DE168872C

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Publication number: DE168872C
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KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die Gewinnung von Leim aus leimgebenden Stoffen, wie Knochen, Knorpel, Haut, Bindegewebe usw., kann bekanntlich in der Weise geschehen, daß diese Stoffe in den meisten Fällen zuerst vom Fett befreit werden, was entweder durch Extraktion des Fettes mittels verschiedener Extraktionsmittel, wie Benzin, Schwefelkohlenstoff, Tetrachlorkohlenstoff usw., in der Wärme oder durch

ίο Verseifung des Fettes mittels Ätzalkali ausgeführt wird. Die so entfetteten Stoffe werden dann, falls sie viel Mineralsalze enthalten, wie z. B. Knochen, von diesen Salzen mit Hilfe von Mineralsäuren, wie Salzsäure, schweflige Säure, Phosphorsäure, event, unter Verwendung von Druck befreit, »demineralisiert«, worauf die weiche knorpelige Masse »Kollagen« von Salzen und Säure event. unter Verwendung von schwacher Sodalösung sorgfältig ausgewaschen und die ausgewaschene neutrale Kollagenmasse durch längeres Kochen mit Wasser bezw. mittels Dampfes in Leimbrühe übergeführt, »glutiniert« wird. Um die Glutinierung rascher zu bewirken, kann das Erhitzen unter Druck geschehen.

Auch hat man für diesen Zweck vorgeschlagen, Säuren (angesäuertes Wasser, konzentrierte Essigsäure, Salzsäure, Schwefelsäure, Salpetersäure bei der Glutinierung der Haut), im besonderen schweflige Säure bezw. Sulfite und Mineralsäuren, und- Alkalien (konzentriertes Ammoniak) in der Hitze event, unter Druck zu benutzen.

Um gleichzeitig das Fett zu gewinnen, können die nicht entfetteten event, auch nicht von Salzen befreiten Stoffe unmittelbar mit Wasser oder mit gespanntem Dampfe ausgekocht oder mit starkem Ammoniak unter Anwendung von Druck und Hitze behandelt werden. Das Fett kann auch ohne Extraktionsmittel bei gewöhnlicher Temperatur während der Entfernung der mineralischen Stoffe gewonnen werden.

In allen Fällen erfordert die Überführung der entmineralisierten, leimgebenden Stoffe in Leim (Verleimung, Leimsieden, Glutinierung) längere Zeit (mehrere Stunden) event, eine Anwendung von Druck, stärkeren Säuren oder Alkalien. Längeres Erhitzen ruft aber auch in neutraler Lösung besonders unter Druck event, bei Gegenwart von freien . Mineralsäuren oder Alkalien eine weitgehende Zersetzung des Leimes hervor, welche sich darin äußert, daß das Endprodukt seine »normalen« Eigenschaften einbüßt. Es ist z. B. in kaltem Wasser leicht löslich, wird aus seinen Neutralsalzlösungen mit Säure nicht gefällt und fällt auch nicht aus seiner sauren alkoholischen Lösung nach der Neutralisation aus. Es ist ferner unfähig, durch längere Hitzeeinwirkung in eine in heißem oder kaltem Wasser oder gesättigten Neutralsalzlösungen unlösliche Form überzugehen, so daß unter Umständen sogar keine Gallertbildung zustande kommt. Diese Verfahren besitzen also den Nachteil, daß sie nicht gleichzeitig eine schnelle Verleimung und volle Erhaltung des Leimstoffs gestatten.

Ferner können bei allen bekannten Vorbehandlungsverfahren des leimgebenden Stoffes, sowie bei allen bekannten Glutinierungs-

verfahren die Proteinstoffe und dergl. nicht vollständig und in einfacher Weise vor der Glutinierung beseitigt werden, welche viel zu der Nichteinheitlichkeit und Verunreinigung des Endproduktes beitragen, was die Eigenschaften und die Ausbeute des Leims beeinträchtigt. Die Reinigung, welche nach der Glutinierung, wie üblich, vorgenommen wird, erreicht ihren Zweck nicht.

ίο Alle diese Nachteile werden durch das vorliegende Verfahren vermieden.

Das Verfahren beruht darauf, daß die leimgebende Masse nach geeigneter Vorbehandlung behufs Umwandlung der Masse in Leim der Einwirkung siedender, verdünnter Monochloressigsäure kurze Zeit unterworfen und darauf der Leim in bekannter Weise durch Aussalzen aus der Lösung abgeschieden wird.

Da die Glutinierung in einer sauren Lösung vor sich geht, so ermöglicht das Verfahren, eine erschöpfende Alkalivorbehandlung der entmineralisierten Masse vorzunehmen zwecks Reinigung von auf andere Weise schwer zu entfernenden Beimengungen, besonders, wenn die letzteren schon in die Leimbrühe übergegangen sind. Eine völlige Abscheidung der Beimengungen gelingt übrigens nur bei der Anwendung von Natron oder Kalilauge; nicht aber bei der Anwendung von Soda, Kalkmilch und dergl. Dadurch, daß die Verleimung in einer sauren Lösung vor sich geht, wird auch das praktisch unausführbare Auswaschen von Alkali vermieden.

Eine Zersetzung des Leimes bei der Glutinierung mit Hilfe von Monochloressigsäure, obwohl der Leim gegen andere Säuren sehr empfindlich ist, ist dabei gar nicht zu befürchten, da hier ein eigenartiger chemischer Vorgang vor sich geht, welcher unten näher auseinandergesetzt wird.

Das Verfahren wird z. B. bei Verwendung von Knochen zweckmäßig in folgender Weise ausgeführt.

Nicht entfettete, zu einer breiartigen Masse zerkleinerte Knochen werden so lange mit verdünnter Salzsäure (1:3) behandelt, bis letztere keine Salze mehr aufzunehmen vermag, was zweckmäßig durch öfteres Erneuern der Salzsäure unter Entfernen der sich bildenden oberflächlichen Fettschichten und Rühren geschieht. Das abgeschiedene Fett wird gesammelt und in geeigneter Weise weiter verarbeitet. Die so von den meisten Salzen und Fett befreite knorpelige Masse wird einige Male mit kaltem Wasser gespült und sodann mit einer 1 bis 3 prozentigen Natronlauge behandelt. Hierdurch werden die vorhandenen Eiweißstoffe, Mucin und dergl. (2 bis 5 Prozent, je nach dem Ausgangsmaterial), gelöst, und es fallen dabei noch die Reste von Calciumphosphat, welche dem Auswaschen entgangen sind, in fein suspendiertem Zustande aus, ferner werden etwa zurückgebliebene geringe Fettreste verseift.

Durch drei- bis viermaliges Erneuern der schwachen Alkalilösung und kurzes Nachwaschen mit kaltem Wasser werden alle diese Beimengungen vollständig entfernt. Die Eiweißstoffe und dergl. können durch Ansäuern der alkalischen Lösung niedergeschlagen und gewonnen werden.

Die alkalisch reagierende knorpelige Masse wird nun in eine 1 prozentige wäßrige Lösung von Monochloressigsäure gebracht, welche zum Sieden erhitzt wird, wobei die Umwandlung der leimgebenden Substanz in Leim vor sich geht, und welche durch kurzes Kochen der Masse (etwa 10 Minuten) beendet werden kann. Die heiße, konzentrierte Leimbrühe wird sodann nitriert und z. B. mit Magnesiumsulfat in bekannter Weise ausgefällt und durch Abspülen mit kaltem Wasser von dem Fällungsmittel und Säure befreit.

Die besondere Wirkung der Monochloressigsäure, in welcher ein Reagenz gefunden wurde, das eine schnelle Verleimung in saurer Lösung ermöglicht und jede Zer- go setzung des Leims ausschließt, erklärt sich dadurch, daß diese Säure beim Erwärmen mit Wasser bekanntlich sich sehr langsam in Salzsäure und Oxyessigsäure (Glycolsäure) gemäß der Gleichung:

CH₂ClCOOH+ H₂O =

CH₂ (OH) COOH+ HCl

zersetzt. Diese in Spuren sich entwickelnde Säure bewirkt in statu nascendi die Ver-Wandlung der leimgebenden Substanzen in Leim, wirkt also wie ein Katalysator. Ferner verbindet sie sich gleichzeitig sofort mit dem Leimmolekül, welche Verbindung in 70 prozentigem Alkohol löslich ist und aus welcher Lösung der Leim durch Neutralisation mit Alkali unverändert ausgefällt wird. Diese spurenweise Entwicklung und gegenseitige Bindung der Säure, welche sozusagen verbraucht ist, gibt die Möglichkeit, jede Zersetzung des Leims zu vermeiden. Während freie siedende Mineralsäure auch bei einer Stärke unter 0,05 Prozent eine Zersetzung hervorruft, ist eine 5 prozentige Monochloressigsäure selbst in der Wärme gegen den Leimstoff völlig indifferent, vorausgesetzt, daß nicht zu lange (über eine Stunde) gekocht wird.

Das hierbei gewinnbare Endprodukt verhält sich »normal«, d. h. besitzt die folgenden Eigenschaften: Unlöslichkeit in kaltem Wasser, vorzügliche Gallertbildung, Färb-

Claims

losigkeit, Fällbarkeit mit Säuren aus seiner Neutralsalzlösung, Fällbarkeit bei der Neutralisation seiner sauren alkoholischen Lösung, Kondensierbarkeit durch Hitze usw. Diese normalen Eigenschaften des Leims fehlen alle oder teilweise in dem Falle, wenn der Leim in Zersetzung geraten ist. An Stelle der Monochloressigsäure kann man auch Monobromessigsäure verwenden.

Patent-A ν SPRüc he:

i. Verfahren zur Gewinnung von

Leim, dadurch gekennzeichnet, daß die Umwandlung der leimgebenden Substanzen in Leim durch Kochen mittels verdünnter Monochloressigsäure oder Monobromessigsäure ausgeführt wird.
2. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die entfetteten event, demineralisierten leimgebenden Stoffe behufs Entfernung von Beimengungen vor der Glutinierung mit verdünnter Ätzalkalilauge behandelt werden, worauf die Masse kurze Zeit mit einer verdünnten wäßrigen Lösung von Monochloressigsäure oder Monobromessigsäure gekocht und der Leimstoff aus der sauren Lösung in bekannter Weise ausgesalzen and gewaschen wird.