JPS6086126A - キチン膜 - 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】 本発明はキチン膜に関するものである。

キチンは、エビ、カニ等の甲かく類や、バッタ、カプト
ムシ等の昆虫類等に含まれて自然界に広く分布している
。このものは、β（１→４）結合で重縮合したポリ（Ｎ
−アセチル−Ｄ−グルコサミン）よりなる多糖類である
。このキチンは、地球上で、年間ｌＸ１０１１トンもの
生産があると推定されているが、その中で工業的に利用
されているものは、キチンを脱アセチル化したキトサン
で、凝集剤として年間２００トン程度利用されているに
すぎない。

従来、キチンを溶媒に溶解してキチンドープを作り、こ
のキチンドープを製膜した後、凝固液を用いて凝固させ
ることにより、キチン膜を製造することは知られている
。

ところで、キチン膜を製造する場合、凝固液の種類によ
って、得られる膜の性状が変化する。従来、凝固液とし
ては、水、イソプロピルエーテル、アセトン、メタノー
ル、エタノール、酢酸エチル、テトラヒドロフラン等が
知られているが、これらの凝固液を用いる場合、得られ
る固形化膜は、不均一になるという問題がある。

本発明者らは、改良されたキチン膜を開発すべく鋭意研
究を重ねた結果、Ｎ、Ｎ−ジメチルアセトアミドとＮ−
メチル−２−ピロリドンと塩化リチウムとの混合物を溶
媒とするキチンドープを、第１凝固液としてイソプロピ
ルアルコール及び第２凝固液として水性溶媒を用いて固
形化されたキチン膜は、良好な性状を有すること、さら
にこの膜を熱処理したものは、改良された機械的強度を
有することを見出した。

即ち、本発明によれば、Ｎ、Ｎ−ジメチルアセトアミド
とＮ−メチル−２−ピロリドンと塩化リチウムとの混合
物を溶液とするキチンドープを、イソプロピルアルコー
ルを第１凝固液及び水性溶媒を第２凝固液として用いて
固形化させ、さらに必要に応じ熱処理を施したことを特
徴とするキチン膜が提供される。

本発明のキチン膜を製造するには、先ず、キチンドープ
を製造する。このキチンドープは従来公知の方法に従っ
て製造することができるが、本発明の場合、溶媒として
は、　Ｎ、Ｎ−ジメチルアセトアミドとＮ−メチル−２
−ピロリドンと塩化リチウム系のものを用い、この溶媒
にキチンを溶解することにより、キチンドープとする。

この場合、キチン１重量部に対し、溶媒１０〜２００重
量部、好ましくは、５０〜１５０重景部の割合である。

Ｎ、Ｎ−ジメチルアセ１−アミドとＮ−メチル−２−ピ
ロリドンと塩化リチウムとの混合物からなる溶媒におい
ては、塩化リチウム１重量部に対し、Ｎ、Ｎ−ジメチル
アセトアミドとＮ−メチル−２−ピロリドンとの混合物
（混合比＝Ｏ：４０〜３０　：　１０）１０〜４０重量
部の割合である。

次に、このようにして得られたキチンドープを製膜する
。この場合の製膜は、キチンドープを、ガラス等の平板
上にキャストしたり、Ｔダイから押出すこと等によって
行うことができる。このようにして製膜されたキチン膜
は、凝固液に浸漬して固形化させる。本発明においては
、この場合、第１凝固液として、イソプロピルアルコー
ルを用い、第２凝固液として水性溶媒、例えば、水、水
とメタノール混合物、水とエタノール混合物等を用いる
。

このようにして得られる固形化されたキチン膜は、常法
により乾燥される。本発明においては、このキチン膜は
、さらに、加熱処理を施すのが好ましい。この場合の加
熱処理は、１１０〜１．８０°Ｃ１好ましくは、１２０
〜１６０℃の温度で行われ、処理時間は１〜５時間程度
である。特に好ましくは、１４０〜１５０℃で約１〜３
時間程度の熱処理が採用される。

本発明によるキチンドープ溶媒として特定のものを用い
、さらにイソプロピルアルコールを第１凝固液として用
い、水性溶媒を第２凝固液として用いてキチンドープを
固形化させて得られるキチン膜は、均一性にすぐれ、良
好な膜性状を示す。

しかしながら、この膜は湿潤時の機械的強度において劣
るという欠点を有している。本発明によれば、この欠点
は、その膜にさらに熱処理を施すことによって改良され
る。

本発明によるキチン膜は、平膜や管状膜等の形状におい
て、種々の分離膜、例えば、透析膜、限外濾過膜、逆浸
透膜の他、食品包装等の分野における包装月料として用
いることができる。

次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。

実施例１ ベニズワイガニを原料として得られたキチンを、１５℃
で、６％塩酸を用いて１２時間脱カルシウム処理し、水
洗後、３％水酸化ナトリウム水溶液を用いて２．５時間
脱蛋白処理して、精製キチンを得た。

このキチンの灰分け０．１６％であった。

次に、Ｎ、Ｎ−ジメチルアセトアミド５０ｇとＮ−メチ
ル−２−ピロリドン５０ｇとの混合物に、前記精製キチ
ン粉末１，５ｇを攪拌下で加え、２時間室温し；放置し
た。次いで、塩化リチウム５ｇを加え、十分に攪拌しな
がら一晩放置して、粘稠なキチン溶液（キチンドープ）
を得た。このキチン溶液に、Ｎ、Ｎ−ジメチルアセトア
ミｌり２５ｇ及びＮ−メチル−２−ピロリドン２５ｇを
加え、十分に攪拌した後、Ｇ−２のガラスフィルターを
用いて濾過し、減圧下で脱気し、製膜用チキン溶液を得
た。

次に、このキチン溶液をガラス板上に厚さ約Ｌ　ｎｕｎ
にキャストし、直ぐに第１凝固液に浸漬し、１晩放置し
た後、膜を第２凝固液としての蒸留水中に移し、１晩放
置した。次いで、この膜を８０℃で２時間熱水処理を行
った後、多孔性テフロン膜（住友電工■社製、フロロポ
アＦＰ　−０４５）の間にはさみ、さらに濾紙ではさん
だ後、重しをのせて乾燥させた。

次表に、第１凝固液として、種々の有機溶媒を用いて得
られた膜の性状を示す。

表−１ なお、前記表−１において、それぞれの膜ちぢみ率は次
の式で表わされる。

ハ Ｐ（１）・・・第１凝固液浸漬後膜ちぢみ率（％）Ｉ〕
（■）・・・第２凝固液浸漬後膜ちぢみ率（％）Ａ・・
・・・・・キャスト時膜面積（ｃｎＴ）Ｂ・・・・・・
・第１凝固液浸漬後膜面積（ｃｎＴ）Ｃ・・・・・・・
第２凝固液浸漬後膜面積（ｃ漬）前記表−１に示した結
果から明らかなように、Ｎ、Ｎ−ジメチルアセトアミド
とＮ−メチルピロリドンと塩化リチウムとの混合物を溶
媒とするキチンドープに対しては、イソプロピルアルコ
ールを第１凝固液として用いて得られる膜の状態は良好
であることがわかる。実験Ｎｏ、　４のキチン膜の透湿
度をＪＩＳ　Ｚ−２０２８に従って測定したところ、厚
さ３０μｍで１６０００　ｇ　／　ｒｒｒ・ｄａｙとい
う極めて大きな値を示した。

実施例２ 実施例１の実験Ｎｏ、　４で得たキチン膜を、減圧下、
室温で１晩乾燥後、減圧下で所定時間加熱した後、デシ
ケータに入れて室温まで冷却した。

このようにして得た熱処理キチンの性状を次表に示す。

なお、表−２に示した吸水率、引張強度及びひずみ率、
溶質透過性は以下のようにして測定された。

吸水率（％）： １晩減圧乾燥した試料片を蒸留水に入れ、１週間放置後
、表面の水分をぬぐいとった時の重量Ｗ１と、乾燥試料
片の重量Ｗ。がら算出した。４片の平均値の吸水率を採
用した。

引張強度、ひずみ率（湿潤時）： １晩減圧乾燥した試料片を蒸留水に入れ、１週間放置し
、十分に吸水させた後、試料として用いた。

測定には、島津製作所製ＤＳＳ−１００型オートグラフ
を用い、３７℃の温水中で行った。４片の試料膜の平均
値を測定値として採用した。試料膜としては、巾０　、
５　ｃｍ、スパン３印のものを用いた６溶質透過性： 膜を１晩減圧下で乾燥させ、−週間蒸留水中に放置し、
十分に吸水させた。この吸水膜に対する溶質透過性（ａ
ｌ　／　５ｅｃ）を測定した。この場合、溶質としては
、尿素（分子量６０）、クレアチニン（分子量１１３）
、ビタミンＢ１２（分子量１３５５）を用いた。

表−２に示した結果から、キチン膜に熱処理を施すこと
により、膜の吸水率及び溶質透過性は低下するものの、
湿潤時引張強度は増加し、ひずみ率は低下することがわ
かる。

特許出願人　工業技術院長　川　１）裕　部（ほか１名
） 復代理人　弁理士　池　浦　敏　明

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　Ｎ、Ｎ−ジメチルアセトアミドとＮ−メチル−
   ２−ピロリドンと塩化リチウムの混合物を溶媒とするキ
   チンドープを、イソプロピルアルコールを第１凝固液及
   び水性溶媒を第２凝固液として用いて固形化させ、必要
   に応じて熱処理を施したことを特徴とするキチン膜。