WO2019119009A1 - Method for producing a leather substitute - Google Patents

Method for producing a leather substitute Download PDF

Info

Publication number
WO2019119009A1
WO2019119009A1 PCT/AT2018/060309 AT2018060309W WO2019119009A1 WO 2019119009 A1 WO2019119009 A1 WO 2019119009A1 AT 2018060309 W AT2018060309 W AT 2018060309W WO 2019119009 A1 WO2019119009 A1 WO 2019119009A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
wool
keratin
cwet
leather
leather substitute
Prior art date
Application number
PCT/AT2018/060309
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Thomas Bechtold
Christa Fitz-Binder
Markus Krüger
Original Assignee
Universität Innsbruck
Schoeller Gmbh & Co Kg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Universität Innsbruck, Schoeller Gmbh & Co Kg filed Critical Universität Innsbruck
Priority to EP18829188.4A priority Critical patent/EP3728724A1/en
Publication of WO2019119009A1 publication Critical patent/WO2019119009A1/en

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M11/00Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising
    • D06M11/07Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with halogens; with halogen acids or salts thereof; with oxides or oxyacids of halogens or salts thereof
    • D06M11/11Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with halogens; with halogen acids or salts thereof; with oxides or oxyacids of halogens or salts thereof with halogen acids or salts thereof
    • D06M11/155Halides of elements of Groups 2 or 12 of the Periodic System
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06NWALL, FLOOR, OR LIKE COVERING MATERIALS, e.g. LINOLEUM, OILCLOTH, ARTIFICIAL LEATHER, ROOFING FELT, CONSISTING OF A FIBROUS WEB COATED WITH A LAYER OF MACROMOLECULAR MATERIAL; FLEXIBLE SHEET MATERIAL NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N3/00Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof
    • D06N3/0002Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof characterised by the substrate
    • D06N3/0015Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof characterised by the substrate using fibres of specified chemical or physical nature, e.g. natural silk
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M13/00Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M13/10Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with compounds containing oxygen
    • D06M13/144Alcohols; Metal alcoholates
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M13/00Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M13/244Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with compounds containing sulfur or phosphorus
    • D06M13/248Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with compounds containing sulfur or phosphorus with compounds containing sulfur
    • D06M13/252Mercaptans, thiophenols, sulfides or polysulfides, e.g. mercapto acetic acid; Sulfonium compounds
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M7/00Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made of other substances with subsequent freeing of the treated goods from the treating medium, e.g. swelling, e.g. polyolefins
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06NWALL, FLOOR, OR LIKE COVERING MATERIALS, e.g. LINOLEUM, OILCLOTH, ARTIFICIAL LEATHER, ROOFING FELT, CONSISTING OF A FIBROUS WEB COATED WITH A LAYER OF MACROMOLECULAR MATERIAL; FLEXIBLE SHEET MATERIAL NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N3/00Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof
    • D06N3/0086Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof characterised by the application technique
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M2101/00Chemical constitution of the fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, to be treated
    • D06M2101/02Natural fibres, other than mineral fibres
    • D06M2101/10Animal fibres
    • D06M2101/12Keratin fibres or silk
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06NWALL, FLOOR, OR LIKE COVERING MATERIALS, e.g. LINOLEUM, OILCLOTH, ARTIFICIAL LEATHER, ROOFING FELT, CONSISTING OF A FIBROUS WEB COATED WITH A LAYER OF MACROMOLECULAR MATERIAL; FLEXIBLE SHEET MATERIAL NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N2201/00Chemical constitution of the fibres, threads or yarns
    • D06N2201/06Animal fibres, e.g. hair, wool, silk
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06NWALL, FLOOR, OR LIKE COVERING MATERIALS, e.g. LINOLEUM, OILCLOTH, ARTIFICIAL LEATHER, ROOFING FELT, CONSISTING OF A FIBROUS WEB COATED WITH A LAYER OF MACROMOLECULAR MATERIAL; FLEXIBLE SHEET MATERIAL NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N2203/00Macromolecular materials of the coating layers
    • D06N2203/02Natural macromolecular compounds or derivatives thereof
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06NWALL, FLOOR, OR LIKE COVERING MATERIALS, e.g. LINOLEUM, OILCLOTH, ARTIFICIAL LEATHER, ROOFING FELT, CONSISTING OF A FIBROUS WEB COATED WITH A LAYER OF MACROMOLECULAR MATERIAL; FLEXIBLE SHEET MATERIAL NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N2211/00Specially adapted uses
    • D06N2211/12Decorative or sun protection articles
    • D06N2211/28Artificial leather

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a leather substitute and to a leather substitute produced by this method.
  • leather or imitation leather products are used in many fields, such as used as clothing or for the interior. While genuine leather is a natural product that has many excellent properties, there are ethical concerns associated with the rearing and killing of animals to obtain leather. For artificial leather, plastics such as PVC are used, which are also of concern for environmental protection. Also, the properties in terms of moisture absorption, comfort or stability of such artificial leather are not comparable with natural leather. Finally, there are reservations about wearing synthetic, PVC-based artificial leather.
  • the object of the present invention is therefore to provide a leather substitute which has comparable properties to genuine leather and is ethically harmless.
  • the swelling agent is a mixture of calcium chloride, water, ethanol.
  • the swelling of the Keratins from the wool In the treatment of wool with a mixture of swelling agents, in particular a mixture of calcium chloride, water and ethanol, the swelling of the Keratins from the wool.
  • the addition of the reducing agent results in disruption of intra- and intermolecular disulfide bonds between the -SH groups of the cysteine residues of keratin.
  • the regeneration of the keratin is preferably carried out by adding water so that the dissolved keratin protein forms again as a solid. By appropriate shaping, the keratin can be brought into the desired shape.
  • the molar mixture between calcium chloride: water: ethanol (CWE) is preferably between 1 (CaCL): 5 to 7 (water): 1 to 3 (ethanol), preferably about 1: 6: 2.
  • An alternative mixture as swelling agent includes LiBr and urea.
  • Suitable reducing agents are all reducing agents in question, which disulfide bridges can break open.
  • the reducing agent may have an -SH group.
  • it is mercaptoacetic acid or a salt thereof (thiol glycolate).
  • a filtration step may be provided to separate insoluble matter.
  • the undissolved part of the wool can then form a matrix for the leather substitute.
  • the matrix may be obtained by suitable arrangement of the fibers of the wool, e.g. by crossing the fibers, give a corresponding stability.
  • a non-wool matrix may also be used (eg, a fabric or the like).
  • the non-wool matrix is incorporated into the composite.
  • the matrix may be a nonwoven, a cloth, a woven fabric, a knit or a sheet.
  • a fiber mixture may be present.
  • an oxidation step is provided with or after the regeneration. This serves to form the free -SH groups in the regenerated keratin again -S-S-disulfide bridges.
  • the oxidation can be carried out by atmospheric oxygen or by the addition of an oxidizing agent.
  • the invention also relates to a leather substitute obtainable by the aforementioned method.
  • the invention relates to a leather substitute comprising regenerated keratin of wool.
  • the leather substitute may comprise a matrix of wool, wherein the matrix is embedded in the regenerated keratin.
  • the leather substitute may alternatively or in combination have a non-wool matrix embedded in the regenerated keratin.
  • a plasticizer is preferably added to make the leather substitute supple.
  • the plasticizer may e.g. Glycerol and / or oils.
  • a synergistic mixture of CWE and a reducing agent such as thioglycolic acid (CWET) is suitable for the dissolution of wool keratin and allows regeneration and shaping the production of an all-keratin composite.
  • the dissolution of wool in the system CWE and thioglycolic acid was characterized as a function of pH, temperature and time.
  • Regenerated keratin was characterized by FTIR spectroscopy and water sorption properties.
  • the process of dissolution and regeneration was then used in combination with wool fibers to produce all-keratin composites characterized by laser scanning microscopy, FTIR and mechanical properties, moisture sorption and water uptake.
  • thioglycolic acid > 98% wt, Merck Schuchhardt OHG, Hohenbrunn, Germany
  • CaCl 2 ⁇ 2H 2 O > 99% by weight
  • bromothymol blue and ethanol > 99.9% by weight, Merck Darmstadt, Germany
  • calcium thioglycolate trihydrate > 98% by weight
  • ammonium thioglycolate about 60% by weight.
  • a light microscope CX41, Olympus, Tokyo, Japan
  • a 3D laser scanning confocal microscope VK-X200 Keyence, Osaka, Japan
  • Infrared spectra were recorded by attenuated total reflection (ATR) with an FTIR spectrometer (Bruker Vector 22 FTIR spectrometer, Spectra I range 4000 to 400 cm -1 ) equipped with a diamond crystal unit.
  • the redox potential was measured with a Pt electrode and an Ag / AgCl, 3 M KCl reference electrode (Sen Tix ORP 3M KCl, WTW, Weilheim, Germany).
  • a ferrocyanide redox buffer was prepared (0.528 g K4 [Fe (CN) e], 0.411 g of K 3 [Fe (CN) 6], 0.180 g KH 2 P0 4, 0.390 g Na 2 hPoE 4 in 100 ml).
  • Solvent system stability in the presence of wool 100 ml of CWE thioglycolic acid solvent CWET (37.3 g CaCl 2 -2H 2 O, 27.4 g H2O, 23.4 g ethanol, 2 ml color indicator (bromothymol blue solution, 0.1 g per 100 ml), 4 ml of thiogylic acid) were heated to 40 ° C or 60 ° C. The pH was adjusted to pH 7 ⁇ 0.3 by addition of NH 3 and 0.5 g of wool was added to the solvent. The pH and redox potential were measured at regular intervals for a period of 90 minutes.
  • CWE thioglycolic acid solvent CWET 37.3 g CaCl 2 -2H 2 O, 27.4 g H2O, 23.4 g ethanol, 2 ml color indicator (bromothymol blue solution, 0.1 g per 100 ml), 4 ml of thiogylic acid) were heated to 40 ° C or 60
  • the soluble protein was determined by photometry using Coomassie Blue G-250 staining.
  • the Coomassie Blue G-250 reagent solution was prepared by dissolving 100 mg of dye in 50 ml of ethanol (95% by weight). After adding 100 ml of H 3 PO 4 (85 w / v%), the solution was filtered through a Whatman # 1 paper filter. To analyze the protein content remaining in solution, 0.5 g of a CWET wool blend was diluted with 50 ml of deionized water and filtered to remove precipitated keratin. A volume of 10 ml of filtrate was then diluted to 50 ml with water and 1 ml of this solution was mixed with 1 ml of Coomassie's reagent. The absorbance was measured at 595 nm. Freshly prepared CWET solution was used to make a blank.
  • a mass of 0.5 g wool was treated in 20 ml CWET and samples were taken at defined times up to a maximum duration of 3 hours. Comparative experiments were carried out in which the addition of thiogylciolic acid was carried out after a pre-swelling in CWE for 3 hours and in a second batch the amount of thioglycolic acid in CWET was doubled. The results are given as an average for a double determination.
  • Woolen fiber tape (2.0 to 4.3 g) was placed in a PE plastic bag and a volume of 5 to 20 ml of CWET was added. The sample bag was then placed in another bag to avoid the release of solvent and to reduce the access of atmospheric oxygen. To aid penetration of the solvent into the wool fiber tape, the sample was squeezed three times with a laboratory float (0.5 m min -1 , 3 bar). The solvent / wool samples were compressed in a laboratory press (Serivtec, Polystat 200 T) for 10 to 20 minutes at 60 ° C. and 10 bar. After pressing, the samples were removed from the bag and rinsed in excess water to coagulate dissolved keratin and remove the solvent. The wet samples were then fixed between absorbent soft paper and dried at room temperature overnight.
  • Tensile strength and elongation at break were determined with a universal testing machine (Instron Universal Tester, Instron, Norwood, USA). The composite materials were used to produce samples measuring 4 cm in length and 1 cm in width. Tensile strength experiments were performed at a rate of 1 cm min -1 , with no bias (tests were performed at least as a duplicate). The thickness of the samples was measured by means of a sliding caliper. Results and discussion
  • the potentiometric titration of the CWET was performed to examine the interaction between the pH of the solutions and the reduction potential of thioglycolic acid and to analyze the sensitivity of the solvent to oxidation.
  • reductive cleavage of the disulfide groups of keratin is initiated.
  • a solution of bromothymol blue as a color indicator was added to the CWET solvent. The color of bromothymol blue changes from yellow to blue at the pH interval of 5.8-7.6, so that green color was used to indicate a near neutral solvent pH of 6-7.
  • Fig. 1 shows the regeneration of keratin as a function of dissolution time.
  • Figure 2 shows FITR spectra of untreated wool, CWET after 1 h and
  • Fig. 3 shows WRV and MC in composites as a function of the mass of CWET used per 1 g of wool.
  • FIG. 4 shows FTIR-ATR spectra of keratin composites and wool in FIG.
  • Fig. 6 shows a microphotograph of a composite with glycerol as
  • Fig. 7 shows a microphotograph of a composite with oil as a plasticizer
  • Fig. 8 shows a microphotograph of a composite with oil as a plasticizer
  • the amount of unresolved fiber components decreases with the treatment time to less than 20%, but no further increase in the regenerated keratin is observed after 3-4 hours, with a maximum of dissolved and regenerated keratin reaching 50-55% of the total weight of the wool becomes.
  • the amount of non-regenerable protein remains below 20% of the total mass of the wool fiber and begins to increase after 4 hours of treatment, indicating the tendency for hydrolytic degradation of keratin in CWET.
  • the protein staining assay with Coomassie Blue G-250 was used as a soluble material during regeneration for further analysis of protein losses.
  • relative protein content as a function of treatment time in CWET was investigated.
  • experiments with 3 hours of previous swelling in CWE and double-amount of thioglycolic acid experiment are also shown.
  • the FTIR analysis of the regenerates and insoluble parts was performed to examine possible changes in protein structure during the dissolution experiments and to identify differences between the regenerated keratin and the insoluble parts of the wool sample.
  • the FTIR spectrum of the untreated wool is also shown ( Figure 2).
  • an offset in the direction of the y-axis was performed.
  • the FTIR spectra show no significant changes between the untreated wool and the regenerates. Even after a 20-hour treatment in CWET, only minor differences between the wool fibers and the undissolved parts are detectable. The reasons for the observed incomplete dissolution of wool are still unclear. Saturation effects can be excluded since the insoluble part of the wool fibers is independent of the wool to be dissolved and the dissolution time.
  • the coagulated keratin serves as a binder between the wool fibers and an all-keratin composite is obtained.
  • the mass of the CWET used was varied with respect to the wool fibers and the time of solidification under pressure to identify the particular impact on the physical properties of the composite (Table 1).
  • samples were also made with 90 ° crossed fiber direction. The samples were characterized by laser scanning microscopy and in terms of physical strength and elongation. Keratin composite FTIR spectra, moisture sorption, and water retention value were also recorded.
  • a special feature of keratin-based material is the ability to absorb significant amounts of moisture and swell in water. Thus, possible changes in moisture sorption and water retention value were analyzed.
  • the WRV is an indicator of liquid water that is stored in heavily swollen parts of the material.
  • the results show a significant increase in water retention value (WRV) despite the fact that the untreated wool fibers were centrifuged at lower centrifugal force.
  • WRV water retention value
  • For the wool reference fibers a value of about 37.9 ⁇ 1.1% was found, which after treatment in CWET increases to 54 - 70%. This can be explained by a higher amount of small pores that can collect liquid water and with higher swelling of the more accessible keratin structure.
  • the higher accessibility of the structure also results in increased moisture sorption under standard climate conditions (20 ° C 65% RH).
  • FTIR-ATR spectra of the keratin composites were performed to identify possible changes in the chemical structure of keratin ( Figure 4).
  • Figure 4 the FTIR-ATR spectrum of the untreated wool is also shown. It No significant difference in spectra was observed with respect to the appearance of peaks or a significant shift in extinction.
  • the dissolution of wool fibers was achieved in a concentrated CaCl / water / ethanol solution containing thioglycolic acid at neutral pH. Similar to the dissolution of fibroin in Ajisawa's reagent, the concentrated saline solution stabilizes the solubilized protein by forming an ion-rich hydration layer and interacting with charged and polar groups of keratin. The presence of thioglycic acid is required to cleave the disulfide bonds present in wool. Redox potential measurements showed sufficient stability of the solvent to oxidative effects for the duration of the dissolution experiment.
  • a total of 50% of the wool fibers are dissolved after 3 hours of treatment at 60 ° C, regardless of the amount of wool, with a share of 30% of the wool fibers has remained as an insoluble residue. Dilution of the keratin solution with water results in protein regeneration, however, 20% most likely remained in solution with lower molecular weight proteins.
  • an all-keratin composite can be obtained by consolidation under pressure.
  • the composite materials are built up as a combination of regenerated keratin and insoluble wool fibers.
  • FTIR analysis indicates that no significant changes in protein occurred, a significant increase in water retention and moisture sorption was observed, which can be explained by the highly porous structure of the composite and the increased surface area of regenerated keratin.
  • the technique indicates a new method of shaping 100% keratin-based material, both as a sustainable biodegradable material and as a material with potentially high biocompatibility for medical applications, such as scaffolds and implants.
  • wool fleeces or fabrics are compacted with a solvent or swelling agent at 60 ° C. under 10 bar pressure in a heatable press.
  • the mixture is pressed through a roller squeezing in the goods, then compressed for 20 min at 60 ° C and 10 bar pressure.
  • the parts are washed out with water and treated in different ways with softening substances.
  • glycerol or oils e.g., WD-40
  • the application can take place after drying or already in the wet state.
  • the samples were cut into 1 cm strips and conditioned in normal climate (20 ° C., 65% relative humidity). The clamping length was 20mm.
  • the following table summarizes the results of the tensile tests.
  • the aftertreatment processes with glycerin in the wet state, or with oil (WD 40) in the dried state allow the production of a leathery state.
  • leather-like composites can be produced by compaction of worsted material with woolen fabrics.
  • the pattern is then divided and treated with the softening agents as in Application Example 1, a leathery character is achieved.
  • the composite material has a brittle and hard character.

Abstract

The invention relates to a method for producing a leather substitute, comprising the steps: treating wool in a mixture which comprises calcium chloride, water, ethanol and a reducing agent, and which has a pH of between 6 and 8, wherein at least one portion of the keratin of the wool is dissolved; regenerating the keratin by adding an excess of water; and shaping the keratin into the desired shape.

Description

VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES LEDERERSATZSTOFFES  METHOD FOR PRODUCING A LEATHER SUBSTANCE
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Lederersatzstoffs sowie einen durch dieses Verfahren hergestellten Lederersatzstoff.  The invention relates to a method for producing a leather substitute and to a leather substitute produced by this method.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG BACKGROUND OF THE INVENTION
Erzeugnisse aus Leder oder Kunstleder kommen in zahlreichen Bereichen wie z.B. als Bekleidung oder für die Innenausstattung zum Einsatz. Während echtes Leder ein Naturprodukt ist, welches zahlreiche hervorragende Eigenschaften aufweist, bestehen ethische Bedenken, die mit der Aufzucht und Tötung von Tieren zur Gewinnung von Leder verbunden sind. Für Kunstleder kommen Kunststoffe wie PVC zum Einsatz, welche aus Umweltschutzgründen ebenfalls bedenklich sind. Auch sind die Eigenschaften hinsichtlich Feuchtigkeitsaufnahme, Tragekomfort oder Stabilität von solchem Kunstleder nicht mit Naturleder vergleichbar. Schließlich bestehen Vorbehalte gegen das Tragen von synthetischem, auf PVC-basierendem Kunstleder.  Leather or imitation leather products are used in many fields, such as used as clothing or for the interior. While genuine leather is a natural product that has many excellent properties, there are ethical concerns associated with the rearing and killing of animals to obtain leather. For artificial leather, plastics such as PVC are used, which are also of concern for environmental protection. Also, the properties in terms of moisture absorption, comfort or stability of such artificial leather are not comparable with natural leather. Finally, there are reservations about wearing synthetic, PVC-based artificial leather.
Es besteht daher ein zunehmender Bedarf an Lederersatzstoffen, die einerseits mit Echtleder vergleichbare Eigenschaften aufweisen, die aber ethisch unbedenklich sind. There is therefore an increasing demand for leather substitutes which on the one hand have comparable properties with genuine leather but are ethically harmless.
KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG BRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Bereitstellung eines Lederersatzstoffes, welcher zu Echtleder vergleichbare Eigenschaften aufweist und ethisch unbedenklich ist.  The object of the present invention is therefore to provide a leather substitute which has comparable properties to genuine leather and is ethically harmless.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung eines Lederersatzstoffes, umfassend die Schritte: This object is achieved by a method for producing a leather substitute, comprising the steps:
• Behandlung von Wolle in einer Mischung, welche ein Quellmittel und ein Reduktionsmittel umfasst und einen pH von zwischen 6 bis 8 aufweist, wobei zumindest ein Teil des Keratins der Wolle aufgelöst wird,  Treating wool in a mixture comprising a swelling agent and a reducing agent and having a pH of between 6 to 8, wherein at least a portion of the keratin of the wool is dissolved,
• Regenerieren des Keratins, vorzugsweise durch Zugabe eines Überschusses an Wasser  • Regenerate keratin, preferably by adding excess water
• Formen des Keratins in die gewünschte Gestalt.  • Form the keratin into the desired shape.
Bevorzugt ist das Quellmittel eine Mischung aus Calciumchlorid, Wasser, Ethanol. Preferably, the swelling agent is a mixture of calcium chloride, water, ethanol.
Bei der Behandlung von Wolle mit einer Mischung aus Quellmitteln, insbesondere einer Mischung aus Calciumchlorid, Wasser und Ethanol, kommt es zur Quellung des Keratins aus der Wolle. Die Zugabe des Reduktionsmittels führt zum Aufbrechen der intra- und intermolekularen Disulfidbindungen zwischen den -SH Gruppen der Cysteinreste von Keratin. Die Regenerierung des Keratins erfolgt bevorzugt durch Zugabe von Wasser, sodass das gelöste Keratin protein wieder als Festkörper ausbildet. Durch entsprechendes Formen kann das Keratin in die gewünschte Form gebracht werden. In the treatment of wool with a mixture of swelling agents, in particular a mixture of calcium chloride, water and ethanol, the swelling of the Keratins from the wool. The addition of the reducing agent results in disruption of intra- and intermolecular disulfide bonds between the -SH groups of the cysteine residues of keratin. The regeneration of the keratin is preferably carried out by adding water so that the dissolved keratin protein forms again as a solid. By appropriate shaping, the keratin can be brought into the desired shape.
Die molare Mischung zwischen Calciumchlorid : Wasser : Ethanol (CWE) beträgt bevorzugt zwischen 1 (CaCL) : 5 bis 7 (Wasser) : 1 bis 3 (Ethanol), vorzugsweise etwa 1 : 6 : 2. The molar mixture between calcium chloride: water: ethanol (CWE) is preferably between 1 (CaCL): 5 to 7 (water): 1 to 3 (ethanol), preferably about 1: 6: 2.
Eine alternative Mischung als Quellmittel umfasst LiBr und Harnstoff. An alternative mixture as swelling agent includes LiBr and urea.
Als Reduktionsmittel kommen sämtliche Reduktionsmittel in Frage, welche Disulfidbrücken aufbrechen können. Beispielsweise kann das Reduktionsmittel eine -SH Gruppe aufweisen. Vorzugsweise handelt es sich um Mercaptoessigsäure oder ein Salz davon (Thiolglycolat). Suitable reducing agents are all reducing agents in question, which disulfide bridges can break open. For example, the reducing agent may have an -SH group. Preferably, it is mercaptoacetic acid or a salt thereof (thiol glycolate).
Vor dem Regenerieren kann außerdem ein Filtrationsschritt vorgesehen sein, um unlösliche Stoffe abzutrennen. Also, prior to regeneration, a filtration step may be provided to separate insoluble matter.
Es besteht einerseits die Möglichkeit das Keratin vollständig aufzulösen und anschließend zu regenerieren. On the one hand, it is possible to completely dissolve the keratin and then regenerate it.
In einer Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass nur ein Teil der Wolle aufgelöst wird und dass der nichtgelöste Teil der Wolle beim Regenerieren und Formen des Keratins in die gewünschte Gestalt in den Lederersatzstoff integriert wird. In one embodiment, it is provided that only a part of the wool is dissolved and that the undissolved part of the wool is integrated in regenerating and shaping the keratin in the desired shape in the leather substitute.
Der ungelöste Teil der Wolle kann dann eine Matrix für den Lederersatzstoff bilden. Die Matrix kann durch geeignete Anordnung der Fasern der Wolle, z.B. durch Kreuzung der Fasern, eine entsprechende Stabilität verleihen. The undissolved part of the wool can then form a matrix for the leather substitute. The matrix may be obtained by suitable arrangement of the fibers of the wool, e.g. by crossing the fibers, give a corresponding stability.
Alternativ dazu kann natürlich auch eine Nichtwoll-Matrix eingesetzt werden (z.B. ein Gewebe oder dergleichen). In diesem Fall wird die Nichtwoll-Matrix in den Composit eingearbeitet. Die Matrix kann unabhängig davon, ob es reine Wolle, eine Nichtwoll-Matrix oder eine Mischung davon ist, z.B. ein Vlies, ein Tuch, ein Gewebe, ein Gestrick oder ein flächiges Gebilde sein. Beispielsweise kann eine Fasermischung vorliegen. Alternatively, of course, a non-wool matrix may also be used (eg, a fabric or the like). In this case, the non-wool matrix is incorporated into the composite. Regardless of whether it is pure wool, a non-wool matrix or a mixture thereof, the matrix may be a nonwoven, a cloth, a woven fabric, a knit or a sheet. For example, a fiber mixture may be present.
Bevorzugt ist ein Oxidationsschritt mit oder nach der Regenerierung vorgesehen. Dies dient dazu, die freien -SH Gruppen im regenerierten Keratin wieder -S-S- Disulfidbrücken auszubilden. Die Oxidation kann durch Luftsauerstoff oder durch Zugabe eines Oxidationsmittels erfolgen. Preferably, an oxidation step is provided with or after the regeneration. This serves to form the free -SH groups in the regenerated keratin again -S-S-disulfide bridges. The oxidation can be carried out by atmospheric oxygen or by the addition of an oxidizing agent.
Die Erfindung betrifft außerdem einen Lederersatzstoff erhältlich nach dem zuvor genannten Verfahren. Außerdem betrifft die Erfindung einen Lederersatzstoff, umfassend regeneriertes Keratin aus Wolle. The invention also relates to a leather substitute obtainable by the aforementioned method. In addition, the invention relates to a leather substitute comprising regenerated keratin of wool.
Der Lederersatzstoff kann eine Matrix aus Wolle aufweisen, wobei die Matrix in das regenerierte Keratin eingebettet ist. The leather substitute may comprise a matrix of wool, wherein the matrix is embedded in the regenerated keratin.
Der Lederersatzstoff kann alternativ dazu oder in Kombination dazu eine Nichtwoll- Matrix aufweisen, welche in das regenerierte Keratin eingebettet ist. The leather substitute may alternatively or in combination have a non-wool matrix embedded in the regenerated keratin.
Da der Lederersatzstoff nach der Herstellung ähnlich wie natürliches Leder hart ist, wird bevorzugt ein Weichmacher zugesetzt, um den Lederersatzstoff geschmeidig zu machen. Since the leather substitute is hard after production similar to natural leather, a plasticizer is preferably added to make the leather substitute supple.
Der Weichmacher kann z.B. Glycerin und / oder Öle umfassen. The plasticizer may e.g. Glycerol and / or oils.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Jährlich werden ca. 80 Millionen Tonnen Textilfasern, wie z.B. Polyester, Baumwolle, Polyamid verarbeitet. Innerhalb dieser Menge halten Wollfasern nur einen geringen Anteil an einem Produktionsvolumen mit ca. 1 ,16 Millionen Tonnen Wolle (2015). Die hohe Feuchtigkeits-Sorptionskapazität von Wolle führte in jüngerer Zeit zu einer Wiederbelebung von Wollkleidung. Der Durchmesser der Wollfasern, der auch den Wert und die Anwendung bestimmt, variiert von superfeiner Merinowolle (< 16 pm) zu grobem Haar/grober Wolle (> 25 pm). Da nur wenige Anwendungen für grobe Wolle bekannt sind und bei der Wollverarbeitung auch Abfälle auftreten, die nicht verarbeitbar sind, kann ein erheblicher Teil dieses natürlichen Werkstoffs nicht verarbeitet werden. Die gegenständliche Erfindung ermöglicht nunmehr auch die Verwertung von grober Wolle und Wollabfällen, die ansonsten nicht verwertbar waren. Every year, about 80 million tons of textile fibers, such as polyester, cotton, polyamide are processed. Within this quantity, wool fibers account for only a small proportion of a production volume of approximately 1.16 million tonnes of wool (2015). The high moisture sorptive capacity of wool has recently revived woolen clothing. The diameter of the wool fibers, which also determines the value and the application, varies from superfine merino wool (<16 pm) to coarse hair / coarse wool (> 25 pm). Since only a few applications for coarse wool are known and in the wool processing also occur waste that can not be processed, a significant portion of this natural material can not be processed. The subject invention now also allows the recovery of coarse wool and waste wool, which were otherwise unusable.
Es ist bekannt, dass in wässrigem Medium Wolle bei einem pH von 12 in Gegenwart von Thioglykolat als Reduktionsmittel aufgelöst werden die Ausfällung durch Zugabe von Essigsäure initiiert werden kann. Auch ist die Behandlung von Haaren mit alkalisch reduzierenden Lösungen, z.B. Ca(OH)2, Ca(HS)2 zur Entfernung von Haaren aus Häuten während der Lederproduktion bekannt. It is known that in an aqueous medium wool can be dissolved at pH 12 in the presence of thioglycolate as a reducing agent, the precipitate can be initiated by the addition of acetic acid. Also, the treatment of hair with alkaline reducing solutions, e.g. Ca (OH) 2, Ca (HS) 2 is known for removing hair from skins during leather production.
Die Erfinder haben hier allerdings erstmals gefunden, dass die Verwendung einer synergistischen Mischung aus CWE und eines Reduktionsmittels wie Thioglykolsäure (CWET) zur Auflösung von Wollkeratin geeignet ist und durch Regeneration und Formgebung die Herstellung eines All-Keratin-Komposits erlaubt. Die Auflösung von Wolle im System CWE und Thioglykolsäure wurde als Funktion von pH, Temperatur und Zeit charakterisiert. Regeneriertes Keratin wurde durch FTIR-Spektroskopie und Wassersorptionseigenschaften charakterisiert. Der Prozess der Auflösung und Regeneration wurde dann in Kombination mit Wollfasern verwendet, um All-Keratin- Komposites herzustellen, welche durch Laser-Scanning-Mikroskopie, FTIR und hinsichtlich der mechanischen Eigenschaften, der Feuchtigkeitssorption und der Wasseraufnahme charakterisiert wurden. However, the inventors have found here for the first time that the use of a synergistic mixture of CWE and a reducing agent such as thioglycolic acid (CWET) is suitable for the dissolution of wool keratin and allows regeneration and shaping the production of an all-keratin composite. The dissolution of wool in the system CWE and thioglycolic acid was characterized as a function of pH, temperature and time. Regenerated keratin was characterized by FTIR spectroscopy and water sorption properties. The process of dissolution and regeneration was then used in combination with wool fibers to produce all-keratin composites characterized by laser scanning microscopy, FTIR and mechanical properties, moisture sorption and water uptake.
Experimenteller Teil Experimental part
Chemikalien und Reagenzien Chemicals and reagents
Es wurden folgende Chemikalien verwendet: Thioglykolsäure (> 98% wt, Merck Schuchhardt OHG, Hohenbrunn, Deutschland); CaCl2x2H20 (> 99 Gew .-%), Bromthymolblau und Ethanol (> 99,9 Gew .-%, Merck Darmstadt, Deutschland), Ca- Thioglykolat-Trihydrat (> 98 Gew .-%) und Ammoniumthioglykolat (ca. 60 Gew .-% Sigma-Aldrich, Steinheim, Deutschland); NH3; (>25 Gew .-%), HCl (25 Gew .-%, VWR International, Briare, Frankreich); Coomassie Blue G-250 (Fluka, Buchs, Schweiz). Wollfasern wurden als vorgewaschene unbehandelte Wolle von Schoeller Textil (Hard, Österreich) eingesetzt.  The following chemicals were used: thioglycolic acid (> 98% wt, Merck Schuchhardt OHG, Hohenbrunn, Germany); CaCl 2 × 2H 2 O (> 99% by weight), bromothymol blue and ethanol (> 99.9% by weight, Merck Darmstadt, Germany), calcium thioglycolate trihydrate (> 98% by weight) and ammonium thioglycolate (about 60% by weight). -% Sigma-Aldrich, Steinheim, Germany); NH3; (> 25 wt%), HCl (25 wt%, VWR International, Briare, France); Coomassie Blue G-250 (Fluka, Buchs, Switzerland). Wool fibers were used as prewashed untreated wool by Schoeller Textil (Hard, Austria).
Mikroskopie und FTIR-Spektroskopie Microscopy and FTIR spectroscopy
Zur Überwachung von Fasern, Regeneraten und Kompositen wurden ein Lichtmikroskop (CX41 , Olympus, Tokio, Japan) und ein 3D-Laser-Scanning- Konfokalmikroskop (VK-X200 Keyence, Osaka, Japan) verwendet. Infrarotspektren wurden mittels abgeschwächter Totalreflextion (attenuated total reflection ATR) mit einem FTIR-Spektrometer (Bruker Vector 22 FTIR Spektrometer, Spektra Ibereich 4000 bis 400 cm-1), welches mit einer Diamantkristalleinheit ausgestattet war, aufgezeichnet. For monitoring fibers, regenerates and composites, a light microscope (CX41, Olympus, Tokyo, Japan) and a 3D laser scanning confocal microscope (VK-X200 Keyence, Osaka, Japan) were used. Infrared spectra were recorded by attenuated total reflection (ATR) with an FTIR spectrometer (Bruker Vector 22 FTIR spectrometer, Spectra I range 4000 to 400 cm -1 ) equipped with a diamond crystal unit.
Potentiometrische Titration des Lösungsmittels (CWET) Potentiometric titration of the solvent (CWET)
Zur Bestimmung des Redoxpotentials als Funktion des pH der Lösungen wurden 100 ml CWE-Lösungsmittel unter Zusatz von Thioglykolsäure (CWET) hergestellt. Zu einem Gemisch aus 37,3 g CaCL 2 H2O, 27,4 g H2O und 23,4 g Ethanol wurden ein Farbindikator (2 ml Bromthymolblau, 0,1 g pro 100 ml) und 4 ml Thiogylkolsäure zugegeben. Die pH- und Redoxelektroden wurden in die Lösung eingetaucht und das Gefäß mit Kunststofffolie versiegelt. Titrationen wurden bei 60°C durch direkte Zugabe von 0,25 ml Portionen wässriger NH3 (25 Gew. %) durchgeführt. Der pH-Wert wurde mit einem Potentiometer (Zeller MP 225, Hohenems, Österreich) bestimmt. To determine the redox potential as a function of the pH of the solutions, 100 ml CWE solvents were prepared with the addition of thioglycolic acid (CWET). To a mixture of 37.3 g of CaCl 2 H 2 O, 27.4 g of H 2 O and 23.4 g of ethanol was added a color indicator (2 ml of bromothymol blue, 0.1 g per 100 ml) and 4 ml of thiogylic acid. The pH and redox electrodes were immersed in the solution and the vessel sealed with plastic film. Titrations were carried out at 60 ° C by the direct addition of 0.25 ml portions of aqueous NH 3 (25% by weight). The pH was determined with a potentiometer (Zeller MP 225, Hohenems, Austria).
Das Redoxpotential wurde mit einer Pt-Elektrode und einer Ag / AgCI, 3 M KCI- Referenzelektrode (Sen Tix ORP 3M KCl, WTW, Weilheim, Deutschland) gemessen. Zur Kalibrierung wurde ein Hexacyanoferrat-Redoxpuffer hergestellt (0,528 g K4 [Fe (CN) e], 0,411 g K3 [Fe (CN) 6], 0,180 g KH2P04, 0,390 g Na2HPÖ4 in 100 ml). The redox potential was measured with a Pt electrode and an Ag / AgCl, 3 M KCl reference electrode (Sen Tix ORP 3M KCl, WTW, Weilheim, Germany). For calibration, a ferrocyanide redox buffer was prepared (0.528 g K4 [Fe (CN) e], 0.411 g of K 3 [Fe (CN) 6], 0.180 g KH 2 P0 4, 0.390 g Na 2 hPoE 4 in 100 ml).
Stabilität von CWET Stability of CWET
Stabilität des Lösungsmittelsystems in Gegenwart von Wolle: 100 ml CWE- Thioglykolsäure-Lösungsmittel CWET (37,3 g CaCl2-2H2Ö, 27,4 g H2O, 23,4 g Ethanol, 2 ml Farbindikator (Bromthymolblaulösung, 0,1 g pro 100 ml), 4 ml Thiogylkolsäure) wurden auf 40 °C oder 60 °C erhitzt. Der pH-Wert wurde durch Zugabe von NH3 auf pH 7 ± 0,3 eingestellt, und 0,5 g Wolle wurden dem Lösungsmittel zugesetzt. Der pH-Wert und das Redoxpotential wurden in regelmäßigen Abständen für eine Dauer von 90 min gemessen. Am Ende des Experiments wurden die Lösungen durch einen Papierfilter filtriert und die Regenerierung des gelösten Proteins wurde durch Zugabe von 100 ml deionisiertem Wasser initiiert. Das unlösliche Material im Filter und das Regenerat wurden gesammelt, mit entionisiertem Wasser gespült und bei 80 °C getrocknet. Die Masse der unlöslichen Materie und des Regenerats wurden dann durch das Wiegen bestimmt. Lösungskapazität von CWET Solvent system stability in the presence of wool: 100 ml of CWE thioglycolic acid solvent CWET (37.3 g CaCl 2 -2H 2 O, 27.4 g H2O, 23.4 g ethanol, 2 ml color indicator (bromothymol blue solution, 0.1 g per 100 ml), 4 ml of thiogylic acid) were heated to 40 ° C or 60 ° C. The pH was adjusted to pH 7 ± 0.3 by addition of NH 3 and 0.5 g of wool was added to the solvent. The pH and redox potential were measured at regular intervals for a period of 90 minutes. At the end of the experiment, the solutions were filtered through a paper filter and the regeneration of the solubilized protein was initiated by the addition of 100 ml of deionized water. The insoluble material in the filter and the regenerate were collected, rinsed with deionized water and dried at 80 ° C. The mass of insoluble matter and regenerate were then determined by weighing. Solution capacity of CWET
Zunächst wurden eine Menge von 22 g CWE-Lösung 9,31 g CaCL 2H2O, 6,85 g H2O, 5,84 g Ethanol, 0,5 ml Farbindikator (Bromthymolblau, 0,1 g pro 100 ml), dann 1 ml Thiogylkolsäure und 1 ml NH3 wurden zugegeben und dann wurde der pH-Wert durch tropfenweise Zugabe von NH3 auf pH 6-7 eingestellt. Die Auflösungstests wurden mit 0,2 bis 0,8 g Wolle pro 10 g Lösungsmittel bei 60 °C über Nacht durchgeführt.  First, an amount of 22 g of CWE solution, 9.31 g of CaCl 2 H 2 O, 6.85 g of H 2 O, 5.84 g of ethanol, 0.5 ml of color indicator (bromothymol blue, 0.1 g per 100 ml), then 1 ml of thiogylic acid and 1 ml of NH 3 were added and then the pH was adjusted to pH 6-7 by dropwise addition of NH 3. The dissolution tests were carried out with 0.2 to 0.8 g of wool per 10 g of solvent at 60 ° C overnight.
In einem ähnlichen Ansatz wurde die Wirkung der Auflösungszeit durch Behandlung von 0,5 g Wolle in 20 g CWET bei pH 7 untersucht. Die Behandlung wurde bei 60 °C zwischen 1 und 6 Stunden und über Nacht durchgeführt. Unlösliche Teile wurden dann durch Filtration durch einen PES-Screen (offene Breite ca. 0,6 mm) entfernt und in 100 ml mit Wasser ausgefällt. Das Regenerat wurde dann im Ofen bei 80 °C für 1 h getrocknet. In a similar approach, the effect of dissolution time was examined by treating 0.5 g of wool in 20 g of CWET at pH 7. The treatment was carried out at 60 ° C for between 1 and 6 hours and overnight. Insoluble parts were then removed by filtration through a PES screen (open width about 0.6 mm) and precipitated in 100 ml with water. The regenerate was then oven dried at 80 ° C for 1 h.
Bestimmung des Proteingehalts in Lösung Determination of protein content in solution
Das lösliche Protein wurde durch Photometrie unter Verwendung von Coomassie Blue G-250 Färbung bestimmt. Die Coomassie Blue G-250 Reagenzlösung wurde durch Auflösen von 100 mg Farbstoff in 50 ml Ethanol (95 Gew.-%) hergestellt. Nach Zugabe von 100 ml H3PO4 (85 Gew./Vol.%) Wurde die Lösung durch einen Whatman #1- Papierfilter filtriert. Um den in Lösung verbleibenden Proteingehalt zu analysieren, wurden 0,5 g einer CWET-Wollmischung mit 50 ml entionisiertem Wasser verdünnt und filtriert, um ausgefälltes Keratin zu entfernen. Ein Volumen von 10 ml Filtrat wurde dann mit Wasser auf 50 ml verdünnt und 1 ml dieser Lösung wurde mit 1 ml des Coomassie-Reagens gemischt. Die Extinktion wurde bei 595 nm gemessen. Frisch hergestellte CWET-Lösung wurde zur Herstellung eines Blindwertes verwendet. The soluble protein was determined by photometry using Coomassie Blue G-250 staining. The Coomassie Blue G-250 reagent solution was prepared by dissolving 100 mg of dye in 50 ml of ethanol (95% by weight). After adding 100 ml of H 3 PO 4 (85 w / v%), the solution was filtered through a Whatman # 1 paper filter. To analyze the protein content remaining in solution, 0.5 g of a CWET wool blend was diluted with 50 ml of deionized water and filtered to remove precipitated keratin. A volume of 10 ml of filtrate was then diluted to 50 ml with water and 1 ml of this solution was mixed with 1 ml of Coomassie's reagent. The absorbance was measured at 595 nm. Freshly prepared CWET solution was used to make a blank.
Eine Masse von 0,5 g Wolle wurde in 20 ml CWET behandelt und Proben wurden zu definierten Zeit bis zu einer maximalen Dauer von 3 Stunden entnommen. Vergleichsversuche wurden durchgeführt, bei denen die Zugabe von Thiogylkolsäure nach einer Vorquellung in CWE für 3 Stunden durchgeführt wurde und bei einem zweiten Ansatz die Menge an Thioglykolsäure in CWET verdoppelt wurde. Die Ergebnisse sind als Mittelwert für eine doppelte Bestimmung angegeben. A mass of 0.5 g wool was treated in 20 ml CWET and samples were taken at defined times up to a maximum duration of 3 hours. Comparative experiments were carried out in which the addition of thiogylciolic acid was carried out after a pre-swelling in CWE for 3 hours and in a second batch the amount of thioglycolic acid in CWET was doubled. The results are given as an average for a double determination.
Zusammengesetzte Vorbereitung Compound preparation
Wollfaserband (2,0 bis 4,3 g) wurde in einen PE-Plastikbeutel gegeben und ein Volumen von 5 bis 20 ml CWET wurde zugegeben. Der Probenbeutel wurde dann in einen anderen Beutel gegeben, um die Freisetzung von Lösungsmittel zu vermeiden und den Zugang von Luftsauerstoff zu verringern. Um das Eindringen des Lösungsmittels in das Wollfaserband zu unterstützen, wurde die Probe dreimal mit einem Laborfourlard (0,5 m min-1 , 3 bar) gequetscht. Die Kompression der Lösungsmittel / Wollproben erfolgte in einer Laborpresse (Serivtec, Polystat 200 T) für 10 - 20 min bei 60 °C und 10 bar. Nach dem Pressen wurden die Proben aus dem Beutel entfernt und in überschüssigem Wasser gespült, um gelöstes Keratin zu koagulieren und das Lösungsmittel zu entfernen. Die feuchten Proben wurden dann zwischen einem absorbierenden weichen Papier fixiert und bei Raumtemperatur über Nacht getrocknet. Woolen fiber tape (2.0 to 4.3 g) was placed in a PE plastic bag and a volume of 5 to 20 ml of CWET was added. The sample bag was then placed in another bag to avoid the release of solvent and to reduce the access of atmospheric oxygen. To aid penetration of the solvent into the wool fiber tape, the sample was squeezed three times with a laboratory float (0.5 m min -1 , 3 bar). The solvent / wool samples were compressed in a laboratory press (Serivtec, Polystat 200 T) for 10 to 20 minutes at 60 ° C. and 10 bar. After pressing, the samples were removed from the bag and rinsed in excess water to coagulate dissolved keratin and remove the solvent. The wet samples were then fixed between absorbent soft paper and dried at room temperature overnight.
Feuchtigkeitsrückgewinnung und Wasserrückhaltewert Moisture recovery and water retention value
Zur Bestimmung der Feuchtigkeitsrückgewinnung der Proben wurden Wolle oder Verbundwerkstoffe gemahlen und im Normalklima (20 °C, 65% rF) gelagert, gewichtet (Wmoist) , bei 105 °C für 4 h getrocknet, im Exsikkator abgekühlt und wieder gewogen (Wdry). Der Feuchtigkeitsgehalt wurde nach Gleichung 1 berechnet. wmoist wdry 1 r0\ r0\ To determine the moisture recovery of the samples, wool or composites were ground and stored in normal conditions (20 ° C, 65% RH), weighted (Wmoist), dried at 105 ° C for 4 hours, cooled in a desiccator and weighed again (W dry ). The moisture content was calculated according to Equation 1. w moist w dry 1 r0 \ r0 \
- wdry (1)  - wdry (1)
Zur Bestimmung des Wasserrückhaltewertes wurden 0,3 g Probe in entionisiertes Wasser gegeben und über Nacht geschüttelt. Die Proben wurden dann filtriert und das Kapillarwasser wurde durch Zentrifugation für 10 min bei 4000 g (5580 U min-1 , Wollfasern bei 2000 g, 4000 U min-1) entfernt. Die Proben wurden dann gewogen (wwet) und bei 105 °C für 4 h getrocknet. Nach dem Abkühlen im Exsikkator wurde das Gewicht der getrockneten Proben bestimmt (Wdry). Der Wasserrückhaltewert wurde nach Gleichung 2 berechnet. L 1 r0\r0\ To determine the water retention value, 0.3 g of sample in deionized water was added and shaken overnight. The samples were then filtered, and the capillary was removed by centrifugation for 10 min at 4000 g (5580 U min -1, wool fibers at 2000 g, 4000 U min -1). The samples were then weighed (w wet ) and dried at 105 ° C for 4 h. After cooling in the desiccator, the weight of the dried samples was determined (W dry ). The water retention value was calculated according to Equation 2. L 1 r0 \ r0 \
(2) (2)
Figure imgf000008_0001
Figure imgf000008_0001
Die Zugfestigkeit und die Bruchdehnung wurden mit einer universellen Prüfmaschine (Instron Universal Tester, Instron, Norwood, USA) bestimmt. Aus den Verbundwerkstoffen wurden Proben mit einer Abmessung von 4 cm Länge und einer Breite von 1 cm hergestellt. Zugfestigkeitsexperimente wurden mit einer Geschwindigkeit von 1 cm min-1 durchgeführt, ohne Vorspannung (Tests wurden zumindest als Doppelbestimmung durchgeführt). Die Dicke der Proben wurde mittels einer Schiebelehre gemessen. Ergebnisse und Diskussion Tensile strength and elongation at break were determined with a universal testing machine (Instron Universal Tester, Instron, Norwood, USA). The composite materials were used to produce samples measuring 4 cm in length and 1 cm in width. Tensile strength experiments were performed at a rate of 1 cm min -1 , with no bias (tests were performed at least as a duplicate). The thickness of the samples was measured by means of a sliding caliper. Results and discussion
Stabilität des CWET-Lösungsmittels  Stability of the CWET solvent
Die potentiometrische Titration des CWET wurde durchgeführt, um die Wechselwirkung zwischen dem pH-Wert der Lösungen und dem Reduktionspotential von Thioglykolsäure zu untersuchen und die Empfindlichkeit des Lösungsmittels hinsichtlich der Oxidation zu analysieren. Als Ergebnis des Vorhandenseins von Disulfidgruppen reduzierenden Bedingungen im CWET-System wird eine reduktive Spaltung der Disulfidgruppen von Keratin initiiert. Um alkalische Bedingungen mit möglicher Hydrolyse des Keratins zu vermeiden, wurde dem CWET-Lösungsmittel eine Lösung von Bromthymolblau als Farbindikator zugesetzt. Die Farbe von Bromthymolblau wechselt von gelb nach blau im pH-lntervall von 5,8 - 7,6, so dass grüne Farbe verwendet wurde, um einen nahezu neutralen Lösungsmittel-pH-Wert von 6 - 7 anzuzeigen.  The potentiometric titration of the CWET was performed to examine the interaction between the pH of the solutions and the reduction potential of thioglycolic acid and to analyze the sensitivity of the solvent to oxidation. As a result of the presence of disulfide group reducing conditions in the CWET system, reductive cleavage of the disulfide groups of keratin is initiated. In order to avoid alkaline conditions with possible hydrolysis of the keratin, a solution of bromothymol blue as a color indicator was added to the CWET solvent. The color of bromothymol blue changes from yellow to blue at the pH interval of 5.8-7.6, so that green color was used to indicate a near neutral solvent pH of 6-7.
Das Konzept des pH-Wertes ist tatsächlich auf eher verdünnte Lösungen beschränkt, doch die Verwendung der Glaselektrode erlaubt noch eine Angabe der [H+] - Aktivität und ist somit für die Definition und Analyse der im CWET-System vorherrschenden experimentellen Bedingungen sinnvoll. The concept of pH is in fact limited to rather dilute solutions, but the use of the glass electrode still allows an indication of the [H + ] activity and thus makes sense for the definition and analysis of the experimental conditions prevailing in the CWET system.
Fig. 1 zeigt die Regeneration von Keratin als Funktion der Auflösungszeit.Fig. 1 shows the regeneration of keratin as a function of dissolution time.
Anteil von regeneriertem () Keratin, (·) unlöslichen Teilen und (▲) nicht regenerierbarem gelöstem Protein als Funktion der Behandlungszeit in CWET. Proportion of regenerated ( ) keratin, (·) insoluble parts and (▲) non-regenerable dissolved protein as a function of treatment time in CWET.
Fig.2 zeigt FITR-Spektren von unbehandelter Wolle, aus CWET nach 1 h und Figure 2 shows FITR spectra of untreated wool, CWET after 1 h and
3 h der Auflösungsbehandlung regeneriertes Keratin und entsprechende unlösliche Teile nach 20 h Behandlung in CWET getrennt. 3 h of dissolution treatment, regenerated keratin and corresponding insoluble parts separated after 20 h of treatment in CWET.
Fig. 3 zeigt WRV und MC in Verbundwerkstoffen als Funktion der Masse der verwendeten CWET pro 1 g Wolle.  Fig. 3 shows WRV and MC in composites as a function of the mass of CWET used per 1 g of wool.
Fig. 4 zeigt FTIR-ATR-Spektren von Keratin-Kompositen und Wolle im FIG. 4 shows FTIR-ATR spectra of keratin composites and wool in FIG
Wellenlängenbereich von 4000 cm-1 bis 500 cm-1. Wavelength range of 4000 cm-1 to 500 cm-1.
Fig. 5 zeigt Mikrophotographie von unbehandelter Wolle mit Laser-Scanning- 5 shows a microphotograph of untreated wool with laser scanning
Mikroskop. Microscope.
Fig. 6 zeigt Mikrophotographie eines Composites mit Glycerin als Fig. 6 shows a microphotograph of a composite with glycerol as
Weichmacher mit Laserscanning-Mikroskop. Plasticizer with laser scanning microscope.
Fig. 7 zeigt Mikrophotographie eines Composites mit Öl als Weichmacher mit Fig. 7 shows a microphotograph of a composite with oil as a plasticizer
Laserscanning-Mikroskop. Laser scanning microscope.
Fig. 8 zeigt Mikrophotographie eines Composites mit Öl als Weichmacher mit Fig. 8 shows a microphotograph of a composite with oil as a plasticizer
Laserscanning-Mikroskop. Aus den Titrationskurven wurden Korrelationskoeffizienten von 0,986 - 0,994 erhalten, was einer Redoxreaktion gemäß den Gleichungen 1 und 2 entspricht. Somit ist die Reduktionsreaktion von Thioglykolsäure und Ammoniumthioglykolat in CWE ähnlich dem Verhalten in verdünnter wässriger Lösung, bei der eine Abnahme des Lösungspotentials bei höherem pH-Wert beobachtet wurde
Figure imgf000010_0001
Laser scanning microscope. Correlation coefficients of 0.986 - 0.994 were obtained from the titration curves, which corresponds to a redox reaction according to equations 1 and 2. Thus, the reduction reaction of thioglycolic acid and ammonium thioglycolate in CWE is similar to the behavior in dilute aqueous solution, where a decrease in solution potential at higher pH was observed
Figure imgf000010_0001
Basierend auf diesen Ergebnissen wurde die Stabilität von CWET in Gegenwart von Wolle hinsichtlich Redoxpotential und pH-Wert für einen Zeitraum von 90 min bei 40 °C und 60 °C untersucht. Daraus ergab sich ein stabiles Redoxpotential für mindestens 90 min bei 60 °C. In einem weiteren Experiment bei 60 °C wurde auch bei einer Dauer von 180 min ein stabiles Redoxpotential von -555 mV beobachtet. Änderungen des Lösungs-pH-Wertes während eines Experiments blieben innerhalb eines Bereiches von ± 0,1 pH-Einheiten stabil. Dies deutet darauf hin, dass unter den gewählten experimentellen Bedingungen negative Effekte auf die Auflösungsreaktion durch Luftoxidation oder pH-Wechsel von untergeordneter Bedeutung sind. Based on these results, the stability of CWET in the presence of wool was examined for redox potential and pH for a period of 90 minutes at 40 ° C and 60 ° C. This resulted in a stable redox potential for at least 90 min at 60 ° C. In a further experiment at 60 ° C, a stable redox potential of -555 mV was observed over a period of 180 min. Changes in the solution pH during an experiment remained stable within a range of ± 0.1 pH units. This indicates that under the chosen experimental conditions, negative effects on the dissolution reaction due to air oxidation or pH changes are of secondary importance.
Die Ergebnisse zeigen, dass in Gegenwart von Wolle ein stabiles Redoxpotential von -520 mV bis -550 mV in Lösung hergestellt wird, was ausreicht, um die in der Wolle vorhandenen Disulfidbindungen zu reduzieren. Stabile Lösungsbedingungen wurden insbesondere bei einer Lösungstemperatur von 60 °C beobachtet, wobei innerhalb der ersten 10 min ein Redoxpotential von weniger als -550 mV erreicht wurde. Die Gesamtlöslichkeit und das regenerierte Keratin wurden beide durch eine gravimetrische Analyse des gewonnenen Keratins und des unlöslichen Materials bestimmt. Abhängig von der Temperatur zwischen 46,2 ± 5,9% (40 °C) und 42,6 ± 6,9% (60 °C) konnte aus einem Volumen von 100 ml CWET-Lösung eine Gesamtmasse von 0,5 g Wolle regeneriert werden. Unlösliche Teile wurden mit 34,4 ± 4,5% (40 °C) und 23,9 ± 6,7% (60 °C) bestimmt. Ein Teil des gelösten Keratins konnte während der Verdünnung des CWET nicht ausgefällt werden und blieb im gelösten Zustand (19,4 ± 1 ,4% (40 °C) und 33,5 ± 10,2% (60 °C)) (Fig. 3). The results show that in the presence of wool, a stable redox potential of -520 mV to -550 mV in solution is produced, which is sufficient to reduce the disulfide bonds present in the wool. Stable solution conditions were observed especially at a solution temperature of 60 ° C, within the first 10 min, a redox potential of less than -550 mV was reached. Total solubility and regenerated keratin were both determined by gravimetric analysis of the recovered keratin and the insoluble material. Depending on the temperature between 46.2 ± 5.9% (40 ° C) and 42.6 ± 6.9% (60 ° C), out of a volume of 100 ml of CWET solution, a total mass of 0.5 g of wool could be obtained be regenerated. Insolubles were determined to be 34.4 ± 4.5% (40 ° C) and 23.9 ± 6.7% (60 ° C). Part of the dissolved keratin could not be precipitated during dilution of the CWET and remained in the dissolved state (19.4 ± 1.4% (40 ° C) and 33.5 ± 10.2% (60 ° C)) (Fig 3).
Um die Löslichkeit von Wolle in CWET zu untersuchen, wurde die Menge an Wolle, die in CWET vorhanden war und die Zeit der Auflösung variiert. Im Konzentrationsbereich von 0,2 - 0,8 g Wolle pro 22 g CWET blieb der Anteil der regenerierten Wolle und der gefilterten unaufgelösten Materie nahezu konstant, nur die Menge der gelösten nicht regenerierbaren Proteine nahm mit der Menge der Wolle zu. To study the solubility of wool in CWET, the amount of wool present in CWET and the time of dissolution were varied. In the concentration range of 0.2-0.8 g of wool per 22 g of CWET, the proportion of regenerated wool and filtered unresolved matter almost constant, only the amount of dissolved non-regenerable proteins increased with the amount of wool.
Die Ergebnisse zeigen, dass nur ein Anteil von etwa 40% der Woll-Keratin in CWET löslich ist, während ein fast konstanter Teil unlöslich oder als nicht regenerierbares Protein im Lösungszustand bleibt. Die Abnahme der Regeneration bei einer höheren Wollmasse ist auch auf die Bildung von gelähnlichen Komponenten zurückzuführen, die schwer zu filtern sind und zu den nicht gelösten Teilen beitragen. The results show that only about 40% of the wool keratin is soluble in CWET, while an almost constant part remains insoluble or as a non-regenerable protein in the solution state. The decrease in regeneration at higher wool mass is also due to the formation of gel-like components that are difficult to filter and contribute to the undissolved parts.
Eine mögliche Zersetzung des Proteins durch Hydrolyse wurde in einer Reihe von Lösungsversuchen mit längerer Behandlungszeit untersucht. Eine Erhöhung der löslichen und nicht regenerierbaren Keratinproteine sollte auf einen hydrolytischen Abbau des gelösten Keratins hindeuten. Ergebnisse von Auflösungsversuchen von 0,5 g Wolle in 20 g CWET sind in Fig. 1 gezeigt. A possible decomposition of the protein by hydrolysis was investigated in a series of solution attempts with a longer treatment time. An increase in soluble and non-regenerable keratin proteins should indicate hydrolytic degradation of the dissolved keratin. Results of dissolution experiments of 0.5 g of wool in 20 g of CWET are shown in FIG.
Die Menge an nicht aufgelösten Faserkomponenten nimmt mit der Behandlungszeit auf weniger als 20% ab, jedoch wird nach 3 - 4 Stunden keine weitere Erhöhung des regenerierten Keratins beobachtet, wobei ein Maximum an gelöstem und regeneriertem Keratin mit 50 - 55% der Gesamtmasse der Wolle erreicht wird. Die Menge an nicht regenerierbarem Protein bleibt unter 20% der Gesamtmasse der Wollfaser und beginnt nach 4 Stunden Behandlung zu erhöhen, was auf die Tendenz zum hydrolytischen Abbau von Keratin in CWET hindeutet. The amount of unresolved fiber components decreases with the treatment time to less than 20%, but no further increase in the regenerated keratin is observed after 3-4 hours, with a maximum of dissolved and regenerated keratin reaching 50-55% of the total weight of the wool becomes. The amount of non-regenerable protein remains below 20% of the total mass of the wool fiber and begins to increase after 4 hours of treatment, indicating the tendency for hydrolytic degradation of keratin in CWET.
Der Proteinfärbungstest mit Coomassie Blue G-250 wurde zur weiteren Analyse der Proteinverluste als lösliches Material während der Regeneration verwendet. In diesen Experimenten wurde der relative Proteingehalt als Funktion der Behandlungszeit in CWET untersucht. Zum Vergleich werden auch Experimente mit 3 Stunden vorhergehender Quellung in CWE und Experiment mit doppelter Menge Thioglykolsäure gezeigt. The protein staining assay with Coomassie Blue G-250 was used as a soluble material during regeneration for further analysis of protein losses. In these experiments, relative protein content as a function of treatment time in CWET was investigated. For comparison, experiments with 3 hours of previous swelling in CWE and double-amount of thioglycolic acid experiment are also shown.
Die Coomassie-Tests zeigten eine kontinuierliche Zunahme der löslichen Proteine mit der Zeit der CWET-Behandlung. Experimente mit einer längeren Behandlungszeit von 5 Stunden und 20 Stunden zeigen eine weitere Erhöhung der löslichen Proteine an, die mit den in Fig. 1 gezeigten Ergebnissen übereinstimmt. The Coomassie tests showed a continuous increase in soluble proteins with time of CWET treatment. Experiments with a longer treatment time of 5 hours and 20 hours indicate a further increase in soluble proteins consistent with the results shown in FIG.
Der Einfluss des pH-Werts der CWET-Lösung wurde durch Auflösungsversuche in CWET mit unterschiedlichem pH-Wert (pH 6,3, pH 7,3 und pH 7,9) untersucht. Das in Lösung gemessene Redoxpotential sank mit einem pH-Wert von -245 mV (pH 6,3) auf -437 mV (pH 7,3) und -586 mV (pH 7,9). Die Masse der regenerierten Keratin isoliert nach der Behandlung für ca. 20 Stunden sank entsprechend von 59,8% (pH 6,3) auf 59,4% (pH 7,3) und 21 ,8% bei pH 7,9. Die Coomassie-Färbung zeigte auch einen wesentlich höheren Gehalt an gelösten Proteinen für CWET mit einem pH-Wert von 7,9, während Lösungen mit pH 6,3 und 7,3 einen geringeren Gehalt an löslichem Protein zeigten. The influence of the pH of the CWET solution was investigated by dissolution experiments in CWET with different pH (pH 6.3, pH 7.3 and pH 7.9). This in The measured redox potential dropped to -437 mV (pH 7.3) and -586 mV (pH 7.9) at a pH of -245 mV (pH 6.3). The mass of regenerated keratin isolated after treatment for about 20 hours decreased accordingly from 59.8% (pH 6.3) to 59.4% (pH 7.3) and 21.8% at pH 7.9. Coomassie staining also showed a significantly higher content of dissolved proteins for CWET with a pH of 7.9, whereas solutions of pH 6.3 and 7.3 showed a lower content of soluble protein.
Die FTIR-Analyse der Regenerate und der unlöslichen Teile wurde durchgeführt, um mögliche Veränderungen der Proteinstruktur während der Auflösungsexperimente zu untersuchen und Unterschiede zwischen dem regenerierten Keratin und den unlöslichen Teilen der Wollprobe zu identifizieren. Zum Vergleich wird auch das FTIR- Spektrum der unbehandelten Wolle gezeigt (Fig. 2). Für einen besseren Vergleich der Spektren wurde ein Versatz in Richtung der y-Achse durchgeführt. The FTIR analysis of the regenerates and insoluble parts was performed to examine possible changes in protein structure during the dissolution experiments and to identify differences between the regenerated keratin and the insoluble parts of the wool sample. For comparison, the FTIR spectrum of the untreated wool is also shown (Figure 2). For a better comparison of the spectra, an offset in the direction of the y-axis was performed.
Die FTIR-Spektren zeigen keine signifikanten Veränderungen zwischen der unbehandelten Wolle und den Regeneraten. Auch nach einer 20-stündigen Behandlung in CWET sind auch nur geringfügige Unterschiede zwischen den Wollfasern und den nicht gelösten Teilen nachweisbar. Die Gründe für die beobachtete unvollständige Auflösung von Wolle sind noch unklar. Sättigungseffekte können ausgeschlossen werden, da der unlösliche Teil der Wollfasern unabhängig von der zu lösenden Wolle und der Auflösungszeit ist. The FTIR spectra show no significant changes between the untreated wool and the regenerates. Even after a 20-hour treatment in CWET, only minor differences between the wool fibers and the undissolved parts are detectable. The reasons for the observed incomplete dissolution of wool are still unclear. Saturation effects can be excluded since the insoluble part of the wool fibers is independent of the wool to be dissolved and the dissolution time.
Vorbereitung aller Keratinkomposite Preparation of all keratin composites
Wenn die Keratin-Auflösung und -Regeneration in Gegenwart eines Überschusses an Wollfasern durchgeführt wird, dient das koagulierte Keratin als Bindemittel zwischen den Wollfasern und es wird ein All-Keratin-Komposit erhalten. In einer Reihe von Kompositpräparationsversuchen wurde die Masse der verwendeten CWET in Bezug auf die Wollfasern und die Zeit der Verfestigung unter Druck variiert, um den jeweiligen Einfluss auf die physikalischen Eigenschaften des Verbundstoffs zu identifizieren (Tabelle 1). Neben der Verbundbildung mit paralleler Orientierung der Wollfasern wurden auch Proben mit 90 ° gekreuzter Faserrichtung hergestellt. Die Proben wurden durch Laser-Scanning-Mikroskopie und hinsichtlich der physikalischen Festigkeit und Dehnung charakterisiert. FTIR-Spektren des Keratin-Verbundwerkstoffs, Feuchtigkeitssorption und Wasserretentionswert wurden ebenfalls aufgezeichnet. Aufgrund des Herstellungsverfahrens ist die Variation der physikalischen Eigenschaften der Verbundproben beträchtlich hoch, was auch durch Schwankungen der Dicke zwischen 0,40 und 0,65 mm angedeutet ist. In der Probe zeigte sich, dass eine Masse von 1 ,6 g CWET pro 1 g Wolle nicht ausreicht, um eine gesamte Verbundstruktur zu bilden. Wenn 2,6 - 3,2 g CWET verwendet wurden, wird eine Verbundstruktur gebildet und TS erhöht sich auf 60 N. Höchste Werte von TS wurden beobachtet, wenn mehr als 4 g CWET für 1 g verwendet wurden Wolle. When the keratin dissolution and regeneration is carried out in the presence of an excess of wool fibers, the coagulated keratin serves as a binder between the wool fibers and an all-keratin composite is obtained. In a series of composite preparation experiments, the mass of the CWET used was varied with respect to the wool fibers and the time of solidification under pressure to identify the particular impact on the physical properties of the composite (Table 1). In addition to the composite formation with parallel orientation of the wool fibers, samples were also made with 90 ° crossed fiber direction. The samples were characterized by laser scanning microscopy and in terms of physical strength and elongation. Keratin composite FTIR spectra, moisture sorption, and water retention value were also recorded. Due to the manufacturing process, the variation in the physical properties of the composite samples is considerably high, which is also indicated by variations in thickness between 0.40 and 0.65 mm. The sample showed that a mass of 1.6 g of CWET per 1 g of wool is insufficient to form an entire composite structure. When 2.6-3.2 g of CWET were used, a composite structure is formed and TS increases to 60 N. Highest levels of TS were observed when more than 4 g of CWET was used for 1 g of wool.
Eine besondere Eigenschaft von keratinbasiertem Material ist die Fähigkeit, erhebliche Mengen an Feuchtigkeit zu absorbieren und in Wasser zu quellen. So wurden mögliche Veränderungen der Feuchtigkeitssorption und des Wasserrückhaltewertes analysiert. A special feature of keratin-based material is the ability to absorb significant amounts of moisture and swell in water. Thus, possible changes in moisture sorption and water retention value were analyzed.
Der WRV ist vor allem ein Indikator für flüssiges Wasser, das in stark geschwollenen Teilen des Materials gelagert wird. Die Ergebnisse zeigen eine deutliche Erhöhung des Wasserrückhaltewertes (WRV) trotz der Tatsache, dass die unbehandelten Wollfasern mit geringerer Zentrifugalkraft zentrifugiert worden waren. Für die Woll referenzfasern wurde ein Wert von etwa 37,9 ± 1,1 % ermittelt, der nach der Behandlung in CWET auf 54 - 70% ansteigt. Dies lässt sich mit einer höheren Menge an kleinen Poren erklären, die flüssiges Wasser und mit höherer Quellung der besser zugänglichen Keratinstruktur sammeln können. Die höhere Zugänglichkeit der Struktur führt auch zu einer erhöhten Feuchtigkeitssorption unter Bedingungen des Standardklimas (20 ° C 65% r.h.). Above all, the WRV is an indicator of liquid water that is stored in heavily swollen parts of the material. The results show a significant increase in water retention value (WRV) despite the fact that the untreated wool fibers were centrifuged at lower centrifugal force. For the wool reference fibers a value of about 37.9 ± 1.1% was found, which after treatment in CWET increases to 54 - 70%. This can be explained by a higher amount of small pores that can collect liquid water and with higher swelling of the more accessible keratin structure. The higher accessibility of the structure also results in increased moisture sorption under standard climate conditions (20 ° C 65% RH).
Wenn WRV und MC mit der Menge an eingesetztem CWET pro 1 g Wolle Zusammenhängen, wird ein Maximum an wasserbedingter Aufnahme in der Nähe von 4,3 g CWET pro 1 g Wolle beobachtet, was anzeigt, dass ein hoher Grad an Faserzersetzung und eine offene Struktur erhalten wurde Bei niedrigeren Werten scheint die zusammengesetzte Form unvollständig zu sein, während bei höheren Niveaus von CWET pro g Wolle die Kompaktheit der Struktur zu einer Verringerung von WRV und MC führt (Fig. 3). So wurden für Probe 3 mit dem höchsten Verhältnis von CWET pro g Wolle bereits niedrigere Werte von WRV und MC erhalten. When WRV and MC are related to the amount of CWET used per 1 g of wool, a maximum of water uptake is observed near 4.3 g CWET per 1 g of wool, indicating a high degree of fiber decomposition and an open structure At lower values, the composite form appears to be incomplete, while at higher levels of CWET per gram of wool, the compactness of the structure leads to a reduction in WRV and MC (Figure 3). Thus, for Sample 3 with the highest ratio of CWET per g of wool already lower values of WRV and MC were obtained.
FTIR-ATR-Spektren der Keratin-Kompositen wurden durchgeführt, um mögliche Veränderungen der chemischen Struktur des Keratins zu identifizieren (Fig. 4). Zum Vergleich wird auch das FTIR-ATR-Spektrum der unbehandelten Wolle gezeigt. Es wurde kein signifikanter Unterschied in den Spektren hinsichtlich des Auftretens von Peaks oder einer signifikanten Verschiebung der Extinktion beobachtet. FTIR-ATR spectra of the keratin composites were performed to identify possible changes in the chemical structure of keratin (Figure 4). For comparison, the FTIR-ATR spectrum of the untreated wool is also shown. It No significant difference in spectra was observed with respect to the appearance of peaks or a significant shift in extinction.
Bei den mit dem Laserscanningmikroskop erhaltenen Mikrophotographien kann die durch regenerierte Keratine und unlösliche Wollfasern gebildete Verbundstruktur erkannt werden. Abhängig von der eingesetzten Menge an CWET wird die Verbundstruktur kompakter. In allen Mikrophotographien wird eine hohe Anzahl von Poren nachgewiesen, die die erhebliche Erhöhung des Wasserrückhaltevolumens erklären. In the photomicrographs obtained by the laser scanning microscope, the composite structure formed by regenerated keratins and insoluble wool fibers can be recognized. Depending on the amount of CWET used, the composite structure becomes more compact. In all the photomicrographs a high number of pores is detected, which explain the considerable increase of the water retention volume.
Die Auflösung von Wollfasern wurde in einer konzentrierten CaCL / Wasser / Ethanol- Lösung, die Thioglykolsäure enthielt, bei neutralem pH-Wert erreicht. Ähnlich wie bei der Auflösung von Fibroin in Ajisawas-Reagenz stabilisiert die konzentrierte Salzlösung das gelöste Protein durch die Bildung einer ionenreichen Hydratationsschicht und die Wechselwirkung mit geladenen und polaren Gruppen von Keratin. Die Anwesenheit von Thioglykylsäure ist erforderlich, um die von Wolle vorhandenen disulfiden Bindungen zu spalten. Redoxpotentialmessungen zeigten eine ausreichende Stabilität des Lösungsmittels gegenüber oxidativen Effekten für die Dauer des Auflösungsexperiments. Insgesamt werden 50% der Wollfasern nach 3 Stunden Behandlung bei 60 °C aufgelöst, unabhängig von der Menge an Wolle, wobei ein Anteil von 30% der Wollfasern als unlöslicher Rückstand geblieben ist. Die Verdünnung der Keratinlösung mit Wasser führt zur Proteinregeneration, wobei jedoch 20% am wahrscheinlichsten Proteine mit niedrigerem Molekulargewicht in Lösung geblieben sind. The dissolution of wool fibers was achieved in a concentrated CaCl / water / ethanol solution containing thioglycolic acid at neutral pH. Similar to the dissolution of fibroin in Ajisawa's reagent, the concentrated saline solution stabilizes the solubilized protein by forming an ion-rich hydration layer and interacting with charged and polar groups of keratin. The presence of thioglycic acid is required to cleave the disulfide bonds present in wool. Redox potential measurements showed sufficient stability of the solvent to oxidative effects for the duration of the dissolution experiment. A total of 50% of the wool fibers are dissolved after 3 hours of treatment at 60 ° C, regardless of the amount of wool, with a share of 30% of the wool fibers has remained as an insoluble residue. Dilution of the keratin solution with water results in protein regeneration, however, 20% most likely remained in solution with lower molecular weight proteins.
Wenn die Auflösungs- und Regenerationsexperimente in Gegenwart eines Überschusses an Wolle durchgeführt werden, kann ein All-Keratin-Verbund durch Konsolidierung unter Druck erhalten werden. Die Verbundwerkstoffe werden als Kombination aus regeneriertem Keratin und unlöslichen Wollfasern aufgebaut. When the dissolution and regeneration experiments are performed in the presence of an excess of wool, an all-keratin composite can be obtained by consolidation under pressure. The composite materials are built up as a combination of regenerated keratin and insoluble wool fibers.
Während die FTIR-Analyse anzeigt, dass keine signifikanten Veränderungen im Protein auftraten, wurde eine beträchtliche Erhöhung des Wasserrückhaltewertes und der Feuchtigkeitssorption beobachtet, was mit der hochporösen Struktur des Verbundwerkstoffs und der erhöhten Oberfläche des regenerierten Keratins erklärt werden kann. Die Technik zeigt ein neues Verfahren zur Formgebung von 100% keratinbasiertem Material an, das sowohl als nachhaltiges biologisch abbaubares Material als auch als Material mit potentiell hoher Biokompatibilität für medizinische Anwendungen, z.B. Gerüste und Implantate. While FTIR analysis indicates that no significant changes in protein occurred, a significant increase in water retention and moisture sorption was observed, which can be explained by the highly porous structure of the composite and the increased surface area of regenerated keratin. The technique indicates a new method of shaping 100% keratin-based material, both as a sustainable biodegradable material and as a material with potentially high biocompatibility for medical applications, such as scaffolds and implants.
Anwendungsbeispiel 1 Application example 1
Zur Erzeugung von künstlichem Leder aus Wolle werden Wollvliese oder Gewebe mit einem Lösungs- bzw. Quellmittel bei 60 °C unter 10 bar Druck in einer beheizbaren Presse verdichtet.  To produce artificial leather from wool, wool fleeces or fabrics are compacted with a solvent or swelling agent at 60 ° C. under 10 bar pressure in a heatable press.
Als Quell- und Lösungsmittel wird eine Mischung von 30 g CaCLx 2 H2O, 22 g H2O, 29 g Ethanol, 8 g Calciumthioglycolat und 12 ml Salzsäure 10% Gew. (pH= 6,75, Redoxpotential = -464 mV, vs. Ag/AgCL, 3 M KCl) verwendet The source and solvent used is a mixture of 30 g CaClx 2 H 2 O, 22 g H 2 O, 29 g ethanol, 8 g calcium thioglycolate and 12 ml hydrochloric acid 10% wt (pH = 6.75, redox potential = -464 mV, vs. Ag / AgCL, 3M KCl)
Die Mischung wird durch ein Walzenquetschwerk in die Ware gepresst, anschließend wird für 20 min bei 60 °C und 10 bar Druck verdichtet. Die Teile werden mit Wasser ausgewaschen und in unterschiedlicher Weise mit weichmachenden Stoffen behandelt.  The mixture is pressed through a roller squeezing in the goods, then compressed for 20 min at 60 ° C and 10 bar pressure. The parts are washed out with water and treated in different ways with softening substances.
As beispielhafte Weichmacher können Glycerin oder Öle (z.B. WD-40) verwendet werden. Die Aufbringung kann nach dem Trocknen oder bereits in nassem Zustand erfolgen. As exemplary plasticizers, glycerol or oils (e.g., WD-40) can be used. The application can take place after drying or already in the wet state.
Für die Bestimmung der Reißfestigkeit wurden die Proben in 1cm Streifen geschnitten und in Normalklima (20 °C, 65 % rel. Luftfeuchte) klimatisiert. Die Einspannlänge betrug 20mm. In der folgenden Tabelle sind die Ergebnisse der Zugversuche zusammengefasst. To determine the tear strength, the samples were cut into 1 cm strips and conditioned in normal climate (20 ° C., 65% relative humidity). The clamping length was 20mm. The following table summarizes the results of the tensile tests.
Figure imgf000015_0001
Figure imgf000016_0001
Figure imgf000015_0001
Figure imgf000016_0001
(HKZ = Höchstzugkraft)  (HKZ = maximum tensile strength)
Die Angabe der Orientierung bezieht sich auf die Orientierung der Wollfasern bei der Herstellung des Komposits (X = gekreuzt, II = parallel) The indication of the orientation refers to the orientation of the wool fibers during the production of the composite (X = crossed, II = parallel)
Die nachgestellten Buchstaben bezeichnen die unterschiedlichen Nachbehandlungen A: Behandlung der nassen Proben mit Öl (WD-40)  The following letters indicate the different post-treatments A: Treatment of wet samples with oil (WD-40)
B: Behandlung der nassen Proben mit Glycerin  B: Treatment of wet samples with glycerin
C: Behandlung der trockenen Proben mit Öl (WD-40)  C: Treatment of dry samples with oil (WD-40)
D: Behandlung der getrockneten Proben mit Glycerin  D: Treatment of the dried samples with glycerin
Die Nachbehandlungsverfahren mit Glycerin im nassen Zustand, oder mit Öl (WD 40) in angetrocknetem Zustand erlauben die Herstellung eines lederartigen Zustandes. The aftertreatment processes with glycerin in the wet state, or with oil (WD 40) in the dried state allow the production of a leathery state.
Anwendungsbeispiel 2 Application Example 2
In analoger Weise lassen sich auch lederartige Komposits durch Verdichtung von Kammzug Material mit Wollgeweben erzeugen.  In an analogous way, leather-like composites can be produced by compaction of worsted material with woolen fabrics.
Arbeitsvorschrift: 6 g eines Sandwiches aus Wollstoff (oben) - Kammzug (Mitte) - Wollstoff unten, wurde in einem Plastikbeutel mit 10 ml Standardlösungsmittel (30 g CaChx 2 H2O, 22 g H2O, 29 g Ethanol, 8 g Calciumthioglycolat und 12 ml Salzsäure 10 %Gew. (pH= 6,75, Redoxpotential = -464 mV, vs. Ag/AgCL, 3 M KCl)) imprägniert, 20 min bei 60° und 10 bar Druck in einer hydraulischen Presse gepresst, ausgewaschen und getrocknet. Procedure: 6 g of a woolen sandwich (top) - worsted (center) - woolen fabric below, was packed in a plastic bag with 10 ml standard solvent (30 g CaChx2H2O, 22 g H2O, 29 g ethanol, 8 g calcium thioglycolate and 12 ml hydrochloric acid 10% wt. (PH = 6.75, redox potential = -464 mV, vs. Ag / AgCL, 3 M KCl)), pressed for 20 min at 60 ° and 10 bar pressure in a hydraulic press, washed and dried.
Im trockenen Zustand wurden die Muster in vier Teile geteilt und mit Lederöl, Spulenöl und WD 40 behandelt. Alle Proben wurden dadurch weniger spröde, flexibler. Die Höchstzugkraft ZK variiert von 50 N (Lederöl, Spulenöl), über 60 N (Schuhcreme) bis 65 N mit WD 40. When dry, the samples were divided into four parts and treated with leather oil, coil oil and WD 40. All samples became less brittle, more flexible. The maximum tensile force ZK varies from 50 N (leather oil, coil oil), over 60 N (shoe polish) to 65 N with WD 40.
Anwendungsbeispiel 3 Application example 3
Ein 10 g eines Wollvlieses werden mit 20 ml Standardlösungsmittel (30 g CaCL x 2 H2O, 22 g H2O, 29 g Ethanol, 8 g Calciumthioglycolat und 12 ml Salzsäure 10 %Gew. (pH= 6,75, Redoxpotential = -464 mV, vs. Ag/AgCL, 3 M KCl)) imprägniert und 20 min bei 100° und 10 bar Druck in einer hydraulischen Presse gepresst. Das Muster wird anschließend mit einer Mischung von verdünnter Zitronensäure (5 g/l) und Wasserstoffperoxid 30 % (5 ml/l) ausgewaschen. A 10 g of a wool fleece are treated with 20 ml standard solvent (30 g CaCl x 2 H 2 O, 22 g H 2 O, 29 g ethanol, 8 g calcium thioglycolate and 12 ml hydrochloric acid 10% wt. (PH = 6.75, redox potential = -464 mV, vs. Ag / AgCL, 3 M KCl)) and pressed for 20 min at 100 ° and 10 bar pressure in a hydraulic press. The sample is then washed out with a mixture of dilute citric acid (5 g / l) and hydrogen peroxide 30% (5 ml / l).
Das Muster wird anschließend geteilt und wie in Anwendungsbeispiel 1 mit den weichmachenden Stoffen behandelt, es wird ein lederartiger Charakter erreicht. The pattern is then divided and treated with the softening agents as in Application Example 1, a leathery character is achieved.
Ohne Behandlung mit weichmachenden Stoffen weist das Komposite-Material einen spröden und harten Charakter auf. Without treatment with emollients, the composite material has a brittle and hard character.

Claims

ANSPRÜCHE
1. Verfahren zur Herstellung eines Lederersatzstoffes, umfassend die Schritte: A method of making a leather substitute comprising the steps of:
• Behandlung von Wolle in einer Mischung, welche Calciumchlorid, Wasser, Ethanol und ein Reduktionsmittel umfasst und einen pH von zwischen 6 bis 8 aufweist, wobei zumindest ein Teil des Keratins der Wolle aufgelöst wird,Treating wool in a mixture comprising calcium chloride, water, ethanol and a reducing agent and having a pH of between 6 to 8, wherein at least a portion of the keratin of the wool is dissolved,
• Regenerieren des Keratins durch Zugabe eines Überschusses an Wasser• Regenerate keratin by adding excess water
• Formen des Keratins in die gewünschte Gestalt. • Form the keratin into the desired shape.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die molare Mischung zwischen Calciumchlorid : Wasser : Ethanol 1 : 5 bis 7 : 1 bis 3, vorzugsweise 1 : 6 : 2 beträgt. 2. The method according to claim 1, characterized in that the molar mixture between calcium chloride: water: ethanol 1: 5 to 7: 1 to 3, preferably 1: 6: 2.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Reduktionsmittel eine -SH Gruppe aufweist und vorzugsweise3. The method according to claim 1 or claim 2, characterized in that the reducing agent has an -SH group and preferably
Mercaptoessigsäure oder ein Salz davon umfasst. Mercaptoacetic acid or a salt thereof.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass nur ein Teil der Wolle aufgelöst wird und dass der nichtgelöste Teil der Wolle beim Regenerieren und Formen des Keratins in die gewünschte Gestalt in den Lederersatzstoff integriert wird. 4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that only a part of the wool is dissolved and that the undissolved part of the wool is integrated in the regeneration and shaping of the keratin in the desired shape in the leather substitute.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Lederersatzstoff anschließend mit einem Weichmacher behandelt wird. 5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the leather substitute is then treated with a plasticizer.
6. Lederersatzstoff, umfassend regeneriertes Keratin aus Wolle. 6. Leather substitute comprising regenerated keratin of wool.
7. Lederersatzstoff nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Matrix aus Wolle, wobei die Matrix in das regenerierte Keratin eingebettet ist. 7. leather substitute according to claim 6, characterized by a matrix of wool, wherein the matrix is embedded in the regenerated keratin.
8. Lederersatzstoff nach Anspruch 6 oder Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Nichtwoll-Matrix, wobei die Nichtwoll-Matrix in das regenerierte Keratin eingebettet ist. 8. leather substitute according to claim 6 or claim 7, characterized by a non-wool matrix, wherein the non-wool matrix is embedded in the regenerated keratin.
9. Lederersatzstoff nach einem der Ansprüche 6 bis 8, gekennzeichnet durch einen Weichmacher. 9. leather substitute according to any one of claims 6 to 8, characterized by a plasticizer.
10. Lederersatzstoff erhältlich nach einem der Ansprüche 1 bis 5. 10. leather substitute obtainable according to one of claims 1 to 5.
PCT/AT2018/060309 2017-12-19 2018-12-19 Method for producing a leather substitute WO2019119009A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP18829188.4A EP3728724A1 (en) 2017-12-19 2018-12-19 Method for producing a leather substitute

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA51050/2017A AT520764B1 (en) 2017-12-19 2017-12-19 Process for the production of a leather substitute
ATA51050/2017 2017-12-19

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019119009A1 true WO2019119009A1 (en) 2019-06-27

Family

ID=64901794

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/AT2018/060309 WO2019119009A1 (en) 2017-12-19 2018-12-19 Method for producing a leather substitute

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP3728724A1 (en)
AT (1) AT520764B1 (en)
WO (1) WO2019119009A1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE373201C (en) * 1920-05-11 1923-04-09 Leo Grossmann Process for the production of artificial leather
JPH04281856A (en) * 1991-03-11 1992-10-07 Ajinomoto Takara Corp:Kk Production of keratin fine powder
JPH04339827A (en) * 1991-05-16 1992-11-26 Fujikoo:Kk Deposition and granulation of partially hydrolyzed keratin
JPH11217506A (en) * 1998-02-04 1999-08-10 Idemitsu Petrochem Co Ltd Silk-containing solution, silk-containing resin composition, silk-containing molded product and preparation of silk-containing solution
JP2004161907A (en) * 2002-11-13 2004-06-10 Nagoya City Keratin blended polymer

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2436156A (en) * 1943-08-19 1948-02-17 Du Pont Preparation of shaped objects, filaments, and the like
JP2527120B2 (en) * 1992-12-24 1996-08-21 共栄社化学株式会社 Method for producing hard keratin substance powder
CN1435516A (en) * 2002-12-12 2003-08-13 内蒙古鄂尔多斯羊绒集团有限责任公司 Technique for processing regenerated keratin functional fibre

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE373201C (en) * 1920-05-11 1923-04-09 Leo Grossmann Process for the production of artificial leather
JPH04281856A (en) * 1991-03-11 1992-10-07 Ajinomoto Takara Corp:Kk Production of keratin fine powder
JPH04339827A (en) * 1991-05-16 1992-11-26 Fujikoo:Kk Deposition and granulation of partially hydrolyzed keratin
JPH11217506A (en) * 1998-02-04 1999-08-10 Idemitsu Petrochem Co Ltd Silk-containing solution, silk-containing resin composition, silk-containing molded product and preparation of silk-containing solution
JP2004161907A (en) * 2002-11-13 2004-06-10 Nagoya City Keratin blended polymer

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
HA-THANH NGO ET AL: "Sorption behavior of reactive dyed labelled fibroin on fibrous substrates", JOURNAL OF APPLIED POLYMER SCIENCE, vol. 133, no. 35, 24 May 2016 (2016-05-24), US, XP055560690, ISSN: 0021-8995, DOI: 10.1002/app.43880 *

Also Published As

Publication number Publication date
AT520764B1 (en) 2021-12-15
AT520764A1 (en) 2019-07-15
EP3728724A1 (en) 2020-10-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3020611C2 (en) Process for the production of collagen material for surgical purposes
DE69633817T2 (en) Process for producing fibers containing fine metal particles
DE60211989T2 (en) Production of Modified Flaked Pulp, Products and Use
DE593833C (en) Process for the production of artificial structures, in particular artificial threads from viscose solutions
DE2907623A1 (en) METHOD FOR PRODUCING FIBRILLED FIBER STRUCTURES
DE2710874A1 (en) WATER VAPOR ABSORBENT, BONDED FIBER FLEECE
DE2419318B2 (en) METHOD FOR MANUFACTURING FIBRILLATED FIBER STRUCTURES
DE2416532B2 (en) METHOD FOR MANUFACTURING ABSORBABLE CELLULOSE MATERIALS AND THEIR USE
DE102017006025A1 (en) Hydrogel-forming multicomponent fiber
WO2003018166A1 (en) Method for removing heavy metals from media containing heavy metals by means of a lyocell moulded body, cellulosed moulded body comprising adsorbed heavy metals, and the use of the same
DE2742907A1 (en) ANTIBACTERIAL TEXTILE TREATMENT BASED ON ZIRCONYL ACETATE COMPLEXES OF INORGANIC PEROXIDES
DE1293720B (en) Process for improving the properties of polymers bearing active hydrogen atoms in the form of textile goods
DE2318911C3 (en) Process for the production of fiber sheets
DE2365004A1 (en) PROCESS FOR IMPROVING THE BONDING OF NYLON ENDLESS HAIRS USING HYDROGEN GAS
AT520764B1 (en) Process for the production of a leather substitute
EP3771755A1 (en) Method for the preparation of lyocell staple fibres
DE910960C (en) Process for the production of porous, highly absorbent surface structures
EP0079398B1 (en) Process for the manufacture of collagen material for surgical purposes
DE1179536B (en) Process for the finishing of woven, knitted and non-woven cellulose textiles
DE69531496T2 (en) ALGINATE FIBERS, METHOD FOR THE PRODUCTION AND USE
WO2012107362A1 (en) Method for forming cellulose carbamate and products produced by said method
DE1300824B (en) Use of incompletely regenerated viscose threads cut to the length of staple fibers for the production of fiber nonwovens or paper-like structures on the wet route without the addition of a binder
DE102005002539A1 (en) Process for bleaching, dyeing, finishing and washing silver-loaded pulps
DE727393C (en) Felt-like material and process for its manufacture
CH397593A (en) Process for increasing the crease resistance, in particular the wet crease resistance, of cellulose-containing textiles

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18829188

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2018829188

Country of ref document: EP

Effective date: 20200720