AT117648B - Verfahren zur Herstellung von kaltquellbaren Stärketrockenprodukten. - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Herstellung von kaltquellbaren   Stärketrockenprodukten.   



    Bei den bekannten Verfahren zur Herstellung von Stälketroekenprodukten ist es erforcwlkhi die in geeigneter Weise vorbehandelte Stärke zu verkleistern und dann mittels eines geeigneten Trockenverfahrens auf heissen Zylindern oder Platten zu trocknen.   
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 gewonnen, wie es in der Regel der Fall ist, so sind diese Trockenprozesse sehr schwierig und kostspielig, da infolge der eigenartigen Natur der Alkalistärken ihnen erhebliche Wassermengen in einem umständlichen Verfahren meist auf Walzentrocknern entzogen werden müssen. 



   Bei dem neuen Verfahren gemäss der Erfindung wird behufs Vermeidung des umständlichen Trocknens des bei der Herstellung von   quellfähigen   Stärken, insbesondere   Stärketroekenprodukten   gebildeten Kleisters oder sonstigen   Stäiketroekenprodukten   mit Alkali aufgeschlossene Stärke mit einer oder mehreren Metallverbindungen derart behandelt, wobei unter Metallen Schwermetalle, Erdunetzlle oder Alkalierdmetalle zu verstehen sind, dass eine Metallstärke gefällt wird, worauf das   abgetrennte FSilmgsprodukt   nach allfälliger Trocknung mit einem   wasserlöslichen   Alkalisalz gemischt wird, so dass bei Hinzufügung von Wasser eine Umsetzung in lösliche Alkalistärke und eine unlösliche oder schwerlösliche Metallverbindung stattfindet.

   Die Stärkeverbindung, die gemäss der Erfindung in Wasser ausgefällt wird, kann bereits durch einfaches Absieben mit dem geringen Wassergehalte gewonnen werden, Der Trockenprozess kann entweder ganz vermieden werden, indem man die noch   wasserhaMge Fäthmg abschleudert   oder indem man die letzten Wasserteile der Fällung durch einfache oder billige Luft-oder Hürdentroeknung beseitigt, was bei Alkalistärken unmöglich ist. Bei diesen Verbindungen der Stärke mit dem sie im Lösungsmittel ausfällenden Bestandteil ist es für das Verfahren gemäss der Erfindung von untergeordneter Bedeutung, ob die Verbindung der Stärke mit jenem Metall oder Alkalimetall, das sie im Wasser fällt, eine echte chemische Verbindung ist oder eine Kolloidverbindung, eine   Adsorptionsverhinduag   oder eine   Anlagerungsverbindung.   



   Das auf die eine oder andere Weise getrocknete Produkt wird nun gemäss der Erfindung mit einem Alkalisalz gemischt, das einerseits im Lösungsmittel löslich ist, und wobei der kationische Bestandteil des Salzes bei der Zugabe des Lösungsmittels die   Stärkeverbindung   spaltet und mit der Stärke selbst eine im Lösungsmittel lösliche Alkalistärkeverbindung bildet, während der anionische Bestandteil des Salzes mit dem kationischen Bestandteil des die Stärke ausfällenden Metalles eine im Lösungsmittel ausfallende Metallstäikeverhindung eingeht. 



   Das Trockengemisch der im Wasser unlöslichen   Stärkeverbindung   mit dem die Sehaltung und Lösung der Stärkeverbindung her beiführenden Zusatzmittel kann ohne weiteres in den üblichen Packungen in den Handel gebracht werden, ohne dass die Gefahr zu. befürchten wäre, dass das Mittel bei längerem Lagern verdirbt. 



   Die Umwandlung der Troekenstärke in eine quellfähige Stärke ist   ausserordentlich eiafMh mMerm,   als es nur der Zufügung des Lösungsmittels, vorzugsweise Wasser, bedarf. 



   Zur   Durchführung   des Verfahrens sind unter den Verbindungen der Stärke mit Metallhydroxyden 
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 Zink wertvoll, auch die Erden wie vorzugsweise Aluminium, auch die   Metallhydl'Oxyd0   der Sehwemetalle, z. B. Eisen, Kupfer, können verwendet werden. 



   Unter Umständen können im Lösungsmittel unlösliche   Doppelstä@keverbindunges   in Betracht kommen, indem nämlich Verbindungen der Stälke mit Metallhydroxyden stark basischen Charakters 

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 zugleich mit Metallhydroxyden   schwächer basischen   Charakters ausgefällt werden.   D : es hat   unter anderem den   Vorteil ; dass   das Ausfällen der Verbindung der Stärke mit dem schwach basischen Hydroxyd durch die Verbindung mit dem stärker basischen Hydroxyd begünstigt wird, so dass sich Kombinationsfällungen mit wertvollen Eigenschaften ergeben. 



   Stellt man beispielsweise   Bariumaluminiumstärke   oder Bariummagnesiumstärke oder Bariumeisenstärke oder Bariumkupferstärke her, so'ist in diesen Stärken das Metall in Form seiner Hydroxyde enthalten. Mischt man nun diese   Metallstärken   mit einem Alkalisulfat, wie beispielsweise Natriumsulfat, und gibt Wasser zu, so zersetzt sich zwar das Natriumsulfat derart, dass auf der einen Seite   A1kalistärke   und auf der andern Seite Bariumsulfat entstehen. Zugleich aber schlagen sieh die zugesetzten Erdmetallhydroxyde oder   Schwermetallhydroxyde   in äusserst feiner Verteilung auf dem Bariumsulfat und der   A1kalistärke   nieder. 



   Es ergeben sich dann   quellfähige   Stärken mit wertvollen technischen Eigenschaften, da man in diesen Stärken, je nach der verwendeten Metallhydroxydkombination, bestimmte Eigenschaften des Metalles oder seiner Salze oder seiner Kationen erzielen kann, indem man beispielsweise Produkte bestimmter   Farbwirkungen,   beispielsweise ein reines Weiss oder Buntwirkungen wie Grün, Blau, Rot erhalten kann. 



   Auch weisen die erhaltenen   Stärkeprodukte   unter Umständen auch sonstige wertvolle Eigenschaften auf. So hat beispielsweise   Kupferstärke   desinfizierende Eigenschaften, oder die Stärken können für technische Zwecke besonders wertvolle Eigenschaften aufweisen, indem sie z. B. für   Anstrichzweeke   als Malerleim, Kleister oder als Furnierleim oder für andere Zwecke wertvoll sind. 



   Die Verbindungen Bariummagnesiumstärke und   Bariumaluminiumstärke   zeichnen sich im besonderen durch ihr hohes Quellungsvermögen aus. 



   Die Prozesse zur Trocknung der aus dem Lösungsmittel ausfällenden Stälkeverbindung   können   mannigfaltiger Art sein. Auf jeden Fall bedarf es nur zur Trocknung einfacher technischer Massnahmen, deren Anwendung nur einen verhältnismässig geringen Energieaufwand bedeutet. 



   Man erhält eine wertvolle Modifikation, wenn man nach der   Fällung   der Stärkeverbindung diese, im besonderen die Barytverbindung, einer   Kohlensäureatmosphäre   beispielsweise vor oder während der Trocknung aussetzt. Ein Teil des in der Stärkeverbindung enthaltenen Bariums wandelt sich dabei in kohlensauren Baryt um und gibt einerseits die eingeschlossene Wassermenge frei, so dass die Trocknung befördert wird, anderseits kann man aber auch entsprechend der Umwandlung eines Teiles des Bariums in kohlensauren Baryt die Menge des der ausgefällten Stärkeverbindung beigemischten Zusatzmittels, insbesondere Zusatzsalzes verringern. 



   Zur Durchführung des Verfahrens sind die verschiedensten Stärkearten mit Erfolg verwendbar, im besonderen kommt die Kartoffelstärke,   Kassavastärke,   Tapiokastärke, Maisstärke, Weizenstärke oder Reisstärke und andere mehr in Betracht. 



   Zur weiteren Erläuterung der Erfindung dienen folgende Beispiele :
Ausführungsbeispiel I :   72 leg Kartoffelmehl   werden mit 140-150 ! Wasser angeteigt und durch Zugabe von 15 kg 30% iger Natronlauge zu einer klaren und vollständigen knotenfreien Stärkelösung aufgeschlossen. Nach Beendigung dieses Aufschlusses werden weitere 15-20   I   Wasser zugefügt und dann 
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 weissen,   völlig-unlöslichen Niederschlages   aus. Die Fällung setzt sich rasch zu Boden und kann ohne Schwierigkeit von der Mutterlauge getrennt werden. Man bringt den Niederschlag auf Siebe und lässt das oberflächlich anhaftende Wasser abtropfen. In diesem Zustand besteht der Niederschlag aus zirka 60% Bariumstärke mit einem durchschnittlichen Gehalt von 9% BaO.

   Die weitere Verarbeitung kann auf verschiedene Weise vorgenommen werden. a) Die Bariumstärke wird in einer geeigneten Apparatur zerkleinert und soweit getrocknet, dass ihr Feuchtigkeitsgehalt auf zirka   20-25%   heruntergeht. In diesem Zustand ist die Bariumstälke von brockiger Beschaffenheit, aber an sich vollkommen   unquellbar. Mischt   man ihr nun auf 100 Teile 10-15 Teile wasserfreies Natriumsulfat zu, so wird ein hochkonzentriertes transportfähiges Produkt erhalten, das auf Zusatz von Wasser ein   quellfähiges   Material liefert. b) Man trocknet die Bariumstärke so weit, dass vollständig trockene Krusten erhalten werden, die sich leicht mahlen lassen.

   Setzt man der gemahlenen   Bariumstärke     15-20% Natriumsulfat   zu, so erhält man ein Pulver, das, in die   10fauche   Menge Wasser eingetragen, ein leicht quellbares Produkt liefert. Durch die Umsetzung wird ein Quellungsprodukt erhalten, das 14-15% Bariumsulfat in feinster Verteilung enthält. 



   Beispiel   II :   Das Verfahren kann in ganz entsprechender Weise auch dadurch ausgeführt werden, dass man die Bariumstärke durch Kalziumstärke ersetzt, indem man die Fällung der alkalischen Stärkelösung statt mit einer   20%igen Lösung   von Chlorbarium, durch eine   20% ige Chlorkalziumlosung bewirkt.   Die Weiterverarbeitung des Produktes unterscheidet sich nicht wesentlich von der in dem Beispiel I angeführten Arbeitsweise. Hingegen ist es zweckmässig, zur Umsetzung der   Kalziumstärke   statt Natriumsulfat Natriumphosphat zu verwenden. 

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   Die Vorgänge, die sich bei diesen Umsetzungen vollziehen, lassen sich z. B. folgendermassen wiedergeben :   Alkalistärke   + Ba   da   Bariumstärke   +   Alkalichlorid Bariumstärke + Alkalisulfat Alkalistärke   +   Ba   Sodas   Verfahren lässt sich in ganz entsprechender Weise mit den Salzen anderer Erdalkalien oder Gemischen derselben, d. h. also mit den Salzen des Strontiums, Kalziums, Beryliums und Magnesiums durchführen. 



   Beispiel III : 24 kg Stärke werden mit   48 l   Wasser angeschlemmt und durch Zusatz von 6 kg 30% iger Natronlauge aufgeschlossen. Der Aufschluss wird auf ein Endgewicht von 120 kg gebracht. a) 10 kg dieser Stärkelösung werden mit einer Salzlösung gefällt, die   3-5 80% ige Bajiumchlorid-   lösung und 250   etK     Chlorzinklösung   (136 g Chlorzink im Liter) enthält. Es wird eine Bariumzinkfällung erhalten, die gemäss Beispiel I aufgearbeitet wird. Das Quellungsprodukt enthält Zinkoxyd in feinster Verteilung. b) 10 kg   Stärkeaufschluss   werden mit einer Salzlösung gefällt, die aus 3'5   l20%iger Chlorbarium-   
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 werden kann.

   Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, dass man die obengenannte Fällung von Bariumaluminiumstärke mit Natriumsulfat und einem organischen Farbstoff wie Alizarin oder einem Azofarbstoff mischt. Durch Hinzufügen von Wasser zersetzt sich die Stärke, und das Barium der Metallstärke sowie das Sulfat des Natriumsulfates bilden Bariumsulfat. Gleichzeitig wird das Alizarin in einem ausserordentlich fein verteilten Zustand auf dieses Bariumsulfat in statu   nascendi   niedergeschlagen. Beide bilden dann eine Lackfarbe oder einen organischen Farbstoff, der in Wasser gelöst oder emulgiert ist und mit dem Bindemittel zugleich vereinigt ist, das aus der   Alkalistäike   besteht, die einerseits von der Natriumkomponente des Natriumsulfat und der Stärkekomponente der Metallstärke gebildet wird.

   In ähnlicher Weise können   die kombinierten Bariumkupfeifäluungen, Bariummagnesiumfälungen erhalten werden.   



   In manchen Fällen kann das Verfahren dadurch ergänzt werden, dass man dem reaktionsfähigen Gemisch Zusätze von Seifen in Höhe von beispielsweise 5% macht, die die Teilchen der Metallstärke in jenem Moment einschliesst, in dem sie sich in Wasser lösen, so dass eine Emulsion gebildet wird, die leicht netzbar ist und dementsprechend eine verringerte   Oberflächenspannung   oder Kapillarität aufweist und daher rascher und gleichmässiger quillt. 



   In einigen Fällen, besonders bei der Herstellung von Kombinationsfällungen scheidet sich die   Stärkefällung zunächst   in etwas gequollener Form ab. Dieses gilt z. B. bei   Bariumaluminiumfällungen   mit höherem Gehalt an Aluminium. In solchen Fällen ist es vorteilhaft, die Fällung durch Zusatz von etwas Alkohol zu unterstützen, weil sich hiedurch besser absetzbare Fällungen ergeben. Diese Arbeitweise hat sich auch als zweckmässig erwiesen bei der Anwendung des Verfahrens auf die Verbindungen der Stärke mit Erden, z. B. mit Aluminium allein. 



   Aus dem beschriebenen Verfahren ergeben sich somit beispielsweise   Stärketrockenprodukte,   die bestehen aus mindestens 100 Teilen   Alkalierdstärke   mit einem Gehalt von mindestens 8 Teilen Erdoxyd und die gemischt sind mit mindestens 10 Teilen wasserfreiem Alkalisalz. Als   Alkalierdst rke   kann Bariumstärke mit einem Gehalt von mindestens 8 Teilen Bariumoxyd dienen, das gemischt wird mit beispielsweise 10 Teilen wasserfreiem Natriumsulfat. Das fertige Trockenprodukt kann auch   Mehrfachmetall-   stärken aufweisen, beispielsweise bestehend aus 100 Teilen   Aikalierdschwermetallstärke   (z. B. Bariumzinkstärke) (oder Bariumkupferstärke) mit einem Gehalte von mindestens 8 Teilen Alkalierdoxyd (z. B. Bariumoxyd) und von mindestens 3 Teilen   Schwermetalloxyd   (z.

   B. Kupferoxyd oder Eisenoxyd oder Zinkoxyd). Diese Metallstärke wird gemischt mit mindestens 10 Teilen wasserfreiem Alkalisalz wie beispielsweise Natriumsulfat oder Natriumphosphat oder Kaliumsulfat oder Natriumkarbonat oder andere. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von kaltquellbaren Stärketrockenprodukten, dadurch gekennzeichnet, dass aus einer wässerigen Alkalistärke durch Zusatz eines oder mehrerer Salze der Schwer-, Erd-oder Erdalkalimetalle eine unlösliche Metallstärkeverbindung ausgefällt wird, worauf das abgetrennte Fällungs- 
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 verbindung stattfindet.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ausgefällte Metallstärkeverbindung vor ihrer Mischung mit einem wasserlöslichen Alkalimetall bis auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 25% getrocknet wird.

   3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknung der abgetrennten Metallstärkeverbindung in einer Kohlensäureatmosphäre vorgenommen wird.