JPH06263879A - 明るい紙コーティング利用のための蛋白質製品を製造するための方法 - Google Patents
明るい紙コーティング利用のための蛋白質製品を製造するための方法Info
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- JPH06263879A JPH06263879A JP5305346A JP30534693A JPH06263879A JP H06263879 A JPH06263879 A JP H06263879A JP 5305346 A JP5305346 A JP 5305346A JP 30534693 A JP30534693 A JP 30534693A JP H06263879 A JPH06263879 A JP H06263879A
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- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- D21H19/10—Coatings without pigments
- D21H19/14—Coatings without pigments applied in a form other than the aqueous solution defined in group D21H19/12
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- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- D21H19/36—Coatings with pigments
- D21H19/44—Coatings with pigments characterised by the other ingredients, e.g. the binder or dispersing agent
- D21H19/50—Proteins
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08H—DERIVATIVES OF NATURAL MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08H1/00—Macromolecular products derived from proteins
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J189/00—Adhesives based on proteins; Adhesives based on derivatives thereof
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 修飾型の植物性蛋白質バインダーを製造する
新規なしかも改良した方法を提供すること、その目的は
白さを増加し、明るさを増加し、強さを増加した紙コー
ティング用である。また最終の紙コーテイングの視覚に
よる特徴を改善する増大した有効性を有する酸化剤を製
造することにある。さらに着色体の生成を抑制し、最終
の紙コーティングの視覚による特徴を強化する修飾型の
植物性蛋白質バインダーを製造する新規な方法を提供す
ることにある。最終的には、紙コーティング用に修飾型
の植物性蛋白質バインダーを製造する経済的に訴える力
のある方法を提供することである。 【構成】 改良した白さ、明るさおよび強さを持つ紙コ
ーティング用の修飾型の植物性蛋白質バインダーを製造
する方法であって、この中では植物性蛋白質素材を酸化
剤および低レベルのマグネシウム塩で酸化する。
新規なしかも改良した方法を提供すること、その目的は
白さを増加し、明るさを増加し、強さを増加した紙コー
ティング用である。また最終の紙コーテイングの視覚に
よる特徴を改善する増大した有効性を有する酸化剤を製
造することにある。さらに着色体の生成を抑制し、最終
の紙コーティングの視覚による特徴を強化する修飾型の
植物性蛋白質バインダーを製造する新規な方法を提供す
ることにある。最終的には、紙コーティング用に修飾型
の植物性蛋白質バインダーを製造する経済的に訴える力
のある方法を提供することである。 【構成】 改良した白さ、明るさおよび強さを持つ紙コ
ーティング用の修飾型の植物性蛋白質バインダーを製造
する方法であって、この中では植物性蛋白質素材を酸化
剤および低レベルのマグネシウム塩で酸化する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は一般的には植物性蛋白質
バインダーに関し、さらに特に白さを増大した、明るさ
を増大した、強さを増大した紙コーティングのための修
飾型の植物性蛋白質バインダーを製造する方法に関す
る。
バインダーに関し、さらに特に白さを増大した、明るさ
を増大した、強さを増大した紙コーティングのための修
飾型の植物性蛋白質バインダーを製造する方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】表現の簡略化のために、用語「抽出」は
ここでは単離物あるいは溶液と呼ぶほうが遥かに妥当で
あるかもしれないにもかかわらず、全ての可溶性の蛋白
質を意味することに使用することとする。また用語「化
学修飾」も同じくここでは植物性蛋白質素材を抽出、さ
らに漂白した後に起る加水分解、カルボン酸化、沈殿あ
るいは追加の分離操作のようなあらゆる操作を包含する
ことに使用することとする。
ここでは単離物あるいは溶液と呼ぶほうが遥かに妥当で
あるかもしれないにもかかわらず、全ての可溶性の蛋白
質を意味することに使用することとする。また用語「化
学修飾」も同じくここでは植物性蛋白質素材を抽出、さ
らに漂白した後に起る加水分解、カルボン酸化、沈殿あ
るいは追加の分離操作のようなあらゆる操作を包含する
ことに使用することとする。
【0003】動物性および植物性蛋白質は長年紙コーテ
ィングバインダーを製造するために市場では使用されて
きた。カゼイン、1種の動物性蛋白質は歴史的には紙コ
ーティングの分野では重要な役割を演じてきた。しかし
ながら、極く最近になって、修飾型の植物性蛋白質製
品、特に大豆蛋白が市場での利用を得られるようになっ
てきた。今日では、修飾型の大豆蛋白質組成物は紙およ
び厚紙用の顔料−含有コーティングに代わって接着剤と
して使用されている。
ィングバインダーを製造するために市場では使用されて
きた。カゼイン、1種の動物性蛋白質は歴史的には紙コ
ーティングの分野では重要な役割を演じてきた。しかし
ながら、極く最近になって、修飾型の植物性蛋白質製
品、特に大豆蛋白が市場での利用を得られるようになっ
てきた。今日では、修飾型の大豆蛋白質組成物は紙およ
び厚紙用の顔料−含有コーティングに代わって接着剤と
して使用されている。
【0004】明らかなことではあるが、印刷インクと良
く対照させるためには、明るい白色仕上げを有すること
はこれらの大豆蛋白質および顔料組成物を含有する紙コ
ーティングには好ましい。しかしながら、これらの大豆
蛋白質バインダーから得られる紙コーティングはカゼイ
ン含有コーティングバインダーと比較したときには白さ
が減少しており、光沢および明るさも減少している。
く対照させるためには、明るい白色仕上げを有すること
はこれらの大豆蛋白質および顔料組成物を含有する紙コ
ーティングには好ましい。しかしながら、これらの大豆
蛋白質バインダーから得られる紙コーティングはカゼイ
ン含有コーティングバインダーと比較したときには白さ
が減少しており、光沢および明るさも減少している。
【0005】従って、漂白剤あるいは酸化剤が時には大
豆蛋白質素材の視覚による特徴を強化するために使用さ
れて来た。しかしながら、大豆蛋白質素材を漂白剤ある
いは酸化剤で処理するような操作段階は使用している特
定の操作によって大幅に変動する可能性がある。例え
ば、米国特許2,246,466は過酸化ナトリウムで
蛋白質のアルカリ性抽出液を処理することを開示してい
る。対照的に、米国特許2,274,983は加水分解
し、その後の酸化による蛋白質接着剤の製造を開示して
おり、その際の好ましい酸化剤は過酸化水素である。さ
らに米国特許4,961,788は過酸化水素の様な酸
化剤でカルボン酸化した接着剤蛋白質を処理することを
開示している。
豆蛋白質素材の視覚による特徴を強化するために使用さ
れて来た。しかしながら、大豆蛋白質素材を漂白剤ある
いは酸化剤で処理するような操作段階は使用している特
定の操作によって大幅に変動する可能性がある。例え
ば、米国特許2,246,466は過酸化ナトリウムで
蛋白質のアルカリ性抽出液を処理することを開示してい
る。対照的に、米国特許2,274,983は加水分解
し、その後の酸化による蛋白質接着剤の製造を開示して
おり、その際の好ましい酸化剤は過酸化水素である。さ
らに米国特許4,961,788は過酸化水素の様な酸
化剤でカルボン酸化した接着剤蛋白質を処理することを
開示している。
【0006】しかしながら、問題は大豆蛋白質素材を酸
化するまえに加水分解するあるいはカルボン酸化すると
きに起る。この方法は漂白剤を使用するまえに着色体を
形成することになるのである。これらの着色体は大量の
酸化剤を使用してその後に破壊しなければならない。こ
れらの問題は酸化剤の効率を上げることによって出来る
だけ小さくすることも可能であるが、しかしながら、蛋
白質の何らかのその他の化学修飾が行なわれるまえに、
大豆蛋白質素材を効果的な酸化剤で酸化するならば、こ
れらの問題は全く除去され、さらに最終の紙コーティン
グの視覚による特徴が強化される。
化するまえに加水分解するあるいはカルボン酸化すると
きに起る。この方法は漂白剤を使用するまえに着色体を
形成することになるのである。これらの着色体は大量の
酸化剤を使用してその後に破壊しなければならない。こ
れらの問題は酸化剤の効率を上げることによって出来る
だけ小さくすることも可能であるが、しかしながら、蛋
白質の何らかのその他の化学修飾が行なわれるまえに、
大豆蛋白質素材を効果的な酸化剤で酸化するならば、こ
れらの問題は全く除去され、さらに最終の紙コーティン
グの視覚による特徴が強化される。
【0007】パルプおよび紙製造産業における漂白技術
はマグネシウム塩のような種々の金属塩と一緒に過酸化
物を使用している。米国特許4,132,589および
4,859,283および4,915,785は過酸化
物およびマグネシウム塩を使用してパルプを漂白するこ
とを開示している。
はマグネシウム塩のような種々の金属塩と一緒に過酸化
物を使用している。米国特許4,132,589および
4,859,283および4,915,785は過酸化
物およびマグネシウム塩を使用してパルプを漂白するこ
とを開示している。
【0008】
【発明が解決しようとしている課題】本発明の目的は白
さを増加し、明るさを増加し、さらに強さを増加した紙
コーティングに使用する修飾型の植物性蛋白質バインダ
ーを製造する新規なしかも改良した方法を提供すること
にある。その他の目的は最終の紙コーテイングの視覚に
よる特徴を改善する増大した有効性を有する酸化剤を製
造することにある。さらに本発明の目的は着色体の生成
を防ぎ、最終の紙コーティングの視覚による特徴を強化
する修飾型の植物性蛋白質バインダーを製造する新規な
方法を提供することにある。最終的には本発明の目的は
紙コーティング用に修飾型の植物性蛋白質バインダーを
製造する経済的に訴える力のある方法を提供することで
ある。
さを増加し、明るさを増加し、さらに強さを増加した紙
コーティングに使用する修飾型の植物性蛋白質バインダ
ーを製造する新規なしかも改良した方法を提供すること
にある。その他の目的は最終の紙コーテイングの視覚に
よる特徴を改善する増大した有効性を有する酸化剤を製
造することにある。さらに本発明の目的は着色体の生成
を防ぎ、最終の紙コーティングの視覚による特徴を強化
する修飾型の植物性蛋白質バインダーを製造する新規な
方法を提供することにある。最終的には本発明の目的は
紙コーティング用に修飾型の植物性蛋白質バインダーを
製造する経済的に訴える力のある方法を提供することで
ある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の実際面では、植
物性蛋白質素材を抽出する。種々の植物性蛋白質素材を
使用することも出来るが、本発明の目的には大豆蛋白質
が好ましい。
物性蛋白質素材を抽出する。種々の植物性蛋白質素材を
使用することも出来るが、本発明の目的には大豆蛋白質
が好ましい。
【0010】好ましくは脱脂した大豆片をアルカリ性の
溶液で蛋白質を可溶化するために処理し、さらに溶解し
た蛋白質を不溶性の成分から遠心分離および濾過によっ
てその後に分離することによって大豆蛋白質抽出液を製
造する。その後に抽出した蛋白質素材をなんらかの化学
修飾の前に酸化しても良く、あるいは加水分解、カルボ
ン酸化(carboxilation)、沈殿あるいは
その他の分離操作を受けた後に酸化しても良い。
溶液で蛋白質を可溶化するために処理し、さらに溶解し
た蛋白質を不溶性の成分から遠心分離および濾過によっ
てその後に分離することによって大豆蛋白質抽出液を製
造する。その後に抽出した蛋白質素材をなんらかの化学
修飾の前に酸化しても良く、あるいは加水分解、カルボ
ン酸化(carboxilation)、沈殿あるいは
その他の分離操作を受けた後に酸化しても良い。
【0011】本発明の好ましい実施態様では、抽出した
蛋白質素材を何らかのその後の化学修飾の前に酸化す
る。好ましくは酸化剤及びマグネシウム塩を使用して蛋
白質素材を酸化する。過酸化水素、過酸化ナトリウムあ
るいはオゾンおよび水酸化マグネシウム、硫酸マグネシ
ウム、炭酸マグネシウム、酸化マグネシウム、酢酸マグ
ネシウムあるいは硝酸マグネシウムの漂白用の妥当な組
合せを使用しても良い。過酸化水素および水酸化マグネ
シウムが好ましい。
蛋白質素材を何らかのその後の化学修飾の前に酸化す
る。好ましくは酸化剤及びマグネシウム塩を使用して蛋
白質素材を酸化する。過酸化水素、過酸化ナトリウムあ
るいはオゾンおよび水酸化マグネシウム、硫酸マグネシ
ウム、炭酸マグネシウム、酸化マグネシウム、酢酸マグ
ネシウムあるいは硝酸マグネシウムの漂白用の妥当な組
合せを使用しても良い。過酸化水素および水酸化マグネ
シウムが好ましい。
【0012】マグネシウム塩を抽出した蛋白質素材に攪
拌しながら添加する。マグネシウム塩は蛋白質素材の中
では蛋白質の0.025重量%から2.5重量%亙る範
囲のレベルに存在すること、好ましくは蛋白質の約0.
25重量%のレベルに存在することである。
拌しながら添加する。マグネシウム塩は蛋白質素材の中
では蛋白質の0.025重量%から2.5重量%亙る範
囲のレベルに存在すること、好ましくは蛋白質の約0.
25重量%のレベルに存在することである。
【0013】マグネシウム塩を添加した後に、酸化剤、
好ましくは過酸化水素を蛋白質素材に添加する。その過
酸化物は蛋白質の活性過酸化物約0.5重量%から10
重量%に亙るレベルで蛋白質素材に添加すること、好ま
しくは蛋白質の活性過酸化物約3.0重量%から6.0
重量%に亙るレベルで蛋白質素材に添加すること。
好ましくは過酸化水素を蛋白質素材に添加する。その過
酸化物は蛋白質の活性過酸化物約0.5重量%から10
重量%に亙るレベルで蛋白質素材に添加すること、好ま
しくは蛋白質の活性過酸化物約3.0重量%から6.0
重量%に亙るレベルで蛋白質素材に添加すること。
【0014】酸化剤は通常は50、30%等のような異
なった希釈濃度で入手できる。従って、用語「活性酸化
体」は活性のある試薬のみを意味し、換言すれば、未希
釈の酸化体の当量量を意味している。
なった希釈濃度で入手できる。従って、用語「活性酸化
体」は活性のある試薬のみを意味し、換言すれば、未希
釈の酸化体の当量量を意味している。
【0015】酸化された蛋白質素材を強いアルカリ性の
条件でその後に加水分解する。妥当なアルカリをpHが
9.0ないし12.5になるように添加し、しかもその
混合物は15分から150分間30℃から70℃の温度
で反応させる。好ましくは、水酸化ナトリウムをpH1
0.5から11.8になるように添加し、55ないし6
5℃の温度で45ないし90分間で反応は進行する。
条件でその後に加水分解する。妥当なアルカリをpHが
9.0ないし12.5になるように添加し、しかもその
混合物は15分から150分間30℃から70℃の温度
で反応させる。好ましくは、水酸化ナトリウムをpH1
0.5から11.8になるように添加し、55ないし6
5℃の温度で45ないし90分間で反応は進行する。
【0016】加水分解した蛋白質素材を次に紙コーティ
ングにおいてバインダーとして接着特性を改善するため
にカルボン酸化し、加水分解した蛋白質素材にカルボン
酸無水物を添加することによってこの改善を達成した。
使用可能なカルボン酸無水物は無水フタル酸、無水琥珀
酸、無水トリメリット酸、無水マレイン酸を包含してい
る。無水フタル酸が好ましい。カルボン酸無水物を蛋白
質素材に蛋白質の約2ないし10重量%の範囲のレベル
で添加し、好ましくは蛋白質の約5ないし8重量%の範
囲のレベルに添加する。無水物の添加のときのpHは
9.0より上であり、好ましくは、10.0と11.0
の間である。無水物を15分ないし60分間30℃ない
し70℃の温度で反応させ、好ましくは30分間60℃
で反応させる。
ングにおいてバインダーとして接着特性を改善するため
にカルボン酸化し、加水分解した蛋白質素材にカルボン
酸無水物を添加することによってこの改善を達成した。
使用可能なカルボン酸無水物は無水フタル酸、無水琥珀
酸、無水トリメリット酸、無水マレイン酸を包含してい
る。無水フタル酸が好ましい。カルボン酸無水物を蛋白
質素材に蛋白質の約2ないし10重量%の範囲のレベル
で添加し、好ましくは蛋白質の約5ないし8重量%の範
囲のレベルに添加する。無水物の添加のときのpHは
9.0より上であり、好ましくは、10.0と11.0
の間である。無水物を15分ないし60分間30℃ない
し70℃の温度で反応させ、好ましくは30分間60℃
で反応させる。
【0017】修飾型の蛋白質素材は2種類の可能な方法
の内の1つで乾燥してもよい。最初の方法は製品を二酸
化硫黄および/または硫酸でpH約4.3ないし7.0
の酸性にし、その後にこの混合物をスプレイ乾燥する。
第二の方法は蛋白質素材を二酸化硫黄でpH約7.0の
酸性にし、その後にこの蛋白質を硫酸で約4.3のpH
で沈殿させる。沈殿した蛋白質はその後に遠心分離基を
使用して大豆ホエーから分離する。大豆蛋白質カードを
その後に真空濾過、更に炉乾燥あるいはトンネル乾燥に
よって脱水する。
の内の1つで乾燥してもよい。最初の方法は製品を二酸
化硫黄および/または硫酸でpH約4.3ないし7.0
の酸性にし、その後にこの混合物をスプレイ乾燥する。
第二の方法は蛋白質素材を二酸化硫黄でpH約7.0の
酸性にし、その後にこの蛋白質を硫酸で約4.3のpH
で沈殿させる。沈殿した蛋白質はその後に遠心分離基を
使用して大豆ホエーから分離する。大豆蛋白質カードを
その後に真空濾過、更に炉乾燥あるいはトンネル乾燥に
よって脱水する。
【0018】本発明は酸化剤および低レベルのマグネシ
ウム塩で植物性蛋白質素材を酸化することによって増加
した白さ、明るさおよび強さを持つ紙コーティング用の
修飾型の植物性蛋白質バインダーを製造する方法を課し
ている。更に、分離した植物性蛋白質素材を酸化剤およ
び低レベルのマグネシウム塩の組み合わせで何らかのそ
の後の化学修飾の前に酸化するときには、発色体の生成
が抑制され、最終の紙コーティングの視覚による特徴が
更に増進する。
ウム塩で植物性蛋白質素材を酸化することによって増加
した白さ、明るさおよび強さを持つ紙コーティング用の
修飾型の植物性蛋白質バインダーを製造する方法を課し
ている。更に、分離した植物性蛋白質素材を酸化剤およ
び低レベルのマグネシウム塩の組み合わせで何らかのそ
の後の化学修飾の前に酸化するときには、発色体の生成
が抑制され、最終の紙コーティングの視覚による特徴が
更に増進する。
【0019】酸化剤とともに低レベルのマグネシウム塩
を添加することは驚くべきことに、また極めて有効に酸
化を強化し、その結果最終の紙コーティングの白さ、明
るさおよび強さを改善している。従って、本発明は酸化
を強化し、発色体の生成を抑制し、紙コーティングの視
覚による特徴を改善し、しかも経済的に訴える力を持っ
ている。
を添加することは驚くべきことに、また極めて有効に酸
化を強化し、その結果最終の紙コーティングの白さ、明
るさおよび強さを改善している。従って、本発明は酸化
を強化し、発色体の生成を抑制し、紙コーティングの視
覚による特徴を改善し、しかも経済的に訴える力を持っ
ている。
【0020】
【実施例】以下の実施例は発明を説明することを目的に
しており、いかにして本発明を行なうあるいは使用する
かと言うことを通常の当業者に教えることを目的として
いる。これら実施例は如何なる方法でも本発明およびそ
の保護を限定することを目的としているのではない。
しており、いかにして本発明を行なうあるいは使用する
かと言うことを通常の当業者に教えることを目的として
いる。これら実施例は如何なる方法でも本発明およびそ
の保護を限定することを目的としているのではない。
【0021】以下に示す実施例は種々の市販の成分、機
器および分析操作を利用している。ユニオンカーバイド
のY−12330はシリコン分散剤であり、消泡剤であ
る。カオリン#1クレーは天然のケイ酸アルミニウムで
あって、ジョージア(Georgia)州のメーコン
(Macon)のJ.M.フーバー(Huber)社か
ら特級品として入手可能である。
器および分析操作を利用している。ユニオンカーバイド
のY−12330はシリコン分散剤であり、消泡剤であ
る。カオリン#1クレーは天然のケイ酸アルミニウムで
あって、ジョージア(Georgia)州のメーコン
(Macon)のJ.M.フーバー(Huber)社か
ら特級品として入手可能である。
【0022】引き伸ばし棒サイズ#22は1/4インチ
の直径ウエットフィルムアプリケーター棒であって、フ
ロリダ(Florida)州のポンパーノビーチ(Po
mpano Beach)のポール(Paul)N.ガ
ードナー(Gardner)社から入手できる。
の直径ウエットフィルムアプリケーター棒であって、フ
ロリダ(Florida)州のポンパーノビーチ(Po
mpano Beach)のポール(Paul)N.ガ
ードナー(Gardner)社から入手できる。
【0023】クアーズ漏斗は穴付きの磁製の平板を持つ
成形した磁製の漏斗であり、ペンシルバニア(Penn
sylvania)州のピッツバーグ(Pittsbu
rgh)のフィッシャー(Fisher)社から入手で
きる。
成形した磁製の漏斗であり、ペンシルバニア(Penn
sylvania)州のピッツバーグ(Pittsbu
rgh)のフィッシャー(Fisher)社から入手で
きる。
【0024】TAPPI(パルプおよび紙産業技術協
会)の分析手法を明るさおよびワックスピック(wax
pick)を測定するために使用する。
会)の分析手法を明るさおよびワックスピック(wax
pick)を測定するために使用する。
【0025】ハンター(Hunter)L.a.b.紙
白さテストをハンターラブ(Hunterlab)D2
5−PC2比色計を使用して行なう。比色計はヴァージ
ニア州のレストン(Reston)のハンターアソシエ
ーツラボラトリー(Hunter Associate
s Laboratory)社から入手できる。実施例1 脱脂大豆片500gを1200 Fで30分間水4000
gでアルカリ性の条件で抽出した。pHは抽出操作の開
始時に水酸化カルシウムを使用してpH10に調整し
た。30分後に可溶化した蛋白質素材を遠心分離器によ
って不溶性の物から分離した。不溶性の固体はその後に
1200 Fで水3000gで再抽出した。この第二の抽
出スラリーを遠心分離し、不溶性の固体と第二の可溶化
した蛋白質素材に分離した。2種の蛋白質素材を一緒に
し、メッシュ325のふるいを通過させ、その結果5.
59%の全固体、3.35%の蛋白質、pH9.0を有
する蛋白質抽出物5670gを得た。
白さテストをハンターラブ(Hunterlab)D2
5−PC2比色計を使用して行なう。比色計はヴァージ
ニア州のレストン(Reston)のハンターアソシエ
ーツラボラトリー(Hunter Associate
s Laboratory)社から入手できる。実施例1 脱脂大豆片500gを1200 Fで30分間水4000
gでアルカリ性の条件で抽出した。pHは抽出操作の開
始時に水酸化カルシウムを使用してpH10に調整し
た。30分後に可溶化した蛋白質素材を遠心分離器によ
って不溶性の物から分離した。不溶性の固体はその後に
1200 Fで水3000gで再抽出した。この第二の抽
出スラリーを遠心分離し、不溶性の固体と第二の可溶化
した蛋白質素材に分離した。2種の蛋白質素材を一緒に
し、メッシュ325のふるいを通過させ、その結果5.
59%の全固体、3.35%の蛋白質、pH9.0を有
する蛋白質抽出物5670gを得た。
【0026】温度を65℃に上げながら、水酸化マグネ
シウム0.8gおよび30%の過酸化水素液32gを蛋
白質抽出液に添加した。温度が60−65℃に到達した
ときに、50%の水酸化ナトリウム溶液28.5gを添
加し、その結果pHが約10.6になる。この条件で4
5分間を加水分解を起させる。その後に無水フタル酸1
1.4gを加水分解した蛋白質素材にに添加し、30分
間反応させる。カルボン酸化した蛋白質素材を二酸化硫
黄を使用してpH6.5の酸性にし、さらに修飾型の蛋
白質バインダーの沈殿を完了するために50%の硫酸溶
液でpH4.5の酸性にする。ユニオンカーバイドのY
−12330消泡剤約1.0gを修飾型の蛋白質バイン
ダーに添加し、その後に蛋白質バインダーをスプレイ乾
燥した。 実施例2 実施例1の乾燥した修飾型の蛋白質バインダーを42%
の全固体で作製した紙コーティングに100重量部カオ
リン(#1クレー)、14重量部蛋白質、157重量部
水で使用した。コーティングには引き伸ばし棒サイズ#
22を使用して紙に適用した。コーティングした紙試料
は720 F、50%相対湿度で1夜乾燥させた。G.
E.明るさ(TAPPI T452 om−87)およ
びハンターL.a.b.白さ紙テストをその後に同じ条
件で実行した。TAPPI 459su−65 ワック
ス標準品もワックスピックを、すなわちコーティングの
強さの尺度を測定するために使用した。テスト結果を以
下の表1に示す。
シウム0.8gおよび30%の過酸化水素液32gを蛋
白質抽出液に添加した。温度が60−65℃に到達した
ときに、50%の水酸化ナトリウム溶液28.5gを添
加し、その結果pHが約10.6になる。この条件で4
5分間を加水分解を起させる。その後に無水フタル酸1
1.4gを加水分解した蛋白質素材にに添加し、30分
間反応させる。カルボン酸化した蛋白質素材を二酸化硫
黄を使用してpH6.5の酸性にし、さらに修飾型の蛋
白質バインダーの沈殿を完了するために50%の硫酸溶
液でpH4.5の酸性にする。ユニオンカーバイドのY
−12330消泡剤約1.0gを修飾型の蛋白質バイン
ダーに添加し、その後に蛋白質バインダーをスプレイ乾
燥した。 実施例2 実施例1の乾燥した修飾型の蛋白質バインダーを42%
の全固体で作製した紙コーティングに100重量部カオ
リン(#1クレー)、14重量部蛋白質、157重量部
水で使用した。コーティングには引き伸ばし棒サイズ#
22を使用して紙に適用した。コーティングした紙試料
は720 F、50%相対湿度で1夜乾燥させた。G.
E.明るさ(TAPPI T452 om−87)およ
びハンターL.a.b.白さ紙テストをその後に同じ条
件で実行した。TAPPI 459su−65 ワック
ス標準品もワックスピックを、すなわちコーティングの
強さの尺度を測定するために使用した。テスト結果を以
下の表1に示す。
【0027】
【表1】 表 1 本発明の紙コーティング 通常の紙コーティング (実施例 2) (実施例 3) G.E.明るさ 80.86 79.34 ハンターL.a.b.白さ 93.7 92.9 ワックスピック 4 「重い」4実施例3 実施例2に記載した同一の方法を実行し、ただし通常の
市販の蛋白質バインダーを紙コーティング製造に使用し
た点は異なる。本発明の蛋白質バインダーから製造した
紙コーティング(実施例2)および通常の蛋白質バイン
ダーから製造した紙コーティング(実施例3)の視覚に
よる特徴および表面強さ(pick strengt
h)の比較を上の表1に示す。
市販の蛋白質バインダーを紙コーティング製造に使用し
た点は異なる。本発明の蛋白質バインダーから製造した
紙コーティング(実施例2)および通常の蛋白質バイン
ダーから製造した紙コーティング(実施例3)の視覚に
よる特徴および表面強さ(pick strengt
h)の比較を上の表1に示す。
【0028】表1にG.E.明るさ、ハンターL.a.
b.白さおよび表面強さを示したように、本発明による
修飾型の蛋白質バインダーから製造した紙コーティング
は通常の蛋白質バインダーから製造した紙コーティング
よりは白さ、あかるさおよび強さの点で優れている。
b.白さおよび表面強さを示したように、本発明による
修飾型の蛋白質バインダーから製造した紙コーティング
は通常の蛋白質バインダーから製造した紙コーティング
よりは白さ、あかるさおよび強さの点で優れている。
【0029】これらのコーティングを灰色の紙素材をカ
バーするために使用し、より暗色の下部をカバーするこ
れらコーティングの能力は顕著な経済的な重要性を持っ
ている。明るい、白い背景は印刷インキとのコントラス
トのために必要である。より高いG.E.明るさ値は光
をより良く反射するコーティングを意味している。より
高いハンターL.a.b.値はより白い表面を意味して
いる。多くの印刷ずみの表面は外部の梱包に使用される
ので、これらコーティングの強さは摩滅および積層はが
れに抵抗して下地に接着するために重要である。高いワ
ックスピック値は紙にコーティングが強く接着している
ことを意味している。ピック値は除去したコーティング
の量によって数値化してもよく、「重い」値はコーティ
ングの多量なロスを意味することになる。実施例4 10%の乾燥固体および蛋白質固体約400gを有する
未修飾型の大豆カード4.0kgを得た。pHを50%
の水酸化ナトリウム溶液を使用して6.5に上げた。そ
の後に、ユニオンカーバイドの消泡剤Y−12330を
2.0g、水酸化マグネシウムを1.0gおよび30%
の過酸化水素液(H2 O2 )40.0gを攪拌しながら
温度を60℃にあげながら、添加した。この時点で、5
0%の水酸化ナトリウム溶液を添加し、当初のpHを1
1.5にし、加水分解を60℃で90分間攪拌しながら
行なわせる。このときに、無水フタル酸16gを添加
し、その混合物を60℃でなお30分間攪拌する。30
分の後には加熱を中止し、二酸化硫黄ガスをpHが6.
5に低下するまで溶液中に泡立たせる。溶液をその後に
325メッシュのふるいを通過させ、さらにスプレイ乾
燥し、その結果乾燥した修飾型の蛋白質バインダー製品
が得られた。実施例5 実施例4の修飾型の蛋白質バインダーを42%の全固体
で作製した紙コーティングに100重量部カオリン(#
1クレー)、14重量部蛋白質、157重量部水で使用
した。コーティングには引き伸ばし棒サイズ#22を使
用して紙に適用した。コーティングした紙試料は720
F、50%相対湿度で1夜乾燥させた。G.E.明るさ
およびハンター L.a.b.白さ紙テストをその後に
同じ条件で実行した。TAPPI 459su−65
ワックス標準品もワックスピックを、すなわちコーティ
ングの強さの尺度を測定するために使用した。テスト結
果を以下の表2に示す。
バーするために使用し、より暗色の下部をカバーするこ
れらコーティングの能力は顕著な経済的な重要性を持っ
ている。明るい、白い背景は印刷インキとのコントラス
トのために必要である。より高いG.E.明るさ値は光
をより良く反射するコーティングを意味している。より
高いハンターL.a.b.値はより白い表面を意味して
いる。多くの印刷ずみの表面は外部の梱包に使用される
ので、これらコーティングの強さは摩滅および積層はが
れに抵抗して下地に接着するために重要である。高いワ
ックスピック値は紙にコーティングが強く接着している
ことを意味している。ピック値は除去したコーティング
の量によって数値化してもよく、「重い」値はコーティ
ングの多量なロスを意味することになる。実施例4 10%の乾燥固体および蛋白質固体約400gを有する
未修飾型の大豆カード4.0kgを得た。pHを50%
の水酸化ナトリウム溶液を使用して6.5に上げた。そ
の後に、ユニオンカーバイドの消泡剤Y−12330を
2.0g、水酸化マグネシウムを1.0gおよび30%
の過酸化水素液(H2 O2 )40.0gを攪拌しながら
温度を60℃にあげながら、添加した。この時点で、5
0%の水酸化ナトリウム溶液を添加し、当初のpHを1
1.5にし、加水分解を60℃で90分間攪拌しながら
行なわせる。このときに、無水フタル酸16gを添加
し、その混合物を60℃でなお30分間攪拌する。30
分の後には加熱を中止し、二酸化硫黄ガスをpHが6.
5に低下するまで溶液中に泡立たせる。溶液をその後に
325メッシュのふるいを通過させ、さらにスプレイ乾
燥し、その結果乾燥した修飾型の蛋白質バインダー製品
が得られた。実施例5 実施例4の修飾型の蛋白質バインダーを42%の全固体
で作製した紙コーティングに100重量部カオリン(#
1クレー)、14重量部蛋白質、157重量部水で使用
した。コーティングには引き伸ばし棒サイズ#22を使
用して紙に適用した。コーティングした紙試料は720
F、50%相対湿度で1夜乾燥させた。G.E.明るさ
およびハンター L.a.b.白さ紙テストをその後に
同じ条件で実行した。TAPPI 459su−65
ワックス標準品もワックスピックを、すなわちコーティ
ングの強さの尺度を測定するために使用した。テスト結
果を以下の表2に示す。
【0030】
【表2】 表 2 本発明の紙 マグネシウム マグネシウムと コーティング なしの紙 H2 O2 なしの コーティング 紙コーティング (実施例5) (実施例7) (実施例9) G.E.明るさ 80.48 80.06 79.54 ハンターL.a.b.白さ 94.0 93.9 93.62 ワックスピック 7 7 6 K&N 48.4 47.74 42.8 実施例6 実施例4に記載した同一の方法によって蛋白質バインダ
ーを製造した。ただしその製造では水酸化マグネシウム
を使用しなかった点が異なっている。実施例7 実施例5に記載した同一の方法を実行し、ただし実施例
6からの蛋白質バインダーを紙コーティング製造に使用
した点は異なる。視覚による特徴と本発明による蛋白質
バインダー(実施例5)から製造した紙コーティングの
表面強さおよび過酸化水素を含有し、ただし水酸化マグ
ネシウムを含有しない類似の蛋白質バインダー(実施例
7)から製造した紙コーティングの表面強さの比較を上
の表2に示す。
ーを製造した。ただしその製造では水酸化マグネシウム
を使用しなかった点が異なっている。実施例7 実施例5に記載した同一の方法を実行し、ただし実施例
6からの蛋白質バインダーを紙コーティング製造に使用
した点は異なる。視覚による特徴と本発明による蛋白質
バインダー(実施例5)から製造した紙コーティングの
表面強さおよび過酸化水素を含有し、ただし水酸化マグ
ネシウムを含有しない類似の蛋白質バインダー(実施例
7)から製造した紙コーティングの表面強さの比較を上
の表2に示す。
【0031】表2にG.E.明るさ、ハンターL.a.
b.白さおよびピック強さを示したように、本発明によ
る修飾型の蛋白質バインダーから製造した紙コーティン
グは水酸化マグネシウムなしの蛋白質バインダーから製
造した紙コーティングよりは白さ、明るさの点で優れて
いる。
b.白さおよびピック強さを示したように、本発明によ
る修飾型の蛋白質バインダーから製造した紙コーティン
グは水酸化マグネシウムなしの蛋白質バインダーから製
造した紙コーティングよりは白さ、明るさの点で優れて
いる。
【0032】すでに議論したように、より高いG.E.
明るさおよびハンターL.a.b.白さの値は市販の紙
コーティングには重要な特徴である。K&N値はコーテ
ィングの良好なインク載りおよび印刷性を示している。
この値が高いほど、インクがコーティングのなか深く侵
入し、顔料化することが出来るのである。
明るさおよびハンターL.a.b.白さの値は市販の紙
コーティングには重要な特徴である。K&N値はコーテ
ィングの良好なインク載りおよび印刷性を示している。
この値が高いほど、インクがコーティングのなか深く侵
入し、顔料化することが出来るのである。
【0033】強いにかわ結合を受入れるコーティングの
能力の予知としてK&N値を使用する。実施例8 実施例4に記載した同一の方法を蛋白質バインダーの製
造に実行し、ただし過酸化水素および水酸化マグネシウ
ムを使用しなかった点が異なる。実施例9 実施例5に記載した同一の方法を実行し、ただし実施例
8からの蛋白質バインダーを紙コーティング製造に使用
した点は異なる。視覚による特徴と本発明の蛋白質バイ
ンダー(実施例5)から製造した紙コーティングの表面
強さおよび過酸化水素あるいは水酸化マグネシウムを含
有しない蛋白質バインダー(実施例9)から製造した紙
コーティングの表面強さの比較を上の表2に示す。
能力の予知としてK&N値を使用する。実施例8 実施例4に記載した同一の方法を蛋白質バインダーの製
造に実行し、ただし過酸化水素および水酸化マグネシウ
ムを使用しなかった点が異なる。実施例9 実施例5に記載した同一の方法を実行し、ただし実施例
8からの蛋白質バインダーを紙コーティング製造に使用
した点は異なる。視覚による特徴と本発明の蛋白質バイ
ンダー(実施例5)から製造した紙コーティングの表面
強さおよび過酸化水素あるいは水酸化マグネシウムを含
有しない蛋白質バインダー(実施例9)から製造した紙
コーティングの表面強さの比較を上の表2に示す。
【0034】表2にG.E.明るさ、ハンターL.a.
b.白さおよび表面強さを示したように、本発明による
修飾型の蛋白質バインダーから製造した紙コーティング
は過酸化水素および水酸化マグネシウムなしの蛋白質バ
インダーから製造した紙コーティングよりは白さ、明る
さおよび強さの点で優れている。実施例10 7.07%の全乾燥固体,pH9.5および蛋白質固体
約400gを有するアルカリ性の大豆抽出物9.45k
gが得られた。ユニオンカーバイドの消泡剤Y−123
30を2.0g、水酸化マグネシウムを1.62gおよ
び30%の過酸化水素液(H2 O2 )65.0gを攪拌
しながら添加し、その温度が60℃に上昇する。この時
点で、50%の水酸化ナトリウム溶液83gを添加し、
当初のpHを11.5にし、加水分解を60℃で90分
間攪拌しながら行なわせる。このとき、無水フタル酸2
6gを添加し、その混合物を60℃でなお45分間攪拌
する。45分後には、加熱を中止し、二酸化硫黄をpH
が6.5に低下するまで溶液中に泡立たせる。溶液をそ
の後に325メッシュのふるいを通過させる。硫酸を添
加してpHを4.4にし、蛋白質を沈殿させる。沈殿し
た蛋白質を遠心分離によってホエーから分離する。その
時の収量はカード960gである。蛋白質カードを水9
00gで洗浄し、ナイロン製のリップストップ(rip
−stop、裂け目止め)布を通したクアーズ漏斗中で
真空中で濾過し、濾過ケークを生成する。蛋白質ケーク
を金属性の格子中の小さい穴を通過して加圧し、「うど
ん」状にする。このうどんを約4時間60℃で乾燥機中
で乾燥する。乾燥したうどん(水分6.7%)をその後
に粉末状の修飾型の蛋白質バインダー製品に粉砕する。
その収量は191gである。実施例11 実施例10の修飾型の蛋白質バインダーを42%の全固
体で作製した紙コーティングに100重量部カオリン
(#1クレイ)、14重量部蛋白質、157重量部水で
使用した。コーティングには引き伸ばし棒サイズ#22
を使用して紙に適用した。コーティングした紙試料を7
20 F、50%相対湿度で1夜乾燥した。G.E.明る
さおよびハンター L.a.b.白さ紙テストをその後
に同じ条件で実行した。TAPPI 459su−65
ワックス標準品もワックスピックを、すなわちコーテ
ィングの強さの尺度を測定するために使用した。テスト
結果を以下の表3に示す。
b.白さおよび表面強さを示したように、本発明による
修飾型の蛋白質バインダーから製造した紙コーティング
は過酸化水素および水酸化マグネシウムなしの蛋白質バ
インダーから製造した紙コーティングよりは白さ、明る
さおよび強さの点で優れている。実施例10 7.07%の全乾燥固体,pH9.5および蛋白質固体
約400gを有するアルカリ性の大豆抽出物9.45k
gが得られた。ユニオンカーバイドの消泡剤Y−123
30を2.0g、水酸化マグネシウムを1.62gおよ
び30%の過酸化水素液(H2 O2 )65.0gを攪拌
しながら添加し、その温度が60℃に上昇する。この時
点で、50%の水酸化ナトリウム溶液83gを添加し、
当初のpHを11.5にし、加水分解を60℃で90分
間攪拌しながら行なわせる。このとき、無水フタル酸2
6gを添加し、その混合物を60℃でなお45分間攪拌
する。45分後には、加熱を中止し、二酸化硫黄をpH
が6.5に低下するまで溶液中に泡立たせる。溶液をそ
の後に325メッシュのふるいを通過させる。硫酸を添
加してpHを4.4にし、蛋白質を沈殿させる。沈殿し
た蛋白質を遠心分離によってホエーから分離する。その
時の収量はカード960gである。蛋白質カードを水9
00gで洗浄し、ナイロン製のリップストップ(rip
−stop、裂け目止め)布を通したクアーズ漏斗中で
真空中で濾過し、濾過ケークを生成する。蛋白質ケーク
を金属性の格子中の小さい穴を通過して加圧し、「うど
ん」状にする。このうどんを約4時間60℃で乾燥機中
で乾燥する。乾燥したうどん(水分6.7%)をその後
に粉末状の修飾型の蛋白質バインダー製品に粉砕する。
その収量は191gである。実施例11 実施例10の修飾型の蛋白質バインダーを42%の全固
体で作製した紙コーティングに100重量部カオリン
(#1クレイ)、14重量部蛋白質、157重量部水で
使用した。コーティングには引き伸ばし棒サイズ#22
を使用して紙に適用した。コーティングした紙試料を7
20 F、50%相対湿度で1夜乾燥した。G.E.明る
さおよびハンター L.a.b.白さ紙テストをその後
に同じ条件で実行した。TAPPI 459su−65
ワックス標準品もワックスピックを、すなわちコーテ
ィングの強さの尺度を測定するために使用した。テスト
結果を以下の表3に示す。
【0035】
【表3】 実施例10に記載した製品を製造する方法および実施例
11に記載したコーティングを製造する方法は大豆片か
ら出発して「トンネル乾燥した」市販の製品に類似した
実験室方法である。この方法で製造した製品は「スプレ
イ乾燥した」製品よりも通常は遥かに低価格である。ま
たこの物は粉塵が少なくまた水分散性、乾燥流動性が良
いという利点も持っている。この特に酸化した製品の冷
水に対する水溶性も事前に予測できなかった利益であっ
た。本発明を好ましいあるいは説明付きの実施態様と結
び付けて今までに説明したが、これら実施態様はこれだ
けで尽きてしまうものでもなく、また発明を制限するこ
とを目的とするものでもない。むしろ添付の請求の範囲
に記載したように、本発明は本発明の精神および範囲内
に包含される全ての代替可能なもの、変更および均等物
をカバーすることを目的としている。
11に記載したコーティングを製造する方法は大豆片か
ら出発して「トンネル乾燥した」市販の製品に類似した
実験室方法である。この方法で製造した製品は「スプレ
イ乾燥した」製品よりも通常は遥かに低価格である。ま
たこの物は粉塵が少なくまた水分散性、乾燥流動性が良
いという利点も持っている。この特に酸化した製品の冷
水に対する水溶性も事前に予測できなかった利益であっ
た。本発明を好ましいあるいは説明付きの実施態様と結
び付けて今までに説明したが、これら実施態様はこれだ
けで尽きてしまうものでもなく、また発明を制限するこ
とを目的とするものでもない。むしろ添付の請求の範囲
に記載したように、本発明は本発明の精神および範囲内
に包含される全ての代替可能なもの、変更および均等物
をカバーすることを目的としている。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デニーズ チェシェルスキ アメリカ合衆国 62522 イリノイ州 デ ィケイター ノース テイラー アヴェニ ュー 1204 (72)発明者 マーク マトロック アメリカ合衆国 62549 イリノイ州 マ ウント ザイオン ウエストサイド ドラ イヴ 1450
Claims (2)
- 【請求項1】 以下の2工程からなる改良された白さ、
明るさおよび強さを有する紙コーティング用の修飾型の
植物性蛋白質バインダーを製造する方法 a) 植物性蛋白質素材を抽出するおよび b) 酸化剤およびマグネシウム塩で植物性蛋白質素材
を漂白する。 - 【請求項2】 以下の5工程からなる改良された白さ、
明るさおよび強さを有する紙コーティング用の修飾型の
植物性蛋白質バインダーを製造する方法、 a) 植物性蛋白質素材を抽出する、 b) 酸化剤およびマグネシウム塩で植物性蛋白質素材
を漂白する、 c) 漂白した蛋白質素材を加水分解する、 d) 加水分解した蛋白質素材をカルボン酸化(car
boxilating)するおよび e) 修飾型の植物性蛋白質バインダーを沈殿させる。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US986590 | 1992-12-07 | ||
| US07/986,590 US5364465A (en) | 1992-12-07 | 1992-12-07 | Method of producing protein products for bright paper coating applications |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06263879A true JPH06263879A (ja) | 1994-09-20 |
Family
ID=25532573
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5305346A Pending JPH06263879A (ja) | 1992-12-07 | 1993-12-06 | 明るい紙コーティング利用のための蛋白質製品を製造するための方法 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5364465A (ja) |
| EP (1) | EP0601737A1 (ja) |
| JP (1) | JPH06263879A (ja) |
| KR (1) | KR940015099A (ja) |
| CO (1) | CO4290387A1 (ja) |
| FI (1) | FI935429A7 (ja) |
| MX (1) | MX9307681A (ja) |
| TW (1) | TW268966B (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| US5364465A (en) * | 1992-12-07 | 1994-11-15 | Archer Daniels Midland Company | Method of producing protein products for bright paper coating applications |
| GB2409861B (en) * | 2003-03-21 | 2006-12-13 | Weston Foods Ltd | Coating compositions |
| US7625441B2 (en) * | 2005-02-09 | 2009-12-01 | Solae, Llc | Paper coating formulation having a reduced level of binder |
| WO2011109809A2 (en) | 2010-03-05 | 2011-09-09 | New Agriculture, Inc | A novel composition of matter for delivering lipid-soluble materials, and a method for producing it |
| PL2619277T3 (pl) | 2010-09-20 | 2017-07-31 | Oregon State University | Kleje sojowe i kompozyty wytworzone z klejów |
Family Cites Families (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US2246466A (en) * | 1941-06-17 | Process of prepaeing vegetable | ||
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| US2271620A (en) * | 1940-02-19 | 1942-02-03 | Welsh And Green Inc | Process of preparing vegetable protein compositions |
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| US4038437A (en) * | 1976-04-26 | 1977-07-26 | The Quaker Oats Company | Process for the production of a modified plant protein with improved color and flavor |
| US4073948A (en) * | 1976-05-13 | 1978-02-14 | The Quaker Oats Company | Process for producing modified protein |
| US4141996A (en) * | 1976-05-13 | 1979-02-27 | The Quaker Oats Company | Process for producing liquid modified protein |
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| DE3428352A1 (de) * | 1984-08-01 | 1986-02-13 | Degussa Ag, 6000 Frankfurt | Verfahren zur delignifizierung und bleiche von zellstoffen |
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