Verfahren zur Herstellung von Dispersolden aus festen liolloldmasseu. Es gibt eine Anzahl Verfahren<B>,</B> die den Zweck haben, ans festen Kolloiden (Gelform), wie Lehn, G'elatine, Agar-Agar, Tragaut, G ummi. Stärke, Dextrin, Carragheenmoos usw., oder Eiweissarten, wie Kasein, Albumin, Hämo- globiii, Hefe, oder Zelluloseester, wie Formyl-,
Acetyl-, Nitrozelluloseester oder deren Homo logen, fein verteilte, lösliche oder unlösliche Pulver herzustellen.
Nach allen bis jetzt bekannten Verfahren zur Herstellung solcher Pulver wird zunächst eine mehr oder weniger konzentrierte Lösung von vorstehend genannten Kolloiden herge stellt, um erst dann durch Zerstäuben oder Emulgieren der Lösung in den Kolloide nicht lösenden Flüssigkeiten inehr oder weniger fein verteilt zu werden.
Diese Ausführungsart hat aber den Nach teil, dass bei der Herstellung solcher Pulver stets zwei Flüssigkeiten erforderlich sind: eine als Lösungsmittel und eine zweite als Dispersionsmittel. Letzteres muss die Eigen schaft besitzen, die Kolloide nicht zu -lösen oder zu quellen. Zum Beispiel ist es bei der Herstellung von Gelatinepulver nötig, Wasser als Lösungsmittel und einen organischen Kohlenwasserstoff, wie Benzol, Petroleum, Mineralöl usw., als Dispersionsmittel für die einzelnen Gelatinepartikel anzuwenden.
Infolge der Anwendung von zwei Flüs sigkeiten besteht die Notwendigkeit, diese voneinander und vom Pulver zu trennen, und dann noch die Schwierigkeit, das Lösungs mittel vollständig zu entfernen, ohne dass das Pulver von neuem zusammenklebt.
Die den Gegenstand des Patentes bildende neue Methode erfordert kein vorheriges Auf lösen der Ausgangsstoffe und ist auf einfachem maschinellen Wege, und zwar für den Gross betrieb ausführbar.
Es wurde nämlich gefunden, dass die Her stellung solcher Pulver zu erzielen ist, wenn <B>die</B> vorgenannten festen Kolloidstoffe mit ge nügenden Mengen praktisch nicht lösender, :flüssiger Substanzen durch intensive mecha nische Zerkleinerung in mit mehr als<B>300</B> m Geschwindigkeit in der Minute laufenden Zer kleinerungsvorrichtungen dispergiert werden Lind das überschüssige Dispersionsmittel ent- ,fernt wird.
Als Zerkleinerunzsvorrichtung eignen sich schnellaufende Seblag-, Kreuz-, S'fift-, Dismembrator- oder ähnliche Mühlen, welche mit inehr als<B>300</B> ni Geschwindigkeit, am geeignetsten mit<B>2000-3000</B> in in der Minute laufen.
Das Dispergieren kann kürzere oder längere Zeit bei gewöhnlicher oder bei einer<B>60' C</B> nicht übersteigenden Temperatur ei-folgen. Das Entfernen des überschüssigen Dispersionsmittels kam) zum Beispiel durch Zentrifugieren geschehen.
Zweckmässigerweise wird der Rückstand bei niedriger Temperatur im Vakuum unter fortwährendem Umrühren oder Durchblasen von Luft oder Einleiten neutraler Gase zu einem staubfreien Pulver eingetrocknet, wonach aus diesem allein oder gemischt mit beliebigen Füllstoffen auf trockenem Wege Gegenstände aller Art durch Vorpressen geformt werden können, worauf dann unter Erwärmung auf mehr oder weniger hohe Temperaturen nachgepresst wird.
Die festen Kolloide lassen "sieh so in nicht lösenden Flüssigkeiten in eine äusserst feine Dispersion überführen, die sich wie ein Or- ganosol verhält und in diesem Zustande lange haltbar ist. Das Verfahren eignet sieh sehr gut<B>für</B> den Groflbetrieb.
Es hat sich gezeigt, dass es vorteilhaft ist, bei einigen Kolloiden kleine Mengen Seifen (1-5"/o) oder kleine Alengen lösende oder quellende Flüssigkeiten als die Disper sion beschleunigende -Mittel zuzusetzen, ob wohl auch ohne diese Zusätze eine Stispension möglich ist.
<I>Beispiel<B>1</B></I> In 100 Teilen 96%igeni Alkohol werden <B>1</B> Teil neutrale Seife aufgelöst und dann<B>5</B> bis<B>10</B> Teile zuvor grob zerkleinerte Gelatine hinzugefügt. Dieses Gemisch wird in einem Dismembrator, welcher an<B>der</B> Achse durch eine Stoffbüchse gedichtet ist,<B>2-5</B> Stunden andauernd geschlagen.
Das Alkohol-Cxelatiiie- gemisch wird nach Durchlauf durch eine Schlagmühle sofort mittelst einer Pumpe in ein Gefäss, welches sich zweckmässig über der Schlagmühle befindet, gepumpt und von da aus wieder der Schlagmühle zugeführt. Da durch wird eine kontinuierliche Bearbeitung der Alkohol-Gelatinemischung erreicht. Man erhält im Laufe der Zeit eine äusserst feine Dispersion von Gelatine in Alkohol. Kleine Mengen Seife oder auch -\Vasser dienen nur als die Dispersion beschleunigende Mittel.
Nachdem der gewünschte Dispersitätsgrad erreicht ist, wird der überschüssige Alkohol durch Zentrifugieren entfernt oder auch nach Hinzufügen kleiner Mengen in Alkohol lös licher Salze oder Säuren und Absetzenlassen der Gelatine abfiltriert. War die Gelatine rein, so kann sie sofort verbraucht oder in Pastenform in den Handel gebracht werden; war sie aber mit Fett oder Harz verunreinigt, so muss sie nochmals mit wasserfreieni <B>Al-</B> kohol ausgewaschen werden (am besten auf einer Zentrifuge), bis die löslichen Teile ent fernt sind.
Hierauf wird sie in ein bomo- genes Pulver übergeführt, indem man unter vermindertem Druck bei einer 80-40 C nicht übersteigenden Temperatur und unter fortwährendem Umrühren den restlichen<B>Al-</B> kohol abdestilliert. Man erhält ein äusserst feines gleichmässiges Pulver, welches für ver schiedene Zwecke in der Nahrungsmittelin dustrie, photographischen Industrie oder phar- inazeutischen Chemie als Klebestoff, als Ap- preturmittel usw. mit besonderem Vorteil anzuwenden ist.
Das Pulver lässt sich allein oder mit verschiedenen Füllstoff en unter Druck und durch Erhitzen auf<B>100-1250</B> C zu allen möglichen Gegenständen pressen, ohne dass ein Zusatz von Bindemitteln nötig ist.
Statt Alkohol kann auch eine andere or ganische Dispersionsflüssigkeit genommen -wer den, z. B. Benzol und dessen Honiologe, Benzin, Petroleum, Chlorkohlenwasserstoffe, Ketone und z(iletzt auch Ole. Letztere müssen aber durch leie.litsiedende Kohlenwasserstoffe ausgelaugt und das Auslaugenlittel durch Destillation unter vermindertem Druck erit- fernt werden, da inan sonst keine pulverigen,
sondern pastenartige Endprodukte erhält.
(2eichzeitig kann man bei der Darstellung von Dispersoiden aus festen Kolloiden die Eigenschaften des zukünftigen Produktes ver ändern, zum Beispiel kann Gelatine vor oder nach der Überführting in den dispersen Zu stand wassertinlöslich gemacht werden, ohne die pulverige Eigenschaft einzubüssen. Dies kann man dadurch erreichen, dass man -während des Schlagens oder nachdem man den_ ge wünschten Dispersitätsgrad erreicht hat, einen Stoff hinzufügt, der die Eigenschaft besitzt, die Gelatine unlöslich zu machen.
Solche Stoffe sind, wie bekannt, Formaldehyd, dessen Polymere, Alaune, Chromate, einige Alu- rniiiiumsulfatverbindungen, Tannin und der gleichen. Am besten fügt man diese Sub stanzen während des Schlagens oder noch besser nach einer Vorsuspension bis zur ge wünschten, Feinheit hinzu, ohne fürchten zu müssen, dass dadurch der Dispersitätsgrad der Endprodukte erheblich vermindert wird.
Die wasserunlöslichen Dispersoide eignen sich direkt oder nach Hinzufügen von Harzen, Olen oder andern mineralischen oder organi- sehen Pulvern und Faserstoffen als Füllstoffe zur Herstellung von wasserfesten Gregenstän- den und können durch einfaches Pressen und Erhitzen geformt werden.
Nach diesem Beispiel können ausser Gela tine auch unter gleichen Bedingungen andere ähn liebe feste Kolloide, wie Leim, Agar-Agar, Tragant, Gummi, Stärke, Dextrin, Carragheen- inoos, fernerKasein, Albumin, Hefe, mehr oder weniger gehärtete Phenolkondensationspro- dukte, Hartgummi und dergleichen, zu feinen Pulvern verarbeitet und aus letzteren allein einzeln oder gemischt Gegenstände hergestellt werden.
<I>Beispiel 2:</I> <B>100</B> Teile Benzin und<B>10-15</B> Teile wasser freies Eiweiss werden gemischt und wie in Beispiel<B>1</B> ein bis zwei Stunden geschlagen. Während dieser Zeit erhält man eine ge nügend feine Dispersion von Eiweiss in Benzin. War das Eiweiss rein, so kann durch Zentri fugieren und nachherige Destillation unter vermindertem Druck bei einer<B>300 C</B> nicht übersteigenden Temperatur unterfortwähren dem Umrühren direkt reines Eiweisspulver er halten werden.
Waren im Eiweiss Fette, Seifen oder dergleichen Stoffe vorhanden, dann muss das Eiweiss mit neuen kengen Benzin, Alkohol oder Äther so lange auf einer Zentrifuge nachgewaschen. werden, bis die Waschflüssigkeitklarabläuft. SolchesWaschen bei der Herstellung des Eiweisspulvers bewirkt eine gleichzeitige Raffinierung desselben.
Fügt man vor oder nach der Dispersion des Eiweisses Formaldehyd, Tannin oder an dere eiweisskoagolierende Stoffe der Benzin- Eiweisslösung hinzu, so wird gleichzeitig ein Wasserunlöslichmachen, <B>d.</B> h. eine Koagulation des Eiweisses, erzielt. Dieses kann aber auch, wenn ho.chsiedendes Benzin als Dispersions- mittel genommen wird, durch Erwärmen auf <B>60-800</B> C während des Schlagens erreicht werden, ohne befürchten zu müssen, dass das Pulver gröber wird.
Das Eiweisspulverkann in. gleicher Weise und<B>für</B> dieselben Zwecke wie das Gelatine'pulver angewendet werden. Statt Benzin können Alkohole, Ketone, Benzol, Xylol usw. und in vielen Fällen auch einige. Chlorkohlenwasserstoffe gebraucht werden.
Auf dieselbe Weise können auch Hämo globin, Kasein, Hefe, Stärke, Mehlarten usw. zu homogen dispersem Pulver verarbeitet werden.<B>--</B> <I>Beispiel<B>3:</B></I> <B>100 kg</B> Xyloi, <B>3-5 kg</B> Aceton und<B>5</B> bis <B>10 kg</B> acetonlöslicher Zelluloseester (z. B. Formyl- oder Acetylzellulose) werden wie in Beispiel<B>1</B> einige Stunden zusammen ge schlagen.
Während dieser Zeit ist der Zelluloseester in feinste Dispersion übergeführt. Nach der weitern Arbeitsweise wie in Beispiel<B>1</B> erhält man ein staubfeines Zelluloseesterpulver, wel ches als ausgezeichneter Stoff zur Herstellung von Lack- oder Kunstleder usw. angewendet -werden kann. Durch Pressen und Erhitzen unter geeignetem Druck ohne oder mit Zu satz anderer pulverförmiger homogener Stoffe, wie Natur- oder Kunstharze, Asphalte, wasser unlöslich gemachte Kaseine, Stärke, Albu mine, Hofearten usw., können Gegenstände von den verschiedensten Eigenschaften und mannigfaltigstem Aussehen direkt hergestellt werden.
Anstatt Formyl- oder Acetylzelluloseester können auch Nitrozelluloseester oder deren Homologe nach obigem Verfahren in feinste Pulver umgewandelt werden. Bei in Aceton unlöslichen Zelluloseestern können zur Be schleunigung der Dispersion Dichlorhydrin oder Tetrachloracetylen in geringer Menge zu-esetzt werden.
An Stelle von Xylol können Benzol und dessen Homologe, Benzin, Petroleum, Terpen tinöl, flüssige Mineralöle usw. genommen werden.
Chlorkohlenwasserstoffe, Ketone, Glykole, Alkohole, Ester usw. können in kleinen.Men- gen (1-3/o) als die Dispersion beschleuni gende Mittel hinzugefügt werden.
Für feste Kolloidmassen, welche in Wasser nicht löslich sind, kann auch dieses als Dis- persionsmittel genommen werden. In diesem Falle können auch 3-5 % Aoeton oder Al- kohol und 1-2 % Seife als die,
Dispersion befördernde und beschleunigende Mittel hin zugefügt werden. Die Seifen können in diesem Beispiel auch durch ein anderes als Schutz kolloid, wirkendes Mittel, z. B. em wasser lösliches Kolloid, wie Gelatine, Leim, Eiweiss, Kasein, ersetzt werden.