JPS58214512A - キチン繊維の製造法 - 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】 本発明はキチン繊維の製造法に関するものである。

キチンは、かに、えびなどの甲殻類や昆虫類の外骨格あ
るいはきのこや菌類の細胞壁にも存在する天然高分子物
質であり、自然界に広く分布しているポリ（Ｎ−アセチ
ル−Ｄ−グルコサミン）からなる多糖類であり、セルロ
ースと類似の構造をもつものである。したがって、古く
から繊維や薄膜に使用する試みが行われているが、その
分子のくり返し単位ごとに１個のアセチルアミ７基を有
しているため、きわめて強固な分子間力による結晶構造
をもち、無機溶媒や有機溶媒にもほとんど溶解しないと
いう性質を有している。しかし、一方、アセチルアミノ
基を有しているがために多くの興味ある独特の性質を有
している。その性質の一つとして人体内で酵素分解を起
こして組織内に吸収されること及び良好な染色性を有す
ることがあげられ、このためキチンを繊維化して吸収性
外科用縫合糸として利用することが提案されている。

吸収性外科用縫合糸は生体適合性がよいこと。

生体内で一定期間強度を保持した後に吸収されること及
び滅菌が可能なことは当然の条件として、さらに縫いや
すさや結びやすさなどの使用性がよいこと、引張強度や
柔軟性などをは己めとする縫合糸としての適当な物性を
もつなどの条件が必要である。中でも引張強度を上げる
ことと、構成フィラメントの単糸が比較的細いことに帰
因する柔軟性が重要な具備するべき条件である。具体的
には繊維は少なくとも２２／ｄの乾強度と２０テニール
以−下、望ましくは１０デニール以下の太さをもつこと
が必要である。

従来、キチン溶液を湿式紡糸して繊維を製造することは
種々提案されているが、上記のごとき強度と太さの両性
能を兼ね備えたものは得られていないのが現状である。

たとえば、特開昭５１−１５３５６７号公報には、キチ
ンをトリクロル酢酸を含有する溶液に溶解してキチンド
ープを調製し、このものを湿式紡糸したのち冷延伸して
高強力のキチン繊維を得たことが記載されているが、得
られた繊維は太さが非常に太いものである。すなわち、
その実施例２には抗張力が６３４９／−のフィラメント
が得られたことが示されており、この値は密度を１．４
として算定すれば５ｙ／ｄに相当するものであり、高強
力のキチン繊維が得られていることが明らかであるが、
その太さは、たとえば実施例３にみられるように直径が
０．２５ｍのものであり、これは密度を１．４として算
定すれば６１８デニールに相当し、前記条件を満足する
ものではない。

また、特開昭５３−１２７５００号公報には、キチンを
ジクロル酢酸などの溶剤に溶解してキチンドープを調製
し、このものを湿式紡糸したのち沸騰水中で延伸して細
デニールのキチン繊維を得たことが記載されているが、
得られた繊維は強度の小ざいものである。すなわち、そ
の実施例には６．０〜３．５デニールのキチン繊維が得
られたことが示されているのであるが、その強度は１．
２〜１．５　ｙ　／　ｄであり、前記条件を満足するも
のではない。

以上のように、従来、外科用縫合糸の調製に使用できる
ほどに十分な強度と十分な柔軟性。

すなわち適当な太さを有するキチン繊維は知られていな
かった。

キチンドープを湿式紡糸してキチン繊維を得る場合、形
成した糸条が湿潤状態から乾燥状態に変わるときに急激
な構造変化が生じる。単糸デニールが大きい場合は乾燥
状態でも延伸が可能であるため高強力のキチン繊維が得
られる場合もあるが、単糸デニールが２０デニール以下
の場合は乾燥状態での延伸は困難であるので高強力のキ
チン繊維は得られていない。

本発明者らは、かかる現状に鑑み、外科用縫合糸の調製
に使用できるはどに十分な強度と十分な柔軟性を有する
キチン繊維を製造する方法を提供することを目的として
鋭意研究を重ねた結果、キチンドープを紡糸するに際し
、凝固液中で形成した糸状を、湿潤状態で特定倍率に延
伸することにより上記目的を達成できることを見出し９
本発明に到達したものである。

すなわち本発明は、キチンと溶剤とからなるキチンドー
プを湿式紡糸してキチン繊維を製造するに際し、凝固液
中で形成した糸条を、凝固液の付着した湿潤状態で１．
３〜４倍延伸することを特徴とするキチン繊維の製造法
である。

本発明によれば湿潤状態で延伸するという手段により単
糸デニールが細くても延伸が可能になるので、乾強度が
２９７６以上の高強力のキチン繊維を製造することが可
能になる。

本発明において用いるキチンには、キチンそのもののほ
かにキチンの誘導体も含まれる。本発明に用いるキチン
は、たとえば甲殻類、昆虫類などの外骨格を塩酸処理な
らびに力性ソーダ処理してカルシウム分及びタン白質を
あらかじめ取り除き精製、粉砕することにより調製され
る。

本発明においてキチンドープの調製に用いられる溶剤と
しては公知の種々のキチン溶剤があげられる。たとえば
トリクロル酢酸と塩素化炭化水素の混合物、ジクロル酢
酸と塩素化炭化水素の混合物、ジメチルアセトアミドと
塩化リチウムの混合物あるいはＮ−メチルピロリドンと
塩化リチウムの混合物などのようなキチンの溶剤があげ
られる。

キチンドープ中のキチン濃度は、好ソしくけ０．５〜２
０重量％、より好ましくは０．５〜１０重量％、さらに
好ましくは１〜１０重量％である。キチンの濃度が高く
なりすぎると溶解がしニ＜＜、またそのようなキチンド
ープからの繊維の製造もしにくくな′るし、一方、低く
なりすぎると機械的性質のすぐれた繊維が得にくくなる
ので好ましくない。

本発明によってキチン繊維を製造するには。

まず上記のようなキチンドープを調製し、キチンドープ
をノズルを通し凝固液中に押出し、引取ることが必要で
ある。本発明に用いられるノズルとしては孔径が０．０
２〜０．０９　ｍ　、、孔数は２０〜１００ホ一ル程度
のものが好ましい。

凝固液としては、たとえばアセトン、メチルエチルケト
ン、メチルイソブチルケトン、ジエチルケトン、ジクロ
ペンタノンなどの有機ケトン類、エチレンクロリド、四
塩化炭素、）リクロルエチレンなどの塩素化炭化水素類
、シクロヘキサン、ヘキサン、石油エーテルなどの炭化
水素類、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコ
ール、ｎ−ブチルアルコールなどのアルコール類、酢酸
エチルなどのエステル類、ジメチルホルムアミド、Ｎ−
メチルピロリドンなどのアミド類などを使用することが
できるが。

とくにアセトン、メタノールあるいはエタノールなどが
好ましい。

本発明の目的を達成するためには、延伸を行う際のタイ
ミングは非常に重要である。特に延伸に至るまでに乾燥
等で凝固液を飛散させることは避け、延伸は凝固浴中で
又は凝固液の付着したままで行う必要がある。従って、
一般に本発明の延伸を行う時期は、凝固浴に紡出された
糸条がまず回転ロールに定速で引き取られた後から開始
するのがよい。延伸は、さらに続し１で設置された複数
個のロール間で徐々に延伸する方法や１本のロールで表
面速度の異ったチー／＜−ロールにより、徐々に延伸す
る方法等が好ましく採用できる。これら工程における糸
条の乾燥を避けるために、各ロールの全体又は一部を凝
固液中に浸漬するのも好ましい方法である。

さらに本発明の場合、凝固浴に紡出されたドープは、溶
剤の大部分が凝固液中に拡散し、最初の引き取りロール
では、溶剤及び凝固液の含有量はキチンの約０．５〜２
倍（重量）であり、このような凝固状態ではキチン繊維
の物理構造が不安定なためか延伸効果が十分に発揮され
るので１本発明の目的を達成することができる。

本発明に適応される延伸倍率は、目標とする糸条の性質
、デニールにより好適なものを選ぶことができ、延伸に
よる効果及び延伸可能な上限を考慮して１．５〜４倍、
好ましくは１．５〜５．０倍の範囲で選ばれる。延伸は
１段で行なってもよいが好ましくは２段以上多段延伸さ
れる。多段延伸の場合９合計が上記倍率になるように設
定し、目標とする糸条の性質に応じて、各段階の延伸倍
率を選択配分することができる。例えば。

延伸倍率の合計を２．０１６とする場合、１段倍率１．
４．２段倍率１．２．３段倍率１．２のよう配分する。

１段延伸のみでは、糸条の物理構造が安定していない領
域での延伸だけに糸条の切萌の発生する場合がある。多
段延伸にした場合、その切断を防止できるため９機械的
強度も向上する。

延伸された糸条はロールにて引き取られ、中和洗浄のう
え捲き取られる。

このような本発明の方法によれば、単糸ｆ　ニールが２
０デニール以下、好ましく番ま１０デニール以下で、乾
強度が２　ｙ／ｄ以上、好ましくは２．５Ｐ／ｄ以上、
より好ましくは５ｙ／ｄ以上。

さらに好ましくは６．！Ｍ／ａ以上のキチン繊維の製造
が可能であり、このものはとくに吸収性外科用縫合糸を
調製するための繊維としては好ましいものである。

以下実施例をあげて本発明をさらに具体的に説明する。

なお１例中の乾強度、は２５℃、６０％ＬＨ，調湿下に
インストロン引張試験器で測定したものである。

実施例１ キチン粉末〔共和油脂■製９分子量約１００万〕４重量
部を、トリクロル酢酸５０重量部及び塩化メチレン５０
重量部からなる混合溶剤に５℃で溶解してキチンドープ
を得た。このドープを１４８０メツシユのステンレス製
金網を用いて４　ｋｑ　／　ｃｄの加圧下に濾過したの
ち、減圧下に十分脱泡したドープをタンクに移した後、
２，５ｋｑ　／　ｄの加圧下、ギヤーポンプで送液して
孔径０．０８ｆｌ、孔数４０のノズルから吐出量２．０
９璽ｌ／分で２５℃に温調されたアセトン中（第１凝固
浴）に紡出し糸条を形成し５ｍ１分の速度で第１０−ラ
に引き取り、さらに１８℃に温調されたメタノール液中
（第２凝固浴）を通しながら７ｍ１分の速度で第２０−
ラに引き取ることにより第１、第２０−ラー間で１．４
倍延伸を行った後。

ワイングーで捲き取った。捲き取った糸条を中和・洗浄
・乾燥してキチン繊維を得た。

得られたキチン繊維はトータルデニール１７５ｄ、単糸
デニール４．４ｄ乾強度２．４３ｙ／ａ、残留伸度１８
．５％を有していた。

比較例１ 実施例１の第１０−ラーから出た糸条の延伸を行わずワ
イングーで捲取り中和、洗浄、乾燥してキチン繊維を得
た。得られたキチン繊維の性能は、トータルデニール２
１６ｄ　、　単糸デニール５．４（１，乾強度１．６５
ｙ／ａ、残留伸度８．９％で実施例２ キチン粉末〔共和油脂■製１分子量約１００万〕４．２
重量部を、トリクロル酢酸４５重量部、トＩＪ　りり、
ン４０重量部及び抱水クロラール１５重量部からなる混
合溶剤に実施例１と同じ方法で溶解し、ついで実施例１
と同様に濾過、脱泡したのちタンクに移し２．５　ｋｇ
／　ｄの加圧下ギヤーポンプで送液して孔径０．０７　
ｍ　、孔数３０のノズルから吐出量２．４８ｍ＜７分で
２５℃に温調されたアセトン（第１凝固浴）中に紡出し
糸条を形成し１０ｍ／分の速度で第１０−ラに引取り、
さらに１８℃に温調されたメタノール（第２凝固浴）中
に糸条を導き１２．５ｍ／分の速度で第２０−ラに引き
取り、さらに同様にして１５ｍ／分の速度で第３０−ラ
に引き取った。このときの延伸倍率は合計１．５であっ
た。

その後、ワイングーで捲き取り、中和・洗浄・乾燥して
キチン繊維を得た。

得られたキチン繊維はトータルデニール１０４ｄ。

単糸デニール３．５ｄ、乾強度２．８７ｙ／ｄ、残留伸
度１６，２％を有していた。

比較例２ 実施例２の第１０−ラから出た糸条の延伸を行わずワイ
ングーで捲取り、中和・洗浄・乾燥してキチン繊維を得
た。得られたキチン繊維の性能はトータルデニール１４
３ｄ、単糸デニール４．７ｄ、乾強度１．２１ｙ／ａ、
残留伸度６，９％であった。

又、第１０−ラと第２０−ラ間で１．２倍の延伸を行っ
たものの性能はトータルデニール１１９ｄ、単糸デニー
ル３９ｄ、乾強度１．６２Ｐ／ｄ。

残留伸度１０６％であった。

実施例５ キチン粉°末〔共和油脂昧製１分子量約１００万〕５重
量部をトリクロル酢酸４５重量部、トリクレン４０重量
部及び抱水クロラール１５重量部からなる混合溶剤に実
施例１と同じ方法で溶解し、ついで実施例１と同様に濾
過、脱泡したのちタンクに移し４．０　ｋｔｉ／ｃｄの
加圧下ギヤーポンフチ送液して孔径０．０５ｍ、孔数３
０のノズルから吐出量０．９７＊ｌ／分で２５℃に温調
されたアセトン（第１凝固浴）中に紡出し糸条を形成し
８ｍ／分の速度で第１０−ラに引き取り、さらに１８℃
に温調されたメタノール（第２凝固浴）中に糸条を導き
１１．２ＦＦｆ／分の速度で第２０−ラに。

さらに同様にして１５．４ｍ１分の速度で第６０−ラに
、１６．１ｍ／分の速度で第４０−ラに引き取った。口
のときの延伸倍率は１段１．４．２段１．２３段１．２
で合計延伸倍率は２．０１であった。この後ワイングー
で捲き取り、中和・洗浄・乾燥してキチン繊維を得た。

得られたキチン繊維はトータルデニール４５ｄ。

単糸デニール１．５（１，乾強度５．２２ｙ／ｄ、残留
伸度１４．５％であった。

このキチン繊維を１６本とって組ひもとして。

米国薬局方×Ｘ版のコラーゲン縫合糸規格で６−〇の太
さの縫合糸を作成した。

得られた縫合糸の引張抗張力は２．２１＃、結節抗張力
は１．６０ｋｇで、規格（結節抗張力１．２５　ｋｇ以
・土）に合格するもので、かつ柔軟で取り扱いやすく外
科用縫合糸として十分使用可能であった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. キチンと溶剤とからなるキチンドープを湿式紡糸してキ
   チン繊維を製造するに際し、凝固液中で形成した糸条を
   、凝固液が付着した湿潤状態で１．３〜４倍延伸するこ
   とを特徴とするキチン繊維の製造法。