СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОЛЛОИДНОГО РАСТВОРА КАЗЕИНА ИЗ ОТХОДОВ ГАЛАЛИТА

Основная задача при обработке отходов галалита для превращения их в коллоидный раствор заключается в раздубливании отвержденного казеина, т.е. в связывании формальдегида, соединенного с казеином.

Для этой цели, как известно, применяется водный раствор аммиака, который, в свою очередь, сильно гидролизует казеин, и до сего времени способ превращения отходов галалита в полноценный продукт не разработан полностью. Во французском патенте №582343 1924 г. описывается способ обработки галалита в присутствии воды при 100-110° в автоклаве. По германскому патенту №419536 1925 г. обрабатывают отходы галалита 5%-м раствором аммиака в холодном или теплом состоянии. Германский патент №470287 1929 г., описывающий способ растворения отвержденного формальдегидом казеина, характеризуется применением при обработке отходов галалита в автоклаве под давлением и нагревании водного раствора аммиака высокой концентрации - свыше 5%.

Применение водных расторов аммиака даже ниже 5% вызывает сильный гидролиз казеина, вследствие которого получаются не вязкие, жидкие растворы, содержащие в большой степени продукт распада казеина, и полученная масса для дальнейшей переработки оказывается совершенно непригодной. В процессе тщательных исследований установлено, что наилучшие коллоидные растворы отвержденного казеина с высокой вязкостью, без распада казеина, получаются при условии применения аммиака в количестве, необходимом для связывания формальдегида, имеющегося в отвержденном казеине, и только вследствие этого возможно растворение казеина без распада. До окончания процесса связывания аммиака с формальдегидом имеющийся свободный аммиак, в особенности высоких концентраций, может сильно подействовать на казеин; поэтому требуется такая определенная концентрация водного раствора аммиака, которая не вызывает распада казеина.

В связи с изложенным была проведена исследовательская работа, которая точно установила количество требуемого аммиака в 2-2,5% по весу отвержденного казеина и концентрации его водного раствора в 2-2,5%. Это дало возможность получить коллоидный раствор отвержденного казеина исключительных свойств, который при дальнейшем применении дает полноценный продукт. Найденные условия, количества и концентрации примененного раствора аммиака подтверждаются и теоретическим расчетом. Так как содержание формальдегида в отвержденном казеине (галалите) соответствует обычно поглощаемости казеином формальдегида 4%, то для связывания этого количества формальдегида, по стехиометрическому расчету, необходимо 1,51% NH₃. Для растворения же казеина по известным данным необходимо 0,5% NH₃. Таким образом, для растворения отвержденного казеина, т.е. для связывания формальдегида и для самого растворения казеина требуется 2-2,5% NH₃ - количество, точно совпадающее с результатами исследовательских работ.

Пример 1. 1 ч. отходов галалита и 1 ч. водного раствора аммиака 2%-ной концентрации обрабатываются в автоклаве под давлением при 140-150° в течение 1-3 часов.

Пример 2. 10 ч. отходов галалита и 8 ч. водного раствора аммиака с концентрацией 2,5% обрабатывают в автоклаве при температуре 140-150° в течение 1-2 ч.

Так как требуемое количество аммиака для растворения отвержденного казеина (галалита) по вышеописанному способу находится в тесной зависимости от количества содержащегося в нем формальдегида, то предварительное удаление формальдегида дает возможность не только уменьшить количество аммиака при дальнейшей обработке в автоклаве, но и получить коллоидные растворы с большей степенью сохранения свойств казеина, например: отходы галалита обрабатывают в кипящей воде или водяным паром. Во время этой операции значительная часть формальдегида удаляется, и набухшие отходы галалита подвергаются дальнейшей обработке в автоклаве с таким количеством аммиака, которое соответствует оставшемуся формальдегиду после обработки в кипящей воде или водяным паром. Исходя из этих установленных данных и теоретического обоснования, можно применять и другие связывающие формальдегид и растворяющие казеин вещества, как например, углекислый аммоний, фенол и т.п.

Полученный по описанному способу коллоидный раствор может быть с успехом применен при получении комбинированных пластических масс из эфиров целлюлозы и казеина. Эти массы имеют огромное значение в смысле их технического применения (пониженная воспламеняемость), экономической эффективности (замена нитроцеллюлозы казеином вследствие пластичности последнего) и целого ряда других преимуществ.

Способы получения этих пластиков по германским и английским патентам описаны в книге проф. С.Н. Ушакова - "Пластические массы из эфиров целлюлозы". Попытки применения в качестве белкового основания, в сочетании с нитроцеллюлозой, отходов галалита (англ. патент №266660) не дали положительных результатов.

Описанный в вышеуказанном английском патенте способ обработки отходов галалита и нитроцеллюлозы не достигает главнейшей цели, т.е. превращения задубленного галалита в пластичный материал, способный заменить значительную часть эфира целлюлозы, так как при описанном способе измельченные отходы, обработанные горячей водой, при смешивании с нитроцеллюлозой имеют значение инертного наполнителя, как измельченные бакелитовые отходы при использовании их в прессовочных бакелитовых порошках, вследствие чего воспламеняемость изготовленных масс не понижается; точно так же снизить количество нитроклетчатки заменой отходами галалита не удается.

Найдено, что наилучшее и полное смешивание эфиров целлюлозы с отходами галалита до гомогенного состояния осуществляется при условии применения отходов галалита, обработанных по вышеописанному способу.

Полученная масса обработанных в автоклаве отходов галалита представляет собою коллоид казеина (регенерированного), имеющего превосходную вязкость, характерную для хорошо изготовленных казеиновых коллоидов в водно-аммиачной среде. Применение автоклавного коллоида - обработанных отходов галалита, для замены казеина, в комбинированных пластиках с эфирами целлюлозы дает исключительный эффект в смысле повышения качества пластика. Данное обстоятельство позволяет заключить, что автоклавный коллоид из отходов галалита не только выступает на замену дорого стоящего казеина, но и превосходит казеин в силу особых свойств регенерированного галалита автоклавным методом в сочетании при пластификации с эфирами целлюлозы.

Пример 1.

Пластификация этих ингредиентов осуществляется на горячих вальцах по обычному методу получения этролов.

Пример 2.

Пластификация производится обычным методом. Уротропин может быть добавлен к измельченному порошку полученной массы.

Полученные по вышеописанному методу комбинированные пластические массы могут найти широкое применение для изготовления различных деталей и, главным образом, для граммофонных пластинок.