TWM559329U - 平面繭回收絲膠之裝置 - Google Patents

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Abstract

一種平面繭回收絲膠之裝置，係包括一預處理機構；一移動式濾網機構，係與該預處理機構連接；一加壓過濾機構，係與該移動式濾網機構連接；一管柱式過濾機構，係與該加壓過濾機構連接；一攪拌機構，係與該管柱式過濾機構連接；一脫鹽機構，係與該攪拌機構連接；以及一純化機構，係與該脫鹽機構連接。藉此，本創作利用多重的過濾與超濾膜工業化處理設備回收生產絲綢所產生之絲膠廢液，能有效的回收絲膠具有工業生產效率，而所回收之絲膠純度高，可以直接應用在美容保養品與保健食品等高經濟價值領域，大幅提升絲膠經濟價值，而在生產過程完全沒有產生任何廢棄物或廢液，且生產過程中小分子之液體更可作為蔬果之液態氮料以降低農民對化學肥料之依賴，係為目前唯一友善環境綠色環保製程的設備。

Description

平面繭回收絲膠之裝置
本創作係有關於一種平面繭回收絲膠之裝置，尤指一種提供蠶絲或平面繭廢水回收絲膠能完全回收廢液達到無汙染環境，與善盡回收廢液在農業上之應用之一種工業化程序的回收裝置。
蠶繭中之組成含有將近70%之絲素，25~28%之絲膠與少量蠟質，傳統蠶繭抽絲都是將蠶繭置於鹼液內加熱脫膠，脫膠之液體即為絲膠，而目前之做法幾乎都是將廢液直接排放造成環境之污染(高pH值與臭味)，長久下來排放於土壤使其pH值在10以上，不利於經濟作物之耕作。
近年來絲膠之應用與價值大幅地提升，絲膠經由純化後可以作為保健食品促進微量元素之吸收，在美容保養品之研究發現，絲膠就有抗自由基、抑制酪氨酸酶(美白)、抑制彈力酶(肌膚彈性)、及高度保濕等顯著之特性，而在生物材料方面，絲膠蛋白能有效地促進傷口之癒合，也能促進哺乳動物細胞增生，因此絲膠具有廣泛的應用，其潛在之經濟價值無可限量，值得深度開發。
現有之絲膠廢液回收技術中，有化學混凝法、有機溶劑沉澱法、過濾法、及凍融法，如文獻(浙江農業學報，2016，57(8))提及繅絲廢水中絲膠蛋白之回收工藝。該文獻採用鞣酸與有機溶劑結合等電點沉澱法對繅絲廢水進行處理，處理所用之藥劑量少，操作簡便，得到之蛋白質品質與純度都有極大的改善，適於規模化的處理，而中國專利號CN201410839067.4專利案中係以酸析法初步的分離絲素 與絲膠粗液，絲膠之粗液經由去離子水稀釋後再以超過濾膜過濾回收絲膠溶液，最後進行冷凍乾燥成粉末，得到絲膠蛋白粉末。
然而，上述之處理方法存在了如下之問題：前述文獻利用鞣酸與有機溶劑回收廢水中之絲膠，其有機溶劑還是需要更多之回收設備來回收有機溶劑，甚至包括鞣酸排放至環境中對環境都是危害，而有機溶劑對於操作人員潛在之風險更是不能輕忽。前述中國專利案利用檸檬酸進行酸析廢水中之絲膠固然有特色，但在整體處理時絲膠之pH維持在3.8左右，過濾濃縮完之絲膠液即凍乾成粉末，這已經產生兩個嚴重之問題。首先係絲膠有等電點之問題，其次是大家易忽略但卻非常重要之特性，即溶液-凝膠(solution-gel)轉換態之問題。如果絲膠之pH值維持在3~4之間提取，絲膠液會逐漸變為凝膠或膠凍狀態，無法實際地應用，又必須藉由物理之特性，利用加熱讓它回復到液體之狀態，這個是非常有名之絲膠特性，即溶液-凝膠過渡狀態；又該專利在pH值3.8濃縮後即進行凍結乾燥成粉末，對工業化之設備來說係具有相當程度之傷害性，眾所皆知在酸性溶液下進行凍乾除了對環境會造成腐蝕外，對於凍乾機之真空馬達也具有相當大之危害，因為酸氣會侵蝕真空油槽，造成腐蝕、真空度下降等嚴重問題，導致延長凍結乾燥之時間，而且在凍乾之粉末pH值在4以下之絲膠，要應用在美容保養品是幾乎不可能的，因為肌膚之pH值約5.5左右，而pH 3.8對人體肌膚來說算是強酸，要應用在肌膚上則具有侵蝕性，對於肌膚會造成傷害，不能常用如同果酸換膚對於表皮細胞係具有一定程度之傷害，若要應用在食品，過酸也無法作為日常食用之產品。在一些專利試著將回收之絲膠液pH值調整至7.0，但因為調整pH值會產生鹽類，若未去除鹽類，應用在美容保養品恐 會有疑慮，因為如果有細微傷口之消費者使用到含有鹽類之絲膠保養品，可能會引起傷口之敏感性，也有可能延緩傷口癒合之現象發生，而應用在食品或保健食品因為含有鹽類則可能會有導致血壓上升之現象發生。而在回收過程中全程以去離子水作為稀釋母液再進行濃縮，由習知之技術中了解，在工業界也僅在積體電路與印刷電路板需要高純度之去離子水，因為製造去離子水成本相當高，因此上述之程序僅為實驗室程序，要回收廢液卻利用高成本回收程序，與承受傷害凍乾設備之風險，對於要實現量產之工業化程序係無法實現的。故，一般習用者係無法符合使用者於實際使用時之所需。
本創作之主要目的係在於，克服習知技藝所遭遇之上述問題並提供一種從平面繭回收絲膠的工業化製程之裝置，能有效的回收絲膠具有工業生產效率，回收純度高，可以直接應用在保健食品與美容保養品之原物料之程序，此外在整體之製程中不產生廢棄物，唯一友善環境綠色環保製程之設備。
本創作之次要目的係在於，提供一種利用多重的過濾與超濾膜工業化處理設備回收生產絲綢所產生之絲膠廢液，所回收之絲膠可以應用在美容保養品與保健食品等高經濟價值領域，大幅提升絲膠經濟價值，而在生產過程完全沒有產生任何廢棄物或廢液，且生產過程中小分子之液體更可作為蔬果之液態氮料以降低農民對化學肥料之依賴之裝置。
為達以上之目的，本創作係一種平面繭回收絲膠之裝置，係包括：一預處理機構，提供蠶絲或平面繭，並於蠶絲或平面繭中加入鹼水進行加熱萃取，而該蠶絲或平面繭與鹼水之添加比例係介於1：30~ 1：60之間；一移動式濾網機構，係與該預處理機構連接，係利用不鏽鋼金屬網，使經過該預處理機構且已冷卻後之萃取液進行初步過濾，分離成絲素與絲膠液；一加壓過濾機構，係與該移動式濾網機構連接，係利用直徑介於50~185mm之工業化濾紙及不鏽鋼過濾座，使經過該移動式濾網機構之絲膠液進行粗濾，將液體中可目視之大型顆粒雜質移除；一管柱式過濾機構，係與該加壓過濾機構連接，係使用孔徑為1~5μm之濾心式過濾器及孔徑為0.2~0.45μm之超濾膜，使經過該加壓過濾機構粗濾後之絲膠液進行兩段式過濾，將液體中非目視之微細顆粒雜質移除，先移除大於1~0.45μm微細顆粒之雜質後，再移除大於0.2~0.45μm微細顆粒之雜質；一攪拌機構，係與該管柱式過濾機構連接，其中設有pH計，將經過該管柱式過濾機構兩段式過濾後之絲膠液均勻攪拌，並加入鹽酸(HCl)調整該絲膠液之pH值至7.0；一脫鹽機構，係與該攪拌機構連接，其中設有逆滲透水，使經過該攪拌機構之絲膠液與2~5倍體積之逆滲透水混合攪拌均勻，再利用截留分子量為1K dalton之超濾膜移除因酸鹼中和產生之鹽類，過濾脫鹽回收1K dalton以上之絲膠液至原來未加逆滲透水之體積；以及一純化機構，係與該脫鹽機構連接，其中設有逆滲透水，使經過該脫鹽機構1K dalton以上之絲膠液與2~5倍體積之逆滲透水混合攪拌均勻，再利用截留分子量為5~10K dalton之超濾膜完全移除小分子肽、游離胺基酸與鹽類，過濾純化回收5K dalton以上高純度之絲膠液至原來未加逆滲透水之體積。
於本創作上述實施例中，該鹼水係為濃度介於0.1~1%之碳酸氫鈉(NaHCO3)或氫氧化鈉(NaOH)。
於本創作上述實施例中，該預處理機構係在97~145℃及10~60分鐘之反應條件下進行加熱萃取。
於本創作上述實施例中，該不鏽鋼金屬網係為50~300篩目者。
於本創作上述實施例中，該5K dalton以上絲膠液包括分子量5~200K範圍之高純度絲膠蛋白。
於本創作上述實施例中，該5K dalton以上之絲膠液更包括在置於-65~-95℃超低溫冷凍24~72小時後，放入一冷凍乾燥機構進行凍乾成白色粉末。
於本創作上述實施例中，該鹽酸之濃度係介於1N~6N之間。
於本創作上述實施例中，該脫鹽機構與該純化機構中小於1K dalton與小於5K dalton之回收液係可作為蔬果之液態氮肥。
1‧‧‧預處理機構
11‧‧‧密閉式反應槽
12‧‧‧暫存槽
2‧‧‧移動式濾網機構
21‧‧‧濾網單元
22‧‧‧濾網回收槽
3‧‧‧加壓過濾機構
31‧‧‧加壓過濾器
32‧‧‧加壓過濾回收槽
4‧‧‧管柱式過濾機構
41‧‧‧管柱式預過濾器
42‧‧‧管柱式過濾單元
43‧‧‧管柱式過濾回收槽
5‧‧‧攪拌機構
51‧‧‧電動攪拌機
52‧‧‧攪拌回收槽
6‧‧‧脫鹽機構
61‧‧‧脫鹽單元
62‧‧‧脫鹽回收槽
7‧‧‧純化機構
71‧‧‧純化單元
72‧‧‧冷凍回收室
73‧‧‧冷凍乾燥機
第1圖，係本創作平面繭回收絲膠之裝置架構示意圖。
第2圖，係本創作之絲膠蛋白進行電泳分子量分析圖。
第3圖，係本創作之絲膠蛋白粉末進行紅外線光譜分析圖。
請參閱『第1圖~第3圖』所示，係分別為本創作平面繭回收絲膠之裝置架構示意圖、本創作之絲膠蛋白進行電泳分子量分析圖、及本創作之絲膠蛋白粉末進行紅外線光譜分析圖。如圖所示：本創作係一種平面繭回收絲膠之裝置，係包括一預處理機構1、一移動式濾網機構2、一加壓過濾機構3、一管柱式過濾機構4、一攪拌機構5、一脫鹽機構6以及一純化機構7所構成。
上述所提預處理機構1包含有一密閉式反應槽11及一暫存槽12 ，該密閉式反應槽11係提供蠶絲或平面繭置入，並於此蠶絲或平面繭中加入鹼水，如濃度介於0.1~1%之碳酸氫鈉(NaHCO3)或氫氧化鈉(NaOH)，以蠶絲或平面繭：鹼水為1：30~1：60之添加比例於該密閉式反應槽11進行高溫加熱，在97~145℃及10~60分鐘反應條件下恆溫加熱萃取；蠶絲或平面繭與鹼水在密閉式反應槽11經過加熱萃取完畢後，流入暫存槽12內冷卻。
該移動式濾網機構2係與該預處理機構1連接，其包含有一濾網單元21及一濾網回收槽22。在該濾網單元21中設有介於50~300篩目之不鏽鋼金屬網，使暫存槽12中已冷卻之萃取液進入濾網單元21後進行初步過濾，萃取液中粒徑大於50~300之間篩目之固形物及膠態物可經由不鏽鋼金屬網篩除在表層濾網上，分離成絲素與絲膠液；被濾網單元21截留之絲膠液，再進入濾網回收槽22貯存停留。
該加壓過濾機構3係與該移動式濾網機構2連接，其包含有一加壓過濾器31及一加壓過濾回收槽32。其中，該加壓過濾器31中設有直徑介於50~185mm之工業化濾紙及不鏽鋼過濾座，利用工業化濾紙及不鏽鋼過濾座進行粗濾，移除該濾網回收槽22之絲膠液中可以目視之大型顆粒雜質；通過加壓過濾器31處理之絲膠液，再進入加壓過濾回收槽32中貯存停留。
該管柱式過濾機構4係與該加壓過濾機構3連接，其包含有一管柱式預過濾器41、一管柱式過濾單元42及一管柱式過濾回收槽43。其中，該管柱式預過濾器41係使用孔徑為1~5μm之濾心式過濾器，該管柱式過濾單元42則設有孔徑為0.2~0.45μm之超濾膜 。加壓過濾回收槽32之絲膠液進入該管柱式過濾機構4後，先通過管柱式預過濾器41，利用濾心式過濾器先移除大於1~0.45μm微細顆粒之雜質，然後進入管柱式過濾單元42，利用超濾膜移除大於0.2~0.45μm微細顆粒之雜質，藉此兩段式過濾，將液體中非目視之微細顆粒雜質移除；通過管柱式預過濾器41與管柱式過濾單元42處理之絲膠液，再進入管柱式過濾回收槽43中貯存停留。 該攪拌機構5係與該管柱式過濾機構4連接，其包含有一內含不鏽鋼桶之電動攪拌機51及一攪拌回收槽52，該電動攪拌機51中並設有一pH計。管柱式過濾回收槽43之絲膠液進入該攪拌機構5後，先在電動攪拌機51內均勻攪拌，再配合絲膠液之水質狀況，經由添加濃度介於1N~6N之鹽酸(HCl)進行酸鹼中和，將絲膠液之pH值調整至7.0；通過電動攪拌機51處理之絲膠液，再進入攪拌回收槽52中貯存停留。
該脫鹽機構6係與該攪拌機構5連接，其包含有一脫鹽單元61及一脫鹽回收槽62。其中，該脫鹽單元61為一設有儲水箱與超濾膜之脫鹽塔，當攪拌機構5處理後之絲膠液的pH值被調整至7.0後，進入該脫鹽單元61，再利用脫鹽單元61之儲水箱使該單元中之逆滲透水以2~5倍的體積與處理後之絲膠液混合攪拌均勻；並且，在塔中設有超濾膜，利用截留分子量為1K dalton之超濾膜移除處理後之絲膠液中因酸鹼中和產生之鹽類(氯化鈉)，過濾脫鹽並回收1K dalton以上之絲膠液至原來未加逆滲透水之體積，達到脫鹽與脫色，其中，1K dalton以下之回收濾液由該脫鹽單元61之排水側排出，所回收1K dalton以下之濾液pH值在7，還是含有一定之胺基酸與小分子絲膠，可以作為農蔬果樹之液態氮料，完全回收利用；通過 脫鹽單元61脫鹽後分子量1K dalton以上之絲膠液，再進入脫鹽回收槽62中貯存停留。
該純化機構7係與該脫鹽機構6連接，其包含有一純化單元71、一冷凍回收室72及一冷凍乾燥機73。其中，該純化單元61為一設有儲水箱與超濾膜之純化塔，當脫鹽回收槽62中脫鹽後分子量1K dalton以上之絲膠液進入該純化單元71時，係利用純化單元71之儲水箱使該單元中之逆滲透水以2~5倍的體積與脫鹽後分子量1K dalton以上之絲膠液混合攪拌均勻；並且，在塔中設有超濾膜，利用截留分子量為5~10K dalton之超濾膜完全移除小分子肽、游離胺基酸與鹽類，過濾純化並回收5K dalton以上高純度之絲膠液至原來未加逆滲透水之體積，並使5K dalton以下之回收濾液由該純化單元71之排水側排出，所回收5K dalton以下之濾液pH值在7，還是含有一定之胺基酸與小分子絲膠，可以作為農蔬果樹液態氮料，完全回收利用；通過純化單元71純化後分子量5K dalton以上之絲膠液，再進入冷凍回收室72中貯存於-65~-95℃超低溫冷凍24~72小時後，再置入冷凍乾燥機73進行凍乾，凍乾後為白色粉末，此凍乾之絲膠蛋白粉末完全可溶於水。如是，藉由上述揭露之裝置構成一全新之平面繭回收絲膠之裝置。
當運用時，將平面繭與0.1~1%之碳酸氫鈉液體以1：30~1：60之添加比例置於預處理機構1之密閉式反應槽11進行高溫加熱121℃，10~30分鐘，加熱完畢待冷卻，反應槽下方出水口連接移動式濾網機構2，以100篩目之不銹鋼金屬網將絲素與絲膠液完全分離。
於加壓過濾機構3中將回收之絲膠液以孔徑5μm以及直徑90mm之大型工業化濾紙及不鏽鋼過濾座進行粗濾，先移除目視可以看見之 雜質，重複過濾兩次，此時絲膠液呈現深黃色混濁液體，pH值在10.5左右。
將上述粗濾後之絲膠液於大型管柱式過濾機構4中以5μm濾心式過濾器進行過濾，並銜接0.45μm超濾膜進行精密的過濾去除非目視之雜質，重複過濾兩次，此時絲膠液已經呈現黃色透明狀。
將上述超濾膜處理好之絲膠液放入攪拌機構5之不鏽鋼桶內以電動攪拌機均勻緩慢地攪拌，並架設數位式pH計，再以1N~6N HCl緩慢的加入以將絲膠液之pH值精準地調整至7.0。
將上述調整pH值至7.0之絲膠液，於脫鹽機構6中加入2~3倍體積之逆滲透水混合攪拌均勻，再以1K dalton之超濾膜進行過濾，此步驟主要係脫鹽，將酸鹼中和之產物-氯化鈉完全移除，回收到原來未加逆滲透水之體積。
將上述分子量1K dalton以上之絲膠液，於純化機構7中以5K dalton之超濾膜進行過濾回收5K dalton以上之大分子絲膠(蛋白)液，進行回收時加入2~5倍體積之逆滲透水，在過濾時持續攪拌以求小分子肽、游離胺基酸與鹽類能被完全移除，回收到原來未加逆滲透水之體積，而上述脫鹽機構6與純化機構7脫鹽回收純化絲膠也同時扮演著濃縮絲膠液之程序。
將上述小於5K dalton之回收液作為蔬果之氮源之液肥，在整體之工業化過程無須利用有機溶劑或特殊之化學藥劑，於使用少量之鹽酸進行中和後變為鹽類，在整體回收之程序可完全的利用，其中無任何廢棄物產生，使本創作可以成為綠色環保製程的設備。
本創作以下列一具體實施例對一種從平面繭回收絲膠的工業化製程之裝置作進一步的說明。
取600g平面繭展開方式掛置在特殊方形不銹鋼網，置於30升含有0.5%碳酸氫鈉液體之密閉式反應槽，將槽體加熱使槽內溫度達121℃，反應時間30分鐘，整體反應時間約80分鐘。
待反應完畢，冷卻至40℃左右，將內含100篩目之不鏽鋼金屬網之移動式過濾設備移至反應槽體下方，開啟槽體下方洩流閥，絲膠液經由初步的過濾得到，以pH計測試值為11.2，液體呈現深黃混濁之液體。
取上述回收之絲膠液於加壓過濾機構中，以不鏽鋼口徑30公分內裝ADVANTEC 5C 185mm濾紙之加壓過濾器過濾，重複過濾兩次，耗時約30分鐘，此步驟主要移除大型顆粒雜質，其主要來自進行平面織繭時家蠶吃的桑葉屑與家蠶所產生之大便(蠶沙)。
取上述二次過濾之絲膠液再以孔徑5μm濾膜過濾水之管柱式過濾機構，進行第三次過濾絲膠液，重複過濾兩次，整體過濾需時30分鐘。
取上述三次過濾之絲膠液以0.45μm超濾膜進行過濾，過濾完之絲膠液呈現黃色完全透明狀之液體，前三道之過濾是希望能將主要在生產絲膠液之雜質完全去除後再以超濾膜過濾，因為超濾膜效率高但昂貴若造成阻塞，則降低了過濾效率與使用壽命。
取上述三次過濾之絲膠液至攪拌機構緩和的攪拌，並緩慢的加入1N HCl調整pH值到7.0。
取上述過濾完0.45μm超濾膜過濾且已調整pH值到7.0之絲膠液加入4倍體積逆滲透水均勻攪拌，再以分子量10K dalton之超濾膜過濾，過濾時裝有絲膠液需不時攪拌以達完全過濾之效率，過濾體積需回復到原來為稀釋之體積，如此重複三次，過濾之目的主要是希望收 到分子量10000以上之絲膠蛋白分子，此外以分子量10K dalton作為最後之過濾手段主要還能淡化絲膠液之顏色，最終為淡黃色液體之絲膠液，在整體萃取中，10K dalton以下之回收濾液還是含有一定之胺基酸與小分子絲膠，其pH值在7，可以五倍自來水稀釋後於蔬果灌澆，作為農蔬果樹液態氮料，完全回收利用，整體純化之程序在8小時完成。本創作所提裝置係可提供具有工業化量產與效率之綠色製程，在整體之製造過程未使用有機溶劑，因為使用有機溶劑還必須進行回收增加製造成本，此外也沒有使用特殊之化學藥品，在整體製程中僅使用少量低濃度(0.1~1%)碳酸氫鈉進行脫膠與少量鹽酸進行調整pH值，因此這種回收絲膠之裝置無製造任何廢棄物之問題，可以稱為綠色環保製程的設備，友善環境。
本創作在整體之製程中至為重要的關鍵在於調整pH值至7.0與脫鹽之兩個過程，絲膠之製作的成品需要符合人體。
本創作同時以0.45μm與10K dalton超濾膜過濾之絲膠蛋白液取30毫升於80毫升玻璃樣品瓶中，將其置於-80℃超低溫冷凍櫃48小時後，再放入冷凍乾燥機進行凍乾，經由37小時後凍乾成白色粉末。
取上述兩者凍乾粉末200毫克加1毫升去離子水於1.5ml離心管，並加入電泳蛋白質染劑0.05毫升於95℃加熱10分鐘，以濃度1.0%之十二烷基硫酸鈉(SDS)電泳膠進行電泳，結果如第2圖所示，本創作比較0.45μm與10K dalton超濾膜過濾之絲膠蛋白結果顯示，電泳條(lane)2係以分子量10K Dalton超濾膜過濾回收之絲膠蛋白，其同時可以在SDS膠片上清晰地看見有分子量7K、18K、25K、36K及50K等五個分布之不同分子量之絲膠蛋白，而在lan1幾乎看不到有顯著之 絲膠蛋白分子量電泳條帶(band)，以10K dalton進行回收絲膠蛋白能有效濃縮絲膠液，證明在量產之工業化程序是有效率可行的。
取以10K dalton回收之絲膠液進行蛋白質水解胺基酸分析如表一，純化之絲膠蛋白液其指標絲氨酸佔總體重量達23%以上，顯然這種工業化回收程序能有效的回收絲膠，而絲膠中之絲氨酸佔有之比例更與諸多文獻上說明之比例是相符的。
取以10K dalton回收之絲膠液凍乾粉末進行紅外線光譜(IR)分析，分析結果顯示，萃取之絲膠蛋白以傅立葉轉換紅外線光譜(FT-IR)分析其結構如第3圖所示，在波長1637cm-1(C=O)、1510cm-1(N-H)、1236cm-1(C-N)以及在3100~3200cm-1(-OH)之間有強烈的吸收波，與文 獻的比較後確認萃取之物質為蠶絲蛋白結構，其中-OH基吸收波非常強烈也顯示蠶絲蛋白之氨基酸結構多含有親水基。
藉此，本創作提出一種從平面繭回收絲膠的工業化製程之裝置，能有效的回收絲膠具有工業生產效率，回收純度高，可以直接應用在保健食品與美容保養品之原物料之程序，此外在整體之製程中不產生廢棄物，唯一友善環境綠色環保製程的設備。
綜上所述，本創作係一種平面繭回收絲膠之裝置，可有效改善習用之種種缺點，利用多重的過濾與超濾膜工業化處理設備回收生產絲綢所產生之絲膠廢液，所回收之絲膠可以應用在美容保養品與保健食品等高經濟價值領域，大幅提升絲膠經濟價值，而在生產過程完全沒有產生任何廢棄物或廢液，且生產過程中小分子之液體更可作為蔬果之液態氮料以降低農民對化學肥料之依賴，進而使本創作之產生能更進步、更實用、更符合使用者之所須，確已符合新型專利申請之要件，爰依法提出專利申請。
惟以上所述者，僅為本創作之較佳實施例而已，當不能以此限定本創作實施之範圍；故，凡依本創作申請專利範圍及新型說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆應仍屬本創作專利涵蓋之範圍內。

Claims (8)

  1. 一種平面繭回收絲膠之裝置，係包括：一預處理機構，提供蠶絲或平面繭，並於蠶絲或平面繭中加入鹼水進行加熱萃取，而該蠶絲或平面繭與鹼水之添加比例係介於1：30~1：60之間；一移動式濾網機構，係與該預處理機構連接，係利用不鏽鋼金屬網，使經過該預處理機構且已冷卻後之萃取液進行初步過濾，分離成絲素與絲膠液；一加壓過濾機構，係與該移動式濾網機構連接，係利用直徑介於50~185mm之工業化濾紙及不鏽鋼過濾座，使經過該移動式濾網機構之絲膠液進行粗濾，將液體中可目視之大型顆粒雜質移除；一管柱式過濾機構，係與該加壓過濾機構連接，係使用孔徑為1~5μm之濾心式過濾器及孔徑為0.2~0.45μm之超濾膜，使經過該加壓過濾機構粗濾後之絲膠液進行兩段式過濾，將液體中非目視之微細顆粒雜質移除，先移除大於1~0.45μm微細顆粒之雜質後，再移除大於0.2~0.45μm微細顆粒之雜質；一攪拌機構，係與該管柱式過濾機構連接，其中設有pH計，將經過該管柱式過濾機構兩段式過濾後之絲膠液均勻攪拌，並加入鹽酸(HCl)調整該絲膠液之pH值至7.0；一脫鹽機構，係與該攪拌機構連接，其中設有逆滲透水，使經過該攪拌機構之絲膠液與2~5倍體積之逆滲透水混合攪拌均勻，再利用截留分子量為1K dalton之超濾膜移除因酸鹼中和產生 之鹽類，過濾脫鹽回收1K dalton以上之絲膠液至原來未加逆滲透水之體積；以及一純化機構，係與該脫鹽機構連接，其中設有逆滲透水，使經過該脫鹽機構1K dalton以上之絲膠液與2~5倍體積之逆滲透水混合攪拌均勻，再利用截留分子量為5~10K dalton之超濾膜完全移除小分子肽、游離胺基酸與鹽類，過濾純化回收5K dalton以上高純度之絲膠液至原來未加逆滲透水之體積。
  2. 依申請專利範圍第1項所述之平面繭回收絲膠之裝置，其中，該鹼水係為濃度介於0.1~1%之碳酸氫鈉(NaHCO3)或氫氧化鈉(NaOH)。
  3. 依申請專利範圍第1項所述之平面繭回收絲膠之裝置，其中，該預處理機構係在97~145℃及10~60分鐘之反應條件下進行加熱萃取。
  4. 依申請專利範圍第1項所述之平面繭回收絲膠之裝置，其中，該不鏽鋼金屬網係為50~300篩目者。
  5. 依申請專利範圍第1項所述之平面繭回收絲膠之裝置，其中，該5K dalton以上絲膠液包括分子量5~200K範圍之高純度絲膠蛋白。
  6. 依申請專利範圍第1項所述之平面繭回收絲膠之裝置，其中，該5K dalton以上之絲膠液更包括在置於-65~-95℃超低溫冷凍24~72小時後，放入一冷凍乾燥機構進行凍乾成白色粉末。
  7. 依申請專利範圍第1項所述之平面繭回收絲膠之裝置，其中，該鹽酸之濃度係介於1N~6N之間。
  8. 依申請專利範圍第1項所述之平面繭回收絲膠之裝置，其中，該 脫鹽機構與該純化機構中小於1K dalton與小於5K dalton之回收液係可作為蔬果之液態氮肥。
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