AT154886B - Verfahren zur Herstellung beständiger, wässeriger Emulsionen. - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Herstellung beständiger, wässeriger Emulsionen. 



   Es ist bekannt, beständige, wässerige Emulsionen dadurch herzustellen, dass man die mit üblichen Hilfsmitteln hergestellten Fettemulsionen, die negative Ladung besitzen, durch Zusatz von sauer reagierenden Stoffen oder Schwermetallionen positiv aufladet. Das Verfahren ist jedoch nur ausführbar, wenn die Umladung in Gegenwart eines Schutzkolloids, z. B. Leim, Gelatine, Stärke, Schleimstoffe u. dgl. ausgeführt wird. Dies ist jedoch ein erheblicher Nachteil, weil die Mitverwendung von derartigen Schutzkolloiden für viele Gebrauchszweck einen erheblichen Nachteil bedeutet, oder sogar ganz ausgeschlossen ist. 



   Es wurde nun gefunden, dass man noch beständigere Emulsionen von hochprozentigen, emulgierbaren Fettstoffen ohne Zusatz von besonderen Schutzkolloiden herstellen kann, wenn man elektro- äquivalente Mengen zweier verschiedener kolloidaler Elektrolyte, von welchen einer ein kolloidales Kation, der andere ein kolloidales Anion besitzt, vermischt, wobei eine wasserunlösliche Elektroneutralverbindung entsteht, und zu dieser Verbindung nach Abtrennung der Verunreinigungen eine der Bildungskomponenten oder auch einen beliebigen andern kolloidalen Elektrolyten im Überschuss zufügt, bis der Reaktionskörper mit Wasser eine haltbare Emulsion ergibt. Je nach dem beabsichtigten Verwendungszweck empfiehlt es sich, diese Emulsionen unter Mitverwendung von indifferenten Fettstoffen herzustellen.

   Das indifferente Fett setzt man vorteilhaft einer der Bildungskomponenten vor dem Zusammenmischen mit der andern Komponente zu. Man kann hiebei aber auch so verfahren, dass man den indifferenten Fettstoff der wasserunlöslichen Elektroneutralverbindung zufügt, in welcher sich dieser Fettstoff löst, insbesondere dann, wenn dieser Fettstoff keine hydrophilen Gruppen enthält. 



   Als Elektrolyte mit kolloidalem Kation können in erster Linie die quarternären Ammoniumverbindungen, die der aliphytisehen, aromatischen, aliphatisch-aromatischen, hydroaromatischen und heterocyclischen Reihe angehören, verwendet werden, z. B. Alkyl-und Alkylenpyridiniumsalze und die entsprechenden Verbindungen von Pyridinderivaten und Substitutionsprodukten, ferner wirken im gleichen Sinne die einfacher gebauten Tetraalkylammoniumsalze, sobald wenigstens ein Alkylrest lang genug ist, um dem Kation oberflächenaktiven Charakter zu verleihen. 



   Als Vertreter der kolloidalen Elektrolyte mit kolloidalem Anion sind zu nennen : Die Alkylester der mehrbasischen starken Mineralsäuren, z. B. Dodecyl-, Hexadecyl-,   Oetadeeenyl-,   Octadecyl-   schwefelsäure   bzw. die entsprechenden Alkalisalze, die Alkalisalze der Fettsäuren, die freien Fettsäuren,   Türkischrotölprodukte   u. dgl. Ist die Kette des verwendeten Produktes mit oberflächenaktivem Kation lang genug, so kann man auch mit   Naphtalin-und Benzolderivaten,   die eine oder mehrere Carboxylgruppen,   SOaX- oder S04X-Gruppem   enthalten, Elektroneutralverbindungen erzielen. 



   Die auf diese Weise hergestellten Emulsionen sind erheblich beständiger als solche, die nur mit einer Komponente des Elektroneutralfettes erzeugt sind. Gegenüber den mit Metalladungen hergestellten Emulsionen enthalten die neuen auf organischer Grundlage aufgebauten Kombinationen keine Bestandteile, die den Textilien einen harten Griff verleihen können. 



   Es ist auch schon vorgeschlagen worden, unsymmetrisch acylierte Alkylendiamine in Verbindung mit andern Substanzen, welche die Dispergierung erleichtern, zur Herstellung von Emulsionen zu verwenden. Unter den hiefür empfohlenen Körpern sind auch solche Verbindungen genannt, die 

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 keine kolloidalen Elektrolyte darstellen und infolgedessen auch nicht die Fähigkeit besitzen, mit kationaktiven Substanzen Elektroneutralverbindungen zu bilden. Die den beanspruchten Körpern infolge ihrer mehrfachen   Hiûlenbildung   eigene Stabilität tritt somit bei dem bekannten Verfahren nicht zwangläufig ein ; auch ist bei diesem älteren Verfahren die Abtrennung der oft sehr störenden Verunreinigungen nicht möglich.

   Die in vorliegendem Verfahren geoffenbarte technische Regel unterscheidet sich also grundsätzlich von der bekannten Arbeitsweise und ist mit wesentlichen technischen Vorteilen verbunden, wie die folgenden Vergleichsversuche zeigen. 



   Versuch 1 : 25 g Kokosfettalkoholsulfonat (Fettalkoholgehalt   33%)   wurden mit 50   cm3   Wasser und 52 g Laurylpyridiniumbisulfat   (40% ig)   versetzt. Die Mischung wurde erhitzt und das abgetrennte
Salzwasser abgezogen. In die entstandenen 77   g   Neutralfett wurden 125 g Paraffinöl bei Zimmertemperatur eingeführt und weitere 48 g Laurylpyridiniumbisulfat   (40% ig)   zugegeben. 



   Versuch 2 : Der Ansatz, wie unter 1 angerührt, wurde wiederholt, ohne dass das Salzwasser abgetrennt wurde. Im übrigen waren alle Versuchsbedingungen völlig gleich. 



   Mit den Stammemulsionen gemäss Versuch 1 und Versuch 2 wurden Verdünnungen mit 5,10 und 20 g pro Liter Produkt hergestellt. 



   Die aus der Stammemulsion des Versuches 1 hergestellten verdünnten Emulsionen waren be- ständig und von rein weisser Farbe. Die verdünnten Emulsionen aus der Stammemulsion des Ver- suches 2 zeigten schon von Anfang an ein sehr wässeriges Aussehen und erwiesen sich beim Stehen als wesentlich unbeständiger, indem bald ein Aufrahmen eintrat. 



   Ein besonderer Vorteil des neuen Verfahrens liegt demgegenüber darin, dass die wasserunlösliche
Elektroneutralverbindung von allen Reaktionsnebenprodukten und den unvermeidlichen Verunreini- gungen der technischen Fettstoffe befreit wird ; z. B. durch einfaches Waschen mit heissem Wasser. 



  Da zur Emulgierung der Elektroneutralverbindung nur relativ geringe Mengen von Substanzen mit oberflächenaktivem Anion oder oberflächenaktivem Kation, die nicht so einfach gereinigt werden können, nötig sind, enthalten die so erhaltenen technischen Produkte kaum noch anorganische Salze, was zur Beständigkeit der damit erzielbaren Emulsion wesentlich beiträgt. Man hat dadurch auch den technischen Vorteil, sehr verdünnte Lösungen von Fettstoffen durch einfaches gegenseitiges Aus- fällen zu hochprozentigen Produkten zu verarbeiten. 



   Beispiel 1 : 700 g Paraffinöl oder Weichparaffin werden kalt mit 140 g des Alkalisalze des   Dodecylschwefelsäureesters     (30%   Fettgehalt) in einem Kessel mit einem rasch laufenden Rühr- werk emulgiert. Hiezu gibt man so viel technisches Laurylpyridiniumbisulfat   (40%),   bis die entstehende Paste die grösste Viskosität erreicht hat. Ist dieser Punkt erreicht, so wird durch Erhitzen das Salzwasser abgetrennt und die Elektroneutralverbindung, die das Paraffin okkuldiert, durch weiteren Zusatz von Laurylpyridiniumbisulfat in eine positiv geladene hochprozentige Emulsion über- geführt. Man kann aber auch durch Zusatz des Dodecylschwefelsäureesters eine negativ geladene hochprozentige Emulsion herstellen. 



   Beispiel 2 : 60 g Ölsäure werden in der Kälte mit 450 g technischem Laurylpyridiniumbisulfat   (40% ig) verrührt   und dann zum Kochen erhitzt. Die dabei ausfallende Elektroneutralverbindung wird abgetrennt, wobei eine weitgehende Reinigung von anorganischen Salzen und gegebenenfalls organischen
Lösungsmitteln eintritt. Die Masse wird dann mit 0-3 Mol Laurylpyridiniumbisulfat peptisiert. 



   Beispiel 3 : 3000 g Marseillerseife mit einem Fettgehalt von   84%   werden in viel heissem Wasser aufgelöst, bis eine leicht flüssige Lösung entsteht. Hiezu lässt man 3000 g techisches Laurylpyridinium- bisulfat   (40%ig), welches   ebenfalls angewärmt ist, auf einmal zufliessen. Die Masse wird am Rührwerke so lange gekocht, bis der Schaum verschwunden ist und das gesamte Fett sich als schwarzgrüne Masse an der Oberfläche abscheidet. Ist dieser Punkt erreicht, so muss die wässerige Phase, die Natrium- bisulfat und alle Verunreinigungen enthält, in möglichst heissem Zustand abgetrennt werden. Das ent- standene Reaktionsprodukt ist bei Zimmertemperatur eine dickflüssige, klebrige, dunkelgrün, in dünner Schicht durchsichtige Masse, die in heissem und kaltem Wasser unlöslich ist.

   Man erhält hellere
Produkte von gleicher Wirkung, wenn man äquivalente Mengen Ölsäure anwendet. 



   150 g von diesem Reaktionsprodukt werden in der Kälte mit 850 g Tran verrührt. Die beiden
Fette lösen sich ineinander auf und ergeben nach einem weiteren Zusatz von 1 bis 5% Alkylpyridinium- salz als Emulgator mit kaltem Wasser vermischt eine beständige Tranemulsion. 



   Beispiel 4 : Wie in Beispiel 3 beschrieben, vermischt man Marseillerseife mit technischem
Laurylpyridiniumsalz und trennt die anorganischen Verunreinigungen ab. 20 g von der Reaktions- masse verrührt man mit 80 g Lecithin, welches aus den Rückständen des Sojaöls gewonnen wird. Man fügt 100   g   technisches Laurylpyridiniumbisulfat   (40% ig)   hinzu. Das so entstandene Produkt ist ein dunkel gefärbtes, jedoch klares Öl, das mit Wasser äusserst beständige Emulsionen ergibt. 



   Beispiel 5 : 50 g Mineralöl werden mit 50 g technischen Laurylpyridiniumchlorid in der Kälte verrührt. Hiezu gibt man 50 g des nach Beispiel 3 erhaltenen Zwischenproduktes und   schliesslich   nach
45 g technischen Laurylpyridiniumbisulfat. 



   Beispiel 6 : Man lässt untereinander reagieren : 600   technische Octadecylschwefelsäure   (zirka   80%)   und 1000 g technisches Laurylpyridiniumbisulfat (zirka   40%).   Es entsteht ein unlösliches, klebriges Elektroneutralfett, das nach Abtrennung der anorganischen Verunreinigungen mit Fett- 

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 alkoholsulfonaten oder Türkischrotölen zu negativ geladenen Emulsionen emulgiert wird. Mit kationaktiven Produkten erhält man positiv geladene, ebenfalls beständige Emulsionen. 



   Beispiel 7 : 400 g Klauenöl werden gut verrührt mit 40 einer gereinigten Elektroneutralverbindung aus ss-naphtholsulfosaurem Natrium und Laurylpyridiniumbisulfat. Hierauf versetzt man das Ganze mit 120 g technischem Laurylpyridiniumbisulfat   (40% ig).   



   Beispiel 8 : 200 g Mineralöl werden erhitzt. Darauf fügt man 30 g sulfoniertes Rizinusöl hinzu, hierauf versetzt man unter ständigem Rühren mit 70 g technischem Laurylpyridiniumbisulfat (60% ig). 



  In die gereinigte, erkaltete Masse gibt man weiter 60 g technisches Laurylpyridiniumbisulfat   (60% ig).   



   Beispiel 9 : 25 Gewiehtsteile gereinigtes Laurylpyridiniumbisulfat werden mit 20 Gewichtsteilen sulfonierten Rizinusöls (zirka 60% Substanz) gemischt, wobei 28 Gewichtsteile wasserunlösliches Neutralfett ausgeschieden werden. 



   10 Gewichtsteile dieses nach Abtrennung der anorganischen Salzlösung erhaltenen Neutralfettes werden mit 25 Gewichtsteilen Paraffinöl und 15 Gewichtsteilen des neutralisierten Laurylpyridiniumbisulfats versetzt. Das fertige Produkt gibt mit Wasser sehr beständige Emulsionen und ist aus damit behandelten Textilien leicht auswaschbar. 



   Die so erhaltenen Emulsionen lassen sich für die verschiedensten Zwecke der Textil-, Leder-, Papier-u. dgl. Industrien verwenden, z. B. als Avivagemittel, zur Herstellung von Spinnschmälzen u. dgl. Auch als kaltnetzmittel sind diese Emulsionen zu gebrauchen, vor allem dann, wenn man zum   Löslichmachen   grössere Mengen Fettalkoholsulfonat mit ungesättigtem Charakter oder die vorgenannten Naphtalin-oder Benzolderivate verwendet und den Reaktionskomponenten zur Bildung des Elektroneutralfettes in diesem Falle kein Fremdfett zusetzt. Ganz besondere Vorteile bietet ihre Verwendung zur Lederfettung, wenn die Elektroneutralverbindungen an sich bekannte, noch nicht emulgierbar gemachte Lederfette und Lederöle enthalten und wenn dann mit Substanzen, die oberflächenaktive Kationen bilden, emulgiert wird. 



   Gegenüber den bisher gebräuchlichen Lederfetten besitzen die vorliegenden Emulsionen nicht nur eine grössere Beständigkeit, sondern erlauben auch, die Fettung des Leders in der Kälte auszuführen, wodurch eine Schonung des Materials erreicht wird. Ausserdem werden die Brühen wesentlich besser ausgenützt, ziehen erheblich rascher auf und verursachen auch kein Nachdunkeln bei der Fettung. 



  War das Leder vor der Fettung bereits gefärbt, so ist die Wassereehtheit der Färbung grösser, als mit den bisher üblichen Fettungsmitteln.   Schliesslich   sind sie auch gegen Kalk-, Chromsalze und Säuren beständig, wodurch eine vorherige Entsäuerung des Leders sich erübrigt und damit die Gefahr vermieden wird, dass der Neutralisationspunkt überschritten wird. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung beständiger, wässeriger Emulsionen unter Verwendung zweier verschiedener kolloidaler Elektrolyte, von welchen einer ein kolloidales Anion, der andere ein kolloidales Kation besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass man diese kolloidalen Elektrolyte in elektro-äquivalenten Mengen mischt und der entstandenen wasserunlöslichen Elektroneutralverbindung nach Abtrennung der Verunreinigungen eine der beiden Bildungskomponenten oder einen beliebigen andern kolloidalen Elektrolyten in solchen Mengen zusetzt, dass das erhaltene Produkt mit Wasser eine beständige Emulsion bildet.

Claims (1)

1. 2. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man einen oder beide der zur Bildung der Elektroneutralverbindung bestimmten oberflächenaktiven Elektrolyten vor dem Zusammenmischen mit einem indifferenten Fettstoff versetzt.

   3. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man den indifferenten Fettstoff der aus den oberflächenaktiven Elektrolyten gebildeten wasserunlöslichen Elektroneutralverbindung hinzufügt.