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Quellstärkepräparat
Die in kaltem Wasser löslichen Stärkeprodukte -Quel:lstärken-
werden in derRegel dadurch gewonnen, daß man Stärke in Wasser mit oder ohne Zusatz
von Chemikalien suspendiert oder auflöst und in dünner Schicht, z. B. auf erhitzten
Walzen. trocknet. Diese Quellstärken haben insbesondere als Klebstoffe, Binde- und
Verdickungsmittel, Schlichtemittel und für ähnliche Zwecke große Bedeutung erlangt.
Als Trockenprodukte sind sie leicht und bequem zu handhaben; sie können schon während
der Fabrikation in verschiedener Weise aufgeschlossen und mit den nötigen Zusätzen
versehen werden, so daß sie nach dem Auflösen in kaltem Wasser den flüssigen Stärkeleimen
und -kleistern ebenbürtig sind. Mit diesen haben sie aber auch andere Nachteile
gemeinsam, die die Anwendung der Stärkeprodukte mehr oder weniger einschränken.
Einer der größten Nachteile, somit auch der Quellstärken, ist, daß sie nach dem
Eintrocknen in Wasser quellbar und löslich sind.
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Es ist auch bekannt, Stärkeester durch Umsetzungen von Stärkeprodukten,
wie Amylopektin, welches chemisch von Quellstärke verschieden und im Gegensatz zu
dieser in kaltem Wasser unlöslich
ist, mit sehr großen Mengen von
Isocyanaten unter Gewinnung von in Wasser unlöslichen und nur in organischen Lösungsmitteln
löslichen Produkten herzustellen. Ferner ist bekannt, native Stärke mit Diisocyanaten
in wasserfreiem Medium umzusetzen, wobei auch Ester entstehen sollen, obwohl Diisocyanate
nicht als Veresterungsmittel bezeichnet werden können. Schließlich ist es auch bekannt,
Textilien mit einem Trockenpräparat aus in kaltem Wasser löslichen oder quellbaren
Stoffen, besonders Quell stärke, welchen nicht oder wenig flüchtige bi-oder polyfunktionelle
Verätherungs- oder Veresterungsmittel zugegeben sind, zu behandeln.
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Von allen diesen Verfahren und Veresterungsprodukten ist die Erfindung
deutlich verschieden, welche sich auf ein neues wasserlösliches Quellstärkepräparat
bezieht.
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Es wurde nun gefunden, daß man Quell stärken erhält, die nach dem
Auflösen in kaltem Wasser und Eintrocknen weitgehend wasserbeständige Filme ergeben,
wenn Präparate verwendet werden, welche aus trockener Quellstärke mit einem Zusatz
von geringen Mengen, voriugsweise 0,5 bis 5 °/o Isocyanaten, insbesondere mehrfunktionellen
Isocyanaten oder deren wasserlöslichen Addukten bestehen.
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Das neue Quellstärkepräparat kann auch aus einem nachträglich getrockneten
Gemisch von Quellstärke und in organischen Lösungsmitteln gelösten Isocyanaten oder
deren wasserlöslichen Addukten bestehen. Unter mehrfunktionellen Isocyanaten werden
Verbindungen verstanden, die zwei oder mehr - N = C = 0-Gruppen enthalten. Es können
sowohl aliphatische als auch aromatische Isocyanate verwendet werden, z. B. Hexamethylendiisocyanat
oder Methylphenylendiisocyanat oder andere unter der Bezeichnung »Desmodur« im Handel
befindliche Isocyanate. Soweit es sich um Flüssigkeiten handelt, können sie auf
einfachste Weise, z. B. durch Zerstäuben, zugemischt werden.
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Wie sich gezeigt hat, genügen bereits geringe Mengen, etwa 0,5 bis
5 O/o, um die Quellstärke zu verbessern. Nach dem Vermischen bleibt die Quellstärke
pulverförmig.
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Es ist notwendig, daß die beiden Komponenten sehr gründlich und gleichmäßig
vermischt werden, da die Isocyanate mit der Quellstärke in trockenem Zustand reagieren.
Daß eine solche Reaktion stattfindet, ergibt sich schon daraus, daß bei einem größeren
Überschuß an Isocyanaten die Quellstärke in Wasser völlig unlöslich wird. Man kann
auch die Mischungen erwärmen, was sich besonders bei den reaktionsträgeren aliphatischen
Isocyanaten empfiehlt. Auch können bekannte Katalysatoren, wie Amine, Phenole usw.,
zugesetzt werden. Die Isocyanate kann man auch in einem Lösungsmittel, z. B. Methylenchlorid,
auflösen und so den Quellstärken zufügen; je nach der Menge des angewendeten Lösungsmittels
ist dieses dann aus der Mischung durch Trocknen zu entfernen. Da die Isocyanate
bekanntlich durch Wasser zersetzt werden, kann man sie mit Stärkelösungen nicht
vermischen. Erfindungsgeinäß kann aber jede Art von Quellstärke verwendet werden,
neutrale oder schwach alkalische Quefistärke, solche von hoher Ergiebigkeit ebenso
wie mehr oder weniger abgebaute Quellstärke, die entsprechend niedrigviskos ist.
Die Quellstärken können auch die für den jeweiligen Zweck erforderlichen Chemikalien
enthalten. Es ist lediglich darauf zu achten, daß keine größeren Mengen solcher
Stoffe vorhanden sind, mit denen die Isocyanate spontan reagieren, wie Ammoniak,
Wasser usw. Auch Quell stärken, die auf andere bekannte Weise als durch Erhitzen
in dünner Schicht hergestellt sind, kommen für das vorliegende Verfahren in Betracht.
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Die Zusatzmenge richtet sich sowohl nach der Art des Isocyanats als
auch nach der Beschaffenheit der Quellstärke. An Stelle der Isocyanate, die durch
Wasser leicht zersetzt werden, kann man auch deren wasserlösliche Addukte verwenden,
bei denen die Isocyanatgruppen weitgehend stabilisiert sind. Solche Verbindungen
sind z. B. die Phenylurethane oder die wasserlöslichen kristallisierten Addukte
aus Bisulfit und Diisocyanat. Da es sich um pulverförmige Stoffe handelt, lassen
sie sich sehr leicht mit den Quellstärken vermischen. Sie werden erst beim Erwärmen
völlig aufgespalten und sind daher besonders vorteilhaft dort, wo eine nachträgliche
Hitzeeinwirkung vorgenommen werden kann, z. B. indem man Stoff- oder Papierbahnen
damit imprägniert und über erhitzte Kalandes führt.
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Die Filme, die sich nach dem Auflösen und iEintrocknen der in dieser
Weise hergestellten Quellstärken bilden, erweisen sich als außerordentlich widerstandsfähig
gegenüber Feuchtigkeit. Wenn man sie nachträglich erhitzt, kann die Wasserbeständigkeit
noch gesteigert werden. Darüber hinaus werden noch weitere günstige Wirkungen erreicht.
Als Klebstoffe verwendet, zeichnen sie sich durch schnelles Anfassen und hohe Klebkraft
aus.
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Auch sind sie sowohl in trockenem als auch in gelöstem Zustand lange
Zeit unverändert haltbar. Das mit diesen Quellstärken geklebt Papier ist weitgehend
schimmelfest. Nach dem Auflösen sind diese Quellstärken weich und sämig, so daß
sie sich auch in konzentriertem Zustand leicht verstreichen lassen.
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Die erfindungsgemäß hergestellten Quellstärken eignen sich besonders
als wasserfeste Klebstoffe für Papier, Metallfolie, Holz usw., Nalls Buchbinderkleister,
aber auch als Bindemittel für Farben, Faserbrei und ähnliches Material. Sie sind
auch als Schiichte- und Appreturmittel vorzüglich verwendbar und für viele ähnliche
Zwecke. Man kann auch Papier, Gewebe usw. damit imprägnieren.
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Beispiel -100 kg feinpulvrige trockene Quellstärke werden in einer
Mischvorrichtung mit 1,3 kg Methylphenylendhsocyanat gründlich und gleichmäßig gemischt,
indem man das Isocyanat fein zerstäubt.
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Die Mischung bleibt in einem geschlossenen Behälter etwa 2 Tage stehen.
Die pulverförmige und
trockene Quellstärke ergibt nach dem Auflösen
in kaltem Wasser eine leicht verstreichbareMasse, die zu einem wasserbeständigen
Film eintrocknet.