DE2842855A1 - Formkoerper aus oder mit einem gehalt an glucan - Google Patents

Formkoerper aus oder mit einem gehalt an glucan

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Description

Formkörper aus oder mit einem Gehalt an Glucan
Die Erfindung betrifft Formkörper, die unter Verwendung eines
neuen od-Glucans ( Elsinan ), das wiederkehrende Einheiten ι
der Formel [ 3) -GIc- (1 -M) -GIc- (1 -^4)-Glc-( 1-O enthält, wobei GIc als ein oL-D-Glucopyranoserest bezeichnet ist, hergestellt sind.
Herköirunlicherweise wurden bisher cZ-Glucane, wie Amylose und Pullulan, zur Herstellung von Formkörpern verwendet.
Verwendet man Amylose zur Herstellung von Formkörpern, wie beispielsweise von Folien, so ist es erforderlich, die Amylose durch Erhitzen auf hohe Temperatur ( 13o bis 15o°C ) vorzugelatinieren. Selbst bei einer Folie, die mit gelatinierter Amylose hergestellt worden ist, wird die Amylose abgebaut und bildet Kristallstrukturen, so daß die Folie opak wird und ihre Sprödigkeit zunimmt. Somit konnte eine Folie mit zufriedenstellender Durchsichtig-keit, Zähigkeit und Haltbarkeit aus Amylose nicht
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1NSPECTiD
hergestellt werden.
Im Gegensatz zu den aus Amylose hergestellten Formkörpern sind die aus Pullulan hergestellten stabil und werden nicht abgebaut, jedoch besitzen sie den Nachteil, daß sie wasserempfindlich sind.
Aufgabe der Erfindung ist die Beseitigung der Schwierigkeiten, die mit der Verwendung dieser c*^-Glucane einhergehen.
Es wurde nun gefunden, daß bei Verwendung eines neuen o^-Glucans, nämlich von Elsinan, Formkörper erhalten werden können, die feuchtigkeitsunempfindlich, wasserfest, in heißem Wasser löslich, durchsichtig, ungiftig, essbar und darüber hinaus längere Zeit lagerfähig sind, ohne daß sie ihre erwünschten Eigenschaf-
ten verlieren.
Das erfindungsgemäß verwendete ;neue o^^Glucan ist ein ^ -Glucan, das aus einer hochviskosen Kulturbrühe abgetrennt und gewonnen werden kann, die erhalten wird, wenn man ein Nährmedium, das einen oder mehrere Zucker, wie Saccharose, Glucose, Maltose, Fructose und Stärkehydrolysate;enthält, mit einem Mikroorganismus der Gattung Elsinoe beimpft und das beimpfte Medium bei 2o bis 3oQC 3 bis 7 Tage bebrütet. Das neue Glucan wurde Elsinan genannt,
309815/089b
ORIGINAL INSPECTED
Das Elsinan wurde als ein ^—Glucan identifiziert und besitzt
die folgenden Eigenschaften:
Reinheit: Durch Ultrazentrifugieren und Elektrophorese wurden
keine Verunreinigungen entdeckt. Analyse: Gef. C=43,7%, H=6,16%
Ber. C=44,4%, H=6,17% N<o,1%, Asche<o/o1% Spezifische Drehung:^ 25 + 1?5 b±s 28qo ( ^=% c=1 ^ ^5n NaQH) ■
Löslichkeit: Leichtlöslich in Wasser, o,Jn Natronlauge, 9o%-iger Ameisensäure, Formamid und Dimethylsulfoxid. Unlöslich in organischen Lösungsmitteln, wie Methanol, Äthanol, Aceton, Chloroform oder Essigester.
Aussehen: Farbloses, feines Pulver, geruch- und geschmackslos. Farbreaktionen: Grünfärbung mit Anthron/Schwefelsäure, . Gelbfärbung mit Cystein/Schwefelsäure;
bleibt farblos bei der Morgan-Elson-Reaktion; .Jodfärbung negativ.
Infrarot-Spektrum: Das Infrarotspektrum in KSr ist in Fig. 1 wiedergegeben. Die Absorption bei 84o cm" ist für die alpha-Verknüpfung charakteristisch.
Komponenten: Die analytischen Ergebnisse, die durch Papierchromatographie, Gaschromatographie, Flüssigkeitschromatographie und nach Anwendung der Glucose-Oxidase-Peroxidase-Methode erhalten wurden,zeigten, daß der bei der Hydrolyse von Elsinan mit n-Schwefelsäure, η-Salzsäure oder n-Trichloressigsäure erhaltene Zucker D- Glucose war.
09815/0998
ΛΒΙΛΙ»! A t
"ff
Außerdem zeigen die Analyseergebnisse, die durch Anwendung N chemischer Verfahren, wie der Methylierung, Oxidation mit Perlodat, dem Smith-Abbau und dem gesteuerten Smith-Abbau, erhalten wurden, daß das Elsinan ein neues Glucan mit einer bisher unbekannten Struktur darstellt. Die Eigenschaften des neuen Glucans Elsinan werden im folgenden im einzelnen näher beschrieben.
1. Die hohe spezifische Drehung von[^]_ + 175 bis 28o° sowie die Absorption bei 84o cm im Infrarotspektrum deuten darauf hin, daß die Gesamtheit oder die meisten der glucosidischen Bindungen des Elsinans vom Alphatyp sind.
2,a)Qualitative und quantitative Analyse durch Gaschromatographie und Massenspektrometrie des Hydrolysates von methyliertem Elsinan zeigen, daß die Hauptkomponenten 2,4,6-Tri-O-methyl-D-glucose ( ca. 3o%) und 2,3,6-Tri -O-methyl-D-glucose (ca, 68%) sind und außerdem geringe Mengen an 2,4-Di-O-methyl-D-glucose ( ca. 1%) und 2,3,4,6-Tetra-O-methyl-D-glucose (ca. 1% ) vorhanden sind.
b)Vollständige Oxidation des Elsinans mit Periodat ergab, daß o,8 Mol Periodat je Glucoserest verbraucht wurden, wobei gleichzeitig o,o7 Mol Ameisensäure je Glucoserest gebildet wurden,
c)Qualitative und quantitative Analyse durch Papierchromatographie, Gaschromatographie und Flüssigkeitschromatographie der Produkte des Smith-Abbaus von Elsinan bestätigten die folgende Zusammensetzung; D-Erythrit 68 bis 7o%; D-Glucose 29 bis 3o%; Spurenmenge Glycerin.
■ . " 10981 s/öies -5-
ORIGlNALlNSPECTgD
" (ο κ
Die obigen Ergehisse bestätigen, daß die Glucosreste im Elsinan im wesentlichen lineare Moleküle darstellen, die im Mol-Verhältnis von 2,o bis 2,3:1,ο durch alpha-1,4- und alpha-1,3-Verknüpfungen miteinander verbunden sind.
Sehr wenige der Glucosereste, die mit den benachbarten Glucoseresten über das C-Atom 1 und das C-Atom 3 verknüpft sind, sind durch eine alpha-1,6-Verknüpfung an C-Atom 6 verzweigt. Derartige Glucosereste sind höchstens in einer Menge von 1:7o Glucoseresten enthalten,
3. Die papierchromatographische und gaschromatographische Analyse der Produkte des gesteuerten Smith-Abbaus von Elsinan zeigt, daß D-Erythrit und 2-0-alpha-D-Glucopyranosyl-D-erythrit im Mol-Verhältnis von 1,o bis 1,3:1,ο vorhanden sind, wobei die Anwesenheit von 2-0-alpha-D-Glucopyranosyl-D-erythrit zeigt, daß der Glucoserest am C-Atom 3 mit einem benachbarten Glucoserest über eine alpha-1,3-Verknüpfung und am Kohlenstoffatom 1 mit dem benachbarten Glucoserest auf der anderen Seite über eine alpha-1,4-Verknüpfung verbunden ist. Außerdem wurde eine Spur Glycerin nachgewiesen, die von dem nicht reduzierenden endständigen Glucoserest stammt.
4. Partielle Hydrolyse von Elsinan mit verdünnter Säure ergibt, daß Maltotriose, eine geringe Menge I-Ialtot_^etraose und andere Trisaccharide und Tetrasaccharide, die sowohl· alpha^i,4-äls auch alpha-1,3-Verknüpfungen enthalten, im Hydrolysat vorhanden sind,
S09816/OSi© ORlGiNALiNSPECiED
Die oben erwähnten Beobachtungen 1,2,3 und 4 zeigen, daß das Elsinan ein Polysaccharid ist, das kaum verzweigt ist und alpha-1,3- und alpha-1,4-Verknüpfungen enthält, wobei die Hauptstruktur darin besteht, daß etwa drei alpha-1,4-verknüpfte Glucosereste wiederholt durch eine alpha-1,3-Verknüpfung aneinandergereiht sind. Mit anderen Worten besitzt das Elsinan eine praktisch linear kettige Struktur, in der Maltotriose-Einheiten wiederholt in alpha-1,3-Verknüpfung aneinandergereiht sind,
Die Feststellungen 2,3 und 4 zeigen ferner, daß, obwohl die wieder kehrenden Einheiten vorwiegend aus Maltotriose bestehen , in geringer Menge auch Maltotetraose-Reste vorhanden sind.
Somit sind die wiederkeh_renden Einheiten des Elsinans die folgenden: [3)-GIc-(J -^ 4) -GIc-. U ^4J
Die Struktur des Elsinans kann wie folgt dargestellt werden:
• CHzOH CH2OH CH1OH CH1OH
CH2OH
M OH K. OH H
H OH H OH
Maltotrloserest Nigeroserest Maltotrloserest
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ORlGlNAL INSPECTED
28A2855
Das mittlere Molekulargewicht von Elsinan läßt sich im Bereich
etwa
von etwa 5ooo bis 1o.000,000 frei ei-nstellen, weil das Glucan
entweder chemisch oder biochemisch hergestellt werden kann und sich leicht mit Salzsäure, Schwefelsäure usw. hydrolysieren läßt.
Es wurde gefunden, daß aus Elsinan die verschiedenartigsten Formkörper, wie Granulat, Pellets, Fäden, Fasern, Garne, Stäbe, Stangen, Seile, Netze, Tuche, Gaze, Folien, Blätter, Papiere, Röhren, Kapseln, Tafeln, Schwämme, Laminate und überzüge, auf einfache Weise nach herkömmlichen Verfahren hergestellt werden können.
Zur Herstellung von Formkörpern ist jede beliebige Form oder Phase von Elsinan als„Ausgangsmaterial verwendbar, wie beispielsweise die Pulver-, Pasten- oder flüssige Form.
Wie beschrieben, ist zwar das mittlere Molekulargewicht von Elsinan frei steuerbar, jedoch liegt dessen geeigneter Bereich für Materialien, aus denen Formkörper hergestellt werden sollen, bei 1o 000 bis Io 000 00Q.
Zum Formen der Formkörper muß eine Temperatur verwendet werden, die unter 25o C liegt, dem Temperaturwert,bei dem eine Verkohlung des Elsinans erfolgt, und der pH-Wert muß in dem Bereich von 2 bis dl f innerhalb dessen Elsinan stabil ist, liegen«
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ORIGINAL INSPECTED
Das Formverfahren kann je nach dem Verwendungszweck aus bekannten Verfahren frei gewählt werden; beispielsweise können Formpressen/ Preßspritzen, Laminieren, Spritzgießen, Strangpressen, Verformen durch Blasen, Kalandern, Verformen durch Vakuumeinwirkung und Beschichten angewandt werden.
Das Verformen wird im allgemeinen unter einem Druck im Bereich von ο bis 1ooo kg/cm durchgeführt.
Bei der Herstellung der Formkörper gemäß der Erfindung kann Elsinan allein oder in Kombination mit einem oder mehreren Bestandteilen verwendet werden, wie beispielsweise mit Weichmachern, Füllstoffen, Bindemitteln, Dickmitteln, Klebmitteln, Schäummitteln, Flammverzögerungsmitteln, Oberflächenschmiermitteln, antimikrobiellen Mitteln, Färbemitteln, Nahrungsmitteln, Aromastoffen, physiologisch aktiven Substanzen, medizinischen Substanzen und Würzmitteln.
Verwendbare Weichmacher sind beispielsweise Glycerin, Äthylenglycol. Polyäthylenglycol, Propylenglycol, Polyvinylalkohol, Sorbit, Mannit, Xylit, Maltit,. Dimethylsulfoxid oder Dimethylformamid .
Verwendbare Füllstoffe oder Bindemittel sind beispielsweise organische Stoffe, wie Kohlenhydrate, wie Stärke, Weizenmehl, Carboxymethylcellulose, Pullulan, Amylose, Cellulose, Pulpe, Holzmehl, Pectin, Gummiarabicum, Alginat, Glucose, Maltose, Saccharose, Lactose und Stärkehydrolysate/ Proteine, wie Kasein, Gluten und
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ORlGlNAL INSPECTED
--β-- Ar
Gelatine, wärmehärtbare Harzen, wie Phenol- und Melaminharze , thermoplastische Harze , wie Vinylchloridharze und Polystyrol, oder anorganische Substanzen, wie beispielsweise Siliziumdioxid, Borax, Vulkanasche, Diatom'enerde, Bentonit, Aluminiumoxid, Ruß, Calciumcarbonat, Glasfasern und Metallfasern.
Das Mischungsverhältnis von Elsinan zu anderen Materialien muß
liegen
im Bereich von ο,οοοΐ bis 1o ooo und liegt vorzugsweise im Bereich
von o,oo1 bis 1 ooo, bezogen auf das Trockengewicht.
Die Formkörper gemäß der Erfindung können beispielsweise als Verbrauchsgüter für Nahrungsmittel, Bekleidung, Wohnungseinrichtung, beim Bauen und in der Industrie für die verschiedensten Anwendungszwecke sowie in der Land- und Forstwirtschaft, Fischerei und Viehzucht sowie als technische Produkte für Chemikalien, Kosmetika und Arzneimittel verwendet werden.
Im folgenden werden die hauptsächlichen Eigenschaften für Elsinanfolien als Beispiele für Formkörper gemäß der Erfindung angegeben.
1, Wasserlöslichkeit, hohe Feuchtigkeits- und Wasserfestigkeit und Freiheit von unerwünschtem Kleben ( non-blocking ) Die Folie löst sich leicht in heißem Wasser von etwa 8o C und darüber. In Wasser von unter etwa 4o°C quillt sie lediglich, behält jedoch ihre ursprüngliche Form, Unerwünschtes Kleben wird bei Raumtemperatur und hoher Feuchtigkeit nicht beobachtet.
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copy
2. Streckbarkeit
Das Ausmaß der Dehnung kann frei verändert werden, indem man Art und Menge des Weichmachers, wie beispielsweise von Wasser und Glycerin, ändert. Nötigenfalls kann die Folie durch Gießen und Aufwickeln hergestellt werden,
3. Abbaubeständigkeit
Die erwünschten ursprünglichen Eigenschaften, wie Durchsichtigkeit, Biegsamkeit und häufige Faltbarkeit der Folie, können über lange Zeit erhalten bleiben, weil die Folie nicht abgebaut wird. Da sie sich kaum durch Veränderungen der Feuchtigkeit oder durch Zusatz oder Weglassen von Weichmachern beeinträchtigen läßt, ist sie Foliefa, die aus Amylose oder Pullulan hergestellt worden sind, weit überlegen.
4. Verschweißbarkeit
Selbst obwohl die Folie aus Elsinan einen niedrigen Feuchtigkeitsgehalt besitzt, nämlich unter 2o Gew.%, kann sie leicht und fest heißverschweißt werden.
5. Zähigkeit und Biegsamkeit
Die Folie aus Elsinan ist äußerst zäh und biegsam, und die Eigenschaften sind denen anderer alpha^Glucanfolien überlegen.
6. Ölfestigkeit
Die Folie besitzt eine große Widerstandsfähigkeit gegenüber Fetten, ölen, öligen Nahrungsmitteln und Bilöslichen Vitaminen.
909815/0896 .-,!_
CQRY
7. Gasundurchlässigkeit
Die Folie ist stark gasundurchlässig, da die Sauerstoff- oder Luftdurchlässigkeit äußerst niedrig ist. Mit anderen Worten kann Elslnan als Oxidationsschranke für leicht durch atmosphärischen Sauerstoff oxidierbare Produkte, wie beispielsweise verderbliche Nahrungsmittel, ölige Nahrungsmittel, verarbeitete Nahrungsmittel, Arzneimittel, wie Vitamine, Enzyme, Hormone und Biomedikamente, und andere Materialien, wie Saatgut und Metalle, verwendet werden, wenn diese Produkte mit ihr dichtschließend einge , verpackt oder eingewickelt oder mit einem überzug aus dem Folienmaterial versehen werden. Die Folie oder der überzug hält die ursprünglichen Aromastoffe des Inhalts in starkem Maße fest, weil eine Verflüchtigung des Aromas
verhindert werden kann,
8. Isolierfähigkeit und elektrische Aufladbarkeit
Die Folie kann als Isolator für elektrische Maschinen und Werkzeuge verwendet werden.
9. Glanz, Farblosigkeit, Durchsichtigkeit, Geschmacklosigkeit, Geruchlosigkeit, Eßbarkeit und Ungiftigkeit Nötigenfalls kann die Folie beliebig gefärbt, opak gemacht, gewürzt und mit Aroma versehen werden, Elsinan ist ein PoIysaccharid, dessen Zuckerbestandteil alpha-D-Glucopyranose ist. Versuche zur Feststellung der akuten Toxizität mit an Ratten verfüttertem Elsinan ergaben eine äußerst niedrige Toxozität; der LD5o~Wert liegt nicht unter 25 g/kg,
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10. Hydrolysierbarkeit durch alpha-Amylase
Die Folie läßt sich leicht durch alpha-Amylase im Verdauungstrakt zersetzen. Verschiedene Arzneimittel können oral verabreicht werden, um ihre Wirksamkeit zur richtigen Zeit und am richtigen Ort sowie für die gewünschte Zeitdauer im Verdauungstrakt sich entfalten zu lassen, indem man die Arzneimittel mit Formkörpern aus Elsinan von geeign-eter Form, geeignetem Bau oder geeigneter Zusammensetzung einschließt oder sie in diese Formkörper tablettiert oder einkapselt,
11, Umweltfreundlichkeit
Die Folie unterscheidet sich von herkömmlichen petrochemischen Kunststoffen dadurch', daß sie keine Wärme, keinen Ruß, keinen Teer und keine giftigen Gase erzeugt, die Verbrennungsanlagen beschädigen, weshalb auch eine Luftverschmutzung nicht befürchtet zu werden braucht. Selbst wenn sie in Flüssen oder im Meer abgelagert wird, stellt sie keine Umweltbelastung dar, weil sie sich leicht biologisch abbauen läßt.
Somit erweist sich,daß unter Verwendung von Elsinan hergestellte Formkörper viele ausgezeichnete Eigenschaften aufweisen.
Die folgenden Versuche und Beispiele erläutern die Erfindung.
Versuch 1
Ein flüssiges Medium aus 5% C Gew./Volumen) Saccharose, o,5% (Gew./volumen) Hefeextrakt, o,o42% (Gew,/Volumen) Dinatrdumhydrogenphosphat, o,öl8% ( Gew,/Volumen) Kaiiumdihydrogenphosphat, einer
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durch eine semipermeable Membran geführten Lösung aus Kartoffelextrakt in heißem Wasser ( 3oo g frische Kartoffeln je 1 1 Medium) und Wasser wurde 2o Minuten bei 12o C sterilisiert und anschließend gekühlt. Danach wurde das Medium mit Elsinoe leucospila, FERM-P No. 3874 bei einem Anfangs-pH-wert von 6,8 beimpft und bei 24 C 5 Tage lang einem Submersverfahren unterzogen. Nach Pasteurisieren der erhaltenen Brühe während 15 Minuten bei 85 C wurden Zellen und Mycele durch Zentrifugieren ( 2o min., 5 ooo g ) entfernt. Durch Zugabe von 1,5 Volumenteilen Äthanol zu der so erhaltenen, klaren, überstehenden Flüssigkeit wurde rohes Elsinan als Niederschlag in Form von Federn oder Gummi erhalten. Das rohe Elsinan wurde in Wasser gelöst und zentrifugiert, um unlösliche Substanzen, wie oben beschrieben, zu' entfernen, wonach es erneut durch Zugabe von Äthanol zu der überstehenden Flüssigkeit ausgefällt wurde. Nach dreimaliger Wiederholung dieses Vorgehens wurde die Ausfällung lyophilisiert.
Man erhielt ein weißes Pulver aus gereinigtem Elsinan in etwa 3o%iger Aisbeute, bezogen auf die in dem Medium eingesetzte Saccharose.
Die Viskosität einer 3%igen ( Gew./Gew. ) wässrigen Lösung des gereinigten Elsinans, bestimmt bei 3o°C unter Verwendung eines Brookfield-Rotations-Viskosimeters, betrug 4o7 cps, Die Schätzung der Molekulargewichtsverteilung des gereinigten Elsinans durch Gelfiltration ergab einen Verteilungsbereich von etwa lo.ooo bis etwa 1o.ooo,ooo oder darüber, wie aus Fig, 2 hervorgeht,
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909815/CA**
RQPY
Versuch 2
Ein flüssiges Medium aus 3 % (Gew./Volumen) partiellem Stärkehydrolysat ( fester Stärkesirup mit einem Dextroseäquivalent von 3o), o,3% (Gew./Volumen) Weizenkeimen, o,1% (Gew./Volumen) Ammoniumnitrat, o,\% (Gew./Volumen) Dikaliumhydrogenphosphat, o,o5% (Gew./Volumen) MgSO..7H-O, o,o5% (Gew./Volumen) Caliumchlorid, o,oöo1% (Gew./ Volumen) MnSO..4H2O und Wasser wurde 2o min bei 12o°C sterilisiert und anschließend gekühlt. Danach wurde das Medium bei einem AnfangspH-wert von 6,ο mit Elsinoe fawcetti IFO 8417 beimpft und anschließend 4 Tage bei 28°C einem Subraersverfahren unterzogen.
Die erhaltene Kulturbrühe wurde in gleicher Weise, wie in Versuch beschrieben, behandelt, und man erhielt gereinigtes Elsinan in Form eines weißen Pulvers in einer annähernden Ausbeute von 7o%, bezogen auf das im Medium verwendete trockene partielle Stärkehydrolysat
Das auf diese Weise erhaltene Elsinan kann beliebig für die Herstellung verschiedener Formkörper verwendet werden, wie in den folgenden Beispielen gezeigt wird,
Beispiel 1 Folie
5%ige ( Gew./Gew.) wässrige Elsinanlösungen mit einem Gehalt von o,5 bzw. 1o Gew.% Glycerin, bezogen auf trockenes Elsinan, wurden hergestellt und auf Glasplatten gegossen, wonach die Platten mit Heißluft von 7o°C unter Erzielung einer durchsichtigen, zähen und biegsamen Folie getrocknet wurden.
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Copy
Als Vergleich verwendete Folien wurden in analoger Weise, wie oben beschrieben, hergestellt, mit der Abweichung, daß anstelle von Elsinan Pullulan oder Amylose verwendet wurden. Nach Aufbewahren der erhaltenen Folien während 3 Monaten bei 25°C und 33,65 bzw. 9o% relativer Feuchtigkeit wurde der Wassergehalt ( Gleichgewichts-Feuchtigkeitsgehalt ) der Folien gemessen/und es wurden die Eigenschaften der Folien untersucht. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle I zusammengefaßt.
909815/0896
Tabelle I
Folienmaterial zugesetzte Menge
Glycerin (%)		 ^1 Feuchtigkeit
rel· ·: . 33 %		 Eigen
schaften		 rel.Feuchtigkeit
65 %		 Eigen
schaften		 rel.Feuchtigkeit
90 %		 Eigen
schaften
Elsinan C
0		 iasser-
3ehalt		 O Wasser
gehalt		 O Wasser
gehalt		 O
5 11.1' O \
15.2 		O 19.5 O
10 12.4 O 15.5 O 20.3 O
Pullulan
(Vergleich)		 0
5		 12.6 O
- O		 15.5 O
O		 20.5 X
X
10 10.0
10.3 		O 13.0 .
14.1 		O 21.1
22.1 		X
Amylose
(Vergleich)		 0
5		 11.0 15.1 © 24.5 A
Δ
10 7.1
7.3		 13.2
13.7 		® 21.6
22.3 		' Δ
7.8 14.3 23.5
Anmerkungen ·
ο: durchsichtiq, qlänzend, zäh, kein unerwünschtes Kleben,
χ:~durchsichtig, glänzend, weich, niedriae Zuafestiqkeit, unerwünschtes Kleben
(ο): durchsichtig, qlänzend,' spröde, qeringe häufiqe F_altbarkeit. kein uner- .. ■ · ' wünschtes Kleben
: opak,_qianzlos, spröde, geringe häufige Fa^ltbarkeit, .__._. ^
kein unerwünschtes Kleben CX)
IO ' CD • " Cjn
• ■ . , ■· , % " cn
Wie sich aus Tabelle I ergibt, sind die erfindungsgemäß unter Verwendung von Elsinan hergestellten Folien in wünschenswerter Weise durchsichtig, glänzend, zäh und biegsam.
Die Eigenschaften sind unabhängig von der relativen Feuchtigkeit, ändern sich während des Lagerns nicht und sind denen von Pullulanoder Amylosefolien überlegen.
Die Zugfestigkeit, häufige Faltbarkeit, Sauerstoffdurchlässigkeit und Verschweißbarkeit wurden mit glycerinfreien Folien bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 65% untersucht. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle II zusammengefaßt.
909815/0896
-Tabelle. II
-ν» O OO
Folienmaterial Zugfestigkeit
(kg/cm2)		 Faltbarkeit
(mal)		 Sauerstoffdurchlässig-
ceit 9
(cm /cm .24 Stdn. atm)		 Verschweißbarkeit
Elsinan
·.■■		 950 973 I i.o" +++
Pullulan
(,Vergleich)		 830 742 •
1.3		 +
Amylose
(Vergleich)		 420 94 1.5 -
+++: fest durch Hitze verschweißbar-'+: normal--durch Hitze vsrschweißbar -: nicht durch Hitze verschweißbar
oo *■> ro oo cn cn
Wie sich aus Tabelle II ergibt, besitzen Elsinanfolien eine ausgezeichnete Zugfestigkeit, häufige Faltbarkeit, Zähigkeit und Biegsamkeit. Da Elsinanfolien in hohem Maße sauerstoffundurchlässig sowie durch Wärmeeinwirkung verschweißbar sind, eignen sie sich dazu, oxdiationsempfindliche Produkte mit ihnen zu beschichten oder in sie einzugießen,und Elsinanfolien können die Lagerfähigkeit und Brauchbarkeit der mit ihnen eingeschlossenen Produkte, die gegen
ι
die Einwirkung von atmosphärischem Sauerstoff geschützt werden
müssen, entscheidend verlängern.
Beispiel 2 Folie
Eine 1o%ige ( Gew./Gew.) wässrige Elsinanlösung mit einem Gehalt von o,2% SaccharoseHtfonolaurat, bezogen auf das Gewicht an trockenem Elsinan, wurde hergestellt und auf Metällwalzen gegossen, die mit Chrom plattiert und auf 600C erhitzt waren, um eine Folie von o,o3 mm Dicke mit einer Aufnahmegeschwindigkeit von 3 m/min herzustellen.
Die Folie war in ihren Eigenschaften ebenfalls ausgezeichnet wie im Falle von Beispiel 1, nämlich in hohem Maße sauerstoffundurchlässig, durchsichtig, glänzend, zäh und biegsam.
Beispiel 3 Folie
Eine 7%ige ( Gew./ Gew.) wässrige Elsinanlösung mit einem Gehalt von lo% Polyvinylalkohol und 1% Maltit, jeweils bezogen auf das Gewicht an trockenem Elsinan, wurde hergestellt und auf eine Metallplatte aufgebracht und mit-Heißluft von 800C getrocknet.
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Die erhaltene Folie besaß ähnlich ausgezeichnete Eigenschaften wie im Falle von Beispiel 1, nämlich eine hohe Sauerstoffundurchlässigkeit, Durchsichtigkeit, einen hohen Glanz sowie eine gute Zähigkeit und Biegsamkeit, ^
Beispiel 4 Faser
Eine 4o% { Gew./ Gew.) Elsinan enthaltende Spinnlösung von 60 C wurde durch eine zylindrische Düse von of3 mm Durchmesser und 1 mm Länge und einem Druck von 3 kg/cm in Luft von Raumtemperatur extrudiert, und der erhaltene Strang wurde mit einer Aufwickelmaschine unter Verdampfung der Feuchtigkeit aus dem Strang durch Luft aufgewunden.
Die FädenMes Stranges besaßen einen' Durchmesser von etwa 2o Mikron
und waren zäh und biegsam. Die Fäden konnten in beliebiger Weise gezwirnt, geknüpft und verwoben werden.
Da die Fäden hydrophil sowie gegenüber der Haut ungiftig und nicht reizend sind, eignen sie sich zur Herstellung von medizinischen oder sanitären Gegenständen, wie beispielsweise Saugwatte, Material für die Frauenhygiene, Gaze und Nahtmaterial.
Fasern, die aus Elsinan- und anderen Fäden gemischt oder kombiniert werden, besitzen trotzdem die Eigenschaften von Elsinan, d.h. sie sind feuchtigkeitsaufnehmend, elektrisch nicht aufladbar und färbbar und können zur Herstellung von Unterwäsche und anderen Kleidungsstücken verwendet werden.
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Beispiel 5 Papier
Ein Gemisch aus einem Teil Elsinanfesern, die gemäß Beispiel 4 erhalten und auf eine Länge von 5 bis Io cm geschnitten worden waren, und etwa einem halben Teil Holzpülpe wurde hergestellt und gleichmäßig in etwa der 5o-fachen Gewichtsmenge Wasser von 1o°C . suspendiert. Die erhaltene Suspension wurde auf einer Papiermaschine, einer Trocknungswalze von 5o bis 8o°C und einer Kalanderwalze zu einem Papierblatt .verarbeitet.
Das Papier besaß eine glatte, jedoch weniger glänzende Oberfläche und ähnelt in seiner Textur Japanpapier. Das Papier besaß .eine günstige Schreibtintenaufnahme und führte nicht zu einem Auslaufen der Tintenschrift, N
Da sich das Papier leicht in heißem Wasser löst, eignet es sich für besondere Verwendungszwecke, wie beispielsweise für Geheimdokumente. Da das Papier auch eßbar ist, wird es mit Vorzug als inneres Verpackungsmaterial für Medikamente und pulverförmige Nahrungsmittel, wie beispielsweise Gewürze* Instant-Kaffee und Instant-Kakao verwendet.
Beispiel 6 Überzug
Frische Eier wurden innerhalb von Io Stunden nach dem Legen 3o sek in eine 1%ige ( Gew*/Gew.) wässrige Elsinanlösung von 3o C eingetaucht und anschließend mit Warmluft von 3o°C zwei Stunden lang getrocknet, um eine Beschichtung mit Elsinan herzustellen,
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Die erhaltenen überzogenen Eier wurden bei Raumtemperatur ( 15 bis 25°C ) aufbewahrt, und die Genießbarkeitsdauer der Eier wurde mit derjenigen von als Vergleich verwendeten unbeschichteten Eiern verglichen. Es ergab sich, daß die beschichteten Eier eine Genießbarkeitsdauer von etwa dem 5 bis Ιο-Fachen von derjenigen der unbeschichteten Eier aufwiesen.
Eine mit Elsinan in der gleichen Weisef wie oben beschrieben, überzogene Zitrusfrucht ( Sudachi, Citrus Sudachi ) war einer unbeschichteten Kontrollfrucht in der Weise überlegen, daß sie etwa 5-bis lo^mal länger als die unbeschichtete Frucht ihre ursprüngliche Frische, grüne Farbe und ihr ursprüngliches Aroma bewahrte.
Beispiel 7 Verpackungsmaterial für\ zu extrahierendes Gut Im Handel erhältliche kleine Beutel für schwarzen Tee, die aus grobem Filterpapier hergestellt waren, wurden auf beiden Seiten oder einer Seite mit einer 5%igen ( Gew./Gew. ) wässrigen Elsinanlösung mit einem Gehalt von 5o% (Gew./Gew.) Pullulan, bezogen auf trockenes Elsinan, durch Kalandern und Trocknen mit Heißluft von 6o°C beschichtet.
Eine Portion schwarzer Tee wurde jeweils in den erhaltenen Beuteln verpackt. Zum Vergleich wurden im Handel erhältliche Teebeutel der gleichen Qualität verwendet. Die Teebeutel wurden einen Monat bei einer relativen Feuchtigkeit von 6o% und einer Temperatur von 3o°C a,ufbewahrt. Heißer schwarzer Tee, der durch Aufgießen mit
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heißem Wasser hergestellt worden war, wurde hinsichtlich des Aromas, der Farbe und der Schmackhäftigkeit untersucht.
Durch Aufgießen mit heißem Wasser konnte der Inhalt der mit Elsinan beschichteten Beutel genauso leicht extrahiert werden /v- ·· wie bei den Vergleichsbeuteln. Beide Extrakte waren durchsichtig, jedoch die aus den mit Elsinan beschichteten Beuteln hergestellten Extrakte waren denjenigen der Vergleichsproben hinsichtlich Aroma, Färbung und Schmackhäftigkeit überlegen«
Beispiel 8 Becher
Wasser wurde auf Elsinan unter Rühren aufgesprüht, um seinen Wassergehalt auf etwa 3o% (Gew./Gew.) zu bringen. Aus dem erhaltenen Elsinan wurden unter Verwendung eines Extruders Stränge hergestellt und zu Pelletes von 2f5 mm Durchmesser und 4 mm Länge geschnitten. Aus den Pellets wurden mit Hilfe einer Spritzgießmaschine bei 12o°C Becher geformt.
Die erhaltenen Becher war/en in der gewünschten Weise zäh und durchsichtig.
Beispiel 9 Schaumfolien
1oo Gew. Teile Polyvinylchlorid wurden mit 6o Gew.Teilen Dioctylphthalat, einem Weichmacher, vermischt und das Ganze mit 3o% (Gew./ Gew.) Elsinan mit einem Wassergehalt von 5o% (Gew,/ Gew.) vermischt. Das erhaltene Gemisch wurde gründlich mit einer Knetmaschine zu einem homogenen Plastisol verknetet,
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das anschließend mit Hilfe einer Auftragwalze ( applicator) auf eine Aluminiumplatte gegossen wurde/ wobei eine Folie von 3 mm Dicke erhalten wurde. Die Folie wurde 1o Minuten lang in einem bei 19o°C gehaltenen Ofen behandelt, und man erhielt eine Folie mit einem Schaumverhältnis von etwa dem 5-Fachen des ursprünglichen Volumens und gleichmäßigen Zellen.
Das Erzeugnis eignet sich als Schalldämmungsmaterial, Wärmeisolierungsmaterial, Verpackungsmaterial sowie Stoßschutzmaterial Das Produkt zersetzte sich innerhalb eines Monats, wenn es Flußwasser ausgesetzt war, jedoch behielt eine Folie, die nicht mit Elsinan hergestellt worden war, ihre ursprüngliche Form selbst nach 12 Monaten.
Beispiel 1o Düngemittel
Ein Mischdünger (N=14%, P2O-=8%f. K2O=I 2%) wurde mit Elsinan, Kalk (Calcium) und Wasser im Gewichtsverhältnis 7o:1o zu 15:5 gut vermischt» Das erhaltene Gemisch wurde unter Erhitzen auf 8o°C mit Hilfe eines Extruders ( L/D=2o, Verpressungsverhaltnis 1,8, Innendurchmesser der Dü,se 3omm ) zu Düngemittelzylindern
extrudiert.
Der Dünger kann erzeugt werden, ohne daß die Verwendung eines Düngerbehälters erforderlich ist, so daß er sich leicht handhaben läßt. Der Dünger besitzt eine hinreichende mechanische Festigkeit zum tiefen Einbringen und erlaubt eine gesteuerte Abgabe seiner Bestandteile durch Änderung des Misclwerhältnisses. Nötigenfalls können botanische Hormone, Pflanzenmedikamente und Bodenkondentio-
niermittel leicht in die Düngemittelzylinder eingearbeitet werden.
Beispiel 11 Formkörper aus Tabak
5o Gew. Teile eines Tabakpulvers ( yellow grade ) als Ausgangsmaterial und 2oo Gew. Teile einer 2%igen ( Gew./Gew.) wässrigen Elsinanlösung wurden mit o,1 Gew.Teil.Maltit vermischt. Das erhaltene Gemisch wurde durch einen o,2 mm breiten Schlitz auf ein endloses Band aus rostfreiem Stahl extrudiert und anschließend mit Infrarotstrahlung getrocknet, so daß man 65 Gew. Teile einer Tabakfolie mit einem Wassergehalt von 13 % (Gew./Gew.) erhielt. Dieses Produkt eignet sich nicht nur zum Zumischen zu Blattabak für Zigaretten, sondern auch als Deck- und ümblätter für Zigarren und Zigarillos.
Das Produkt behält sein ihm eigentümliches Tabakaroma und erzeugt keinen unangenehmen Geschmack und Geruch. Die Produkte verhindern eine Qualitätsverminderung der verschiedenen Tabake, die von ihnen umhüllt werden. Wenn das Produkt geraucht wird, ist es hinsichtlich Aroma und Geschmack zufriedenstellend. Der Nikotingehalt und die Verbrennungsgeschwindigkeit des Produktes können durch Veränderung des Mischverhältnisses mit Elsinan gesteuert werden.
Beispiel 12 Tablette
1oo g einer 4o%igen ( Gew./ Gew.) wässrigen Elsinanlösung von 8o°C wurden mit 14o g Maltose und 2o g ( 1 ooo ooo I.E./g) Vitamin-A-Palmitat versetzt und das Ganze gut vermischt.
0 5 -ä
Das erhaltene Gemisch wurde auf eine Glasplatte gegossen, unter Belüftung getrocknet und pulverisiert/ Aus dem gepulverten Produkt wurden mit Hilfe einer Tablettierungsmaschine Tabletten hergestellt.
Die Tabletten enthielten je Gramm 1oo ooo IJ! . Vitamin-A-Palmitat. Das Vitamin-A-Palmitat in der Tablett-e läßt sich nur schwierig durch Oxidation zersetzen; es ist selbst nach dreimonatiger Lagerung bei 3o°C kaum zersetzt.
Beispiel 13 Kapsel
Eine 15%ige (Gew./Gew.) wässrige Elsinanlösung wurde auf 6o°C erwärmt und entlüftet. Anschließend wurden in die Lösung Kapseln formende Iletallstäbe eingetaucht, sofort wieder herausgenommen und allmählich mit Warmluft von 4o°C getrocknet. Die erhaltenen Kapseln waren sehr elastisch, glänzend, durchsichtig und ausgezeichnet " hart" sowie frei von Deformationen.
Wenn die Kapseln als Behältnisse für oral zu verabreichende Arzneimittel verwendet werden, zeichnen sie sich dadurch aus, daß sie im Darm zerfallen, weil sie lediglich durch die Darmamylase, jedoch kaum im Magen zersetzt werden,
Beispiel 14 Klebstoff
Ein Gemisch aus 3o Gew. Teilen Dimethylsulfoxid, 25 Gew, Teilen Wasser, 5 Gew. Teilen Elsinan, 5 Gew. Teilen Pullulan und 2 Gew. Teiler Dibenzyliden_xylit wurde bei 9o°C eine Stunde lang gerührt, bis sich eine homogene Lösung gebildet hatte. Danach wurde die erhaltene
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Lösung in einen zylindrischen Behälter gegossen, der mit einem Herauf- und Herunterschraubmechanismus ähnlich der in Lippenstiftbehältern vorhandenen Einrichtung ausgestattet war und einen Durchmesser von 4o mm und eine Höhe von 5o mm besaß, und auf Raumtemperatur abkühlen gelassen, so daß man einen festen Klebstoff erhielt.
Wenn der feste Klebstoff auf Kraftpapier gebracht wurde, konnte er mit ausgezeichneter Ausbreitungsfähigkeit unter Ausbildung einer dünnen Schicht aufgebracht werden, weil er keine übermäßige Zähigkeit aufwies. Der Klebstoff behält seine Festigkeit und Härte über einen weiten Temperaturbereich und nach langem ,Lagern; er konnte stets erfolgreich verwendet werden, weil er seine ursprüngliche Festigkeit und seine ursprünglichen Eigenschaften lange Zeit behielt.
Beispiel 15 Rohr
Gepulvertes Elsinan wurde mit 4o% (Gew./Gew.) Glycerin, bezogen auf Elsinan, vermischt , und das erhaltene Gemisch wurde unter Erwärmen zu einer homogenen Schmelze verknetet. Die Schmelze wurde bei 12o bis J5o°C zu einem Rohr von 8 mm Innendurchmesser und 1 mm Dicke extrudiert. Das Produkt war durchsichtig und hochelastisch,
Beispiel J6 Schwamm
Gepulvertes Elsinan wurde mit 3o% (Gew./Gew.) Wasser und 35% (Gew,/Gew,) Glycerin, bezogen auf Elsinan, vermischt. Das erhaltene Gemisch wurde mit einem Kneter gründlich durchgeknetet.
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Anschließend wurde das Gemisch auf eine Auftragwalze ( applicator ) aufgebracht, mit deren Hilfe auf einerAluminiumplatte ein überzug von 3 mm Dicke gebildet wurde. Die erhaltene Folie wurde 1o min in einem bei 19o°C gehe
gleichförmigen Zellen erhitzt.
1o min in einem bei 19o°C gehaltenen Ofen zu einem Schwamm mit
Das Produkt eignet sich als Material für verschiedene Verwendungszwecke, wie beispielsweise als Schalldämpfungsmaterial, Wärmeisolationsmaterial, Verpackungsmaterial, Stoßschutzmaterial, wasserabsorbierendes Material, wasserfesthaltendes Material und Material für Spielzeuge,
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Claims (2)

  1. kho 7693
  2. 2. Okt, .1978
    Wa/Kdg
    Patentanspruch
    Formkörper, dadurch gekennzeichnet, daß sie unter Verwendung eines alpha-Glucans mit wiederkehrenden Einheiten der Formel £3)-GIc-(I -*■ 4)-GIc-(I -> 4) -GIc- (1 worin GIc einen alpha-D-Glucopyranoserest bedeutet, hergestellt sind.
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    COPY
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