DE582790C - Verfahren zur Herstellung von Reinigungs-, Emulgierungs- und Benetzungsmitteln - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Reinigungs-, Emulgierungs- und Benetzungsmitteln An anderer Stelle wurde der Vorschlag gemacht, Reinigungs-, Emulgierungs- und Benetzungsmittel herzustellen durch Behandlung von Fetten und fettähnlichen Stoffen oder deren Gemischen mit aromatischen oder hydroaromatischen Kohlenwasserstoffen bzw. deren Derivaten mit stark wasserentziehenden und gleichzeitig sulfonierenden Mitteln, insbesondere mit Schwefelsäurehalogenhydrinen in ausreichenden Mengen. Ferner wurde im Patent 575 831 der Vorschlag gemacht, Reinigungs-, Emulgierungs- und Benetzungsmittel aus Wollfett oder dessen Destillationsprodukten, gegebenenfalls unter Zusatz gewisser Mengen von hochmolekularen Alkoholen, durch Behandlung mit Schwefelsäurehalogenhydrinen zu gewinnen. Die nach diesen Verfahren gewonnenen Produkte zeichnen sich vor den bekannten Türkischrotölen durch Beständigkeit gegen Säuren, Alkalien und Salzen, insbesondere des Calciums und Magnesiums, sowie durch intensives Netzvermögen aus. Diese Steigerung der wertvollen Eigenschaften wurde auf die intensive Sulfonierung zurückgeführt, welche zur Bildung von echten, die Sulfogruppe direkt am Kohlenstoffatom enthaltenden Sulfonsäuren Anlaß gibt.
• Es hat sich nun gezeigt, daß man zu Erzeugnissen gelangen kann, die in ihrer Wirkungsweise die vorerwähnten noch übertreffen, sofern man Gemische von Neutralfetten, Fettsäuren oder fettähnlichen Stoffen, wie Harzsäuren, Naphthensäuren o. dgl., mit Alkoholen, Ketonen, Thioalkoholen, Laktonen usw. unter energischen Bedingungen mit kondensierenden und gleichzeitig sulfonierenden Mitteln behandelt. Hierbei ist es gleichgültig, ob derartige Gemische. natürlicher Herkunft sind oder aus voll verseifbaren Fettstoffen und den entsprechenden Mengen von Alkoholen u. dgl. hergestellt werden. Die eingangs erwähnte Sulfonierung von Wollfett, gegebenenfalls in Mischung mit.gewissen Mengen von hochmolekularen Alkoholen, wird hier nicht beansprucht. Sehr wertvoll bei dem vorliegenden Verfahren ist außerdem die Tatsache, daß bei der Kondensation der etwa vorhandene charakteristische Geruch der unverseifbarenAnteile völlig verschwindet. Das Verfahren gestattet es auch, aus den denkbar billigsten Rohstoffen, wie Harzöl, Tran, Tallöl u. dgl., klar lösliche und gut schäumende technische Reinigungsmittel zu gewinnen, die den gewöhnlichen Seifen noch durch Beständigkeit gegen Säuren, Salze und die Härtebildner des Wassers überlegen sind. Es ist aber auch möglich, durch Zusätze der vorerwähnten Art besondere Eigenschaften der kondensierten Sulfonsäuren, wie z. B. das Netzvermögen, die Beständigkeit gegen Magnesiumsalze o. dgl. besonders zu verstärken. Als fettartige Rohstoffe eignen sich alle Fette, Fettsäuren, Oxyfettsäuren, Harze, De= stillationsprodukte der Harze, wie Harzöle, Tallöle, Trane, Naphthensäuren usw. Als unverseifbare Zusatzstoffe sind Laktone, genügend hochmolekulare Alkohole, wie Propylalkohole, Butylalkohole, Montanalkohole, hydroaromatische Alkohole sowie die Ketone der aliphatischen und hydroaromatischen Reihe o. dgl. geeignet.
• Die erforderliche Menge des Sulfonierungs-und Kondensationsmittels richtet sich ganz nach der Reaktionsfähigkeit des Bestandteiles, der mit dem Fettstoff kondensiert werden soll. So sind beispielsweise bei Alkoholen, deren Hydroxylgruppe leicht Alkylierungen gestattet, z. B. 5o % Chlorsulfonsäure vom angewandten Fettstoff sehr häufig völlig ausreichend. Wird pro Mol Fettsäure, Harzsäure o. dgl. bzw. pro % Mol Triglycerid mehr als 1 Mol des kondensierbaren Zusatzes angewandt, so wird die Sulfonierungsmittelmenge zweckmäßig gesteigert. Das gleiche gilt, wenn an 'die Beständigkeit der Endprodukte, etwa gegen Säuren, Erdalkalien usw., ganz besonders hohe Anforderungen gestellt werden. Man wird in solchen Fällen das Sulfonierungsmittel auf Zoo bis Zoo 0/0 vom Fettgewicht steigern.
• Als kondensierende und gleichzeitig sulfonierende Agentien sollen Verbindungen mit kräftiger Wirkungsweise betrachtet werden. Geeignet sind in erster Linie die Schwefelsäurehalogenhydrine, wie Chlorsulfonsäure oder Fluorsulfonsäure bzw. Mischungen, welche solche enthalten oder welche solche bilden, wie z. B. Oleum und Alkalihalogenide. Nahezu gleichartig wirken aber auch Schwefelsäureanhydrid oder hochprozentige Olea. Dagegen sollen Sulfonierungen mit konzentrierter Schwefelsäure oder schwachem Oleurn, wie sie zur Herstellung bekannter Fettschwefelsäureester dienen, nicht beansprucht werden.
• Auf diese Weise hat man es in der Hand, nicht nur die Kondensation glatt durchzuführen und in die Fettkomponente die esterartig gebundene Sulfogruppe einzuführen, sondern sogar auch echte Sulfogruppen unmittelbar an die Kohlenstoffatome zu binden und darüber hinaus gegebenenfalls auch die kondensierte Komponente, wie Alkohol, Keton usw., zu sulfonieren. Der Sitz der eingetretenen Gruppen in den erhaltenen Sulfonierungsprodukten dürfte von den angewandten Arbeitsbedingungen, insbesondere von der Menge der benutzten Chlorsulfonsäure und von der Einwirkungsdauer abhängen. Bei sehr kräftigen Arbeitsbedingungen scheint ein Eintritt der molekülvergrößernden Gruppen in die Kohlenstoffkette bewirkt zu werden, während bei weniger intensiven Sulfonierungsbedingungen, vorzugsweise bei Anwendung von Alkoholen als Zusatzstoffe auch Veresterungen, sei es an der Carboxyl-, sei es an der Sulfogruppe, in untergeordnetem Maße vorzukommen scheinen. Die Sulfonierungsbedingungen selbst sind so geartet, daß neben esterartig gebundenen Sulfogruppen auch echte, das heißt direkt am Kohlenstoff sitzende Sulfogruppen auftreten können.
• Zwecks Herstellung der Sulfonsäuren läßt man in das natürlich anfallende oder künstlich hergestellte Gemisch unter Kühlung und Rührung das Sulfonierungs- und Kondensierungsmittel langsam einfließen. Zwecks Regelung der Salzsäureentwicklung empfiehlt es sich, die Temperatur unter 4o° zu halten. Mitunter ist es zweckmäßig, die Temperaturen durch geeignete Kühlvorrichtungen noch tiefer zu halten. Nach Beendigung der Reaktion wird ia Wasser aufgenommen oder auf Eis gegeben, filtriert, wahlweise ausgesalzen, ganz oder teilweise neutralisiert oder wahlweise durch Kalken von überschüssiger Schwefelsäure und schlecht durchsulfonierten. Resten befreit.
• Beispiele _. 28,2 Gewichtsteile Olein und 6 Gewichtsteile Isopropylalkohol werden mit z9,7 Gewichtsteilen Chlorsulfonsäure unter Kühlung und Rührung behandelt. Das am folgenden Tage aus dem Sulfonierungsgemisch hergestellte Natriumsalz erweist sich als gutes Benetzungsmittel und übertrifft hinsichtlich Netzvermögen das Natriumsalz der auf gleiche Weise gewonnenen nicht kondensierten Sulfonsäure.
• 2. Zoo Gewichtsteile eines dunklen, dickflüssigen Harzöles (V. Z. 93) mit 52 ojo Unverseifbarem werden mit 150 Gewichtsteilen eines 7oo/oigen Oleums bei etwa 35° innerhalb von 4 Stunden sulfoniert. Am nächsten Tage wird das Produkt in Wasser aufgenommen und mit Natronlauge zu einer klaren, rotgelben Lösung neutralisiert. Das Natriumsalz wird durch Eindampfen im Vakuum als gelbbraunes Pulver gewonnen.
• 3. 29,3 Gewichtsteile Sojaölfettsäure werden mit 9,8 Gewichtsteilen Cyclohexanon gemischt und mittels 19 Gewichtsteilen Fluorsolfunsäure bei etwa 3o° kondensiert und sulfoniert. Die Aufarbeitung erfolgt nach Beispiel 2.
• 4. 3o Gewichtsteile Erdnußöl werden mit 27 Gewichtsteilen Cetylalkohol zusammengeschmolzen und mit 27 Gewichtsteilen Chlorsulfonsäure bei etwa 40° behandelt. Nach etwa 16stündigem Stehenlassen neutralisiert man das Reaktionsgemisch in wäßriger Lösung mittels Natronlauge und dampft das Ganze im Vakuum zu einem gelblichen Pulver ein.
• 5. roo Gewichtsteile Rizinusöl werden mit 6o Gewichtsteilen eines technischen Gemisches von Butyrolakton und Valerolakton gemischt und mit dem Reaktionsprodukt aus 138 Gewichtsteilen Oleum (¢5 °/o S O3) und 45,3 Gewichtsteilen Kochsalz bei etwa 30° behandelt. Nach beendeter Reaktion wird die Sulfonsäure mittels 3/4 ihres Gewichts an 2o'/,i,-er Kochsalzlösung ausgewaschen. Die saure Salzlösung wird abgelassen und die obere Schicht mit konzentrierter Natronlauge neutralisiert. Man erhält so ein ölartiges Erzeugnis.
• Die Sulfonsäuren und ihre Alkalisalze, bei energischen Sulfonierungsbedingungen sogar die Erdalkali- und Schwermetallsalze, lösen sich in Wasser, in Säuren, in Salzlösungen und Laugen höchster Konzentration auf, ohne Ausscheidungen zu geben; Sie finden daher als Reinigungs-, Emulgierungs- und Benetzungsmittel in zahlreichen industriellen Prozessen, besonders aber in 'der Papier-, Textil- und Lederindustrie, Verwendung.
• Man kann mittels der Sulfonsäuren oder ihrer Salze Fettstoffe,, Mineralöle, Kohlenwasserstoffe, substituierte oder hydrierte Kohlenwass.erstoffe, Alkohole, Phenole, Kresole, hydrierte Phenole, Ketone, Chlorhydrine usw. oder Gemische solcher Lösungsmittel in Emulsionen oder in klare Zubereitungen überführen, die in Wasser klar oder milchig löslich sind. Derartige Erzeugnisse eignen gich ihrerseits als Reinigungs-, Emulgierungs-und Benetzungsmittel, Bohröle, Lederfettungsmittel, Spinnschmälzen u. dgl.
• Die Sulfonsäuren oder die sulfonsauren Salze werden allein oder in Verbindung mit Lösungsmitteln in den verschiedensten Arbeitsprozessen der Farben-, Papier-, Textil-und Lederindustrie benutzt. Sie dienen in gelöster Form als Anteigemittel für Farben aller Art und wirken infolge ihrer starken Kapillaraktivität als Schaum-, Egalisierungs-und Durchdringungsmittel in Behandlungsbädern jeder Reaktion. Sie finden insbesondere in der Wäscherei, Färberei, Bleicherei, Karbonisation, Mercerisation, Appretur sowie auch als sogenannte Vornetzmittel Verwendung.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Reinigungs-, Emulgierungs- und Benetzungsmitteln, dadurch gekennzeichnet, daß natürlich anfallende oder künstlich bereitete Gemische aus Neutralfetten, Fettsäuren oder fettähnlichen Stoffen einerseits und kondensierbaren Laktonen, Alkoholen, Ketonen o. dgl. andererseits mit stark wasserentziehenden und gleichzeitig sulfonierenden Substanzen, insbesondere mit Schwefelsäurehalogenhydrinen, behandelt sowie wahlweise gereinigt bzw. ganz oder teilweise neutralisiert werden.