<Desc/Clms Page number 1>
BREVET BELGE Procédé d'obtention de produits moulés à partir de protéines fibreuses..
<Desc/Clms Page number 2>
La présente invention est relative à un pro- .cédé pour obtenir des produits moulés à partir -de protéines fibreuses.
Afin de pouvoir employer d'une façon intensive -des produite d'orgine protéique, tout une série -,de procèdes ont été proposés ces dernièresannées -pour- la fabrication à partir de ces proudits d'articles moulés, comme des feuilles, par exemple des feuilles pour l'emballage des aliments, des - tubes, tels que des enveloppes pour jambons ou saucisses, des sacs, tels que des gants, doigtiers et préservatifs ainsi que des cordelettes, telles que des fils chirurgicaux et -boyaux de raquettes. Aucun des procédés classiques connus- n'a cependant donné des résultats probants.
La présente invention concerne un procédé pour obtenir des articles moulés à partir de protéines fibreuses, consistant essentiellement à mettre une suspension aqueuse al- caline ou acide de fibrilles de protéines fibreuses en contact -avec un corps-solide, lequel corps est alcalin, quand la sus- pension est acide, et acide, lorsque-la suspension est alcaline- de manière à déposer les fibrilles en pellicule sur la surface du corps solide et à former un objet moulé pouvant être enlevé du corps solide. Le terme "Peliciule" utilisé dans le présent mémoire désigne non seulement une pellicule ou un film, mais également une feuille. Le présent procédé est notablement supé- rieur aux procédés classiques connus-et dorme de bien meilleurs ¯ résultats.
Les principales matières premières employées dans la pratique de la présente invention sont constituées par les diverses protéines contenant des fibrilles protéiques fibreuses, comme les peaux et cmire, les tissus hypodermiques, les ines
<Desc/Clms Page number 3>
tins et tendons d'animaux et les cuirs tannés, ainsi que les déchets de même origine.
L'expression "protéine fibreuse* em- ployée dans le présent mémoire désigne toutes sortes de protéines qui ont la propriété de se déposer sous forme d'une pellicule (ou d'u feutre) amovible sur la surface de l'objet solide m'en- tionné plus -haut, -quand on opère suivantle .présent procédé On peut encore employer d'autres produits, comme des protéines au- tres que celles décrites, des hydrates de carbone, des graisses et des huiles, des agents de coagulation et de réticulation, des enti-dessicants, des pigments et des produits analogues, en mé--- langes avec les protéines fibreuses susmentionnées, suivant les qualités désirées de l'objet moulé et en tenant compte de con- sidérations techniques et économiques.
Les protéines fibreuses employées comme première sont affinées et divisées finement par des procédés connus,puis mises en suspension sous forme de fibrilles protéi- ques fibreuses dans des milieux aqueux acides où-alcalins. La concentration en fibrilles des suspensions est habituellement de 0,5-3% et leur pH est réglé de telle façon que les fibrilles forment une suspension uniforme dans le milieu aqueux; il est généralement inférieur à 4 dans une suspension acide et supérieur à 10 dans une solution alcaline. Le corps solide acide ou alcalin, qui constitue un des éléments essentiels de la présente invention, sera décrit plus en détail ci-après.
Le "corps solide" suivant la présente invention sert de forme ou de moule) pour obtenir l'article de forme dé- sirée à partir d'une suspension aqueuse de fibrilles protéiques fibreuses et possède en général la forme et les dimensions de l'article moulé recherchée du moins dans les parties qui viennent en contact avec la suspansinc
<Desc/Clms Page number 4>
Il est indispensable que la partie au moins du corps solide qui vient en contact avec la suspension, soit alcaline quand la suspension est acide, de même qu'il est néées- saire que cette même partie du corps solide soit acide, quand la suspension est alcaline.
Les fibrilles protéiques présentes dans la suspension, dont on fait usage dans la présente invention, sont hydratées et gonflées, faisant apparaître la suspension comme une solution, à première vue. Dès que les fibrilles présen- tes dans la suspension viennent au contact du -corps solide, -ces fibrilles se transforment rapidement en produits insoluble,s, qui se déposent en s'entremêlant les unes avec les autres, de manière .\ former une pellicule (ou un feutre)amovible L'épais- seur de l'objet moulé déposé augmente avec le temps de contact et avec la quantité d'alcali ou d'acide provenant du corps solide.
Les matières premières pour la fabrication du corps solide sont habituellement des produits poreux comme la porcelaine non vitrifiée, le bois,¯ les matières plastiques po- reuses ou les matières élastiques poreuses. On peut également employer des formes faites de toile de coton, de tissus fi- breux artifi-ciels ou de papier. La surface extérieure et/ou la surface intérieure du corps solide peuvent servir de surface(s) de contact.
-Pour rendre le corps solide alcalin ou acide, un liquide alcalin ou liquide peut être appliqué par trempage, par brossage ou par pulvérisation, soit sur la surface extérieure ' -ou intérieure, soit sur les deux. L'acide à utiliser n'est nul- lemet critique et tout acide organique- ou inorganique peut être employé, comme par exemple les acides chlorhydrique, sulfurique, citrique, oxalique ou acétique. 11 n'y e pas de limitation non plus pour les alcalis à employer;
on utilise habituellement des hydroxydes de métaux alcalins et alcalino-terreux, comme les
<Desc/Clms Page number 5>
hydroxydes de sodium et de potassium, ou encore 1'ammoniac ou une amine- ,Comme l'ammoniac est- une base vaporisable, il convient particulièrement bien, puisqu'il peut être- fourni sous forme--de gaz et tout axez éventuellement contenu dans
1objet moulé en est aisément évapora
L'objet moulé peut être enlevé du corps solide après les post-traitements, -comme le -séchage-, eu--bien Il peut, d'abord être- enlevé du corps solide, puis être soumis à des traitements ultérieurs,par exemple un séchage.
La présente invention concerne, comme il a été dit plus haut, un procédé "chimique" pour obtenir des ar- ticles moulés par dépôt de protéines fibreuses sur un corps so- lide. Il est cependant aussi possible d'employer, conjointement avec le procédé suivant l'invention, un procédé "électro-chimi- que", par exemple la production d'acide ou de base par voie- électrolytique, la déshydratation par électro-imprégnation ou le dépôt électrophorétique.
Le genre d'appareils pouvant convenir dans la pratique de-le présente invention est illustré plus en détail ci-après, en référence aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure- 1 est une coupe verticale d'un ap- pareil-destiné à la fabrication en continu d'objets tubulaires, tels que des enveloppes tubuaires pour jambons et saucisses; et - la figure 2 est une coupe verticale d'un appa- - reil destiné à la fabrication en continu de sachets et similaires.
Dans la figure 1,1'appareil est constuitué des différentes parties-suivantes : 1 est un objet mouillé en forme de tube,2 est un récipient contenant une suspension aqueuse acide de fibrilles portéiques fibreuses.
Il est souhaitable .que la suspension soit agitée ou circule lentement. La récipient 2 possède un conduit d'entrée 3
<Desc/Clms Page number 6>
et un conduit d'évacuation 4 pour introduire- et évacuer la suspension aqueuse de fibrilles. Un cylindre 5 en porcelaine non vitrifiée, muni d'un fond et d'un couvercle, sert aussi bien de corps solide (c'est-à-dire de formel que de récipient -pour le-liquide alcalin. Ce cylindre 5 possède un tuyau d'amenée
6 pour introduire le liquide alcalin et un tuyau d'évacuation
7 pour évacuer ce même liquide.
La solution alcaline se trouvant dans le cylindre 5 en porcelaine non vitrifiée vient au contact de la surface de ce cylindre 5 et amène les fibrilles-de la sus- pension contenue dans le récipient 2 à se déposer sur la surface du cylindre 5, pour y former l'objet moulé 1. L'objet moulé est enlevé en continti par le haut et devient après un ou des traite- ments subséquents appropriés, le produit final désiré.
Dans la figure 2, le corps solide suivant 1'in vention est constitué de baguettes poreuses 1, qui servent de forme pour des objets ayant l'aspect de sachets. Une chaîne sans fin 2 transporte les baguettes 1 montées sur elle. Des pignons de chaîne 3, qui supportent la chaîne sans fin 2 sont montés de facon à entraîner cette- -chaîne par leur mouvement de rotation.
Le pignon le plus grand 4 est destiné à introduire les baguettes
1 dans un second récipient 6 après leur passage dans un premier récipient 5.Les -baguettes 1, qui avancent dans la direction de la flèche, arrivent d'abord dans le récipient 5,qui contient une solution alcaline et y absorbent automatiquement le liquide al- calin. Ensuite, ces baguettes imprégnées d'alcali pénètrent dans le second récipient 6, contenant une suspension acidifiée de fi- -brilles de collagène hydraté. Durant la traversée de cette solu- tion, dans la direction de la flèche, les fibrilles de collagène se déposent à la surface des baguettes. Ces baguettes sont ensuite retirées du récipient 6 dans la direction de la flèche. portant des sachets formés d'une pellicule du genre feutre.
Les objets moulés sont retirés des baguettes, qui
<Desc/Clms Page number 7>
par l'intermédiaire de la chaîne sans fin, subissent. à nouveau le même procédé.
EMI7.1
Pour la simpnfir-etîom, la fignx 2 illustre pas les agitateurs des liquides, les apparel-re Ué verll'1:cation des -concentrations,, l'installation fournissant l'énergie le mécanisme de contrôle de la vitesse de la chaîne, ni l'appareillage pour enlever les objets moulés, etc---
Les avantages de la présente invention sont les suivar.cs : 1 le procédé et l'installation sont. très simples;
EMI7.2
2 .- le procédé peut être continu o;.e-que-3;.on désire;
3. -Des objets en forme de sachets peuvent également, être fabri- qués.
4.-l'épaisseur des objets moulés peut -être réglée à volonté par variation des concentrations-de-la-suspension, du liquide acide et/ou alcalin, de la durée de contact et/ou de la porosité -du corps solide ,.-on peut fabriquer des objets moulés non orientés.
6.-des bulles d'air, de petits agglorats et/ou de trop grosses fibrilles sont aisément enlevés préalablement de la suspension, puisque celle-ci peut être diluée.
7.-De petits agglomérats ou de trop grosses fibrilles, éventuelle- ment présents dans la suspension, n'entravent pas le procédé.
EMI7.3
8.-Aucun dégagement de chaleur provenant d'énergie électrique et/ou mécanique ne se -Produit dans le procédé.
9.-Il n'y a pas de dégagement de gaz, donc pas d'inconvénient lié à une telle formation.
10 .--Des produits solubles éventuellement, présents dans la suspen- siln à côté des fibrilles n'entravent pas la marche du procédé.
<Desc/Clms Page number 8>
Exemple,1
On dégraisse ou affine 10 parties (en poids, comme toutes les parties ci-après) de peau brute et 2 parties de tendons de taureau et on en fait des fibrilles de collagène, en las divisant finement et en les mélangeant à de l'eau dans un affineur rendu -résistant à la corrosion électrique par 1'appli- cation d'un potentiel électrique négatif.
On prépare ensuite une suspension aqueuse contenant 1,2% du mélange ci-dessus comme teneur en solides, dont le pH est réglé à, 3,5.
En utilisant l'appareil de la figure 2, on charge- -la suspension dans le récipient 6, tandis que le récipient 5 est chargé d'un= solution d'ammoniaque à 5-20%.Les baguettes 1 montées sur la chaîne transporteuse 2 absorbent l'ammoniaque du récipient
5 durant le passage de la courroie, pour être ensuite trempées dans la suspension acide de fibrilles de collagène du récipient
6. Les fibrilles de collagène se déposent graduellement sur les baguettes--et forment des-objets moulés. A la sortie du récipient, les objets moulés-sur les baguettes sont sèches, après un traite- ment approprié éventuel. Ils sont ensuite enlevés des baguettes .
On obtient ainsi des produits en forme de sachets désirés.
Les baguettes de cet exemple sont -en un copoly- mère de chlorure de vinyle et de chlorure¯de vinylidène, avec un grand nombre de pores très fins.
Ces baguettes ont une dureté et une flexibilité du même ordre de grandeur que celles de saucisses et ont l'avan- tage de ne pas être déformées, pendant que les fibrilles se dé- posent pour former 1 objet -moulé, tout en étant aisméant défcr- mées par une force extérieure au moment. où l'objet doit être enlevé. Sans le présent procédé, les suréaces des corps solides :sent toujours en contant avec une auspension relstivementfainche,
<Desc/Clms Page number 9>
puisque les baguettes voyagent dans le récipient 6, Bais une légère agitation de la solution dans le récipient est à recom- mander, de même que l'emploi de baguettes tournant -lentement sur elles-mêmes.
Exemple 2
On introduit dans le récipient 2 d'un appareil tel que celui illustré dans la figure- 1 une- suspension aqueuse de fibrilles protéiques' fibreuses, obtenues à partir de peau de taureau non traitée, finement divisée cornue décrit dans l'exemple
1, ainsi qu'une solution aqueuse à 5-10% d'hydroxyde de sodium dans le cylindre 5 en porcelaine non vitrifiée, dont la surface. a été polie. La solution alcaline passant à travers les parois du cylindre en porcelaine vient en¯contact avec la suspension sur la surface du cylindre, y provoquant le dépôt-des fibrilles de collagène pour former un objet moulé. En enlevant graduellement -cet objet par le haut, on peut obtenir un objet en forme de tube, par exemple des boyaux sans fin.
11 est encore possible d'obtenir des pellicules ou des cordes en coupant les objets tubulaires ci-dessus longitu- dinalement suivant -une ou plusieurs lignes et en les tordant éventuellement.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
<Desc / Clms Page number 1>
BELGIAN PATENT Process for obtaining molded products from fibrous proteins.
<Desc / Clms Page number 2>
The present invention relates to a process for obtaining products molded from fibrous proteins.
In order to be able to use in an intensive way - products of protein origin, a whole series -, of processes have been proposed in recent years - for- the manufacture from these products of molded articles, such as sheets, for example. foils for wrapping food, tubes, such as wraps for hams or sausages, bags, such as gloves, finger cots and condoms as well as cords, such as surgical threads and snowshoe hoses. None of the known conventional methods has, however, given convincing results.
The present invention relates to a process for obtaining molded articles from fibrous proteins, consisting essentially of bringing an alkaline or acidic aqueous suspension of fibrils of fibrous proteins into contact with a solid body, which body is alkaline, when the body is alkaline. The suspension is acidic, and acidic, when the suspension is alkaline, so as to deposit the film fibrils on the surface of the solid body and form a molded object removable from the solid body. The term "peliciule" used herein denotes not only a film or film, but also a sheet. The present method is significantly superior to known conventional methods - and gives much better results.
The main raw materials employed in the practice of the present invention are the various proteins containing fibrous protein fibrils, such as skin and cmire, hypodermic tissues, ines
<Desc / Clms Page number 3>
tins and tendons of animals and tanned leather, as well as waste of the same origin.
The expression "fibrous protein * used in the present specification denotes all kinds of proteins which have the property of being deposited in the form of a removable film (or of a felt) on the surface of the solid object. When operating according to the present process, it is also possible to use other products, such as proteins other than those described, carbohydrates, fats and oils, coagulating agents and of crosslinking agents, enti-desiccants, pigments and the like, mixed with the aforementioned fibrous proteins, according to the desired qualities of the molded object and taking into account technical and economic considerations.
The fibrous proteins employed as a raw material are refined and finely divided by known methods, then suspended as fibrous protein fibrils in acidic or alkaline aqueous media. The fibril concentration of the suspensions is usually 0.5-3% and their pH is adjusted such that the fibrils form a uniform suspension in the aqueous medium; it is generally less than 4 in an acidic suspension and greater than 10 in an alkaline solution. The acidic or alkaline solid body, which constitutes one of the essential elements of the present invention, will be described in more detail below.
The "solid body" according to the present invention serves as a shape or mold to obtain the article of desired shape from an aqueous suspension of fibrous protein fibrils and generally has the shape and dimensions of the article. molded sought at least in the parts that come in contact with the suspansinc
<Desc / Clms Page number 4>
It is essential that the part at least of the solid body which comes into contact with the suspension should be alkaline when the suspension is acidic, just as it is necessary that this same part of the solid body be acidic when the suspension is acidic. alkaline.
The protein fibrils present in the suspension, used in the present invention, are hydrated and swollen, causing the suspension to appear as a solution at first glance. As soon as the fibrils present in the suspension come into contact with the solid body, these fibrils quickly transform into insoluble products, which settle out intermingling with each other, forming a film. Removable (or felt) The thickness of the deposited molded object increases with the contact time and with the amount of alkali or acid coming from the solid body.
The raw materials for the manufacture of the solid body are usually porous products such as unglazed porcelain, wood, porous plastics or porous elastic materials. Shapes made from cotton canvas, artificial fiber fabrics or paper can also be used. The outer surface and / or the inner surface of the solid body can serve as the contact surface (s).
-To make the solid body alkaline or acidic, an alkaline liquid or liquid may be applied by dipping, brushing or spraying, either on the outer or inner surface or on both. The acid to be used is not critical and any organic or inorganic acid can be used, such as for example hydrochloric, sulfuric, citric, oxalic or acetic acids. There is also no limitation on the alkalis to be employed;
alkali and alkaline earth metal hydroxides are usually used, such as
<Desc / Clms Page number 5>
hydroxides of sodium and potassium, or ammonia or an amine-, As ammonia is- a vaporizable base, it is particularly suitable, since it can be - supplied in the form - of gas and any axis possibly contained in
1 molded object is easily evaporated
The molded object can be removed from the solid body after post-treatments, -such as -drying-, or - well It can, firstly be- removed from the solid body, and then be subjected to subsequent treatments, for example drying.
The present invention relates, as mentioned above, to a "chemical" process for obtaining molded articles by depositing fibrous proteins on a solid body. However, it is also possible to employ, in conjunction with the process according to the invention, an "electrochemical" process, for example the production of acid or base by electrolytic means, dehydration by electro-impregnation or electrophoretic deposition.
The kind of apparatus which may be suitable in the practice of the present invention is illustrated in more detail below, with reference to the accompanying drawings, in which: - Figure 1 is a vertical section of an apparatus for in the continuous manufacture of tubular articles, such as tubular casings for hams and sausages; and - Figure 2 is a vertical section of an apparatus for the continuous manufacture of sachets and the like.
In Figure 1, the apparatus is made up of the following different parts: 1 is a wet tube-shaped object, 2 is a container containing an acidic aqueous suspension of fibrous portal fibrils.
It is desirable that the suspension be agitated or circulate slowly. Container 2 has an inlet duct 3
<Desc / Clms Page number 6>
and a discharge pipe 4 for introducing and discharging the aqueous suspension of fibrils. A cylinder 5 of unglazed porcelain, provided with a bottom and a cover, serves both as a solid body (that is to say as a formal body as well as a receptacle for the alkaline liquid. This cylinder 5 has a inlet pipe
6 to introduce the alkaline liquid and a drain pipe
7 to evacuate this same liquid.
The alkaline solution in the non-vitrified porcelain cylinder 5 comes into contact with the surface of this cylinder 5 and causes the fibrils of the suspension contained in the container 2 to be deposited on the surface of the cylinder 5, for therein. forming the molded object 1. The molded object is removed continuously from above and becomes, after appropriate subsequent treatment (s), the desired end product.
In Figure 2, the solid body according to the invention consists of porous rods 1, which serve as a form for objects having the appearance of sachets. An endless chain 2 carries the chopsticks 1 mounted on it. Chain sprockets 3 which support the endless chain 2 are mounted so as to drive this chain by their rotational movement.
The largest pinion 4 is intended to introduce the chopsticks
1 in a second container 6 after passing through a first container 5. The sticks 1, which advance in the direction of the arrow, first arrive in the container 5, which contains an alkaline solution and automatically absorb the liquid therein. - Hug. Then, these alkali-impregnated rods enter the second container 6, containing an acidified suspension of hydrated collagen fibers. While traversing this solution, in the direction of the arrow, the collagen fibrils are deposited on the surface of the rods. These rods are then withdrawn from the container 6 in the direction of the arrow. carrying bags formed from a film of the felt type.
The molded objects are removed from the rods, which
<Desc / Clms Page number 7>
through the endless chain, suffer. again the same process.
EMI7.1
For the simplicity, the fignx 2 does not illustrate the agitators of the liquids, the apparel-re Ué verll'1: cation of the -concentrations, the installation supplying the energy, the chain speed control mechanism, nor apparatus for removing molded objects, etc ---
The advantages of the present invention are the following: 1 the method and the installation are. very simple;
EMI7.2
2 .- the process can be continuous o; .e-que-3; .on desired;
3. -Objects in the form of sachets can also be made.
4.-the thickness of the molded objects can -be adjusted at will by varying the concentrations-of-the-suspension, of the acidic and / or alkaline liquid, of the contact time and / or of the porosity -of the solid body, it is possible to manufacture non-oriented molded objects.
6.-air bubbles, small agglomerates and / or too large fibrils are easily removed beforehand from the suspension, since the latter can be diluted.
7. Small agglomerates or too large fibrils, possibly present in the suspension, do not interfere with the process.
EMI7.3
8.-No release of heat from electrical and / or mechanical energy is produced in the process.
9.-There is no release of gas, so no inconvenience associated with such training.
10. Any soluble products present in the suspension next to the fibrils do not hinder the progress of the process.
<Desc / Clms Page number 8>
Example, 1
10 parts (by weight, like all parts below) of raw hide and 2 parts of bull tendons are degreased or refined and made into collagen fibrils, dividing them finely and mixing them with water. in a refiner made resistant to electrical corrosion by the application of a negative electrical potential.
An aqueous suspension is then prepared containing 1.2% of the above mixture as a solids content, the pH of which is adjusted to 3.5.
Using the apparatus of Figure 2, the suspension is loaded into the container 6, while the container 5 is charged with a = 5-20% ammonia solution. Rods 1 mounted on the conveyor chain 2 absorb ammonia from the container
5 during the passage of the belt, to be then soaked in the acid suspension of collagen fibrils of the container
6. The collagen fibrils gradually settle on the rods - and form molded objects. On leaving the container, the objects molded on the rods are dry, after any appropriate treatment. They are then removed from the chopsticks.
The desired sachet-shaped products are thus obtained.
The rods in this example are a copolymer of vinyl chloride and vinylidene chloride, with a large number of very fine pores.
These rods have a hardness and flexibility of the same order of magnitude as those of sausages and have the advantage of not being deformed, while the fibrils settle down to form a molded object, while being easily deformed. - initiated by an external force at the time. where the object is to be removed. Without the present process, the suraces of solid bodies: always feel while telling with a relatively lax auspension,
<Desc / Clms Page number 9>
since the rods travel in the container 6, gentle agitation of the solution in the container is recommended, as is the use of rods slowly rotating on themselves.
Example 2
An aqueous suspension of fibrous protein fibrils obtained from untreated, finely divided bull skin is introduced into the container 2 of an apparatus such as that illustrated in FIG. 1.
1, as well as a 5-10% aqueous solution of sodium hydroxide in cylinder 5 of unglazed porcelain, the surface of which. was polite. The alkaline solution passing through the walls of the porcelain cylinder comes into contact with the suspension on the surface of the cylinder, causing collagen fibrils to deposit there to form a molded object. By gradually removing this object from above, a tube-shaped object, for example endless hoses, can be obtained.
It is still possible to obtain films or cords by cutting the above tubular objects longitudinally along one or more lines and possibly twisting them.
** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.