バイオマス未利用資源を活用した機能性フィルムの創製と応用

2004 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16580277
• Research Institution: Yatsushiro National College of Technology
• Principal Investigator: 木幡 進 八代工業高等専門学校, 生物工学科, 教授 (20106107)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 種村 公平 八代工業高等専門学校, 生物工学科, 教授 (20236714)
• Keywords: バイオマス資源 / 竹酢液 / キトサン / 機能性フィルム

Research Abstract

竹酢液は、酢酸を主成分に有機酸などの有効成分を含み、土壌・植物活性作用、防菌・防カビ作用、消臭作用を示す。キチンの化学処理によって得られるグルコサミンのポリマーであるキトサンは抗菌性、免疫力などの作用をもつ。本研究ではこれらの未利用バイオマス資源の有効活用を目的として、竹酢液をキトサンによって固定化したフィルムを作成し、引っ張り強度、土壌中の分解性などを調べ、素材化する際の基礎データを検討し、以下の結果を得た。1.三種のキトサン(100,500,1000)を蒸留精製した竹酢液で溶解した粘性液をステンレス丸皿に分注し、約3週間自然乾燥させてフィルムを作成した。(キトサン:竹酢液:水)の配合組成を変えてフィルムを形成する最適条件(100mL:200mL:1.5g)を決定した。2.作製したフィルムは、キトサンの分子量が大きい(キトサン100<500<1000)フィルムほど膜厚が厚く(0.03〜0.05mm)、引っ張り強度が高い(35〜80N)傾向を示した。フィルムの引っ張り強度はコピー紙や包装フィルムを上回る強度を示すことから素材として使用できると判断される。3.これらのフィルムは非水溶性であるが、土壌中に埋設したところ夏季1ヶ月で完全に分解されており、生分解性を持つと判断できた。4.包接能を有するシクロデキストリンを添加することにより、竹酢液の有効成分の徐放性や竹酢液の臭気の改善が期待される。また、被覆型酸化チタン光触媒を添加することにより機能の付与が期待される。シクロデキストリンまたは被覆型酸化チタン光触媒を添加してフィルムを作製したが剥離が困難であった。作成法の改善が課題である。