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" Perfectionnement aux procédés de fabrication de matières plastiques à base de protéine." Demande de brevet déposée en Norvège le 6 janvier 1949.
La présente invention concerne un procédé de fabrication de matières plastiques à base de protéine animale insoluble dans l'eau, telles que la chair des poissons, le poisson pourri, les déchets de poissons, la laitance de poissons, la farine de poissons, la farine de hareng, etc....
Précédemment il a été proposé de fabriquer des matières thermoplastiques à base de substances extraites de poissons, par exemple en traitant la farine de poissons, la chair de poissons et autres matières premières similaires par une aldé- hyde, de préférence la formaldéhyde, à la chaleur et avec de l'eau.
Un procédé connu utilisé précédemment, consistait à fa-
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briquer l'albumine pour des besoins techniques à partir de fa- rine de poissons en traitant les matières extraites des poissons par une lessive de soude et en précipitant l'albumine par des acides; la concentration en ions hydrogènes dans la solution était ainsi réduite à 4-6. Ce procédé, comprenant une concentra- tion relativement élevée de lessive et exigeant des températures élevées ( 60-70 ) entrainait de trop grandes pertes en albumine et il en résultait un faible rendement ainsi que le filtrage difficile de la précipitation.
Le but de la présente invention est, d'une part, de fa- briquer une matière plastique à base d'albumine, de préférence, à base de matières extraites de poissons, particulièrement de déchets de l'industrie poissonnière, d'autre part, d'accroître le rendement en .-albumine en comparaison des procédés précé- demment connus et, enfin, à la suite du rendement accru en al- bumine, de réduire la quantité des produits chimiques nécessai- res pour obtenir une poudre pouvant être moulée. Un autre objet de l'invention est d'effectuer la décomposition des matières premières albumineuses de façon telle que lors de la précipi- tation, elles se filtrent aisément, facilitant ainsi le proces- sus ultérieur aboutissant au produit fini.
Un dernier objet de l'invention est l'obtention de poudres pouvant être facilement moulées et ne nécessitant pr ainsi que cela se présente lors du procédé ordinaire se rapportant au moulage de sustances à base de caséine, un durcissement ultérieur des pièces moulées ou pressées.
Suivant l'invention, ces buts sont atteints en soumettant d'abord les substances à base de protéine animale insoluble dans l'eau à un traitement alcalin et à une précipitation subséquen- te par des acides mineraux. La nouveauté de cette invention ré- side dans le fait que l'on utilise une quantité de matières al- calines, de 15%, correspondant à l'albumine sèche contenue dans les matières premières et en utilisant une lessive de soude de
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0,5 - 1% à 50-70 c tandis que la solution, avant sa précipita- tion, subit un durcissement à l'aide de formaline. En procédant comme décrit ci-dessus, premièrement le rendement de la préci- pitation sera accrut d'où une diminution des quantités de pro- duits chimiques utilisés pour la décomposition et la précipita- tion.
De plus, l'albumine obtenue sera facilement filtrable et ceci dans un état déjà durci. Des essais pratiques ont montrés que les résultats les meilleurs sont obtenus lorsque le durcis- sement de la solution est provoqué par une aldéhyde, de préfé- rence, de la formaldéhyde, ayant une concentration en ions hy drogènes de 7-10, par exemple la formaline à 40% avec des quan- tités de 5-40% par rapport à l'albumine sèche contenue dans les matières de base.
Pour faciliter davantage le filtrage de la précipitation, il est également possible, suivant l'invention, de soumettre les matières de base, avant leur décomposition par des matiè- res alcalines, à un pré-traitement aux acides faibles, par exem- ple, des acides acétique ou sulfureux. Par exemple, l'acide acétique utilisé peut être un acide acétique à 0,5% du poids de l'albumine sèche contenue dans la matière de base, à partir de 0,5 : 1 à 3 : 1. Le traitement des matières premières avec un acide acétique avant leur décomposition par une lessive, ainsi que'précédemment mentionné, atteindra le but de fournir une précipitation facilement filtrable, même sans traiter, ain- si que mentionné ci-dessus, l'albumine avec de la formaldéhyde.
De plus, ce traitement réduira la quantité de lessive et d'aci- des utilisés pour le processus de décomposition et de précipi- tation, sans accroître la durée du processus de décomposition.
De cette façon il est possible, après ce pré-traitement, d'ef- fectuer la dissolution de l'albumine endéans une heure à une température de 40 - 60 C et à l'aide d'une quantité de NaOH = 5-7% du poids de l'albumine sèche contenue dans la matière première.
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Le procédé, consistant principalement en ce que l'albu- mine, avec ou sans pré-traitement des matières premières par des acides faibles, est dissoute par une lessive et ensuite durcie par de la formaldéhyde en solution et finalement préci- pitée par un acide minéral, par exemple, de l'acide sulfurique, peut être modifié de différentes manières.
Il est possible de soumettre l'albumine à un procédé de blanchiment, pendant ou après le processus de dissolution mais avant le processus de durcissement. Le peroxyde d'hydrogène est particulièrement avantageux comme agent de blanchiment. Le blan- chiment s'effectue, par exemple, à l'aide de H2O2à 30% dans une quantité de 3-20% par rapport au poids de l'albumine sèche con- tenue dans la matière de base.
En plus du processus de blanchiment et de durcissement, l'albumine peut également être colorée à l'état dissous. Il a été prouvé qu'en utilisant un colorant approprié, le dit colo- rant est complètement absorbé par l'albtunine, de façon que l'al- bumine peut être précipitée déjà à l'état coloré. De même, il est possible d'effectuer directement dans la solution une con- densation de l'albumine avec, par exemple, des résines carbami- des ou des résines dicyandiamides et autres. Dans ce cas, ces résines sont ajoutées en quantités d'approximativement 5-15% par rapport à la Quantité d'albumine. Comme agent de précipita- tion on peut utiliser un acide minéral, par exemple, de l'acide sulfurique.
La précipitation peut se faire, ainsi que déjà men- tionné, soit avant, soit après le processus de blanchiment ou de durcissement ; il est en général préférable d'effec- tuer ces deux opérations avant la précipitation.
La poudre obtenue peut, avant son moulage, subit un trai- tement à l'alcool de façon à accroître la transparence du pro- duit fini. Des substances telles aue Ó naphtol peuvent être ajoutées dans le but d'augmenter la résistance à l'eau.
Les exemples ci-dessous illustrent l'invention :
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Exemple 1: A 1 kg de farine de poisson ( proportion d'albumine: environ 70% ) on ajoute 10 litres d'eau contenant 70 grammes NaOH.
Pendant le processus de décomposition, la température est maintenue constante à 55-60 c Il faut remuer mécaniquement pendant le processus de dissolution. Après un certain temps ( environ trois quarts d'heure ) l'albumine est entièrement décomposée. Après filtrage des arêtes, le pH est réduit à 9 et 40-100 ml de formaline ( à 40 ) sont ajoutés. Pendant le processus de durcissement, la température est maintenue con- stante à 40-50 c et la durée du processus de durcissement est approximativement d'une demi heure à une heure. Ensuite l'al- bumine est précipitée à l'aide d'un acide minéral dilué, par exemple, H2S04, le pH étant simultanément abaissé à 4-5. La solution aqueuse est filtrée et l'albumine séchée.
Rendement: approximativement 650 grammes d'albumine, soit 90% de l'albu- mine contenue dans les matières de base.
Exemple 2 : A 1 kg. de farine de poisson on ajoute 10 à 12 litres d'eau contenant 70-100 grammes NaOH. Pendant et après le processus de dissolution, le blanchiment est effectué à l'aide de H2O2à 30% dans une quantité de = 30-100 ml. Le procédé ultérieur est identique à celui décrit dans l'exemple 1.
Exemple 3: 1 Kg. de farine de poisson est dissout-, ainsi que mentionné dans les exemples 1 et 2. Après filtrage, le pH est réduit à 7.
Approximativement 100 ml de formaline à 40% sont ajoutés ainsi qu'une résine de carbamide en quantité de = 5-15 de l'albumine sèche contenue dans les matières premières. La solution est main- tenue à une température constante de 40-50 c pendant une demi heure à une heure, après quoi on effectue la précipitation par l'acide sulfurique, le filtrage et le séchage.
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Exemple 4 1 kg. de farine de poisson est traité avec un litre d'acide acé- tique à 0,5% à une température de 50-60 c pendant une demi heu- re à une heure, après quoi le volume est porté à 10 litre par ajoute d'eau et on ajoute 60-70 grammes NaOH. Pendant le pro- cessus de décomposition, la température est maintenue à 50-60 c et l'albumine se dissout en une heure. Pendant et après le pro- cessus de dissolution, le blanchiment est effectué à l'aide, par exemple, de 30 ml H2O2 à 30% Après filtrage, on effectue la précipitation à l'aide d'acides minéraux et le séchage. L'al- bumine séchée peut être traitée avec de la formaline, d'une ma- nière connue en soi, dans le but d'obtenir un type plus dur de poudre de moulage.
Avant moulage on peut ajouter à la poudre des matières de charge, telles que de la farine de bois ou des plastifiants, par exemple, des monomères de sulfanamide ou des produits simi- laires .
Revendications .
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"Improvement in the manufacturing processes of protein-based plastics." Patent application filed in Norway on January 6, 1949.
The present invention relates to a process for making plastics based on water insoluble animal protein, such as fish flesh, rotten fish, fish waste, fish milt, fish meal, meal. of herring, etc ...
Previously it has been proposed to manufacture thermoplastic materials based on substances extracted from fish, for example by treating fishmeal, fish meat and other similar raw materials with an aldehyde, preferably formaldehyde, with heat. and with water.
A known method used previously, consisted of making
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briquetting albumin for technical needs from fish meal by treating the matter extracted from the fish with a sodium hydroxide solution and by precipitating the albumin with acids; the concentration of hydrogen ions in the solution was thus reduced to 4-6. This process, comprising a relatively high concentration of lye and requiring high temperatures (60-70) resulted in too great a loss of albumin and resulted in low yield as well as difficult filtering of the precipitation.
The object of the present invention is, on the one hand, to manufacture a plastic material based on albumin, preferably based on materials extracted from fish, particularly waste from the fish industry, on the other hand. , to increase the yield of.-albumin compared to previously known methods and, finally, as a result of the increased yield of albumina, to reduce the amount of chemicals required to obtain a moldable powder. . Another object of the invention is to effect the decomposition of the albuminous raw materials in such a way that upon precipitation they filter easily, thus facilitating the subsequent process leading to the finished product.
A final object of the invention is to obtain powders which can be easily molded and which do not require pr, as occurs during the ordinary process relating to the molding of substances based on casein, subsequent hardening of the molded or pressed parts.
According to the invention, these objects are achieved by first subjecting the water-insoluble animal protein substances to alkaline treatment and subsequent precipitation with mineral acids. The novelty of this invention lies in the fact that an amount of alkaline matter, of 15%, corresponding to the dry albumin contained in the starting materials, is used and using a sodium hydroxide solution of 15%.
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0.5 - 1% at 50-70 c, while the solution, before precipitation, undergoes hardening with formalin. By proceeding as described above, firstly the yield of the precipitation will be increased, hence a decrease in the amounts of chemicals used for the decomposition and the precipitation.
In addition, the albumin obtained will be easily filterable and this in an already hardened state. Practical tests have shown that the best results are obtained when the hardening of the solution is caused by an aldehyde, preferably formaldehyde, having a hydrogen ion concentration of 7-10, for example. 40% formalin with amounts of 5-40% based on the dry albumin contained in the base materials.
To further facilitate the filtering of the precipitation, it is also possible, according to the invention, to subject the starting materials, before their decomposition with alkaline materials, to a pretreatment with weak acids, for example, acetic or sulphurous acids. For example, the acetic acid used can be acetic acid at 0.5% by weight of the dry albumin contained in the base material, from 0.5: 1 to 3: 1. Processing of the raw materials with acetic acid before their decomposition by lye, as previously mentioned, will achieve the object of providing an easily filterable precipitation, even without treating, as mentioned above, albumin with formaldehyde.
In addition, this treatment will reduce the amount of lye and acids used in the decomposition and precipitation process, without increasing the duration of the decomposition process.
In this way it is possible, after this pre-treatment, to dissolve the albumin within an hour at a temperature of 40 - 60 C and using a quantity of NaOH = 5-7 % of the weight of the dry albumin contained in the raw material.
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The process, mainly consisting in that the albumin, with or without pretreatment of the raw materials with weak acids, is dissolved with a lye and then hardened with formaldehyde in solution and finally precipitated with an acid. mineral, for example, sulfuric acid, can be changed in different ways.
It is possible to subject albumin to a bleaching process, during or after the dissolution process but before the hardening process. Hydrogen peroxide is particularly advantageous as a bleaching agent. Bleaching is carried out, for example, with 30% H2O2 in an amount of 3-20% based on the weight of the dry albumin contained in the base material.
In addition to the bleaching and hardening process, albumin can also be colored in the dissolved state. It has been proved that by using a suitable dye, said dye is completely absorbed by albtunin, so that albumina can be precipitated already in the colored state. Likewise, it is possible to carry out condensation of albumin directly in solution with, for example, carbamide resins or dicyandiamide resins and the like. In this case, these resins are added in amounts of approximately 5-15% based on the Amount of albumin. As the precipitating agent, a mineral acid, for example sulfuric acid, can be used.
The precipitation can take place, as already mentioned, either before or after the bleaching or hardening process; it is generally preferable to carry out these two operations before precipitation.
The powder obtained can, before its molding, undergo an alcohol treatment so as to increase the transparency of the finished product. Substances such as naphthol may be added in order to increase water resistance.
The examples below illustrate the invention:
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Example 1: 10 liters of water containing 70 grams of NaOH are added to 1 kg of fishmeal (proportion of albumin: approximately 70%).
During the decomposition process, the temperature is kept constant at 55-60 ° C. It is necessary to stir mechanically during the dissolution process. After some time (about three quarters of an hour) the albumin is completely broken down. After filtering the ridges, the pH is reduced to 9 and 40-100 ml of formalin (at 40) is added. During the curing process the temperature is kept constant at 40-50 ° C and the duration of the curing process is approximately half an hour to an hour. The albumina is then precipitated with the aid of a dilute mineral acid, for example, H2SO4, the pH being simultaneously lowered to 4-5. The aqueous solution is filtered and the albumin dried.
Yield: approximately 650 grams of albumin, or 90% of the albumin contained in the feedstocks.
Example 2: At 1 kg. of fishmeal is added 10 to 12 liters of water containing 70-100 grams of NaOH. During and after the dissolving process, bleaching is carried out using 30% H2O2 in an amount of = 30-100 ml. The subsequent process is identical to that described in Example 1.
Example 3: 1 kg of fish meal is dissolved, as mentioned in Examples 1 and 2. After filtering, the pH is reduced to 7.
Approximately 100 ml of 40% formalin are added together with a carbamide resin in an amount of = 5-15 of the dry albumin contained in the raw materials. The solution is kept at a constant temperature of 40-50 ° C for half an hour to an hour, after which precipitation with sulfuric acid, filtering and drying is carried out.
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Example 4 1 kg. of fishmeal is treated with one liter of 0.5% acetic acid at a temperature of 50-60 c for half an hour to an hour, after which the volume is increased to 10 liters by adding d water and 60-70 grams NaOH is added. During the decomposition process the temperature is maintained at 50-60 ° C and the albumin dissolves within one hour. During and after the dissolving process, bleaching is carried out using, for example, 30 ml of 30% H2O2. After filtering, precipitation is carried out with mineral acids and drying. Dried albumina can be treated with formalin, in a manner known per se, in order to obtain a harder type of molding powder.
Before molding, fillers, such as wood flour or plasticizers, for example sulfanamide monomers or the like, can be added to the powder.
Claims.
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