アルカリ/中性塩によるセルロースの膨潤・溶解機構の解明と新規溶剤系の開発

阐明碱/中性盐对纤维素的溶胀和溶解机制以及开发新溶剂体系

• 批准号: 09460073
• 负责人: 空閑 重則
• 金额: $ 7.42万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09460073/
• 关键词: セルロース; チオシアン酸カルシウム; ロダン塩; ゲル; アルカリセルロース; マーセル化; 逆平行鎖構造; セルロースの複合化; セルロース結晶; 中性塩; セルロースの錯体; 膨潤化合物; 転移熱; アルカリ; ロダンカルシウム

中性塩の中でセルロースに対する膨潤・溶解作用の最も強いものの一つであるチオシアン酸カルシウムの作用を、この溶液中でセルロースが作るゲルの熱的挙動、および固体セルロースの溶解時の熱現象から調べた。その結果塩-セルロースゲルの融解。ゲル化挙動は水-アガロースゲルと類似した熱可逆性を示すことが分かった。ラミー繊維を用いたX線回析による検討から、チオシアン酸カルシウム-セルロース系では溶解に先立ち準結晶性の錯体が形成されることが分かり、その生成の最適条件(90℃、5〜15分)を決定した。そして錯体の回析パターンから、その構造はアルカリセルロースに類似した疎水面の結合によるシート形成に基づくものであることが示唆された。アルカリセルロースの構造とその中でのセルロース分子鎖の状態を検討し、このときにはセルロースは比較的不動化された状態にあること、したがってセルロースI→セルロースIIの変態は水洗・再生の過程に起こることが強く示唆された。またこのとき逆平行鎖のセルロースIIが選択される理由がセルロース分子鎖の幾何学的構造にあると考えられた。チオシアン酸カルシウム溶液による溶解・再生処理の応用を検討し、TEMPO酸化によるセロウロン酸の調製の検討から、この処理がセルロースの化学修飾のための非晶化前処理として有効であることが分かった。これは他の誘導体調製にも応用できると思われる。次にチオシアン酸カルシウム溶液にセルロース以外の多糖も溶解することを利用してセルロース-アミロースの複合物を調製した。この混合溶液もゲル化するが、熱測定からその挙動にアミロースは分子レベルでは関与しないことがわかった。しかしこのゲルにはアミロースが固定化されており、ビーズ化してクロマトグラフィー用充填剤を作ることができることを見出した。

In neutral salt の で セ ル ロ ー ス に す seaborne る swelling, strong dissolution の most も い も の の a つ で あ る チ オ シ ア ン acid カ ル シ ウ ム の を, こ の solution で セ ル ロ ー ス が as る ゲ ル の hot 挙, お よ び solid セ ル ロ ー ス の dissolved の hot phenomenon か ら adjustable べ た. Youdaoplaceholder0 result the salt -セ セ ロ ロ スゲ スゲ そ dissolves. ゲ ル change 挙 は water - ア ガ ロ ー ス ゲ ル と similar し た thermal reversible を shown す こ と が points か っ た. ラ ミ ー 繊 d を with い た X-ray analysis back に よ る 検 please か ら, チ オ シ ア ン acid カ ル シ ウ ム - セ ル ロ ー ス department で は dissolved に first set ち quasi crystalline の misprinted が form さ れ る こ と が points か り, そ の generated の optimal condition (90 ℃, 5 ~ 15) を decided し た. そ し て misprinted の back analysis パ タ ー ン か ら, そ の tectonic は ア ル カ リ セ ル ロ ー ス に similar し た 疎 surface の combining に よ る シ ー ト forms に base づ く も の で あ る こ と が in stopping さ れ た. ア ル カ リ セ ル ロ ー ス の tectonic と そ の in で の セ ル ロ ー ス molecular lock の state を beg し, 検 こ の と き に は セ ル ロ ー ス は comparison of fixed さ れ た state に あ る こ と, し た が っ て セ ル ロ ー ス I - セ ル ロ ー ス の II - state の は washed, reproductive process に up こ る こ と が く and shown strong sucking さ れ た. ま た こ の と き inverse parallel lock の セ ル ロ ー ス II が sentaku さ れ る reason が セ ル ロ ー ス molecules lock の geometry structure に あ る と exam え ら れ た. チ オ シ ア ン acid カ ル シ ウ ム solution に よ る dissolved, renewable 処 Richard の 応 with を beg し 検, TEMPO acidification に よ る セ ロ ウ ロ ン acid の modulation の 検 please か ら, こ の 処 Richard が セ ル ロ ー ス の chemically modified の た め の 処 reason before the crystallization と し て have sharper で あ る こ と が points か っ た. The <s:1> inducer modulated に 応 応 応 uses で ると ると ると to think われる. Time に チ オ シ ア ン acid カ ル シ ウ ム solution に セ ル ロ ー ス outside の polysaccharide dissolved も す る こ と を using し て セ ル ロ ー ス - ア ミ ロ ー ス を の complex modulation し た. こ の mixture も ゲ ル change す る が, determination of thermal か ら そ の 挙 dynamic に ア ミ ロ ー ス は molecular レ ベ ル で は masato and し な い こ と が わ か っ た. し か し こ の ゲ ル に は ア ミ ロ ー ス が immobilized さ れ て お り, ビ ー ズ change し て ク ロ マ ト グ ラ フ ィ ー with filling tonic を る こ と が で き る こ と を shows し た.

项目成果

Y.Nishiyama et al.: "Cellulose Microcrystal film of high uniaxial orientation" Macromolecules. 30(20). 6395-6397 (1997)

Y.Nishiyama等人：“高单轴取向的纤维素微晶膜”大分子。

Y.Nishiyama et al.: "Mechanism of mercerization revealed by X-ray diffraction"J.Wood Sci.. (in press).

Y.Nishiyama 等人：“X 射线衍射揭示的丝光化机理”J.Wood Sci..（出版中）。