WO2013068596A4 - Method for producing milk protein fibres - Google Patents
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Abstract
The invention relates to milk protein micro and super-micro fibres (MPM) and polymer nano fibres (MPN) produced according to a spinning method, in which at least one protein, which is obtained from milk and which can be thermally plasticized, is plasticized using a plasticizing agent, such as for example, water or glycerol at temperatures between room temperature and 140 °C by means of mechanical stress in a spinning system and is spun using a spinneret to obtain the MPN- and MPM fibres.
Claims
1. Verfahren zur Herstellung von Milchprotein-Nanofasern (MPN-Fasern) und/oder Milchprotein-Microfasern (MPM-Fasern), wobei ein Polymer aufweisend destrukturierte Proteine aus Milch oder Sojamilch und wenigstens ein Plastifizierungsmittel unter Wärmezufuhr, und mechanischer Beanspruchung hergestellt wird und wobei das Polymer anschließend unter Anwendung eines Elektrospinn-, Zentrifugenspinn-, Forcespinning-, Melt-Blownspinning oder eines Nano-Zentrifugenspinnverfahrens zu Fasern verarbeitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Plastifizierungsmittel ausgewählt ist aus der Gruppe: wässrige Polysaccharide, Alkohole, Polyalkohole oder Mischungen aus diesen. 1. A process for the preparation of milk protein nanofibers (MPN fibers) and / or milk protein microfibers (MPM fibers), wherein a polymer comprising destructured proteins from milk or soymilk and at least one plasticizer is prepared under heat, and mechanical stress and wherein the polymer is then made into fibers using electrospinning, centrifugal spinning, forced-spinning, melt-blowing spinning or a nano-centrifuge spinning process, characterized in that the plasticizer is selected from the group consisting of aqueous polysaccharides, alcohols, polyalcohols or mixtures thereof ,
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die MPN-Fasern oder MPM-Fasern aus einem homogenen Polymer hergestellt oder mit einem homogenen Polymer beschichtet werden. 2. The method according to claim 1, characterized in that the MPN fibers or MPM fibers are made of a homogeneous polymer or coated with a homogeneous polymer.
3. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Herstellungsverfahren zur Herstellung der MPN-und MPM-Fasern kontinuierlich oder diskontinuierlich erfolgt. 3. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the manufacturing process for producing the MPN and MPM fibers is carried out continuously or discontinuously.
4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Herstellung des homogenen Polymers, bestehend aus Makromolekülen, vor dem eigentlichen Spinnprozess der MPN-und MPM-Faser durch einen kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Prozess unter mechanischer Beanspruchung erfolgt. 4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the preparation of the homogeneous polymer, consisting of macromolecules, takes place before the actual spinning process of the MPN and MPM fiber by a continuous or discontinuous process under mechanical stress.
5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Plastifizierungsmittel Bestandteil der Makromoleküle ist. 5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the plasticizer is part of the macromolecules.
6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Plastifizierung in einem Mischer, Kneter, Extruder oder einer Spritzgießmaschine durchgeführt wird. 6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the plasticization is carried out in a mixer, kneader, extruder or an injection molding machine.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem zu plastifizierenden Ausgangsstoff weitere Zusatz- und Hilfsstoffe zugefügt werden, wahlweise durch Zumischen vor dem Plastifizieren oder während des Plastifizierens. 7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the additive to be plasticized further additives and auxiliaries are added, optionally by admixing before plasticizing or during plasticizing.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein destrukturiertes Protein gemeinsam mit einem Plastifizierungsmittel unter mechanischer Beanspruchung plastifiziert und vorzugsweise durch eine Düse zu Fasern gesponnen wird. 8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that at least one destructured protein is plasticized together with a plasticizer under mechanical stress and preferably spun through a die to form fibers.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Plastifizieren bei Temperaturen bis 140 °C stattfindet. 9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the plasticizing takes place at temperatures up to 140 ° C.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das destrukturierte Protein entweder durch Ausfällen aus Milch in situ hergestellt wird oder in Form eines zuvor separat gewonnenen und ggf. aufbereiteten Proteins oder einer Eiweißfraktion eingesetzt wird. 10. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the destructured protein is produced either by precipitation from milk in situ or in the form of a previously separately recovered and optionally processed protein or a protein fraction.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die destrukturierten Proteine anstatt aus Milch oder Sojamilch aus Bakterien gewonnen werden. 11. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the destructured proteins are obtained from bacteria instead of milk or soy milk.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die destrukturierten Proteine durch Gasbehandlung oder Filtration von Milch oder Sojamilch gewonnen werden. 12. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the destructured proteins are obtained by gas treatment or filtration of milk or soy milk.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die destrukturierten Proteine, insbesondere Casein, Lactalbumin, oder Sojaeiweiß, aus Ziegenmilch, Schafsmilch, Kuhmilch oder Sojamilch gewonnen werden. 13. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the destructured proteins, in particular casein, lactalbumin, or soy protein, are obtained from goat's milk, sheep's milk, cow's milk or soy milk.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Plastifizierungsmittel ausgewählt ist aus der Gruppe: Wasser, wässrige Kohlenhydratlösung, Oligosaccharide, Proteine, Fette, Säuren, Aminosäure, Peptide. Salze, Kationen, Enzyme oder Mischungen dieser Mittel, sowie deren Oxidation. 14. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the plasticizer is selected from the group: water, aqueous carbohydrate solution, oligosaccharides, proteins, fats, acids, amino acid, Peptides. Salts, cations, enzymes or mixtures of these agents, as well as their oxidation.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die MPN-und MPM- Fasern getrocknet und nachbehandelt werden, indem sie ein Bad durchlaufen, einer Sprühbehandlung, einer Gasbehandlung, einer Eisbehandlung, einer Trocknungs- und Anblasbehandlung, einer lonenbehandlung, einer UV-Behandlung, Infrarotbehandlung, einer Enzymbehandlung, einem Nadelungs- und Wasserstrahlverfestigungsverfahren, sowie einer Renaturierung durch Salze oder Alkohole, Ester und Ether, Veresterung, Verseifung oder Veretherung oder einer weiteren Vernetzung oder Beschichtung oder dem Kalandrieren unterzogen werden. 15. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the MPN and MPM fibers are dried and treated by passing through a bath, a spray treatment, a gas treatment, an ice treatment, a drying and blowing treatment, an ion treatment, a UV treatment, infrared treatment, an enzyme treatment, a needling and hydroentangling process, as well as a renaturation by salts or alcohols, esters and ethers, esterification, saponification or etherification or a further crosslinking or coating or calendering.
16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymermasse, oder MPM- oder MPN- Fasern während oder nach dem Prozess durch chemische oder enzymatische Mittel destrukturiert, oxidiert, derivatisiert, verethert. verestert oder verseift werden. 16. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the polymer composition, or MPM or MPN fibers during or after the process by chemical or enzymatic means destructured, oxidized, derivatized, etherified. esterified or saponified.
17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Polymermasse Aminosäuren zugefügt werden. 17. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the polymer composition amino acids are added.
18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymermasse mit Proteaseninhibitoren, vorzugsweise Enzymen, Tensiden, Säuren, Serpinen, Phenolischen Molekülen aus Pflanzen und/oder Polysacchariden versetzt oder nachbehandelt wird. 18. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the polymer composition with protease inhibitors, preferably enzymes, surfactants, acids, serpins, phenolic molecules of plants and / or polysaccharides is added or post-treated.
19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die MPN-und MPM-Fasern durch Copolymerisation von Gemischen zweier oder mehrerer unterschiedlicher Monomere und/oder durch Fertigung von Bikomponenten- oder Mehrfachkomponentenfasern hergestellt werden. 19. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the MPN and MPM fibers are prepared by copolymerization of mixtures of two or more different monomers and / or by production of bicomponent or multicomponent fibers.
20. Milchproteinfaserprodukt, mit MPN-und MPM-Fasern hergestellt durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19. A milk protein fiber product made with MPN and MPM fibers by a method according to any one of claims 1 to 19.
21. Verwendung von Milchproteinfaserprodukten nach Anspruch 20 als Beschichtung und/oder Bestandteil für Non-Wovens oder Vliese, lose Watten oder Mehrfachgame, insbesondere im Bereich Kosmetik, Textilien, Medizinprodukte. Hygiene- und Reinigungsprodukte, Zellkultur -und Katalysatorträger sowie Filter- und Membranteile. 21. Use of milk protein fiber products according to claim 20 as a coating and / or component for nonwovens or nonwovens, loose wadding or Mehrfachgame, in particular in the field of cosmetics, textiles, medical devices. Hygiene and cleaning products, cell culture and catalyst carriers as well as filter and membrane parts.
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