NO139484B

NO139484B - PROCEDURE FOR PREPARING A DISTRIBUTION OF COLLAGEN FIBERS

Info

Publication number: NO139484B
Application number: NO733612A
Authority: NO
Inventors: Leonard Daniel
Original assignee: Collagen Produtcts Pty Ltd
Priority date: 1972-09-18
Filing date: 1973-09-17
Publication date: 1978-12-11
Also published as: FR2200377A1; CA1015915A; ZA735891B; GB1450686A; AU6022373A; AU476952B2; SE405375B; NO139484C; DE2346733A1; IT995404B; FR2200377B1

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for The present invention relates to a method for

fremstilling av en dispersjon av collagenfibre. preparation of a dispersion of collagen fibers.

Bindevev er en sammensetning av fibre og mellomliggende materiale. Som et spesielt relevant eksempel, inneholder hud et tett nettverk av collagenfibre, hvori det er innflettet sammen-bindende stoffer. Fibrene hadde kunnet adskilles hvis de ikke var bundet sammen av disse andre bestanddeler som har fysikalske og kjemiske egenskaper forskjellig fra collagen. Connective tissue is a composition of fibers and intermediate material. As a particularly relevant example, skin contains a dense network of collagen fibres, in which connective substances are interwoven. The fibers could have been separated if they were not bound together by these other constituents which have physical and chemical properties different from collagen.

Collagenfibrene selv er eksepsjonelt sterke og har vanligvis kun et kort elastisitetsområde; de mellomliggende stoffer har mer gellignende natur. Det hele har egenskaper som kommer-sielt eksploateres i slike produkter som lær, pølseskinn og catgut. Imidlertid er den uregelmessige og variable form av naturlige råstoffer ikke fordelaktig for økonomisk omdanning til ønskede produkter. På grunn av dette er det tidligere foreslått å redusere den opprinnelige form til en masse eller oppløsning som deretter kan underkastes rekonstituering til mer egnede former. En ofte benyttet måte har vært å male det sammensatte vev ned The collagen fibers themselves are exceptionally strong and usually have only a short range of elasticity; the intermediate substances have a more gel-like nature. It all has properties that are commercially exploited in such products as leather, sausage skin and catgut. However, the irregular and variable form of natural raw materials is not advantageous for economic transformation into desired products. Because of this, it has previously been proposed to reduce the original form to a mass or solution which can then be subjected to reconstitution into more suitable forms. A frequently used method has been to paint the composite tissue down

til varierende grader av finhet. Det skal imidlertid fremheves at denne behandling resulterer i ikke-differensierte klumper som kun kan reaggregeres som et konglomerat, og kohesjonen vil være begrenset til adhesjon mellom klumpene. Fibrene strekker seg ikke lenger ut gjennom hele strukturen for å binde denne sammen; to varying degrees of fineness. However, it should be emphasized that this treatment results in undifferentiated clumps that can only reaggregate as a conglomerate, and the cohesion will be limited to adhesion between the clumps. The fibers no longer extend throughout the structure to bind it together;

de meget avkortede fibre befinner seg nå i det vesentlige i klumpene. Brukbare gjenstander er laget på denne måte, men fremgangsmåten står i motsetning til prinsippene for fibertekstil-teknologien, der det er kjent at en minimum stabellengde og over-lapping er nødvendig for å oppnå god fysikalsk ytelse. the very shortened fibers are now essentially in the clumps. Usable objects are made in this way, but the method is contrary to the principles of fiber textile technology, where it is known that a minimum stack length and overlap is necessary to achieve good physical performance.

Foreliggende oppfinnelse er rettet mot longitudinal separering av collagenfibre med en ønsket lengde, slik at de ønskede fibrøse egenskaper i det naturlige collagen opprettholdes, mens det allikevel oppnås en homogen dispersjon som tilfredsstillende kan omdannes til tynne filmer. The present invention is aimed at longitudinal separation of collagen fibers with a desired length, so that the desired fibrous properties in the natural collagen are maintained, while still achieving a homogeneous dispersion that can be satisfactorily converted into thin films.

For å oppnå det ovenfor angitte mål, angår foreliggende oppfinnelse således en fremgangsmåte for fremstilling av en dispersjon av collagenfibre, og denne fremgangsmåte karakteri-seres ved at den omfatter: (a) behandling av et collagenholdig materiale med en vandig oppløsning av et jordalkalimetallhydroksyd og et alkalimetallhydroksyd for å redusere kohesjonen mellom collagenfibrene som er tilstede i materialet, hvorved alkalimetallhydroksydet har en konsentrasjon av 0,25-2 molar, og behandlingen gjennomføres ved en temperatur mellom blandingens frysepunkt og 30°C5 (b) oppdeling av det collagenholdige materiale til partikler; og (c) mekanisk separering av collagenfibrene i partiklene for å befri fibrene fra hverandre i det vesentlige langs hele lengden og i det vesentlige uten ytterligere reduksjon av fiberlengden, hvorved partikkelstørrelsen til partiklene (b) reguleres slik at fibrene, som oppnås i trinn (c), i det vesentlige holdes tilbake på en sikt med hull som har en diameter på 1 mm hvis fibrene etter nøytralisering og vasking dreneres på sikten. In order to achieve the above stated aim, the present invention thus relates to a method for producing a dispersion of collagen fibres, and this method is characterized in that it comprises: (a) treatment of a collagen-containing material with an aqueous solution of an alkaline earth metal hydroxide and a alkali metal hydroxide to reduce the cohesion between the collagen fibers present in the material, whereby the alkali metal hydroxide has a concentration of 0.25-2 molar, and the treatment is carried out at a temperature between the freezing point of the mixture and 30°C5 (b) dividing the collagen-containing material into particles; and (c) mechanically separating the collagen fibers in the particles to free the fibers from each other substantially along the entire length and substantially without further reduction of the fiber length, whereby the particle size of the particles (b) is controlled so that the fibers, which are obtained in step (c ), essentially retained on a sieve with holes having a diameter of 1 mm if the fibers after neutralization and washing are drained on the sieve.

GB-PS 482.628 beskriver en fremgangsmåte for desinteg-rering av collagenholdig vev omfattende svelling av collagen-fibréne i vevet ved bruk av alkaliske stoffer slik som suksessiv behandling med oppløsninger av kalkmelk og kaustiksoda, fulgt av opparbeiding, f.eks. mekanisk desintegerering ved hjelp av kjente innretninger. Foreliggende oppfinnelse skiller seg fra denne kjente teknikk på flere måter. For det første krever foreliggende oppfinnelse samtidig behandling av det collagenholdige materiale med et jordalkalimetallhydroksyd og en definert konsentrasjon av et alkalimetallhydroksyd. Denne kombinasjon bringer bindestoffene som holder collagenfibrene, til svekning uten å tillate svelling av collagenfibrene selv. For det andre krever oppfinnelsen oppdeling av det collagenholdige materiale til diskrete partikler med definert størrelse fulgt av mekanisk dispersjon av fibrene fra hverandre i det vesentlige uten ytterligere reduksjon av fiberlengden. Ifølge oppfinnelsen oppnås det derfor en dispersjon av i det vesentlige enhetlige collagenfibre med makroskopisk lengde, fibre som ikke er nedbrudt ved svelling. GB-PS 482,628 describes a method for disintegrating collagen-containing tissue comprising swelling of the collagen fibers in the tissue using alkaline substances such as successive treatment with solutions of milk of lime and caustic soda, followed by processing, e.g. mechanical disintegration using known devices. The present invention differs from this known technique in several ways. Firstly, the present invention requires simultaneous treatment of the collagen-containing material with an alkaline earth metal hydroxide and a defined concentration of an alkali metal hydroxide. This combination causes the binders that hold the collagen fibers to weaken without allowing swelling of the collagen fibers themselves. Secondly, the invention requires the division of the collagen-containing material into discrete particles of defined size followed by mechanical dispersion of the fibers from each other essentially without further reduction of the fiber length. According to the invention, a dispersion of essentially uniform collagen fibers of macroscopic length, fibers which are not broken down by swelling, is therefore achieved.

Alkalimetallhydroksydbehandlingen bør fortsettes i et tidsrom tilstrekkelig til å sikre nedbrytning av de sammenbind-ende stoffer mellom fibrene, uten at den forlenges i en grad som vil føre til nedbrytning av fibrene selv; en lang behandlings-periode er godtagbar hvis overskytende behandlingsoppløsning fjernes etter begynnende mykning og materialet lagres under kjøl-ige, fuktige betingelser. Enkle forsøk vil åpenbare for fagmannen den beste behandlingstid for enhver spesiell kombinasjon av collagenholdig materiale, alkalimetallhydroksyd og temperatur. Eksemplene som er angitt nedenfor, beskriver i detalj beskriv-elsen av den mest egnede tid for alkalimetallhydroksydbehandlingen under et gitt sett betingelser. The alkali metal hydroxide treatment should be continued for a period of time sufficient to ensure the breakdown of the connecting substances between the fibres, without it being prolonged to an extent that will lead to the breakdown of the fibers themselves; a long treatment period is acceptable if excess treatment solution is removed after initial softening and the material is stored under cool, moist conditions. Simple experiments will reveal to the person skilled in the art the best treatment time for any particular combination of collagenous material, alkali metal hydroxide and temperature. The examples set forth below detail the description of the most suitable time for the alkali metal hydroxide treatment under a given set of conditions.

De mest foretrukkede alkalimetallhydroksyder er litium-, natrium-og kaliumhydroksyd. Det er foretrukket at hydroksydet er tilstede i en konsentrasjon på 0,4-0,9 molar. The most preferred alkali metal hydroxides are lithium, sodium and potassium hydroxide. It is preferred that the hydroxide is present in a concentration of 0.4-0.9 molar.

Den mekaniske dispersjon av collagenfibrene gjennom-føres helst med en mosende virkning som omfatter en kraftig nedad-rettet bevegelse og en mykere sideveis bevegelse for å fremme longitudinell separering av fibrene. Det må skilles klart mellom dette mosetrinn som gir longitudinell separering av fibrene, mens lengden opprettholdes og den konvensjonelle hakkeprosess som bruker en hakker eller en kolloidmølle, noe som resulterer i tverrkutting av fibrene med en resulterende reduksjon av fiberlengden. The mechanical dispersion of the collagen fibers is preferably carried out with a kneading action which includes a strong downward movement and a softer lateral movement to promote longitudinal separation of the fibers. A clear distinction must be made between this mashing step which provides longitudinal separation of the fibers while maintaining length and the conventional chopping process using a chopper or a colloid mill, which results in transverse cutting of the fibers with a resulting reduction in fiber length.

I en ytterligere utførelsesform av oppfinnelsen oppnås dispersjonen av collagenfibrene ved ekstrudering av det collagenholdige materiale gjennom en trang spalte. Bredden av spalten bestemmer fiberstørrelsen i dispersjonen, og enkle forsøk vil fastslå den beste spaltevidde. En spaltebredde på 0,1 mm er funnet egnet for dispersjonene av kuhud som var behandlet med kalsium- og natriumhydroksyder. Gjennomføring på forhånd gjennom en spalte på 0,3 mm understøtter oppnåelsen av total dispersjon, og i tillegg kan det collagenholdige materiale hakkes opp eller forminskes før ekstrudering gjennom spaltene. Det er meget ønskelig at det collagenholdige materiale til å begynne med underkastes en forbehandling med en vandig oppløsning av et jordalkalimetallhydroksyd, helst kalsiumhydroksyd eller strontiumhydroksyd eller blandinger derav, inntil det collagenholdige materiale er gjennomtrengt av og helst mettet med jordalkalimetallhydroksydet. Det er funnet at denne forbehandling tjener til å holde tilbake og å regulere svellingen av fibrene, slik at nettverkskohesjonen for det collagenholdige materiale lettere kan elimineres uten samtidig destruksjon av dens individuelle fiberintegritet. In a further embodiment of the invention, the dispersion of the collagen fibers is achieved by extruding the collagen-containing material through a narrow gap. The width of the gap determines the fiber size in the dispersion, and simple experiments will determine the best gap width. A gap width of 0.1 mm has been found suitable for the dispersions of cowhide which had been treated with calcium and sodium hydroxides. Passage through a slit of 0.3 mm in advance supports the achievement of total dispersion, and in addition the collagen-containing material can be chopped up or reduced before extrusion through the slits. It is highly desirable that the collagen-containing material is initially subjected to a pre-treatment with an aqueous solution of an alkaline earth metal hydroxide, preferably calcium hydroxide or strontium hydroxide or mixtures thereof, until the collagen-containing material is permeated by and preferably saturated with the alkaline earth metal hydroxide. It has been found that this pretreatment serves to restrain and regulate the swelling of the fibers so that the network cohesion of the collagenous material can be more easily eliminated without concomitant destruction of its individual fiber integrity.

Jordalkalimetallhydroksydet har videre den fordelaktige virkning at det i det vesentlige reduserer glattheten for det collagenholdige materiale etter at det er behandlet med jordalkalimetallhydroksydet. Mens en viss grad av glatthet for fiberover-.flaten er ønskelig, idet at den letter den longitudinelle separering av fibrene under.mosing, vil nærværet av jordalkalimetallioner dempe dette og lette opprettholdelse av materialet som skal moses mellom moseoverflåtene i mosemaskinen. En balanse kan således oppnås mellom den ønskelige separering av fibrene og lettheten av overføring av skjærkrefter til fibrene for å bevirke separering. Forbehandlingen med jordalkalimetallhydroksydet er også funnet å understøtte en forhindring av enhver tendens til at individuelle fibre skal brytes opp under mosingen utover det som tidligere ble oppnådd ved hakkingen. Enhver oppbrytning av de individuelle fibre vil gi en uønsket variasjon av fiberlengden; ved gjennom-føring av foreliggende oppfinnelse må betingelser under hvilke fibrene brytes opp unngås. The alkaline earth metal hydroxide further has the beneficial effect of substantially reducing the smoothness of the collagen-containing material after it has been treated with the alkaline earth metal hydroxide. While a certain degree of smoothness for the fiber surface is desirable, as it facilitates the longitudinal separation of the fibers during mashing, the presence of alkaline earth metal ions will mitigate this and facilitate maintenance of the material to be mashed between the mashing surfaces in the mashing machine. A balance can thus be achieved between the desirable separation of the fibers and the ease of transfer of shear forces to the fibers to effect separation. The pre-treatment with the alkaline earth metal hydroxide has also been found to support a prevention of any tendency for individual fibers to break up during mashing beyond what was previously achieved by chopping. Any breaking up of the individual fibers will give an undesirable variation of the fiber length; when implementing the present invention, conditions under which the fibers break up must be avoided.

Hvis ønskelig, kan trinnet med behandling av det collagenholdige materiale med et alkalimetallhydroksyd og/eller trinnet med oppdeling av det collagenholdige materiale med diskrete partikler foregå før det endelige mosetrinn, helt opptil et tidsrom på flere måneder. Denne lagring av det delvis behand-lede collagen kan benyttes for å gi fibrene i den resulterende dispersjon spesielle egenskaper. Oppdelingen av collagenholdig materiale til diskrete partikler kan fordelaktig oppnås enten ved hakking eller oppskjæring av det collagenholdige materiale. Størrelsen av de diskrete partikler vil bestemme stabellengden for fibrene i dispersjonen som fremstilles i modningstrinnet. Det er således meget ønskelig å sikre at skjæringen eller hakkingen gjennomføres så jevnt som mulig for å sikre en enhetlig stabellengde for fibrene i den resulterende dispersjon. If desired, the step of treating the collagen-containing material with an alkali metal hydroxide and/or the step of dividing the collagen-containing material into discrete particles can take place before the final mash step, up to a period of several months. This storage of the partially treated collagen can be used to give the fibers in the resulting dispersion special properties. The division of collagen-containing material into discrete particles can advantageously be achieved either by chopping or cutting up the collagen-containing material. The size of the discrete particles will determine the stack length of the fibers in the dispersion produced in the maturation step. It is thus highly desirable to ensure that the cutting or chopping is carried out as evenly as possible to ensure a uniform stack length for the fibers in the resulting dispersion.

Det er funnet at partikler med en sidelengde på mellom 3 og 10 mm, er foretrukket. Partikler med denne størrelse vil resultere i en dispersjon av fibre med en egnet lengde til bruk ved fremstilling av pølseskinn og andre collagenholdige gjenstander, slik som suturer og racquetstrenger. Collagenholdige partikler med den beskrevne størrelse kan oppnås enten ved å skjære det collagenholdige materiale med kniver anbrakt i en egnet avstand fra hverandre eller ved å føre materialet gjennom den grove plate, f.eks. med hull med en diameter på 9,5 mm, i en kjøttkvern. It has been found that particles with a side length of between 3 and 10 mm are preferred. Particles of this size will result in a dispersion of fibers of a suitable length for use in the manufacture of sausage skins and other collagen-containing articles, such as sutures and racquet strings. Collagen-containing particles of the size described can be obtained either by cutting the collagen-containing material with knives placed at a suitable distance from each other or by passing the material through the coarse plate, e.g. with holes with a diameter of 9.5 mm, in a meat grinder.

Det er foretrukket at dispersjonen etter mosing av fibrene behandles for å fjerne overskytende alkali. Fjerningene av alkali bør gjennomføres på en slik måte at ytterligere svelling av florene unngås; derte betyr i virkeligheten at vanntilgjengelig-heten sterkt må begrenses. Et antall måter står til disposisjon for å oppnå fjerning av overskytende alkali, dog er en av de følgende foretrukket. It is preferred that the dispersion after mashing the fibers is treated to remove excess alkali. The removal of alkali should be carried out in such a way that further swelling of the flors is avoided; in reality this means that water availability must be severely limited. A number of ways are available to achieve removal of excess alkali, however one of the following is preferred.

(a) Dispersjonen kan vaskes med mettet natriumsulfat. (a) The dispersion can be washed with saturated sodium sulfate.

(b) Pulveriserte faste syrer, slik som adipinsyre, sitron-syre eller tartarsyre eller tilgjengelige syresalter, slik som natriumdihydrogenfosfat eller natriumdihydrogennitrat, eller buffer-blandinger kan tilsettes til fiberdispersjonen, mens dispersjonen blandes f.eks. i en deigblander. Hvis ønskelig, kan små mengder vann tilsettes til blandingen for å justere dispersjonens tekstur. (c) Flytende syrer, slik som saltsyre, eddiksyre eller melkesyre i konsentrert form kan tilføres til dispersjonen som en tåkespray. (d) Karbondioksyd under trykk kan også benyttes. Denne fremgangsmåte er spesielt egnet til anvendelse ved den fremgangsmåte som er beskrevet i NO-PS 136.715. (e) Alkalimetallhydroksydet kan lutes ut fra dispersjonen ved oppløsningsmiddelutlutning ved bruk av alifatiske alkoholer. (b) Powdered solid acids, such as adipic acid, citric acid or tartaric acid or available acid salts, such as sodium dihydrogen phosphate or sodium dihydrogen nitrate, or buffer mixtures can be added to the fiber dispersion, while the dispersion is mixed e.g. in a dough mixer. If desired, small amounts of water may be added to the mixture to adjust the texture of the dispersion. (c) Liquid acids, such as hydrochloric acid, acetic acid or lactic acid in concentrated form can be added to the dispersion as a fog spray. (d) Carbon dioxide under pressure can also be used. This method is particularly suitable for use with the method described in NO-PS 136,715. (e) The alkali metal hydroxide can be leached from the dispersion by solvent leaching using aliphatic alcohols.

En blanding av 4 volumdeler rektifisert sprit og 1 volumdel vann A mixture of 4 parts by volume of rectified alcohol and 1 part by volume of water

er funnet hverken å øke eller å redusere vanninnholdet i fibrene, mens den allikevel effektivt lufter ut alkali fra dispersjonen. has been found to neither increase nor decrease the water content of the fibres, while it nevertheless effectively aerates alkali from the dispersion.

Med henblikk på mosingen og nøytraliseringen av dispersjonen oppnås ved anvendelse av foreliggende oppfinnelse sammen med det ovenfor angitte patent, to vesentlige fordeler. With regard to the mashing and neutralization of the dispersion, two significant advantages are achieved by using the present invention together with the above-mentioned patent.

For det første behøver dispersjonen ikke helt å nøytraliseres og heller ikke gjøres sur, behandlingen av dispersjonen lettes ved vasking ved en alkalisk pH-verdi. For det andre kan ufullstendig fiberseparering fra mosetrinnet eller moderat floking fra nøytra-liseringen bringes i orden på et senere trinn på grunn av smøre-virkningen av det propylenglykolalginat som tilsettes til dispersjonen under fremgangsmåten som er beskrevet i det ovenfor angitte patent. Separeringen av fibrene kan økes ved etterfølgende gjen-ekstrudering av blandingen gjennom en spalte med de ovenfor angitte dimensjoner. Det skal være klart at det for å unngå svake punkter i det ferdige produkt må stå til disposisjon innretninger for total fiberseparering og jevn relativ bevegelse ved formingen. Firstly, the dispersion does not need to be completely neutralized nor acidified, the treatment of the dispersion is facilitated by washing at an alkaline pH value. Second, incomplete fiber separation from the mash step or moderate flocculation from the neutralization can be corrected at a later step due to the lubricating action of the propylene glycol alginate added to the dispersion during the process described in the above cited patent. The separation of the fibers can be increased by subsequent re-extrusion of the mixture through a slot with the above stated dimensions. It must be clear that in order to avoid weak points in the finished product, facilities must be available for total fiber separation and uniform relative movement during shaping.

Etter nøytraliseringen eller en i det vesentlige full-ført nøytralisering, kan vanlige teknikker for fiberbehandling benyttes, forutsatt at forhøyede temperaturer unngås hvis for-krymping av fibrene skal unngås. Dispersjonen kan hensiktsmessig vaskes i et egnet volum vann og groytørkes på en relativt grov sikt som f.eks. har huller med en diameter på 1 mm under anvendelse av trykk. Fibrene kan vaskes tilstrekkelig til å fjerne oppløselige salter og finpartikkelformig stoff slik som uoppløse-lige kalsiumsalter, for å gi rene og i det vesentlige nøytrale collagenfibre med i det vesentlige enhetlig stabellengde. After the neutralization or a substantially completed neutralization, common techniques for fiber treatment can be used, provided that elevated temperatures are avoided if shrinkage of the fibers is to be avoided. The dispersion can suitably be washed in a suitable volume of water and groy-dried on a relatively coarse sieve such as has holes with a diameter of 1 mm under the application of pressure. The fibers can be washed sufficiently to remove soluble salts and fine particulate matter such as insoluble calcium salts, to provide clean and substantially neutral collagen fibers of substantially uniform stack length.

Det vaskede preparat som oppnås ved denne prosess, kan anvendes direkte ved, eller kan varmkonsentreres for, fremgangsmåten ifølge ovenfor angitte patent. Alternativt kan overskytende vann fjernes ved hjelp av oppløsningsmidler eller ved hjelp av en olje-i-vann-emulsjon, fulgt av lufttørking. Hvis oppløs-ningsmiddeltørking benyttes, er det mest foretrukkede oppløsnings-middel aceton, metyletylketon og etanol. Oppløsningsmiddeltørk-ingen følges helst også av luftfordampning, og det oppnås hvite, rene, stabile collagenstabelfibre som er lett gjenfuktbare. De lufttørkede preparater er stabile, men det er imidlertid nødvend-ig å lagre vannfuktede fibre under kjøling. The washed preparation obtained by this process can be used directly by, or can be hot concentrated for, the method according to the above-mentioned patent. Alternatively, excess water can be removed using solvents or using an oil-in-water emulsion, followed by air drying. If solvent drying is used, the most preferred solvents are acetone, methyl ethyl ketone and ethanol. Solvent drying is preferably also followed by air evaporation, and white, clean, stable collagen staple fibers are obtained which are easily rewetted. The air-dried preparations are stable, but it is however necessary to store water-moistened fibers under cooling.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan anvendes på ethvert bindevev, dvs. collagenholdig råstoff, uansett hvor vidt dette er tørket ut for lagring og frakt og er holdt i fuktig tilstand. Lærhud er foretrukket på grunn av sitt innhold av lange, sterke fibre; sener er vanligvis vanskelige å få tak i og representerer ingen spesielle fordeler; benbrusk, dvs. binde-vevet i ben, gir ikke lange fibre og, hvis dette stoff benyttes, vil det være nødvendig å benytte en vaskesjikt som er finere enn den som er beskrevet ovenfor. The method according to the invention can be used on any connective tissue, i.e. collagen-containing raw material, regardless of how far this has been dried out for storage and shipping and is kept in a moist state. Leather is preferred because of its content of long, strong fibers; tendons are usually difficult to obtain and represent no special advantages; bone cartilage, i.e. the connective tissue in bone, does not produce long fibers and, if this substance is used, it will be necessary to use a wash layer that is finer than that described above.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere under henvisning • til de følgende illustrerende eksempler. The invention shall be described in more detail with reference • to the following illustrative examples.

Eksempel 1 Example 1

Saltet hud ble vasket fri for salt, kalket med et overskudd av ulesket kalk i 4 dager, hvoretter hår og kjøtt ble " fjernet. Like store andeler av lærhuden ble dyppet i et definert, men ikke stort overskudd, for å tillate fluidopptak av vevet, av 3% og 2% oppløsninger av natriumhydroksyd og satt hen ved romtemperatur (ca. 26°C). Etter 2 dager ble 3%-nivået funnet å være noe over-mykgjort og 2%-nivået krevde 5 dager for behandling. I hver tilfelle ble væsken helt av fra det mykgjorte materialet, narven fjernet for separat undersøkelse og lærhud-strimler ført gjennom en kjøttkvern ved bruk av en grov plate med huller med diameter på 9,5 mm. Dette opphakkede ble omhygge-lig moset for å frigjøre og å separere fibrene, og narvmembranet ble behandlet tilsvarende for seg. Mosen ble anbragt i en deigblander, og under blandingen ble tilstrekkelig pulverisert fast natriumdihydrogenfosfat til å oppnå nøytralisering tilsatt i finfordelt form for progressiv oppløsning. Etter nøytraliseringen, ble blandingen fortynnet med kaldt vann og vaskeekstrakten fjernet ved å presse massen i en nylonstrømpe, og det viste seg at alle fibrene ble holdt tilbake av den trykkekspanderte duk, Salted skin was washed free of salt, limed with an excess of quicklime for 4 days, after which hair and flesh were "removed. Equal proportions of the hide were dipped in a defined but not large excess to allow fluid absorption by the tissue, of 3% and 2% solutions of sodium hydroxide and set aside at room temperature (about 26°C). After 2 days the 3% level was found to be somewhat over-softened and the 2% level required 5 days for treatment. In each In this case, the liquid was completely drained from the softened material, the grain removed for separate examination and leather strips passed through a meat grinder using a coarse plate with 9.5 mm diameter holes. This mince was carefully mashed to release and to separate the fibres, and the grain membrane was similarly treated separately. The mash was placed in a dough mixer, and during mixing sufficient solid sodium dihydrogen phosphate was pulverized to achieve neutralization added in finely divided form for progressive dissolution. After neutralization, b the landing diluted with cold water and the wash extract removed by squeezing the pulp in a nylon stocking, and it was found that all the fibers were retained by the pressure-expanded cloth,

noe som viste fraværet av fint oppbrutt fibermateriale. Fortyn-nings-vaskeprosessen ble gjentatt en gang til, og det ble oppnådd rene, hvite, i det vesentlige nøytrale og diskrete collagenfibre med i det vesentlige enhetlig lengde. Narvmaterialet som ble fremstilt, var tilfredsstillende, men var overveiende av kortere fiberlengde. Alle prøvene ga gode vev når de ble behandlet ved fremgangsmåten ifølge NO-PS 136.715; imidlertid er det vesentlig for å oppnå filmer av god kvalitet fra narvmembran at alt håret er fjernet, da ellers hårstubbene vil opptre som inneslutninger. Eksempel 2 which showed the absence of finely broken down fibrous material. The dilution-washing process was repeated one more time, and clean, white, substantially neutral and discrete collagen fibers of substantially uniform length were obtained. The grain material produced was satisfactory, but was predominantly of shorter fiber length. All the samples gave good tissues when they were treated by the method according to NO-PS 136,715; however, it is essential to obtain good quality films from grain membrane that all the hair is removed, otherwise the hair stubble will act as inclusions. Example 2

Tilpassede prøver av tørkede, kalkede strimler (kom-mersiell vare) ble dyppet ned i et overskudd av 1, 2, 4, 6,8, 10, 20 og 30% natriumhydroksyd ved omgivelsestemperatur rundt 20-22°C. Matched samples of dried, limed strips (commercial item) were immersed in an excess of 1, 2, 4, 6.8, 10, 20 and 30% sodium hydroxide at ambient temperature around 20-22°C.

Resultatene sammen med de fra det foregående eksempel antyder The results together with those from the previous example suggest

det generelle mønster for alkalikonsentrasjon-innflytelsen. the general pattern of the alkali concentration influence.

Etter 1 dag i den 30%-ige oppløsning, hadde strimlene mistet en mengde overflatemateriale til oppløsningen, mens materialet i midten forble meget hardt; dvs. at det forelå en maksimal (over-flate) -eros jon i materialet uten gjennomtrengning ut over erosjons-grenseflaten. 20%-prøven var tilsvarende, men mindre ekstremt påvirket. After 1 day in the 30% solution, the strips had lost a quantity of surface material to the solution, while the material in the center remained very hard; i.e. that there was maximum (surface) erosion in the material without penetration beyond the erosion boundary. The 20% sample was similarly but less extremely affected.

Etter 1 dag var materialet i 10%-oppløsningen rimelig godt svellet (dvs. på grunn av noe gjennomtrengning) og hadde gelékonsistens ved kantene med fint materiale dispergert i opp-løsningen, men fremdeles med hardt stoff inn i strimlene. Ved 8%-nivået var det en svelling, men det var en.gjørmet konsistens på utsiden med en viss oppbrytning, noen stykker var myke inni, mens omtrent like mange fremdeles var faste. Således var det inntrådt oppløsningsgjennomtrengning og stoffsvelling i stedet for stoff-erosjon og dispergering etterhvert som alkalikonsentrasjonen ble redusert. After 1 day, the material in the 10% solution was reasonably well swollen (ie due to some penetration) and had a jelly consistency at the edges with fine material dispersed in the solution, but still with hard material embedded in the strips. At the 8% level there was a swell, but it was a.muddy consistency on the outside with some breaking up, some pieces were soft inside, while about as many were still firm. Thus, solution penetration and material swelling had occurred instead of material erosion and dispersion as the alkali concentration was reduced.

Ved 6%-nivået var stykkene svellet, kuttkantene viste en viss fragmentering, men gikk mot gelékonsistens kun på det ytre av en prøve. At the 6% level, the pieces were swollen, the cut edges showed some fragmentation, but progressed to jelly consistency only on the outside of one sample.

4%: svellet mens kuttkantene viste noe fragmentering, fast i midten, men en tendens til mykning på utsiden. 4%: swollen while the cut edges showed some fragmentation, firm in the middle but tending to soften on the outside.

2%: ikke mye svellet, men fremdeles enhetlig fast. 1%: lite svellet, hard, dvs. at det ved dette nivå ikke var noen svelling og ingen erosjon. 2%: not much swollen, but still uniformly firm. 1%: slightly swollen, hard, i.e. that at this level there was no swelling and no erosion.

Prøvene som var behandlet ved 2%-nivået, var funnet å være tilstrekkelig mykgjort etter 5 dager, mens de som var behandlet ved 1%-nivået ikke var tilstrekkelig mykgjort etter 10 dager. The samples treated at the 2% level were found to be sufficiently softened after 5 days, while those treated at the 1% level were not sufficiently softened after 10 days.

For ytterligere behandling ble væsken helt av fra For further processing, the liquid was completely removed

prøvene som var mykgjort med 2% natriumhydroksyd i 5 dager, disse ble videre oppmalt og moset som i eks. 1. Overskuddet av alkali ble fjernet ved behandling av massen med to etterhverandre følg-ende like store deler av en blanding av 4 deler rektifisert sprit sammen med 1 del vann, fulgt av utpressing av væsken. For en the samples that had been softened with 2% sodium hydroxide for 5 days, these were further ground and mashed as in ex. 1. The excess of alkali was removed by treating the mass with two successive equal parts of a mixture of 4 parts rectified alcohol together with 1 part water, followed by squeezing out the liquid. For one

tredje behandling ble blandingen av sprit og vann gjort sur med eddiksyre. Til slutt ble den fibrøse masse dispergert i vann for vasking i det vesentlige slik som i eks. 1. third treatment, the mixture of alcohol and water was acidified with acetic acid. Finally, the fibrous mass was dispersed in water for washing essentially as in ex. 1.

Eksempel 3 Example 3

Natriumhydroksyd har en molekylvekt på 40, litiumhydroksydmonohydrat på 42, dvs. at differansen er'neglisjerbar i praksis. Kalket hud og tørkede kalkede stykker ble behandlet med 1, 2 og 3%-ige oppløsninger av litiumhydroksydmonohydrat på den måte som tidligere er beskrevet ved bruk av natriumhydroksyd. Temperaturen var omkring 20°C. På samme måte som med natriumhydroksyd ble gunstig mykgjøring oppnådd ved 3%-nivået i det vesentlige i løpet av 2 dager, mens 2%-nivået krevet 5 dager, på hvilket tidspunkt prøvene som var behandlet ved 1%-nivået, fremdeles var for faste. Sodium hydroxide has a molecular weight of 40, lithium hydroxide monohydrate of 42, i.e. the difference is negligible in practice. Calcified skin and dried calcified pieces were treated with 1, 2 and 3% solutions of lithium hydroxide monohydrate in the manner previously described using sodium hydroxide. The temperature was around 20°C. As with sodium hydroxide, beneficial softening was achieved at the 3% level essentially within 2 days, while the 2% level required 5 days, at which point the samples treated at the 1% level were still too firm .

Molekylvekten for kaliumhydroksyd er 56, og derfor er det for å oppnå en molekylær konsentrasjon ekvivalent med natriumhydroksyd med dette alkali, nødvendig å multiplisere natriumhydroksydtallene med 1,4. Selvfølgelig vil i praksis alle konsentrasjoner bestemmes ved analyse og, fordi f.eks. kalium-hydroksydpellets aldri er 100%, må ytterligere vektjustering fore-tas på anlysebasis. Tørkede, kalkede hudstykker ble neddyppet i kaliumhydroksydoppløsninger med ekvivalent alkalikonsentrasjon til den for 1, 2 og 3% natriumhydroksyd. I dette tilfelle var temperaturen rundt 26°C. The molecular weight of potassium hydroxide is 56, and therefore to obtain a molecular concentration equivalent to sodium hydroxide with this alkali, it is necessary to multiply the sodium hydroxide numbers by 1.4. Of course, in practice all concentrations will be determined by analysis and, because e.g. potassium hydroxide pellets is never 100%, further weight adjustment must be made on an analytical basis. Dried, calcified skin pieces were immersed in potassium hydroxide solutions of equivalent alkali concentration to that of 1, 2 and 3% sodium hydroxide. In this case the temperature was around 26°C.

Forsøkene ga følgende resultater: The experiments produced the following results:

Den akselererende virkning av den høyere temperatur er åpenbar. The accelerating effect of the higher temperature is obvious.

Eksempel 4 Example 4

Saltet lærhud ble vasket fri for overskytende salt og neddyppet i vann med et overskudd av strontiumhydroksyd. Etter 4 dager ble huden fjernet, hvoretter hår og kjøtt ble fjernet. Salted leather was washed free of excess salt and immersed in water with an excess of strontium hydroxide. After 4 days the skin was removed, after which the hair and flesh were removed.

Lærhuden hadde svellet mer enn det som er vanlig med bruk av kalsiumhydroksyd (kalk). Deretter ble lærhuden skåret opp til egnede stykker, og ett sett forble i strontiumhydroksyd som kontroll; de andre ble dispergert i like mengder 1%, 2% og 3% natriumhydroksyd i et volum tilstrekkelig til å dekke materialet godt, men ikke i for sterk grad. Temperaturen var 22°C. Etter The leather had swollen more than is usual with the use of calcium hydroxide (lime). The hide was then cut into suitable pieces, and one set remained in strontium hydroxide as a control; the others were dispersed in equal amounts of 1%, 2% and 3% sodium hydroxide in a volume sufficient to cover the material well, but not too heavily. The temperature was 22°C. After

1 dags behandling hadde svellingen øket i takt med natrium-hydroksydkonsentrasjonen, men ingen var tilstrekkelig mykgjorte. Fra dette tidspunkt var mønsteret som følger: After 1 day of treatment, the swelling had increased in line with the sodium hydroxide concentration, but none had softened sufficiently. From this point the pattern was as follows:

Eksempel 5 Example 5

Benbrusk ble fremstilt fra saueknokler, og hver knokkel ble skåret langsetter for å tillate fjerning av margkanalens fete hud. De tilsvarende bensener ble skåret bort, og seneskjedene ble fjernet. Like prøver av lærhud og sener ble fremstilt, av hvilke halvparten ble kalket i 4 dager, mens den gjenværende halv-part ble lagret under destillert vann under avkjøling. Overflate-kalk ble fjernet fra de kalkede prøver, og parallelle sett av kalket kontra ukalket lærhud.og sener ble fordelt i like mengder av 1%-ig, 2%-ig og 3%-ig natriumhydroksyd. Temperaturen var rundt 25°C. Resultatene er angitt i den følgende tabell. Bone cartilage was prepared from sheep bones, and each bone was cut lengthwise to allow removal of the fatty skin of the medullary canal. The corresponding tendons were cut away, and the tendon sheaths were removed. Equal samples of leather skin and tendons were prepared, half of which were limed for 4 days, while the remaining half was stored under distilled water under cooling. Surface lime was removed from the limed samples, and parallel sets of limed versus unlimed leather and tendons were distributed in equal amounts of 1%, 2% and 3% sodium hydroxide. The temperature was around 25°C. The results are shown in the following table.

Claims

Process for producing a dispersion of collagen fibers, characterized in that it comprises: (a) treating a collagen-containing material with an aqueous solution of an alkaline earth metal hydroxide and an alkali metal hydroxide to reduce the cohesion between the collagen fibers present in the material, whereby the alkali metal hydroxide has a concentration of 0.25-2 molar, and the treatment is carried out at a temperature between the freezing point of the mixture and 30°C; (b) dividing the collagen-containing material into particles; and (c) mechanically separating the collagen fibers in the particles to free the fibers from each other substantially along the entire length and substantially without further reduction of the fiber length, whereby the particle size of the particles (b) is controlled so that the fibers, which are obtained in step (c ), essentially retained on a screen with holes having a diameter of 1 mm, if the fibers after neutralization and washing are drained on the screen.

2. Method according to claim 1, characterized in that the mechanical separation of the fibers is achieved with the help of mashing and extrusion through narrowed openings.

3. — Method according to claims 1 and 2, characterized in that the collagen-containing material is at least partially saturated with an aqueous solution of an alkaline earth metal hydroxide when it is treated with the alkali metal hydroxide solution. •

4. Process according to claims 1-3, characterized in that lithium hydroxide, sodium hydroxide or potassium hydroxide is used as alkali metal hydroxide.

5. Method according to claims 1-4, characterized in that the alkali metal hydroxide is used in a concentration of 0.4-0.9 molar.

6. Method according to claim 3, characterized in that calcium hydroxide or strontium hydroxide is used as alkaline earth metal hydroxide.