DE833594C - Verfahren zur Herstellung einer Schaumerzeugenden Substanz - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung einer schaumerzeugenden Substanz Schaumbildende Substanzen, wie sie für Feuerlöschzwecke benutzt werden, lassen sich durch den kontrollierten Abbau von Eiweißkörpern mittels Hydrolyse gewinnen. In den britischen Patentschriften S 17 767 und 559 503 sind verschiedene Verfahren beschrieben, die in dieser Hinsicht günstige Ergebnisse zeigten. Bei diesen Verfahren wird das Oxyd oder Hydroxyd eines 'Metalls der alkalischen Erden oder Magnesiumoxyd bzw. 'lagnesiumhydroxyd als Hydrolysemittel verwendet. Die Benutzung voll Hydrolysemitteln ist insofern erwünscht, als bei deren Anwesenheit die chemische Reaktion verhältnismäßig leicht gesteuert werden kann.
• Welches Verfahren nun auch zur Durchführung des 11ydrolysevorganges benutzt werden inag, in jedem Falle ist es vorteilhaft, wenn dem schaumerzeugenden Stoff ein Mittel zugesetzt wird, das den aus diesem Entwickelten Schaum stabilisiert. Zu diesem Zweck wurde eine Zeitlang durchweg Ferrosulfat benutzt; wie jedoch in der britischen Patentschrift 559 503 auseinandergesetzt, ist es vorteilhafter, bei Benutzung der in der britischen Patentschrift 517 767 beschriebenen Hydrolysemittel Ferrochlorid als Stabilisierungsmittel zu verwenden. Im allgemeinen können für diesen Zweck eine Reibe von Schwermetallsalzen verwendet werden. Die Wirkungsweise des Stabilisierungsmittels besteht darin, daß dasselbe mit dem abgebauten Eiweiß ein Reaktionsprodukt bildet, das sich mit oder ohne Oxydationsprozeß bei der Schaumerzeugung niederschlägt, so daß in den Lameilenwandungen der Schaumbläschen ieweils eine feste Substanz mit vorhanden ist, durch die der gebildete Schaum konsistenter oder steifer wird.
• ()Itgleich die -\1>lmusmHe v(» t Eiweißkörpern. denen ein derartiges Stabilisierungsmittel zugesetzt wird, an sich völlig zufriedenstellend sind, wenn dieselben bei normalen Temperaturen in dicht verschlossenen Behältern gelagert werden, besteht bei denselben doch eine gewisse Neigung zur Ausfällung. wenn dieselben in Kastengehältern mit Luftzutritt gelagert werden, oder wenn sie in verschlossenen oder offenen Behältern hohen atmosphärischen 'llentperaturen in der Größenordnung von beispiA-weise 32- C oder darüber ausgesetzt sind. i)iese Ausfällung findet jeweils erst immer eine geraume Zeit später statt. nachdem das I?iweißal>l)attprodukt gewonnen ist (zier nachdem dasselbe der hohen Temlwratur ausgesetzt ist. Für bestimmte Zwecke ist jedoch die offene Aufbewahrung erwünscht oder sogar notwendig, während für den Export bestimmte 1?rzeugnisse dieser Art ohnedies bei hohen Temperaturen haltbar und in sich stabil bleiben müssen. Zweck der I:riitt(lung ist es daher. die"rendenz zur Nildung eines ausfallenden Niederschlages zu beseitigen.
• Der Abbau von Eiweißkörpern läuft jeweils darauf hinaus, daß die Eiweißmoleküle bis auf die Amittosä urebindungen gespalten werden, wobei itn `-erlauf des Abbauprozesses das I-Iydrolysat aus einer Mischung molekularer Fraktionen von verschiedenem \lolekulargewicht besteht. l)er Ilydrolvsevorgang muß jeweils abgestoppt werden, wetm (iersellw eine Optimalstufe erreicht hat, da anderenfalls, wenn derselbe weiter zu linde geführt wurde, sämtliche Eiweißkörper in einfache Aminosäuren verwandelt würden. Andererseits hat alter in der Stufe. bei der der Hvdrolysevorgang unterbrochen wird, noch keineswegs jedes ursprüngliche Eiweißmolekül den optimalen Abbaugrad erreicht. Einige der altgebauten Eiweißbestandteile enthalten noch Fraktionen hochmolekularer Substanzen, während andere Eiweißbestandteile als Fraktionen vorkomnien. die bereits zu weit abgebaut sind; hierbei zeigt sich, daß diese abgebauten Bestandteile (wahrscheinlich die hochmolekularen Fraktionen) vornehmlich mit dem Schwermetall des Stabilisierungsmittels unter Anwesenheit von Luft oder einer anderen Sauerstoffduelle chemisch reagieren. Dies kann als eine vorzeitige und teilweise Erscheinung derjenigen Reaktion angesehen werden, die erst in der letzten Phase der Schaumerzeugung erwünscht ist.
• Gemäß Erfindung wird daher das Stabilisierungsmittel dem beim l?iweißahhau sich bildenden Hy droly-sat im Zuge der fahrikatorischen Gewinnung des schaumerzeugenden Produktes jeweils in einem Stadium zugesetzt. wenn die vorerwähnte vorzeitige Reaktion vor sich geht und wenn die unlöslichen Substanzen des Reaktionsproduktes entfernt werden können, so daß in dem Endprodukt weder ein -Niederschlag auftritt, noch eine wesentliche Tendenz für (He Bildung eines solchen vorhanden ist. Gleichzeitig ltleibt dann der größere Anteil des Stahikisierungsmittels in (lern 1lv(Irolvsat erhalten. 1)a die zwischen

  dem Staihlisierungstnittcl t111(1 den Uraktionen der

  hochmolekularen Sultstattzctt (tniiglicltcrtveise auch

  der niedrigen) statttitt(iett(le IZeal;tion. durch die

  jeweils Ausfällungcu gehil(let werden, die bei licht-

  entfenmng einett un(rWecln(n \ iedmmhlag dar-

  stellen. 11111- lattgs;un v @(r >iclt geht, wird <las staltili-

  sierungsmittel v(trzugsweise erst während eitles

  Stadintns oder ganz kurz (ht")r zugesetzt, indem die

  ReaktWtsmasse im Zuge des iiltlichett \-erfahrens-

  alAaufes bereits erw:irmt ist: auf jeden I#@tll wird

  dafür gesorgt. daß tu erwä hnten heaktionen unter

  I:intvirkung von Wärme \()r :ich gehest. Bevor das

  Stabilisierungsmittel zugesetzt tvird, tnuß (las

  tlydrolvsat neutralisiert werden. um eine Reaktion

  zumischen (lern Stab» lisi(#rungsmittel und dein H_vdro-

  lysetnittel zu verhindern. I)etngernäli wird im Ver-

  lauf eines \-erfa'tretts. tvie v: euts;#rectend der l)'e-

  scltreil>ungr in der britischen Patentschrift "9 ;03

  zur Durchfiihrung k(»nnnt, das @taltilisierungsmittel

  vorzugsweise erst nach der \eutralisicrung und vor

  der durch Verdampfung 1>ewirktett Konzentration

  zugesetzt, so daß tu Attsf:illung jeweils während

  der Konzentratirnt smuhttdet. Wetnt als Aweiß-

  kiIrper tierische l b)rnsuhstanz ( Keratin; gen(nnmen

  wird, dann hat die Zugalte (les Stahilisierttngs-

  mittels in denn erwähnten l@rw<irmuttgssta(liunt der)

  weiteren Vorteil, (1<11.l irgett(ltvelclt(° in (lern Hydro-

  Ivsat anwesen(len Sulfide gleichfalls neutralisiert

  werdest, so dali diesell>ett mit dem Staltilisierttn,-

  mittel keine Reaktion eiug@hen ki(ttttett.

  lm allgemeinen l:iGt >ich die Ihtinduug auf jede#

  Verfahren anwenden, bei (lern Schwermetallsalzc

  mit durch 1?itveif.lal>ltau gewonnenen Substanzen

  gemischt werden, toll als Stabtltsterungsmtttel ztt

  dienen. Wenn der l?iw.#ißaltl>au alt Stelle von Kalk

  o. dgl. durch eine Säure (An tu ÄtzaAali bewirkt

  wird. dann ist die \etttralisierung des (furch Hydr(r

  lese gewonnenen 1'nuluktes eilt wesentlicher Schritt

  im Verlauf des llerstellungsverfahrens, und das

  Schwermetallsalz WO ans besten erst (tann zu-

  gegeben, nachdem die Neutralisierung des aus der

  Hydrolyse erhaltenen I'r(xluktes erfolgt ist.

  .Fikrierung ist ültlicherweise ebenfalls ein luu-

  wendiger \-erfahrettsschritt bei der Herstellung

  von schaumerzeugenden \-erl> tt(htttgrtt, die atts ab-

  gebauten Eiweißkörpern getvnttnen werden. hiir

  die Durchführung des in der britischen Patent-

  schrift 5;9 5o3 lteschriebenen Verfahrens hat es sielt

  als vnrteilhaft erwiesen, wenn znveintal filtriert wird.

  und zwar einmal stach (lern 11v(irolvsevorgattg und

  vor der Neutralisierung und dann noch einmal nach

  der Neutralisierung und v()t- der- Einengung durch

  Verdampfung. Bei der hierin aufgezeigten Erfindung

  findet die zweite Vikrierung vorzugsweise nach

  stattgefundener l?ittettgtttt, statt, wobei während

  dieser zweiten l# iltrierung `(lie aus der Reaktion mit

  (lern Stabilisierungsmittel sich ergebenden Sub-

  stanzen entfernt werdest. I )lese -zeitliche Verlagerung

  der zweiten Filtrierung ist eilt späteres Reaktions-

  stadium hat den Vorteil, daß die mit (lern Stabili-

  sierungsmittel erfolgende v()rz(#itige Reaktion im

  wesentlichen vor der zweifett Uiltrierung zum A1)-

  scltlul.l kontttett kamt.

  Natürlich ergibt sich aus der Tatsache, daß ettektiv doch ein kleiner Prozentsatz des Stahilisierungsinittels ztt einer Reaktion mit einigen Bestati(IteiIeti des durch 1-lydrolvse gewonnenen Produkte; verbraucht wird. eine Verringerung der in dein Endprodukt vorhandenen und für Stabilisierttngszwecke verfügbaren Stahilisierungstnenge. Dementsprechend wird bei der l)urchführung des \-erfaliretis gemäß vorstehender Erfindung ein etwas gr<dierer Prozentsatz an Stahilisierungsinittel zugesetzt. als (lies beispielsweise bei der exakten Durchführung des in der britischen Patentschrift 559 503 beschriebenen \'erfalirens der fall ist: auf diese Weise wird jeweils eine geniigen@de \-lenge an Stab» lisierungsniittel ist dein Endprodukt zurückgelassen.
• ]in folgenden soll nun der Verfahrensvorgang ait I land eines konkreten Beispiels erläutert werden. .\1s abzubauender Eiweißkörper ist dabei tierische 11ornstibstanz (Keratin) benutzt. Die ersten Verfahrensschritte in der Aufbereitung des lluf- und Ilortinieliles kannett ein liy(lrolytisclier Vorgang, beispielsweise mit Kalk als Hydrolysemittel, und anschließend Filtrierung sowie Neutralisierung mit Salzsäure seift: als nächstes wird das Hvdrolvsat hei Siedehitze gekocht, worauf eine Lösung aus Ferrochlorid als Stabilisierungsmittel zugesetzt wird: die Gesatntverarbeitungsinasse wird dann finit Ätznatron neutralisiert, unter Umrühren etwa über eine Halbe Stunde bei Siedehitze gekocht, durch Verdanipfen eingeengt und im Siedezustand gefiltert. Iti diesem Zustand ist die \-erarbeitungsmasse dann fertig für die -\tifliew<tlirtitig (-)der Lagerung in offenen oder geschlossenen Behältern. Hinsichtlich der entsprechenden Mengen, Zeiten und Temperaturen lassest sich folgende Angaben machen: t 134kg 1 luf- und llornmelil werden mit 4o8 kg gelöschtem Kalk und 3635 1 Wasser gemischt, dann erhitzt und für fi Stunden auf einer Temperatur von 98° C gelialteti. I>as dabei gewonnene Produkt wird alsdann gefiltert, das Filtrat mit Salzsäure neutralisiert und die so erhaltene :Mischung weiter gekocht, um unerwiinschte (fase auszutreiben. Während die .Mischung noch siedet. wird derselben eine Lösung aus Ferrochlorid mit einem Gehalt von 3,5 kg kristallinischem Ferrochlorid je io 1 Lösung zugesetzt, wobei die benutzte Lösungsmenge etwa to°/o des Volumens beträgt, welches (las Filtrat bei 1,9,9, Baume einnehmen würde. Nach i5minutigem Kochen wird die Mischung mit Ätznatron neutralisiert, auf i8.9'` Raume eingeengt, im heißen Zustand gefiltert und dann abgekühlt. Von der hei vorstehen-(lern Beispiel hetiutzten :.?enge Ferrochlorid wird jeweils i kg je io 1 Lösung für die Reaktion mit den Bestandteilen der durch Hydrolyse gewonnenen Substanz vorgesehen, während 21/2 kg je io 1 Lösung für Schaumstabilisierungszwecke verwendet werden, was praktisch ausreicht.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung einer schaumerzeugenden Substanz, dadurch gekennzeichnet, daß Eiweiß durch Hydrolyse abgebaut und ein an sich bekanntes schaumstabilisierendes Schwermetallsalz nach erfolgter Hydrolyse und vor Beendigung des Verfahrens jeweils in einem Aufbereitungsstadium zugesetzt wird, bei dem eine Reaktion zwischen dem Metallsalz und den Komponenten des Hy droly Bates stattfindet, worauf die unlöslichen Reaktionsprodukte entfernt werden. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet. daß (las Hydrolysat gefiltert und neutralisiert wird, bevor das SchNvermetallsalz zugesetzt wird, und (laß hierauf die Mischung erhitzt wird. 3. Verfahren nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die unlöslichen Reaktionsprodukte durch Filtrierung nach Konzentration der Aufbereitungsmasse entfernt werden.