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Publication number: DET0007069MA
Authority: DE

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 2. Dezember 1952 Bekanntgemacht am 17. November 1955

DEUTSCHES PATENTAMT

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beseitigung der Quellbarkeit und Löslichkeit von Stärke in heißem Wasser oder Wasserdampf.

Zu diesem Zweck hat man bereits Formaldehyd, Acetaldehyd, deren Polymere oder mit diesen Substanzen hergestellte, reaktionsfähige Verbindungen auf die Stärke einwirken lassen. Das Arbeiten mit reinem Formaldehyd ist jedoch sehr lästig; wäßrige Formaldehydlösungen führen zu keinem befriedigenden Ergebnis, und eine primäre Herstellung von reaktionsfähigen Formaldehydverbindungen bringt eine beachtliche Verteuerung der Fertigproduktes mit sich. Man hat deshalb versucht, zu dem angestrebten Zweck Formaldehydpolymere und Acetaldehyd als billige und leicht zu handhabende Substanzen zu verwenden. Es zeigte sich hierbei jedoch, daß es notwendig war, bei verhältnismäßig hohen Temperaturen und langen Einwirkungszeiten zu arbeiten, was einen unnötigen Energieaufwand mit sich bringt. Außerdem wurde ■■ durch die längere Einwirkung hoher Temperaturen die Struktur und Geschmeidigkeit der Stärke nachteilig beeinflußt. Für gewisse Verwendungszwecke ist

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es jedoch notwendig, gerade diese letzteren Eigenschaften, die die Stärke in ihrer natürlichen Form besitzt, auf reel) t/.Herhalten.

ICs wurde nun gefunden, daß es möglich ist, bei der bekannten Herstellung von in heißem Wasser und Wasserdampf weder <]Uellbaren noch löslichen Kondensationsprodukten von Stärke mit Formaldehyd und/oder Acetaldehyd durch Behandlung von bis zur praktischen Wasserfreiheit vorgetrockneter Stärke mit

ίο den genannten Aldehyden oder deren Polymeren die Reaktionstemperatur stark herabzusetzen und die Einwirkungszeit abzukürzen, wenn man die Stärke mit dem wasserfreien Aldehyd in einem geschlossenen Gefäß unter sorgfältigem Ausschluß von Feuchtigkeit ohne Druckverminderung, vorzugsweise bei dem bei der Reaktion entstehenden Oberdruck, bei Temperaturen unter ioo" reagieren' läßt und das erhaltene Produkt nach der eigentlichen Behandlung noch kurze Zeit in Anwesenheit von Sauerstoff auf 120⁰ erhitzt.

Es wurde bereits früher vorgeschlagen, Stärke, die feucht oder auch vorgetrocknet sein kann, mit gasförmigen Aldehyden zu behandeln und das so erhaltene Rcaklionsgut dann einer thermischen Nachbehandlung zu unterwerfen, Gemäß dem beabsichtigten Zweck dieser Behandlung, nämlich der Herstellung von Stärkederivaten bzw. deren Abbauprodukten, werden bei diesem bekannten Verfahren, das im Vakuum durchgeführt wird, Temperaturen über 100° bei der IJnisetzungsreaktion angewandt, und bei der Nachbehandlung und Trocknung der erhaltenen Produkte muß der Sauerstoff ausgeschlossen werden.

Die Behandlung der Stärke gemäß der Erfindung sieht demgegenüber in Anbetracht des erfindungsgemäßen Zweckes, nämlich der Erzeugung von durch Wasser bzw. Wasserdampf nicht wesentlich beeinflußbaren Stärke-Aldehyd-Kondensationsprodukten, einen strengen Wasserausschluß vor und läßt die Kondensation ohne Druckverminderung, vorzugsweise sogar bei Überdruck, bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen, d. h. unter ioo°, verlaufen. Dies bedeutet eine wesentlich mildere Behandlung der Stärke, so daß deren native Struktur erhalten bleibt. Ein Ausschluß von Sauerstoff bei der Nachbehandlung und Trocknung erübrigt sich, und die Behandlungsdauer kann auf 30 bis 40 Minuten beschränkt werden. Alle diese Vorteile bedingen eine wesentliche Überlegenheit des Verfahrens gemäß der Erfindung gegenüber den früheren Vorschlägen.

Bei der Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung geht man von praktisch wasserfrei vorgetrockneter Stärke aus, die man mit dem ebenfalls streng wasserfreien Aldehyd bzw. dessen Polymeren reagieren läßt. Um der Explosionsgefahr zu begegnen, wird die Luft aus dem Reaktionsgefäß entfernt, was entweder durch Absaugen oder durch Verdrängen der Luft mittels eines inerten Gases geschehen kann. Beim Absaiigen entsteht vorübergehend ein Vakuum, das jedoch beim Ingangsetzen der Reaktion alsbald durch die sich entwickelnden Gase bzw. Dämpfe aufgefüllt wird, so daß auch in diesem Fall die eigentliche Reaktion im wesentlichen bei einem Druck stattfindet, der dem Außendruck mindestens ebenbürtig, vorzugsweise jedoch bedeutend höher ist als dieser. Als besonders fördernd für den Reaktionsverlauf erwies sich ein Überdruck von mindestens 2 Atm.

Nach Beendigung der Reaktion werden die den Überdruck hervorrufenden Gase abgeblasen, und das Reaktionsprodukt wird einige Zeit an der Luft auf etwa 120° erhitzt, um eine Wiederkehr der Qucllbarkeit bzw. Wasserlöslichkeit zu verhindern. y₀

Das entstandene Reaktionsprodukt aus Stärke und Aldehyd ist weder in Wasser noch in Wasserdampf löslich oder quellbar. Die natürliche Struktur der Stärke ist darin nicht wesentlich verändert; vor allem ist die natürliche Weichheit und Geschmeidigkeit erhalten geblieben, was bei seiner Verwendung, z. B. als Handschuhpuder für chirurgische Zwecke, ausschlaggebend ist.

Das ebenso einfache wie zweckmäßige Verfahren gestattet die Anwendung sehr einfacher Apparaturen, spart Zeit und Energie und führt in ausgezeichneter Ausbeute zu einem Produkt, das den bisher erhältlichen im Hinblick auf seine Eigenschaften bedeutend überlegen ist.

An Hand der folgenden Beispiele wird die Erfindung näher erläutert. Die Teile sind Gewichtsteilc.

Beispiel 1

10 Teile trockene Stärke beliebiger Herkunft und i,5 Teile Paraformaldehyd werden in ein Druckgefäß gefüllt, das in zwei übereinanderliegendc und miteinander in Verbindung stehende Räume unterteilt ist. Der Paraformaldehyd wird in den unteren, die Stärke in den oberen Raum eingefüllt. Sodann wird das Druckgefäß abgeschlossen. Da bei Anwesenheit von Luft leicht Explosionen vorkommen können, wird die Luft entweder durch Absaugen entfernt oder durch ein trockenes inertes Gas verdrängt. Man erhitzt dann 15 bis 20 Minuten auf 70 bis 90⁰, wobei ein Überdruck von mindestens 2 Atü auftreten muß. Nach der so beendeten Reaktion werden die überschüssigen Formaldehyddämpfe abgeblasen, und die Stärke wird 15 bis 20 Minuten an der offenen Luft auf 115 bis 120⁰ erhitzt.

Beispiel 2

10 Teile trockene Stärke werden in ein druckfestes Gefäß gefüllt. Nach dem Abschließen wird wie beim Beispiel 1 die Luft entfernt. Darauf gibt man 1,5 bis 2 Teile Acetaldehyd so zu, daß dabei keine Außenluft in den Autoklav strömen kann. Man erhitzt 15 bis 20 Minuten auf 50 bis 8o° bei einem Druck von mindestens 2 Atü. Die Weiterbehandlung erfolgt, wie in Beispiel 1 angegeben.

In beiden Fällen erhält man ein Stärkeprodukt als feines weißes Pulver von äußerlich unveränderter Struktur, das in kochendem Wasser und Dampf weder quellbar noch löslich ist und bakteriostatisch wirkt. Eine Reinigung des Materials erübrigt sich.

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung von in heißem Wasser und Wasserdampf weder qucllbaren noch löslichen Kondensationsprodukten von Stärke mit Formaldehyd und/oder Acetaldehyd durch Behandlung von bis zur praktischen Wasserfreiheit vorgetrock-

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neter Stärke mit den genannten Aldehyden oder deren Polymeren, dadurch gekennzeichnet, daß man die Stärke mit dem wasserfreien Aldehyd in einem geschlossenen Gefäß unter sorgfältigem Ausschluß von Feuchtigkeit ohne Druckverminderung, vorzugsweise bei dem bei der Reaktion entstehenden Überdruck, bei Temperaturen unter 100° reagieren läßt und das entstehende Produkt bei etwa 120° einer thermischen Nachbehandlung in Anwesenheit von Sauerstoff unterwirft.

Angezogene Druckschriften :

Deutsche Patentanmeldung B 13 527 IV b /12 0 (Patent Nr. 864396).