JPS6230221B2 - - Google Patents
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- JPS6230221B2 JPS6230221B2 JP19245882A JP19245882A JPS6230221B2 JP S6230221 B2 JPS6230221 B2 JP S6230221B2 JP 19245882 A JP19245882 A JP 19245882A JP 19245882 A JP19245882 A JP 19245882A JP S6230221 B2 JPS6230221 B2 JP S6230221B2
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- suspension
- chitosan
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- homogenizer
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Landscapes
- Cosmetics (AREA)
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
本発明は安定なキトサンの水懸濁液およびその
製造方法に関するものである。 キトサンはキチンを脱アセチル化することによ
つて得られる天然高分子物質である。キトサンの
原料であるキチンは天然に多量に存在し、またセ
ルロース等と同様にリニユーアブル資源として注
目されるものである。すなわち、キチンはエビ、
オキアミ、カニ等の甲殻類、カブトムシなどの昆
虫類、菌類の細胞壁等に構造多糖として存在して
おり、自然界では広く且つ多量に生成している。
しかしながら、これまでその資源としての利用は
キトサンが排水の凝集剤として僅かに使われてい
るだけで、殆んどが廃棄の対象となつているのみ
といつても過言ではない。 キトサンの利用としては前述の凝集剤の他に化
粧品、医薬品、紙力増強剤、不織布バインダー等
多くのものが提案されているが、そのためには有
効に利用し得るような形態にする必要がある。 キトサンは化学構造的には２−アミノ−２−デ
オキシ−Ｄ−グルコースが１・４グルコシド結合
で直鎖状に結合した塩基性多糖類である。 従つて稀釈水溶液には可溶で粘稠な溶液となる
が、有機溶剤に対しては特殊な系以外には不溶で
ある。キトサンの利用しやすい形態としては溶解
する以外に微粒状あるいは懸濁状にすることが考
えられる。しかし、キトサンはセルロース等より
さらに機械的粉砕は困難であり、凍結粉砕を行な
つても粒径200μｍが限度であり、微粒状あるい
は懸濁状とすることに成功した例はない。 本発明者らは鋭意研究の結果、機械的作用のみ
により安定な微粒状キトサン水懸濁液を調整し得
ることを見い出し、本発明に到つたのである。 以下本発明について、さらに詳細に説明する。 本発明の製法は次の２つの工程から成り立つて
いる。(1)キトサンの懸濁液を小径オリフイスを通
過させて、その懸濁液に少なくとも200Kg／cm2の
圧力差で高速度を与え、次にこれを衝突により急
速に減速させることで剪断作用と行なわせる工
程、(2)第１の工程を繰返し行なうことで前記キト
サン懸濁液が静置しても固液分離しない安定な懸
濁液となるようにする工程とからなる。 本発明方法の実施に好適な装置は乳製品製造業
者などで広く使われているエマルジヨンおよび分
散体製造用の高圧均質化装置である。この種の均
質化装置とその作動機構についてはよく知られて
おり、例えばChemical Engineering、13(5)86−
92（1974）にも記載されている。 均質化装置については図面を参照して概要を説
明する。この種の装置では低粘性懸濁液にエネル
ギーを加えて狭い場所から高速で流出させるよう
になつている。この装置の心臓部は高圧ポンプの
放出端に装着されている均質化装置の弁装置と弁
座装置である。第１図に代表的な弁装置を示して
ある。弁装置１に懸濁液を矢印で示すように流入
させる。この液の流入場所では懸濁液は高圧下に
あるが、低速度の状態である。この液が弁４と弁
座２間の狭い間隙に形成された小径オリフイス３
中に進入するにつれ圧力の作動により、その速度
は200ｍ／秒まで急速に加速される。オリフイス
３の入口側と出口側との間で圧力は降下する。懸
濁液が弁４と弁座２の間から出てくるときにオリ
フイスを取り囲んでいる衝突リング５に衝突し、
その高速度は減速される。 本発明の実施に際しては、カニ、エビ等より分
離し精製して得たキトサンを水湿のまま、あるい
は一旦乾燥した後、最長部分が１〜２mm程度の小
片に粉砕したものを原料に用いる。これを水に分
散させ、懸濁液とするが、そのキトサン分散量は
重量百分率で最大15％であり、好ましくは約１〜
10％の範囲である。 この懸濁液を前記均質化装置に導入して少なく
とも200Kg／cm2、好ましくは350〜560Kg／cm2の圧
力を加える。その後、この懸濁液を均質化装置を
何回も通過させ、安定なキトサンの懸濁液を得
る。懸濁液の温度はそれが均質化装置内を通過す
るにつれ上昇する。圧力の降下と温度上昇の相互
作用が本発明による安定なキトサン懸濁液を生成
させるのに必要であると考えられる。 本発明によつて得られるキトサンの水懸濁液は
叩解パルプの水懸濁液に類似した物性を有してお
り、高度の水保持性と水中の懸濁安定性がある。
製造に際して均質化装置の通過回数を少なくすれ
ば抄紙法により紙状シートとすることができる
し、通過回数を多くすれば、流延法によりフイル
ム状シートとすることが可能である。 以下に実施例によりさらに詳細に説明するが、
実施例中に示すキトサン懸濁液の諸特性の定義、
測定法等をまとめて記す。 (1) 安定量；キトサンのゲル状懸濁液を水で稀釈
して0.5wt％の分散液を調製する。これを100ml
のメスシリンダーに入れて、室温で１時間放置
した後に生ずる透明な上澄み液量をＡmlとした
とき安定量は100−Ａで定義される値である。 (2) 水保持力値；キトサンのゲル状懸濁液試料を
200メツシユの金網カゴに入れ、これを遠心効
果1000の遠心力で10分間処理し脱水する。その
後試料をとり出して、その重さ（W1ｇ）を測
定する。 次に、この試料を105℃で恒量になるまで乾
燥し、その重さ（W2ｇ）を測定する。 WRV（％）＝Ｗ１−Ｗ２／Ｗ２×100 実施例 １ 市販のキトサン（共和油脂(株)製）40ｇを水２
に分散させ、2wt％のキトサン懸濁液を調製し
た。これをGaulin均質化装置（15M−8TA）に常
温（約25℃）で仕込み、560Kg／cm2の圧力で15回
通過させた。懸濁液は通過回数が増すにつれて粘
稠なゲル状になつてくる。15回通過終了時点で液
温は87℃となり安定なゲル状キトサン懸濁液が得
られた。 これの安定量および水保持力値を測定したとこ
ろ、それぞれ100および580％の値を得た。 実施例 ２および３ 均質化装置通過回数と生成物の特性の関連を把
握するための実験を行なつた。実施例１と全く同
様な実験を行ない、通過回数だけを20、30回と変
化させた。得られたゲル状キトサン懸濁液の特性
は第１表に示す如くであつた。
製造方法に関するものである。 キトサンはキチンを脱アセチル化することによ
つて得られる天然高分子物質である。キトサンの
原料であるキチンは天然に多量に存在し、またセ
ルロース等と同様にリニユーアブル資源として注
目されるものである。すなわち、キチンはエビ、
オキアミ、カニ等の甲殻類、カブトムシなどの昆
虫類、菌類の細胞壁等に構造多糖として存在して
おり、自然界では広く且つ多量に生成している。
しかしながら、これまでその資源としての利用は
キトサンが排水の凝集剤として僅かに使われてい
るだけで、殆んどが廃棄の対象となつているのみ
といつても過言ではない。 キトサンの利用としては前述の凝集剤の他に化
粧品、医薬品、紙力増強剤、不織布バインダー等
多くのものが提案されているが、そのためには有
効に利用し得るような形態にする必要がある。 キトサンは化学構造的には２−アミノ−２−デ
オキシ−Ｄ−グルコースが１・４グルコシド結合
で直鎖状に結合した塩基性多糖類である。 従つて稀釈水溶液には可溶で粘稠な溶液となる
が、有機溶剤に対しては特殊な系以外には不溶で
ある。キトサンの利用しやすい形態としては溶解
する以外に微粒状あるいは懸濁状にすることが考
えられる。しかし、キトサンはセルロース等より
さらに機械的粉砕は困難であり、凍結粉砕を行な
つても粒径200μｍが限度であり、微粒状あるい
は懸濁状とすることに成功した例はない。 本発明者らは鋭意研究の結果、機械的作用のみ
により安定な微粒状キトサン水懸濁液を調整し得
ることを見い出し、本発明に到つたのである。 以下本発明について、さらに詳細に説明する。 本発明の製法は次の２つの工程から成り立つて
いる。(1)キトサンの懸濁液を小径オリフイスを通
過させて、その懸濁液に少なくとも200Kg／cm2の
圧力差で高速度を与え、次にこれを衝突により急
速に減速させることで剪断作用と行なわせる工
程、(2)第１の工程を繰返し行なうことで前記キト
サン懸濁液が静置しても固液分離しない安定な懸
濁液となるようにする工程とからなる。 本発明方法の実施に好適な装置は乳製品製造業
者などで広く使われているエマルジヨンおよび分
散体製造用の高圧均質化装置である。この種の均
質化装置とその作動機構についてはよく知られて
おり、例えばChemical Engineering、13(5)86−
92（1974）にも記載されている。 均質化装置については図面を参照して概要を説
明する。この種の装置では低粘性懸濁液にエネル
ギーを加えて狭い場所から高速で流出させるよう
になつている。この装置の心臓部は高圧ポンプの
放出端に装着されている均質化装置の弁装置と弁
座装置である。第１図に代表的な弁装置を示して
ある。弁装置１に懸濁液を矢印で示すように流入
させる。この液の流入場所では懸濁液は高圧下に
あるが、低速度の状態である。この液が弁４と弁
座２間の狭い間隙に形成された小径オリフイス３
中に進入するにつれ圧力の作動により、その速度
は200ｍ／秒まで急速に加速される。オリフイス
３の入口側と出口側との間で圧力は降下する。懸
濁液が弁４と弁座２の間から出てくるときにオリ
フイスを取り囲んでいる衝突リング５に衝突し、
その高速度は減速される。 本発明の実施に際しては、カニ、エビ等より分
離し精製して得たキトサンを水湿のまま、あるい
は一旦乾燥した後、最長部分が１〜２mm程度の小
片に粉砕したものを原料に用いる。これを水に分
散させ、懸濁液とするが、そのキトサン分散量は
重量百分率で最大15％であり、好ましくは約１〜
10％の範囲である。 この懸濁液を前記均質化装置に導入して少なく
とも200Kg／cm2、好ましくは350〜560Kg／cm2の圧
力を加える。その後、この懸濁液を均質化装置を
何回も通過させ、安定なキトサンの懸濁液を得
る。懸濁液の温度はそれが均質化装置内を通過す
るにつれ上昇する。圧力の降下と温度上昇の相互
作用が本発明による安定なキトサン懸濁液を生成
させるのに必要であると考えられる。 本発明によつて得られるキトサンの水懸濁液は
叩解パルプの水懸濁液に類似した物性を有してお
り、高度の水保持性と水中の懸濁安定性がある。
製造に際して均質化装置の通過回数を少なくすれ
ば抄紙法により紙状シートとすることができる
し、通過回数を多くすれば、流延法によりフイル
ム状シートとすることが可能である。 以下に実施例によりさらに詳細に説明するが、
実施例中に示すキトサン懸濁液の諸特性の定義、
測定法等をまとめて記す。 (1) 安定量；キトサンのゲル状懸濁液を水で稀釈
して0.5wt％の分散液を調製する。これを100ml
のメスシリンダーに入れて、室温で１時間放置
した後に生ずる透明な上澄み液量をＡmlとした
とき安定量は100−Ａで定義される値である。 (2) 水保持力値；キトサンのゲル状懸濁液試料を
200メツシユの金網カゴに入れ、これを遠心効
果1000の遠心力で10分間処理し脱水する。その
後試料をとり出して、その重さ（W1ｇ）を測
定する。 次に、この試料を105℃で恒量になるまで乾
燥し、その重さ（W2ｇ）を測定する。 WRV（％）＝Ｗ１−Ｗ２／Ｗ２×100 実施例 １ 市販のキトサン（共和油脂(株)製）40ｇを水２
に分散させ、2wt％のキトサン懸濁液を調製し
た。これをGaulin均質化装置（15M−8TA）に常
温（約25℃）で仕込み、560Kg／cm2の圧力で15回
通過させた。懸濁液は通過回数が増すにつれて粘
稠なゲル状になつてくる。15回通過終了時点で液
温は87℃となり安定なゲル状キトサン懸濁液が得
られた。 これの安定量および水保持力値を測定したとこ
ろ、それぞれ100および580％の値を得た。 実施例 ２および３ 均質化装置通過回数と生成物の特性の関連を把
握するための実験を行なつた。実施例１と全く同
様な実験を行ない、通過回数だけを20、30回と変
化させた。得られたゲル状キトサン懸濁液の特性
は第１表に示す如くであつた。
【表】
＊ ずり速度〜ずり応力関係図のずり速
度44sec−１での値から算出(25℃)した。
固形分濃度は1wt％である。
また、これらゲル状キトサン懸濁液はいづれも
チクソトロピー性を示す。 第２図に実施例３で得られたゲル状懸濁液のず
り速度〜ずり応力関係曲線を示す。 実施例 ４ 均質化装置通過時の懸濁液温度の影響をみるた
めの実験を行なつた。実施例１と同じように市販
のキトサン（共和油脂(株)製）40ｇを水２に分散
させた懸濁液を調製し、これを80℃に加熱した。
これを均質化装置に仕込み560Kg／cm2の圧力で15
回通過させた。懸濁液は通過回数と共に粘性を増
し、ゲル状になつてくる。15回通過終了時点で液
温は95℃であり、安定なゲル状キトサン懸濁液が
得られた。 これの安定量および水保持力値を測定したとこ
ろ、それぞれ100および850％の値を得た。この結
果から懸濁液スラリーを予め加熱しておくこと
で、同じ水保持力値を得るのに、より少ない通過
回数ですむことが確認された。 実施例 ５ 本発明によるキトサン懸濁液は紙力増強剤とし
て利用できるる。実施例３で得られたキトサンの
ゲル状懸濁液をキトサン固形分換算で抄紙用パル
プの0.5、１、２、3wt％添加して、混合機中でよ
く混合分散させた。これをJIS P8209−1961に従
い手すき抄紙器により抄紙した。得られた紙の特
性試験結果を第２表に示す。
度44sec−１での値から算出(25℃)した。
固形分濃度は1wt％である。
また、これらゲル状キトサン懸濁液はいづれも
チクソトロピー性を示す。 第２図に実施例３で得られたゲル状懸濁液のず
り速度〜ずり応力関係曲線を示す。 実施例 ４ 均質化装置通過時の懸濁液温度の影響をみるた
めの実験を行なつた。実施例１と同じように市販
のキトサン（共和油脂(株)製）40ｇを水２に分散
させた懸濁液を調製し、これを80℃に加熱した。
これを均質化装置に仕込み560Kg／cm2の圧力で15
回通過させた。懸濁液は通過回数と共に粘性を増
し、ゲル状になつてくる。15回通過終了時点で液
温は95℃であり、安定なゲル状キトサン懸濁液が
得られた。 これの安定量および水保持力値を測定したとこ
ろ、それぞれ100および850％の値を得た。この結
果から懸濁液スラリーを予め加熱しておくこと
で、同じ水保持力値を得るのに、より少ない通過
回数ですむことが確認された。 実施例 ５ 本発明によるキトサン懸濁液は紙力増強剤とし
て利用できるる。実施例３で得られたキトサンの
ゲル状懸濁液をキトサン固形分換算で抄紙用パル
プの0.5、１、２、3wt％添加して、混合機中でよ
く混合分散させた。これをJIS P8209−1961に従
い手すき抄紙器により抄紙した。得られた紙の特
性試験結果を第２表に示す。
【表】
プを用いた。
2. 紙の坪量は90g〓m2である。
この結果から、本発明によるキトサン懸濁液は
紙力増強剤として顕著な効果を有することが判
る。 実施例 ６ キトサン懸濁液のフイルム形成能をみるため実
施例３で得られた試料をポリエチレン板上に流延
し、室温で乾燥した。半透明の厚さ20〜20μｍの
フイルムが得られた。
2. 紙の坪量は90g〓m2である。
この結果から、本発明によるキトサン懸濁液は
紙力増強剤として顕著な効果を有することが判
る。 実施例 ６ キトサン懸濁液のフイルム形成能をみるため実
施例３で得られた試料をポリエチレン板上に流延
し、室温で乾燥した。半透明の厚さ20〜20μｍの
フイルムが得られた。
第１図は本発明の方法を実施するのに適用され
る装置の概略断面図。 １……弁装置、２……弁座、３……小径オリフ
イス、４……弁、５……衝突リング。 第２図は本発明によるキトサン懸濁液（2wt％
固形分）のずり速度とずり応力の関係を示した図
である。
る装置の概略断面図。 １……弁装置、２……弁座、３……小径オリフ
イス、４……弁、５……衝突リング。 第２図は本発明によるキトサン懸濁液（2wt％
固形分）のずり速度とずり応力の関係を示した図
である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 水保持力値が200％以上であり、0.5重量％の
懸濁液を１時間放置した後の安定量が50以上であ
ることを特徴とするキトサン懸濁液。 ２ 粉末状キトサンの懸濁液を小径オリフイスを
通過させて、その懸濁液に少なくとも200Kg／cm2
の圧力差で高速度を与え、次にこれを衝突させて
急速に減速させることにより、剪断作用を行なわ
せる工程と、前記工程を繰り返して前記キトサン
の懸濁液が実質的に安定な懸濁液となるようにす
る工程とから成るキトサン懸濁液の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19245882A JPS5984938A (ja) | 1982-11-04 | 1982-11-04 | キトサン懸濁液およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19245882A JPS5984938A (ja) | 1982-11-04 | 1982-11-04 | キトサン懸濁液およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5984938A JPS5984938A (ja) | 1984-05-16 |
| JPS6230221B2 true JPS6230221B2 (ja) | 1987-07-01 |
Family
ID=16291631
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19245882A Granted JPS5984938A (ja) | 1982-11-04 | 1982-11-04 | キトサン懸濁液およびその製造方法 |
Country Status (1)
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| JP (1) | JPS5984938A (ja) |
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-
1982
- 1982-11-04 JP JP19245882A patent/JPS5984938A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5984938A (ja) | 1984-05-16 |
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