DE2320415B2 - Verfahren zur Verhinderung der Schleimbildung in wäBrigen Zellstoff suspensionen durch Anwendung keimtötender Mittel - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Verhinderung der Schleimbildung in wäßrigen Zellstoffsuspensionen durch Anwendung keimtötender Mittel, was für viele Zwecke in der Industrie, z. B. der Faser erzeugenden und der Papier herstellenden Industrie, sowie zum Schutz von Holz- und Bambusmaterialien von großer Bedeutung ist Es ist in vielen Fällen wichtig, daß das zur Verwendung in der Industrie bestimmte keimtötende Mittel für Tiere und Menschen nicht toxisch, d. h. nicht giftig ist, weil sonst die Möglichkeit besteht, daß das den verschiedenen Materialien wie Faser-, Papier- oder Holzprodukten zugesetzte keimtötende Mittel mit Lebensmitteln in Berührung kommt, die für Menschen bestimmt sind, und folglich in den Körper des Menschen gelangt In der Vergangenheit hat man jedoch eine Vielzahl von organischen Quecksilberverbindungen, organischen Zinnverbindungen und organischen chlorhaltigen Verbindungen als aktive Bestandteile in keimtötenden Mitteln für industrielle Zwecke verwendet Wie sich jetzt gezeigt hat, besteht bei organischen Quecksilberverbindungen die Gefahr, daß sie sich im Körper des Menschen allmählich ansammeln, wenn sie öfters vom Menschen aufgenommen werden. Es gibt inzwischen auch viele Berichte, aus denen hervorgeht, daß auch organische Zinnverbindungen und organische chlorhaltige Verbindungen für den Menschen toxisch wirken können. Unter diesen Umständen besteht ein dringendes Bedürfnis, die verschiedenen keimtötenden Mittel, die für industrielle Zwecke bestimmt sind, durch ein keimtötendes Mittel zu ersetzen, welches eine sicherere Wirkung bei geringer oder ganz fehlender Toxizität aufweist

Unter Berücksichtigung der vorstehend erläuterten Probleme ist nach einer Verbindung geforscht worden, die eine große bakterizide und fungizide Wirkungsbreite aufweist und infolgedessen auf den genannten Gebieten eingesetzt werden kann, und zwar mit einem hohen Grad an Sicherheit, weil sie für Tiere und Menschen eine nur geringe Toxizität aufweist Das Ergebnis der erwähnten Forschungsarbeiten besteht in der Auffindung des 2,3,3-Trijodallylalkohols (TJA), eines Fungizides, das alle vorstehend genannten Anforderungen erfüllen kann, d.h. hoch-aktiv ist und dabei eine geringe Toxizität aufweist

TJA besitzt, wie im Folgenden gezeigt werden wird, ein breites antibakterielles und antifungielles Wirkungsspektrum, dabei aber auch eine sehr niedrige Toxizität, was sich aus der Tatsache ergibt, daß bei einem Versuch zur Bestimmung der akuten Toxizität bei Mäusen bei oraler Verabreichung der Verbindung selbst bei einer Menge von 5000 mg/kg keine der Mäuse den Tod erlitt. Bei der Prüfung der Toxizität von TJA gegenüber Fischen unter Verwendung von rotem Killifisch, ein Fisch der Gattung Fundulus, zeigte sich, daß die Toxizität dieser Verbindung gering genug ist, daß dieselbe als aktiver Bestandteil in einem keimtötenden Mittel für landwirtschaftliche Zwecke, welches auf Reisfelder aufgebracht werden soll, verwendet werden kann.

und besitzt einen Schmelzpunkt von 151 bis 152°C Die Verbindung als solche ist bekannt (vergleiche Beilstein ίο »Organische Chemie« Band I, Seite 440). TJA kann in hoher Ausbeute von 80% oder mehr hergestellt werden, indem man elementares Jod mit Propargylalkohol in einem wäßrigen Medium in Gegenwart einer Base wie Natriumhydroxid umsetzt, wobei man zunächst 3-Jodpropargylalkohol erhält der dann durch Anlagerung einer weiteren Menge elementaren Jods in TJA übergeführt werden kann, wobei man in der zweiten Stufe sowohl in Gegenwart als auch in Abwesenheit einer Base wie Natriumhydroxid arbeiten kann.

TJA besitzt eine starke keimtötende Wirkung gegenüber einer großen Zahl von Bakterien und Fungi bei gleichzeitiger geringer Toxizität gegenüber Tieren und Menschen. Vor allem aber weist TJA eine starke wachstumshemmende Wirkung gegenüber Mikro-Organismen der Gattungen Aerobacter, Penicillium, Trichoderma, Pescilomyces, Humielola und Aspergillus niger auf, die für die Bildung des unerwünschten Schleimes verantwortlich sind, der häufig bei der Papierherstellung auftritt TJA läßt sich infolgedessen sehr gut als aktiver Bestandteil in Mitteln zur Schleimbekämpfung verwenden.

TJA kann als solcher den zu behandelnden Zellstoffsuspensionen zugesetzt werden, und zwar in einer solchen Menge, daß die sich ergebende TJA-Konzentration für die Bakterien und Fungi toxisch ist Der TJA kann aber auch in entsprechende Präparate oder Gemische eingebaut werden, die als konzentrierte Emulsionen Suspensionen oder Lösungen vorliegen. TJA kann gegebenenfalls auch in Mischung mit einem geeigneten Zusatzmittel verwendet werden. Das Verdünnungsmaterial muß gegenüber dem aktiven Bestandteil chemisch inert sein. Geeignete flüssige Verdünnungsmittel sind beispielsweise Lösungsmittel wie Dimethylformamid, Dimethylsulfoxid, Dioxan, Cyclohexan oder Methoxybutanol, in welchen TJA löslich ist, oder auch andere Flüssigkeiten wie Wasser, Benzol oder Kerosin, in welchen TJA dispergiert oder mit Hilfe eines oberflächenaktiven Mittels in Lösung gebracht werden kann. Beispiele für geeignete flüssige

so Träger- bzw. Verdünnungsmaterialien sind weiterhin niedere aliphatische Alkohole wie Methanol und Äthanol, weiterhin Dioxan, Azeton, Cyclohexan und Methoxybutanol. Damit eine wirksame Verteilung des TJA gemäß vorliegender Erfindung erreicht werden kann, verwendet man die aktive Verbindung vorzugsweise in Kombination mit Mitteln, die die Ausbreitung unterstützen, Netzmitteln und/oder Emulgiermitteln. Als Mittel, die die Ausbreitung unterstützen, Netzmittel und/oder Emulgiermittel können verschiedene oberflächenaktive Mittel wie aliphatische mehrwertige Alkohole, z.B. Äthylenglykol, Glyzerin und Butylenglykol sowie die Esterderivate derselben mit aliphatischen Säuren verwendet werden.
TJA oder das TJA-haltige Mittel wird zur Schleimbekämpfung bei der Papierherstellung der wäßrigen Pulpe, d. h. der Zellstoffsuspension in einer Konzentration von 10 bis 1000 Teile pro Million Gewichtsteile Wasser zugesetzt.

Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Ei-findung.

Beispiel 1

Eine Stammkultur von Flavobacterium peregrinum, das ist einer der Schleim erzeugenden Mikroorganismen, die üblicherweise bei der Papierherstellung auftreten, wurde in geeigneter Konzentration (auf Bakterienzellen bezogen) zum Impfen eines halbsynthetischen, Kartoffel enthaltenden, flüssigen Kulturmediums verwendet TJA wurde in verschiedenen Konzentrationen zu verschiedenen Teilen des so geimpften halb-synthetischen Kulturmediums gegeben, so daß man eine Reihe von Versuchsproben erhielt, in welchen die TJA-Konzentration sich von einer Versuchsprobe zur anderen seriell, d.h. allmählich verringerte Auf diese Weise wurde der Mikroorganismus in jeder Versuchsprobe eine vorher bestimmte Zeitspanne mit dem TJA in Berührung gebracht Anschließend wurde der Zellkuchen der Mikroorganismen aus jeder Versuchsprobe abffltriert und zweimal mit einer physiologischen Salzlösung in der Zentrifuge gewaschen. Der gewaschene Zellkuchem wurde zum Impfen eines flachen Kulturmediums verwendet und bebrütet Anschließend wurde die Zahl der gebildeten Kolonien des Mikroorganismus festgestellt Zum Vergleich wurde der beschriebene Vorgang noch einmal ohne Zusatz von TJA wiederholt Das Ausmaß der Sterilisation wurde als Prozentsatz der Zahl der Kolonien der behandelten Mikroorganismen bezogen auf die Zahl der Kolonien der nicht behandelten Organismen nach folgender Gleichung bestimmt:

Ausmaß der Sterilisation

Zahl der Kolonien der behandelten Mikroorganismen
Zahl der Kolonien der nicht behandelten Mikroorganismen

■)■

Die Ergebnisse des Versuchs sind in der folgenden Tabelle I enthalten. Tabelle I

Berührungszeit Ausmaß der Sterilisation Konzentrationen der Verbindung

30 ppm 10 ppm 3 ppm

1 ppm

unbehandelt

0,5 Stunden	20%	7%	5%	0%
1,0 Stunden	53%	35%	7%	0%
6,0 Stunden	100%	83%	69%	64%
24,0 Stunden	100%	100%	97%	67%
rabelle I eeht hervor, daß T	IA eine starke		Tabelle II

0%
0%
0%
0%

keimtötende Wirkung gegenüber Flavobacterium peregrinum, einem der üblichen Schleim erzeugenden Mikroorganismen, der leicht bei der Papierherstellung auftritt, aufweist

Beispiel 2

In diesem Beispiel soll die antifungielle Wirkung von TJA gezeigt werden, wenn die Verbindung in Form eines flüssigen Präparates auf eine Zellstoffbahn aufgesprüht wird.

TJA wurde gleichmäßig in verschiedenen Konzentrationen, wie in der folgenden Tabelle II angezeigt, in verschiedene Zellstoffproben eingebracht Die behandelten Zellstoffproben wurden bei 28° C 7 Tage lang bebrütet Nach der Bebrütung wurden die Proben visuell geprüft und die antifungielle Wirkung der Verbindung auf dem Zellstoff wurde wie folgt geschätzt:

1. keine Wirkung feststellbar

2. geringe Wirkung feststellbar

3. gute Wirkung feststellbar.

Es zeigte sich, daß die Mikroorganismen, die sich in dem in den bebrüteten Zellstoffproben gebildeten Schleim befanden, vorwiegend aus dem Fungus Aspergillus niger bestanden. Die Ergebnisse der Versuche sind in Tabelle II angegeben.

40 Konzentrationen der Antifungielle
eingesetzten Verbindung Wirkung

0 ppm
100 ppm
200 ppm
300 ppm

5(1

Aus der Tabellen geht hervor, daß TJA das Wachstum von Aspergillus niger, das ist einer der Schleim erzeugenden Fungi bei der Papierherstellung,

auch dann in wirksamer Weise inhibieren kann, wenn

:>5 die Verbindung auf den Zellstoff aufgesprüht wird.

Beispiel 3

TJA wurde einem Zellstoffbrei, d. h. einer wäßrigen Suspension eines Zellstoffmaterials (l%ige Konsistenz

no der Pulpe bzw. des Zellstoffbreies) in verschiedenen Konzentrationen von 5, 10, 15, 20, 25 oder 30 ppm der aktiven Verbindung zugesetzt. Der behandelte Zellstoffbrei wurde bei 28°C sieben Tage bebrütet. Nach dem Bebrüten wurde die antifungielle Wirkung (d. h. die

e>5 schleimbekämpfende Wirkung) des TJA in der in Beispiel 4 beschriebenen Weise festgestellt. Die Versuchsergebnisse sind in der Tabelle III zusammengefaßt.

	Tabelle ΠΙ	Gebleichter	23 20 415	6	Ungebleichter	Strohzell
5	Konzentrationen	Weichholz-			Hartholz-	stoff
der aktiven	Kaftstoff		Kraftstoff
Verbindung		Gebleichter
(ppm)	1	Hartholz-	1	\
0	1	Kraftstoff	3	1
5	1		3	1
10	1	1	3	1
15	1	1	3	1
20	3	3	3	3
25	3	3	3	3
30	3
	3
	3

Beispiel 4
Die folgenden Materialien

233-Trijodallylalkohol 10 g Octylphenol-Formaldehyd-Kondensat

alls oberflächenaktives Mittel S g

Dimethylformamid 85 g

wurden zusammengemischt, so daß man ein emulgierbares Konzentrat erhielt, welches mit Wasser weiter verdünnt werden konnte.

Die vorstehenden Beispiele zeigen, daß 233-Trijodallylalkohol mit ausgezeichnetem Erfolg zur Bekämpfung der Schleimbildung in wäßrigen Zeilstoffsuspensionen verwendet werden kann.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Die Verwendung von 233-TrijodallyIalkohol als Fungizid zur Verhinderung der Schleimbildung in wäßrigen Zellstoffsuspcnsionen.

   TJA te% eine kristalline Substanz der Formel

   C=C-CH₂OH