JP2006182992A - Method for producing silk fine particle solution and silk fine particle powder and material containing silk fine particle - Google Patents
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本発明は、絹繊維を原料として無臭性の絹微粒子溶液及び絹微粒子粉末を製造する方法と、得られた絹微粒子を利用した食品、化粧品、繊維等の材料に関するものである。 The present invention relates to a method for producing an odorless silk fine particle solution and silk fine particle powder using silk fiber as a raw material, and materials such as foods, cosmetics and fibers using the obtained silk fine particles.
絹織物などに不適当な絹屑糸や副蚕糸類は、蛋白質由来の組成を形成しているところから、加水分解法や機械的粉砕方法等、所定の透析工程を経て粉末にされ、シルク・パウダーと称して、化粧品、人工皮革等の皮膜剤、クリーニング仕上げの糊剤等として使用されている。しかしながら、従来の製造方法では、粉末製造工程における蛋白質の変性や化学的反応により、水溶液や溶剤等に配合された際に、アミノ酸特有の臭気を発散させるため、用途範囲が著しく狭くなっている。 Silk yarn and accessory silk thread that are inappropriate for silk fabrics, etc., are formed from a protein-derived composition, and then powdered through a predetermined dialysis process such as hydrolysis and mechanical grinding. It is used as a coating agent for cosmetics, artificial leather, etc., and as a paste for cleaning finishing. However, in the conventional production method, the odor peculiar to amino acids is emitted when blended in an aqueous solution, a solvent, or the like due to protein modification or chemical reaction in the powder production process.
また、近年健康志向から、絹を食する習慣も増えていて、精度の高いアミノ酸を抽出するため、キモトリプシン等の酵素を使用して分解する製法も採用されているが、これらの方法で得られた絹粉末も、臭気の改善は期待できず、臭気を付帯しない絹粉末に対する要求は高くなっている。 In recent years, the habit of eating silk has been increasing due to health consciousness, and in order to extract highly accurate amino acids, production methods using enzymes such as chymotrypsin have been adopted. The silk powder cannot be expected to improve odor, and the demand for silk powder without odor is increasing.
一方、絹繊維を塩酸で加水分解し、劣化処理を施した後、機械的粉砕を行って絹粉末を得る方法が開発されている(特許文献1参照)。しかしながら、この方法で製造される絹粉末は、構造が繊維状であるところから、不均一な粒度、粒径になりやすく、溶液に分散すると凝集がおこり、塊状になりやすいという問題点がある。 On the other hand, a method has been developed in which silk fiber is hydrolyzed with hydrochloric acid, subjected to deterioration treatment, and then mechanically pulverized to obtain silk powder (see Patent Document 1). However, since the silk powder produced by this method has a fibrous structure, it has a problem that it tends to have a non-uniform particle size and particle size, and when dispersed in a solution, it agglomerates and tends to be agglomerated.
本発明は、上記事情に鑑み、臭気の少ない絹微粒子粉末とその溶液、及びこれらを利用した化粧品等の製品材料を提供することを課題としている。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide silk fine particle powder with little odor, a solution thereof, and product materials such as cosmetics using the same.
本発明中、請求項1に記載の絹粒子溶液の製造方法は、原料である絹繊維に所定の精練処理を施し、絹繊維に付着するセリシン類を除去する精練工程と、得られた絹繊維を機械的に粉砕して粉末とする粉砕工程と、得られた絹粉末に焼き塩を加えて擦り合わせる擦り合わせ工程と、得られた混合物に所定の脱塩処理を施す工程とを経て無臭性絹微粒子溶液を得ることを特徴としている。また、請求項2に記載の絹微粒子粉末の製造方法は、請求項1の製造方法によって得られた絹微粒子溶液にスプレードライ処理又は凍結乾燥処理を施して絹微粒子粉末を得ることを特徴としている。
In the present invention, the method for producing a silk particle solution according to claim 1 includes a scouring step in which a predetermined scouring treatment is performed on the raw silk fiber to remove sericin adhering to the silk fiber, and the obtained silk fiber. Odorless silk through a pulverization step to mechanically pulverize the powder, a rubbing step of adding baked salt to the obtained silk powder and rubbing, and a step of subjecting the resulting mixture to a predetermined desalting treatment It is characterized by obtaining a fine particle solution. The silk fine particle powder production method according to
請求項3に記載の化粧品は、請求項1の製造方法によって得られる絹微粒子溶液もしくは請求項2の製造方法によって得られる絹微粒子粉末を含有することを特徴としている。また請求項4に記載の食品は、請求項1の製造方法によって得られる絹微粒子溶液もしくは請求項2の製造方法によって得られる絹微粒子粉末を含有することを特徴としている。さらに、請求項5に記載の繊維は、請求項1の製造方法によって得られる絹微粒子溶液もしくは請求項2の製造方法によって得られる絹微粒子粉末を繊維素材にコーテイングしたことを特徴としている。
The cosmetic according to claim 3 contains a silk fine particle solution obtained by the production method of claim 1 or a silk fine particle powder obtained by the production method of
本発明の絹微粒子溶液及び絹微粒子粉末は、絹屑繊維等を原料として、比較的簡単な工程で絹微粒子溶液及び絹微粒子粉末を製造することができる。また、本発明では、絹材料に焼き塩を加えて擦り合わすことにより、絹特有の臭気を除去することができるため、化粧品、食品、繊維コーテイング等の材料として使用するに適したものが得られる。 The silk fine particle solution and silk fine particle powder of the present invention can produce a silk fine particle solution and silk fine particle powder in a relatively simple process using silk waste fibers and the like as raw materials. Further, in the present invention, the odor peculiar to silk can be removed by adding baked salt to the silk material and rubbing it, so that a material suitable for use as a material for cosmetics, foods, fiber coatings and the like can be obtained.
以下、本発明の好ましい実施形態について具体的に説明する。本発明では、絹屑繊維等、絹の繊維を原料として使用する。図1は本発明の製造工程を表すもので、まず、原料である絹屑繊維を粗裁断して繊維長を短くする。この場合の裁断後の繊維長は、0.2〜0.8mm程度とするのが好ましい。これは、粉末化を容易にするためである。粗裁断後の繊維長がこれよりも長いと、後続の粉砕工程で好ましい粉末を得るのが難しく、逆にこれよりも短くするのは、非能率的である。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be specifically described. In the present invention, silk fibers such as silk waste fibers are used as a raw material. FIG. 1 shows a manufacturing process of the present invention. First, silk raw fiber as a raw material is roughly cut to shorten the fiber length. In this case, the fiber length after cutting is preferably about 0.2 to 0.8 mm. This is to facilitate powdering. If the fiber length after rough cutting is longer than this, it is difficult to obtain a preferable powder in the subsequent pulverization step, and conversely, it is inefficient to make it shorter than this.
粗裁断した繊維は、公知の精練方法によりセリシンを除去した後、適当な粉砕機を用いて粉末状に粉砕する。セリシンを除去した繊維は、絹フィブロン繊維となる。上記粉砕機としては、例えばボールミル機を使用することができる。粉砕後の粒度は、数ミクロン、例えば8ミクロン程度とするのが好ましい。 The roughly cut fiber is pulverized into powder using an appropriate pulverizer after removing sericin by a known scouring method. The fiber from which sericin has been removed becomes silk fibron fiber. As the pulverizer, for example, a ball mill can be used. The particle size after pulverization is preferably several microns, for example, about 8 microns.
上記粉砕工程で得られた絹粉末に、焼き塩、及び必要に応じて水溶性滑り粘結剤を加工用の添加剤(ジエチレングリコールが好ましい)として適当な割合で配合し、混練機例えばコンバートミキサーに投入してと擦り合わせとともに磨砕する。上記添加剤は、絹粉末に粘りを付与し滑り性を改良するための潤滑剤とバインダーとして作用するものである。また、焼き塩を加えるのは臭気除去のためである。焼いていない塩を使用すると、潮解性があるため、うまく擦り合わせることができない。焼き塩は粒子が硬いため絹粒子の擦り合わせに適している。これらの添加量は、絹粉末1Kgに対し、焼き塩4〜8Kg、好ましくは6Kg±0.5Kg程度である。焼き塩の配合量は、用途や粉末の性質等に応じて適宜調整すればよく、場合によっては、絹粉末の6倍〜10倍程度で行うこともある。また、ジエチレングリコールは、絹粉末と焼き塩の合計量に対し、重量比で15%程度とすればよい。 The silk powder obtained in the above pulverization process is blended with baked salt and, if necessary, a water-soluble slip binder as an additive for processing (preferably diethylene glycol) in an appropriate ratio and put into a kneader such as a convert mixer. Then, grind together with rubbing. The additive acts as a lubricant and a binder for imparting viscosity to silk powder and improving slipperiness. The baking salt is added to remove odor. Use of unbaked salt is deliquescent and cannot be rubbed together. Baked salt is suitable for rubbing silk particles because the particles are hard. The amount of these added is 4 to 8 kg of baked salt, preferably about 6 kg ± 0.5 kg, per 1 kg of silk powder. What is necessary is just to adjust suitably the compounding quantity of grilled salt according to a use, the property of a powder, etc. Depending on the case, it may carry out by about 6 to 10 times of silk powder. Moreover, diethylene glycol should just be about 15% by weight ratio with respect to the total amount of silk powder and baking salt.
上記絹粉末と焼き塩、及び添加剤(本実施形態ではジエチレングリコール)の配合物は、適当な磨砕機を用いて擦り合わせる。この磨砕機としては、図2に例示するような磨砕機を好適に使用することができる。この磨砕機は、円筒形のケーシング1内に形成された混練分散部1aに固定ブレード2と回転ブレード3を交互に配置したもので、供給口5から供給された原料粉末がフィードスクリュー7によって前記混練分散部に送られ、そこで回転ブレードの回転により混練されるようになっている。この種の装置としては、例えば特許文献2に記載されているようなものがあるが、絹粉末を擦り合わせることのできるものであれば、他の装置でもよい。
The blend of the silk powder, the baked salt, and the additive (diethylene glycol in the present embodiment) is rubbed using a suitable attritor. As this attritor, an attritor as illustrated in FIG. 2 can be preferably used. In this grinding machine, fixed
上記混練によって、粉末が剪断状に擦り合わされ、微粒子粉末となる。擦り合わせを終えた粉末は、排出口9に送られ、そこから排出される。得られる微粒子粉末の粒度を2ミクロン程度とするためには、この工程を2〜4回繰り返す。なお、この擦り合わせ工程を2回繰り返した段階では若干の臭気が残存するが、4回以上繰り返せば殆ど無臭となる。また、上記擦り合わせ工程の繰り返し回数を多くすることにより、絹粉末の粒度をさらに細かくすることができる。条件次第では、1ミクロン以下とすることも可能である。 By the kneading, the powder is rubbed in a sheared state to form a fine particle powder. The powder that has been rubbed is sent to the discharge port 9 and discharged from there. This step is repeated 2 to 4 times in order to obtain a fine particle powder having a particle size of about 2 microns. A slight odor remains at the stage where this rubbing process is repeated twice, but it becomes almost odorless if it is repeated four or more times. Moreover, the particle size of the silk powder can be further reduced by increasing the number of repetitions of the rubbing step. Depending on the conditions, it may be 1 micron or less.
上記擦り合わせ工程を終えた混合物は、塩とジエチレングリコールや、絹粉末に付帯する不純物を除去するために、限外膜や浸透膜を利用して構成される公知の脱塩装置を用いて処理し、良質の絹微粒子水溶液を得る。得られた絹微粒子水溶液は、無臭であり、純度も高いので、そのまま種々の用途に使用することができる。 The mixture after the rubbing step is treated using a known desalting apparatus configured using an ultrafiltration membrane or an osmosis membrane in order to remove salt and diethylene glycol and impurities associated with silk powder. To obtain a high-quality silk fine particle aqueous solution. Since the obtained silk fine particle aqueous solution is odorless and has high purity, it can be used for various purposes as it is.
また、上記のようにして得られた絹微粒子水溶液をスプレードライ方式の乾燥装置や真空乾燥装置を用いて乾燥し、絹微粒子粉末とすることができる。この粉末は、材質が蛋白質であるため、乾燥に際しては、熱、温度等の管理を行う必要がある。 Moreover, the silk fine particle aqueous solution obtained as described above can be dried using a spray-drying type drying apparatus or a vacuum drying apparatus to obtain silk fine particle powder. Since this powder is made of protein, it is necessary to control heat, temperature, etc. during drying.
本発明の製造工程においては、絹微粒子粉末に多量の精製水を加え、脱塩、透析、ろ過という過程を経ることにより、絹微粒子粉末の分子膜を覆う水膜が消失し、水の分子が引きつけられることにより、臭気の要因となるメチルメルカブタン、硫化水素等の硫化物が水溶液中に解離、放出されて無臭化するのではないかと推測される。 In the production process of the present invention, a large amount of purified water is added to the silk fine particle powder, and the water film covering the molecular membrane of the silk fine particle powder disappears through the process of desalting, dialysis, and filtration, and the water molecules By being attracted, it is presumed that sulfides such as methyl mercaptan and hydrogen sulfide, which cause odors, are dissociated and released into the aqueous solution and are not brominated.
絹繊維をギロチン式の裁断機で繊維長40〜100mm程度にカットしたものを原料として使用した。この原料を約95℃に加熱した炭酸ナトリウム水溶液(濃度0.5%)に浸し、セリシンを除去した後、水洗、乾燥した。セリシンを除去した絹フィブロン繊維からなるこの原料を、さらに回転式カッターで0.2〜0.8mm程度に裁断し、(株)セイシン企業社製の「遊星ボールミル機」(商品名)で80時間連続処理した。この処理により粒度が約8ミクロンの粗粉砕絹粉末が得られた。 Silk fiber cut with a guillotine-type cutting machine to a fiber length of about 40 to 100 mm was used as a raw material. This raw material was immersed in an aqueous sodium carbonate solution (concentration 0.5%) heated to about 95 ° C. to remove sericin, and then washed with water and dried. This raw material consisting of silk fibron fibers from which sericin has been removed is further cut to about 0.2 to 0.8 mm with a rotary cutter, and then 80 hours with “Planet Ball Mill Machine” (trade name) manufactured by Seishin Enterprise Co., Ltd. Continuous processing. By this treatment, coarsely pulverized silk powder having a particle size of about 8 microns was obtained.
得られた絹粉末1.25Kgに対し、焼き塩12.5Kgを配合し、ジエチレングリコール1.375Kgを添加して、回転羽根式混練装置(商品名コンバートミキサー)に投入し、4分間程度処理して混合物を得た。 12.5 Kg of baked salt is added to 1.25 Kg of the obtained silk powder, 1.375 Kg of diethylene glycol is added, and the mixture is put into a rotary blade type kneader (trade name convert mixer) and processed for about 4 minutes. Got.
得られた混合物を浅田鉄工(株)製の混練機ミラクルKCK(商品名)を使用してズリ剪断磨砕(擦り合わせ)を行った。処理条件は、主軸回転数が40rpm、回転ブレード5枚、ブレードクリアランス1.0mm、フィード方法は手投入、設定温度20℃、負荷値17〜25Aであった。 The obtained mixture was subjected to shearing grinding (rubbing) using a kneader Miracle KCK (trade name) manufactured by Asada Tekko Co., Ltd. The processing conditions were a spindle rotation speed of 40 rpm, 5 rotating blades, a blade clearance of 1.0 mm, a feed method being manually charged, a set temperature of 20 ° C., and a load value of 17 to 25 A.
この磨砕を4回繰り返して行い、混合物の状態で15.125Kg、粒度6.7ミクロンの乾燥状態の混合物を回収した。 This grinding was repeated 4 times, and a dry mixture of 15.125 Kg and a particle size of 6.7 microns was recovered.
得られた混合物を、中空糸限外ろ過膜装置を備えた装置で浄水された浄水を使用し、脱塩処理装置としてダイセン・メンブレン・システムズ(株)社製のMOLSEP(商品名)、形式SUF−108NSを用いて脱塩処理した。処理条件は、9.6m3 /hを3回繰り返した。限外ろ過膜は、FN20−VP−FUC1582であり、モジュール本数は8本、電源は5.5KW、使用温度は40℃以下であった。 MOLSEP (trade name) manufactured by Daisen Membrane Systems Co., Ltd., type SUF is used as a desalination treatment device using purified water that has been purified with an apparatus equipped with a hollow fiber ultrafiltration membrane device. Desalting was performed using -108NS. The treatment condition was 9.6 m 3 / h three times. The ultrafiltration membrane was FN20-VP-FUC1582, the number of modules was 8, the power source was 5.5 KW, and the operating temperature was 40 ° C. or lower.
以上の処理により、無臭の絹微粒子粉末溶液が得られた。つぎに、この溶液を、深江パウテック(株)社製のFS−VS型真空乾燥機(商品名)を用いて乾燥し、1.15Kgの無臭性絹微粒子粉末を得た。 By the above treatment, an odorless silk fine particle powder solution was obtained. Next, this solution was dried using FS-VS type vacuum dryer (trade name) manufactured by Fukae Pautech Co., Ltd. to obtain 1.15 kg of odorless silk fine particle powder.
得られた無臭性絹微粒子粉末を、(株)堀場製作所製のレーザー回折・散乱式粒度測定装置LA−920(商品名)で測定した結果、粒子径1〜2ミクロン程度の微粉末を48〜67%含む粒度分布が得られた。 As a result of measuring the obtained odorless silk fine particle powder with a laser diffraction / scattering particle size measuring device LA-920 (trade name) manufactured by Horiba, Ltd., 48 to A particle size distribution containing 67% was obtained.
測定条件は、物質名シルク末、試料調整法は懸濁、循環速度3、分散媒エタノール、粒子径基準は体積、10%積算径は0.4203ミクロン、相対屈折率106a0001、メジアン径1.1876ミクロン、モード径0.5481ミクロンであった。 The measurement conditions are the substance name silk powder, the sample preparation method is suspension, the circulation speed is 3, the dispersion medium ethanol, the particle diameter standard is volume, the 10% cumulative diameter is 0.4203 microns, the relative refractive index is 106a0001, the median diameter is 1.1876. The mode diameter was 0.5481 microns.
このようにして得られた絹微粒子粉末は高純度で無臭のため、食品、化粧品、繊維コーテイング剤等として十分に使用できるものであった。 The silk fine particle powder thus obtained was highly pure and odorless, so that it could be used satisfactorily as a food, cosmetic, fiber coating agent or the like.
本発明によれば、従来問題となっていた絹微粉末の臭気や凝集性を除去することができるため、従来のシルク末の利用分野を大幅に拡大でき、化粧品分野、食品分野等に使用できるほか、繊維組成物に付着した生体周囲の衛生材料等としても利用できる絹微粒子粉末や溶液が簡単に得られる。 According to the present invention, since it is possible to remove the odor and cohesiveness of silk fine powder, which has been a problem in the past, the fields of use of conventional silk powder can be greatly expanded, and can be used in the cosmetics field, food field, etc. In addition, it is possible to easily obtain silk fine particle powder and solution that can be used as sanitary materials around the living body attached to the fiber composition.
1 ケーシング
2 固定ブレード
3 回転ブレード
5 供給口
7 フィードスクリュー
9 排出口
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
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