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Verfahren zur Herstellung von wasserlöslichen Stärkederivaten Wenn
man Stärke oder Stärkeabbauprodukte, wie lösliche Stärke, Dextrin usw., bei Gegenwart
von Alkali mit Halogenfettsäurenlbehandelt, so erhält man Alkaliverbindungen von
Stärkeäthercarbonsäuren, die sich in. kaltem Wasser zu hochviskosen Flüssigkeiten
auflösen. Man geht dabei in der Weise vor, daß man die Stärke in etwa der zehnfachen
Menge Natronlauge löst, darauf der homogenen Lösung Monohalogenfettsäure, z. B.
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Monochloressigsäure bzw. deren Natriumsalz, zugibt und nach mehr oder
weniger langer Reifungszeit das Natriumsalz der Stärkeäthercarbonsäure mit Alkohol
ausfällt und trocknet.
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Diese Arbeitsweise hat jedoch große Nachteile.
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Man benötigt erhebliche Mengen von Lauge; bei Anwendung von geringen
Mengen erhält man, da die Stärke sich sehr schnell in Lauge löst, zähe Klumpen,
so daß eine einheitliche Mischung nicht möglich ist. Das Ausfällen mit Alkohol vollends
führt zu einer zähen, schleimartigen Masse, die sich nur schwer auswaschen und weiterverarbeiten
Iäßt.
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Größere Mengen im technischen Fabrikationsbetrieb {herzas.tellen iisrt
nach IdieSelr bekannten Arbeitsweise überhaupt nicht möglich. Die genannten Stärkederivate
konnten daher bis heute noch nicht auf den Markt gebracht werden.
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Im folgenden wird nun ein neues Verfahren aufgezeigt, daß diese Nachteile
weitgehend vermeidet und nunmehr die Herstellung dieser Stärkederivate im Großbetrieb
ermöglicht.
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Dieses Verfahren besteht darin, daß man die Stärke m.it Ikonzentrierbelr
AlkalitlosnDng waterhallb oO vermischt, die erhaltene Allvaliistärke mit Halogens
fettsäure umsetzt, das Reaktiilonslgemi,scih mit sauren Alumin,iumverbin!dungen,
mit oder ohne Zusatz von Säuren, ausfällt und mit Alkali neutralisiert.
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Es hat sich nämlich gezeigt, daß man die Stärke auch mit wesentlich
geringeren Mengen konzentrierter Lauge vermischen kann, wenn man die Vermischung
bei Temperaturen unterhalb. o° vornimmt. Unterhalb oO tritt keine Verklumpung und
Verkleisterung ein; unter Rühren erhält man eine Alkalistärke, die vollkommen pulverig
bleibt, vorausgesetzt, daß man nicht mehr als die doppelte Menge an Lauge, auf Stärke
berechnet, zusetzt.
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Diese pulverige Masse reagiert überraschenderweise sehr leicht mit
Halogenfettsäuren bzw. deren Natriumsalzen und läßt sich auf einfachste Weise mit
diesen leicht vermischen, d. h. der Zusatz kann sowohl in der Kälte als auch nach
Erreichung der Raumtemperatur erfolgen. Während des Reifens geht die pulverige Masse
allmählich in Lösung. Auf diese Weise ist es möglich, große Mengen an Lauge und
auch an HXalogenfettsäure einzusparen.
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Es wurde ferner gefunden, daß man die Reaktionsmasse nach dem Verdünnen
mit Wasser mit sauren Aluminiumverbindungen, wie Aluminiumsulfat, Aluminiumacetat,
leicht ausfällen kann; die wasserunlöslichen Stärkeäther-Aluminium-Verbindungen
fallen dabei in einer Form aus, die sich äußerst leicht und bequem filtrieren läßt
und mit Wasser vollkommen salzfrei ausgewaschen werden kann. Man kann auch außer
den Aluminiumverbfndungen noch geringe Mengen Säure zusetzen.
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Neutralisiert man diese Aluminiumverbindungen mit Alkali, wie Soda,
Natronlauge usw., so erhält man unmittelbar eine gebrauchsfertige, hochviskose Lösung.
Es ist auf diese Weise möglich, das teure Extraktionsverfahren, das zudem feuergefährlich
ist, zu umgehen; auch bereitet das Ausfällen, Filtrieren und Weiterverarbeiten in
den üblichen Apparaturen keinerlei Schwierigkeiten mehr. Die geringen Mengen Aluminium,
die diese Produkte enthalten, beeinträchtigen deren Quellfähigkeit und Verwendbarkeit
in keiner Weise.
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Selbstverständlich kann man die so erhaltenen wasserhaltigen Pasten
auch auf bekannte Weise trocknen, z. B. im. Vakaumschrank.
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Das Trockenprodukt muß dann noch gemahlen werden. Das Mahlen macht
allerdings einerseits gewisse Schwierigkeiten, da diese Produkte außerordentlich
zäh sind, andererseits erhält man sehr viel Staub, der beim Anrühren des Trockenproduktes
in Wasser starke Klumpenbildung verursacht.
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Es hat sich demgegenüber als besonders vorteilhaft erwiesen, die
wasserhaltige Paste in dünner Schicht auf über 100° erhitzten Flächen, wie Zylinder
u. dgl.,. zu trocknen. Das Trockenprodukt fällt dann in Form eines dünnen Films
an, der beim Zerkleinern in dünne Plättchen zerfällt, die sich in Wasser sehr schnell
und bequem auflösen.
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Die auf diese Weise hergestellten Stärkeätherverbindungen eignen
sich besonders zur Herstellung von Klebstoffen, Farbenbindemitteln und Verdickungs-
und Füllmitteln, Appreturen und Schlichtemitteln für ähnliche Zwecke.
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Aus f üh ru ngs bei 5 piel e I. 100 Gewichtsteile Kartoffelstärke
werden mit 100 Gewichtsteilen 30°/oiger Natronlauge bei - 50 vermischt, dann wird
die Temperatur auf etwa 200 erhöht und der pulverigen Masse 100 Gewichtsteile monochloressigsaures
Natrium unter gutem Durch--rühren zugegeben. Nach 4tägiger Reifung wird die pastenförmige
Masse mit Wasser verdünnt und in ein Fällbad, bestehend aus 1000 Gewichtsteilen
Wasser, 50 Gewichtsteilen Aluminiumsulfat und 50 Gewichtsteilen konzentrierter Slalzsäure,
eingetragen.
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Das Fällungsprodukt wird abgepreßt und mit heißem Wasser gewaschen.
Die feuchte Masse wird dann mit Natronlauge bis zur neutralen Reaktion versetzt.
Man erhält eine dicke, hochviskose Paste.
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2. Die nach I erhaltene Paste wird auf etwa I20° erhitzte Walzen
aufgetragen. Der anfallende Film wird anschließend zerkleinert. Man erhält dann
Blättchen, die beim Eintragen in kaltes Wasser eine hochergiebige, dickflüssige,
kolloide Lösung ergeben.