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Verfahren zur Gewinnung wertvoller Produkte aus Montanwachs Das Rohmontanwachs
enthält neben den eigentlichen Wachskörpern, die hauptsächlich aus Estern hochmolekularer
Säuren mit hochmolekularen Alkoholen' und freien Wachssäuren bestehen, asphalt-
und harzartige Stoffe als Verunreinigungen. Während für die Entfernung des Montanharzes
bereits verschiedene technisch durchführbare Verfahren vorgeschlagen werden sind,
ist bis jetzt noch kein Verfahren bekanntgeworden, die asphaltartigen Körper in
technisch brauchbarer Weise und ohne Schädigung des Wachskörpers aus dem Wachs vollständig
abzuscheiden. Dies mag u. a. darauf zurückzuführen sein, daß über die chemische
Zusammensetzung dieser Verunreinigungen, die in der Literatur zum Teil auch als
Huminsäure oder als Oxysäuren bezeichnet werden und die durch einen Gehalt an (vermutlich
organisch gebundenem) Schwefel charakterisiert sind, noch keine Klarheit besteht.
Für die Weiterverarbeitung des Montanwachses sowie für viele Verwendungszwecke des
Rohwachses, z. B. für Schuhcremes oder Bohnermassen, ist aber die Beseitigung der
asphaltartigen Verunreinigungen aus dem Rohmoritanwachs von besonderer Wichtigkeit.
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Es wurde nun gefunden, daß man in einfacher Weise eine vollständige
Trennung des Montanasphalts von dem Wachskörper erreichen kann und wertvolle wachsartige
Produkte erhält, wenn man das rohe oder entharzte Montanwachs verseift und das erhaltene
Produkt mit die Wachsalkohole und die Wachsseifen gut, dagegen die dunkelgefärbten
asphaltartigen Anteile nicht lösenden Lösungsmitteln, insbesondere mit über 8o°/oigem
Alkohol, auszieht. Es gelingt so, den Wachsalkohol und die Wachsseifen in der Wärme
leicht zur Lösung zu bringen, während der gesamte, ebenfalls in verseifter Form
vorliegende Asphaltanteil ungelöst bleibt und sich rasch als zusammenhängende Schicht
abscheidet. Als geeignete Lösungsmittel kommen vor allem die niedrigmolekularen
Alkohole, wie Methanol, Äthanol, Propanol oder diese enthaltende Gemische, wie Alkoholaceton,
in Betracht, doch können auch andere Lösungsmittel, soweit sie ein selektives Lösevermögen
für den Wachsalkohol und die Seifen besitzen, wie Ester, z. B. Essigester, Verwendung
finden. Falls man die Alkohole und Wachsseifen getrennt gewinnen will, kann man
in der Weise verfahren, daß man das gesamte Verseifungsprodukt zunächst z. B. mit
Aceton behandelt, wodurch die Alkohole herausgelöst werden, und anschließend mit
Äthylalkohol die Seifen extrahiert. Die Verseifung und die Behandlung mit dem ,organischen
Lösungsmittel können getrennt oder auch gleichzeitig, also in einem Arbeitsgang,
ausgeführt werden. Das Montanharz kann
aus dem Wachs vor, während
oder nach der Entasphaltierung in an sich bekannter Weise entfernt werden.
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Es ist bekannt, entharztes Montanwachs durch Kochen mit Schwefelsäure
in Gegenwart eines organischen Lösungsmittels und anschließende Behandlung mit Entfärbungspulver
zu reinigen. Ferner sind verschiedene Verfahren zur Entharzung von Montanwachs bekannt,
die auf der leichten Löslichkeit der Harzstoffe in niederen Alkoholen, in denen
die Wachsbestandteile unlöslich sind, beruhen. Eine Entfernung d'er Asphaltstoffe
erfolgt bei diesem Verfahren nicht, sondern die Asphaltstoffe werden hier zusammen
mit den Wachsanteilen (zum mindesten mit den Wachsalkoholen) gewonnen. Ein bekanntes
Verfahren zur Abtrennung der Asphaltstoffe aus Montanwachs arbeitet in der Weise,
daß das Rohwachs in einem Lösungsmittel heiß gelöst wird und die Asphaltstoffe durch
Abkühlen und Zusatz von die Asphalte nicht lösenden Lösungsmitteln ausgefällt werden.
Nach diesen Verfahren findet eine vorherige Verseifung des Montanwachses, wie bei
dem vorliegenden Verfahren, nicht statt, was für die zu erzielende Wachsausbeute
von Nachteil ist; ferner sind' dort zwei verschiedene Lösungsmittel erforderlich,
während man bei dem vorliegenden Verfahren mit einem Lösungsmittel auskommt.
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Beispiel i Zoo kg entharztes Montanwachs (Säurezahl 35, Verseifungszahl
9i) werden in einem geschlossenen Rührkessel mit iooo 1 96°/oigem Alkohol, dem 301
5o°/oige wäßrige Natronlauge zugesetzt sind, während 3 bis 4 Stunden entweder am
Rückflußkühler im Sieden gehalten oder besser bei geringem Überdruck auf ioo bis
iio° unter gutem Rühren erhitzt. Läßt man dann auf etwa Zimmertemperatur erkalten,
so scheidet sich das Wachsseifen-Wachsalkohol-Gemisch als lehmfarbenes, grobkörniges
Produkt aus dem Alkohol ab, scharf getrennt von dem am Boden des Kessels in Form
eines festen zusammenhängenden braunschwarzen Kuchens abgesetzten Asphaltanteils
und dein nicht in Lösung gegangenen Ausgangsmaterial. Das Wachsseifen-Wachsalkohol-Gemisch
wird zusammen mit dem angewandten Lösungsmittel in ein Destillationsgefäß übergeführt
und der Alkohol abdestilliert. Der feste Rückstand wird alsdann zwecks Zerlegung
der Seifen mit Mineralsäure behandelt, säurefrei gewaschen und im Vakuum entwässert.
Es werden rund 155 bis i 6o kg und durch eine zweite Behandlung des ungelösten Ausgangsmaterials
mit 1r, der ursprünglichen Alkoholmenge weitere io bis 15 kg eines braunen, sehr
harten Wachses vom Schmelzpunkt 85'
(Säurezahl 81, Verseifungszahl ioo, Hydroxylzah173)
erhalten, was einer Ausbeute von insgesamt etwa 85 bis 87 °fo entspricht. Das erhaltene
Wachs stellt ein Gemisch aus freien Wachssäuren und freien Wachsalkoholen dar, das
ferner im Falle der Entwässerung durch Erhitzung noch neu gebildete Ester enthält.
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Beim Arbeiten mit Überdruck, z. B. 5 Atm., empfiehlt es sich, als
organisches Lösungsmittel wäßrigen Alkohol von 8o bis 85 °/o zu verwenden. Man erreicht
hierbei ein sehr rasches Absitzen der ungelösten Asphaltanteile, so daß man das
Erkaltenlassen des Kessels vermeiden und die über der Asphaltschicht stehende alkoholisch-alkalischeWachslösung
heiß in das Destillationsgefäß drücken kann, wodurch sich eine bessere Ausnutzung
der Verseifungsapparatur ermöglichen läßt. Die Verseifung des Rohwachses kann auch
. für sich z. B. mit starkem wäßrigem Alkali mit oder ohne Druck vorgenommen werden.
Der von Alkali befreite Montanasphalt stellt ein bei etwa 1300 noch staubtrockenes
und pulverisierbares Produkt dar; er beginnt erst bei etwa 16o0 zu erweichen und
ist bei 2oo° noch so zähflüssig, daß kaum ein Abtropfen erfolgt. Er ist nicht filtrierbar
und von tiefbraunschwarzer Farbe.
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Das auf die beschriebene Weise entasphaltierte Montanwachs kann mit
geringen Mengen von adsorbierenden oder oxydierenden Mitteln, z. B. mit
30 bis 40 °/o aktiver Kohle oder mit 4o % Chromsäure, zu einem schön hellgelben
Produkt raffiniert werden. Es läßt sich ohne Schwierigkeiten und mit guten Ausbeuten
hydrieren, mit Leichtigkeit im Schmelzfluß filtrieren und mit den verschiedensten
ein- oder mehrwertigen Alkoholen verestern oder in Metallverbindungen oder andere
die CO-Gruppe enthaltende Verbindungen überführen, die ein gesteigertes Ölbindevermögen
und bzw. oder eine verminderte kristalline Struktur aufweisen und sich daher zur
Herstellung geschmeidiger salbenartiger Wachspräparate besonders eignen. Beispiel
e Zoo kg entharztes Montanwachs (Säurezahl 34, Verseifungszahl 93) werden mit 301
5o°/oiger wäßriger Natronlauge unter Erhitzen während mehrerer Stunden bei
150' verseift. Das erhaltene Produkt wird alsdann mit etwa der fünffachen
Menge 96°/oigen Alkohols bei ungefähr 70' behandelt, wobei die Wachsseifen
und Wachsalkohole gelöst werden. Die Lösung wird von dem unlöslichen Asphalt durch
Schleudern, Filtrieren oder Dekantieren entfernt. Durch Wiederholung der Behandlung
des Rückstandes mit
Alkohol erhält man- nach Abdestillieren des
angewandten Lösungsmittels eine Gesamtausbeute an wachsartigem Produkt von 85 °/o.
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Die weitere Verarbeitung des Produktes erfolgt in der in Beispiel
i angegebenen Weise. Beispiel 3 5o kg entharztes Montanwachs werden in einem geschlossenen
Rührkessel mit 5 kg
Ätznatron, die in 151 Wasser gelöst sind, während q. Stunden
bei 16o0 verseift. Das verseifte Produkt wird alsdann zwecks Gewinnung der Wachsalkohole
während einiger Stunden mit Zoo 1 siedendem Aceton behandelt. Die Acetonlösung wird
von dem ungelösten Rückstand abgetrennt und eingedampft. Man gewinnt hierbei etwa
7 kg Wachsalkohole.
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e@--@r verbleibende Rückstand wird zwecks Entfernung des Asphalts
mit Zoo 1 8o°roigem Äthylalkohol behandelt. Die weitere Aufarbeitung erfolgt in
der in Beispiel i angegebenen Weise.