CN112143243A - 鳞片衍生生活用品及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供了一种鳞片衍生生活用品的制造方法,包括取得多个鳞片、以碱液处理此些鳞片以获得多个纯化鳞片材料、清洗此些纯化鳞片材料、干燥清洗后的此些纯化鳞片材料、粉碎干燥后的此些纯化鳞片材料成包括多个第一颗粒的多个待塑型颗粒、混和上述多个第一颗粒与液体为混合物,以及以此混合物进行造粒以得到多个鳞片柔珠。上述纯化鳞片材料包含50至90%胶原蛋白。上述多个第一颗粒重量与上述液体体积的比例为1:1至1:12,以及此些第一颗粒的重量以公克(grams)为单位,此液体的体积以毫升为单位。
Description
技术领域
本发明为一种鳞片衍生生活用品,特别是一种具有可于自然环境中降解的鳞片衍生生活用品。
背景技术
近年来,绿色永续的概念使消费者更加倾向选择环境友善的生活用品,而常见的生活用品,诸如清洁剂、化妆品、免洗餐具、吸管及饮料杯等多以塑胶制成,特别是在清洁产品或化妆品中,常见添加塑胶柔珠(Plastic microbeads)以增加摩擦力或清洁力。
这些清洁用品或化妆品中的塑胶微粒,因为尺寸微小,一般无法被排水系统拦截,也无法被污水处理厂拦阻,并易吸附各种有毒有机化合物、藻类、微生物、环境贺尔蒙等物质。当这些塑胶微粒吸附上述有害物质,并经由污水排放系统流入海洋后,因无法被环境分解,而被生物摄取而进入生态食物链中。透过环环相扣的食物链,最终进入人体内。目前研究发现,塑胶微粒可能造成致癌、干扰人体内分泌系统等疑虑。
此外,在现今社会及消费者的使用下,同样以塑胶制成的塑胶吸管已被使用多年,尽管塑胶吸管带给消费者许多使用上的便利,但其无法于在自然环境中被生物分解的材质,往往于使用后大量累积变成环境负担,且若塑胶吸管流入海洋后,除会导致海洋污染,甚至若海洋生物不小心误食也会对生物造成伤害。
由上述可知,无论是塑胶微粒或是塑胶吸管皆不能于自然环境中被生物分解,因而造成塑胶垃圾大量的累积,影响生态环境。因此,尽管对于消费者在生活上的不便利,现今社会仍极力避免甚至禁止使用塑胶吸管及塑胶微粒等产品。
发明内容
有鉴于此,本发明提供一种可降解的鳞片衍生生活用品的制造方法及可降解的鳞片衍生生活用品,作为塑胶制品的替代物。将经过处理后的纯化鱼鳞或陆生动物鳞片材料以制造主要由胶原蛋白组成的鳞片衍生生活用品,如鳞片柔珠(Scale microbeads)或鳞片吸管,前者可添加入日常清洁用品或化妆品中,后者可取代塑胶吸管使用。通过制造可降解的鳞片衍生生活用品,以降低此类产品对自然环境的伤害与污染。
在一实施例中,一种鳞片衍生生活用品的制造方法,包括取得多个鳞片、以碱液处理此些鳞片以获得多个纯化鳞片材料、清洗此些纯化鳞片材料、干燥清洗后的此些纯化鳞片材料、粉碎干燥后的此些纯化鳞片材料成多个待塑型颗粒,且此些待塑形颗粒包括多个第一颗粒、混和上述多个第一颗粒与液体为混合物,以及以此混合物进行造粒以得到多个鳞片柔珠。上述纯化鳞片材料包含50至90%胶原蛋白。上述多个第一颗粒重量与上述液体体积的比例为1:1至1:12,以及此些第一颗粒的重量以公克为单位,此液体的体积以毫升为单位。
在一实施例中,一种鳞片衍生生活用品的制造方法,包括取得多个鳞片、以碱液处理此些鳞片以获得多个第一鳞片材料、清洗此些第一鳞片材料、以第一酸液处理清洗后的此些第一鳞片材料为多个纯化鳞片材料、清洗此些纯化鳞片材料、以食用漂白剂处理清洗后的此些纯化鳞片材料为多个鳞片材料,以及以此些鳞片材料进行制作以获得鳞片吸管。其中,再次清洗后的此些鳞片材料包含50至90%胶原蛋白。
在一实施例中,一种鳞片衍生生活用品,包括多个可降解的鳞片柔珠。多个可降解的鳞片柔珠包括多个第一颗粒以及多个第二颗粒。多个第一颗粒由至少一鳞片制成,且上述多个第一颗粒包括50至90%的胶原蛋白。上述多个第二颗粒与上述多个第一颗粒结合,且各第二颗粒小于各第一颗粒。
在一实施例中,一种鳞片衍生生活用品,包括可降解的鳞片吸管。可降解的鳞片吸管由多个鳞片制成,且含50至90%胶原蛋白的。
综合上述,根据本发明实施例的鳞片衍生生活用品及其制造方法适用于提供以一种对环境友善的生活用品,并且此鳞片衍生生活用品具有生物降解的性质,亦可作为同类型塑胶制品的替代品。通过提供消费者一种低污染、对环境友善及对海洋生物低危害的鳞片衍生生活用品,可达成绿色永续的目的及提供消费者使用上的便利。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一实施例的鳞片衍生生活用品的制造方法的流程图;
图2是本发明一实施例的鳞片衍生生活用品的制造方法的流程图:
图3是步骤S110的第一实施例流程图;
图4是步骤S110的第二实施例流程图;
图5是步骤S140的第三实施例流程图;
图6是步骤S170的一实施例的流程图;
图7是步骤S170的一实施例的流程图;
图8是步骤S170的一实施例的流程图;
图9是本发明另一实施例的鳞片衍生生活用品的制造方法的流程图;
图10是步骤S230的一实施例的流程图;
图11是步骤S230的另一实施例的流程图;
图12是步骤S260的一实施例的流程图;
图13是步骤S260的另一实施例的流程图;
图14是步骤S260的又一实施例的流程图;
图15是本发明一实施例的鳞片衍生生活用品照片;
图16是本发明另一实施例的鳞片衍生生活用品照片;
图17是本发明另一实施例的鳞片衍生生活用品的鳞片吸管左上视图;
图18是本发明另一实施例的鳞片衍生生活用品的鳞片吸管右下视图;
图19是本发明另一实施例的鳞片衍生生活用品的鳞片吸管俯瞰图;
图20是图18的虚框放大图;
图21是本发明另一实施例的鳞片衍生生活用品的鳞片吸管风干图;
图22是本发明另一实施例的鳞片衍生生活用品的鳞片吸管热压图;以及
图23是本发明一实施例的鳞片衍生生活用品的鳞片柔珠耐酸碱实验图。
附图标记说明
S100-S178 步骤
S200-S269 步骤
10 放大区域
具体实施方式
以下述及的“第一”、“第二”、“第三”…等序号用语,其系用以区别所指的元件,而非用以排序或限定所指元件的差异性,且亦非用以限制本发明的范围。
在一些实施例中,可利用鳞片制作可降解的鳞片柔珠。请参阅图1及图2,先取得多个鳞片(步骤S100)。在一实施例中,将鳞片自生物体上刮取并以清水清洗,以清除鳞片上的杂质,例如:鱼肉、鱼皮、组织液、血水等。在一些实施例中,多个鳞片的来源包括鱼类鳞片及陆生动物的鳞片。在一示范例中,将鳞片自鱼类身上刮取后,以自来水清洗上述鱼鳞三次,并取1000公克湿重或200公克湿重的鱼鳞备用。
步骤S100后,以化学溶液处理取得的鳞片为多个纯化鳞片材料(步骤S110),以去除鳞片上的细胞及/或无机物。于此,去除细胞后的鳞片为纯化鳞片材料,其主要以胶原蛋白组成。换言之,纯化鳞片材料包括50%至90%的胶原蛋白。在一些实施例中,碱液为强碱溶液,如氢氧化钠(NaOH)。举例来说(但不限于此),碱液可为0.1至2当量浓度(N)的氢氧化钠。举例来说(但不限于此),处理的步骤可以于室温下或低温下(如,于摄氏4度左右的冷藏柜中)进行。
在步骤S110的第一实施例中,请参阅图3,以碱液碱处理多个鳞片为多个纯化鳞片材料(步骤S111)。在一些实施例中,碱液为强碱溶液,例如,氢氧化钠等。在一些实施例中,刮取得且清洗后的鳞片以0.1至2N氢氧化钠进行碱处理(如,步骤S111),以去除鳞片上的细胞,例如,组织、皮膜等。在一些实施例中,碱处理可通过搅拌机以250±25rpm辅助化学反应的进行。换言之,多个鳞片在搅拌下浸泡碱液一既定时间,以形成纯化鳞片材料。举例来说,取1000公克湿重的鱼鳞,并配置7.5升1N的氢氧化钠,以每100公克湿重的鱼鳞片与1N氢氧化钠750毫升进行化学处理,并同时以高扭力搅拌机(16公分搅拌叶)于室温下设定转速250±25rpm搅拌2至4小时。
在步骤S110的第二实施例中,请参阅图4,以碱液碱处理取得的多个鳞片为多个第一鳞片材料(步骤S115),以去除鳞片上的细胞,例如,组织、皮膜等。接着,清洗多个第一鳞片材料(步骤S116),并于清洗后以酸液酸处理清洗后的多个第一鳞片材料为多个纯化鳞片材料(步骤S117),以去除第一鳞片材料上大部分的无机物,如氢氧基磷灰石等。在一些实施例中,碱液为强碱溶液,例如,氢氧化钠等。在一些实施例中,酸液为强酸溶液,例如,盐酸溶液等。在一些实施例中,清洗的溶液可为纯水、去离子水、二次去离子水(DDW)、磷酸盐缓冲溶液(PBS)或磷酸缓冲溶液(PB,pH6.8-7.0)。在一实施例中,经过强酸处理后的第一鳞片材料所包含氢氧基磷灰石小于1%(重量百分比)。在一实施例中,经过酸处理的第一鳞片材料,其无机物含量降低且胶原蛋白之间的键结强度受酸处理而减弱,进而使第一鳞片材料软化。在一些实施例中,步骤S116的清洗次数可以不限于一次,可以是二次或以上的次数。在一些实施例中,步骤S116的清洗步骤是否完成能透过酸碱值是否调整回中性为判断依据。在一示范例中,第一鳞片材料可通过清洗将其酸碱值调整为pH7.0至pH7.5。举例来说,在一示范例中,刮取得且清洗后的鳞片以0.1至1N氢氧化钠进行碱处理以去除鳞片上的细胞(如,步骤S115)。并在去除细胞后获得第一鳞片材料,以纯水或磷酸盐缓冲溶液(PBS)将第一鳞片材料的酸碱值调整回中性(即步骤S116)。接着,再以0.1至1N的盐酸溶液(HCl)(如,步骤S117)。在另一示范例中,将清洗后的鱼鳞取200公克,并将其与2公升的0.3N氢氧化钠进行反应以去除鱼鳞中的细胞以得到第一鳞片材料,其中上述反应可于冷藏柜中进行,并使用数字式电动搅拌机,以转速250±25rpm搅拌18至24小时(±30分钟)。接着,移除反应后的溶液后,以2公升的0.01M(莫尔浓度)磷酸盐缓冲溶液(即1X PBS)清洗第一鳞片材料二次,每次清洗皆于冷藏柜中进行,并使用数字式电动搅拌机以转速250±25rpm搅拌0.5至2小时。将第一鳞片材料的酸碱值调整回中性后。接着,再以2公升的0.3N盐酸溶液进行反应以去除鱼鳞中的氢氧基磷灰石,其中上述反应可于冷藏柜中进行,并使用数字式电动搅拌机,以转速250±25rpm搅拌0.5至2小时,并重复一次,共反应二次。
步骤S110后,清洗多个纯化鳞片材料(步骤S120)。通过清洗过程以洗去纯化鳞片材料上残纯的化学溶液(如,碱液或酸液)并将材料并将多个纯化鳞片材料调回中性。在一些实施例中,清洗的溶液可为纯水、去离子水、二次去离子水(DDW)、磷酸盐缓冲溶液(PBS)或磷酸缓冲溶液(PB,pH6.8-7.0)。在一些实施例中,清洗过程可通过搅拌机以250±25rpm辅助清洗。在一些实施例中,清洗次数可以不限于一次,可以是二次或以上的次数。在一些实施例中,清洗过程是否完成能透过酸碱值是否调整回中性为判断依据。在一示范例中,纯化鳞片材料可通过清洗将其酸碱值调整为pH7.0至pH7.5。在步骤S120的第一实施例中,可以0.02M磷酸缓冲溶液(pH6.8-7.0)及纯水清洗碱处理后的纯化鳞片材料。举例来说,1000公克湿重的鱼鳞经7.5升1N的氢氧化钠处理为纯化鳞片材料后,以7.5公升的0.02M磷酸缓冲溶液清洗上述纯化鳞片材料至其酸碱值为pH7.0至pH7.5。其中,清洗的次数约为三次,每次10分钟并以搅拌机设定转速250±25rpm辅助清洗。接着,再以纯水7.5公升纯水清洗3次,每次10分钟并以搅拌机设定转速250±25rpm辅助清洗。
在步骤S120的第二实施例中,可以0.01M磷酸盐缓冲溶液(即1X PBS)清洗酸处理后的纯化鳞片材料。举例来说,200公克湿重的鱼鳞,在经碱液、酸液处理后,以2公升的0.01M磷酸盐缓冲溶液(即1X PBS)清洗酸处理后的纯化鳞片材料五次。于此,每次清洗可皆于低温下(如,摄氏4度左右的冷藏柜中)进行,并使用电动搅拌机以转速250±25rpm搅拌0.5至2小时。
步骤S120后,干燥清洗后的多个纯化鳞片材料(步骤S130)。通过干燥将纯化鳞片材料上的水分去除以利于粉碎。举在一些实施例中,干燥的方式可以为铁盘上烘干、烘箱内烘干、风干等方式。在一些实施例中,干燥温度可以为30℃至60℃。在一些实施例中,干燥时间可以为12至48小时。举例来说,在一示范例中,将鳞片以30℃或37℃烘干15小时以上,以去除鳞片材料的水分。在另一示范例中,将清洗后的纯化鳞片材料平铺在铁盘上,以30℃烘干15小时以上。
步骤S130后,粉碎干燥后的多个纯化鳞片材料为多个待塑型颗粒(步骤S140)。其中,待塑型颗粒中包含多个第一颗粒。于此,将纯化鳞片材料粉碎为待塑型颗粒以利于之后造粒塑型。在一些实施例中,粉碎的方式可以为但不限于打碎、碾碎、磨碎、研磨等方式。并且,粉碎的时间可取决于纯化鳞片材料的状态。在一些实施例中,上述待塑型颗粒可依颗粒大小进行区分。举例来说(但不限于此),从待塑型颗粒筛选出平均颗粒粒径(以下称为颗粒粒径)小于500微米的待塑型颗粒做为第一颗粒。在一实施例中,纯化鳞片材料研磨成碎片或粉末状后,再以不同孔径大小的筛网进行筛选。举例来说(但不限于此),筛网的孔径可以为1毫米、0.5毫米、0.25毫米、0.1毫米、0.025毫米或其任意组合等。实际上,可依照使用需求选择适用的孔径的筛网。在一实施例中,可利用孔径大小由1毫米、0.5毫米、0.25毫米、0.1毫米及0.025毫米的筛网依序筛选粉碎后的纯化鳞片材料以取得大于1毫米、0.5毫米至1毫米、250微米至500微米、100微米至250微米、25微米至100微米及25微米以下不同粒径范围的待塑型颗粒。
在步骤S140的一实施例中,将纯化鳞片材料粉碎为待塑型颗粒(步骤S143),并进一步以不同孔径的筛网筛选出具有第一颗粒的待塑型颗粒(步骤S145)。例如,从粉碎的纯化鳞片材料中筛选出颗粒粒径小于500微米的待塑型颗粒做为第一颗粒。举例来说,取500±50公克的干燥后纯化鳞片材料于辗压式磨粉机槽内,并使其均匀分散,接着设定电流为11±1安培(A)的状态下研磨5分钟,以获得多个待塑型颗粒。接着,将上述多个待塑型依序用筛网筛选,其中将100至500微米粒径大小的待塑型颗粒视为第一颗粒。
在步骤S140的另一实施例中,请参阅图5,将纯化鳞片材料粉碎为待塑型颗粒(步骤S143),并进一步以不同孔径的筛网筛选出举有第一颗粒的待塑型颗粒(步骤S145)。在一些实施例中,待塑型颗粒可更具有第二颗粒,且各第一颗粒大于各第二颗粒。例如,从粉碎的纯化鳞片材料中筛选出颗粒粒径介于100微米至500微米的待塑型颗粒可做为第一颗粒,且从粉碎的纯化鳞片材料中筛选出颗粒粒径介小于100微米但大于0微米的待塑型颗粒可做为第二颗粒。举例来说,取500±50公克的干燥后纯化鳞片材料均匀分散至辗压式磨粉机槽内,并设定电流为11±1A的状态下研磨5分钟,以获得多个待塑型颗粒。接着,将上述多个待塑型依序用筛网筛选,其中将100微米至500微米粒径大小的待塑型颗粒视为第一颗粒,并将小于100微米粒径大小的待塑型颗粒视为第二颗粒。
在一实施例中,步骤S130后,混和多个第一颗粒与液体为混合物(步骤S150)。在另一实施例中,步骤S130后,混和多个第一颗粒、多个第二颗粒与液体为混合物(步骤S160)。在一些实施例中,液体可以为但不限于纯水、或包含粘着剂的纯水。在一些实施例中,粘着剂的种类为环糊精(Cyclodextrin)、甘油、淀粉糊化液、海藻酸钠(alginate)、明胶(Gelatine)、聚乳酸(PLA)、羧甲基纤维素、几丁聚醣的中任一项或其组合。在一实施例中,于纯水中添加0.5%至2.5%的粘着剂,以利于多个第一颗粒之间的粘合。
在步骤S150的一实施例中,将多个第一颗粒与上述液体进行混和以获得混合物。其中,第一颗粒的重量(公克)与液体的体积(毫升)的比例可以为1:1至1:12。在一些实施例中,上述液体为纯水,并且纯水的体积(毫升)与第一颗粒的重量(公克)的混和比例可以为10:1至1:1。在另一些实施例中,上述液体为纯水中加入粘着剂的水溶液(以下称粘着剂溶液),并且粘着剂溶液的体积(毫升)与第一颗粒的重量(公克)的混和比例可以为10:1至1:1。于此,粘着剂可先溶于水中,再与第一颗粒依比例进行混和。在一示范例中,将颗粒粒径100至500微米的第一颗粒与纯水混和,并且第一颗粒的重量(公克)与纯水的体积(毫升)的比例为1:4。在另一示范例中,将颗粒粒径100至500微米的第一颗粒与粘着剂溶液混和,并且第一颗粒的重量(公克)与粘着剂溶液的体积(毫升)的比例为1:4。
在步骤S160的一实施例中,将多个第一颗粒、多个第二颗粒与液体混和以获得混合物(步骤S160)。其中,各该第二颗粒小于各该第一颗粒,并且多个第二颗粒为生物物质,在一实施例中,多个第二颗粒可以为以纯化鳞片材料粉碎而成的待塑型颗粒。换言之,在步骤S140中从粉碎的纯化鳞片材料中筛选筛选得多个第一颗粒以及小于第一颗粒的多个第二颗粒。在另一实施例中,多个第二颗粒亦可为虾壳粉、蟹壳粉或虾蟹壳粉中萃取出的几丁质粉。在一些实施例中,上述液体可以为粘着剂溶液(即含有粘着剂的纯水),并且此粘着剂的种类可为环糊精、甘油、淀粉糊化液、海藻酸钠、明胶、聚乳酸、羧甲基纤维素、几丁聚醣之中任一项或其组合。在一实施例中,多个第一颗粒的重量与多个第二颗粒的重量比例可以为1:2。在一实施例中,多个第一颗粒与多个第二颗粒均为待塑型颗粒时,可以任意混和。在一些实施例中,多个第一颗粒的重量(公克)、多个第二颗粒的重量(公克)及液体的体积(毫升)的混合比例可以为1:2:1至l:2:10。在另一些实施例中,第一颗粒与第二颗粒的混和重量(公克)与液体的体积(毫升)的混合比例可以为1:1至1:10。在一些实施例中,液体为粘着剂溶液,粘着剂溶液中所添加的粘着剂含量可为以粘着剂的重量(克)与第一颗粒与第二颗粒的混和重量(公克)以比例为0.02:1至0.1:1加入纯水中,或为以粘着剂的重量(克)与第一颗粒重量(公克)以比例为0.06:1至0.3:1加入纯水中。在一示范例中,当第二颗粒为纯化鳞片材料粉碎而成的待塑型颗粒时,将第一颗粒与第二颗粒的混和,并将第一颗粒与第二颗粒的混和重量(公克)与液体的体积(毫升)的以1:4的比例混和以获得混合物。在另一示范例中,当第二颗粒为虾壳粉、蟹壳粉或虾蟹壳粉中萃取出的几丁质粉时,多个第一颗粒的重量(公克)、多个第二颗粒的重量(公克)及液体的体积(毫升)以1:2:4进行混和以获得混合物。
举例来说,虾或蟹壳粉可以是利用机械加工法制成,利用100℃高温干燥虾或蟹壳过夜后,将干燥后的虾或蟹壳进行粉碎,并过筛以获得粒径大小为100微米至300微米的粉末状颗粒。
举例来说,几丁质粉是利用虾蟹外壳经物理及化学处理后萃取出来的粉末状颗粒。首先,先将虾蟹壳利用机械加工法制成虾或蟹壳粉,通过100℃高温干燥过夜后,将干燥后的虾蟹壳进行粉碎,并过筛以获得粒径大小为100微米至300微米的虾蟹壳粉。接着,利用2N盐酸溶液浸泡虾蟹壳粉以去除碳酸钙,再以2N氢氧化钠溶液于80℃下浸泡1小时以去除虾蟹壳粉中的蛋白质。之后,以1%过锰酸钾溶液浸泡1小时粉应以还原虾红素,并在于600℃下1%草酸中浸泡1小时以去除先前使用的过锰酸钾,最后,利用蒸馏水清洗处理过的虾蟹壳粉并干燥以获得虾蟹壳粉的几丁质粉,其中上述几丁质粉的颗粒粒径大小介于1至100微米。
步骤S150后,以混合物进行造粒以得到多个鳞片柔珠(步骤S170)。在一些实施例中,造粒方法是利用造粒机进行滚动混和至颗粒干燥以得到多个柔珠,或在混合物干燥后打碎过筛以得到多个柔珠。在另一些实施例中,造粒方法是利用烘箱干燥混合物,并经打碎混合物后过筛以得到多个柔珠,其中,烘箱的干燥温度可以为25℃至60℃。
在步骤S170的一实施例中,请参阅图6,接续步骤S150以获得由第一颗粒及液体混和而成的混合物后,滚动混合上述混合物与多个第二颗粒以得到多个鳞片柔珠(步骤S171)。其中,各该第二颗粒小于各该第一颗粒,举例来说(但不限于此),多个第一颗粒的颗粒粒径介于为100至500微米之间,第二颗粒的颗粒粒径为1至100微米之间。其中,多个第二颗粒为生物物质,例如以纯化鳞片材料粉碎而成的颗粒,或虾壳粉、蟹壳粉或几丁质粉中任一项的颗粒。其中,滚动混和的方式是以造粒机进行。在一实施例中,多个第一颗粒与多个第二颗粒的重量比例为1:2。在一实施例中,上述多个鳞片柔珠的粒径介于100-700微米之间。在一示范例中,将多个第二颗粒放入造粒机(球形造粒机,型号QJ-230T)后,加入混合物于室温下进行滚动混和,直至颗粒干燥后获得多个鳞片柔珠,其中多个第一颗粒与多个第二颗粒的重量比例为1:2,且混合物中的多个第一颗粒重量与液体体积的比例为1:4。
在步骤S170的另一实施例,请参阅图1及图7,接续步骤S150以获得由第一颗粒及液体混和而成的混合物后,滚动混合上述混合物与多个第二颗粒以得到多个鳞片颗粒(步骤S173),打碎多个鳞片颗粒(步骤S174),并过筛打碎后的多个鳞片颗粒以得到多个鳞片柔珠(步骤S175)。其中,各该第二颗粒小于各该第一颗粒,举例来说(但不限于此),多个第一颗粒的粒径介于为100至500微米之间,第二颗粒的粒径为1至100微米之间。其中,多个第二颗粒为生物物质,例如以纯化鳞片材料粉碎而成的颗粒,或虾壳粉、蟹壳粉或几丁质粉中任一项的颗粒。其中,滚动混和的方式是以造粒机进行。其中,打碎的方式可以是利用工具(例如研钵)碾碎、敲碎等方式。其中,筛选的方式是将打碎后的多个鳞片颗粒以不同孔径大小的筛网过筛。在一实施例中,多个第一颗粒与多个第二颗粒的重量比例为1:2。在一实施例中,上述多个鳞片柔珠的粒径介于100-700微米之间。在一示范例中,将多个第二颗粒放入造粒机后,加入混合物于室温下进行滚动混和直至颗粒干燥以得到数鳞片颗粒,接着以不同孔径大小的筛网过筛以得到粒径介于100-700微米之间的多个鳞片柔珠。其中,多个第一颗粒与多个第二颗粒的重量比例为1:2,且混合物中的多个第一颗粒重量与液体体积的比例为1:4。
在步骤S170的又一实施例,请参阅图2及图8,接续步骤S160以获得由第一颗粒、第二颗粒及液体混和而成的混合物后,干燥上述混和物(步骤S176),并打碎干燥后的混合物以得到多个鳞片颗粒(步骤S177),接着过筛多个鳞片颗粒以得到多个鳞片柔珠(步骤S178)。其中,干燥的方式可以为利用烘箱设定25℃至60℃烘干至颗粒干燥。其中,打碎的方式可以是利用工具(例如研钵)碾碎、敲碎等方式。其中,筛选的方式是将打碎后的混合物以不同孔径大小的筛网过筛。在一实施例中,上述多个鳞片柔珠的粒径介于100-700微米之间。在一示范例中,将混合物放置于烘箱中,以37℃烘干上述混合物,并待混合物干燥后,以研钵敲碎,并以筛网筛选出粒径介于100-700微米之间的多个鳞片柔珠。
在一些实施例中,前述制得的鳞片柔珠的粒径大小为100微米至700微米间。在一些实施例中,前述制得的鳞片柔珠的粒径大小多数小于500微米。在一实施例中,鳞片柔珠呈现不规则或球状,颜色为淡黄色(如图15所示)。
在一实施例中,将前述制得知鳞片柔珠与溶剂组成物混合,可作为清洁剂使用。其中,上述鳞片柔珠均匀分布在上述溶剂组成物中。在一些实施例中,上述溶剂组成物包括甘油、植物性油脂、抗菌剂、抗氧化剂、保湿剂、天然防腐剂、精油等。在一些实施例中,上述清洁剂的含水率为0.05%至90%。在一些实施例中,上述清洁剂中更可添加其他种类的微粒以增加清洁剂的清洁能力,且上述微粒如虾或蟹壳粉、粗盐、荷荷芭微粒、矿物质等。
在另一些实施例中,还可利用鳞片制作可降解的鳞片吸管。请参阅图9,先取得多个鳞片(步骤S200),以清除鳞片上的杂质,例如:鱼肉、鱼皮、组织液、血水等。在步骤S200的一实施例中,将鳞片自生物体上刮取后,以自来水清洗鳞片上的杂质。在一些实施例中,多个鳞片可为鱼类鳞片。其中,鱼类可以是圆鳞类的鱼种。
步骤S200后,以碱液处理多个鳞片为多个第一鳞片材料(步骤S210),以去除鳞片上的细胞,例如组织、皮膜等。碱液为强碱溶液,如氢氧化钠(NaOH)。经碱液处理以去除细胞后的鳞片为第一鳞片材料,并且第一鳞片材料主要以胶原蛋白及氢氧基磷灰石组成。举例来说(但不限于此),碱液可为0.1至1N的氢氧化钠。举例来说(但不限于此),处理的步骤可以于室温(如25℃)下或于冷藏柜(如4℃)中进行。举例来说(但不限于此),处理时间可以为3至18小时。在一些实施例中,于不同温度下碱液处理的时间亦有所不同,举例来说,于室温(如25℃)下将多个鳞片浸泡在碱液中3至6小时,或者将多个鳞片浸泡在碱液中(以下称鳞片溶液)然后将鳞片溶液置于冷藏柜(如4℃)中使碱液于鳞片进行反应6至18小时。在一些实施例中,将每1至20公克的鳞片与50毫升的碱液混和的比例进行碱处理。在一些实施例中,碱处理过程可通过搅拌机以250±25rpm辅助反应。在一示范例中,取鱼鳞10克与50毫升1N氢氧化钠溶液于室温下反应5小时以获得第一鳞片材料。在另一示范例中,取鱼鳞10克与50毫升0.3N氢氧化钠溶液于4℃下反应18小时以获得第一鳞片材料。
步骤S210后,清洗多个第一鳞片材料(步骤S220)。通过清洗将多个第一鳞片材料的酸碱值调回中性。在一些实施例中,清洗的溶液可为纯水、去离子水、二次去离子水、磷酸盐缓冲溶液或磷酸缓冲溶液(pH6.8-7.0)。在一些实施例中,清洗过程可通过搅拌机以250±25rpm辅助清洗。举例来说(但不限于此),清洗次数可以不限于一次,可以是二次或以上的次数。在一些实施例中,清洗步骤是否完成能透过酸碱值是否调整回中性为判断依据。在一实施例中,经过碱处理后的第一鳞片材料(步骤S220)可通过清洗将其酸碱值调整为pH7.0至pH7.5。
步骤S220后,以第一酸液处理清洗后的多个第一鳞片材料为多个纯化鳞片材料(步骤S230),以去除鳞片上的无机物,例如,氢氧基磷灰石,及/或软化鳞片。在一些实施例中,第一酸液可以为强酸溶液,如盐酸溶液,或为强酸与弱酸的组成,如盐酸溶液混合醋酸溶液。于此,强酸用以去除鳞片中的无机物,例如,鳞片中的氢氧基磷灰石。弱酸用以软化鳞片,以利于后续的制造步骤。在一些实施例中,透过调整不同浓度组成的酸液及处理时间可以调整鳞片中胶原蛋白的键结强度,进而去改变鳞片的硬度。在一些实施例中,第一酸液为0.1至0.5N盐酸溶液。在另一些实施例中,第一酸液为0.3至1M醋酸溶液混合0.1至0.5N盐酸溶液。举例来说(但不限于此),第一酸液的酸处理的步骤可以于室温下(如25℃)、于冷藏柜(如4℃)中或于50℃下进行。并且第一酸液的组成及处理时温度均会影响第一酸液的处理时间。在一些实施例中,第一酸液为0.1至0.5N盐酸溶液,且于4℃下进行酸处理,则处理时间为0.5至1小时。在另一些实施例中,第一酸液为0.3至1M醋酸溶液混合0.1至0.5N盐酸溶液,于室温下(如25℃)进行酸处理,则处理时间为12至48小时。在又一些实施例中,第一酸液为0.3至1M醋酸溶液混合0.1至0.5N盐酸溶液,于50℃下进行酸处理,则处理时间为2至12小时。在一些实施例中,酸处理的过程可通过搅拌机以250±25rpm辅助反应。
在步骤S230的一实施例中,请参阅图10,再接续步骤S220进行清洗第一鳞片材料后,以第一酸液酸处理清洗后的多个第一鳞片材料为多个纯化鳞片材料(步骤S231)。在步骤S231的一实施例,第一酸液为0.3至1M醋酸溶液混合0.1至0.5N盐酸溶液,其中盐酸用以去除鳞片中氢氧基磷灰石,而弱酸用以软化鳞片,以利于后续的制造步骤。在一示范例中,第一鳞片材料在清洗过后,以0.5M醋酸溶液与0.3N盐酸溶液混合而成的第一酸液于室温进行酸处理24小时,以得到多个纯化鳞片材料。在一示范例中,第一鳞片材料在清洗过后,以0.7M醋酸溶液与0.5N盐酸溶液混合而成的第一酸液于50℃下进行酸处理4小时,以得到多个纯化鳞片材料。
在步骤S230的另一实施例中,请参阅图11,再接续步骤S220进行清洗第一鳞片材料后,以第一酸液酸处理清洗后的多个第一鳞片材料为多个第二鳞片材料(步骤S233),并在清洗多个第二鳞片材料后(步骤S234),以第二酸液酸处理清洗后的多个第二鳞片材料为多个纯化鳞片材料(步骤S235)。在步骤S233的一实施例,第一酸液为0.1至0.5N盐酸溶液,并于4℃下进行酸处理0.5至1小时,共两次。在步骤S234的一实施例,以纯水清洗多个第二鳞片材料,并将其酸碱值调整至中性。在步骤S235的一实施例,第二酸液为0.3至1M醋酸溶液混合0.1至0.5N盐酸溶液,于37℃进行酸处理8至72小时或于60℃下进行酸处理0.5至2小时。在一示范例中,鳞片经0.3N氢氧化钠于℃下碱处理18小时候为第一鳞片材料,并在清洗过后以0.3N盐酸溶液进行第一酸液的酸处理二次以得到为多个第二鳞片材料,并在清洗多个第二鳞片材料后,以0.5M醋酸溶液与0.3N盐酸溶液混合而成的第二酸液于37℃下进行酸处理24小时,以获得多个纯化鳞片材料。在另一示范例中,鳞片经0.3N氢氧化钠于℃下碱处理18小时候为第一鳞片材料,并在清洗过后以0.3N盐酸溶液进行第一酸液的酸处理二次以得到为多个第二鳞片材料,并在清洗多个第二鳞片材料后,以0.5M醋酸溶液与0.3N盐酸溶液混合而成的第二酸液于60℃下进行酸处理2小时,以获得多个纯化鳞片材料。
步骤S230后,清洗多个纯化鳞片材料(步骤S240)。通过清洗将多个纯化鳞片材料的酸碱值调回中性,其中,清洗的溶液可为纯水、去离子水、二次去离子水(DDW)、磷酸盐缓冲溶液(PBS)或磷酸缓冲溶液(PB,pH6.8-7.0)。在一些实施例中,清洗过程可通过搅拌机以250±25rpm辅助清洗。举例来说(但不限于此),清洗次数可以不限于一次,可以是二次或以上的次数,以酸碱值是否调整回中性为判断依据。在一实施例中,经过酸处理后的纯化鳞片材料(步骤S240)可通过清洗将其酸碱值调整为pH7.0至pH7.5。
步骤S240后,以食用漂白剂处理清洗后的多个纯化鳞片材料为多个鳞片材料(步骤S250)。通过食用漂白剂将进行杀菌与脱臭处理。其中食用漂白剂可以是但不限于食品级次氯酸钠溶液或食品级次氯酸钙溶液。在一些实施例中,食用漂白剂的浓度为1至200百万分点浓度(ppm)。在一些实施例中,食用漂白剂的处理时间为0.2至1小时。在一实施例中,将清洗后的多个纯化鳞片材料,以每10至50公克清洗后的多个纯化鳞片材料与50毫升的食用漂白剂,且其中上述食用漂白剂的浓度为1至200ppm。在一示范例中,将清洗后的多个纯化鳞片材料,以每10公克纯化鳞片材料与50毫升的50ppm食品级次氯酸钠溶液处理0.5小时消毒脱臭。
步骤S250后,以多个鳞片材料进行制作以获得鳞片吸管(步骤S260)。其中,鳞片吸管的制作方式可以为贴在模具上制作、纸吸管机制作或吸管制造机(如,型号RHXG型纸吸管机)制作,其中上述模具可以为适合规格的不锈钢棒或为机器内部的管状模具。在一些实施例中,多个鳞片材料可不经过处理、可去除多余水分后打碎,或可烘干后粉碎以形成不同形状的鳞片材料制作鳞片吸管。
在步骤S260的一实施例中,请参阅图12,将鳞片材料贴在模具上并干燥成鳞片吸管(步骤261)。其中,多个鳞片材料并未经过处理。在一实施例中,将片材料贴在模具上以37-40℃干燥。举例来说,干燥方法可以是烘干、风干等。在一示范例中,将多个鳞片材料贴在模具上以37-40℃低温风干成型后,取出模具并获得鳞片吸管。
在步骤S260的另一实施例中,请参阅图13,将多个鳞片材料打碎以获得直径为2至10毫米的多个碎片材料(步骤263)后,再将多个碎片材料热压成厚度为0.20-0.35毫米的片状材料(步骤264),并以模具将片状材料制成鳞片吸管(步骤265)。其中,多个鳞片材料沥去多余水分后,打碎成2至10毫米或3至8毫米的多个碎片材料。举例来说,打碎的方法可以是碾碎、敲碎、压碎等方法。在一实施例中,于碎片材料中加入虾壳粉、蟹壳粉可以增加鳞片吸管硬度,其中碎片材料与虾壳粉或蟹壳粉的重量比例为1:0.05至1:0.5。在另一实施例中,于碎片材料中加入纸浆有助于鳞片吸管的成形,其中碎片材料与纸浆的重量比例为1:0.05至1:0.2。在又一实施例中,于碎片材料中加入海藻酸钠、玉米淀粉或纤维素(即,羧甲基纤维素)中任一项有助于鳞片吸管的成形或/及增加鳞片吸管硬度,其中海藻酸钠、玉米淀粉及纤维素的添加量为0.5%至2%。在一实施例中,碎片材料或混和添加剂的碎片材料热压成0.20-0.35毫米的片状材料。
在一示范例中,将碎片材料热压成0.25毫米的片状材料,并连续压制多个碎片材料成料卷后,以纸吸管机制成鳞片吸管。在一示范例中,将含有虾壳粉或蟹壳粉的碎片材料热压成0.25毫米的片状材料,并连续压制多个碎片材料成料卷后,以纸吸管机制成鳞片吸管,其中碎片材料与虾壳粉或蟹壳粉的重量比例为1:0.1,且虾壳粉或蟹壳粉有助于增加鳞片吸管硬度。在一示范例中,将含有纸浆的碎片材料热压成0.25毫米的片状材料,并连续压制多个碎片材料成料卷后,以纸吸管机制成鳞片吸管,其中碎片材料与纸浆的重量比例为1:0.05,且纸浆有助于鳞片吸管成形。在一示范例中,将含有1%海藻酸钠的碎片材料热压成0.25毫米的片状材料,并连续压制出多个碎片材料成料卷后,以纸吸管机制成鳞片吸管,其中海藻酸钠有助于鳞片吸管成形,并增加鳞片吸管硬度。在一示范例中,将含有1%玉米淀粉的碎片材料热压成0.25毫米的片状材料,并连续压制多个碎片材料成料卷后,以纸吸管机制成鳞片吸管,其中玉米淀粉有助于鳞片吸管成形。在一示范例中,将含有1%玉米淀粉的碎片材料热压成0.25毫米的片状材料,并连续压制出多个碎片材料成料卷,并在料卷上食用蜡后,以纸吸管机制成鳞片吸管,其中玉米淀粉有助于鳞片吸管成形。在一示范例中,将含有1%纤维素的碎片材料热压成0.25毫米的片状材料,并连续压制多个碎片材料成料卷后,以纸吸管机制成鳞片吸管,其中纤维素有助于鳞片吸管成形。
在步骤S260的又一实施例中,请参阅图14,干燥多个鳞片材料后(步骤267),将干燥后的多个鳞片材料打碎成直径为0.5至1毫米的多个粉状材料(步骤268)后,并以模具将片状材料制成鳞片吸管(步骤269)。在一些实施例中,干燥方法可以为风干、低温烘干等方法。在步骤267的一实施例中,将多个鳞片材料以30℃至37℃低温烘干。在步骤268的一实施例中,将多个鳞片材料打碎成0.5至1毫米的多个粉状材料。其中打碎方法可以为磨碎、粉碎。在一实施例中,于粉状材料中加入虾壳粉或蟹壳粉及聚乳酸(PLA)有助于增加鳞片吸管硬度及有助于鳞片吸管成形,其中粉状材料与虾壳粉或蟹壳粉的重量比例为1:0.1至1:1,且聚乳酸的添加量为1%-30%。在另一实施例中,于粉状材料中加入聚乳酸有助于鳞片吸管的成形及增加鳞片吸管硬度,其中聚乳酸的添加量为1%-30%。在又一实施例中,于粉状材料中加入海藻酸钠、玉米淀粉或纤维素中任一项,以及加入聚乳酸,以助于鳞片吸管的成形及增加鳞片吸管硬度,其中海藻酸钠、玉米淀粉或纤维素中任一项地的添加含量为0.5%-2%,且聚乳酸的添加量为1%-30%。
在一示范例中,于粉状材料中加入虾壳粉或蟹壳粉及10%聚乳酸后,以吸管制造机制成鳞片吸管,其中粉状材料与虾壳粉或蟹壳粉的重量比例为1:0.5。在一示范例中,于粉状材料中加入10%聚乳酸后,以吸管制造机制成鳞片吸管,其中聚乳酸有助于鳞片吸管成形及增加鳞片吸管硬度。
在一示范例中,于粉状材料中加入1%海藻酸钠及10%聚乳酸后,以吸管制造机制成管体。在一示范例中,于粉状材料中加入1%玉米淀粉及10%聚乳酸后,以吸管制造机制成管体。在一示范例中,于粉状材料中加入1%纤维素及10%聚乳酸后,以吸管制造机制成管体。
在一实施例中,前述制得的鳞片吸管的管径可为6至12毫米、长度可为18至24公分,且厚度可为0.20至0.35毫米。在一实施例中,前述制得的鳞片吸管可呈现圆柱状或管状。在一实施例中,前述制得的鳞片吸管的外观呈现透明、雾面或不透明的,或具有些许淡黄色的颜色(如图16至19所示),并在表面上可见鳞片结构的发丝纹(如图20至22红色箭头所示)。在一实施例中,将鳞片吸管摊开风干后,仍于表面上观察到鳞片结构的发丝纹(如图21所示)。
在一些实施例中,步骤S200至步骤S250制造方法制成的鳞片材料与前述纯化鳞片材料(以步骤S100至步骤S130制成)是以相同的碱液处理鳞片,且步骤流程及方法极为相近,因此鳞片材料及纯化鳞片材料在成份及性质上均相近。
以下提供实验例与分析结果进一步说明根据本发明实施例的鳞片衍生生活用品。
(一)纯化鳞片材料的第一示范例(即步骤S100至步骤S130)
刮取鱼鳞,以自来水清洗3次后,取湿重1000公克鱼鳞。配置7.5公升的1N氢氧化钠溶液,并以每100公克鱼鳞湿重与750毫升1N氢氧化钠的比例进行碱处理为纯化鳞片材料。将鱼鳞加入碱液进行处理,并使用高扭力搅拌机(16公分搅拌叶)设定转速250±25rpm,于室温下搅拌2小时。接着使用7.5公升的0.02M磷酸缓冲溶液(pH=6.8-7.0)将纯化鳞片材料清洗三次,每次10分钟,将纯化鳞片材料清洗至中性(pH7.0-7.5)。接着,再使用7.5公升纯水清洗纯化鳞片材料三次,每次10分钟,并设定转速250±25rpm。最后,于37℃烘干15小时以上,目视纯化鳞片材料干燥且无变色。
(二)纯化鳞片材料的第二示范例(即步骤S100至步骤S130)
刮取鱼鳞,以自来水清洗3次后,取200公克鱼鳞置于纯化用5公升量杯。将2公升的0.3N氢氧化钠溶液倒入含鱼鳞片的5公升量杯将鱼鳞进行碱处理为第一鳞片材料。将含鱼鳞片的5公升量杯置于冷藏柜(4℃)中,使用数字式电动搅拌机设定转速250±25rpm搅拌18小时±30分钟以进行碱处理。接着,移除5公升量杯内的溶液并倒入2公升的0.1M磷酸盐缓冲溶液(即1XPBS)清洗第一鳞片材料,于冷藏柜中,使用数字式电动搅拌机定转速250±25rpm并搅拌30分钟进行纯化鳞片材料的清洗,重复上述清洗的步骤,共清洗2次。移除5公升量杯内的清洗溶液,并于含有第一鳞片材料的5公升量杯内倒入2公升的0.3N盐酸溶液以进行酸处理。量杯置于冷藏柜中,使用数字式电动搅拌机设定转速250±25rpm搅拌1小时以进行酸处理。重复酸处理步骤,共反应2次。接着,移除5公升量杯内的酸处理溶液,倒入2公升的0.1M磷酸盐缓冲溶液,并置于冷藏柜中。使用数字式电动搅拌机设定转速250±25rpm搅拌30分钟,重复上述清洗步骤,共清洗五次。清洗后,将鱼鳞铺平在铁盘上,于30℃烘干15小时以上。
(三)莫氏硬度测试
测试方法:利用不同级别的莫氏硬度笔刻划第一示范例制成的纯化鳞片材料,以观察刻划情形,若无刻痕,代表纯化鳞片材料硬度大于此级别;若产生轻微刻痕,代表纯化鳞片材料硬度与此级别硬度相当;若产生明显刻痕,代表纯化鳞片材料硬度小于此级别。
测试结果:第一示范例制成的纯化鳞片材料其莫氏硬度介于1至4之间,其中莫氏硬度1相当于滑石硬度,莫氏硬度4相当于萤石硬度。
测试评估:具有一定的硬度,则代表可制成具有一定清洁力的鳞片柔珠。
(四)细胞毒性测试
测试方法:将L929细胞(老鼠结缔组织,细胞株L)与第二示范例制成的纯化鳞片材料萃取液一起进行培养24小时后,观察细胞存活率。负控制组以纯培养基培养细胞,不浸泡纯化鳞片材料。正控制组以培养基加上5%二甲基亚砜(DMSO)培养细胞,不浸泡纯化鳞片材料。实验组1至3分别为以纯培养基浸泡第二示范例制成的纯化鳞片材料后培养细胞。经培养24小时后,将各组别的培养基移除,加入含噻唑蓝(MTT)的培养基避光培养3小时以得到细胞代谢物(紫色结晶),移除含MTT的培养基后加入DMSO将紫色结晶溶出,并以分光光度计(OD570nm)分析其结晶浓度推估细胞死亡率及细胞存活率。
测试结果:如表1。
表1
测试评估:细胞存活率大于90%,其细胞毒性低。
(五)细胞残留量测试
测试方法:将第二示范例制成的纯化鳞片材料以剪刀剪碎后,使用DNA萃取套组(QIAamp DNA Mini Kit,QIAGEN)进行DNA萃取,萃取后以分光光度计依化学呈色程度判读样品所含的DNA多寡,依照此数值再回推每片纯化鱼鳞片大致含多少DNA,并以此判断是否残留生物体细胞。
测试结果:如表2。
表2
测试评估:由表2可知,纯化鳞片材料(实验组)的DNA残量极低,接近于纯水的负控组,因此可推论纯化鳞片材料并无残留细胞。
(六)鳞片柔珠的第一示范例(步骤S150及步骤S170)
取纯化鳞片材料使用500±5公克倒入辗压式磨粉机槽内,并使其均匀分散。并设定电流为11±1安培的状态下研磨5分钟。接着使用1毫米、0.5毫米、0.25毫米、0.1毫米、0.045毫米、0.025毫米筛网依序筛选出不同颗粒大小的待塑形颗粒。接着选择100至500微米的待塑形颗粒作为第一颗粒,选择1至100微米作为第二颗粒。将第一颗粒与纯水混合为混合物,其中第一颗粒重量与纯水体积为1:4。将第二颗粒放入造粒机滚动,再加入上述混合物,并于室温下进行滚动混合为多个鳞片颗粒,滚动混和直至目视可确认干燥后即可取出。并将鳞片颗粒敲碎后过筛以选出粒径大小为100至700微米的鳞片柔珠,并且由第一示范例制造出的多个鳞片柔珠如图15所示。
(七)鳞片柔珠的第二示范例(步骤S160至步骤S170)
取纯化鳞片材料使用500±5公克倒入辗压式磨粉机槽内,并使其均匀分散。并设定电流为11±1安培的状态下研磨5分钟。接着使用1毫米、0.5毫米、0.25毫米、0.1毫米、0.045毫米、0.025毫米筛网依序筛选出不同颗粒大小的待塑形颗粒。接着将虾壳粉、待塑形颗粒、含海藻酸钠的纯水依2:1:10混和并搅拌均匀,放至烘箱,以37℃烘干。待干燥后以研钵打碎,筛选粒径大小为100至700微米的鳞片柔珠。
(八)多个鳞片柔珠酸碱值测试(pH值测试)
测试方法:测量溶液中添加第一示范例制成的多个鳞片柔珠的pH值,及测量溶液中无加第一示范例制成的多个鳞片柔珠的pH值,并观察两者pH值的差异。
测试结果:有无添加第一示范例制成的鳞片柔珠并不影响溶液pH值,所测试溶液的pH值并无明显差异,且pH值误差值为±0.5。
(九)耐酸碱质测试
测试方法:将第一示范例制成的鳞片柔珠分别放置在纯水、pH5.5溶液及pH7.4溶液后,经过24小时的浸泡,观察溶液是否混浊及以显微镜4倍放大观测第一示范例制成的鳞片柔珠于浸泡前后颗粒大小变化(如图23所示)。
测试结果:显微镜观察浸泡不同pH值的鳞片柔珠的粒径外观,三组的粒径结构皆维持在0.5至1.0微米,浸泡前后无明显的尺寸变化,且浸泡的溶液并无混浊变色现象发生。
(十)生物降解性测试
测试方法:将第一示范例制成的鳞片柔珠及第二示范例制成的鳞片柔珠置于土壤中观察其分解状态。
测试结果:于土壤中,第一示范例制成的鳞片柔珠在10天内分解,且含海藻酸钠的第二示范例制成的鳞片柔珠在8天内分解。
测试评估:相较于原始鱼鳞(如步骤S100刮取的鱼鳞)在土壤中需耗费30天以分解,两组鳞片柔珠的生物降解性皆较强。
(十一)鳞片柔珠的实验结果
由上述测试中可知,以步骤S100至步骤S130处理的纯化鳞片材料,并不具有细胞毒性,故符合对人体的安全性的评估,且纯化鳞片材料具有一定的硬度,再制成多个鳞片柔珠后,可应用于清洁产品中,并提供一定的清洁力。由酸碱值测试中可知,多个鳞片柔珠并不会影响溶液的酸碱值,有利于其应用在清洁产品或化妆品中。并且,多个鳞片柔珠具有被生物降解能力,并不会造成环境的负担。
(十二)鳞片材料的第一示范例(即步骤S200至步骤S250)
刮取鱼鳞,以自来水清洗3次,取清洗后的鱼鳞10克与50毫升1N氢氧化钠溶液于室温下反应5小时以获得第一鳞片材料,其中以搅拌机设定转速250±25rpm以辅助反应。以纯水清洗第一鳞片材料后,接着以0.5M醋酸溶液与0.5N盐酸溶液于室温进行酸处理24小时,以得到多个纯化鳞片材料。将清洗后的多个纯化鳞片材料,以每10公克纯化鳞片材料与50毫升的50ppm食品级次氯酸钠溶液处理0.5小时以将纯化鳞片材料消毒脱臭为鳞片材料,并且由第一示范例制造出的鳞片吸管如图16所示。
(十三)鳞片材料的第二示范例(即步骤S200至步骤S250)
刮取鱼鳞,以自来水清洗3次,取清洗后的鱼鳞10克与50毫升1N氢氧化钠溶液于室温下反应5小时以获得第一鳞片材料,其中以搅拌机设定转速250±25rpm以辅助反应。以纯水清洗第一鳞片材料,接着以0.7M醋酸溶液与0.5N盐酸溶液于50℃下进行酸处理4小时,以得到多个纯化鳞片材料。将清洗后的多个纯化鳞片材料,以每10公克纯化鳞片材料与50毫升的50ppm食品级次氯酸钠溶液处理0.5小时以将纯化鳞片材料消毒脱臭为鳞片材料。
(十四)鳞片材料的第三示范例(即步骤S200至步骤S250)
刮取鱼鳞,以自来水清洗3次,取清洗后的鱼鳞10克与50毫升0.3N氢氧化钠溶液于4℃下反应18小时以获得第一鳞片材料,其中以搅拌机设定转速250±25rpm以辅助反应。以纯水清洗第一鳞片材料。接着,以0.3N盐酸溶液于4℃下进行酸处理1小时共二次,以得到为多个第二鳞片材料。以纯水清洗第二鳞片材料。再以0.5M醋酸溶液与0.3N盐酸溶液于37℃下进行酸处理24小时,以获得多个纯化鳞片材料。将清洗后的多个纯化鳞片材料,以每10公克纯化鳞片材料与50毫升的50ppm食品级次氯酸钠溶液处理0.5小时以将纯化鳞片材料消毒脱臭为鳞片材料。
(十五)鳞片材料的第四示范例(即步骤S200至步骤S250)
刮取鱼鳞,以自来水清洗3次,取清洗后的鱼鳞10克与50毫升0.3N氢氧化钠溶液于4℃下反应18小时以获得第一鳞片材料,其中以搅拌机设定转速250±25rpm以辅助反应。以纯水第一鳞片材料。接着,以0.3N盐酸溶液于4℃下进行酸处理1小时共二次,以得到为多个第二鳞片材料。以纯水清洗第二鳞片材料。再以0.5M醋酸溶液与0.3N盐酸溶液于60℃下进行酸处理1.5小时,以获得多个纯化鳞片材料。将清洗后的多个纯化鳞片材料,以每10公克纯化鳞片材料与50毫升的50ppm食品级次氯酸钠溶液处理0.5小时以将纯化鳞片材料消毒脱臭为鳞片材料。
(十六)鳞片吸管的第一示范例(即步骤S260)
将鳞片材料贴在模具(适合规格的不锈钢棒)上以37-40℃低温风干后,取出模具以获得鳞片吸管。
(十七)鳞片吸管的第二示范例(即步骤S260)
将鳞片材料沥去多余水分后打碎成3至8毫米的多个碎片材料,接着倒入模具中热压成厚度0.25毫米左右的片状材料,并连续压制出多张片状材料以制成一大料卷,并以纸吸管机制成鳞片吸管。
(十八)鳞片吸管的第三示范例(即步骤S260)
将鳞片材料沥去多余水分后打碎成3至8毫米的多个碎片材料,接着将碎片材料倒入吸管制造机,使碎片材料挤压进吸管模具塑形成鳞片吸管。
(十九)鳞片吸管的第四示范例(即步骤S260)
将鳞片材料沥去多余水分后打碎成3至8毫米的多个碎片材料,接着添加虾壳粉以增加鳞片吸管硬度,其中碎片材料与虾壳粉的重量比例为1:0.1。将混和虾壳粉的碎片材料倒入模具中并热压成厚度0.25毫米左右的片状材料以制成料卷,并以纸吸管机制成鳞片吸管。
(二十)鳞片吸管的第五示范例(即步骤S260)
将鳞片材料沥去多余水分后打碎成3至8毫米的多个碎片材料,接着添加纸浆以助于鳞片吸管成形,其中碎片材料与纸浆的重量比例为1:0.05。将混和纸浆的碎片材料倒入模具中并热压成厚度0.25毫米左右的片状材料以制成料卷,并以纸吸管机制成鳞片吸管。
(二十一)鳞片吸管的第六示范例(即步骤S260)
将鳞片材料沥去多余水分后打碎成3至8毫米的多个碎片材料,并添加1%海藻酸钠以助于鳞片吸管成形,并增加鳞片吸管硬度。接着将含有1%海藻酸钠的碎片材料倒入模具中热压成厚度0.25毫米左右的片状材料以制成料卷,并以纸吸管机制成鳞片吸管。
(二十二)鳞片吸管的第七示范例(即步骤S260)
将鳞片材料沥去多余水分后打碎成3至8毫米的多个碎片材料,并添加1%玉米淀粉以助于鳞片吸管成形。接着将含有1%玉米淀粉的碎片材料倒入模具中热压成厚度0.25毫米左右的片状材料以制成料卷,接着于料卷上食用蜡后,以纸吸管机制成鳞片吸管。
(二十三)鳞片吸管的第八示范例(即步骤S260)
将鳞片材料沥去多余水分后打碎成3至8毫米的多个碎片材料,并添加1%纤维素(CMC,羧甲基纤维素)以助于鳞片吸管成形,并增加鳞片吸管硬度。接着将含有1%纤维素的碎片材料倒入模具中热压成厚度0.25毫米左右的片状材料以制成料卷,并以纸吸管机制成鳞片吸管。
(二十四)鳞片吸管的第九示范例(即步骤S260)
将鳞片材料以30-37℃低温烘干后磨成0.5至1毫米的粉状材料,接着添加虾壳粉及10%聚乳酸,其中碎片材料与虾壳粉的重量比例为1:0.5。将含有虾壳粉及聚乳酸的粉状材料倒入吸管制造机以制作成鳞片吸管。
(二十五)鳞片吸管的第十示范例(即步骤S260)
将鳞片材料以30至37℃低温烘干后磨成0.5至1毫米的粉状材料,接着添加10%聚乳酸,并将含有聚乳酸的粉状材料倒入吸管制造机以制作成鳞片吸管。
(二十六)鳞片吸管的第十一示范例(即步骤S260)
将鳞片材料以30至37℃低温烘干后磨成0.5至1毫米的粉状材料,接着添加1%海藻酸钠及10%聚乳酸,并将含有海藻酸钠及聚乳酸的粉状材料倒入吸管制造机以制作成鳞片吸管。
(二十七)鳞片吸管的第十二示范例(即步骤S260)
将鳞片材料以30至37℃低温烘干后磨成0.5至1毫米的粉状材料,接着添加1%玉米淀粉及10%聚乳酸,并将含有玉米淀粉及聚乳酸的粉状材料倒入吸管制造机以制作成鳞片吸管。
鳞片吸管的第十三示范例(即步骤S260)
将鳞片材料以30至37℃低温烘干后磨成0.5至1毫米的粉状材料,接着添加1%纤维素及10%聚乳酸,并将含有纤维素及聚乳酸的粉状材料倒入吸管制造机以制作成鳞片吸管。
(二十八)机械性质测试
定义:弹性材料承受正向应力会产生正向应变,在形变量没有超过对应材料的弹性限度时,定义正向应力与正向应变的比值,即为此材料的杨式模数,且正向应力的最大值为最大荷重。
拉伸测试结果:由第一示范例制成的鳞片吸管测试出的杨式模数为100至250百万帕(MPa),且其最大荷重为5000至6000克力(gf)。
(二十九)使用性测试
测试方法:将第一示范例制成的鳞片吸管置于水中,观察其是否瓦解。
测试结果:第一示范例制成的鳞片吸管浸泡于水中18天不瓦解,且仍等保持管状结构。
(三十)耐酸碱度测试
测试方法:将第一示范例制成的鳞片吸管分别在纯水、中性溶液(pH6-8)、酸性溶液(<pH4)中浸泡,观察其是否瓦解。
测试结果:鳞片吸管于纯水中浸泡18天不瓦解,且仍等保持管状结构;鳞片吸管于中性溶液(pH6-8)中浸泡24小时不瓦解;鳞片吸管于酸性溶液(<pH4)中浸泡1小时不会瓦解。
(三十一)耐热度测试
测试方法:将第一示范例制成鳞片吸管于60℃热水中浸泡,观察其是否瓦解。
测试结果:鳞片吸管于60℃热水中浸泡2小时不瓦解。
(三十二)生物降解性测试
测试方法:将第一示范例及第六示范例制成的鳞片吸管分别置于土壤中观察其分解状态。
测试结果:于土壤中,第一示范例制成的鳞片吸管在10天内分解,而含海藻酸钠的第六示范例制成的鳞片吸管在8天内分解。
测试评估:相较于原始鱼鳞(如,步骤100刮取的鳞片)在土壤中需耗费30天分解,两组鳞片吸管的生物降解性较强。
(三十三)鳞片吸管的实验结果
由上述测试中,可知鳞片吸管具有一定的耐热性、耐酸碱性及使用性,因此可推论鳞片吸管具有极高的潜力作为塑胶吸管的替代品。并且,鳞片吸管具有较佳(相较于原始鳞片材料)的降解性,并不会造成环境的负担。
综上,根据本发明实施例的鳞片衍生生活用品及其制造方法适用于提供以一种对环境友善的生活用品,并且此鳞片衍生生活用品具有生物降解的性质,亦可作为同类型塑胶制品的替代品,例如塑胶柔珠及塑胶吸管。通过提供消费者一种低污染、对环境友善及对海洋生物低危害的鳞片衍生生活用品,可达成绿色永续的目的及提供消费者使用上的便利。
虽然本发明的技术内容已经以较佳实施例揭露如上,但其并非用以限定本发明,本领域技术人员在不脱离本发明的精神的情况下,所作的些许更动与润饰,皆应涵盖于本发明的范围内,因此本发明的保护范围当以后附的权利要求书为准。
Claims (28)
1.一种鳞片衍生生活用品的制造方法,包括:
取得多个鳞片;
以碱液处理所述鳞片以获得多个纯化鳞片材料;
清洗所述纯化鳞片材料;
干燥清洗后的所述纯化鳞片材料,其中所述纯化鳞片材料包含50%至90%的胶原蛋白;
粉碎干燥后的所述纯化鳞片材料成多个待塑型颗粒,其中所述待塑形颗粒包括多个第一颗粒;
混和所述第一颗粒与液体成为混合物,其中所述第一颗粒重量与所述液体体积的比例为1:1至1:12,以及所述第一颗粒的重量以公克为单位,所述液体的体积以毫升为单位;以及
以所述混合物进行造粒以得到多个鳞片柔珠microbeads。
2.如权利要求1所述的鳞片衍生生活用品的制造方法,其中所述以碱液处理所述鳞片以获得多个纯化鳞片材料的步骤包括:
以所述碱液碱处理所述鳞片为所述纯化鳞片材料。
3.如权利要求2所述的鳞片衍生生活用品的制造方法,其中所述以碱液处理所述鳞片以获得多个纯化鳞片材料的步骤包括:
以所述碱液碱处理所述鳞片为多个第一鳞片材料;
清洗所述第一鳞片材料;以及
以酸液酸处理清洗后的所述第一鳞片材料为所述纯化鳞片材料。
4.如权利要求1所述的鳞片衍生生活用品的制造方法,其中以所述混合物进行造粒的步骤包括:
滚动混合所述混合液与多个第二颗粒以得到所述鳞片柔珠,其中所述第二颗粒为生物物质,各该第二颗粒小于各该第一颗粒,所述第一颗粒与所述第二颗粒的重量比例为1:2。
5.如权利要求1所述的鳞片衍生生活用品的制造方法,其中以所述混合物进行造粒的步骤包括:
滚动混合所述混合物与所述第二颗粒以得到多个鳞片颗粒,其中所述第二颗粒为生物物质,各该第二颗粒小于各该第一颗粒,其中所述第一颗粒与所述第二颗粒的重量比例为1:2;
打碎所述鳞片颗粒;以及
过筛打碎后的所述鳞片颗粒以得到所述鳞片柔珠。
6.如权利要求1所述的鳞片衍生生活用品的制造方法,其中混和所述第一颗粒与液体成为混合物的步骤包括:
混和所述第一颗粒、所述第二颗粒与所述液体为所述混合物,其中各该第二颗粒小于各该第一颗粒,以及其中所述第一颗粒重量、所述第二颗粒重量及该液体体积的比例为1:2:1至1:2:10,或其中所述第一颗粒及所述第二颗粒的混和重量与所述液体体积的比例为1:1至1:10。
7.如权利要求6所述的鳞片衍生生活用品的制造方法,其中以所述混合物进行造粒的步骤包括:
干燥所述混和物;
打碎干燥后的所述混和物以得到所述鳞片颗粒;以及
过筛所述鳞片颗粒以得到所述鳞片柔珠。
8.如权利要求1所述的鳞片衍生生活用品的制造方法,其中粉碎干燥后的所述纯化鳞片材料成多个待塑型颗粒的步骤包括:
粉碎干燥后的所述纯化鳞片材料成多个待塑型颗粒;以及
过筛所述待塑形颗粒以得到所述第一颗粒及所述第二颗粒,其中各所述第二颗粒小于各所述第一颗粒。
9.如权利要求4至6中任一项所述的鳞片衍生生活用品的制造方法,其中所述第二颗粒为虾壳粉、蟹壳粉或基丁质粉中任一项。
10.如权利要求1至5中任一项所述的鳞片衍生生活用品的制造方法,其中所述液体为纯水,且所述第一颗粒重量与所述纯水体积的比例为1:1至1:10。
11.如权利要求1至8中任一项所述的鳞片衍生生活用品的制造方法,其中该液体包含该纯水和一粘着剂。
12.一种鳞片衍生生活用品的制造方法,包括:
获得多个鳞片;
以碱液处理所述鳞片为多个第一鳞片材料;
清洗所述第一鳞片材料;
以第一酸液处理清洗后的所述第一鳞片材料为多个纯化鳞片材料;
清洗所述纯化鳞片材料;
以食用漂白剂处理清洗后的所述纯化鳞片材料为多个鳞片材料,其中再次清洗后的所述鳞片材料包含50%至90%的胶原蛋白;以及
以所述鳞片材料进行制作以获得鳞片吸管。
13.如权利要求12所述的鳞片衍生生活用品的制造方法,其中以所述第一酸液处理清洗后的所述第一鳞片材料为所述纯化鳞片材料的步骤包括:
以所述第一酸液酸处理清洗后的所述第一鳞片材料为多个纯化鳞片材料。
14.如权利要求12所述的鳞片衍生生活用品的制造方法,其中以所述第一酸液处理清洗后的所述第一鳞片材料为所述纯化鳞片材料的步骤包括:
以所述第一酸液酸处理清洗后的所述第一鳞片材料为多个第二鳞片材料;
清洗所述第二鳞片材料;以及
以第二酸液酸处理清洗后的所述第二鳞片材料为所述纯化鳞片材料。
15.如权利要求12所述的鳞片衍生生活用品的制造方法,其中以所述鳞片材料进行制作以获得鳞片吸管的步骤包括:
将所述鳞片材料贴在模具上并干燥成该鳞片吸管。
16.如权利要求12所述的鳞片衍生生活用品的制造方法,其中以所述鳞片材料进行制作以获得鳞片吸管的步骤包括:
将所述鳞片材料打碎以获得直径为2至10毫米的多个碎片材料;
将所述碎片材料热压成厚度为0.20至0.35毫米的一片状材料;以及
以模具将所述片状材料制成该鳞片吸管。
17.如权利要求12所述的鳞片衍生生活用品的制造方法,其中以所述鳞片材料进行制作以获得鳞片吸管的步骤包括:
干燥所述鳞片材料;
将干燥后的所述鳞片材料打碎以得到直径为0.5至1毫米的多个粉状材料;以及
以模具将所述粉状材料制成该鳞片吸管。
18.如权利要求16或17所述的鳞片衍生生活用品的制造方法,其中以所述鳞片材料进行制作以获得鳞片吸管的步骤包括:
将添加剂与所述鳞片材料混和,并进行制作以获得所述鳞片吸管。
19.一种鳞片衍生生活用品,包括:
多个可降解的鳞片柔珠,包括:
多个第一颗粒,由至少一个鳞片制成,其中所述第一颗粒包括50%至90%的胶原蛋白;以及
多个第二颗粒,与所述第一颗粒结合,其中多个第二颗粒为生物物质,且各所述第二颗粒小于各所述第一颗粒。
20.如权利要求19所述的鳞片衍生生活用品,其中所述可降解的鳞片柔珠更包括粘着剂,以将所述第一颗粒与所述第二颗粒粘结成为所述可降解的鳞片柔珠。
21.如权利要求19或20所述的鳞片衍生生活用品,其中所述第二颗粒由所述至少一个鳞片制成。
22.如权利要求19或20所述的鳞片衍生生活用品,其中所述第二颗粒为虾壳粉、蟹壳粉或基丁质粉中任一项。
23.如权利要求19或20所述的鳞片衍生生活用品,其中所述第二颗粒与所述第一颗粒的重量比例为2:1。
24.如权利要求19或20所述的鳞片衍生生活用品,其中所述至少一个鳞片为鱼鳞、陆生动物鳞片或其组合。
25.一种鳞片衍生生活用品,包括:
可降解的鳞片吸管,由多个鳞片制成,所述可降解的鳞片吸管包括50%至90%胶原蛋白。
26.如权利要求25所述的鳞片衍生生活用品,其中所述可降解的鳞片吸管还包括添加剂,且所述添加剂为虾壳粉、蟹壳粉、纸浆、海藻酸钠、玉米淀粉、聚乳酸、纤维素或其组合。
27.如权利要求25或26所述的鳞片衍生生活用品,其中该可降解的鳞片吸管具有所述鳞片的鳞片结构的发丝纹。
28.如权利要求25或26所述的鳞片衍生生活用品,其中所述鳞片为鱼鳞。
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