DE418732C - Verfahren zur Herstellung von Klebstoffen, Kitten und plastischen Massen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Klebstoffen, Kitten und plastischen lassen. Es ist bekannt, daß tierische Leime, Gelatine und andere Lösungen von Proteinen, Albuminen, Albuminoiden oder deren Mischungen durch Lösungen der Kondensationsprodukte aus Phenolen u. dgl. mit Aldehyden oder anderer sogenannter Kunstharze gefällt werden. Es wurde nun die überraschende Beobachtung gemacht, daß flüssige Leime, die sogenannten Kaltleime, durch derartige Kondensationsprodukte nicht 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 Kaseinlösungen nicht gefällt werden, wenn man sie zu einer Mischung der flüssigen Kondensationsprodukte mit Kaltleim setzt, und es wurde schließlich auf Grund der mannigfachsten Versuche festgestellt, daß Kunstharze sowie deren Lösungen und Kondensationsprodukte die Fähigkeit verlieren, Lösungen von Proteiden oder Proteoiden (Eiweißverbindungen nach Allens Definition) zu fällen, wenn sie von Schutzkolloiden umgeben sind. Solche sind z. B. flüssiger Leim, Lösungen von Gummiarabikum, Dextr in, Glycerin, Glukose, Pflanzenleime, wie Stärkekleister, Agar-Agar, Seealgenleim, Lösungen von Seife, Resinaten, Linoleaten, Kautschuk und Öl- bzw. Fettemulsionen. Bei den Öl- oder Fettemulsionen ist -es selbstverständlich gleichgültig, ob die Öle bzw. Fette vegetabilischen, animalischen oder mineralischen Ursprungs sind.
• Die Kunstharzlösungen oder Kondensationsprodukte können mit dem kolloidalen Sol zuerst gemischt oder mit Öl emulgiert werden und dann zu 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 geeigneten 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 Anfangsprodukt 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 flüssigen Leim einlaufen gelassen. Das erhaltene Produkt meist eine durchscheinende Flüssigkeit von Sirupkonsistenz, ist zum Leimen von Sperrholz oder Furnieren vorzüglich geeignet. Es erfolgt zweckmäßig unter einem Druck von 15 bis 2o Atm. auf den Ouadratzentimeter und bei einer Temperatur von iio bis i2o°. Die Abbindung zu einem wasserfesten, nicht spröden Zement, der allen klimatischen Veränderungen und Angriffen von Insekten oder Pilzen standhält, erfolgt je nach der Dicke der Platten in verschiedenen Zeiträumen. Bei i min dicken Holzplatten genügt eine Pressung von F Minuten. Es ist jedoch nicht nötig, die Abbindung unter hohem Druck und Temperatur vorzunehmen, um den Leim zu erhärten und ihn wasserfest zu machen; denn er erlangt diese Eigenschaften nach einiger Zeit, wenn er in dünnen Schichten unter natürlichen Verhältnissen lagert, oder wenn die Holzplatten an den Flächen, die mit dem Leim in Verbindung koninien, mit anorganischen Säuren vorbehandelt werden. Exotische Hölzer, die sich oft wegen ihres ZSlgehaltes nur schwer lehnen lasen, wie z. B. Teakholz, und vor der Leimung vorbehandelt «-erden müssen, lasen sich mit dem neuen Klebstoff ohne jegliche \'orbearbeitung leiuren. Derselbe durchdringt auch nichtporöse Furniere, wie z. B. Eichenholzfurniere.
• Der flüssige Leim kann nach den bekannten Verfahren hergestellt werden, leichter wird er jedoch erhalten, wenn inan den festen gepulverten Leim in verdünnten Säuren so lange quellen läßt, bis er sich auflöst und die Lösung dann auf dein Wasserbad zur richtigen Konsistenz eindampft. Die überschüssige Säure kann nian durch Alkalien, Erdalkalien, Ainnioniak oder organische Basen neutralisieren. -Nimmt man zur Verflüssigung Phosphorsätrre oder Broinwasserstoffsäure oder irgendeine Säure, deren Salze als Flammenschutzmittel 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 Entflaininen schützen.
• Der schnellste und billigste Weg, um Leim zu verflüssigen, ist wohl dessen Erhitzen mit Wasser und mäßigem Druck. Wieviel Wasser und welche Zeit dazu benötigt werden, hängt von den Eigenschaften des Leimes ab; es müssen daher die günstigsten Bedingungen (furch Versuche festgestellt werden. Ein guter Lederleim läßt sich in eine für die beabsichtigten Zwecke geeignete Lösung bringen, wenn er mit der doppelten Menge Wasser ini Autoklaven unter Rühren auf etwa 130' während 2I/. bis 3 Stunden erhitzt wird. Werden die Temperatur- oder Zeitgrenzen beträchtlich überschritten, so geht die Hydrolvsierung Ales Leimes zu weit, und ein großer Teil der Klebkraft geht verloren. Vorteilhaft ist es, einen kleinen Prozentsatz von Ingrecdenzien im Wasser zu lösen, um die Reaktionsdauer oder -die Temperatur zu erniedrigen, in welch letzterem Falle man :\lethvlalkohol oder Aceton oder andere niedi rig sielende organische Flüssigkeiten dein Wasser zusetzt, die den gewünschten Druck bei niedrigerer Temperatur ergeben und eine zu weit gehende Aufschließung des Leimes verhindern. Als derartige Stoffe können sowohl anorganische Stoffe (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 mitder doppelten Menge einer wässerigen Lösung, die 1o his 2o Prozent ZnCI:, oder CaCI, enthält. Eine Verflüssigung oder teilweise Hvdrol_vsier ung von Leim ohne dauerndes Erhitzen, wodurch er die Eigenschaft ganz oder teilweise verliert, von Kondensationsprodukten gefällt zu werden, tritt ein, wenn man eine frischgeschmolzene Lehnlösung vor dein Erkalten mit Ölen, Lösungen von Seife oder sonstigen hierfür geeigneten organischen oder anorganischen Stoffen versetzt.
• Es wurde gefunden, daß sich .(las Kondensationsprodukt billig herstellen läßt, wenn man Hypochlorite als Katalysatoren verwendet, wodurch die Kondensation sehr beschleunigt wir(1. Wird z. B. Chlorkalk benutzt, so; tritt die Kondensation in der Regel schon in der Kälte ein tu-i(1 kann. ohne Erwärmung durchgeführt' werden. Arbeitet man bei einer Temperatur von 9o bis ioo°, so ist (las für den vorliegenden Zweck erforderliche Kondensationsprodukt oft schon im Verlaufe von 15 Minuten gebildet. Man erhält ein sehr klebriges Öl, das mit flüssigem Lein. einen sehr kräftigen Klebstoff liefert. ls liegt auf der Hand, daß man mit anderen Zusätzen in irgendeinem Stadium der Darstellung gewünschte Eigenschaftsänderungeil erzielen kann, wie z. B. erhöhte Elastizität oder kürzere Abbindezeit. Man kann z. B. zu dem flüssigen Leim oder anderen zur Anwendung kommenden Reagentien. Kautschuklatex oder ein geeignetes Präparat atts trocknenden Ölen zusetzen. Ein Zusatz von Blutalbumin oder Kasein kann dem Klebstoff eine dickere Konsistenz geben; man kann zu dieseln Zwecke auch anorganische Pulver,. wie Zn0, Kieselgur, Graphit oder Holzstaub, verwenden.
• In manchen Fällen läßt sich Leim o. dgl., welcher durch Kondensationsprodukte, wie vorher erwähnt, gefällt wurde, verflüssigen, indem rnau (las Gemisch mit starker Säure, wie Phosphorsäure oder Essigsäure, stehen lädt. Man erhält eine dicke Flüssigkeit, die sich mit Alkohol verdünnen lädt.
• Das aus flüssigem Leim und Kondensationsprodukten hergestellte Produkt lädt sich für viele Zwecke verwenden, wie durch Versuche festgestellt wurde. Es lassen sich z. B. sehr feste Isolierplatten herstellen, wenn Holzstoffbrei mit dein 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 Massels 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 ,)der Zusätze mannigfaltig geändert werden können, mögen die folgenden Beispiele zeigen, wie die Erfindung ausgeführt wird.
• - B e i s p i e 1 I. -Man lädt 5oo Teile .l.oprozentigen Formaldehyd in iooo Teile Rohkresol (97 Prozent), das sich in einer mit Doppelmantel, Deckel 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 9o° gehalten. Die Reaktion beginnt sofort und ist in der Regel innerhalb 1/_ Stunde beendet. Das Rühren wird dann unterbrochen und die Mischung so lange stehengelassen, bis sich eine vollständige Trennung des Kondensationsproduktes voll der Barüberstehenden wässerigen Flüssigkeit ergeben hat. Das heiße 01 lädt man in einen Rührbottich laufen, in dem sich der heiße flüssige Leim befindet, der in folgender Weise bereitet wird.
• 24 Teile Natriumbikarbonat «-erden in zooo Teilen Wasser in einem mit Dampfinantel und Rührwerk versehenen Autoklaven gelöst, und unter Rühren werden in die Lösung i Zoo Teile gepulverter L ederleiln eingeführt Der Autoklav wird dann geschlossen, die Temperatur auf etwa 13o° gebracht und der Inhalt 21`2 bis 3 Stunden fortwährend gerührt. Derselbe wird dann in den obenerwähnten, mit Rührwerk versehenen Bottich gepreßt oder abgelassen. In die heiße Leimlösung gelangt unter Rühren (las Kondensationsprodukt, und es bildet sich eine äußerst klebrige Flüssigkeit, die gegebenenfalls mit Alkohol, Amylalkohol, 1?ssigsäure, Acetin oder anderen geeigneten Lösungsmitteln 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.
• B e i s p i e 1 1I. i ooo Teile fein gepulvertes Blutalbumin werden in eine Lösung von iio Teilen Harnstoff in iioo Teilen Wasser eingerührt und eine Stunde gut durchgerührt. Man erhält eine klebrige homogene Masse, die man in den abgekühlten flüssigen Leim, der wie oben angegeben bereitet wurde, einfließen lädt und eine Viertelstunde gut durchmischt. Dann lädt man das ebenfalls abgekühlte Kondensationsprodukt, gegebenenfalls verdünnt, zulaufen, mischt eine halbe Stunde gut durch, bis sich eine blattgraue, homogene, sehr klebrige Masse gebildet hat, die ihre Konsistenz stets beibehält und daher jederzeit gebrauchsfertig ist.
• Die flüssigen Kitte, die aus den Kondensationsprodukten und Proteiden und Proteoiden mittels Schutzkolloiden oder Emulsionen erhalten werden, werden beim Erhitzen über iio° fest und liefern eine sehr starke Verleimung. Es ist klar, daß beliebige andere Stoffe zugesetzt werden können, um die Kitte zu Zwecken, für welche sie verwandt werden sollen, geeignet zu machen.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Klebstoffen, Kitten und plastischen Massen, dadurch gekennzeichnet, daß man die als Kunstharze bezeichneten Kondensationsprodukte aus Stoffen, welche mit Aldehyden oder Aldehyd abspaltenden Körpern harzartige Verbindungen liefern, mit hydrolysierten Proteiden oder hvdrolvsierten Proteoiden oder mit Gemischen von beiden mischt, oder daß man die genannten Kondensationsprodukte bei Anwendung von nicht hydrolysierten Proteiden oder nicht hvdrol_vsierten Proteoiden mit Zuhilfenahme von Schutzkolloiden oder Öl- bzw. Fettemulsionen mischt.
2. 2. Ausführungsforen des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, Baß Kondensationsprodukte verwendet werden, welche aus Phenol oder dessen Derivaten, Aldehyd und Chlorkalk hergestellt sind.
3. 3. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Proteoide zur Verwendung gelangen, welche unter Druck bei Gegen-. wart voll katalytisch wirkenden Stoffen hydrolysiert sind. .I. Ausführungsforen des Verfahrens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß außerdem noch niedrig siedende organische Flüssigkeiten (z. B. Aceton) zugesetzt werden. 5. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch i und a, dadurch gekennzeichnet, daß Pröteide in einer wässerigen Harnstofflösung aufgelöst werden. 6. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man während des Herstellungsverfahrens in einer beliebigen Arbeitsstufe dem Gemisch an sich bekannte Flammenschutzmittel zusetzt.