DE849306C

DE849306C - Process for the production of objects from a synthetic material containing essentially protein, urea and formaldehyde

Info

Publication number: DE849306C
Application number: DEP1081A
Authority: DE
Inventors: Waldemar Robert Johanes Happe
Original assignee: Happe Products Ltd
Current assignee: Happe Products Ltd
Priority date: 1947-06-17
Filing date: 1948-12-28
Publication date: 1952-09-15

Description

Verfahren zur Herstellung von Gegenständen aus einer im wesentlichen Eiweißstoffe, Harnstoff und Formaldehyd enthaltenden Kunstmasse Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Gegenständen aus einer Kunstmasse, «-elche im wesentlichen aus Eiweißstoffen, Harnstoff und Formaldehyd besteht.Process for the manufacture of articles from an essentially Synthetic material containing proteins, urea and formaldehyde The invention relates on a process for the production of objects from an artificial mass, «-elche consists essentially of proteins, urea and formaldehyde.

Nach einem bekannten Verfahren wird bei der Herstellung plastischer Massen aus dem genannten Kunststoff so verfahren, daß die Eiweißstoffe zunächst in Wasser in Gegenwart von Harnstoff gelöst und die Lösung in Gegenwart solcher Mengen von Ammoniak mit Formaldehyd behandelt wird, daß durch den Formaldehydzusatz keine Fällung hervorgerufen wird, worauf die Lösung durch Eindicken in der Wärme oder durch Zusatz von sauer reagierenden Stoffen zum Erstarren gel>rach8. Eine Kondensation findet hierbei nur unvollkommen statt. Die nach diesem Verfahren hergestellte Masse kann durch Hitze oder durch Druck noch beeinf3ußt werden.According to a known method, in the production of plastic masses from the plastic mentioned, the procedure is that the proteins are first dissolved in water in the presence of urea and the solution is treated with formaldehyde in the presence of such amounts of ammonia that the addition of formaldehyde does not cause any precipitation whereupon the solution by thickening in the heat or by adding acidic reacting substances to solidify gel> rach8. Condensation takes place only imperfectly. The mass produced by this process can still be influenced by heat or pressure.

Gegenüber diesem bekannten Verfahren unterscheidet sich das Verfahren gemäß der Erfindung darin, daß die wäßrige Lösung von Eiweißstoffen und Harnstoff einer wäßrigen Lösung eines bereits fertigen Harnstoff-Formaldehyd-Kondensationsproduktes, wie es im Handel erhältlich ist, zugefügt wird und daß der wäßrigen Lösung von Eiweißstoffen und Harnstoff ein saures Erstarrungsmittel für das Harnstoff-Formatdehyd-Kondensationsprodukt der zweiten Lösung zugesetzt ist. Beim Zusammenbringen der beiden Mischungen bringt einerseits das Formaldehyd der zweitgenannten Lösung die Eiweißstoffe der erstgenannten Lösung zum Erstarren, und zum anderen macht der Säurezusatz der erstgenannten Lösung das Harnstoff-Formaldehyd-Kondensationsprodukt schließlich zu einer harten unlöslichen und unschmelzbaren Masse. Das Endprodukt kann weder durch Hitze noch durch Druck geändert werden, es unterscheidet sich somit grundsätzlich von der nach den bekannten Verfahren hergestellten Masse.The process differs from this known process according to the invention in that the aqueous solution of proteins and urea an aqueous solution of an already finished urea-formaldehyde condensation product, as is commercially available, and that of the aqueous solution of proteins and urea, an acidic solidifying agent for the urea-formaldehyde condensation product is added to the second solution. When bringing them together of both Mixtures, on the one hand, bring the formaldehyde of the second-mentioned solution, the proteins the first-mentioned solution to solidify, and on the other hand, the addition of acid makes the the first-mentioned solution is the urea-formaldehyde condensation product to a hard, insoluble and infusible mass. The end product can neither can be changed by heat or pressure, so it is fundamentally different of the mass produced by the known methods.

Es ist zwar bereits bekannt, bei der Herstellung von Kondensationsprodukten aus Harnstoff und Formaldehyd nach der Einwirkung des Formaldehyds auf den Harnstoff der Masse Casein zuzusetzen, um die Eigenschaften des dabei erhaltenen Kondensationsproduktes zu verändern. Bei diesen bekannten Verfahren wird Casein aber nur in geringen Mengen zugesetzt, und zwar für sich allein und nicht, wie es bei der vorliegenden Erfindung der Fall ist, in Form einer .Lösung mit Harnstoff. Dieses bekannte Verfahren bezweckt auch nicht, Casein durch Formaldehyd zu härten.Although it is already known in the manufacture of condensation products from urea and formaldehyde after the action of formaldehyde on urea to add casein to the mass in order to improve the properties of the resulting condensation product to change. In these known processes, however, casein is only used in small quantities added, on its own and not as in the present invention is the case in the form of a solution with urea. This known method aims nor to harden casein with formaldehyde.

Andererseits ist vorgeschlagen worden, beim Härten von Casein mit Formaldehyd Harnstoff als sog. Umwandlungsstoff zuzusetzen. In diesem Falle soll der Umwandlungsstoff, welcher durchaus nicht Harnstoff sein muß, auf das Casein beim Erhitzen erweichend wirken, welche Wirkung beim Abkühlen wieder zurückgeht bzw. aufgehoben wird. Eine Lösung des Caseins vor der Einwirkung des Formaldehyds findet hierbei nicht statt. Beim Verfahren gemäß der Erfindung spielt der Harnstoff schon aus dem Grunde eine andere Rolle, als bei dem Verfahren gemäß der Erfindung Hitze übe.r-'haupt nicht angewendet wird.On the other hand, it has been suggested to use in hardening casein Add formaldehyde urea as a so-called conversion substance. In this case it should the conversion substance, which by no means has to be urea, to casein have a softening effect when heated, which decreases again when cooled or is canceled. A solution of casein before exposure to formaldehyde does not take place here. In the method according to the invention, the urea plays a role for the reason alone a different role than in the method according to the invention Heat is not used at all.

Das Verfahren gemäß der Erfindung kann beispielsweise in der nachfolgenden Art ausgeführt werden: Man mischt folgende Substanzen in ungefähr folgenden Verhältnissen: 5 ccm flüssig gemachten Leim, z. B. Tischlerleim, 8 g freien Harnstoff, 3 ccm einer 25o/oigen Lösung von Phosphorsäure sowie 2 oder 3 g Aluminiumchlorid. Diese Mischung wird mit 30 ccm einer 6oo/oigen wäßrigen Lösung eines Harnstoff-Formaldehyd-Kondensationsproduktes der handelsüblichen Art zusammengebracht.The method according to the invention can be carried out, for example, in the following way: The following substances are mixed in approximately the following proportions: 5 cc of liquefied glue, e.g. B. joiner's glue, 8 g of free urea, 3 cc of a 25% solution of phosphoric acid and 2 or 3 g of aluminum chloride. This mixture is brought together with 30 cc of a 600% aqueous solution of a urea-formaldehyde condensation product of the commercially available type.

Beim Zusammenbringen beider mehr oder weniger viskosen Flüssigkeiten treten zwei Reaktionen auf: einmal bringt das in der Harnstoff-Formaldehyd-Kondensationsproduktslösung befindliche Formaldehyd den Leim zum Erstarren, und andererseits macht die Säure der anderen Lösung das Harnstoff - Formaldehyd - Kondensationsprodukt zu einer am Ende harten unlöslichen und unschmelzbaren Masse. Ohne den freien Harnstoff in derEiweißstofflösungbzw.Leimlösungwürde die Harnstoff - Formaldehyd - Kondensationsproduktlösung durch ihren Formaldehydgehalt den Leim fast unverzüglich zum Erstarren bringen. Der freie Harnstoff in der Leimlösung verzögert dieses Gerinnen. Von diesem muß mithin eine hinreichende -Menge benutzt werden, um den beiden Flüssigkeiten die Möglichkeit zu geben, zusammenzufließen.When both more or less viscous liquids are brought together two reactions occur: one brings this in the urea-formaldehyde condensation product solution The formaldehyde present causes the glue to solidify, and on the other hand the acid makes it the other solution converts the urea-formaldehyde condensation product to an am End hard insoluble and infusible mass. Without the free urea in the protein solution or glue solution the urea-formaldehyde condensation product solution by its formaldehyde content solidify the glue almost immediately. The free urea in the glue solution delays this coagulation. A sufficient amount of this must therefore be used to allow the two liquids to flow together.

Das Zusammenbringen der beiden Lösungen wird zweckmäßig bereits in den zur Herstellung bestimmter Gegenstände benötigten Formen vorgenommen. In diesen läßt man die Mischung beider Lösungen so weit erstarren, daß die `-lasse aus der Form entfernt werden kann. Die gegossenen Gegenstände läßt man dann außerhalb der Form erhärten, wobei das Erhärten durch geeignete Maßnahmen beschleunigt werden kann. Das Erstarren der in die Form gefüllten Mischung aus leiden Flüssigkeiten erfolgt wesentlich durch Verdampfen des Wassers. Durch das Verdampfen des Wassers schwindet die Masse. Das in den Formen erstarrte Produkt ist mithin etwas kleiner als die Form selbst ist. Im Gegensatz dazu besitzen die aus Kunstpreßmasse durch Druck und Hitze erzeugten Gegenstände genau dieselbe Größe wie die Form.Bringing the two solutions together is already useful in made the shapes needed to manufacture certain objects. In these the mixture of the two solutions is allowed to solidify to such an extent that the `-lasse from the Shape can be removed. The cast objects are then left outside the Harden the mold, the hardening being accelerated by suitable measures can. The solidification of the mixture of liquids filled into the mold suffers takes place mainly through evaporation of the water. By evaporating the water the mass disappears. The product solidified in the molds is therefore somewhat smaller than the form itself is. In contrast, those made of synthetic molding compound have through Pressure and heat created objects exactly the same size as the shape.

Statt des im Beispiel angeführten Leimes kann irgendeine andere eiweißhaltige Substanz, wie Albumin, Fibrin, Keratin, Gelatine, Blutzellen od. dgl. für sich oder beliebig miteinander gemischt verwendet werden. An die Stelle der Phosphorsäure kann irgendeine andere Säure treten, die als saures Gerinnungsmittel für das in der Lösung befindliche Harnstoff - Formaldehyd - Kondensationsprodukt gebräuchlich ist.Instead of the glue given in the example, any other glue containing protein can be used Substance such as albumin, fibrin, keratin, gelatin, blood cells or the like by themselves or can be used mixed with each other at will. Instead of phosphoric acid any other acid may act as an acidic coagulant for the in urea-formaldehyde condensation product in the solution is common is.

Der Mischung können weiter Zusätze zur Förderung der Massebildung als Füllmittel oder auch als :Mittel zum Beschleunigen oder Verzögern des Erstarrens beigefügt werden.The mixture can also contain additives to promote mass formation as a filler or as: means for accelerating or retarding the solidification attached.

In besonderen Fällen kann man zur Beschleunigung der Fertigstellung als eine Nachbehandlung der aus der Form genommenen Gegenstände auch ein heißes Bad mit einer Temperatur zwischen 4o und 8o° anwenden. Dazu kann Wasser allein oder mit Zusatz von Salzen; welche das Auswaschen der Bestandteile verhüten, benutzt werden, z. B. die Lösung eines oder mehrerer Alaune in Wasser bei solchen Massen, welche Leim enthalten. Die Wirkung des heißen Bades besteht darin, daß die Mischung nach wenigen `4inuten hart wird und leicht aus der Form genommen werden kann. Diese Wirkung hängt mit der Verwendung des in der Mischung enthaltenen freien Harnstoffes zusammen.In special cases one can speed up the completion as a post-treatment of the objects removed from the mold, also a hot one Use the bath at a temperature between 4o and 8o °. This can be done with water alone or with the addition of salts; which prevent the components from being washed out be e.g. B. the solution of one or more alums in water for such masses, which contain glue. The effect of the hot bath is that the mixture hardens after a few minutes and can be easily removed from the mold. These Effect depends on the use of the free urea contained in the mixture together.

Zu betonen ist, daß das Verfahren gemäß der Erfindung im Zusammenbringen zN,#-eier Flüssigkeiten besteht und ohne Anwendung von Druck und Hitze durchgeführt wird.It should be emphasized that the method according to the invention in bringing together zN, # - egg consists of liquids and is carried out without the application of pressure or heat will.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Method of making objects from a synthetic material containing essentially protein, urea and formaldehyde, at which inter alia an aqueous solution of proteins and urea is used is, characterized in that the aqueous solution of proteins and urea an aqueous solution of a urea-formaldehyde condensation product added will and the aqueous solution of proteins and urea an acidic solidifying agent for the urea-formaldehyde condensation product, the combined aqueous solutions brought appropriate forms in the objects to be manufactured in which they can be made by evaporating the water without the application of heat and freeze pressure.

2. A method for producing objects according to claim i, characterized by the application of a hot bath of between 4o and 80 ° lying temperature for post-treatment of the solidifying or solidified mass.