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Verfahren zur Herstellung von hochwertigen Leimen aus Knochen Man
hat bisher aus dem verschiedenen Knochengut, das zur Leimgewinnung dient, nicht
die Leimqualitäten erzielen können, die eigentlich bei der Art des Ausgangsproduktes,
d. i. der Knochenknorpel (Kollagen) im Knochen, erwartet werden konnten.
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Dieser Umstand wurde im allgemeinen damit erklärt, daß durch das Kochen
der aus Haushalten usw. entstammenden Knochen sowie durch das Entfetten der Knochen,
sei es durch heißes Wasser, Dampfdruck oder organische Lösungsmittel, z. B. Benzin,
ferner auch durch die Entleimungsarbeiten selbst, das Kollagen stark abgebaut würde.
Diese Ansicht fand noch eine besondere Stütze in der Tatsache, daß gerade Knochenleim
besonders viel Abbauprodukte (Gelatosen, Aminosäuren) enthält.
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Systematische Untersuchungen zwecks Verbesserung der Knochenleimqualitäten
ergaben die Unrichtigkeit der bisherigen Annahme. Es wurde vielmehr festgestellt,
daß der Trocknungsgrad des Knochengutes in der Hauptsache bestimmend für den Zustand
des Kollagens nach den erwähnten Behandlungsarten ist. Es erfolgt kein nennenswerter
Abbau des Kollagens in dem obenerwähnten Sinne, vielmehr erleidet das Kollagen in
der Hauptsache nur in dem Sinne eine Veränderung, als es bei der Trocknung Hydratationswasser
verliert.
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Als eine Trocknung des Knochenguts im Sinne der Erfindung ist demgemäß
nur eine solche anzusehen, durch die tatsächlich ein Verlust an Hydratationswasser
in merkbarem Umfang eintritt. Eine solche kann entweder die Folge eines natürlichen
Trocknungsvorgangs sein, wie beispielsweise bei dem viel verwendeten indischen Knochenschrot
infolge der Sonnenwärme, oder sie kann auch als Begleiterscheinung einer Entfettung
durch gleichzeitige Einwirkung von Entfettungsmitteln von der Art des Benzins und
erhöhter Temperaturen auftreten, wie sie bei der Leimbereitung aus Knochengut meist
angewendet wird. Nicnt dagegen tritt eine dehydratisierende Trocknung im Sinne der
Erfindung ein bei der Entfettung mittels kalter Entfettungsmittel oder durch Einwirkung
von heißem Wasser, wie sie bei der Gelatinebereitung regelmäßig verwendet wird.
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Nachdem festgestellt wurde, daß frisch angefallene Knochen, in denen
das Kollagen seinen ursprünglichen Wassergehalt noch besitzt, für die Gewinnung
hochwertigen Leims durchaus geeignet sind, wurde untersucht, ob die Abgabe des Hydratationswassers
aus dem Kollagen reversibel ist. Man ging von der Gberlegung aus, daß bei einem
umkehrbaren Verlauf dieser Reaktion die Möglichkeit gegeben sein müsse, das trockene
Knochenmaterial bzw. das Kollagen wieder in seinen ursprünglichen Zustand zurückzuführen
und es dadurch für die Erzielung hochwertiger Leime geeignet zu machen.
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Hier setzt nun die Erfindung ein, durch die mit einfachsten Mitteln
die gestellte Aufgabe in überraschend wirkungsvoller Weise gelöst
werden
kann. Es wurde gefunden, daß die milde alkalische Behandlung des getrockneten Knochenmaterials
es ermöglicht, dem Kollagen das Hydratätionswasser ohne Schädigung des empfindlichen
Guts wieder einzuverleiben und es dadurch in einen Zustand zurückzuversetzen, in
dem das Kollagen für die Erzielung hochwertiger Leime geeignet ist, wie -es aus
dem bisher verarbeiteten Knochengut auch nicht annähernd möglich war.
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Demgemäß besteht nach der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung
von hochwertigen Leimen aus Knochen durch Behandlung in milden alkalischen Lösungen
darin, daß dieser Behandlung getrocknetes Knochengut vor der Entkeimung zum Zweck
der Wiedereinverleibung des durch die Trocknung verlorenen Anteils an Hydratationswasser
unterworfen wird.
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Als alkalische Einwirkungsmittel kommen unter anderen in Betracht:
anorganische Basen, organische Basen, alkalisch reagierende Salze anorganischer
und organischer Natur, Metalloxyde und -hydroxyde.
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Als besonders zweckmäßig hat es sich erwiesen, die milde alkalische
Behandlung mittels Ammoniak oder Aminen zu bewirken.
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Eine ähnliche milde alkalische Behandlung von Knochengut ist schon
früher, allerdings unter ganz anderen Voraussetzungen und .zu einem ganz anderen
Zweck vorgeschlagen worden. Es handelt sich dabei ausschließlich um die Reinigung
des Knochenguts. Die von dem Erfinder erstrebte Wirkung wurde aber bei jenen Verfahren
weder erstrebt noch konnte sie erreicht werden, weil die für das neue Verfahren
kennzeichnende Wiedereinverleibung von verlorenem Hydratationswasser naturgemäß
nur dann in Frage kommt, wenn von getrocknetem Knochengut ausgegangen wird.
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Das neue Verfahren kann in folgender Weise durchgeführt werden. Beispiel
i i oo kg entfetteter Knochenschrot werden mit einer n/ i o Kaliumhydroxydlösung
gerade übergossen. Nach 15 Stunden wird das Bad abgelassen, zwei- bis dreimal mit
Wasser einige Stunden nachgewaschen und dann in üblicher Weise auf Leim weiterverarbeitet.
Beispiel 2 ¢ kg entfetteter und getrockneter Knochenschrot werden mit etwa 5 1 einer
n/ i o Ammoniaklösung versetzt. Diese Flüssigkeit bleibt 12 Stunden auf den entfetteten
Knochen stehen und wird dann. abgelassen. Nach Waschen mit Wasser wird der Schrot
in bekannter Weise-auf Leim weiterverarbeitet. Beispiel 3 q. kg trockener Knochenschrot
werden mit einer verdünnten Lösung von Trimethylamin übergossen, welche im Liter
6 g Trimethylamin enthält. Man läßt diese Lösung i q. Stunden auf die Knochen einwirken,
wäscht dreimal mit Wasser.
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Das so vorbehandelte Knochengut wurde dann durch abwechselnden Dampfdruck
und Heißwasserauslaugung entkeimt. Der erzielte Leim überstieg die bisher erreichbaren
Knochenleimqualitäten ganz wesentlich.
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Nach den obigen Beispielen ist es möglich, aus einem Knochengut, das
z. B. nach den bisherigen bekannten Verfahren einen Leim mit einer Viskosität bei
173/40/0 Spindelung und 30'C=2,4 Englergrade ergab, eine erhöhte Leimqualität zu
gewinnen, deren Viskosität unter den gleichen Bedingungen bei etwa ¢,o liegt. Es
ist bekannt, daß Leimqualität nicht nur durch die Viskosität, sondern auch durch
die Gallertfestigkeit bedingt wird. Diese erhöht sich ebenfalls durch das neue Verfahren
sehr wesentlich gegenüber der bisher geübten Arbeitsweise, und zwar im Verhältnis
von 85 : 150 und darüber. Es ist ferner bekannt, daß Leime, die in ihrer
Viskosität als auch bezüglich der Gallertfestigkeit in so ausgedehntem Maße qualitativ
erhöht werden, sehr .erheblich bessere Klebkraft besitzen und deshalb dem Verbraucher
nennenswerte Ersparnisse bringen. -