DE1720131C - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Formkörpers aus Proteinfasern - Google Patents

Description

<t

Elektroabscheidungsgefäß einführt, das wenigstens 10 mm lang sein. Auch kleine Fasern, die nur noch

eine Kathode und wenigstens eine Anode enthält, unter dem Mikroskop wahrgenommen werden kön-

und die wäßrige Suspension in dem Gefäß bei einer nen, sind brauchbar. Es ist nicht möglich, die Dicke

Temperatur von weniger als 60° C hält, wobei zur solcher Fäserchen in einer wäßrigen Suspension zu

Abscheidung der Fasern auf der Kathodenoberfläche 5 bestimmen, da die Fäserchen in einem beträchtli-

der pH-Wert der wäßrigen Suspension bei maximal chen Umfang gequollen oder hydratisiert sind.

6,0, zur Abscheidung auf der Anodenoberfläche bei Die Rohmaterialien werden nach der Entfernung

mindestens 9,0 gehalten wird. von Staub, Fett, Gerbmittel und anderen Verunreini-

Die Erfindung erstreckt sich auch auf eine Vor- gungen von einer Scheidevorrichtung, einem Schlagrichtung zur Durchrührung des oben angegebenen io werk, einem Schrotwerk, einer Knetevorrichtung Verfahrens. Sie ist gekennzeichnet durch ein Elektro- oder einer Steinmühle in Fäserchen aufgespalten, abscheidungsgefäß zur Aufnahme einer wäßrigen Den Fäserchen wird Wasser zugegeben, um eine Proteinfasersuspension, in dem sich mehrere Elektro- wäßrige Suspension von hydratisierten Fibrillen zu den befinden, welche in die wäßrige Suspension ein- erzeugen. Wenn der pH der Suspension niedriger als tauchen, wobei von den Elektroden wenigstens eine 15 0,6 gehalten wird, werden die meisten Fäserchen an als Kathode und wenigstens eine als Anode geschal- der Kathodenoberfläche oi der anschließenden tet ist und wenigstens eine Elektrode »lie Gioße und Elektroabscheidung abgeschieden. Wenn andererseits Form des gewünschten Formkörpers hat, ferner der pH höher als 9,0 gehalten wird, so werden die durch Anschlüsse Turn Anlegen eines Gieichstrompo- Fäserchen an der Anodenoberfläche abgeschieden, tcntials zwischen den Elektroden, durch eine Einrich- 20 Auf diese Weise ist es möglich. Fäserchen an jeder tung zum Einführen und Herausnehmen der Elektro- E.cktrode durch Einstellen des pH abzuscheiden. Im de in der Gestalt eines Formkörpers aus dem Gefäß allgemeinen ist es bequemer, die Fäserchen an einer sowie durch eine Einrichtung zum kontinuierlichen Kathodenoberfläche abzuscheiden. Wenn die Faser-Entfernen des an der Elektrode abgeschiedenen chen an der Kathode abgeschieden werden sollen, Formkörpers. 25 wird eine anorganische Säure oder eine freie organi-

Unter »Formkörper« werden Umhüllungen, Saiten sehe Säure mit den Fäserchen vermischt, um sie zu

oder Säcke mit gleichmäßiger Dicke und frei von quellen und den pH der Suspension auf einen Wert

fehlerhaften Stellen verstanden. Die darin enthalte- unterhalb von 6,0, vorzugsweise zwischen 2,0 und

nen einzelnen Proteinfäserchen sind miteinander ver- 4,0 einzustellen. Geeignete Säuren sind Salzsäure,

wickelt bzw. verschlungen. 30 Essigsäure oder Milchsäure. Sollen die Fäserchen an

Die erfindungsgemäße Elektroabscheidung ist zu der Anode abgeschieden werden, wird ein alkalisches unterscheiden von den üblichen Elektrolysevorgän- Mittel wie Kaliumhydroxyd, Natriumhydroxyd oder gen. Hierbei wird die abgeschiedene Substanz, z. B. Natriumphosphat zugegeben, um den pH der Suspenein Metili, kräftig an die Elektrodenoberflächi ge- sion auf einen Wert oberhalb von 9,0, vorzugsweise bunden und kann nicht so leicht abgestreift werden. 35 zwischen 10,0 und 13,0 einzustellen. Die entstandene Demgegenüber haften die erfindungsgemäß abge- verdünnte wäßrige Suspension von hydratisierten schiedenen Fäserchen locker an der tilektrodenober- fasrigen Proteinfibrillen hat ein weißes, opakes Ausfläche, so daß der Formkörper leicht von der Elek- sehen und eine Viskosität ähnlich wie verdünnter trodenoberfläche abgestreift werden kann. Mehl(-brei).

Die wichtigsten Rohmaterialien für die Zwecke der 4° Die Form der Elektrode der Elektroden, auf die vorliegenden Erfindung sind faserhaltiges Proteinma- die Fäserchen abgeschieden werden, spielt eine wichterial, wie Därme, Sehnen, Haut oder Unterhautge- tige Rollo bei der Bestimmung der Gestalt des Endwebe von Tieren. Andere geeignete Rohmaterialien produktes. Um einen sackähnlichen Gegenstand zu sind z. B. enthaarte und entfettete Rohhäute, chrom- erhalten, kann die als Abscheidungsfläche dienende gege'btc Haut, von der das Gerbmittel entfernt vvor- 45 Elektrode die gleiche Form und Größe wie das geden ist und die ein ähnliches Aussehen hat wie Roh- wünschte Endprodukt haben. Bei der Herstellung haut. von großformatigen Umhüllungen für Lebensmittel

Der Ausdr'ick »fasriges Protein« bzw. »faserhalti- kann eine zylindrische oder rechteckige Säulenelekges Protein« bezieht sich auf Kollagen, das in den trode als Ablagerungsfläche verwendet werden; sie obenerwähnten Rohmaterialien enthalten ist, auf Fi- 50 kann mit einem Endabschnitt versehen sein, der dem broin in Rohseide von Seidenwürmein; Keratin in geschlossenen Ende der Umhüllung entspricht. Röh-Haaren; Fibrinogen in Blut; Myosin in Muskeln und ren aus ro^c*freiem Stahl mit einem Durchmesser von auf andere Proteine, wie diejenigen, die im Tinten- 45 mm und einer Länge von 200 mm mit einem abfisch oder Seeteufelfisch enthalten sind. Die Prüfung gerundeten Ende eignen sich für die Ablagerung bei ■ solcher Proteine hat gezeigt, daß sie in fasriger Form 55 der Herstellung von Kondomen. Bei der Herstellung eine spiralförmige Struktur besitzen. Es gibt viele von langen kontinuierlichen Umhüllungen zur Ver-Fälle, bei denen die Proteine zusammen mit Muco- Wendung für Wienerwürstchen oder Snlami kann die protein oder mit denaturiertem Protein vorkommen. Elektrode ein hohler Zylinder mit dem gleichen Die für die Zwecke der Erfindung verwendbaren Durchmesser wie dem Durchmesser des gewünschten Proteine müssen nicht notwendigerweise chemisch, 60 Endproduktes sein. Die Elektrode ist mit einem ringreine Substanzen sein. förmigen Durchgang so versehen, daß Gas in das In-

Der Ausdruck »Fäserchen« bzw. »Fibrillen« be- nerc des nassen schlauchfönnigen Produktes eingelei-

zeichnet feine F'asern, die durch feines Verteilen des tet werden kann, um den nassen Schlauch zu stützen,

Protein-Ausgangsmaterials auf mechanischem, ehe- der vorzugsweise kontinuierlich von der Elektrode

mischem oder enzymatisch-chcmischem Weg erhalten 65 durch geeignete Aufwickeleinrichtungcn abgezogen

worden sind. Die Größe der Fasern ist so, daß sie wird.

vom unbewaffneten Auge noch erkannt werden kön- Um einen schnurförmigen bzw. saitenförmigcn Ge-

.len; aber sie können auch beispielsweise bis zu genstand zu erhalten, ist die Ablagerungsfläche eine

Elektrode mit einem weit größeren Durchmesser als scr. Die bevorzugten Temperaturen liegen im Bereich

der Durchmesser des Gegenstandes, oder die Elck- vom Gefrierpunkt der wäßrigen Suspension bis zu

trode kann eine Platte mit glatter oder gebogener 25° C.

Oberfläche sein. Wenn man eine zylindrische Elck- Die Elektroden können aus Materialien bestc-

trodc für diesen Zweck verwendet, kann das Gas aus 5 hen, die vorzugsweise während der Reaktion in der

dem Inneren des nassen schlauchförmigcn Produkts wäßrigen Suspension im wesentlichen inert und un-

abgcsaugt werden, wenn der Schlauch von der Elek- löslich sind. Geeignete Materialien, die sich als Ka-

trode abgezogen wird. Dabei kann das anfangs thode eignen, sind z. B. rostfreier Stahl, Nickel, Gold,

schlauchförrnigc Produkt verdreht und gestreckt wer- Silber, Blei, Legierungen von solchen Metallen, mit

den, wenn es von der Elektrode abgezogen wird, um io Edelmetall überzogene Basismetalle, Graphit oder

einen nassen, festen Streifen oder eine nasse, feste elektrisch leitende Pulver, wie Graphitformkörper,

Schnur bzw. Kordel zu bilden. Wenn man eine geeig- die mit Bindemittel wie Paraffinen oder synthcti-

nete Spannung auf die Schnur aufbringt, können die sehen Harzen versetzt sind. Beispiele für geeignete

Fibrillcn in Richtung des Streckens orientiert werden. Anodcnmaterialicn sind Platin, Bleidioxyd und rost-

Wenn die zur Ablagerung verwendete Elektrode eine 15 freier Stahl.

gebogene Oberfläche hat, hat der Formkörper eine Um die Zugfestigkeit des fertigen Produkts zu ver-

cntsprcchcnde Wölbung. bessern und ihm eine feine Textur zu verleihen, kann

Eine geeignete Gleichstromquelle wird angcwcn- die wäßrige Suspension partiell hydrolysiert werden

dct, um das erfindungsgemäße Verfahren durchzu- durch Erhitzen oder durch die Einwirkung eines ein

führen; es kann sich um einen gleichmäßigen bzw. 20 Protein ersetzenden Enzyms, einer Säure oder von

geglätteten oder um einen pulsierenden Strom han- Alkali, wodurch die Menge der hydrophilen Gruppen

dein. Die Spannung oder das Potential zwischen den erhöht wird und die Hydratisicrungsfähigkeit der Fi-

Elcktrodcn kann in einem weiten Bereich schwanken, brillcn g«. -csligt wird. Man kann aber auch nicht hy-

wobei mit höheren Potentialen größere Elcktroab- drolysierte Fibrillen mit hydrolysierten Fibrillen ver-

schcidungsgeschwindigkeitcn erzielt werden. Mii hö- 25 mischen, wobei letztere die Rolle eines Bindemittels

hcrcn Potentialen entstehen jedoch zusätzliche Pro- spielen.

blcmc wegen möglicher I.eckströme, Metallkorro- Ein besonders wirksamer Weg, um die Zugfestig-

sion, der Gefahr von Überschlägen bzw. Funken. kcit und die Reißfestigkeit des Produkts zu erhöhen,

Wenn man niedere Spannungen anwendet, werden besteht darin, zu Proteinfibrillen etwas größere Fa-

zwar die obigen Probleme verringert, jedoch ist die 30 scm hinzuzugeben, die vorzugsweise eine unregelmü-

Bildungswirksamkcit wegen der langsameren Elck- ßige Oberfläche infolge der Einwirkung eines Schlag-

troabschcidungsgcschwindigkeit geringer. Die Dicke werkes haben, und die Elektroabscheidung solcher

der elektrisch abgeschiedenen Fibrillenschicht nimmt größeren Fasern gleichzeitig mit den Fibrillcn durch-

mit steigender Spannung und steigender Zeit zu. Im zuführen. Solche zusätzlichen größeren Fasern kön-

allgcmcincn kann man ein Potential zwischen 5 und 35 "cn Kokonseidc, Seidengarn, Cellulose, Baumwolle,

KK)O Volt anwenden. Eine Spannung zwischen etwa Stapelfasern, Polyvinylchlorid-Fasern, Polyvinylacc-

KK) und 300 Volt ist zweckmäßig. tat-Fasern, Polyvinylidcnchlorid-Fascrn oder Polya-

Die Konzentration der Elcktrolytverunrcinigungcn midfasern sein. Größere Fasern von tierischen, Sehin der wäßrigen Suspension wird vorzugsweise nicd- ncn oder Häuten, die fasriges Proteinmaterial'darrig gehalten, da bei Anwesenheit von Elektrolyten in 40 stellen, sind für diesen Zweck ebenfalls geeignet,
hoher Konzentration ein zu großer Stromfluß vcrur- Um die Beständigkeit gegen heißes Wasser und die sacht wird und sowohl die Menge wie die Qualität Zugfestigkeit des Produkts zu erhöhen, kann ein des fasrigen Produktes ungünstig beeinflußt wird. Es Koagulationsmittel wie Formalin, Acetaldehyd, Crohat sich gezeigt, daß mit niedriger Konzentration von tonaldehyd, Mcthylglyoxal, Epichlorhydrin, Eprxyöl, Elektrolyten in der wäßrigen Suspension die Dicke 45 Glykoldialdchyd oder Acrolein der wäßrigen Suspender abgeschiedenen Fibrillcnschichten zunimmt. Es sion in einer kleineren Menge entsprechend seiner besteht jedoch kaum eine Abhängigkeit zwischen der Aktivität zugegeben werden, so daß das Koagula-Konzentration der Fäserchcn in der wäßrigen Sus- tionsmittel in die abgelagerte Fibrillenschicht cingepcnsion und der Dicke des Produkts. Selbst wenn arbeitet ist. Das Koagulationsmittel bewirkt das Koaman eine sehr verdünnte wäßrige Suspension der Fa- 50 guliercn und Vernetzen durch Wärmehärtung wähserchcn verwendet, die etwas wolkig bzw. trüb aus- rend der anschließenden Trocknungsstufc. Für den sieht, können die Fäserchcn unter Bildung einer gleichen Zweck kann jedoch auch der Formkörper Schicht abgelagert werden, in der die Fibrillen mit- nach seiner Herstellung durch Eintauchen, Besprüeinander verwickelt sind, was sich sogar mit dem hen oder andere übliche Methoden mit einer vermenschlichen Auge beobachten läßt. Eine höhere 55 dünnten wäßrigen Lösung in Berührung gebracht Faserkonzentration als 3% sollte vermieden werden, werden, die eines der obenerwähnten Koagulationsda eine dicke Suspension dazu neigt, die elektrisch mittel enthält oder die zusätzlich Alaun, Aluminiumabgeschiedene Schicht abzustreifen. Infolgedessen sulfat oder Tannin enthält. Wenn das Koagulationswerden Fibrillenkonzentrationen zwischen 0,01 und mittel verdampfbar ist, kann sein Dampf mit dem 2,0 Gewichtsprozent besonders bevorzugt. 60 nassen Formkörper in Berührung gebracht werden.

Die Temperatur der wäßrigen Suspension während Um dem Produkt Flexibilität zu verleihen, kann

der Elektroabscheidung wird gewöhnlich unterhalb ein Mittel wie Glycerin, Äthylenglykol, Propylengly-

von 60° C gehalten, da oberhalb dieser Temperatur kol oder Sorbit in einer kleineren Menge in der wäß-

die Fibrillcn leicht denaturiert werden, was zu einem rigen Suspension gelöst werden, so daß das Mittel in

brüchigen Endprodukt führt, wenn nicht die Elektro- 65 den Formkörper eingearbeitet wird. Der Formkörper

abscheidung sehr schnell vonstatten geht. Bei niedc- kann aber auch mit dem Flexibilität verleiher jen

rcn Temperaturen ist die Abscheidungsgeschwindig- Mittel durch Besprühen oder Eintauchen in Berüh-

keit langsamer, jedoch die Qualität des Produkts bes- rung gebracht werden.

7 8

Ein oberflächenaktives Mittel, das entweder katio- Die wäßrige Fasersuspension wird über eine Einnisch oder anionisch oder nicht-ionisch sein kann. laßlcitung 108 in das Gefäß 107 eingeleitet, das auch kann Jer wäßrigen Suspension in einer kleineren als Anode wirkt. Die Suspension kann vorher gekühlt Menge zugegeben werden, um das leichtere Abtrennen werden, um einen zu starken Temperaturanstieg als des abgeschiedenen Gegenstandes von der Elektrode 5 Folge des Stromflusses während der Elcktroabscheizu erleichtern und um ein entschäumtes Produkt mit dung in dem Gefäß zu verhindern. Ein ringförmiger feiner Textur und guter Qualität zu erhalten. Tank 109 ist rings um das untere Ende des Gefäßes Die hergestellte wäßrige Suspension kann leicht 107 angeordnet, um Flüssigkeit aufzufangen, die entschäumt werden, indem sie vor der Abscheidungs- über das offene obere Ende des Gefäßes 107 überstufe unter verringertem Druck gehalten wird. Wenn io fließt. Diese überfließende Flüssigkeit wird von dem man eine entschäumte Suspension verwendet, sind Tank 109 über eine Abflußlcitung 110 entfernt. Der keine Luftbläschen in den abgeschiedenen Fibrillen Tank 109 besteht aus einem geeigneten Isolierungscnthaltcn, und es wird ein gleichmäßigeres Produkt material, um Spannungsverluste zu verhindern, erhalten. In der Zeichnung ist in Das sehlaucliformige Produkt 100 wird kontinuier-F i g. I in seitlicher Ansicht eine Ausführungsform 15 lieh vom Gefäß 107 über eine Aufwickelrolle 140 der erfindungsgemäßen, teilweise geschnittenen Vor- entfernt, die im einzelnen in den Fig. 2a und 2b richtung gezeigt, bei der ein schlauchförmiger, elck- dargestellt ist. Die Geschwindigkeit, mit der das Protrisch abgeschiedener Formkörper kontinuierlich ge- dukt 100 abgezogen wird, wird in Übereinstimmung bildet und von detn Elektroabschcidungsgefäß abge- mit der Geschwindigkeit der Faserabscheidung und zogen wird; ao der gewünschten Dicke des Endproduktes reguliert. Fi g. 2 a ist eine Seitenansicht einer Aufwickclrol- Wenn ein langer, schlauchförmiger Film das gele, die bei der Ausführungsform der Fig. 1 verwen- wünschte Endprodukt ist, wird der Druck in dem det wird; Produkt 100 durch Einleiten von Gas über das Rohr Fig. 2b ist eine Seitenansicht der Vorrichtung 102 auf etwa einer Atmosphäre oder höher, z.B. nach Fi g. 2 a; 25 6,0 mm H_äO-Säule, gehalten, um ein Aneinanderhaf-F i g. 3 ist eine seitliche, teilweise geschnittene An- ten der Innenseite der Wand des nassen Schlauchs zu sieht einer anderen Ausführungsform der erfindungs- verhindern und den nassen Schlauch zu stabilisiegcmäßen Vorrichtung zur Herstellung von sackförmi- ren.

gen Gegenständen; Zu Betriebsbeginn wird ein Gazeschlauch, der F i g. 4 ist ein Querschnitt durch ein Elektroab- 30 nicht dargestellt ist, locker um die Kathode 101 gescheidungsgcfäß der F i g. 3. welches die Lage der wickelt und über die Aufwickelvorrichtung 140 gelei-Anodcn zeigt; tet. Nachdem eine kleine Menge Fäserchen auf der F i g. 5 ist eine vordere Ansicht einer anderen Aus- Gaze abgelagert worden ist, wird die Gaze nach oben führungsform gemäß der vorliegenden Erfindung, bei gezogen, wobei der Anfangsabschnitt des Gegenstander man sich einer drehbaren zylindrischen Elektrode 35 des 100 an ihm hängt. Während dieser Zeit ist ts erals Abscheidungsfläche bedient; wünscht, daß in dem Schlauch mit Hilfe der Steuer-F i g. 6 ist ein senkrechter Querschnitt entlang der einrichtung 130 und dem Hahn 120 ein Druck etwas Linie A -A der F i g. 5; oberhalb Atmosphärendruck gehalten wird.

Fig. 7 ist eine Elektronenmikroskop-Fotografie Fig. 3 erläutert eine andere Ausführungsform der mit 9000facher Vergrößerung der Oberfläche eines 40 Erfindung, bei der mehrere sackähnliche Körper auf fasrigeri Protein-Fibrillenfilms, der nach einem be- stabförmigen Kathoden 210 hergestellt werden könkannten Extrusionsverfahren hergestellt worden nen, die über eine endlose Führungsbahn 242 mit ist; Hilfe von isolierenden Manschetten 211 befestigt Fig. 8 ist eine gleiche Mikrofotografie (3000- sind. Die Manschetten 211 verhüten eine unerfache Vergrößerung) eines andeen bekannten Pro- 45 wünschte Ablagerung von Fäserchen rund um den duktes; Fuß der Kathoden. Die Kathoden werden durch den F i g. 9 ist eine Mikrofotografie mit 9000facher Mittelteil des zur Elektroabscheidung eingerichteten Vergrößerung von Proteinfibrillen, die erfindungsge- Gefäßes 220 mit Hilfe einer Antriebskette 241 gemäß hergestellt worden sind. führt, die parallel zu einer Führungsschiene 242 und In der F i g. 1 ist mit 100 ein schlauchförmiger, 50 zu Zahnrädern 243 angeordnet ist. Anoden 221 sind elektrisch abgeschiedener Gegenstand bezeichnet, der in einer Zick-Zack-Linie entlang einer Seite des Geauf einer ringförmigen Kathode 101 erzeugt worden fäßes 220 angeordnet. Sie werden von Trägern 222, ist, die sich innerhalb eines Gefäßes 107 befindet. In- 223 getragen, wie dies am besten in F i g. 4 zu sehen nerhaib der Kathode 101 ist eine Leitung 102 an- ist. Die Breite des Gefäßes 220 ist so, daß eine optigeordnet, deren unteres Ende mit einem 3-Wege- 55 male Entfernung zwischen dem Weg der Kathoden Hahn 120 so verbunden ist, daß das Innere des und der Anoden 221 eingehalten wird, die sich an Formkörpers 100 mit der Atmosphäre in Verbindung jeder Seite der Kathoden befinden, stehen kann oder mit einem Druckmedium aus einer Die wäßrige Fasersuspension wird in das Gefäi geeigneten Druck erzeugenden Einrichtung 130 be- 220 über die Einlaßleitung 230 eingeführt. Aus dem schickt werden kann. Kühl- und Waschwasser wird 60 Gefäß wird Flüssigkeit über die Abflußleitung 231 gegen das Innere des schlauchförmigen Produkts abgezogen, die dicht neben dem Kopf des Gefäße« über ein Einlaßrohr 105 und öffnungen 103 an dem 220 so angeordnet ist, daß sich der Flüssigkeitsspieoberen Ende der Kathode 101 gesprüht. Das Wasser gel innerhalb des Gefäßes etwas oberhalb der oberen wird von dem Inneren des Gegenstandes durch ein Enden der Kathoden 210 während ihres Durchgan-Abzugsrohr 104 entfernt, das konzentrisch um die 65 ges durch den Tank zwischen die Zahnräder 243 be- Zuleitung 102 angeordnet ist und das an seinem un- findet. Die Kette 241 wird in Richtung der Pfeile mil teren Ende mit einem Wasserauslaßrohr 106 in Ver- einer vorbestimmten Geschwindigkeit gezogen, dif bindung steht, der Zeit entspricht, die die Kathoden benötigen, da-

mit sie innerhalb der wäßrigen Suspension die AbIa- mer eingeleitet und eine wäßrige Lösung von Kalium

gerung mit der gewünschten Dicke der Fäserchen er- hydroxyd oder Natriumhydroxyd als Elektrolyt in dei

halten. Lösung der Kathodenkammer verwendet. In diesen

Nachdem die Kathoden210 durch die wäßrige Sus- Fall ist es vorzuziehen, daß die Lösung in der Katho-

pension geführt worden sind und die Fäserchen dar- S denkammcr keine anderen Anionen als Hydroxylio·

auf niedergeschlagen worden sind, werden die Katho- ncn enthält.

den aus dem Gefäß 220 entfernt, wie dies auf der Die Verwendung von Diaphragmen hat den Vorlinken Seite der Fig. 3 dargestellt ist, und durch ge- teil, daß keine Fibrillen an der Elektrode abgelagerl eignete (nicht gezeigte) Behandlungsstufen geleitet, werden, die nicht in die wäßrige Suspension eintaucht, bei denen die Formkörper getrocknet und gegebenen- m so daß nur ein geringer Verlust an Material auftritl falls weiter behandelt werden können, um ihre physi- und es sehr unwahrscheinlich ist, daß sich denatukalischen Eigenschaften mit Hilfe einer der obener- rierte Fibrillen bilden, auch das Regulieren des pH wähnten Substanzen zu verbessern. Die Formkörper geschieht leichter, da nur geringe Änderungen des werden dann von den Kathoden entfernt, die dann in pH in der Kammer auftreten, in der der Formkörper dem Gefäß 220 erneut verwendet werden können. 15 hergestellt wird. Ferner ist die Gefahr, daß Anoden-F i g. 5 erläutert eine weitere Ausführungsform der material von der Anode den Rest des Systems verun-Erfindung, bei der eine große Drehtrommel 301 als reinigt, gering. Andererseits erfordert die Verwen-Kathode dient. Die Trommel wird über eine Welle dung von Diaphragmen eine kompliziertere Ausfüh-302 gedreht, die auch als elektrische Leitung zu der rungsform des ElektroabScheidungsgefäßes, und es Kathode dient; die Welle wird über das Rad 303 und ao können Probleme hinsichtlich des Diaphragmabrucinen geeigneten Riemen, der nicht dargestellt ist, ches oder seiner Blockierung auftreten. Wegen der angetrieben. Ein Ring 304 an dem oberen Ende der obigen Faktoren ist es vorzuziehen, Diaphragmen Welle dient zur Übertragung von elektrischem Strom nur dann zu verwenden, wenn ein Produkt mit beauf die Welle 302. Die Trommel 301 befindet sich in sonders guter Qualität erforderich ist. Im übrigen dem Elektroabscheidungsgefäß 308, in dem vier un- 25 kann der Zweck der Erfindung in befriedigender lösliche Bleidioxydanoden 305 befestigt sind, von de- Weise auch ohne Verwendung von Diaphragmen ernen sich jede in einem zylindrischen Diaphragma 306 reicht werden.

befindet und dicht neben einer Ecke des Gefäßes 308 Geeignete Diaphragmenmaterialien sind z. B. nicht

angeordnet ist. Die wäßrige Suspension wird in das glasiertes Porzellan, korundähnliches Material, syn-

Gefäß 308 über einen Einlaß 309 eingeleitet, und es 30 thetische Harze, die die notwendigen Eigenschaften

wird Flüssigkeit durch eine Abflußleitung 310 ent- besitzen, oder Tuche mit einer geeigneten Maschen-

fernt, die am oberen Ende des Gefäßes 308 ange- dichte, die aus natürlichen Fasern wie Baumwolle

bracht ist. Ein Schaber 307 entfernt abgeschiedene oder Seide oder aus synthetischen Fasern hergestellt

Fäserchen von der Trommel 301. sind.

Es hat sich gezeigt, daß diese Ausführungsform 35 Wenn man eine erfindungsgemäßc Vorrichtung

der Erfindung besondere brauchbar ist zum Abtren- der oben beschriebenen Ausführungsformen verwen-

nen von Proteinfäserchen von Elektrolyten, die in det, lassen sich Formkörper jeder gewünschten Dik-

den wäßrigen Suspensionen enthalten sind. Infolge- ke leicht durch Einstellen der Spannung und der

dessen ist diese Ausführungsform wirksam zum Rei- Elekiroabscheidungszeit herstellen, ohne daß eine

nigen von Proteinfäserchen, wobei diese Fäserchen 40 komplizierte Einstellung der gesamten Vorrichtung

erneut der Elektroabscheidung in Übereinstimmung oder eine Einstellung der Strangpreßmündung erfor-

mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstel- derlich ist, wie dies für die bekannten Verfahren zu-

lung von Formkörpern ausgesetzt werden können. Es trifft. Dünne Filme, z. B. mit einer Dicke von weni-

ist darauf hinzuweisen, daß die Ausführungsform der ger als 0,01 mm, und feine Schnüre bzw. Kabel mit

Erfindung auch zur Herstellung von Fäserchen in 45 einem Durchmesser von weniger als 0,01 mm, die

Form eines Flächengebildes verwendet werden kann, sich nach den bekannten Extrusionsverfahren nicht

das in dieser Form als Endprodukt für verschiedene herstellen lassen, können durch geeignete Einstellung

Anwendungszwecke dienen kann. von Spannung und Zeit der Elektroabscheidung mit

Die Verwendung eines Diaphragmas, wie es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erzeugt werdem Bezugszeichen 306 in Fig. 6 angegeben ist, um 50 den.

das Elektroabscheidungsgefäß in Kathodenkammern Es ist ein kennzeichnender Gesichtspunkt der Er-

und Anodenkammern aufzuteilen, ist gegebenenfalls findung, daß die Fäserchen in Zufallsverteilung abge-

möglich. Wenn man Diaphragmen verwendet, wird schieden werden, so daß ein nicht orientierter Film

die Suspension der abzuscheidenden Proteinfasern in oder ein anderes Produkt erhältlich ist. Zusätzlich

die Kammer eingeführt, weiche die als Ablagerungs- 55 kann, wenn die Formkörper einer anschließenden

basis dienende Elektrode enthält, und der pH wird in- Streckbehandlung unterworfen werden, ein Gegen-

nerhalb der oben beschriebenen Bereiche gehalten. stand mit einer gewissen Orientierung erhalten wer-

Ein Elektrolyt wird in die andere Elektrodenkammer den. Demgegenüber werden bei den bekannten Ex-

singeleitet. Wenn beispielsweise eine Susperoion mit trudierverfahren Filme erhalten, bei denen die Fäser-

iinem pH unterhalb von 6,0 in eine oder mehrere 60 chen von Anfang an hauptsächlich in Richtung des

Kathodenkammern eingeführt wird, wird eine wäßri- Auspressens und Streckens orientiert sind,

»e Lösung von verdünnter Salzsäure oder verdünnter Die obenerwähnten Unterschiede zwischen den

Schwefelsäure als Elektrolyt in der einen oder den erfindungsgemäßen Endprodukten und denen der be-

nehreren Anodenkammern verwendet. Vorzugsweise kannten Verfahren werden auf tilektronenir.ikro-

;nthält die" Anodenkammerlösung außer Wasserstoff- 65 skop-Fotografien der Fig. 7, 8 und 9 besonders

onen keine Kationen. Wenn andererseits die Anode deutlich.

lie Ablagerungsbasis ist, wird die wäßrige Suspen- Die Fig. 7 und 8 sind Elektronenmikroskop-Foto-

;ion bei einem pH höher als 9,0 in die Anodenkam- grafien von Oberflächen von zwei Filmen, die aus

Proteinfäserchen nach den bekannten Verfahren er- dreht sind und die Formkörper elektrochemisch neuhalten worden sind; sie wurden mit der sogenannten tralisiert sind. Replica-Methode 9000fach bzw. 3000fach vergrö- Beispiel 1 ßcrt. Diese Fotografien zeigen deutlich, daß die Fa- P

sern in beiden Filmen in einer gegebenen Richtung 5 Eine entfettete und enthaarte Schweinehaut wurde

angeordnet sind. in einer Nahrungsmittelzerkleinerungsvorrichtung

F i g. 9 ist eine Elektronenmikroskopaufnahme der zerhackt und dann unter Zugabe von Wasser zum

Filmoberfläche, die nach dem erfindungsgemäßen weiteren feinen Zerteilen in ein Schlagwerk gegeben.

Elektroabscheidungsverfahren erhalten worden ist. Die Masse wurde dann in einem Tuchsack kompri-

Die Fotografie ist 9000fach vergrößert; sie zeigt io miert, um wasserlösliches Material zu entfernen. Die

deutlich, daß die Fäserchen in Zufallsverteilung vor- restliche Masse wurde aus dem Sack genommen, in

liegen. Im allgemeinen stellen die hell-dunklen Ab- einen Kneter gegeben und bis zu einer Konzentration

schnitte Fasern dar, die verhältnismäßig früh wäh- von 5 Gewichtsprozent mit Wasser verdünnt. Der pH

rend des Verfahrens abgelagert worden sind, wäh- wurde durch tropfenweises Zugeben von verdünnter

rend die tiefdunklen Abschnitte Fasern wiedergeben, 15 Salzsäure auf 3,0 eingestellt. Während die Masse

die zu Einern späteren Zeitpunkt des Verfahrens ab- zwei Stunden lang fein zerteilt wurde, schwoll sie an

geschieden worden sind. Für eine gegebene Faser und hydratisierte sich.

werden die Abschnitte nahe der Filmoberfläche mit Die so erhaltene durchscheinende gelartige Masse tief dunklen Flächen abgebildet, während die weiter wurde in einen Kneter gegeben, und es wurde eine von der Oberfläche des Films entfernten Anteile, die ac wäßrige Suspension gebildet, die Proteinfäserchen in sich beispielsweise unterhalb von anderen Fibrillen einer Konzentration von 1 °/o, bezogen auf Trockenerstrecken, durch hellere Flächen wiedergegeben basis, enthielt. Dann wurden 0,01 °/o Formalin und sind. Auf diese Weise zeigt die Fotografie, daß die 0,5 °/o Glycerin zu den Fasern gegeben. Die Suspeneinzelnen Fasern miteinander verschlungen bzw. ver- sion wurde mit Hilfe einer Vorrichtung behandelt, wickelt sind. «5 die im wesentlichen in den Fig. 1 und 2 dargestellt

Bei dem vorliegenden Verfahren ist es nicht not- ist, d. h., daß das Elektroabscheidungsgefäß und die

wendig, besondere Maßnahmen zum Beseitigen der Anode ein Zylinder aus rostfreiem Stahl mit einem

sauren Anteile nach dem Ausformen der Paste vor- Innendurchmesser von 10 cm und einer Höhe von

zusehen, wie dies bei den bekannten Extrusionsme- 20 cm ist. Die Kathode war ein rostfreies Stahlrohr

thoden erforderlich ist. Die Schicht der faserhaltigen 30 mit 20 mm Außendurchmesser, und seine Länge in-

Proteinfibrillen, die auf der Elektrodenoberfläche ab- nerhalb des Elektroabscheidungsgefäßes war 20 cm.

geschieden worden ist, bildet eine semipermeable Ein dünnes Kupferrohr mit 5 mm Außendurchmesser

Membran; die Nachbarschaft der Elektrode wird wurde in der Kathode angeordnet. Bevor mit der

neutralisiert, und zwar wegen des Unterschieds der Elektroabscheidung begonnen wurde, wurde die Ka-

Überführungszahlen zwischen Anionen und Kationen 35 thode locker mit einer zylindrischen Gaze bedeckt,

und ihrer Entladung. Infolgedessen wird die Schicht deren äußeres Ende mit der Aufwickelrolle 140 ver-

zwangläufig entsäuert oder entalkalinisiert, sie wird bunden war. Die Fasern, die nun mit Hilfe eines Po-

also während der Elektroabscheidung nahezu neu- tentials von 100 Volt, einer Stron.:'.ärke von 3,5 A

tral. Hinzu kommt, daß die Fäserchen ihr Hydratisie- und einer durchschnittlichen Stromdichte für die

rungswasser abgeben und somit eine zähe Schicht mit 40 Kathodenoberfläche von 3 A/dm² durch die Maschen

einer feinen Struktur erhalten wird. der Gaze auf der Kathode elektrisch abgeschieden

Die vorliegende Erfindung führt zu Produkten, in wurden, waren miteinander verwickelt. Die Tempe-

denen praktisch keine Schwächungsstellen bzw. keine ratur in dem Elektroabscheidungsgefäß wurde, bei

winzigen Löcher vorkommen. Wenn nämlich große 20⁰C gehalten, indem eine vorher gekühlte wäßrige

oder kleine Fehlerstellen in dem elektrisch abgeschie- 45 Suspension im Kreislauf geführt wurde.,

denen Film auftreten sollten, wird der elektrische Das Produkt war ein endloser Schlauch, der mit

Widerstand in den geschwächten Bereichen der einer Geschwindigkeit von Im/Min, abgezogen und zu

Fehlerstellen geringer als in anderen Bereichen, die einer milchfarbenen Umhüllung mit einer Dicke von

von den abgeschiedenen Fäserchen bedeckt sind, so 0,03 mm getrocknet wurde. Die Umhüllung war we-

daß stärkerer Stromzufluß durch die Fehlerstellenab- 50 der verfärbt noch mißfarben, und sie hatte eine genü-

schnitte stattfindet und damit im wesentlichen auto- gende Festigkeit für Verpackungszwecke, selbst wenn

matisch zu einem Abdecken und Verschließen der sie 30 Minuten oder langer in Wasser bei 80° C ein-

Fehlerstellen führt. Diese Abschnitte sind also letzt- getaucht wurde.

lieh hinsichtlich ihrer Dicke und Qualität mit dem Ein anderes schlauchförmiges Elektroabschei-

verbleibenden Teil des abgeschiedenen Films im we- 55 dungsprodukt zur Verwendung als Umhüllung wur-

sentlichen identisch. Dies ist ein weiterer Vorteil ge- de nach dem obigen Verfahren mit der Abweichung,

genüber der Extrusionsmethode, bei der es unmög- daß kein Formalin oder Glycerin verwendet wurde,

lieh ist, der Bildung von Fehlerstellen in ähnlicher hergestellt. Die Umhüllung hatte ebenfalls keine Ten-

Weise vorzubeugen. denz, aufzubrechen oder sich zu zerteilen, selbst

Die erfindungsgemäß hergestellten Produkte zei- 60 wenn eine Probe von 5 m Länge unmittelbar nach

gen eine bessere mechanische Festigkeit und stärkere dem Austritt aus dem Elektroabscheidungsgefäß in

hydrophile Eigenschaften als entsprechende Pro- Wasser gegeben wurde. Ferner wurde dieses

dukte der bekannten Extrusionsmethode. Deshalb schlauchförmige Produkt an einem Ende verschlos-

behalten die erfindungsgemäß hergestellten Produkte sen, und am anderen Ende wurde Luft eingeblasen,

ihre Form, selbst wenn sie unmittelbar nach ihrer Er- 65 um einen Innendruck höher als 1 Atmosphäre bei

zeugung in Wasser gelegt werden. Diese besseren 12 mm H₂O zu halten und das Rohr rund zu ma-

Eigenschaften können darauf zurückgeführt werden, chen. Sobald das Rohr horizontal in Luft gehalten

daß die Fäserchen miteinander verwickelt und ver- wurde, indem beide Enden unterstützt wurden, be-

hielt es seine runde Form ohne Bruch oder Undichtigkeit Dies demonstriert, daß das Produkt eine hohe Festigkeit hat und frei von Fehlstellen ist.

Beispiel2

Eine enthaarte Ochsenhaut wurde in Stücke von 3 cm² geschnitten und weiter zerteilt, indem man eine erste Hackvorrichtung verwendete, die mit einer perforierten Platte mit Löchern von 10 mm Durchmesser versehen ist, und eine zweite Hackvorrichtung, in der die Plattenlöcher 5 mm Durchmesser hatten, und eine dritte Hackvorrichtung, in der die Platlenlöcher einen Durchmesser von 1,5 mm hatten. Die feinverteilte Hautmasse wurde zu einer wäßrigen Suspension verarbeitet, deren Feststoff gehalt 5°/o betrug; die Suspension wurde in ein Knetwerk gegeben und unter Zugabe von verdünnter Salzsäure geknetet, um den pH auf 3,0 einzustellen und die Fasern zum Quellen zu bringen. Gleichzeitig wurden 0,5° ο Glycerin zugegeben. Nach 5 Stunden langem Kneten ließ man die Masse bei 20 C 24 Stunden lang stehen, bis das Quellen beendigt war. Die entstandene Masse wurde mit Wasser verdünnt bis zu einer Feststoffkonzentration von 0.5" η unter Verwendung eines Mixers. Zu diesem Zeitpunkt wurden 0,05 Gewichtsprozent Glyoxal zugegeben.

Der Mixer hatte 3 Flüssigkeitsröhren, von denen die erste ein Einlaß tür die fließfähige Masse mit einer Konzentration von 5⁰O war. die zweite ein Auslaß für die verdünnte wäßrige Suspension mit einer Konzentration von 0,5° ο Hautfeststoften und die dritte ein Einlaß für die Überströmflüssigkeit aus der Elektroabscheidung. Die verdünnte wäßrige Suspension wurde dann durch einen Entschäumer zur Entfernung von Bläschen geschickt, und die entschäumte Flüssigkeit wurde in ein Elektroabscheidungsgefäß eingeführt. Die Elektroabscheidung wurde mit einer Vorrichtung, die der des Beispiels 1 entsprach, durchgeführt, wobei ein Gleichstrompotential von 100 Volt bei einer Anfangsstromstärke von 7 A eingehalten wurde, die bis auf 1 A nach 20 Sekunden verringert wurde. Dann wurde die Produktaufwickelvorrichtung in Betrieb gesetzt. Das faserhaltige, schlauchförmige Produkt wurde aufgeblasen, indem man Gas unter Druck in den Schlauch einleitete. Der Schlauch wurde dann 10 Minuten durch eine Trokkenvorrichtung geführt, in der Luft bei einer Temperatur von 60⁰C und einer Feuchtigkeit von 15°/o im Kreislauf geführt wurde, und dann von der Aufwikkelvorrichtung abgezogen. Der Schlauch wurde dann in einem Trockenraum 10 Stunden lang bei 80° C getrocknet, um die Wärmehärtung zu vervollständigen und ein Endprodukt mit einer Dicke von 0,03 mm zu erhalten.

Die Elektroabscheidungsflüssigkeit, die an der oberen Kante des Abscheidungsgefäßes überfloß, wurde durch einen Kühler geschickt und auf 10 bis 18° C gekühlt, um ein Ansteigen der Temperatur der wäßrigen Suspension zu verhindern, das durch die Wärme des Stromflusses erzeugt wird. Die gekühlte Flüssigkeit wurde dann in den obenerwähnten Mixer zur erneuten Verwendung zurückgeführt. Die für einen Zyklus verwendete Flüssigkeitsmenge war 50 1, und ihre Strömungsgeschwindigkeit betrug 3001/ Stunde. Zusätzlich wurden frische Fasern mit einer Feststoffkonzentration von 5ⁿ/o der Mischung in einer Menge von 40 ml/Min, zugegeben.

Beispiel 3

In ähnlicher Weise wie im Beispiel 2 wurde eine gequollene Fasermasse aus einer Schweinehaut hergestellt, und es wurden 0,5% eines oberflächenaktiven Mittels zugegeben. Die Elektroabscheidung wurde bei einem Potential von 200VoIt und einer-Stromstärke von 5 Ampere mit einer Abzugsgeschwindigkeit des Produkts von 2 m/Min, durchgeführt. Das

ίο schlauchförmige Produkt wurde 5 Minuten lang durch eine wäßrige Lösung geführt, die 1 °/o Formalin enthielt. Danach wurde der Schlauch 5 Minuter lang in eine wäßrige Lösung gegeben, die 5 ⁰Zo Alaun enthielt. Dann wurde 10 Minuten lang mit Wasser gespült, um überschüssigen Alaun zu entfernen. Man erhielt eine Schweinehautumhüllung mit im wesentlichen der gleichen Festigkeit wie die Ochsenhautu-rv hüllung. Anschließend wurde das Material 5 Minuten lang in eine wäßrige Losung gegeben, die 6 °,

ao GKcerin enthielt. Dann wurde getrocknet, und mar erhielt das Endprodukt.

B e i s ρ i e 1 4

Entfettete Ochsensehnen wurden wie im Beispiel 1 behandelt, um ein» wäßrige Suspension mit Proteinfasern in einer Menge von 35 ⁰Zo, bezogen auf Trokkenbasis, zu erhalten.

Ein an einem Ende verschlossener Glaszylindci mit 15 cm Außendurchmesser und 20 cm Höhe wurde als Elektroabscheidungsgefäß verwendet. Ein au* rostfreiem Stahl gezogenes Rohr von 4 cm Außendurchmesser und 15 cm Länge mit einem abgerundeten Ende wurde als Kathode verwendet. Ein spiralförmiger Platindraht von 0,5 mm Durchmesser wurde rund um die Kathode in einer Entfernung von 3 cm als Anode angeordnet. Die oben beschriebene Suspension wurde in das Gefäß bis zu einer Höhe von 2 cm oberhalb der Kathode eingefüllt und ein Gleichstrompctential von 112 Volt angelegt. Die Stromstärke war während der Anfangsperiode 2,3 Ampere und 1 Ampere unter gleichbleibenden Bedingungen während der abschließenden Periode. Die Temperatur stieg von 15° C auf 20° C.

' Das entstandene sackförmige Elektroabscheidungsprodukt wurde ohne von der Kathode zu entfernen 10 Minuten lang in eine wäßrige Lösung eingetaucht, die 0,1 °,'o Glyoxal enthielt. Das Produkt wurde an der Luft getrocknet und dann 10 Minuten lang bei 80° C erhitzt, um die Wärmehärtung und die Vernetzungsreaktion zu beendigen. Das Produkt wurde dann 1 Minute lang in eine wäßrige Lösung mit einem Gehalt von 5 Vo Sorbit eingetaucht, an der Luft getrocknet und dann von der Kathode abgestreift. Man erhielt ein sackähnliches Produkt, das sich als Kondom eignete und eine Dicke von 0,04 mm besaß sowie eine befriedigende Flexibilität und Festigkeit aufwies.

Beispi el 5

Eine chromgegerbte Abfallhaut wurde gereinigt durch Entfernen von Staub und Haaren, mit Wasser gewaschen und dann etwa einen Tag lang bei Raumtemperatur in ein annähernd gesättigtes Kalkwasser eingetaucht. Die Feststoffe wurden dann abzcntrifugiert, mit Wasser gewaschen und in eine 2"/oige Salzsäurelösung bei Raumtemperatur einen halben

15 16

Tag lang gegeben, um den Kalkgehalt zu neutralisie- war, wodurch man ein nasses Kabel erhielt, das ren, die Chrombestandteile löslich zu machen und sie durch Strecken orientiert werden konnte; man ließ es aufzuschließen. Die Behandlung mit Kalkwasser und dann durch eine Fonnalindampf-Kammer laufen, da-Salzsäure wurde abwechselnd wiederholt, bis die mit es koagulierte und gefestigt wurde. Danach wurblaue Farbe, die auf Chrom hinweist, verschwunden 5 de das Produkt getrocknet und durch eine Mündung war. Das entstandene, von Chrom befreite und mit gezogen oder poliert, so daß es sich als Wundgarn Wasser ausgespülte Material war ähnlich wie eine oder als Tennisschlägerbesaitung mit entsprechender Rohhaut beschaffen; es wurde dann durch einen Orientierung eignete.
Nahrungsmittelverkleinerer geschickt und mit Wasser . .
verdünnt. Um Elektrolyte wie Calciumchlorid von io Beispiel 6
dem behandelten Material zu entfernen, wurde es Ein sackförmiger Film wurde in ähnlicher Weise durch eine Elektrolytvorbehandlung aufbereitet, bei wie im Beispiel 4 hergestellt. Jedoch wurde eine wäßder man eine ähnliche Vorrichtung verwendete, wie rige Fasersuspension mit einem pH von 3,4, einer sie in den F i g. 5 und 6 dargestellt ist. Eine Dreh- Viskosität von 0,75 Poise, einer Faserkcventration trommel aus rostfreiem Stahl mit 30 cm Durchmesser 15 von 0,3 ⁰O verwendet. Als Diaphragma diente ein mit und 30 cm Breite wurde als Kathode verwendet und einem Boden versehener unglasierter Porzellanzylinin einem Elektroabscheidungsgefäß aus Kunststoff der von 25 mm Außendurchmesser und 150 mm befestigt und mit einem Schaber versehen. Vier Blei- Höhe. Eine Bleidioxyd-Anode von 15 mm Außendioxyd-Anoden von 6 cm Durchmesser und 35 cm durchmesser und 200 mm Länge wurde in das Dia-Länge wurden in das Gefäß eingesetzt. Die oben be- ao phragma eingesetzt. Als Kathode diente ein aus rostschriebene wäßrige Suspension von faserigem Pro- freiem Stahl versehener Zylinder mit verschlossenem teinmaterial wurde in das Gefäß unterhalb der Ebene Boden und 36 mm Außendurchmesser und 100 mm der Drehwelle der Trommel eingeführt. Sobald ein Höhe. In einen Becher von 100 mm Durchmesser Gleichstrompotential von 80 Volt angelegt war und wurde eine Kathode mit dem Boden nach unten eindie Trommel mit 2 UpM gedreht wurde, schied sich 35 gehängt, und der nicht glasierte Porzellanzylinder das faserförmige Proteinmaterial auf der Trommel wurde in einem Abstand nahe der Kathode angeordmit einer Filmdicke von 4 mm ab. Das elektrisch ab- net. Die oben beschriebene Suspension wurde in den geschiedene Material wurde kontinuierlich von dem Becher außen auf den Porzellanzylinder gegossen, in Kratee» abgekratzt. Auf diese Weise wurde eine pa- den verdünnte Salzsäure als Anodenflüssigkeit bei stöse Masse von faserigen Proteinfasern mit einem 30 einem pH von 2,2 eingeführt war. Bei Anlegen eines Wassergehalt von 95 ° 0 erhalten; dieses Material war Gleichstrompotentials von 100 Volt im Verlauf von relativ frei von Elektrolyten. 30 Sekunden und bei Austausch der Kathode durch 10 kg der pastösen Masse wurden mit 100 ml eine neue wurden 15 sackförmige Filme erhalten. 5°/oigem proteolytischem (Eiweiß spaltendem) En- Eine Anfangsstromstärke von 1,3 A und eine abzym, das im Handel unter dem Namen Protease zur 35 schließende Spannung von 0,5 A wurde bei jedem Verfugung steht, vermischt, und man ließ dns ganze Zyklus gemessen. Der pH der Anodenflüssigkeit war über Nacht bei 25"¹C stehe".. Die entstandene Mi- anfangs 2,2, und er fiel gegen Ende des abschließenschung wurde mit 20 kg der oben beschriebenen den Kreislaufes auf 1,8. Der pH der Kathode wurde Masse vermischt und dann in einen Kneter gegeben, bei dem Anfangszyklus von 3,4 auf 3,0 bei dem abin den allmählich Salzsäure und Wasser gegeben 40 schließenden Zyklus verringert. Jedes der 15 Produkwurde, damit sich ein Flüssigkeitsbrei mit einem pH te hatte eine Dicke von 0,02 mm.
von 3 und einer Faserkonzentration von 0,8 %>, bezogen auf Trockenbasis, bildete. Ein Rohr aus rostfrei- B e i s ρ i e 17
em Stahl mit 10 mm Durchmesser und 25 cm Länge

wurde als Elektroabscheidungsgefäß verwendet, in 45 Eine wäßrige Suspension mit einer Faserkonzendas ein Rohr aus rostfreiem Stahl von 5 mm Durch- tration von 0,5 Vo wurde wie im Beispiel 4 hergestellt, messer eingesetzt war. Letzteres war an dem Boden wobei jedoch Kaliumhydroxyd zum Einstellen des des äußeren Rohres befestigt; es wurde an Stelle der pH auf 11,0 verwendet wurde. Ein am Boden geKathode des Beispiels 1 verwendet. Der oben be- schlossener Zylinder von 100 mm Durchmesser und schriebene Flüssigkeitsbrei wurde in den unteren Ab- so 80 mm Höhe aus rostfreiem Stahl wurde als Kathode schnitt des Gefäßes eingefüllt, und zwar so, daß er an verwendet, während als Anode ein Rohr aus rostfreider oberen Kante überfloß, während ein Gleichstrom em Stahl mit 19 rom Durchmesser und 70 mm Länge von 3 Ampere und einem Potential von 150 Volt an- diente. Es wurde ein Gleichstrompotential von gelegt wurde. Das entstandene Produkt wurde mit Hilfe 100 Volt zwischen den Elektroden angelegt, so daß einer zylindrischen Gaze abgezogen, wie dies im 55 sich eine Anfangsspannunf von 1,4 A ergab, die auf Beispiel 1 beschrieben ist, und zwar mit einer Ab- einen konstanten Wert von 0,7 A abfiel, wenn die Zugsgeschwindigkeit von 2 m/Min. Der entstandene Elektroabscheidung voranschritt. In der Anode wurschlauchförmige Film wurde unter entsprechendem den miteinander verschlungene Proteinfasern ir Verdrehen aufgenommen, und es wurde Gas aus der Form eines Films abgeschieden. Gleichzeitig hatte Innenseite des schlauchförmigen Films duich das in- 60 sich etwas Film auch an der Kathode durch Elektro nere Rohr abgezogen, das in der Kathode befestigt abscheidung gebildet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen eines Formkörpers aus Proteinfasern, dadurch gekennzeichnet, daß man eine wäßrige Suspension von feinverteilten Proteinfasern, die die Proteinfasern mit einer Konzentration von weniger als 3 Gewichtsprozent, bezogen auf Trockenbasis, enthält, in ein Elektroabscheidungsgefäß einführt, das wenigstens eine Kathode und wenigstens eine Anode enthält, und die wäßrige Suspension in dem Gefäß bei einer Temperatur von weniger als 60° C hält, wobei zur Abscheidung der Fasern auf der Kathodenoberfläche der pH-Wert der wäßrigen Suspension bei maximal 6,0, zur Abscheidung auf der Anodenoberfläche bei mindestens 9,0 gehalten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Abscheidungsgefäß mit einem Diaphragma versieht, das den Kathodenraum von jeder Anode abtrennt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man de·- wäßrigen Suspension als Koagulationsmittel Formalin, Acetaldehyd, Crotonal 'thyd, Methylglyoxal, Epichlorhydrin, Epoxyöl, Glykoldialdehyd oder Ac ilein zufügt oi.er den abgeschiedenen Formkörper nach dem Entfernen aus dem Gefäß damit behandelt.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man der wäßrigen Suspension als die Flexibilität verbesserndes Mittel Glycerin, Äthylenglykol, Propylenglykol oder Sorbit zufügt oder den abgeschiedenen Formkörper nach dem Entfernen aus dem Gefäß damit behandelt.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man der wäßrigen Suspension ein oberflächenaktives Mittel zufügt.

6. Verfahren nach Anspruch I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man die wäßripe Suspension unter vermindertem Druck entschäumt, bevor das Gleichstrompotential angelegt wird.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 6, gekennzeichnet durch ein Elek'roabscheidungsgefäß zur Aufnahme einer wäßrigen Proteinfasersuspension, in dem sich mehrere Elektroden befinden, welche in die wäßrige Suspension eintauchen, wobei vo.. den Elektroden wenigstens eine als Kathode und wenigstens eine als Anode geschaltet ist und wenigstens eine Elektrode die GrötSe und Form des gewünschten Formkörpers hat, ferner durch Anschlüsse zinn Anlegen eines Gleichstrompotentials zwischen den Elektroden, durch eine Einrichtung zum Einführen und Herausnehmen der Elektrode in der Gestalt eines Formkörpers aus dem Gefäß sowie durch eine Einrichtung zum kontinuierlichen Entfernen des an der Elektrode abgeschiedenen Formkörpers.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die F.lcktrode als Stabclektrode mit einem axialen Durchgang ausgebildet ist untl mit einer Einrichtung zum Zuführen von Druckgas durch den Durchgang in das Innere des Formkorpers versehen ist.

Es ist bekannt, natürliche Produkte wie tierische Därme oder Sehnen bei der Herstellung von Einwikkelmaterial für Schinken oder Würste zu verwenden sowie für Wundfaden, Darmsaiten für (Tennis-) Schläger oder Saiten für Musikinstrumente. Die Eigenschaften dieser Materialien sollten den Protein-Ausgangsmaterialien möglichst ähnlich sein. Außerdem sollten sie sich mit gleichbleibender Qualität billig und in großem Lhrfang herstellen lassen. Das für

ίο Lebensmittel verwendete Einwickelmaterial sollte eßbar sein.

Wundfäden sollten aus einem Material bestehen, das für den menschlichen Organismus nicht schädlich ist. Wiederaufgebautes natürliches faseriges Proteinmaterial erfüllt die obigen Anforderungen.

Das üblicherweise verwendete natürliche faserhaltige Protein-Ausgangsmaterial enthält Fäserchen, die durch feines Verteilen von Haut, Sehnen oder Därmen von Tieren auf chemischem oder mechanischem Weg oder durch ein enzymatisch-chemisches Verfahren erhalten worden sind. Bisher bedienen sich praktisch alle Verfahren zum Verformen solcher Fäserchen der sogenannten Strangpreßmethode. Bei der Strangpreßmethode kann Salzsäure oder eine ähnliehe Säure den Fbserchen zugesetzt werden, die dann unter Bildung einer pastösen Masse quellen und hydratisiert werden. Diese Masse wird komprimiert und durch einen Ringschlitz oder eine Mündung in Form eines nassen, klebrigen, schlauchförmigen Films extrudiert. Anschließend wird der Film durch ein Koagulationsbad geführt, um seine Festigkeit zu erhöhen, wobei er in gewissem Umfang dehydratisiert wird; dann läuft der Film durch ein "lkalisches Bad, um den Säuregehalt zu neutralisieren, schließlich wird der Film gründlich mit Wasser abgespült, wobei eine Koagulation und Vernetzung des Films erfolgt. Anschließend wird der nasse Film getrocknet, um das Endprodukt zu erhalten.

Bei diesem bekannten Strangpreßverfahren müssen jedoch die folgenden Probleme gelöst werden: Korrosion der Strangpresse durch die saure Paste; die Notwendigkeit des F.ntfernens von groben Fasern, welche die Strangpreßmündung verstopfen; die Beseitigung von Bläschen aus der sauren Paste; Herstellung einer Düse mit sehr enger und gleichmäßiger Öffnung; die Notwendigkeit, die Strangpreßmündung od.;r die gesamte Strangpresse je nach der Größe des gewünschten Produkts zu verandern; Orientierung des Films während des Strangpressens, um ein Aufreißen des Films zu vermeiüen; die Notwendigkeit, den ausgepreßten nassen Schlauer oder einen anderen Formkörper genügend zu verfesligen, um der anschließenden Behandlung widerstehen zu können; Neutralisieren der sauren Bestandteile des Formkörpers; Notv/endigkcit, das extrudierte Produkt gründlich mit großen Mengen Wasser zu waschen. Trotz der obenerwähnten Nachteile besteht eine große Nachfrage nach solchen Gegenständen, sogenannten KuiiNtdärmen, vorbehandelten Därmen und Sehnen (Darmsaiten). Sie können wesentlich einfacher und wohlfeiler mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden.

Das Verfahren zum Herstellen eines Formkörpers aus l'roteinfasern ist erfindungsgemäß dadurch gckennzeichnet, daß man eine wäßrige Suspension von feinvertcilten Proteinfasern, die die Proteinfasern mit einer Konzentration von weniger als 3 Gewichtsprozent, bezogen auf Trockenbasis, enthält, in ein