PL37183B1 - - Google Patents

Description

Wynalazek dotyczy wytwarzania sztucznych nici i wlókien z substancji bialkowych nieroz¬ puszczalnych w wodzie. Wedlug wynalazku uzy¬ wa sie w szczególnosci tych protein, które objete sa nazwa fosforo-protein i globulin, to znaczy w szczególnosci kazeiny, otrzymywanej z odcia¬ ganego mleka krowiego, bawolego, owczego itd. jak i protein z nasion i owoców albo odpowied¬ nich mak, zawierajacych mniej lub wiecej bogate w azot proteiny, np. z orzechów ziemnych, psze¬ nicy, nasion bawelny itd., z soji i innych rodza¬ jów fasoli.Celem wynalazku jest po pierwsze poddanie protein przed przedzeniem, dzialaniu jednego lub kilku roztworów substancji zawierajacych azot i posiadajacych wlasciwosc wiazania sie z tlu¬ szczem, przy czym substancje te ulegaja zaadsor- bowaniu przez proteiny, a nastepnie otrzymanie z tych protein nici i wlókien, które wykazuja podwyzszona wytrzymalosc, szczególnie w stanie wilgotnym i duza odpornosc na zginanie. Dal¬ szym celem wynalazku jest umozliwienie zaad- sorbowania przez proteiny jednego lub wiecej roztworów substancji zawierajacej azot i jednej lub wiecej emulsji tluszczów garbujacych, za¬ wierajacych nienasycone kwasy tluszczowe, o co najmniej jednym wiazaniu podwójnym, z czego wynika zdolnosc trwalego wiazania sie z pro¬ teinami. Trzecim celem wynalazku jest polacze¬ nie opisywanego obecnie sposobu ze sposobem opisanym w patencie nr 36604 polegajacym na traktowaniu protein roztworami soli cyny w celu uzyskania powolnego i bardzo powolnego wzrostu lepkosci roztworu protein i przez to jeszcze wfe- kszej wytrzymalosci sztucznych wlókien i nici w stanie wilgotnym. Dalsze cele wynalazku wy¬ nikna z ponizszego opisu.Zalecano juz dodawanie do roztworu protein mocznika, tiomocznika, zwiazków cyjanowych, azotynów itd., jednakze w tych przypadkach wieksza czesc tych substancji zawierajacych azot zostaje uwolniona w kapieli przedzalniczej w momencie koagulacji, gdyz tego rodzaju sub¬ stancje zawierajace azot nie moga polaczyc sie z proteinami i nici zatrzymuja jedynie mala czesc dodanych substancji zawierajacych azot.Z drugiej strony male ilosci mocznika zatrzyma¬ ne przez nici tylko dzieki przyczepnosci, wplywa-jA szkodliwie na produkt, który staje sie wtedy gabczasty i mniej wytoymaly wskutek tego, ze substancja aawiErajace azot, nit sn#cznik i tio¬ mocznik podczas utwardzania pflcfehydem mrów¬ kowym kondensuja sie jako bezpostaciowy pro¬ szek i z tego powodu nie moga stac sie czescia budowy czasteczki proteiny, to znaczy wejsc w siatke proteinowa. Wynika stad, ze wlasciwo¬ sci produktu koncowego sa tym gorsze im wiecej substancji bezpostaciowych zawierajacych azot zostanie zatrzymane na niciach. Z tego wzgledu stosowanie sposobów przewidujacych dodawanie do roztworów protein takich substancji zawiera¬ jacych azot jak np. mocznik, tiomocznik itd. zo¬ stalo'calkowicie zaniechane.Wynalazek nie ma nic wspólnego z wyzej przy¬ toczonym sposobem. Nie ma on równiez nic wspólnego ze znanym sposobem, w którym uzy¬ wa ssie stezonego roztworu mocznika jako roz¬ puszczalnika protein, przy czym wieksza jego czesc odzyskuje sie z powrotem w kapieli prze¬ dzalniczej, podczas gdy pozostaly mocznik usu¬ wa sie z nici przez ich przemywanie woda.Wiadomo, ze pewne substancje zawierajace azot posiadaja wlasciwosc laczenia sie z tlu¬ szczami.Ustalono, ze gdy proteinom, przed poddawa¬ niem ich przedzeniu, pozwoli sie zaadsorbowac substancje zawierajace azot oraz tluszcze, np. mocznik i kwasy tluszczowe, uzyskuje sie nieoczekiwany wynik, poniewaz w obecnosci kwasów tluszczowych mocznik laczy sie trwale z proteinami i z tego powodu w momencie koa¬ gulacji w kapieli przedzalniczej pozostaje calko¬ wicie w niciach, przy czym nawet po kilkudnio¬ wym nieprzerwanym obrabianiu nie mozna znalezc w uzywanych kapielach przedzalniczych sladów mocznika ani tez sladów soli mocznika.Stwierdzono ponadto, ze równiez we wlóknach utwardzanych aldehydem mrówkowym nie ma ani sladu mocznika skondensowanego jako bez¬ postaciowy proszek.Godne uwagi wyniki uzyskano pozwalajac pro¬ teinom zaadsorbowac substancje zawierajace azot i garbujace kwasy tluszczowe o co najmniej 4 wiazaniach podwójnych. Gdy uzyto np. mocznika i oleju wielorybiego posiadajacego kwasy tlu¬ szczowe o 4 lub 5 podwójnych wiazaniach, a pro¬ teiny rozpuszczono w odpowiednim rozpuszczal¬ niku, np w roztworze wodorotlenku sodu, otrzy¬ mano szczególnie korzystne wyniki, poniewaz do uzyskania nici i wlókien o wytrzymalosci w sta¬ nie wilgotnym wiekszej o 10%, a w stanie su¬ chym wiekszej o 20%, w porównaniu do nici 1 wlókien otrzymanych z tych samych protein, które jednak nie zaadsorbowaly mocznika i oleju wielorybiego, wystarczylo uzycie 1% oleju wielo¬ rybiego i 1% mocznika w przeliczeniu na ciezar suchych protein.Równiez szczególnie korzystne wyniki otrzy¬ mano powodujac zaadsorbowanie przez proteiny substancji zawierajacych azot i olei schnacych, które wiaza calkowicie substancje zawierajace azot, np. mocznik, a z drugiej strony dosc do¬ jarze wiaza sie z proteinami, poniewaz posiadaja znaczne ilosci nienasyconych .kwasów tluszczo¬ wych o 2 lub 3 podwójnych wiazaniach.Po zaadsorbowaniu substancji zawierajacych azot i substancji tluszczowych, proteiny mozna wysuszyc, a pózniej po uplywie znacznego okresu czasu mozha je uzyc do wyrobu nici i wlókien.W tym przypadku przeróbke protein wedlug wy¬ nalazku mozna przeprowadzac juz przy otrzymy¬ waniu wlókna proteinowego, zanim przystapi sie do wysuszenia protein, na skutek czego unika sie drugiego suszenia, jezeli obróbka ma sie odbywac w wytwórniach wytwarzajacych sztuczne nici i wlókna.Roztwory protein, które zaadsorbowaly sub¬ stancje zawierajace azot i substancje tluszczowe mozna przasc znanymi sposobami, a otrzymane nici i wlókna mozna poddawac jednej lub wielu dalszym obróbkom, np. dzialaniu kapieli plucza¬ cych zawierajacych sól, kapieli odkwaszajacych, kapieli utwardzajacych, zawierajacych aldehyd mrówkowy i sole, przy czym moga byc stosowa¬ ne znane juz ciagle lub nieciagle przebiegi pracy.Specjalnie wazne osiagniecia uzyskano w przy¬ padku, gdy nici i wlókna po wyjsciu z kapieli przedzalniczej a przed utwardzaniem aldehydem mrówkowym poddano dzialaniu kapieli pikluja¬ cych.Wynalazek zostanie dalej wyjasniony na przy¬ kladach. W przykladach tych jako substancja zawierajaca azot przytaczany jest tylko krysta¬ lizowany mocznik, poniewaz jest on bardzo eko¬ nomicznym rozpuszczalnym zwiazkiem zawiera¬ jacym azot. Mozna jednak uzywac wszystkich innych substancji zawierajacych azot, roz¬ puszczalnych w wodzie lub w roztworach alka¬ licznych. Jezeli pragnie sie wprowadzic do protein siarke, mozna uzywac tiomocznika same¬ go lub tez zmieszanego z krystalizowanym mocz¬ nikiem odpowiednio do ilosci siarki, azotu i sub¬ stancji tluszczowych, które maja byc zaadsor- bowane przez proteiny.Sposród substancji tluszczowych w przykla¬ dach wprowadzono tylko olej wielorybi, mozna jednak uzywac wszystkich innych tluszczów jak zwierzecych, roslinnych, mineralnych i to kaz¬ dego z osobna lub tez zmieszanych z soba w róz¬ nych stosunkach. Stwierdzono, ze takze tluszcze Nr patentu 37183 — 2 —me zawierajace nienasyconych kwasów tluszczo¬ wych i nie posiadajace ani jednego wiazania po¬ dwójnego, nie mogace skutkiem tego wiazac sie trwale z proteinami, w przypadku gdy sa zemul- gowane roztworem mocznika, z którym sie wia¬ za — daja substancje zawierajaca tluszcz i azot zdolna do wiazania sie z proteina*mi, podczas gdy bez azotu w postaci rozpuszczalnej nasycone kwasy tluszczowe nie wiaza sie trwale z pro¬ teinami.Przyklad I. 10 kg krystalizowanego mocz¬ nika rozpuszcza sie w 50 litrach zimnej wody i tego roztworu uzywa sie do zemulgowania 10 kg bielonego oleju wielorybiego. Emulsje olejai i mocznika wlewa* sie do reaktora ze znaj¬ dujacym sie w ruchu mieszadlem napelnionego juz 2950 litrami wody o temperaturze pokojo¬ wej. Bezposrednio po tym wsypuje sie do re¬ aktora 1000 kg handlowej kazeiny z mleka o za¬ wartosci wilgoci 10%, po czym miesza sie przez 3 godziny. Bezposrednio po tym proteiny roz¬ ciencza sie 900 litrami roztworu wodorotlenku sodu (190 1 roztworu wodorotlenku sodu o ge¬ stosci 1,320 rozcienczone 710 litrami wody).Temperatury przy rozpuszczaniu i gestnieniu utrzymywane sa stale na wysokosci 20°C, moz¬ na jednak równiez stosowac nizsze lub wyzsze temperatury w celu opóznienia lub przyspie¬ szenia gestnienia roztworu.Przyklad II. 20 tog krystalizowanego mocznika rozpuszcza sie w 100 litrach wody o temperaturze 50°C i roztworu tego x uzywa sie do zemulgowania 10 kg bielonego oleju wielorybiego. Emulsje oleju i mocznika wle¬ wa sie do reaktora ze znajdujacym £ie w ru¬ chu mieszadlem, który zawiera juz 2900 litrów wody o temperaturze 50° C. Bezposrednio po tym wsypuje sie do reaktora 1000 kg handlo¬ wej -kazeiny z mleka o zawartosci wilgoci 10%, po czym miesza sie przez 8 godzin obnizajac temperature do 20° C. Proteiny rozpuszcza sie teraz w takim samym wodorotlenku sodu jak V przykladzie I, przy czym stosuje sie takie same temperatury.Prz yklad III. 20 kg krystalizowanego mocznika rozpuszcza sie w 150 litrach wody o temperaturze 70° C i roztworu tego uzywa sie do zemulgowania 20 kg bielonego oleju wielo¬ rybiego. Emulsje oleju i mocznika wlewa sie do reaktora ze znajdujacym sie w ruchu miesza¬ dlem, który zawiera juz 2850 litrów zmiekczonej wody o temperaturze 70° C. Bezposrednio po tym arsypuje sie do reaktora 1000 kg handlowej kazeiny z mleka o zawartosci wilgoci 10%, przy czym miesza sie przez 12 godzin obnizajac tempe¬ rature do 20° C. Proteiny rozpuszcza sie w takim samym roztworze wodorotlenku sodu jak w przy kladzie I, stosujac takie same temperatury.Prz yklad IV. 20 kg krystalizowanego mocznika rozpuszcza sie w 200 litrach zmiek¬ czonej wody o temiperaiturze 3O0C i roztworu tego uzywa sie do zemulgowania 30 kg bie¬ lonego oleju wielorybiego. Emulsje oleju i mocz¬ nika wlewa sie do reaktora ze znajdujacym sie w ruchu mieszadlem^ zawierajacego juz 2800 litrów zmiekczonej wody o temperaturze 30° C. Bezposrednio po tym wsypuje sie do reaktora 1000 kg handlowej kazeiny z mleka o zawartosci wilgoci 10%, po czym miesza sie przez 18 godzin, obnizajac temperature do 20° C. Proteiny rozpuszcza sie w takim sa¬ mym roztworze wodorotlenku sodu jak w przy¬ kladzie I, stosujac przy tym takie same tempe¬ ratury, aby roztwór mógl zgestniec.Przyklad V. 30 kg krystalizowanego mocznika rozpuszcza sie o temperaturze 50° C i roztworu tego uzywa sie do zemulgowania 50 kg bielonego oleju wielory¬ biego. Emulsje, oleju i mocznika wlewa sie do reaktora ze znajdujacym sie w ruchu mieszad¬ lem i bezposrednio po tym wsypuje sie 1000 kg handlowej kazeiny z mleka o zawartosci wil¬ goci 10%, pa czym miesza sie przez szesc godzin, obnizajac temperature do 20° C. Proteiny roz¬ puszcza sie w takim samym roztworze wodo¬ rotlenku sodu, jak w przykladzie I, przy czym stosuje sie takie same jak w przykladzie I temperatury.Przyklad VI. 25 kg krystalizowanego mocznika rozpuszcza sie w 2500 litrów zmiek¬ czonej wody o temperaturze 50° C i roztwór mocznika wlewa sie do reaktora ze znajduja¬ cym sie w ruchu mieszadlem. Do reaktora wsypuje sie 1000 kg handlowej kazeiny z mle¬ ka o zawartosci wilgoci 10%, po czym miesza sie przez ]/2 godziny. Bezposrednio po tym dodaje sie do reaktora 50 kg bielonego oleju wielorybiego ochlodzonego 500 litrami zmiek¬ czonej wody do temperatury 50° C i miesza sie przez dziesiec godzin obnizajac temperature do 20° C. Proteiny rozpuszcza sie w takim sa¬ mym roztworze wodorotlenku sodu jak w przy¬ kladzie I stosujac takie same temperatury.Przyklad VII. 30 kg bielonego oleju welorybiego emulguje 6ie 2700 litrami zmiekczo¬ nej wody o temperaturze 50° C i wlewki do re¬ aktora ze znajdujacym sie w ruchu mieszadlem.Bezposrednio po tym wsypuje sie do reaktora, którego mieszadlo znajduje sie w ruchu, 1000 kg handlowej kazeiny z mleka o zawartosci wilgoci 10% i miesza sie osiem godzin obnizajac temperature do 20° C. Bezposrednio po tym do Nr patentu 37183 — 3 —zawartosci reaktora dodaje sie 20 kg krystalizo¬ wanego mocznika rozpuszczonego w 300 litrach zmiekczonej wody o temperaturze 20° C i .miesza sie przez 3 godziny. Nastepnie rozpuszcza sie proteiny w takim samym roztworze wodorotlen¬ ku sodu jak w przykladzie I, stosujac przy tym takie same temperatury.Prz yklad VIII. 30 kg bielonego oleju wielorybiego emulguje sie 2700 litrami zmiek¬ czonej wody o temperaturze 50° C i wlewa sie do reaktora ze znajdujacym sie w ruchu mie¬ szadlem. Bezposrednio po tym wsypuje sie do reaktora, którego mieszadlo znajduje sie w ru¬ chu, 1000 kg handlowej kazeiny z mleka o za¬ wartosci wilgoci 10% i miesza sie przez 8 go¬ dzin, obnizajac temperature do 20° C. Nastep¬ nie rozpuszcza sie proteiny w takimi samym roztworze wodorotlenku sodu, jak w przykla¬ dzie I i natychmiast dodaje sie do oiich 20 kg krystalizowanego mocznika rozpuszczonego w 300 litrach zmiekczonej wody o temperaturze 20° C po czym miesza sie przez 3 godziny. Tem¬ peratura i czas gestnienia byly takie same jak w przypadku roztworu omówionego w przykla¬ dzie VII.Przyklad IX. Postepuje sie dokladnie tak samo jak w iprzykladzie VIII) z ta tylko rózni¬ ca, ze 20 kg mocznika rozpuszczone w 300 litrach zmiekczonej wody, dodano w tym przypadku do 900 litrów roztworu wodorotlenku sodu i roz¬ twór mieszano w celu ujednorodnienia, a naste¬ pnie uzyto go do rozpuszczania protein, które zaadsorbowaly juz uprzednio emulsje bielonego oleju wielorybiego.P r z y k l a d X. 20 kg mocznika rozpuszcza sie w kadzi obrotowej w 1000 litrach wody. 50 kg oleju wielorybiego emulguje sie 500 litra¬ mi wody i emulsje wlewa sie do kadzi zawiera¬ jacej rozpuszczony mocznik. Bezposrednio po tym wsypuje sie do kadzi 1000 kg handlowej kazeiny z mleka o zawartosci wilgoci 10%. Kadz natychmiast wprowadza sie w ruch, aby roztwór kazeiny mógl zaadsorbowac roztwór mocznika i emulsje tluszczu. Po trzech godzinach ciecz jest calkowicie równomiernie zaadsorbowana i ka¬ zeine wylewa sie i suszy. Po miesiacu kazeine zawierajaca zwiazany mocznik i olej rozpuszcza sie w stezonym roztworze mocznika i po odpo¬ wiednim zageszczeniu przedzie sie ja w znanych, zawierajacych sole, kapielach koagulacyjnych.Wieksza czesc mocznika uzytego jako rozpuszczal¬ nik zostaje przejeta przez kapiel przedzalnicza w momencie koagulacji. Pozostaly mocznik znaj¬ dujacy sie na niciach wskutek przyczepnosci usuwa sie calkowicie przez wielokrotne przemy¬ wanie. Ostatecznie utwardza sie nici aldehydem mrówkowym, stosujac przy tym znane juz spo¬ soby.Zamiast podanej w oowyzszych przykladach handlowej kazeiny z mleka, mozna uzywac ka¬ zeiny kwasowej, lub kazeiny scinanej, albo takze protein roslinnych. Proces przebiega stale tak samo jak podano w powyzszych przykladach z niewielkimi tylko odchyleniami, które facho¬ wiec moze ustalic latwo i szybko droga kilku prób. Przy stosowaniu np. soji jako proteiny mozna skrócic okres przebywania protein w ka¬ pieli w roztworze wodnym mocznika i oleju.Natomiast przy proteinach z pszenicy wlas¬ ciwsze jest (przedluzenie czasu trwania kapieli, poniewaz te proteiny wolniej adsorbuja wode.Dla obydwu tych. protein roslinnych wlasciwsze jest takze uzycie do rozpuszczania mniejszej ilo¬ sci wodorotlenku sodu, w porównaniu z iloscia podana w powyzszych przykladach dla handlo¬ wej kazeiny z mleka. Oczywiscie mozna zmniej¬ szac lub zwiekszac ilosc wodorotlenku sodu lub tez innego rozpuszczalnika uzywanego do kazde¬ go rodzaju protein czy to z uwagi na wartosc PH uzytych protein, czy z uwagi na zawartosc innych substancji, np. fosforanu wapnia w ka¬ zeinie otrzymanej z mleka, jak równiez z uwa¬ gi na substancje, które beda dodawane do pro¬ tein lub do ich roztworów. Fachowiec moze latwo ustalic dokladne ilosci rozpuszczalnika potrzebne do przygotowania calkowicie przedzalnego roz¬ tworu z zachowaniem, pod kazdym wzgledem, najlepszej jakosci otrzymywanych nici i wlókien.Roztwory protein wytworzone sposobem we¬ dlug wynalazku moga byc przedzone ze znanych kapieli przedzalniczycrTzawierajacych kwas i sól, np. z kapieli zawierajacych kwas siarkowy i siar¬ czan sodu w wodnym roztworze, ewentualnie z dodatkiem glukozy, soli glinu itd.Po wyjsciu z kapieli przedzalniczej nici mozna poddawac dalszym procesom przemywania, np. w kapielach zawierajacych sól, a dalej mozna poddawac je dzialaniu kapieli utwardzajacych, zawierajacych aldehyd mrówkowy lub inne sub¬ stancje utwardzajace i garbujace, przy czym sto¬ suje sie dalsze znane juz metody. Szczególnie do¬ bre wyniki otrzymuje sie przez .obrabianie nici kapielami piklujacymi po ich wyjsciu z kapieli przedzalniczej, a przed procesem utwardzania aldehydami, np. aldehydem mrówkowym.Podane przyklady nie ograniczaja wynalazku, który obejmuje wszystkie odmiany zasadniczego procesu prowadzace do osiagniecia celów tego wynalazku.Nr patentu 37183 — .¦ 4 , — PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania sztucznych nici i wlókien z protein przez przedzenie roztworu protein i utwardzanie otrzymanych nici, znamienny tym, ze przed przedzeniem pozwala sie pro¬ teinom zaadsorbowac co najmniej jedna roz¬ puszczalna substancje zawierajaca azot, i co najmniej jedna substancje tluszczowa, posia¬ dajaca wlasciwosc wiazania sie z rozpuszczal¬ na substancja zawierajaca azot.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako substancji zawierajacych azot uzywa sie mocznika, tiomocznika i innych substancji zawierajacych azot w postaci rozpuszczalnej.

3. Sposób wedlug zastrz. 1, 2, znamienny tym, ze jako substancje tluszczowe adsorbowane przez proteiny razem z sulbstancjami zawie- jacymi azot stosuje sie oleje roslinne, zawie¬ rajace nienasycone kwasy tluszczowe posia¬ dajace co najmniej jedno podwójne wiazanie.

4. Sposób wedlug zastrz. 1, 2, znamienny "tym, ze jako substancje tluszczowe adsorbowane przez proteiny razem z substancjalni zawie¬ rajacymi azot, stosuje sie oleje rybne garbu¬ jace, zawierajace nienasycone kwasy tluszczo¬ we o co najmniej czterech wiazaniach po¬ dwójnych. n Sposób wedlug zastrz. 1, 2, znamienny tym, :e jako substancje tluszczowe adsorbowane przez proteiny razem z substancjami zawiera- acymi azot, stosuje sie oleje schnace, zawie¬ rajace nienasycone kwasy tluszczowe o co najmniej dwu wiazaniach podwójnych. 6. Sposób wedlug zastrz. 1—5, znamienny tym, ze proteinom pozwala sie zaadsorbowac co najmniej jedna rozpuszczalna substancje za¬ wierajaca azot oraz co najmniej jedna miesza¬ nine róznych substancji tluszczowych. 7. Sposób wedlug zastrz. 1—6, znamienny tym, ze przygotowuje sie wodna emulsje substancji tluszczowych i substancji zawierajacych azot, która jest adsorbowana przez proteiny. 8. Sposób wedlug zastrz. 1—7, znamienny tym, ze proteiny które adsorfoowaly substancje tluszczowe i substancje zawierajace azot suszy sie przed rozpuszczeniem w rozpuszczal¬ niku. American Patents Corporation Zastepca: Kolegium Rzeczników Patentowych Nr patentu 37183 PL