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Verfahren zur Herstellung eines Klebstoffes Die Erfindung betrifft
die Herstellung eines durch Erhitzen härtb.aren, wasserbeständigen, insbesondere
für Holz und Papier geeignetem Klebstoffes durch Behandeln von stärkehaltigen Stoffen
mit Formaldehyd in Gegenwart von Säuren. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
daß eine Mischung aus Maiskleberprotein und Stärke, die vorzugsweise etwa 5o oio
Protein und 35 % Stärke enthält, einer Erhitzungsbeh.andlung bis zur Verkleisterung
der Stärke unterworfen und die erhaltene, gegebenenfalls getrocknete Masse mit einer
Formaldehyd-Salzsäure-Lösung behandelt wird.
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Maiskleber stellt bekanntlich in- Nebenprodukt bei der Herstellung
von Stärke aus Mais dar und besteht, aus dem umlöslichen Protein des Maiskernes
mit gewöhnlich einer sehr beträchtlichen Beimischung von Stärke. So kann der gewöhnliche
Maiskleber, welcher, von den Stärketischen abläuft, etwa 5o % Protein, 3 5 % Stärke
und 15 % andere Maisbestandteile, wie Fasern, Pentosane, Öl und Asche enthalten.
Es ist. bekannt, daß Formaldehyd allein Stärke löslich macht; das gleiche gilt für
die Einwirkung von Säure allein. Die Erfindung stützt sich nun auf die neue Erkenntnis,
daß beim Behandeln von Maiskleber, der noch wesentliche Mengen Stärke enthält, sowohl
mit Formaldehyd als auch mit einer Säure der Stärkeanteil nicht löslich, sondern
praktisch gegen Wasser beständig wird. Dieses Verhalten konnte auch vom Fachmann
nicht vorhergesehen werden, noch viel weniger, daß man auf die beanspruchte Art
einen Klebstoff von hoher Wasserfestigkeit, großer Zähigkeit und Biegsamkeit unmittelbar
aus Maiskleber herstellen kann, ohne daß man auf kostspielige und mühsame Weise
die Stärke vom Protein zu trennen braucht. Vom chemischen Standpunkt aus bildet
sich der Klebstoff gemäß der Erfindung durch die Reaktion des Formaldehyds sowohl
mit der Stärke als auch mit dem Protein. Vom physikalischen Standpunkt aus verleiht
die Gegenwart des Proteins sowohl
als auch der Starke dein Klebstoff
die obengen.annten @iußerst wünschenswerten Eigenschaften.
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Das Verfahren ist nicht auf bestimmte Mengenverhältnisse von Stärke
zu Protein im Ausgangsstoff beschränkt.
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Die Produkte werden in rlüssigem oder halbflüssigem Zustande als Klebstoff
auf Holz, Papier oder andere Oberflächen ausgebreitet und zwe@@l>s Härtung erhitzt.
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Beispiel i 3oTeile Maiskleber mit einem Gehalt von 5o Gewichtsprozent
Protein, 35 Gewichtsprozent Stärke und i 5 Ge4vichtsprozent anderer Maisbestandteile
werden mit der vierfachen Gewichtsmenge Wasser in einem halbgeschlossenen Behälter
vermischt und i i1 einem Ofen hei ioo°C während 5 Stunden erwärmt, um die Stärke
zu gelatinieren, d. h. in Quellstärke überzuführen. Mit der Behandlung ist ein Verlust
von etwa 5 0j0 Wasser verbunden. Nach dein Abkühlen wird die Masse mit 3o Teilen
Formalin, 6 Teilen einer halbnormalen wäßrigen Schwefelsäurelösung und 2o Teilen
Wasser vermischt und diese :Mischung während 4. Stunden stehengelassen. Das Formalin
kann auch zuerst zugefügt und dann nach einer gewissen Zeit die Säure beigegeben
werden. Die plastische Masse stellt einen .ausgezeichneten Klebstoff für H Iolz
oder Papier dar. Nachdem der Klebstoff zwischen die zu verklebenden Gegenstände
ausgebreitet worden ist, wird er einer Wärmebehandlung unterworfen, vorzugsweise
bei einer Temperatur von etwa i 21 ° C. Die Verbindung weist eine sehr beträchtliche
Festigkeit auf und ist wasserbeständig.
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Beispiel 2 i oo Teile Maiskleber werden zunächst einer dextrinierenden
Behandlung mit 3oo Teilen Wasser und io Teilen einer halbnormalen Salzsäurelösung
(entsprechend etwa o,2 Teilen ,@.zsserfreiem H CL unterworfen, wobei diese
Stoffe innig miteinander vermischt und dann in dünne Schichten ausgebreitet und
bei Raumtemperatur durch einen Luftstrom getrocknet werden. Das so erhaltene Produkt
wird dann in einen anfänglich kalten Ofen eiangesetzt und hier auf 13o bis
135°C während 3 Stunden erhitzt, nachdem der Ofen diese Temperatur erreicht hat.
Die Masse wird dann mit 25 "feilen Formalin t crmittels Differentialwalzen vermischt
und hierbei mit 2oTeilen einer halbnormalen Salzsäurelösung versetzt.
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Der plastischen Masse wird durch Zusatz ,von Wasser der erwünschte
Flüssigkeitsgrad erteilt, so daß sie als Klebstoff verwendbar ist, worauf sie gemäß
Beispiel i getrocknet wird.
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Beispiel 3 ioo Teile Maiskleber werden in einer Kugelmühle gründlich
vermahlen. In die Mühle werden i o Teile halbnormale Salzsäure eingeführt und die
Mischung erneut gemahlen. Die Masse wird dann ohne Zwischentrocknung einer Ofentemperatur
von 13o bis 135°C; während ä Stunden unterworfen, wie in Beispie13 beschrieben,
um die Stärke zu deitrinieren. Die Plastizierungs- und Trochnungsstufen können die
nämlichen sein wie in Beispiel 2.
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Beispiel Es wird in gleicher Weise wie gemäß BeisPiel3 gearbeitet,
ausgenommen, daß die Vurbehandlung derart ist, daß sich die Stärke im Kleber zu
Leim (British gttm) umwandelt. Der Kleber wird ohne Säurezusatz in einen kalten
Ofen eingesetzt und die Temperatur während 2 Stunden auf 13o bis 135°C erhöht und
bei dieser Temperatur während 20 Stunden gehalten.
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Es ist klar, daß die Verfahren zur Modifizierung der Stärke bis zu
dem erwünschten Grade andere als die in den obigen Beispielen beschriebenen sein
können, da letztere lediglich zur Erläuterung dienen.