<Desc/Clms Page number 1>
PROCEDE DE FABRICATION DE PRODUITS DE TRANSFORMATION DE CARBOHYDRATES A POIDS MOLECULAIRE ELEVE OU DE LEURS DERIVES.
Il existe des procédés techniques dans lesquels on soumet des carbohydrates ou leurs dérivés, se présentant sous une forme meuble, à des transformations chimiques ou physiques, à chaud. Dans ce but on peut dépla- cer la matière à chauffer,, dans un réservoir, au moyen de bras d'agitation. de dispositifs racleurs, etc. En l'occurrence, n'est seulement en mouvement que la matière qui se trouve à proximité immédiate des dispositifs agitateurso On ne peut donc éviter que les particules se trouvant directement en contact avec la paroi du réservoir plus fortement chauffées pendant les courtes pauses entre passages des dispositifs agitateurs, que les particules qui se trouvent à l'intérieur de la masse.
Du fait que les carbohydrates à poids moléculaire élevé sont sensibles à la chaleur,il peut en résulter des altérations évitables seulement par un chauffage prudent., c'est-à-dire en opérant avec de faibles différences de température entre agent de chauffage et matière à traiter.Mais ainsi on doit admettre une moins bonne transmission de la chaleur et par conséquent une durée opératoire plus longue.
On a trouvé présentement qu'il est possible de remédier à ces inconvénients lorsqu'on effectue la transformation dans une voie de transport chauffée, hélicoïdaledans laquelle la matière transportée est déplacée par des vibrations de la voie de transport.
Des dispositifs pour le transport de matières meubles à l'aide de vibrations sont décrits dans les brevets allemands 683.473 et 695.938.
Un dispositif. dans lequel les essais décrits dans les exemples ont été exécutés. est représenté schématiquement dans le dessin ci-joint. Le dispositif consiste en un serpentin 1. qui possède à son extrémité inférieure
<Desc/Clms Page number 2>
un entonnoir de remplissage. Le serpentin est relié au moyen du châssis 2 à un corps fixe. Sur ce châssis on fixe le dispositif, non représenté sur le dessin, engendrant le mouvement vibratoire qui se transmet au corps de serpentin et à la matière meuble qui s'y trouve, laquelle de cette façon se déplace à travers le serpentin. Suivant la nature des vibrations on peut arriver à ce que la matière glisse vers le bas à l'intérieur du serpentin ou soit transportée vers le haut en sens contraire de l'action de la pesanteur.
La durée de séjour de la matière peut être réglée en modifiant la fréquence et/eu. l'amplitude des vibrations. Dans ce même but, on peut toutefois utiliser encore d'autres dispositifs dans lesquels la matière est transportée par des vibrations sur une voie hélicoïdale.
On peut raccorder plusieurs de ces dispositifs transporteurs les uns à la suite des autres et effectuer ainsi les transformations par étapes diverses températures ou encore interrompre la réaction en faisant cir@@- ler la matière dans un dispositif transporteur refroidi.
On peut chauffer la voie de transpore au moyen de gaz chauds, de flammes;, d'électricité, de liquides transmetteurs de la chaleur ou de rayonnement infrarouge. Dans le cas où des tuyaux servent de voie de transport, on peut faire passer dans le tuyau pendant le traitement de la matière des gaz pouvant servir comme participants de la réaction, comme gaz de protection ou comme agent d'entraînement pour enlever les produits de réaction gazeux ou à l' état de vapeur. Des gaz de ce genre sont, par exemple, la vapeur d'eau, l'air, l'oxygène, l'ozone, l'azote, les oxydes d'azote, l'ammoniac, l'hydrogène, 1' oxyde de carbone, l'anhydride carbonique, l'anhydride sulfureux, l'anhydride sulfurique, le chlore, l'acide chlorhydrique, l'acide nitrique ou des mélanges de ces gaz.
L'emploi de rigoles ouvertes à la place des conduites représentées dans le dessin ci-joint, permet un contact de l'agent de chauffage, de préférence à l'état gazeux, avec la matière solide, ce qui, dans certains cas, particuliers, peut s'avérer avantageux,
Les carbohydrates à poids moléculaire élevé que l'on peut traiter conformément à l'invention sont par exemple la cellulose. l'amidon, la pectine ou des substances qui en contiennent. Comme dérivés de carbohydrates à poids moléculaire élevé on a, par exemple, les alcalicelluloses, les alginates,, les esthers ou esters de carbohydrates, etc.
On peut par exemple utiliser le procédé dans la fabrication dé produits de dégradation de l'amidon. Par exemple on introduit dans l' appareil décrit plus haut un amidon traité avec une petite quantité d'acide chlorhydrique ou nitrique et préalablement séché. Avec un chauffage du serpentin à des températures de 100 C - 250 C, de préférence 120 - 200 C, on obtient en quelques minutes de la dextrine de qualité remarquable. La dextrine ainsi obtenue se distingue des dextrines usuelles par une couleur claire et par une qualité particulièrement uniforme.
La durée de séjour de l'amidon dans le serpentin peut s'élever à quelques minutes et ainsi on arrive à des productions élevées même avec des ins- tallations relativement petites. Dans la fabrication de dextrines on aEnoutre l'avantage important que l'appareil peut être maintenu complètement fermé et que l'on peut éviter le danger de formation de poussière explosive à l'extérieur de l'appareil. Par le réglage de la température et de la durée de séjour on peut faire varier dans une large mesure le degré de dégradation, si bien que l'on peut obtenir des produits de dégradation allant d'amidon faiblement dégradé, soluble, jusqu'à des dextrines formant des solutions fort diluées.
En plus des avantages déjà signalés par rapport au mode opératoire connu, il est à noter que, suivant l'invention, il est possible d'opérer de manière absolument continue. Le mode opératoire continu., joint aux perfectionnements déjà mentionnés, rend le procédé particulièrement précieux.
De plus, il est possible d'effectuer simultanément des réactions chimiques entre matières solides. Par exemple, on peut préparer de la cellu-
<Desc/Clms Page number 3>
lose ou de l'amidon ayant un certain degré d'étherification lorsqu'on traite un mélange meuble de cellulose ou amidon, d'alcali et d'acide chloracétique conformément à la présente invention. Comme avantage particulier de ce pro- cédés est à signaler l'exclusion d'air facilement réalisable, à laquelle on attache beaucoup d'importance dans le but d'éviter une dégradation indésira- ble de la cellulose. D'un autre côté on peut facilement régler une dégradation voulue en opérant en présence de petites quantités d'oxygène.
De même, on peut convertir facilement en éther cellulosique de l'alcalicellulose avec des agents d'étherification gazeux tels que le chlorure de méthyle ou d'éthyle ou l'oxy- de d'éthylène. En outre, on peut traiter de la manière décrite des mélanges d'amidon et de paraformaldéhyde, cas où on peut éventuellement traiter préalablement l'amidon avec un acide. On obtient de cette façon des produits de ré- action d'amidon et de formaldéhyde.
On peut naturellement soumettre à une dégradation, suivant le pré- sent procédé, d'autres matières sensibles à la chaleur. Il est par exemple possible de dégrader le sel de sodium alginique pour autant qu'il se présente sous une forme meuble, en produits moins visqueux qui peuvent s'employer avec succès pour de nombreuses applications techniques.
Dans les dernières transformations citées, on peut employer des températures sensiblement plus basses, comprises entre 30 et 140 C, de préférence entre 40 et 120 C.
EXEMPLE 1.
On arrose 1000 parties en poids de fécule de pommes de terre sèche du commerce avec 1,2 parties en poids d'acide nitrique en solution dans 50 parties en poids d'eau, et on sèche dans un séchoir à vide jusqu'à obtention d'une teneur en humidité de 3 - 5%. On fait passer la fécule ainsi préalablement traitée à travers le serpentin chauffé à 170 C, soumis au mouvement vibratoire de manière à ce que la durée de séjour s'élève à 12 minutes. Le produit obtenu parourt ensuite un deuxième serpentin, refroidi à l'eau, duquel il sort refroidi au bout de 10 minutes. On obtient de cette façon une dextrine de coule ur jaune clair, dont les solutions aqueuses sont plus fluides que celles préparées sans addition d'acide nitrique.
EXEMPLE 2.
On met à sécher sous vide 1000 parties en poids de fécule de maïsà 14% d'liumidité. jusqu'à obtention d'une teneur en humidité de 4 - 6%, on la grille pendant 40 minutes à 150 C dans le serpentin puis on le refroi- dit. On obtient une gomme anglaise d'uniformité remarquable.
EXEMPLE 3.
On humecte 1000 parties en poids de fécule de tapioca avec 50 parties en poids d'une solution aqueuse contenant 0,4 partie en poids d' acide chlorhydrique, puis on sèche sous vide. On mélange la fécule séchée avec 3 parties en poids de paraformaldéhyde et on chauffe dans un serpentin pendant 20 minutes à 115 C. De ce serpentin, la matière s'écoule dans un deuxième serpentin où elle est chauffée encore pendant 12 minutes à 160 C.
On refroidit ensuite le produit.
EXEMPLE 4.
On mélange 1000 parties en poids de fécule de pommes de terre avec une solution de 15 parties en poids de soude caustique dans 100 parties en poids d'alcool à 60% et une solution de 100 parties en poids d' acide monochloracétique dans 150 parties en poids d'eau et on sèche sous vide à 80 C jusqu'à ce que la teneur en humidité soit en-dessous de 8%. On chauffe
<Desc/Clms Page number 4>
la fécule ainsi prélablement traitée dans le serpentin à 130 C et on choisit la durée de sé jour de manière à obtenir un produit de viscosité voulue. La durée de séjour s'élève avantageusement à 5 - 50 minutes.
On refroidit ensuite la masse.
EXEMPLE 5.
Au cours d'un passage pendant 12 minutes dans un serpentin vibrant on chauffe à 1200C de l'alginate de sodium à environ 5% d'humidité puis on le refroidit ensuite dans un deuxième serpentin. On obtient un produit dont les solutions aqueuses présentent une viscosité fortement diminuée comparativement à celles de la matière de départ.
REVENDICATIONS.
1. Procédé de fabrication de produits de transformation de carbohydrates à poids moléculaire élevé ou de leurs dérivés avec emploi de la chaleur, caractérisé en ce qu'on effectue la transformation dans une voie de transport hélicoidale chauffée, dans laquelle la matière transportée est mise en mouvement par des vibrations de la voie de transport.