JPS6234880B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、再生コラーゲン繊維からシート状物
を製造する方法に関する。 コラーゲンは動物の皮膚を構成する主要蛋白で
あり、生物材料として近年とみに着目され、縫合
糸、透析膜、止血スポンジなど医療分野への応用
の検討がなされている。かかるコラーゲン物質の
用途開発に際しては、動物のコラーゲン繊維又は
フイブリルを水に主媒体として抽出溶解して得ら
れる謂ゆる可溶性コラーゲンを効率よく得る方
法、例えば予めある種の酵素を用いて処理したの
ち塩酸等の酸の水溶液に可溶化したり、あるいは
特公昭46―15033号公報に示されているように塩
基性化合物を含む水溶液に可溶化する方法等の開
発されたことが実際上極めて重要な意義をもつと
考えられる。かくしてかかるコラーゲン水溶液か
ら繊維状物又はフイルム、スポンジ、粉末等の
種々の形態に容易に賦型されることが見い出され
ている。 再生コラーゲン短繊維から治療用シート状物を
製造する方法としては、特公昭51―42234号公報
に開示された技術が代表的なものである。即ち濃
度１〜５重量％のコラーゲン原液から湿式紡糸法
により単繊維繊度1.5〜2.5デニールなるコラーゲ
ン繊維をつくり、４〜８mmに切断したのち鞣処理
し、ついで乾式又は湿式法で不織布をつくり、更
にコラーゲン又は変成コラーゲン（ゼラチン）を
バインダーとしてシート状物を固定することを基
本プロセスとするものである。 一般に治療用コラーゲンシート状物に要請され
る性状として、皮膚に近い柔軟性と湿潤時にも形
態を十分に保てる強度を有すること及び創面から
滲出液をよく吸収し、創面とシート状物との間に
液の貯留を起さずかつ皮膚の水分蒸発量に近い透
湿性のあることが肝要である。 本発明者等の検討によれば、これらの物性は主
としてシート状物の目付又は厚み及び鞣処理の度
合によつて支配される。これ迄の動物実験等によ
ればシート状物の適当な目付けは20〜50ｇ／m²、
鞣の度合は、例えばグルタルアルデヒド（GAと
呼称する）の場合においてはコラーゲン繊維に対
するGA結合率が0.5〜２重量％が適当で、0.5重
量％未満では耐水性又は耐熱性が十分得られず使
用時形態変化が大きく好ましくない。又抄紙時短
繊維間の接着が過度になりシート状物に適当なポ
ロシテイーが得られない。一方、GA結合量が２
重量％を越えると逆に水に対する溶解性が低下し
かつ治療効果が低くなること及びシート状物の粗
硬感が大きくなり好ましくない。これの結果は
GA以外の鞣剤を使用する際も同様に取り扱われ
る。 更に基本物性としてシート状物の乾・湿強度と
性能又は形態の均斉度が重要である。 前述のような従来の方法においては、一旦ウエ
ブを形成後コラーゲン又はコラーゲン変成物の水
溶液に浸漬謂ゆるバインダー処理し、ついで耐水
性を与えるために鞣処理が行なわれる。これによ
つて実用性を得るとしている。 しかるに、この場合、極めて水膨潤性の高いウ
エブをバインダー水溶液に浸漬したりあるいはシ
ート状物の形態で鞣剤水溶液中で通すことは、そ
の操業性又は処理の均斉性に問題がある。例えば
極く小さい外力で破断したりあるいはシート状物
の形態が乱れる傾向が大きくその結果鞣反応の斑
が起りかつ処理速度も大巾に制約される。又これ
を防止するために抄紙されたウエブを金網等にサ
ンドイツチ状にはさみシート状に形態を保持する
といつた方法もあるが、安定に操作することが困
難である。 又、かかるバインダー自身がウエブ上で皮膜を
形成し目標とする透湿性を低減する要因ともなり
好ましくない。 本発明の目的は、従来公知の方法を改善し、コ
ラーゲンシート状物を安定に製造する方法を提供
することにある。 更に別の目的は湿潤強力の高い治療用として有
用なコラーゲンシート状物を得ることにある。 本発明の要旨とするところは、再生コラーゲン
短繊維を鞣処理して水不溶性としたのち、湿式抄
紙法によりシート状物となし、ついで該シート状
物に温度25℃以下に保持されたコラーゲンとアル
デヒド類の混合水溶液を噴霧し、乾燥することか
らなるコラーゲンシート状物の製造法にある。 以下本発明を詳しく説明する。 本発明で用いられる再生コラーゲン繊維は、前
述の如き公知の方法によつて得られるコラーゲン
水溶液から出発し、濃度１〜12重量％、好ましく
は３〜８重量％の紡糸原液を調整し、この原液を
紡糸ノズルを通して食塩や芒硝の如き塩類の濃厚
水溶液中に防出することにより得られる。紡糸ド
ラフトは1.5〜3.5の範囲が適当である。この紡糸
ドラフトにより繊維の機械的性質が十分に達成で
きる。紡糸繊度は１〜４デニールがシート状物形
成に際し好適である。 かくして得られた繊維はそのままあるいは約30
〜60℃の温度で乾燥し、適当なカツターを用いて
２〜10mmの範囲でほぼ一定長さに切断して用い
る。 繊維長が実質的に２mm未満では得られるシート
状物の強力が十分でなく、10mmを越える場合は抄
紙のための繊維分散液をつくる際、繊維同志の不
規則なもつれが多発しシート斑の原因となり、繊
維長としては４〜８mmの範囲のものが好ましく採
用される。 切断された繊維は、ホルムアルデヒド、GA等
のアルデヒド類又はクロム系鞣剤によつて鞣処理
して水不溶性とする。鞣処理の代表的な方法は芒
硝の如き中性塩の濃厚水溶液中に短繊維を分散さ
せ、温度30〜38℃において、例えばGA0.05〜0.5
％の濃度で撹拌混合しつつ30〜90分間反応させ
る。この鞣処理により繊維に対するGA結合量を
0.5〜２重量％、好ましくは0.6〜1.5重量％とす
る。この鞣の程度は前述したように使用目的の治
療効果に影響する重要な要素であると同時に抄紙
の際の水性やシート状物の乾燥性等の操作上に
も影響する。本発明の場合は後述するコラーゲン
とアルデヒド類の混合水溶液の噴霧処理により２
次的に鞣剤が結合するが、その量を配慮して上記
第１段鞣処理を実施する。 鞣処理された繊維は、次に十分に水洗したの
ち、適当な濃度、例えば0.05〜0.5重量％に水に
分散させる。この際均一な接着又は密着繊維のな
い分散液（スラリー）を得るために叩解処理され
る。 このスラリーを抄紙機にかけてシート状物とす
る。勿論適当なメツシユ上に手抄もできる。又こ
の際適当な布地を基布としてその上に抄き上げる
ことも可能である。 減圧又は絞りローラーにより抄紙して形成され
たシート状物を適度に脱水したのち、一旦適度に
乾燥後あるいはそのままの状態、即ち水分率が乾
燥繊維に対して約100〜200重量％において、コラ
ーゲンとホルムアルデヒド、GA等のアルデヒド
類の混合水溶液を噴霧する。この混合水溶液の組
成はコラーゲン／アルデヒド類が混合比（重量）
で50／１〜１／２の範囲にあるのが好ましく、か
つこの混合水溶液の温度が25℃以下に保持される
ことが必要である。 この混合水溶液は霧の状態、すなわち微粒子の
大きさが大体10μからそれ以下となしてシート状
物上に均一に付着せしめる。ついで乾燥すること
によりコラーゲンとアルデヒド類は徐徐に反応し
架橋結合を形成しながらシート状物を構成する短
繊維間の結合力を高める。 使用するコラーゲンとアルデヒド類の混合比が
50／１を越えると架橋反応の寄与が小さく湿強力
の改善効果が小さい。一方混合比が１／２未満で
は反応性が過大となり噴霧液自体の安定性が長く
かつ均一な霧の生成が困難となる。この混合水溶
液の調製は、予めコラーゲンの変成が実質的に生
じない温度以下、通常約25℃以下でコラーゲンの
希薄水溶液をつくり、これに所定量のアルデヒド
類を添加しよく混合すればよい。コラーゲンが変
成してゼラチン化した場合でも目的とする効果は
達成されるが、その効果は低くかつ噴霧液として
適当な均質状態が保たれずミクロゲル等の生成が
起り好ましくない。又この混合水溶液の温度は同
様の理由から25℃以下に保持される。 霧をつくる方法としては、適当な噴霧用ノズ
ル、例えば超音波加湿器等を用いて空気圧力0.1
〜３Kg／cm^２―Ｇのもとに上記混合水溶液を噴出
する方法が簡便な方法である。又ノズルに通す前
に予め混合水溶液の過を施しておくのも有効な
方法である。噴霧処理は噴霧用ノズルを１個又は
複数個用いてバツチ方式又は連続的に行なえる。
噴霧量は期待する効果により適宜設定すればよい
が、シート状物１m²当り50〜200c.c.が好ましい範
囲である。又混合水溶液中のコラーゲン濃度は
0.05重量％、好ましくは0.1〜0.3重量％がよい。
この濃度が大きくなりすぎると粘度が上昇し均一
な霧の生成が十分でない。 噴霧はシート状物の片側面のみでも十分な効果
を与えるが、シート状物の目付が大きくその厚み
が大な場合、例えば厚みが約200μを越えるよう
な場合は両面共処理することも可能である。この
噴霧処理によりシート状物の形態は何ら乱れるこ
ともない。又この処理は必要ならば高い速度でも
行ないうる。 噴霧処理後のシート状物はついで乾燥される。 乾燥前のシート状物の水分率は乾燥コラーゲン
基質に対して約50〜200重量％、通常はおよび100
〜150重量％であるが、かかる湿潤状態のコラー
ゲンシート状物を乾燥する方法としては、風乾な
いしは初期温度が約40℃以下の熱ロール上に接触
乾燥する方法が挙げられる。乾燥温度は水分率の
低下に伴つて上昇せしめることも可能で乾燥後期
では、100℃付近の温度が採用できる。この接触
乾燥において初期の温度が40℃を越えるとコラー
ゲンの変成が起り均質なシート状物が得られな
い。 この乾燥過程で噴霧されたコラーゲンとアルデ
ヒド類間の架橋反応が進行しシート状物は固定さ
れる。乾燥後のシート状物の水分率はほぼ10〜25
％である。得られたコラーゲンシート状物は、必
要に応じ適当な大きさに裁断、滅菌処理、包装さ
れる。かくして得られたシート状物の通気性又は
透湿性は噴霧処理によつてほとんど影響されず抄
紙時の多孔性が保たれる。この点はバインダー処
理としてコラーゲン水溶液に浸漬する場合に比べ
て有利である。 本発明によつて製造されたコラーゲンシート状
物は治療用の創傷面被覆材として極めて有用であ
り、良好な治療効果を奏する。 以上説明したように、本発明は、治療用コラー
ゲンシート状物の製造に当たり、バインダー処理
としてコラーゲンとアルデヒド類を特定条件下に
とりわけ霧の状態で付着処理することにより、シ
ート状物に要請される適度の湿潤強力を与えかつ
均一な形態を有するシート状物を安定に製造する
ことを可能としたものでその工業的意義は大き
い。 以下本発明を実施例により説明する。なお、実
施例中の％は重量％の意味である。 実施例 １ 濃度４％のコラーゲン水溶液（塩酸でPH２に調
整）を紡糸原液として、孔径0.15mmφ、孔数200
のノズルから、温度20℃に保たれた26％の食塩水
溶液を凝固浴として湿式紡糸を行ない、30mの速
度で引きとり、ついで温度30℃の芒硝24％水溶液
中を通したのち50℃の表面温度を有する乾燥ロー
ルにより乾燥し、繊度３デニールの再生コラーゲ
ン繊維を得た。 この再生コラーゲン繊維のギロチンカツターを
用いて糸長５mmになるように切断したのち、GA
を鞣剤として下記条件で処理を行つた（段１段鞣
処理と呼ぶ）。 分散媒：芒硝12％水溶液（酢酸でPH４に調整） GA濃度：0.10％ 浴比（繊維／分散媒）１：200 度 35℃ 処理時間 60分 ついで水洗し遠心脱水を行なつて湿潤コラーゲ
ン鞣繊維を得た。この鞣処理により繊維に結合し
たGAは0.72％であつた。次に繊維濃度が0.1％に
なるように水に分散させ、リフアイナーで叩解し
て密着繊維を解除して、繊維が安定に分散したス
ラリーを調整した。このスラリーから湿式抄紙機
を用いナイロンタフタを基布にして連続的に抄上
げを行なつた。湿潤シートの水分率は140％、得
られたシートの目付は25ｇ／m²、シート巾は35cm
であつた。ナイロンタフタ上のコラーゲンシート
をそのまま乾燥工程に導き、表面温度40℃の乾燥
ロールを通過させ水分率が約25％程度迄乾燥した
のち連続的に２ｍ／分の速度で走行するシートに
対して、10℃に保持されたコラーゲン0.2％及び
GA0.05％の混合水溶液を、超音波加湿器ソミニ
ストＡ型ノズル（(株)いけうち製）から空気圧力
0.5Kg／cm²―Ｇ、100c.c.／分の吐出量で均一に噴霧
した。この処理中シートの形態は何ら乱れること
なく極めて安定に操作するこてができた。ついで
処理シートを乾燥ロールで温度40℃で乾燥した。
最終的にコラーゲンシートの水分率は約17％であ
つた。得られたシートの物性を第１表に示した。
比較のためにこの噴霧処理を行なう前の乾燥サン
プル（試料番号１）の物性及び上述した方法と同
様の方法で第１段鞣処理によりGA結合量を1.05
％に調整した短繊維からシートをつくり、本発明
の噴霧処理を行なわない乾燥サンプル（試料番号
３）の物性と比較した。

【表】 第１表から明らかなように本発明の噴霧処理に
よつて、乾強力のみならず目的とする湿潤時の強
力が大巾に向上すると共に水蒸気透過性も損なわ
れないものが得られた。又この効果はGA結合量
を本発明に合せるだけでは得られなかつた。一方
本発明のシートは目付の斑、強力斑が極めて小さ
くその均斉度は良好であつた。 実施例 ２ 実施例１と同様に、抄紙された湿潤シート（水
分率140％）に対して、一旦乾燥することなくそ
のままコラーゲン／アルデヒド類混合水溶液を噴
霧し、ついで減圧脱水し水分率を約90％としたの
ち初期温度40℃の乾燥ロール上を通過させ乾燥し
た。 第２表に得られたシートの物性を示した。

【表】 試料番号４は、乾燥を40℃の一定温度で行なつ
たもので、試料番号５は、乾燥中期（シート水分
率が80％以下）以降に40℃から100℃に昇温し乾
燥過程を1/2に短縮した場合であるが、いずれも
目的とする湿潤強力の向上が顕著であつた。又得
られたシートを用いての動物実験の結果でも好ま
しい治療効果が得られた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 再生コラーゲン短繊維を鞣処理して水不溶性
   としたのち、湿式抄紙法によりシート状物とな
   し、ついで該シート状物に温度25℃以下に保持さ
   れたコラーゲンとアルデヒド類の混合比（重量）
   が50／１〜１／２の範囲であるコラーゲンとアル
   デヒド類の混合水溶液を噴霧し、乾燥することを
   特徴とするコラーゲンシート状物の製造法。