CN115551366A - 动物纤维产品 - Google Patents

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Abstract

一种具有粉末样性质的产品，该产品包括长度小于10mm、优选小于约3mm、更优选小于约2mm的动物纤维，例如羊毛。令人惊讶的是，长度低于一定纤维长度的动物纤维具有粉末样性质，例如改善的流变性质、增加的密度、增加的表面积和增加的孔隙率。还描述了用于制备组合物及其复合材料的过程以及其用途，例如，作为助滤剂、用于膳食补充剂、用于填充剂以及用于头发增厚剂。

Description

动物纤维产品
技术领域
本发明一般涉及包括动物纤维的产品。本发明一般还涉及用于制备组合物及其复合材料的过程以及其用途。
背景技术
动物纤维，特别是来自绵羊、山羊或其它来源的羊毛形式的动物纤维，通常用于制造纺织品。动物纤维的天然纤维结构使其自身很好地适于制造各种产品，包括针织、机织和非织造纺织品、用于地毯生产的纱线以及许多其它产品。
动物纤维在外表面上天然具有角质层。重叠的角质层细胞使纤维具有带规则隆起的不平坦表面，当纤维在加工或使用期间彼此摩擦时，这会产生特定的性质。由于纤维因角质层表面相互作用而互锁，因此羊毛的毡化在纤维和纺织品的加工和使用中是众所周知的；例如在洗涤羊毛纺织品时引起收缩。解决该问题的已知方法包括表面处理和改性，例如树脂涂层和去角质。
羊毛还具有各种不太传统的用途，包括作为角蛋白蛋白质的来源、作为生物聚合物，以及用于营养用途、化妆品用途或医疗用途。羊毛的这些非传统用途经常需要将天然羊毛纤维加工成粉末，即尺寸通常低于50μm的颗粒，因为天然纤维结构对于此类用途不是必需的或期望的。然而，由于在任何物理搅拌或混合过程期间羊毛纤维到毛毡的自然趋势，将羊毛加工成粉末会是困难的。这种毡化阻碍了进一步加工。
将羊毛加工成粉末通常涉及压碎或粉碎纤维的技术，例如研磨或类似技术。此类技术经常由于在研磨过程期间产生的热量而损坏羊毛纤维。此外，在蛋白质性质未实质性改变的情况下羊毛不容易减小成粉末，因为羊毛在标准条件下不是脆性材料，并且通常不发生脆性断裂。
因此，本发明的目的是通过某种方式避免上述缺点；和/或至少向公众提供有用的选择。
本发明的其它目的可以从以下仅作为实例给出的描述中变得显而易见。
已经包含在本说明书中的文献、行为、材料、装置、制品等的任何讨论仅仅是为了提供本发明的上下文。不应将它认为是承认任何或所有这些内容形成现有技术基础的一部分或是在优先权日之前存在的与本发明相关的领域中的公知常识。
发明内容
在第一方面，本发明提供了一种具有粉末样性质的产品，该产品包括长度小于10mm的动物纤维。
在一些实施方案中，产品基本上由长度小于10mm的动物纤维组成。
在一些实施方案中，产品由长度小于10mm的动物纤维组成。
在一些实施方案中，动物纤维的长度小于约3mm。
在一些实施方案中，动物纤维的平均长度为约3mm至约0.05mm。
优选地，动物纤维的长度小于约2mm。
更优选地，动物纤维的平均长度为约2mm至约0.05mm。
更优选地，动物纤维的平均长度为约2mm至约0.1mm。
在一些实施方案中，动物纤维的平均长度为约2.0mm、约1.5mm、约1.0mm、约0.5mm或约0.2mm。
在一些实施方案中，动物纤维从选自绵羊、羔羊、山羊、骆驼、羊驼、美洲驼、驼马和兔的动物中获得。
在一些实施方案中，动物纤维为羊毛。
优选地，羊毛为绵羊毛。
在一些实施方案中，产品通过切割动物纤维来制备。
在一些实施方案中，与包括较长动物纤维的产品相比，产品具有选自以下的至少一种粉末样性质：改善的流变性、增加的密度、增加的表面积和增加的孔隙率。
在一些实施方案中，较长动物纤维的长度大于10mm。在一些实施方案中，较长动物纤维的长度大于15mm。
在另一方面，本发明提供了一种用于制备包括长度小于10mm的动物纤维的产品的过程，该过程包括：
i)提供长度大于10mm的动物纤维，以及
ii)将动物纤维的长度减小至小于10mm，以获得产品。
在一些实施方案中，动物纤维的长度通过切割操作减小。
在一些实施方案中，切割操作用旋转切割研磨机或闸刀式切割机执行。
在一些实施方案中，动物纤维的长度小于约3mm。
在一些实施方案中，动物纤维的平均长度为约3mm至约0.05mm。
优选地，动物纤维的长度小于约2mm。
更优选地，动物纤维的平均长度为约2mm至约0.05mm。
更优选地，动物纤维的平均长度为约2mm至约0.1mm。
在一些实施方案中，动物纤维的平均长度为约2.0mm、约1.0mm、约0.5mm或约0.2mm。
在一些实施方案中，动物纤维从选自绵羊、羔羊、山羊、骆驼、羊驼、美洲驼、驼马和兔的动物中获得。
在一些实施方案中，动物纤维为羊毛。
优选地，羊毛为绵羊毛。
在又一方面，本发明提供了一种当通过本发明的过程制备时的包括动物纤维的产品。
在另一方面，本发明提供了一种用于制备动物纤维组合物的过程，该过程包括：
i)提供本发明的产品，以及
ii)将产物在介质中混合，以获得动物纤维组合物。
在一些实施方案中，介质为流体。
在一些实施方案中，流体包括溶剂。
在一些实施方案中，溶剂为水。
在一些其它实施方案中，介质为聚合材料。
优选地，聚合材料选自环氧树脂、聚酰亚胺、聚乳酸、聚乙烯、聚丙烯酸酯、聚氨酯及其任何两种或更多种的组合。
更优选地，聚合材料为聚乳酸。
在一些实施方案中，聚合材料为微丸形式。
在一些实施方案中，聚合材料为液体形式。
在一些实施方案中，与包括较长动物纤维的组合物相比，动物纤维组合物具有改善的流变性。
在一些实施方案中，与纤维的流动特性相比，动物纤维组合物具有类似于粉末的流动特性。
在一些实施方案中，当在介质中混合时，产品不会毡化或缠结。
在另一方面，本发明提供了一种用于从动物纤维中提取蛋白质的过程，该过程包括：
i)提供本发明的产品，
ii)使产物经受提取条件，以提供提取溶液，
iii)过滤提取溶液，以提供滤液和残渣，以及
iv)从滤液中分离蛋白质。
在一些实施方案中，提取条件选自氧化亚硫酸盐解条件、氧化条件、水解条件及其任何两种或更多种的组合。
在一些实施方案中，氧化亚硫酸盐解条件包括将产品与包括铜-氨络合物和亚硫酸钠的溶液混合。
在一些实施方案中，过程包括进一步提取步骤，其包括：
v)将残渣悬浮在溶剂中，
vi)过滤悬浮液，以获得第二滤液和第二残渣
vii)从第二滤液中分离蛋白质。
在一些实施方案中，过程包括一个、两个、三个、四个、五个或六个进一步提取步骤。
在一些实施方案中，蛋白质选自角蛋白、胶原、弹性蛋白、蚕丝蛋白及其任何两种或更多种的混合物。
优选地，蛋白质为角蛋白。
在另一方面，本发明提供了一种动物纤维复合材料，其包括本发明的产品和聚合材料。
优选地，聚合材料选自环氧树脂、聚酰亚胺、聚乳酸、聚乙烯、聚丙烯酸酯、聚氨酯及其任何两种或更多种的组合。
更优选地，聚合材料为聚乳酸。
在一些实施方案中，相对于聚合材料，复合材料包括约5％w/w的动物纤维。
优选地，复合材料基本上是同质的。
在另一方面，本发明提供了一种膳食补充剂，其包括本发明的产品。
在一些实施方案中，膳食补充剂进一步包括膳食补充剂添加剂。
在另一方面，本发明提供了本发明的产品作为助滤剂或吸收材料的用途。
在另一方面，本发明提供了一种用于制备头发增厚剂的过程，该过程包括：
i)提供本发明的产品，以及
ii)将动物纤维染色，以获得头发增厚剂。
在另一方面，本发明提供了一种通过本发明的过程制备的头发增厚剂。
本发明还可以广义地描述为包括在本申请的说明书中单独或共同提及或指示的部分、元素和特征，以及所述部分、元素或特征中的任何两个或更多个的任何或全部组合，并且其中本文提及的特定整数在本发明所涉及的领域中具有已知等效物，此类已知等效物被视为如同单独阐述一样并入本文。
另外，在根据马库什组描述本发明的特征或各方面的情况下，本领域技术人员将理解，本发明因此也根据马库什组的任何单独成员或成员亚组来描述。
如本文所用，名词后面的“(s)”是指名词的复数和/或单数形式。
如本文所用，术语“和/或”是指“和”或“或”或两者。
如本说明书中使用的术语“包括”是指“至少部分由……组成”。当解释本说明书中包含术语“包括”的每个语句时，也可以存在除该术或以该术语开头的那些特征之外的特征。例如“包括(comprise)”和“包括(comprises)”之类的相关术语以相同的方式解释。
如本文所用，术语“动物纤维”是指从动物中获得的纤维，例如绵羊、山羊、骆驼、羊驼、美洲驼、驼马或兔。纤维可以是例如羊毛、毛发、毛皮或其任何两种或更多种的混合物。动物纤维一般是惰性的，不溶于水，并且形成棒状或线状的长蛋白质丝。可以在动物纤维中发现的蛋白质包括角蛋白、胶原、弹性蛋白以及蚕丝蛋白。
术语“粉末”是指尺寸小于0.05mm的颗粒。粉末颗粒的形状可以是球形、立方形或不规则形状，并且它们通常具有1或接近1的长宽比。来源于动物纤维的粉末通常通过从动物纤维中提取和沉淀蛋白质或者压碎或粉碎动物纤维来制备。用于将动物纤维转变成粉末形式的过程经常会损坏纤维结构。
对本文所公开的数值范围(例如，1至10)的引用旨在也包括对该范围内的所有有理数(例如，1、1.1、2、3、3.9、4、5、6、6.5、7、8、9和10)以及该范围内的任何有理数范围(例如，2至8、1.5至5.5和3.1至4.7)的引用，因此，本文明确公开的所有范围的所有子范围在此明确公开。这些仅是具体意图的实例，并且所列举的最低值与最高值之间的数值的所有可能组合应视为以类似方式在本申请中明确陈述。
尽管本发明如上广泛定义，但是本领域技术人员将理解，本发明不限于此并且本发明还包括以下描述给出实例的实施方案。
具体实施方式
本发明一般涉及包括动物纤维的组合物。本发明一般还涉及用于制备组合物及其复合材料的过程以及其用途，例如，作为助滤剂、用于膳食补充剂、作为填充剂以及用于头发增厚剂。
本发明人已经令人惊讶地发现，长度低于一定纤维长度的动物纤维(即短动物纤维)具有粉末样性质。粉末样性质的实例包括但不限于改善的流变性质、增加的密度、增加的表面积和增加的孔隙率。有利地，由于它们的粉末样性质，短动物纤维可以适用于通常需要将动物纤维加工成粉末的用途。如上所解释的，将动物纤维加工成粉末会不利地影响纤维的蛋白质性质。
短动物纤维的长度小于10mm，优选小于约3mm，更优选小于约2mm。在一些实施方案中，短动物纤维的平均长度为约3.0mm至约0.05mm、约3.0mm至约0.1mm或约3.0mm至约0.2mm。优选地，短动物纤维的平均长度为约2.0mm至约0.1mm、约2.0mm至约0.2mm、约1.0mm至约0.1mm或约1.0mm至约0.2mm。在一些实施方案中，短动物纤维的平均长度为约3.0mm、约2.9mm、约2.8mm、约2.7mm、约2.6mm、约2.5mm、约2.4mm、约2.3mm、约2.2mm、约2.1mm、约2.0mm、约1.9mm、约1.8mm、约1.7mm、约1.6mm、约1.5mm、约1.4mm、约1.3mm、约1.2mm、约1.1mm、约1.0mm、约0.9mm、约0.8mm、约0.7mm、约0.6mm、约0.5mm、约0.4mm、约0.3mm、约0.2mm、0.1mm、约0.09mm、约0.08mm、约0.07mm、约0.06mm或约0.05mm。优选地，短动物纤维的平均长度为约2.0mm、约1.9mm、约1.8mm、约1.7mm、约1.6mm、约1.5mm、约1.4mm、约1.3mm、约1.2mm、约1.1mm、约1.0mm、约0.9mm、约0.8mm、约0.7mm、约0.6mm、约0.5mm、约0.4mm、约0.3mm或约0.2mm。更优选地，短动物纤维的平均长度为约2.0mm、约1.5mm、约1.0mm、约0.5mm或约0.2mm。
在一些实施方案中，短动物纤维的长度小于约3.0mm、小于约2.9mm、小于约2.8mm、小于约2.7mm、小于约2.6mm、小于约2.5mm、小于约2.4mm、小于约2.3mm、小于约2.2mm、小于约2.1mm、小于约2.0mm、小于约1.9mm、小于约1.8mm、小于约1.7mm、小于约1.6mm、小于约1.5mm、小于约1.4mm、小于约1.3mm、小于约1.2mm、小于约1.1mm、小于约1.0mm、小于约0.9mm、小于约0.8mm、小于约0.7mm、小于约0.6mm、小于约0.5mm、小于约0.4mm、小于约0.3mm、小于约0.2mm、0.1mm、小于约0.09mm、小于约0.08mm、小于约0.07mm、小于约0.06mm或小于约0.05mm。优选地，短动物纤维的长度小于约2.0mm、小于约1.9mm、小于约1.8mm、小于约1.7mm、小于约1.6mm、小于约1.5mm、小于约1.4mm、小于约1.3mm、小于约1.2mm、小于约1.1mm、小于约1.0mm、小于约0.9mm、小于约0.8mm、小于约0.7mm、小于约0.6mm、小于约0.5mm、小于约0.4mm、小于约0.3mm或小于约0.2mm。更优选地，短动物纤维的长度小于约2.0mm、小于约1.5mm、小于约1.0mm、小于约0.5mm或小于约0.2mm。
在一些实施方案中，短动物纤维的平均长度为约3.0mm或更小、约2.9mm或更小、约2.8mm或更小、约2.7mm或更小、约2.6mm或更小、约2.5mm或更小、约2.4mm或更小、约2.3mm或更小、约2.2mm或更小、约2.1mm或更小、约2.0mm或更小、约1.9mm或更小、约1.8mm或更小、约1.7mm或更小、约1.6mm或更小、约1.5mm或更小、约1.4mm或更小、约1.3mm或更小、约1.2mm或更小、约1.1mm或更小、约1.0mm或更小、约0.9mm或更小、约0.8mm或更小、约0.7mm或更小、约0.6mm或更小、约0.5mm或更小、约0.4mm或更小、约0.3mm或更小、约0.2mm或更小、0.1mm或更小、约0.09mm或更小、约0.08mm或更小、约0.07mm或更小、约0.06mm或更小、或约0.05mm或更小。优选地，短动物纤维的平均长度为约2.0mm或更小、约1.9mm或更小、约1.8mm或更小、约1.7mm或更小、约1.6mm或更小、约1.5mm或更小、约1.4mm或更小、约1.3mm或更小、约1.2mm或更小、约1.1mm或更小、约1.0mm或更小、约0.9mm或更小、约0.8mm或更小、约0.7mm或更小、约0.6mm或更小、约0.5mm或更小、约0.4mm或更小、约0.3mm或更小，或约0.2mm或更小。更优选地，短动物纤维的平均长度为约2.0mm或更小、约1.0mm或更小、约1.5mm或更小、约0.5mm或更小或约0.2mm或更小。
在一些实施方案中，动物纤维的长度大于约0.05mm、大于约0.06mm、大于约0.07mm、大于约0.08mm、大于约0.09mm、大于约0.10mm、大于约0.11mm、大于约0.12mm、大于约0.13mm、大于约0.14mm、大于约0.15mm、大于约0.16mm、大于约0.17mm、大于约0.18mm、大于约0.19mm或大于约0.20mm。在一些实施方案中，动物纤维的平均长度为约0.05mm或更大、约0.06mm或更大、约0.07mm或更大、约0.08mm或更大、约0.09mm、约0.10mm或更大、约0.11mm或更大、约0.12mm或更大、约0.13mm或更大、约0.14mm或更大、约0.15mm或更大、约0.16mm或更大、约0.17mm或更大、约0.18mm或更大、约0.19mm或更大，或约0.20mm或更大。
在一些实施方案中，本发明提供了一种具有粉末样性质的产品，该产品包括长度为约2mm或更小的动物纤维。在一些实施方案中，本发明提供了一种具有粉末样性质的产品，该产品基本上由长度为约2mm或更小的动物纤维组成。在一些实施方案中，本发明提供了一种具有粉末样性质的产品，该产品由长度为约2mm或更小的动物纤维组成。
在一些实施方案中，本发明提供了一种具有粉末样性质的产品，该产品包括长度为约2.5mm至约0.05mm、约2.5mm至约0.1mm、约2.5mm至约0.2mm、约2.0mm至约0.05mm、约2.0mm至约0.1mm、约2.0mm至约0.2mm、约1.5mm至约0.05mm、约1.5mm至约0.1mm、约1.5mm至约0.2mm、约1mm至约0.05mm、约1mm至约0.1mm或约1mm至约0.2mm的动物纤维。在一些实施方案中，本发明提供了一种具有粉末样性质的产品，该产品基本上由长度为约2.5mm至约0.05mm、约2.5mm至约0.1mm、约2.5mm至约0.2mm、约2.0mm至约0.05mm、约2.0mm至约0.1mm、约2.0mm至约0.2mm、约1.5mm至约0.05mm、约1.5mm至约0.1mm、约1.5mm至约0.2mm、约1mm至约0.05mm、约1mm至约0.1mm或约1mm至约0.2mm的动物纤维组成。在一些实施方案中，本发明提供了一种具有粉末样性质的产品，该产品由长度为约2.5mm至约0.05mm、约2.5mm至约0.1mm、约2.5mm至约0.2mm、约2.0mm至约0.05mm、约2.0mm至约0.1mm、约2.0mm至约0.2mm、约1.5mm至约0.05mm、约1.5mm至约0.1mm、约1.5mm至约0.2mm、约1mm至约0.05mm、约1mm至约0.1mm或约1mm至约0.2mm的动物纤维组成。
动物纤维可以是从动物中获得的纤维，例如，羊毛、毛发、毛皮或其任何两种或更多种的混合物。合适的动物包括但不限于绵羊、羔羊、山羊、骆驼、羊驼、美洲鸵、骆马和兔。优选地，动物纤维为羊毛，例如，绵羊毛或山羊毛。更优选地，动物纤维为绵羊毛。尽管本发明是参照特定的动物纤维来描述的，但是本发明特别适用于具有角质层的任何动物纤维。
动物纤维的长度可以通过常规方法减小。优选地，动物纤维的长度通过切割操作减小。切割操作可以用例如旋转切割研磨机或闸刀式切割机执行。有利地，使用切割操作来减小动物纤维的长度避免了对压碎或粉碎技术的需要。因此，可以最小化对动物纤维结构的损坏。
具有改善的流变性质的纤维是指相对于较长的动物纤维具有增加的流动性的纤维。例如，当纤维在例如流体之类的介质、特别是液体中混合或搅拌时，短动物纤维可以具有增加的流动性。令人惊讶的是，与纤维的流动特性相比，低于一定长度的动物纤维、特别是长度小于约2mm的动物纤维可以表现出类似于粉末流动特性的流动特性。
动物纤维流动性降低的一个原因是毡化或缠结。在一些实施方案中，与较长的动物纤维相比，在介质中混合或搅拌短的动物纤维导致毡化和/或缠结减少。有利地，毡化减少允许纤维在介质中更有效地混合。在一些实施方案中，在介质中混合或搅拌短动物纤维导致无毡化或缠结。
具有改善的流变性质的纤维在任何过程中可以是有益的，在该过程中纤维必须或优选自由流动。例如，涉及在介质中混合或搅拌动物纤维的过程，例如用于从动物纤维中提取蛋白质的过程。可以从短动物纤维中提取的蛋白质的实例包括但不限于角蛋白、胶原、弹性蛋白、蚕丝蛋白及其任何两种或更多种的混合物。优选地，从短动物纤维中提取的为角蛋白。
提取过程可以通过使包括短动物纤维的组合物经受提取条件来执行，例如氧化亚硫酸盐解条件、氧化条件、水解条件或其任何两种或更多种的组合。本领域已知的常规提取条件适用于本发明。提取条件通常涉及在合适的溶剂(例如包括水的溶剂)中、在使得至少一种蛋白质的至少一部分被提取到溶剂中的条件下混合动物纤维。然后可以过滤提取溶液，以提供滤液和残渣。通常例如通过沉淀从滤液中分离蛋白质。
一般地，可以通过在有或没有混合或搅拌的情况下将残渣悬浮在合适的溶剂(例如包括水的溶剂)中一段时间来从残渣中提取另外的蛋白质。然后可以过滤溶液，以获得第二滤液和第二残渣。可以例如通过沉淀从第二滤液中分离另外的蛋白质。可以通过相同的过程等进一步提取第二残渣，直到不再从滤液中分离出另外的蛋白质。例如，在一些实施方案中，提取过程可以包括一个、两个、三个、四个、五个或六个进一步提取步骤。
有利地，用包括短动物纤维的组合物执行提取可以提供更有效的混合，并且改善提取过程的效率。不希望受理论束缚，据信短动物纤维增加的表面积和/或增加的孔隙率也可以改善提取过程的效率。通过改善过程的效率，可以提高来自每个提取步骤的蛋白质的产量。因此，可以提高蛋白质的总产量和/或可以需要更少的提取步骤。
改善的流变性质在涉及形成包括短动物纤维和一种或多种附加组分的动物纤维复合材料的过程中也是有益的。有利地，短动物纤维的粉末样性质有利于纤维和附加组分的混合。因此，可以获得包括短动物纤维和附加组分的基本上均质混合物的复合材料。
在一些实施方案中，动物纤维复合材料包括短动物纤维和聚合材料。包括短动物纤维和聚合材料的复合材料可以例如用作填料材料。
合适的聚合材料的实例包括但不限于环氧树脂、聚酰亚胺、聚乳酸、聚乙烯，聚丙烯酸酯、聚氨酯及其任何两种或更多种的组合。在一些实施方案中，聚合材料为热塑性材料。在一些实施方案中，聚合材料为低熔融温度聚合材料。优选地，聚合材料为聚乳酸。
在一些实施方案中，动物纤维复合材料通过将短动物纤维与聚合材料的微丸混合以形成共混物来制备。将共混物熔融并且任选地压缩，以形成动物纤维复合材料。在一些其它实施方案中，动物纤维复合材料通过将短的切割后纤维与熔融的聚合材料混合以提供短动物纤维和熔融的聚合材料的共混混合物来制备。可以将共混混合物挤出，以形成所需形状的动物纤维复合材料。
相对于较长的纤维，短动物纤维可以具有较高的堆积密度。例如，短动物纤维的堆积密度可以为约500kg/m3。为了比较，疏松羊毛的堆积密度通常为约30kg/m3。具有高堆积密度的动物纤维可用于各种应用，例如用于膳食补充剂。
在一些实施方案中，膳食补充剂包括短动物纤维。膳食补充剂可以进一步包括一种或多种膳食补充剂添加剂。可以使用本领域已知的任何常规的膳食补充剂添加剂。例如，一种或多种膳食补充剂添加剂可以选自增量剂、填充剂、润滑剂、防腐剂、稀释剂、崩解剂和调味剂。膳食补充剂可以以适于消费的任何形式提供。合适的形式的实例包括但不限于胶囊、丸剂、片剂、粉末样形式、颗粒和凝胶。优选地，膳食补充剂以胶囊的形式提供。
可以使用短动物纤维的其它应用包括作为助滤剂和吸收材料，例如用于吸收气体、油和/或湿气。
有利地，短纤维可以保留某些纤维样性质。例如，在一些实施方案中，短动物纤维可以保持静电荷。不希望受理论束缚，据信保持静电荷的能力是由于纤维的蛋白质性质。
提供以下非限制性实施例，以说明本发明而绝不限制其范围。
实施例
1.与疏松羊毛相比加工短的切割后羊毛
将疏松洗净的羊毛与水以1∶20w/w的比例组合，并且使用顶置叶片式搅拌器(overhead blade stirrer)搅拌。疏松羊毛的纤维长度为约5cm。羊毛作为一种材料在溶液中移动。不希望受理论束缚，据信纤维紧密的相互作用将纤维保持在一起并且引起纤维的毡化。纤维的毡化导致溶液与羊毛的不良混合以及水进入纤维网的不良渗透。
将类似质量的羊毛切割成约15mm的纤维长度，并以1∶20的比例与水混合。当用顶置叶片式搅拌器混合时，羊毛再次形成纤维团，导致不良混合等。
切碎至3mm纤维长度的羊毛与上述纤维的表现不同。当以类似的方式搅拌时，最初，羊毛不会作为一种缠结的材料移动，并且实现了优异的混合。然而，在长时间搅拌后发生了毡化。所形成的毡化的羊毛球难以被水渗透，因此，混合物不是均质的。
将切割至2mm纤维长度的羊毛与水以1∶20的比例混合，并且使用顶置叶片式搅拌器搅拌。完全混合容易发生，并且混合物是均质的。在搅拌24小时后，纤维没有发生毡化或缠结。
评估了低于2mm的几种纤维长度，包括1mm和0.2mm纤维。当在水中搅拌时，所有长度低于2mm的纤维表现出粉末样性质，例如无毡化或缠结。
2.从羊毛中提取角蛋白
使用如US 7,148,327(其整体内容通过引用并入本文)中所述的氧化亚硫酸盐解过程从两个羊毛样品中提取可溶性角蛋白蛋白质。第一个样品包括90g切割至10mm长度的羊毛。第二个样品包括90g切割至0.2mm长度的羊毛。将每个样品浸入550ml的铜-氨络合物中，加入亚硫酸钠，并且将混合物补足至1L。由于羊毛倾向于毡化，然后限制混合，因此用10mm羊毛样品仅实现了轻微振荡搅拌。用0.2mm羊毛样品实现了搅拌。过滤每个溶液，每24小时用等体积的水替换滤液，持续5天。提取后，从每个滤液等分试样中沉淀可溶性蛋白质。来自两个样品的可溶性蛋白质的总产量为约34％。
这些实验的结果证明，用0.2mm纤维样品实现了提取时间的显著改善。具体地，与用10mm纤维样品的5天相比，用0.2mm纤维样品在3天内实现了等效的蛋白质提取。
Figure BDA0003809321980000091
当采用包括氧化和水解的提取过程时，也观察到提取效率的类似改善。
3.膳食补充剂粉末的制备
将疏松羊毛(堆积密度约30kg/m3)切割成0.2mm的长度。切割后羊毛的堆积密度为470kg/m3。较高的密度允许将200mg的切割后羊毛与300mg的普通膳食补充剂添加剂(淀粉)的组合填充至胶囊中，以提供膳食补充剂。
4.复合材料中填充剂的制备
将切割至0.2mm长度的羊毛与低熔融温度聚合物聚乳酸(PLA)组合。测试了两种不同的混合方法。在第一种方法中，将0.2mm切割后羊毛以5％w/w的比例与PLA微丸组合，并且搅拌混合物以产生共混物。将共混物熔融并压缩，以产生包埋在PLA中的切割后羊毛的复合材料。在第二种方法中，将PLA升高到其熔融温度以上，并且将0.2mm切割后羊毛加入至所得液体中。将该混合物作为液体共混以确保均质混合物，然后挤出成所需的形状，以产生PLA/羊毛复合材料。
当用未根据本发明切割至一定长度的动物纤维执行时，两种混合方法都不是有效的。因此，不能获得均质复合材料。
5.切割后羊毛和活性炭作为助滤剂的比较
在单位质量和单位体积的基础上，与酸浸渍的活性炭相比，切割至0.2mm长度的羊毛经发现能有效除去污染物气体。将疏松羊毛(堆积密度约30kg/m3)切割至0.2mm的长度。切割后羊毛的堆积密度为470kg/m3。将0.2mm切割后羊毛的气体吸收性能与酸浸渍的活性炭(堆积密度为520kg/m3)的气体吸收性能进行比较；过滤介质。将5g的每种材料置于室中，并且用等体积的二氧化硫填充该室。1500秒后，每种材料吸收了相似量的二氧化硫，具体地，0.2mm切割后羊毛纤维吸收了85％，而酸浸渍的活性炭吸收了93％。
6.头发增厚剂的制备
将羊毛切割至1mm长度，并且使用常规染色过程染成棕色。所得的染色的切割后羊毛具有几种有利性质。它的颜色与人的头发相同，像粉末一样可流动，并且能够保持静电荷。不希望受理论束缚，据信保持静电荷的能力是由于纤维的蛋白质性质。由于这些特征的组合，棕色短的切割后羊毛粉末可以用作局部头发增厚产品。当局部施用至头部时，短的切割后纤维静电附着至头发上，以赋予化妆品更大厚度的外观。
本发明的范围不旨在仅限于上述实施例。如本领域技术人员所理解的，在不脱离如所附权利要求中阐述的本发明的范围的情况下，许多变化是可能的。

Claims (38)

1.一种具有粉末样性质的产品，所述产品包括长度小于10mm的动物纤维。
2.根据权利要求1所述的产品，其中所述动物纤维的所述平均长度为约3mm至约0.05mm。
3.根据权利要求1或2所述的产品，其中所述动物纤维的所述平均长度为约2mm至约0.1mm。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的产品，其中所述动物纤维为羊毛。
5.根据权利要求4所述的产品，其中所述羊毛为绵羊毛。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的产品，其中所述产品通过切割动物纤维来制备。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的产品，其中与包括长度大于10mm的动物纤维的产品相比，所述产品具有选自以下的至少一种粉末样性质：改善的流变性、增加的密度、增加的表面积和增加的孔隙率。
8.一种用于制备包括长度小于10mm的动物纤维的产品的过程，所述过程包括：
i)提供长度大于10mm的动物纤维，以及
ii)将所述动物纤维的所述长度减小至小于10mm，以获得所述产品。
9.根据权利要求8所述的过程，其中所述动物纤维的所述长度通过切割操作减小。
10.根据权利要求9所述的过程，其中所述切割操作用旋转切割研磨机或闸刀式切割机执行。
11.根据权利要求8-10中任一项所述的过程，其中所述动物纤维的所述平均长度减小至约3mm至约0.05mm。
12.根据权利要求8-11中任一项所述的过程，其中所述动物纤维的所述平均长度减小至约2mm至约0.1mm。
13.根据权利要求8-12中任一项所述的过程，其中所述动物纤维为羊毛。
14.根据权利要求13所述的过程，其中所述羊毛为绵羊毛。
15.一种当通过权利要求8-14中任一项所述的过程制备时的包括动物纤维的产品。
16.一种用于制备动物纤维组合物的过程，所述过程包括：
i)提供权利要求1-7和15中任一项所述的产品，以及
ii)将所述产物在介质中混合，以获得所述动物纤维组合物。
17.根据权利要求16所述的过程，其中所述介质为流体。
18.根据权利要求17所述的过程，其中所述流体包括水。
19.根据权利要求16所述的过程，其中所述介质为聚合材料。
20.根据权利要求19所述的过程，其中所述聚合材料为聚乳酸。
21.根据权利要求19或20所述的过程，其中所述聚合材料为微丸形式。
22.根据权利要求19或20所述的过程，其中所述聚合材料为液体形式。
23.根据权利要求16-22中任一项所述的过程，其中与包括长度大于10mm的动物纤维的组合物相比，所述动物纤维组合物具有改善的流变性。
24.一种用于从动物纤维中提取蛋白质的过程，所述过程包括：
i)提供权利要求1-7和15中任一项所述的产品，
ii)使所述产物经受提取条件，以提供提取溶液，
iii)过滤所述提取溶液，以提供滤液和残渣，以及
iv)从所述滤液中分离所述蛋白质。
25.根据权利要求24所述的过程，其中所述提取条件选自氧化亚硫酸盐解条件、氧化条件、水解条件及其任何两种或更多种的组合。
26.根据权利要求25所述的过程，其中所述氧化亚硫酸盐解条件包括将所述产物与包括铜-氨络合物和亚硫酸钠的溶液混合。
27.根据权利要求24-26中任一项所述的过程，其中所述过程包括进一步提取步骤，其包括：
v)将所述残渣悬浮在溶剂中，
vi)过滤所述悬浮液，以获得第二滤液和第二残渣，以及
vii)从所述第二滤液中分离所述蛋白质。
28.根据权利要求27所述的过程，其中所述过程包括一个、两个、三个、四个、五个或六个进一步提取步骤。
29.根据权利要求24-28中任一项所述的过程，其中所述蛋白质选自角蛋白、胶原、弹性蛋白、蚕丝蛋白及其任何两种或更多种的混合物。
30.一种动物纤维复合材料，其包括权利要求1-7和15中任一项所述的产品以及聚合材料。
31.根据权利要求30所述的动物纤维复合材料，其中所述聚合材料为聚乳酸。
32.根据权利要求30或31所述的动物纤维复合材料，其中所述复合材料包括相对于所述聚合材料约5％w/w的所述动物纤维。
33.根据权利要求30-32中任一项所述的动物纤维复合材料，其中所述复合材料基本上均质。
34.一种膳食补充剂，其包括权利要求1-7和15中任一项所述的产品。
35.根据权利要求34所述的膳食补充剂，其中所述膳食补充剂进一步包含膳食补充剂添加剂。
36.权利要求1-7和15中任一项所述的产品作为助滤剂或吸收材料的用途。
37.一种用于制备头发增厚剂的过程，所述过程包括：
i)提供权利要求1-7和15中任一项所述的产品，以及
ii)将所述动物纤维染色，以获得所述头发增厚剂。
38.一种当通过权利要求37所述的过程制备时的头发增厚剂。
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