DE1024958B - Verfahren zur Herstellung von Netzmitteln fuer waessrige Alkalisierungsfluessigkeiten - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Netzmitteln fuer waessrige AlkalisierungsfluessigkeitenInfo
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- C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
- C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
- C11D1/00—Detergent compositions based essentially on surface-active compounds; Use of these compounds as a detergent
- C11D1/02—Anionic compounds
- C11D1/12—Sulfonic acids or sulfuric acid esters; Salts thereof
- C11D1/16—Sulfonic acids or sulfuric acid esters; Salts thereof derived from divalent or polyvalent alcohols
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
- D06M11/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising
- D06M11/32—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with oxygen, ozone, ozonides, oxides, hydroxides or percompounds; Salts derived from anions with an amphoteric element-oxygen bond
- D06M11/36—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with oxygen, ozone, ozonides, oxides, hydroxides or percompounds; Salts derived from anions with an amphoteric element-oxygen bond with oxides, hydroxides or mixed oxides; with salts derived from anions with an amphoteric element-oxygen bond
- D06M11/38—Oxides or hydroxides of elements of Groups 1 or 11 of the Periodic Table
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- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
- D06M13/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
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- D06M13/256—Sulfonated compounds esters thereof, e.g. sultones
-
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Description
DEUTSCHES
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Netzmitteln für wäßrige AlkalisierungsfLüssigkeiten
von der Formel
R-O-CH2CHOHCH2-SO3X
worin R ein aliphatischer Kohlenwasserstoffrest und X ein Kation bedeutet, welches dadurch gekennzeichnet ist,
daß man auf die Halogenhydrine der Monoalkyläther des Glycerins, deren Alkylreste sich von sekundären oder
verzweigten primären, aliphatischen Alkoholen der Formel ROH ableiten, die 5 bis 7 Kohlenstoffatome im
Molekül enthalten, bzw. auf die entsprechenden Epoxyde Alkalisulfite einwirken läßt, wobei den Ausgangsstoffen
bzw. den Umsetzungsprodukten gegebenenfalls Ätheralkohole zugesetzt werden.
Die Halogenhydrine werden vorteilhafterweise aus den entsprechenden Alkoholen mit 5 bis 7 Kohlenstoffatomen
im Molekül, wie z. B. Isoamyl-, 2-Amyl-, 3-Amyl-, 2-Äthylbutyl-, Methylamyl-, 3-Heptylalkohol sowie Gemischen
dieser Alkohole und Glycerinepichlorhydrin, und die Epoxyde aus den so gewonnenen Chlorhydrinen durch
Abspaltung von Chlorwasserstoffsäure auf bekannte Weise hergestellt.
Die Umsetzung mit den Alkalisulfiten geschieht vorteilhaft auf bekannte Weise in wäßriger Lösung bzw. Suspension
bei gewöhnlichem oder erhöhtem Druck und bei erhöhter Temperatur. Geht man von den Halogenhydrinen
aus, so verwendet man zweckmäßig die neutralen Sulfite. Für die Umsetzung mit den Epoxyden
eignen sich besser die sauren Sulfite, wie Natriumbisulfit oder Kaliumbisulfit.
Bei der Umsetzung mit den Alkalisulfiten entstehen z. B. Alkalisalze der Verbindung
Verfahren zur Herstellung
von Netzmitteln für wäßrige
Alkalisierungsflüssigkeiten
Anmelder:
Sandoz A. G., Basel (Schweiz)
Sandoz A. G., Basel (Schweiz)
Vertreter: Dr. W. Schalk und Dipl.-Ing. P. Wirth,
Patentanwälte,
Frankfurt/M., Große Eschenheimer Str. 39
Frankfurt/M., Große Eschenheimer Str. 39
Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 6. März 1953
Schweiz vom 6. März 1953
Kurt Hof er, Neue Welt, Münchenstein (Schweiz),
ist als Erfinder genannt worden
ist als Erfinder genannt worden
R-O-CH9-CH-CH9SOoH
OH
und deren Isomeren, worin R die obengenannten Alkylreste bedeutet. Die Reaktion kann aber auch so geleitet
werden, daß die Reaktion nur zum Teil in dieser Richtung verläuft und zum andern Teil so, daß Ätheralkohole der
Formel
R _ O — CH9 — CHOH — CH9OH
bzw. deren Isomere oder Kondensationsprodukte dieser Ätheralkohole mit den entsprechenden Halogenhydrinen
oder Epoxyden entstehen. Die Bildung solcher Nebenprodukte ist namentlich dann von Vorteil, wenn die
Sulfonsäuren bzw. ihre Salze zum Kristallisieren neigen, weil das Kristallisieren durch die Anwesenheit solcher
Ätheralkohole verzögert oder ganz verhindert wird. Außerdem wird das Netzvermögen durch solche Ätheralkohole
noch erhöht.
Es hat sich sogar in gewissen Fällen als vorteilhaft erwiesen, den Reaktionsprodukten Ätheralkohole, wie z. B.
Monoäther des Äthylenglykols, Propylen- und Butylenglykols und von Polyäthylenglykolen, wie Äthylenglykolmono-n-butyläther,
Diäthylenglykol-mono-n-butyläther,
Diäthylenglykol-mono-isoamyläther, Hexaäthylenglykol-mono-dodecyläther,
1,2-Propylenglykol-mono-nbutyläther,
1,3-Butylenglykol-l-methyläther, ferner
Mono- und Diäther des Glycerins, wie z. B. Glycerinmono-n-butyläther,
Glycerin-mono-isoamyläther, Glycerin-mono-xylenyläther,
Glycerin-di-isobutyläther, Glycerin-di-isoamyläther
und Polyglycerinäther, wie sie z. B. durch Anlagerung von 2 und mehr Mol Epichlorhydrin
an 1 Mol Butyl-, Amyl- oder Hexylalkohol und nachträgliches Verkochen mit verdünnter Lauge erhalten
werden können, zuzusetzen.
Je nach dem Verwendungszweck der obengenannten äthersulfonsauren Salze und deren Mischungen mit den
Ätheralkoholen können diesen auch noch weitere geeignete Hilfsstoffe zugefügt werden, wie z. B. Phenole oder
Naphthensäuren, welche die Netzwirkung noch weiter erhöhen, oder aliphatische und cycloaliphatische Kohlenwasserstoffe,
z. B. solche vom Kp. 150 bis 250°, oder Alkohole, z. B. solche mit 5 bis 12 Kohlenstoffatomen im
Molekül, welche das Netzvermögen erhöhen und außerdem das unerwünschte Schaumvermögen herabsetzen.
Zur Herabsetzung des Schaumvermögens eignen sich auch Phosphorsäure-trialkylester und siliciumorganische Verbindungen.
709 907/418
Die Netzmittel gemäß vorliegender Erfindung eignen sich besonders in alkalischen Textilbehandlungsbädern,
wie sie beim Mercerisieren und Alkalisieren von Cellulose und regenerierter Cellulose verwendet werden, also in
Ätzalkalilaugen von 20 bis 40° Be, aber auch in schwächeren Laugen, wobei diese auch Kochsalz oder Soda enthalten
können,
Verbindungen der Formel
R-O-CH2CHOHCH2-SO3X
worin X ein Kation und R einen Alkylrest bedeutet, welcher mindestens 8 Kohlenstoffatome enthält, wurden
bereits aus den entsprechenden Alkoholen, Epichlorhydrin und Alkalisulfiten hergestellt und als Wasch-,
Netz- und Dispergiermittel empfohlen. Gegenüber diesen
bekannten Verbindungen zeichnen sich die erfmdungsgemäßen durch wesentlich bessere Löslichkeit und höheres
Netzvermögen in Mercerisierlaugen aus.
Zu 220 Gewichtsteilen Isoamylalkohol und 1 Gewichtsteil Borfluoridätherat setzt man unter Rühren langsam
235 Gewichtsteile Epichlorhydrin zu und rührt darauf noch einige Stunden bei 85°. Eine Probe des Reaktionsproduktes wird im Vakuum destilliert, und es zeigt sich
dabei, daß alles Epichlorhydrin umgesetzt ist und nur noch sehr wenig unveränderter Isoamylalkohol vorhanden
ist. Der rohe Chlorhydrinäther wird darauf bei 30 bis 40° während 4 Stunden mit 260 Gewichtsteilen 50°/oiger
Natronlauge behandelt. Nach Abfiltrieren vom ausgeschiedenen Kochsalz läßt sich das rohe Epoxyd leicht
als dünnflüssiges Öl abtrennen. Neben dem Hauptprodukt der Formel
(CH3)2CH - CH2- CH» - OCH0 - CH -CH2
(Kp. 17 = 85 bis 87°, Df = 0,927 g/cm3) dürfte zur Hauptsache
noch die Verbindung
(CHg)2CH-CH2-CH2-O-CH2-CH-CH2Cl
0-CH2-CH-CH2
Ό
Ό
anwesend sein. Man erhält etwa 365 Gewichtsteile rohes schwachgelbliche Lösung. Durch Titration mit n/10-Jod-Epoxyd
(Verseifungszahl = 85). lösung wird festgestellt, daß weniger als 0,5 % unverän-
Das rohe Epoxyd wird nun langsam und unter Rühren dertes Bisulfit anwesend sind. Die Lösung enthält etwa
zu 650 Gewichtsteilen einer 30°/0igen Natriunibisulfit- 30 45 °/„ Natriumsalz der Isoamyloxypropanolsulfonsäure
lösung bei 85° zugegeben und darauf während 6 Stunden bei dieser Temperatur gerührt. Es entsteht eine klare,
der Formel
(CH3)2CH — CH2 — CH2 — O — CH2-CHOH — CH2SO3Na
und etwa 8°/0 ätherartige Kondensationsprodukte von
Epichlorhydrin mit Isoamylalkohol (Isoamyläther des Glycerins und des Diglycerins).
1 Volumprozent der erhaltenen Lösung wird einer Natronlauge von 26° Be zugesetzt. Rohzwirngewebe wird
von dieser Lauge in 20 Sekunden durchgenetzt. Die Lauge bleibt längere Zeit sehr wirksam und klar.
Durch Trocknen erhält man das rohe Natriumsalz. Dieses wird durch Umkristallisieren aus Alkohol in reiner
Form als farblose Kristalle erhalten. Eine wäßrige Lösung des reinen Natriumsalzes wird mit einer Bariumchloridlösung
versetzt. Es scheidet sich das Bariumsalz der Isoamyloxypropanolsulfonsäure aus. 1 g Bariumsalz gibt
auf Zusatz von Schwefelsäure 0,395 g BaS O4 (theoretisch:
0,396 g BaSO4).
Das reine Natriumsalz der Isoamyloxypropanolsulfonsäure ist in Natronlauge von 20 bis 30°. Be ebenfalls ein
gutes Netzmittel; in Laugen von 26° Be und darüber kristallisiert es aber leicht aus.
Aus Pentanol-2 wird auf gleiche Weise, wie im Beispiel
1 beschrieben, durch Umsatz mit Epichlorhydrin das entsprechende Pentyloxychlorpropanol erhalten. Das
rohe Chlorhydrin (550 Gewichtsteile) wird darauf mit 1000 Gewichtsteilen einer 25°/0igen Natriumsulfitlösung
bei 90° während 12 Stunden gerührt. Es entsteht eine klare, schwachgelbliche Lösung, welche etwa 40 % Natriumsalz
der Pentyloxypropanolsulfonsäure
C H3 — C H2 — C Xi2
CH3
:CH —OCH, —CHOH-CHoSOoNa
enthält. Ein Zusatz von 1 bis 1,5 Volumprozent dieser
Lösung zu Natron- oder Kalilauge von 20 bis 30° Be erhöht die Netzwirkung sehr stark.
Die Umsetzung mit dem Natriumsulfit geht rascher, und es wird ein Produkt von noch höherer Netzwirkung
erhalten, wenn sie in Gegenwart von 100 Gewichtsteilen Diäthylenglykol-mono-n-butyläther durchgeführt wird.
Beispiel ά ^
1 Mol eines Amylalkohol-Gemisches, das vorwiegend aus verzweigten und sekundären Amylalkoholen besteht
und technisch durch Chlorieren eines aus normal- und iso-Pentan bestehenden Gemisches und Hydrolyse der
erhaltenen Chlorpentane gewonnen wird (Siedebereich 112 bis 140°), wird in Gegenwart von wenig Borfluorid bei
80° mit 1,4 Mol Epichlorhydrin umgesetzt. Das rohe Chlorhydrin wird darauf mit 2 Mol Natriumhydroxyd
(als 38°/oige Natronlauge) während 5 Stunden bei 30 bis
40° gerührt. Es wird ein chlorhaltiges Epoxyd-Gemisch erhalten (Verseifungszahl etwa 100), und dieses wird zunächst
mit 0,8 Mol Natriumbisulnt (als 30%ige wäßrige Lösung) während 4 Stunden bei 85 ° umgesetzt, und
darauf wird die klare Lösung nach Zusatz von 0,5 Mol Natronlauge, 300Z0Ig, noch 2 Stunden unter Rückfluß
gekocht. Auf diese Weise werden zuerst die vorhandenen Epoxydringe unter Anlagerung von NaHSO3 aufgespalten
und dann die noch vorhandenen Chloratome durch OH-Gruppen ersetzt. Es wird ein in Laugen von
20 bis 32° Be leicht lösliches und sehr aktives Netzmittel
erhalten.
Dieses wird mit 1,8 Mol 50%iger Natronlauge 6 Stunden
bei 30 bis 35° verrührt, und man erhält das Methylamyloxypropanoxyd
Auf 3 Mol Methylamylalkohol (Methylisobutylcarbinol) 5 CH3
läßt man in Gegenwart von wenig Borfluorid 1 Mol Epichlorhydrin
bei 80 bis 85° einwirken. Der überschüssige Methylamylalkohol wird im Vakuum abdestilliert, und
man erhält praktisch reines Methylamyloxychlorpropanol
;CH —CH„ —CH:
-CHo
' OCH9 — CHOH — CH9Cl
,CH-CHo-CH
CH,
0-CH9
,0 -CH-
CH9
ίο (Κρ.15: = 89 bis 91°). Dieses wird mit 1 Mol Natriumbisulfit
(als 30%ige wäßrige Lösung) 5 Stunden unter Rühren bei 90° umgesetzt. Man erhält eine klare Lösung
des Natriumsalzes der Methylamyloxypropanolsulfonsäure
CH,
CH-CH2-CH;
CHH '0-CH2-CHOH-CH2SO3Na
Durch Eindampfen wird das Salz in Form weißer Kristalle erhalten.
Eine Lösung von 27 g des Natriumsalzes in 100 cm3 Wasser wird mit 250 g einer 10°/0igen Lösung von
BaCl2 · 2 H2O versetzt. Es fällt sofort das weiße Natriumsalz
der Sulfonsäure aus. Nach dem Abnutschen und Trocknen erhält man etwa 30 g Bariumsalz der
Methylamyloxypropanolsulfonsäure
(C6H13OCH2-CHOH-CH2SOg)2Ba
In kochendem Wasser ist es zu etwa 1 % löslich, und es läßt sich aus heißem Wasser Umkristallisieren. 1 g des
umkristallisierten und getrockneten Bariumsalzes wird in 100 cm3 kochendem Wasser gelöst und mit 10 cm3
10%iger Schwefelsäure versetzt. Es scheidet sich BaSO4
aus, welches nach dem Abfiltrieren und Trocknen gewogen wird. Man erhält 0,375 g BaSO4 (berechnet
0,378 g).
Das Natriumsalz ist in Laugen von 20 bis 32° Be löslich und erteilt diesen schon bei kleinen Zusätzen (2 bis 4 g/l)
sehr gute Netzwirkung. In Laugen von 26° Be und darüber kristallisiert das Natriumsalz leicht aus. Durch
Zusätze von z.B. 5 bis 20% Ätheralkoholen, wie Diäthylenglykol-mono-n-butyläther
oder Glycerin-monoisoamyläther wird die Netzwirkung weiter gesteigert und
ein Auskristallisieren verhindert.
Schrumpfwirkung auf Rohperlgarn 3/2 bei 290C:
I. 3g reines Natriumsalz pro Liter NaOH 30° Be. II. 2,75 g Natriumsalz + 0,25 g Diäthylenglykolmono-n-butyläther
pro Liter NaOH 30° Be.
Schrumpfung nach I II
5 Sekunden 2,8% 8,0%
10 Sekunden 6,0% 15,4%
15 Sekunden 11,2% 17,2%
30 Sekunden 17,0% 18,4%
45 Sekunden 18,2% 18,6%
60 Sekunden 18,6% 18,8%
90 Sekunden 18,8% 19,0%
Lösung, sofort klar klar
nach 24 Stunden auskristallisiert klar
1 Mol Methylamylalkohol wird in Gegenwart von Borfluoridätherat mit 1,2 Mol Epichlorhydrin bei 80° umgesetzt,
dann mit 2 Mol Natronlauge, 30%ig, bei 30° behandelt. Man erhält wie im Beispiel 1 ein Gemisch
von Methylamyloxypropenoxyd mit chlorhaltigen Kondensationsprodukten. Dieses setzt man bei 85 bis 95°
mit 0,8 Mol Bisulfrtlösung, 30%ig, während 6 Stunden unter Zugabe von 0,2 Mol Soda um. Dadurch wird ein
in Laugen leicht lösliches Produkt erhalten, das neben etwa 45 % Natriumsalz der Methylamyloxypropansulfonsäure
noch etwa 10% Methylamyläther des Glycerins, Diglycerins und höherer Kondensationsprodukte enthält.
Das Produkt verleiht bei Zusätzen von 0,4 bis 0,8 Volumprozent zu Laugen von 20 bis 32° Be letzteren sehr gute
Netzwirkung. Die Laugenlösungen sind beständig und zeigen keine Neigung zum Kristallisieren.
Eine Mischung der erhaltenen Lösung mit 20 Gewichtsprozent Hexylenglykol und 5 Gewichtsprozent Diisobutylcarbinol
zeigt eine weiter erhöhte Netzwirkung, und die damit hergestellten Laugen schäumen praktisch
nicht.
Wie im Beispiel 5 wird hier 2-Äthylbutanol zur Umsetzung
gebracht, und es wird eine Lösung erhalten, welche neben den entsprechenden Glycerinäthern etwa
45% des Natriumsalzes der 2-Äthylbutyl-oxypropanolsulfonsäure
C2H5 ;CH—-CH2-O-CHo-CHOH-
-CH2SO3Na
C2H6 enthält. 1 Volumprozent der erhaltenen Lösung wird
einer Mercerisierlauge von 28° Be zugesetzt. Rohes, unentschlichtetes Zwirngewebe wird von dieser Lauge in
etwa 5 Sekunden durchgenetzt.
Heptanol-3 wird wie im Beispiel 5 mit Epichlorhydrin
und Natronlauge zum 3-Heptyloxypropenoxyd
C H3 — CH2 — C H2 — CH2.
CH, — CH9,
XH-OCH9
-CH-CH2 O
umgesetzt und dann mit Natriumbisulfit in die entsprechende
3-Heptyloxypropanolsulfonsäure umgewandelt.
Man erhält eine dickflüssige, klare Lösung, enthaltend etwa 45 % des Natriumsalzes dieser Säure. Setzt
man 1 Volumprozent dieser Lösung einer 20%igen Kaliumhydroxydlösung zu, so wird das Netzvermögen
derselben für rohe, unentschlichtete Baumwolle stark erhöht.
Eine Mischung von 95 Gewichtsteilen der erhaltenen Lösung mit 5 Gewichtsteilen Hexaäthylenglykol-mono-
dodecyläther ist auch als Netzmittel für Natronlauge von Be, wie sie bei der Herstellung von Kunstseidenkrepp
verwendet wird, geeignet.
Claims (6)
1. Verfahren zur Herstellung von Netzmitteln für wäßrige Alkalisierungsflüssigkeiten von der Formel
R _ O — CH2CHOHCH2 — SO3X
worin R ein aliphatischer Kohlenwasserstoffrest und X ein Kation bedeutet, dadurch gekennzeichnet, daß
man auf die Halogenhydrine der Monoalkyläther des Glycerins, deren Alkylreste sich von sekundären oder
verzweigten primären, aliphatischen Alkoholen der Formel ROH ableiten, die 5 bis 7 Kohlenstoffatome
im Molekül enthalten, bzw. auf die entsprechenden Epoxyde Alkalisulfite einwirken läßt, wobei den Ausgangsstoffen
bzw. den Umsetzungsprodukten gegebenenfalls Ätheralkohole zugesetzt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung mit dem Alkalisulfit
unter solchen Bedingungen durchgeführt wird, daß nur ein Teil der Halogenhydrine bzw. Epoxyde in die
entsprechenden sulfonsäuren Alkalisalze übergeführt wird.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man von Glycerinhalogenhydrinäthern
ausgeht, die aus den Alkoholen ROH und Glycerinepichlorhydrin hergestellt worden sind.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß man von Glycidäthern
ausgeht, die aus den nach Anspruch 3 erhältlichen Glycerinmonochlorhydrinäthern hergestellt worden
sind.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man den Umsetzungsprodukten Monoalkyläther des Äthylenglykols, des
Polyäthylenglykols, des Glycerins oder Polyglycerins zusetzt.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man von Glycerinhalogenhydrinäthern
bzw. Glycidäthern ausgeht, deren Alkylrest 6 Kohlenstoffatome enthält.
In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschriften Nr. 2 094 489, 2 066 125.
USA.-Patentschriften Nr. 2 094 489, 2 066 125.
© 709 9Ο7/Φ18 2.58
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