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Verfahren zur Herstellung von Knochenleim Das Hauptpatent schützt
ein Verfahren zur Herstellung von Leim aus Knochen, bei dem abweichend von dem üblichen
Verfahren den Knochen zuerst nur ein größerer oder kleinerer Bruchteil an Knochenerde
durch Säure entzogen wird, um .hierauf aus ihnen den größten Teil des in ihnen enthaltenen
Leimes in höherer Qualität durch bloßes Auskochen zu gewinnen.
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Wie in dem Hauptpatent angegeben, gelingt es bei Anwendung dieses
Verfahrens durch eine teilweise Mazerierung von Knochen mit Salzsäure, beispielsweise
mit 4o'10 der sonst verwendeten Säuremenge, dennoch beim Auskochen mit Wasser an
die 8o °1o des vorhandenen Leimes herauszulösen, indem man die Knochen bei normalem
Druck mit Wasser verkocht.
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Zweck der zusätzlichen Erfindung ist eine Weiterausbildung der zweiten
Stufe jenes Verfahrens nach dem Hauptpatent, nämlich des Auskochens zum Zweck des
Aufschließens der Leimsubstanz, und zwar sollen hierzu Gedankengänge nutzbar gemacht
werden, die schon früher, in Verbindung mit dem Verkochen reinen Knochenknorpels,
wie er bei der vorbekannten vollständigen Entmineralisierung von Knochengut anfällt,
vorgebracht worden sind und die auf der Erkenntnis beruhen, den mit dem Kochmittel
aufgeschlossenen Leim sofort der Dampf- und Wärmeeinwirkung zu entziehen und hierdurch
zu verhindern, daß die in Lösung gehenden Leimmengen längere Zeit der Kochtemperatur
ausgesetzt bleiben. Man erhält auf diese Weise einen Leim von besonders vorzüglicher
Beschaffenheit, Klebkraft, Viscosität, Farbe o. dgl.
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Der Weg aber, auf dem gemäß der Erfindung der mit dem Kochmittel aufgeschlossene
Leim sofort der Dampf- und Wärmeeinwirkung entzogen wird, und die Mittel, die hierzu
verwendet werden, sind aber grundsätzlich verschieden von denen, die in den genannten
früheren Fällen verwendet werden mußten, und dieser Unterschied beruht ausschließlich
auf dem andersartigen Ausgangsgut, das in beiden Fällen dem Entleimungsvorgang zugrunde
gelegt wird.
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Es wurde erkannt, daß das nach dem Verfahren gemäß dem Hauptpatent
erzeugte leimgebende Gut wesentliche vorteilhafte Eigenschaften gegenüber den sonstigen
der Entleimung unterworfenen Substanzen bietet. Dadurch, daß in dem teilweise entmineralisierten
Knochengut das mineralische Knochengerüst zwar erheblich angegriffen und wesentlich
geschwächt, aber doch in seiner ursprünglichen Form vorliegt, erhält man ein Entleimungsgut,
das sich gegenüber
anderen Produkten dieser Art im wesentlichen
durch seine lockere Lagerung auszeichnet. Das geschwächte, aber in seiner ursprünglichen
Form noch vorhandene Mineralgerüst der Knochen hält die einzelnen Stückchen des
Knochengutes im Abstand voneinander, so daß eine lose, leicht durchdringbare Masse
vorliegt.
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Der neue Gedanke der zusätzlichen Erfindung besteht nun in der Erkenntnis,
daß es nicht notwendig ist, das entsprechend dem Hauptpatent unvollständig entmineralisierte
Knochengut auszukochen, um konzentrierte Leimbrühe zu erhalten, sondern daß es genügt,
das heiße Lösungsmittel in fein verteilter Form, also als Dampf, zerstäubtes Wasser
oder als Dampf-Wasser-Gemisch, durch das geschichtete Knochengut stetig hindurchsickern
zu lassen.
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Da dieses Verfahren im wesentlichen ohne Druck durchgeführt werden
kann, indem man das fein verteilte heiße Lösungsmittel nur unter der Wirkung der
Schwerkraft von oben nach unten durch das geschichtete Knochengut hindurchrinnen
läßt, ergibt sich die weitere vorteilhafte Wirkung, daß bei hinreichend hoher Schichtung
des zu durchdringenden Gutes konzentrierte Leimbrühen abgezogen werden können, ohne
daß es nötig wäre, das Auslaugungsmittel zu stauen.
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Die Vorschrift, daß der aufgeschlossene Leim nach Maßgabe seiner Gewinnung
sofort der Dampf- und Wärmeeinwirkung entzogen werden soll, hat also bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren, und nur bei diesem, die wesentliche Bedeutung, daß der Weg durch das
geschichtete Knochengut für das Durchsickern des heißen Lösungsmittels stets frei
gehalten werden soll. Die Vermeidung jedweden stärkeren Druckes verhindert hierbei
die Schädigung der empfindlichen Knochenknorpel und ermöglicht hierdurch die Erzielung
besserer Leimqualitäten.
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Trotzdem nun die eben erwähnten früheren Verfahren nach ähnlichen
Zielen strebten, mußten sie doch ganz andere Mittel anwenden, und zwar nur infolge
des andersartigen zu behandelnden Entleimungsgutes, das im wesentlichen einen reinen
Knochenknorpel (Ossein) darstellte, der von Mineralsubstanzen vollkommen frei ist,
also bekanntlich einen Stoff, der in nassem, gequollenem Zustand in der Wärme eine
außerordentliche Neigung zum Zusammenballen hat. Dieses Gut legte sich so dicht
aufeinander, daß der Versuch, durch aufgeschichtete Knochenknorpel Flüssigkeit ohne
Druck hindurchsickern zu lassen, vollkommen aussichtslos wäre. Es mußte daher ein
Verfahren benutzt werden, bei dem die Auslaugungsflüssigkeit durch das leimgebende
Gut mit einer gewissen Gewaltsamkeit und unter erheblichem Druck hindurchgeführt
wird. Dies geschah z. B. durch Verwendung einer Zentrifuge, in der das Lösungsmittel
durch Schleuderkraft mit einer gewissen Gewaltsamkeit durch den Knochenknorpel hindurchgetrieben
wird. Hierbei wurde aber das Lösungsmittel sehr rasch durch das Leimgut hindurchgetrieben,
so daß im Gegensatz zum erfindungsgemäßen Verfahren nur sehr dünne Leimbrühen erhalten
wurden.
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Im Gegensatz hierzu stellt sich also der Gegenstand der zusätzlichen
Erfindung als ein Verfahren zur Herstellung von Leim aus Knochen nach dem Hauptpatent
dar, daß man das heiße Lösungsmittel in fein verteilter Form (Dampf, zerstäubtes
Wasser, Dampf-Wasser-Gemisch) durch das geschichtete, unvollständig entmineralisierte
Knochengut stetig hindurchsickern läßt.
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Um ein Erstarren des abfließenden aufgeschlossenen Leimes im Behandlungsraum
zu verhindern, soll der fortschreitenden Dampfeinwirkung eine Vorwärmung des gesamten
Knocheingutes ohne wesentliche Leimbildung vorhergehen. Statt des Dampfes läßt sich
als Kochmittel auch heißes Wasser in zerstäubtem Zustand oder ein Gemisch von Dampf
und zerstäubtem Wasser verwenden. ' Bei der praktischen Durchführung des Verfahrens
wird z. B. das unvollständig mazerierte Knochengut in einem unten offenen Behälter
schichtweise, z. B. auf Siebböden, übereinander ausgebreitet, hierauf der gesamte
Behälterinhalt, z. B. durch Einblasen eines gasförmigen Wärmeträgers, durchgewärmt
und schließlich von oben ein Dampfstrom auf das Gut geblasen, wobei der aufgeschlossene
Leim, ohne zu erstarren, über die tieferen angewärmten Knochenschichten abläuft.
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Die zerkleinerten, nach dem Hauptpatent unvollständig mazerierten
Knochen werden zweckmäßig in durch eingesetzte Siebböden übereinanderliegende Schichten
unterteilt, in einem senkrecht stehenden Kessel übereinander eingebracht und-nunmehr
zuerst vorgeheizt, indem man etwa vorgewärmte Luft im Kreislauf durch sie hindurchschickt.
Es wird nunmehr Wasserdampf von möglichst mäßiger Temperatur oben auf die Knochenschichten
aufgeblasen, wobei sehr rasch Leimbrühe sich bildet, und zwar richtet man es so
ein, daß der Dampf zunächst auf die in der obersten Schicht befindlichen Knochen
aufgeblasen wird. Der Kessel ist dabei an seinem Unterende offen, und nunmehr fließt
die zuoberst gebildete Leimbrühe rasch nach unten, ohne daß. sie an den Barunterliegenden
Knochen, welche bisher nur sehr wenig Leim abgegeben haben, zum Erstarren
käme,
da die tiefer gelegenen Knochen vorgeheizt sind. Sobald die oberste Knochenschicht
weitgehend entleimt ist, erreicht der oben eingeblasene Dampf nun auch die darunterliegende
Schicht und so fort in. der beschriebenen Weise. Schließlich erhält man so ausgelaugte
Knochen mit nur etwa 2o °/a des ursprünglichen Leimgehaltes (wie im Hauptpatent
angegeben), die nunmehr, wie üblich, unter Druck von dem Rest des Leimes befreit
werden können. .
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Es ist nicht notwendig, wie angegeben, die Knochen auf Lochblechen
in Stufen übereineinander einzubringen, es genügt auch, wie gesagt, das vorhergehende-Durchwärmen
der Knochen vor dem Aufblasen' des Dampfes, um dann von oben nach unten fortschreitend
die hier beabsichtigte Wirkung- zu erzielen, nämlich den einmal aufgeschlossenen
Leim so rasch wie möglich der weiteren Einwirkung der hohen Temperatur zu entziehen.
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Wesentlich ist, das Erstarren der Leimbrühe auf den tiefer gelegenen
Knochen zu verhüten, was, wie angegeben, durch Vorheizen z. B. auch so geschehen
kann, daß man zuerst ein Gemisch von viel Luft und wenig Dampf eintreten läßt, wobei
keine merkliche Entleimung der Knochen eintritt.
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Die oben beschriebene Art der Behandlung der Knochen mit Vorwärmung
von oben nach unten ist keineswegs die einzige, die erfindungsgemäß benutzt werden
kann. Man kann auch von unten nach oben durchwärmen und muß nur dafür sorgen, daß
die einmal entstandene Leimbrühe sogleich nach ihrer Entstehung der weiteren Einwirkung
von Dampf und Wärme entzogen wird.
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Ausführungsbeispiele i. iooo kg Knochen werden nach dem Verfahren
des Hauptpatents etwa 24 Stunden mit 20001 7,5°/oiger Salzsäure mazeriert. Nach
Ablauf dieser Zeit wird die entstandene Salzlösung abgelassen und die Knochen wiederholt
mit frischem Wasser bis zur vollständigen Entfernung der übriggebliebenen Säure
gewaschen. Die , so behandelten Knochen kommen nunmehr in einen Dämpfer, der zwei
Mannlöcher zum. -Füllen und Entleeren, ferner ein Dampfeintrittsrohr am oberen
Deckel des Kessels und ein Ablaßrohr am Boden des Gefäßes hat. Man läßt nach Füllung
durch das Dampfeintrittsrohr gesättigten Dampf eintreten und den kondensierten Dampf,
der aus den Knochen Leim auslöst, durch das Ablaßrohr ausfließen. Die abfließende
Leimbrühe wird in einem Behälter gesammelt und dann in der üblichen Weise konzentriert
und weiterverarbeitet.
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2. iooo kg Knochen werden nach dem Hauptpatent mit Salzsäure wie bei
Beispiel i behandelt und kommen in einen Dämpfer wie bei Beispiel i, der aber statt
eines Dampfeintrittsrohres eine Düse zum Einspritzen von heißem Wasser am oberen
Deckel des Gefäßes hat. Die Arbeitsweise ist sonst wie bei Dampfeintritt.
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3. iooo kg Knochen, nach dem Hauptpatent behandelt, werden in den
Dämpfer gefüllt, der sowohl ein Dampfeintrittsrohr als auch eine Düse zum Einspritzen
von heißem Wasser besitzt, so daß die Knochen gleichzeitig mit Dampf und Wasser
entleimt werden können.