-
Verfahren zur Gewinnung hellfarbiger kapillaraktiver Sulfonsäuren
von Fettsäureestern bzw. deren Salzen Sulfonate von Fettsäureestern sind als härtebeständige
synthetische Kapillaraktivsubstanzen wegen ihrer Eignung als Waschaktivsubstanzen
und Netzmittel von praktischem Interesse. Allerdings war es bisher nicht möglich,
diese Substanzen in der Praxis einzusetzen, weil man bei der Sulfonierung der Fettsäureester
sehr dunkle, braunschwarze Produkte erhielt.
-
Es wurde nun gefunden, daß man heilfarbige kapillaraktive Sulfonsäuren
bzw. deren Salze gewinnen kann, wenn man das dunkelfarbige, Schwefeltrioxyd enthaltende
Sulfonierungsgemisch, das durch Sulfonieren von Fettsäureestern, die außer den am
o;-Kohlenstoffatom des Fettsäureesters befindlichen Wasserstoffatomen keine weiteren
sulfonierbaren oder sulfatierbaren Gruppen enthalten, mit einem schwefeltrioxydhaltigen
Inertgasstrom in Abwesenheit von Lösungsmitteln hergestellt worden ist, bei 100"C
nicht übersteigenden Temperaturen mit Wasserstoffperoxyd behandelt, wobei man in
Gegenwart solcher Mengen an Wasser arbeitet, daß bei Beginn der Bleiche - rechnerisch
betrachtet - ein SO3-H2O-Gemisch vorliegt, dessen SO3-Gehalt einerseits 90 Gewichtsprozent
nicht übersteigt und andererseits nicht unter dem einer 200/0eigen Schwefelsäure
liegt.
-
Die erfindungsgemäß zu verarbeitenden Fettsäureester leiten sich
von beliebigen Fettsäuren mit 6 bis 28, vorzugsweise mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen
ab, insbesondere von den Fettsäuren, die aus natürlichen Fetten von Pflanzen, Land-
oder Wassertieren gewonnen werden. Durch Wahl der Ausgangsfette hat man die Möglichkeit,
die Eigenschaften der herzustellenden Sulfonate weitgehend zu beeinflussen.
-
So erhält man aus den Fetten, die bevorzugt Fettsäurereste mit 10
bis 14 Kohlenstoffatomen enthalten, insbesondere aus den Fetten der Laurinsäuregruppe,
die besonders reich an Fettsäure mit 12 Kohlenstoffatomen sind, die auch bei niederen
Temperaturen von beispielsweise 20 bis 45"C gut löslichen Produkte, während man
aus anderen pflanzlichen Fetten als den obengenannten, aus Talg oder aus den Wal-
und Fischölen in der Kälte weniger gut lösliche Produkte erhält, die aber bei Temperaturen
im Bereich von 50 bis 100"C ohne weiteres verwendbar sind. Die Ester, in denen,
abgesehen vom oc-ständigen Wasserstoffatom, keine sulfonierbaren Gruppen, wie beispielsweise
Doppelbindungen oder alkoholische Hydroxylgruppen vorhanden sein sollen, können
von ein- oder mehrwertigen Alkoholen, insbesondere von ein- bis dreiwertigen Alkoholen
abstammen, die ebenso wie die zu sulfonierenden Fette keine alkoholischen Hydroxylgruppen
oder andere sulfonierbare Gruppen enthalten sollen. Soweit die Fettsäureester von
ein-
wertigen primären aliphatischen Alkoholen abstammen, können die Alkohole 1 bis
20 Kohlenstoffatome im Molekül enthalten. Demnach sind z. B. die Ester von Fettsäuren
mit Methyl-, Äthyl-, Propyl-, Butyl-, Hexyl-, Heptyl-, Octyl- und Nonylalkoholen
verwendbar; die Fettsäureester können aber Reste noch höherer Alkohole im Molekül
enthalten. Als leicht zugängliche Ester von Fettsäuren mit höheren Fettalkoholen
sind die Hydrierungsprodukte des Spermöls oder des im Spermöl vorkommenden Oleyloleates
oder die natürlich vorkommenden oder synthetisch hergestellten Wachsester zu nennen.
-
Viele Fettsäureester, insbesondere solche natürlichen Ursprungs,
enthalten oft Begleitstoffe, die bei der Sulfonierung stark gefärbte Zersetzungsprodukte
liefern. Wenn es auch erfindungsgemäß möglich ist, selbst diese Zersetzungsprodukte
zu bleichen, so empfiehlt es sich doch, den Bleichprozeß nicht durch die Zersetzungsprodukte
solcher Begleitstoffe zu belasten, die sich vor der Sulfonierung ohne weiteres entfernen
lassen. Zu derartigen Produkten, die mit dem Sulfonierungsmittel stark gefärbte
Verunreinigungen geben, gehören beispielsweise auch ungesättigte Fettsäuren oder
Fettsäurederivate. Daher sollen die zu verarbeitenden Fettstoffe möglichst weitgehend
gesättigt sein, d. h. sie sollen Jodzahlen unterhalb von 5, vorzugsweise unterhalb
von 2 haben. Bei der Sulfonierung geht man zweckmäßigerweise von Destillaten aus,
sofern die Fettsäureester unter den jeweiligen technischen Voraussetzungen destillierbar
sind. Verzichtet man bei Produkten, die wegen eines hohen Siedepunktes oder aus
anderen Gründen nur mit besonderem technischem Aufwand zu destillieren
sind,
wie beispielsweise bei Triglyceriden, auf eine Destillation, dann empfiehlt es sich,
in dem zu sulfonierenden Ausgangsmaterial vorhandene Verunreinigungen vorher zu
entfernen. Hierzu gehören im Falle der natürlichen Fette, insbesondere der natürlichen
Triglyceride, beispielsweise Eiweiß- und Schleimstoffe, die man bei der Entsäuerung
und Raffination der Öle in an sich bekannter Weise entfernt.
-
Auch diese Fettstoffe sollen weitgehend hydriert sein, so daß deren
Jodzahl unterhalb 5 und vorzugsweise unterhalb 2 liegt.
-
Die Sulfonierung mit gasförmigem Schwefeltrioxyd ist an sich bekannt
und kann in beliebiger Weise vorgenommen werden. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen,
durch das vollständig aufgeschmolzene, nicht mit Lösungsmitteln verdünnte Ausgangsmaterial
einen Gasstrom, vorzugsweise einen Luftstrom hindurchzuleiten, der Schwefeltrioxyd
enthält.
-
Die erfindungsgemäß zu verarbeitenden sauren Sulfonierungsprodukte
von Fettsäureestern enthalten überschüssiges Schwefeltrioxyd, das in einer Menge
von 0,05 bis 1 Mol Überschuß, bezogen auf 1 Mol Fettsäurerest, vorhanden sein kann.
Bevorzugt liegt hier der Überschuß im Bereich von 0,1 bis 0,7 und insbesondere im
Bereich von 0,1 bis 0,4 Mol Sulfonierungsmittel, insbesondere Schwefeltrioxyd.
-
Die erfindungsgemäße Bleiche kann sowohl unmittelbar im Anschluß
an die Sulfonierung ohne jede weitere Aufarbeitung an dem rohen Sulfonierungsprodukt
durchgeführt werden, das noch überschüssiges Sulfonierungsmittel enthält; man kann
aber auch die mit Wasser mehr oder weniger verdünnten rohen Sulfonierungsprodukte
erfindungsgemäß bleichen.
-
Zur Bleiche wird dem Sulfonierungsprodukt Wasserstoffsuperoxyd zugesetzt
oder Verbindungen, die unter den Bedingungen der Behandlung Wasserstoffsuperoxyd
bilden. Bereits bei Zusatz geringer Mengen von beispielsweise 0,2 Gewichtsprozent,
berechnet als 100°/Oiges H202 und bezogen auf das nicht aufgearbeitete rohe Sulfonierungsprodukt,
ist eine deutliche Farbaufhellung festzustellen, die sich kolorimetrisch zunächst
bei der Blaukomponente bemerkbar macht, um mit steigenden H202-Mengen, die z. B.
-
0,5, 1 oder 1,5 Gewichtsprozent betragen können, auch auf die Rot-
und Gelbkomponepte überzugehen.
-
Die hier genannten Wasserstoffsuperoxydmengen sind allerdings nur
als beispielhafte Angaben zu werten.
-
Es ist in jedem einzelnen Fall festzustellen, welche Mengen notwendig
sind, um den für den jeweiligen Zweck ausreichenden Bleicheffekt zu erzielen. Die
anzuwendenden Wasserstoffsuperoxydmengen richten sich selbstverständlich nach der
Menge der gefärbten Verunreinigungen, die möglicherweise mit der Kettenlänge der
Fettsäuren ansteigt: bei längerkettigen Fettsäuren sind größere Wasserstoffsuperoxydmengen
notwendig als bei kürzerkettigen. Im allgemeinen wird man mit 0,2 Gewichtsprozent
Wasserstoffsuperoxyd bereits eine merkliche Aufhellung erzielen, die aber bei Steigerung
der Bleichmittelmenge, beispielsweise bis auf 3 Gewichtsprozent, noch verbessert
werden kann. In besonderen Fällen kann man bis zu 6 Gewichtsprozent Bleichmittel
gehen. Vorzugsweise arbeitet man mit 1 bis 3 Gewichtsprozent, berechnet als 1000/,ges
H202, bezogen auf das rohe Sulfonierungsprodukt.
-
Das Wasserstoffsuperoxyd kann in allen handelsüblichen Konzentrationen
angewandt werden, beispielsweise in Konzentrationen von 1 bis 100 Ge-
wichtsprozent;
vorzugsweise arbeitet man mit Konzentrationen von 20 bis 75 und insbesondere von
30 bis 60 Gewichtsprozent H2O2.
-
Die zu bleichenden Ausgangsmaterialien können manchmal Wasser enthalten;
da außerdem das als Bleichmittel dienende Wasserstoffperoxyd selten als 1000/,ges
Produkt angewandt wird, kommen durch das Bleichmittel meist mehr oder weniger große
Wassermengen in das zu bleichende Sulfonierungsprodukt hinein. Erfindungsgemäß ist
nun die Konzentration des als Bleich mittel zu verwendenden Wasserstoffsuperoxyds
in Abhängigkeit von der Menge des anzuwendenden H202 so zu wählen, daß die aus dem
vorhandenen Wasser und dem Sulfonierungsmittel sich bildende Schwefelsäure nicht
verdünnter ist als eine 200/,ige Schwefelsäure. Es kann allerdings sehr viel weniger
Wasser eingebracht werden, so daß das Schwefeltrioxyd nur zu einem Teil in Schwefelsäure
umgewandelt wird. Der Wassergehalt kann so gering sein, daß, rechnerisch betrachtet,
ein Gemisch von 90 Gewichtsprozent SO, und 10 Gewichtsprozent H2O vorliegt. Vorzugsweise
arbeitet man mit solchen Wassermengen bzw. Wasserstoffsuperoxydkonzentrationen,
daß der SO3-Gehalt des obengenannten Gemisches im Bereich von 90 bis 50 Gewichtsprozent
liegt.
-
Da Schwefeltrioxyd, Wasserstoffsuperoxyd und Wasser mit der zu bleichenden
Sulfonsäure vermischt sind, haben die oben angegebenen Konzentrationen nur rechnerische
Bedeutung; die errechnen sich aus der überschüssigen Sulfonierungsmittelmenge und
der bei Beginn des Verfahrens eingesetzten Wassermenge ohne Berücksichtigung der
Menge an Sulfonsäure und sonstiger Nebenprodukte. Die während der Bleiche aus dem
Wasserstoffsuperoxyd gebildeten Wassermengen sind dabei nicht in Rechnung gesetzt.
-
Das Arbeiten innerhalb der angegebenen Konzentrationsbereiche hat
bei Fettsäureestern den Vorteil, daß eine Spaltung der Esterbindung praktisch nicht
ins Gewicht fällt.
-
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens setzt man das Wasserstoffsuperoxyd
in der notwendigen, gegebenenfalls durch Vorversuche ermittelten Menge zu der Sulfonsäure
zu. Diese erwärmt sich manchmal, beispielsweise bis auf Temperaturen von 60"C. Tritt
keine Selbsterwärmung ein, dann empfiehlt es sich, das zu bleichende Produkt zu
erwärmen.
-
Es ist aber darauf zu achten, daß die Temperatur des Gemisches 1000
C nicht überschreitet. Mit so hohen Temperaturen sollte man tunlichst nur dann arbeiten,
wenn apparativ die Möglichkeit gegeben ist, die bei dieser Temperatur sehr schnell
entbundene Reaktionswärme abzuführen. Ist das nicht das Fall, dann bleibt man zweckmäßigerweise
bei Temperaturen unterhalb von 90 und vorzugsweise unterhalb von 800 C.
-
Die Dauer des Bleichens variiert mit dem Ausgangsmaterial, der Wasserstoffsuperoxydmenge
und Temperatur, die wenigstens 20 C betragen soll. Kurze Reaktionszeiten von beispielsweise
2 bis 15 Minuten werden im allgemeinen bei hohen Temperaturen von beispielsweise
70 bis 90"C angewandt, während man bei niedrigeren Temperaturen von beispielsweise
40 bis 70"C mit Reaktionszeiten von 15 Minuten bis 5 Stunden arbeitet. Diese Zeiten
sind nur als Richtwerte zu betrachten; die Bleichdauer kann kürzer oder länger sein
und im Bereich von einer Minute bis 75 Stunden liegen.
-
Die gebleichten Verfahrensprodukte können nun in an sich bekannter
Weise in ihre Salze übergeführt werden.
-
Man hat zwar schon Alkylarylsulfonsäuren mit Wasserstoffsuperoxyd
gebleicht (deutsche Auslegeschrift 1 081 007). Hieraus war die erfolgreiche Durchführbarkeit
dieses Verfahrens bei Sulfofettsäureestern nicht herzuleiten, weil in beiden Fällen
die zu sulfonierenden Ausgangsmaterialien ganz anderen Ursprungs sind und man nicht
damit rechnen konnte, daß sich die bei der Sulfonierung bildenden Verunreinigungen
gleich verhalten würden. Tatsächlich besteht ein Unterschied zwischen den bei der
Sulfonierung von Alkylaromaten bzw. bei der Sulfonierung von Fettsäureestern entstehenden
gefärbten Verunreinigungen. Während man beispielsweise die in Alkylaromaten vorhandenen
Verunreinigungen durch eine Wäsche mit Schwefelsäure vor der Sulfonierung entfernen
kann und dann bei der Sulfonierung auch ohne Bleiche hellfarbige Sulfonsäuren erhält,
führt eine Vorbehandlung der zu sulfonierenden Fettsäureester mit Schwefelsäure
nicht zu einer merklichen Farbaufhellung der Sulfonierungsprodukte.
-
Ähnliches gilt für die Farbveränderung beim Neutralisieren: Während
auch verhältnismäßig dunkelfarbige Alkylbenzolsulfonsäuren beim Neutralisieren sehr
viel heller werden, ist bei Sulfofettsäureestern das Gegenteil der Fall; sie werden
beim Neutralisieren dunkler. Diese bei Alkylbenzolsulfonsäuren gewünschte und bei
Sulfofettsäureestern unerwünschte Farbveränderung macht sich in beiden Fällen besonders
stark bei der Blaukomponente bemerkbar, die in Kombination mit der Rot- und Gelbkomponente
für den schwarzbraunen Farbton der Produkte verantwortlich ist.
-
Die Durchführbarkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens war weiter
darum nicht zu erwarten, weil die mit dem Wasserstoffsuperoxyd eingeschleppte bzw.
die sich aus dem Wasserstoffsuperoxyd bildende Menge Wasser ausreicht, um den gesamten
Fettsäureester zu spalten, was angesichts der im rohen Sulfonierungsprodukt vorhandenen
Mengen an Schwefeltrioxyd durchaus zu erwarten gewesen wäre. Das ist aber nicht
der Fall.
-
Allerdings hat man in der USA.- Patentschrift 2 460 968 bereits vorgeschlagen,
durch Einwirken von Chlorsulfonsäure in Gegenwart von Lösungsmitteln auf Fettsäureester
erhaltenen Sulfofettsäureester mit Wasserstoffperoxyd zu bleichen. Will man nun
nach diesem bekannten Verfahren einen Sulfofettsäureester mit einem befriedigenden
Sulfonierungsgrad herstellen, so ist das nur bei Einhalten von sehr langen Sulfonierungszeiten
möglich. Dabei werden aber zwangsläufig große Mengen an gefärbten Zersetzungsprodukten
gebildet, deren Bleiche unter technisch brauchbaren Bedingungen kaum mehr möglich
ist.
-
Hierin dürfte auch der Grund dafür liegen, daß dieses Verfahren keinen
Eingang in die Praxisgefunden hat. Eine Gruppe von Fachleuten, zu denen auch J.
K. Weil, A. J. St i r t o n, R. G. Bistline jr. und W. C. A u 1 t gehören, hat sich
intensiv mit der Herstellung von Sulfofettsäureestern befaßt, und sie haben auch
versucht, die durch Sulfonierung von Fettsäuren mit Schwefeltrioxyd erhaltenen Sulfonsäuren
zu reinigen, jedoch bereiten diese Versuche nach »The Journal of the American Oil
Chemists' Society<(, Bd. 37 (1960), S. 679, linke Spalte, letzter Absatz, und
rechte Spalte, sechster Absatz, erhebliche Schwierigkeiten. Man hat daher die Reinigung
auf dem Umweg
über die Salze dieser Verbindungen versucht; die so erhaltenen Sulfofettsäuren
wurden dann verestert.
-
Es war daher besonders überraschend, daß die durch Sulfonieren von
Fettsäureestern mit gasförmigem, inertgasverdünntem Schwefeltrioxyd in Abwesenheit
von Lösungsmitteln erhaltenen rohen Produkte, die wegen ihrer tief schwarzbraunen
Farbe nur noch als wertlose Erzeugnisse anzusehen sind, durch Behandeln mit geringen
Mengen Wasserstoffperoxyd in hellfarbige Sulfonsäuren verwandelt werden können,
sofern man dafür sorgt, daß man innerhalb des erfindungsgemäß offenbarten Mengenverhältnisses
von SO8 und H20 im Sulfonierungsprodukt bleibt. Dadurch hat der Erfinder nicht etwa
das Arbeiten mit bestimmten optimalen Mengen an Bleichmittel beanspricht, wie man
sie, den Anregungen der USA.-Patentschrift 2 460 968 folgend, leicht feststellen
könnte, sondern der Erfinder hat bei ihren Versuchen eine Beziehung zwischen der
Menge des im rohen Sulfonierungsprodukt enthaltenen überschüssigen Sulfoniemngsmittels,
der Menge des beim Bleichen zugeführten Wassers und dem Bleicherfolg aufgefunden;
eine Feststellung, die aus dem Stand der Technik nicht ohne erfinderisches Zutun
zu entnehmen war. Auch die Angaben in der USA.-Patentsclrrift 2 195 187, insbesondere
Seite 1, rechte Spalte, Zeile 17 bis 19, und Seite 3, linke Spalte, Zeile 47 bis
50, wonach die Sulfonierung von Fettsäureestern mit Schwefeltrioxyd in Gegenwart
sehr geringer Wassermengen durchgeführt werden soll, geben keinen Hinweis auf die
für eine erfolgreiche Bleiche einzuhaltenden Bedingungen, ganz davon abgesehen,
daß beim bekannten Verfahren in Gegenwart von flüssigem Schwefeldioxyd gearbeitet
wird, d. h. unter sehr viel milderen Sulfonierungsbedingungen.
-
Während die ungebleichten rohen Sulfonierungsprodukte unangenehm
riechen und bei längerem Stehen Schwefeldioxyd entwickeln, haben die gebleichten
Produkte einen ausgesprochen angenehmen Geruch; sie können auch in nicht neutralisiertem
Zustand gelagert werden, ohne Schwefeldioxyd zu entwickeln.
-
Beispiele Die in den folgenden Beispielen beschriebenen Bleichversuche
wurden nach folgender allgemeiner Vorschrift durchgeführt: Das auf Zimmertemperatur
abgekühlte Sulfonierungsprodukt wurde unter Kühlung mit der benötigten Menge Wasserstoffsuperoxyd
versetzt, allmählich auf die Bleichtemperatur erwärmt und bei dieser Temperatur
gehalten. Sofern sich bei den Beispielen keine anderen Angaben finden, wurden 3
Gewichtsprozent H202, bezogen auf rohes Sulfonierungsprodukt, in Form eines 400/0eigen
Wasserstoffsuperoxyds verwendet und 30 Minuten lang bei 60OC gebleicht. Nach durchgeführter
Bleiche wurde das Reaktionsprodukt auf Zimmertemperatur abgekühlt und dann mit 300/0ihrer
Natronlauge neutralisiert. Die zum Bleichen zu verwendende Menge an H202 kann selbstverständlich
auch allmählich zugegeben werden; es läßt sich dann das Abkühlen des rohen Sulfonierungsproduktes
vor der H2O2-Zugabe und das anschließende Erwärmen auf die Bleichtemperatur vermeiden.
-
Zum Neutralisieren können an Stelle von Natronlauge auch alle anderen
üblicherweise verwandten säurebindenden Mittel dienen, wie z. B. Kalilauge oder
die Carbonate oder Bicarbonate der Alkalien, entsprechende
Erdalkaliverbindungen,
außerdem A mmoniak sowie organische Basen, insbesondere primäre, sekundäre oder
tertiäre Amine mit Alkyl- bzw. Alkylolresten von 1 bis 5 Kohlenstoffatomen.
-
Mit der in den Beispielen erwähnten »im Sulfone rungsprodukt vorhandenen
Schwefelsäure« ist die Schwefelsäure gemeint, die sich aus überschüssigem SO3 und
dem Wasser bildet, das insbesondere mit dem Wasserstoffsuperoxyd eingebracht wird.
Die in Gewichtsprozent angegebene Zusammensetzung dieser Schwefelsäure ist unter
der Voraussetzung errechnet, daß noch kein H202 reagiert hat.
-
Die Farbwerte wurden an wäßrigen Lösungen der neutralisierten ungebleichten
bzw. gebleichten Sulfonierungsprodukte gemessen, die 5 Gewichtsprozent des neutralisierten
Sulfonierungsproduktes enthielten.
-
Zur Messung wurde das »Lovibond-Tintometer« der Firma Tintometer Ltd.,
Salisbury/England, verwendet; die zu messenden Lösungen befanden sich in Küvetten
von 4 Zoll Schichtdicke.
-
Für die Herstellung der Ausgangsstoffe wird im Rahmen der Erfindung
kein Schutz begehrt.
-
Beispiel 1 Die verschiedenen Sulfonierungsprodukte, deren Bleiche
in diesem Beispiel beschrieben ist, wurden durch Sulfonieren eines Gemisches gleicher
Gewichtsteile der hydrierten Äthylester von Kokos- und Palmkernfettsäuren (SZ =
1,5, VZ = 222, JZ = 0) mit schwefeltrioxydhaltiger Luft bei 80°C hergestellt.
-
Die verarbeiteten Sulfonierungsprodukte enthielten pro Mol Fettsäureester
etwa 0,3 Mol nicht umgesetzten Schwefeltrioxyds gelöst. Die Farbwerte der ungebleichten
neutralisierten Sulfonierungsprodukte lagen etwa in folgendem Bereich: Gelb # 27,
Rot 14 bis 20, Blau 9 bis 16. a) Abhängigkeit der Bleichwirkung von der H2G2-Menge
| Bleichmittel- Zusammensetzung |
| menge in 01o der im Sulfonierungs- |
| loo0l0iges 1120,, produkt Farbwerte |
| bezogen auf rohes vorhandenen H2S04 |
| Sulfonierungs- Gelb Rot l Blau |
| produkt CIo 803 %H2O |
| 0,5 93 7 18,6 3,4 0,5 |
| 1 86 14 7,3 1,0 0,4 |
| 1,5 80 20 2,5 0,7 0,9 |
| 2 75 25 2,5 0,5 0,9 |
| 2,5 71 29 1,9 0,3 0,5 |
| 3 69 31 1,5 0,3 0,7 |
b) Abhängigkeit der Bleichwirkung von der Bleichtemperatur Zusammensetzung der im
Sulfonierungsprodukt vorhandenen Schwefelsäure: 690/o SO3 und 31 % 1120, Bleichzeit
15 Minuten
| Bleichtemperatur Farbwerte |
| °C Gelb Rot Blau |
| 20 18,0 3,3 0 |
| 40 10,0 1,7 0 |
| 60 4,4 1,2 0,5 |
| 80 23,0 1,2 0,5 |
c) Abhängigkeit der Bleichwirkung von der Zeit Zusammensetzung der im Sulfonierungsprodukt
vorhandenen Schwefelsäure: 69 0/, SO3 und 31% H2O, Bleichtemperatur 20°C
| Dauer des Bleichens Farbwerte |
| Gelb Rot Blau |
| 15 Minuten 15,1 2,7 0 |
| 30 Minuten 8,0 1,4 0 |
| 1 Stunde 7,3 1,3 0 |
| 3 Stunden 5,6 1,2 0 |
| 5 Stunden 4,8 0,9 0 |
| 9 Stunden 3,7 0,9 0 |
| 24 Stunden 3,5 0,7 0 |
| 48 Stunden 2,1 0,4 0 |
d) Abhängigkeit der Bleichwirkung von der Zeit Zusammensetzung der im Sulfonierungsprodukt
vorhandenen Schwefelsäure: 69 % SO3 und 31 0/0 H2O, Bleichtemperatur 60°C
| Dauer des Bleichens Farbwerte |
| Gelb zu Rot I Blau |
| 5 Minuten 8,3 1,3 | 0 |
| 15 Minuten 5,2 1,0 1 0 |
| 30 Minuten 3,2 0,7 0 |
| 1 Stunde 2,5 0,6 0 |
| 3 Stunden 2,2 0,5 0 |
e) Abhängigkeit der Bleichwirkung von der Zeit Zusammensetzung der im Sulfonierungsprodukt
vorhandenen Schwefelsäure: 69 0/, SO3 und 31 0/0 H2O, Bleichtemperatur 90°C
| Dauer des Bleichens Farbwerte |
| Gelb I Rot Blau |
| 5 Minuten 4,2 0,9 0 |
| 15 Minuten 3,5 0,8 0 |
| 30 Minuten 3,2 0,7 0 |
| 1 Stunde 27 3,5 0 |
| 2 Stunden 27 5,3 0 |
| 3 Stunden 27 6,2 0 |
f) Abhängigkeit der Bleichwirkung von der Konzentration des verwendeten Wasserstoffsuperoxyds.
1 Gewichtsprozent H202
| Zusammensetzung |
| Konzentration der im Sulfonierungs- Farbwerte |
| des verwendeten produkt vorhandenen |
| 11,0, in °/0 H,SO, |
| O!o SO, 1 °/o Hs0 Gelb 1 Rot Zu Blau |
| Farbe des un- |
| gebleichten |
| Produktes: 27 23 12 |
| 60 93 7 27 7,6 0 |
| 40 86 14 20 4,2 o |
| 30 81,5 18,5 18 3,0 P |
| 20 69 31 15 2,6 0 |
| 10 51 49 12 2,0 0 |
| 5 35 65 20 4,2 0 |
| 2 17 83 27 6,5 0 |
| 1 9 91 27 9,8 0 |
g) Abhängigkeit der Bleichwirkung von der Konzentration des verwandten
Wasserstoffsuperoxyds. 2 Gewichtsprozent H202
| Zusammensetzung |
| der im |
| Konzentration Sulfonierungs- Farbwerte |
| des verwandten produkt |
| H202 in'/, vorhandenen |
| H2SO4 |
| % SO3 % H2O Gelb Rot Blau |
| Farbe des un- |
| gebleichten |
| Produktes 27 23 12 |
| 80 95 5 18 7,0 0 |
| 60 88 12 18 6,2 0 |
| 40 75 25 9 1,8 0 |
| 30 69 31 5 1,0 0 |
| 20 51 49 4 0,7 0 |
| 10 36 64 11 2,0 0 |
| 5 20 80 22 4,8 0 |
| 2 9 91 27 7,2 0 |
| 1 4 96 27 15 0 |
h) Abhängigkeit der Bleichwirkung von der Konzentration des verwandten Wasserstoffsuperoxyds.
3 Gewichtsprozent H202
| Zusammensetzung |
| der im |
| Konzentration Sulfonierungs- Farbwerte |
| des verwandten produkt |
| H3O3 in 0/, vorhandenen |
| H2SO4 |
| % SO3 %H2O Gelb Rot Blau |
| Farbe des un- |
| gebleichten |
| Produktes 27 23 12 |
| 80 93 7 8,0 1,0 0 |
| 60 82 18 5,0 0,6 0 |
| 40 67 33 4,5 0,5 0 |
| 30 58 42 3 0,3 0 |
| 20 47 53 5 1,0 0 |
| 10 26 74 16 3,6 0 |
| 5 14 86 23 5,6 0 |
| 2 6 94 27 7,5 0 |
Beispiel 2 Analog, wie im Beispiel 1 beschrieben, wurde hydrierter Talgfettsäureäthylester
(SZ = 1,2, VZ = 187, JZ = 0) sulfoniert. Das rohe Sulfonierungsprodukt enthielt
pro Mol Fettsäureester etwa 0,4 Mol gelösten, nicht umgesetzten Schwefeltrioxyds.
| Bleichmittel- Zusammensetzung |
| menge in 0/0 der im |
| 100%iges H2O2, Sullonierungs- Farbwerte |
| bezogen auf |
| rohes Sulfonierungs- produkt |
| Sulfonierungs- vorhandenen H2SO4 |
| produkt % SO3 % H2O Gelb Rot Blau |
| 0 227,0 18,0 11,6 |
| 1 85 15 27,0 6,6 0,4 |
| 2 74 26 23,0 3,0 0 |
| 3 65,5 34,5 16,0 2,0 0 |
| 3,5 62 38 10,0 1,7 0 |
| 4 58,7 41,3 6,5 0,2 0,1 |
Beispiel 3 Gebleicht wurde das Sulfonierungsprodukt eines Gemisches gleicher Gewichtsteile
der in den Beispielen 1 und 2 genannten Fettsäureester.
| Bleichmittel- Zusammensetzung |
| menge in % der im |
| 100%iges H2O2, Sulfonierungs- Farbwerte |
| bezogen auf |
| rohes Sulfonierungs- produkt |
| Sulfonierungs- vorhandenen H2SOd |
| produkt % SOa %H2O Gelb Rot Blau |
| 0 227,0 16,4 10,7 |
| 1 85,5 14,5 27,0 3,8 0 |
| 2 74,5 15,5 17,0 2,0 0 |
| 3 66 34 9,0 1,6 0 |
| 3,5 63 37 8,5 1,7 0 |
| 4 59 41 2,0 0 0,2 |
Beispiel 4 Entsäuertes, gebleichtes, gehärtetes und gedämpftes Kokosfett (SZ = 0,4,
VZ = 253, JZ = 1) wurde, wie im Beispiel 1 beschrieben, sulfoniert. Das rohe Sulfonierungsprodukt
enthielt je Fettsäurerest etwa 0,3 Moleküle gelösten freien Schwefeltrioxyds. Nach
dem Bleichen und Neutralisieren ergab sich ein Sulfonat mit folgenden Farbzahlen
(Farbzahlen des Sulfonates aus dem ungebleichten Sulfonierungsprodukt): Gelb 1,7
(27), Rot 0,4 (12), Blau 0,3 (6,7).
-
Beispiel 5 Caprylsäureäthylester (SZ = 0,6, VZ = 325, JZ = 0) wurde,
wie in den vorhergehenden Beispielen beschrieben, mit Schwefeltrioxyd sulfoniert.
Das Sulfonierungsprodukt, das pro Mol Ester etwa 0,3 Mol Schwefeltrioxyd gelöst
enthielt, wurde mit 2 Gewichtsprozent H202 gebleicht. Nach dem Bleichen und Neutralisieren
ergab sich ein Sulfonat mit folgenden Farbzahlen (Farbzahlen des Sulfonates aus
dem ungebleichten Sulfonierungsprodukt): Gelb 0,8 (25), Rot 0,2 (9,5), Blau 0,2
(6,3).
-
Beispiel 6 In analoger Weise, wie im Beispiel 1 beschrieben, wurde
hydrierter Talgfettsäuremethylester (JZ = 0,1) sulfoniert. Beim Bleichen mit 4%
H202 wurden folgende Ergebnisse erzielt.
| Bleichmittel Zusammensetzung |
| menge in 0/, derim |
| lOO'/0iges H2O2, Sulfonierungs- Farbwerte |
| bezogen auf |
| rohes produkt |
| Sulfonierungs- vorhandenen H2SO4 |
| produkt °/OSO, I % H2O Gelb ß Rot Blau |
| Farbwerte des |
| ungebleichten |
| Produktes 27 18 15 |
| 80 89 11 7,1 0,6 0 |
| 60 76 24 5,8 0,5 0 |
| 40 58 42 6,0 0,6 0 |
| 20 33,5 66,5 11 2,2 0 |
| 10 18,4 81,6 18 8,0 0 |
| 5 9,7 90,3 23 12 1,1 |
| 3 6,0 94 25 18 3.5 |