JPH06192433A - 硬ケラチン物質粉末の製造方法 - Google Patents
硬ケラチン物質粉末の製造方法Info
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- JPH06192433A JPH06192433A JP35911292A JP35911292A JPH06192433A JP H06192433 A JPH06192433 A JP H06192433A JP 35911292 A JP35911292 A JP 35911292A JP 35911292 A JP35911292 A JP 35911292A JP H06192433 A JPH06192433 A JP H06192433A
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Abstract
理、操作のもとに、しかもケラチン蛋白の熱変性を伴う
ことなく、高収率で微粉化しうる方法を提供する。 【構成】 硬ケラチン物質を酸化剤又は還元剤で化学処
理した後、膨潤化処理を施し、乾燥後に機械的に粉砕す
る。
Description
にする方法に関するものである。硬ケラチン物質の微粉
末は、合成皮革、人工皮革、塗料、インキ、ゴム、プラ
スチック、合成繊維、合成樹脂などに混練して用いるこ
とにより、その加工製品に吸湿性、保湿性を付与すると
共に、その加工製品の表面の触感を著しく天然様風合に
改善することができる。又硬ケラチン物質微粉末は滑性
に富み、吸湿性と保湿性を与えることから化粧品原料と
しても用いられる。更に硬ケラチン物質の微粉末は蛋白
源として動物、魚類などの飼料原料にも利用できる。
されたケラチン蛋白質で、羊毛、その他の動物の毛、
爪、角、鳥類の羽毛、人間の毛髪などがケラチン蛋白質
から成り立っている。本発明の方法はこれらの硬ケラチ
ン物質の微粉末化に適用できる。
羽毛又は羊毛繊維を粉末にする実用的な方法としては、
羽毛又は羊毛繊維を見掛け比重0.08以上に成形した
ものを液体窒素で−40℃以下に保ちながら、機械的に
微粉砕する方法(特開昭55−84556号)が提案さ
れている。これは原料を成形し、チップ化、ペレット化
しなければならぬこと、更に液体窒素を使用することな
どでランニングコストが嵩むなどの問題があり、また微
粉末とすることができないという欠点もある。又、羊毛
繊維を還元剤で処理した後に圧力容器に入れて加圧し、
スチーム加熱し、その後に急速に減圧し常圧にもどす膨
化処理を行うことにより、羊毛繊維を膨化、崩壊せし
め、粉末化させる方法もある。この方法は圧力容器が必
要なこと、大量生産に向かないこと、そして羊毛粒子が
微粉末化しないことなどの問題がある。
解酵素により前処理した後に機械的に粉砕する方法(特
開平4−89836号)が提案されている。これは羊毛
繊維を蛋白分解酵素により均一に処理することが難しい
ことから、10μm以下の微粒子の羊毛粉末を収率良く
製造できない問題がある。そして、酵素処理に例えば2
4時間の如く長時間を要するので生産効率が悪いという
欠点もある。
繊維をそのまま機械的に粉砕する方法や、酸アルカリで
前処理後機械的に粉砕する方法などがあるが、粉砕収率
が非常に悪いため粉砕時に昇温し、蛋白質を熱変性させ
てしまう。又、それらで得られた羊毛粉末の粒子形は1
00〜300μm(平均)であり、目的とする平均粒子
径数十ミクロン以下には到底達し得ないなど問題があり
実用化に至っていない。
チン蛋白を熱変性させることなく、短時間で平均粒子径
数十ミクロン以下に、現場作業性も良く、しかも安価に
微粉末化する方法を提供することを目的としている。
ケラチン物質を還元剤又は酸化剤で化学処理した後、膨
潤化処理を施し、乾燥後に機械的に粉砕することを特徴
とするものである。
ける還元剤で化学処理を行う方法においては、硬ケラチ
ン物質をあらかじめ10mm以下の長さに切断し、硬ケ
ラチン物質(例えば羊毛)組織内への薬剤の浸透を容易
ならしめると共に、機械的撹拌により硬ケラチン物質の
凝集を防止する。次にこの切断硬ケラチン物質を浴比
1:10から1:20の還元剤水溶液中に浸漬し、95
℃から沸騰温度で撹拌しながら化学処理を行う。所定の
還元剤のほかにn−プロピルアルコールを5〜30%溶
液で併用することにより、60℃の処理温度であれば3
0分間から60分間撹拌するだけで化学処理ができ、そ
の処理温度を著しく下げることができる。これによりケ
ラチン中の側鎖であるジスルフィド結合(−S−S−)
は切断され、スルフィド基(−SH)、ブンテーンとな
り、硬ケラチン物質の膨潤が容易となる。この還元剤に
よる化学処理では、還元剤の濃度が高くなる程、又処理
温度が高くなる程、ケラチン中のジスルフィド結合のブ
ンテーン化は進み易くなる。還元剤濃度は還元剤の種類
によっても異なり、必要最低濃度に押えるようにする
が、一般には1.0%から10%水溶液で用いられる。
処理時間は温度が高い程短時間でよく、低い温度程長時
間を要する。例えば亜硫酸ソーダを濃度5%の水溶液で
用いる場合には、温度は95℃から沸騰温度まで、時間
は5分から10分で処理するのが最適である。
く水洗いし、次に膨潤化剤を用いた膨潤化処理を行う。
例えば、浴比1:10から1:20の範囲でpH12.
0からpH12.5の間になるように1〜2%の膨潤化
剤(例えばアルカリ剤)水溶液を調整し、その中へ還元
剤で処理した化学処理硬ケラチン物質を浸漬し、室温か
ら95℃へ徐々に昇温し、95℃から沸騰温度の間で、
約5分間から10分間処理液を撹拌しながら膨潤化処理
を行う。この膨潤化剤による膨潤化処理により、ケラチ
ン蛋白質間の水素結合が解除され、塩結合の解離が行わ
れケラチン中のポリペプタイドのミセルがゆるくなる。
次にこの処理液を濾過し、濾過残渣を水洗いし、極く薄
い濃度の酸により中和し、pH8.0とする。
渣をとりだして温風で乾燥し、そのものを衝撃式粉砕機
で粉砕すると、容易に粉砕し収率良く硬ケラチン物質の
微粉末を得ることができる。
硬ケラチン物質(例えば羊毛繊維)をあらかじめ、10
mm以下の長さに切断し、この切断硬ケラチン物質を浴
比1:10から1:20の範囲で有機過酸溶液中に浸漬
する。浸漬時間は有機過酸の種類や処理温度によっても
異なるが、一般には室温であれば4時間から24時間の
処理時間が必要であるが、有機過酸の処理温度が40℃
であれば20分間から60分間撹拌しながら化学処理を
行えばよい。
洗いする。以後の工程は還元剤で化学処理を行う場合と
同様の膨潤化剤による膨潤化処理と中和、濾過、乾燥、
粉砕を行い収率よく硬ケラチン物質の微粉末とすること
ができる。
例えば羊毛、その他の動物の毛、爪、角、鳥類の羽毛、
人間の毛髪などがある。最も需要の期待される硬ケラチ
ン物質微粉砕は羊毛繊維の微粉末である。
スイトン並びに梳毛油、紡毛油などの加工油類を界面活
性剤にりより精練除去した梳毛カード、トップ、紡毛ノ
イルなどが最も好ましいが、仕上工程からでる起毛加工
クズなども用いることができる。これらの精練した羊毛
繊維原料はいずれもその繊維長さを10mm以下に切断
した状態のものを用いる。この羊毛繊維の切断には、乾
燥羊毛繊維を機械的にカッティングする方法で行う。例
えば、シュレッダー(MSシュレッダーS−400、明
光商会(株)製)や剪断式粉砕機(ターボカッターC−
300型、ターボ工業(株)製)を用いることができ
る。
は、例えば次のような化合物、即ち、亜硫酸ナトリウ
ム、亜硫酸カリウム、亜硫酸アンモニウム、亜硫酸水素
ナトリウム、亜硫酸水素カリウム、亜硫酸水素アンモニ
ウム、チオグリコール酸、チオグリコール酸アンモン、
チオグリコール酸ナトリウム、チオグリコール酸カリウ
ム、チオグリコール酸モノエタノールアミン、チオグリ
コール酸トリエタノールアミン、メルカプトエタノー
ル、チオフェノール、ベンジルメルカプタン、トリブチ
ルホスフィン、n−プロピルアルコールなどが単独で又
は2種以上混合して用いることができる。しかし、効果
の適切なこと、価格の低廉なこと、取扱いの容易なこと
から亜硫酸ナトリウムが好適である。尚、本発明におい
て用いられる還元剤はここに例記したものに限定される
ものではない。
酸を用いるのが好ましい。有機過酸の例としては、過酢
酸、過ギ酸、過硼酸、過硫酸、過マンガン酸などが挙げ
られる。本発明において用いられる有機過酸溶液の調整
方法に関しては特に限定は無いが、過酢酸を例にとると
濃度90〜100%の酢酸溶液と濃度30%から50%
の過酸化水素溶液を、9:1から5:5の容量比で混合
したのち1時間から2時間放置して調整したものを用い
ることができる。なお、効果の適切なこと、価格の低廉
なこと、取扱いの容易なことから過酢酸溶液が好適であ
る。しかし、本発明において用いられる酸化剤はここに
例記したものに限定されるものではない。
ては、例えば次のような化合物、即ち、水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム、水酸化アンモン、炭酸ナトリウ
ム、炭酸カリウム、炭酸アンモン、モノエタノールアミ
ン、トリエタノールアミン、炭酸グアニジン、トリイソ
プロパノールアミン、アミノメチルプロパンジオール、
塩基性アミノ酸(L−アルギニン、L−リジン)、炭酸
モノエタノールアミン、アセトフェノン、ベンジルアル
コール、尿素などが単独で又は2種以上混合して用いる
ことができる。なお、効果の適切なこと、価格の低廉な
こと、取扱いの容易なことから水酸化ナトリウムが好適
である。しかし、本発明において用いられる膨潤化剤は
ここに例記したものに限定されるものでは無い。
学処理した硬ケラチン物質の膨潤化剤による膨潤化処理
にあたっては膨潤化剤の濃度が高く、処理温度の高い程
膨潤化は容易になるが、膨潤化が進み過ぎると硬ケラチ
ン物質が溶解し収率が悪くなるので、処理時間は硬ケラ
チン物質が膨潤化し溶解する前に止める必要がある。膨
潤化剤の濃度は膨潤化処理液のpHが12.0から1
2.5の範囲になる濃度で用いる。例えば水酸化ナトリ
ウムを用いる場合には、水酸化ナトリウムのpH12.
0から12.5の範囲内の水溶液に還元剤又は酸化剤に
よる化学処理硬ケラチン物質を浸漬し、室温から数十分
かけて昇温し、95℃から沸騰温度までの温度で5分か
ら10分処理すると硬ケラチン物質は半透明化し膨潤化
は完了する。
ン物質含有液を遠心分離機で脱液し膨潤化硬ケラチン物
質を分離し、そのまま水洗いを1回行い、稀酸で中和す
る。この時用いることのできる酸としては、酢酸、クエ
ン酸、リン酸などがあるが、最も使い易いものは酢酸で
ある。0.1%酢酸水溶液で中和しpH8.0に調整す
る。このものを再度遠心分離機で脱水し乾燥する。乾燥
条件は特に限定は無いが温風恒温乾燥機を用い80℃で
乾燥すると淡黄色〜淡褐灰色の塊状物となる。このもの
を機械的に粉砕する。本発明で用いる粉砕機は常温で操
作するものでよい。各種の形式の粉砕機を用いることが
できるが、最も効率の良いものとしては衝撃式粉砕機が
良い。例えばアトマイザー(不二パウダル(株)製)を
用いれば高粉砕収率で微粉砕することができる。
明するが本発明はこれら特定の実施例によって限定され
るものではない。
ムの5%水溶液200重量部と精練済みの梳毛カード1
0重量部(繊維長さ5mmにカットしたもの)を仕込
み、撹拌しながら加熱昇温させ、内温98℃に至りその
まま5分間加熱撹拌し、還元処理を行った。処理羊毛を
遠心分離機で脱液し、更に1回水洗いし脱水した。次に
その反応器内に水150重量部を仕込み、その中へ脱水
した還元処理羊毛繊維を投入した。そして2%水酸化ナ
トリウム水溶液約35重量部を添加し反応器内の処理液
のpHを12.0に調整した。再び反応器を撹拌しなが
ら40分間要して加熱昇温させ、内温95℃に至りその
まま5分間加熱撹拌し、膨潤化処理を行った。冷却後内
容物を遠心分離機で脱液し、その残渣を1度水洗いし、
次に0.1%酢酸水溶液を用いて、pH8.0に調整し
中和した。このものを遠心脱水し、その残渣を80℃の
温風乾燥機で乾燥し、淡黄褐色のやや固い固体6.4重
量部を得た。このものをアトマイザーで粉砕し、白色微
粉末を97.0%の粉砕収率で得た。全収率は62.1
%であった。その粒子形及び粒径を表1に示した。
ム5%、n−プロパノール20%の水溶液200重量部
と精練済みの起毛加工クズ10重量部(繊維長さ5mm
にカットしたもの)を仕込み、撹拌しながら加熱昇温さ
せ、内温60℃に至りそのまま40分間加熱撹拌し、還
元処理を行った。その後は実施例1と同じ条件で処理を
行い、淡黄褐色のやや固い固体6.3重量部を得た。こ
のものをボールミルで粉砕し、白色微粉末を92.0%
の粉砕収率で得た。全収率は58.0%であった。その
粒子形及び粒径を表1に示した。
量部と30%の過酸化水素30重量部を仕込み、1時間
撹拌したのち、その中へ精練済みの梳毛カード10重量
部(繊維長さ5mmにカットしたもの)を仕込み、室温
で12時間撹拌し、酸化処理を行った。この後の処理は
実施例1と同様に行い、淡黄褐色の固体5.5重量部を
得た。このものをアトマイザーで粉砕し、白色微粉末を
97.4%粉砕収率で得た。全収率は53.6%であっ
た。その粒子形及び粒径を表1に示した。
ットしたもの)を市販のプロテアーゼ(アルカラーゼ
2.5L、ノボノルディスクバイオインダストリー
(株)製)の10g/Lの水溶液をリン酸緩衝溶液(M
/10KH2 PO4 ,M/15NaHPO4 )でpH
8.2に調整した水溶液中に、浴比1:20、温度60
℃、24時間浸漬処理をした。次に洗浄乾燥し、滑らか
な白色固体7.0重量部を得た。このものをアトマイザ
ーで粉砕し、白色粉末を43%の粉砕収率で得た。全収
率は30.1%であった。その粒子形及び粒径を表1に
示した。
ットしたもの)を用い、実施例1と同様の膨潤化処理、
酢酸中和、乾燥を行い、繊維状固体で固形分9.3重量
部を得た。このものをアトマイザーで粉砕したが、殆ど
粉末を得ることができなかった。
ケラチン物質を比較的簡単な処理、操作のもとに、短時
間で、しかもケラチン蛋白の熱変性を伴うことなく、高
収率で微粉末化することができる。
Claims (1)
- 【請求項1】 硬ケラチン物質を酸化剤又は還元剤で化
学処理をした後、膨潤化処理を施し、乾燥後に機械的に
粉砕することを特徴とする硬ケラチン物質粉末の製造方
法。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP35911292A JP2527120B2 (ja) | 1992-12-24 | 1992-12-24 | 硬ケラチン物質粉末の製造方法 |
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Publications (2)
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JPH06192433A true JPH06192433A (ja) | 1994-07-12 |
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- 1992-12-24 JP JP35911292A patent/JP2527120B2/ja not_active Expired - Fee Related
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