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Verfahren zur Herstellung von wasserlöslichen Produkten aus Eiweißstoffen
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von wasserlöslichen,
als Faserschutzmittel geeigneten Derivaten von Eznweißstoffen, bei dem man Eiweißstoffe,
Eiweißprodukte oder aminosäurehaltige Gemische dieser Stoffe mit solchen Verbindungen
behandelt, die an sich im allgemeinen die Eiweißverbindungen in unlösliche Verbindungen
(Kondensationsprodukte) überführen, so z. B. mit größeren Mengen Formaldehyd, Ketonen,
Chlor oder Brom unter geeigneten Bedingungen behandelt, z. B. unter Zusatz von .organischen
NH-, NH2- und phenolhydroxylhaltigen Verbindungen. Die stickstoffhaltigen Verbindungen,,
zu denen auch Ammoniak zu rechnen ist, dienen hier dazu, das Unlöslichwerden der
Eiweißkondensate zu verhindern, wobei die sich zunächst aus ihnen durch die Einwirkung
der Aldehyde oder Ketone- bildenden Kondensationsprodukte,die unter gewöhnlichen
Umständen nach und nach unlöslich werden, sich mit den Eiweißstoffen sogleich zu
löslichen Kondensationsprodukten umsetzen.
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Es ist bekannt, .daß Eiweißstoffe und Eiweißprodukte einerseits und
NH2- , NH-oder phenolhydroxylhaltige Verbindungen andererseits mit größeren Mengen
Aldehyden oder Ketonen in neutraler oder alkalischer bzw. saurer Lösung unlösliche
Verbindungen ergeben. Es war daher die Feststellung überraschend, &ß die durch
Vereinigung beider bekannten Verfahren erhältlichen Produkte .leicht wasserlöslich
sind und fast frei von unlöslichen Körpern. Es ist ferner bekannt, wasserlöslicbe
Eiweißverbindungen durch Behandeln mit kleinen Mengen Förmal!dehyd (o,6-°/(,), in
Gegenwart von Alkali bis zu 6 % Formaldehyd, zu erhalten; beim Eintrocknen
werden diese Körper aber unlöslich. Demgegenüber bleiben die nach dem vorliegenden
Verfahren hergestellten Produkte trotz Benutzung viel größerer Mengen Formaldehyd
(2o, q.o °/o und mehr) auch nach dem Eintrocknen in Wasser leicht löslich.
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Ferner ist bekannt, daß m,än durch Einwirkung von Halogenen auf Eiweißstoffe
Halogenverbindungen erhält, die in Wasser unlöslich sind, die aber dennoch wegen
ihrer Resorbierbarkeit oft als Eiweißverbindungen pharmazeutische Verwendung finden.
Demgegenüber war die Feststellung neu und überraschend, daß man durch eine Beban.dlung
mit Halogen in Gegenwart der vorstehend genannten Körper oder durch Vorbehandlung
mit Halogen und nachfolgende Kondensation in vorstehend beschriebener
Weise
ebenfalls wasserlösliche Kondensationsprodukte erhält, die fast frei sind von unlöslichen
Verbindungen und gleichzeitig eine ausgezeichnete Faserschut.zwirkung aufweisen,
die noch besser ist als die von Kondensationsprodukten, die ohne Halogenbehandlung
erhalten wurden.
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Offenbar wird dieRe-aktionsfähigkeit- durch die wenn auch geringfügige
Einlagerung von Halogen beträchtlich erhöht. Die Faserschutzwirkung der mit Halogen
behandelten bzw. vorbehandelten Produkte ist um etwa io °J, größer als die der ohne
diese Halogenbehandlung gewonnenen Erzeugnisse. Als Faserschutzmittel werden abgebaute
Eiweißstoffe, wasserlösliche Harnstoff-Formaldehyd-oder Phenol-Aldehyd-Kondensationsprodukte,
wie sie als niedermolekulare Anfangskondensate erhältlich sind, empfohlen; die Aldehyde
selbst bzw. ähnlich zusammengesetzte Körper, wie sie z. B. in der Sulfitablauge
vorliegen, werden ebenfalls verwendet, jedoch ist die faserschützende Wirkung aller
dieser Produkte geringer als die der nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren
hergestellten Produkte.
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Die Kondensationsprodukte werden durch A,bsetzenlassen oder Filtrieren
von .anhaftenden Verunreinigungen befreit, neutralisiert und auf das gewünschte
Gewicht eingestellt. Sie zeigen schwach aromatischen Geruch, sind hellfarbig, ziemlich
dünnflüssig, leicht in jedem Verhältnis wasserlöslich und beständig in allen Behandlungsbädern.
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Bezüglich der Herstellung geeigneter Produkte wird auf folgende Beispiele
verwiesen: i. ioo kg Leim, der z. B. mit 3 °/o Schwefelsäure im Autoklaven stark
abgebaut ist, werden neutralisiert und mit = einem kleinen Überschuß von Alkali
(z. B, Natronlauge) versetzt; hierzu werden 2o kg Harnstoff sowie .4o kg Formaldehyd
(4o°1oig) gegeben. Die Masse wird etwa z Stunden lang auf 6o bis 8o° erwärmt, wobei
darauf zu achten ist, daß die Reaktion schwach alkalisch oder neutral bleibt, keinesfalls
aber sauer wind. Dann wird neutralisiert und auf das gewünschte Gewicht eingestellt.
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Man kann das Produkt auch vorher 11,2 Stunde mit einem lebhaften Chlorstrom
behandeln oder i kg Brom langsam zutropfen lassen, dann mit obigen Zusätzen versehen
und etwa 2 Stunden auf 6o bis 70° erwärmen, bis der Formaldehydgeruch verschwunden
ist.
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Auf diese Weise wird die Klarheit und Löslichkeit des Endproduktes
weitgehend erhöht, und das Produkt bleibt fast vollkommen satzfrei, während ohne
Vorbehandlung mit Halogen a bis 5 % unlösliche Körper entstehen können. Das
Produkt wird gegebenenfalls filtriert und auf das gewünschte Gewicht eingestellt.
Der Formaldehyd kann durch die entsprechende Menge Aceton oder ein anderes aliphatisches
Keton ersetzt werden.
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Soll der Abbau ohne Anwendung von Druckgefäßen mit größerer Menge
von Säure durchgeführt werden, so empfiehlt es sich, einen Teil der beim Neutralisieren
entstehenden Salze z. B. mittels Dialyse zu entfernen, wodurch das erhaltene Produkt
satzfrei bleibt.
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Es ist allgemein bekannt, daß bei Gegenwart großer Salzmengen sowohl
abgebautes Eiweiß als auch die entstandenen Kondensationsprodukte ausgesalzen werden.
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2. Zoo kg Leim werden, wie in Beispiel i angegeben, abgebaut, neutralisiert
und mit 5 kg Natriumphosphat, gegebenenfalls auch mit 20 kg Harnstoff versetzt.
In diese Mischung wird so lange Chlor eingeleitet, bis der Geruch auch nach längerem
Stehen nicht ganz verschwindet. Die Reaktion soll am Ende des Chloreinleitens neutral
oder schwach alkalisch sein. Man setzt dann 2o kg Ammoniak und 25 kg Formaldehyd
zu und erwärmt auf 7o bis 8o°, bis das Produkt geruchlos geworden ist. Es wird dann,
wie in Beispiel i angegeben, fertiggestellt.
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3. ioo kg Leim werden in bekannter Weise mit tryptischen Enzymen schwach
abgebaut (starke Tanninfällung) und mit io kg Phenol sowie i kg ao- bis 5oo1oiger
Phosphorsäure oder Schwefelsäure versetzt. Man setzt langsam 2o kg Formaldehyd hinzu
und leitet gegebenenfalls zur Verringerung der Viscosität kurze Zeit (etwa. 1J4
Stunde) einen lebhaften Chlorstrom hindurch. Das Produkt wird dann, wie in Beispiele
angegeben, kondensiert, Hierbei ist darauf zu achten, daß die Reaktion bis zum Ende
sauer bleibt. Das Produkt wird neutralisiert und auf das gewünschte Gewicht eingestellt.
Es ist gelblich gefärbt und in jedem Verhältnis wasserlöslich.
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Die nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren erhaltenen Produkte
vermögen als Faserschutzmittel, Fixier-, Appretur- und Beizmittel eine wesentlich
vielseitigere Wirkung als die bisher bekanntgewordenen Faserschutzmittel zu entfalten
und sind für jede Faserart sowohl in alkalischer als auch in saurer Flotte gleichmäßig
verwendbar. Sie eignen sich insbesondere in folgenden Fällen: Für Wolle und Halbwolle:
Als Zusatz zum Waschen, Reinigen und Walken zum Schutz gegen Alkalien, als Zusatz
zu alkalischen oder sauren Färbe-, Carbonisier- und anderen Flotten, als Schutzmittel
beim Abziehen von Abfällen und Lumpen mit Soda, Schwefelnatrium u. dgl.
Für
Kunstseide: Als Zusatz zu Färbeflotten und Bleichbädern, insbesondere bei der Sauerstoffbleiche.
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Für Halbseide und Seide: Als- Zusatz beim Entbasten, Waschen und Färben.
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Für Baumwolle, Cellulose- und Papiergewebe: Zur Nachbehandlung besonders
basicher Färbungen, zur Erhöhung der Licht-und Reibechtheit sowie als Beize für
pflanzliche Faserstoffe an Stelle von Tannin und Brechweinstein sowie als Fixiermittel
für Färbungen u.:dgl.
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Für Leder: Als Schutzmittel in der Rauchwarenindustrie, z. B. beim
Töten und Färben, als Schutzmittel im Äscher, als Beize zur basischen Färbung von
Chromleder, beim Färben von Sämischleder mit Schwefelfarbstoffen, beim Bleichen
von Leder mit Säuren als Puffer u. dgl.
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Sie eignen sich ferner als Appreturmittel oder Schlichtezüsätze für
Textilien und Leder. Man rechnet hierbei von einem Produkt mit 5o °/o wirksamer
Eiweißsubstanz 2 bis 3 °/o vom Gewicht der Ware bei Textilien, i bis 2 % auf ,das
Volumen der Behandlungsflüssigkeit bei Leder.
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Es sind bereits Leim, Sulfitablauge, synthetische Gerbstoffe und andere
Kondensationsprodukte von Sulfitablauge, Phenolen, Formaldehyd, Naphthalinabkömmlingen,
ferner Harnstoffkondensationsprodukte, alkylierte, aromatische Sulfosäuren und auch
Fettsulfosäuren u. dgl. als Faserschutzmittel empfohlen und auch verwendet worden.
Auch abgebaute Eiweißstoffe sollen für diesen Zweck benutzt werden. Es hat sich
jedoch gezeigt, daß die auf diese Weise erzielte Schutzwirkung in den meisten Fällen
nicht sehr beträchtlich ist. In manchen Fällen ist der Säurecharakter der Schutzmittel
sehr wesentlich für ihre Wirksamkeit; es werden dadurch die alkalischen Behandlungsflüssigkeiten
abgeschwächt oder gar neutralisiert, so daß eine eigentliche Schutzwirkung nicht
vorliegt. ', Gemäß der vorstehenden Erfindung werden Faserschutzmittel erhalten,
die 'sich gegenüber den bekannten, .aus ähnlichen Ausgangsstoffen hergestellten
Schutzmitteln durch eine viel weitgehendere Verwendungsmöglichkeit und spezielle
Wirksamkeit auszeichnen, weil sie sowohl in alkalischem als auch in saurem Bade
benutzt werden können.