187940. lajstromszámú szabadalom • Eljárás baromfitoll lebontásából nyerhető léghabképző anyagok előállítására
í 187 940 2 A találmány tárgya: eljárás keratintartalmú anyagok, különösen baromfitól! lebontásából nyerhető léghab képző anyagok előállítására, amellyel nagy habstabilitást biztosító léghabképző anyagok nyerhetők, nemcsak a tűzoltástechnika részére, hanem elsősorban szilikát- és építőipari pórusos anyagszerkezetek kialakítása céljából. Ismeretes, hogy a keratinvázú hulladékokból (köröm, pata, szarv, pikkely, gyapjú stb.) savas vagy lúgos, esetleg gőznyomásos hidrolízissel úgynevezett proteinhidrolizátumok állíthatók elő. A proteinhidrolizátumokat általában takarmányozás és léghabképzés céljából állítják elő. Ha a hidrolizátumokat habképzés céljából hozzák létre, azokat nagyrészt a tüzoltástechnika alkalmazza. Léghabképző anyagok előállítására több ismertetés található a szakirodalomban. Ilyen pl. a 833 594 Isz. német szabadalmi leírás, amely szerint pata és szarv homogén őrleményéből mésztejjel végzik a hidrolízist, majd sósavas semlegesítés után a képződött szulfidokat kiűzik, ill. vas-kloriddal kicsapják és szűréssel eltávolítják. Az így nyert proteines habképző koncentrátum vizes oldatából fejlesztett hab stabilitása méréseink szerint 50-60 perces félvízkiválási időt és 8-9 perc elsővízkiválási időt mutatott. A félvízkiválási időn szabványosan azt az időtartamot értjük, amely alatt a képzett habból az eredeti oldat fél térfogatrésze kiválik, és a hab alatt összegyülemlik. Ugyancsak szabványosan elfogadott az az időtartam is, amely alatt a habból az első víz megjelenik. Ezt elsővízkiválási időnek nevezik. A leírt eljárással előállított hab stabilitása a tűzoltástechnika igényeit kielégíti ugyan, de a szilikát és építőipari anyagszerkezetek pórusossá tételéhez nem fele! meg, ill. kevés, mert a poranyagok megkötése, majd szilárdulásának ideje nincs összhangban a hab stabilitásával, amely eltérően hosszabb időt is jelenthet. Ugyancsak léghabképző proteinhidrolizáíum előállítására vonatkozik a 752 692 Isz. német szabadalmi leírás is, amely szerint homogén szaruőrleményt és hajat nátrium-karbonát vizes oldatával hidrolizálnak, majd a hidrolizátumot sósavval semlegesítik, és a szulfidokat fémszulfidok formájában kiszűrik. Ez a megoldás szinten csak tűzoltási célokra alkalmas habot tud biztosítani. Különleges lebontási eljárást ismertet a 26 19 088 Isz NSZK szabadalmi leírás, amely szerint homogén szarvőrleményt ammónium-hidroxid vizes oldatával 170 °C- on, nyomás alatt hidrolizálnak, és epiklór-hidrines utókezelést is alkalmaznak. Ez az eljárás magas hőmérsékletet és nyomást igényel, ezért ipari technológiai kviteiezése különleges és költséges reaktorokkal végezhető csak el. Az ismert szabadalmaztatott eljárásokon túl különböző márkanevű proteinhidrolizátumokkal - mint léghabképző anyagokkal — is találkoztunk, amelyek szintén tűzoltási célokra használhatók, de a szilikát- és építőipari emelt habképző követelményeknek nem felelnek meg. Amint a felsoroltakból látható az ismert megoldások, termékek közül egyikkel sem hozható létre olyan — híg vizes - habzóképes oldat, amelyből előállított habnak stabilitása összhangban állna a szilikátok kötésével, vagyis a félvízkiválási ideje éléi né a 3 órát, amit egyes szilikát anyagok kötési tulajdonságai miatt az ipar igényel. A találmánnyal az a célunk, hogy a felsorolt hiányosságokat kiküszöböljük, vagyis magas hőmérséklet és 2 nyomás alkalmazása nélkül is, egyszerű technológiai berendezésekkel lehetővé tegyük, hogy a kényelmetlen, gondot okozó és környezetszennyező baromfitoll és/vagy egyéb keratintartalmú hulladékból az ipar követelményeit is kielégítő stabilitású és konzisztenciájú léghabképző anyagot hozzunk létre. Találmányunk az alábbi felismeréseken alapul:- A baromfitoll — szárának, zászlajának és pilléjének eltérő fiziko-kémiai tulajdonságai ellenére is — mint inhomogén anyagrendszer, szárítás, aprítás, továbbá magas hőmérséklet és nyomás nélkül is lebontható hidrolízissel, ha a lebontáshoz alkálikus szulfitok és hidroxidok vizes oldatát használjuk.- A keratintartalmú anyagokból - baromfitollból - nyert nyers hidrolizátum semlegesítéses pH beállítása — esetleg a polipeptidek molekulaegységesítése — tartósító és pufferoló, szerves vagy szervetlen savakkal végezhető el.- A hidrolizátumban képződött, de oldott állapotban levő szervetlen és szerves szulfidok, szulfhidrilcsoporttal rendelkező peptidek a koncentrátumban hagyhatók és a habfejlesztéssel egyidejűleg — híg vizes oldatban — alakíthatók át kolioidális eloszlású fém-hidroxidokká, szulfidokká, illetve aminosav-fém-merkaptid vegyületekké. Ez esetben különösen nagy habstabilitást lehet képezni.- A buborékfal viszkozitását növelő finom kolioidális részecskék koncentrációja a tömény hidrolizátumban nem növelhető tetszés szerint, mert a tárolásnál a kolioidális részecskék koagulálnak, ezáltal kiülepednek. A híg vizes rendszer a finom kolioidális eloszlásnak életteret nyújt, és a kolloidok mindig a születésük pillanatában (in statu nascendi), vagy ezt követő rövid időn belül a legaktívabb habstabilizátorok.- A koncentrált hidrolizátum habstabilúátoraként nem a buborékfal viszkozitásának növelése a praktikus megoldás, hanem a buborékfal rugalmasságának optimális értékre állítása, amelyet fém-aminósav komplex képzésével érünk el. Fenti felismerések és kutatásaink alapján úgy állítunk - elő léghabképző anyagot keratintaríalmú anyagokból — baromfitollból -, hogy azokat alkáli- és földalkáii-hidroxidokból és szulfiiokbót álló bázisok vizes oldatával 1—10 órán át atmoszférikus nyomáson és 100 °C alatti hőmérsékleten hidrolizáijuk,a lebontott, nyers termékből hűtés után a szennyeződést eltávolítjuk, rnsjd az oldat pH-jáí szerves vagy szervetlen savakkal 4-7 értékek közé állítjuk A csapadék eltávolítása után az anyag pH-ját 7—10 közötti értékre állítjuk, és a hidrolizátum 4—10 tf %-os vizes oldalához, vagy az 1/2-1/4 térfogatra töményített koncentrátum 2-5 tf %-os vizes oldatához, illetve magához a koncéntrátumhoz kétértékű fémsók 0,03-5 m % vízben oldott mennyiségét adagoljuk. Az így nyert oldathoz 0,5-25 m % dermedéspont-csökkentőt, 1-40 m % konzisztenciajavító adalékot, és 0,05—3 m % tartósítót is adagolunk. A bázis és a keratin súlyarányát I : (6—12) értékre célszerű állítani. Pufferoló és pH beállító savként ecetsav, benzoesav, aikil-aril-szulfonsav, szulfanilsav, szalicilsav, hangyasav, foszforsav, haloidsav, kénsav, salétromsav, vagy az ezekből képzett elegy használható. Kétértékű fémsóként előnyösen nikkel-, mangán-, réz-, kadmium-, ón-, kalcium-, vas- és/vagy cinksókat alkalmazunk, amelyeknek egy részét a hidrolízis közben is adagoljuk. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
