DE949226C

DE949226C - Process for the preparation of conversion products of non-fibrous high polymer carbohydrates

Info

Publication number: DE949226C
Application number: DEH13203A
Authority: DE
Inventors: Dr Rudolf Koehler; Dr Hans Rueggeberg; Dipl-Ing Carl Ziegler
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 1952-07-13
Filing date: 1952-07-13
Publication date: 1956-09-13

Description

Verfahren zur Herstellung von Umwandlungsprodukten nichtfaseriger hochpolymerer Kohlenhydrate Bei den bekannten Verfahren zur Herstellung vonDextrin wird die zu erhitzendeStärke in einem beheizten Behälter durch Rührarme, Kratzvorrichtungen usw. bewegt. Dabei ist immer nur das in unmittelbarer Nähe der Rührvorrichtungen befindliche Material in Bewegung. Es läßt sich daher nicht vermeiden, daß die unmittelbar an der Gefäßwand befindlichen Teilchen während der kurzen Ruhepausen zwischen dem Passieren der Rührvorrichtungen stärker erwärmt werden, als das bei den im Innern der Masse liegenden Teilchen der Fall ist. Bei Dextrin als wärmeempfindlicher Substanz können dadurch Zersetzungen hervorgerufen werden, die man nur durch vorsichtiges Erwärmen, d. h. durch Arbeiten bei geringer Temperaturdifferenz zwischen Heizmittel und zu verarbeitendem Material, vermeiden kann. Dabei nimmt man aber einen schlechteren Wärmeübergang und damit eine längere Bearbeitungsdauer des Materials in Kauf.Process for the manufacture of non-fibrous conversion products high polymer carbohydrates In the known processes for the production of dextrin the starch to be heated is placed in a heated container by stirring arms, scrapers etc. moved. The only thing that is always in the immediate vicinity of the agitator material in motion. It can therefore not be avoided that the immediate particles on the vessel wall during the short rest breaks between the Passing the stirrers will be heated more than that inside the case of particles lying in mass. With dextrin as a heat-sensitive substance can cause decomposition, which can only be achieved by careful Heating, d. H. by working with a small temperature difference between heating means and the material to be processed. But you take a worse one Heat transfer and thus a longer processing time of the material in purchase.

Es wurde nun gefunden, daß man die Nachteile des bekannten Verfahrens vermeidet, wenn man die Dextrinherstellung sowie ganz allgemein die Umwandlung nichtfaseriger hochpolymerer Kohlenhydrate in einer beheizten schwingenden Rohrschlange vornimmt, in der die Kohlenhydrate durch diese Schwingungen gefördert werden. It has now been found that the disadvantages of the known process if one avoids the production of dextrin and, more generally, the conversion of non-fibrous ones high polymer carbohydrates in a heated vibrating pipe coil, in which the carbohydrates are promoted by these vibrations.

Vorrichtungen zur Förderung schüttfähiger Materialien mit Hilfe von Schwingungen sind unter den Namen »Wendelrutsche« oder »Wuchtförderer« bekannt und z. B. in den deutschen Patentschriften 683473 und 695 938 beschrieben. Eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens von der Anmelderin verwandte Konstruktion ist in der Zeichnung dargestellt. Die Vorrichtung besteht aus einer Rohrschlange 1, die am unteren Ende einen Einfülltrichter besitzt. Die Rohrschlange ist mit Hilfe des Rahmens 2 zu einem starren Gebilde verbunden. An diesem Rahmen ist der hier nicht eingezeichnete Erreger für die Schwingbewegung befestigt, die sich auf den Rohrschlangenkörper und auf das darin befindliche schüttfähige Gut überträgt, das sich infolgedessen durch die Rohrschlange bewegt. Durch die Art der Schwingungen kann dabei erreicht werden, daß das Gut innerhalb der Schlange nach unten rutscht oder entgegen der Schwerkraft nach oben gefördert wird. Bei der Apparatur, die zur Durchführung der in den Beispielen beschriebenen Versuche verwandt wurde, bestand der Erreger für die Schwingungen aus rotierenden Unwuchtmassen, die durch synchron laufende Elektromotoren angetrieben wurden. Devices for conveying pourable materials with the help of Vibrations are known under the names "spiral chute" or "balancing conveyor" z. B. in the German patents 683473 and 695,938 described. One for Implementation of the method according to the invention from of the applicant related construction is shown in the drawing. The device consists from a coil 1, which has a funnel at the lower end. the The pipe coil is connected to a rigid structure with the aid of the frame 2. At This frame is the exciter, not shown here, for the oscillating movement attached, which is on the coiled pipe body and on the pourable contained therein Well transmits which as a result moves through the coil. Art the vibrations can thereby be achieved that the goods within the snake slides down or is conveyed upwards against gravity. In the Apparatus used for carrying out the experiments described in the examples was, the exciter for the vibrations consisted of rotating unbalanced masses, the were driven by synchronously running electric motors.

Durch die Unwuchtmassen wurde ein Schwingung horizontal um die senkrechte Mittelachse der Rohrschlange und eine zweite, in senkrechter Richtung auf- und abgehende Schwingung erzeugt, aus denen sich als Resultante ein schräg aufwärts gerichtete Wurfbewegung ergab, die das Material von unten nach oben durch die Rohrschlange förderte. Die Verweilzeit des Materials konnte durch Änderung der Drehzahl der Unwuchtmassen verändert werden, wodurch sich auch Frequenz und Amplitude der Schwingung änderten. Die Drehzahlen der Unwuchtmassen lagen bei den beschriebenen Versuchen zwischen 600 und 2000 Umdrehungen pro Minute, die Schwingungsamplituden betrugen 2 bis 5 mm.The unbalanced masses caused an oscillation horizontally around the vertical one Central axis of the pipe coil and a second, ascending and descending in the vertical direction Oscillation is generated, from which the resultant is an upward sloping one Throwing motion resulted in the material from bottom to top through the coiled pipe promoted. The dwell time of the material could be changed by changing the speed of the unbalanced masses changed, whereby the frequency and amplitude of the oscillation also changed. The speeds of the unbalanced masses in the tests described were between 600 and 2000 revolutions per minute, the oscillation amplitudes were 2 to 5 mm.

Die Rohrschlange kann durch heiße Gase, Flammen, Elektrizität,. Dampf, erhitzte Wärmeübertragungsflüssigkeiten oder durch Ultrarotstrahlung beheizt werden. Durch die Rohrschlange können während der Behandlung Gase geleitet werden, die als Reaktionspartner, Schutzgase oder Schleppmittel zur Entfernung gas- oder dampfförmiger Reaktionsprodukte dienen können. Derartige Gase sind z. B. Wasserdampf, Luft, Sauerstoff, Ozon, Stickstoff, Stickoxyde, Ammoniak, Wasserstoff, Kohlenoxyd, Kohlendioxyd, Schwefeldioxyd, Schwefeltrioxyd, Chlor oder Gemische dieser Gase. So kann man z. B. eine mit einer geringen Menge von Salz-oder Salpetersäure behandelte und danach vorgetrocknete Stärke in die oben beschriebene Apparatur geben. Bei einer Beheizung der Rohrschlange auf Temperaturen von I20 bis 2000 erhält man in wenigen Minuten Dextrine von ausgezeichneter Beschaffenheit. Die so hergestellten Dextrine zeichnen sich vor den üblichen Dextrinen durch helle Farbe und besonders gleichmäßige Beschaffenheit aus. Die Verweilzeit der Stärke in der Schlange kann wenige Minuten betragen; daher kommt man auch bei verhältnismäßig kleinen Aggregaten zu hohen Leistungen. Bei der Herstellung von Dextrinen oder anderen Stärkeabbauprodukten besteht ferner der wesentliche Vorteil, daß die Apparatur völlig geschlossen gehalten werden kann und die Gefahr der Bildung exposionsfähigen Staubes außerhalb der Apparatur vermieden wird. Durch Regelung der Temperatur und der Verweilzeit läßt sich der Abbaugrad weitgehend variieren, so daß man Abbauprodukte von nur wenig abgebauter, löslicher Stärke bis zu den ganz dünne Lösungen bildenden Dextrinen erhalten kann. Außer den eben dargelegten Vorteilen vor der bekannten Arbeit weise ist zu berücksichtigen, daß gemäß der Erfindung völlig kontinuierlich gearbeitet werden kann. The coil can be exposed to hot gases, flames, electricity ,. Steam, heated heat transfer fluids or heated by ultrared radiation. Gases can be passed through the coil during the treatment, which as Reaction partners, protective gases or entrainers to remove gaseous or vaporous Can serve reaction products. Such gases are z. B. water vapor, air, oxygen, Ozone, nitrogen, nitrogen oxides, ammonia, hydrogen, carbon dioxide, carbon dioxide, sulfur dioxide, Sulfur trioxide, chlorine or mixtures of these gases. So you can z. B. one with a treated with a small amount of hydrochloric or nitric acid and then predried Pour starch into the apparatus described above. When the pipe coil is heated at temperatures from 120 to 2000, dextrins of excellent quality are obtained in a few minutes Nature. The dextrins produced in this way stand out from the usual dextrins characterized by light color and particularly uniform texture. The dwell time the strength in the queue can be a few minutes; therefore one also comes to relatively small aggregates to high performance. In the manufacture of Dextrins or other starch degradation products also have the major advantage that the apparatus can be kept completely closed and the risk of formation exposable dust outside the apparatus is avoided. By regulation the degree of degradation can be largely varied depending on the temperature and the residence time, so that you can get degradation products from only slightly degraded, soluble starch to the whole dextrins which form thin solutions. Except for the advantages just outlined before the known work is wise to take into account that according to the invention completely can be worked continuously.

Die kontinuierliche Arbeitsweise in Verbindung mit den obengenannten Fortschritten macht das Verfahren besonders wertvoll.The continuous operation in conjunction with the above Progress makes the process particularly valuable.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich auch dazu benutzen, die zu verarbeitenden nichtfaserigen hochpolymeren Kohlenhydrate mit zugesetzten festen Stoffen in Reaktion zu bringen. Man kann z.B. in gewissem Maß verätherte Stärke erhalten, wenn ein schüttfähiges Gemisch von Stärke, Alkali und Chloressigsäure gemäß dem Verfahren behandelt wird. Ferner kann man Gemische von Stärke und Paraformaldehyd in beschriebener Weise behandeln, wobei die Stärke gegebenenfalls mit Säure vorbehandelt werden kann. Man erhält auf diese Weise Reaktionsprodukte von Stärke und Formaldehyd. The inventive method can also be used to Non-fibrous high polymer carbohydrates to be processed with added solid Bringing substances into reaction. For example, one can have etherified strength to a certain extent obtained when a pourable mixture of starch, alkali and chloroacetic acid treated according to the procedure. Mixtures of starch and paraformaldehyde can also be used treat in the manner described, the starch optionally pretreated with acid can be. In this way, reaction products of starch and formaldehyde are obtained.

Zu den nichtfaserigen hochpolymeren Kohlenhydraten gehört z. B. auch das Natriumsalz der Alginsäure, das, soweit es in schüttfähiger Form vorliegt, durch die erfindungsgemäße Behandlung zu weniger viskosen Produkten abgebaut werden kann, die für viele Zwecke der Technik mit Erfolg angewandt werden können. Non-fibrous high polymer carbohydrates include Belly the sodium salt of alginic acid, which, provided it is in pourable form, through the treatment according to the invention can be broken down into less viscous products, which can be used with success for many purposes of technology.

Beispiel I I000 Gewichtsteile handelstrockene Kartoffelstärke werden mit 1,2 Gewichtsteilen Salpetersäure, gelöst in 50 Gewichtsteilen Wasser, besprüht und im Vakuumtrockner bis auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 3 bis 5°/o getrocknet. Die so vorbehandelte Stärke wird nun durch die auf I700 erhitzte, in schwingender Bewegung befindliche Rohrschlange geschickt, so daß die Verweilzeit 12 Minuten beträgt. Das entstandene Produkt durchläuft anschließend eine zweite, wassergekühlte Rohrschlange, aus der es nach 10 Minuten abgekühlt austritt. Man gewinnt auf diese Weise ein dünnkochendes Dextrin von hellgelber Farbe. Example I 1000 parts by weight of commercially dry potato starch with 1.2 parts by weight of nitric acid, dissolved in 50 parts by weight of water, sprayed and dried in a vacuum dryer to a moisture content of 3 to 5%. The starch pretreated in this way is now vibrated by the one heated to 1700 Moving coil sent so that the dwell time is 12 minutes. The resulting product then runs through a second, water-cooled pipe coil, from which it emerges cooled after 10 minutes. In this way you get a thin boil Dextrin of light yellow color.

Beispiel 2 I000 Gewichtsteile Maisstärke mit 14 01o Wassergehalt werden im Vakuum auf 4 bis 6°/o Feuchtigkeit getrocknet und in der Rohrschlange 40 Minuten bei I500 geröstet und anschließend gekühlt. Example 2 1000 parts by weight of corn starch with 14 01o water content are dried in vacuo to 4 to 6% moisture and in the pipe coil Roasted for 40 minutes at I500 and then chilled.

Es ensteht ein British Gum von besonderer Gleichmäßigkeit.The result is a British Gum of particular evenness.

Beispiel 3 I000 Gewichtsteile Tapiokastärke werden mit 50 Gewichtsteilen einer wäßrigen Lösung, die o,4 Gewichtsteile Chlorwasserstoff enthält, befeuchtet und im Vakuum getrocknet. Die getrocknete Stärke wird mit 3 Gewichtsteilen Paraformaldehyd vermischt und in einer Rohrschlange 20 Minuten auf II50 erwärmt. Aus dieser Rohrschlange fließt das Material in eine zweite, wo es noch 12 Minuten auf I600 erhitzt wird. Anschließend wird das Gut gekühlt. Example 3 1000 parts by weight of tapioca starch are mixed with 50 parts by weight an aqueous solution containing 0.4 parts by weight of hydrogen chloride, moistened and dried in vacuo. The dried starch is made with 3 parts by weight of paraformaldehyde mixed and in a coil for 20 minutes heated to II50. The material flows from this pipe coil into a second one, where it remains for 12 minutes is heated to 1600. The goods are then cooled.

Beispiel 4 I000 Gewichtsteile Kartoffelstärke werden mit einer Lösung von I5 Gewichtsteilen Ätznatron in 100 Gewichtsteilen 600/obigem Alkohol und einer Lösung von 100 Gewichtsteilen Monochloressigsäure in I50 Gewichtsteilen Wasser vermischt und im Vakuum bei 800 bis auf einen Feuchtigkeitsgehalt von unter 8°/o getrocknet. Die so vorbehandelte Stärke wird in der Rohrschlange bei I300 erhitzt, wobei man die Verweilzeit so wählt, daß ein Produkt der gewünschten Viskosität entsteht. Example 4 1000 parts by weight of potato starch are mixed with a solution of 15 parts by weight of caustic soda in 100 parts by weight of 600 / above alcohol and one Solution of 100 parts by weight of monochloroacetic acid mixed in 150 parts by weight of water and dried in vacuo at 800 to a moisture content of less than 8%. The starch pretreated in this way is heated in the pipe coil at I300, whereby the residence time is chosen so that a product of the desired viscosity is obtained.

Die Verweilzeit beträgt zweckmäßig 5 bis 50 Minuten. Anschließend wird die Masse gekühlt.The residence time is expediently 5 to 50 minutes. Afterward the mass is cooled.

Beispiel 5 Natriumalginat mit rund 5e/o Feuchtigkeit wird beim Durchlauf durch eine schwingende Rohrschlange während I2 Minuten auf I200 erhitzt und anschließend in einer zweiten Schlange gekühlt. Example 5 Sodium alginate with around 5e / o moisture is used in the run heated by a vibrating pipe coil to I200 for 12 minutes and then chilled in a second line.

Man erhält ein Produkt, dessen wilönge Lösungen stark verminderte Viskosität aufweisen.A product is obtained whose long solutions are greatly reduced Have viscosity.

PATNTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Umwandlungsprodukten nichtfaseriger hochpolymerer Kohlenhydrate unter Erwärmen, dadurch - gekennzeichnet, daß die Umwandlung in einer beheizten schwingenden Rohrschlange vorgenommen wird, in der die Kohlenhydrate durch diese Schwingungen gefördert werden. PATENT CLAIM: Process for the production of conversion products non-fibrous, high-polymer carbohydrates when heated, characterized - characterized, that the conversion is carried out in a heated, oscillating pipe coil, in which the carbohydrates are promoted by these vibrations.

Claims

Publications considered: German Patent Specifications No. 493 IO2, 646 627, 683 473, 695 938; Swiss Patent No. I83 677; french Patent Specification No. 907 04g, 948 40 I; British Patent No. 457 552.