DE1934228A1 - Als Dispergierhilfsmittel verwendbare Schleimstoffe - Google Patents

Description

• als I)iserierhilfsmittel verwendbare Schleimstoffe Zur Herstellung handgeschöpfter, langfaseriger Papiere werden in fernöstlichen Ländern schon seit langer Zeit Pflanzenschleime als Dispergierhilfsmittel verwendet, die man aus den Wurzeln von Hibiscus manihot, Abelmoschus esculentus und Hydrangea paniculata bereitet. Auch andere Produkte wie Karaja-gum zeigen eine gewisse Dispergierwirkung, die jedoch längst nicht hinreichend ist. Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind Schleimstoffe, die ähnliche Wirksamkeit wie der Schleim aus Hibiscus manihot besitzen, ihn jedoch in manchen Eigenschaften noch übertreffen. Die neuen als DispergierhilBsmittel verwendbaren Schleimstoffe sind dadurch gekennz.eichnet, daß sie aus den bei pH-Werten zwischen 3 und 7 erhaltenen Umsetzungsprodukten wasserlöslicher oder in Wasser dispergierbarer Polyuronsäuren oder partieller Pölyuronsäureester mit Di-oder Polyepoxyden und Eiweißstoffen, Eptiden, Aminosäuren oder Aminothiolen bestehen. Es handelt sich somit um Reak;tioneprodukte einer Dreikomponentenreaktion, bei denen die Uronsäureketten vermutlich ueber die aus den Diepoxyden gebildeten Glykolreste mit den Eiweißatoffen, Peptiden, Aminosäuven oder Aminothiolen verknüpft sind. Die Wirksamkeit der neuen Schleimstoffe läßt sich an folgendem zeigen: tu wässrigen Fasersuspensionen natürlicher und ayntheticher Fasern verschiedenen Types, z. B. Zellstoff, Hn, Glasfaser, Linters, Kunstfaser auf Polyacrylnittilbaßis oder Polyester, mit einer Faserlänge bis zu 30 cm wird Schleimstoff gegeben, bis die Flotte egal ist. Die benötigten Schleimstoffmengen betragen je nach Fasertyp und Verdiinnung zwischen 0,01 und 5 .
• Nach dem Schleimstoffzusatz zerfallen die Stoffknötchen. Aus den so vorbehandelten Fasersuspensionen lassen sich mühelos gleiehmäßige Blätter bilden. Zu dieser ausgezeichneten Dispergierwirkung kommt als Vorteil gegenüber dem Schleim aus Hibiscus Manihot die Stabilität bei der Lagerung. Der natürliche Schleim ist dagegen nur begrenzt haltbar. Außerdem ermöglichen die neuen Schleimstoffe eine jahreszeitlich unabhängige Verarbeitung, während der Schleim aus Hibiscus manihot hauptsächlich im Herbst gewinnbar ist. Die Schleimstoffe gemäß der Erfindung stellen darüber hinaus im Gegensatz zu den bekannten natürlichen Schleimstoffen weitgehend definierte Produkte dar, die zudem den Erfordernissen des jeweiligen Fasertypen angepaßt werden können.
• Die Herstellung der neuen Schleimstoffe erfölgt in der Weise, daß man Polyuronsäuren oder partielle Polyuronsäureester in wässriger Lösung oder Dispersion bei pH-Werten zwischen 3 und 7 mit Di- oder Polyepoxyden und Eiweißstoffen, Peptiden, Aminosäuren oder Aminothiolen zur Umsetzung bringt. Die Zugabe der Reaktionskomponenten zu den Polyuronsäurelösungen erfolgt zweckmäßig ebenfalls in Form ihrer wässrigen Lösungen. Bei Ausführung der Reaktion empfiehlt es sich, in Gegenwart von Puffersystemen zu arbeiten, um die Einhaltung der angegebenen Grenzen des pH-Wertes zu erleichtern. Geeignete Puffersysteme sind beispielsweise Gemische aus primärem und sekundärem Alkaliphosphbtt Gemische aus Ammoniumacetat und Ammoniumchlorid-sowie aus Pyridin und Essigsäure. Als Polyuronsäuren gelten Polyglucuronsäuren wie Hemicellulose, Polygalakturonsäuren wie Pektinsäure und Polymannuronsäursn wie Alginsäure oder ähnliche Synthese- Produkte. Namentlich Alginsäure führt zu Schleimstoffen mit besonders hoher Wirksamkeit. Die Säuren deren Kettenlänge je nach HerkunSt verschieden sein kann, können sowohl in freier Form als auch in Form ihrer Salze mit schwachen Basen, z. B. Pyridin, oder als partielle Ester verwendet werden. Beispiele für wasserlösliche Diepoxyde, die als Reaktionskomponenten bei der erfindungsmäßigen Umsetzung zur Anwendung kommen, sind Athylenglykoldiglycidäther, 1 , 3-Butandioldiglycidäther, 1,4-Butandioldiglycidäther sowie Pentaerythritdiglycidäther. Als Eiweißstoffe lind Peptide eignen sich beispielsweise Glycin, Cystein, Glutaminsäure, Arginin und Aminothiole. In den erfindungsgeääßen Reaktionslösungen läßt sich überraschenderweise schon nach kurzer Zeit ein starker Anstieg der Viskosität beobachten. Bemerkenswerterweise ist die entstehende Schleimlösung von hoher Strähnigkeit, die sich an einem eingetauchten Glasstab zu langen Fäden ziehen läßt. Mit fortschreitender Reaktionszeit nimmt die Dispergierwirkung auffällig zu. Die Reaktion verläuft gewöhnlich bei Raumtemperatur glatt und bedarf keiner äußeren Wärmezufuhr. Gegebenenfalls kann schwache Erwärmung angezeigt sein.
• Die fertigen Schleimstoffe können in Form ihrer bei der Herstellung angefallenen Lösung, gegebenenfalls nach Einengung oder nach Ausfällen mit Lösungsmitteln, z. B. Alkohol / Äther oder Aceton und Wiederauflösen in Wasser zur Anwendung kommen.
• Die Erfindung ist anhand der Beispiele näher erläutert.
• BeisPiel 1 50 g Alginsäure, aus einem hochviskosen technischen Natriumalginat durch Auflösen in Wasser und Bällen mit Säure bereitet,- wurden in 2,5 1 vollentsalztem Wasser gelöst. Dazu wurden 70 g p-Aminobenzoesäure eingerührt, worauf der pH-Wert durch Zugabe von wenigen Tropfen.Pyridin auf 5,5 eingestellt wurde. Man fügte 875 com 1,4-Butandioldiglycidäther zu und rührte während 4 Stunden bei Raumtemperatur. Nach dieser Zeit war ein Anstieg der Viskosität, jedoch noch keine gute Dispergierwirkung festzustellen. Nach 48 Stunden dagegen erhält man ein Produkt mit guter Dispergierwirkung.
• Beispiel 2 Zu einer wie in Beispiel 1 bereiteten Alginsäureläsung wurden 20 g Eieralbumin und 100 ccm 1,4-Butandioldiglycidäther,gegeben, Der pH-Wert wurde mit PyridinfEssigsäure auf 6,5 eingestellt. Nach einer Reaktionszeit von 48 Stunden bei Raumtemperatur wurde ein Produkt mit guter Dispergierwirkung erhalten.
• BeisPiel 3 Aus einer Probe der nach Beispiel 2 erhaltenen Lösung wurde der Pestkörpertteil mit Äthanol ausgefällt und durch mehrmaliges Auflösen in Wasser und Fällen mit Äthanol gereinigt. Man erhielt ein gelbliches Pulver, das nach Waschen mit äthanol, Aceton und Äther getrocknet wurde. Eine Probe dieses Pulvers wurde in Wasser gelöst. Die Dispergierwirkung war erhalten.
• BeisPiel 4 10 g Cysteinhydrochlorid und 10 g mittelviskoses, tech nisches Natriumalginat wurden getrennt in je 100 ml vollentsalztem Wasser gelöst, und die, beiden Lösungen dann vereinigt. Nach Zugabe von 20 ml 1,4-Butandioldiglycidäther wurde der pH-Wert mit Pyridin auf 6 eingestellt.
• Die nach einer Reaktionsdauer von 48 Stunden erhaltene hochviskose-Lösung war stark fädenziehend und zeigt eine gute Dispergierwirkung.
• BeisPiel 5' 10 g Pektinsäure mit einem Veresterungsgrad von ca.
• 40 % wurden in 1.000 ml vollentsalztem Wasser gelöst. -Man, stellte mit Pyridin auf einen pH-Wert von 6 ein und fügte unter Rühren 5 g Eieralbumin und 10 ml 1,4-Butandioldiglycidäther zu. Nach einer Reaktionsdauer von 2 Tagen wurde ein Produkt von mittlerer Dispergierwirkung erhalten.

Claims (1)

1. Patentansprüche 1) Als Dispergierhilfsmittel verwendbare Schleimstoffe, dadurch gekennzeichnet, daß diese aus den bei pH-' Werten zwischen 3 und 7 erhaltenen Umsetsungsprodukte wasserlöslicher oder in Wasser dispergierbarer Polyuronsäuren oder partieller Polyuronsäureester mit Di- oder Polyepoxyden und Eiweißstoffen, Peptiden oder Aminosäuren bestehen.

   Verfahren Verfahren zur Herstellung von Schleimstoffen-nach

   Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Polyuronsäuren oder partielle Polyuronsäureester in wässriger Lösung oder Dispersion bei pH-Werten zwischen 3 und 7 mit Di- oder Polyepoxyden und Eiweißstoffen, Peptiden oder Aminosäuren zur Umsetzung bringt.

   3) Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man in Gegenwart von Puffersystemen arbeitet.

   4) Verfahren nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß man als Polyuronsäure Alginsäure verwendet.