DE2320415B2 - Verfahren zur Verhinderung der Schleimbildung in wäBrigen Zellstoff suspensionen durch Anwendung keimtötender Mittel - Google Patents
Verfahren zur Verhinderung der Schleimbildung in wäBrigen Zellstoff suspensionen durch Anwendung keimtötender MittelInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf die Verhinderung der Schleimbildung in wäßrigen Zellstoffsuspensionen
durch Anwendung keimtötender Mittel, was für viele Zwecke in der Industrie, z. B. der Faser erzeugenden
und der Papier herstellenden Industrie, sowie zum Schutz von Holz- und Bambusmaterialien von großer
Bedeutung ist Es ist in vielen Fällen wichtig, daß das zur Verwendung in der Industrie bestimmte keimtötende
Mittel für Tiere und Menschen nicht toxisch, d. h. nicht
giftig ist, weil sonst die Möglichkeit besteht, daß das den
verschiedenen Materialien wie Faser-, Papier- oder Holzprodukten zugesetzte keimtötende Mittel mit
Lebensmitteln in Berührung kommt, die für Menschen bestimmt sind, und folglich in den Körper des Menschen
gelangt In der Vergangenheit hat man jedoch eine Vielzahl von organischen Quecksilberverbindungen,
organischen Zinnverbindungen und organischen chlorhaltigen Verbindungen als aktive Bestandteile in
keimtötenden Mitteln für industrielle Zwecke verwendet Wie sich jetzt gezeigt hat, besteht bei organischen
Quecksilberverbindungen die Gefahr, daß sie sich im Körper des Menschen allmählich ansammeln, wenn sie
öfters vom Menschen aufgenommen werden. Es gibt inzwischen auch viele Berichte, aus denen hervorgeht,
daß auch organische Zinnverbindungen und organische chlorhaltige Verbindungen für den Menschen toxisch
wirken können. Unter diesen Umständen besteht ein dringendes Bedürfnis, die verschiedenen keimtötenden
Mittel, die für industrielle Zwecke bestimmt sind, durch ein keimtötendes Mittel zu ersetzen, welches eine
sicherere Wirkung bei geringer oder ganz fehlender Toxizität aufweist
Unter Berücksichtigung der vorstehend erläuterten Probleme ist nach einer Verbindung geforscht worden,
die eine große bakterizide und fungizide Wirkungsbreite aufweist und infolgedessen auf den genannten
Gebieten eingesetzt werden kann, und zwar mit einem hohen Grad an Sicherheit, weil sie für Tiere und
Menschen eine nur geringe Toxizität aufweist Das Ergebnis der erwähnten Forschungsarbeiten besteht in
der Auffindung des 2,3,3-Trijodallylalkohols (TJA), eines
Fungizides, das alle vorstehend genannten Anforderungen erfüllen kann, d.h. hoch-aktiv ist und dabei eine
geringe Toxizität aufweist
TJA besitzt, wie im Folgenden gezeigt werden wird, ein breites antibakterielles und antifungielles Wirkungsspektrum, dabei aber auch eine sehr niedrige Toxizität,
was sich aus der Tatsache ergibt, daß bei einem Versuch zur Bestimmung der akuten Toxizität bei Mäusen bei
oraler Verabreichung der Verbindung selbst bei einer Menge von 5000 mg/kg keine der Mäuse den Tod erlitt.
Bei der Prüfung der Toxizität von TJA gegenüber Fischen unter Verwendung von rotem Killifisch, ein
Fisch der Gattung Fundulus, zeigte sich, daß die Toxizität dieser Verbindung gering genug ist, daß
dieselbe als aktiver Bestandteil in einem keimtötenden Mittel für landwirtschaftliche Zwecke, welches auf
Reisfelder aufgebracht werden soll, verwendet werden kann.
und besitzt einen Schmelzpunkt von 151 bis 152°C Die
Verbindung als solche ist bekannt (vergleiche Beilstein ίο »Organische Chemie« Band I, Seite 440). TJA kann in
hoher Ausbeute von 80% oder mehr hergestellt werden, indem man elementares Jod mit Propargylalkohol in
einem wäßrigen Medium in Gegenwart einer Base wie Natriumhydroxid umsetzt, wobei man zunächst 3-Jodpropargylalkohol
erhält der dann durch Anlagerung einer weiteren Menge elementaren Jods in TJA übergeführt werden kann, wobei man in der zweiten
Stufe sowohl in Gegenwart als auch in Abwesenheit einer Base wie Natriumhydroxid arbeiten kann.
TJA besitzt eine starke keimtötende Wirkung gegenüber einer großen Zahl von Bakterien und Fungi
bei gleichzeitiger geringer Toxizität gegenüber Tieren und Menschen. Vor allem aber weist TJA eine starke
wachstumshemmende Wirkung gegenüber Mikro-Organismen
der Gattungen Aerobacter, Penicillium, Trichoderma, Pescilomyces, Humielola und Aspergillus
niger auf, die für die Bildung des unerwünschten Schleimes verantwortlich sind, der häufig bei der
Papierherstellung auftritt TJA läßt sich infolgedessen sehr gut als aktiver Bestandteil in Mitteln zur
Schleimbekämpfung verwenden.
TJA kann als solcher den zu behandelnden Zellstoffsuspensionen zugesetzt werden, und zwar in einer
solchen Menge, daß die sich ergebende TJA-Konzentration für die Bakterien und Fungi toxisch ist Der TJA
kann aber auch in entsprechende Präparate oder Gemische eingebaut werden, die als konzentrierte
Emulsionen Suspensionen oder Lösungen vorliegen. TJA kann gegebenenfalls auch in Mischung mit einem
geeigneten Zusatzmittel verwendet werden. Das Verdünnungsmaterial muß gegenüber dem aktiven
Bestandteil chemisch inert sein. Geeignete flüssige Verdünnungsmittel sind beispielsweise Lösungsmittel
wie Dimethylformamid, Dimethylsulfoxid, Dioxan, Cyclohexan oder Methoxybutanol, in welchen TJA
löslich ist, oder auch andere Flüssigkeiten wie Wasser, Benzol oder Kerosin, in welchen TJA dispergiert oder
mit Hilfe eines oberflächenaktiven Mittels in Lösung gebracht werden kann. Beispiele für geeignete flüssige
so Träger- bzw. Verdünnungsmaterialien sind weiterhin niedere aliphatische Alkohole wie Methanol und
Äthanol, weiterhin Dioxan, Azeton, Cyclohexan und Methoxybutanol. Damit eine wirksame Verteilung des
TJA gemäß vorliegender Erfindung erreicht werden kann, verwendet man die aktive Verbindung vorzugsweise
in Kombination mit Mitteln, die die Ausbreitung unterstützen, Netzmitteln und/oder Emulgiermitteln.
Als Mittel, die die Ausbreitung unterstützen, Netzmittel und/oder Emulgiermittel können verschiedene oberflächenaktive
Mittel wie aliphatische mehrwertige Alkohole, z.B. Äthylenglykol, Glyzerin und Butylenglykol
sowie die Esterderivate derselben mit aliphatischen Säuren verwendet werden.
TJA oder das TJA-haltige Mittel wird zur Schleimbekämpfung bei der Papierherstellung der wäßrigen Pulpe, d. h. der Zellstoffsuspension in einer Konzentration von 10 bis 1000 Teile pro Million Gewichtsteile Wasser zugesetzt.
TJA oder das TJA-haltige Mittel wird zur Schleimbekämpfung bei der Papierherstellung der wäßrigen Pulpe, d. h. der Zellstoffsuspension in einer Konzentration von 10 bis 1000 Teile pro Million Gewichtsteile Wasser zugesetzt.
Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung
der Ei-findung.
Eine Stammkultur von Flavobacterium peregrinum,
das ist einer der Schleim erzeugenden Mikroorganismen, die üblicherweise bei der Papierherstellung
auftreten, wurde in geeigneter Konzentration (auf Bakterienzellen bezogen) zum Impfen eines halbsynthetischen,
Kartoffel enthaltenden, flüssigen Kulturmediums verwendet TJA wurde in verschiedenen
Konzentrationen zu verschiedenen Teilen des so geimpften halb-synthetischen Kulturmediums gegeben,
so daß man eine Reihe von Versuchsproben erhielt, in welchen die TJA-Konzentration sich von einer
Versuchsprobe zur anderen seriell, d.h. allmählich verringerte Auf diese Weise wurde der Mikroorganismus
in jeder Versuchsprobe eine vorher bestimmte Zeitspanne mit dem TJA in Berührung gebracht
Anschließend wurde der Zellkuchen der Mikroorganismen aus jeder Versuchsprobe abffltriert und zweimal
mit einer physiologischen Salzlösung in der Zentrifuge gewaschen. Der gewaschene Zellkuchem wurde zum
Impfen eines flachen Kulturmediums verwendet und bebrütet Anschließend wurde die Zahl der gebildeten
Kolonien des Mikroorganismus festgestellt Zum Vergleich wurde der beschriebene Vorgang noch einmal
ohne Zusatz von TJA wiederholt Das Ausmaß der Sterilisation wurde als Prozentsatz der Zahl der
Kolonien der behandelten Mikroorganismen bezogen auf die Zahl der Kolonien der nicht behandelten
Organismen nach folgender Gleichung bestimmt:
Zahl der Kolonien der behandelten Mikroorganismen
Zahl der Kolonien der nicht behandelten Mikroorganismen
Zahl der Kolonien der nicht behandelten Mikroorganismen
■)■
Die Ergebnisse des Versuchs sind in der folgenden Tabelle I enthalten.
Tabelle I
30 ppm 10 ppm 3 ppm
1 ppm
unbehandelt
0,5 Stunden | 20% | 7% | 5% | 0% |
1,0 Stunden | 53% | 35% | 7% | 0% |
6,0 Stunden | 100% | 83% | 69% | 64% |
24,0 Stunden | 100% | 100% | 97% | 67% |
rabelle I eeht hervor, daß T | IA eine starke | Tabelle II |
0%
0%
0%
0%
0%
0%
0%
keimtötende Wirkung gegenüber Flavobacterium peregrinum,
einem der üblichen Schleim erzeugenden Mikroorganismen, der leicht bei der Papierherstellung
auftritt, aufweist
In diesem Beispiel soll die antifungielle Wirkung von
TJA gezeigt werden, wenn die Verbindung in Form eines flüssigen Präparates auf eine Zellstoffbahn
aufgesprüht wird.
TJA wurde gleichmäßig in verschiedenen Konzentrationen, wie in der folgenden Tabelle II angezeigt, in
verschiedene Zellstoffproben eingebracht Die behandelten Zellstoffproben wurden bei 28° C 7 Tage lang
bebrütet Nach der Bebrütung wurden die Proben visuell geprüft und die antifungielle Wirkung der Verbindung
auf dem Zellstoff wurde wie folgt geschätzt:
1. keine Wirkung feststellbar
2. geringe Wirkung feststellbar
3. gute Wirkung feststellbar.
Es zeigte sich, daß die Mikroorganismen, die sich in dem in den bebrüteten Zellstoffproben gebildeten
Schleim befanden, vorwiegend aus dem Fungus Aspergillus niger bestanden. Die Ergebnisse der
Versuche sind in Tabelle II angegeben.
40 Konzentrationen der Antifungielle
eingesetzten Verbindung Wirkung
eingesetzten Verbindung Wirkung
0 ppm
100 ppm
200 ppm
300 ppm
100 ppm
200 ppm
300 ppm
5(1
auch dann in wirksamer Weise inhibieren kann, wenn
:>5 die Verbindung auf den Zellstoff aufgesprüht wird.
TJA wurde einem Zellstoffbrei, d. h. einer wäßrigen Suspension eines Zellstoffmaterials (l%ige Konsistenz
no der Pulpe bzw. des Zellstoffbreies) in verschiedenen
Konzentrationen von 5, 10, 15, 20, 25 oder 30 ppm der aktiven Verbindung zugesetzt. Der behandelte Zellstoffbrei
wurde bei 28°C sieben Tage bebrütet. Nach dem Bebrüten wurde die antifungielle Wirkung (d. h. die
e>5 schleimbekämpfende Wirkung) des TJA in der in Beispiel 4 beschriebenen Weise festgestellt. Die
Versuchsergebnisse sind in der Tabelle III zusammengefaßt.
Tabelle ΠΙ | Gebleichter | 23 20 415 | 6 | Ungebleichter | Strohzell | |
5 | Konzentrationen | Weichholz- | Hartholz- | stoff | ||
der aktiven | Kaftstoff | Kraftstoff | ||||
Verbindung | Gebleichter | |||||
(ppm) | 1 | Hartholz- | 1 | \ | ||
0 | 1 | Kraftstoff | 3 | 1 | ||
5 | 1 | 3 | 1 | |||
10 | 1 | 1 | 3 | 1 | ||
15 | 1 | 1 | 3 | 1 | ||
20 | 3 | 3 | 3 | 3 | ||
25 | 3 | 3 | 3 | 3 | ||
30 | 3 | |||||
3 | ||||||
3 | ||||||
Beispiel 4
Die folgenden Materialien
Die folgenden Materialien
233-Trijodallylalkohol 10 g
Octylphenol-Formaldehyd-Kondensat
alls oberflächenaktives Mittel S g
Dimethylformamid 85 g
wurden zusammengemischt, so daß man ein emulgierbares
Konzentrat erhielt, welches mit Wasser weiter verdünnt werden konnte.
Die vorstehenden Beispiele zeigen, daß 233-Trijodallylalkohol
mit ausgezeichnetem Erfolg zur Bekämpfung der Schleimbildung in wäßrigen Zeilstoffsuspensionen
verwendet werden kann.
Claims (1)
- Patentanspruch:Die Verwendung von 233-TrijodallyIalkohol als Fungizid zur Verhinderung der Schleimbildung in wäßrigen Zellstoffsuspcnsionen.TJA te% eine kristalline Substanz der FormelC=C-CH2OH
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