
る。しかし、濃度が10W/v％を超えるとイオン交換重量
は約0.9meq/gと大きくなるが、膜のゲル化崩壊が起こ
り、微多孔性膜としての役目を果たさなくなる。一方、
濃度が2W/v％未満ではイオン交換容量が0.2meq/g以下で
実用価値がない。反応浴温は70℃以上が必要で、好まし
くは80〜90℃である。反応時間は５分以上あればよく、
約30分で終点に達する。
基の導入は概ね以下のような条件が望ましい。即ち、苛
性アルカリとβ−ジエチルアミノエチルアミンの重量比
が1:1〜1:3で且つ苛性アルカリの水溶液濃度が２〜10W/
v％の範囲内であることが望ましい。この場合、苛性ア
ルカリとβ−ジエチルアミノエチルアミンの重量比が4:
7近辺に、イオン交換容量の最大値ガ現れ、重量比1:1〜
1:3の範囲外にある時は、実用に供し得るイオン交換容
量以下である。重量比が1:1〜1:3の範囲内では、苛性ア
ルカリ水溶液濃度とイオン交換容量は略々比例関係にあ
る。しかし、濃度が10W/v％を超えるとイオン交換重量
は約0.9meq/gと大きくなるが、膜のゲル化崩壊が起こ
り、微多孔性膜としての役目を果たさなくなる。一方、
濃度が2W/v％未満ではイオン交換容量が0.2meq/g以下で
実用価値がない。反応浴温は70℃以上が必要で、好まし
くは80〜90℃である。反応時間は５分以上あればよく、
約30分で終点に達する。
（実施例） 以下に、本発明を実施例に基づいて更に詳細に説明す
る。
る。
陽イオン交換体： 実施例 １ 0.45μｍの平均孔径を有する再生セルロース微多孔性膜
（東洋濾紙（株）製 Ｇ−045）をNaOHの６％水溶液（2
0℃）で膨潤させた後、NaOHと一塩化酢酸の重量比が5:
8、NaOHと一塩化酢酸の合計重量の水溶液濃度が30W/v％
の浴にいれ浴温度75℃と20分間反応させた。反応終了
後、脱イオン水で洗浄乾燥させ、試験片をえた。
（東洋濾紙（株）製 Ｇ−045）をNaOHの６％水溶液（2
0℃）で膨潤させた後、NaOHと一塩化酢酸の重量比が5:
8、NaOHと一塩化酢酸の合計重量の水溶液濃度が30W/v％
の浴にいれ浴温度75℃と20分間反応させた。反応終了
後、脱イオン水で洗浄乾燥させ、試験片をえた。
実施例 ２ 実施例１におけるNaOHをKOHとし他は全て実施例１と同
じ条件で行い試験片を得た。
じ条件で行い試験片を得た。
比較例 １ 実施例１におけるNaOH濃度を1W/v％とし他は全て実施例
１と同じ条件で行い試験片を得た。
１と同じ条件で行い試験片を得た。
比較例 ２ 実施例１におけるNaOH濃度を20W/v％とし他は全て実施
例１と同じ条件で行い試験片を得た。
例１と同じ条件で行い試験片を得た。
比較例 ３ 実施例１におけるNaOHと一塩化酢酸の重量比を3:2と
し、他は全て実施例１と同じ条件で行い試験片を得た。
し、他は全て実施例１と同じ条件で行い試験片を得た。
比較例 ４ 実施例１におけるNaOHと一塩化酢酸の重量比を1:3とし
他は全て実施例１と同じ条件で試験片を得た。
他は全て実施例１と同じ条件で試験片を得た。
比較例 ５ 実施例１におけるNaOHと一塩化酢酸の合計重量の水溶液
濃度を10％とし、他は全て実施例１と同じ条件で行い試
験片を得た。
濃度を10％とし、他は全て実施例１と同じ条件で行い試
験片を得た。
比較例 ６ 実施例１におけるNaOHと一塩化酢酸の合計重量の水溶液
濃度を50％とし、他は全て実施例１と同じ条件で行い試
験片を得た。
濃度を50％とし、他は全て実施例１と同じ条件で行い試
験片を得た。
以上の各試験片について、中性塩イオン交換容量の測
定、ポロシメーターによる平均孔径分布の測定を行なっ
たところ、第１表に示す結果が得られた。
定、ポロシメーターによる平均孔径分布の測定を行なっ
たところ、第１表に示す結果が得られた。
第１表より、実施例１、２による試験片は、孔径を維持
しつつイオン交換容量も良好なものとなっていることが
わかる。一方、比較例による試験片では、イオン交換容
量及び所定の孔径の両方を併せ持つものは見出せたかっ
た。
しつつイオン交換容量も良好なものとなっていることが
わかる。一方、比較例による試験片では、イオン交換容
量及び所定の孔径の両方を併せ持つものは見出せたかっ
た。
陰イオン交換体： 実施例 ３ 0.45μｍの平均孔径を有する再生セルロース微多孔性膜
（東洋濾紙（株）製Ｇ−045）をNaOHの６％水溶液（20
℃）で膨潤させた後、NaOHとβ−DEAEの重量比が4:7で
且つNaOHの水溶液濃度が4W/v％の浴に入れ、浴温85℃で
30分間反応させた。反応終了後、脱イオン水で洗浄乾燥
して試験片を得た。
（東洋濾紙（株）製Ｇ−045）をNaOHの６％水溶液（20
℃）で膨潤させた後、NaOHとβ−DEAEの重量比が4:7で
且つNaOHの水溶液濃度が4W/v％の浴に入れ、浴温85℃で
30分間反応させた。反応終了後、脱イオン水で洗浄乾燥
して試験片を得た。
実施例 ４ 実施例３におけるNaOHをKOHとし、他は全て実施例３と
同じ条件で行い試験片を得た。
同じ条件で行い試験片を得た。
比較例 ７ 実施例３におけるNaOHによる膨潤前処理なしとし、他は
全て実施例３と同じ条件で行い試験片を得た。
全て実施例３と同じ条件で行い試験片を得た。
比較例 ８ 実施例３におけるNaOHのβ−DEAEの重量比を4:5とし、
他は全て実施例３と同じ条件で行い試験片を得た。
他は全て実施例３と同じ条件で行い試験片を得た。
比較例 ９ 実施例３におけるNaOHとβ−DEAEの重量比を2:7とし他
は全て実施例３と同じ条件で行い試験片を得た。
は全て実施例３と同じ条件で行い試験片を得た。
比較例 10 実施例３における反応浴のNaOH水溶液濃度を2W/v％と
し、他は全て実施例３と同じ条件で行い試験片を得た。
し、他は全て実施例３と同じ条件で行い試験片を得た。
比較例 11 実施例３における反応浴のNaOH水溶液濃度を12W/v％と
し、他は全て実施例３と同じ条件で行い試験片を得た。
し、他は全て実施例３と同じ条件で行い試験片を得た。
以上の各試験片について、中性塩イオン交換容量の測
定、ポロシロメータによる平均孔径と孔径分布の測定を
行い、第２表に示す結果が得られた。
定、ポロシロメータによる平均孔径と孔径分布の測定を
行い、第２表に示す結果が得られた。
第２表より、実施例3,4による試験片は孔径を保持しつ
つ、イオン交換容量も良好なものとなっていることが分
かる。一方、比較例によるものは、イオン交換容量およ
び所定の孔径の両方を併せ持つものは見出せない。
つ、イオン交換容量も良好なものとなっていることが分
かる。一方、比較例によるものは、イオン交換容量およ
び所定の孔径の両方を併せ持つものは見出せない。
（発明の効果） 以上述べたごとく、本発明によれば孔径分布の狭い微細
な固定孔と、陽或いは陰イオン交換能を持つセルロース
系微多孔性膜を得ることができ、かくして、本発明によ
るセルロース系微多孔性膜は上記の特徴を具備するが故
に、精密濾過と吸着作用の相乗効果により、蛋白質、核
酸などの分離精製やトランスファーブロッティング法な
どの分野に好適に利用されうるものであるから、本発明
は産業上裨益するところが極めて大である。
な固定孔と、陽或いは陰イオン交換能を持つセルロース
系微多孔性膜を得ることができ、かくして、本発明によ
るセルロース系微多孔性膜は上記の特徴を具備するが故
に、精密濾過と吸着作用の相乗効果により、蛋白質、核
酸などの分離精製やトランスファーブロッティング法な
どの分野に好適に利用されうるものであるから、本発明
は産業上裨益するところが極めて大である。
Claims (1)
- 【請求項１】酢酸セルロース多孔質膜を加水分解して作
られた孔径0.1〜10μｍの再生セルロース微多孔性膜を
予め２〜15W/v％の苛性アルカリ水溶液で処理して活性
化した後、イオン交換基を導入することを特徴とするセ
ルロース系イオン交換微多孔性膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61166821A JPH0781022B2 (ja) | 1986-07-17 | 1986-07-17 | セルロ−ス系イオン交換微多孔性膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61166821A JPH0781022B2 (ja) | 1986-07-17 | 1986-07-17 | セルロ−ス系イオン交換微多孔性膜の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6323934A JPS6323934A (ja) | 1988-02-01 |
| JPH0781022B2 true JPH0781022B2 (ja) | 1995-08-30 |
Family
ID=15838288
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61166821A Expired - Lifetime JPH0781022B2 (ja) | 1986-07-17 | 1986-07-17 | セルロ−ス系イオン交換微多孔性膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0781022B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100469077B1 (ko) | 2003-09-16 | 2005-02-02 | 에이치투오 테크놀로지스 엘엘씨 | 철 또는 알루미늄 결합 리그노셀룰로즈 미디아 제조방법 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL8203102A (nl) * | 1982-08-04 | 1984-03-01 | Katholieke Universiteit Facult | Papier voor rna-blotting; werkwijze voor het maken daarvan; toepassingen van het papier. |
-
1986
- 1986-07-17 JP JP61166821A patent/JPH0781022B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6323934A (ja) | 1988-02-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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| EXPY | Cancellation because of completion of term |