JPS6363680B2

JPS6363680B2 -

Info

Publication number: JPS6363680B2
Application number: JP54141735A
Authority: JP
Priority date: 1979-10-31
Filing date: 1979-10-31
Publication date: 1988-12-08
Also published as: JPS5668200A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、キチン系抄造体に関する。キチンはポリ〔β―２―アセトアミド―２―ジ
オキシ―グルカン〕で表わされる化学構造を有す
る多糖類であり、えび、かになどの甲殻類や昆虫
類を含む節足動物の表皮構造中や菌類の細胞壁中
に存在し、生物界では、セルロースに次いで多量
に生産されている。しかしながら、キチンはセル
ロースが広く各分野において利用されているの比
べ、ほとんど利用されるに至つていない。本発明者はこのキチンを有効に利用するために
従来から鋭意研究を続けて来たが、この研究に於
いて天然キチン原料を精製してキチン原料中に配
位している無機塩類、蛋白質及び脂質を積極的に
除去したものを抄造すると、著しく優れた物性就
中機械的強度を有する抄造体が得られることを見
出し、茲に本発明を完成するに至つた。即ち本発明はキチン原料から積極的に無機塩
類、蛋白質及び脂質を除去した精製天然キチン又
はこれとセルロースとの抄造体に係るものであ
る。本発明に於いて使用するキチンは、生体の構成
成分として存在するキチン原料から、配位してい
る無機塩類、蛋白質及び脂質を積極的に除去した
精製天然キチンである。このキチン原料として
は、例えばずわいがに、がざみ、たかあしがに、
たらばがに、毛がになどのかに類、伊勢えび、手
長えび、車えび、もえび、ざりがになどのえび
類、やどかりなどのやどかり類、おきあみ類及び
しやこ類を含む甲殻類の外殻及び腱、昆虫類の外
殻、菌類の細胞壁などがあげられる。キチン原料の精製は、例えば次のようにして行
なうことができる。まず原料を水洗して異物を除
き、乾燥原料の場合は15分間ないし２日間水に浸
したのち、希塩酸又は希酢酸水溶液で処理して、
無機塩類等を除去する。次いで水洗したのち、希
アルカリ水溶液で加熱下で処理すると蛋白質及び
脂質が除去される。これを適宜水洗して、純粋な
精製キチンを得る。この場合、上記の酸処理とア
ルカリ処理との順を逆にしてもよく、これらの処
理を適当に繰り返すようにしてもよい。また、昆
虫類の外殻や菌類の細胞壁などを原料とする場合
は酸処理を省いてもよい。かくして得られた精製天然キチンは、Ｎ／Ｃ比
（窒素成分と炭素成分との比）が0.145〜0.155の
範囲内にあり、これらの赤外線吸収スペクトル
は、例えば、第１図に示す通りである。本発明に於いては、天然キチンとは再生キチン
（再生セルロースという言葉に対応して使用され
ており、セルロースに施されると同様の再生処理
をキチンに施したもの）を除去する意味であり、
かかる再生キチンを使用すると、得られる抄造体
は著しく機械的強度の低いものとなる。またこの
際たとえ天然キチンを使用してもこれを精製しな
いものまたは精製が不充分なものでは、やはり著
しく機械的強度の低い抄造体しか収得出来ない。
この点については、後記実施例並びに比較例から
も極めて明らかである。本発明に於いては、かくして精製された天然キ
チンはこれに適当量の水を加えれば、ただちに離
解を行なうことができる。しかし、乾燥した精製
キチンを離解する場合は、乾燥した精製キチンを
０〜100℃で15分間ないし２時間水に浸漬してか
ら離解もしくは叩解を行なうことが好ましい。キチンの離解は、水100重量部に対し、精製キ
チンを乾燥固形相当分として５〜100重量部加え、
機械的にせん断応力を加えて行なうことができ
る。この離解の操作は家庭用ミキサー、パルプ用
の離解機又は叩解機を用いて行なうことができ
る。この離解処理によつて、精製キチンは離解と
ともに、粒子の切断あるいは粒子の切断と摩砕を
受けるが、これは本発明の目的上障害にならない
ばかりか、むしろ好ましい場合もある。離解処理したキチンはフイブリル状態又は薄い
ラメラ状態で水中に分散、浮遊する。この懸濁液
はそのまま、あるいは適当に水で希釈してキチン
紙料として用いられる。またこの懸濁液を、通常
の抄造法と同様にしてスクリーン、クリーナーな
どで処理して、微細繊維、微細粒子、繊維束、未
離解部、異物などを除き、さらに必要により漂白
し、ろ水度を調整し、サイズ剤やてん料などを加
えて完全紙料として用いてもよい。このようにして得られたキチン紙料を、通常の
パルプから得られた紙料の抄紙と同様の方法で抄
紙して湿潤薄葉状抄造体を形成し、これを圧搾脱
水し、乾燥して紙様の目的物たる抄造体を得る。
本発明に於いては精製キチンばかりでなくパルプ
を原料の一種として併用することも出来る。この
パルプを併用する場合はたとえば次の様な方法を
例示することが出来る。精製キチンの離解処理の
際、パルプを所定量混合してその混合物を離解及
び叩解するか又はあらかじめ離解処理したキチン
の懸濁液にパルプを加えて叩解し、このようにし
て得た懸濁液を用いて、上記のように抄造するこ
ともできる。この時用いられるパルプは、任意の
割合で配合することができ、この方法によれば、
キチンとセルロース繊維の混合物からなる薄葉状
キチン抄造体が得られる。したがつて、本発明に
おいてはパルプの配合割合を特に限定する必要は
ないが、通常キチン100重量部当り、０〜1000重
量部の範囲内で選ばれる。本発明の抄造体は均一な地合いを持ち、紙様の
集合体で、叩解の程度に応じて不透明から半透明
のものまで及ぶ。また、原料キチンの結晶化度な
どに応じて異なるが、この薄葉状キチン抄造体
は、一般的には通常の紙より少し大きい程度の吸
湿性を示すとともに、通常の紙と同じ程度の強度
特性を有する。また、キチンとパルプからなる抄造体は、キチ
ンとセルロース繊維とが均質に混合し、紙同様の
性質を示す。このような本発明のキチン系抄造体は、一般紙
と同様の用途に広く利用することができ、特に、
食品包装用、医療用紙、医療用紙テープなど特殊
紙として好適である。次に本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明
する。実施例１乾燥したかにの外殻40ｇを水１中に３時間浸
してから、水をきり、２規定の塩酸１を加え、
５℃で24時間処理したのち、ろ過して洗液が中性
になるまで、繰り返し水洗した。次にこの沈澱物
に、１規定の水酸化ナトリウム水溶液１を加
え、95〜100℃で８時間加熱して蛋白質及び脂質
を分解除去したのちろ過して洗液が中性になるま
で繰り返し水洗し、精製キチン12ｇを得た。この
精製キチンの窒素と炭素の組成比、Ｎ／Ｃ＝
0.1486であつた。次いでこの精製キチンの半量に
水１を加え、家庭用ミキサーで強くかきまぜる
とキチンは水に分散し、コロイド状の分散液とな
つた。このコロイド状分散液を水で15倍に希釈
し、この分散液を用いて、100メツシユのナイロ
ンろ布でキチンをすき乾燥すると厚さ68μｍの薄
葉状抄造体が得られた。この薄葉状のキチン抄造
体の引張り強さは、20℃相対湿度60％の条件下で
1.08Kg/mm²であつた。実施例２実施例１で調製した精製キチン６ｇに化学パル
プ６ｇと水１を加え、家庭用ミキサーで高速撹
拌を１時間行なうことにより、キチン及びセルロ
ース繊維がコロイド状に均一に分散した液を得
た。この液を水で10倍に希釈し、ナイロン布です
き、乾燥するとキチンとセルロースが均質に混合
した薄葉状抄造体が得られた。このようにして得
られた薄葉状キチン抄造体は厚さ135μｍ、白色
不透明で、紙のような性質を有し、引張り強さ
0.94Kg/mm²、繰り返し折り曲げに対しても、実用
上満足できる強度を有していた。実施例３市販のキチン（東京化成工業(株)社製）40ｇを水
１中に６時間浸してから水をきり、２規定の塩
酸１中に加え、５℃で18時間処理したのち、ろ
過して分離し、洗液が中性になるまで水洗した。
次にこのろ過物に１規定の水酸化ナトリウム水溶
液１を加え、沸騰水浴で８時間半加熱して蛋白
質及び脂質を分解除去し、再びろ過して固形分を
分離し、中性になるまで水洗を繰り返し行つて精
製キチン（Ｎ／Ｃ＝0.1463）を得た。このようにして得た精製キチン35ｇに水１を
加え、家庭用ミキサーで強くかきまぜると、キチ
ンは水に分散し、キチンのコロイド状の分散液が
得られた。この分散液を、固形分10ｇを含む量だ
け採取しふるい分けすると、24メツシユ／インチ
までの粒度のものが50.9％、24〜42メツシユ／イ
ンチのものが3.9％、42〜80メツシユ／インチの
ものが8.2％、150メツシユ／インチ通過のものが
11.2％であり、ろ水度は約40minであつた。このキチンの分散液を水で希釈し（固形分0.1
％）、JIS法に従つて抄紙し、乾燥すると坪量
80.26ｇ/m²、密度0.535ｇ/cm³の薄葉状キチン抄造
体を得た。この薄葉状キチン抄造体は、裂断長
3.3Km、引張り強度1.76Kg/mm²、比破裂強さ1.0であ
つた。比較例１可溶性澱粉３ｇ、ペプトン1.5ｇ、KH₂PO₄
0.75ｇ、MgSO₄・7H₂O0.37ｇ、蒸溜水150mlから
成る培養液を500mlの振とうフラスコに入れ、
Rhizopus javanicusの胞子を接種し、30℃で振
とう、30時間培養した。培養後、菌体を紙で
過し、数回水洗を行つた後、手抄きシートを作成
し、これについて紙質試験を行つた。その結果は
第１表の比較例１の通りである。比較例２可溶性澱粉３ｇ、ペプトン2.25ｇ、KH₂PO₄
0.75ｇ、MgSO₄・7H₂O 0.37ｇ、CaCO₃ 0.37ｇ、
蒸溜水150mlから成る培養液を500mlの振とうフラ
スコに入れ、Rhizopus javanicusの胞子を接種
し、30℃で24時間振とう培養した。培養後、菌体
を紙で過して採取し、比較例１と同様にし
て、作成した手抄きシートの紙質試験を行つた。
その結果は第１表の比較例２の通りである。上記実施例３及び比較例１で得られた抄造体に
ついてその密度、比破裂強さ及び裂断長を測定し
た。この結果を下記に第１表に表記する。但し下
記第１表には比較のために新聞紙の物性も併記し
た。但し新聞紙１はJIS―P3001―1976の規格の
ものであり、新聞紙２は市販の新聞紙（10社の新
聞紙の平均値）を示す。

【表】上記第１表から明らかな通り、本発明の抄造体
は比破裂強度は市販の新聞紙の約２倍程度であ
り、裂断長もほぼ同じ程度である。これに対し従
来の粗製キチンから得られた抄造体（即ち特開昭
51−11902号の方法に依り製造された抄造体）で
は、本発明の如く充分に精製されていないので比
破裂強さ及び裂断長共に本発明品に比し著しく低
く、また従来の新聞紙に比しても劣つており、実
用性に乏しく問題を有するものである。比較例３市販のキチン（東京化成工業(株)社製）20ｇを水
0.8に３時間浸漬した後、家庭用ミキサーで10
分間強くかきまぜると、キチンの一部分が水中に
離解・分散し、コロイド状の分散液を得た。水中
に分散したキチンの量は全キチン量の23重量％で
あつた。この分散液を分離し、手抄きシートを作
成した。これについて引張り強さ試験を行つた結
果は第２表の比較例３の通りである。比較例４可溶性澱粉３ｇ、ペプトン1.5ｇ、KH₂PO₄
0.75ｇ、MgSO₄・7H₂O 0.37ｇ、蒸留水150mlか
らなる培養液を500mlの振とうフラスコに入れ、
Penicillium citriumの胞子を接種し、30℃で振
とう、30時間培養した。培養後、菌体を濾紙で濾
過して分離し、数回水洗した後、手抄きシートを
作成した。これについて引張り強さ試験を行つた
結果は第２表の比較例４の通りである。

【表】第２表は、上記実施例３で得られた抄造体の
Ｎ／Ｃ比、密度及び裂断長の測定結果と、比較例
３及び比較例４で得られた抄造体のＮ／Ｃ比、密
度及び裂断長の測定結果を対比して記載した。比較例３で使用した市販キチンは本発明のキチ
ン抄造体に適する精製天然キチンに比べればＮ／
Ｃ比が小さく、精製が不充分であるために、比較
例３で得られた抄造体は裂断長に本発明品に比べ
て著しく低い値のものである。また、子嚢菌類に属するPenicillium citrium
の菌体を原料とする比較例４の抄造体は、その
Ｎ／Ｃ比の値が本発明のキチン抄造体に適する
Ｎ／Ｃ比の範囲から離れており、本発明の如く充
分精製したキチンを使用していないので、裂断長
に本発明品に比し低い値のものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明で使用する精製された天然キチ
ンの赤外線吸収スペクトルである。

Claims

【特許請求の範囲】

１キチン原料から積極的に無機塩類、蛋白質及
び脂質を除去した精製天然キチン又はこれとセル
ロースとの抄造体。