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Verfahren zur Absonderung von Fettschwefelsäureestern aus Sulfonierungsgemischen
Das beim Sulfonieren von Ölen und Fetten oder deren Fettsäuren oder Gemischen dieser
Körper entstandene Reaktionsgemisch besteht aus nichtsulfonierten und sulfonierten
Anteilen. Die Menge der letzteren ist naturgemäß abhängig von dem bei der Sulfonierung
angewandten Prozentsatz an Schwefelsäure und den dabei eingehaltenen Bedingungen.
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Absonderung von Schwefelsäureestern-aus
diesem Reaktionsgemisch und besteht darin, daß man es nach dem Entfernen der überschüssigen
Schwefelsäure durch Auswaschen mit Wasser oder Salzlösungen einem Reinigungsverfahren
unterwirft, .derart, daß man eine Trennung in zwei Schichten herbeiführt durch Behandlung
mit einem oder mehreren indifferentenLösungsmitteln, z.B. Tetrachlorkohlenstoff,
Trichloräthylen, Benzin, hy lol usw., unter Mitverwendung von Wasser und bzw. oder
verdünnten Salzlösungen. Die Lösungsmittelschicht enthält die nichtsulfonierten
Bestandteile, während sich in der wässerigen Schicht die sulfonierten Bestandteile
(Fettschwefelsäureester) befinden, die dann in üblicher Weise weiterverarbeitet
werden. Dadurch unterscheidet sich das vorliegende Verfahren von den in der Literatur
gemachten Vorschlägen, bei denen ebenfalls das Sulfonierungsgemisgh mit indifferenten
Lösungsmitteln unter Zusatz von Salzlösung behandelt wird. Es handelt sich aber
hier lediglieh um analytische Verfahren, wobei man mit konzentrierten Salzlösungen
arbeitet, so daß sowohl die nichtsulfonierten als auch die sulfonierten Anteile
quantitativ ausgesalzen werden und sich beide in derLösungsmittelschicht befinden.
Es ist ferner bereits vorgeschlagen worden, das alkalisch gemachte T,ürkischrotöl
mit Äther zu behandeln. Auf diese Weise wird aber lediglich das im Sulfonierungsgemisch
enthaltene Neutralfett durch den Äther - entfernt und quantitativ bestimmt. Eine
Trennung der nichtsulfonierten Anteile von den sulfonierten Bestandteilen findet
dabei nicht statt. Ebensowenig ist das aber der Fall bei dem Verfahren der britischen
Patentschrift 17 6551igo9, nach welchem Mischungen von Fettsubstanzen und
anderen organischen Körpern, beispielsweise Lösungsmitteln, durch Behandeln mit
konzentrierter Schwefelsäure in eine wasserlösliche bzw. wasseremulgierbareForm
übergeführt werden.
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Bei den nach bekannten Verfahren hergestellten Produkten, die sich
gegenüber den üblichen Türkischrotölen schon durch eine gewisse Beständigkeit auszeichnen,
zeigt sich der übelstand, daß diese bei Zugabe zur Mercerisierlauge von 3o° B6 oder
Carbonisiersäure von 5° Be sofort ausgeflockt bzw. in öliger Form abgeschieden werden,
so daß die Produkte für derartige Verwendungszwecke nicht in Frage kommen. Dagegen
kann man nach dem vorliegenden Verfahren Produkte herstellen, welche in den obenerwähnten
Be-
:...n@11un@lüssi;@@:°_:@ vollstiincü@ klar Iös-1ich sind und
eine außergewöhnliche und bisher unbekannte Netzfähigkeit aufweisen. Dieses Verhalten
ist dem L"tnstande zuzu-:chreiben, daß die nichtsulfonierten Bestand-:eile aus dem
Gemisch durch das neue Verfahren möglichst restlos entfernt werden, so daß man ein
von unangegriffenen Bestandteilen möglichst befreites Reaktionsprodukt erzielt.
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Je nach den angewandten V ersuchsbedingungen kann man zu praktisch
reinen Schwefelsäureestern der behandelten Öle, Fette, Fettsäuren usw. gelangen,
d. 1i. zu Produkten, welche in Esterform gebundene organische Schwefelsäure in einer
solchen Menge enthalten, wie sie der Theorie entspricht. So erhält man beispielsweise
bei der Sulfonierung vonRicinusfettsäure mit ioo °1o konzentrierter Schwefelsäure
ein Produkt, das 30 bis 32 °;o organisch gebundene Schwefelsäure in Esterform
gebunden enthält gegen etwa 33 welche nach der Theorie überhaupt möglich sind berechnet
auf ioo Teile Fett). Die Ausbeute an Ricinolschwefelsäureester beträgt im vorliegenden
Falle etwa go °(o, bezogen auf die allenge der angewandten Ricinusfettsäure. Produkte
von einer derartigen Reinheit und mit derartig hervorragenden Eigenschaften sind
bis jetzt aber weder im Handel erhältlich gewesen noch in der Literatur beschrieben.
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Wendet man das vorliegende Verfahren auf die bei der bisher üblichen
Sulfonierung von Ölen und Fetten, deren Fettsäuren und Gemischen dieser Körper erhaltenen
Reaktionsgemische an, so erzielt man eine wesentliche Verbesserung der Eigenschaften
gegenüber Türkischrotölen und türkisclirotölartigenProdukten, beispielsweise gegenüber
der bekannten Monopolseife (Patent 113 433). Diese Verbesserung wird
natürlich ganz wesentlich gesteigert bzw. führt zu praktisch reinen Schwefelsäureestern,
wenn man das Verfahren bei Reaktionsgemischen durchführt, die durch Einwirkung eines
hohen Überschusses von Schwefelsäure unter Beobachtung der dafür in Betracht kommenden
Vorsichtsmaßnahmen erhalten werden.
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Beispiel i ioo Teile Ricinusöl oder anderer geeigneter Öle oder Fette,
deren Fettsäuren oder Mischungen dieser Körper werden in bekannter Weise mit 2o
bis 3o Teilen konzentrierter Schwefelsäure unter Umrühren behandelt und nach Beendigung
der Sulfonierung mit Wasser oder Salzlösungen in der üblichen Weise ausgewaschen.
Vor der Behandlung mit Alkali gibt man etwa Zoo Teile Trichloräthylen oder andere
indifferente T @..-un@:mittel oder Gemische derselben zu und dann so viel @@-asser,
bis eine deutliche Trennung in zwei Schichten eintritt. Die wässerige Schicht enthält
die hochsulfonierten Anteile; sie wird von Wasser und Lösun-smittel befreit, mit
Alkali eingestellt und anf den gewünschten Fettgehalt gebracht.
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Beispiel e ioo Teile Ricinusfettsäure oder anderer für die Sulfonierung
geeigneter Fettsäuren werden in der doppelten Menge eines indifferenten Lösungsmittels,
beispielsweise Trichloräthylen, gelöst und je nach der i\Tatur der Fettsäure mit
5o bis ioo Teilen konzentrierter Schwefelsäure bei möglichst niedriger Temperatur
unter Beobachtung der üblichen Bedingungen behandelt. Das Reaktionsgemisch wird
mit der i1!_fachen Menge Glaubersalzlösung (bezogen auf L51 + Schwefelsäure) ausgewaschen;
dann setzt man nochmals die gleiche Menge Lösungsmittel, die bereits vor der Sulfonierung
zugesetzt wurde, zu und verrührt innig mit der doppelten Menge Wasser (bezogen auf
die nachträglich zugesetzte 'Menge Lösungsmittel). Es bilden sich nach kurzem Stehen
zwei Schichten, von denen die untere Schicht, welche die nichtsulfonierten Bestandteile
enthält, abgezogen und die obere Schicht nach Befreiung von dem Lösungsmittel mit
Alkalien eingestellt und auf den gewünschten Fettgehalt gebracht wird. _ Beispiel3
Die nach dem im Beispiel i oder 2, jedoch ohne Zusatz vonLösungsmittel, beschriebenen
Verfahren mit konzentrierter Schwefelsäure behandelte Mischung gleicher Teile Ricinusöl
und Olivenölfettsäure wird mit der doppelten Menge Lösungsmittel, beispielsweise
Xylo1, versetzt. Alsdann wird mit der il/,fachen Menge Glaubersalzlösung (12° Be)
ausgewaschen und unter gutem Umrühren die dem Lösungsmittel entsprechende Menge
Wasser oder verdünnter Salzlösung zugesetzt. Es bilden sich zwei Schichten; nach
einigem Stehen wird die Lösungsmittelschicht, welche die nichtsulfonierten Bestandteile
enthält, abgezogen und die wässerige Schicht nach der Entfernung des Lösungsmittels
in bekannter Weise auf den gewünschten Neutralisationsgrad und Fettgehalt eingestellt.
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Das Verfahren kann durchgeführt werden entweder durch getrennte oder
gleichzeitige Zugabe des Lösungsmittels mit dem Wasser bzw. der verdünnten Salzlösung.
Unter verdünnter Salzlösung imSinne der vorhergehenden Ausführungen sind zu verstehen
Salzlösungen, in denen die Fettschwefelsäureester
noch vollständig
löslich sind. Auch können die in den Beispielen i bis 3 angegebenen Verfahren, je
nach den besonderen Verhältnissen, unter sich sowie in bezug auf Mengen tuid Reihenfolge
der Behandlung variiert werden.