DE645619C

DE645619C - Method for swelling and dissolving casein

Info

Publication number: DE645619C
Application number: DEV27287D
Authority: DE
Original assignee: CARRY VOGEL FA
Current assignee: CARRY VOGEL FA
Priority date: 1931-09-09
Filing date: 1931-09-09
Publication date: 1937-05-31

Description

Verfahren zum Quellen und Auflösen von Casein Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Quellen und Auflösen von Casein in Wasser zwecks Herstellung im besonderen von Kleb- und Bindemitteln.Methods of Swelling and Dissolving Casein The invention relates to a process for swelling and dissolving casein in water for manufacture in particular of adhesives and binders.

Es ist bereits bekannt, Casein mit Hilfe von Alkalien oder Säuren aufzulösen. Diese Gaseinlösungen haben jedoch den Nachteil, daß sie für technische Zwecke nur beschränkte Anwendung finden können, was seinen Grund darin hat, daß für das Auflösen von Casein verhältnismäßig große Mengen an Alkalien bzw. Säuren erforderlich sind und die Caseinlösungen daher sehr stark alkalisch bzw. sauer reagieren.It is already known to make casein with the help of alkalis or acids dissolve. However, these gas redemptions have the disadvantage that they are for technical Purposes can only find limited application, which is due to the fact that relatively large amounts of alkalis or acids for dissolving casein are required and the casein solutions therefore react very strongly alkaline or acidic.

Werden beispielsweise derartig stark alkalisch reagierende Gaseinlösungen als Klebemittel für das Verleimen dünner Eichenholzfurniere benutzt, so erleiden die Furniere eine so starke Verfärbung, daß ihre Verwendung für viele Zwecke ausgeschlossen ist. Ähnliche Verfärbungen oder zerstörende Wirkungen auf das zu verklebende Material treten auch bei Leder, Filz, Papier u. dgl. auf.For example, such strongly alkaline reacting gas solutions are used used as an adhesive for gluing thin oak veneers, so suffer the veneers became so discolored that their use for many purposes was ruled out is. Similar discolorations or destructive effects on the material to be bonded also occur in leather, felt, paper and the like.

Es ist auch schon vorgeschlagen worden, Casein mit Hilfe von Harnstoff in Lösung zu bringen. Dieses. Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß für das Lösen des Caseins sehr große Mengen von Harnstoff erforderlich sind, wodurch das Verfahren wesentlich verteuert wird, und daß durch den hohen Gehalt an Harnstoff die Wasserempfindlichkeit des Präparates derart gesteigert wird, daß eine genügende Wasserbeständigkeit der Verklebung nicht zu erzielen ist. Wird ferner aus dem Casein und dem Harnstoff ein Trockenpräparat hergestellt und dem Casein der Harnstoff in solchen Mengen zugesetzt, wie sie für die spätere Auflösung des Caseins erforderlich sind, so ballt sich das Präparat beim Lagern zusammen und ist dann nur schwierig wieder in Lösung zu bringen.It has also been suggested to make casein with the help of urea to bring into solution. This. However, the method has the disadvantage that for solving The casein requires very large amounts of urea, which makes the process is significantly more expensive, and that the water sensitivity due to the high urea content of the preparation is increased in such a way that sufficient water resistance of the Bonding cannot be achieved. It is also made from casein and urea A dry preparation is made and the urea is added to the casein in such amounts, just as they are necessary for the later dissolution of the casein, so it agglomerates Preparation together when stored and is then difficult to bring back into solution.

Es wurde nun gefunden, daß die obigen Nachteile beseitigt werden können, wenn das Lösen des Caseins zwar mit Harnstoff oder dessen Derivaten, jedoch unter Zusatz kleiner Mengen alkalisch reagierender Stoffe vorgenommen wird, durch deren Anwesenheit das Lösungsvermögen des Harnstoffes sehr wesentlich erhöht wird. Erfindungsgemäß wird der Harnstoff in Abhängigkeit von der Art des benutzten Caseins und der Zusatzstoffe in Mengen von etwa io bis ioo °/o, vorzugsweise von 25 bis ioo oa, zugesetzt. Die Mengen der alkalisch reagierenden Zusatzstoffe können in weiten Grenzen schwanken, z. B. von 0,5 bis 5'1, der Caseinmenge, so daß durch den Zusatz der genannten alkalisch reagierenden Stoffe je nach dem Verwendungszweck der Gaseinlösungen völlig neutrale oder schwach alkalische Gaseinlösungen hergestellt werden können. Bei der Verwendung derartiger Gaseinlösungen ist natürlich kein chemischer Angriff auf die zu verklebenden Materialien mehr zu befürchten.It has now been found that the above disadvantages can be eliminated if the casein is dissolved with urea or its derivatives, but with the addition of small amounts of alkaline substances, the presence of which greatly increases the dissolving power of the urea. According to the invention, depending on the type of casein used and the additives, the urea is added in amounts of from about 10 to 100%, preferably from 25 to 100%. The amounts of the alkaline reacting additives can vary within wide limits, e.g. B. from 0.5 to 5'1, the amount of casein, so that by adding the alkaline substances mentioned, depending on the intended use of the gas redemptions, completely neutral or weakly alkaline gas redemptions can be produced. When using such gas solutions, there is of course no longer any fear of chemical attack on the materials to be bonded.

Als Casein können beliebige Caseinsorten tierischer oder pflanzlicher Herkunft, wie z. B. Milchcasein, Sojabohnenprotein oder Baumwollsamenprotein u. dgl., benutzt werden. Auch können an Stelle von Harnstoff dessen Derivate, z. B. Urethane oder substituierte Harnstoffe, wie Thioharnstoff, mit bestem Erfolge Anwendung finden.Any type of casein, animal or vegetable, can be used as casein Origin, such as B. milk casein, soybean protein or Cottonseed protein and the like. Instead of urea, its derivatives, e.g. B. urethanes or substituted ureas, such as thiourea, with great success Find application.

Als alkalisch wirkende Zusatzstoffe können sowohl die Ätzalkalien als auch alkalisch wirkende Salze, wie Soda, Pottasche, Alkalibicarbonate, tertiäres Natriumphosphat, Alkaliacetate, Wasserglas und ganz allgemein alle organischen und anorganischen Salze, deren wäßrige Lösungen in der Kälte oder Wärme alkalische Reaktion zeigen, sowie auch anorganische oder organische Basen, wie z. B. Ammoniak, Hydrazinhydrat, Hydroxylamin, Pyridin u. dgl., benutzt werden. Die genannten Zusatzstoffe können auch in Mischung miteinander Anwendung finden.Both the caustic alkalis can be used as alkaline additives as well as alkaline salts such as soda, potash, alkali bicarbonates, tertiary Sodium phosphate, alkali acetates, water glass and in general all organic and inorganic salts, their aqueous solutions in the cold or warm alkaline reaction show, as well as inorganic or organic bases, such as. B. ammonia, hydrazine hydrate, Hydroxylamine, pyridine and the like can be used. The additives mentioned can can also be used in a mixture with one another.

Je nach der Menge des Harnstoffes bzw. seiner Derivate und der der Zusatzstoffe und des Wassers können also die Reaktion und die Eigenschaften der Caseinlösungen verändert und ihrem Verwendungszweck entsprechend angepaßt werden.Depending on the amount of urea or its derivatives and that of the So additives and water can affect the reaction and properties of the Casein solutions can be changed and adapted to their intended use.

Das Verfahren kann z. B. in der Weise ausgeführt werden, daß man den Harnstoff bzw. dessen Derivate und die Zusatzstoffe in Wasser löst und hierauf das Casein mit diesen Auflösungen in der Wärme oder Kälte behandelt, bis vollständige Aufquellung bzw. Auflösung des Caseins stattgefunden hat. plan kann jedoch auch in der Weise arbeiten, daß man zunächst das Casein mit dem Harnstoff bzw. mit dessen Derivaten und mit den Zusatzstoffen durch Rühren oder Vermahlung ohne Zusatz von Wasser gründlich vermischt und das so erhaltene Trockengemisch dann mit kaltem oder warmem Wasser zur Aufquellung bzw. Auflösung bringt. Letztere Ausführungsform hat den Vorteil, daß das ohne Wasserzusatz hergestellte Gemisch von Casein, Harnstoff (bzw. dessen Derivaten) und Zusatzstoffen unbegrenzt lagerfähig ist und selbst bei Abwesenheit von besonderen konservierenden Zusätzen nicht in Gärung oder Fäulnis übergeht. Auch hat das Trockengemisch den Vorteil, daß es sich bequemer als die Lösungen verpacken und billiger transportieren läßt. Die Auflösung in Wasser wird bei dieser Ausführungsform des Verfahrens erst an der Verbrauchsstelle vorgenommen.The method can e.g. B. be carried out in such a way that the Urea or its derivatives and the additives dissolve in water and then the Casein treated with these resolutions in the heat or cold until complete Swelling or dissolution of the casein has taken place. however, plan can also work in such a way that you first the casein with the urea or with its Derivatives and with the additives by stirring or grinding without the addition of Thoroughly mixed water and the resulting dry mixture then with cold or warm water to swell or dissolve. The latter embodiment has the advantage that the mixture of casein, urea (or its derivatives) and additives can be stored indefinitely and even with Absence of special preservative additives not in fermentation or putrefaction transforms. Also, the dry mix has the advantage that it is more convenient than that Packaging solutions and transporting them cheaper. It will dissolve in water in this embodiment of the method only made at the point of consumption.

Die nach vorliegender Erfindung hergestellten Produkte besitzen vorzügliche Klebekraft. Es können sowohl Papier als auch Kartonagen, Holz, Leder, Linoleum, Metallfolien u. dgl. mit Hilfe dieser Caseinlösungen mit genügender Wasserbeständigkeit geklebt werden. Man kann ferner mit ihnen Papiere oder Kartons streichen und eine sehr wasser-und feuchtigkeitsbeständige Oberflächenleimung erzielen. Sie können auch zur Leimung von Papier oder Pappen im Holländer ,zugesetzt werden. Von anderen Anwendungs-"iiiöglichkeiten dieser Caseinlösungen seien beispielsweise ferner erwähnt ihre Verwendung zur Imprägnierung, Appretierung und Schlichtung von Textilien bzw. Leder sowie ihre Verwendung als Bindemittel für die verschiedensten pulvrigen, körnigen oder stückigem Materialien, z. B. als Farbbindemittel, ferner ihre Verwendung zum Kaschieren, als Bindemittel bei Aluminium- und anderen Folien, als Bindemittel für die Isolierungsindustrie und als Klebemittel für die Schuhfabrikation, im besonderen hier auch für das Auf- und Zusammenkleben von Sohlen. Für manche Klebe-, Kitt- und Appreturzwecke können den Caseinlösungen gegebenenfalls auch Füllstoffe, wie Kleie, Kreide, Magnesia, Zinkweiß u. dgl., zugesetzt werden, um entweder die Wasserbeständigkeit oder Haftfestigkeit oder die Geschmeidigkeit oder Durchschlagsfestigkeit der Klebung oder Imprägnierung u. dgl. zu verbessern.The products made according to the present invention have excellent Adhesive strength. Both paper and cardboard, wood, leather, linoleum, Metal foils and the like with the aid of these casein solutions with sufficient water resistance to be glued. You can also use them to paint paper or cardboard and a achieve very water- and moisture-resistant surface sizing. You can can also be used for gluing paper or cardboard in the Hollander. From others Possible uses of these casein solutions are also mentioned, for example their use for impregnation, finishing and sizing of textiles or Leather and its use as a binder for a wide variety of powdery, granular or lumpy materials, e.g. B. as a dye binder, also their use for Laminating, as a binder for aluminum and other foils, as a binder for the insulation industry and as an adhesive for shoe manufacturing, in particular here also for gluing soles on and together. For some glue, putty and The casein solutions can also contain fillers such as bran, Chalk, magnesia, zinc white, and the like, may be added for either water resistance or bond strength or the suppleness or dielectric strength of the bond or impregnation and the like.

Beispiel i ioo kg Casein werden mit 2 kg Soda und 45 kg Harnstoff durch gründliches Mischen oder Vermahlen trocken vermengt, und dieses Gemisch wird dann zunächst mit Zoo kg kaltem Wasser verrührt. Nach kurzer Zeit ist ein vollkommen homogenes Produkt entstanden, welches mit weiteren 3oo kg Wasser verdünnt werden kann.Example 100 kg of casein are mixed dry with 2 kg of soda and 45 kg of urea by thorough mixing or grinding, and this mixture is then first mixed with zoo kg of cold water. After a short time a completely homogeneous product was created, which can be diluted with a further 300 kg of water.

Die so erhaltene Caseinlösung kann zum Verbinden der verschiedensten Stoffe, wie für das Verkleben von Holz, Papier, Wollstoffen u. dgl., Verwendung finden. Sie kann aber auch noch mit ioo bis Zoo kg Wasser verdünnt werden, so daß eine leicht verstreichbare Lösung erhalten wird, wie sie zum Imprägnieren oder für die Herstellung gestrichener Papiere Anwendung finden kann.The casein solution obtained in this way can be used to combine a wide variety of Fabrics, such as for gluing wood, paper, woolen fabrics, etc., use Find. But it can also be diluted with 100 to zoo kg of water, so that an easily spreadable solution is obtained, such as for impregnation or for the production of coated papers can be used.

Beispiel e ioo kg Casein werden mit io kg Natriumbicarbonat und 3o bis 7o kg Harnstoff trokken vermengt und dieses Trockengemisch mit 3oo kg Wasser verrührt.Example e 100 kg of casein are mixed with 10 kg of sodium bicarbonate and 3o kg of casein up to 70 kg of dry urea and this dry mixture with 300 kg of water stirred.

Diese Lösung ist sehr gut streichbar und eignet sich besonders nach starker Verdünnung als Farbenbindemittel sowie auch für Appretur- und Schlichtezwecke.This solution is very easy to paint and is particularly suitable strong dilution as a paint binder as well as for finishing and sizing purposes.

Beispiel 3 ioo kg Casein werden mit einer Lösung von 2,5 kg Soda und 6o kg Urethan in 3oo kg Wasser gründlich vermischt und zur Lösung gebracht. Diese Lösung eignet sich im besonderen für wasserbeständige Verklebungen. Beispiel q.Example 3 100 kg of casein are mixed with a solution of 2.5 kg of soda and 60 kg urethane in 300 kg water thoroughly mixed and brought to a solution. These Solution is particularly suitable for water-resistant bonds. example q.

2 kg festes Ätznatron und 2o bis 3o kg Harnstoff werden in 7o bis Zoo kg Wassergelöst, und in diese Lösung werden dann ioo kg Casein unter Rühren eingetragen.2 kg of solid caustic soda and 2o to 3o kg of urea are used in 7o to Zoo kg of water is dissolved, and 100 kg of casein are then added to this solution with stirring registered.

Diese Lösung findet mit Vorteil für das Verkleben von Leder oder Holz- mit artgleichen oder artfremden Stoffen Anwendung. Beispiel 5 i,5 kg Hydrazinhydrat oder 5 kg Pyridin und 4o bis ioo kg Harnstoff werden in 7oo kg Wasser gelöst. Von dieser Lösung werden zunächst i5o kg mit ioo kg Casein gründlich vermischt, bis ein homogenes Produkt entstanden ist. Hierauf wird der restliche Teil obiger Lösung unter Rühren zugesetzt.This solution is used to advantage for gluing leather or wood with similar or dissimilar materials. Example 5 1.5 kg of hydrazine hydrate or 5 kg of pyridine and 40 to 100 kg of urea are dissolved in 700 kg of water. From this solution, 150 kg are first thoroughly mixed with 100 kg casein until a homogeneous product is obtained. The remainder of the above solution is then added with stirring.

Diese Lösung eignet sich im besonderen für Verklebungen von Holz, Papier und Wollstoffenoder auch als Streichmasse für Papiere.This solution is particularly suitable for bonding wood, Paper and woolen fabrics or as a coating slip for paper.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Method of swelling and dissolving casein in water using urea, characterized in that the casein in water with urea or its derivatives in amounts of -about 10 to 100% the amount of casein as well as small amounts of alkalis, alkaline earths, alkaline salts, treated inorganic or organic bases or mixtures thereof.

2nd embodiment of the method according to claim i, characterized in that the casein with the Urea or its derivatives and the additives are mixed without adding water or ground and the dry mixture obtained in this way with cold or warm water brings about swelling or dissolution.