Top > Search of Japanese Patents > METHOD FOR PRODUCING BIOPLASTIC MOLDED BODY DERIVED FROM KERATIN

METHOD FOR PRODUCING BIOPLASTIC MOLDED BODY DERIVED FROM KERATIN

Patent code P150012619
File No. S2014-0552-N0
Posted date Nov 26, 2015
Application number P2014-034762
Publication number P2015-160850A
Patent number P6252944
Date of filing Feb 26, 2014
Date of publication of application Sep 7, 2015
Date of registration Dec 8, 2017
Inventor
  • (In Japanese)河原 豊
  • (In Japanese)平井 伸治
  • (In Japanese)葛谷 俊博
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人群馬大学
  • (In Japanese)国立大学法人室蘭工業大学
Title METHOD FOR PRODUCING BIOPLASTIC MOLDED BODY DERIVED FROM KERATIN
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for resinifying keratin protein inexpensively and safely without using a chemical.
SOLUTION: A bioplastic molded body derived from keratin is produced by: pulverizing chemically untreated feather, wool, hair, and animal hair by mechanical force into powder until a fiber length becomes 500 μm or less; adding distilled water to the powder so that an amount of distilled water becomes 0 to 30 mass% relative to 100 mass% of a mixture of the powder and the distilled water, followed by stirring uniformly; and heat pressure molding the mixture, followed by drying. The heat pressure molding is performed in a vacuum of 6.0 Pa or less using a pulse energization sintering apparatus under a pressure of at least 20 MPa and at a temperature in a range of 120 to 140°C, or in an air atmosphere using a hot press under a pressure of 10 to 30 MPa and at a temperature in a range of 130 to 160°C.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

ニワトリの食肉生産過程で廃棄されるニワトリの羽毛を有効活用するために、ニワトリの羽毛をアクリル酸メチルなどの化学薬品で処理してバイオプラスチックを作り出す(樹脂化する)ことに成功した記事が紹介されている(例えば、非特許文献1)。

またシルクフィブロインに代わる安価なタンパク質として従来から廃棄物として焼却処分されてきたニワトリの羽毛由来のケラチンをパルス通電焼結装置を用いて樹脂化する試みがなされている(例えば非特許文献2参照。)。この方法では、出発原料として中国産水鳥由来の羽毛をアルカリにより加水分解した非結晶性の羽毛由来ケラチン粉末を用いて、このケラチン粉末100質量%に対して0~5質量%の蒸留水を加えて混合したものを黒鉛ジグに充填し、パルス通電焼結装置で6.0Pa以下の真空中、20MPaの加圧下で353~443K(80~170℃)の温度で0~0.3ks(0~5分)の時間保持した後、直ちに冷却することにより成形体を作製している。

一方、羽毛を予め薬品処理しない方法として、粒径40μm以下、好ましくは20μm以下の羽毛の微粉末を出発原料として用い、所定量の水を混合してホットプレスすることにより曲げ強度などの優れた成形体を形成する方法が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。この方法では、羽毛に対して30~50質量%の水又はアルコール水溶液を混合したスラリー状混合物を80kg/cm2(8MPa)、好ましくは90~120kg/cm2(9~12MPa)の圧力で95℃以上、好ましくは105℃以下の温度でホットプレス成形することにより含水量5~9質量%の成形体を得ている。上記方法では上記スラリー中に尿素のような変性剤、アルデヒドのような架橋剤を加えることもできる。上記方法では、羽毛粉末に水分を加えてホットプレス成形することにより、水が可塑剤及び結合剤として作用して組成物が溶融化し一体化すると考えられている。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、羽毛、羊毛等のケラチンタンパク質を化学薬品を使用することなく樹脂化するケラチン由来のバイオプラスチック成形体の製造方法に関する。本明細書で「バイオプラスチック」とは、石油でなく有機物から作られたプラスチックをいう。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
化学薬品で処理されていない羽毛、羊毛、毛髪又は獣毛を繊維長が500μm以下になるまで機械力によって粉砕して粉末にし、前記粉末に蒸留水を粉末と蒸留水との混合物100質量%に対して0~30質量%の範囲になるように添加し均一に混合し、この混合物を6.0Pa以下の真空中でパルス通電焼結装置を用いて少なくとも20MPaの圧力下、120~140℃の範囲の温度で熱圧成形した後、乾燥してケラチン由来のバイオプラスチック成形体を製造する方法。

【請求項2】
 
化学薬品で処理されていない羽毛、羊毛、毛髪又は獣毛を繊維長が125μm以下になるまで機械力によって粉砕して粉末にし、前記粉末に蒸留水を粉末と蒸留水との混合物100質量%に対して40~50質量%の範囲になるように添加し均一に混合し、この混合物を大気雰囲気下ホットプレスを用いて10~30MPaの圧力下、130~160℃の範囲の温度で熱圧成形した後、乾燥してケラチン由来のバイオプラスチック成形体を製造する方法。

【請求項3】
 
前記羽毛、羊毛、毛髪又は獣毛をボールミル又はジェットミルにより粉末にする請求項1又は2記載の製造方法。

【請求項4】
 
羽毛、羊毛、毛髪又は獣毛から製造されたバイオプラスチック成形体であって、成形体表面におけるビッカース硬度が20~40HVの範囲にあるバイオプラスチック成形体。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

※Click image to enlarge.

JP2014034762thum.jpg
State of application right Registered
Please contact us by E-mail or facsimile if you have any interests on this patent.


PAGE TOP

close
close
close
close
close
close
close