JPS6278215A - キチン繊維 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、キチン繊維に関するものであり、さらに詳し
くは、高強度で、かつ柔軟性があり、特に吸収性外科用
縫合糸の調製に適したキチン繊維に関するものである。

（従来の技術） キチンは、ポリ　（Ｎ−アセチル−Ｄ−グルコサミン）
からなる多糖類であり、甲殻類の外骨格など天然に広く
分布している物質であり、その分子のくり返し単位ごと
に１個のアミノアセチル基を有するため、多くの興味あ
る独特の性質を有している。その性質の１つとして３人
体内で酵素分解を起こして組織内に吸収されること及び
良好な染色性を有することがあげられ、このため、キチ
ンを繊維化して吸収性外科用縫合糸として利用すること
が提案されている。

吸収性外科用縫合糸は、化体適合性がよいこと。

生体内で一定期間強度を保持した後に吸収される、二と
及び滅菌が可能なことは当然の条件として。

さらに、縫い易さや結び易さなどの使用性がよいこと、
引張強度や柔軟性などをはじめとする縫合糸としての適
当な物性をもつなどの条件が必要である。縫合糸は３通
常複数本の繊維を撚ってから編み糸にするか、あるいは
組ひもにすることにより製造されるが、縫合糸が上記の
ごとき性能を満足するためには、特に上記のごとき使用
性のよさと縫合糸としての適当な物性を有するためには
。

少なくともこれを構成する繊維が適当な物性をもつこと
が必要である。

従来、キチン溶液を湿式紡糸して繊維を製造することは
種々提案されている。例えば、特開昭５１−１３３３６
７号公報には、キチンをトリクロル酢酸を含有する溶液
に溶解してキチンドープを調製し、このものを湿式紡糸
した後、冷延伸して高強力のキチン繊維を得たことが記
載されているが、得られた繊維は太さが非常に太いもの
である。

すなわち、その実施例２には、抗張力が６３ｋｇ／−の
フィラメントが得られたことが示されており。

この値は密度を１．４として算定すれば５ｇ／ｄに相当
するものであり、高強度のキチン繊維が得られているこ
とが明らかであるが、その太さは１例えば実施例３にみ
られるように、直径が０．２５ｗ１のものであり、これ
は密度を１．４として算定すれば６１８デニールに相当
する。また、特開昭５３−１２７５００号公報には、キ
チンをジクロル酢酸などの溶剤に溶解してキチンドープ
を調製し。

このものを湿式紡糸した後、延伸して細デニールのキチ
ン繊維を得たことが記載されているが、得られた繊維は
強度の小さいものである。すなわち。

その実施例には３．０〜３．５デニールのキチン繊維が
得られたことが示されているのであるが、その強度は１
．２〜１．５ｇ／ｄである。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら１例えば特開昭５１−１３３３６７号公報
に開示されているような、太さが非常に太い繊維から調
製された組ひもは、風合が硬く。

ごわごわしたものであり、縫合糸として使用しがたいも
のであり、一方、特開昭５３−１２７５００号公報に開
示されているような、太さが細い繊維であっても２強度
が小さい繊維の場合は２組ひもの作成時に糸条の切断が
おこり、良好な組ひも。

ひいては良好な縫合糸を作成することができなかった。

以上のように、従来、外科用縫合糸の調装に使用できる
ほどに十分な物性を存するキチン繊維は知られていなか
った。

したがって１本発明の目的は、外科用縫合糸の調製に好
適に用いられるキチン繊維を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 上記のごとき目的は１本発明の単糸デニールが０．５〜
２０デニールであり、かつ乾強度が２ｇ／ｄ以上、好ま
しくは２．５ｇ／ｄ以上、より好ましくは３．０ｇ／ｄ
以上、さらに好ましくは３．５ｇ／ｄ以上であることを
特徴とするキチン繊維によって達成される。

このような本発明のキチン繊維は、キチンと溶剤とから
なるキチンドープを湿式紡糸してキチン繊維を製造する
に際し、キチンドープをノズルを通し凝固浴中に押出し
、引取ることにより溶剤を含有する糸条を形成し、形成
した糸条を糸条に実質的に緊張力が作用しない状態で凝
固液にて処理することにより製造することができる。

本発明にいうキチンには、キチンそのものの他にキチン
の誘導体も含まれる。キチンは２例えば甲殻類、昆虫類
などを塩酸処理ならびに力性ソーダ処理して蛋白及びカ
ルシウム分を分離精製することにより、あるいはそれら
を１例えばエーテル化、エステル化などすることにより
調製することができる。キチンの誘導体としては１例え
ばカルボキシメチル化キチン、ヒドロキシエチル化キチ
ンなどのエーテル化キチン、アセチル化キチン。

スルホン化キチンなどのエステル化キチンがあげられる
。エステル化物としては１例えばギ酸、酢酸、酪酸、吉
草酸、イソ酪酸、イソ吉草酸、安息香酸、ケイ皮酸、サ
リチル酸、アントラニル酸。

フタル酸などのカルボン酸類、硫酸、トルエンスルホン
酸、スルファニル酸などのスルホン酸類。

炭酸類、あるいはそれらの無水物のエステル化物があげ
られる。これらのエステル化物を調製するには１例えば
キチンの粉末を上記のごとき酸またはその水溶液で処理
すればよく、必要に応して触媒として９例えば硫酸、塩
酸、トルエンスルホン酸などを用いることもできる。エ
ステル化度は。

処理液の組成、温度、あるいは処理時間で調整が可能で
ある。例えばアセチル化の場合は、比較的短時間で処理
が可能である。例えば９０％酢酸でキチンの粉末を常温
において１０分間浸漬した後。

十分に水洗し１次いで、水酸化アンモニウムなどで中和
して遊離の酢酸を完全に除去し、乾燥することにより、
アセチル化度約６％のアセチル化キチンを調製すること
ができる。

本発明のキチン繊維を製造するためのキチンドープの調
製に用いられる溶剤としては、公知の種々のキチンの溶
剤があげられるが、トリクロル酢酸が好ましく用いられ
る。トリクロル酢酸は融点が５７°Ｃであるので、キチ
ンドープを得るためには少なくとも５７℃以上に維持す
る必要がある。

かかる温度ではある程度キチンの分解が伴うので。

溶媒としてトリクロル酢酸とともに、好ましくは５０℃
以下、より好ましくは常温以下でトリクロル酢酸を溶解
しうる有機溶剤を併用するのが望ましい。トリクロル酢
酸を溶解し、常温で均一なキチンドープを提供しうる溶
剤としては１例えば塩素化炭化水素があげられる。好ま
しい塩素化炭化水素としては１例えばクロルメタン、ジ
クロルメタン、クロロホルム、四塩化炭素、１，２−ジ
クロルエタン、１．Ｃ１−トリクロルエタン、１，１．
２−トリクロルエタンなどがあげられ、これらは単独で
使用してもよいし、２種以上混合して使用することもで
きる。トリクロル酢酸と塩素化炭化水素の混合割合は、
２５〜７５ニア５〜２５　（重量比）の範囲が好ましい
。トリクロル酢酸の割合が高いほどキチンの溶解性はよ
いが、キチンの分解に伴う分子■低下を避けるためには
、混合ン合剤が常温以下で液状である上記の範囲が好ま
しい。

キチンドープは１例えば以下のようにして調製すること
ができる。すなわち、？合剤としてトリクロル酢酸のみ
を用いる場合は、　　ｌ−ジクロル酢酸を少なくとも５
７℃以上に加温しながらキチンの粉末を徐々に加え、攪
拌混合して溶解させればよい。

また、溶剤としてトリクロル酢酸と塩素化炭化水素の混
合溶剤を用いる場合は、予め塩素化炭化水素にトリクロ
ル酢酸を添加混合し、できるだけ低温、好ましくは１０
℃以下で液状の混合溶剤を得。

しかる後、この混合溶剤中にキチンの粉末を徐々に加え
、攪拌混合して溶解させればよい。キチンドープ中のキ
チンの濃度は、好ましくは０．５〜２０重景％重量り好
ましくは０．５〜１０重量％。

さらに好ましくは１〜１０重量％である。キチンの濃度
が高くなりすぎると溶解がしにり＜、また。

そのようなキチンドープからの繊維の製造もしにくくな
るか、一方、低くなりすぎると機械的性質の優れた繊維
が得にくくなるので好ましくない。

キチンドープ中には２例えば染料、顔料、安定剤、酸化
防止剤１耐熱剤、殺菌剤、防腐剤、麻酔剤、充填剤など
の添加剤を必要に応じて添加することができる。

本発明のキチン繊維を製造するには、まず、上記のよう
にして調製したキチンドープをノズルを通し凝固浴中に
押出し、引取ることにより溶剤を含有する糸条を形成す
る。凝固浴としては１例えばアセトン、メチルエチルケ
トン、メチルイソブチルケトン、ジエチルケトン、シク
ロベンクノンなどの有機ケトン類、エチレンクロリド、
四塩化炭素、トリクロルエチレン、テトラヒドロフラン
などの塩素化炭化水素、シクロヘキサン、ヘキサン、石
油エーテルなどの炭化水素、メタノール。

エタノール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアル
コールなどのアルコール頻、酢酸エチルなどのエステル
類、ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリドンなど
のアミド類などを使用することができるが、特に無水ア
セトン、無水メタノール、あるいは無水エタノールなど
が好ましい。凝固浴の温度は、１０〜２５°Ｃ程度が好
適である。

キチンドープは、必要に応じて濾過、脱泡された後、ノ
ズルより凝固浴中に押出され、引取られるが、このため
には、慣用の湿式紡糸装置及び方法を採用することがで
きる。この際、引取られた糸条は溶剤を含有している状
態、すなわち不完全凝固の状態であることが必要である
。

上記のようにして形成された糸条を２次いで。

糸条に実質的に緊張力が作用しない状態で凝固液で処理
する。引取られた糸条は、上記のごとく。

未だ溶剤を一部含有しているものであるが、このものを
実質的に緊張力が作用しない状態で凝固液で処理するに
は９例えば紡出後、凝固浴（第１凝固浴）を経てロール
に引取られた糸条を、第２凝固浴に導入して処理する方
法を採用することができる。

この方法をより具体的に示すために、実施の一形態を第
１図に示す。第１図において、ノズルより第１凝固浴に
押出された後ローラーにより引取られた糸条１ａは、導
入ローラー２によりコンヘヤー３上に振落され、先山１
ｂを形成する。コンベヤー３は、第２凝固浴４中にあり
、糸条１ａのｍ人達度より遅い速度で移動しており、糸
条は第２凝固浴４中で凝固が進められた後３糸山１ｂか
ら再び糸条ＩＣの状態に戻され、引取りローラー５によ
り引取られる。

また、他の実施の一熊様を第２図に示す。第２図におい
て２ノズルより第１凝固浴に押出された後ローラーによ
り引取られた糸条１ａは、導入ローラー２により、糸条
の詰め込みが可能な曲面パイプの形状を有する装置１例
えばＵ字管６中に落とされ、積層される。Ｕ字管６中に
は凝固液が満たされており、糸条は積層圧によりＵ字管
６の他の口に移動しながら凝固が進められた後３再び糸
条ＩＣの状態に戻され、引取りローラー５により引取ら
れる。第２凝固浴は、複数個設けることも可能であるし
、また、第２凝固浴中に導入された糸条をそのまま凝固
浴中に積層した後引取ることも可能であるし、さらには
、改めて第２凝固浴を設けることなく、第１凝固浴中で
処理を行うなど。

糸条に実質的に緊張力が作用しない状態で処理できるも
のであればいかなる方法も採用することができる。かか
る処理に用いられる凝固液としては。

前述の凝固浴（紡糸浴）に用いられたものが使用できる
。

凝固液による処理を行うにあたり、糸条の溶剤残存量は
、処理前で１０〜５０重景％（重量マーに対し）、処理
後で１０重量％以下の範囲にあることが好ましい。処理
時間は１分以上、特に１０分以上であることが望ましい
。また、−晩以上放置することも好ましい方法である。

上記のようにして得られた繊維は、そのままでも２　ｇ
　／　ｄ以上の乾強度を有しているが、このものを延伸
することにより、さらに高強度の繊維を得ることができ
る。延伸は、凝固浴による処理に引続き行ってもよく、
また、中和、洗浄後に行うこともでき、公知の種々の装
置を用いることができるが１例えば元の長さの約２０〜
８０％延伸することができる。

凝固液による処理がなされた糸条は、必要に応じ中和、
洗浄、乾燥される。中和、洗浄、乾燥には、公知の種々
の装置及び方法を採用することができる。

（実施例） 以下、実施例をあげて本発明をさらに具体的に説明する
。

なお１例中の乾強度は２５℃、６０％Ｒ，Ｈ，調湿下に
インストロン引張試験器で測定したものである。

実施例１．比較例１．２ キチン粉末〔共和油脂■製１重合度約１００万〕３重量
部を、トリクロル酢酸５０重量部及び塩化メチレン５０
重量部からなる混合溶剤に５℃で溶解してキチンドープ
を得た。得られたドープは透明で粘稠な溶液であった。

このドープを、１４８０メツシユのステンレス製金網を
用いて４ｋｇ／ｃｆｆｌの加圧下に濾過した後、減圧下
に十分脱泡した。脱泡したドープをタンクに移した後、
　２．５　ｋｇ／　ｃｎｌの加圧下、ギヤーポンプで送
液して、孔径０．０８＋＋ｎ。

孔数４０のノズルから、吐出量２．３ｍ！！／分で１４
℃に調温されたアセトン（第１凝固浴）中に紡出して糸
条を形成し、１０ｍ／分の速度でローラーに引取った。

引取った糸条を、引続き第１図　　　′に示す装置に導
き、１５℃に調温されたメタノール（第２凝固浴）中、
０．５ｍ／分の速度で移動するコンベヤー上で５分間処
理した後、９ｍ／分の速度でワイングーに捲取った。捲
取った糸条を濃度０．３ｇ／ｊ！の力性ソーダ水溶液に
１時間浸漬して中和した後、イオン交換水で洗浄水のｐ
　Ｈが中性になるまで洗浄し１次いで、遠心脱水機で脱
水し、室温で一晩減圧乾燥して、キチン繊維を得た（試
料Ａ）。

得られたキチン繊維のデニール、乾強度及び残留伸度を
測定した結果は２表１に示すとおりであった。

比較のため、ベルトコンベアーを使用せずに。

第２凝固浴中を緊張状態のまま単に通過させた他は実施
例１と同様にしてキチン繊維を得た（試料Ｂ）。また、
ベルトコンベヤーを使用せずに、第２凝固浴中にローラ
一部が凝固浴中に浸漬されている平行の対ローラーを設
け、この対ローラーに糸条を２０回捲きつけて緊張状態
で処理した他は実施例１と同様にしてキチン繊維を得た
（試料Ｃ）。

得られた試料Ｂ、Ｃについて、試料Ａと同様にその性能
をよＩＩ定した。

その結果は表１に示すとおりであった。

試料Ａを１２木とって組ひもとし、米国薬局方××版の
コラーゲン縫合糸の規格で３−〇の太さの縫合糸を作成
した。得られた縫合糸の引張抗張力は２．４１　ｋｇで
あり１日本薬局方の抗張力の基準となる結節抗張力は１
．８７ｋｇであり、規格（結節抗張力１．２５ｋｇ以上
）に合格するものであった。

また、このものは柔軟であり、取扱い易く、外科用縫合
糸として十分使用可能であった。

これに対し、試料Ｂ及び試料Ｃを用いて試料への場合と
同様に組ひもの作成を試みたが、繊維の強度が低いため
に１組ひもの作成時に糸条の切断が激しく、良好な組ひ
もを得ることができなかった。

実施例２〜６ 実施例１と同一のドープを使用し９実施例１と同様の濾
過及び脱泡を行った。脱泡したドープをタンクに移した
後、　２．５　ｋｇ／ｃｉの加圧下、ギヤーポンプで送
液して、孔径０．０７ｍ、孔数３０のノズルから、吐出
量２．５ｍ１ｌＺ分で１６℃に調温されたメタノール（
第１凝固浴）中に紡出して糸条を形成し、１５ｍ／分の
速度でローラーに引取った。引取った糸条を、引続き０
．３ｇ／ｌの力性ソーダを含んだメタノール（第２凝固
浴）中に実質的に張力のかからないフリーの状態で蓄積
浸漬した。浸漬した糸条を、１分（実施例２）、１０分
（実施例３）、１時間（実施例４）、１０時間（実施例
５）、２４時間（実施例６）の間隔で浴中から取出し、
それぞれ０．５ｇ／ｌの濃度の力性ソーダ水溶液で約１
時間中和した後、洗浄水が中性になるまでイオン交換水
で洗浄を操り返し１次いで。

遠心脱水機で脱水し、室温で一晩減圧乾燥して。

４種のキチン繊維を得た。

得られたキチン繊維のデニール、乾強度及び残留伸度を
測定した結果は１表２に示すとおりであった。なお、実
施例２〜６の繊維は、いずれもシルクライクの繊維であ
った。

これらの繊維を用いて、実施例１と同様にして縫合糸の
作成を試みたところ、縫合糸の作成は容易であり、また
、得られた縫合糸は十分な引張抗強力と結節抗張力を有
し、かつ柔軟で取扱い易く。

外科用縫合糸として満足すべきものであった。

表　　２ 比較例３ キチン粉末〔共和油脂■製１重合度約１００万〕６重量
部を、トリクロル酢酸５０重量部及びジクロルメタン５
０重量部からなる混合溶剤に０℃で溶解してキチンドー
プを得た。得られたドープは透明で粘稠な溶液であった
。このドープを、８００メツシユステンレス製金網を用
いて６　ｋｇ　／　ｃｎ！の加圧下に濾過した後、減圧
下に十分脱泡した。脱泡したドープをタンクに移したａ
、４ｋｇ／ｃｔの加圧下ギヤーポンプで送液して、孔径
０．４■劇、孔数２のノズルから、吐出ＦＭ２．５　ｍ
　ｎ　／分で１４°Ｃに調湿されたアセトン（第１凝固
浴）中に紡出して糸条を形成し、８ｍ／分の速度でロー
ラーに引取った。引取った糸条を、引続き０．３ｇ／（
！の力性ソーダを含むメタノール（第２凝固浴）中に浸
漬し。

１時間中和した後、浴中より引出し、イオン交換水で洗
浄した。次いで、遠心脱水機で脱水し、室温で一晩減圧
乾燥してキチン繊維を得た。

得られた繊維は、７１ｄ　　（単糸デニール３５．５ｄ
）、軸強度２．９ｇ／ｄ、残留伸度２６％の糸質を示し
ていた。

この繊維を１２本とって、実施例１の場合と同様にして
組ひもとし、米国薬局方××版のコラーゲン縫合糸の規
格で３−０の太さの縫合糸を作成したが、得られたもの
の風合は非常に硬く、ごわごわしたもので、縫合糸とし
て使用しがたいものであった。

（発明の効果） 本発明のキチン繊維は１例えば撚りをかけた後績み糸に
するか、あるいは組ひもにすることにより、あらゆる銘
柄の縫合糸とすることができ、得られた縫合糸は、縫合
糸として必要な物性を有し。

縫合糸としての１」了合性。使用性に停れ、さらには。

生体適合性もよく、生体に完全に吸収されるなど。

吸収性外科用縫合糸として好適なものである。

その他１本発明のキチン繊維は１例えばトークルデニー
ルが３０〜２００デニールのものとして衣料用糸や特殊
糸に、さらには、編物、織物としても使用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は１本発明のキチン繊維を製造する一
実施態様を示す説明図である。 ｌａ、ｌｂ、ｌｃ−・−・糸　条 ２・・・・導入ローラー　ｈ・・・・コンベヤー４・・
・・第２凝固浴　　５・・・・引取りローラー６・・・
・Ｕ字管

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）単糸デニールが０．５〜２０デニールであり、か
   つ乾強度が２ｇ／ｄ以上であることを特徴とするキチン
   繊維。
2. （２）乾強度が３ｇ／ｄ以上である特許請求の範囲第１
   項記載の繊維。