Development of Continuous Process for Chemical Modification and Wet Spinning of Polysaccharides Using Ionic Liquid and Evaluation of Physical Properties and Biodegradability
利用离子液体对多糖进行化学改性和湿法纺丝的连续工艺的开发以及物理性能和生物降解性的评价
基本信息
- 批准号:21K14886
- 负责人:
- 金额:$ 2.91万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
- 财政年份:2021
- 资助国家:日本
- 起止时间:2021-04-01 至 2024-03-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
低炭素社会の実現と環境保全の観点から、再生可能資源(バイオマス)を原料とし、自然環境中で水と二酸化炭素にまで完全に分解される「生分解性バイオマスプラスチック」の開発と普及が望まれる。植物や微生物が作る多糖類は、化学修飾によって多様な物性を発現する有用な素材であるが、生分解性を両立するためには、「置換度の低い多糖誘導体」でなくてはならない。しかし、溶解性や熱溶融性に乏しい低置換度の多糖誘導体は、既存の技術では成形加工できないため、従来、部材化されてこなかった。本研究の目的は、難溶性の多糖類を溶解し、また、エステル化などの化学修飾反応の触媒としても機能する「イオン液体」を活用し、低置換度の多糖誘導体の合成と成形加工を一挙に実現する「化学修飾・繊維化一貫プロセス」の構築、および多糖誘導体の構造と材料物性の相関解明である。2022年度は、β-1,3-グルカン(カードラン)を対象に、イオン液体を溶媒かつ触媒として使用して「アセチル化」を行い、置換度0.1~1.5のカードランアセテートの合成に成功した。さらに、アセチル化反応後の溶液を直接、水を凝固浴とした湿式紡糸に供する「化学修飾・繊維化一貫プロセス」に供したところ、置換度0.1~1.0のカードランアセテート繊維の調製に成功した。また、各種繊維の置換度と結晶構造や材料特性との相関を解明した。以上の成果は、Green Chemistry誌に原著論文として掲載されている。
The realization of low-carbon society and environmental protection point, renewable resources, raw materials, natural environment, water and carbon dioxide completely decomposed,"biodegradable" development and popularization is expected. Plant and microbial polysaccharides are chemically modified to produce useful materials for the development of multiple physical properties. The polysaccharide-inducing body with low degree of substitution and low solubility is characterized by the existing technology, forming process and component transformation. The purpose of this study is to understand the relationship between the solubility, structure and physical properties of insoluble polysaccharides, the use of "liquid" as a catalyst for chemical modification of polysaccharides, the synthesis and molding of polysaccharide inducers with low degree of substitution, and the structure and physical properties of polysaccharide inducers. In 2022, the catalyst synthesis of β-1,3-cluster reaction was successfully carried out with substitution degree of 0.1~1.5. The solution after chemical reaction was prepared by direct coagulation bath, water coagulation bath and wet spinning. The preparation of chemical modification and maintenance solution was successfully carried out with substitution degree of 0.1~1.0. The relationship between the degree of substitution of various dimensions, the structure of crystals and the properties of materials is clarified. The above results are published in the original papers of Green Chemistry.
项目成果
期刊论文数量(24)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
多糖類の化学修飾・湿式紡糸連続法の開発および水中二次延伸による再生繊維の高強度化
多糖的化学改性、连续湿法纺丝方法的开发以及通过水中二次拉伸增强再生纤维的强度
- DOI:
- 发表时间:2022
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:鈴木栞;都甲梓;木村聡;岩田忠久
- 通讯作者:岩田忠久
イオン液体を用いた多糖類の化学修飾・湿式紡糸一貫プロセスの開発と繊維物性評価
离子液体多糖化学改性和湿法纺丝一体化工艺开发及纤维性能评价
- DOI:
- 发表时间:2021
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:鈴木栞;都甲梓;岩田忠久
- 通讯作者:岩田忠久
Curdlan acetate fibres with low degrees of substitution fabricated <i>via</i> a continuous process of chemical modification and wet spinning using an ionic liquid
<i></i>使用离子液体通过化学改性和湿纺连续工艺制造的低取代度凝胶多糖醋酸纤维
- DOI:10.1039/d1gc04336f
- 发表时间:2022
- 期刊:
- 影响因子:9.8
- 作者:Suzuki Shiori;Togo Azusa;Kimura Satoshi;Iwata Tadahisa
- 通讯作者:Iwata Tadahisa
湿式紡糸―水中二次延伸法による多糖類繊維の高強度化
湿法纺丝——通过水中二次拉伸提高多糖纤维的强度
- DOI:
- 发表时间:2022
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:鈴木栞;都甲梓;木村聡;岩田忠久;鈴木栞;鈴木栞
- 通讯作者:鈴木栞
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