DD226153A3

DD226153A3 - Verfahren zur herstellung schwach gefaerbter kollagenhydrolysate

Info

Publication number: DD226153A3
Application number: DD24270882A
Authority: DD
Inventors: Manfred Becker; Guenter Ziebell; Brigitte Bathke; Herbert Boehm; Siegfried Schwarz; Dieter Wittstock; Wolfgang Brandt
Original assignee: Berlin Chemie Veb
Priority date: 1982-08-23
Filing date: 1982-08-23
Publication date: 1985-08-14

Abstract

Die Erfindung betrifft die Herstellung schwach gefaerbter Kollagenhydrolysate aus tierischen Rohstoffen, die fuer die Herstellung von Koerperpflegemitteln verwendet werden koennen. Fuer das erfindungsgemaesse Verfahren ist die Verwendung von zwei verschieden starken Basen wie Alkali- und Erdalkalihydroxid unter Normaldruck und bei Temperaturen zwischen 70 und 100C kennzeichnend, wobei der Rohstoff bis zum gewuenschten Hydrolysegrad hydrolysiert und das Reaktionsgemisch in bekannter Weise gereinigt wird.

Description

Verfahren zur Herstellung schwach gefärbter Kollagenhydrοlysate

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung "betrifft die Herstellung von Hydrclysaten aus koHagenhältigen -tierischen Rohstoffen wie z. B. Ghromlederabfällen. Die erfindungsgemäß .aus diesen Rohstoffen hergestellten wäßrigen Peptidlösungen sind geeignet zur Formulierung von hautschonenden Ivasch- und Reinigungsmitteln sowie zur Herstellung von Feinkosmetika.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

An Kollegenhydrolysate, die zur Herstellung von Körperpflegemitteln Verwendung finden, werden bestimmte Qualitätsforderungen gestellt· Gewünscht werden konzentrierte Lösungen, die geruchlos sind und eine helle. IParbe besitzen. Helle, d. h. nur schwach gefärbte Hydrolysate sind aus den zur Verfugung stehenden Rohstoffen nur mit einem beträchtlichen technischen Aufwand zu erhalten.

Es gibt eine Reihe yon Verfahren, mit denen auf unterschiedliche V/eise versucht wird, aus Chromlederabfällen, die hauptsächlich als Rohstoff verwendet werden, helle Kollagenhydro-Iy3ate zu erhalten. Heben den Rohstoffen bestimmen die Hydrolysebedingungen die Parbung der Hydrolysate, Eine hohe Basizität der verwendeten Alkalien und hohe Hydrolysetempera tür en führen zu dunkel gefärbten Hydrolysates In einigen Verfahren werden Alkalien mittlerer Basizität verwendet und

ΑϋΓΗΡ 39* 03 0590

wird die Hydrolyse unter Druck bei Temperaturen zwischen 135 G und 145 ⁰O durchgeführt, um eine ausreichend kurze Hydrolysezeit zu erreichen. So wird in der DE-PS 968 127 vorgeschlagen, das Chromleder bei einem Druck von 2,5 atü zu hydrolysieren. Verfahren dieser Art geben dunkle Hydrolysate, die für kosmetische Anwendungen ungeeignet sind. Um eine Qualitätsverbesserung zu erzielen, müssen die Hydrolysate aufwendigen Reinigungsoperationen unterworfen werden.

In anderen Verfahren V7ird zu diesem Zweck der Einsatz von Alkalien vermieden und die Hydrolyse mit Wasser unter hohem Druck durchgeführt. So wird in der DS-PS 1 000 338 vorgeschlagen, das Chromleder mit Wasser bei 180 ⁰C und 12 atü zu hydrolysieren. Obwohl dieses Verfahren verhältnismäßig helle 2ollagenhy_drolysate ergibt, steht seiner Anwendung der hohe technische Aufwand eines Druckverfahrens gegenüber. Auch die Behandlung der dunklen .Spaltprodukte mit Osydations- und Reduktionsbleichmitteln wird als ergebnislos bzw. unbefriedigend beschrieben (DD-PS 6884).

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, ohne großen Aufwand wie hohe £emperaturen und erhöhten Druck durch "Hydrolyse von Chromlederabfallen helle Eollagenhydrolysate herzustellen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Das Wesen der Erfindung liegt in der gleichzeitigen Anwendung von zwei Alkalien unterschiedlicher Basizität bei der Hydrolyse von Chromlederabfällen sowie in der Anwendung von Oxydationsmitteln in Gegenwart katalytischer Mengen von Srdalkaliionen nach der Hydrolyse sum Zwecke der irreversiblen Aufhellung.

Die stärkere Base hat den Zweck, die durch den Gerbprozeß erfolgte Quervernetzung des Kollagens in einer Primärhydrolyse zu lösen. Durch diese Maßnahme wird das Leder mit 'Jasser stark quellfähig. Der Grad der Quellfähigkeit des Leders ist

abhängig von der Menge der starken Base, die auf eine bestimmte Menge Leder einvrirkt. Erfindungsgemäß werden 1 f* bis 10 ^cß> einer starken Base, z. 3. Natriumhydroxid, als wäßrige Lösung auf das Leder einwirken gelassen, wobei das Leder verschieden stark quellfähig wird· Diese neue Eigenschaft des Chromleders macht es nun möglich, daß die schwache Base die nun frei vorliegenden Sollagenfibrillen schonend zu Polypeptiden hydrolysieren kann. Erfindungsgemäß wird mit 10 # bis 30 ^ einer schwachen Base, z. B. Calciumhydroxid in Form"von Industriekalk, das Leder bei 70 ⁰C bis 100 ⁰C hydrolysiert.

Ohne die vorbereitende Einwirkung der starken Base auf das Leder ist die schwache Base nicht in der Lage, unter den eriindungsgemäßen HydroIysebedingungen hydrolytisch wirksam zu v/erden. Die anwendungstechnischen Eigenschaften der Kollag enhydr ο Iy sate lassen sich im voraus durch Variation des Sinsatzverhältnisses der beiden Basen einstellen. Dadurch gelingt die Hydrolyse des Leders drucklos bei Temperaturen unter 100 ⁰C.

Es werden auf diese Weise bereits Sollagenhydrolysate erhalten, deren Jodfarbzahlen zwischen 40 und 60 liegen.

Ss ist bekannt, daß "Wasserstoffperoxid die Fähigkeit besitzt, bestimmte organische Verbindungen und G-emische aufzuhellen. Gegenüber Kollagenhydrolysat tritt dieser Effekt jedoch nur vorübergehend auf, wie es auch in der DD-PS 30287 beschrieben ist. 3s wurde nun gefunden, daß eine bleibende Aufhellung alt gleichseitiger Stabilisierung der anwendungstechnischen Eigenschaften.nur dann erzielbar ist, wenn die Einwirkung des Wasserstoffperoxids in G-egenwart katalytischer Mengen von 3rdalkaliionen geschieht. Each der Hydrolyse des Leders, s. B. mit Natronlauge und Calciumhydroxid, wird filtriert und durch Zugabe von s. 3. 30 $iger ',Tasserstoffperoxidlösung au des. Oalciumionen enthaltenden Filtrat in einfacher T/eise eine bleibende Aufhellung des Lederhydrolysats ersielt. Zusätzliche verfahrenstechnische Aufwendungen sind nicht erforderlich.

Dein filtrierten lederhydrolysat werden bei 50 ⁰O bis 30 ⁰C 1,0 bis 1,5 $ 30 folge 'Jasserstoffperosidlcsung oder 0,5 bis 1,0$ Garbamidperhydrat zugesetzt und bei dieser Temperatur 3 bis 4 Stunden lang einwirken gelassen. Anschließend werden in an sich bekannter Weise die Calciumionen mit Natriumcarbonat als Oalciumcarbonat ausgefällt. Bs wird filtriert und die blanke Lösung durch Vakuumdestillation konzentriert.

Während ohne diese nachbehandlung Jodfarbzahlen von 40 bi3 60 erhalten werden, gestattet das erfindungsgemäBe Hydrolyse- und. Reinigungsverfahren die Herstellung von Sollagenhydrolysaten mit Jodfarbzahlen von 10 bis 20. Diese hellen Hydrolysate sind besonders geeignet zur Formulierung von Peinkosmetika. Sin v/eiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß bei Verwendung von heterogenem Ausgangsmaterial die dadurch bedingten Schwankungen der Qualitätsparameter weitgehend ausgeglichen werden.

Ausführung^ beispiele i

. 200 g Chromlederabfalle werden mit 125 ml Wasser, 36 ml 12,5 ^iger Natronlauge sowie 25 g Indus trie kalk versetzt und unter Bühren 3 Stunden lang auf 90 + 5 ⁰C erhitzt. Die nicht hydro Iy si er "bar en Anteile sowie das Chromhydroxid werden heiß abfiltriert, und das noch heiße Filtrat wird mit ;,7 ülL einer 30 $igen "^as s erst off peroxidlösung vermischt.

Nach 3 Stunden werden die im Hydrolysat enthaltenen Calciumionen durch Zugabe von Natriumcarbonat ausgefällt. Das ausgefällte Calciumcarbonat wird abfiltriert und das · blaßgelbe Piltrat im Vakuum bis auf einen ITeststoffgehalt von 50 $ eingeengt. Es werden 155 g eines Kollagen.-' hydrolysates mit einer Jodfarbzahl von 14 und einem. Aminostickstoffgehalt von 1,1 erhalten.

2. 200 g Chromiederabfälie 'Werden mit 125 ml Wasser, 17 ml 12,5 ^iger natronlauge sowie 20 g Industriekalk versetzt und unter Rühren 2,5 Stunden auf 90 + 5 ⁰O erhitzt. Die nicht hydrolysierbaren Anteile sowie das Chromhydroxid "werden heiß abfiltriert und das noch heiße Eiltrat mit 2 g Carbamidperhydrat versetzt. Nach 4 Stunden werden die im Hydrolysat enthaltenen Calciumionen durch Zugabe von natriumcarbonat ausgefällt. Das ausgefällte Calciumcarbonat wird abfiltriert und das blaßgelbe Filtrat im Takuum bis auf einen Feststoff gehalt von 50 ^CJ> eingeengt.

3s werden 145 g eines Sollagenhydrolysates erhalten, das eine Jodfarbsahl von 11 und einen Aminostickstoffgehalt von 0,7 hat.

3, 200 g Chromlederabfälle werden mit 125 Gl .Tasser, 80 ml 12,5 iäiger Natronlauge sowie 30 g Industriekalk versetzt und 3,5 Stunden auf 90 + 5 ⁰C erhitzt. Die nicht hydrolysierbaren Anteile und das. Chromhydroxid werden heiß abfiltriert und das noch heiße Piltrat mit 3»7 einer 30 fiigen ".7asserstoffpero:d.dla'3ung vermischt.

!!ach 3 Stunden werden die im Hydrolysat enthaltenen Calciumionen diirch Zugabe von natriumcarbonat ausgefällt. Das ausgefällte Calciumcarbonat wird abfiltriert und das blaßgelbe Piltrat im Vakuum bis auf einen Peststoff gehalt von 45 f° eingeengt. Es werden 180 g eines Zollagenhydrolysates erhalten mit einer Jodfarbzahl von 19 imd einem Aminostickstoff gehalt von 1,8,

Claims

Erfindungsanspruch:

1. Verfahren zur Herstellung schwachgefärbter Kollagenhydrolysate aus kollagenhaltigen tierischen Rohstoffen wie Chromlederabfallen durch Umsetzung mit zwei verschiedenen starken Basen wie Alkali- und Erdalkalihydroxiden, gekennzeichnet dadurch, daß zur Aufhebung der interfibrillären Vernetzung des Kollagens die starke Base in einer Menge von 1 bis 10 °h und zur Hydrolyse bis zum gewünschten Hydrolysegrad die schwache Base in einer Menge von 10 bis 30 $ eingesetzt, die Reaktion unter Normaldruck bei Temperaturen zwischen 70 und 100 C durchgeführt und das Reaktionsgemisch in an sich bekannter Weise durch Filtration geklärt, die Erdalkaliionen mit natriumcarbonat ausgefällt, erneut filtriert und das jetzt blanke Filtrat im Vakuum konzentriert wird.

2· Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß als verschieden starke Basen Natrium hydroxid und Calciumhydroxid eingesetzt werden.

3. Verfahren nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Hydrolyse bei 95⁰C durchgeführt wird,

4· Verfahren nach Punkt 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß Kollagenhydrolysate, die Erdalkaliionen, vorzugsweise Calciumionen enthalten, mit Oxydationsmitteln, vorzugsweise mit Wasserstoffperoxid und dessen Badditionsverbindungen, bei erhöhter 'Temperatur, vorzugsweise bei 60 bis 80 C, aufgehellt wird und in an sich bekannter Weise die Calciumionen mit Natriumcarbonat ausgefällt werden, filtriert und das jetzt blanke Filtrat im Vakuum konzentriert wird.