DE894622C - Verfahren zur Herstellung von Massen mit zellenartiger Struktur - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Massen mit zellenartiger Struktur

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DE894622C
DE894622C DEM4789A DEM0004789A DE894622C DE 894622 C DE894622 C DE 894622C DE M4789 A DEM4789 A DE M4789A DE M0004789 A DEM0004789 A DE M0004789A DE 894622 C DE894622 C DE 894622C
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DE
Germany
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suspension
coagulation
proteins
partial hydrolysis
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DEM4789A
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Pierre Herbout
Pierre Michaux
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/30Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof by mixing gases into liquid compositions or plastisols, e.g. frothing with air
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L21/00Compositions of unspecified rubbers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2321/00Characterised by the use of unspecified rubbers

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Massen mit zellenartiger Struktur aus kolloidalen Suspensionen von Kautschuk oder ähnlichen proteinhaltigen Stoffen. Das Verfahren kann zur Herstellung von schwammartigen oder undurchlässigen Gegenständen jeder Dicke, Nachgiebigkeit und Konsistenz und insbesondere von Artikeln für das Tapeziergewerbe angewendet werden.
Zur Herstellung von schwammartigen Gegenständen aus Kautschuk in jeder Dicke aus Kautschukmilch sind bereits verschiedene Verfahren bekannt, bei denen entweder Poren im Innern eines Koagulates ausgebildet werden oder die Kautschukmilch in einen reversiblen Schaum übergeführt wird. d. h.
in einen derartigen Zustand, daß die Kautschukmilch durch einfaches Stehenlassen, ohne sie einer neuen Behandlung, die eine Rückbildung bewirkt, zu unterwerfen, in ihren Anfangszustand zurückkehrt; der Schaum wird dann durch Zusatz von koagulierenden Mitteln koaguliert.
Diese bekannten Koagulationsmittel weisen die im folgenden angeführten großen X'achteile auf. Es ist notwendig, bei ihrer Verwendung Ammoniak abzudampfen. Außerdem bewirken sie eine Verminderung der Vulkanisationsgeschwindigkeit. Ferner haben sie einen ungünstigen Einfluß auf die Eigenschaften des Endproduktes, z. B. auf Alterung, Hygroskopizität, Ausblühen usw.
Es ist daher allgemein üblich, bei derartigen Verfahren die Gegenstände in einer geringen Stärke herzustellen, wodurch ein leichtes Auswaschen ermöglicht wird, und die Gegenstände dann zu trockneu, um das Waschwasser zu entfernen. Die gebräuchlichsten Koagulierungsrnittel sind solche, die nur einmal wirken und in der Praxis kein mehrmaliges, aufeinanderfolgendes Formen derselbe! Schaummenge erlauben.
ίο Hei dem Verfahren nach der Erfindung werden nun diese Nachteile vermieden und beispielsweise die weiteren im folgenden aufgeführten Vorteile erreicht. Bei dem Verfahren nach der Erfindung ist es nicht notwendig, Koagulierungsmittel zu verwenden. Ferner entfällt die Notwendigkeit, Ammoniak zu entfernen. Durch das Verfahren wird eine rasche Vulkanisation erreicht, und die Produkte haben bessere Alterungseigenschaften und zeigen keine Hygroskopizität und kein Ausblühen. Die Notwendigkeit, das Kongulat auszuwaschen oder zu zentrifugieren, fällt fort. Die hergestellten Gegenstände sind in keiner Weise in bezug auf ihre Dicke, Nachgiebigkeit oder Konsistenz begrenzt. Ferner kann dieselbe Schaummenge für mehrere aufeinanderfolgende Vorgänge verwendet werden. Die Erfindung beruht auf der Anwendung einer besonderen Eigenschaft der Kautschukmilch, die früher als schädlich angesehen wurde und die in kostspieliger Weise bei der Herstellung von schwammartigen Gegenständen bekämpft wurde. Diese Eigenschaft ist die Sensibilisierung gegenüber mechanischer Bewegung, die von Hauser im Jahre [930 (»Latex« S.91) beschrieben worden ist. Hau ^er hat gezeigt, daß eineKautschukmilch in der die Proteine durch ein Ferment oder Enzym abgebaut worden sind, durch Bewegung koaguliert werden kann. Es wurde gefunden, daß man nach der Erfindung diese Sensibilierung gegenüber mechanischer Bewegung nach Wunsch regulieren kann und insbesondere, daß man mit ausreichender Sicherheit Pasten, Cremes oder Schaume, die nicht reversibel sind, in einem Sensibilierungszustand erhalten kann, dessen Stabilität für die zu erzielenden Wirkungen ausreicht, nämlich das in der Kälte oder in der Hitze stattfindende Festwerden, ohne daß es nötig wäre, zu diesem Zweck ein koagulierendes Mittel zuzusetzen.
Das Verfahren nach der Erfindung besteht darin, daß mau zunächst eine Sensibilierung gegenüber mechanischer Bewegung der Suspension durch Teilhydrolyse der Proteine bewirkt, worauf die Suspension unter Einführen von Luft mechanisch bewegt wird, bis das dabei entstehende irreversible Produkt in der Kälte oder in der Hitze koagulierbar ist, und ohne Zusatz von koagulierenden oder gelbildenden Mitteln spontan koaguliert wird.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird die Teilhydrolyse der Proteine durch Abbau mit proteolytischen Enzymen, z. B. Trypsin oder Papain, bewirkt.
Man kann aber auch die Teilhydrolyse der Proteine mit Alkali, z. B. mit verdünntem Ammoniak während einer Zeit von mehreren Monaten, durchführen. Die Suspension kann natürlich auch in Gegenwart von Ammoniak erhitzt werden. Ferner kann man eine Hydrolyse durch Alterung anwenden. Die so behandelte Kautschukmilch oder die kolloidale Suspension kann dann durch heftiges Rühren von einer gewissen Dauer koaguliert werden und, genauer gesagt, unter Einwirkung von Bewegung oder Schlagen jeden gewünschten Zwischenzustand der Irreversibilität, vom Zähflüssigerwerden bis zur Koagulation, durchlaufen. Durch diese Bewegung wird dann das teilweise hydrolisierte Produkt in eine irreversible und sensibilisierte, dicke Paste übergeführt.
Die Bewegung der Suspension kann mit irgendwelchen gebräuchlichen und bekannten Mitteln durchgeführt werden, mit Turboagitatoren, Schlägern, Mischmaschinen mit Rührflügeln oder Kuchen-Schaumschlägern. Die Art des verwendeten Apparates wird durch die Luftmenge bestimmt, die man während der Bewegung in die Masse hineinzubringen beabsichtigt.
Man kann auch nach einem weiteren Merkmal der Erfindung während einer Verfahrensstufe vor der Koagulation Gasblascn in das Produkt einblasen.
Weiterhin kann man nach einer vorzugsweise in der Praxis verwendeten Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung der Suspension ein Schaummittel, z. B. Seife, vor dem Bewegen einverleiben.
Zusätzlich oder gleichzeitig kann man das Produkt durch eine wässerige Alkalilösung, z. B. mittels einer ammoniakalischen Lösung, verflüssigen und in diese Masse ein beträchtliches Luftvolumen mittels bekannter Vorrichtungen einbringen.
Vorteilhafterweise kann auch ein gesondert hergestellter, wässeriger Schaum, z. B. aus Seife und Wasser, dem Produkt in einer der Verfahrensstufen vor der Koagulation zugeführt werden. Dieser Zusatz kann neben den vorher erwähnten Zusätzen oder zusammen mit diesen erfolgen.
In einer der Verfahrensstufen vor der Koagulation kann man ferner vorteilhafterweise Vulkanisationsbeschleuniger, Füllstoffe u. dgl. zufügen und die Masse dann formen und anschließend vulkanisieren.
Um die Koagulation zu verlangsamen, kann mau die Sensibilisierung gegenüber einer Bewegung durch eine oder mehrere erfolgende Maßnahmen verringern. Man kann z. B. durch Verringerung der Menge an Fermenten oder der Abbauzeit auf den Abbau der Proteine einwirken. Ferner kann man Alkali oder eine alkalische Substanz, wie Ammoniak oder Natriumcarbonat, hinzufügen. Gegebenenfalls können auch für Kautschukmilch gebräuchliche Schutzkolloide zugefügt werden. Außerdem kann die Dauer und die Heftigkeit der mechanischen Bewegung begrenzt werden.
Eine der wichtigsten, kennzeichnenden Eigenschaften des Verfahrens nach der Erfindung ist die Tatsache, daß keine koagulierenden oder gelbildenden Mittel verwendet werden, die die unangenehme Eigenschaft haben, dem Endkoagulat eine Hygroskopizität zu verleihen, die ein Beschlagen ver-
ursacht; dadurch kann das Waschen und Trocknen des Koagulates und des Vulkanisates vermieden und die Herstellung von Gegenständen jeder Dicke erreicht werden.
Das Verfahren nach der Erfindung kann auf Kautschukmilch oder auf ähnliche kolloidale Suspensionen angewendet werden, die mit Ammoniak konserviert sind und die eine beliebige Konzentration haben, wobei die Konzentration der Suspension
ίο durch Aufrahmen, Zentrifugieren, Eindampfen, Elektrokonzentration oder andere bekannte Verfahren eingestellt worden sein kann. Ammoniak stört das Verfahren nicht und dies ist eine eindeutige Verbesserung gegenüber Verfahren, bei denen das Abdampfen dieses Alkalis nötig ist. Mengen von 0,3 bis 0,6 g Ammoniak auf 100 g konzentrierter Kautschukmilch haben vielmehr einen günstigen Einfluß auf den Verlauf der Reaktion. Es ergibt sich daraus, daß man die Ausdehnung des Ammoniakgases dazu verwenden kann, um während der Vulkanisation Hohlräume oder Löcher zu erzeugen; auf diese Weise kann, wenn dies erwünscht ist. eine poröse statt einer zellenartigen Struktur erhalten werden.
B e i s [) i e 1 r
Vor 5 Monaten geerntete Heveakautschukmilch, auf 58% eingeengt und mit 0,8% Ammoniak versetzt, wird durch einen viertägigen Abbau in Gegenwart von Schweinepankreaspulver in einer Menge von 1,5 g pro Liter teilweise hydrolisiert.
Die so behandelte Kautschukmilch wird dann in einem Turboagitator durch Bewegen während eiriiger Minuten in eine irreversible Paste übergeführt. Die Paste wird sodann in Gegenwart von Ammoniakwasser verflüssigt. Man gibt eine aus Palmöl hergestellte, nicht vollständig von allem Wasser befreite Kalischmierseife in einer Menge von 0,2 g Seife auf 100 g Kautschuk hinzu und fügt danach eine Dispersion zu, die auf xoo g Kautschuktrockensubstanz folgende Stoffe enthält:
Schwefel 2,0 g
Zink-Diäthyldithiocarbamat 1,0 g
Zinkoxyd 1,5 g
Zink-Mercaptobenzothiazolat 0,5 g
Wasser und Dispersionsmittel in ausreichender Menge
Der verflüssigten Paste werden Luftblasen einverleibt, indem man die Paste dünn ausgebreitet über eine geneigte Fläche laufen läßt, die mit Löchern bestimmter Größe, durch die Druckluft ausströmt, versehen ist. Die Masse wird in Formen gegossen; sie wird bei der Raumtemperatur in 20 Minuten fest. Das Koagulat braucht nur noch vulkanisiert und getrocknet zu werden.
In gleicher Weise behandelte, einer Bewegung nicht ausgesetzte Kautschukmilch koaguliert nicht. Gleichfalls koaguliert eine nicht hydrolisierte, sonst in gleicher Weise behandelte und einer Bewegung ausgesetzte Kautschukmilch nicht.
Beis|Hel 2
Eine frisch geerntete Kautschukmilch, die auf 62% eingedickt und mit 0.7% Ammoniak versetzt wurde, wird durch i6monatige Lagerung gealtert. Diese Kautschukmilch wird mittels eines mit Rührflügel η ausgerüsteten Mischers von Bonnet oder Bouvard in eine irreversible Paste übergeführt. Man stellt dann den Mischer ab, um Ammoniak oder eine Dispersion, die auf 100 g Kautschuk die folgenden Stoffe enthält, hinzuzufügen:
Schwefel 2.00 g
Zink-Diäthyldithiocarbamat [,00 g
Zinkoxyd 0.20 g
Gummi-Tragant 0,02 g
Kondensationsprodukt aus Naphthalinsulfonsäure und Formaldehyd 0.13 g
Kaliumoleat 0.30 g
Wasser in ausreichender Menge
Man bewegt aufs neue in der Weise, daß man die Seife bis zu einem gewünschten Grad schäumen läßt. Wenn die gewünschte Dichte erreicht ist. gießt man die Mischung in eine Form, die hermetisch verschlossen und 25 Minuten lang auf q8° erhitzt wird. Man nimmt dann die Masse aus der Form und trocknet.
Dieselbe Kautschukmilch in der gleichen Weis·.· behandelt, aber nicht einer Bewegung ausgesetzt. gibt kein Koagulat.

Claims (8)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung von Massen mit zellenartiger Struktur aus kolloidalen Suspen sionen von Kautschuk oder ähnlichen proteinhaltigen Stoffen, dadurch gekennzeichnet, daß man zunächst eine Sensibilisierung gegenüber mechanischer Bewegung der Suspension durch Teilhydrolyse der Proteine bewirkt, worauf die Suspension unter Einführen von Luft mechanisch bewegt wird, bis das dabei entstehende irreversible Produkt in der Kälte oder in der Hitze koagulierbar ist und ohne Zusatz von koagulierenden oder gelbildenden Mitteln «pntitan koaguliert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilhydrolyse der Proteine durch Abbau mit proteolytischen Enzymen bewirkt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilhydrolyse der Proteine mit Alkali, z. B. mit verdünntem Ammoniak, während einer Zeit von mehreren Monaten durchgeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Gasblasen in das Produkt während einer Verfahrensstufe vor der Koagulation eingeblasen werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Suspension ein Schaum-
mittel, ζ. B. Seife, vor dem Bewegen einverleibt wird.
6. Verfahren nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß das irreversible Produkt durch eine wässerige Alkalilösung verdünnt wird.
7. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein gesondert hergestellter Schaum, ·/.. ß. aus Seife und Wasser, dem Produkt in einer der Verfahrensstufen vor der Koagulation zugefügt wird.
8. Verfahren zur Herstellung von Gegenständen nach den Ansprüchen ι bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man in einer der Verfahrensstufen vor der Koagulation Vulkanisationsbeschleuniger, Füllstoffe u. dgl., zufügt, die Masse formt und anschließend vulkanisiert.
© 5509 10.
DEM4789A 1949-06-29 1950-06-29 Verfahren zur Herstellung von Massen mit zellenartiger Struktur Expired DE894622C (de)

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