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Verfahren zur Überführung hochmolekularer tierischer Eiweissstoffe in spinnbare
Lösungen.
Es sind bisher vielfach Versuche zur Herstellung von spinnbaren Lösungen aus Eiweiss- stoffen unternommen worden. Indessen ging man hiebei entweder von relativ leicht löslichen niedrigmolekularen Stoffen, beispielsweise Gelatine, Kasein u. dgl. aus, oder man versuchte die schwerlöslichen hochmolekularen Proteine, beispielsweise Woll-und Seidensubstanz durch energisch wirkende Agenzien zu lösen, wobei ein weitgehender Abbau des Grossmoleküls stets in Erscheinung trat.
In beiden Fällen konnten nur äusserst mangelhafte Spinnlösungen erhalten werden, welche eine Gewinnung von brauchbaren Gespinsten nicht erlaubten, indem die entstehenden Produkte sowohl bezüglich Wasserbeständigkeit als auch Festigkeitseigensehaften derart ungünstig waren, dass eine praktische Verwendung derselben ausgeschlossen erschien.
Es wurde nun gefunden, dass man aus schwerlöslichen hochmolekularen tierischen Eiweissstoffen hochwertige Spinnlösungen erhalten kann, indem man dieselben in Phenolen nach vorausgegangener oder bei gleichzeitiger Quellung zur Lösung bringt. Es muss hiebei erwähnt werden, dass sich die hochmolekularen Eiweissstoffe auch ohne Quellung in Phenolen lösen, jedoch tritt dieses Lösen erst bei Temperaturen über 100'C und stets unter Bildung zersetzter, dunkelgefärbter Produkte ein.
Die Quellung kann durch Behandlung mit heissem Wasser eventuell unter Druck bei höheren Temperaturen geschehen. Ist auf diese Weise keine genügende Quellung erreichbar, so kann sie durch Säurezusatz gesteigert werden. Dabei ist aber zu beachten, dass je nach der Stärke der Säure deren Menge so bemessen wird, dass kein Abbau des Eiweisses erfolgen kann. Die gequollene Masse lässt sich dann in flüssigem Phenol zu einer viskosen Flüssigkeit auflösen. Zeigt sich, dass der Eiweissstoff schon in Phenol genügend quillt, so kann die Vorquellung unterbleiben ; Quellung und Auflösung werden dann in einem Arbeitsgange vollzogen. Der Lösungsprozess kann durch Erwärmen unterstützt werden, wobei aber eine Zersetzung der Eiweissstoffe vermieden werden muss.
Die Phenole und deren Homologe und Derivate können für sich allein oder in Mischung, gegebenenfalls unter Zusatz von wenig Wasser zwecks besserer Verflüssigung, angewendet werden. Voraussetzung für die Verwendbarkeit eines Phenols ist sein niedriger Schmelzpunkt bzw. die Möglichkeit einer Verflüssigung bei Temperaturen unter 100 C.
Das Verfahren lässt sich auf beliebige, schwerlösliche hochmolekulare tierische Eiweissstoffe anwenden, beispielsweise auf Horn, Haut, Fleisch, Woll-und Seidenabfälle u. dgl. Aus den gewonnenen Eiweisslösungen können in bekannter Weise nach dem Nass-oder Trockenspinnverfahren Kunstfasern erzeugt werden, die in ihren Eigenschaften mit den natürlichen Fasern weitgehend übereinstimmen. Es lassen sich auch andere Kunststoffe wie Filme, plastische Massen usw. aus diesen Lösungen durch in geeigneter Weise vorgenommene Koagulation erzeugen.
Ausführungsbeispiele :
1. Hornspäne werden mit Wasser und Salizylsäure in der Wärme behandelt, bis sie unter Quellung weich geworden sind. Sie werden nach dem Abtropfen in die etwa zehnfache
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Menge verflüssigten Phenols kalt eingebracht. Dabei muss die vorher zur Verflüssigung des Phenols verwendete Wassermenge so gross sein, dass das Phenol keine Neigung besitzt, den feuchten Hornspänen ihr Quellungswasser zu entziehen. Die Hornspäne werden so lange sich selbst überlassen, bis durch Diffusion das Quellungswasser im Horn durch Phenol ersetzt ist. Der Vorgang der Quellung kann durch weiteres Zufügen von Wasser nach Massgabe gesteigerter Wasseraufnahmefähigkeit des Phenols bei erhöhter Temperatur mehrmals vollzogen werden.
Eine öftere Wiederholung vergrössert schliesslich die Quellung so stark, dass sich bei dem endgültigen Erwärmen die Hornspäne leicht lösen. Dabei darf die Temperatur den Siedepunkt des Wassers nicht überschreiten, damit eine Hydrolyse vermieden wird. Ist völlige Lösung eingetreten, so kann das zugesetzte Wasser durch Abdunsten entfernt werden, u. zw. so lange,
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2. Abfälle tierischer Haut werden mit der etwa fünffachen Menge kristallisierten Phenols (bei naturfeuchten Abfällen) oder wässerigverflüssigten Phenols (bei trockenen Abfällen) untel Einleitung von schwefliger Säure gelinde erwärmt, wobei sie sich unter starker Quellung leicht auflösen. Die verdampfende Wassermenge wird während des Lösungsvorganges wieder zugegeben, z. B. durch Rückuusskühlung.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Überführung hochmolekularer tierischer Eiweissstoffe in spinnbare Lösungen, dadurch gekennzeichnet, dass die Eiweissstoffe einer Quellung unterworfen und gleichzeitig oder darauffolgend zwecks Auflösung mit Phenolen oder deren Homologen und Derivaten behandelt werden.