(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一定の重量を持つ測定用紡績製品を２ｇ秤取って三角フラスコ中に入れ、１％酢酸溶液１００ｍＬを加えて、測定用紡績製品中のキトサン繊維を溶解しておくステップ１と、
ステップ１で得た溶液を、その他の三角フラスコ中に入れ、さらに脱イオン水を加えた後、トルイジンブルーインジケーターを加入しておくステップ２と、
マグネチックロータを前記ステップ２で得た溶液が収容された三角フラスコ中に入れ、さらに該三角フラスコをマグネチックスターラー上に放置し、攪拌しながらポリビニル硫酸カリウム滴定液を滴下して、溶液が青色からフューシャに変色し、２０ｓ内に退色せず且つ綿状沈殿が生成されたら滴定終点とし、ポリビニル硫酸カリウム滴定液の滴定体積Ｖ１を読取るステップ３と、
ステップ２と等量の脱イオン水を取り、前記と同様の方法によりブランク滴定を行い、ポリビニル硫酸カリウム滴定液の滴定体積Ｖ２を読取るステップ４と、
下記式：
Ｗ１＝Ｃ×ｆ×（Ｖ１−Ｖ２）×０．００１×１６１．１５×１００／Ｗ３
Ｗ２＝Ｃ×ｆ×（Ｖ１−Ｖ２）×０．００１×２０３．１９×１００／Ｗ３×（１−Ｄ・Ｄ）／Ｄ・Ｄ
ｇ＝（Ｗ１＋Ｗ２）／Ｗ×１００％
により紡績製品中のキトサン繊維含有量を計算するステップ５と、を含むことを特徴とする紡績製品中のキトサン繊維含有量を測定するための方法。
【請求項２】
前記ステップ１の溶解過程において、測定用紡績製品を４時間攪拌した後、０．５時間静置させることを特徴とする、請求項１に記載の紡績製品中のキトサン繊維含有量を測定するための方法。
【請求項３】
前記ステップ３において、ポリビニル硫酸カリウム滴定液を滴下する際に、滴下速度を０．０３ｍｌ／ｓに制御することを特徴とする、請求項１又は２に記載の紡績製品中のキトサン繊維含有量を測定するための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キトサン繊維含有量を測定する方法に関し、特に、紡績製品中のキトサン繊維含有量を測定する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
キトサン（Ｃｈｉｔｏｓａｎ）は、自然中で唯一に正電荷を持つ高分子ポリマーであり、近年、化学工業、環境保護、食品、医薬、化粧品、農業などの分野でますます広く応用されている。キトサンは強い抗菌作用及び止血機能を有しているため、次第に下着、靴下等の紡績製品中に応用される傾向になっている。しかしながら、今まで、キトサンを用いて製造した機能性紡績製品において、その中の有効成分であるキトサン含有量を正確に測定する方法は開示されていない。従って、如何にして紡績製品中のキトサン繊維含有量を測定するのかは、本分野で解決しなければならない課題となっており、且つわが国の国家質量監督部門がキトサン繊維含有紡績製品を監視する面でのボトルネックとなって、わが国のキトサン繊維の発展を制約しているため、差し迫って解決が必要な重要な課題となっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、紡績製品中のキトサン繊維含有量を測定するための方法を提供することであり、高感度を有する簡便且つ快速に紡績製品中のキトサン繊維含有量を測定する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、以下の理論に依拠している。即ち、コロイド滴定法は、水溶液中の電荷を持つ高分子電解質を測定する容量分析法である。キトサンは希酸中で溶解し、アミノ基に酸分子が結合されて、又はアミノ基に１つのＨ＋が結合されて正電荷を持つことにより、正電荷を持つ高分子電解質を形成する。
【０００５】
高分子電解質は、水溶液中で反対荷電を持つ高分子電解質と接する場合、両者の間において一定の化学量論関係で電気的中和反応が行われ，中性のイオン会合体（ｉｏｎ  ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）を形成して、最終に沈殿が形成される。
【０００６】
化学構造、分子量及び濃度既知の、電荷を持つ電解質を用いて、キトサンの電荷を持つ遺伝子数量を測定すると言うことが、コロイド滴定法によりキトサンのアミノ基含有量を測定する理論的根拠であり、目視によって滴定の終点を判断している。
【０００７】
前記方法において、アニオン高分子電解質であるポリビニル硫酸カリウム（Ｐｏｔａｓｓｉｕｍ  Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ  Ｓｕｌｆａｔｅ，ＰＶＳＫ）を滴定剤とし、正電荷を持つブルー有機染料であるトルイジンブルーをインジケーター（指示薬溶液）とする。トルイジンブルー（Ｔｏｌｕｉｄｉｎｅ  Ｂｌｕｅ，Ｔ．Ｂ）をインジケーターとすることは、トルイジンブルーが正電荷を帯び、酸性溶液中でキトサンと電荷中和反応を行わないからである。しかしながら、トルイジンブルーは、負電荷を持つポリビニル硫酸カリウムと結合するものの、このような結合は、正、負の高分子電解質同士で反応が行った後に、結合される。滴定終点の前に、溶液は青色になり、終点になった時点で、過量のポリビニル硫酸カリウムは直ちにトルイジンブルーと反応して、溶液は青色からフューシャに変色し、且つ綿状沈殿を生成する。色の変色が非常に敏感であるため、滴定の終点を正確に判断することができる。
【０００８】
前記の理論及び本発明の目的によれば、本発明の技術方案は下記の通りである。
１、紡績製品中のキトサン繊維含有量を測定するための方法であって、下記のステップを含むことを特徴とする。
ステップ１：一定の重量を持つ測定用紡績製品を２ｇ以下秤取って三角フラスコ中に入れ、１％酢酸溶液を１００ｍＬ加えて測定用紡績製品中のキトサン繊維を溶解しておく。
前記の溶解過程において、好ましくは測定用紡績製品を４時間攪拌した後、０．５時間静置させておく。これにより、測定用紡績製品中のキトサン繊維が酢酸溶液に十分溶解するようになる。
ステップ２：ステップ１で得た溶液を秤取って、その他の三角フラスコに入れ、さらに脱イオン水を加入した後、トルイジンブルーインジケーターを加えておく。
ステップ３：マグネチックロータを、前記ステップ２で得た溶液が収容されている三角フラスコ中に入れ、さらに前記三角フラスコをマグネチックスターラー上に放置し、攪拌しながらポリビニル硫酸カリウムの滴定液を滴下することで、溶液は青色からフューシャに変化され、２０ｓ内に退色せず、且つ綿状沈殿が生成される時点を滴定終点として、ポリビニル硫酸カリウム滴定液の滴定体積Ｖ１を読取る。
ポリビニル硫酸カリウム滴定液を滴下する過程において、好ましくは滴下速度を０．０３ｍｌ／ｓに制御する。滴下速度が速すぎると、一時的滴定終点が現れることがある。
ステップ４：ステップ２と等量の脱イオン水を取り、前記と同じ方法によりブランク滴定を行い、ポリビニル硫酸カリウム滴定液の滴定体積Ｖ２を読取る。
ステップ５：下記式により、紡績製品中のキトサン繊維の含有量を計算する。
Ｗ１＝Ｃ×ｆ×（Ｖ１−Ｖ２）×０．００１×１６１．１５×１００／Ｗ３
Ｗ２＝Ｃ×ｆ×（Ｖ１−Ｖ２）×０．００１×２０３．１９×１００／Ｗ３×（１−Ｄ・Ｄ）／Ｄ・Ｄ
ｇ＝（Ｗ１＋Ｗ２）／Ｗ×１００％
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、紡績製品中のキトサン繊維含有量を測定するための方法を公式の形式で提供し、その誤差が小さく、高感度を有する簡便で、且つ快速に紡績製品中のキトサン繊維含有量を測定する方法を確立した。
【００１０】
前記の式中で、
Ｃは、ポリビニル硫酸カリウム滴定液の物質量の濃度を表し、０．００２５ｍｏｌ／Ｌである。
ｆは、ポリビニル硫酸カリウム滴定液の係数を表し、１．０１である。
Ｗ１は、測定用物質中でアセチル基が除去されたキトサン繊維の繊維重量（ｇ）である。
Ｗ２は、測定用物質中でアセチル基が除去されていないキトサン繊維の繊維重量（ｇ）である。
Ｖ１は、ステップ３中のポリビニル硫酸カリウム滴定液の滴定量（ｍＬ）である。
Ｖ２は、ステップ４中のポリビニル硫酸カリウム滴定液の滴定量（ｍＬ）である。
Ｗ３は、ステップ２中で秤取った溶液の重量であり、本発明の実施例では５ｇである。
Ｗは、測定用物質の重量（ｇ）である。
１６１．１５は、キトサン中の１つの糖ユニットの相対分子質量である。
２０３．１９は、キチン中の１つの糖ユニットの相対分子質量である。
Ｄ・Ｄは、キトサン（繊維）の脱アセチル化度（ｄｅａｃｅｔｙｌａｔｉｏｎ  ｄｅｇｒｅｅ，Ｄ・Ｄ）である。
ｇは、紡績製品中のキトサン繊維の含有量（％）である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の紡績製品中のキトサン繊維含有量を測定するための方法について、詳しく説明する。
【００１２】
実施例１
ステップ１：万分の１の電子てんびんで、一定の重量を持ち、キトサン繊維を含む測定用紡績製品１ｇを秤取り、その組成分として、キトサン繊維／ニュー・ディール接着剤／綿の割合は、１０／３０／６０であり、キトサン繊維の脱アセチル化度（ｄｅａｃｅｔｙｌａｔｉｏｎ  ｄｅｇｒｅｅ、Ｄ・Ｄ）は９３％であった。該測定用紡績製品を細かくカットして、１００ｍＬ三角フラスコ中に入れ、次に１％酢酸溶液を１００ｍＬ加えて、測定用紡績製品中のキトサン繊維を溶解させた。
本ステップにおいて、前記溶解の過程中、好ましくは測定用紡績製品を４時間攪拌した後、０．５時間静置させる。これにより、測定用紡績製品中のキトサン繊維を酢酸溶液中に十分に溶解させることができる。
ステップ２：万分の１の電子てんびんで、ステップ１の溶液５ｇを正確に秤取って１５０ｍＬ三角フラスコ中に入れ、さらに脱イオン水５０ｍＬを加えた後、２−３滴のトルイジンブルーインジケーターを加えておいた。前記トルイジンブルーは、上海国薬集団試薬有限公司製の「濾試牌」（登録商標）を使用し、トルイジンブルーインジケーターの濃度は０．１％であり、その溶媒は脱イオン水であった。
ステップ３：マグネチックロータを前記ステップ２で得た溶液が収容された三角フラスコ中に入れ、さらに前記三角フラスコをマグネチックスターラー上に放置し、攪拌しながらポリビニル硫酸カリウム滴定液を滴下した。溶液は青色からフューシャに変色され、２０ｓ内に退色せず、且つ綿状沈殿が生成されたら、滴定終点とし、読取ったポリビニル硫酸カリウム滴定液の滴定体積Ｖ１は１１．２３ｍＬであった。
前記ポリビニル硫酸カリウム滴定液は、日本国の和光純薬工業株式会社製のポリビニル硫酸カリウム滴定液（品番号：ＮＯ．１６２−２１６５５）を採用した。
本ステップにおいて、ポリビニル硫酸カリウム滴定液を滴下する際に、好ましくは滴下速度を０．０３ｍｌ／ｓに制御する。滴下速度が速すぎると、一時的滴定終点が現れることがある。
ステップ４：脱イオン水５０ｍＬを取り、前記と同様の方法により、ブランク滴定を行い、この場合に読取られたポリビニル硫酸カリウム滴定液の滴定体積Ｖ２は０．１５ｍＬであった。
ステップ５：下記の式により、紡績製品中のキトサン繊維含有量を計算した。
Ｗ１＝Ｃ×ｆ×（Ｖ１−Ｖ２）×０．００１×１６１．１５×１００／Ｗ３＝０．００２５×１．０１×（１１．２３ｍＬ−０．１５ｍＬ）×０．００１×１６１．１５×１００／５＝９．０２×１０−２
Ｗ２＝Ｃ×ｆ×（Ｖ１−Ｖ２）×０．００１×２０３．１９×１００／Ｗ３×（１−Ｄ・Ｄ）／Ｄ・Ｄ＝０．００２５×１．０１×（１１．２３ｍＬ−０．１５ｍＬ）×０．００１×２０３．１９×１００／５×（１−９３％）／９３％＝８．５６×１０−３
ｇ＝（Ｗ１＋Ｗ２）／Ｗ×１００％＝（９．０２×１０−２＋８．５６×１０−３）／１×１００％＝９．８８％。
その誤差は１０％−９．８８％＝０．１２％であった。
【００１３】
実施例２
ステップ１：万分の１の電子てんびんで、一定の重量を持ち、キトサン繊維を含む測定用紡績製品を０．６ｇ秤取り、その組成分として、キトサン繊維／綿の割合は、１５／８５であり、キトサン繊維の脱アセチル化度（ｄｅａｃｅｔｙｌａｔｉｏｎ  ｄｅｇｒｅｅ、Ｄ・Ｄ）は９３％であった。該測定用紡績製品を細かくカットして、１００ｍＬ三角フラスコ中に入れ、次に１％酢酸溶液１００ｍＬを加えて、測定用紡績製品中のキトサン繊維を溶解させた。
好ましくは、測定用紡績製品を４時間攪拌した後、０．５時間静置させる。これにより、測定用紡績製品中のキトサン繊維をさらに十分溶解させることができる。
ステップ２：万分の１の電子てんびんで、ステップ１の溶液５ｇを正確に秤取って１５０ｍＬ三角フラスコ中に入れ、さらに脱イオン水５０ｍＬを加えた後、２−３滴のトルイジンブルーインジケーターを加えておいた。前記トルイジンブルーは、上海国薬集団試薬有限公司製の「濾試牌」（登録商標）を使用し、トルイジンブルーインジケーターの濃度は０．１％であり、その溶媒は脱イオン水であった。
ステップ３：マグネチックロータを前記ステップ２で得た溶液が収容された三角フラスコ中に入れ、さらに前記三角フラスコをマグネチックスターラー上に放置し、攪拌しながらポリビニル硫酸カリウム滴定液を滴下した。好ましくは、滴下速度を０．０３ｍｌ／ｓに制御しながら滴下し、滴下速度が速すぎると、一時的滴定終点が現れることがある。滴下に伴い、溶液は青色からフューシャに変色し、２０ｓ内に退色せず、且つ綿状沈殿が生成されたら滴定終点とし、読取ったポリビニル硫酸カリウム滴定液の滴定体積Ｖ１は１０．３０ｍＬであった。
前記ポリビニル硫酸カリウム滴定液は、日本国の和光純薬工業株式会社製のポリビニル硫酸カリウム滴定液（品番号：ＮＯ．１６２−２１６５５）を採用した。
ステップ４：脱イオン水５０ｍＬを取り、前記と同様の方法により、ブランク滴定を行い、この場合に読取られたポリビニル硫酸カリウム滴定液の滴定体積Ｖ２は０．１５ｍＬであった。
ステップ５：下記の式により、紡績製品中のキトサン繊維含有量を計算した。
Ｗ１＝Ｃ×ｆ×（Ｖ１−Ｖ２）×０．００１×１６１．１５×１００／Ｗ３＝０．００２５×１．０１×（１０．３０ｍＬ−０．１５ｍＬ）×０．００１×１６１．１５×１００／５＝８．２６×１０−２
Ｗ２＝Ｃ×ｆ×（Ｖ１−Ｖ２）×０．００１×２０３．１９×１００／Ｗ３×（１−Ｄ・Ｄ）／Ｄ・Ｄ＝０．００２５×１．０１×（１０．３０ｍＬ−０．１５ｍＬ）×０．００１×２０３．１９×１００／５×（１−９３％）／９３％＝７．８４×１０−３
ｇ＝（Ｗ１＋Ｗ２）／Ｗ×１００％＝（８．２６×１０−２＋７．８４×１０−３）／０．６×１００％＝１５．０７％
その誤差は１５．０７％−１５％＝０．０７％であった。
【００１４】
誤差の原因は、下記のように推測される：１、混紡織物に不均一の問題が存在する；２、人の視覚上の誤差により、滴定終点の判断に差異がある；３、人の視覚上の誤差により、計量器の目盛りを読取る際に差異が存在する。