DE1568663A1 - Verfahren zur Herstellung von Kohlepapierwachsen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Kohlepapierwachsan.

  Aus Rolmontanwaolis lassen eich nach allgemein bekannten Ver-

  fahren wertvolle Wachse für die verschiedensten Anwendungs-

  gebiete gewinnen, so z.8. durch oxrdative Bleichung und nach-

  folgende Veresterung Wachse für die Putsmittelindustrie,

  Textilindustrieoder auch Waches für die Herstellunb.von Farb-

  nassen zur Bescuichturig von Kohlepapieren. Den bisher bekannten

  Produkten fUr den letztgenannten Zweck haften jedoch zum Teil

  erhebliche Nachteile an, die eine unbeschränkte Verwendung ver-

  bieten. So müssen Wachse zur heretellung von Kohlepapierfarb-

  massen in der Lage sein, technische Ruße in grös:.ereri Mengen

  zu dispergieren, gegebenenfalls unter ,Zusatz von Rußdisperga-

  toren, wobei als Maß fur die Rußaufnalme das Fließverhalten

  einer nach einen einfachen Rezept hergestellten ICohlepapierfarb-

  wasse dient. Kohlepapierwachse müssen außerdem die Fähigkeit

  besitzen, zusammen mit mineralischen und vegetabilischen Ölen

  hatte Pasten zu bilden. Die Ölbindefähigkeit.kann als gut be-

  zeiehnet werden, wenn die Pasten das aufgenommene Öl auch bei

  etwas über der Umgebungstemperatur liegenden Temperaturen nicht

  ausschwitzen.

  Es wurde nun gefunden, daß man Kohlepapierwachee vorteilhaft

  aus Rohmontanwachs herstellen kann, wenn man das Itoluuoritanwaehs,

  gegebenenfalls nach vorangegangener Unisetzung mit höchstens der

  aus der Verseifungszahl des Wachses berechneten Menge eines alkalischen Metallhydroxyds, in fein verteilter Form bei -1'0 bis +400C mit der 2 bis 4-fachen Gewichtsmenge 40 bis.$0 Gew.%iger Salpetersäure auf eine Säurezahl von 45 bis 130 anoXydert, das- isolierte und säurefrei gewaschene Oxydat während 2 bis 5 Stunden einer Wärmebehandlung bei 130 bis 1fi0oC unterzieht und sodann zu 5 bis 40 % mit alkalisch reagierenden Hyfroxyden von Metallen der 1. und 2. Gruppe des Periodensystems neutra- lisiert. Für die verfahrensgemäße Herstellung eines Kohlepapierwachses ist sowohl entharztes als auch nicht entharztes Rohwontanwachs geeignet, welches man entweder direkt in fein verteiltem Zu- stand, z.H. gemahlen öder gesprüht im Temperaturbereich zwischen -10 und +400C, vorzugsweise bei 0 bis +200C, mit Salpetersäure umsetzen kann oder, wenn die Qualität des Endproduktes höchsten Anforderungen gerecht werden soll, vor der Salpeterüäureoxydation einer Alkalibehandlung unterziehen muß. Diera besteht darin, daß alkalische Metallhydroxyde, vorzugsweise solche der Alkalimetalle, insbesondere aber Natriumhydroxyd bei einer Temperatur oberhalb des bei ca. 80 bis 850C liegenden Schmelzpunkten des Wachses und unterhalb von 1800C, vorteilhaft bei etwa 100 bis 1500C all- mählich, beispielsweise im Laufe von 20 bis 120 Minuten in höchstens der aus der Verseifungazahl des Wachses berechneten Menge als hochprozentige, z.H. 50 Gew.%ige wässrige Lösung unter Rühren in die liolimontanwachsschmelze eingetragen werden. Da bei diesem Prozeß die Zähigkeit der Schmelze rapide ansteigt, läßt sich das Ende der Umsetzung daran erkennen, daß die Stromaufnahme des Mischorgans schließlich einen konstanten Wert erreicht, wo- rauf die entstandene Wachsseife abgekühlt und sodann durch Mahlen zerkleinert wird, Die Salpetersäureoxydation des Rohnontanwachses bzw. der 4urch die geschilderte Alkalibehandlunä erhaltenen Wachseeitog& er-. folgt in Suspension. Pro Gewichtsteil Wachspulver, dessen Korndurchmesser zweckmässigerweise 1 mm nicht überschreiten sollte, werden 2 bis 4, im allgemeinen 2 bis 3 Gew.Teile einer Salpetersäure, die 40 bis 80, vorzugsweise 50 bis 70 Gew.% IIN03 enthält, eingesetzt. Die Oxydation wird abge- brochen, wenn das Wachs eine Säurezahl von etwa 45 bis 120 aufweist, was im allgemeinen nach ca. 1 bis 3 Stunden Reaktions- zeit der Fall ist, indem man von der Säurephase trennt und mit Wasser säurefrei wäscht. Die abgetrennte Salpetersäure kann nach Ergänzung der verbrauchten Menge etwa 4 bis 5 mal eingesetzt werden. Werden Rolimontanwachsseifen oxydiert, so i'st es zweckmässig, einer bereits mehrmals verwendeten und damit Nitrate ,enthaltenden Säure die diesen äquivalente Menge an Schwefelsäure zuzufügen, um die gebundene Salpeter- säure wieder in Freiheit zu setzen. Die Wärmebehandlung des anoxydierten Rohmontanwachses, welche erforderlich ist, um geringe Mengen an Nitroverbindungen zu zer- stören, wird in der Weise durchgeführt, daß man das bereits leicht aufgehellte Wachspulver zunächst vorsichtig zusammen- schmilzt, sodann die Temperatur auf 130 bis 160°C, vorzugsweise 140 bis 1500C steigert und in diesem Temperaturbereich 2 bis 5, vorzugsweise 2 bis 3 Stunden rührt. Auch längere Verweilzeiten, selbst 10 oder 20 Stunden, verursachen jedoch keine Nachteile. Im allgemeinen besitzen Produkte, die in der oben beschriebenen Weise vorbehandelt wurden, bereits eine gute bis ausgezeichnete Rußdi spergi erung .
• FUr die teilweise Neutralisation der bei der Salpetersäure- oxydation gebildeten Wachssäuren, durch welche sie die noch fehlenden Kohlepapierwachseigenschaften erlangen, sind alkalisch reagierende Iiydroxyde der Metalle der 1. und 2. Gruppe des Periodensystems geeignet, beispielsweise Natrium-, Kalium-, Calzium-, Barium-, Magnesium- oder Zinkhydroxyd oder auch Mischungen derselben. Die Ifydroxyde werden entweder als konzentrierte, wässrige Lösungen oder auch als Pulver oder Schuppen unter Rühren in die geschmolzenen, auf 100 bis 130C gehaltenen Wachssäuren eingetragen, worauf man so lange weiterrührt, bis sich alles liydroxyd umgesetzt hat und das zugesetzte, bzw. bei der Reaktion entstandene Wasser verdampft ist. Die Alkalimenge soll 40 ;ö der für die totale Neutralisation der eingesetzten Wachssäuren erforderlichen Menge nicht überschreiten, jedoch mindestens 5 i betragen. Bevorzugt werden 10 bis 30 ;ö der freien Carboxylgruppen neutralisiert.
• Aus den erfindungsgemäß erhältlichen Wachsen können Farbmassen für Kohlepapiere bereitet werden, die vergleichbare Kompositionen mit entsprechenden Gehalten an Naturwachsen wie z.B. Carnaubawachs, in allen wesentlichen Eigenschaften übertreffen. Aus ihnen hergestellte Kohlepapiere zeigen eine hohe Ergiebigkeit, hohen Glanz und gutes ()lbindevermögen. Die Schrift ist genügend farbstark und zeichnet sich durch eine gute Randschürfe der Buchstaben aus.
• Entscheidende Vorteile des Verfahrens gegenüber anderen Verfahren zur Gewinnung von Kohlepapierwachsen aus Rohmontanwache bestehen darin, daß aufwendige Verfahrensschritte, wie z.B. Lösungsmittelextraktionen vermieden werden und daß dank der selektiven Aufoxydation des freien oder nachträglich durch alkalische Verseifung in Freiheit gesetzten unverseifbaren Anteils zu Carbonsäuren praktisch der gesamte Rohstoff in wirksame Substanz überführt werden kann. Beispiel 1 a) 10 kg nicht entharztes Rotunontanwachs (SZ 24, VZ 76) werden in einem beheizbaren Kne.ter aufgeschmolzen und auf etwa 130°C erhitzt. Dann läßt man bei laufenden Knetorganen eine Lösung von 534 g Na011 in 550 ml Wasser im Laufe von 90 Minuten zulaufen. Nach einer Laufzeit von weiteren 4 Stunden hat der Ansatz die maximale Viscosität erreicht. Das Verseifungsprodukt wird abgelassen und nach dem Erkalten gemahlen" b) 10 kg dieser Natriumseife werden im Laufe einer Stunde in 20 Liter Salpetersäure (d - 1,.4), die vorher in einem Edelstahlkessel auf eine Temperatur zwischen 10o und 150C abgekühlt wurde, unter Rühren eingetragen. Dann wird bei eben derselben Temperatur noch 2 Stunden weitergerührt. Nach dem Abtrennen der Säurephase und dem Auswaschen der Säurereste wird das angefallene Wachspulver vorsichtig aufgeschmolzen und dann die Temperatur der Schmelze auf 1500 gesteigert. Hei dieser Temperatur wird das Wachs mindestens 3 Stunden gehalten. Plan erhält ein dunkel gefärbtes Wachs mit folgenden Kennzahlen: Säurezahl 108,5, Verseifungszahl 151,9, Fließpunkt/Tropfpunkt 77/780C.
• c) In 1 kg des geschmolzenen Wachses werden unter kräftigem Rühren bei 110 bis 1150C 6,2 g Calziumhydroxyd eingetragen. Es wird 1 Stunde nachgerührt. Man erhält ein Wachs mit der Säurezahl 82,6, der Verseifungszahl 112,'7 und dem Fließ/Tropfpunkt von 98/99°C, das sich durch gute Rußaufnahme und eine für ein Kohlepapierwachs ausreichende Ölbindefähigkeit aus-- zeichnet. Beispiel 2 1 kg eines nach Beispiel 1 b) durch Salpetersäurebetiandlund von entharztem Rohmontanwachs hergestellten anoxydierten Rohmontanwachses mit der Säurezahl 106 wird aufgeschmolzen und bis auf 110 bis 1150C erhitzt. Bei dieser Temperatur werden unter Rühren 13 g Zn (011)2 zugesetzt. Im Laufe einer Stunde sinkt die Säurezahl auf 9? ab. Dieses Wachs, das sehr gute Kohlepapiereigenschaften aufweist, besitzt eine Verseifungszahl von 143 und einen Fließ/Tropfpunkt von 814/870C.

Claims (2)

1. Patentanspruch; Verfahren zur Herstellung von Koflepapierwachsen aus Rojimontanwachs, dadurch gekennzeichnet, daß man das Rolimontanwachs., gegebenenfalls nach vorangegangener Umsetzung mit höchstens der aus der Verseifungszahl des Wachses berechneten Menge eines alkalischen Metallhydroxyds, in fein verteilter Form bei -10 bis +400C mit der 2 bis 4-fachen Gewichtsmenge 40 bis $0 Gew.13#iger Salpetersäure auf eine Säurezahl von 45 bis 130 anoxydiert, das isolierte und säurefrei ge- waschene Oxydat während 2 bis 5 Stunden einer Wärmebe- handlung bei 130 bis 1600C unterzieht und sodann zu 5 bis 40 % mit alkalisch reagierenden llydroxyden von Metallen der 1 und
2. 2. Gruppe des Periodensystems neutralisiert.