Die vorliegende Erfindung betrifft ein vielfach brauchbares denaturiertes
Seidenmaterial, das durch Hitzebehandlung von Seide in einem Gasfluß erhalten wird.
Das Seidenmaterial der vorliegenden Erfindung kann zum Zweck eines
Rohmaterials eines äußeren Hautbedeckungsprodukts zur menschlichen Verwendung, wie
zum Beispiel äußeren Hautpräparationen, nicht-medizinischen Hautmitteln und Schönheitsprodukten
oder als medizinisches Material, zum Zweck als einen Pflanzenwachstumspromotor oder
für andere Zwecke, wie zum Beispiel ein absorbierendes Mittel, ein Filtermaterial
und ein abrasives Material verwendet werden.
Hintergrundtechnologie
Ein Rohmaterial von äußeren Hautbedeckungsprodukten, wie zum Beispiel
einem Augenbrauenstift und einem Haarfarbstoff wurde herkömmlich durch Hitzbehandlung
von organischen Materialien und insbesondere durch unvollständige Verbrennung von
Petroleummaterialien hergestellt.
Carbonisierte Materialien, die durch Hitzebehandlung von Pflanzen
erhalten werden, werden als ein absorbierendes Mittel und ein Filtermaterial verwendet.
Jedoch neigen diejenigen Materialien, die durch unvollständige Verbrennung
von Petroleum hergestellt werden dazu, karzinogene Substanzen zu entwickeln oder
dadurch während ihrer Hitzebehandlung kontaminiert zu werden und sind daher zum
Beispiel in den Vereinigten Staaten für die Verwendung verboten.
Ein Beispiel eines solchen Materials anders als Petroleumprodukte
ist in JP-A-Nr. 8-59,219 beschrieben, in der Seide einer Hitzebehandlung unterzogen
wird, um ein carbonisiertes Produkt herzustellen, das als ein äußeres Hautbeschichtungsprodukt
oder ein Filtermaterial brauchbar ist.
Die oben genannte Hitzebehandlung von Seide wird in einer inerten
Gasatmosphäre bei einer Temperatur von 600 bis 2.000°C durchgeführt.
Die Hitzebehandlungstemperatur von 600°C wird ausgewählt, um die
Carbonisierung zu erreichen.
Bei der Hitzetemperaturbehandlung unterhalb von 600°C würde eine
karzinogene Substanz (wie zum Beispiel Benzpyren) gebildet werden, während Seide
als ein Rohmaterial aufgrund von Wachs, usw., das darin enthalten ist, zu einen
Zustand von Teer verändert wird, was ein carbonisiertes Produkt zur Verfügung stellt,
ohne ein Ergebnis von feinen Partikeln oder granulären Produkten, die für die praktische
Verwendung ausreichend brauchbar sind.
Es wird auch beschrieben, daß die Hitzebehandlungstemperatur bis zu
2.000°C aus der Sichtweise der industriellen Kosten-Performance begrenzt ist,
um so nicht den Energieverbrauch bei höheren Temperaturen zu erhöhen. Gemäß der
herkömmlichen Erfindung wird jedoch das Rohmaterial exzessiv durch die Hitzebehandlung
carbonisiert, so daß ein Bereich der Anwendung davon auf ein Extrem begrenzt ist.
Tsukada et al. vergleichen in "Structural Changes of Silk Fibers Induced
by Heat Treatment", Journal of Applied Polymer Science 46 (1992) 15. Dezember, Seiten
1945–1953, die physikalischen Eigenschaften von Seide aus zwei verschiedenen
Spezies, Bombix mori (Zucht) und Antheraea pernyi (Wild). Die Untersuchung wurde
auch unternommen, um die Feinstrukturveränderungen an verschiedenen Arten von Seidenfasern
zu untersuchen, d. h. die molekulare Konformation, Kristallinität und molekulare
Orientierung, entweder in den amorphen oder kristallinen Regionen als eine Funktion
der Hitzebehandlung. Weiterhin wurde die Modifikation der Seidenfaserstruktur durch
thermomechanische Analyse, dynamischen mechanischen Messungen, Röntgenstreuanalyse
und Refraktionsindexmessungen untersucht.
Die vorliegende Erfindung wird in dem wie oben beschriebenen technologischen
Hintergrund erreicht.
Demzufolge ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anwendung
von carbonisierter Seide unter der Verwendung von verbesserten Eigenschaften davon
zu erweitern.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein unvollständig
carbonisiertes Produkt (oder denaturierte Seide) zur Verfügung zu stellen, das für
verschiedene Zwecke brauchbar ist, aufgrund der sowohl inhärenten und carbonisierten
Eigenschaften davon, durch Hitzebehandlung von Seide als ein Rohmaterial unter milden
Bedingungen, um so ein Ausmaß an Carbonisierung zu kontrollieren.
Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein industriell
praktisches Verfahren zur Herstellung eines denaturierten Seidenmaterials durch
Kontrollieren der Kosten von Energieverbrauch aufgrund der Hitzebehandlung zur Verfügung
zu stellen.
Beschreibung der Erfindung
Als ein Ergebnis der Experimente der Erfinder über Bedingungen der
Seiden-Hitzebehandlung wurde gefunden, daß ein Ausmaß von Carbonisierung von einem
Rohseidenmaterial, das hitzebehandelt werden soll, verschieden kontrolliert werden
kann, während die Kosten des Energieverbrauchs aufgrund der Hitzebehandlung ausreichend
verringert werden, um das vorliegende Verfahren industriell durchzuführen.
Die vorliegende Erfindung wird auf der Basis der oben genannten Information
erreicht und, wie im folgenden beschrieben werden wird, stellt ein Verfahren zur
Herstellung eines denaturierten Seidenmaterials durch Hitzebehandlung von Seide
unter einer spezifischen Bedingung, und ein denaturiertes Seidenmaterial das für
die Zwecke als ein äußeres Hautbedeckungsprodukt für den menschlichen Körper, ein
medizinisches Material, ein Pflanzenwachstumspromotor, ein absorbierendes Material,
ein Filtermaterial und ein abrasives Material verwendet wird, zur Verfügung.
Es wird nämlich gemäß der vorliegenden Erfindung (1) ein Verfahren
zur Herstellung eines denaturierten Seidenmaterials von verschiedenen Farben durch
Hitzebehandlung von natürlicher Seide, halb-degummierter Seide oder degummierter
Seide oder einem Gemisch davon in einer Atmosphäre von Luftfloß unter 0,5 bis 1,0
Atmosphären bei einer Temperatur von 150 bis 500°C für eine bestimmte Zeitdauer
zur Verfügung gestellt.
Es wird auch (2) ein Verfahren zur Herstellung eines denaturierten
Seidenmaterials wie beschrieben in dem oben genannten Punkt (1) zur Verfügung gestellt,
wobei eine Hitzebehandlungs-Zeitdauer in einem Bereich von 0,3 Minuten bis 20 Stunden
liegt.
Es wird auch (3) ein Verfahren zur Herstellung eines denaturierten
Seidenmaterials von verschiedenen Farben durch Hitzebehandlung von natürlicher Seide,
halb-degummierter Seide oder degummierter Seide oder einem Gemisch davon in einer
Atmosphäre von inertem Gasfluß, unabhängig voneinander ausgewählt aus Stickstoff,
Helium, Neon, Argon, Krypton und Xenon oder einem Gemisch davon und 0,5 bis 1,5
Atmosphären bei einer Temperatur von 150 bis 500°C für eine bestimmte Zeitdauer
zur Verfügung gestellt.
Es wird auch (4) ein Verfahren zur Herstellung eines denaturierten
Seidenmaterials wie beschrieben in dem oben genannten Punkt (3) zur Verfügung gestellt,
wobei die Hitzebehandlungs-Zeitdauer in einem Bereich von 0,3 Minuten bis 20 Stunden
liegt.
Es wird auch (5) ein Verfahren zur Herstellung eines denaturierten
Seidenmaterials wie beschrieben in einem der oben genannten Punkte (1) oder (4)
zur Verfügung gestellt, wobei die natürliche Seide, halb-degummierte Seide, degumrnierte
Seide oder eine Gemisch davon in der Form eines Films, Puders, Faser, Garn, Gewebe,
Geflecht oder Gemisch davon vorliegt.
Es wird auch (6) ein Verfahren zur Herstellung eines denaturierten
Seidenmaterials wie beschrieben in einem der oben genannten Punkte (3) oder (4)
zur Verfügung gestellt, wobei die verschiedenen Farben Schwarz, Gelb, Braun, Dunkelbraun,
Rot, Violett, Blau und Grau oder natürliche Farbtöne davon einschließen.
Es wird auch (7) ein denaturiertes Seidenmaterial von verschiedenen
Farben, durch Hitzebehandlung von natürlicher Seide, halb-degummierter Seide oder
degummierter Seide oder einem Gemisch davon in einer Atmosphäre von Luftfluß unter
0,5 bis 1,5 Atmosphären bei einer Temperatur von 150 bis 500°C für eine bestimmte
Zeitdauer zur Verfügung gestellt.
Es wird auch (8) ein denaturiertes Seidenmaterial wie in dem oben
genannten Punkt (7) beschrieben zur Verfügung gestellt, wobei die Hitzebehandlungs-Zeitdauer
in einem Bereich von 0,3 Minuten bis 20 Stunden liegt.
Es wird auch (9) ein denaturiertes Seidenmaterial von verschiedenen
Farbe, durch Hitzebehandlung von natürlicher Seide, halb-degummierter Seide, degummierter
Seide oder einem Gemisch davon in einer Atmosphäre von inertem Gasfluß, unabhängig
voneinander ausgewählt aus Stickstoff, Helium, Neon, Argon, Krypton, Xenon oder
einem Gemisch davon unter 0,5 bis 1,5 Atmosphären bei einer Temperatur von 150 bis
500°C für eine bestimmte Zeitdauer zur Verfügung gestellt.
Es wird auch (10) ein denaturiertes Seidenmaterial wie in dem oben
genannten Punkt (9) beschrieben zur Verfügung gestellt, wobei die Hitzebehandlungs-Zeitdauer
in einem Bereich von 0,3 Minuten bis 20 Stunden liegt.
Es wird auch (11) ein denaturiertes Seidenmaterial zur Verfügung gestellt,
das in einem der oben genannten Punkte (7) bis (10) beschrieben wird, wobei das
Material zum Zweck als ein äußeres Haut-bedeckendes Produkt für den menschlichen
Gebrauch verwendet wird.
Es wird auch (12) ein denaturiertes Seidenmaterial wie beschrieben
in dem oben genannten Punkt (11) zur Verfügung gestellt, wobei das äußere Haut-bedeckende
Produkt für den menschlichen Gebrauch ein medizinisches Material für die äußere
Haut, ein nicht-medizinisches Material für die äußere Haut oder Schönheitsprodukte
ist.
Es wird auch (13) ein denaturiertes Seidenmaterial wie beschrieben
in einem der oben genannten Punkte (7) bis (10) zur Verfügung gestellt, wobei das
denaturierte Seidenmaterial zum Zweck als ein medizinisches Material verwendet wird.
Es wird auch (14) ein denaturiertes Seidenmaterial wie beschrieben
in einem der oben genannten Punkte (7) bis (10) zur Verfügung gestellt, wobei das
denaturierte Seidenmaterial zum Zweck als ein Pflanzenwachstumspromotor verwendet
wird.
Es wird auch (15) ein denaturiertes Seidenmaterial wie beschrieben
in einem der oben genannten Punkte (7) bis (10) zur Verfügung gestellt, wobei das
denaturierte Seidenmaterial zum Zweck als ein absorbierendes Mittel oder ein Filtermaterial
verwendet wird.
Es wird auch (16) ein denaturiertes Seidenmaterial wie beschrieben
in einem der oben genannten Punkte (7) bis (10) zur Verfügung gestellt, wobei das
denaturierte Seidenmaterial zum Zweck als ein abrasives Material verwendet wird.
Ein Ausgangsmaterial von denaturiertem Seidenmaterial der vorliegenden
Erfindung schließt natürliche Seide, halb-degummierte Seide, degummierte Seide oder
ein Gemisch davon ein.
Das Seidenmaterial liegt in der Form eines Pulvers, Faser, Garns (wie
zum Beispiel geknüpfte Waren, gewebte und nicht-gewebte Gewebe), geflochtenes Material
oder ein Gemisch davon vor.
Als eine Regel ist Seide ein generischer Ausdruck, der Kokongarn,
Rohseide und Seidenfaden einschließt und, zum Beispiel, umfaßt Kokongarn Protein,
das ungefähr 28% Sericin enthält, das Fibroin umwickelt.
Der Ausdruck "degummierte Seide", wie hier verwendet, bedeuten diejenigen
Materialien, die mit heißem Wasser behandelt wurden, das Seife, Oberflächen-aktive
Mittel, wie zum Beispiel einen Enzymaktivator oder alkalische Substanzen, wie zum
Beispiel Natriumcarbonat, Natriumsilikat usw. (sogenannte "alkalische Degummierung")
enthält, mit warmem Wasser behandelt wurden, das Enzyme enthält, wie zum Beispiel
Chemotrypsin, Alkalase, Papain, usw. (sogenannte "Enzym-Degummierung") und biologisch
von Mikroorganismen behandelt wurden (sogenannte "biologische Degummierung"), um
Sericin gemeinsam mit Wachs und anorganischen Substanzen zu entfernen.
Der Ausdruck "natürliche Seide", wie hier verwendet, bedeutet diejenigen
Materialien, die nicht-degummiert sind.
Der Ausdruck "halb-degummierte Seide" bedeutet Zwischenprodukte zwischen
degummierter und natürlicher Seide, die im allgemeinen weniger als 15% an Sericin
enthalten.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird solch eine Hitzebehandlung bei
einer Temperatur im Bereich von 150 bis 500°C durchgeführt.
Der Grund dafür ist, daß Seide bei einer Temperatur von mehr als 500°C
innerhalb von mehreren Minuten im Falle einer Luftflußbehandlung vollständig verkohlt
oder verbrennt, während ein Ausmaß an Carbonisierung schwer zu kontrollieren ist,
wenn Seide in einem inertem Gasfluß, wie zum Beispiel Stickstoff, Helium, usw. behandelt
wird.
Weiterhin dauert es eine unpraktisch lange Zeitdauer, Seide bei einer
Temperatur von weniger als 150°C entweder in der Luft oder im inerten Gasfluß
zu carbonisieren.
Da die Hitzebehandlung der vorliegenden Erfindung bei solch einem
relativ niedrigen Temperaturbereich durchgeführt wird, können die Kosten des Energieverbrauchs
mit großem industriellen Vorteil verringert werden.
Zusätzlich, da die Hitzebehandlung der vorliegenden Erfindung in einem
Gasfluß unter 0,5 bis 1,5 Atmosphären (ein atm. = 1.013 Hp), durchgeführt wird,
werden flüchtige Komponenten, die durch die Hitzezersetzung der Seide verursacht
werden, aus dem Reaktionssystem durch den Gasfluß entfernt, ohne Teer-ähnliche Produkte
zu bilden, wie in JP-A 8-59,219 beschrieben.
Das bedeutet, die Hitzebehandlung kann ohne restliche Verunreinigungen
in einem denaturierten Seidenmaterial durchgeführt werden.
Als ein Ergebnis ist das so behandelte denaturierte Seidenmaterial
trocken genug, um leicht feine Partikel oder granuläre Produkte zu ergeben.
Das Ausgangs-Seidenmaterial kann stabil und effektiv in dem Bereich
der oben beschriebenen Atmosphären erhitzt werden.
Die denaturierten Seidenmaterialien von feiner Partikel- oder granulärer
Form werden leicht durch mechanisches Mahlen des Ausgangs-Seidenmaterials in Form
eines Films oder Gewebes erhalten, da die Zugfestigkeit davon durch die Hitzebehandlung
extrem verringert wurde.
Das denaturierte Seidenmaterial der vorliegenden Erfindung verändert
seine Farben, beginnend von weiß bis Maßgelb, gelb, braun, olivbraun, blau, violett,
braunschwarz und zuletzt zu schwarz, in einer Reihenfolge, die von einem Ausmaß
der Hitzebehandlung abhängt. Demzufolge wird das denaturierte Seidenmaterial in
einem pulverförmigen Zustand, zum Beispiel als ein Basismaterial von die äußere
Haut abdeckenden Produkten für den menschlichen Gebrauch verwendet, wie zum Beispiel
einer Grundierungscreme, einem Augenbrauenstift, Haarfärbemittel, Wangenrouge, Maniküre,
Lippenstift, Lidschatten usw.
In diesem Fall kann die Hitzebehandlung schnell beendet werden, wenn
eine gewünschte Farbe auftritt, was das denaturierte Seidenmaterial von verschiedenen
Farben zur Verfügung stellt.
Dies liegt darin begründet, daß die Hitzebehandlung leicht bei einer
Temperatur von 500°C oder weniger in der Heizatmosphäre beendet werden kann.
Das so hergestellte denaturierte Seidenmaterial nimmt in Abhängigkeit
einer Menge von nicht carbonisiertem (Seiden)-Rest verschiedene Farben an, die aufgrund
des Ausmaßes der Carbonisierung variieren, und auch teilweise eine für Seide intrinsische
biokompatible Funktion besitzt.
Daher zeigt das denaturierte Seidenmaterial der vorliegenden Erfindung
positiver weise beide Eigenschaften von carbonisierter Substanz und Seide selber,
was es möglich macht, eine Anwendung davon für verschiedene Zwecke zu erweitern.
Zum Beispiel kann das vorliegende Seidenmaterial nicht nur für die
Zwecke als ein medizinisches Material und äußere Hautbeschichtungsprodukte für die
menschliche Verwendung, die in direktem Kontakt mit der Haut sind, verwendet werden,
sondern auch für die Zwecke als ein Pflanzenwachstumspromotor, absorbierendes Mittel,
Filtermaterial, abrasives Material, usw.
Die Brauchbarkeit für diese Zwecke ist aus den später beschriebenen
Beispielen 6 bis 11 ersichtlich.
Wie oben beschrieben wurde, kann das Ausgangs-Seidenmaterial der vorliegenden
Erfindung in Form eines Films, Pulvers, Faser, Garn, Gewebe (wie zum Beispiel geknüpften
Waren, gewobenen und nicht-gewobenen Geweben), Flechtwerk oder Gemisch davon vorliegen.
Wenn das Ausgangsmaterial in der Originalform nach der Hitzebehandlung
beibehalten wird, kann das denaturierte Seidenmaterial verwendet werden, wie es
ist.
Zum Beispiel, wenn Ausgangs-Seidengewebe (wie zum Beispiel geknüpfte
Waren, gewobene oder nicht-gewobene Gewebe) hitzebehandelt wird, ist das so geformte
Produkt relativ als ein Material von verbesserten absorbierenden Eigenschaften brauchbar,
da solch ein Produkt aufgrund der charakteristischen dreidimensionalen verdrehten
Struktur von Gewebefasern einen größeren Oberflächenbereich pro Einheitsvolumen
aufweist.
Auf der anderen Seite kann das denaturierte Seidenmaterial der vorliegenden
Erfindung mechanisch zerrieben werden, um ein Pulver zu bilden, das eine Partikelgröße
von 0,01 bis 10 Mikron aufweist.
Das denaturierte Seidenmaterial, das eine Partikelgröße von weniger
als 0,01 Mikron aufweist, ist teuer herzustellen und zusätzlich nicht nötiger weise
für die praktische Verwendung fein.
Partikel von 10 Mikron oder mehr sind aufgrund größerer Partikelgröße
im allgemeinen schwer zu aggregieren, so daß das denaturierte Seidenmaterial sich
nicht ausreichend wie erwartet an die Haut anpaßt oder dazu neigen zu scheint eine
Inkompatibilität gegenüber Haut für bestimmte Zwecke, für die es verwendet werden
soll, aufzuweisen.
Wenn das denaturierte Seidenmaterial der vorliegenden Erfindung als
ein Filtermaterial verwendet wird, ist jedoch die bevorzugte Partikelgröße 0,01
bis 20 mm.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein denaturiertes Seidenmaterial
zur Verfügung gestellt, das für verschiedene Zwecke aufgrund von sowohl inhärenten
als auch carbonisierten Eigenschaften davon durch Hitzebehandlung von Seide als
ein Rohmaterial unter einer milden Bedingung, d. h. in einem Gasfluß von 0,5 bis
1,5 Atmosphären bei einer Temperatur von 150 bis 500°C um so das Ausmaß von
Carbonisierung zu kontrollieren, brauchbar ist.
Weiterhin, obwohl ein Zustand von relativ niedriger Temperatur in
der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ermöglicht es die Hitzebehandlung in
einem Gasfluß unter 0,5 bis 1,5 Atmosphären, durch die Hitzezersetzung der Seide
verursachte flüchtige Komponenten aus dem Reaktionssystem durch den Gasfluß zu entfernen,
ohne herkömmliche Teer-ähnliche Produkte zu bilden.
Weiterhin, da die Hitzebehandlung der vorliegenden Erfindung als solches
in einem relativ niedrigen Temperaturbereich durchgeführt wird, können die Kosten
des Energieverbrauchs verringert werden, wodurch ein Verfahren der Herstellung mit
großem industriellem Vorteil zur Verfügung gestellt wird.
Beste Art zur Durchführung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung wird weiter durch die folgenden Beispiele
genauer beschrieben, jedoch sollen diese Beispiel nicht so ausgelegt werden, um
den Bereich zu begrenzen und Variationen können gemacht werden, ohne sich von dem
Geist und dem Bereich der vorliegenden Erfindung zu entfernen.
Zum Beispiel kann Abfall von Seidenprodukten als das Ausgangsmaterial
verwendet werden.
Beispiel 1Herstellung von denaturiertem Seidenmaterial verschiedener
Farben
Fünf Gramm von kristallinem Seidenpulver (ähnliches wie in der japanischen
erteilten Patentnummer 2,615,440 beschrieben) wurden in eine horizontale Glasröhre
geladen, die dann horizontal in einen Elektroofen [erhältlich von Shinyo Rikagaku
Kizai Co., Ltd. als Model KP-7] plaziert wurde, um das kristalline Seidenpulver
einer Hitzebehandlung durch Erhitzen von Raumtemperatur bei einer Heizrate von 10°C/min.
zu unterziehen, während Stickstoffgas von einem Ende der Glasröhre zu dem anderen
floß, um so einen Gasdruck von 1 ± 0,1 Atmosphären zu halten.
Die Farbveränderung der kristallinen Seide in dem Erhitzungsprozeß
wurde visuell beobachtet.
Ein ähnliches Verfahren wurde unter der Verwendung von Argongas durchgeführt,
und eine visuelle Beobachtung wurde auf dieselbe Weise wie oben beschrieben wiederholt.
Ein so erhaltenes Ergebnis ist in der beigefügten Tabelle 1 gezeigt.
Tabelle 1
Kein Unterschied in den Farben wurde zwischen Stickstoff und Argon
innerhalb einer wesentlichen Temperatur beobachtet, mit der Ausnahme, daß sich die
Farbe zu leicht rot im Bereich von 240 bis 280°C in der Argonatmophäre veränderte.
Beispiel 2Herstellung von dunkelbraunen Partikeln von 5 Mikron
Rohseide wurde in einer 0,1% wäßrigen Lösung von Natriumcarbonat,
bei einem Badverhältnis von 1 : 50 eingeweicht, darin für eine Stunde gekocht, gefolgt
von weiterem Kochen in ersetztem wäßrigem Natriumcarbonat für eine weitere Stunde,
mit Wasser gewaschen und getrocknet, um Seidengarn zu ergeben (Fibroinfaser).
Wenn das degummierte Seidengarn dann durch Erhitzen unter der Verwendung
der Vorrichtung im Beispiel 1 verbrannt wurde, d. h. in dem elektrischen Ofen bei
280°C in einer Argonatmosphäre bei einem Gasdruck von ungefähr 0,5 Atmosphären
für 3 Minuten, wurde das Seidengarn teilweise carbonisiert, um ein rötlich dunkelbraunes
verbranntes Produkt oder denaturiertes Seidenmaterial zu ergeben, das teilweise
Eigenschaften von Seidenprotein zeigte.
Das so denaturierte Seidenmaterial wurde mittels eines Mikrojet-Mahlwerks
[erhältlich von Hosokawa Micron Co., Ltd.] zermahlen, gefolgt von
der Klassifizierung, um Partikel zu ergeben, die Partikelgrößen von ungefähr 5 Mikron
aufwiesen.
Beispiel 3Herstellung von Gewebe-ähnlichem denaturierten Seidenmaterial
Fünf Gramm Seidengewebe wurden in ein horizontales Glasrohr geladen,
das dann horizontal in einem elektrischen Ofen plaziert wurde [erhältlich von Shinyo
Rikagaku Kizai Co., Ltd. als Model KP-7], um das Seidengewebe einer Hitzebehandlung
durch Erwärmen von Raumtemperatur bei einer Heizrate von 10°C/min. zu unterziehen,
während Luft von einem Ende des Glasrohres zum anderen strömte, um so einen Gasdruck
von 1 ± 0,1 Atmosphären zu halten.
Die Farbveränderung des Seidengewebes im Verfahren der Erhitzung wurden
visuell beobachtet.
Die erhaltenen Ergebnisse wurden in den beigefügten Tabellen 2 bis
4 gezeigt.
Tabelle 2
Unter einem Luftfluß von einer Atmosphäre bei einer vorbestimmten Temperatur von
170°CTabelle 3
Unter einem Luftfluß von einer Atmosphäre bei einer vorbestimmten Temperatur von
250°CTabelle 4
Unter einem Luftfluß von einer Atmosphäre bei einer vorbestimmten Temperatur von
320°C
Das so hitzebehandelte Seidegewebe, insbesondere diejenigen Materialien,
die braun oder dunklere Farben als rötlich-dunkelbraun gefärbt waren, können mechanisch
leicht zermahlen werden, zum Beispiel mittels eines Mikrojet-Mahlwerks, um gefärbte
Seidenpulver zu ergeben.
Beispiel 4Variation im Druck
Um denaturierte Seidenmaterialien unter einer verschiedenen Verbrennungsbedingung
zu ergeben, wurde ein ähnliches Experiment auf eine ähnliche Weise wie in Beispiel
1 beschrieben durchgeführt, außer daß der Druck von 1,6 Atmosphären angewendet wurde.
Weiterhin wurde Beispiel 1 unter einer Bedingung von 0,4 Atmosphären
wiederholt. Als ein Ergebnis wurde gefunden, daß ein stabiler Temperaturanstieg
des kristallinen Seidenpulvers in dem Glasrohr nicht erreicht werden kann.
Beispiel 5Herstellung von violettem und blauem Pulver
Yamamai-Seidengarn wurde in einer wäßrigen 0,1%-Natriumcarbonat Lösung
mit einem Badverhältnis von 50 für eine Stunde eingeweicht, mit Wasser gewaschen
und getrocknet, um degummiertes Seidengarn als ein Material, das hitzebehandelt
werden soll, zu ergeben.
Das so degummierte Seidengarn wurde in einer Atmosphäre von 240°C
(Verbrennungszeit für 10 Minuten) mittels derselben in [Beispiel 1] verwendeten
Vorrichtung verbrannt, um ein hauptsächlich violett- und blau-gefärbtes Gemisch
von denaturiertem Seidematerial als einen verbrannten Produkt zu ergeben.
Beispiel 6Anwendung als ein äußeres Haut-bedeckendes Produkt
Weiße (bei Behandlungstemperatur von 25°C), blaßgelbe (bei einer
Behandlungstemperatur von 220°C) und schwarzbraune (bei einer Behandlungstemperatur
von 300°C) denaturierte Seidenmaterialien, die durch die Hitzebehandlung von
[Beispiel 1] erhalten wurden, wurden mit einem Schönheitsmittelprodukt zur Hautpflege
gemischt, um vier Testproben A, B, C und D herzustellen, die verschiedene Komponenten
wie folgt umfaßten.
Ungefähr 0,05 g dieser Proben A bis D wurden auf hypersensitive Rückenhaut
(von allergischen Subjekten) in einem Bereich von 3 cm × 3 cm für 24 Stunden
(als ein offener Chargentest) aufgetragen.
Im Ergebnis verursachte die Probe A als eine Kontrolle nach deren
Auftragung einen leichten Juckreiz.
Auf der anderen Seite machten die Proben B, C und D die angewandte
Haut glatter als die eines nicht verwendeten Teils ohne einen Juckreiz zu verursachen.
Insbesondere im Fall der Probe B war die Haut komfortabel feucht und
relativ weich mit keinem Juckreiz.
A: ein allgemeines Schönheitsmittelprodukt (das Talkum, Kaolin und Zinkoxid
als eine Hauptkomponente enthielt).
B: 100% des (weißen) Seidenmaterials.
C: 50% der Kontrollprobe A und 50% des (blaßgelben) denaturierten Seidenmaterials.
D: 50% der Kontrollprobe und 50% des (schwarzbraunen) denaturierten Seidenmaterials.
Beispiel 7Anwendung als ein Pflanzenwachstumspromotor
Zehn Gramm von braunem denaturiertem Seidenmaterial, das durch die
Hitzebehandlung von [Beispiel 1] (bei einer Behandlungstemperatur von 260°C)
erhalten wurde, wurden zu 1.000 g Wasser hinzugefügt.
Das so hergestellte Gemisch des denaturierten Seidenmaterials und
Wasser (in einer Menge von 100 g) wurde einmal wöchentlich auf Samen eines Madegassischen
Immergrüns, der in einem Pflanzbehälter von ungefähr 20 cm Breite, ungefähr 60 cm
Länge und ungefähr 15 cm Höhe eingepflanzt war, aufgetragen.
Nach zwei Monaten wurde ein Pflanzenwachstums-unterstützender Effekt
des denaturierten Seidenmaterials beobachtet.
Eine behandelte Gruppe von Madegassischen Immergrünen (in Bündeln
von 10 Pflanzen) und einer unbehandelten Kontrollgruppe von Madegassischen Immergrünen
(in Bündeln von 10 Pflanzen) wurden oberhalb des Bodens abgeschnitten und gewogen.
Es wurde gefunden, daß das Gewicht des unbehandelten Bündels von Madegassischen
Immergrünen 110 g war, während das des behandelten Bündels von Madegassischen Immergrünen
150 g war.
Beispiel 8Anwendung als ein absorbierendes Mittel
Zwei Gramm von dunkelbraunen Seidenpulver, wie durch die Hitzebehandlung
von [Beispiel 3] (siehe Tabelle 4) erhalten, wurden in einem Baumwollbeutel gefüllt,
der für fünf Stunden in einem Liter von leicht trübem Frischwasser (gesammelt aus
dem See Biwa) gehalten wurde. Als ein Ergebnis wurde die Transparenz des Wassers
verbessert, mit wenig Trübung.
Beispiel 9Anwendung als ein Geruch-absorbierendes Mittel (Deodorant)
Ein Gesamtkörper von verrottetem Fisch (300 g Gewicht) wurde in einer
versiegelten Kammer von ungefähr 6 m3 für eine Stunde belassen und, nachdem
der Fisch aus der Kammer genommen wurde, wurden 100 g des dunkelbraunen kristallinen
Seidenpulvers, wie durch die Hitzebehandlung von [Beispiel 3] (siehe Tabelle 4)
erhalten dazu verwendet, um darin belassen zu werden.
Nach 6 Stunden war der Geruch des verrotteten Fisches auf einen relativ
niedrigen Spiegel verringert.
Beispiel 10Anwendung als ein abrasives Material
Die weißen (bei einer Behandlungstemperatur von 100°C) und braunen
(bei Behandlungstemperatur von 270°C) durch die Hitzebehandlung von [Beispiel
1] erhaltenen kristallinen Seidenpulver wurden als ein abrasives Material verwendet.
Glas und Metall (Kupfer)-Platten als Testproben wurden gründlich mit
einem Alkohol-enthaltenden Glaspoliertuch abgewischt und einem Abrasionsverfahren
durch Aufgingen des weißen Seidenpulvers auf die Oberfläche von jeder Probe in einer
Menge von 2 g/50 cm2 und Polierem mit einem trockenen Glaspoliertuch
und dann einem Plastikbrett unter Druck von 10 kg/cm2 für eine Stunde
unterzogen.
Weiterhin wurden die Glas- und Metalloberflächen gründlich mit dem
Alkohol-enthaltenden Glaspoliertuch poliert. Als ein Ergebnis der visuellen Beobachtung
der Glas- und Metalloberflächen durch einen Reflektionstest wurde gefunden, daß
die Brillianz der Proben aufgrund des Abrasionsprozesses verbessert waren.
Das rötlich-braune kristalline Seidenpulver, das durch die Hitzebehandlung
von [Beispiel 3] (siehe Tabelle 3) erhalten wurde, wurde für eine Abrasionstest
auf eine ähnliche Weise wie oben beschrieben verwendet.
Als ein Ergebnis der visuellen Beobachtung der Glas- und Metalloberflächen
durch einen Reflektionstest wurde gefunden, daß die Brillianz der Proben in einem
leicht größeren Ausmaß verbessert wurde, als das des weißen kristallinen Seidenpulvers.
Beispiel 11Anwendung als ein Filter (ein Filtermaterial)
Das durch die Hitzebehandlung von Beispiel 1 bei einer Behandlungstemperatur
von 100°C (siehe Tabelle 1) erhaltene weiße kristalline Seidenpulver wurde zum
Test als ein Filtermaterial verwendet.
Das weiße Seidenpulver wurde zwischen zwei flache Bretter getan und
unter Druck von 20 kg/cm2 zur Härtung zusammengedrückt, wodurch ein Pulverbrett
von 2 mm Dicke erhalten wurde.
Das Pulverbrett wurde zwischen Filterpapier gelegt, um ein Filtermaterial
zu bilden. Aus dem See Biwa gesammeltes Wasser wurde unter 0,5 Atmosphären durch
Saugmittel unter der Verwendung des so hergestellten Filtermaterials filtriert,
wodurch ein Wasser von beträchtlich verbesserter Trübung erhalten wurde.
Das durch die Hitzebehandlung von [Beispiel 3] (siehe Tabelle 3) erhaltene
rötlich-braune kristalline Seidenpulver wurde auf eine ähnliche Weise wie oben beschrieben
für einen Filtertest verwendet.
Als ein Ergebnis wurde gefunden, das die Trübung des Filtrats in einem
Ausmaß von weniger als dem von dem weißen kristallinen Seidenpulver erheblich verbessert
war.
Industrielle Anwendbarkeit
Das Seidenmaterial der vorliegenden Erfindung kann zum Zweck als ein
Rohmaterial für ein äußeres Hautbeschichtungsprodukt für die menschliche Verwendung,
wie zum Beispiel äußere Hautpräparationen, nicht-medizinische Hautmittel und Schönheitsprodukte
oder als ein medizinisches Material verwendet werden, zum Zweck als ein Pflanzenwachstumspromotor
oder für andere Zwecke, wie zum Beispiel ein absorbierendes Mittel, ein Filtermaterial
und eine abrasives Material. Weiterhin kann das Seidenmaterial sehr gut möglich
als Beschichtung für Materialien, Färbung von Kleidung, verwendet werden.
Anspruch[de]
Verfahren zur Herstellung eines denaturierten Seidenmaterials von verschiedenen
Farben, dadurch gekennzeichnet, daß es die Hitzebehandlung von natürlicher
Seide, halb-degummierter Seide oder degummierter Seite oder einem Gemisch davon
in einer Atmosphäre von Luftfluß unter 0,5 bis 1,5 Atmosphären bei einer Temperatur
von 150 bis 500°C für eine bestimmte Zeitdauer umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hitzebehandlungs-Zeitdauer
im Bereich von 0,3 Minuten bis 20 Stunden liegt.
Verfahren zur Herstellung eines denaturierten Seidenmaterials von verschiedenen
Farben, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Hitzebehandlung von natürlicherer Seide,
halb-degummierter Seide oder degummierter Seide oder einem Gemisch davon in einer
Atmosphäre von inertem Gasfluß, unabhängig voneinander ausgewählt aus Stickstoff,
Helium, Neon, Argon, Krypton und Xenon oder einem Gemisch davon unter 0,5 bis 1,5
Atmosphären bei einer Temperatur von 150 bis 500°C für eine bestimmte Zeitdauer
umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hitzebehandlungs-Zeitdauer
im Bereich von 0,3 Minuten bis 20 Minuten liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die natürliche Seide, halb-degummierte Seide, degummierte Seide oder eine Gemisch
davon in der Form eines Films, Puder, Faser, Garn, Gewebes, Geflecht oder Gemisch
davon vorliegt.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß verschiedene
Farben Schwarz, Gelb, Braun, Dunkelbraun, Rot, Violett, Blau und Grau oder natürliche
Farbtöne davon einschließen.
Denaturiertes Seidenmaterial von verschiedener Farbe, dadurch gekennzeichnet,
daß es durch Hitzebehandlung von natürlicher Seide, halb-degummierter Seide oder
degummierter Seide oder einem Gemisch davon in einer Atmosphäre von Luftfluß unter
0,5 bis 1,5 Atmosphären bei einer Temperatur von 150 bis 500°C für eine bestimmte
Zeitdauer erhalten wurde.
Denaturiertes Seidenmaterial nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Hitzebehandlungs-Zeitdauer im Bereich von 0,3 Minuten bis 20 Stunden liegt.
Denaturiertes Seidenmaterial von verschiedener Farbe, dadurch gekennzeichnet,
daß es durch Hitzebehandlung von natürlicher Seide, halb-degummierter Seide, degummierter
Seide oder einem Gemisch davon in einer Atmosphäre von inertem Gasfluß, unabhängig
voneinander ausgewählt aus Stickstoff, Helium, Neon, Argon, Krypton, Xenon oder
einem Gemisch davon unter 0,5 bis 1,5 Atmosphären bei einer Temperatur von 150 bis
500°C für eine bestimmte Zeitdauer erhalten wurde.
Denaturiertes Seidenmaterial nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Hitzebehandlungs-Zeitdauer im Bereich von 0,3 Minuten bis 20 Stunden liegt.
Denaturiertes Seidenmaterial nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß das Material zum Zweck als ein äußeres Hautbeschichtungsprodukt
zum menschlichen Gebrauch verwendet wird.
Denaturiertes Seidenmaterial nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß das äußere Hautbeschichtungsprodukt für den menschlichen Gebrauch ein medizinisches
Material für die äußere Haut, nicht medizinisches Material für die äußere Haut oder
Schönheitsprodukt ist.
Denaturiertes Seidenmaterial nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß das denaturierte Seidenmaterial zum Zweck als ein medizinisches
Material verwendet wird.
Denaturiertes Seidenmaterial nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß das denaturierte Seidenmaterial zum Zweck als ein Pflanzenwachstumspromotor
verwendet wird.
Denaturiertes Seidenmaterial nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß das denaturierte Seidenmaterial zum Zweck als ein absorbierendes
oder ein Filtermaterial verwendet wird.
Denaturiertes Seidenmaterial nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß das denaturierte Seidenmaterial zum Zweck als ein abrasives
Material verwendet wird.