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Verfahren zum Konzentrieren von Kautschukmilch Die vorliegende Erfindung
bezieht sich ,auf ein Verfahren zur Konzentrierung von Kautschukmilch und ähnlichen
Pflanzensäften.
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Die ersten Versuche zur Herstellung von Kautschukmilchkonzentraten
wurden reit reiner Kautschukmilch oder mit Kautschukmilch, die Mittel zur Verhütung
von Fäulnis enthielt, angestellt. Auf diese Weise ließ sich eine nur unbedeutende
Erhöhung der Konzentration erreichen, da bei der Konzentrierung sehr bald
Koagulation eintrat. Man hat deshalb die Beständigkeit der Kautschukmilch durch
Zusatz von Schutzkolloiden erhöht und konnte so wesentlich höhere Konzentrationen
erzielen.
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Die vorliegende Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die natürliche
Kautschukmilch Nichtkautschukstoffe enthält, die sie gegen koagulierende Einflüsse
unbeständig machen, und daß durch vollständige oder teilweise Entfernung dieser
die Kautschukmilch gegen Koa;gulationseinflüsse sensibiliskrentden Stoffe möglich
.gemacht wird, die Kautschukmilch auf höhere -Konzentration zu bringen und aus ihr
Konzentrate von höherer Beständigkeit zu gewinnen als in Gegenwart der erwähnten
Stoffe.
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Das erfindungsgemäße Konzentrierungsverfahren besteht -demnach darin,
daß man der Kautschukmilch zunächst einen Teil der sie gegen koagulierende Einflüsse
sensibilisierenden Nichtkautschukstoffe entzieht und sie danach auf an sich bekannte
Weise bei alkalischer oder saurer Reaktion z. B. durch Eindampfen, Aufrahmen, Zentrifugieren,
Filtrieren oder mehrere-derartige Verfahren konzentriert. Besonders gute Ergebnisse
erzielt man, wenn man :die Beständigkeit der Kautschukmilch außer durch Entfernung
der sensibilisierenden Stoffe noch durch Zusatz von stabilisierenden Mitteln, z.
B. von Schutzkolloiden,, erhöht. Die stabilisierenden Stoffe können vor, während
oder nach der Konzentrierung zugefügt werden.
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Zur Entfernung der die Beständigkeit der Kautschukmilch herabsetzenden
Nichtkautschukbestandteile kann man z. B. die gegebenenfalls mit Konservierungsmitteln
und bzw. oder Schutzkolloiden versetzte alkalische oder saure Kautschukmilch mit
Adsorptionsmitteln, wie z. B. Aktivkohle, Silicagel, Aluminiumoxyd und Eisenoxyd,
versetzen. Ein anderer Wieg zur Entfernung der sensibilisierenden Stoffe besteht
in der teilweisen Koagulation der gegebenenfalls mit Schutzkolloiden und bzw. oder
Konservierungsmitteln 'versetzten Kautschukmilch und Abtrennung des Koagulats. Als
Koagulatoren können dabei z. B.
Elektrolyte und bzw. oder echt oder
kolloid gelöste Nichtelektrolyte, wie z. B. Alkohol bzw. kolloides Eisenoxyd, dienen.
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Gegebenenfalls kann man mehrere Meeitr@: den der Entfernung der sensibilisieree
Stoffe kombinieren, z. B. hintereinander' wenden. So kann man z. B. die Kautschämilch
zunächst einer Teilkoagulation unterziehen und danach mit einem Adsorptionsmttel
behandeln; auch kann man z. B. verschiedene Adsorptionsmittel z. B. hintereinander
anwenden. Die Entfernung der sensibilisxerenden Stoffe kann gegebenenfalls auch
nach einer mäßigen Vorkonzentrierung der Kautschukmilch vorgenommen werden.
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Da bei dem beschriebenen Verfahren neben anderen Stoffen auch Eiweißstoffe,
insbesondere die leicht koagulierbaren aus der Kautschukmilch ,abgeschieden werden,
erreicht man nicht nur eine Desen.sibilislerung der Kautschukmilch, sondern auch
eine für viele Zwecke außerordentlich wertvolle Reinigung des Milchsaftes bzw. des
Konzentrates'.
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Die desensibilisierte Kautschukmilch ist hervorragend zur Herstellung
von Eindampfkonzentraten geeignet, da. sie sich infolge ihres außerordentlich geringen
Gehaltes an hitzeempfindlichen Stoffen selbst in Abwesenheit von Schutzkolloiden
ohne Haut- und Koagelbildung zu überraschend beständigen hochkonzentrierten Erzeugnissen
eindicken läßt.
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Auch zur Herstellung von Kautschukmilchkonzentraten durch Zentrifugieren
läßt sich die erfindungsgemäß vorbehandelte Kautschukmilch ;mit Vorteil verwenden.;
dabei ist nicht nur der hohe Reinheitsgrad des anfallenden Rahms von Wichtigkeit,
sondern auch die Tatsache, daß die Leistung der Zentrifugen erhöht wird, weil infolge
der höheren mechanischen Beständigkeit der desensibilisierten Kautschukmilch die
lästige Reinigung .der Zentrifuge, die bisher nach kurzen Betriebszeiten nötig war,
nur noch verhältnismüßig selten vorgenommen zu werden braucht. Hinzu kommt, daß
das Zentrifugieren bei erhöhter Temperatur, das bisher wegen der bekannten Temp:eraturempfindl'ichkeit
der Kautschukmilch große Schwierigkeiten bereitete, bei Verwendung von desensibilisierter
Kautschukmilch leicht durchführbar ist.
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Auch das Aufrahmen wird durch die @desensibilisierende Vorbehandlung
der Kautschukmilch begünstigt und erleichtert. Die Abscheidung von Serum tritt schneller
ein als bei Verwendung von nicht vorbehandelter Kautschukmilch, und man gewinnt
einen durch hohen Kautschukgehalt und besonders niedrigen Nichtkautschukgehalt ausgezeichneten
Rahm und ein auffallend ldares Serum.
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Hinsichtlich der Filtrierbarkeit der Kautschukmilch wirkt sich die
Vorbehandlung ebenfalls außerordentlich günstig aus. Man erhält verhältnismäßig
dicke Niederschläge @,,2uf den Filtern, und die Filterporen verstopy-fein sich lange
nicht so schnell wie bei Ver-' Wendung von gewöhnlicher Kautschukmilch. '- Bei erfindungsgemäß
hergestellten Kautschukmilchkonzentraten ist die Gefahr der bakteriellen Zersetzung
außerordentlich herabgemindert, da die Konzentrate nur Bruchteile der normalerweise
vorhandenen zersetzlichen Stoffe, insbesondere Eiweißstoffe und Kohlenhydrate, enthalten.
Dieser Vorteil des neuen Verfahrens wirkt sich in einer fühlbaren Ersparnis an Konservierungsmitteln
aus.
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Es ist bisher in der Praxis nicht gelungen, Konzentrate von so hohem
Reinheitsgrad herzustellen, wie dies nach dem vorliegenden Verfahren möglich ist.
Man hat zwar schon früher vorgeschlagen, besonders reine Kautschukmüchkonzentrate
.dadurch herzustellen, daß man durch Zentrifugieren, Filtrieren oder Aufrahmen einen
Teil des Serums abtrennt und diese Operation nach jeweiligem Zusatz reinen Wassers
so oft wiederholt, bis die ,abgetrennten Sera die Hauptmenge der Nichtkautschukbestandteileenthalten.
Diese Arbeitsweise ist .aber so teuer und kompliziert, daß sie nur für das Arbeiten
im Laboratorium, nicht dagegen für die technische Konzentratgewinnung in Frage kommt.
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Die nach dem vorliegenden Verfahren hergestellten Latexkonzentrate
bilden ein wertvolles neues Ausgangsmaterial für die Kautschukmilch. verarbeitende
Industrie und eignen sich, da sie farblose, schnell trocknende und nicht klebrige
Filme ergeben, vorzüglich zur Herstellung von Tauch- und Streichwaren.
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Es war bekannt, gewöhnliche oder konzentrierte Kautschukmilch mit
hohem Alkaligehalt, insbesondere mit einem hohen Gehalt an Ammoniak vor der Verarbeitung
zu Kautschukgegenständen zwecks Verminderung des bei der Verarbeitung störenden
Gehaltes an Alkali mit Adsorptionsmitteln zu behandeln: Neu aber ist, mit Adsorptionsnütteln
behandelte Kautschukmilch zu konzentrieren. Dia man den Kautschukdispersionen vor
der Konzentrierung zur Erhöhung ihrer Beständigkeit Alkali zufügt, mußte man bisher
in der der Kautschukmilch Alkali ,entziehenden Behandlung mit Adsorptionsmitteln
nur eine Erschwerung der Konzentrierung erblicken, und man hat deshalb bisher vermieden,
eine solche Behandlung auszuführen.
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Ausführungsbeispiele i. Von einer größeren Menge Heveakautschukmilch,
die durch Zugabe von etwas Natriumsulfit in die Zapfbecher präserviert
war,
wurden ioookg langsam mit 361 o,8o/oiger Ameisensäure versetzt. Nach dreistündigem
schwachem Rühren hatten sich grobe, gelbliche Koagula gebildet. Um den Fortgang
der Koagulation zu verhindern; wurde so viel Ammoniak zugefügt, daß di@ Titration
der Kautschukmilch mit Methylrot als Indikator eine Alkalität von 25o Milliäquivalenten
je Liter ergab. Die Koagula wurden mittels. eines Nickelsiebesabgetrennt. Die ;auf
diese Weise durch partielle Koagulation vorbehandelte Kautschukmilch wurde durch
Eindampfen auf einen Trockenstoffgehalt von 78,7% konzentriert. Das Konzentrat besaß
einen Koagelgehalt von nur 0,q.%. Aus dem Konzentrat hergestellte Trockenfilme waren
nur schwach gelblich gefärbt und wenig hygroskopisch.
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In einem Vergleichsversuch, bei dem die leiche Ausgang g a -skautschukmilch,
aber ohne Vorbehandlung Verwendung fand, zeigte das Konzentrat bei einem Trocke
nstoffgehalt von 78,5% .den wesentlich 'höheren Koagelgehall von 3,6%, und die aus
dem Konzentrat hergestellten Filme hatten eine braungelbe Färbung und waren viel
hygroskopischer als die aus. dem erfindungsgemäß gewonnenen.
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a. Kautschukmilch, die, wie im vorigen Beispiel durch teilweise Koagulation
m='t Ameisensäure vorbehandelt war, wurde nach Zusatz von 25o Milliäquivalenten
NH3 je Liter bei 6o bis 65° in der Zentrifuge konzentriert. Der erhaltene Rahm besaß
einen Trokkenstoffgehalt von 61,8% und einen Koagelgehalt von weniger als o,i%.
Beim Verdünnen des Rahmes mit Wasser schieden sich keine irreversiblen Stoffe aus.
Aus dem Rahm gefällter Kautschuk zeigte einen Eiweißgehalt von o,9% und ,einen Gehalt
an Aaatonlöslichem von i,4%.
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Ein Vergleichsversuch mit der gleichen Ausgangskautschukmilch, die
aber keine Vorbehandlung erfahren hatte, ergab bei einem Trockengehalt des Rahmes
von 61,3°/o einen Koagelgehalt von i,zo,1o. Beim Verdünnen des Rahmes mit Wasser
waren kleine gelbliche irreversible Klümpchen mit bloßem Auge erkennbar. Aus dem
Rahm gefällter Kautschul,- wies einen Eiweißgehalt von i,3 % und einen Gehalt an
Acetonlöslichem von i,6o/o auf.
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3. i ooo kg Kautschukmilch eines größeren Vorrats wurden mit zoo Milliäquivalenten
NH3 je Kilogramm konserviert und danach im Laufe von 4 Stunden durch ein Schichtenfilter
strömen gelassen, das mit Wasiserdampf behandelter, gewaschener, schwach Betrockiaeter
Chlorzinkkohle beschickt war. 3oo kg der so vorbehandelten Kautschukmilch wur-'.'clen
in einem Eindampfapparat, wie er in der französischen Patentschrift 736838
beschrieben ist, bis zu einem Trockengehalt von 75,0Y0 oeingedickt.
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Ein Vergleichsversuch wurde mit Kautschukmilch des gleichen Vorrats,
aber ohne Vorbehandlung mit Kohle durchgeführt. Während der Rohkautschuk, der aus
dem kohlebehandelten Konzentrat durch Ausfällung mit Säure erhalten wurde, einen
Gehalt an Nichtkautschukbestandteilen von nur 5,7 % aufwies, lieferte das im Vergleichsversuch
gewonnene Konzentrat einen Rohkautschuk mit 9,5%, also fast doppelt soviel Nichtkautschukbestandteilen;
außerdem enthielt das erste Erzeugnis nur eine Spur von Koageln, das zweite dagegen
o,2 °1o.
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q.. Von den gleichen beiden mit Aktivkohle vorbehandelten und nicht
vorbehandelten Kautschukmilchsäften, wie in Beispiel 3,
wurden je 3oo kg unter
Zusatz von 91 einer 3 %igen Lösung von polyacryls:aurem _ Kalium aufgerahmt. Nach
zweitägigem Stehen wurde das Serum vom Rahm abgetrennt. Während bei der vorbehandelten
Kautschukmilch ein klares Serum erhalten wurde, erhielt man bei der nicht vorbehandelten
ein schwach getrübtes. Der durch Fällen mit Säure gewonnene Rohka!uts,chuk zeigte
im Fall der vorbehandelten Kautschukmilch einen Gehalt an Nichtkautschukbestandteilen
von 3,zo/o, im Falle der nicht vorbehandelten einen solchen von 5,3010. Der
Gehalt an N ichtkautschukbestandteilen war .also im letzteren Fall etwa
650/0
häher als im ersteren.