DE1794403B2 - METHOD OF DISTILLING TALLOEL - Google Patents
METHOD OF DISTILLING TALLOELInfo
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Description
il)il)
in der η wenigstens 1 ist, m für O oder wenigstens 1 steht, ρ eine Zahl von 0 bis 100 darstellt, χ eine Zahl von 1 bis 3 bedeutet, Aryl für Phenyl, Naphthyl oder Anthracyl steht und R einen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen bedeutet, vornimmt.in which η is at least 1, m is O or at least 1, ρ is a number from 0 to 100, χ is a number from 1 to 3, aryl is phenyl, naphthyl or anthracyl and R is a hydrocarbon radical having 1 to 22 carbon atoms means, undertakes.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Behandlungsverbindung Polythioresorcin verwendet, für das ρ einen Wert von 5 bis 20 hat.2. The method according to claim 1, characterized in that there is used as the treatment compound Polythioresorcinol is used, for which ρ has a value from 5 to 20.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Behandlungsverbindung 4,4'-Thiobisresorcin oder 2,2'-Thiobis(4-methyl-6-tert.-butylphenol) verwendet.3. The method according to claim 1, characterized in that there is used as the treatment compound 4,4'-thiobisresorcinol or 2,2'-thiobis (4-methyl-6-tert-butylphenol) is used.
j (Aryl) - S x -
j
Die Erfindung betrifft ein neues Verfahren zum Destillieren von Tallöl durch Verdampfen bei Temperaturen von etwa 240 bis 275" C bei einem Druck von etwa 50 bis 100 mm und anschließendes Kondensieren. The invention relates to a new method for distilling tall oil by evaporation at temperatures from about 240 to 275 "C at a pressure of about 50 to 100 mm and then condensing.
Das als Ausgangsmaterial für die erfindungsgcmäßen Zwecke verwendete Tallöl ist eine Mischung aus Harz- und Fettsäuren, die durch Ansäuern der »Schwarzlaugenseife« freigesetzt wird. Die Schwarzlaugenseife scheidet sich als sogenannte »Scummings« an der Oberfläche der »Schwarzlauge« ab, die aus der alkalischen Aufschlußflüssigkeit besteht, die beim Sulfat- oder »Kraft«-Verfahren zur Herstellung von Papier aus dem Papierbrei ausgewaschen wird. Das rohe Tallöl wird dann gewöhnlich einer fraktionierten oder einer Wasserdampfdestillation unterworfen, wodurch man verschiedene Fraktionen erhält, die von Harz-FcUsäuremischungen mit einem Fettsäuregehalt von nur etwa 1 Gewichtsprozent und einem Harzgehalt von etwa 99 Gewichtsprozent, gewöhnlich bis zu etwa 90 Gewichtsprozent, bis zu anderen derartigen Mischungen reichen, bei denen der Harzgehalt weniger als etwa 1 Gewichtsprozent, z. B. 0,3 Gewichtsprozent, und der Fettsäuregchalt etwa 99 Gewichtsprozent, z. B. 99.3 Gewichtsprozent, beträgt.As a starting material for the erfindungsgcmäße Tall oil used for purposes is a mixture of resin and fatty acids obtained by acidifying the "Black liquor soap" is released. The black liquor soap separates itself as so-called "scummings" on the surface of the "black liquor", which consists of the alkaline digestion liquid that is used in the Sulphate or "Kraft" process for making paper is washed out of the pulp. That Crude tall oil is then usually subjected to fractional or steam distillation, whereby different fractions are obtained, those of resin-FcUsäuremischungen with a fatty acid content of only about 1 percent by weight and a resin content of about 99 percent by weight, usually up to to about 90 percent by weight, to other such Mixtures range in which the resin content is less than about 1 percent by weight, e.g. B. 0.3 percent by weight, and the fatty acid content about 99 percent by weight, e.g. B. 99.3 percent by weight.
Die Bezeichnung »Tallölfraktion mit überwiegendem Fettsäuregchalt«. wie sie hierin verwendet wird, bedeutet rohe sovent säureraflinicrtc und destillierte Tallölfraktionen sowie durch fraktionierte Destillation erhaltene Tallölprodukte, die jeweils einen Fettsäuregehalt von wenigstens etwa 50 Gewichtsprozent aufweisen, während der Rest hauptsächlich aus Harzsäuren neben kleineren Mengen unverseifbaren Stoffen mit komplizierter chemischer Zusammensetzung besteht. Die Fettsäuren bestehen hauptsächlich aus einer Mischung von ölsäure, Linolsäure, Linol-Palmitin- und Stearinsäureverbindungen zusammen mit kleineren Mengen von Palmitoleinsäure, gesättigten Säuren mit höherem Molekulargewicht, z. B. Arachinsäure (C20), Behensäure (C22), ungesättigten und mehrfach ungesättigten Säuren mit höherem Molekulargewicht und niedrigsiedenden monobasischen und dibasischen Säuren.The term »tall oil fraction with predominantly fatty acid content«. As used herein, crude sovent säureraflinicrtc and distilled tall oil fractions as well as tall oil products obtained by fractional distillation, each having a fatty acid content of at least about 50 percent by weight, while the remainder consists mainly of resin acids in addition to smaller amounts of unsaponifiable substances with a complex chemical composition. The fatty acids consist mainly of a mixture of oleic acid, linoleic acid, linoleic, palmitic and stearic acid compounds along with smaller amounts of palmitoleic acid, saturated acids of higher molecular weight, e.g. B. arachidic acid (C 20 ), behenic acid (C 22 ), unsaturated and polyunsaturated acids with a higher molecular weight and low-boiling monobasic and dibasic acids.
Für die erfindungsgemäße Behandlung bevorzugte Tallöle sind die im Handel erhältlichen säure solventraffinierten Tallöle. Diese bestehen aus rohen Tallölen. die in einem Kohlenwasserstofflösungsmittel, z. B. Hexan, in einem Gewichtsverhältnis von etwa 40 Teilen Tallöl zu 60 Teilen Hexan aufgeschlämmt, dann mit etwa 8 bis 12 Gewichtsprozent 96- bis 100%iger konz. Schwefelsäure bei etwa 35 bis 40 C behandc't und abgetrennt worden sind. Solche raffinierten Tallöle enthalten im allgemeinen etwa 50 Gewichtsprozent oder mehr Fettsäuren, während der Rest aus Harzsäuren, dimerisierten Harzsäuren und unverseifbaren Stoffen besteht.Tall oils preferred for the treatment according to the invention are the commercially available acid solvent-refined tall oils. These consist of raw tall oils. those in a hydrocarbon solvent, e.g. B. hexane, in a weight ratio of about 40 parts Tall oil slurried to 60 parts of hexane, then with about 8 to 12 percent by weight 96 to 100% conc. Sulfuric acid at about 35 to 40 C''t have been treated and separated. Such refined tall oils generally contain about 50 percent by weight or more fatty acids, while the remainder consists of resin acids, dimerized resin acids and unsaponifiables.
Weitere bevorzugte Tallöle sind die im Handel erhältlichen Tallölfraktionen. die mindestens 90 Gewichtsprozent Fettsäuren und höchstens 5 Gewichtsprozent Harzsäuren enthalten, während der Rest aus kleineren Mengen von kompliziert aufgebauten unverseifbaren Stoffen besteht.Further preferred tall oils are the commercially available tall oil fractions. which is at least 90 percent by weight Fatty acids and contain a maximum of 5 percent by weight resin acids, while the remainder is made up consists of smaller amounts of intricately structured unsaponifiable substances.
Für viele Anwendungsgebiete für Tallö1 ist es von Bedeutung, daß das Material hell gefärbt ist und daß die Farbe unter normalen Gebrauchsbedingungen gleich bleibt. So werden Harzverbindungen beispielsweise in weitem Umfang für die Herstellung von Papierleim, als Weichmacher für Folien, z. B. aus Polyäthylen und Polypropylen, und für die Herstellung von synthetischen Harzen für Anstrichmittel und Lacke verwendet. Für diese und andere Verwendungszwecke wird ein hellgefärhtes Produkt verlangt, das außerdem farbstabil ist.For many areas of application for Tallö 1 , it is important that the material is lightly colored and that the color remains the same under normal conditions of use. For example, resin compounds are widely used in the production of paper glue, as plasticizers for films, e.g. B. made of polyethylene and polypropylene, and used for the production of synthetic resins for paints and varnishes. For this and other purposes a light colored product is required which is also color stable.
Um die auf diese Weise erhaltene verbesserte Farbe zu stabilisieren, ist es üblich geworden, bekannte Oxydationsinhibitoren zuzugeben.In order to stabilize the improved color obtained in this way, it has become customary to use known antioxidants admit it.
Die bekannten Methoden zum Aufhellen und Stabilisieren von Tallölfettsäurcn sind zwar wirksam, sie weisen jedoch einige entscheidende Nachteile auf. So wird ein Teil der Fettsäuren zusammen mil färbenden Stoffen an den Adsorbenticn adsorbiert und geht verloren, wenn das adsorbierte Material verworfen wird, woraus such für das gewonnene gebleichte Produkt zusätzliche Kostcnbclaslungen ergeben. 1 einer ist häufig eine zweite Behandlung mit einem Oxydationsinhibitor erforderlich, um die verbesserte Farbe zu stabilisieren. Dadurch wird der Aufwand für das Endprodukt weiter erhöht.The known methods for lightening and stabilizing tall oil fatty acids are effective, they however, have some major disadvantages. So some of the fatty acids together become mil coloring Substances are adsorbed on the adsorbents and are lost when the adsorbed material is discarded which results in additional costs for the bleached product obtained. 1 one A second anti-oxidant treatment is often required to improve color to stabilize. This further increases the effort for the end product.
Fs ist bekannt, daß rohes Tallöl durch Erhitzen auf erhöhte Temperatur vor der Destillation oder durch Behandlung mit Schwefel. Schwefeldioxid. .Iod und ähnlichen Stoffen etwas gebleicht werden kann. Diese Verfahren erfordern jedoch einen ziemlich hohen Aufwand, da zusätzlich Einrichtungen und Verfahrensstufen nach der Destillation des rohen Tallöls benötigt werden. Außerdem wird zwar die Farbe des Tallöls verbessert, die Stabilität ist jedochIt is known that crude tall oil can be produced by heating to an elevated temperature prior to distillation or by treatment with sulfur. Sulfur dioxide. .Iodine and similar materials can be bleached a little. However, these methods require a fairly high outlay, since additional facilities and Process stages are required after the distillation of the crude tall oil. In addition, the Tall oil color improves, but stability is
häufig schlecht, und das Tallöl neigt in solchem Maß zur Zersetzung, daß die Wirkung der Bleiche soüar wieder aufgehoben wird.often bad, and tall oil tends to decompose to such an extent that the effect of bleaching is so great is canceled again.
In DT-PS 9 14 884 wird ein Verfahren zur Veredelung von Tallöl und daraus gewonnenen Destillaten. Raffinaten und Fraktionen beschrieben, das darin besteht, daß man das zu veredelnde Material in Gegenwart von basischen Katalysatoren einer Wärmebehandlung unterzieht. Die Wärmebehandlung erfolgt zweckmäßigerweise unter Luftabschluß sowie ι ο unter inerter Gasatmosphäre, und als basische Katalysatoren werden Oxide oder Hydroxide von Alkalimetallen oder Erdalkalimetallen oder basisch reagierende Salze von Alkalimetallen oder Erdalkalimetallen mit schwachen Säuren, wie Kohlensäure, verwendet. DT-PS 9 14 884 describes a process for refining tall oil and distillates obtained from it. Raffinates and fractions described, which consists in the fact that the material to be refined in the presence of basic catalysts subjected to a heat treatment. The heat treatment takes place expediently with the exclusion of air and ι ο under an inert gas atmosphere, and as basic catalysts are oxides or hydroxides of alkali metals or alkaline earth metals or basic reacting Salts of alkali metals or alkaline earth metals with weak acids such as carbonic acid are used.
Der Nachteil des obigen Verfahrens besteht jedoch darin, daß die verwendeten Katalysatoren nach beendigter Veredelungsbehandlung durch Einwirkung von Säuren unter Erwärmen und anschließendes Auswaschen mit Wasser aus dem behandelten Gemisch entfernt werden müssen, wie dies auf Seite 2. Zeilen 59 bis 63 und im einzelnen auf Seite 2. ab Zeile 109 bis Seite 3, Zeile 2, näher ausgeführt ist. Ohne eine derartige Nachbehandlung erhält man kein in jeder Hinsieht befriedigendes Produkt. Das beim erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzte Thiobisphcnol muß dagegen nach erfolgter Behandlung nicht entfernt werden, wodurch dieses Verfahren wesentlich weniger aufwendig ist.The disadvantage of the above process, however, is that the catalysts used after completion Refinement treatment through the action of acids with heating and subsequent washing out must be removed from the treated mixture with water, as described on page 2, lines 59 to 63 and in detail on page 2 from line 109 to page 3, line 2. Without such a Aftertreatment does not result in a product that is satisfactory in every respect. That with the invention Thiobisphcnol used in the process, on the other hand, does not have to be removed after treatment , whereby this process is much less expensive.
Nach »Tall Oil Refining«, 1952, S 44 bis 45 in Verbindung mit Seite 54, erfolgt eine Reinigung von Rohöl unter Verwendung bestimmter Chemikalien, insbesondere konz. Schwefelsäure. Da sich die dabei erhaltenen Reaktionsprodukte auf Grund der hohen Viskosität des Reaklionsgemisches nur schwer und nur mit großem Aufwand abtrennen lassen, wird die Umsetzung entweder direkt in Gegenwart eines Lösungsmittels durchgeführt, oder man muß das Reaktionsgemisch nach erfolgter Umsetzung mit diesem Lösungsmittel verdünnen. Das hierzu verwendete Lösungsmittel muß in Wasser unlöslich sein, damit sich die Reaktionsprodukte auswaschen lassen. Als geeiunete Lösungsmittel werden Pctroläther und Naphthas angeführt. Auch dieses Verfahren ist somit weit aufwendiger als eine einfache Destillation von Tallöl in Gegenwart einer bestimmten Behandlungsverbinduivz, die direkt zu einem brauchbaren Produkt führt.According to "Tall Oil Refining", 1952, pp. 44 to 45 in connection with page 54, crude oil is purified using certain chemicals, in particular conc. Sulfuric acid. Since the reaction products obtained are due to the high The viscosity of the reaction mixture can only be separated off with difficulty and only with great effort Reaction either carried out directly in the presence of a solvent, or the reaction mixture has to be used after the reaction has taken place, dilute with this solvent. The solvent used for this must be insoluble in water so that the reaction products can be washed out. As a committed Solvents are listed as pctrolether and naphtha. This procedure is also a long one more expensive than a simple distillation of tall oil in the presence of a certain treatment compound, which leads directly to a usable product.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist nun dadurch gekennzeichnet, daß man die Verdampfung in Gegenwart von etwa 0,01 bis 1 Gewichtsprozent einer Behandlungsverbindung der Formel 1The process according to the invention is now characterized in that the evaporation is carried out in the presence from about 0.01 to 1 percent by weight of a treatment compound of Formula 1
(OH)11 (OH),,(OH) 11 (OH) ,,
i 1i 1
(AnI) Sv (Aryl) H)(AnI) S v (aryl) H)
1 ;1 ;
(Ri,,,(Ri ,,,
(Aryl) Sv (Aryl) S v
in der 11 wenigstens 1 ist. m für 0 oder wenigstens 1 steht, ρ eine Zahl von 0 bis 100 darstellt, .v eine Zahl von 1 his 3 bedeutet. Aryl für Phenyl. Naphthyl oder Anthracyl steht und R einen Kohlenwasserstoff: es1, mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen bedeutet, vornimmt. Das verwendete Phcnolsulfid ist vorzugsweise ein Polvthioresorcin. bei dem ρ einen Wert von 5 bis 20 hat. Insbesondere verwendet man 4,4'-Thiobisresorcin oder 2,2'-Thiobis (4-methyl-6-tert.-butylphenol). Die Menge an verwendeter Behandlungsverbindung beträgt vorzugsweise 0,05 bis 0,2 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des Tallöls.in which 11 is at least 1. m is 0 or at least 1, ρ is a number from 0 to 100, .v is a number from 1 to 3. Aryl for phenyl. Naphthyl or anthracyl and R is a hydrocarbon: it means 1 , with 1 to 22 carbon atoms, represents. The phenol sulfide used is preferably a polythioresorcinol. where ρ has a value from 5 to 20. In particular, 4,4'-thiobisresorcinol or 2,2'-thiobis (4-methyl-6-tert-butylphenol) are used. The amount of treating compound used is preferably 0.05 to 0.2 percent by weight based on the weight of the tall oil.
Der Kohlenwasserstoffrest R ist z. B. ein Alkyl-, Cycloalkyl- oder substituierter Alkylrest, beispielsweise mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, worin die Substiluenten aus Cycloalkyl-, Aryl-, Alkarylgruppen u. dgl. bestehen. Der Rest R weist vorzugsweise 1 bis 22 Kohlenstoffatome auf. Bevorzugte Alkylgruppen sind geradkettige, sekundäre und tertiäre Alkylgruppen mit bis zu 8 Kohlenstoffatomen. Bevorzugte Arylgruppen sind solche, die 6 bis 18 Kohienstoffatome enthalten. Beispiele dafür sind Phenyl, Naphthyl und Anthracyl. Typische Cycloalkylgruppen enthalten 3 bis 8 Ringkohlenstoffatome, z. B. Cyclopropyl, Cyclopentyl und Cyclohexyl.The hydrocarbon radical R is z. B. an alkyl, cycloalkyl or substituted alkyl radical, for example having 1 to 8 carbon atoms, in which the substituents consist of cycloalkyl, aryl, alkaryl groups and the like. The radical R preferably has 1 to 22 carbon atoms. Preferred alkyl groups are straight-chain, secondary and tertiary alkyl groups with up to 8 carbon atoms. Preferred aryl groups are those which have 6 to 18 carbon atoms contain. Examples are phenyl, naphthyl and anthracyl. Typical cycloalkyl groups contain 3 up to 8 ring carbon atoms, e.g. B. cyclopropyl, cyclopentyl and cyclohexyl.
Wenn die in der vorstehenden Formel I angegebenen Arylreste aus Phenylrestcn bestehen, dann beträgt die Summe von m und π an jedem Phenylring für p = 0, wie klar zu ersehen ist, nicht mehr als 5. und wenn ρ den Wert 1 oder einen höheren Wert hat, ist die Summe von m und /1 an jedem Phenylring nicht größer als 4. Es leuchtet jedoch ebenfalls ein. daß 11 und in höhere Werte annehmen können, wenn die in der Formel angegebenen Arylreste aus Naphthyl- oder Anthrac\lrcsten bestehen, da dann mehr als 5 bzw. 4 Stellen für OH- und R-Substituenten zur Verfugung stehen, wenn ρ 0 oder wenigstens 1 bedeutet. Hie Werte für in, η. χ und ρ sind mit Ausnahme des Wertes 0 positive ganze Zahlen.If the aryl radicals given in the above formula I consist of phenyl radicals, then the sum of m and π on each phenyl ring for p = 0, as can be clearly seen, is not more than 5. and when ρ is 1 or a higher value has, the sum of m and / 1 on any phenyl ring is no greater than 4. However, it also makes sense. that 11 and in can assume higher values if the aryl radicals given in the formula consist of naphthyl or anthracite radicals, since then more than 5 or 4 positions are available for OH and R substituents if ρ is 0 or at least 1 means. Here values for in, η. With the exception of the value 0, χ and ρ are positive integers.
Die oben angegebene Formel umfaßt Verbindungen und Stellungsisomerc mit R-Gruppen gemischler Art. d. h. die Gruppen oder die Gruppen R an einem Arylring können sich von denen an dem anderen Arylring unterscheiden. »1 und »1 können für jeden Arylring gleich oder verschieden sein, und wenn mehr als eire Gruppe R an einem Arylring vorhanden ist. können solche Gruppen gleich oder verschieden sein.The formula given above includes compounds and positional isomers with R groups of a mixed nature. d. H. the groups or groups R on an aryl ring may differ from those on the other aryl ring. »1 and» 1 can be for each aryl ring be the same or different, and if more than one Group R is present on an aryl ring. such groups can be the same or different.
Aus der wiederkehrenden Einheit der oben angegebenen Formel 1 ist zu ersehen, daß für die erfindungsgemäßen Zwecke nicht nur Thiobisverbindungen (p = 0). sondern auch Stoffe mit höhet cm Molekulargewicht, bei denen /.. B. ρ einen Wert von 100 oder mehr bedeutet, in Betracht kommen, vorausgesetzt, daß eine ausreichende Zahl von Stellen für eine Polymerisation verfügbar ist, z. B., daß die Summe von J! und in. wenn der angegebene Arylrest aus einem Phenylrest besteht, 4 nicht überschreitet. Die obere Grenze für das Molekulargewicht hängt nur davon ab. wie die Verbindung hergestellt wird, z. B. ob das Material in dem Reaklionsmedium für eine weitergehende Polymerisation ausreichend fließfähig ist. sowie von den Anwendungsbedingungen. /. B. davon, ob das Material für einen guten Kontakt mit dem /u bleichenden Stoff wirksam vermischt werden kann. Ein Polymeres mil so hohem Molekulargewicht, daß es klebrig oder glasartig ist und nicht mehr gehandhabt weiden kann, ist natürlich bei der praktischen Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens /11 vermeiden. Aus wirtschaftliehen Gründen und wegen der leichten llerstellbarkeit und Anwendbarkeit für die erfindungsgemäßen /wecke sind bevorzugte Behandlungsmittel solche, die in dem behandelten Material löslich sind. z. B. Verbindungen der Formel I. worin ρ einen Wert im Bereich von 5 bis etwa 20 aufweist. From the repeating unit of the formula 1 given above it can be seen that for the purposes according to the invention not only thiobis compounds (p = 0). but also substances with a high molecular weight, in which / .. B. ρ is a value of 100 or more, come into consideration, provided that a sufficient number of sites are available for polymerization, e.g. B. that the sum of J! and in. if the specified aryl radical consists of a phenyl radical, does not exceed 4. The upper limit for the molecular weight depends only on it. how the connection is made, e.g. B. whether the material in the reaction medium is sufficiently flowable for further polymerization. as well as the conditions of use. /. E.g. whether the material can be effectively mixed for good contact with the bleaching material. A polymer of such a high molecular weight that it is sticky or glassy and can no longer be handled is, of course, to be avoided in the practice of the inventive method / 11. For economic reasons and because they are easy to prepare and use for the purposes of the invention, preferred treatment agents are those which are soluble in the material being treated. z. B. Compounds of Formula I. wherein ρ has a value in the range from 5 to about 20.
Typische Beispiele für erfindungsgemäße Behandlungsmittel sind folgende:Typical examples of treatment agents according to the invention are the following:
Thiobisnaphthole, z. B.Thiobisnaphthols, e.g. B.
1,1 '-ThiobisOnaphthol),
2,2'-Thiobis((i-naphthol),1,1'-thiobis-onaphthol),
2,2'-thiobis ((i-naphthol),
2,2'-Thiobisphenole, z. B.2,2'-thiobisphenols, e.g. B.
2,?'Thiobis(4-methyl-6-tert.-butylphenol),
2,2'-Thiobis(4,6-dimethylphenol),2,? 'Thiobis (4-methyl-6-tert.-butylphenol),
2,2'-thiobis (4,6-dimethylphenol),
3,3'-Thiob:spbenole, z. B.3,3'-thiob: spbenole, e.g. B.
3,3'-Thiobis[methyl-6-(l,l,3,3-tetramethyl-3,3'-thiobis [methyl-6- (l, l, 3,3-tetramethyl-
butyljphenol],butylphenol],
3,3'-Thiobis-(raethyl-6-tert.-dodecylphenol),
3,3'-Thiobis(pentadecyl-7-butylphenol).3,3'-thiobis (raethyl-6-tert-dodecylphenol),
3,3'-thiobis (pentadecyl-7-butylphenol).
4,4'-Thiobisphenole, z. B.4,4'-thiobisphenols, e.g. B.
4.4'-Thiobis(3-methyl-6-tert.-butylphenol).
4,4'-Thiobis-3-methyl-6-( 1 -methylcyclohexyl)-4.4'-thiobis (3-methyl-6-tert-butylphenol).
4,4'-thiobis-3-methyl-6- (1 -methylcyclohexyl) -
phenol,
4,4'-Thiobis(2-methyl-6-tert.-butylphenyl).phenol,
4,4'-thiobis (2-methyl-6-tert-butylphenyl).
Thiobis-polyhydroxyverbindungen, z. B.
4,4'-Thiobis(resorcin), 5,5'-Thiobis(pyrogai"iol).Thiobis polyhydroxy compounds, e.g. B.
4,4'-thiobis (resorcinol), 5,5'-thiobis (pyrogai "iol).
sowie die Di- und Trithiobisderivate der vorstehend angegebenen Verbindungen und Stoffe mit höherem Molekulargewicht mit entsprechenden wiederkehrenden Einheiten der obengenannten Verbindungen.as well as the di- and trithiobis derivatives of the above-mentioned compounds and substances with higher Molecular weight with corresponding repeating units of the abovementioned compounds.
Besonders bevorzugt sind die Polyhydroxyverbindungen, wie z. B. 4,4'-Thiobis(resorcin) und 5,5'-Thiobis(pyrogallol), die sogenannten »sterisch gehinderten« (Thiobisph~nole, z. B. solche, bei denen jeder aromatische Ring durch eine Hydroxylgruppe, eine raumcrfüUende Gruppe, z. B. eine sekundäre oder tertiäre Alkylgruppe, und eine kurze geradkettige (C1 -C8)Alkylgruppe substituiert ist und Verbindungen mit höherem Molekulargewicht, bei denen ρ einen Wert im Bereich von 5 bis 20 hat. Typische Beispiele für die »sterisch gehinderten« Thiobisphenole sind 2,2'-Thiobis(4-methyl-6-tert.-butylphcnol), 4,4'-Thiobis(6-tert.-butylcresol) und 4,4'-Thiobis-(6-tert.-buty'-cresol). Von den Thiobisphenolen zeigt die als erste genannte die besten Ergebnisse, und es wurde festgestellt, daß bei Verschiebungen des Schwefelatoms aus der o-Stellung zu der Hydroxylgruppe und der Methylgruppe aus der p-Stellung in die o-Stellung die Bleichwirkung abnimmt. Ein typisches Beispiel für die Verbindungen mit höherem Molekulargewicht ist Polythio-(resorcin). worin ρ einen Wert von 6 bis 9 hat.Particularly preferred are the polyhydroxy compounds, such as. B. 4,4'-thiobis (resorcinol) and 5,5'-thiobis (pyrogallol), the so-called "sterically hindered" (thiobisphanols, e.g. those in which each aromatic ring is spaced apart by a hydroxyl group Group, e.g. a secondary or tertiary alkyl group, and a short straight-chain (C 1 -C 8 ) alkyl group is substituted and compounds with a higher molecular weight, in which ρ has a value in the range from 5 to 20. Typical examples of the » Sterically hindered thiobisphenols are 2,2'-thiobis (4-methyl-6-tert-butylphenol), 4,4'-thiobis (6-tert-butylcresol) and 4,4'-thiobis (6-tert .-buty'-cresol). Of the thiobisphenols, the first mentioned shows the best results, and it was found that when the sulfur atom is shifted from the o-position to the hydroxyl group and the methyl group from the p-position to the o- A typical example of the higher molecular weight compounds is polythio- (resorcinol), where ρ is a W ert from 6 to 9 has.
Die Behandlungsbedingungen können in ziemlich weiten Bereichen abgeändert werden und sind deshalb nicht besonders kritisch. Die Reihenfolge des Vermischens der Behandlungsverbindung und des Tallöls ist ebenfalls nicht kritisch. Bereits sehr kleine Mengen des Zusatzmittels sind wirksam, die deshalb als »katalytische« Mengen bezeichnet werden können, z. B. etwa 0,01 bis 1,0 Gewichtsprozent, vorzugsweise 0,02 bis 0.5 Gewichtsprozent, der Behandlungsverbindung, bezogen auf das Gewicht des Ausgangsmaterials. Die Behandlungsverbindungen können einzeln oder als Mischungen von zwei oder mehr Verbindungen angewandt werden.The treatment conditions can and are therefore varied in fairly wide ranges not particularly critical. The order of mixing the treatment compound and tall oil is also not critical. Even very small amounts of the additive are effective "Catalytic" amounts can be referred to, e.g. B. about 0.01 to 1.0 weight percent, preferably 0.02 to 0.5 percent by weight of the treatment compound based on the weight of the starting material. The treatment compounds can be used individually or as mixtures of two or more compounds can be applied.
Bei der Tallölfettsäurefraktion wird im allgemeinen eine nute Bleiche und Farbstabilität erzielt, wenn man diese Fraktion etwa 5 Minuten bis 5 Stunden bei einer Temperatur im Bereich von etwa 200 bis 300 C behandelt, wobei die untere Temperatur der längeren Behandlungszeit entspricht und umgekehrt, s Vorzugsweise erfolgt die Behandlung für etwa 15 Minuten bis zu einer Stunde in einem Temperaturbereich von etwa 240 bis 275° C, wobei Zeit und Temperatur umgekehrt proportional sind. Nur geringe oder keine Bleiche und Farbstabilisierung wird bei TemperaturenIn the case of the tall oil fatty acid fraction, good bleaching and color stability are generally achieved when this fraction for about 5 minutes to 5 hours at a temperature in the range of about 200 to 300 C treated, where the lower temperature corresponds to the longer treatment time and vice versa, The treatment is preferably carried out for about 15 minutes to one hour in a temperature range from about 240 to 275 ° C, with time and temperature being inversely proportional. Little or none Bleaching and color stabilization is done at high temperatures
ίο unterhalb von etwa 2000C festgestellt, und oberhalb von etwa 3000C setzt Zersetzung und Polymerisation ein, besonders bei Tallölfraktionen, die einen höheren Gehalt an Fettsäuren aufweisen, z. B. von 75 bis 99%. Das erfindungsgemäße Verfahren kann je nach Bedarfίο found below about 200 0 C, and above about 300 0 C decomposition and polymerization begins, especially in tall oil fractions that have a higher content of fatty acids, z. B. from 75 to 99%. The method according to the invention can be used as required
i<; bei Atmosphären-, Unter- oder überdruck mit entsprechender
Einstellung der Temperatur durchgeführt werden. Ferner kann absatzweise, halbkontinuierlich oder kontinuierlich gearbeitet werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann in Verbindung mit einer üblichen Destination von rohem
Tallöl oder fraktionierten Destillation von destilliertem Tallöl durchgeführt werden. In jedem dieser Fälle
kann das Tallöl zunächst in Gegenwart der Behandlungsverbindung erhitzt und anschließend oder während
jeder Stufe, während das Tallöl zeitweilig bei einer erhöhten Temperatur gehalten wird, destilliert
werden.i <; can be carried out at atmospheric, negative or positive pressure with the appropriate temperature setting. It is also possible to work batchwise, semicontinuously or continuously.
The process of the invention can be carried out in conjunction with a conventional destination of crude tall oil or fractional distillation of distilled tall oil. In either of these cases, the tall oil can be heated first in the presence of the treating compound and then distilled, or during each stage while the tall oil is temporarily held at an elevated temperature.
Man kann beliebige Destillationsvcrfahren anwenden, z. B. Wasserdampf-, trockene Vakuum- oder Molekulardestillation. Von diesen Verfahren wird die Wasserdampfdestillation bevorzugt, da sie höhere Temperaturen und Drücke ohne Zersetzung des Tallöls ermöglicht. Die Bedingungen für die Wasserdampfdestillation können in Abhängigkeit von dem gewählten Druck und der gewählten Temperatur verändert werden. Bevorzugte Bedingungen sind eine Temperatur von etwa 250 bis 275" C bei Vakuum oder einen Druck von etwa 50 bis 100 mm, bis ein gewünschtes Wasserdampf/Ölverhältnis erreicht ist oder bis die Destillation praktisch beendet ist. Auf die Wasserdampfdestillation kann gegebenenfalls unmittelbar eine fraktionierte Destillation folgen, die ebenfalls unter üblichen Bedingungen durchgeführt wird. Bevorzugte Bedingungen für die fraktionierte Destillation sind eine Dampflcmperatur von etwa 170 bis 230 C und ein Druck von etwa 4 mm, bis die Fraktionierung praktisch beendet ist.Any distillation process can be used, e.g. B. steam, dry vacuum or Molecular distillation. Of these methods, steam distillation is preferred because it is higher Allows temperatures and pressures without decomposition of the tall oil. The conditions for steam distillation can be changed depending on the selected pressure and temperature will. Preferred conditions are a temperature of about 250 to 275 "C under vacuum or a pressure of about 50 to 100 mm until a desired water vapor / oil ratio is reached or until the distillation has practically ended. The steam distillation can, if appropriate, be carried out directly a fractional distillation follow, which is also carried out under customary conditions. Preferred Conditions for the fractional distillation are a steam temperature of about 170 to 230 C and a pressure of about 4 mm, until the fractionation has practically ended.
Alle vorstehend beschriebenen Verfahren können absatzweise, halbkontinuicrlich oder kontinuierlich durchgeführt werden, und die Reihenfolge der Zugabe ist nicht kritisch. So kann das Tallöl vor Zugabe des Behandlungsmittels etwas erhitzt werden, oder man kann zunächst das Behandlungsmittel zugeben und anschließend die Mischung destillieren.All of the processes described above can be batch, semi-continuous, or continuous and the order of addition is not critical. So the tall oil can before adding the Treatment agent to be heated a little, or you can first add the treatment agent and then distill the mixture.
Die erfindungsgemäß erzielte Bleich- und Farbstabilisierungswirkung ist sehr überraschend, da nicht zu erwarten war, daß die Verbindungen der Formel I. von denen viele bekannte Antioxydanticn sind. Tallöl bleichen sowie die erhaltenen heller gefärbten Produkte gegen Zersetzung und Verfärbung stabilisieren würden. Die Gründe für dieses Verhalten konnten zwar bisher nicht vollkommen aufgeklärt werden, es wird jedoch angenommen, daß die bleichende Wirkung auf einer Umwandlung der färbenden Stoffe im Tallöl beruht.The bleaching and color stabilizing effect achieved according to the invention is very surprising since it was not to be expected that the compounds of formula I. many of which are known antioxidants. Bleach tall oil as well as the lighter colored products obtained would stabilize against decomposition and discoloration. The reasons for this behavior could so far cannot be fully elucidated, however, it is believed that the whitening effect is due to one Conversion of the coloring substances in tall oil is based.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie zu beschränken. Teile und Prozentsätze beziehen sich stets auf das Gewicht, wenn nichts anderes angegeben ist.The following examples illustrate the invention without restricting it. Get parts and percentages always based on weight, unless otherwise stated.
Beispiele I bis 3Examples I to 3
Im folgenden wird eine typische Arbeitsweise für die erfindungsgemäßc Aufhellung von rohem Tallöl beschrieben. sThe following is a typical way of working for the inventive lightening of crude tall oil described. s
Das Reaktionsgefäß einer üblichen Wasserdampfdcstillationsvorrichtung wurde mit rohem Tallöl und TBP, d.h. 2,2'-Thiobis(4-methyl-6-tert.-bulylphenol) in den angegebenen Mengen beschickt. Die Mischung wurde dann auf etwa 250 bis 275 C und einen Druck von etwa 50 mm gebracht und mit Wasserdampf destilliert, bis die Destillation praktisch beendet war. Tabelle 1 zeigt die Wirkung des Thiobisphcnolzusatzmitlels auf die Dcstillatfarbe und die Stabilität der Farbe im Vergleich zu einer Kontrolle. Die Färb-Stabilität wurde durch einstündiges Erwärmen der Probe in Luft auf 1100C (Ofen) geprüft. Die angegebenen Farbwerte beruhen auf der Gardner 1933 Standard-Skala, bei der mit abnehmender Größe der Zahlen die Farben heller werden. So entspricht ein 20 1 raktionon Wert von 12 einer rötlichen Farbe, 9 einer orangeroten Farbe, 6 der Farbe von Tee und 1 einer blaßgelben Farbe. Bei Handelssorten von Tallöl werden im allgemeinen Farbwerte im Bereich von 6 bis 1 verlangt. Die Werte zeigen eine Verminderung der Farben um drei Punkte, (9+ zu 6"), so daß erfindungsgemäß | handelsübliche Tallölqualitäten ohne den beträchtliehen Aufwand einer Nacherhitzung und anderer Behandlungsmaßnahmen erhalten werden. Aus der nachstehenden Tabelle ist ferner zu ersehen, daß die Stabilität bei jedem Beispiel besser als die der Kontrolle ist. Die beste Stabilität wird erzielt, wenn wenigstens etwa 0,1% des Thiobisphenols verwendet werden. üblichen Vorrichtung und in bekannter Weise (etwa 170 bis 230 C bei 4 mm) fraktioniert destilliert mit der Ausnahme, daß die Destillation in Gegenwart von 0,1% des gleichen Thiobisphenols (TBP). wie es in den Beispielen 1 bis 3 verwendet wurde, durchgeführt wurde. Die Ergebnisse sind aus Tabelle!] zu ersehen. Im Vergleich zur Kontrolle wies jede Fraktion mit Ausnahme der ersten eine hellere Farbe auf. Die Fraktionen 1 bis 5 stellen Mischungen von Harz- und Fettsäuren dar, wobei letztere überwiegen (etwa 50% oder mehr). Die numerischen Farbgrade beruhen auf der Gardner 1933 Standard-Skala, und die zuletzt angegebenen Farbwerte auf der U.S. D. A. Standard-Skala (N und WG sind um 1 bzw. 2 Punkte heller als M).The reaction vessel of a conventional steam distillation apparatus was charged with crude tall oil and TBP, ie 2,2'-thiobis (4-methyl-6-tert-bulylphenol) in the amounts indicated. The mixture was then brought to about 250 to 275 C and a pressure of about 50 mm and distilled with steam until the distillation was practically complete. Table 1 shows the effect of the thiobisphenol additive on the distillate color and the stability of the color compared to a control. The Färb resistance was tested through one hour heating the sample in air at 110 0 C (oven). The specified color values are based on the Gardner 1933 standard scale, in which the colors become lighter as the size of the numbers decreases. A 20 1 ratio of 12 corresponds to a reddish color, 9 to an orange-red color, 6 to the color of tea and 1 to a pale yellow color. In the case of commercial varieties of tall oil, color values in the range from 6 to 1 are generally required. The values show a reduction in the colors by three points (9 + to 6 "), so that according to the invention commercial tall oil qualities are obtained without the considerable expense of post-heating and other treatment measures. The table below also shows that the stability at each example is better than that of the control. The best stability is achieved when at least about 0.1% of the thiobisphenol is used, conventional apparatus and fractionally distilled in a known manner (about 170 to 230 ° C. at 4 mm) with the exception that the distillation was carried out in the presence of 0.1% of the same thiobisphenol (TBP) as used in Examples 1 to 3. The results can be seen in Table.] In comparison with the control, each fraction with the exception of The fractions 1 to 5 represent mixtures of resin and fatty acids, the latter predominating (about 50% or more) rbgrade is based on the Gardner 1933 standard scale, and the color values given last are based on the USDA standard scale (N and WG are 1 and 2 points brighter than M, respectively).
Destilliertes Tallöl
KontrollenDistilled tall oil
Controls
4 54 5
Säulen-Rillung Rückstand
(Harz)Column creasing residue
(Resin)
% der
Beschick ti τι u% the
Feed ti τι u
3.03.0
4.3
15.3
15.3
12,34.3
15.3
15.3
12.3
6.16.1
42.942.9
l-'arbel-'arbe
9 + 9 +
4-4-
2 +2 +
4"4 "
Mil 0.1% TBP destilliertes TallölMil 0.1% TBP distilled tall oil
% der Farbe% the color
Beschickung feed
2,92.9
3,9 15.0 15,2 15.83.9 15.0 15.2 15.8
6.36.3
41,941.9
% TBP% TBP
DcstillatfarbeDcstillate color
9+
6"9 +
6 "
T
7+ T
7+
Farbstabilität des DestillatsColor stability of the distillate
12"
9+ 12 "
9 +
H + H +
Durch Wasserdampfdestillation aus rohem Tallöl in üblicher Weise erhaltenes Tallöl wurde mit einerTall oil obtained by steam distillation from crude tall oil in a conventional manner was treated with a
Nach der in den Beispielen 1 bis 4 beschriebenen Arbeitsweise wurden Tallölproben in Gegenwart von 0,1 Gewichtsprozent 4,4'-Thiobis(resorcin). l.l'-Thiobis(^-naphthol) und einer Polythioresorcinverbindung der Formel I. worin ρ die Zahl 8 bedeutet, destilliert wodurch Tallöl mit erheblich hellerer Farbe und ver besserter Farbstabilität erhalten wurde. Wenn mar Tallöl in Gegenwart der Behandlungsmittel fraktio niert destilliert, werden praktisch die gleichen Ergeb nisse erhalten.According to the procedure described in Examples 1 to 4, tall oil samples were in the presence of 0.1 weight percent 4,4'-thiobis (resorcinol). l.l'-thiobis (^ - naphthol) and a polythioresorcinol compound of the formula I. in which ρ is the number 8, distilled whereby tall oil was obtained with a considerably lighter color and improved color stability. If mar Tall oil fractionally distilled in the presence of the treatment agent produces practically the same results nits received.
Claims (1)
Applications Claiming Priority (22)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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US49666765A | 1965-10-15 | 1965-10-15 | |
US49667465A | 1965-10-15 | 1965-10-15 | |
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US49666065 | 1965-10-15 | ||
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US56084566 | 1966-06-22 | ||
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US57985166 | 1966-09-16 | ||
US579850A US3377333A (en) | 1965-10-15 | 1966-09-16 | Method of bleaching and stabilization of tall oil during distillation thereof |
US579817A US3377334A (en) | 1966-09-16 | 1966-09-16 | Disproportionation of rosin |
US57981766 | 1966-09-16 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
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DE1794403A1 DE1794403A1 (en) | 1975-06-19 |
DE1794403B2 true DE1794403B2 (en) | 1976-03-18 |
DE1794403C3 DE1794403C3 (en) | 1976-11-11 |
Family
ID=
Also Published As
Publication number | Publication date |
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DK120407B (en) | 1971-05-24 |
DE1794403A1 (en) | 1975-06-19 |
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