JPH0753602A - 改質バクテリアセルロース - Google Patents

改質バクテリアセルロース

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JPH0753602A
JPH0753602A JP19948193A JP19948193A JPH0753602A JP H0753602 A JPH0753602 A JP H0753602A JP 19948193 A JP19948193 A JP 19948193A JP 19948193 A JP19948193 A JP 19948193A JP H0753602 A JPH0753602 A JP H0753602A
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JP
Japan
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bacterial cellulose
gel
water
inorganic substance
modified
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JP19948193A
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English (en)
Inventor
Toru Katsura
徹 桂
Kenichi Okafuro
兼一 岡風呂
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Mitsubishi Paper Mills Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Paper Mills Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 バクテリアセルロースを改質することによ
り、乾燥ゲルの柔軟性と不透明性を向上させ、更に従来
の紙やフイルムでは得られないような高機能性のシート
状材料を提供することである。 【構成】 バクテリアセルロースのゲル中に、水に不溶
性或いは難溶性の無機物質を含有させてなる改質バクテ
リアセルロース。又は、該無機物質をバクテリアセルロ
ースのゲル中に含有させ、乾燥して後、乾燥処理後のバ
クテリアセルロースに水溶性高分子化合物を含浸させた
改質バクテリアセルロースにより、更に優れたシート状
材料が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、柔軟性と不透明性を付
与した改質バクテリアセルロースに関するものである。
本発明の改質バクテリアセルロースは、柔軟性と不透明
性を有する膜状物或は紙状のシートとしての利用が可能
なほか、無機物質を選択することにより、高度の機能性
を付与したシートとすることも可能である。
【0002】
【従来の技術】バクテリアが産生するセルロースとして
は、特開昭59−120159号公報に開示されている
ような、アセトバクター・キシリナム(Acetobacter xyl
inum)ATCC 23769が産生するゲルを、医療用のパッドと
して利用することが知られている。 又、バクテリアセ
ルロースの改質に関しては、特開昭63−199201
号公報に開示されているように、ゲルをアルカリ溶液ま
たは漂白剤で処理することによりα−セルロースの含有
率を向上させ、弾性率の高いシートを得ることが知られ
ている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】バクテリアセルロース
のゲルは、2次元的に分布した結晶性の高いミクロフィ
ブリルから構成されているため、乾燥したシート状のゲ
ルは、紙やポリオレフィンフィルムに比べると非常に高
い弾性率を有する。そのため、紙のように柔軟性と不透
明性を合わせ持ったシートをバクテリアセルロースから
得ることは出来なかった。
【0004】本発明の目的は、バクテリアセルロースを
改質することにより、乾燥したゲルの柔軟性と不透明性
を向上させ、更に従来の紙やフイルムでは得られないよ
うな高機能性のシート状材料を製造することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために種々の検討を行った結果、バクテリア
セルロースのゲル中に、水に不溶性或いは難溶性の無機
物質を含有させることにより、柔軟性と不透明性の優れ
た改質バクテリアセルロースが得られることを見出し
た。改質バクテリアセルロースは、表面ではなく、バク
テリアセルロースのゲル中のミクロフィブリル間に無機
物質が存在するため、乾燥時にミクロフィブリル同志の
水素結合形成が阻害されていることが予想される。従っ
て、乾燥後も個々のミクロフィブリルがある程度変形の
自由度を持つため、バクテリアセルロースのゲルが柔軟
性を保持し続けると思われる。又、バクテリアセルロー
スの乾燥ゲル中にセルロース、無機物質、空気と屈折率
の異なる3物質の界面が混在するため、各界面での散乱
効果により、不透明性が向上すると考えられる。
【0006】本発明に用いられるバクテリアセルロース
とは、微生物により産生された、セルロース、セルロー
スを主鎖としたヘテロ多糖、β−1,3、β−1,2等
のグルカン、のいずれか或はそれらの混合物である。な
お、ヘテロ多糖の場合のセルロース以外の構成成分は、
マンノース、フラクトース、ガラクトース、キシロー
ス、アラビノース、ラムノース、グルクロン酸等の6炭
糖、5炭糖及び有機酸等である。
【0007】バクテリアセルロースを産生する微生物
は、特に限定されないが、アセトバクター・アセチ・サ
ブスピーシス・キシリナムATCC−10821(Aceto
bactoracetisubsp xylinum)或は同パストウリアン(A.pa
steurium)、同ランセンス(A.rancens)、サルシナ・ベン
トリクリ(Sarcina ventriculi)、バクテリウム・キシロ
イデス(Bacterium xyloides)、シュードモナス属細菌、
アグロバクテリウム属細菌等で、バクテリアセルロース
を産生するものを利用することができる。
【0008】静置培養で得られるバクテリアセルロース
は、ゲル状の膜であるため、任意の形状のものを改質に
用いることが出来る。必要に応じてゲルをプレス等で脱
水した後に改質すること、更には、一度乾燥したゲルを
再膨潤させたものを改質することも可能である。
【0009】バクテリアセルロースのゲル中に、水に不
溶性或いは難溶性の無機物質を含有させる方法として
は、水に不溶性或いは難溶性の微細な無機物質を該ゲル
中に含浸する方法と、水に不溶性或いは難溶性の無機物
質の沈澱を該ゲル中に生成させる方法とがあるが、後者
の方が優れている。水に不溶性或いは燃溶性の無機物質
としては、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、リン酸
アルミニウム、水酸化アルミニウム、ケイ酸カルシウ
ム、硫酸バリウム、シリカゲル等の白色沈澱を生じる物
質、及び炭酸ニッケル、塩基性炭酸銅、ヨウ化銀、炭酸
マンガン等の着色沈澱を生成する物質を使用することが
出来る。
【0010】バクテリアセルロースのゲル中に無機物質
の沈澱を生成させる具体的な方法としては、まず水に膨
潤したバクテリアセルロースのゲルを可溶性の塩類から
なる第1の水溶液に浸し、ゲル内の水分を可溶性の塩類
を含む水溶液で置換する。ゲル表面に付着した第1の溶
液を洗浄除去後、異なる可溶性の塩類を含む第2の水溶
液中に浸す。第1の水溶液からの塩類と第2の水溶液か
らの塩類の相互作用によってゲル中に不溶性或いは難溶
性の沈澱が析出する。このゲルを水洗し、乾燥すること
により、柔軟性と不透明性の優れたシートを得ることが
出来る。
【0011】第1の溶液と第2の水溶液の塩類は、混合
により不溶性或いは難溶性の沈澱を生成するものであれ
ば良い。2種類の塩類の組み合わせの例としては、Ca
SiO2の沈澱物を生成するCaCl2とNa2SiO2
BaSO4を生成するBaCl2とNa2SO4、CaCO
3を生成するCaCl2とNa2CO3、Ni2(CO33
を生成するNiCl3とNa2CO3等がある。2種類の
可溶性塩類のうちいずれを先に使用してもかまわない。
【0012】第1或は第2の塩類水溶液の濃度は、塩の
溶解度、工程の温度、目的とする無機物質の含有量に応
じて変化させることが出来る。ただし、水溶液中の塩類
濃度が飽和濃度に近い方が、又、工程の温度が高い方
が、沈澱の生成は効率的である。
【0013】水に不溶性或いは難溶性の無機物質を含有
させ、乾燥した後、乾燥処理後のバクテリアセルロース
に水溶性高分子化合物を含浸させて得た改質バクテリア
セルロースにより、改質バクテリアセルロース表面から
の無機物質の脱落の防止、或は吸水性の調節が可能にな
るため、シートに対して印刷適性等、更に多くの機能を
付与することが出来る。水溶性高分子化合物としては、
酸化澱粉、カチオン澱粉、植物性ガム、ゼラチン、ポリ
ビニルアルコール、ポリアクリルアミド等を使用するこ
とが出来る。該乾燥処理後のバクテリアセルロースに含
有させる量は、最終用途により異なるが、1〜20%が
好ましい。
【0014】本発明の改質バクテリアセルロースは、印
刷等情報記録用支持体、包装材料、ガスや蒸気の吸収材
料、表面装飾材料、プリント基板等の樹脂含浸支持体、
機能性無機粉体の支持体等種々の用途に使用することが
出来る。
【0015】
【作用】本発明の、水に不溶性或いは難溶性の無機物質
をバクテリアセルロースのゲル中に含有してなる改質バ
クテリアセルロースは、柔軟性と不透明性に優れたシー
ト状材料である。
【0016】
【実施例】以下では、本発明を実施例により詳細に説明
する。なお、本発明は実施例に限定されるものではな
い。以下における部、%はすべて重量によるものであ
る。また、塗工量を示す値は断わりのないかぎり乾燥後
の重量である。
【0017】[バクテリアセルロースの調製例]シュー
クロース5g/dl、酵母エキス0.5g/dl、硫安
0.5g/dl、リン酸水素カリウム0.3g/dl硫
酸マグネシウム(MgSO4 7H2O)0.05g/d
lからなる組成の培地(pH5.0)50mlを容量2
00mlの三角フラスコに張り込み、120℃で20分
間蒸気殺菌して培養液を作製した。次いで、この培養液
に酵母エキス0.5g/dl、ペプトン0.3g/d
l、マンニトール2.5g/dlからなる組成の試験管
斜面寒天培地(pH6.0)で30℃、3日間生育させ
たアセトバクター・アセチ・サブスピーシス・キシリナ
ム(ATCC 10821)を1白金耳ずつ接種し、3
0℃で培養した。
【0018】上記条件で15日間培養したところ、培養
液の上層に白色のバクテリアセルロース性多糖類を0.
5%含む厚さ5mmのゲル状の膜が形成された。このゲ
ル状の膜を水洗後、未乾燥の状態で試料とした。
【0019】実施例1 調製例のバクテリアセルロースのゲル状膜(乾燥重量1
g)を、CaCl2の10、20並びに30%と濃度が
3水準に異なる水溶液1000ml中に3時間浸した。
その後、それぞれのゲルを流水により水洗して表面に付
着したCaCl2を除去し、Na2CO3の飽和水溶液1
000ml中に3時間浸し、CaCO3の沈澱を生じさ
せた。処理時の水溶液の温度はいずれも30℃であっ
た。流水中で1時間水洗後、80℃に調節した写真乾燥
用ドライヤーで乾燥し、試料とした。これらの改質バク
テリアセルロースをCaCl2濃度の違いにより、試料
1−1、1−2並びに1−3とする。
【0020】実施例2 実施例1で、CaCl2の代わりにAlCl3飽和水溶液
を、Na2CO3の代わりに濃度20%のNaOH水溶液
を使用し、Al(OH)3の沈澱を生成させる以外は、
同一の方法で改質バクテリアセルロースを得た。この試
料を試料2とする。
【0021】実施例3 実施例1で、CaCl2の代わりに濃度20%のケイ酸
ナトリウム水溶液を、Na2CO3の代わりに濃度5%の
HCl水溶液を使用し、シリカゲルの沈澱を生成させる
以外は、同一の方法で改質バクテリアセルロースを得
た。この試料を試料3とする。
【0022】実施例4 実施例1で得た試料1−1、1−2並びに1−3を、そ
れぞれ酸化澱粉でサイズプレス処理し、乾燥処理後のバ
クテリアセルロースに対し10%の酸化澱粉を含浸させ
るように調製し、乾燥させて改質バクテリアセルロース
を得た。これらの試料を、CaCl2濃度の違いによ
り、試料4−1、4−2並びに試料4−3とする。
【0023】比較例1 調製例のバクテリアセルロースのゲル状膜(乾燥重量1
g)を、可溶性の塩類で処理することなく、乾燥して試
料とした。この試料を試料5とする。
【0024】以上の試料についての剛直度と不透明性の
測定結果及び印刷適性の評価結果を、まとめて表1に示
す。
【0025】表1の含有量は、改質バクテリアセルロー
スを550℃で3時間灰化後及び灰化前の質量から算出
した無機物質の含有率(%)である。剛直度は、JIS
P8143に準じて測定したクラークこわさの値(c
3/100)であり、60cm3/100以下であれ
ば、十分な柔軟性を有していると判断出来る。不透明性
は、JIS P8138に準拠してハンター白色度試験
機により測定した値(%)であり、80%以上あれば、
本発明の目的に合致する。印刷適性は JIS P81
29に準じて印刷した表面の状態を視覚評価した結果で
あり、無機物質の脱落がほとんどなく優れているものを
A、劣っているものをCと表した。B以上、Aであると
更に好ましい。
【0026】
【表1】
【0027】表1の試料1〜4と試料5の比較から、バ
クテリアセルロースのゲル中に、水に不溶性或いは難溶
性の無機物質を含有させた改質バクテリアセルロース
は、柔軟性と不透明性に優れたシート状材料であること
が明らかである。試料1−1〜1−3と試料4−1〜4
−3の比較から、酸化澱粉をサイズプレスで含浸させる
ことにより、無機物質の表面からの脱落が防止出来、印
刷適性も良好なシート状の改質バクテリアセルロースの
得られることが明らかである。又、試料2は優れた難燃
効果を示し、試料3は良好な吸湿効果を示すシート状材
料であった。
【0028】
【発明の効果】本発明の改質バクテリアセルロース、即
ちバクテリアセルロースのゲル中に、水に不溶性或いは
難溶性の無機物質を含有させた改質バクテリアセルロー
スは、柔軟性と不透明性に優れたシート状材料であり、
無機物質の選択により、高度の機能性を付与したシート
とすることが出来る。又、水溶性高分子化合物を該無機
物質を含有させ、乾燥して後、乾燥処理後のバクテリア
セルロースに含浸処理させることにより、印刷に耐えう
る表面強度を持たせることも出来る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 D21H 11/00 // C12S 3/08 8931−4B

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水に不溶性或いは難溶性の無機物質をバ
    クテリアセルロースのゲル中に含有してなることを特徴
    とする改質バクテリアセルロース。
  2. 【請求項2】 水に不溶性或いは難溶性の無機物質をバ
    クテリアセルロースのゲル中に含有して後、乾燥し、乾
    燥処理後のバクテリアセルロースに水溶性高分子化合物
    を含浸させてなることを特徴とする改質バクテリアセル
    ロース。
JP19948193A 1993-08-11 1993-08-11 改質バクテリアセルロース Pending JPH0753602A (ja)

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