JPH0686548B2 - 新規な吸水性複合素材及びその製造方法 - Google Patents

新規な吸水性複合素材及びその製造方法

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JPH0686548B2
JPH0686548B2 JP1102951A JP10295189A JPH0686548B2 JP H0686548 B2 JPH0686548 B2 JP H0686548B2 JP 1102951 A JP1102951 A JP 1102951A JP 10295189 A JP10295189 A JP 10295189A JP H0686548 B2 JPH0686548 B2 JP H0686548B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は吸水性を持ち、水中でも溶解しない成形用素材
及びその製造方法に関する。
更に詳しく言えば、本発明は微細セルロース、キトサン
及び澱粉を複合させた天然多糖からなる複合素材であ
り、使用後は土壌中の微生物によって分解可能である。
本発明はこのような成形用の素材及びその製造方法に関
するものである。
本発明は、食品包装やシート、成形用のバインダーな
ど、使用後速やかに分解される必要のある成形体に関す
る種々の用途に利用される。
従来技術及びその問題点 従来の成形体は合成樹脂が主体であるが、これらは微生
物によって分解されることがなく、水中や土壌中で半永
久的に残存する。また燃焼処理にも問題が残る。これは
耐久性が大きいことを意味し、望ましい性質である反
面、使用後の速やかで無公害な分解が望まれる成形体の
需要も大きい。
天然由来の成形体と言うと紙パルプがあるが、これは成
形法が限定され精密な成形が困難なことと、水中での耐
久性に乏しいことに問題があった。
キトサンについては、キトサン塩からの成形や製膜化は
乾燥だけでは行えず、アルカリ固定する煩雑な操作が必
要であった。
また澱粉を用いる成形体については、水中での溶解を防
ぐためにホルムアルデヒド等の架橋剤を用いる例がある
が、これは人体にとって完全に無害であるとは言えな
い。
本発明は容易に調製成形でき、湿潤状態でも膨潤のみで
溶解せず、使用後は無公害に分解する素材を微細セルロ
ース、キトサン及び澱粉の複合化によって提供し、これ
らの問題点を解決することにある。
本発明で用いる材料のうち、セルロース系繊維は植物や
菌が生産する自然界で最も多い高分子であり、リグノセ
ルロース、ペクトセルロース、バクテリアセルロース等
があり、いずれも微細化することは種々の手段によって
容易である。また澱粉は植物が栄養源として蓄積する安
価な高分子であり、種々の植物由来の澱粉があるが、い
ずれも本発明の原料として使用できる。またキチン質は
甲殻類の殻や菌糸体等に含まれる含窒素高分子物質であ
る。このうち脱アセチル化度の高いものをキトサンと称
するが、本発明にはキトサンを使用する。
これらの素材は微生物分解性を有する。これらの素材は
いずれも人体に対しての安全性に問題はないし、分解後
も土壌汚染の心配はまったくない。
この三者の複合を基本とする素材は膜形成能をも持つ固
体であり、微生物分解性を有する。成形体は吸水膨潤す
るが溶解せず、また成形条件によって微生物分解性を制
御できる。燃焼によって無公害に廃棄処理することも容
易である。
このような吸水性複合素材を調製した例は未だないし、
また応用した例もない。
発明が解決しようとする問題点 人間生活において身近に用いられている吸水性成形体の
うち、使用期間は短期間であり、使用後速やかに廃棄さ
れることが望まれる材料は多い。本発明は、一定期間後
に海洋を含む水中あるいは土壌中の微生物によって安全
に分解され、燃焼もできる新規な吸水性成形用素材、及
びその製造の方法を提供するものである。
問題点を解決するための手段 本発明者らは分解性制御素材について鋭意研究を行った
結果、適切な微生物分解性を持つセルロース−キトサン
−澱粉系の新規な吸水性複合素材及びその製造方法を見
いだし、本発明を完成させるに至った。
セルロース系繊維シート状物、キトサン塩及び澱粉はそ
れぞれ単独で乾燥成形しても、水中や湿潤土壌中等水分
の多い環境ではその形状、強度を保てない。セルロース
系繊維と澱粉、あるいはキトサン塩と澱粉の組合せでも
同様である。セルロース系繊維とキトサン塩とを複合さ
せて初めて水中で形状を保ち、一定期間後微生物分解性
を有する成形体を得ることができることは既に特許とし
て提出した（出願番号63-237599・特開平2-6689号公
報）。
本発明の主眼は、セルロース系繊維とキトサン塩とを基
本とすれば、ゲル化澱粉を第３成分として加えても水中
で形状を保ちうる成形体となるだけでなく、成形体に大
きい吸水性をも付与させうることにある。またこの複合
体は微生物分解性を有し、一定期間後汚染物を残さず分
解する。このような性質を持つ複合成形体を製造するも
のである。
具体的にはキトサンを微細セルロースに対して５〜100
％になるようキトサン塩水溶液の形で混合し、これに加
熱によってゲル化させた澱粉水溶液を添加混合する。添
加量は微細セルロースに対して50〜300％の範囲が最適
である。混合の順序はこれに限定されるものではない。
またこの混合物に可塑剤や填料を添加することを妨げる
ものでもない。この混合物を50〜200℃の範囲で加熱乾
燥することによって、複合化が完成し、成形体が製造さ
れる。
成形体は、複合化の際の温度、キトサン量あるいは澱粉
量の調整によって微生物分解性や吸水性、強度を調整す
ることができる。
発明の効果 本発明の方法で調製した成形体は海洋河川中あるいは土
壌中での微生物分解性を適切に制御でき、且つ分解され
た後に有害物質を生じない。またこの成形体は種々の程
度の吸水性及び強度を有する。このため、吸水性を必要
とする成形体の種々の用途に利用でき、使用後の廃棄処
理が不要になる。
実施例 次に実施例により、本発明の複合素材及びその製造方法
を更に詳細に説明するが、これに限定されるものではな
い。
実施例１ 針葉樹漂白パルプをビーターで叩解しカナダ濾水度10ml
以下にした微細セルロースを、セルロースに対してキト
サン１〜100％になるよう海老殻由来のキトサンの酢酸
水溶液と混合し、更に加熱ゲル化させた馬鈴薯澱粉水溶
液（微細セルロースに対し澱粉50％）と混合した。これ
をプラスチックシャーレ上に流延し70℃で一晩送風乾燥
して製膜を行った。
得られたフィルムの乾湿強度及び微生物分解性を表１に
示す。微生物分解性はフィルムをキトサン分解菌と共に
培養し、フィルムが細片化する分解日数をみる促進試験
によって調べた。
その結果を表１に示すが、キトサン添加量１％では湿潤
強度がほとんどないが、５％〜100％では十分な湿潤強
度を持つことが分かる。
実施例２ 微細セルロースに対してキトサン20％、及びゲル化した
馬鈴薯澱粉10〜500％を実施例１と同様の方法で製膜化
し、得られたフィルムの強度及び吸水性を調べた。
その結果を表２に示すが、澱粉50％以上では特に吸水度
が大きく、吸水性フィルムとして十分であることが分か
る。しかし、500％では湿潤強度が弱く、成形材料とし
て不適であった。
実施例３ 微細セルロースに対しキトサン20％、ゲル化澱粉100％
を混合し、実施例１と同様の方法で製膜化した。ただし
製膜すなわち複合化の温度は30〜200℃とし、金属製シ
ャーレ上で加熱乾燥成形した。フィルムの強度及び微生
物分解日数を表３に示す。
複合化温度50℃以上で成形されたフィルムでは十分な強
度及び適度な微生物分解時間を有することが分かる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉原 一年 香川県高松市花ノ宮町２丁目３番３号 工 業技術院四国工業技術試験所内 (56)参考文献 特開 昭61−159430（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−135432（ＪＰ，Ａ)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】長さ200ミクロン、幅１ミクロン以下の微
    細なセルロース繊維とキトサン、及び澱粉を加熱複合化
    させてなる吸水性の成形用素材。
  2. 【請求項２】微細セルロース繊維に対してキトサン５〜
    100％、且つ澱粉10〜300％であることを特徴とする特許
    請求の範囲第１項記載の複合素材。
  3. 【請求項３】微細セルロース繊維と、加熱ゲル化した澱
    粉及びキトサン塩水溶液と混合し、50〜200℃で加熱乾
    燥して成形することを特徴とする特許請求の範囲第１項
    及び第２項記載の複合素材の製造方法。
JP1102951A 1989-04-21 1989-04-21 新規な吸水性複合素材及びその製造方法 Expired - Lifetime JPH0686548B2 (ja)

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