DE2745367A1 - Verfahren zur herstellung der alkalimetallsalze organischer saeuren - Google Patents
Verfahren zur herstellung der alkalimetallsalze organischer saeurenInfo
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Description
Unsere Nr. 21 358 Pr/Ka/br
The Procter & Gamble Company Cincinnati, Ohio, V.St.A.
Verfahren zur Herstellung der Alkalimetallsalze organischer Säuren
Die Erfindung betrifft Verfahren zur Verseifung organischer Säureester, einschließlich Fettsäureglyceridester. Insbesondere
werden organischer Säureester mit einem Alkalimetallhydroxid in
einem flüssigen, ein im wesentlichen wasserfreies Alkylnitril enthaltenden Reaktionsmedium verseift, wobei man nichtsolvatisierte
Alkalimetallsalze der organischen Säuren erhält. Wenn in dem Verfahren Fettsäureester verwendet werden, werden trockene
Alkalimetallseifen sichergestellt.
Die Herstellung von Alkalimetallsalzen organischer Säuren durch Verseifung der entsprechenden organischen Säureester, wie in
traditionellen Seifenherstellungsverfahren, wird typischerweise unter Verwendung einer Alkalimetallhydroxidbase, dem organischen
Säureester und Wasser als Reaktionsmedium durchgeführt. Bisher waren derartige Reaktionen energieintensiv aus mindestens zwei
Gründen. Erstens ist Wärmeenergie erforderlich, um die Verseifung des organischen Säureesters durch die wäßrige Lösung des Alkalimetallhydroxide
zu initiieren und aufrechtzuerhalten. Zweitens sind die organischen Säuresalze durch das Wasser des wäßrigen
Reaktionsmediums stark solvatisiert. Demgemäß muß ein Teil des Wassers entfernt werden, um die organischen Säuresalze zu gewinnen,
wobei für diese Lösungsmittelentfernungsstufe Wärmeenergie erforderlich ist.
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Dieser Wärmeenergiebedarf ist ein Charakteristikum vieler Verfahren
zur Herstellung von Seifenprodukten in granulierter, Flocken- oder Stückform. Er ist ebenfalls charakteristisch für
Verfahren zur Herstellung von synthetischen Waschmitteln in fester, z.B. granulierter Form, worin ein wäßriges Seifengemisch
durch ein energieintensives Verfahren, wie Sprühtrocknen, getrocknet wird.
Aus vorstehendem kann leicht ersehen werden, daß jede Maßnahme, durch die der hohe Wassergehalt von Seifen aus einem Naßverfahren
oder wäßrigen Seifenmischergeinischen auf irgendeinen niedrigeren Gehalt eingestellt werden können, ohne Wärmezufuhr vorteilhaft
sein würde. Jedoch ist das einfache Absorbieren des Wasser auf inerte Füllstoffbestandteile insofern keine erwünschte Maßnahme
zur Sicherstellung eines niedrigen Feuchtigkeitsspiegels/
als Füllmaterialien der Reinigungsleistung der Endformulierungen nichts hinzufügen.
Seife in einer Form mit einem niedrigen Feuchtigkeitsgehalt oder im wesentlichen trocken würde ein ausgezeichnetes Material
zum Einstellen des Feuchtigkeitsgehalts von naßen Seifen oder Tensidseifenmischergemisdrenyiarstellen.
Jedoch standen bisher Seifen mit niedrigem Feuchtigkeitsgehalt, die ohne energieintensive
Trockenstufe hergestellt wurden, nicht zur Verfügung.
Es wurde nun gefunden, daß im wesentlichen wasserfreie Alkylnitrile
ein Reaktionsmedium darstellen, worin organische Säureester
mit Alkalimetallhydroxiden verseift werden können, um Alkalimetallsalze organischer Säuren zu liefern, die aus dem
Reaktionsmedium in einer nichtsolvatierten Form ausfallen. Demgemäß ist die Lösungsmittelentfernung im vorliegenden Verfahren
nicht so energieintensiv wie im wäßrigen Verfahren. Außerdem verläuft das vorliegende Verfahren exotherm und läuft,
nachdem es einmal initiiert worden ist, im wesentlichen bis zur
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Beendigung ohne äußere Wärme ab. Erfindungsgemäße Seifenherstellungsverfahren
unter Verwendung von Fettglyceriden als organischen Säureester liefern im wesentlichen trockene, nichtsolvatierte
Seifenpulver in einer außergewöhnlich kurzen Zeit in außergewöhnlich hohen Ausbeuten.
Die Technik zur Herstellung der Alkalimetallsalze organischer Säuren, insbesondere im Zusammenhang mit Seifenherstellungsverfahren,
ist alt und ist der Gegenstand einer großen Vielzahl von Literaturstellen. Es wurden bisher wasserfreie Seifenherstellungsverfahren
beschrieben sowie Seifenherstellungsverfahren, die organische Lösungsmittel als das Reaktionsmedium verwenden.
Die als Reaktionsmedium im erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten
Alkylnitrile sind wohlbekannte Materialien.
Trotz der umfangreichen Literatur auf diesem Gebiet und der langen Geschichte der Seifenherstellung und Synthese von Fettsäuresalzen,
war das vorliegende Verfahren nicht nahegelegt worden.
Acetonitril (Methylcyanid, Cyanomethan, Ethannitril) ist ein höchstbevorzugtes Alkylnitril-Lösungsmittel für die Verwendung
im vorliegenden Verfahren. Wie in The Merck Index, 7· Auflage, Seite 8, ausgeführt wird, wurde dieses Material verwendet, um
Fettsäuren von Fischleberölen und anderen tierischen und pflanzlichen
Fetten zu extrahieren. Dieses Material ist außerdem als Medium zur Erzeugung von Reaktionen, die mit Ionisation etwas
zu tun haben, als ein Lösungsmittel in nichtwäßrigen Titrationen und als ein nichtwäßriges Lösungsmittel für anorganische Salze
bekannt.
Die Verwendung von Acetonitril als ein Extraktionslösungsmittel
zum Trennen/Entfernen verschiedener Materialien aus Fettsäuren, Sterolen und ähnlichem enthaltenden Zusammensetzungen wird in
nachstehenden Druckschriften beschrieben:
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US-PSS 2 681 922 und 2 528 025, Chemical Abstracts 38, 6l8O;
64, 8O436u; 48, 6698; 57, 13224; 47, 366Ο; 60, 2330; 49, 15266;
54, 5126; 50, 14322 und 46, 6468.
Die Verwendung von Propionitril in verschiedenen Flüssigphasenextraktionsverfahren
im Zusammenhang mit Glyceriden, Fettsäuren und ähnlichen wird in den US-PSS 2 316 512, 2 200 391, 2 313 636,
2 390 528 und in der CA-PS 488 250 beschrieben.
Verfahren zur Herstellung modifizierter Ölprodukte aus Fettölen zur Herstellung von Seifengemischen und zur Herstellung von
Metallsalzen höherer Fettsäuren, die unter wasserfreien Bedingungen durchgeführt wurden oder unter Verwendung von organischen
Lösungsmitteln unterschiedlicher Arten, werden in folgenden Druckschriften beschrieben: US-PSS 1 957 437, 3 376 327,
2 271 406, 2 383 630, 3 476 786 sowie Chemical Abstracts 53,
20838; 26, 5875; 52, 7743 und 53 20850.
Verschiedene sonstige Druckschriften, die sich auf die Verwendung von Cyanoverbindungen oder Amine unterschiedlicher Arten bei der
Herstellung von Carbonsäuren beziehen,und allgemeine Druckschriften,
die sich auf die Verwendung von Acetonitril als Lösungsmittel bezihen, sind wie folgt: US-PSS 2 042 729,
3 828 086, 3 519 657, 2 211 941, 1 833 900, 2 402 566,
2 640 823 und 2 895 974 sowie Chemical Abstracts 53, 9642.
Die DT-PS 1 254 139 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung
von gesättigten Fettsäuren durch Umsetzung eines a-01efins mit einem stöchiometrischen Überschuß an Acetonitril oder
Acetat in Gegenwart eines organischen Peroxids.
Die Verwendung von Alkylnitrilen als ein Extraktions/Trennmedium auf die in diesen Druckschriften vorgeschlagene Weise
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legt nicht ihre Verwendung als ein Reaktionslösungsmittel der vorliegenden Erfindung nahe. Außerdem legt die Verwendung
bzw. Anwendung von organischen Lösungsmitteln, wasserfreien Bedingungen oder Cyanoverbindungen zur Herstellung von Seifen
und ähnlichen die vorliegende Erfindung nicht nahe.
Es soll außerdem besonders auf US-PS 3 133 9^2 und US-PS
2 753 364 hingewiesen werden. Das erstere Patent betrifft die
Herstellung von Metallsalzen organischer Säuren und wird, wie darin beschrieben wird, durchgeführt, indem man eine organische
Säure und gewisse Metalle in Form von Metallpulvern verwendet. Die Verwendung von inerten organischen Lösungsmitteln einschließlich
Acetonitril, Propionitril und Benzonitril in dem Verfahren wird dort beschrieben. Das Verfahren unterscheidet sich vom
erfindungsgemäßen Verfahren darin, daß weder Alkalimetallhydroxide
noch organische Säureester als Ausgangsmaterialien verwendet werden. Außerdem sind viele der dort als geeignet beschriebenen
Lösungsmittel für die vorliegende Verwendung nicht vorgesehen.
Das letztere der beiden vorstehend genannten Patente betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Lithiumseifen (Schmierfette)
unter Verwendung von Lithiumcarbonat und freien Fettsäuren als Ausgangsmaterialien. Acetonitril, Benzonitril und "Benzylcyanid"
werden dort als geeignete Lösungsmittel in dem Verfahren zusammen mit vielen anderen organischen Lösungsmitteln beschrieben.
Diese Druckschrift lehrt weder die Verwendung von Alkalimetallhydroxide^
noch von organischen Estern insbesondere Glyceridestern, wie die erfindungsgemäß verwendeten. Sie ist beinahe unbegrenzt
bezüglich der Art der organischen stickstoffhaltigen Materialien, die für die Verwendung als Lösungsmittelmedium vorgeschlagen
werden, und das vorliegende Verfahren, das auf diejenigen Alkylnitrile
begrenzt ist, die sich als besonders vorteilhaft für die vorliegende Verwendung erwiesen, wird weder gelehrt noch
nahegelegt.
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Es soll außerdem auf den Review-Artikel Khim.Prom.(Moskau) 1968,
M (10), 722-6 (Russ.) hingewiesen werden, von dem es in CA. 70, 28299y heißt, daß er die Verwendung von MeCN als ein Lösungsmittel,
dessen Reaktionen mit Aldehyden, Ketonen, Alkoholen, Dienen und organischen Säuren, Substitutionsreaktion/und mit
anorganischen Verbindungen betrifft und worin 90 Druckschriften
zitiert werden.
Es soll außerdem auf den Review-Artikel von E.J. Fischer,
Allgemeine öl- und Fett-Zeitung, 33, 78-81 (1936) hingewiesen werden, von dem es in CA. 30, 3539 heißt, daß er Verfahren zur
Herstellung von Acetonitril und dessen Verwendung hauptsächlich als ein Lösungsmittel betrifft.
Die gleichzeitig eingereichte deutsche Patentanmeldung (unsere Nr. 21 331*) beschreibt
und beansprucht eine Kombination von Alkylnitrilen und Alkalimetallhydroxiden
als Superbasen, die sich für verschiedene chemische Verfahren eignen.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird in vorstehenden Druckschriften
weder beschrieben, noch wird es durch dieselben nahegelegt.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verseifen von organischen
Säureestern zu deren Alkalimetallsalzen. Das Verfahren betrifft das Verseifen von organischen Estern entsprechend den
gewünschten organischen Säuresalzen unter Verwendung eines Alkalimetallhydroxids
in einem flüssigen Reaktionsmedium, das eine im wesentlichen wasserfreie flüssige Alkylnitrilverbindung enthält.
Die vorstehende Reaktion kann durchgeführt werden unter Verwendung
von Glyceridestern, einschließlich den gemischten Mono-,
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Di- und Triglyceridestern, die von tierischen Fetten und ülen
und/oder pflanzlichen Fetten und Ölen stammen. Zu diesen Materialien gehören typischerweise Fettsäure(C10-C„0)ester, die
für die Verwendung für Seifenherstellungsverfahren wohlbekannt sind. Demgemäß kann das vorliegende Verfahren dazu verwendet
werden, wasserlösliche Seifen, die typischerweise die Alkalimetallsalze von organischen C1Q-Cp0-Säuren darstellen, herzustellen.
Das vorliegende Verfahren kann außerdem durchgeführt werden, indem man Lithiumhydroxid und C^-Cp^-Fettsäureester verwendet,
wodurch Lithiumseifen sichergestellt werden, die in der Technik besonders geeignet und bekannt als Schmierfette sind.
Das vorliegende Verfahren wird einfach und wirtschaftlich durchgeführt,
indem man das Alkylnitril-Reaktionsmedium, den Ester und das feste Alkalimetallhydroxid (typischerweise pulverisiert)
in einem geeigneten Behälter vermischt, die Reaktion initiiert (typischerweise durch schwaches Erhitzen) und die Reaktion
fortschreiten läßt. Die Reaktion ist exotherm und,nachdem sie initiiert wurde, im wesentlichen selbst fortlaufend. Gegebenenfalls
kann Wärme angewandt werden, um die Ausbeuten auf 95 bis 100 % zu erhöhen.
Auf vorstehende Weise hergestellte Seifen fallen einfach aus dem Reaktionsmedium als ein nichtsolvatisiertes, im wesentlichen
weißes Pulver aus. Vorteilhafterweise bleibt eine Menge des gefärbten Materials, das üblicherweise in handelsüblichen Tierfetten
und -ölen, die als Esterausgangsmaterialien verwendet werden, vorhanden ist, in dem Alkylnitril in Lösung. Demgemäß
kann ein ausgezeichnetes Seifenprodukt, das im wesentlichen frei von Farbkörpern ist, durch das vorliegende Verfahren
sichergestellt werden. Typische Seifenausbeuten liegen bei 90 %
und werden in wenigen Minuten erzielt.
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Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Einteilen des Wassergehalts von Naßseifen oder naßen Seifenmischergemischen
auf einen niedrigeren Gesamtwassergehalt durch die Zugabe von Seife, die einen niedrigen Wassergehalt aufweist. Die als
"Trockenmittel" in diesem Verfahren verwendete Seife mit niedrigem Wassergehalt wird nach vorstehend beschriebenem Verfahren auf
eine energiesparende Weise hergestellt und war bisher nicht verfügbar.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Alkalimetallsalzen
organischer Säuren, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man die entsprechenden organischen Säureester mit einem
Alkalimetallhydroxid in einem flüssigen, ein im wesentlichen wasserfreies Alkylnitril enthaltenden Reaktionsmedium verseift.
Der im vorliegenden verwendete organische Säureester kann einfach ein Alkyl- oder Arylester oder aber ein Glyceridester, wie
die Triglyceride sein, die typischerweise den Hauptanteil der Materialien darstellen, die in Fetten oder ölen vorliegen, die
von tierischen oder pflanzlichen Quellen stammen. Die vorliegende Reaktion kann beispielsweise angewendet werden, um Schmierfette
herzustellen, durch Verseifen von organischen C1Q-C ^-Säureastern
mit Lithiumhydroxid. Das vorliegende Verfahren kann außerdem zur Herstellung von wasserlöslichen Tensiden angewandt
werden, d.h. Seife, indem man Ester von organischen Säuren mit Kettenlängen von etwa C „ bis Cp0 verseift. Die Reaktion scheint
nicht von der Art des verwendeten Säureesters abzuhängen, so daß Alkalimetallsalze organischer Säuren mit Kettenlängen, die
kürzer oder länger als die vorstehend genannten sind, sowie verzweigte Ketten und organische Arylsäuren ebenfalls auf die
erfindungsgemäße Weise hergestellt werden.
Die Erfindung betrifft außerdem ein energiesparendes Verfahren zum Einstellen des Wassergehaltes von nassen Seifen, nassen
seifenfreien Tensiden oder nassen Seifenmischergemischen auf
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einen geringeren Gesamtwassergehalt durch Zugabe einer Menge eines Trockenmittels zu diesen naßen Materialien, das eine
Seife mit einem niedrigen Wassergehalt enthält, die durch vorstehendes energiesparendes Verfahren hergestellt wurde.
Unter "Alkalimetallsalze organischer Säuren" versteht man im vorliegenden Verbindungen der Formel RCOOM, worin die RCOO-Gruppe
ein organischer Säuresubstituent, worin die R-Gruppe unbegrenzt ist, und M ein Alkalimetall bedeuten. Der Ausdruck "Seifen"
bezeichnet im vorliegenden eine Untergruppe der vorstehenden Alkalimetallsalze organischer Säuren, worin RCOO- einen Gesamtkohlenstoffgehalt
zwischen C10-C„o aufweist.
"Organische Säureester" bezeichnen im vorliegenden eine Verbindung
der Formel RCOOR1, worin RCOO- vorstehende Bedeutung hat
und R1 eine organische Substituentengruppe bedeutet, die von
einem Alkohol oder Polyol unbegrenzter Art stammt.
"Alkalimetallhydroxid" bedeutet im vorliegenden Lithiumhydroxid, Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Rubidiumhydroxid und Cesiumhydroxid.
Natriumhydroxid und Kaliumhydroxid sind besonders zur Herstellung von wasserlöslichen Seifen zur Verwendung als
Detergentien geeignet. Lithiumhydroxid eignet sich besonders zur Herstellung von Schmierfetten.
"Alkylnitril" bezeichnet im vorliegenden eine Verbindung der
Formel R11CN, worin R" ein linearer, verzweigtkettiger oder
cyclischer aliphatischer Substituent bedeutet. Typische Beispiele dieser Materialien sind Acetonitril und Propionitril,
die im vorliegenden bevorzugt werden. Aromatische Nitrile, z.B. Benzonitril, erwiesen sich als Reaktionsmedium nicht
geeignet und werden von der vorliegenden Erfindung nicht umfaßt. Acetonitril ist das am meisten bevorzugte Alkylnitril für
die vorliegende Verwendung.
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"Im wesentlichen wasserfrei" bezeichnet im vorliegenden, daß Wasser nicht absichtlich zu dem Alkylnitril-Reaktionsmedium
zugesetzt wird. Es kann etwas Wasser im Reaktionsmedium vorhanden sein, doch dies macht gewöhnlich nur einen geringen Prozentsatz
im Reaktionsmedium (< ca. 10 %) aus. Beispielsweise sind die Alkalimetallhydroxide,insbesondere LiOH, das im Handel als
das Monohydrat erhältlich ist, etwas hygroskopisch und schleppen etwas Feuchtigkeit in das System ein.
"Glyceride" bezeichnen im vorliegenden organische Säureester von Glycerin. Der Ausdruck Glyceride umfaßt Mono-, Di- und
Triglyceride, da Glycerin ein dreiwertiger Alkohol ist, der an irgendeiner oder an sämtlichen drei Hydroxylgruppen verestert
sein kann. Triglyceride stellen die hauptsächlichen Bestandteile von natürlich vorkommenden Fetten und Ölen dar, die
typischerweise als Ausgangsmaterialien im Seifenherstellungsverfahren
verwendet werden.
"Tierische oder pflanzliche Fette und Öle" bedeuten im vorliegenden
die organischen Säureglyceridmaterialien, die aus einer Vielzahl von Quellen stammen können. Zu den spezifischen
nicht begrenzenden Beispielen für solche Materialien gehören Schmalz, Talg, Kokosnußöl, Palmöl, verschiedene Nebenprodukte
aus Tierverarbeitungsverfahren, Öle von ölhaltigen Samen wie Sojabohnen-, Sonnenblumensamen- und Baumwollsamenöl. Typische
Zusammenstellungen solcher Materialien sind weitestgehend erhältlich, wobei alle diese Glyceridgemische für das erfindungsgemäße
Verfahren geeignet sind.
"Naßseifen" bezeichnen im vorliegenden klebrige, viskose wasserlösliche Seifenmaterialien, die im allgemeinen durch
einen Wassergehalt von über etwa 1*4 Gew.-Ϊ gekennzeichnet sind.
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"Naße Seifenmischergemische" bezeichnen im vorliegenden
eine wäßrige Schlämme oder Lösung von Bestandteilen mit DetergensCharakter, die durch einen Wassergehalt von über etwa
I^ Gew.-J gekennzeichnet ist und schließlich zu einer festen
homogenen Tensid(oder Seifen)-zusammensetzung getrocknet wird.
"Seife mit einem niedrigen Wassergehalt" bezeichnet im vorliegenden
ein wasserlösliches festes Seifenmaterial mit einem Wassergehalt von etwa 0 bis etwa I^ Gew.-Ϊ, das nach dem erfindungsgemässen
Verfahren hergestellt worden ist. Derartige Seifen werden als Trockenmittel bei der Durchführung der vorliegenden Erfindung
verwendet.
"Naße seifenfreie Tenside" bedeuten im vorliegenden wasserlösliche
organische oberflächenaktive Mittel, die keine Carboxylatseifen sind, mit einem Wassergehalt von über etwa I1I Gew.-?.
Zu diesen Materialien gehören insbesondere anionische, nichtionische, zwitterionische, amphotere und kationische Tenside,
die in der Waschmitteltechnik wohlbekannt sind. Typische Beispiele für derartige Materialien werden in den US-PSS 3 723 322,
3 597 ^16 und 3 213 030 beschrieben. Die sulfatierten und/oder
sulfonierten Tenside, wie die Alkylbenzolsulfate und -sulfonate, sind bevorzugte seifenfreie Tenside, wie sie im vorliegenden
in wäßrigen Seifenniischergemischen verwendet werden, zur Herstellung von sprühgetrockneten Detergensgranulaten.
"Waschhilfsmittel" bezeichnen im vorliegenden wohlbekannte Materialien
(keine Tenside), wie Wasserwichmacher, Bleichmittel, Schmutzsuspensionsmittel, Antivergrauungsmittel und ähnliche,
wie sie üblicherweise in vollformulierten handelsüblichen Waschmitteln
verwendet werden. Eine Art von bevorzugten Waschhilfsmitteln sind die in der Technik wohlbekannten Detergensgerüststoffmaterialien.
Typische Beispiele von Detergensgerüststoffen werden in vielen US-PSS beschrieben.
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"Enthaltend" bezeichnet im vorliegenden, daß verschiedene andere verträgliche Bestandteile im Reaktionsmedium vorliegen
können, solange die kritischen Reaktionsteilnehmer und Alkylnitril
vorhanden sind. Der Ausdruck "enthaltend" umfaßt somit und enthält die restriktiveren Ausdrücke "bestehend aus" und
"bestehend im wesentlichen aus", die dazu verwendet werden können, um die wesentlichen Materialien (Ester, Alkalimetallhydroxid
und Alkylnitril), wie sie im vorliegenden verwendet werden, zu charakterisieren.
Alle Prozentangaben sind im vorliegenden Gewichtsprozent, außer wenn etwas anderes genannt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird durch einfaches Vermischen
des zu verseifenden Carbonsäureesters mit dem Alkylnitril und dem Alkalimetallhydroxid in irgendeinem geeigneten Reaktionsgefäß durchgeführt. Die Reaktion kann gewünschtenfalls durch
mildes Erhitzen des Gemisches eingeleitet werden. Die erfindungsgemäße Verseifungsreaktion wird jedoch im allgemeinen nach
Rühren der Reaktionsteilnehmer über wenige Minuten hinweg spontan Deginnen. Wenn Carbonsäure ester, die besonders leicht verseift
werden (z.B. Nitrophenylester), verwendet werden, ist die Reaktion
fast unmittelbar selbstinitiierend und läuft so im wesent-
zu
lichenAlOO? in wenigen Minuten oder weniger ab.
lichenAlOO? in wenigen Minuten oder weniger ab.
Das erfindungsgemäß angewandte Alkalimetallhydroxid ist in dem Alkylnitril-Reaktionsmedium nicht besonders löslich. Offenbar
löst sich in dem Alkylnitril etwas Alkalimetallhydroxid und verseift eine äquivalente Menge des Esters der organischen
Säure, woraufhin sich weiteres Alkalimetallhydroxid löst und so weiter. Aus diesem Grund wird es zur Förderung der Auflösung
in dem Alkylnitril bevorzugt, Alkalimetallhydroxide zu verwenden,
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welche zu einer geeigneten Teilchengröße gemahlen wurden. Dies ist für die vorliegende Erfindung nicht kritisch, macht jedoch
die Reaktion geeigneter. Für allgemeine Zwecke kann das Alkalimetallhydroxid zu einer solchen Teilchengröße, daß es durch
ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,30 mm hindurchgeht, pulverisiert werden und erfindungsgemäß verwendet werden.
Die Natur der erfindungsgemäß angewandten Fettsäureester ist für die Praxis der vorliegenden Erfindung nicht kritisch. Dementsprechend
stellen die Ester von irgendeiner Fettsäure oder substituierten Fettsäure mit irgendeinem Alkohol oder substituierten
Alkohol erfindungsgemäß verwendbare Ausgangsmaterialien dar. Es ist jedoch zu beachten, daß einige Ester schneller reagieren
als andere. Es wurde gefunden, daß das erfindungsgemäße Verfahren zur Verseifung von selbst im wesentlichen inerten
geeignejE_ist
Estern wie den Saccharosefettsäureoctaestern^ was die außergewöhnliche
Wirksamkeit dieser Reaktion als Verseifungsverfahren demonstriert.
In der Praxis der vorliegenden Erfindung ist es geeignet, eine stöchiometrische Menge des Alkalimetallhydroxide und des zu
verseifenden Esters zu verwenden. Für die meisten Zwecke wird ein Überschuß des Alkalimetallhydroxide angewandt, um sicherzustellen,
daß die Reaktion vollständig abläuft und kein Ester verlorengeht. Das Alkylnitril wird im allgemeinen in einer
Lösungsmittelmenge, d.h. einer Menge, die zum Auflösen des Esters ausreichend ist, verwendet. In einigen Fällen kann der
Ester in dem Alkylnitril nicht vollständig löslich sein,und ein ternäres heterogenes Reaktionsgemisch aus Alkalimetallhydroxid/
Alkylnitril/Ester wird gebildet. Es scheint nicht notwendig zu
sein, daß das Reaktionsgemisch homogen ist. Selbst unter solchen Bedingungen werden ausgezeichnete Ergebnisse der Alkalimetallsalze
der Fettsäuren erhalten.
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Gemäß einer alternativen Verfahrensweise wird ein Überschuß an Ester verwendet und das Gemisch aus irgendwelchen nicht umgesetztem
Ester und Alkylnitril wird einfach erneut mit frischem Alkalimetallhydroxid in nachfolgenden Verfahren verwendet. Dadurch
wird die Notwendigkeit irgendeiner Säure - Neutralisationsstufe zur Entfernung überschüssiger Base während der Seifengewinnung
vermieden.
Es wurde gefunden, daß das erfindungsgemäße Verfahren, wenn es auf die Herstellung der Natrium- und Lithiumsalze von organischen
Säuren gerichtet ist, unter Verwendung einer konzentrierten wäßrigen Lösung des entsprechenden Alkalimetallhydroxids
in einem flüssigen Reaktionsmedium, das eine Alkylnitrilverbindung enthält, durchgeführt werden kann. Die Wassermenge, die
in das Gesamtreaktionsgemisch eingeführt wird, wird zur Bereitstellung filtrierbarer fester, außerdem partiell hydratisierter
Salze organischer Säuren reguliert. Wenn zuviel Wasser angewandt
viel wird, verläuft die Reaktion mit einer*geringeren Geschwindigkeit;
das Reaktionsprodukt wird von einer festen Form in eine klebrige, schwer zu handhabende Masse überführt,und die Gesamtvorteile
des Verfahrens gehen verloren. Das Verfahren, bei dem das Reaktionsmedium im wesentlichen wasserfrei ist, wird bevorzugt.
Kleine Mengen (gewöhnlich weniger als etwa 10 % des Alkylnitrils)
an fremden (extraneous) organischen Lösungsmitteln und/oder Wasser können die in irgendeinem kommerziellen Maßstab des
Seifenherstellungsverfahren angewandten Reaktionssysteme verunreinigen. Überschüssige Mengen solcher Fremdmaterialien können
eine unerwünschte Verdünnung des Alkylnitril/Alkalimetallhydroxid-Grundmediums bewirken. Darüberhinaus können Lösungsmittel,
welche mit dem Alkylnitril mischbar sind, das Alkalimetallhydroxid solvatisieren und die Gesamtreaktivität des Systems
herabsetzen. Daher wird erfindungsgemäße das Vorhandensein
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überschüssiger Mengen an Fremdmaterialien vorzugsweise vermieden, um sicherzustellen, daß die speziellen Vorteile des Verfahrens
erhalten werden.
Die erfindungsgemäße Verseifungsreaktion wird geeigneterweise
in einem Gewichtsverhältnis von Ester der organischen Säure zu Alkalimetallhydroxid zu Alkylnitril im Bereich von etwa
1:0,1:1 bis etwa 1:1:5 durchgeführt, wobei jedoch gewünschtenfalls
auch andere Verhältnisse verwendet werden können.
Nach Gewinnung des Reaktionsproduktes durch Filtration kann zur Entfernung irgendwelchenvmitgerissenen Alkylnitrils an der Luft
getrocknet werden.
Wenn die erfindungsgemäß hergestellte wasserfreie Seife als Trockenmittel für naße Seifenmischergemische verwendet wird,
können alle Arten von Tensiden und Waschhilfsmittel in die Seifenmischergemische eingearbeitet werden. Diese Materialien
werden nachfolgend detailliert beschrieben.
Typische anionische Tenside, welche erfindungsgemäß angewandt werden können, umfaßen wasserlösliche Sulfate oder Sulfonate
der allgemeinen Formel R111X Q , worin R"1 einen Alkylrest
(einschließlich ungesättigten Alkylrest), Alkylbenzolrest oder ethoxylierten Alkylrest, X Sulfat oder Sulfonat und Q
ein Gegenion » wie H oder ein kationischer Rest,
der so gewählt ist, daß das anionische oberflächenaktive Mittel wasserlöslich ist, z.B. Alkalimetalle, Ammonium, Alkanolammonium
und dergleichen, bedeuten. Solche anionischen Tenside umfassen die typischen Alkylbenzolsulfate und -sulfonate, Alkylsulfate
und -sulfonate und ethoxylierten Alkyläthersulfate und -sulfonate, die in der Waschmitteltechnik gut bekannt sind. Solche
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anionischen Tenside sind aus einer Vielzahl von gut bekannten, kommerziellen Verfahren und Quellen leicht verfügbar.
Gemische der vorstehend genannten anionischen Tenside können ebenfalls erfindungsgemäß angewandt werden. Die bevorzugten
erfindungsgemäß angewandten anionischen Tenside umfassen die C Q-C^g-Alkylbenzolsulfate, C.Q-CLg-Alkylbenzolsulfonate,
C1Q-C1g-Alkylsulfate, C10-C1Q-Alkylsulfonate, ethoxylierten
C10-ClQ-Alkyläthersulfate und ethoxylierten C^-C^-Alkyläthersulfonate.
Anionische oberflächenaktive Mittel können erfindungsgemäß in
die Form ihrer freien Säure verwendet werden. Da jedochADetergenskraft
in einer wäßrigen Flüssigkeit bei basischen pH-Werten gewöhnlich wesentlich höher ist, werden die anionischen Tenside
im allgemeinen in Form ihrer wasserlöslichen Salze angewandt.
Die erfindungsgemäß angewandten Alkylbenzolsulfat- und -sulfonat-Tenside
können z.B. Natriumdodecylbenzolsulfat, Kaliumdodecylbenzolsulfonat,
Triethanolammoniumtetradecylbenzolsulfonat, Ammoniumhexadecylbenzolsulfat, Ammoniumhexadecylbenzolsulfonat
und Diethanolammoniumoctadecylbenzolsulfonat sein. Die Alkylreste
können entweder in geradkettiger oder verzweigter Konfiguration vorliegen.
Wie im Falle der auf Alkylbenzol basierenden anionischen Tenside, werden die Alkylsulfate und -sulfonate am geeignetsten in Form
der wasserlöslichen Salze angewandt, wobei das Natriumsalz am meisten bevorzugt wird. Spezifische Beispiele von bevorzugten
Alkylsulfaten und -sulfonaten umfaßen Natriumtetradecylsulfat,
Ammoniumtetradecylsulfat, Natriumhexadecylsulfat, Triethanolammoniumhexadecylsulfonat,
Monoethanolammoniumoctadecylsulfat, Triethanolammoniumoctadecylsulfat und Natriumoctadecylsulfat.
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Wie bei den auf Alkylbenzol basierenden anionischen Tensiden können Gemische der Alkylsulfate und -sulfonate ebenfalls
erfindungsgemäß angewandt werden.
Eine dritte Art von typischen anionischen Tensiden, die erfindungsgemäß
nützlich ist, umfaßt die ethoxylierten Alkyläthersulfate und -sulfonate. Typischerweise umfassen solche Materialien
einen C1Q-C g-Alkylrest, welcher mit von 1 bis etwa 20,
insbesondere 3 bis etwa 10 Ethoxylgruppen ethoxyliert ist, welche nachfolgend an der terminalen Stelle des Moleküls sulfatiert
oder sulfoniert werden. Wie bei den Alkylsulfaten können solche ethoxylierte Materialien Gemische sein, die aus der
Verwendung von gemischten Alkyl-Ausgangsmaterialien,wie den
Kokosnußalkoholen odef^talg basierenden Alkoholen resultieren.
Nichtionische Tenside, die erfindungsgemäß angewandt werden, sind typischerweise Kondensationsprodukte von relativ langkettigen
Ethylenoxidresten mit primären Alkoholen, sekundären Alkoholen oder Alkylphenolen. Solche nichtionische oberflächenaktive
Mittel sind in der Waschmitteltechnik gut bekannt.
Insbesondere können erfindungsgemäß nichtionische Tenside der Formel R"'(EO) , worin R"'einengerad- oder verzweigtkettigen
Kohlenwasserstoffrest, der von einem primären oder sekundären Alkohol mit etwa 8 bis etwa 20, vorzugsweise etwa 10 bis etwa
18 Kohlenstoffatomen, abgeleitet ist, oder einen auf Alkylphenol basierenden Rest, worin die Alkylkette gerad- oder verzweigtkettig
ist und von etwa 6 bis etwa 12 Kohlenstoffatome enthält, EO eine Standardabkürzung für einen Ethylenoxidrest und x,
welches den Polymerisationsgrad des Ethylenoxidrestes darstellt, eine ganze Zahl im Bereich von etwa 1 bis etwa 20, vorzugsweise
3 bis etwa 9, bedeuten, verwendet werden.
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Spezifische Beispiele solcher nichtionischer oberflächenaktiver Mittel umfassen: n-C1Q(EO)3, 11-C12(EO)9, n-C^ (EO)12,
n-C12(EO)2O>
n-C12(EO)3, sec-C10(E0)g, sec-C12(E0)l2
1420, SeC-C10(EO)3, Decylbenzol-(EO) , Dodecylbenzol-(E0)lt-,
Tetradecylbenzol-(E0)20 und dergleichen.
Die vorstehend beschriebenen reinen nichtionischen Tenside und Gemische derselben sind sämtlichst erfindungsgemäß nützlich.
Beispiele für erfindungsgemäß verwendbare kommerzielle nichtionische Tenside umfassen: Dobanol 91-8, Dobanol 91-12,
Neodol 01 E12 (C10-11-AIkOhOl mit durchschnittlich 12 Ethylenoxidresten)
und die Kyroethoxylate.
Zwitterionische und amphotere Tenside, die erfindungsgemäß nützlich sind, umfassen die in der Detergenstechnik bekannten
Alkyl- und Alkarylammonium- und-sulfoniumpropansulfonate.
Naßseifen, d.h. wasserlösliche detersive Seifen, mit einem Feuchtigkeitsgehalt von größer als etwa l't % können erfindungsgemäß
ebenfalls verwendet werden. Naßseifen werden typischerweise durch Verseifen von Glyceriden mit Alkalimetallhydroxiden in
wäßrigem Medium hergestellt. Naßseifen werden wirksam getrocknet, indem man sie mit nach dem Peterson-Verfahren hergestellten
Seifen in der erfindungsgemäßen Art und Weise vereinigt. Die
endgültigen Seifengemische, die so hergestellt werden, liegen in einer Phase vor, welche zum Pressen in Stücke geeignet ist,
oder in Form von freifließendem Pulver oder Flocken verwendet werden kann.
Seifenmischergemische, die im erfindungsgemäßen Verfahren
verwendet werden, können gegebenenfalls alle Arten von Detergensgerüststoffen,
die gewöhnlich zur Verwendung sowohl in Seifen als auch in Nichtseifendetergensgemischen vorgeschlagen werden,
enthalten. Die in der erfindungsgemäßen Art und Weise herge-
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stellten Gemische enthalten typischerweise von etwa O bis etwa
70 Gew.-%, vorzugsweise von etwa 25 bis etwa 65 Gew.-Ϊ dieser
Gerüststoffe. Nützliche Gerüststoffe, die erfindungsgemäß angewandt
werden, können irgendwelche der üblichen anorganischen und organischen wasserlöslichen Gerüststoffsalze sowie verschiedene
wasserunlösliche und sogenannte "Keim"(seeded)-Gerüststoffe umfassen.
Anorganische Gerüststoffe, die erfindungsgemäß nützlich sind,
umfassen z.B. wasserlösliche Salze von Phosphaten, Pyrophosphaten, Orthophosphaten, Polyphosphaten, Phosphonaten, Carbonaten,
Polyhydroxysulfonaten, Silikaten, Polyacetaten, Carboxylaten, Polycarboxylaten und Succinaten. Diese Species sind dem Fachmann
bekannt. Spezifische Beispiele dieser Gerüststoffe umfassen die folgenden: Natrium- und Kalium-tripolyphosphate, -phosphate,
-hexametaphosphate, Natrium- und Kalium-salze von Ethylendiphosphonsäure.
Beispiele für diese und andere Phosphorgerüststoff verb indungen sind in den US-PSn 3 159 58l, 3 213 030,
3 422 021, 3 ^22 137, 3 400 I76 und 3 400 148, auf die hierin
Bezug genommen wird, beschrieben. Natriumtripolyphosphat ist erfindungsgemäß ein besonders bevorzugter wasserlöslicher
anorganischer Gerüststoff.
Die Alkalimetall-, z.B. Natrium- und Kalium-, -carbonate, -bicarbonate und -silikate sind erfindungsgemäß besonders
nützlich.
Spezifische Beispiele der Polyacetat- und Polycarboxylat-Gerüststoffsalze
umfassen Natrium-, Kalium-, Lithium-, Ammonium- und substituierte Ammoniumsalze von Ethylendiamintetraessigsäure,
Nitrilotriessigsäure, Oxydibernsteinsäure, Mellitsäure, Benzolpolycarbonsäuren und Zitronensäure.
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- 2b -
27 A'/ib 7
Erfindungsgemäß ist Natriumniferilotriacetat ein besonders bevorzugter
wasserlöslicher organischer Gerüststoff.
Eine andere Art von Detergensgerüststoffmaterial, das in den
erfindungsgemäßen Gemischen und Verfahren nützlich ist, umfaßt ein wasserlösliches Material, das in der Lage ist, ein wasserunlösliches
Reaktionsprodukt mit den die Wasserhärte bedingenden Kationen in Kombination mit einem Kristallisationskeim zu bilden,
welcher in der Lage ist, Wachstumsstellen für das Reaktionsprodukt bereitzustellen. Solche "Keim-"Gerüststoffgemische sind in der
CA-PS 991 9^2, auf die hierin Bezug genommen wird, ausführlich
beschrieben.
Bevorzugte Keim-Gerüststoffe bestehen aus: einem wasserlöslichen
Material, das in der Lage ist, ein Reaktionsprodukt mit einer
_ ο Löslichkeit in Wasser von weniger als etwa 1,1J χ 10 Gew.-%
(bei 25°C) mit zweiwertigen und mehrwertigen Metallionen, wie Calcium, Magnesium und Eisen, zu bilden,und einem Kristallisationskeim
(0,001 bis 20 Mikron Durchmesser), welcher ein Material umfaßt, das sich bei 25°C innerhalb von 120 Sekunden
nicht vollständig in Wasser löst.
Spezifische Beispiele von Materialien, die in der Lage sind, das wasserunlösliche Reaktionsprodukt zu bilden,umfassen die
wasserlöslichen Salze von Carbonaten, Bicarbonaten, Sesquicarbonaten, Silikaten, Aluminaten und Oxalaten. Die Alkalimetallsalze,
besonders Natriumsalze, der vorstehend genannten Materialien sind hinsichtlich Bequemlicnkeit und Wirtschaftlichkeit
bevorzugt.
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ORIGINAL INSPECTED
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Der in solchen Keim-Gerüststoffen angewandte Kristallisationskeim ist vorzugsweise Calciumcarbonat, Calcium- oder Magnesiumoxalat,
Bariumsulfat, Calcium-, Magnesium- oder Aluminiumsilikat, Calcium- oder Magnesiumoxid, Calcium- oder Magnesiumsalze von
Fettsäuren mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen, Calcium- oder
Magnesiumhydroxid, Calciumfluorid oder Bariumcarbonat.
Die komplexen Aluminosilikate, d.h. Materialien vom Zeolith-Typ,
sind eine andere nützliche Art von Detergensgerüststoffen in den erfindungsgemäßen Verfahren und Gemischen, da diese
Materialien leicht Wasser weichmachen, d.h. die Ca -Härte entfernen. Sowohl die natürlich vorkommenden als auch die
synthetischen "Zeolithe", insbesondere die Zeolith A-und hydratisierten
Zeolith A - Materialien sind für diesen Gerüststoff/
Weichmachzweck nützlich. Eine Beschreibung von Zeolith A-Materialien und ein Verfahren zur Herstellung ist in der US-PS
2 882 243, auf die hierin Bezug genommen wird, beschrieben.
Die wäßrigen Seifenmischergemische, die im erfindungsgemäßen
Verfahren verwendet werden, können ebenfalls alle Arten von Detergenszusatzstoffen und Trägern, die gewöhnlich in Wasch-
und Reinigungsmittelgemischen gefunden werden, enthalten. Z.B. können verschiedene Parfüms, optische Bleichmittel, Füllstoffe,
das Zusammenbacken verhindernde Mittel, Gewebeweichmacher
und dergleichen vorliegen, um die bei der Verwendung solcher Materialien in Detergensgemischen vorkommenden üblichen Vorteile
zu erzielen.
Perboratbleichmittel, die üblicherweise in europäischen Detergensgemischen
verwendet werden, können ebenfalls als Komponente der in der erfindungsgemäßen Art und Weise hergestellten Detergensgemische
vorliegen und werden denselben als Trockengemische zugesetzt.
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Enzyme, insbesondere die thermisch stabilen proteolytischen und lipolytischen Enzyme, die in Waschmitteln verwendet werden,
können den erfindungsgemäß hergestellten Gemischen trocken zugemischt werden.
Aus den vorstehenden Ausführungsformen ist ersichtlich, daß
die in der erfindungsgemäßen Art und Weise hergestellten Seifen- und Nichtseifen-Detergensgemische alle Arten von üblicherweise
verwendeten Bestandteilen, die typischerweise in vollformulierten, freirieselnden oder -fließenden, pulverförmigen, flockenförmigen
und granulären Reinigungsmittelgemischen und Toilettseifenstücken angewandt werden, enthalten! Gemische, welche
irgendwelche der auf Phosphat, Nitrilotriacetat oder Zeolith basierenden Gerüststoffe enthalten, sind für die Verwendung als
Waschmittel besonders bevorzugt und werden in der erfindungsgemäßen
Art und Weise leicht hergestellt. Die nach dem Peterson-Verfahren hergestellten, als Trockenmittel dienenden Seifen
können verwendet werden, um den Feuchtigkeitsgehalt von solchen Gemischen auf irgendeinen gewünschten Grad, abhängig von der
beabsichtigten endgültigen Verwendung des Endproduktes, einzustellen.
Das Verfahren der Trocknung gemäß der vorliegenden Erfindung wird durchgeführt, indem man ein wäßriges Seifenmischergemisch, das
Wasser, eine Naßseife oder naßes seifenfreies Tensid, gegebenenfalls Gerüststoffe und Hilfsmittel usw., entsprechend den Wünschen
des Herstellers, enthält, herstellt. Das Gemisch wird aufgeschlämmt,
bis es homogen ist. Die nach dem Peterson-Verfahren hergestellte, als Trockenmittel geeignete Seife oder Trockenmittelseife
wird dem Gemisch in einer Menge zugesetzt, die ausreicht, um den Feuchtigkeitsgehalt auf den gewünschten Grad
einzustellen. Das erfindungsgemäße Verfahren kann unter Verwendung üblicher, in der Waschmittelindustrie verwendeter Vorrichtungen
hergestellt werden.
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Die nachfolgenden Beispiele dienen der Erläuterung der vorliegenden
Erfindung.
Reaktion von Triglyceriden mit wasserfreiem Natriumhydroxid
Ein Gemisch aus 50 g (0,067 Mol) eines 50:50-Gemisches aus Talg und Kokosnußfetten in 250 ml Acetonitril wurde bei einer
Temperatur von 75°C mit 8,15 g (0,20 Mol) fein gepulvertem 98£igem Natriumhydroxid versetzt. Die Reaktion war exotherm,
und etwa 2 Minuten nach Zusatz des Natriumhydroxids fand ohne äußeres Heizen ein stürmischer Rückfluß statt. Das Reaktionsgemisch wurde insgesamt 5 Minuten bei Rückflußtemperatur gerührt,
Während dieser Zeit bildete sich in dem Reaktionsgefäß eine Schicht aus feinem weißem festen Pulvermaterial.
Das feste Material wurde abfiltriert und über Nacht an der Luft getrocknet, wobei eine Ausbeute von Ί6 g (88 %) der Natriumcarboxylate
(Seifen), entsprechend den Fettsäuren in den als Ausgangsmaterial verwendeten Triglyceriden, erzielt wurde.
Wurde in dem Verfahren von Beispiel 1 das Acetonitril durch eine äquivalente Menge Benzofcitril (CgH CN) ersetzt, so fand
keine sichtbare Reaktion statt.
In dem Verfahren von Beispiel 1 wurden die Fette mit weniger als einer stöchiometrischen Menge an Natriumhydroxid umgesetzt,
um "überfettete" (super-fetted) Seifen herzustellen.
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Die in dieser Art und Weise hergestellte Natriumseife ist im wesentlichen wasserfrei und zur Verwendung als Trockenmittel
in der Praxis zum Trocknen gemäß der vorliegenden Erfindung geeignet.
Wurde im Verfahren gemäß Beispiel 1 die feste NaOH durch eine äquivalente Menge gepulvertes LiOH-H2O, DOH, RbOH bzw. CsOH
ersetzt, so wurden im wesentlichen trockene Seifen erhalten. Diese trockenen Seifen sind ebenfalls für die Verwendung als
Trockenmittel in der Praxis zum Trocknen gemäß der vorliegenden Erfindung geeignet.
Reaktion von Talg- und Kokosnußtriglyceriden mit Natriumhydroxid
Ein Gemisch aus 100 g (0,125 Mol) 80% Talg-20% Kokosnußtriglyceriden
und 500 ml Acetonitril wurde unter Rühren Bei 60°C mit 16,3 g (0,40 Mol) fein gepulvertem 98%igem Natriumhydroxid
versetzt. Das Reaktionsgemisch wurde 3 Stunden gerührt. Zur Aufrechterhaltung einer Rückflußtemperatur von 80 bis 82°C
wurde intermittierend erhitzt.
Das vorstehend erhaltene Reaktionsgemisch wurde heiß filtriert, und der Filterkuchen wurde zweimal mit 100 ml-Anteilen Acetonitril
gewaschen. Die resultierenden weißen Feststoffe wurden über Nacht an der Luft getrocknet, wobei 100 g (97 %) der Natriumsalze
der Fettsäuren aus den gemischten Triglyceriden erhalten wurden.
Die Acetonitrillösung wurde zu einem Rückstand von 14 g eingedampft.
Aus diesem Rückstand wurden durch Vakuumdestillation 5,9 g (51 %) Glycerin gewonnen.
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Wie aus den vorstehenden Ausführungen ersichtlich, werden nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung von Seifen
Ausbeuten in der Größenordnung von 90 % oder, wenn zusätzlich zu der durch den Reaktionsprozeß entwickelten Wärme von Außen
geheizt wird, Ausbeuten in der Größenordnung von 97 % erhalten.
Herstellung von Kaliummyristat
Eine Lösung von 12,2 g (0,05 Mol) Methylmyristat in 120 ml Acetonitril wurde*5,3 g (0,05 Mol) feinpulverisiertem 85#igem
Kaliumhydroxid versetzt. Das Reaktionsgemisch wurde im wesentlichen bei Raumtemperatur gerührt und durch Gas Chromatographie
durch Verfolgen der Geschwindigkeit des Verschwindens von
Methylmyristat beobachtet. Nach 6 Stunden konnte kein Methylmyristat mehr entdeckt werden. Das ausgefallene Natriummyristat
wurde durch Vakuumfiltration isoliert und über Nacht an der Luft getrocknet. Es wurde eine Ausbeute von 12,8 g (96 %)
an festem Kaliummyristat erhalten.
Wurde in dem Verfahren von Beispiel 3 das Kaliumhydroxid durch eine äquivalente Menge von Lithiumhydroxid, Natriumhydroxid,
Rubidiumhydroxid bzw. Cäsiumhydroxid ersetzt, so wurden die
entsprechenden Alkalimetallseifen erhalten.
Wurde das Verfahren von Beispiel 3 mit einer äquivalenten Menge an Propionitril, Butyronitril, n-Pentylnitril bzw. Cyclohexylnitril
anstelle von Acetonitril durchgeführt, so wurden äquivalente Ergebnisse erhalten. Verseifungsreaktionen, die unter Verwendung
der höheren Alkylnitrile (größer als etwa Cg-Alkyl)
durchgeführt wurden, verliefen viel langsamer als die unter Verwendung der bevorzugten niederen Alkylnitr ile durchgeführten
Reaktionen.
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27AK3G7
Beispiel 1J
Herstellung von Lithiumcarboxylat
Eine Suspension von 50 g (0,051J Mol) hydriertem Rizinusöl in
250 ml Acetonitril wurde bei 700C mit 6,8 g (0,162 Mol) Lithiumhydroxid-monohydrat
versetzt. Das Reaktionsgemisch wurde 21 Stunden unter Rückfluß (8I0C) gerührt. Das aus der Lösung
ausgefallene Produkt wurde durch Vakuumfiltration des heißen Reaktionsgemisches isoliert und in einem Vakuumtrockner getrocknet.
Die Produktausbeute betrug *J9 g (98 %) des entsprechenden
Lithiumcarboxylates, hauptsächlich Lithium-12-hydroxystearat.
Herstellung von Stückseife
Die in der in Beispiel 1 beschriebenen Art und Weise hergestellte , im wesentlichen wasserfreie Seife liegt in einer Phase
vor, welche, einmal hydratisiert, zur Bildung von Stückseifen in der üblichen Art und Weise, wie nachfolgend beschrieben,
nützlich ist.
Seife (Na-Form)+ 79,0
Kokosnußölfettsäuren 7,0
Natriumchlorid 1,0
TiO2 0,25
Wasser 10,75
Geringere Bestandteile Rest
+ hergestellt in der in Beispiel 1 beschriebenen Art und Weise
, Parfumstabilis«
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++ Parfüm, Farbstoff, Parfumstabilisator
2 7 ü b 3 S 7
Ein Gemisch der vorstehend beschriebenen Art wurde durch einen üblichen zur Seifenherstellung verwendeten Extruder
extrudiert und unter Verwendung üblicher Verarbeitungstechniken zur Herstellung von Stückseife in Stücke geformt. Es wurde ein
gegenüber kommerziell verfügbaren Seifen vorteilhaftes ausgezeichnetes Seifenprodukt mit einem Gehalt von etwa 10 Gew.-%
Wasser erhalten.
Die wasserfreien Seifen, die in der erfindungsgemäßen Art und
Weise hergestellt werden, liegen in einer geeigneten granulären Form vor und sind besonders zur Verwendung in mechanischen
Dispensiervorrichtungen, wie jenen, die in öffentlichen Waschanstalten zu finden sind, angepaßt.
Verseifung von Dimethyladipat
17,4 g (0,1 Mol) Dimethyladipat wurden in 100 ml Acetonitril
gelöst und auf 70°C erhitzt. 8,2 g (0,2 Mol) 97*iges reines Natriumhydroxid als feines Pulver (einer solchen Teilchengröße,
daß die Teilchen ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,30 mm passieren) wurden dem Reaktionsgemisch zugesetzt. Das
Reaktionsgemisch wurde 18 Stunden bei Rückflußtemperatur gerührt, Die resultierende Lösung wurde heiß filtriert,und die Feststoffe
wurden an der Luft getrocknet, wobei Dinatriumadipat als Reaktionsprodukt
erhalten wurde.
Dieses Beispiel veranschaulicht, daß das erfindungsgemäße Verfahren
zur Verseifung von Dicarbonsäureestern nützlich ist.
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Herstellung von Stückseife
Ein Stückseifengemisch wird folgendermaßen in der erfindurigs·
gemäßen Art und Weise hergestellt:
bestandteil Gew.-JS
Natriumseife 4 8
Natriumseife 4 8
Stearinsäure 1,5
TiO2 (Trübungsmittel) 0,5
Parfüm und geringere Bestandteile Rest
+ ) Naß(verfahren,;-Seife, enthaltend ca. 22 Gew.-ί Wasser
++) wasserfreie Natriumseife, hergestellt in der in Beispiel 1 beschriebenen Art und Weise
Die vorstehend beschriebenen Bestandteile wurden in einer Standard-Peloteuse zur Herstellung von Seife sorgfältig vermischt,
durch einen zur Seifenherstellung verwendeten Extruder extrudiert und unter Verwendung von Standardanlagen zu Toilettenseifenstücken
geformt.
Ein in der vorstehend beschriebenen Art und Weise hergestelltes Toilettenseifenstück ist nicht "schmierig" oder klebrig und ist
ohne weiteres Trocknen zur Verwendung geeignet.
Wird in dem Gemisch von Beispiel 7 die als Trockenmittel verwendete
wasserfreie Natriumseife durch eine äquivalente Menge von Kaliummyristat, das in der in Beispiel 3 beschriebenen
Art und Weise hergestellt wurde, ersetzt, so wird ohne weiteres Trocknen eine ausgezeichnete Stückseife erhalten.
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27AF.,367
Wasch- und Reinigungsmittelgemisch
Ein Wasch- und Reinigungsmittelgemisch wird erfindungsgemäß
folgendermaßen hergestellt:
Ein Gemisch, bestehend aus 1 Gew.-Teil Natrium-C.. ?_., -, /~ , , · tu^
alkylbenzolsulfonat, 1 Gew.-Teil Natriumtripolyphosphat,
1 Gew.-Teil Natriumsulfat und 0,1 Gew.-Teile geringere Bestandteile,
und 5 Gew.-Teile Wasser wurden in einem Seifenmischer sorgfältig gemiscnt. Nachdem eine homogene Aufschlämmung erhalten
wurde, wurde die im wesentlichen wasserfreie Natriumseife als Trockenmittel (hergestellt in der in Beispiel 1 beschriebenen
Art und Weise) in Pulverform (ca. 500 bis 1 500 Mikron) dem Seifenmischer zugesetzt und sorgfältig vermischt. Es
wurde ausreichend wasserfreie Seife zugesetzt, um den Wassergehalt auf etwa 10 bis 12 Gew.-J des gesamten Seifenmischergemisches
einzustellen. Die Seife absorbierte das Wasser in dem Seifenmischergemisch, wobei eine Masse mit einem im wesentlichen
trockenen "Griff" und Aussehen erhalten wird. Die Masse wird mit einer üblichen Vorrichtung zu einem homogenen Detergensgemisch,
welches ohne weiteres Trocknen zur Verwendung in Gewebewaschverfahren geeignet ist, granuliert.
Wurde im vorstehend beschriebenen Beispiel das Natrium-C12_13(Durchschnitt)-alkylbenzolsulfonat durch Natrium-C11
g-LAS ersetzt, das Natriumtripolyphosphat durch eine äquivalente Menge Natriumnitrilotriacetat oder hydratisiertes
Zeolith A (Teilchengrößenbereich 1-10 Mikron) ersetzt und wurden dem Seifenmischergemisch 0,5 Teile Kyro EOB (handelsübliches
nichtionisches oberflächenaktives Mittel) zugesetzt
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und der Wassergehalt durch Zusatz der wasserfreien Seife gemäß Beispiel 1 auf etwa 6 bis 8 % des gesamten Seifenmischergemisches
eingestellt, so wurden äquivalente Ergebnisse erhalten.
Für: The Procter & Gamble Company Cincinnati, pftio, V.Gt.Λ.
.Wolff Hechtsanwalt
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Claims (1)
- Patentansprüche:1. Verfahren zur Herstellung der Alkalimetallsalze organischer Säuren, dadurch gekennzeichnet,daß man den entsprechenden organischen Säureester mit einem Alkalimetallhydroxid in einem flüssigen Reaktionsmedium,
das ein im wesentlichen wasserfreies Alkylnitril enthält, verseift.2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als organischen Säureester einen Glyceridester verwendet.3· Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Glyceridester ein Triglycerid verwendet.k. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Alkalimetallhydroxid Lithiumhydroxid, Natriumhydroxid oder Kaliumhydroxid verwendet.5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Alkylnitril Acetonitril oder Propionitril verwendet.6. Verfahren nach Anspruch 1 zur Herstellung von Schmierfetten, dadurch gekennzeichnet, daß man einen organischen cio~C2^~ Säureester mit Lithiumhydroxid in einem im wesentlichen
wasserfreien Alkylnitril-Reaktionsmedium verseift.7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man als organischen Säureester einen Glyceridester verwendet .8 0 9 815/0853ORIGINAL INSPECTED8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man als Glyceridester ein Triglycerid verwendet.9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daßman als Alkylnitril Acetonitril oder Propionitril verwendet.10. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man als Alkylnitril Acetonitril und als Ester von tierischen Fetten oder ölen oder pflanzlichen Fetten oder Ölen stammende gemischte Glyceridester verwendet.11. Verfahren nach Anspruch 1 zur Herstellung von Seife, dadurch gekennzeichnet, daß man einen organischen C10-C„0-Säureester mit Natriumhydroxid oder Kaliumhydroxid in einem flüssigen, ein im wesentlichen wasserfreies Alkylnitril enthaltendem Reaktionsmedium verseift.12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß man als organischen Säureester einen Glyceridester verwendet.13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß man als Glyceridester ein Triglycerid verwendet.IM. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß man als Alkylnitril Acetonitril oder Propionitril verwendet.15. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß man als Alkylnitril Acetonitril und als Ester von tierischen Fetten oder ölen oder pflanzlichen Fetten oder ölen stammende gemischte Glyceridester verwendet.16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daßman als Alkylnitril Acetonitril und als Alkalimetallhydroxid Natriumhydroxid verwendet.809815/085317· Energiesparendes Verfahren zum Einstellen des Wassergehaltes von Naßseifen, naßen seifenfreien Tensiden oder naßen Seifenmischergemischen auf einen geringeren Gesamtwaseergehalt, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Menge eines Trockenmittels zusetzt, das eine Seife mit einem niedrigen Wassergehalt enthält, die dadurch hergestellt wurde, daß man Carbonsäureester mit Alkalimatallhydroxiden in einem, ein Alkylnitril enthaltenden Reaktionsmedium verseifte.18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Naßseife mit einem Wassergehalt von über etwa I^ Gew.-% verwendet.19· Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Trockenmittelseife mit einem Wassergehalt von etwa 0 bis etwa 14 Gew.-Ϊ verwendet.20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Trockenmittelseife dadurch hergestellt wurde, daß man einen C,Q-C„0-Fettsäureester oder -glycerid oder Gemische davon mit Lithiumhydroxid, Natriumhydroxid oder Kaliumhydroxid verseift.21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Glycerid verwendet, das von tierischen Fetten oder ölen oder pflanzlichen Fetten oder ölen stammende gemischte GIyceridester enthält.22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß man als Alkylnitril Acetonitril verwendet.23. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß man ein naßes seifenfreies Tensid mit einem Wassergehalt von über etwa 1Ί Gew.-Ϊ verwendet.609815/0853-H-2H. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß man als seifenfreies Tensid ein anionisches Tensid verwendet.25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß man als seifenfreies anionisches Tensid ein wasserlösliches Alkylbenzolsulfat oder -sulfonat verwendet.26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Trockenmittelseife mit einem Wassergehalt von etwa 0 bis etwa I^ Gew.-Jf verwendet.27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Trockenmittelseife verwendet, die dadurch hergestellt wurde, daß man ein C1Q-C_0-Fettsäureglycerid oder Gemische davon mit Lithiumhydroxid, Natriumhydroxid oder Kaliumhydroxid verseift.28. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Glycerid verwendet, das von tierischen Fetten oder ölen oder pflanzlichen Fetten oder ölen stammende gemischte GIy-ceridester enthält.29. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß man als Alkylnitril Acetonitril verwendet.30. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß man ein naßes Seifenmischergemisch verwendet, das eine Naßseife oder ein naßes äeifenfreies Tensid und Waschhilfsmittel enthält und einen Feuchtigkeitsgehalt von über etwa 1*1 Gew.-? aufweist.609815/085331. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß man als Waschhilfsmittel Detergensgerüststoffe verwendet.32. Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß man als Gerüststoffe solche auf Phosphatbasis, Nitrilotriacetatbasis oder Zeolithbasis verwendet.33. Verfahren nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß man als seifenfreies Tensid ein sulfatiertes oder sulfoniertes
organisches Tensid verwendet.3^. Stoffgemisch, hergestellt nach dem Verfahren gemäß Anspruch809815/0853
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