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Verfahren zur Herstellung 'von wasserlöslichen Sulfonierungsprodukten
Es wurde gefunden, daß ungesättigte, höhere Fettsäuren bzw. deren Umwandlungsprodukte,
wie Ester, Anhydride oder Polymerisationsprodukte, in neue, wertvolle, wasserlösliche
Produkte übergeführt werden können, wenn man sie in Gegenwart von sulfonierten,
aromatischen Carbonsäuren bzw. Carbonsäureanhy driden, wie Phthalsäure-ß-sulfonsäure
oder deren. Anhydrid, mit Sulfonierungsmitteln behandelt: Die so erhaltenen Produkte
sind sehr beständig gegenüber Härtebildnern des Wassers, konzentrierten Lösungen
von Alkalihydroxyden oder von Magnesiumsulfat und verhindern die Abscheidung von
Kalkseife, welche wertvollen Eigenschaften den ohne den genannten Zusatz hergestellten
Sulfonierungsprodukten nicht im gleichen Maße zukommen.
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Als ungesättigte Fettsäurekörper lassen sich die freien Säuren, wie
Ricinolsäure, Ölsäure usw., deren Glyceride, insbesondere Ricinusöl, Olivenöl, Cottonöl
und ähnliche, sowie deren beispielsweise durch Wasserabspaltung oder Polymerisation
entstandenen Umwandlungsprodukte verwenden.
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Geeignete Sulfonierungsmittel sind konzentrierte Schwefelsäure, Monohydrat,
Chlorsulfonsäure oder Schwefelsäureanhydrid enthaltende Schwefelsäure sowie deren
Mi= schungen. Die nach der vorliegenden Erfindung hergestellten Produkte eignen
sich für die mannigfachsten Zwecke der Textil-, Leder- und verwandten Industrien,
beispielsweise zum Reinigen, Netzen und als Zusätze zu Färbebädern, ferner' zur
Verhinderung der Kalkseifenabscheidung in Seifenbädern, zur Herstellung von bittersalzhaltigen
Appreturen und Schlichten, zur Erhöhung der Netzfähigkeit von Mercerisierlaugen
usw. Die Produkte können auch Verwendung finden zur Herstellung wässeriger Lösungen,
Emulsionen oder Suspensionen, aus an sich schwer löslichen Verbindungen, wie z.
B. Farbstoffen, Kohlenwasserstoffen, deren Substitutionsprodukten, höheren Alkoholen
usw.
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Durch die französischen Patentschriften 624 425 und 6q.o 617 ist bekannt
geworden, daß man die Sulfonierung von Fettsäuren und deren Ester in Gegenwart von
aliphatischen oder aromatischen wasserfreien Säuren, deren Anhydriden oder Chloriden,
insbesondere bei Anwesenheit von Eisessig, Essigsäureanhydrid oder Essigsäurechlorid,
vornehmen kann.- Sulfoniert man nun aber beispielsweise Ricinusöl in Gegenwart von
Benzoesäure, also unter Zusatz einer aromatischen Carbonsäure, so ist das erhaltene
Sulfonierungsprodukt nicht beständig gegen hartes Wasser oder Bittersalzlösungen.
Es war
daher in keiner Weise vorauszusehen, daß die Sulfonierung
höherer, ungesättigter Fettsäuren in Gegenwart von .sulfonierten, aromatischen Üarbonsäuren
oder von Carbonsäureanhydriden zu kalk- und bittersalzbeständigen Produkten führen
würde.
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Beispiels Man löst 41,8 Gewichtsteile Phthalsäureanhydrid-ß-gulfonsäure,
welche aus der freien Sulfonsäure durch längeres Erhitzen im Vakuum auf 150
bis 16o° hergestellt wurde, in 114 Gewichtsteilen Monohydrat auf und läßt darauf
57 Gewichtsteile Ricinusöl im Laufe von etwa zwei Stunden hinzutropfen. Durch Kühlen
hält man die Temperatur auf etwa 5 bis 1o°. Das Reaktionsprodukt gießt man darauf
auf Eis, zweckmäßig unter Zusatz von Kochsalz, und rührt kurze Zeit. Die abgetrennte
ölige Schicht wird nochmals mit Kochsalzlösung gewaschen und das Waschwasser abgezogen.
Nach mehrstündigem Stehen wird das von allfällig noch ausgeschiedener Kochsalzlösung
gut trennbare ölige Reaktionsprodukt neutralisiert und auf den gewünschten Gehalt
an Fettsäure bzw. deren Umwandlungsprodukte gebracht. Das so dargestellte Sulfonierungsprodukt
ist ein sehr schwach gelblichbrann gefärbtes, in Wasser klar lösliches und stark
schäumendes Öl, welches sehr beständig ist gegen Härtebildner des Wassers
konzentrierter Alkali-und Bittersatzlösungen. Werden z. B. Zoo kg Baumwollgarn in
2ooo Liter kalkhaltigen Wasser, welchem 1 g des Öles von 33 °i" und 2 g Seife pro
Liter zugesetzt sind, gefärbt, so findet keine Abscheidung von Kalkseife statt,
und das Garn netzt sich bei 2o° in viel kürzerer Zeit als ohne den Zusatz des neuen
Netzmittels. Beispiel e 3oo GewichtsteilePhthalsäureanhydrid werden, durch Erhitzen
mit 12oo Gewichtsteilen etwa 24°1oigem Oleum in bekannter Weise in die Phthalsäure
ß-sulfonsäure übergeführt. Zu 123 Gewichtsteilen der so erhaltenen und nicht weiter
aufgearbeiteten Sulfonierungsmasse läßt man nach Zusatz von 3o Teilen Monohydrat
57 Gewichtsteile Ricinusöl unter Rühren im Laufe von zwei Stunden bei etwa bis 1o°
hinzutropfen. Man rührt "/Z bis 1 Stunde bei der gleichen Temperatur nach und arbeitet
das Reaktionsprodukt in gleicher Weise wie im Beispiel i auf. Man erhält so ein
Öl von den bereits genannten Eigenschaften. Werden z. B. 1o kg unchargierte Strangseide,
wie üblich, in einem Bade, bestehend aus 4oo 1 Wasser von 2o° D H, 0,4 kg nach diesem
Beispiel hergestelltem 30 °/oigem Öl, o,8 kg Marseitler Seife, o,2 kg Echtsäureviolett
R (vgl S chultz, z. Band, 6. Auflage, 1923, Seite 51), 6 kg Glaubersalz,
gefärbt, so hat die Seide ihren vollen Glanz beibehalten, während ohne Zusatz von
Öl der Glanz teilweise durch die abgeschiedene Kalkseife zugedeckt wird.
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Ein ähnlicher Effekt läßt sich auch bei Kunstseide feststellen. Färbt
man z. B. Zoo kg Viskoseseide, wie üblich, in folgendem Bade: 25oo 1 Wasser von
2o° DH, 2,5 kg nach diesem Beispiel hergestellten 3o°/oigen Öl, 5 kg Marseiller
Seife, 21-,g Direkthimmel.-blaugrünlich (vgl. Colour Index 518), 3o kg Glaubersalz
kristallisiert, so findet keine Abscheidung von Kalkseife statt, und die Viskoseseide
hat einen. viel stärkeren Glanz als solche, die ohne Zusatz von 0I gefärbt worden
ist. Beispiel 3 Män löst 32,7 Ge-,vichtsteile Phthalsäureanhydrid-ß-sulfonsäure
unter Erwärmen in 134 Gewichtsteilen Monohydrat und läßt darauf 44,6 Gewichtsteile
Ricinusöl im Laufe von 2o Minuten unter Rühren hinzufließen. Durch Kühlen hält man
die Temperatur unter 6°. Das Reaktionsprodukt wird bei der gleichen Temperatur etwa
2o Minuten stehengelassen und darauf in der im Beispiel :i angegebenen Weise aufgearbeitet.
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Ein Produkt mit ähnlichen Eigenschaften erhält man, wenn man statt
der Lösung von Phthalsäureanhydrid-ß-sulfonsäure in Monohydrat die entsprechende
Menge Sulfonierungsmasse verwendet, wie sie in bekannter Weise aus Phthalsäureanhydrid
und Oleum erhalten wird. - In beiden Fällen erhält man ähnliche Produkte wie im
Beispiel 1.
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Die angegebenen Mengenverhältnisse lassen sich innerhalb gewisser
Grenzen abändern, ohne däß Produkte von wesentlich anderen Eigenschaften entstehen.