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Verfahren zum Gewinnen von Wollfett aus Wollschweißlaugen Das Entschweißen
von Wolle ist einer der ersten Verfahrensschritte zur Aufarbeitung von Rohwolle,
um Fett, Schmutzs Schweißsalze, Eiweißstoffe und andere Verunreinigungen aus der
Wolle zu entfernen.. Für ein weitgehend angewendetes Wollentachweißungsverfahren
wird als Wollentschweißungsmittel anionische. D#te.rgentien und Alkali enthaltendes
Wasser verwendet0 Ein für diese Art der Wollentschweißung typisches Verfahren wird
in einer Reihe von vier Behältern durchgeführt, die Bottiche genannt und in einer
sogenannten I?WollentschweißungsstraßeIV angeordnet sind. Die Wolle wird in dem
ersten und zweiten Bottich bei etsa 49° C mit einer wäßrigen Seifenlösung oder einem
synthetischen Reinigungsmittel und manchmal mit Alkali entschweisst. . Als Alkali.
wird in der Regel Natrium- oder Kaliumcarbonat verwendet. Das Reinigungsmittel und
Alkali werden den Bottichen kontinuierlich oder absatzweise zugegeben, Der dritte
und vierte Bottich dienen hauptsächlich zum Spülen der Wolle, um diese frei von
Detergentien und Alkali zu machen. Aus der angefallenen Wollschweißlauge wird Wollfett
gew wonnen, das ein wertvolles Produkt ist.
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Bei der sich über mehrere Tage erstreckenden Wollentschweißung wächst
allmählich die Konzentration an Seifen in der Lauge, die sich aus der Umsetzung
von Soda und kleinen Mengen freier Säuren in dem Wollfett bilden. Da die Seifenkonzentration
wächst, kann nen Zusätze erforderlich sein, um die Reinigungswirkung dadurch zu
verbessern, daß die Seifenmoleküle zu Micellen assoziieren, da sie in einem solchen
Zustand wesentlich wirksamere Detergentien sind. FAr diesen Zweck ist es im allgemeinen
üblich, gewisse Mengen von Soda von Zeit zu Zeit zuzusetzenX Auf industrieller Basis
werden zur Gewinnung von Fett aus Wollschweißlaugen im wesentlichen drei Verfahren
ausgeführt, nämlich das Zentrifugierverfahren, das Säure-Bruchverfahren und das
auf der Fällung durch Bildung von Kalkseifen beruhende Verfahren.
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Bei dem Zentrifugierverfahren ist es allgemein üblich, die bei der
Wollentschweißung anfallende Lauge bei Temperaturen unterhalb des Siedepunktes von
Wasser durch einen Rahmabscheider von der Art einer Zentrifuge zu fuhren und das
konzentrierte Fett dann durch eine Reinigungszentrifuge zu leiten, um die geringen
noch vorliegenden Mengen Feuchtigkeit zu entfernen. Durch dieses Verfahren wird
nur ein kleiner Teil, selten mehr als ein Drittel des in der Lauge enthaltenen Fettes
entfernt, da der restliche Teil so fein emulgiert ist, daß er mit den zur Verfügung
stehenden Zentrifugenkräften nicht abgetrennt werden kann.
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Beim sogenannten Säure-Bruchverfahren erfolgt ein Brechen der Wollfettemulsion
der Wollschweißlauge durch Schwefelsäure, der dabei anfallende Niederschlag wird
filtriert un#d als Fett von dem Filter als Kuchen entfernt; auf diese Weise wird
zwar der größte Teil des Fettes aus der Schweißlauge entfernt, aber bei der folgenden
Aufarbeitung gehen etwa 45 bis 60 o# des Fettes verloren, und dieses Fett hat einen
unerwünscht hohen Gehalt an Fettsäure und seine Qualität wci reicht deshalb nicht
an die des Fettes heran, das durch das Zentrifugierverfahren erhalten wird.
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Die verbleibende Lauge ist zur Wiederverwendung zur Wollentschweißung
wegen ihres hohen Säuregehaltes nicht geeignet.
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Die auf der Fällung durch Calcium zur Bildung von Metallseifen beruhende
Methode erfordert ebenfalls eine Filtrierung und Entfernung des Fettes aus dem Filterkuchen,
Wenn auch auf diese Weise ein großer Teil des Fettes aus der Schweißlauge entfernt
wird, sind andererseits eine große Zahl von Lagerbehältern erforderlich.
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Ein großer Teil des Fettes geht wiederum in dem Filterkuchen verloren.
Die verbleibende Lauge ist zur Wiederverwendung als Wollentschweißungsmittel ohne
weitere Aufarbeitung nicht geeignet.
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Die zur Wiedergewinnung von Fett aus Wollschweißlaugen bekannten Verfahren
ergeben entweder eine kleine Ausbeute#oder sie sind wegen Arbeitsaufwand und Materialien
kostspieligr oder sie ergeben ein Wollfett schlechter Qualität oder eine entfettete
Lauge, die zur Wiederverwendung ohne weitere Aufarbeitung zur Wollentschweißung
nicht geeignet ist.
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Vorliegender Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der
bekannten Verfahren zu überwinden; es wurde gefunden, daß durch zwei Modifikationen
des oben beschriebenen Zentrifugierverfahrens eine größere Ausbeute an Wo 11 fett
erhalten werden kann.
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Vorliegende# Erfindung weist demnach zwei Alternativverfahren auf.
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Beim ersten Verfahren wird die Wollschweißlauge zentrifugiert,um einen
Teil des Wolifettes aus der Lauge zu entfernen, und der restliche Teil des Wollfettes
wird aus dem ies die Zentrifuge verlassenden Wasser durch eine Membranfiltration
entfernt, die eine konzentrierte wäßrige Suspension des Wollfettes ergibt. Beim
zweiten Verfahren wird die Membranfiltration unmittelbar ohne vorhergehende Zentrifugierung
mit der Schweißlauge durchgefuhrt. In beiden Fällen kann das in dem Konzentrat vorliegende
Wollfett durch Zentrifugieren gewonnen werden, aber vorzugsweise werden den Konzentraten
vor dem Zentrifugieren oberflächenaktive Mittel zugesetzt.
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Eine für diese beiden Verfahren geeignete Membran ist eine einteilige,
anisotrope, mikroporöse, synthetische organische polymere Membran, die dadurch gekennzeichnet
ist, daß sie an ihrer Oberfläche eine Sperrschicht mit einer Vielzahl von Poren
mit einem Durchmesser von 1 bis 1000 Millimikron und eine Trägerschicht mit einer
ausreichend großen Porenstruktur hat, die keinenbedeutenden Gesamtwiderstand dem
Flüssigkeitsdurchgang durch die Membran bietet; ein weiteres Kennzelchen ist daß
das Polymer weniger als 10 GewD-% Feuchtigkeit bei 250 C und 100 % Feuchtigkeit
absorbiert. Derartige Membranen und ein Verfahren zu ihrer Herstellung sind im einzelnen
in der britischen Patentschrift 10 238o 180 beschrieben.
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Im einzelnen besteht das erste Verfahren darin, daß das die Zentrifuge
verlassende Wasser nach der Gewinnung eines Teiles des Fettes zu einer Membranfiltration
geleitet wird, in welcher das in dem Abfallwasser noch verbliebene Wollfett, Schmutz
und dergleichen als eine konzentrierte Suspension zurückgehalten wird, und ein klares
Elutrat verbleibt, das für den Waschprozeß wiederverwendet oder abgeleitet werden
kann.
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Das zweite erfindungsgemäße Verfahren liegt im einzelnen darin, daß
die gesamte Wollschweißlauge durch die Membran-Filtration-Anlage geleitet wird,
und so das gesamte Wollfett, der Schmutz und dergleichen in Form eines Wollfettkonzentrates
gewonnen werden. Das in diesen Konzentraten vorliegende nützliche Wollfett wird
dadurch gewonnen, daß man es wie bisher durch Zentrifugen führt. Wegen der Natur
dieser konzentrierten Fett-Wasser-Gemische werden diese zunächst vorzugsweise mit
gewissen oberflächenaktiven Mitteln gemischt, um die Materialien flüssiger und sie
für eine Behandlung in bekannten Zentri ; gen zugänglicher zu machen.
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Die Wirkung dieser oberflächenaktiven Mittel ist noch nicht völlig
klar, aufgrund ihrer Natur kann jedoch angenommen werden, daß sie eine zweifache
Wirkung haben: a) indem sie vorzugsweise den Schmutz, wie Sand oder dergleichen,
in dem Fettkonzentrat benetzen; b) die Emulsionsphase in den Fettkonzentraten aus
der Wasser-/Öl-Emulsion, die im allgemeinen hochviskos ist, in die Öl/Wasser-Emulsion
umkehren, die im allgemeinen eine Flüssigkeit von wesentlich niedrigerer Viskosität
ist.
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Beispiele von für die Zwecke der Erfindung brauchbaren oberflächenaktiven
Mitteln sind sulphatierte Öle, polyoxyäthylierte Fettsäuren oder Fettalkohole oder
Fettamine und -amide, sulphatierte höhere Fettalkohole, Alkylarylsulphonate und
dergleichen.
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Es ist deshalb in Betracht zu ziehen, daß grenzflächenaktive Stoffe,
die Netzmittel und nicht Emulgiermittel oder Detergentien sind, zum Behandeln von
woilfettkonzentraten am wirksamsten sind, das heißt grenzfläghenaktive Stoffe, deren
"HLB"-Werte 6 bis 11 und insbesondere 7 bis 9 sind. Die meisten wasserlöslichen
grenzflächenaktive Stoffe können zur Behandlung der Konzentrate in wirksamer Weise
verwendet werden; es wurde aber gefunden, daß das für diesen Zweck sehr wirksame
Produkt, nämlich Di-octylnatriumsulphosuccinat, ein sehr wirksames Netzmittel ist.
Es ist nicht ein sehr wirksames Reinigungsmittel oder Emulgiermittel in dem üblichen
Sinn. Weitere brauchbare Grenzflächenaktive Stoffe sind:
polyoxyäthylierter
Decyl/Laurylalkohol, sulphatiertes Butylricioleat sulphatiertes Isobutyloleat und
sulphatiertes Rizinusöl.
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BEISPIELE 1. Gewinnung von Wollfett mit verringertem Wassergehalt
aus Wollfettwaschwasser, das zur Entfernung von Sand nicht behandelt worden ist:
1,9 % Wollfett enthaltendes Waschwasser wurde durch-ein Membranfilter geführt, und
so eine- konzentrierte Wollfettemulsion mit 14 % Wollfett erhalten. Der Ausfluß
~enthielt nur Spuren von Wollfett. Das Konzentrat wurde auf 95 0--C erhitzt und
eine wäßrige Lösung des grenzflächenaktiven Stoffes Dioctylnatriumsulphosuccinat
in einer Menge, bezogen auf das Gewicht des Wollfettes, von 0,3 % eingerührt. Der
pH-Wert dieser Mischung wurde auf 3,5 eingestellt und die Emulsion durch einen üblichen
Zentrifugalabscheider geleitet. Es wurden 95 % des in der ursprünglichen Emulsion
vorliegenden Wollfettes gewonnen.
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2. Gewinnung von Wollfett mit verringertem Wassergehalt aus Wollfettwaschwässern,
die zur Entfernung von Sand behandelt worden waren: Der Versuch entsprach dem des
Beispiels a mit der Abweichung, daß die Waschwässer nur#O,5 i0 Wollfett enthielten.
Es ergab sich ein Wollfettkonzentrat mit 9,79 % Wollfett.
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3. Gewinnung von Wollfett mit verringertem Wassergehalt aus Wollfettwaschwasser,
aus dem ein beachtlicher Teil des Wollfettes bereits durch eine übliche Zentrifugenwollfettgewinnungsanlage
entfernt worden war: Der Versuch entsprach dem des Beispiels 1 mit der Abweichung,
daß das Waschwasser 0,5 % Wollfett enthielt. Das Wollfettkonzentrat enthielt 5,0
% Wollfett.
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Bei den bekannten Verfahren wurde ein solches Abewasser abgeleitet
werden,
während nach dem Verfahren vorliegender Erfindung mit der Membranfiltration eine
zusätzliche Menge Wollfett gewonnen werden kann, Die Einstellung des pH-Wertes bei
den vorstehenden Versuchen trägt zur Gewinnung einer erhöhten Ausbeute an Wollfett
und einem besseren Abwasser bei.
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4o Gewinnung von Wollfett aus Waschwasser, das nicht zur Entfernung
von Sand behandelt worden war: wurde Das 1,9 % Wollfett enthaltende Waschwasser/durch
ein Membranfilter geleitet und so eine konzentrierte, 14 % Wollfett enthaltende
Emulsion erhalten. Das Abwasser enthielt nur Spuren von Wollfett.
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P a t e n t a n s ç r ü cih e :