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Verfahren zur Herstellung von Kleb- und Bindemitteln aus Hefe ohne
Verwendung chemischer Abbaumittel Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung
von Kleb- und Bindemitteln aus Hefe, das in besonders vorteilhafter Weise die Klebkraft
des Hefeeiweißes auszunutzen ermöglicht.
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Seit längerer Zeit hat man sich bemüht, die Klebkraft des in der Hefe
enthaltenen Eiweißes technisch auszunutzen. Es wurden zahlreiche Vorschläge gemacht,
nach denen Hefe als solche oder nach einer chemischen Behandlung mit Säuren, Salzen
oder Alkalien Klebstoffen zugesetzt oder unmittelbar als Klebmittel verwendet werden
soll. Alle diese Verfahren haben vor allem den Nachteil, daß dem Produkt mit dem
Eiweiß der Hefe zugleich eine erhebliche Menge von Ballaststoffen einverleibt wird.
Hierdurch wird einerseits die Klebkraft des Produktes vermindert, andererseits wird
die Hefesubstanz nur unvollkommen ausgenutzt, was bei dem Preis dieses Materials
einer Einführung solcher Präparate im größeren Umfange hindernd im Wege stand.
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Es wurde nun gefunden, daß es gelingt, die geschilderten Nachteile
zu vermeiden und aus Hefe in wirtschaftlicher Weise ohne Verwendung chemischer Abbaumittel
Kleb- und Bindemittel von
hervorragenden Eigenschaften herzustellen,
wenn man Hefe unter Zellgröße mahlt und das gemahlene Produkt mit Wasser anrührt.
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Das Mahlen der Hefe kann in beliebiger Weise und mit allen geeigneten
Vorrichtungen geschehen, Hierfür sind beispielsweise mit Kugeln gefüllte Schwingmühlen
geeignet. Da-die Hefezellen je nach der Heferasse und den Wachstumsbedingungen recht
verschiedene Größen aufweisen, unterliegt der erforderliche Mahlgrad der Hefe entsprechenden
Schwankungen. Hat man Hefe wechselnder Zellgröße, so wird es sich empfehlen, die
Hefe auf jeden Fall auf Brüchstückgrößen von etwa 3,u oder darunter zu mahlen. Zweckmäßigerweise
wird man den Mahlvorgang mit einer Sichtung des- Materials -verbinden und die noch
zu großen Anteile wiederum in den- Mahlprozeß zurückführen.
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Als Ausgangsmaterial für das Verfahren kommen beliebige Hefesorten
in Frage, beispielsweise Kulturhefen, wie Backhefe oder Brauereihefe, und Wuchshefen,
wie solche der Gattungen Torula oder Candida. Die Hefe wird zweckmäßigerweise. vor
ihrer Mahlung möglichst weitgehend getrocknet, vorzugsweise auf mindestens 9o14
Trockengehalt.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung zeigte es sich, daß man besonders
gute Resultate erhält, wenn man der gemahlenen Hefe oder mit ihr hergestellten Hefesuspen§ionen
einen _ viskositäts-.erhöhenden Stoff oder mehrere solcher zusetzt. Hierdurch wird
nicht nur die Klebkraft der Hefe erhöht, sondern auch ihre Anwendbarkeit für viele
Zwecke erleichtert. Beispielsweise wird bei der Herstellung von Emulsionen, wie
sie in der Klebund- Anstrichtechnik vielfach verwendet werden, durch den Zusatz
von viskositätserhöhenden Stoffen zur Hefe eine größere Stabilität der Emulsion
erzielt: Als viskositätserhöhende Stoffe kommen vorzugsweise.Cellulosederivate,
wie Celluloseglykolat; oder Alginate in Frage.
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Die Erfindung .ermöglicht die Herstellung von Kleb- und Bindemitteln
hervorragender Klebkraft aus Hefe. Während beispielsweise bei nach bekannten Verfahren
mit oder aus Hefe hergestellten Bindemitteln mit ioo g eingesetzter Hefe nur 22o
g Kreide wischfest gebunden werden können, können erfindungsgemäß mit ioo g eingesetzter
Hefe bis zu i2oo g Kreide und darüber wischfest gebundenwerden.
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Beispiel i i kg auf 95 °/o Trockengehalt getrockneter Torula-Hefe
wird in einer mit Kugeln gefüllten Schwingmühle 5 Tage gemahlen. Die Hefezellen
werden dabei in Bruchstücke von unter 3 ,u 0 zerkleinert.
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ioo g der gemahlenen Hefe. werden mit 400 g Wasser angeteigt.
Hiermit werden iooo g Kreide wischfest gebunden. Gegenversuche zeigen, daß ioo g
der ungemahlenen Hefe nur 22o g Kreide maximal wischfest binden.
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Beispiel 2 Backhefe wird genau entsprechend Beispiel i verarbeitet.
Das Ergebnis ist dasselbe. Beispiel 3 zoo g nach Beispiel i oder 2 gemahlener Hefe
werden mit io g Celluloseglykolat versetzt. Die Mischung wird mit q:oo g Wasser
angeteigt. Damit werden i2oo g Kreide wischfest gebunden.
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Beispiel q.
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ioo g nach Beispiel i oder 2 gemahlener Hefe werden mit .2o g Celluloseglykolat
versetzt. Die Mischung wird mit q.oo g Wasser angeteigt. Damit werden i5oo g Kreide
wischfest gebunden.
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Beispiel 5 ioo g nach Beispiel i oder 2 gemahlener Hefe werden mit
5 g Celluloseglykolat und mit 5 g Natriumalginat versetzt. Das Gemisch wird mit
q.oo g Wasser angeteigt. Hiermit werden i2oo g Kreide wischfest gebunden.
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Beispiel 6 ioo g nach Beispiel i oder 2 gemahlener Hefe werden mit
5 g Celluloseglykolat und mit io g Natriumalginat gemischt. Das Gemisch wird mit
qoo g Wässer angeteigt. Hiermit werden i2oo g Kreide wischfest gebunden.
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Zur Bestimmung der Klebfähigkeit von erfindungsgemäß behandelter Hefe
im Vergleich zu anderen Klebmitteln wurden Klebversuche mit ungemahlener Hefe, mit
auf Zellgröße gemahlener und mit erfindungsgemäß unter Zellgröße gemahlener- Hefe,
ferner mit chemisch abgebauter Hefe, mit Henkelleim, Carboxymethylcellulose, Methylcellulose
und technischem Casein angestellt. Die Versuche wurden folgendermaßen durchgeführt.
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Auf einen Bogen eines geleimten Papiers wurden mit = den verschiedenen
Klebstoffen 2o cm lange Streifen des gleichen Papiers aufgeklebt. Hierzu wurden
die Klebstoffe auf die Papierstreifen in deren Längsrichtung so aufgetragen, daß
jeweils vorn und hinten q. cm als Abreißlasche unverklebt stehenblieben, während
die mittleren 12 cm der Papierstreifen als Klebfläche dienten. Diese Klebflächen
wurden je 14. Stunden' mit 2o g/cm2 angepreßt.
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Von jedem Klebstoff wurden verschiedene Konzentrationen verwendet
und mit jeder Konzentration jedes Klebstoffes zehn Papierstreifen geklebt. Zur Bestimmung.
der Klebfähigkeit wurden die Papierstreifen nach Beendigung der Anpressung sofort
abgerissen.
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Als untere Grenze der Klebfähigkeit wurde diejenige Konzentration
jedes Klebstoffes angesehen, . bei der mindestens neun von zehn Streifen beim Abziehen
auf beiden Seiten zerrissen wurden. Klebstoffkonzentrationen, bei denen sich mehr
als ein Streifen ohne zu zerreißen., von der Unterlage lösten, wurden als unter
der -Grenze der Klebfähigkeit liegend angesehen. Die Vergleichszahlen für die i
Klebfähigkeit wurden also als Werte der Konzentration
des jeweiligen
Klebstoffs gewonnen, die für diesen die untere Grenze der Klebfähigkeit darstellt.
Da es sich nur um Verhältniswerte handelt, die von der verwendeten Papiersorte und
von den Versuchsbedingungen abhängig sind, wurde die Klebfähigkeit von Henkelleim
als die eines bekannten Handelsprodukts = i gesetzt. Es ergaben sich sodann für
die verglichenen Klebstoffe folgende Vergleichswerte der Klebfähigkeit:
| Henkelleim .......................... i,0 |
| Carboxymethylcellulose ... .. ......... 1,0 |
| Methylcellulose ....... . .............. i,i bis 1,2 |
| Casein, techn. ... ................... . 1,5 |
| Hefe, üngemahlen . . . .. . . . . . .. . . . . . 5,5 |
| Hefe, auf Zellgröße gemahlen . . . . . . . . . 2,3 bis 2,5 |
| Hefe, unter Zellgröße gemahlen ....... i,i |
| Hefeeiweiß durch alkalische Extraktion |
| und saure Fällung gewonnen . . . . . . . . i,i |
Die Vergleichszahlen zeigen, daß die erfindungsgemäß unter Zellgröße gemahlene Hefe
die gleiche Klebfähigkeit besitzt wie chemisch abgebaute Hefe und wie bekannte Markenklebstoffe,
und daß sie ungemahlener - oder nur auf Zellgröße gemahlener Hefe wesentlich überlegen
ist. Ja, wie die Zahlen zeigen, ist das erfindungsgemäß gewonnene Klebmittel sogar
klebfähiger als technisches Casein.