DE407181C - Verfahren zur Herstellung von Fetten, Fettsaeuren und Seifen - Google Patents

Description

• Patentiert im Deutschen Reiche vom 27. September 1921 ab. Das vorliegende Verfahren zur Gewinnung von Fetten, Fettsäuren und Seifen bestellt darin, daß man cellulose- und ligninhaltige Stoffe mit mehrwertigen Alkoholen auf Temperaturen über 2oo° C erhitzt. Durch das Erhitzen z. B. auf etwa 28o bis 300° C wird eine durchgreifende Veränderung des Ausgangsmaterials .hervorgerufen, in der Weise, daß dasselbe z. B. durch das Glycerin bei höherer Temperatur (etwa 300°) einer Aufschließung unterworfen wird, -derart, daß sich wertvolle, verseifbare Substanzen bilden, die nunmehr mit dem zur Aufschließung verwandten Glycerin im Entstehungszustande Ester bilden, denen die typischen Eigenschaften der Fette zukommen.
• In gleicher Weise werden aus Cellulose oder Lignin und aus den Einwirkungsprodukten hochsiedender Teeröle auf Kohle Stoffe organischer Struktur, wie Holz, und aus dem von Essigsäure befreiten Einwirkungsprodukte der hochsiedenden Teeröle auf Stroh u. dgl. durch einfaches Erhitzen derselben mit mehrwertigen Alkoholen fettartige Produkte erhalten. Das Erhitzen kann bei gewöhnlichem, vermindertem oder erhöhtem Druck vorgenommen werden. Als cellulose-oder ligninhaltiges Material kann man Holz, Torf, Stroh, Papier, Cellulose, Lignin, Baumwolle, Rinden, z. B. die zur Gerbstoffgewinnung -benutzten, verwenden. Man kann auch Mischungen verschiedener cellulose- oder ligninhaltiger Stoffe benutzen.
• Die auf diese Weise hergestellten künstliehen Fette sind unlöslich in Wasser, dagegen leicht löslich in Aceton, Alkohol und anderen bekannten Fettlösungsmitteln. Um die nach dem vorliegenden Verfahren gewonnenen Fette von dem unveränderten Ausgangsmaterial zu trennen, behandelt man das Reaktionsgemisch mit einem Fettlösungsmittel. Um die unverseifbaren Umwandlungsprodukte der Cellulose und des Lignins von den Fetten zu trennen, kann man das Reaktionsgemisch mit Aceton oder Alkohol oder Gemischen derselben extrahieren. Die erhaltenen von dem Ungelösten getrennten Lösungen werden zwecks Entfernung der in der Fettlösung vorhandenen Reste von Unverseifbarem mit Petroläther o. dgl. ausgeschüttelt und die Petrolätherschicht getrennt. Nach Abdestillieren des Fettlösungsmittels kann das gewonnene Fett durch Verseifen mit Alkalien in wäßriger oder alkoholischer Lösung in Seifen übergeführt werden. Die Gewinnung der Seifen aus dem Reaktionsgemisch kann auch in der Weise erfolgen, daß man dasselbe zunächst mit Alkalien (oder Alkalihydroxyden) verseift und die gebildeten Seifen durch Auskochen mit Wasser oder Alkohol in Lösung bringt, wobei die nicht verseiften Anteile ungelöst zurückbleiben. Die wäßrige oder alkoholische Seifenlösung wird alsdann durch Schütteln mit Petroläther und Entfernen der Petrolätherschicht von Iden in die Lösung übergegangenen unverseifbaren Stoffen befreit.
• Die erhaltenen gereinigten Seifenlösungen sind von brauner Farbe und geruchlos und lassen beim Schütteln einen dichten Schaum entstehen, der längere Zeit hindurch beständig ist. Versetzt man die wäßrigen Seifenlösungen mit verdünnten Mineralsäuren, so fallen die freien Säuren aus, die nach dem Trocknen ein braunes Pulver darstellen. Sie sind unlöslich in Wasser, dagegen löslich in Alkohol, am besten in Aceton und Chloroform. Durch Behandeln mit Alkalien werden ihre Salze erhalten, die wiederum in Wasser löslich sind. -Man kann auch Erdalkali-, Blei-, Aluminium-, Kupfer-, Quecksilber- und andere Seifen herstellen und zu .den gleichen Zwecken wie die entsprechenden aus natürlichen Fetten gewonnenen Seifen zu Salven, Lacken, medizinischen Zwecke:l 1i. dgl. anwenden.
• Das Verfahren kennzeichnet sich durch die urimittelbare Überführung .der durch das Erhitzen, z. B. mit Glycerin, verseifbar gemachten Anteile cellulose- und ligninhaltiger Körper in fettartige Stoffe, die je nach dem Ausgangsmaterial als Holz-, ,Kohle-, Cellulose- oder Ligninfette zu bezeichnen sind. Das Verfahren besitzt den Vorteil, daß nicht die bei hoher Teniperptur entstandenen und dadurch zum Teil zersetzten Produkte der trockenen Destillation von Stoffen pflanzlichen Ursprungs, sondern die Ausgangsmaterialien selbst oder die mit Teerfettöl bei niederer Temperatur aufgeschlossenen Produkte zur Anwendung kommen. Auch wird der Umweg über die Oxydation vermieden.
• B e i s p i e 1 i : i o kg Holzspäne in zerkleinerter Form oder Cellulose werden mit etwa i bis 2 kg Glycerin unter Umrühren 6 bis 8 Stunden auf etwa 28o° erhitzt, gegebenenfalls im Autoklaven unter Druck. Nach dem Erhitzen stellt das Gemisch eine völlig Homogene dunkelbraune, weichpechartige Masse dar. Dieses Aufschließungsprodukt wird, nunmehr in der üblichen Weise verseift, die entstandenen Seifen mit Wasser oder Alkohol ausgezogen und die wäßrige bzw. alkoholische Lösung mit Petroläther gut durchgeschüttelt, wobei das Unverseifbare mit der Petrolätherschicht entfernt wird. Die so gereinigte Seifenlösung wird nun eingedampft, wobei die Seife als dunkelbraunes, in Alkohol unid. Wasser lösliches Produkt zurückbleibt.
• Man erhält die fettartigen Stoffe unmittelbar aus dem durch Erhitzen mit Glycerin erhaltenen Produkte durch Extrahieren mit Alkohol oder Aceton. Um aus dieser Lösung die Seifen zu gewinnen, wird dieselbe ebenfalls durch Ausschütteln mit Petroläther gereinigt und der durch Eindampfen der alkoholischen oder acetonischen Lösung erhaltene Rückstand in der üblichenWeise in derWärme verseift, wodurch Seifen entstehen, die in Wasser löslich sind und gut schäumen. Die Verseif ungszahlen der durch Erhitzen von Kohle usm-. " nach Patent 320036 mit Glycerin erhaltenen fettartigen Produkte betragen 8o bis ioo, der aus Cellulose und Glycerin erhaltenen Holzfette i2o bis i8o.
• B e i s p i e 1 2: ioo kg Buchenholzspäne «-erden mit Sookg Glycerin unter 6Atni.Druck auf eine Temperatur von 23o° C erhitzt. Das Reaktionsprodukt wird nach Entfernung des überschüssigen Glycerins mit 2o kg einer Kalilauge vom spez. Gewicht 1,42 bei Temperaturen bis ioo° C bis zur völligen Verseifung erwärmt, darauf noch etwa 3o kg Wasser zu-11 und nochmals aufgekocht. Nach Filtration von den unverseifbaren Anteilen wird das Filtrat mit verdünnten Mineralsäuren angesäuert, wodurch die Fettsäuren abgeschieden werden. -B e i s p i e 1 3: ioo kg der Aufschlußprodukte von Kohle, Holz, Torf, erhalten nach Patent 32oo56, werden mit 5 kg Glycerin unter Rühren i Stunde lang erhitzt. Das Reaktionsprodukt wird nun mit 5 kg einer Natron- oder Kalilaube vom spez. Gewicht 1,3 versetzt und bis zu völliger Verseifung weitererwärmt. Durch Erwärmung unter Zusatz von 5o kg Wasser wird die entstandene Seife in Lösung gebracht, von ungelösten und etwa unverseifbaren Anteilen durch Filtrieren getrennt, endlich durch Zusatz von Mineralsäuren zu dem Filtrat die Fettsäuren zur Abscheidung gebracht.
• Es war bereits bekannt, Cellulose mit Glycerin auf Temperaturen über ioo° zu erhitzen, um die Cellulose ohne Veränderung ihrer chemischen Struktur in einen Zustand überzuführen, in welchem sie in den Lösungsmitteln für Cellulose leichter löslich ist. Im Gegensatz zu diesem `'erfahren erfolgt die Erhitzung der cellulosehaltigen Stoffe nach dein vorliegenden Verfahren bei solchen Temperaturen, :daß unter tiefgreifender chemischer Veränderung die Bildung von Fetten bzw. Fettsäuren eintritt.
• B e i s p i e 14: io kg Holzspäne werden mit 2 bis 3 kg Glykol (CH.OH-CH.OH) in einem Autokl.aven mit Rührwerk erhitzt. Die Temperatur steigert man zweckmäßig allmählich bis etwa 25o° C bei einem Druck von 6 Atm. während einer Zeitdauer von ungefähr 8 Stunden.
• Das Reaktionsprodukt stellt eine :dunkelbraune, dickflüssige, homogene Masse dar und wird nun ebenfalls in,der schon oben beschriebenen Weise mit Alkalien verseift, die entstandenen Seifen mit Wasser oder Alkohol in Lösung gebracht, etwaige uriverseifte Anteile durch Behandlung der wäßrigen bzw. alkoholischen Lösung mit Petroläther zur Abschei.dung gebracht, die gereinigte Seifenlösung endlich eingedampft, wobei die Seife

  als dunkelbraunes, in Wasser und Alkohol

  lösliches Produkt zurückbleibt.

  Die erzielten Ausbeuten betragen durch-

  schnittlich ;o Prozent des zur Verseifung an-

  gewandten Reaktionsproduktes.

  In cler gleichen Weise lassen sich auch Deri-

  vate des Glykols, Diäthylenglykol

  (CH=OH # CH,O # CH@ # CH.OH),

  Triäthylenglykol

  (CH=OH#CH.O#CHR. CH,O.#CH,# CH=OH),

  sowie Derivate des. Glykols, bei denen eine

  OH-Gruppe durch alogen ersetzt ist, wie

  Glykolchlorhydrin (CH,OH # CH,CI) Glykol-

  bromhydrin (CH.OH - CH=Br), Derivate des

  Glycerins, Glycerindichlorliydrin

  (CH=[OH] - CHCI # CH,CI),

  sich mit Holzspänen in Reaktion bringen und

  aus den Reaktionsprodukten durch Einwir-

  kung von Alkalien die betreffenden Seifen

  herstellen.

  Die beschriebene Reaktion zwischen Holz-

  spänen und Glykol und dessen Derivaten

  läßt sich auch dahin abändern, daß man an-

  statt Holz die durch Einwirkung hochsieden-

  der Teeröle auf Kohle oder Stoffe organi-

  scher Struktur, wie Holz, erhaltenen Auf-

  schließungsprodukte sowie die von Essigsäure befreiten Einwirkungsprodukte der hochsiedenden Teeröle auf Stroh u. dgl. der Einwirkung von mehrwertigen Alkoholen, Glykol, oder dessen Derivaten unterwirft und die daraus entstehenden Reaktionsprodukte dann in Seifen überführt.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. "erfahren zur Herstellung von Fetten, Fettsäuren und Seifen, dadurch gekennzeichnet, daß man cellulose- oder ligninhaltige Stoffe mit mehrwertigen Alkoholen oder Derivaten derselben auf Temperaturen von 24.o bis 28o° C bei gewöhnlichem, erhchtem oder vermindertem Druck erhitzt und gegebenenfalls eine Verseifung vornimmt.
2. 2. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man die durch Einwirkung hochsiedender Teeröle auf Kohle oder Stoffe organischer Struktur, wie Holz, erhaltenen Aufschließungsprodukte sowie die von Essigsäure befreiten Einwirkungsprodukte der hochsiedenden Teeröle auf Stroh u. dgl. dem Verfahren nach Anspruch i unterwirft.