DE1108198B

DE1108198B - Verfahren zur Herstellung von Verdickungsmitteln fuer Druckpasten

Info

Publication number: DE1108198B
Application number: DESCH23136A
Authority: DE
Inventors: Agostino Schiavio
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1957-05-28
Filing date: 1957-11-21
Publication date: 1961-06-08

Description

Verfahren zur Herstellung von Verdickungsmitteln für Druckpasten Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung der Alkyl- und Carboxyalkyläther der Glucogalactoxylane des Tamarindensamenmehls.
Es ist bekannt, daß man aus den auf geeignete Weise von ihrer Schale (Spermoderm) befreiten und gemahlenen Tamarindensamen ein Mehl erhält, das vorwiegend in wäßriger Lösung verwendet wird. Es ist jedoch nachteilig, daß sich dieses Mehl bei gewöhnlicher Temperatur schwer und nur teilweise in Wasser löst, während die in der Wärme und in Anwesenheit von Alkali oder Säuren erhaltenen Lösungen trüb und undurchsichtig sind und ungelöste Teilchen in Suspension enthalten. Zufolge ihrer Zähflüssigkeit können die genannten Lösungen nicht filtriert und von den ungelösten Teilen getrennt werden.
Weiter sind diese Lösungen Salzen, wie unter anderem Natrium- und Kaliumcarbonat, gegenüber unstabil.
Diese Unbeständigkeit Salzen gegenüber ist der Grund dafür, daß die Glucogalactoxylane des Tamarindenmehles nicht als Stabilisatoren von Emulsionen und als Verdickungsmittel in den Druckerpasten für den Druck von Textilmaterialien verwendbar sind.
Es wurde nun gefunden, daß diese Nachteile beseitigt werden können, wenn man Tamarindensamenmehl in an sich bekannter Weise im alkalischen Medium mit an Hydroxylgruppen angreifenden Verätherungsmitteln umsetzt. Vorzugsweise verwendet man als Verätherungsmittel eine Halogenfettsäure, ein Alkylhalogenid, ein Alkylhalogenhydrin oder ein Alkylenoxyd.
Die Umsetzung von Polysacchariden ähnlicher Art, z. B. des Mannogalactans von Johannisbrotkernmehl mit veräthernden Reagenzien, wie Halogenfettsäuren, z. B. Chloressigsäure, oder Alkylhalogeniden bzw. Alkylenoxyden, ist seit längerem bekannt. Die so erhaltenen Produkte sind je nach ihrem Verätherungsgrad mehr oder weniger leicht wasserlösliche Substanzen, die als Verdickungsmittel für die verschiedensten Anwendungsgebiete benutzt werden. Für Druckpasten sind sie jedoch in Verbindung mit bestimmten Farbstoffen, wie naphtholhaltige Azofarbstoffe (Handelsbezeichnung »Rapidogen«) oder Reaktionsfarbstoffen (Handelbezeichnung »Cibacron«), nicht geeignet, da sie durch diese Farbstoffe leicht coaguliert werden.
Überraschenderweise sind die erfindungsgemäß aus Tamarindensamenmehl erhältlichen Verdickungsmittel gegenüber diesen Farbstoffen sowie gegenüber Salzen jedoch sehr stabil.
Die neuen Alkyl- und Carboxyalkyläther der Glucogalactoxylane und insbesondere der Alkalisalze der letzteren sind rasch in Wasser verteilbar und ergeben klare Lösungen, die keinerlei ungelöste Teile oder Klümpchen enthalten. Ihre Viskosität ist mit jener von Lösungen unverätherten Mehles gleicher Konzentration vergleichbar und in manchen Fällen sogar erheblich größer als diese.
Die Lösungen der Alkyl- und Carboxyalkyläther sind gegenüber Salzen, insbesondere Natrium- und Kaliumkarbonat beständig, weshalb die genannten Äther als Verdickungsmittel in Dmckerpasten für das Bedrucken von Textilmaterialien besonders geeignet sind.
Die Behandlung des Tamarindenmehls mit Alkali und einem Verätherungsmittel erfolgt vorzugsweise bei einer Temperatur, die höher, gegebenenfalls nur wenig höher, als die Raumtemperatur ist. In vielen Fällen ist es vorzuziehen, das Mehl zuerst mit dem Alkali und anschließend mit dem Verätherungsmittel zu behandeln. Die Zugabe der Reagenzien kann auch nach und nach erfolgen.
Als Verätherungsmittel sind insbesondere die halogenierten Fettsäuren oder deren Alkalisalze, die Alkylhalogenide sowie die Halogenhydrine und die Alkylenoxyde brauchbar, wie aus den nachfolgenden Ausführungsbeispielen hervorgeht, die die Erfindung näher erläutern sollen.
Beispiel 1 200 Teile Tamarindensamenmehl werden unter lebhaftem Rühren in 1000 Teilen 200/oiger Natronlauge gelöst.
Dem sich hierbei ergebenden Alkaliderivat, welches pastenförmiges Aussehen besitzt, werden langsam 240 Teile fester Monochloressigsäure hinzugefügt, wonach die Masse langsam auf 800 C erhitzt wird, bei welcher Temperatur sie ungefähr 2 Stunden belassen wird.
Nach Ablauf dieser Zeit werden dem neuerlich auf Raumtemperatur gebrachten Reaktionsgemisch 200 Teile feingemahlenes Natriumhydroxyd und nach völliger Verteilung des Alkalis 240 Teile Monochloressigsäure hinzugegeben.
Die Reaktionsmasse wird nochmals auf 800 C erhitzt und 2 Stunden lang bei dieser Temperatur stehengelassen.
Sodann werden unter den gleichen Bedingungen wie oben noch zweimal je 200 Teile festes Natriumhydroxyd und 240 Teile Monochloressigsäure hinzugegeben. Nach beendeter Umsetzung wird die Paste, welche helle haselnußbraune Farbe besitzt, in 4000 Teilen Wasser verteilt, so daß man eine verhälnismäßig flüssige Lösung erhält. Diese Lösung wird in 7000 Teile 98°/Oigen Methylalkohol eingebracht, so daß das Natriumsalz des Carboxymethylderivates der Glucogalactoxylane des Tamarindensamenmehls ausfällt.
Die ausgefällte Masse wird sodann filtriert, mit Methylalkohol gewaschen, getrocknet, gemahlen und ist für die oben beschriebene Verwendung geeignet.
Beispiel 2 200 Teile Tamarindensamenmehl werden unter lebhaftem Rühren in 1000 Teilen 200/eiger Natronlauge gelöst.
Dem sich ergebenden Alkaliderivat, das ein pastenförmiges Aussehen annimmt, werden langsam 240 Teile feste Monochloressigsäure hinzugefügt, wonach die Masse 24 Stunden lang bei Raumtemperatur stehengelassen wird. Nach Ablauf dieser Zeit werden dem Reaktionsgemisch 200 Teile feingemahlenes Natriumhydroxyd und nach vollkommener Verteilung des Alkalis 240 Teile Monochloressigsäure hinzugegeben.
Die Masse wird neuerlich 24 Stunden lang stehengelassen, wonach man noch zweimal je 200 Teile festes Natriumhydroxyd und 240 Teile Monochloressigsäure hinzugibt und das Gemisch nach dem Hinzugeben der beiden Reagenzien 24 Stunden lang stehenläßt.
Nach beendigter Umsetzung wird die hellhaselnußbraungefärbte Paste in 4000 Teilen Wasser verteilt, so daß man eine verhältnismäßig flüssige Lösung erhält.
Diese Lösung gibt man zu 7000 Teilen 98°/Oigem Methylalkohol, so daß das Natriumsalz des Carboxymethylderivates der Glucogalactoxylane des Tamarindensamenmehles ausfällt.
Der Niederschlag wird sodann filtriert, mit Methylalkohol gewaschen, getrocknet, gemahlen und ist für die oben beschriebene Verwendung geeignet.
Beispiel 3 Zu 10 kg Tamarindensamenmehl werden langsam unter Rühren 4 kg 500/oige Natronlauge hinzugefügt.
Dabei steigt die Temperatur des Gemisches bis auf 50=C und das Alkaliderivat behält noch das Aussehen eines trockenen Pulvers bei. Das Rühren wird 1 Stunde lang fortgesetzt, nachdem die ganze Alkalimenge zugegeben wurde, wobei die Temperatur auf 25° C zurückgeht.
Sodann werden 4,4 kg Natriummonochloracetat in Pulverform beigegeben, und das Gemisch wird so lange gerührt, bis eine homogene Masse entsteht.
Nachdem man 5 1 Wasser hinzugegeben hat, wird die Masse auf 45 bis 500 C erwärmt und ungefähr 1l/2 Stunden lang bei dieser Temperatur belassen. Sodann werden nochmals langsam in einer Zeitspanne von jeweils 30 Minuten 3 kg 500/oige Natronlauge, dann 4,4 kg Natriummonochloracetat und schließlich 1 kg Wasser hinzugefügt.
Die Zugabe der Reagenzien erfolgt bei einer Temperatur von 250 C, worauf man die Masse zur Begünstigung der Reaktion auf 45 bis 500 C erwärmt.
Der entstandene Rohäther wird gereinigt, indem er, wie oben beschrieben, aus Methylalkohol ausgefällt wird.
Beispiel 4 10 kg Tamarindensamenmehl werden unter Rühren und Abkühlen in einem doppelwandigen Kessel, der mit Rührwerk, Manometer und mit einer Einrichtung zur Erzeugung von Vakuum versehen ist, mit 21 kg einer 38,50/oigen Natriumhydroxydlösung versetzt.
Dem dermaßen zubereiteten Alkaliderivat werden, nachdem es unter Vakuum gesetzt wurde, 350 bis 400 g Äthylenoxyd hinzugegeben, das aus einer an den Apparat angeschlossenen Flasche entnommen wird, wobei darauf geachtet wird, daß der am Manometer abgelesene Druck nicht größer als 0,1 at ist. Die weiter gerührte Masse wird langsam auf 400 C erwärmt, so daß das Äthylenoxyd zur Reaktion gelangt. Das Manometer zeigt sodann an, daß im Apparat neuerlich ein Vakuum entstanden ist.
Man wiederholt anschließend mehrere Male unter den beschriebenen Bedingungen das Einlassen von Athylenoxyd, bis der gewünschte Substitutionsgrad erreicht wurde, wobei zu vermeiden ist, daß die Temperatur der Masse während der Reaktion über 400 C ansteigt. Unter diesen Bedingungen können 100 kg Tamarindensamenmehl mit etwa 40 kg Äthylenoxyd umgesetzt werden und das erhaltene Erzeugnis, welches mit einer organischen oder anorganischen Säure neutralisiert wird, ist für die gewünschte Anwendung geeignet.
Beispiel 5 In einem geeigneten Rührwerk mit Doppelmantel fügt man zu 4 kg Tamarindensamenmehl und 13 1 Wasser unter Abkühlung 1 g Natriumhydroxyd in Form von Splittern hinzu. Wenn das Alkali vollkommen gelöst ist, werden langsam 2 kg ,2ithylenchlorhydrin, das mit der gleichen Gewichtsmenge Alkohol verdünnt ist, eingebracht.
Nachdem die Masse 1 Stunde lang gerührt wurde, wird sie auf 650 C erwärmt und weiter 1 Stunde lang gerührt.
Die Zugabe des Natriumhydroxyds und des Athylenchlorhydrins wird mehrere Male wiederholt, bis der gewünschte Substitutionsgrad des Tamarindensamenmehles erreicht ist.
Das erhaltene Oxyalkylderivat wird durch Ausfällen seiner wäßrigen Lösungen aus Methylalkohol gereinigt.
Unter Einhaltung der gleichen Verfahrensmaßnahmen wie im Beispiel 5 können an Stelle des Äthylenchiorhydrins Äthylchlorid und Propylchlorid in den entsprechenden Molekulargewichtsverhältnissen verwendet werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Herstellung von gut wasserlöslichen, salzbeständigen Verdickungsmitteln für Druckpasten durch Verätherung von Polysaccharide enthaltenden Pflanzenprodukten, dadurch gekennzeichnet, daß man Tamarindensamenmehl in an sich bekannter Weise im alkalischen Medium mit an Hydroxylgruppen angreifenden Verätherungsmitteln umsetzt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Verätherungsmittel eine Halogenfettsäure, ein Alkylhalogenid, ein Alkylhalogenhydrin oder ein Alkylenoxyd verwendet.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man das Alkali vor dem Verätherungsmittel dem Mehl zugibt.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man das Alkali und das Verätherungsmittel dem Mehl nach und nach in verschiedenen Mengen zugibt.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 896 795, 900 697; USA.-Patentschriften Nr.2477544, 2496670, 2520161, 2 609 367, 2 650 917.