纤维素多孔质粒子的制造方法及纤维素多孔质粒子技术

技术编号:13916697 阅读:150 留言:0更新日期:2016-10-27 14:28
本发明专利技术所涉及一种纤维素多孔质粒子的制造方法及通过纤维素多孔质粒子的制造方法而得到的纤维素多孔质粒子,所述纤维素多孔质粒子的制造方法包括:纤维素溶液制备工序,将纤维素溶解于溴化锂水溶液中而制备纤维素溶液;分散物制备工序,使纤维素溶液分散于有机分散介质中而制备纤维素溶液分散物;及凝固工序,将纤维素溶液分散物进行冷却并添加凝固溶剂,从而使纤维素溶液分散物中的纤维素凝固而得到多孔质粒子。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种纤维素多孔质粒子的制造方法及纤维素多孔质粒子
技术介绍
纤维素多孔质粒子具有如下特征:在多糖类的多孔质粒子中机械强度较大;蛋白质等非特异性吸附较少;通过修饰羟基而可以携带多种配体等。因此纤维素多孔质粒子作为载体而使用于各种目的。将纤维素多孔质粒子作为载体而使用的情况下,在决定性能方面,适当地控制多孔质粒子的细孔径是重要的。例如使用于液相色谱的多孔质填充剂的功能大多取决于填充剂具有的细孔径。在凝胶色谱中,利用基于包含于混合物中的各成分分子大小的溶出时间的差异来分离各成分,因此载体的细孔大小对分离能带来较大的影响。在离子交换色谱、亲和色谱等中使用的吸附用载体中,根据多孔质载体的细孔表面积,在一定体积内可携带的目标吸附物的量发生变化。因此,为了将多孔质粒子作为载体使用,要求将多孔质粒子的细孔径控制在所希望的范围内。并且,在将纤维素多孔质粒子用作分离用或过滤材料的情况下,若将流体的流量设为较大,则有时流体的压力会使多孔质粒子压缩并变形。在多孔质粒子变形的情况下,细孔的形状及细孔径改变,存在不易将多孔质粒子的细孔径控制在所希望的范围的问题、在色谱柱内产生固结且不易在高流速下使用的问题等,纤维素多孔质粒子的机械强度也是必要的性能之一。作为制造纤维素多孔质粒子的方法,公开有直接将纤维素溶解于硫氰酸钙水溶液中进行造粒的方法,记载有将所得到的纤维素多孔质粒子使用于色谱载体(参考例如日本专利3601229号公报、JournalofChromatographyA、1980年、195、p221-230)。作为制作纤维素多孔质粒子的其它方法公开有如下方法,在含有二氯甲烷的溶剂中溶解纤维素乙酸丁酸酯或纤维素的二乙酸酯,并使其在水性介质中悬浮而形成液滴,从液滴去除溶剂之后通过皂化而形成未修饰的纤维素粒子(参考例如日本专利2525308号公报、日本化学会刊1999、No.11p733-737)。并且公开有如下制作非粒子状多孔体的技术,将纤维素溶解于溴化锂水溶液中,将所得到的纤维素溶液在容器中进行冷却并凝胶化,之后,通过浸渍于水中而制作多孔体(参考例如Cellulose、2014年、Vol.21、p1175。)专利技术的概要专利技术要解决的技术课题然而,在日本专利3601229号公报及JournalofChromatographyA、1980年、195、p221-230中记载的纤维素多孔质粒子的制造方法中,所使用的硫氰酸钙水溶液具有毒性、腐蚀性,因此在进行后处理时费工作量。并且,通过记载于这些文献中的制造方法而得到的纤维素多孔质粒子,其细孔的孔径较大,比表面积较小,因此在作为色谱等的载体使用时无法期待良好的吸附性能。在日本专利2525308号公报及日本化学会刊1999、No.11p733-737中记载的纤维素多孔质粒子的制造方法中,原料中使用了改性纤维素化合物,因此需要用于将改性纤维素转换为未修饰的纤维素的皂化等工序,与未使用改性纤维素的方法相比制造上的工作量增加。另外,在这些文献中记载的制造方法中,为了控制细孔径而需要使用酒精等稀释剂,存在如下问题:在细孔径的控制中使用的稀释剂的清洗或回收很费功夫;及所生成的纤维素粒子的细孔的孔径较大且比表面积较小,因此在用作色谱等的载体时无法期待良好的吸附性能等。在Cellulose、2014年、Vol.21、p1175中,试验性地进行了在容器内使溶解了纤维素的溴化锂水溶液凝固而形成多孔质体的研究。但所得到的纤维素多孔质体的机械强度较低,很难说具有供实际应用的强度。并且在Cellulose、2014年、Vol.21、p1175中,对提高纤维素多孔质体的强度及形成纤维素多孔质粒子并未进行研究。因此,目前正在要求一种具有均匀且受控制的细孔的纤维素多孔质粒子的简易的制造方法。本专利技术的课题在于提供一种比表面积较大、具有受控制的细孔且机械强度良好的纤维素多孔质粒子的制造方法、及比表面积较大、具有受控制的细孔且机械强度良好的纤维素多孔质粒子。用于解决技术课题的手段本专利技术人等经过深入研究的结果发现,通过将纤维素不进行酯化而溶解于特定溶剂之后制备纤维素溶液分散物的工序,可以解决上述课题并完成了本专利技术。本专利技术包括以下实施方式。<1>一种纤维素多孔质粒子的制造方法,其包括:纤维素溶液制备工序,将纤维素溶解于溴化锂水溶液中而制备纤维素溶液;分散物制备工序,使纤维素溶液分散于有机分散介质中而制备纤维素溶液分散物;及凝固工序,将纤维素溶液分散物进行冷却并添加凝固溶剂,从而使纤维素溶液分散物中的纤维素凝固而得到多孔质粒子。<2>根据<1>所述的纤维素多孔质粒子的制造方法,其中,包括清洗工序,该工序中清洗经过凝固工序而得到的多孔质粒子。<3>根据<1>或<2>所述的纤维素多孔质粒子的制造方法,其中,包括交联工序,该工序中在经过凝固工序而得到的多孔质粒子中形成交联结构。<4>根据<3>所述的纤维素多孔质粒子的制造方法,其中,在交联工序前后的至少任一时刻进行清洗工序。<5>根据<4>所述的纤维素多孔质粒子的制造方法,其中,在交联工序之前进行清洗工序。<6>根据<5>所述的纤维素多孔质粒子的制造方法,其中,清洗工序为将多孔质粒子的干燥质量1kg中含有的锂离子及溴离子的含量分别设为800mmol以下的工序。<7>根据<3>~<6>中任一项所述的纤维素多孔质粒子的制造方法,其中,交联工序为在经过凝固工序而得到的多孔质粒子中使用环氧氯丙烷形成交联结构的工序。<8>根据<1>~<7>中任一项所述的纤维素多孔质粒子的制造方法,其中,包含于溴化锂水溶液中的溴化锂的含量为50质量%以上且70质量%以下。<9>根据<1>~<8>中任一项所述的纤维素多孔质粒子的制造方法,其中,包含于纤维素溶液中的纤维素的含量为1质量%以上且15质量%以下。<10>根据<1>~<9>中任一项所述的纤维素多孔质粒子的制造方法,其中,将纤维素溶液分散物进行冷却时的冷却速度为0.2℃/分钟以上且50℃/分钟以下。<11>根据<1>~<10>中任一项所述的纤维素多孔质粒子的制造方法,其中,包括冻结干燥工序,该工序中使纤维素多孔质粒子冻结干燥而得到冻结干燥纤维素多孔质粒子。<12>一种纤维素多孔质粒子,其通过<1>~<11>中任一项所述的纤维素多孔质粒子的制造方法而得到。<13>根据<12>所述的纤维素多孔质粒子,其中,由通过微小硬度计测定的5%应变时的荷载算出的纤维素多孔质粒子的弹性模量为8MPa以上。<14>根据<12>或<13>所述的纤维素多孔质粒子,其中,冻结干燥纤维素多孔质粒子,并通过压汞法测定的平均细孔径为10nm以上且2000nm以下。<15>根据<12>~<14>中任一项所述的纤维素多孔质粒子,其中,冻结干燥纤维素多孔质粒子,并通过压汞法测定的比表面积为140m2/g以上。<16>根据<12>~<15>中任一项所述的纤维素多孔质粒子,其中,体积平均粒径为1μm以上且2000μm以下。<17>根据<12>~<16>中任一项所述的纤维素多孔质粒子,其中,将纤维素多孔质粒子进行干燥而得到的干燥粒子1kg中含有的锂离子含量为0.0001mmol以上且100mmol以下。<18>根据<12>~<17>中任一项所述的纤维素多孔质粒子,其中,本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纤维素多孔质粒子的制造方法,其包括:纤维素溶液制备工序,将纤维素溶解于溴化锂水溶液中而制备纤维素溶液;分散物制备工序,使所述纤维素溶液分散于有机分散介质中而制备纤维素溶液分散物;及凝固工序,将所述纤维素溶液分散物进行冷却并添加凝固溶剂,从而使所述纤维素溶液分散物中的纤维素凝固而得到多孔质粒子。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.12 JP 2014-0492741.一种纤维素多孔质粒子的制造方法,其包括:纤维素溶液制备工序,将纤维素溶解于溴化锂水溶液中而制备纤维素溶液;分散物制备工序,使所述纤维素溶液分散于有机分散介质中而制备纤维素溶液分散物;及凝固工序,将所述纤维素溶液分散物进行冷却并添加凝固溶剂,从而使所述纤维素溶液分散物中的纤维素凝固而得到多孔质粒子。2.根据权利要求1所述的纤维素多孔质粒子的制造方法,其中,包括清洗工序,该工序中清洗经过所述凝固工序而得到的多孔质粒子。3.根据权利要求1或2所述的纤维素多孔质粒子的制造方法,其中,包括交联工序,该工序中在经过所述凝固工序而得到的多孔质粒子中形成交联结构。4.根据权利要求3所述的纤维素多孔质粒子的制造方法,其中,在所述交联工序之前和/或之后进行所述清洗工序。5.根据权利要求4所述的纤维素多孔质粒子的制造方法,其中,在所述交联工序之前进行所述清洗工序。6.根据权利要求5所述的纤维素多孔质粒子的制造方法,其中,所述清洗工序为使所述多孔质粒子的干燥质量1kg中含有的锂离子及溴离子的含量分别成为800mmol以下的工序。7.根据权利要求3~6中任一项所述的纤维素多孔质粒子的制造方法,其中,所述交联工序为在经过所述凝固工序而得到的多孔质粒子中使用环氧氯丙烷形成交联结构的工序。8.根据权利要求1~7中任一项所述的纤维素多孔质粒子的制造方法,其中,包含于所述溴化锂水溶液中的溴化锂的含量为50质量%以上且70质量%以下。9.根据权利要求1~8中任一项所述的纤维素多孔质粒子的制造方法,其中,包含于所述纤维素溶...

【专利技术属性】
技术研发人员:德冈伸介堀律子
申请(专利权)人:富士胶片株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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