DE588690C

DE588690C - Verfahren zur Herstellung von Benetzungs- und Emulgierungsmitteln

Info

Publication number: DE588690C
Application number: DEB131614D
Authority: DE
Original assignee: British Dyestuffs Corp Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1926-06-03
Filing date: 1927-05-29
Publication date: 1933-11-23
Also published as: GB311885A; GB274611A; FR635264A; US1836428A

Description

Die Erfindung will ein Abfallprodukt, für welches, bisher noch keine technische Verwendbarkeit von ausreichendem Werte geschaffen werden konnte, dadurch nutzbar machen, daß sie. aus demselben einwandfrei brauchbare Benetzungs- und Emulgierungsmittelherstellt.

Der von der Erfindung benutzte Ausgangsstoff ist der sog. Edeleanu-Extrakt, das bekannte Abfallerzeugnis der mechanischen Ölreinigung (nach Edeleanu) durch Schütteln mit flüssiger schwefliger Säure. Erfindungsgemäß soll der Edeleami-Extrakt, und zwar

·"* \^rorzugsweise dessen über 200⁰ siedende Bestandteile, mittels schwachen Oleums oder konzentrierter. Schwefelsäure sulfoniert und mit aliphatischem Alkohol kondensiert werden. Dabei kann man,so vorgehen, daß man die Mineralölfraktion entweder zuerst mit einem.aliphatischen Alkohol kondensiert und dann mittels schwachen Oleums oder konzentrierter Schwefelsäure sulfoniert oder daß maa zunächst sulfoniert und dann mit dem - '· Alkohol kondensiert, oder aber man kann statt dessen tjie.Mineralölfraktion auch in nur einer Operation mit einem aliphatischen Alkohol kondensieren und mittels schwachen Oleums - oder konzentrierter Schwefelsäure '■■ · sulforderen. Für die Kondensation dier Petroleumfraktion mit dem Alkohol 'eignet sich beispielsweise Isopropylalkohol sehr gut.

Die Propylierung-und Sulfonierung aromatischer Kohlenwasserstoffe (Naphthalin) ist bekannt. Man führt die aromatischen Kohlenwasserstoffe entweder durch Sulfonierung und nachträgliche Alkylierung oder auch durch gleichzeitige Alkylierung und Sulfonierung in Netzmittel über. Die Behandlungsweisen des bekannten und des neuen Verfahrens sind also miteinander verwandt, aber es liegt ein einschneidender Unterschied in bezug auf den Ausgangsstoff und die Enderzeugnisse vor.

Der Edeleanu-Extrakt stellt ein äußerst komplexes Kohlenwasserstoffgemisch dar, welches u. a. Olefine, Harze, Naphthenverbindungen, ungesättigte Sauerstoff-Schwefel-Verbindungen und zahlreiche andere Körper enthält und bei dem für die Herstellung der neuen Benetzungsmittel wahrscheinlich die Olefinkohlenwasserstoffe eine bestimmte und wichtige Rolle spielen. Besonders beachtlich ist, daß der Edeleanu-Extrakt <ein Kohlenwasserstoffgemisch von stark wechselnder Zusammensetzung ist. Während man sich ursprünglich in der Praxis und insbesondere in der Literatur (Edeleanu selbst) Hoffnungen auf baldige Ermöglichung einer wertvollen technischen Verwendung für diesen Abfallstoff machte, sind tatsächlich bis jetzt alle Bemühungen zur Nutzbarmachung desselben im Versucnsstadium ■ steckengeblieben.

Aus der wechselnden Zusammensetzung des Extraktes ergibt sich eine sehr gro'ße Unsicherheit, die sogar durch reiches Untersuchungsmaterial nicht behoben werden kann. Außer der Zusammensetzung selbst dürfte gerade diese Unsicherheit der Haupthinderungsgrund für die bisherigen Mißerfolge sein.

In der Literatur findet sich der Vorschlag, der Edeleanu-Extrafct als Brennstoff für Dieselmotore zu verwenden, aber sehr maßgebliche Autoren haben sich über die Schwierigkeiten nachdrücklich ausgesprochen, die auch dabei in der Praxis entstehen und zweifellos *5 ebenfalls auf die ungünstige Zusammensetzung und deren Unsicherheit zurückzuführen sind. Der sonst noch bekannte Vorschlag, diesen Abfallstoff in Dampfkesseln zu verbrennen, ist von noch geringerem Werte'. Der hierbei erzielbare Erlös ist noch niedriger als bei der Verwendung als Treibstoff für Dieselmotore.

Das bekannte Verfahren der Propylierung und Sulfonierung aromatischer Kohlenwasserstoffe behandelt abweichend von der vorliegenden Erfindung einheitliche Ausgangsstoffe von gleichbleibender Zusammensetzung. Schon hierbei ist aber sogar zu beachten, daß durchaus nicht alle aromatischen Kohlenwasserstoffe gleichwertige Ergebnisse liefern. So haben z. B. Benzol und Toluol für das bekannte Verfahren nur einen verhältnismäßig geringen "Wert. Strenggenommen steht dem Verfahren lediglich ein einziger vollwertiger Ausgangsstoff, nämlich das Naphthalin, zur Verfügung. Der Edeleanu-Extrakt besitzt nun aber einen völlig ungewissen Gehalt an aromatischen Kohlenwasserstoffen. Zugleich weist die Eigenart des Ölreinigungsverfahrens nach Edeleanu schon deutlich darauf hin, daß jedenfalls Naphthalin kein irgendwie maßgeblicher Bestandteil des Edeleanu-Extraktes sein kann. Es muß sogar als durchaus zweifelhaft angesehen werden, ob überhaupt durchweg Naphthalin vorhanden ist.

Während es sich bei dem bekannten Verfahren um ein verhältnismäßig einfaches Problem und um übersichtliche Reaktionen handelt, zeigt das Problem der Nutzbarmachung des Edeleanu-Extraktes ganz außergewöhnliche Schwierigkeiten. Die Reaktionen, mit denen die Erfindung zu tun hat, können unter keinen Umständen mit der glatten Sulfonierung _und Alkylierung eines homogenen Körpers, wie es das Naphthalin ist, verglichen werden. Es war daher auch nicht möglich, von dem bekannten Verfahren irgendeinen Schluß auf den Erfolg zu ziehen, den die Erfindung in Wirklichkeit herbeigeführt hat. Dieser ist es gleichwohl gelungen, .etwas technisch sehr Wertvolles aus dem Abfallstoff zu schaffen, der wegen des Mißerfolges aller bisherigen Bemühungen in überreichlicher Menge zu einem billigen Preise erhältlich ist und von dem nicht erwartet werden konnte, daß er für die Zwecke, denen er jetzt dienstbar gemacht ist, verwendbar sein würde.

Die nach dem neuen Verfahren gewonnenen Reaktionsprodukte sind wahrscheinlich ein komplexes Gemisch von Sulfosäuren. Man kann sie durch Auskalken und Umwandlung in ein Salz, beispielsweise in das Natriumsalz, isolieren oder aber als freie Säure beibehalten. Vorzugsweise verwendet die Erfindung die Mineralölfraktionen bzw. Extrakte, deren Siedepunkt über 200⁰ liegt. Es steht aber auch nichts im Wege, Fraktionen zu verwenden, die niedriger siedende Bestandteile enthalten. In diesem Falle kann man das nicht sulfonierte Material nach der Sulfonierung und Kondensation abtrennen.

Die Erzeugnisse des Verfahrens sind wertvolle Benetzungs- und Emulgierungsmittel. Setzt man sie einer wässerigen Flüssigkeit zu, können sie Textilfasern schnell und gleichmäßig durchdringen. Bei Hinzufügung zu Farbstoffpulvern erleichtern sie die Lösung oder das Mischen mit Wasser, und sie verhindern, daß das trockene Pulver auf der Oberfläche der Flüssigkeit schwimmt und sich zusammenballt. Eine sehr wertvolle und ausgebreitete Verwendung können die neuen Erzeugnisse deshalb als Zusatz zu solchen Farbstoffen oder Farbgemischen finden, die für die Haushaltsfärberei bestimmt sind. Sie erleichtern die Herstellung des Farbbandes und unterstützen die Durchdringung des Gewebes mit der Farblösung so erheblich, daß auch ein unerfahrener Färber mit Leichtigkeit gute und gleichmäßige Ergebnisse erzielen kann.

Man kann die neuen Mittel auch zu für Färbezwecke bestimmten Zwischenprodukten in pulver- oder pastenförmigem Zustande zusetzen, beispielsweise zu /J-Hydroxynaphthoearyliden, p-Nitranilin, p-Phenylendiamin sowie zu anderen pelzfärbenden Basen usw. Ferner lassen sich die neuen Mittel auch zu Bleichflüssigkeiten hinzufügen oder dem Natriumperborat o, dgl. in Gestalt von Pulver, no Paste oder Lösung einverleiben.

Die schnelle Benetzung und Durchdringung von Textilstoffen mittels der neuen Erzeugnisse ermöglicht deren Verwendung zur Behandlung neuer Baumwoll- und anderer u₅ appretierter Textilstoffe mit wässerigen Flüssigkeiten. Sie eignen sich beim Filtrieren durch neues Filtertuch, bei der Behandlung billiger Handtücher usw. zur Beseitigung der anfangs langsamen Wasseraufnahme, beim Drucken mit Pasten usw. Die neuen Mittel zeichnen sich überdies noch dadurch aus, daß

die freien Säuren, das Calciumsalz und viele andere Salae wasserlöslich, sind und ihre Wirkung daher auch in Gegenwart von Säure oder Kalk ausüben. Endlich läßt sich das Entfetten von Wolle mittels der neuen Erzeugnisse ebenfalls vornehmen.

Das folgende Beispiel zeigt die Herstellungsweise der neuen Erzeugnisse. Die Teile sind Gewichtsteile.

Beispiel

63 Teile einer Abfallfraktion aus der Reinigung von Borneopetroleum mit flüssiger schwefliger Säure mit einem Siedepunkt von

t5 150 bis 300° C werden während 1 Stunde zu 68 Teilen Schwefelsäuremonohydrat (101,5%) unter Umrühren hinzugesetzt, und die Temperatur wird dann während 2 Stunden auf 60 bis 65 °/₀ C erhalten.

Nach dem Abkühlen und Absetzen wird unsulfoniertes öl abgetrennt. Zum Sulfonierungsgemisch werden dann unter Umrühren bei gewöhnlicher Temperatur 30 Teile Schwefelsäure (960/0) zugefügt, und im Laufe ι Stunde wird allmählich ein Zusatz von 18 Teilen Isopropylalkohol gemacht. Dabei kann die Temperatur auf 40⁰ C steigen. Das Gemisch wird dann 3 Stunden hindurch auf 60 bis 65⁰C erwärmt,, nach welcher Zeit die Kondensation vollständig ist.

Das gewonnene Produkt kann sofort zum Natriumsalz verarbeitet werden, oder aber man läßt das Reaktionsgemisch stehen und trennt die untere Schwefelsäureschicht von der oberen viskosen Schicht des Kondensationsproduktes ab. Letztere wird in Wasser aufgelöst, mit Kalk neutralisiert und in das Natriumsalz übergeführt, oder sie wird direkt neutralisiert und eingedampft. „

An Stelle des Isopropylalkoho^s kann man auch 22,2 Teile normalem Butylalkohol verwenden. Er wird bei 50 bis 55° C zugesetzt, und das Gemisch wird bei dieser Temperatur Stunden lang erhitzt und umgerührt.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen von Benetzungs- und Emulgierungsmitteln, dadurch gekennzeichnet, daß man Edeleanu-Extrakt, vorzugsweise dessen über 200⁰ siedende Bestandteile, mittels schwachen Oleums oder konzentrierter Schwefelsäure sulfoniert und mit aliphatischen Alkohol kondensiert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Abfallfraktion zuerst mit einem aliphatischen Alkohol kondensiert und dann mittels schwachen Oleums oder konzentrierter Schwefelsäure sulfoniert.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Abfallfraktion in einer einzigen Operation mit einem aliphatischen Alkohol kondensiert und mittels schwachen Oleums oder konzentrierter Schwefelsäure sulfoniert.