DE582691C - Verfahren zur Herstellung von hochwertigen Leimen aus Knochen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von hochwertigen Leimen aus Knochen Man hat bisher aus dem verschiedenen Knochengut, das zur Leimgewinnung dient, nicht die Leimqualitäten erzielen können, die eigentlich bei der Art des Ausgangsproduktes, d. i. der Knochenknorpel (Kollagen) im Knochen, erwartet werden konnten.
• Dieser Umstand wurde im allgemeinen damit erklärt daß durch das Kochen der aus Haushalten usw. entstammenden Knochen sowie durch das Entfetten der Knochen, sei es durch heißes Wasser, Dampfdruck oder organische Lösungsmittel; z. B. Benzin, ferner auch durch die Entleimungsarbeiten selbst das Kollagen stark abgebaut würde. Diese Ansicht fand noch eine besondere Stütze in der Tatsache, daß gerade Knochenleim besonders viel Abbauprodukte (Gelatosen, Aminosäuren) enthält.
• Systematische Untersuchungen zwecks Verbesserung der Knochenleimqualitäten ergaben die Unrichtigkeit der bisherigen Annahme. Es wurde vielmehr festgestellt, daß der Trocknungsgrad des Knochengutes in der Hauptsache bestimmend für den Zustand des Kollagens nach den erwähnten Behandlungsarten ist. Es erfolgt kein nennenswerter Abbau des Kollagens in dem obenerwähnten Sinne, vielmehr erleidet das Kollagen in dem Sinne eine Veränderung, als es bei der Trocknung Hydratationswasser verliert.
• Als eine Trocknung des Knochenguts 'im Sinne der Erfindung ist demgemäß nur eine solche anzusehen, durch die tatsächlich ein Verlust an Hydratationswasser in merkbarem Umfang eintritt. Eine solche kann entweder die Folge eines natürlichen Trocknungsvorganges sein wie beispielsweise bei dem viel verwendeten indischen Knochenschrot infolge der Sonnenwärme oder sie kann auch als Begleiterscheinung einer Entfettung durch gleichzeitige Einwirkung von Entfettungsmitteln von der Art des Benzins und erhöhter Temperaturen auftreten, wie sie bei der Leimbereitung aus Knochengut meist angewendet wird. Nicht dagegen tritt eine dehydratisierende Trocknung im Sinne der Erfindung ein bei der Entfettung mittels kalter Entfettungsmittel oder heißen Wassers, wie sie bei der Gelatinebereitung verwendet zu werden pflegt.
• Nachdem festgestellt wurde, daß frisch angefallene Knochen, in denen das Kollagen seinen ursprünglichen Wassergehalt noch besitzt, für die Gewinnung hochwertigen Leims durchaus geeignet sind, wurde untersucht ob die Abgabe des Hydratationswassers aus dem Kollagen reversibel sei. Man hat überlegt, daß bei einem umkehrbaren Verlauf dieser Reaktion die Möglichkeit gegeben sein müsse, das trockene Knochengut bzw. das Kollagen wieder in seinen ursprünglichen Zustand zurückzuführen und es dadurch für die Erzielung hochwertiger Leime geeignet zu machen.
• Hier setzt nun die Erfindung ein, durch. die mit einfachsten Mitteln die gestellte Aufgabe in überraschend wirkungsvoller Weise gelöst werden kann. Es wurde gefunden, daß eine Behandlung des getrockneten Knochenmaterials in schwachen Lösungen von geeigneten Säuren oder Salzen es ermöglicht, dem Kollagen das Hydratationswasser ohne Schädigung des empfindlichen Guts wieder einzuverleiben und es dadurch in einen Zustand zurückzuversetzen, in dem das Köllagen für die Erzielung hochwertiger Leime geeignet ist, wie es aus dem bisher verarbeiteten Knochengut auch nicht annähernd möglich war.
• Demgemäß besteht nach der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von hochwertigen Leimen aus Knochen durch Behandlung mit Lösungen von anorganischen oder organischen Säuren bzw. deren sauren oder neutralen Salzen darin, daß dieser Behandlung getrocknetes Knochengut vor der Entleimung zum Zweck der Wiedereinverleibung des durch die Trocknung verlorenen Anteils an Hyd'ratationswasser unterworfen wird.
• Die Säuren, sauren und neutralen Salze sollen in so schwachen Lösungen verwendet werden, daß eine nennenswerte Lösung der Mineralsubstanz nicht erfolgt. Diese Arbeitsweise hat deshalb nichts gemeinsam mit der Mazeration von Knochengut durch z. B. Salzsäure für die Osseinge-vinnu.ng der Gelatinefabrikation, weil mit großen Säuremengen in verhältnismäßig starker Konzentration gearbeitet werden muß, um die Mineralsubstanz des Knochengutes mehr oder minder zu lösen.
• Ebensowenig hat die erfindungsgemäße Vorbehandlung zu tun mit einer schon früher, allerdings unter ganz anderen Voraussetzungen und zu einem ganz anderen Zweck vorgeschlagenen milden alkalischen Behandlung von Knochengut. Es handelte sich dabei ausschließlich um die Reinigung des Knochenguts. Die erfindungsgemäß erstrebte Wirkung wurde aber bei jenen Verfahren weder erstrebt noch konnte sie erreicht werden, weil die für das neue Verfahren kennzeichnende Wiedereinverleibung von verlorenem Hydratationswasser naturgemäß nur dann in Frage kommt, -wenn von getrocknetem Knochengut ausgegangen wird.
• Auch die schon seit langem in der Knochenleimfabrikation übliche Behandlung des Knochenguts vor der Dampfbehandlung mit Bädern von schwefliger Säure, die auch den ausgesprochenen Zweck hatte, das Knachengut von Blut und anderen Verunreinigungen zu reinigen, kommt hier nicht in Frage.
• Denn gerade die Behandlung mit schwefliger Säure führt,-wie festgestellt wurde nicht zu den Leimqualitäten, die nach der Erfindung erzielt -werden, und zwar wurde festgestellt, daß die Ursache darin liegt, daß Schwefligsäurebäder mit dem Knochengut sich sehr schnell auf eine Wasserstoffionenkonzentration einstellen, die in unmittelbarer Nähe des isoelektrischen Punktes liegt. Es ist bekannt, daß Leim und Gelatine bzw. Kollagen beim isoelektrischen Punkt die geringste Hydratationsneigung zeigen, also auch im Sinne der Erfindung den schlechten Effekt ergeben müssen, was die bisherige Praxis bestätigt.
• Alle anderen Säuren, sauren und neutralen Salze, welche gemäß der vorliegenden Erfindung benutzt werden, ergaben Leimqualitäten, die erheblich über den bisher erzielten Qualitäten liegen. Es wurde einwandfrei ermittelt, daß die bessere Wirkung von Bädern mit diesen Chemikalien darauf zurückzuführen ist, daß deren Wasserstoffionenkonzentration während der ganzen Dauer des Bades oder während des überwiegenden Teils dieser Dauer abseits des isoelektrischen Punktes liegen, oder daß sie zumindest aber, so weit einzelne dazu neigen, längere Zeit eine Berührung mit dem Knochengut benötigen, bis sie sich auf den isoelektrischen Punkt einstellen. In jedem Falle sind aber alle diese Reagenzien befähigt, die Hydratation genügend herbeizuführen, bevor in Einzelfällen der isoelektrische Punkt erreicht ist.
• Demgemäß soll bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der Verfahrensgang so geleitet werden, daß die Wasserstoffionenkonzentration der Lösungen entweder über oder unter der Wasserstoffionenkonzentration (im letzten Falle bis zu Ph 7) von 4,7 bis 5,o liegt, die dem Wirkungsgebiete des isoelektrischen Punktes für Kollagen entspricht. Beispiel i 4. kg entfetteter Knochenschrot werden mit etwa 5 1 einer n/io-Phosphorsäure i5 Stunden lang überdeckt. Hierauf wird d'as Bad ablaufen gelassen, der Knochenschrot dreimal hintereinander mit Wasser gewaschen und in geeigneter Weise weiter verarbeitet. . Beispiel z 4 kg entfetteter Knochenschrot werden mit etwa 5 1 einer verdünnten Citronensäure übergossen, welche pro Liter 0,7 g Citronensäure enthält. Diese Flüssigkeit bleibt 1a Stunden auf den entfetteten Knochen stehen und -wird dann abgelassen. Nach dreimaligem Waschen mit Wasser -wird der Schrot in üblicher Weise auf Leim weiter verarbeitet. Beispiel s ioo kg entfetteter Knochenschrot werden mit einer n/ i o-Magnesiumchloridlösung g erade übergossen. Nach 14 Stunden wird das Bad abgelassen, zwei- bis dreimal mit Wasser einige Stunden nachgewaschen und alsdann in üblicher Weise auf Leim verkocht.
• Nach den obigen Beispielen ist es möglich, aus einem Knochengut, das z. B. nach der im Rahmen der allgemein üblichen Entleimungsverfahren meist verwendeten Reinigung des Knochenguts in Bädern von schwefliger Säure einen Leim mit einer Viscosität bei 17/4'/, Spindelung und 30°C - 2,4 Englergrade ergab, eine erhöhte Leimqualität zu gewinnen, deren Viscosität unter den gleichen Bedingungen bei etwa 4,0 oder darüber liegt. Es ist bekannt, daß die Leimqualität nicht nur durch die Viscosität, sondern auch durch die Gallertfestigkeit bedingt wird. Diese erhöht sich ebenfalls durch das neue Verfahren sehr wesentlich gegenüber der bisher geübten Arbeitsweise, und zwar im Verhältnis von 8,5: 15o. Es ist ferner bekannt, daß Leime, die in ihrer Viscosität als auch bezüglich der Gallertfestigkeit in so ausgedehntem Maße qualitativ erhöht werden, sehr erheblich bessere Klebkraft besitzen und deshalb dem Verbraucher nennenswerte Ersparnisse bringen.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von hochwertigen Leimen aus Knochen durch Behandlung mit Lösungen von anorganischen oder organischen Säuren bzw. deren sauren oder neutralen Salzen, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Behandlung getrocknetes Knochengut vor der Entleimung zum Zweck der Wiedereinverleibung des durch die Trocknung verlorenen Anteils an Hydratationswasser unterworfen wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Verfahrensgang so geleitet wird, daß die Wasserstoffionenkonzentration der Lösungen entweder über oder unter der Wasserstoffionenkonzentration (im letzten Falle bis zu Ph 7) von 4,7 bis 5,o liegt, die dem Wirkungsgebiete des isoelektrischen Punktes für Kollagen entspricht.