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Verfahren zur Herstellung von kapillaraktiven Sulfonierungsprodukten
Durch die Einwirkung stark sulfonierender und wasserentziehender Mittel lassen sich
aus Fettstoffen, Harzen, Mineralölen o. dgl. hochsulfqnierte Produkte herstellen,
die als Säuren oder in Form ihrer Salze absolut salz-, kalk- und säurebeständige
Reinigungs-, Emulgierungs- und Benetzungsmittel. darstellen. .Aus den Gemischen
einer Fettsäure, wie Olein, mit einem Alkohol, wie Isopropylalkohol, entstehen z.
B. mittels Chlorsülfonsäure Sulfonsäuren, in denen der Alkohol nicht mehr nachweisbar
ist. Es darf angenommen werden, daß durch die starke Kondensationswirkung der Chlorsulfonsäure
die Fettsäure und der Alkohol möglicherweise nach der Gleichung C17H3g#COOH+C3H70H
C17 H32 (C3 H7) . C O O H + H2 0 unter Wasseraustritt kondensiert werden.
Die -so entstehenden alkylierten Fettsäuren werden gleichzeitig sulfoniert. Ähnliche
Reaktionen dürften auch bei Mitverwendung von Ketonen auftreten.
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Es wurde nun gefunden, daß man-kapillaraktive Sulfonierungsprodukte
aus Neutralfetten, Fettsäuren, Harzen und Naphthensäuren dadurch herstellen kann,
daß man Schwefelsätirehalogenhydrine in Mengen von 6o bis z5o °/o vom Gewicht des
zu sulfonierenden Stoffes auf Gemische von Neutralfetten, ihren Fettsäuren, Harz-
und Naphthensäuren mit den Anhydriden oder Chloriden von # unsubstituierten aliphatischen
oder aromatischen Carbonsäuren einwirken läßt, wobei- die letzteren in Mengen von
-15 bis 6o °/o, bezogen auf das Gewicht des zu sulfonierenden Stoffes, zur
Anwendung kommen. Die erwähnten Anhydride oder Chloride der aliphatischen oder aromatischen
Carbonsäure, die mit einem Wasserstoffatom des Fettes unter Austritt von Wasser,
Salzsäure o. ä. reagieren, verschwinden während der Reaktion je nach Menge der angewandten
Schwefelsäurehalogenhydrine vollkommen oder zum größten Teil und sind nach Beendigung
der Kondensation und Sulfonierung gar' nicht oder nur noch in ganz geringen Mengen
nachweisbar. Als Zusatzstoffe werden z. B. genannt die Anhydride oder Chloride der
Essigsäure, Propionsäure, Buttersäure, Benzoesäure.
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Die Zusätze dieser Stoffe zu Fettstoffen wirken außerdem auf die Reaktion
mäßigend und regulierend ein. Man hat es in der Hand, die Molekulargröße der fertigen
Sulfonsäure auf diese Weise noch zu vergrößern und deren Eigenschaften zu verbessern.
Schließlich läßt sich durch die Mitverwendung dieser Körper die Ausbeute an säure-
und kalkbeständigen Reinigungs-, Netz- und Emulgierungsmitteln beträchtlich erhöhen.
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Beispiel r 5o Gewichtsteile Rizinusöl werden mit 28,6 Gewichtsteilen
Essigsäureanhydrid sorgfältig gemischt und bei 25 bis 30° mit
30 Gewichtsteilen
Chlorsulfonsäure unter gutem
| Kühlen und Rühren behandelt. Die mit Salz- |
| lösung gewaschene und von Schwefelsäure |
| und nicht kondensierten Essigsäu@ ere%f n be- |
| freite Sulfonsäure läßt sich mit.@Ta uge |
| zu einem ölartigen Erzeugnis n@utr siereh. |
| Das Produkt unterscheidet sich 'von den be- |
| kannten Türkischrotölen durch größe Be- |
| ständigkeit gegen Kalk- und Magnesiumsalze, |
| Säuren und Alkalien, selbst in hohen Konzen- |
| trationen. |
Beispiel 2 ioo Gewichtsteile Wollolein mit etwa 5o
%
Unverseifbarem werden
mit 15 Gewichtsteilen Acetylchlorid gut gemischt, unter Kühlung und Rühren mit 15o
Gewichtsteilen Chlorsulfonsäure kondensiert und sulfoniert. Die in Wasser aufgenommene
Sulfonsäure wird in bekannter Weise gekalkt und das Kalksalz mittels Soda in das
Nätriumsalz übergeführt. Das feste Natriumsalz läßt sich bequem durch Eindampfen
der Lösung im Vakuum als gelbbraunes Pulver isolieren.
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Beispiel 3 5o Gewichtsteile Rizinusöl werden mit 25 Gewichtsteilen
Benzoylchlorid gut gemischt und unter Kühlen und Rühren bei etwa 28° mit 5ö Gewichtsteilen
Chlorsulfonsäure kondensiert und sulfoniert. Die Sulfonsäure wird nach einigem Stehen
mit gesättigter Kochsalzlösung ausgewaschen. Die abgeschiedene Sulfonsäure wird
mit wäßriger Natronlauge zu einem ölartigen Erzeugnis neutralisiert, das gegebenenfalls
mit Natriumhypochloritlösung gebleicht werden kann.
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Beispiel q.
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ioo Gewichtsteile eines flüssigen Wollfettdestillationsprodukts werden
mit 3o Gewichtsteilen Butyrylchlorid gemischt und unter Kühlen und Rühren mit 7o
Gewichtsteilen Chlorsulfonsäure bei etwa 3o° behandelt. Nach beendeter Reaktion
wird die Sulfonsäure mit 3/4 ihres Gewichts an Eiswasser verdünnt und unter sorgfältiger
Kühlung mit Natronlauge neutralisiert. Nach dem Erkalten abgeschiedene Verunreinigungen
werden abfiltriert. Man erhält so ein türkischrotölartiges Produkt mit bemerkenswerten
Beständigkeitseigenschaften.
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Beispiel 5 ioo Gewichtsteile flüssiges Harz (Tallöl) werden mit 5o
Gewichtsteilen Acetylchlorid unter Kühlung innig verrührt und darauf mit ioo Gewichtsteilen
Chlorsulfonsäure bei etwa 30° sulfoniert. Die Sulfonsäure wird mit kaltem Wasser
aufzenommen und unter weiterer Kühlung in ihr Natrium- oder Ammoniaksalz übergeführt.
Das Sulfonat stellt ein Türkischrotölersatzprodukt mit ausgeeichneten Beständigkeitseigenschaften
dar.
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Beispiel 6 ioo Gewichtsteile-Rizinusölfettsäure werden mit q.o Gewichtsteilen
Propionylchlorid vermischt und mit 8o Gewichtsteilen Chlorsulfonsäure bei etwa 28°
behandelt. Die Sulfonsäure wird in der in Beispiel 3 beschriebenen Weise aufgearbeitet.
Das so entstandene Produkt hat ähnliche Eigenschaften wie dasjenige gemäß Beispiel
3.
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Die so gewonnenen Sulfonsäuren bzw. ihre Salze-eignen sich 'zunächst
als Emulgierungsmittel für wasserunlösliche oder in Wasser schwerlösliche Lösungsmittel
und dienen allein in Verbindung mit den genannten Stoffen oder mit aliphatischen
oder hydroaromatischen Alkoholen als Anteige-, Reinigungs-, Schaum-, Benetzungs-
oder Fettungsmittel in der Farben-, Papier-, Textil- und Lederindustrie. Sie sind
wirksam in neutralen, alkalischen und sauren Bädern sowie in Gegenwart von Salzen
der Erdalkalien, des Magnesiums und der Schwermetalle. Sie finden daher in der Wäscherei,
Färberei, Bleicherei, Karbonisation, Mercerisation und Appretur sowie als sogenannte
Vornetzmittel Verwendung. Da sie nicht wie Seifen hydrolysieren und Alkali abspalten,
stellen sie für empfindliche Wollen, Seiden, Federn absolut unschädliche Reinigungsmittel
dar.
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Sie sind weiter gute Schutzkolloide und stabilisieren als solche Suspensionen,
insbesondere Farbstoffküpen. Sie schützen Fasern aller Art gegen die Einwirkung
von alkalischen und sauren Stoffen. Sie eignen sich schließlich als Spaltmittel
für Fette, Öle und Wachse.