AT105799B - Verfahren zur Herstellung von Klebstoffen, Kitten und plastischen Massen. - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Herstellung von Klebstoffen, Kitten und plastischen Massen. 



   Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Klebstoffen, Kitten und plastischen Massen aus Proteiden oder Proteoiden und beruht auf der Beobachtung, dass flüssige Leime, die sogenannten Kaltleime, durch Kondensationsprodukte aus Phenolen und Aldehyden nicht, wie dies bisher angenommen worden war, gefällt werden, trotzdem z. B. Tanninlösung aus Kaltleim alles darin enthaltene Glutin oder seine Abbauprodukte fällt. Setzt man zu einer Kaltleimlösung Kunstharzöl, das man als flüssiges   Anfangskondensationsprodukt   bei der Einwirkung von Aldehyden auf Phenole erhält, so entsteht ein sehr klebriges, viskoses Produkt von Sirupkonsistenz, welches sich mit Wasser, Alkohol, Pyridin, Aminen wie Anilin, anorganischen, aliphatischen oder Lösungen aromatischer Säuren verdünnen lässt. 



   Weitere Versuche zeigten, dass auch   Blutalbumin-oder Kasemlösungen nicht   gefällt werden, wenn man sie zu einer Mischung der flüssigen Kondensationsprodukte mit Kaltleim setzt, und es wurde schliesslich auf Grund mannigfache Versuche festgestellt, dass Kunstharze sowie deren Lösungen und Kondensationsprodukte die Fähigkeit verlieren, Lösungen von Proteiden oder Proteoiden (Eiweissverbindungen nach   AllensDefinition) zu   fällen, wenn sie von Schutzkolloiden umgeben sind. Solche sind z. B. flüssiger Leim, Lösungen von Gummi arabicum, Dextrin, 
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 oder mineralischen Ursprungs sind. 



   Es war schon bekannt, Naturharze im Gemisch mit Leim und Ölemulsionen, Seifen u. dgl. zu verwenden, wobei ein bei gewöhnlicher Temperatur je nach den zugesetzten Wassermengen flüssiges gelatinartiges oder festes Klebmittel entstand. Mit Kunstharzen hatte man dagegen in der angegebenen Weise nicht gearbeitet. 



   Nur in einem Falle war es schon gelungen, einen Kaltleim unter Zusatz von Kondensationsprodukten aus Phenol und Formaldehyd herzustellen, wobei jedoch letztere einen ganz nebensächlichen Bestandteil bilden, der auch wegbleiben kann, und wobei die Ausgangsstoffe 
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 Anwendung kommenden vollkommen verschieden sind. Das bekannte Verfahren geht von einem Gemisch von Kartoffeln, Sojabohnenmehl und Papierschliff aus, das mit   Natriumalkoholat   und Pyridin versetzt und auf der Kolloidmühle gemahlen wird, worauf das Mahlgut mit einer Lösung von Stickstofftetrasulfid in Schwefelkohlenstoff, gegebenenfalls mit in Lösung befindlichem überschüssigem Schwefel behandelt wird. Erst diesem Reaktionsprodukt wird unter Umständen und für gewisse Zwecke Bakelillack od. dgl. zugesetzt. 



   Die Kunstharzlösungen oder Kondensationsprodukte können mit dem kolloidalen Sol zuerst gemischt oder mit Öl emulgiert werden und dann mit den Proteiden oder Proteoiden verrührt werden, oder man kann letztere mit dem Sol versetzen oder mit Öl emulgieren und dann das Kondensationsprodukt oder die Kunstharzlösung zusetzen. 



   Man kann irgendwelche geeignete Kondensationsprodukte, entweder in Lösung oder in natürlicher flüssiger Form verwenden. Am wirtschaftlichsten stellt sich das dünne Kondensationsprodukt, welches bei Einwirkung von Formaldehyd auf Rohkresol als Anfangs- 

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 produkt entsteht. Von   Aldehyden'können   nicht nur die aliphatischen, sondern auch aromatische wie z. B. Benzaldehyd oder auch Aldehyd abspaltende Verbindungen verwendet werden. Derartige Kondensationsprodukte werden unter kräftigem Rühren in flüssigem Leim einlaufen gelassen. Das erhaltene Produkt, meist eine durchscheinend   Flüssigkeit   von Sirupkonsistenz, ist zum Leimen von Sperrholz oder Fournieren vorzüglich geeignet.

   Es erfolgt   zweckmässig   unter einem Druck von 15-20 Atmosphären auf den Quadratzentimeter und 
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 Holzplatten an den Flächen, die mit dem Leim in Verbindung kommen, mit anorganischen Säuren vorbehandelt werden. Exotische Hölzer, die sich oft wegen ihres Ölgehaltes nur schwer leimen lassen, wie z. B. Teakholz, und vor der Leimung vorbehandelt werden müssen, lassen 
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 er jedoch erhalten, wenn man den festen gepulverten Leim in verdünnten Säuren so lange quellen lässt, bis er sich auflöst und die Lösung dann auf dem Wasserbad zur richtigen Konsistenz eindampft. Die überschüssige Säure kann man durch Alkalien, Erdalkalien, Ammoniak oder organische Basen neutralisieren.

   Nimmt man zur   Verflüssigung   Phosphorsäure oder Bromwasserstoffsäure oder irgendeine Säure, deren Salze als Flammschutzmittel dienen, und neutralisiert dann mit anorganischen Basen oder anderen Mitteln wie z. B. Zinkoxyd, so wird der solche Salze enthaltende Leim das damit geleimte Holz vor dem Entflammen schützen. 



   Der schnellste und billigste Weg, um Leim zu verflüssigen, ist wohl dessen Erhitzen mit Wasser und mässigem Druck. Wie viel Wasser und weiche Zeit dazu benötigt werden, hängt von den Eigenschaften des Leimes ab ; es müssen daher die günstigsten Bedingungen durch Versuche festgestellt werden. Ein guter Lederleim lässt sich in eine für die beabsichtigten Zwecke geeignete Lösung bringen, wenn er mit der doppelten Menge Wasser im Autoklaven unter Rühren auf etwa   1300 während 21/2 -3   Stunden erhitzt wird. Werden die Temperaturoder Zeitgrenzen beträchtlich überschritten, so geLt die Hydrolysierung des Leimes zu weit und ein grosser Teil der Klebkraft geht verloren.

   Vorteilhaft ist es, einen kleinen Prozentsatz geeigneter Stoffe im Wasser zu lösen, um die Reaktionsdauer oder die Temperatur zu erniedrigen, in welchletzteremFallemanMethylalkohol oder Azeton oder andereniedrigsiedende organische Flüssigkeiten dem Wasser zusetzt, die den gewünschtenDruck bei niedrigererTemperatur ergeben und eine zu weit gehende   Anfschliessung   des Leimes verhindern. Als geeignete Stoffe können sowohl anorganische (z. B. saure Alkalisalze) als auch organische Körper (z. B. Phenole) in Betracht kommen. 



   Leime lassen sich   schnell verflüssigen durch   Erhitzen derselben auf dem Wasserbade 
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 Eine Verflüssigung oder teilweise Hydrolysierung von Leim ohne dauerndes Erhitzen, wodurch er die Eigenschaft ganz oder teilweise verliert, von Kondensationsprodukten gefällt zu werden, tritt ein, wenn man eine frischgeschmolzene Leimlösung vor dem Erkalten mit Ölen, Lösungen von Seife oder sonstigen hiefür geeigneten organischen oder anorganischen Stoffen versetzt. 



   Es wurde gefunden, dass sich das Kondensationsprodukt billig herstellen lässt, wenn man Hypochlorite als Katalysatoren verwendet, wodurch die Kondensation sehr beschleunigt wird. Wird z. B. Chlorkalk benutzt, so tritt die Kondensation in der Regel schon in der Kälte ein und kann ohne Erwärmung   durchgeführt   werden. Arbeitet man bei einer Temperatur von   90-100 ,   so ist das für den vorliegenden Zweck erforderliche Kondensationsprodukt oft schon im Verlaufe von 15 Minuten gebildet. Man erhält ein sehr klebriges Öl, das mit flüssigem Leim einen sehr   kräftigen   Klebstoff liefert. Es liegt auf der Hand, dass man mit andern Zusätzen in irgendeinem Stadium der Darstellung gewünschte Eigenschaftsänderungen erzielen kann, wie z. B. erhöhte Elastizität oder kürzere Abbindezeit. Man kann z.

   B. zu dem flüssigen Leim oder andern zur Anwendung kommenden Reagentien Kautschuklatex oder ein geeignetes   Präparat   aus trocknenden Ölen zusetzen. Ein Zusatz von   Blutalbumin   oder Kasein kann dem Klebstoff eine dickere Konsistenz geben ; man kann zu diesem Zwecke auch anorganische Pulver wie   ZO   Kieselgur, Graphit oder Holzstaub verwenden. 



   In   manchen Fällen   lässt sich Leim od. dgl., welcher durch Kondensationsprodukte, wie vorher erwähnt   gefällt wurde, verflüssigen,   indem man das Gemisch mit   starker Säure wie   Phosphorsäure oder Essigsäure stehen lässt. Man erhält eine dicke Flüssigkeit, die sich mit Alkohol verdünnen lässt. 



   Das aus flüssigem Leim und Kondensationsprodukten hergestellte Produkt lässt sich für viele Zwecke verwenden, wie durch Versuche festgestellt wurde. Es lassen sich z. B. sehr 

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 feste Isolierplatten   herstellen, wenn Holzstoffbrei   mit dem Leim angerührt und in einer Heisspresse erhitzt wird. Derselbe kann durch anorganische gefärbte Pulver in farbige Kitte verwandelt werden, die zum Kitten von Porzellan und Glas oder für plastische Massen Anwendung finden können, und durch seine Wasserfestigkeit nach mässigem Erhitzen kommt er für alle Industrien in Betracht, wie z. B. die   Bürsten-und Schleifsteinfabriken,   die wasserfeste Klebstoffe benötigen. 



   Obzwar die Verhältnisse, Bedingungen oder Zusätze mannigfaltig geändert werden können, mögen die folgenden Beispiele zeigen, wie die Erfindung ausgeführt wird : 
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 das sich in einer mit   Doppelulantel, Deekel   und   Rührwerk versehenen Pfanne   befindet und langsam gerührt wird, einlaufen und setzt dann nach und nach   feinst gepulverten   Chlorkalk zu. Die Temperatur wird auf etwa   900 gehalten.   Die Reaktion beginnt sofort und ist in der Regel innerhalb   V. ;   Stunde beendet. Das Rühren wird dann unterbrochen und die Mischung so lange stehen gelassen, bis sich eine vollständige Trennung des Kondensationsproduktes von der darüberstehenden,   wässerigen Flüssigkeit ergeben hat.

   Das heisse Öl lässt manin einen Rührbottich   laufen, in dem sich der heisse flüssige Leim befindet, der in folgender Weise bereitet wird. 



     ') in   Teile Natriumbikarbonat werden in 2000 Teilen Wasser in einem mit Dampfmantel und Rührwerk verschenen Autoklaven gelöst, und unter Rühren werden in die Lösung 1200 Teile gepulverter Lederleim eingeführt. Der Autoklav wird dann geschlossen, die Temperatur auf etwa   1300 gebracht und   der Inhalt durch   2 Va-3   Stunden fortwährend gerührt. Derselbe wird dann in den oben erwähnten mit Rührwerk versehenen Bottich gepresst oder abgelassen. In die heisse Leimlösung gelangt unter Rühren das Kondensationsprodukt, und es bildet sich eine äusserst klebrige Flüssigkeit, die gegebenenfalls mit Alkohol, Amylalkohol. Essigsäure, Azetinoder ändern geeigneten Lösungsmittel verdünnt werden kann. 



   Für besondere Zwecke, z. B. bei Erzeugung von Sperrholz, das Kochen oder Dämpfen behufs Formung ausgesetzt wird. besitzt ein Kitt. der nach folgender Vorschrift angefertigt wird, die nötigen Eigenschaften. 



   Beispiel   11.   1000 Teile feingepulvertes Blutalbumin werden in eine Lösung von 110 Teilen Harnstoff in 1100 Teilen Wasser eingebracht und eine Stunde gut durchgerührt. Man erhält eine klebrige homogene Masse. die man in den   abgekühlten flüssigenLeim. der wie   oben angegeben bereitet wurde, einfliessen lässt und eine Viertelstunde gut durchmischt. Dann lässt man das ebenfalls abgekühlte Kondensationsprodukt gegebenenfalls verdünnt zulaufen, mischt eine halbe Stunde gut durch, bis sich eine blaugraue, homogene sehr klebrige Masse gebildet hat. die ihre Konsistenz stets beibehält und daher jederzeit gebrauchsfertig ist. 



   Die flüssigen Kitte, die aus den Kondensationsprodukten und   Pro'ciden und Prcteoiden   mittels Schutzkolloiden oder Emulsionen erhalten werden, werden beim Erhitzen über 110  fest und liefern eine sehr starke Verleimung. Es ist klar, dass auch noch andere Stoffe zugesetzt werden   können. um   die Kitte zu Zwecken, für welche sie verwendet werden sollen, geeignet zu machen. 



    PATENT-ANSPRÜCHE :  
1. Verfahren zur Herstellung von Klebstoffen, Kitten und plastischen Massen unter Zusatz von Kondensationsprodukten aus Stoffen, welche mit Aldehyden oder Aldehyd abspaltenden Körpern harzartige Verbindungen liefern, dadurch gekennzeichnet, dass man diese Kunstharze mit hydrolysierten Proteiden oder hydrolysierten Proteoiden oder mit Gemischen von beiden vermengt.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, dass man die genannten Kondensationsprodukte an Stelle von Naturharz den als Klebstoff bekannten Mischungen aus nicht hydrolysierten Proteiden oder nicht hydrolysierten Proteoiden mit Schutzkolloiden oder Öl-bzw. Fettemulsionen zusetzt.

   3. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Kondensationsprodukte verwendet werden, welche aus Phenol oder dessen Derivaten, Aldehyd und Chlorkalk hergestellt sind.

   4. Ausführungsform des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass Proteoide zur Verwendung gelangen, welche unter Druck bei Gegenwart von katalytisch wirkenden Stoffen hydrolysiert sind.

   5. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ausserdem noch niedrig siedende organische Flüssigkeiten (z. B. Azeton) zugesetzt werden.

   6. Ausführungsform des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass Proteide in einer wässerigen Harnslofflösung aufgelöst werden.

   7. Ausführungsform des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass man während des Herstellungsverfahrens in einer beliebigen Arbeitsslufe dem Gemisch an sich bekannte Flammschutzmittel zusetzt.