DE2416770A1 - Vitalprotein-streichmasse - Google Patents

Description

• "Vital prote in-Stre ich masset' Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Streichmassen, die zum Herstellen von Papier verwendbar sind.
• Es ist genereller Zweck derartiger Streichmassen, die innere Verleimung der Papierfasern zu bewirken. Dabei werden an den Deckstrich besondere Anforderungen gestellt. Bisher wurden für den letzteren Zweck relativ teure Produkte mit höchster Bindekraft, wie synthetische Binder, Caseine und hochkonzentrierte Sojaproteine, verwendet. Synthetische Produkte und Caseine scheiden im wirtschaftlichen Bereich wegen ihres Preises mehr und mehr aus. Sojaprotein ist in vielen Fällen wegen mangelnder physikalischer Eigenschaften nicht anwendbar.
• Obwohl die verschiedenen Proteine, wie Albumin, Casein und auch Weizenprotein, aus gleichen Bausteinen aufgebaut sind, weisen diese erhebliche Unterschiede in den physikalischen Eigenschaften auf. Es lag an sich nahe, das Weizenprotein auf seine Eignung als Ersatzstoff für Casein zu prüfen.
• Dies ist in der einschlägigen Technik auch immer wieder versucht worden, ohne Erfolg, weil stark verteuernde Aufbereitungsmassnahmen von vorneherein ausscheiden.
• Das Weizenprotein galt in diesem Sinne als nicht wirtschaftlich aufbereit- "Vital p rotein-Sitre ichrnasse" bar und nicht mit anderen Streichmassen mischbar.
• Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, als Ausgangsstoff Weizenprotein zu wählen, weil dieses wegen seiner natürlichen Klebekraft die besten Voraussetzungen mitbringt, und dieses wirtschaftlich zu einer qualitativ hochwertigen Streichmasse aufzubereiten.
• Im Rahmen systematischer Versuche wurde dabei erkannt, dass es darauf ankommt, die innere Struktur der Weizenproteine durch geeignete Massnahmen so zu verändern, dass man nicht nur zu brauchbaren, vielmehr zu Deckstrich-Qual itäten kommt.
• Da die beiden Hauptkomponenten des Weizenproteins, Gliadin und Glutenin, unterschiedliche Molekulargewichte und damit auch unterschiedliches Lösungsverhalten aufweisen, wurde versucht, die Riesenmoleküle des Glutenins (Molekulargewicht über 100.000) durch das Anwenden starker mechanischer Scherkräfte, d. h. durch intensives Kneten, mindestens zum Teil aufzubrechen.
• Im Rahmen dieser Versuche wurde ein Ansatz bereitet, der aus 20 Teilen sog. Satinweiss, d. i. Calciumaluminat mit 80 % H2O, 40 Teilen Kaolin 40 Teilen Bariumsulfat (Blancofix) 10 Teilen Weizenprotein " Vitalprotei.-,-S ., -eich masse" 3 Teilen Kunststoffbinder (polymeres Acrylnitril) und 1 Teil optischem Aufheller bestand, und dieses Gemisch wurde mit Natronlauge auf pH 12,0 eingestellt. Dieser Ansatz wurde 30 Minuten verknetet. Die Farbe war deutlich besser als mit Delta-Protein, die Bindekraft sehr gut, die Rupffestigkeit und Retention zufriedenstellend. Als nachteilig erwiesen sich jedoch der anfängliche Anteil an ungelösten Teilchen und der Anstieg an Viskosität im Verlauf von 12 Stunden auf das Doppelte.
• Der Viskositätsanstieg und das damit verbundene veränderte rheologische Verhalten der Streichmassen auf der Maschine waren so deutlich nachteilig, dass diese Rezeptur noch keine endgültige Lösung brachte.
• Die Aufgabe, eine Streichmasse, bei der alle technologischen Eigenschaften befriedigend vorhanden sind, herzustellen, wurde erst mit einer Veränderung der Rezeptur durch den Zusatz von 200 ppm Natriumbisulfit gelöst.
• Die Rezeptur wurde so eingestellt, dass auf ein Gewichtsteil Vitalweizenprotein Bisulfit im Verhältnis von 1 : 0,0001 bis 0,0008 gegeben wurde.
• Die Wirkung war überraschend. Das Natriumbisulfit löst bzw. lockert die inneren Verknüpfungen der Molekülketten nachhaltig. Die äussere Folge war ein Vergleichmässigen der bisher mit dem Zeitablauf schwankenden Viskosität und ganz allgemein eine hervorragende Streichfähigkeit.
• Das Produkt erwies sich als dem Casein weit überlegen.
• "Vital p rotein-S treichmasse" Die Erfindung löst daher die gestellte Aufgabe, indem sie von einem Verfahren zum Herstellen von Streichmassen für die Papierproduktion, insbesondere für Deckstriche, unter Zusatz von Proteinen, ausgeht, und sie kennzeichnet sich dadurch, dass als überwiegender Bindemittelanteil Vitalweizenprotein verwendet wird, wobei die inneren Verknüpfungen der Bestandteile Gliadin und Glutenin durch den Zusatz reduzierender Mittel, vorzugsweise vom Typ des Natriumbisulfits, gelockert oder gesprengt werden und das Gemisch einem intensiven maschinellen Knetvorgang unterworfen wird. Dabei ist es wichtig, dass der Knetvorgang mindestens 30 min. andauert. Andere reduzierende Mittel, beispielsweise Thioglykolsäure (HSCH2 COOH), sind mit ähnlichem Erfolg erprobt worden.
• Er kann auch mittels einer Homogenisierungsvorrichtung, die verfahrensmässig dem Knetvorgang ähnlich ist, beispielsweise vom Typ der Supratongeräte, durchgeführt werden.
• Erst das Zusammenwirken der chemischen und der mechanischen Verfahrensstufen bringt den erfindungsgemässen Erfolg und bewirkt eine Streichmasse, die sowohl wirtschaftlich herstellbar ist als auch hervorragende Qualitätseigenschafien aufweist.
• Die so gewonnene Slreichmasse ist mit anderen Streichmassen, beispielsweise Caseinen, mischbar.

Claims (3)

1. "Vitalprotein-Streichmasse" ichmasse"

   Patentansp rüche Verfahren zum Herstellen von Streichmassen für die Papierproduktion, insbesondere für Deckstriche, unter Zusatz von Proteinen, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass als überwiegender Bindemittelanteil Vitalweizenpr<otein, wobei die inneren Verknüpfungen der Bestandteile Gliadin und Glutenin durch den Zusatz reduzierender Mittel, vor zugsweise vom Typ des Natriumbisulfits, gelockert oder gesprengt werden, Verwendung findet, und das Gemisch einem intensiven maschinellen Knetvorgang unterworfen wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewichtsteile des Vitalprotein zum Bisulfit sich verhalten wie 1 0,0001 bis 1 :0,0008.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Knetvorgang bei RT mindestens 20 Min. andauert.