JPS61221201A - セルロ−ス性微細結晶の製造方法 - Google Patents

セルロ−ス性微細結晶の製造方法

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JPS61221201A
JPS61221201A JP6265385A JP6265385A JPS61221201A JP S61221201 A JPS61221201 A JP S61221201A JP 6265385 A JP6265385 A JP 6265385A JP 6265385 A JP6265385 A JP 6265385A JP S61221201 A JPS61221201 A JP S61221201A
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cellulose
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井口 正俊
Shigenobu Mihashi
三橋 重信
Shigeru Yamanaka
茂 山中
Otohiko Watabe
乙比古 渡部
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Ajinomoto Co Inc
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Ajinomoto Co Inc
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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) 本発明は微生物の生産するセルロース性物質を出発原料
とするセルロース性微細結晶の製造方法に関するもので
ある。
(従来の技術) 従来のセルロース性微細結晶の製造法としてはビスコー
スレーヨン、コツトンリンター、木材ノやルゾ等の植物
起源のセルロース性物質を2.5N以上の塩酸で加水分
解後破砕する方法(米国特許3.141,875)、1
20℃以上の高温で20分以上希薄鉱酸で加水分解後破
砕する方法(米国特許3.954.727)、希薄鉱酸
で加水分解するに際し、前処理をほどこす方法(特開昭
53−127553゜特公昭57−195101 )ノ
#ルデを水中で粘状叩解し、強力な剪断力を加え、微小
繊維状セルロースを得る方法(特開昭56−10081
)などが知られている。しかし、これらの方法で得られ
る植物起源のセルロース性微細結晶は大きさが不揃いで
あシ、微細結晶の大きさは、小さいものでも0.4μm
以上であシ、0,4μm程度の大きさの微細結晶を得る
ためには強力な、化学、物理的処理を施す必要があった
(本発明が解決しようとする問題点) 本発明が解決しようとする問題点は従来の植物起源のセ
ルロース性物質を原料としたセルロース性微細結晶のも
っている欠点を改善した、強力な化学、物理的処理を行
なわず、従来の植物起源のセルロース性微細結晶に比べ
てよシ微細で大きさカ0.01μm〜0.1μmでs、
bかつ均一なセルロース性微細結晶を製造することにあ
る。
(問題点を解決するための手段) 本発明者らは上記の目的を達成するために微生物の生産
するセルロース性物質に注目しこの物質よりセルロース
性微細結晶を得ることを試みた。
しかし、微生物の生産するセルロース性物質をそのit
、又は離解後に乾燥させると、硬い塊状を呈し、このも
のに通常の機械的破砕を施しても微細結晶を得ることは
できなかった。そこで更に鋭意研究を行った結果、微生
物の生産するセルロース性物質を1N以上の酸、1N以
上のアルカリ、極性溶媒及び酸化金属アンモニウム液よ
シなる群から選ばれる媒体中で作用させた後に、乾燥の
前又は後に機械的に破砕することによシ1従来の植物起
源のセルロース性微細結晶に比べてよシ微細で大きさが
0.01μm〜0.1μmであシかつ均一なセルロース
性微細結晶を得ることができることを見い出した。本発
明は以上の知見に基づいてなされたものである。
本発明で使用する微生物はセルロース性物質を生産する
微生物であればどのような微生物でも良い。セルロース
性物質を生産する微生物としてはアセトバクター属、シ
ー−トモナス属、アゲロバター属等に属に属する微生物
が知られているが本発明で使用する微生物はこれらの属
に属しセルo −ス生産能を有する微生物であればどの
ような微生物でも使用される。
一例を挙げればアセトバクター・アセチ・サブスピーシ
ス・キシリナム(Aeetobacter aceti
subsp、 xyli$um ) ATCC1082
1を挙げることができる。
本発明においてセルロース性物質を生産させる為には炭
素源、窒素源、無機塩類、その他必要に応じてアミノ酸
、ビタミン等の有機微量栄養素を含有する通常の栄養培
地に微生物を接種し静置培養を行なえばよい。
炭素源としてはグルコース、シュークロース、フラクト
ース、マルトース、澱粉氷解物、糖蜜等が使用され、そ
の他エタノール、クエン酸等も単独或は上記他の炭素源
と併用して用いられる。窒素源としては硫酸アンモニウ
ム、塩化アンモニウム、リン酸アンモニウム等のアンモ
ニウム塩、硝酸塩、尿素、ペプトン等有機或は無機の窒
素源が使用される。有機微量栄養素としてはアミノ酸、
ビタミン、脂肪酸、核酸、更にこれらのものを含有する
ペプトン、カザミノ酸、酵母エキス、大豆蛋白分解物等
が使用され、生育にアミノ酸等を要求する栄養要求性変
異株を使用する場合には要求される栄養素を補添するこ
とが必要である。無機塩類としてはリン酸塩、マグネシ
ウム塩、カルシウム塩、鉄塩、マンガン塩等が使用され
る。培養は通常の培養条件下で行えば良く、−を6ない
し3、温度を15ないし35℃に制御しつつ1〜30日
Ml 培II f b t (!: K ヨb t’a
 養液O表174’)”+ s−a −x @物質が生
産される。
このセルロース性物質は第1図に示したように幅100
〜500X、厚さ10〜2001程度のり?ン状ミクロ
フィブリルがからみ合った構造をしておシ、多量の水を
含んだrル状態をしている。
このセルロース性物質の含水率は95 % (v/v)
以上である。また、このセルロース性物質ハセルラーゼ
によシ容易に分解され、グルコースが主に生成する。す
なわち、本セルロース性物質の懸澤液0.1 % (w
/v)のものを調製し大野製薬社製のセルラーゼ(EC
,3,2,1,4)を0.54 (w/v)の濃度にな
るように0.1Mの酢酸緩衝液に溶かし30Cで24時
間反応させた。その時、本物質の一部が分解されること
が観察され、上澄液を(−・や−クロマトグラフィー法
で展開して調べたところグルコース、セロビオース、セ
ロトリオース及びセロオリが糖等が検出された。この他
に、少量のフラクトース、コンノースが検出され、さら
に微量の他の6単糖が検出された。
本発明で使用するセルロース性物質は上記のような物性
を有するものであればいがなるものであっても使用可能
である。
本発明で使用するセルロース性物質は微生物の培養物か
ら単離されたもののほか、ある程度不純物を含むもので
あってもよい。例えば培養液中の残糖、塩類、酵母エキ
ス等がフルロース性物質に残留してもさしつかえない。
また菌体がある程度含まれてもよい。
本発明において使用される媒体は1N以上の酸、1N以
上のアルカリ、極性溶媒及び酸化金属アンもア液よシな
る群から選ばれる1又は2以上の媒体である。酸として
は、塩酸、硫酸、硝酸などの鉱酸又は蟻酸、酢酸などの
有機もしくはこれらの組合せがある。アルカリとしては
カ性ンーダ、力性カリなどの塩基物質又はこれらの組合
せ、極性溶媒としてはジメチルスルホキサイド、ホルム
アルデヒド、チオシアンカルシウムなど又はこれらの組
合せなどがある。酸化金属アンモニウム液としては酸化
銅アンモニウム液などがある。
セルロース性物質を媒体中で作用させる時の媒体の濃度
は媒体の種類、セルロース性物質の添加量、作用温度、
作用時間によってことなる。
セルロース性物質は乾燥重量で、媒体に対し、5%程度
まで添加が可能である。媒体は1種類よりも2種類以上
を組合せた時の方が各々の媒体の濃度を低下させること
ができる場合がある。通常作用温度は室温ないし100
℃で作用時間は1時間ないし数時間である。作用温度を
高くすることによシ、媒体の濃度を低けることができ、
媒体濃度を逼げることによシ、その後の媒体の除去は容
易になるので、セルロース性微細結晶の製造に有利であ
る。
本発明においては微生物の生産するセルロース性物質を
上記の媒体中で作用させた後に乾燥の前又は後に機械的
に破砕を行りてセルロース性微細結晶を得る。
又乾燥後に破砕を行なう場合にはメールミルなどによシ
破砕を行なえばよい。
(作 用) 本発明の方法で製造される微生物の生産するセルロース
性物質を原料としたセルロース性微細結晶は従来や植物
性のセルロース性物質を原料としたセルロース性微細結
晶に比べてよシ微細で太きさが0.01μm〜0.1A
nであシ、かつ均一なものである。このものは食品の添
加剤、医薬品、化粧品又は塗料の助剤、接着剤、高強度
複合材料のバインダーなど、さらKはクロマトグライー
用の担体として利用される。
0、51/dt 、硫安0,5b値、kH2PO40,
3p、値、MgSO4・7HxOO−05It値(p)
15.0)の組成の培地5011/を20117三角フ
ラスコに張込み120℃、20 mln蒸気殺菌し、酵
母エキス0.5に色、(プトン0.3に箇、マンニトー
ル2.5km(pH6,0)の組成の試験管斜面寒天培
地で生育させた(30℃、3日間)アセトベクター・ア
セチ・サツスビーシス・キシリナム ATCC1082
1を1白金耳ずつ接種し30℃で培養した。30日後、
培養液の上層に白色のセルロース性物質の膜が形成され
た。このrルを水洗し1サンプルを得た。
実施例2 実施例1で得たセルロース性物質をその重量と同量の水
を加えて・ぐルデ離解機に移し、約10分間離解してセ
ルロース性物質の水分散液とした。この分散液をろ布を
通してろ過洗滌し、セルロース性物質を回収した。
この離解された未乾燥のセルロース性物質を最初に分散
させた時の100倍量のINの力性ソーダ水溶液で20
℃、1時間処理し、ろ過後水洗を繰返した後に、次亜塩
素酸ソーダ水溶液で精製した。精製後の未乾燥セルロー
ス性物質にその重量の100倍量のIN塩酸液を加え、
95℃以上で形の固形物となったが、ミルを使用して破
砕することによ)均一な微細粉末とすることができた。
この物は電子顕微鏡観察の結果大きさが0.01μmな
いし0.1μmの均一な粒子であった。このものの電子
顕微鏡写真を第1図に示した。
なお、針葉樹ノクルプを出発原料とした場合には本実施
例の方法で−は粒子化せず、原形をとどめていた。
実施例3 実施例1に記載した条件のうち酸加水分解前の処理にp
メチルスルホキシド中にセルロース性多塘を加え多糖の
膨潤操作を行った後冷アルカリ処理を施した以外は上記
の方法条件と全く同様に行った。
その結果得られた粒子は電子顕微鏡観察の結果大きさが
0.01〜0.1μmであった。
なお針葉樹製パルプを原料として同様の操作を行ったが
粒子状のものは得られなかった。
実施例4 実施例2の方法で製造したセルロース微粉末を水性ペイ
ント(アクリル樹脂系エマル−)Wン4インド)に0.
1 (w/w) Toの濃度になるように混合した。
この微粉末を含んだ水性ペンキをうすく木製の板に塗シ
風乾した。
一方比較のために微粉末無添加のペンキを塗った板も同
様にして用意した。
この二種類の板を室温下で水中に1ケ月間放置とと同じ
状態であったが微粉末を加えない方では面積にして、約
10係の部分にペイントの剥離が見出された。このこと
からペンキへの助剤として使用可能である。
実施例5 実施例2の方法で製造したセルロース性微粉末を水中に
0.5%の濃度になるように懸濁した。
このものの接着効果を各5簡の厚さの縦151横30c
W1の板2枚の間に置いて調べた。
才反 その結果24II−の板はよく接着し通常の持運び、使
用に充分耐えた。
このことから接着剤として使用可能である。
実施例6 実施例2の方法で製造したセルロース性微粉末の2 (
W/W) %の懸濁液を作シ薄層クロマトグラフィーに
用いるガラス上に流し込み乾燥して厚さ約1.5箇のセ
ルロース性薄層クロマトを用意した。
この薄層クロマトグラフィーを用いブタノール:酢酸:
水(4:1:1)を展開剤として糖のクロマト分析を行
った。
グルコースとガラクトースの混合液をスポットしクロマ
ト展開を行った。
同様のテストをアビセル粉末を使った薄層クロマトを試
みた。
その結果この微生物セルロース性微粉末からなる薄層ク
ロマトグラムはアビセル性の薄層クロマトグラムに比べ
て発色後のスポットが小さく2つの糖はよシ鮮明に分離
出来た。
このことからクロマトの担体として従来品以上優れたも
のである。
【図面の簡単な説明】
第1図は微生物の生産するセルロース性物質を原料とし
て得られたセルロース性微細結晶の電子顕微鏡写真であ
る。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 微生物が生産するセルロース性物質を1N以上の酸、1
    N以上のアルカリ、極性溶媒及び酸化金属アンモニウム
    液からなる群より選ばれる1又は2以上の媒体中に懸濁
    させた後に乾燥の前又は後に、機械的に破砕して大きさ
    が0.01μmないし0.1μmのセルロース性微細結
    晶を得ることを特徴とするセルロース性微細結晶の製造
    方法。
JP6265385A 1985-03-27 1985-03-27 セルロ−ス性微細結晶の製造方法 Granted JPS61221201A (ja)

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Cited By (6)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JP2017066257A (ja) * 2015-09-30 2017-04-06 日本製紙株式会社 粉末状セルロース

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