PL127342B1 - Method of obtaining soluble collagen - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania rozpuszczalnego kolagenu, zwlaszcza ze skór lub ich odpadów* Kolagen jest polimerem usieciowanym i nie rozpuszcza sie w wodzie i rozpuszczalnie kaoh organicznych /V.Lasek "Kolagen", WNT, Warszawa 1977/* Dotychczas znany sposób wytwarzania rozpuszczalnego kolagenu, zwanego popularnie klejem kostnym lub zelatyna, polega na roztwarzaniu odpadów skór w roztworach kwasów 1 zasad* Wydajnosc takiego pro¬ cesu jest jednak mala, roztwarzanie przebiega w rozcienczonych roztworach i trwa dlugo, powstaje przy tym znaczna ilosc soieków zanieczyszczajacych srodowisko, a otrzymany produkt jest zanieczyszczony solami nieorganicznymi* Znany jest równiez sposób roztwarzania kolagenu w roztworach mo oznika., jednak roztwa¬ rzanie, zwlaszcza kolagenu garbowanego, nie jest przy tym calkowite, trwa stosunkowo dlugo a otrzymany produkt zawiera znaczne ilosci nie dajacego sie usunac mocznika i na¬ daje sie jedynie do otrzymywania zywic mocznikówo-kolagenowo-formaldehydowyoh* Istota wynalazku polega na tym, ze nierozpuszczalny, surowy kolagen garbowany lub niegarbowany, przeksztalca sie w produkt roztwarzalny w wodzie i niektórych rozpuszczal¬ nikach organicznych przez dzialanie nan X- lub Il-rzedowej aminy lub anH« alifatycz¬ nych w temperaturze 273-**73 Kt korzystnie w temperaturze wrzenia aminy lub amin* Do roz¬ twarzania kolagenu mozna równiez stosowac roztwór lub roztwory wodne tych ^m*™, ¥ celu uzyskania rozpuszczalnego kolagenu, nalezy do roztwarzania 100 czesci wagowych suchej masy kolagenu uzyc 5-100 czesci wagowych aminy lub amin alifatyoznyclu Po roztworzeniu kolagenu nadmiar aminy lub amin mozna oddzielic od uzyskanego rozpuszczalnego kolagenu, na przyklad przez oddestylowanie* Po roztworzeniu kolagenu a przed oddestylowaniem aminy moze byc oelowe odsaczenie lub odwirowanie nieroztwórzonyeh zanieczyszczen /na przyklad piasek, troolny/ spotyka¬ nych w surowcach wyjsciowych* Caly garbnik ze skóry garbowanej /na przykaad sole chromu/2 1273^2 przechodzi do roztworu w postaci zwiazanej* Jako aminy szczególnie przydatne stosuje sie etylenodwuamine, etanoloamine i ich roztwory wodne, ewentualnie ioh mieszaniny, gdyz w temperaturze wrzenia dostateoznie szybko roztwarzaja odpady skór i sa na tyle lotne, ze latwo je potem oddestylowac z roztworu* Aby ulatwic usuniecie aminy lub amin z mieszaniny reakcyjnej i zapobieo rozkladowi rozpuszczalnego kolagenu podozas destylaoji9 do roztworu wprowadza sie dodatkowy roz¬ puszczalnik* mieszajacy sie lub nie z roztworzonym kolagenem* w ilosci 10-200 czesci wagowych, rozpuszczalnika na 100 czesci wagowych suchej masy kolagenu* Pozadane jest aby rozpuszozalnik9 w którym rozpuszcza sie kolagen potraktowany amina* mial tempera¬ ture wrzenia wyzsza od temperatury wrzenia stosowanej aminy* Po oddestylowaniu aminy pozostaje roztwór kolagenu w rozpuszczalniku* na przyklad w wodzie lub glikolu etyle¬ nowym* Jezeli uzywamy rozpuszczalnika organicznego z którym roztworzony kolagen sie nie miesza, to po usunieciu aminy otrzymujemy zawiesine kolagenu* w tym rozpuszczal¬ niku* Z takiej niejednorodnej mieszaniny kolagen latwo oddzielic* na przyklad przez zdekantcwanie, odsaczenie lub odwirowanie* Zasadnicza korzyscia wynikajaca z zastosowania sposobu wedlug wynalazku Jest prze¬ ksztalcenie odpadowego nierozpuszczalnego i nietopliwego kolagenu o bardzo ograniczo¬ nych mozliwosciach wykorzystania /podobnie jak trociny/, sprawiajacego znaczne klopoty ekologiczne i zanieczyszczajacego srodowisko, w produkt topliwy i rozpuszozalny, który moze byc latwo wykorzystany jako cenny organiczny surowiec chemiczny* Szczególnie ko¬ rzystne jest przeprowadzenie w stan rozpuszczalny nie nadajacych sie do innego celu odpadów skór, zwlaszcza garbowanych* Rozpuszczalny kolagen otrzymany wedlug wynalazku moze byc stosowany do wyrobu farb klejowych, elastycznych produktów kolagenowych, wy¬ robów skóropodobnych oraz do napelniania luznych skór naturalnych* Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w pBzykladaoh wykonania* Przyklad I* 100 czesoi wagowych odpadów skór garbowanych w postaci struzyn chromo¬ wych o wilgotnosoi 17%t zawartosci chromu 6,7% i zawartosci tluszozu 0,6% ogrzewa sie przez 15 minut w temperaturze 390 K ze 100 czesciami wagowymi etylenodwuaminy, w atmo¬ sferze gazu obojetnego* Przez odsaozenie otrzymanego roztworu na porowatym filtrze szklanym oddziela sie nieroztworzone zanieczyszczenia /trooiny, piasek/ w ilosci okolo 3 g* Do otrzymanego w ten sposób klarownego roztworu dodaje sie 170 ozesoi wagowyoh glikolu etylenowego* Z mieszaniny tej oddestylowuje sie dwuamlne wraz z woda* Otrzymu¬ je sie w ten sposób 250 g 33-pro centowego roztworu rozpuszczalnego kolagenu w glikolu etylenowym* Przyklad II* 100 czesci wagowych scinków garbowanej skóry chromowej o wilgotnosci *f0%, zawartosci chromu 7% i tluszczu 0,5%, ogrzewa sie przez 20 minut w temperaturze 395 K ze 100 ozesciami wagowymi 50-pro cent owego roztworu wodnego etylenodwuaminy* Do otrzymanego klarownego roztworu dodaje sie 200 czesoi wagowych chlorobenzenu* Z mie¬ szaniny tej oddestylowuje sie etylenodwuamine pod obnizonym olsnieniem w temperaturze 333-343 K, zawracaJao oddzielona po skropleniu destylatu warstwe chlorobenzenu* Otrzy¬ muje sie 250 czesci wagowyoh zawiesiny kolagenu w ohlorobenzenie, z której po odsacze¬ niu i przemyciu eterem otrzymuje sie 78 czesci wagowych roztwarzalnego kolagenu o wil¬ gotnosci 23%» Przyklad III* 100 czesci wagowych odpadów skóry wapnionej niegarbowanej o wilgot¬ nosoi 55% ogrzewa sie przez 25 minut w temperaturze 373 K z 50 czesciami wagowymi eta¬ noloaminy i 50 czesciami wagowymi wody* Otrzymuje sie 150 ozesci wagowych klarownego 3O-procentowego roztworu kolagenu* Do roztworu dodaje sie 150 czesoi wagowych ksylenu i mieszajac prowadzi destylacje azeotropowa z zawraoaniem warstwy ksylenówej rozwarstwio¬ nego destylatu az do odwodnienia roztworu* Otrzymuje sie zawiesine* z której po odsacze¬ niu od ksylenu otrzymuje sie k8 ozesci wagowych zdegradowanego kolagenu rozpuszczalne¬ go w wodzie* Przyklad IV* 100 g struzyn chromowych o wilgotnosoi 40% ogrzewa sie ze 100 g 10-prooentowego roztworu wodnego etylenodwuaminy z chlodnica zwrotna przez k godziny1273^2 3 w temperaturze wrzenia* Nastepnie odsacza sie roztwór* Otrzymuje sie 160 g 22-prooento- vegc roztworu odbudowanego kolagenu u wodnym roztworze etylenodwuaminy oraz 40 g osadu zawierajacego 20 g suchej pozostalosci nieroztworzonych odpadów skóry garbowanej.Przyklad V* 100 g struzyn chromowych o wilgotnosci 00% ogrzewa sie w temperaturze okolo 373 K z 8 g etylenodwuaminy* Gdy mieszanina stanie sie plynna rozpoczyna sie jej mieszanie* Mieszanine miesza sie przez 6 godzin w temperaturze 368-373 K* Otrzymany roztwór ohlodzi sie i odwirowuje od 2 g /w przeliczeniu na sucha mase/ pozostalego osa¬ du* Z roztworu oddestylowuje sie wode z resztkami etylenodwuaminy9 poczatkowo pod próz¬ nia a pózniej przez destylaoje azeotropowa z toluenem w temperaturze 383 - 388 K. Po calkowitym odwodnieniu dekant uje sie toluen* Otrzymuje sie w ten sposób k6 g brazowego zywicowatego produktu, plastyoznego w temperaturze powyzej 373 K a twardego w tempera¬ turze pokojowej* Otrzymany produkt jest rozpuszczalny w wodzie i daje sie rozdrabniac mechanicznie9 na przyklad na proszek* Zastrzezenia patentowe 1* Sposób wytwarzania rozpuszczalnego kolagenu* znamienny tym, ze kola¬ gen zwlaszcza w postaci skór lub ich odpadów roztwarza sie w 1- lub XI-rzedówej aminie lub aminach alifatycznych ewentualnie w roztworze wodnym X- lub IX-rzedowej aminy lub amin alifatycznych* korzystnie w etylenodwuaminie, etanoloaminie lub w ich roztworach wodnych* w temperaturze 273 - ^73 K* korzystnie w temperaturze wrzenia mieszaniny* przy czym na 100 czesci wagowych suchej masy kolagenu bierze sie 5*100 czesci wagowych X- lub IX-rzedowej aminy lub amin alifatycznych ewentualnie roztworu wodnego X- lub 11-rzedowej aminy lub amin alifatycznych* 2* Sposób wedlug zastrz* 1* znamienny tym* ze do mieszaniny reakcyjnej wprowadza sie rozpuszczalnik, w którym kolagen potraktowany amina lub aminami Jest rozpuszczalny| korzystnie rozpuszczalnik o temperaturze wrzenia wyzszej niz temperatu¬ ra wrzenia stosowanej aminy lub amin* w ilosci 10-200 czesci wagowych rozpuszczalnika na 100 czesoi wagowych suohej masy kolagenu* po ozym z mieszaniny reakcyjnej usuwa sie wolna amine lub aminy ewentualnie wraz z woda* korzystnie przez oddestylowanie* 3* Sposób wedlug zastrz* 1, znamienny ty my ze do mieszaniny reakcyjnej wprowadza sie rozpuszczalnik organiczny, w którym kolagen potraktowany amina lub amina¬ mi jest nierozpuszczalny* w ilosci 10-200 czesci wagowych rozpuszczalnika na 100 czesci wagowych suchej masy kolagenu, po czym amine lub aminy ewentualnie wraz z woda usuwa sie, korzystnie przez oddestylowanie i z uzyskanej zawiesiny oddziela sie kolagen zna¬ nymi sposobami, korzystnie przez odsaozenle lub odwirowanie* PL

Claims (1)

1. Zastrzezenia patentowe 1* Sposób wytwarzania rozpuszczalnego kolagenu* znamienny tym, ze kola¬ gen zwlaszcza w postaci skór lub ich odpadów roztwarza sie w 1- lub XI-rzedówej aminie lub aminach alifatycznych ewentualnie w roztworze wodnym X- lub IX-rzedowej aminy lub amin alifatycznych* korzystnie w etylenodwuaminie, etanoloaminie lub w ich roztworach wodnych* w temperaturze 273 - ^73 K* korzystnie w temperaturze wrzenia mieszaniny* przy czym na 100 czesci wagowych suchej masy kolagenu bierze sie 5*100 czesci wagowych X- lub IX-rzedowej aminy lub amin alifatycznych ewentualnie roztworu wodnego X- lub 11-rzedowej aminy lub amin alifatycznych* 2* Sposób wedlug zastrz* 1* znamienny tym* ze do mieszaniny reakcyjnej wprowadza sie rozpuszczalnik, w którym kolagen potraktowany amina lub aminami Jest rozpuszczalny| korzystnie rozpuszczalnik o temperaturze wrzenia wyzszej niz temperatu¬ ra wrzenia stosowanej aminy lub amin* w ilosci 10-200 czesci wagowych rozpuszczalnika na 100 czesoi wagowych suohej masy kolagenu* po ozym z mieszaniny reakcyjnej usuwa sie wolna amine lub aminy ewentualnie wraz z woda* korzystnie przez oddestylowanie* 3* Sposób wedlug zastrz* 1, znamienny ty my ze do mieszaniny reakcyjnej wprowadza sie rozpuszczalnik organiczny, w którym kolagen potraktowany amina lub amina¬ mi jest nierozpuszczalny* w ilosci 10-200 czesci wagowych rozpuszczalnika na 100 czesci wagowych suchej masy kolagenu, po czym amine lub aminy ewentualnie wraz z woda usuwa sie, korzystnie przez oddestylowanie i z uzyskanej zawiesiny oddziela sie kolagen zna¬ nymi sposobami, korzystnie przez odsaozenle lub odwirowanie* PL