verfahren zum Neutralisieren saurer Sulfonierungsgemische. Die vorliegende Erfindung bezieht sich :xuf ein Verfahren zum Neutralisieren saurer Sulfonierungsgemische, insbesondere zur Her stellung organischer Sulfonate reit ober- fläehenaktiven Eigenschaften, die sie zur Verwendung als Reinigungs-, Netz-, Emul- gierinittel und dgl. geeignet machen.
Unter den bekannten oberflächenaktiven 3litteln gibt es viele, die als organische Sulfonate klassiert werden können, da sie dureh Umsetzung einer vorwiegend hydro- phoben organischen Verbindung mit einem Sulfonierungsmittel hergestellt werden kön nen, wobei eine oder mehrere saure hydro- pli#-le,
( T rl-ippen in das Molekül eintreten, wonach man das saure Su lfonisierungspro- dukt neutralisiert. Das Schwefelatom der eingeführten Gruppe kann entweder direkt. an den Kohlenstoff gebunden sein Lind eine echte Sulfonatbildung bilden oder indirekt über ein Sauerstoffatom als Schwefelsäure esterbindung.
Dies hängt ab von der Mole kularstruktur der organischen Verbindung und von den Sulfonierungsbedingungen. In der vorliegenden Beschreibung und den An- ."prüchen werden die Ausdrücke Sulfonie- rung und Sulfonieren im weiten Sinne verwendet und umfassen.
sowohl die echte Sulfonierung, das heisst die Bildung einer C-S-Bindung, als auch die Sulfatieriing, das heisst, die Bildung einer C-0-S-Bindung. Des gleichen umfasst der Ausdruck Sulfonat beide Verbindungstypen. Beim Sulfonierungsprozess ist es üblich, einen beträchtlichen Überschuss an Sulfonie- rungsmittel zu verwenden, um befriedigende Ausbeute zu erhalten. Gewöhnlich wird dann dieser Überschuss zusammen mit dem sauren organischen Sulfonat neutralisiert.
Bisher wurde diese Neutralisierung im allgemeinen durch Behandlung der Reaktionsmischung, die nachstehend als Rohsulfat bezeichnet wird, mit. einer starken wässrigen Alkali hydroxydlösung wie Natron- oder Kalilange durchgeführt, indem man diese Lösung unter geeigneten Misch- und Kühlbedingungen zu sammenbrachte.
Diese Neutralisiermethode ist verschiede nen Begrenzungen und Nachteilen unter worfen. Einer der grössten ist der, dass eine teilweise Zersetzung durch Hydrolyse eintre ten kann, wenn man nicht besondere Vorkeh rungen trifft, um lokale Konzentrationen mit höheren Alkalinitäts- oder Säuregraden zu vermeiden, und wenn man nicht wirksame Kühlmittel vorsieht, um die hohe Reaktions wärme zu entfernen, welche die Hydrolyse empfindlicher Produkte fördert. Ein weiterer Nachteil ist, dass diese Art der Neutralisie rung stets eine unerwünschte Farbverdunk lung des organischen Materials zur Folge hat.
Ein weiterer Nachteil ist, dass das neutrali sierte Produkt zwangläufig einen hohen Prozentsatz an anorganischen Sulfaten ent hält, wodurch sich Begrenzungen in der Rezeptur von synthetischen Reinigungsmit- teln ergeben und eine spezielle Reinigungs stufe für viele Anwendungsgebiete der orga nischen Sulfonate notwendig sein kann.
Zur Eliminierung eines oder mehrerer dieser unerwünschten Effekte sind schon ver schiedene Versuche gemacht worden, z. B. durch scharfe und genaue Kontrolle der Neutralisation, durch Anwendung kostspieli ger Wärmeaustauscher zur Begrenzung der Temperaturerhöhung, durch Schaffung spe zieller Apparate zur kontinuierlichen Ent fernung des neutralisierten Materials aus der Reaktionszone,
durch Verwendung wirksamer Methoden und Mittel zum Mischen der Reak tionsteilnehmer unter Vermeidung örtlicher Konzentrationen von Alkali oder örtlicher Überhitzung und durch Neutralisation in einer Suspension des Neutralisiermittels in einem organischen Lösungsmittel für das organische Sulfonatsalz, in dem das Neutrali- siermittel nur spärlich löslich ist. Obschon diesen Versuchen verschiedene Grade des Erfolges beschieden war, hat keiner davon das Problem in vollkommen befriedigender Weise gelöst.
Es wurde nun gefunden, dass die Neutrali sierung von Rohsulfonat auf neuartige Weise durchgeführt werden kann, die in befriedi gender Weise viele der Schwierigkeiten und Nachteile der früheren Methoden überwindet und ein Produkt von guter Farbe mit hohem Gehalt an aktiven Bestandteilen liefert, ohne die Anwendung spezieller mechanischer Ein richtungen oder Kühlanlagen erforderlich zii machen.
Das neue Verfahren gemäss der Erfindung zum Neutralisieren saurer Sulfonierungs- gemische, die eine organische Sulfosäure und nicht umgesetztes Sulfonierungsmittel ent halten, zwecks Herstellung eines von anorga nischen Salzen praktisch freien Salzes der organischen Sulfosäure ist dadurch gekenn zeichnet, dass man ein Vehikel aus zwei flüs sigen Phasen herstellt, das ein Neutralisier- mittel enthält,
wobei die eine Phase dieses Vehikels ein organisches Lösungsmittel für die neutralisierte organische Sulfosäure und die andere Pha..se eine wässrige Lösung eines anorganisehen Salzes enthält, iiricl dass man das saure Sulfonierungsgemiseh in das s Vehikel mit. den zwei flüssigen Phasen unter turbulenten Bedingungen einführt, tun die Neutralisierung durchzuführen.
Vorzugsweise wird man inerte organische Lösun#;:smittel wählen, die üblieherweise mit ; Wasser misehbar oder darin im verwendeten Verhältnis löslich sind, die jedoch infolge der ssalzenden Wirkung der wässrigen anorga nischen Salzlös-ung mit den andern Kompo nenten unmisehbar werden. Vorzugsweise ist , die wässrige Lösung mindestens am Ende der Neutralisationsreaktion mit anorganischem alz gesättigt oder nahezu gesättigt.
S<B>S</B> Wählt man alkalische Neutralisations- mittel, die in der das organische Lösungs mittel enthaltenden Phase wenig oder nicht löslich sind, findet während der Neutralisa tion von Materialien, die sonst. der Hydro- lvse beim Neutralisieren unterworfen sind, keine H\drolvse statt.
Die sofortige Lösung des Sulfonats im nicht mischbaren organi- sehen Lösungsmittel schützt das Produkt praktisch sowohl vor der alkalischen als vor der sauren Hydrolyse und eliminiert das Auf treten unerwünschter lokaler Anreieherungen an Reaktionsteilnehmern.
Die Neutralisierung, des Sulfonats und des überschüssigen Sulfonierungsmittels verläuft weniger heftig, wenn das Neutralisierangs- mittel nicht merklich in den flüssigen Phasen gelöst. ist, sondern in Form einer Suspension zugegen ist.
Wenn jedoch das Sulfonat nicht leicht zugänglich ist, kann man --i\7eiitralisier- mittel verwenden, die wie -#,lkaliht-drox@-de in einer oder beiden Phasen löslich sind, und zwar allein oder zusammen mit wechselnden Mengen unlöslicher oder sehwerlöslicher Mit tel wie Alkalikarbonate oder -bikarbonate. Die letzteren haben den wichtigsten Vorteil, durch die Kohlensäureentwieklung eine Kühl wirkung hervorzurufen, so dass die Reaktions temperatur in bestimmten Grenzen gehalten werden kann,
indem man die Geschwindig keit der Zuführung des Rohsulfonates in die alkalische Neutralisationsmisehung verändert. Auf diese Weise vermeidet man die Anwen- Jung äusserer Kühlmittel, die sonst notwen dig wäre, doch kann man gewünschtenfalls doch noch irgendein Kühlmittel vorsehen.
Die grosse Menge von stabilem Schaum, welche gewöhnlich durch die Kohlensäureent- wieklung in der Lösung des oberfläclien- aktiven Stoffes entstehen würde, wäre sehr unerwünseht. Doch ist der sich bildende Schaum in Gegenwart von Alkohol oder einem ,andern hier beschriebenen Lösungsmittel laicht stabil und zerfällt leicht und schnell. Dies ermöglicht (wo es sonst nicht möglich w äre), Karbonate und/oder Bikarbonate zu verwenden.
Man kann diese für sich allein, im (seelisch untereinander, oder mit Alka.li- hydroxyd, Oxyden oder andern alkalischen N eutralisiermitteln verwenden. Die Leichtig keit, mit der die Temperatur der Reaktions mischung während der Neutralisation der Rohsulfollate reguliert werden kann, ermög licht das Arbeiten mit einfachen Mitteln. Man kann unter gewöhnlichem atmosphäri schem Druck und sogar in offenen Kesseln arbeiten, vorausgesetzt, dass der Verlust an organischem Lösungsmittel nicht beanstandet wird.
Gewöhnlich wird man jedoch Sorge dafür tragen, dass kein organisches Lösungs mittel verlorengeht, indem man in geschlos senen Kesseln arbeitet, die eine Rückfluss- anlage besitzen. Dies empfiehlt sich, um das Verhältnis zwischen dem organischenf'Lösungs- mittel und den andern Komponenten konstant zti halten.
Ein wichtiger Vorteil des erfindungsge mässen Verfahrens besteht darin, class man (las Sulfonat im w esentliehen frei von anor-anisehen Salzen erhalten kann.
Das neutralisierte organische Produkt in der das organische Lösungsmittel enthaltenden Phase %rird keine wesentlichen Mengen an anorga nischen, bei der Neutralisation entstandenen I'l-odukten enthalten, da bei geeigneter Wahl des organischen Lösungsmittels und Neutra.li- siermittels die durch die Neutralisierung des überschüssigen Sulfonierungsmittels gebilde ten anorganischen Salze durch das organische Lösungsmittel. ausgefällt oder ausgesalzen werden.
Die praktisch salzfreie Lösung des Stilfonats im organischen Lösungsmittel kann von der Reaktionsmischung durch Zentrifu gieren oder, nach Stehenlassen bis zur Bil dung von zwei Schichten, durch Dekantieren getrennt werden.
Die obere Schicht bildet dann die Lösung des Sulfonates im organi schen Lösungsmittel, die untere Schicht die gesättigte wässrige Lösung der anorganischen Salze mit allfälligem Überschuss von Gelöstem in fester Form.
Gewünschtenfalls kann man die ganze Neutralisation und Gewinnung der Produkte kontinuierlich durchführen, indem man einander proportionale Ströme des Roh- sulfonats und der Neutra-lisationsmischting in einem geeigneten Reaktionsbehälter zusam menbringt und die neutralisierte Mischung dann in einen Zentrifugalabscheider oder einen genügend grossen Tank überführt, um eine kontinuierliche Trennung der obern von der untern Schicht zu ermöglichen, die spontan eintritt.
Bin weiteres vorteilhaftes Merkmal des Verfahrens gemäss der vorliegenden Erfin dung besteht darin, da.ss es ermöglicht, ge wisse Sulfonatsalze durch doppelte Umset zung in einem einstufigen Vorgang zu erhal ten. In diesem Falle wird die gesättigte wässrige Lösung der anorganischen Salze, die einen Teil der Reaktionsmischung darstellt, eine chemisch aktive Komponente. So kann man z.
B. das Ammoniumsalz des Lauryl- inonoglyceridsulfats zweckmässig durch Neu tralisieren der Reaktionsmischung herstellen, die erhalten wurde durch Sulfonieren von Glycerylmonolaurat mit Oleiun, mit einer Aufschlämmung von Natriumkarbonat und/ oder Bikarbonat in einem Träger aus Äthyl- alkohol und gesättigter wässriger Ammonium sulfatlösung in geringem stöchiometrischem Überschuss, Die doppelte Umsetzung verläuft praktisch bis zu Ende,
da das organische Ammoniumsalz in der Äthanolphase sehr gut löslich ist, während die anorganischen Salze in dieser Phase fast unlöslich sind. Die Reak tion kann in analoger Weise mit irgendeinem alkalischen Neutralisationsmittel, das im organischen Lösungsmittel ganz oder nahezu unlöslich ist und ein Kation besitzt, welches aus seiner Verbindung vom Kation des Salzes in der gesättigten wässrigen Lösung des neutralisierenden Vehikels verdrängt werden kann, durchgeführt werden.
Geeignete organische Lösungsmittel zur Verwendung im vorliegenden Verfahren sind alle organischen Flüssigkeiten, in denen das neutralisierte organische Sulfonat löslich ist und die mit den andern Komponenten der Neutralisationsmischung nicht in unerwünsch ter Weise reagieren. Solche Lösungsmittel können als im wesentlichen inert bezeichnet werden, das heisst, dass das Lösungsmittel mit keiner Komponente reagiert oder dann nur in unbedeutendem Masse. Im allgemeinen sind mit Wasser rizischbare, unter l.00 C siedende organische Lösungsmittel vorzuziehen. So kann man z.
B. aliphatische Alkohole mit kurzen Ketten, wie Methylalkohol, Äthyl- alkohol, Propylalkohole und Buty lalkohole verwenden. Aus wirtschaftlichen Gründen werden Äthylalkohol und Isopropylalkohole bevorzugt, ferner da sie keine gefährliche Dämpfe bilden, relativ niedrig sieden und schaumhindernd wirken.
Man kann jedes für die Neutralisation der Sulfonierungsprodukte der genannten Art geeignete Neutralisiermittel verwenden, vor ausgesetzt, dass es mit, dem organischen Lösungsmittel nicht in unerwünschter Weise reagiert. Das Neutralisiermittel sollte vor zugsweise unter den vorherrschenden Neu tralisationsbedingungen im organischen Lö sungsmittel nicht oder nur wenig löslich sein.
Bevorzugte Neutralisiermittel sind die Kar bonate und/oder Bikarbonate des Natriums, Ammoniums und Calziums. Verwendet man diese, so bleibt die Reaktionsmischung kühler, als wenn man andere Neutralisiermittel, die wie die Hydroxyde keine Kohlensäure ent wickeln, verwendet, und man kann gewünsch- tenfalls die Aussenkühlung der Reaktions mischung weglassen oder stark vermindern.
Man kann auch Mischungen von alkalischen Hy droxy den, einschliesslich Alkali- und Ammoniumhy droxy d, mit Karbonaten und/ oder Bikarbonaten verwenden.
Die anorganischen Salze, die in gesättigter wässriger @ösuxng einen Teil der Reaktions mischung zur Neutralisierung von Rohsul- fonaten gemäss dem Verfahren der Irrfindung bilden, sind vorzugsweise Sulfate mit dem gleichen Kation wie das neutralisierte Snl- fonat, da durch ihre Anwendung die Forde rung nach einer gesättigten Lösung für den Prozess durch ein Nebenprodukt der Reak tion erfüllt wird.
Man kann aber auch Salze anderer Säuren, die nicht, unerwünscht in Reaktion treten und die kein Kation auf weisen, das das Kation des Neutralisiermittels durch doppelte Umsetzung ersetzen kann, verwenden. Solche geeigneten Salze sind Ammoniumchlorid und andere Ammonium salze, die in organischen Lösungsmitteln un löslich oder wenig löslich sind, Natrium- und Kaliumchlorid. So soll das organische Salz, das in gesättigter Lösung eine wichtige Kom ponente der Neutralisiermisehung darstellt,
je nach den Erfordernissen entweder che misch nicht teilnehmen oder durch doppelte Umsetzung ein anderes Kation liefern als das durch das neutralisierende Alkali eingeführte.
Das optimale Verhältnis der zu verwen denden Ingredienzien in der Neutralisations- misehung hängt natürlich vom verwendeten organischen Lösungsmittel und der chemi schen Natur und Löslichkeit des zu neutrali sierenden Rohsulfonats ab. Zweckmässig sollte man genügend organisches Lösungsmittel verwenden, um alles neutralisierte organische Sulfonat zu lösen.
Vorteilhaft ist das Verhält nis von organischem Lösungsmittel zu den andern Komponenten der Mischung nach Beendigung der Neutralisation derart, dass man ein System erhält, in dem das organische Lösungsmittel ein Minimum an anorganischen Salzen zurückhält und der wässrige Anteil ein Minimum an neutralisiertem organischem Sulfonat. An dem Punkt, wo diesen Anforde rungen am besten entsprochen wird, ist das Sulfonat auch am besten gegen Hydrolyse oder schädliche Nebenreaktionen geschützt.
Die Menge der wässrigen Lösung anorganischer Salze sollte zweckmässig derart sein, dass die Mischung genügend beweglich ist, so dass während der ganzen Neutralisation ein hoher Grad von Turbulenz leicht mit den üblichen Rührmethoden aufrechterhalten werden kann.
Von der Neutralisation wird nicht nur das organische Sulfonat, sondern auch das über schüssige Sulfonierungsmittel erfasst. Zur (aewinnung des sulfonierten organischen Pro duktes aus der Neutralisationsmischung in guten Ausbeuten und annehmbarer Reinheit niu1; das neutralisierte organische Sulfonat im organischen Lösungsmittel löslich sein, während der neutralisierte LTberschuss an ulfonierungsmittel in der das organische Lösungsmittel enthaltenden Phase unlöslich oder nur schwer löslich sein muss.
Im allge meinen wird in diesem Verfahren das neutra lisierte Sulfonat sich bei Beendigung der Neutralisation in der das organische Lösungs mittel enthaltenden Phase gelöst befinden, während der neutralisierte Lberschuss des Sulfonierungsmittels in ausgefällter Form finit der gesättigten wässrigen Phase kombi niert ist.
Das neutralisierte Stilfonat kann aus der Neutralisationsmischung leicht durch Zentrifugaltrennung abgeschieden werden, oder indem man die beiden Phasen sich in zwei Schichten trennen lässt, wonach man die obere, die Lösung des Sulfats im organischen Lösungsmittel enthaltende Schicht für die Weiterverarbeitung abziehen kann. Sulfonate, die praktisch frei sind von anorganischen falzen, kann man erhalten, wenn man das Lösungsmittel in der obern Schicht ver dampft.
Wo es erwünscht ist, das Sulfonat in Mischung mit anorganischen Salzen zu verwen den, ist die gewünschte Menge an anorgani schem Salz in der untern Schicht zur V er- fügung, so dass man ein Reinigungsmittel mit jedem gewünschten Verhältnis von Sulfonat zu anorganischem Salz herstellen kann.
Das Verfahren der vorliegenden Erfin- dun u kann zur Neutralisierung aller Arten von L Rolisulfonat (im Sinne der gegebenen Definition) verwendet werden, wie sulfatierte Mono- und Diglyceride höherer Fettsäuren, höhere Fettsäureester von Alkylolsulfon- sä.uren mit niedrigem Molekulargewieht, z. B.
der ölsäureester der Isäthionsäure (das Nati@iumsalz ist unter der Bezeichnung Igepon A bekannt), die höheren Fett alkoholester von Sulfocarboxylsäuren, z. B. Dioctyl-sulfosuccinate (das Natritunsalz ist als Ärosol 0T bekannt) ; oxysizlfonierte Fettsäureester, z.
B. Laurylester der 2,3-Di- oxypropansulfonsäure; alkylierte Arylsul- fonate, z. B. Dodecyl-benzolsulfonat, Butyl- naphtalinsulfonat; sulfonierte Mineralöl extrakte, wie der flüssige Schwefeldioxyd extrakt von Petroleumölen; gesättigte ali- phatische Sulfonylchloride, wie man sie erhält, wenn man höhere Paraffine mit Chlorgas und Schwefeldioxyd unter aktivischem Licht be handelt;
sulfonierte Fettsäuren oder Glyce- ride, Mahagonisulfonate usw. Das Verfahren ist besonders dort anwendbar, wo etwaige Hydrolyse oder sonstige unerwünschte Neben reaktionen während der Neutralisation zu erwarten wären. Es ist jedoch speziell vor gesehen, das Verfahren auch in solchen Fäl len anzuwenden, wo bei der Neutralisation der sauren Sulfonate Schwierigkeiten wie Hydolyse, Zersetzungsreaktionen und/oder Schwierigkeiten infolge der auftretenden Reaktionswärme nicht zu erwarten sind.
<I>Beispiel 1:</I> 24 kg eines sauren Reaktionsgemisches aus der Sulfonierung von Kokösnussölmono- glycerid mit Oleum werden in dünnem Strahl. unter gleichzeitigem Rühren in eine Mischung von l5,9 kg Natriumkarbonat, aufgeschlämmt in einem flüssigen Zweiphasengemisch von 13 kg 95 o/oigem Äthanol und 7.5 kg gesättig ter wässriger Natriumsulfatlösung und 32 kg Wasser, gegeben. Die Neutralisierung verläuft rasch, und das bei der Neutralisation des überschüssigen Sulfonierungsmittels ent stehende Natriumsulfat sättigt die wässrige Phase in der Mischung rasch wieder.
Die Kohlensäureentwicklung hält die Temperatur innerhalb annehmbarer Grenzen (45-50 C), doch wenn man aus irgendwelchen Gründen niedrigere Temperaturen einzuhalten wünscht, kann man dies durch Steuerung des Säure zuflusses oder durch Anwendung eines Wärmeaustauschers, dessen Kühlkapazität im Verhältnis zum Chargenvolumen nur klein ist, bewerkstelligen.
Die Niehtmischbarkeit der Lösung des neutralisierten organischen Sul- fonats im Äthanol mit dem Rest. des Reak tionsgemisches und die verhältnismässig geringe Menge an gelöstem Karbonat. verhin-. fiert jeden merklichen Grad von alkalischer oder saurer Hydrolyse. Wenn die Neutrali sation beendet ist, erfolgt die Scheidung in zwei Sehiehten, nach Aufhören des Rührens, rasch.
Der pH der obern Schicht, die praktisch salzfreies sulfatiertes Produkt in verdünntem Äthanol gelöst enthält, kann, wenn erforder lich, auf etwa 5,8-6,2 eingestellt werden. Die untere Schicht, welche einen fiberschuss a n latritunsulfat, in Wasser gelöst enthält, kann am Boden des Reaktionsbehälters abge zogen werden, oder man kann die obere Schicht .dekantieren.
Die Natriumsulfatlösung für die näeliste Charge stammt aus der untern Sehieht. Die obere Schicht kann auf einem Walzentrockner oder durch Zerstäubungs- troeknun- getrocknet werden, vorzugsweise unter Bedingungen, die eine Rückgewinnung des Äthanols für die Wiederverwendung ge statten.
In diesem und in den folgenden Bei spielen wird die Neutralisation in einem dient geschlossenen Behälter mit Rückfhtsskühler durchgeführt; wobei die Gesamtmenge der organischen Flüssigkeit zurückgeführt wird. Man kann .die Reaktion aueli in einem offenen Behälter durchführen, doch mass man in diesem Falle, da die Karbonat-Neutralisa- tionen mit.
Verlusten an flüehtigein organi- sehem Lösungsmittel verbunden sind, diesen Verhzst ersetzen, um das richtige Verhältnis an Lösungsmittel zu den andern Komponenten aufreelitzuerhalten, so dass diese Arbeits weise in der Regel nicht bevorzugt wird.
<I>Beispiel .?:</I> Eine Aufschlämmung von 16,2 kg Natrium karbonat in einem aus zwei Phasen bestehen den flüssigen Medium, enthaltend 8,1 kg 95 ohiges Äthanol und<B>51,2</B> kg einer gesättig ten Ammoniumsulfatlösung, wird hergestellt.
und unter Rühren 24,6 kg der sauren Reak- t ionsmisehung, die erhalten wurde durch Sul- fonieren von Kokosnul@ölglyeeriden, zu-ege- ben. Nach Beendigung der Neutralisation wird (las Rühren unterbrochen, und es tritt Tren nung in zwei Schichten ein (wie im Bei spiel 1). Der pri der obern Schicht sollte auf 5,8-6,21 eingestellt werden.
Wenn man den Feststoffgehalt auf etwa 2001o einstellt, erhält inan einen ausgezeichneten Shampoo. Wie im Beispiel 1 ist die Aussenkühlung nietet unbe dingt erforderlieli. <I>Beispiel 3:</I> Eine Aufschlämmung von<B>7,9</B> kg Soda und' 12,6 kg Natriumbikarbonat in einem aus zwei Phasen bestehenden flüssigen Medium, be stehend aus 1.4 kg Isopropylalkohol, 15 kg gesättigter Natriumsulfatlösung und 33 kg Wasser, wird hergestellt.
Zu dieser Aufschlä.m- rnung gibt- nian unter Rühren 24 kg der Sauren Reaktionsmischung, die erhalten wurde durch Sulfonieren von K.okosnussölniono- glv ceriden mit einer solchen Geschwindigkeit, (lass die Temperatur zwischen 35 und 45 C bleibt.
Das bei der Neutralisierung des über- sehüssigen Sulfonierungsmittels entstehende Natriumsulfat sättigt die Mischung raseli wieder und erhält so die Unmischbarkeit des Isopropanols durch aassalzende Wirkung auf recht.
Nach Beendigung der Neutralisation wird die Mischung durch Zentrifugieren in zwei Teile zerlegt, die aus Na-Salz des Kokos- riussölmonogleeridsulfats in verdünnter Iso- propanollösung und Natriumsulfatlösung mit einem übersehuss an (Telöstem bestehen. Naeli Einstellung des pH auf 5,8-6,2 ist (las Pro dukt bereit, irgendeiner geeigneten Form der Nachbehandlung unterworfen zu werden.
Beispiel Eine Aufschlämmung von 27,6 kg Ammo- niuinbicarbonat in einem aus zwei Phasen be stehenden flüssicen Medium, enthaltend 9,2 k,v 95 obiges Äthanol, 27,6 k gesättigtes Ammo- niumsulfatlösung und 7,4 kg Wasser, wird Tiergestellt. In .diese Suspension gibt man unter Rühren 28,2 kg des sauren Reaktions produktes,
das erhalten wurde durch Sulfo- nierung von Kokosnussölmonoglvceriden. Der Verlauf der Neutralisation und die an- chliessende Behandlung war gleich wie in den früheren Beispielen mit Ausnahme, dass, infolge der grossen Kohlensäuremenge, die aus dem Bikarbonat zur Verfügung steht, jede Aussenkühlung überflüssig wird.
<I>Beispiel 5:</I> Das Verfahren des Beispiels 4 wird wieder holt, mit der Ausnahme, dass man 19,9 kg inimoniunikarbonat -Monohydrat im zwei Phasen enthaltenden flüssigen Medium auf schlämmt anstatt Ammoniumbikarbonat. Die Temperatur der Reaktionsmisehung stieg etwas höher an, wenn man das Rohsulfat mit gleicher Geschwindigkeit. zuführte, doch war keine Aussenkühlung erforderlich, um die Temperatur unter dem Punkt zu halten, wo eine ernstliche Verfärbung des Produktes stattfindet.
Beispiel <I>6:</I> Das Reaktionsprodukt der Sulfatierung von Dodeeylalkohol, das freie Schwefelsäure enthält, wird, wie im Beispiel 1 beschrieben, mit der erforderlichen Menge Soda neutrali siert.
Das flüssige, aus zwei Phasen bestehende aledium enthält in diesem Falle 25 % Ätbanol (95o/oig), 23o/a gesättigte Nat.riumsulfatlösung und 52% Wasser. Nach dem Neutralisieren ,vird,
die sich abseheidende alkoholische Lösung von Natriuindodeeylsulfat auf den pii von etwa 6,0-6,2 eingestellt.
<I>Beispiel 7:</I> Man stellt eine Aufsehlämmung von 7,1 kg Kalziumhydroxyd und 9,1 kg Natrium bikarbonat in einem aus zwei Phasen bestehen den flüssigen Medium, enthaltend 16 kg 'i;-) o/oiges Äthanol und 50 kg gesättigte Natriumsulfatlösung, her und giesst langsam das saure Reaktionsprodukt der Sulfonierung von Kokosnussölinonogly ceriden hinein.
Die Kühlung erfolgt. durch die Kohlensäureent- wieklung aus dem Bikarbonat. Wenn die Neutralisation beendet ist, werden die beiden flüssigen Phasen, wie im Beispiel 1, getrennt.. Die obere Schicht enthält das Natriumsalz des l-lonoglyeeridsulfats, das sich zum Teil durch doppelte Umsetzung des Kalziumsalzes mit dem Natriumsulfat gebildet hat, und die untere Schicht enthält Kalziumsulfat und überschüssiges Natriumsulfat.
<I>Beispiel 8:</I> Man stellt eine Aufschlämmung in einem aus zwei Phasen bestehenden flüssigen Medium her durch Vermischen von 14,5 kg Soda, 13,6 kg gesättigter Natriumsulfatlösung in Wasser, 12,0 kg Isopropanol und 30,5 kg Wasser. Während diese Mischung verrührt wird, fügt man in dünnem Strahl 29,4 des sauren Reaktionsproduktes, das erhalten wurde durch Sulfonierung von alkyliertem Benzol, dessen Alkylkette eine durchschnitt liche Länge von 12 Kohlenstoffatomen auf weist, zu.
Man braucht nicht zu kühlen, und die Zuführungsgeschwindigkeit hängt ledig lieh vom Wirkungsgrad des Mischens ab. Nenn die Neutralisation beendet ist, erfolgt Trennung in zwei Schichten, wie in den früheren Beispielen. Das Produkt kann aus der obern Schicht als praktisch reiner aktiver Bestandteil gewonnen werden, indem man diese von,der untern trennt und das Lösungs mittel daraus verdampft.
Will man eine füll- stoffhaltige Reinigungsmittelmischung her stellen, kann man der obern Schicht verschie dene Zusätze einverleiben und gewünschten falls kann man einen Teil oder die ganze T?nterschicht ebenfalls der Mischung einver leiben, die dann durch geeignete Mittel zu einer festen Reinigungsmittelmischung ge trocknet werden kann.
Die Ausführungsformen des erfindungs gemässen Verfahrens, wie sie in den voran gehenden Beispielen beschrieben wurden, liefern sulfonierte Reinigungsmittel, die prak tisch frei sind von Zersetzungsprodukten der Verseifung iuid/oder Hydrolyse. Das Ver fahren ermöglicht es, Reinigungsmittel zu erhalten, deren Gehalt an aktiven Bestand teilen (die organischen Sulfonatsalze) zu den andern Komponenten hoch ist, ohne wesent liche Verluste an aktiven Bestandteilen in Kauf nehmen zu müssen. Die Ausbeuten sind deshalb höher und die Produkte sind in Was- <B>s</B> ser klar löslich.
Als Beispiel für die erhält lichen Resultate werden die Analysen t.y pi- Seher, nach den Beispielen 1 und \? erhaltener Erzeugnisse angefiihrt.
EMI0008.0005
<I>Tabelle <SEP> typischer <SEP> Analysen</I>
<tb> Erstes <SEP> Beispiel <SEP> Zweites <SEP> Beispiel
<tb> Obere <SEP> Schicht <SEP> Prozent <SEP> Prozent
<tb> Alkohol <SEP> '?4, <SEP> 3 <SEP> <B>1-15,8</B>
<tb> Alkoholunlöslich <SEP> 1 <SEP> 1,3 <SEP> 1,11,63 <SEP> 3,7\
<tb> l'therlöslich <SEP> <SEP> 1,1.
<SEP> 1,6<B>2</B> <SEP> 3,7
<tb> Alkohollöslich <SEP> a <SEP> '-9,\? <SEP> 9'?,1@ <SEP> 10,65 <SEP> 93,6'g
<tb> Wasser <SEP> 11,1 <SEP> 30, <SEP> 3
<tb> Untere <SEP> Schicht
<tb> Alkohol <SEP> 1,7 <SEP> 3, <SEP> 5
<tb> Alkoholunlöslich <SEP> 1 <SEP> 53,0 <SEP> 31,9
<tb> Ätherlöslich <SEP> 2 <SEP> 0,3 <SEP> 0,1
<tb> Alkohollöslich <SEP> s <SEP> 3,9 <SEP> <B>3,')</B>
<tb> Wasser <SEP> -11,1 <SEP> :i8,0
<tb> Trockengrundlage
<tb> 1 <SEP> Anorganische <SEP> Salze
<tb> nichtsulfatiertes <SEP> organisches <SEP> Material
<tb> aktiver <SEP> Bestandteil. Die auf diese Weise erhaltenen Produkte können z.
B. als Wasch-, Emulgier-, Netz- und Schaummittel in fester oder flüssiger Form oder in Kombination mit andern Sub stanzen, wie Füllstoffen, Streckmitteln, Rieeh- t2:toffen oder andern Zusätzen mit für den vor gesehenen Verwendungszw eck günstiger Wir- kung, verwendet werden.
process for neutralizing acidic sulphonation mixtures. The present invention relates to a process for neutralizing acidic sulphonation mixtures, in particular for the production of organic sulphonates with surface-active properties which make them suitable for use as cleaning agents, wetting agents, emulsifying agents and the like.
Among the known surface-active agents there are many that can be classified as organic sulfonates, since they can be produced by reacting a predominantly hydrophobic organic compound with a sulfonating agent, whereby one or more acidic hydrophilic,
(T rips enter the molecule, after which the acidic sulfonation product is neutralized. The sulfur atom of the group introduced can either be bonded directly to the carbon and form a true sulfonate formation, or indirectly via an oxygen atom as a sulfuric acid ester bond.
This depends on the molecular structure of the organic compound and the sulfonation conditions. In the present description and the claims, the terms sulfonation and sulfonation are used and encompassed in a broad sense.
both the real sulfonation, i.e. the formation of a C-S bond, and the sulfation ring, i.e. the formation of a C-O-S bond. Likewise, the term sulfonate encompasses both types of compounds. In the sulfonation process, it is common to use a considerable excess of sulfonation agent in order to obtain a satisfactory yield. Usually this excess is then neutralized together with the acidic organic sulfonate.
Heretofore, this neutralization was generally carried out by treating the reaction mixture, hereinafter referred to as crude sulfate, with. a strong aqueous alkali hydroxide solution such as soda or potassium long carried out by bringing this solution together under suitable mixing and cooling conditions.
This neutralization method is subject to various limitations and disadvantages. One of the biggest is that partial decomposition by hydrolysis can occur if special precautions are not taken to avoid local concentrations with higher degrees of alkalinity or acidity, and if ineffective coolants are used to counter the high reaction heat which promotes hydrolysis of sensitive products. Another disadvantage is that this type of neutralization always results in an undesirable color darkening of the organic material.
Another disadvantage is that the neutralized product inevitably contains a high percentage of inorganic sulphates, which limits the formulation of synthetic cleaning agents and a special cleaning level may be necessary for many areas of application of the organic sulphonates.
Various attempts have been made to eliminate one or more of these undesirable effects, e.g. B. by sharp and precise control of the neutralization, by using kostspieli ger heat exchangers to limit the temperature increase, by creating special equipment for the continuous Ent removal of the neutralized material from the reaction zone,
by using effective methods and means for mixing the reactants while avoiding local concentrations of alkali or local overheating and by neutralization in a suspension of the neutralizing agent in an organic solvent for the organic sulfonate salt in which the neutralizing agent is only sparingly soluble. Although these attempts have met with varying degrees of success, none of them have solved the problem in an entirely satisfactory manner.
It has now been found that the neutralization of crude sulfonate can be carried out in a novel manner which satisfactorily overcomes many of the difficulties and disadvantages of the earlier methods and provides a product of good color with high active ingredient content without the use of any special ones mechanical devices or cooling systems make zii necessary.
The new process according to the invention for neutralizing acidic sulfonation mixtures containing an organic sulfonic acid and unreacted sulfonating agent for the purpose of producing a salt of the organic sulfonic acid practically free of inorganic salts is characterized in that a vehicle is made up of two liquids Manufactures phases that contain a neutralizing agent,
One phase of this vehicle contains an organic solvent for the neutralized organic sulfonic acid and the other phase contains an aqueous solution of an inorganic salt, which means that the acidic sulfonation mixture is added to the vehicle. the two liquid phases introducing under turbulent conditions do the neutralization.
Inert organic solvents will preferably be selected which usually contain; Water is miscible or soluble in it in the ratio used, but which, due to the salting effect of the aqueous inorganic salt solution, become immeasurable with the other components. Preferably, the aqueous solution is saturated or nearly saturated with inorganic salt at least at the end of the neutralization reaction.
S <B> S </B> If you choose alkaline neutralizing agents that are sparingly soluble or insoluble in the phase containing the organic solvent, materials that are otherwise subject to hydrolysis during neutralization are found during the neutralization , no h \ drolvse instead.
The immediate solution of the sulfonate in the immiscible organic solvent protects the product practically from both alkaline and acidic hydrolysis and eliminates the occurrence of undesirable local concentrations of reactants.
The neutralization of the sulfonate and the excess sulfonating agent proceeds less violently if the neutralizing agent is not noticeably dissolved in the liquid phases. but is present in the form of a suspension.
If, however, the sulfonate is not easily accessible, one can use nitralizing agents which, like - #, lkaliht-drox @ -de, are soluble in one or both phases, either alone or together with varying amounts of insoluble or visually soluble Agents such as alkali carbonates or bicarbonates. The latter have the most important advantage of producing a cooling effect through the development of carbon dioxide, so that the reaction temperature can be kept within certain limits,
by changing the speed of feeding the raw sulfonate into the alkaline neutralization mixture. In this way one avoids the use of external coolants, which would otherwise be necessary, but one can still provide any coolant if desired.
The large amount of stable foam which would ordinarily arise from the evolution of carbonic acid in the solution of the surface-active substance would be very undesirable. But the foam that forms is stable in the presence of alcohol or another solvent described here and breaks down easily and quickly. This enables (where it would otherwise not be possible) to use carbonates and / or bicarbonates.
These can be used on their own, in (mentally) with each other, or with alkali, hydroxide, oxides or other alkaline neutralizing agents. The ease with which the temperature of the reaction mixture can be regulated during the neutralization of the crude sulfollates is made possible working by simple means: one can work under normal atmospheric pressure and even in open vessels, provided that the loss of organic solvent is not objectionable.
Usually, however, care will be taken to ensure that no organic solvent is lost by working in closed boilers that have a reflux system. This is recommended in order to keep the ratio between the organic solvent and the other components constant.
An important advantage of the process according to the invention is that it is possible to obtain the sulfonate essentially free of inorganic salts.
The neutralized organic product in the phase containing the organic solvent will not contain any substantial amounts of inorganic products formed during the neutralization, since with a suitable choice of the organic solvent and neutralizing agent, those caused by the neutralization of the excess Sulfonating agent formed inorganic salts by the organic solvent. precipitated or salted out.
The practically salt-free solution of the stilfonate in the organic solvent can yaw from the reaction mixture by centrifugation or, after standing until two layers have formed, be separated by decanting.
The upper layer then forms the solution of the sulfonate in the organic solvent, the lower layer the saturated aqueous solution of the inorganic salts with any excess of dissolved solids in solid form.
If desired, the entire neutralization and recovery of the products can be carried out continuously by bringing together proportional flows of the crude sulfonate and the neutralization mixture in a suitable reaction container and then transferring the neutralized mixture to a centrifugal separator or a sufficiently large tank to remove a allow continuous separation of the upper from the lower layer, which occurs spontaneously.
Another advantageous feature of the process according to the present invention is that it enables certain sulfonate salts to be obtained by double conversion in a single step. In this case, the saturated aqueous solution of the inorganic salts, which are part of of the reaction mixture represents a chemically active component. So you can z.
B. the ammonium salt of Lauryl inonoglyceridsulfats expediently by neutralizing the reaction mixture obtained by sulfonating glyceryl monolaurate with Oleiun, with a suspension of sodium carbonate and / or bicarbonate in a carrier of ethyl alcohol and saturated aqueous ammonium sulfate solution in a low stoichiometric Excess, the double conversion practically runs to the end,
since the organic ammonium salt is very soluble in the ethanol phase, while the inorganic salts are almost insoluble in this phase. The reaction can be carried out in an analogous manner with any alkaline neutralizing agent which is completely or almost completely insoluble in the organic solvent and has a cation which can be displaced from its compound by the cation of the salt in the saturated aqueous solution of the neutralizing vehicle.
Suitable organic solvents for use in the present process are all organic liquids in which the neutralized organic sulfonate is soluble and which do not react in an undesirable manner with the other components of the neutralization mixture. Such solvents can be described as essentially inert, which means that the solvent does not react with any component or then only to an insignificant extent. In general, water-soluble organic solvents that boil below 1.00 C are preferred. So you can z.
B. aliphatic alcohols with short chains, such as methyl alcohol, ethyl alcohol, propyl alcohols and butyl alcohols use. Ethyl alcohol and isopropyl alcohol are preferred for economic reasons, and also because they do not form dangerous vapors, have a relatively low boiling point and have a foam-preventing effect.
Any neutralizing agent suitable for the neutralization of the sulfonation products of the type mentioned can be used, provided that it does not react in an undesirable manner with the organic solvent. The neutralizing agent should preferably be insoluble or only slightly soluble in the organic solvent under the prevailing neutralization conditions.
Preferred neutralizing agents are the carbonates and / or bicarbonates of sodium, ammonium and calcium. If this is used, the reaction mixture remains cooler than if other neutralizing agents which, like the hydroxides, do not develop carbonic acid, are used, and if desired the external cooling of the reaction mixture can be omitted or greatly reduced.
You can also use mixtures of alkaline Hy droxy, including alkali and Ammoniumhy droxy d, with carbonates and / or bicarbonates.
The inorganic salts, which in saturated aqueous solution form part of the reaction mixture for the neutralization of crude sulfonates according to the method of the invention, are preferably sulfates with the same cation as the neutralized sulfonate, since their use requires a saturated solution for the process is met by a by-product of the reac tion.
However, it is also possible to use salts of other acids which do not react undesirably and which do not have a cation that can replace the cation of the neutralizing agent by double conversion. Such suitable salts are ammonium chloride and other ammonium salts which are insoluble or sparingly soluble in organic solvents, sodium and potassium chloride. The organic salt, which in saturated solution is an important component of the neutralizing mixture,
Depending on the requirements, either chemically do not participate or, through double conversion, produce a different cation than that introduced by the neutralizing alkali.
The optimal ratio of the ingredients to be used in the neutralization mixture naturally depends on the organic solvent used and the chemical nature and solubility of the crude sulfonate to be neutralized. It is advisable to use enough organic solvent to dissolve any neutralized organic sulfonate.
The ratio of organic solvent to the other components of the mixture after completion of the neutralization is advantageous such that a system is obtained in which the organic solvent retains a minimum of inorganic salts and the aqueous component retains a minimum of neutralized organic sulfonate. At the point where these requirements are best met, the sulfonate is also best protected against hydrolysis or harmful side reactions.
The amount of the aqueous solution of inorganic salts should expediently be such that the mixture is sufficiently mobile so that a high degree of turbulence can easily be maintained with the usual stirring methods during the entire neutralization.
The neutralization not only covers the organic sulfonate, but also the excess sulfonating agent. To obtain the sulfonated organic product from the neutralization mixture in good yields and with acceptable purity, the neutralized organic sulfonate must be soluble in the organic solvent, while the neutralized excess of sulfonating agent must be insoluble or only sparingly soluble in the phase containing the organic solvent.
In general, in this process the neutralized sulfonate will be dissolved in the phase containing the organic solvent at the end of the neutralization, while the neutralized excess of the sulfonating agent in precipitated form is finely combined with the saturated aqueous phase.
The neutralized stilfonate can easily be separated from the neutralization mixture by centrifugal separation, or by letting the two phases separate into two layers, after which the upper layer containing the solution of the sulfate in the organic solvent can be removed for further processing. Sulphonates, which are practically free from inorganic folds, can be obtained by evaporating the solvent in the upper layer.
Where it is desired to use the sulfonate in admixture with inorganic salts, the desired amount of inorganic salt is available in the lower layer so that a detergent can be made with any desired ratio of sulfonate to inorganic salt .
The process of the present invention can be used to neutralize all types of Rolisulfonat (in the sense of the definition given), such as sulfated mono- and diglycerides of higher fatty acids, higher fatty acid esters of alkylolsulfonic acids with low molecular weight, z. B.
the oleic acid ester of isäthionäure (the Nati @ iumsalz is known under the name Igepon A), the higher fatty alcohol esters of sulfocarboxylic acids, z. B. Dioctyl sulfosuccinate (the sodium salt is known as Arosol 0T); oxysizlfonierte fatty acid esters, e.g.
B. Lauryl ester of 2,3-oxypropanesulfonic acid; alkylated aryl sulfonates, e.g. B. dodecyl benzene sulfonate, butyl naphthalene sulfonate; sulfonated mineral oil extracts, such as the liquid sulfur dioxide extract from petroleum oils; saturated aliphatic sulfonyl chlorides, as obtained when higher paraffins are treated with chlorine gas and sulfur dioxide under active light;
sulfonated fatty acids or glycerides, mahogany sulfonates, etc. The process is particularly applicable where any hydrolysis or other undesirable side reactions would be expected during neutralization. However, it is specifically seen before to use the process in those cases where difficulties such as hydolysis, decomposition reactions and / or difficulties due to the heat of reaction occurring are not to be expected in the neutralization of the acidic sulfonates.
<I> Example 1 </I> 24 kg of an acidic reaction mixture from the sulfonation of coconut oil monoglyceride with oleum are in a thin stream. with simultaneous stirring in a mixture of 15.9 kg of sodium carbonate, suspended in a liquid two-phase mixture of 13 kg of 95% ethanol and 7.5 kg of saturated aqueous sodium sulfate solution and 32 kg of water. The neutralization proceeds rapidly, and the sodium sulfate formed during the neutralization of the excess sulfonating agent quickly saturates the aqueous phase in the mixture again.
The evolution of carbonic acid keeps the temperature within acceptable limits (45-50 C), but if for any reason one wishes to maintain lower temperatures, this can be done by controlling the acid flow or by using a heat exchanger whose cooling capacity is only small in relation to the batch volume. accomplish.
The immiscibility of the solution of the neutralized organic sulfonate in the ethanol with the rest of the reaction mixture and the relatively small amount of dissolved carbonate. prevented. fuses any appreciable degree of alkaline or acidic hydrolysis. When the neutralization is over, the two eyes are divorced quickly after the agitation has ceased.
The pH of the upper layer, which contains practically salt-free sulfated product dissolved in dilute ethanol, can, if necessary, be adjusted to about 5.8-6.2. The lower layer, which contains an excess of sodium sulphate dissolved in water, can be pulled off at the bottom of the reaction container, or the upper layer can be decanted.
The sodium sulfate solution for the near-list batch comes from the perspective below. The top layer can be dried on a drum dryer or by spray drying, preferably under conditions that permit recovery of the ethanol for reuse.
In this and the following examples, the neutralization is carried out in a closed container with a reflux cooler; the total amount of the organic liquid being recycled. The reaction can also be carried out in an open container, but in this case one measured, since the carbonate neutralization was also carried out.
Losses of volatile organic solvent are connected, replace this resin in order to maintain the correct ratio of solvent to the other components, so that this working method is generally not preferred.
<I> Example.?: </I> A slurry of 16.2 kg of sodium carbonate in a two-phase liquid medium, containing 8.1 kg of 95% ethanol and <B> 51.2 </B> kg a saturated ammonium sulfate solution is produced.
and adding 24.6 kg of the acidic reaction mixture, which was obtained by sulfonating coconut oil glycerides, with stirring. When the neutralization is complete, the stirring is interrupted, and separation into two layers occurs (as in Example 1). The pressure of the upper layer should be set to 5.8-6.21.
If you adjust the solids content to about 2001o, you get an excellent shampoo. As in example 1, the external cooling rivets is absolutely necessary. <I> Example 3: </I> A slurry of <B> 7.9 </B> kg of soda and 12.6 kg of sodium bicarbonate in a two-phase liquid medium consisting of 1.4 kg of isopropyl alcohol, 15 kg saturated sodium sulfate solution and 33 kg of water is prepared.
To this slurry there are 24 kg of the acidic reaction mixture with stirring, which was obtained by sulfonating coconut oil ionoglycides at such a rate (let the temperature remain between 35 and 45 ° C.
The sodium sulphate produced during the neutralization of the excess sulphonating agent saturates the mixture again rapidly and thus maintains the immiscibility of the isopropanol through its salting effect.
After completion of the neutralization, the mixture is separated into two parts by centrifugation, which consist of the sodium salt of coconut oil monogleeride sulfate in dilute isopropanol solution and sodium sulfate solution with an excess of (Telöstem. Naeli adjust the pH to 5.8-6.2 (the product is ready to be subjected to any suitable form of post-treatment.
Example A slurry of 27.6 kg of ammonium bicarbonate in a two-phase liquid medium containing 9.2 k, v 95 of the above ethanol, 27.6 kg of saturated ammonium sulfate solution and 7.4 kg of water is kept on an animal. 28.2 kg of the acidic reaction product are added to this suspension with stirring.
this was obtained by sulphonation of coconut oil monoglvcerides. The course of neutralization and the subsequent treatment were the same as in the earlier examples, with the exception that, due to the large amount of carbonic acid available from the bicarbonate, any external cooling is superfluous.
<I> Example 5: </I> The procedure of Example 4 is repeated with the exception that 19.9 kg of ammonium carbonate monohydrate is slurried in the two phase liquid medium instead of ammonium bicarbonate. The temperature of the reaction mixture rose somewhat higher if the raw sulfate was used at the same rate. but no external cooling was required to keep the temperature below the point where severe discoloration of the product occurs.
Example <I> 6: </I> The reaction product of the sulfation of dodecyl alcohol, which contains free sulfuric acid, is, as described in Example 1, neutralized with the required amount of soda.
The liquid, consisting of two phases, contains in this case 25% ethanol (95%), 23% saturated sodium sulphate solution and 52% water. After neutralizing,
the separating alcoholic solution of sodium dodecyl sulfate is adjusted to the pii of about 6.0-6.2.
<I> Example 7: </I> A suspension of 7.1 kg of calcium hydroxide and 9.1 kg of sodium bicarbonate is made in a two-phase liquid medium containing 16 kg of o / o ethanol and 50 kg of saturated sodium sulphate solution and slowly pour in the acidic reaction product of the sulphonation of coconut oil monoglycerides.
The cooling takes place. through the evolution of carbon dioxide from the bicarbonate. When the neutralization is complete, the two liquid phases are separated as in Example 1. The upper layer contains the sodium salt of l-ionoglyceride sulphate, which has been formed in part by double reaction of the calcium salt with the sodium sulphate, and the lower layer contains calcium sulfate and excess sodium sulfate.
Example 8 A slurry is prepared in a two-phase liquid medium by mixing 14.5 kg of soda, 13.6 kg of saturated sodium sulfate solution in water, 12.0 kg of isopropanol and 30.5 kg kg of water. While this mixture is being stirred, 29.4 of the acidic reaction product obtained by sulfonating alkylated benzene, the alkyl chain of which has an average length of 12 carbon atoms, is added in a thin stream.
There is no need to cool and the feed rate depends only on the efficiency of the mixing. When the neutralization is complete, separation takes place in two layers, as in the earlier examples. The product can be obtained from the upper layer as a practically pure active ingredient by separating it from the lower layer and evaporating the solvent from it.
If you want to produce a filler-containing detergent mixture, you can incorporate various additives into the top layer and if desired, you can also incorporate part or the entire ink layer into the mixture, which is then dried by suitable means to form a solid detergent mixture can.
The embodiments of the process according to the invention, as described in the preceding examples, provide sulfonated cleaning agents which are practically free of decomposition products from saponification / or hydrolysis. The process makes it possible to obtain detergents whose active ingredient content (the organic sulfonate salts) is high compared to the other components, without having to accept substantial losses of active ingredients. The yields are therefore higher and the products are clearly soluble in water.
As an example of the results that can be obtained, the analyzes t.y pi seer, according to Examples 1 and \? products received.
EMI0008.0005
<I> Table <SEP> of typical <SEP> analyzes </I>
<tb> First <SEP> example <SEP> Second <SEP> example
<tb> Upper <SEP> layer <SEP> percent <SEP> percent
<tb> Alcohol <SEP> '? 4, <SEP> 3 <SEP> <B> 1-15.8 </B>
<tb> Insoluble in alcohol <SEP> 1 <SEP> 1.3 <SEP> 1.11.63 <SEP> 3.7 \
<tb> l'her soluble <SEP> <SEP> 1.1.
<SEP> 1.6 <B> 2 </B> <SEP> 3.7
<tb> Soluble in alcohol <SEP> a <SEP> '-9, \? <SEP> 9 '?, 1 @ <SEP> 10.65 <SEP> 93.6'g
<tb> water <SEP> 11.1 <SEP> 30, <SEP> 3
<tb> Lower <SEP> layer
<tb> alcohol <SEP> 1,7 <SEP> 3, <SEP> 5
<tb> Insoluble in alcohol <SEP> 1 <SEP> 53.0 <SEP> 31.9
<tb> Soluble in ether <SEP> 2 <SEP> 0.3 <SEP> 0.1
<tb> Alcohol-soluble <SEP> s <SEP> 3,9 <SEP> <B> 3, ') </B>
<tb> water <SEP> -11.1 <SEP>: i8.0
<tb> dry base
<tb> 1 <SEP> Inorganic <SEP> salts
<tb> non-sulphated <SEP> organic <SEP> material
<tb> active <SEP> component. The products obtained in this way can e.g.
B. as detergents, emulsifiers, wetting agents and foaming agents in solid or liquid form or in combination with other substances such as fillers, extenders, Rieeh- t2: materials or other additives with a beneficial effect for the intended use , be used.