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Verfahren zur Entfernung von färbenden Stoffen aus rohem Baumwollsaatöl
und den Nebenprodukten seiner Reinigung. Die Erfindung betrifft die Entfernung von
färbenden Stoffen aus rohem Baumwollsaatöl und aus den bei der Reinigung dieser
Öle erhaltenen Nebenprodukten. Zweck der Erfindung ist, bei der Behandlung solcher
Öle und der Nebenprodukte die darin enthaltenen färbenden Stoffe auszufällen, ohne
gleichzeitig die wirklichen Fettsäuren in dein Öl und den Nebenprodukten zu entfernen
oder ungünstig zu beeinflussen.
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Je nach der Qualität des Samens, seines Ursprunges und dem Verfahren
der Gewinnung des Öles aus dem Samen schwankt die Farbe von rohen Baumwollsaatölen
zwischen rotgelb und rotschwarz. Die Färbung des Üles rührt hauptsächlich von den
Anwesenheit eines als Gossypol bekannten Farbstoffs und seiner Oxydationsprodukte
her, die in schwankenden Mengen vorkommen.
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Es wurde gefunden, daß Gossypol die Eigenschaft besitzt, Verbindungen
mit den Boraten der -Metalle zu bilden, die in Wasser und Öl unlöslich sind. Diese
Eigenschaft wird gemäß der Erfindung benutzt, um den größten Teil der färbenden
Stoffe aus dein rohen Baumwollsaatöl und seinen Nebenprodukten zti beseitigen, ohne
gleichzeitig @lie darin enthaltenen wahren Fettsäuren zu entferner oder in schädlicher
Weise zu beeinflussen. Dies erreicht man durch die an sich bekannte Verwendung von
Verbindungen der Borsäure mit den Metallen, jedoch unter Zusatz von Substanzen,
welche ganz oder teilweise die alkalische Hydrolyse dieser Borate in wäßriger Lösung
hintanhalten. Durch diese Modifikation des bekannten Verfahrens werden nicht nur
die färbenden Stoffe aus dem Öl entfernt, sondern es wird auch die Einwirkung der
Borate auf die Fettsäure vermieden.
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Die Verzögerung der Hydrolyse kann auf bekannte Weise bewirkt werden:
a) durch den Zusatz von einem oder beiden ionischen Produkten der Hydrolyse, d.
h. des Borsäureradikalions und des metallischen Ions, also mittels Borsäure einerseits
und metallischen Chloriden oder einem anderen metallischen neutralen Salz anderseits,
b) durch den Zusatz -von Glycerin, Mannitol oder anderen polyhydrischen Alkoholen,
c) durch eine Vereinigung der unter a und b genannten Substanzen.
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Man kann die Bor-ate auch in trockenem Zustande mit den erwähnten
Zusätzen verwenden, obwohl man zweckmäßigerweise wäßrige Lösungen benutzt.
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Als wirksamste Lösungen zur Erreichung des gewünschten Zwecks wurde
gefunden, daß man Borsäure zu einer Alkalibor at- oder
Magnesiumboratlösung
in solcher Menge hinzusetzt, daß die rosa Färbung, welche solche Boratlösungen in
Gegenwart von Phenolphtalein zeigen, vollständig verschwindet oder umgekehrt durch
den direkten Zusatz eines Karbonats oder eines Hydrats, eines Alkalimetalls oder
Magnesiums zu einer Borsäurelösung in solcher Menge, daß die rosa Färbung in Gegenwart
von Phenolphtalein noch nicht auftritt. Die Lösungen sollten derart sein, daß sie
eine saure Reaktion mit diesem Indikator bei der Maximaltemperatur, bei welcher
der Prozeß durchgeführt wird, zeigen.
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Durch die Verwendung einer Bor atlösung dieser Art kann der größere
Teil der färbenden Stoffe von rohem Baumwollsaatöl und der Nebenprodukte aus der
Reinigung die ges Öles als ein gelbes oder braunes Pulver entfernt werden, ohne
daß ein merklicher Verlust an wirklichen Fettsäuren eintritt. Der färbende Stoff
ist hauptsächlich nichtoxydiertes Gossypol, und die im :Baumwollsaatöl oder seinen
Nebenprodukten vorhandene Menge wird durch Behandlung mit einem Überschuß von Boratlösung
bestimmt.
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Die Verminderung der Acidität zeigt die Menge des Gossypols an, und
wenn man genügend Boratlösung für die Behandlung eine Öles gebraucht, wird die Acidität
des behandelten Öles durch eine weitere Behandlung mit Boratlösung nicht vermindert.
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Die Menge des Gossypols im in England ausgepreßten Öl schwankt zwischen
o,5 Prozent bis 1,5 Prozent, und wenn man Borax als Reinigungsmittel gebraucht,
so ist o,5 Prozent Borax für die Behandlung hinreichend.
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Das Verfahren zur Entfernung von färbenden Stoffen aus den Ölen mittels
der genannten Lösungen ist ähnlich den Verfahren, welche man bei der Reinigun, von
Baumwollsamenöl mittels Alkali benutzt, wobei ein Umrühren von etwa 15 Minuten gewöhnlich
zur Beendigung der Reaktion genügt. Der ausgefällte Farbstoff befindet sich alsdann
im 01 in der Schwebe.
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Bei einer schwachen Lösung von Borat ist es zweckmäßig, das spezifische
Gewicht derselben durch den Zusatz eines löslichen, nicht reagierenden Salzes, beispielsweise
Natriumchlorid für Boraxlösung oder Magnesiumchlorid für eine Magnesiumboratlösung,
zu erhöhen, um eine schnelle und vollständige Trennung der Ölschicht von der wäßrigen
Suspension des ausgefällten Farbstoffs herbeizuführen.
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Mit zunehmender Konzentration der Boratlösung ist ein solcher Zusatz
nicht mehr erforderlich, aber es wird alsdann notwendig, die Mischung infolge der
halbfesten Natur des ausgefällten Stoffes zu zentrifugieren. Es ist jedoch vorzuziehen,
mit schwachen Boratlösungen, d. h. Lösungen, die nur etwa 5 Prozent Borax enthalten,
zu arbeiten, da in solchen Fällen der ausgefällte Farbstoff hauptsächlich oder vollständig
sich in wäßriger Lösung befindet.
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Der abgeschiedene Farbstoff kann als Ersatz für Blauholz, Katechu,
Gelbholz u. dgl. benutzt werden.
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Obwohl rohe Baumwollöle von geringer Qualität, selbst wenn sie einer
Behandlung gemäß der Erfindung unterworfen werden, noch etwas dunkel gefärbt sind,
so enthalten solche öle dennoch nur eine äußerst geringe Menge von Farbstoff, und
diese wird durch die bekannten Mittel leicht zerstört oder entfernt.
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Die aus solchem gereinigten öl mittels kaustischer Soda erhaltene
Seife ist der amerikanischen Baumwollsaatseife ähnlich und liefert nach mehreren
Aussalzungsbehandlungen ohne oder mit Hilfe eines Bleichmittels eine gelbe Seife.
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Bei der Behandlung von Nebenprodukten, beispielsweise Seife und schwarzer
Schmiere, die von der Reinigung von Baumwollsaatölen herrühren, obwohl solche Nebenprodukte
direkt mit einem Überschuß von Borsäure behandelt werden können, um die Säuren freizusetzen
und die Boratverbindungen der färbenden Stoffe zu erzeugen, ist es erwünscht, den
Seifenvorrat mit Schwefelsäure bei einer 65° C nicht übersteigenden Temperatur anzusäuern,
zweckmäßig in Gegenwart einer geringeren Menge von Natriumsulfit oder einem anderen
Reduktionsmittel. Die Nachbehandlung schwankt j e nach der Menge des vorhandenen
Farbstoffs, aber die besten Ergebnisse «-erden in Anwesenheit eines Lösungsmittels
für Öle, beispielsweise Trichloräthylen o. dgl., erhalten. Beispiel i. Man erhitzt
iooo Teile rohen Baumwollsaatöls in einem offenen Gefäß auf 6o° und setzt entweder
vor dem Umrühren oder während desselben eine wäßrige Lösung von ioo Teilen hinzu,
die 5 Teile Borax, 5 Teile Borsäure und io Teile Kochsalz enthält. Nach tüchtigem
Umrühren während io bis 15 Minuten läßt man die Mischung absetzen. Das klare oder
nur wenig trübe 01 wird abgezogen und die wäßrige Schicht alsdann zentrifugiert,
um die suspendierten färbenden Stoffe aus dem 01 abzuscheiden und die chemische
Flüssigkeit wiederzugewinnen, welche immer wieder nach Zusatz der erforderlichen
Menge von Borax benutzt werden kann.
Beispiel 2.
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In roo Teilen Wasser löst man to Teile Magnesiumchlorid und 5 Teile
Borsäure auf und setzt alsdann 5 Teile Borax hinzu. Diese Lösung wird in der gleichen
Weise verwendet.