DE1105566B

DE1105566B - Verfahren zur Herstellung von Kernbindemitteln fuer Giessereizwecke

Info

Publication number: DE1105566B
Application number: DED24357A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Chem Dr Phil Hel Roederer
Original assignee: CPC Maizena GmbH
Current assignee: CPC Maizena GmbH
Priority date: 1956-11-24
Filing date: 1956-11-24
Publication date: 1961-04-27

Description

Verfahren zur Herstellung von Kernbindemitteln für Gießereizwecke Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur. Herstellung von Kernbindemitteln für Gießereizwecke aus konzentrierten wäßrzgen Zuckerlösungen.
Es ist bekannt, konzentrierte wäßrige Lösungen von Saccharose, d-Glukose, Maltose, Invertzucker oder Abläufe der Saccharosegewinnung, wie Melasse, oder Dextrosegewinnung, wie Hydrol, für sich oder miteinander vermischt, gegebenenfalls nach Neutralisation auf p- u7 mit Alkali- oder Erdalkalinitraten, -sulfaten, -chloriden oder -silikaten oder mit Natriumbicarbonat, als Kernbindemittel zu verwenden. Für hohe Anforderungen reicht die damit erzielbare Kernfestigkeit jedoch nicht aus. Außerdem neigen konzentrierte wäßrzge Zuckerlösungen zum Auskristallisieren.
Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, die Kernbindeeigenschaften von wasserlöslichen Kohlenhydraten dadurch zu verbessern, daß man sie bei Temperaturen über 100°C mit Mineralsäuren, vorzugsweise Schwefelsäure, behandelt. Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß die Behandlungsapparatur aus säurefestem Material bestehen muß.
Die geschilderten Nachteile werden durch die vorliegende Erfindung vermieden.
Die Erfindung löst die Aufgabe, die Kernbindeeigenschaften von konzentrierten wäßrigen Zuckerlösungen wesentlich zu verbessern und ein Auskristallisieren zu verhindern. Dieses Ziel wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß man wäßrige, vorzugsweise konzentrierte Lösungen von Mono- und/oder Oligosacchariden aus Aldosen, wie d-Glukose und/oder Maltose, bei Temperaturen über 100°C und pH-Werten über 8 so lange mit alkalisch reagierenden Substanzen behandelt, bis vorzugsweise 20 bis 250/0 der Aldosen in Ketosen umgewandelt sind (Lobry de Bruyn-van Ekensteinsche Umlagerung). Außerdem erfolgten nicht näher definierte intramolekulare Wasserabspaltungen und Aldokondensationen unter Bildung von sauren Substanzen und gegebenenfalls von Melanoidinen.
Die Durchführung der analytischen Bestimmungen kann beispielsweise nach der Methode von Fehling-Soxhlet (Bestimmung der reduzierenden Zucker, berechnet als d-Glukose) und der jodometrischen Methode von Kline-Acree (Bestimmung der Aldosen) erfolgen. Als alkalische Substanzen für die Durchführung des Verfahrens eignen sich z. B. Alkalihydroxyde, Ammoniumhydroxyd, Erdallkalihydroxyde, Pyridin oder Chinolin.
Die alkalischen Substanzen kommen in einer Menge bis zu 100/,), berechnet auf die konzentrierten wäßrigen Zuckerlösungen, zur Anwendung. Als besonders geeignete Ausgangsstoffe haben sich die Abläufe der Stärke- oder Holzverzuckerung (Hydrol) erwiesen. Gegebenenfalls können die konzentrierten wäßrigen Zuckerlösungen vor und/oder nach der Behandlung verdünnt oder konzentriert werden. Auch kann nach der Behandlung ein gegebenenfalls vorhandener Allkali- oder Säureüberschuß neutralisiert werden. Außerdem können die mit alkalischen Substanzen behandelten Zuckerlösungen teilweise durch nicht behandelte Zuckerlösungen ersetzt werden.
Eine besondere Ausführungsform besteht darin, daß man die konzentrierten wäßrigen Zuckerlösungen nach der Behandlung, gegebenenfalls nach dem Verdünnen, zusammen mit Stärke oder stärkehaltigen Mehlen auf Walzentrocknern behandelt und in Trockenerzeugnisse überführt. Die mit einem solchen Erzeugnis erhaltenen Kerne besitzen außer einer hohen Trockenfestigkeit auch eine hohe Grünfestigkeit.
Beispiel 1 Dextroseabläufe (Hydrol) von 43'B6 mit einem Wassergehalt von etwa 200/, werden unter Zusatz von 0,5 bis 5 °/o Natriumhydroxyd 5 bis 20 Minuten lang auf über 100°C erhitzt. Die Temperatur des Reaktionsgemisches steigt dabei auf etwa 110°C an. Wenn 25 bis 30"/, der Aldosen in Ketosen umgewandelt sind, wird die Reaktion durch Zugabe von so viel kaltem Wasser unterbrochen, daß das Reaktionsgemisch dadurch wieder auf 43'B6 verdünnt wird. Es werden Kernbindemittel mit verbesserten Eigenschaften erhalten, die insbesondere in einer erhöhten Biegefestigkeit zum Ausdruck kommen. Außerdem sind die Produkte kristallisationsfest.
Beispiel 2 Dextroseabläufe (Hydrol) von 43'B6 mit einem Wassergehalt von etwa 200/, werden auf 104°C erhitzt. Bei dieser Temperatur werden 0,5 bis 100/, gasförmiges Ammoniak eingeleitet. Nach 10 bis 60 Minuten sind 25 bis 300/, der Aldosen in Ketosen umgewandelt. Die dunkelgefärbte Masse wird mit Wasser auf 43° B6 verdünnt und als Kernbindemittel verwendet. Die Vorteile sind die gleichen wie die im Beispiel I -geschilderten.
Beispiel 3 Dextroseabläufe (Hydrol) von 43°B6 mit einem Wassergehalt von etwa 200[, werden unter Zusätz von 5 bis 10 °% Bariumhydroxyd (Ba(O Hj2 - 8 H20) 20 bis 40 Minuten auf 105 bis 115°C erhitzt, bis 25 bis 30 °% der Aldosen in Ketosen umgewandelt sind. Das Reaktionsgemisch wird mit kaltem Wasser auf 43° B6 verdünnt und als Kernbindemittel verwendet. Die Vorteile entsprechen den im Beispiel 1 geschilderten.

Claims

PATENTANSPRÜCFir: 1. Verfahren zur Herstellung von Kernbindemitteln für Gießereizwecke aus zuckerartigen Stoffen, dadurch gekennzeichnet, daß man wäßrige, vorzugsweise konzentrierte Lösungen von Mono- und/oder Oligosacchariden aus Aldosen, wie d-Glukose und/oder Maltose, bei Temperaturen über 100°C und pH-Werten über 8 so lange mit alkalisch reagierenden Substanzen behandelt, bis vorzugsweise 20 bis 25 °/o der Aldosen in Ketosen umgewandelt sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die alkalischen Substanzen in einer Menge bis zu 10 °/o, berechnet auf die konzentrierten wäßrigen Zuckerlösungen, zur Anwendung kommen.
3. Verfahren nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß Abläufe der Stärke-oder Holzverzuckerung (Hydrol) der Behandlung unterworfen werden.
4. Verfahren nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß man die konzentrierten wäßrigen Zuckerlösungen nach der Behandlung unter Zusatz von Wasser zusammen mit Stärke oder stärkehaltigen Mehlen auf Walzentrocknern behandelt und in ein Trockenerzeugnis überführt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 229 603; Chem. Zentralblatt; 1946, S. 782 (französische Patentschrift Nr. 912 875) ; »Auszüge deutscher Patentanmeldungen«, Vol. 19, Nachtrag 3, Akt. Z. V 41219 VIa.