EP0380528A1 - Polysaccharide aus dem endosperm des samens von prosopis juliflora, verfahren zu deren gewinnung und ihre verwendung - Google Patents

Polysaccharide aus dem endosperm des samens von prosopis juliflora, verfahren zu deren gewinnung und ihre verwendung

Info

Publication number
EP0380528A1
EP0380528A1 EP88908153A EP88908153A EP0380528A1 EP 0380528 A1 EP0380528 A1 EP 0380528A1 EP 88908153 A EP88908153 A EP 88908153A EP 88908153 A EP88908153 A EP 88908153A EP 0380528 A1 EP0380528 A1 EP 0380528A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
thickening
polysaccharides
endosperm
prosopis
juliflora
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP88908153A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Nikolaos Keramaris
Nikolaus Kottmair
Manfred Kuhn
Ulrich Beck
Friedrich Bayerlein
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
DIAMALT GMBH
Original Assignee
Diamalt GmbH
Diamalt AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Diamalt GmbH, Diamalt AG filed Critical Diamalt GmbH
Publication of EP0380528A1 publication Critical patent/EP0380528A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B37/00—Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
    • C08B37/006—Heteroglycans, i.e. polysaccharides having more than one sugar residue in the main chain in either alternating or less regular sequence; Gellans; Succinoglycans; Arabinogalactans; Tragacanth or gum tragacanth or traganth from Astragalus; Gum Karaya from Sterculia urens; Gum Ghatti from Anogeissus latifolia; Derivatives thereof
    • C08B37/0087—Glucomannans or galactomannans; Tara or tara gum, i.e. D-mannose and D-galactose units, e.g. from Cesalpinia spinosa; Tamarind gum, i.e. D-galactose, D-glucose and D-xylose units, e.g. from Tamarindus indica; Gum Arabic, i.e. L-arabinose, L-rhamnose, D-galactose and D-glucuronic acid units, e.g. from Acacia Senegal or Acacia Seyal; Derivatives thereof
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06P—DYEING OR PRINTING TEXTILES; DYEING LEATHER, FURS OR SOLID MACROMOLECULAR SUBSTANCES IN ANY FORM
    • D06P1/00—General processes of dyeing or printing textiles, or general processes of dyeing leather, furs, or solid macromolecular substances in any form, classified according to the dyes, pigments, or auxiliary substances employed
    • D06P1/44—General processes of dyeing or printing textiles, or general processes of dyeing leather, furs, or solid macromolecular substances in any form, classified according to the dyes, pigments, or auxiliary substances employed using insoluble pigments or auxiliary substances, e.g. binders
    • D06P1/46—General processes of dyeing or printing textiles, or general processes of dyeing leather, furs, or solid macromolecular substances in any form, classified according to the dyes, pigments, or auxiliary substances employed using insoluble pigments or auxiliary substances, e.g. binders using compositions containing natural macromolecular substances or derivatives thereof
    • D06P1/48—Derivatives of carbohydrates
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06P—DYEING OR PRINTING TEXTILES; DYEING LEATHER, FURS OR SOLID MACROMOLECULAR SUBSTANCES IN ANY FORM
    • D06P5/00—Other features in dyeing or printing textiles, or dyeing leather, furs, or solid macromolecular substances in any form
    • D06P5/001—Special chemical aspects of printing textile materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03D—FLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
    • B03D1/00—Flotation
    • B03D1/001—Flotation agents
    • B03D1/004—Organic compounds
    • B03D1/016—Macromolecular compounds

Definitions

  • the Mimosacee Prosopis juliflora (also called Prosopis chilensis or Ceratonia chilensis or Mimosa juliflora) is a shrub or tree that thrives in dry areas, is particularly resistant to brackish water and industrial wastewater and is cultivated, for example, in India and Brazil to line roads, dunes to prevent hiking from supplying firewood and green fodder for camels and cattle. The fruits (pods) fall off when ripe and the roaming cattle eat this additional feed. Otherwise the pods are of no use. According to the literature ("The Wealth of India" Volume 8, 1969, 245-249) in America the pods freed from the seeds are to be ground to flour, which can be used for cakes and for beverage production. It has been found that the polysaccharide from the endosperm of the seed of Prosopis juliflora has particularly interesting chemical and physical properties.
  • galactomannans The endosperm cells of many legume seeds are known to contain polysaccharides which are galactomannans. Like starch, these are vegetable reserve polysaccharides. When the seeds germinate, they are broken down enzymatically and serve as nutrients for the seedling.
  • the collective term galactomannan or polygalactomannan encompasses all polysaccharides which are made up of galactose or mannose building blocks and moreover may also have other sugar building blocks to a lesser extent. Depending on their origin, there are a relatively large number of galactomannans that differ chemically and in their physical properties.
  • galactomannans found in the endosperm sections and seeds of various legumes such as guar, carob, tara, honey bean, flame tree, sesbania and cassia species are mainly known and used industrially.
  • DE-OS 33 35 593 describes gelling and thickening agents based on cassia galactomannans. Substituted alkyl ethers of cassia polysaccharides and their use as thickeners are disclosed in DE-OS 33 47 469. No. 2,477,544 describes carboxyalkyl ethers of polygalactomannans which are derived from guar gum, locust bean gum, honey locus, flame tree and the like, and their use as thickeners in printing pastes. Figueiredo describes in Cienc. Tecnol. Aliment. 3 (1) pp.
  • the polysaccharides according to the invention which are produced by shear grinding from the endosperm of the seed of Prosopis juliflora, are polygalactomannans from galactose and mannose in a ratio of about 1: 1. For example, an analytical ratio of 42% galactose to 58% mannose with a provenance from India was determined. Similar values were determined for other provenances / within the scope of a deviation of approx. 5%. It has surprisingly been found that this polygalactomannan is readily soluble in cold water and has a relatively high viscosity. Because of its clear solubility in cold water, it is ideal as a thickener for aqueous systems.
  • Prosopis Galactomannan does not have to improve the Solubility can be derivatized, but is already cold, clearly soluble in water as unchanged galactomannan.
  • a 1% solution in water of the galactomannan according to the invention has a viscosity of about 3000 mPas at room temperature.
  • the polygalactomannan according to the invention can be obtained from the seed by peeling methods known per se for separating the seedling and the shell.
  • the cleaned seed of Prosopis juliflora is roasted in a rotary tube oven at 200-250 ° C. for about 1-3 minutes and then the husks and seedlings are removed in peeling mills. After a visual process, the endosperm is obtained, which if necessary is subjected to the peeling process once more to improve the peeling.
  • the polygalactomannan according to the invention can then by Grinding can be released from the endosperm in a simple manner.
  • the invention thus relates to the polysaccharide essentially free of seedling and shell from the endosperm of the seeds of Prosopis juliflora (syn .: Prosopis chilensis, Ceratonia chilensis, Mimosa juliflora).
  • the polygalactomannan according to the invention has a galactose to mannose ratio of 1: 1 to 1: 1.5. These values were determined using HPLC.
  • the advantage of the polysaccharide according to the invention lies precisely in the fact that it does not need to be derivatized, the invention naturally also includes its ether and ester derivatives and its partially depolymerized derivatives.
  • Preferred ether derivatives are the C 1 -C 4 alkyl ethers and the corresponding substituted alkyl ethers, for example carboxy-C 1 -C 4 alkyl ethers and hydroxy-C 1 -C 4 alkyl ethers.
  • a particularly suitable ether derivative is hydroxypropyl ether.
  • Derivatives of the polygalactomannan according to the invention are prepared in a manner known per se. Usual methods are described for example in EP 146 911. In this way, highly viscous ether and ester derivatives soluble in cold water are obtained.
  • the depolymerization of such polygalactomannans is known per se and can be carried out thermally, oxidatively, hydrolytically or enzymatically.
  • the invention also includes the polysaccharide from the endosperm of the seed of Prosopis juliflora in partially depolymerized form.
  • the depolymerization can preferably be carried out by swelling the endosperm with water containing oxidizing agents and grinding it wet with shear during the grinding process. Hydrogen peroxide or sodium peroxide is particularly suitable as an oxidizing agent.
  • the polysaccharides according to the invention are particularly well suited for use as thickeners for aqueous systems. They are very well suited for thickening printing pastes in textile printing, for flotation of ores, as dispersing agents in paper production and finishing, for thickening food, for thickening drilling fluids and for preparing oil wells.
  • the polygalactomannans according to the invention are particularly suitable for the production of printing pastes, for thickening drilling fluids and for preparing oil wells because of their low residue solubility. Due to this low residue solubility, clogging of stencils can be avoided in textile printing, especially in rotary film printing. This eliminates costly intermediate cleaning and machine downtimes.
  • the low residue solubility is also important in the preparation of oil drilling sites (enhanced oil recovery) because the thickener according to the invention can penetrate the rock spores without clogging.
  • the polysaccharides according to the invention are readily water-soluble and therefore do not necessarily have to be derivatized, they have excellent biodegradability and are superior in this respect to the known cold-water-soluble derivatives of polysaccharides such as carboxymethyl cellulose, hydroxypropyl guar, etc.
  • the polygalactomannans according to the invention can also undergo crosslinking crosslinking reactions, and the invention therefore also includes the products crosslinked in this way.
  • crosslinkers are boric acid and its salts, as well as salts and organometallic compounds of A1, Sb, Cr, Fe, Co, Cu, Mg, Mn, Ni, Ti, V, Zn, Sn, Zr, which are particularly strong Carry out cross-linking reactions.
  • the polygalactomannans according to the invention are characterized by a particularly strong gel formation after such crosslinking reactions in aqueous solution.
  • the compounds according to the invention have particularly advantageous properties when used as thickeners, e.g. in printing pastes for aqueous textile printing and continuous dyeing of textile substrates.
  • the printing pastes can include noun dyes, acid and metal complex dyes, disperse dyes, basic dyes and others. contain.
  • the use as a thickener for aqueous systems is not limited to textile auxiliaries.
  • the natural substances according to the invention can be used for thickening. Their area of application extends to thickeners for adhesives, drilling fluids, paper coating slips, explosive solutions, plant treatment agents, for ceramic compounds and finished plasters as well as flotation aids.
  • the polysaccharides according to the invention can be used in admixture with other thickeners, for example one or more thickeners from the group consisting of starch, guar, xanthan, carrageenan, agar, locust bean gum, tare, honey bean, flame tree, sesbania, Cassi species, derivatives of such polysaccharides such as alkyl ethers, substituted alkyl ethers, carboxyalkyl ethers and phosphoric acid esters, and poly (meth) acrylates.
  • thickeners for example one or more thickeners from the group consisting of starch, guar, xanthan, carrageenan, agar, locust bean gum, tare, honey bean, flame tree, sesbania, Cassi species, derivatives of such polysaccharides such as alkyl ethers, substituted alkyl ethers, carboxyalkyl ethers and phosphoric acid esters, and poly (meth) acrylates.
  • the low-residue filterability of the polygalactomannan according to the invention can be illustrated by the suction test.
  • the polysaccharides were dissolved 1% in water (3.0 g in 297 g water).
  • the negative pressure was generated with a membrane vacuum pump KF-Neuberger type N 035 AN 18 with suction filter, manometer and vacuum meter. The time was measured until the pressure minimum was reached (approx. 800 mbar).
  • locust bean gum nor guar gum could be filtered off (suctioned off).
  • the cooked 1% aqueous batches of locust bean gum and guar gum could not be filtered off (suctioned off).
  • Trunk thickening x g combination of two
  • Printing paste 100 g C.I. Vat-Brown 5 900 g stock thickening 1 000 g
  • the stock thickening I consisted of a thickener powder combination of
  • the two stock thickenings had the same viscosity (measuring device: Brookfield RVT - 20 ° C - 20 rpm - spindle 4).
  • the pressure comparison was carried out on cotton cretonne using a rotary printing machine (System Stork, type RD-4).
  • the prints were fixed in saturated steam (10 min. - 102 ° C).
  • the comparison of the prints prepared from the thickening I and II shows that, with regard to the printing criteria: color depth, levelness, brilliance, penetration, the printing paste made from the thinner stem thickening II produced the same pressure drop as the printing ink prepared from thickening I.
  • the thickening solution of color paste 1 was prepared at 4%, while the thickening solutions 2 and 3 had to be prepared at 8% in order to have the same viscosity as color paste 1.
  • the thickening solutions consisted of:
  • Thickening solution 1 depolymerized galactomannan
  • Base guar thickening solution 3 alkoxylated galactomannan based
  • the printing was done on a Buser flat printing machine.
  • the prints were fixed in saturated steam at 102 ° C for 20 minutes.
  • the pressure prepared with the thickening according to the invention shows less frosting effect than the pressure knocked off with depolymerized galactomannan based on guar.
  • the pressure prepared with thickening solution 1 thickening according to the invention
  • gave as good a result as the printing with thickening solution 3 alkoxylated galactomannan based on guar.
  • the brilliance of the thickening according to the invention was also superior to both the depolymerized and the ethoxylated galactomannan based on guar.
  • Two carpet printing inks were prepared with the thickening A according to the invention based on Prosopis juliflora and with the comparative thickening B based on guar.
  • the carpet printing was carried out on a planographic printing machine.
  • Two carpet printing inks were prepared with the thickening A according to the invention based on Prosopis juliflora and with the comparative thickening B based on guar.
  • the carpet printing was carried out on a planographic printing machine.
  • the prints were steamed for 10 minutes at 100 ° C. without intermediate drying.
  • the thickening A according to the invention showed less frosting effect and higher color yield.
  • the results were comparable in terms of washability, brilliance and levelness.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Grain Derivatives (AREA)
  • Jellies, Jams, And Syrups (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
  • Coloring (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

Polysaccharide aus dem Endosperm des Samens von Prosopis juliflora, Verfahren zu deren Gewinnung und ihre Verwendung
Die Mimosacee Prosopis juliflora (auch Prosopis chilensis oder Ceratonia chilensis oder Mimosa juliflora genannt) ist ein Strauch oder Baum, der auch in trockenen Gegenden gedeiht, gegenüber Brackwasser und Industrieabwässern besonders resistent ist und beispielsweise in Indien und Brasilien angebaut wird um Straßen zu säumen, Dünen am Wandern zu hindern, Brennholz und Grünfutter für Kamele und Rinder zu liefern. Die Früchte (Schoten) fallen im reifem Zustand ab und das herumstreifende Vieh nimmt dieses Zusatzfutter auf. Sonst finden die Schoten keine Verwendung. Nach Literaturangaben ("The Wealth of India" Band 8, 1969, 245-249) sollen in Amerika die vom Samen befreiten Schoten zu Mehl vermählen werden, das für Kuchen und zur Getränkeherstellung verwendet werden kann. Es wurde gefunden, daß das Polysaccharid aus dem Endosperm des Samens von Prosopis juliflora besonders interessante chemische und physikalische Eigenschaften besitzt.
Es ist bekannt, daß die Endosperm-Zellen vieler Leguminosensamen Polysaccharide enthalten, die Galactomannane darstellen. Diese sind, wie Stärke, pflanzliche Reservepolysaccharide. Bei der Keimung der Samen werden sie enzymatisch abgebaut und dienen als Nährstoffe für den Keimling. Der Sammelbegriff Galactomannan bzw. Polygalactomannan umfaßt alle Polysaccharide, die aus Galactose- bzw. Mannose-Bausteinen aufgebaut sind und darüber hinaus im untergeordneten Maß auch andere Zuckerbausteine aufweisen können. Je nach Herkunft gibt es eine verhältnismäßig große Anzahl von Galactomannanen, die sich chemisch und in ihren physikalischen Eigenschaften unterscheiden.
Bekannt und industriell verwertet werden hauptsächlich die in den Endosperm-Abschnitten und Samen verschiedener Leguminosen (Hülsenfrüchtlern) wie Guar, Johannisbrot, Tara, Honigbohne, Flammenbaum, Sesbania und Cassia-Arten vorkommenden Galactomannane.
Es ist bekannt, daß diese Polysaccharide sich insbesondere als Verdickungsmittel eignen. Die DE-OS 33 35 593 beschreibt Gelier- und Verdickungsmittel auf der Basis von Cassia-Galactomannanen. Substituierte Alkylether von Cassia-Polysacchariden und deren Verwendung als Verdickungsmittel werden in der DE-OS 33 47 469 offenbart. In der US-PS 2 477 544 werden Carboxyalkylether von Polygalactomannanen beschrieben, die aus Guargummi, Johannisbrotkernmehl, honey locus, flame tree und dergleichen stammen, sowie deren Verwendung als Verdickungsmittel in Druckpasten. Figueiredo beschreibt in Cienc. Tecnol. Aliment. 3(1) S. 82-89 (1983) die Präparation einer Galactomannan-Fraktion aus Prosopis juliflora, die ein Galactose zu Mannose-Verhältnis von 1:4,2 aufweist/ das isolierte Polysaccharid wird als identisch zu Carubin bzw. Guar beschrieben.
Die erfindungsgemäßen Polysaccharide, die durch scherendes Vermählen aus dem Endosperm des Samens von Prosopis juliflora hergestellt werden, sind Polygalactomannane aus Galactose und Mannose im Verhältnis von etwa 1:1. Es wurde beispielsweise ein analytisches Verhältnis von 42% Galactose zu 58% Mannose bei einer Provenienz aus Indien ermittelt. wurden Bei anderen Provenienzen/im Rahmen einer Abweichung von ca. 5% ähnliche Werte ermittelt. Es wurde überraschenderweise festgestellt, daß dieses Polygalactomannan gut kaltwasserlöslich ist und eine relativ hohe Viskosität besitzt. Wegen seiner klaren Löslichkeit in kaltem Wasser eignet es sich hervorragend als Verdickungsmittel für wäßrige Systeme. Im Gegensatz zu den bisher bekannten Verdickungsmitteln wie Guar (kalt, trüb löslich), Johannisbrotkernmehl (heiß, trüb löslich), Tarakernmehl (nur heiß, trüb löslich) und Cassiakernmehl (nur heiß, trüb löslich) muß das Prosopis Galactomannan nicht erst zur Verbesserung der Löslichkeit derivatisiert werden, sondern ist in Wasser bereits als unverändertes Galactomannan kalt, klar löslich.
Eine 1 %ige Lösung in Wasser des erfindungsgemäßen Galactomannans weist bei Raumtemperatur eine Viskosität von etwa 3000 mPas auf.
Das erfindungsgemäße Polygalactomannan kann aus dem Samen durch an sich bekannte Schälmethoden zur Abtrennung von Keimling und Schale gewonnen werden. Erfindungsgemäß wird der gereinigte Samen von Prosopis juliflora in einem 200 - 250°C heißen Drehrohrofen ca. 1 - 3 Minuten geröstet und sodann in Schälmühlen von Schale und Keimling befreit. Nach einem Sichtprozeß erhält man das Endosperm, das gegebenenfalls ein weiteres Mal zur Verbesserung der Schälung dem Schälprozeß unterworfen wird. Das erfindungsgemäße Polygalactomannan kann dann durch Vermahlung aus dem Endosperm in einfacher Weise freigesetzt werden.
Gegenstand der Erfindung ist somit das von Keimling und Schale im wesentlichen freie Polysaccharid aus dem Endosperm des Samens von Prosopis juliflora (Syn.: Prosopis chilensis, Ceratonia chilensis, Mimosa juliflora). Das erfindungsgemäße Polygalactomannan weist ein Galactose zu Mannose-Verhältnis von 1:1 bis 1:1,5 auf. Diese Werte wurden mittels HPLC ermittelt.
Obwohl der Vorteil des erfindungsgemäßen Polysaccharids gerade darin liegt, daß es nicht derivatisiert zu werden braucht, umfaßt die Erfindung selbstverständlich auch dessen Ether- und Esterderivate sowie dessen teilweise depolymerisierten Abkömmlinge.
Bevorzugte Etherderivate sind die C1-C4-Alkylether und die entsprechenden substituierten Alkylether, beispielsweise Carboxy-C1-C4-Alkylether und Hydroxy-C1-C4-Alkylether. Ein besonders geeignetes Etherderivat ist der Hydroxypropylether.
Die Herstellung von Derivaten des erfindungsgemäßen Polygalactomannans erfolgt nach an sich bekannter Weise. Übliche Methoden sind beispielsweise in der EP 146 911 beschrieben. Es werden so kaltwasserlösliche, hochviskose Ether- und Esterderivate erhalten.
Für manche Verwendungszwecke ist es vorteilhaft, die ursprüngliche Viskosität durch Depolymerisation zu erniedrigen, wodurch Produkte entstehen, die bei gleicher Viskosität der wäßrigen Lösung mehr Masseeinsatz ermöglichen. Die Depolymerisation solcher Polygalactomannane ist an sich bekannt und kann thermisch, oxidativ, hydrolytisch oder enzymatisch durchgeführt werden. Die Erfindung umfaßt auch das Polysaccharid aus dem Endosperm des Samens von Prosopis juliflora in teilweise depolymerisierter Form. Die Depolymerisation kann erfindungsgemäß bevorzugt dadurch erfolgen, daß bei dem Vermahlungsvorgang das Endosperm mit oxidationsmittelhaltigem Wasser gequollen und unter Scherung feucht vermählen wird. Besonders geeignet als Oxidationsmittel ist Wasserstoffperoxid bzw. Natriumperoxid.
Die erfindungsgemäßen Polysaccharide sind besonders gut geeignet zur Verwendung als Verdickungsmittel für wäßrige Systeme. So eigenen sie sich sehr gut zur Verdickung von Druckpasten im Textildruck, bei der Flotation von Erzen, als Dispergiermittel bei der Papierherstellung und -veredelung, zur Verdickung von Lebensmitteln, zur Verdickung von Bohrflüssigkeiten und zur Aufbereitung von Ölbohrstellen.
Besonders geeignet sind die erfindungsgemäßen Polygalactomannane zur Herstellung von Druckpasten, zum Verdicken von Bohrflüssigkeiten und zum Aufbereiten von ölbohrstellen wegen ihrer rückstandsarmen Löslichkeit. Durch diese rückstandsarme Löslichkeit kann beim Textildruck, insbesondere beim Rotationsfilmdruck, das Verstopfen von Schablonen vermieden werden. Dadurch entfallen kostspielige Zwischenreinigungen und Maschinenstillstände. Die rückstandsarme Löslichkeit ist ebenso von Bedeutung bei der Aufbereitung von ölbohrstellen (enhanced oil recovery), weil das erfindungsgemäße Verdickungsmittel die Gesteinsporen ohne zu verstopfen durchdringen kann.
Da die erfindungsgemäßen Polysaccharide gut wasserlöslich sind und daher nicht notwendigerweise derivatisiert werden müssen, weisen sie eine ausgezeichnete biologische Abbaubarkeit auf und sind in dieser Hinsicht den bekannten kaltwasserlöslichen Derivaten von Polysacchariden wie Carboxymethylcellulose, Hydroxypropylguar etc. überlegen. Wie andere Galactomannane können auch die erfindungsgemäßen Polygalactomannane mit sogenannten "crosslinkern" Vernetzungsreaktionen eingehen und die Erfindung umfaßt daher auch die solchermaßen vernetzten Produkte. Als "crosslinker" sind insbesondere Borsäure und ihre Salze, sowie Salze und metallorganische Verbindungen von A1, Sb, Cr, Fe, Co, Cu, Mg, Mn, Ni, Ti, V, Zn, Sn, Zr geeignet, die zu besonders starken Vernetzungsreaktionen führen. Im Vergleich zu anderen Polygalactomannanen zeichnen sich die erfindungsgemäßen Polygalactomannane nach solchen Vernetzungsreaktionen in wäßriger Lösung durch eine besonders starke Gelbildung aus.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen besitzen besonders vorteilhafte Eigenschaften bei Anwendung als Verdickungsmittel, z.B. in Druckpasten für den wäßrigen Textildruck und das Kontinuefärben textiler Substrate. Die Druckpasten können Substantive Farbstoffe, Säure- und Metallkomplexfarbstoffe, Dispersionsfarbstoffe, basische Farbstoffe u.a. enthalten.
Der Einsatz als Verdickungsmittel für wäßrige Systeme ist jedoch nicht nur auf Textilhilfsmittel beschränkt. Im Food/Petfood-Bereich können die erfindungsgemäßen Natursubstanzen zum Verdicken benutzt werden. Ihr Anwendungsbereich erstreckt sich auf Verdicker für Klebstoffe, Bohrspülungen, Papierstreichmassen, Sprengstofflösungen, Pflanzenbehandlungsmittel, für keramische Massen und Fertigputze sowie Flotationshilfsmittel.
Die erfindungsgemäßen Polysaccharide können, insbesondere bei ihrer Verwendung als Verdickungsmittel, in Abmischung mit anderen Verdickungsmitteln verwendet werden, beispielsweise einem oder mehreren Verdickungsmitteln aus der Gruppe bestehend aus Stärke, Guar, Xanthan, Carrageenan, Agar, Johannisbrotkernmehl, Tara, Honigbohne, Flammenbaum, Sesbania, Cassiarten, Derivaten solcher Polysaccharide wie Alkylether, substituierte Alkylether, Carboxyalkylether und Phosphorsäureester, sowie Poly(meth)acrylaten. Die Erfindung wird anhand dieser Verwendung in den nachfolgenden Beispielen erläutert.
Beispiel 1
Durch den Absaugtest kann die rückstandsarme Filtrierbarkeit des erfindungsgemäßen Polygalactomannans verdeutlicht werden.
Verglichen wurden:
1) Galactomannan aus Prosopis juliflora
2) Galactomannan aus Ceratonia siligua (Johannisbrotkernmehl)
3) Galactomannan aus Cyamopsis tetragonoloba (Guarmehl)
4) Hydroxypropyliertes Galactomannan aus Guar (SG ca. 0,35)
mit jeweils einer Korngröße von 100% kleiner 100 μ. Die Polysaccharide wurden 1 %ig in Wasser gelöst (3,0 g in 297 g Wasser).
Die viskosen Lösungen wurden durch 50 μ-Gaze (∅ 110 mm NY 48 HC Monofile Nylon Hochleistungs-Siebgewebe Züricher Beuteltuchfabrik AG-Schweiz) über Nutsche Haldenwanger 127-03 abgesaugt.
Es wurden die folgenden Ergebnisse erhalten:
Der Unterdruck wurde mit Membranvakuum- Pumpe KF-Neuberger Type N 035 AN 18 mit Ansaugfilter, Manometer und Vakuummeter erzeugt. Bis Erreichen des Druck-Minimums (ca. 800 mbar) wurde die Zeit gemessen.
Die Filtrationszeit von ca. 10 Sekunden wurde nur bei Prosopis juliflora und Hydroxylpropyl-Guargalactomannan beobachtet.
Sowohl Johannisbrotkernmehl als auch Guargummi konnten nicht abfiltriert (abgesaugt) werden. Auch die gekochten 1 %igen wässrigen Ansätze von Johannisbrotkernmehl und Guargummi konnten nicht abfiltriert (abgesaugt) werden.
Beispiel 2
Zwei Küpendruckpasten wurden nachfolgender Rezeptur hergestellt:
Stammverdickung : x g Kombination zweier
Verdickungsmittelpulver 150 g Pottasche
130 g Natrium-formaldehyd-sulfoxylat 60 g Glycerin y g Wasser
1 000 g
Druckpaste: 100 g C.I. Vat-Brown 5 900 g Stammverdickung 1 000 g
Die Stammverdickung I bestand aus einer Verdickungsmittelpulverkombination von
30 g Carboxymethylstärke 60 g depolymerisiertem Galactomannan auf Basis Guar
während für die Stammverdickung II
30 g Carboxmethylstärke 35 g depolymerisiertes Galctomannan kombiniert wurden.
Trotz der unterschiedlichen Pulverkonzentrationen erbrachten die beiden Stammverdickungen die gleiche Viskosität (Meßgerät: Brookfield RVT - 20 °C - 20 UpM - Spindel 4).
Der Druckvergleich erfolgte auf Baumwoll-Cretonne mittels einer Rotationsdruckmaschine (System Stork, Typ RD-4).
Die Fixierung der Drucke wurde im Sattdampf vorgenommen (10 Min. - 102 °C).
Der Vergleich der Drucke, bereitet aus den Stammverdickungen I und II, zeigt, daß bezüglich der Druckkriterien: Farbtiefe, Egalität, Brillanz, Penetration die aus der körperärmeren Stammverdickung II hergestellte Druckpaste gleichen Druckausfall erbrachte wie die aus Stammverdickung I bereitete Druckfarbe.
Beispiel 3
Für den Druck mit Säurefarbstoffen auf Polyamid-Lycra wurden drei Farbpasten nach folgender Rezeptur bereitet:
15 g C.I. Acid Blue 204 235 g Wasser 50 g Glyecin AR (BASF) 50 g Harnstoff 600 g Verdickungslösung 50 g Ammonsulfat 1:2 1 000 g
Die Verdickungslösung der Farbpaste 1 wurde 4 %ig bereitet, während die Verdickungslosungen 2 und 3 8 %ig bereitet werden mußten, um gleiche Viskosität wie Farbpaste 1 aufzuweisen. Die Verdickungslosungen bestanden aus:
Verdickungslösung 1: depolymerisiertem Galactomannan auf
Basis Prosopis Verdickungslösung 2: dopolymerisiertem Galactomannan auf
Basis Guar Verdickungslösung 3: alkoxyliertem Galactomannan auf Basis
Guar
Gedruckt wurde auf einer Buser Flachdruckmaschine.
Die Fixierung der Drucke erfolgte 20 Minuten lang im Sattdampf bei 102 ºC.
Im Vergleich der drei Drucke zeigt der mit der erfindungsgemäßen, körperärmeren Verdickung bereitete Druck weniger Frostingeffekt als der mit depolymerisiertem Galactomannan auf Basis Guar abgeschlagene Druck. In der Auswaschbarkeit der Drucke erbrachte der mit Verdickungslösung 1 (erfindungsgemäße Verdickung) bereitete Druck ein ebenso gutes Resultat wie der Druck mit Verdickungslösung 3 (alkoxyliertes Galactomannan auf Basis Guar). Auch in der Brillanz zeigte sich die erfindungsgemäße Verdickung sowohl dem depolymerisierten wie auch dem ethoxiliertem Galactomannan auf Basis Guar überlegen.
Beispiel 4
Druck mit Säurefarbstoffen auf Polyamid-Teppichware.
Es wurden zwei Verdickungs-Stammansätze bereitet:
A Mehl aus dem Endosperm von Prosopis juliflora gem. Beispiel 1
3 %ig in Wasser
B Mehl aus dem Endosperm von Cyamopsis tetragonoloba (Guar) gem. Beispiel 1
3 %ig in Wasser
Mit der erfindungsgemäßen Verdickungs A auf Basis Prosopis juliflora und mit der Vergleichsverdickung B auf Basis Guar wurden zwei Teppichdruckfarben bereitet.
560 g Wasser
10 g TELON Echtblau A 36 GL
20 g Glyecin A 400 g Verdickungs-Stammansatz 3 %ig
10 g Essigsäure 60 %ig
1000 g
Der Teppichdruck wurde auf einer Flachdruckmaschine durchgeführt.
Die Drucke wurden ohne Zwischentrockung 10 Min. bei 100° C gedämpft. Im Vergleich der beiden Drucke zeigte der mit der erfindungsgemäßen Verdickung A geringeren Frostingeffekt und höhere Farbausbeute. In der Auswaschbarkeit und Brillanz sowie Egalität waren die Resultate vergleichbar. Beispiel 5
Druck mit 1:2 Metallkomplex-Farbstoffen auf PolyamidTeppichware.
Es wurden zwei Verdickungs-Stammansätze bereitet:
A Mehl aus dem Endosperm von Prosopis juliflora gem. Beispiel 1
3 %ig in Wasser
B Mehl aus dem Endosperm von Cyamopsis tetragonoloba (Guar) gem. Beispiel 1
3 %ig in Wasser
Mit der erfindungsgemäßen Verdickungs A auf Basis Prosopis juliflora und mit der Vergleichsverdickung B auf Basis Guar wurden zwei Teppichdruckfarben bereitet.
560 g Wasser
10 g ISOLAN Gelb NW 250 %
20 g Glyecin A
400 g Verdickungs-Stammansatz 3 %ig
10 g Essigsäure 60 %ig
1000 g
Der Teppichdruck wurde auf einer Flachdruckmaschine durchgeführt.
Die Drucke wurden ohne Zwischentrockung 10 Min. bei 100° C gedämpft. Im Vergleich der beiden Drucke zeigte der mit der erfindungsgemäßen Verdickung A geringeren Frostingeffekt und höhere Farbausbeute. In der Auswaschbarkeit und Brillanz sowie Egalität waren die Resultate vergleichbar.

Claims

Patentansprüche
1. Das von Keimling und Schale im wesentlichen freie Polysaccharid aus dem Endosperm des Samens von Prosopis juliflora (Syn.: Prosopis chilensis, Ceratonia chilensis, Mimosa juliflora) und dessen Ether- und Esterderivate sowie dessen teilweise depolymerisierte Abkömmlinge.
2. Polysaccharid nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Galactose zu Mannose-Verhältnis von 1:1 bis 1:1,5 aufweist.
3. Verfahren zur Gewinnung des Polysaccharids nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man den gereinigten Samen von Prosopis juliflora in einem 200 bis 250°C heißen Drehrohrofen ca.1 bis 3 Minuten röstet und anschließend in Schälmühlen von Schale und Keimling befreit, das gereinigte Endosperm vermahlt und gegebenenfalls in an sich bekannter Weise verethert oder verestert und/oder in an sich bekannter Weise depolymerisiert.
4. Verwendung eines Polysaccharides nach einem der Ansprüche 1-3 als Verdickungsmittel für wäßrige Systeme.
5. Verwendung eines Polysaccharides nach einem der Ansprüche 1-3 zur Verdickung von Druckpasten im Textildruck.
6. Verwendung eines Polysaccharides nach einem der Ansprüche 1-3 zur Verdickung von Lebensmitteln.
7. Verwendung eines Polysaccharides nach einem der Ansprüche 1-3 zur Verdickung von Bohrflüssigkeiten und zur Aufbereitung von Ölbohrstellen (enhanced oil recovery).
8. Polysaccharide nach einem der Ansprüche 1-3 in mit Borsäure, Salzen oder metallorganischen Verbindungen von AI, Sb, Cr, Fe, Co, Cu, Mg, Mn, Ni, Ti, V, Zn, Sn, Zr vernetzter Form.
9. Polysaccharide nach einem der Ansprüche 1-3 oder 8 in Abmischung mit einem Verdickungsmittel aus der Gruppe bestehend aus Stärke, Guar, Xanthan, Carrageenan, Agar, Johannisbrotkernmehl, Tara, Honigbohne, Flammenbaum, Sesbania, Cassiarten, Derivaten solcher Polysaccharide wie Alkylether, substituierte Alkylether, Carboxyalkylether und Phosphorsäureester, sowie Poly(meth)acrylaten.
EP88908153A 1987-10-01 1988-09-30 Polysaccharide aus dem endosperm des samens von prosopis juliflora, verfahren zu deren gewinnung und ihre verwendung Withdrawn EP0380528A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19873733234 DE3733234A1 (de) 1987-10-01 1987-10-01 Polysaccharide aus dem endosperm des samens von prosopis juliflora, verfahren zu deren gewinnung und ihre verwendung
DE3733234 1987-10-01

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP0380528A1 true EP0380528A1 (de) 1990-08-08

Family

ID=6337412

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP88908153A Withdrawn EP0380528A1 (de) 1987-10-01 1988-09-30 Polysaccharide aus dem endosperm des samens von prosopis juliflora, verfahren zu deren gewinnung und ihre verwendung

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP0380528A1 (de)
JP (1) JPH03500302A (de)
DE (1) DE3733234A1 (de)
ES (1) ES2012125A6 (de)
IN (1) IN170235B (de)
WO (1) WO1989002900A1 (de)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2041391C (en) * 1990-05-17 1999-01-19 Chung-Wai Chiu Bulking agents and processes for preparing them from food gums
US6033469A (en) * 1995-07-25 2000-03-07 Dyckerhuff Ag Injection preparation suspension free of sodium bentonite
DE19537616C2 (de) * 1995-07-25 1998-01-22 Dyckerhoff Ag Natriumbentonitfreie Injektionsmittelsuspension
DE19630879A1 (de) * 1996-07-31 1998-02-05 Hanno Lutz Prof Dr Baumann Verfahren zur Herstellung blutverträglicher Werkstoffe durch Oberflächenbeschichtung von synthetischen Polymeren mit wasserlöslichen Substanzen aus natürlichen oder modifizierten Oligo- und Polysacchariden über kovalente Bindungen
DE19717828A1 (de) * 1997-04-26 1998-10-29 Arnold Prof Dr Wartenberg Verfahren zur Herstellung von Pigmenten aus Textilfarbstoffen und partikulierter Cellulose und Verwendung dieser Pigmente zur Herstellung von Farben, vorzugsweise von Künstlerfarben
ES2136038B1 (es) * 1998-02-03 2000-07-01 Consejo Superior Investigacion Fibra dietetica conteniendo galactomananos.
TW200503762A (en) * 2003-05-09 2005-02-01 Toho Chem Ind Co Ltd Cation-modified galactomannan polysaccharide and cosmetic composition containing the same

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3347469A1 (de) * 1983-12-29 1985-07-11 Diamalt AG, 8000 München Substituierte alkylaether von cassia-polysacchariden und deren verwendung als verdickungsmittel

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO8902900A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO1989002900A1 (fr) 1989-04-06
IN170235B (de) 1992-02-29
ES2012125A6 (es) 1990-03-01
DE3733234A1 (de) 1989-04-13
JPH03500302A (ja) 1991-01-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ebrahim et al. Natural thickener in textile printing (a mini review)
DE69408454T3 (de) Verfahren zur herstellung von amid-modifiziertem carboxyl enthaltenden polysaccharid und so erzeugtes fettsäureamid modifiziertes polysaccharid
DE1468017C3 (de) Hydroxypropylcellulosen und Verfahren zu deren Hers ellung
DE2738355A1 (de) Verdickungsmittel
DE2914224A1 (de) Verfahren zur behandlung einer unterirdischen formation
DE2751411A1 (de) Verfahren zur herstellung von hydroxyaethylzellulose mit verbesserter widerstandsfaehigkeit gegenueber einer durch enzyme katalysierten hydrolyse
DE2247647A1 (de) Verdickungsmittel
EP0380528A1 (de) Polysaccharide aus dem endosperm des samens von prosopis juliflora, verfahren zu deren gewinnung und ihre verwendung
DE3049773T1 (de) Verfahren zur Herstellung von Pektin aus Pflanzengeweben
CA1071193A (en) Polygalactomannan ether compositions
DE69020138T2 (de) Mikroorganismus zur selektiven Herstellung einer spezifischen Komponente von Avermectin und Verfahren zu deren selektiven Herstellung.
DE3347469A1 (de) Substituierte alkylaether von cassia-polysacchariden und deren verwendung als verdickungsmittel
CA2141193A1 (en) Industrial, pharmaceutical and cosmetic applications for cultured plant cell gums
DE2312352A1 (de) Verdickte farbstoffsole und ihre verwendung zum faerben und bedrucken von geweben
EP0130385B1 (de) Verdickungsmittel für Pasten und seine Verwendung
DE2705387A1 (de) Druckpastenmassen mit einem gehalt an natriumcellulosesulfat
EP0051181A1 (de) Wasserlösliche Cellulosemischether mit einem Phosphonomethylsubstituenten und ein Verfahren zu ihrer Herstellung
EP0603648B1 (de) Verwendung von Sulfoethylcellulose als Verdickungsmittel für Textildruckfarbpasten
EP0718313A2 (de) N-cyanomethylierte Chitosane und deren Hydrolyseprodukte
WO2003008456A2 (de) Galactomannan mit verändertem mannose zu galactose verhältnis
DE1620084A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Nucleotiden durch Abbau von Nucleinsaeuren
DE3039978A1 (de) Verfahren zur herstellung von wasserloeslichen phosphonomethylethern der cellulose
DE268048C (de)
DE123607C (de)
DE658349C (de) Verfahren zur Herstellung eines als Entschlichtemittel dienenden diastasereichen Malzextraktes

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 19900219

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH DE FR GB IT LI LU NL SE

17Q First examination report despatched

Effective date: 19920403

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: DIAMALT GMBH

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 19930831