DE668889C - Verfahren zur Herstellung von bestaendigen, waessrigen Emulsionen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von beständigen, wäßrigen Emulsionen

  Es ist bekannt, beständige, wäßrige Emul-

  sionen dadurch herzustellen, daß man die mit

  üblichen Hilfsmitteln hergestellten Fettemul-

  sionen, die negative Ladung besitzen, durch

  Zusatz von sauer reagierenden Stoffen oder

  Schwermetallionen positiv aufladet. Das Ver-

  fahren ist jedoch nur ausführbar, wenn die

  Umladung in Gegenwart eines Schutzkolloids,

  z. B. Leim, Gelatine, Stärke, Schleimstoffe

  u. dgl., ausgeführt wird. Dies ist jedoch ein

  erheblicher Nachteil, weil die Mitverwendung

  von derartigen Schutzkolloiden für viele Ge-

  brauchszwecke einen erheblichen Nachteil be-

  deutet oder sogar ganz ausgeschlossen ist.

  Es wurde nun gefunden, daß .man noch be-

  ständigere Emulsionen von hochprozentigen,

  emulgierbaren Fettstoffen ohne Zusatz von

  besonderen Schutzkolloiden herstellen' kann,

  wenn man elektroäquivalente Mengen zweier

  verschiedener kolloidaler Elektrolyte, von

  welchen einer ein kolloidales Kation., der

  andere ein kolloidales Anion besitzt, vermischt,

  wobei eine wasserunlösliche Ele ktroneutral-

  verbindung entsteht, von dieser Verbindung

  die Verunreinigungen, insbesondere alle bei

  der Umsetzung entstehenden Reaktionsneben-

  produkte, wie das Salzwasser, abtrennt und

  eine der Bildungskomponenten oder auch

  einen beliebigen anderen kolloidalen Elektro-

  Ivten im Üiberschuß zufügt, bis -der Reaktions-

  lcörper mit Wasser eine haltbare Emulsion

  ergibt. Je nach dem beabsichtigten Verwen-

  dungszweck empfiehlt es sich, diese Emulsio-

  nen unter Mitverwendung von indifferenten

  Fettstoffen herzustellen. Das indifferenteFett

  setzt man vorteilhaft einer der Bildungskom-

  ponenten vor dem Zusammenmischen mit der

  anderen Komponente zu. Man kann hierbei

  aber auch so verfahren, daß man den indiffe-

  renten Fettstoff der wasserunlöslichen Elek-

  troneutralverbindung zufügt, in welcher sich

  dieser Fettstoff löst, insbesondere dann, wenn

  dieser Fettstoff keine hydrophilen Gruppen

  enthält.

  Als Elektrolyte mit kolloidalem Kation

  können in erster Linie die quaternären Amm@o-

  niumverindun,gen, die der aliphatischen, aro-

  matischen, aliphatisch-aromatischen, hydro-

  aromatischen und heterocyclischen Reihe an-

  gehören, verwendet werden, z. B. Alkyl- und

  Alkylenpyridiniumsalze und die entsprechen-

  den Verbindungen von Pyridinderivaten und

  Substitutionsprodukten. Im gleichen Sinne

  wirken die einfacher .gebauten Tetraalkvl-

  ammoniumsalze, sobald wenigstens einAlkyl-

  rest lang genug ist, um dem Kation ober-

  flächenaktiven Charakter zu verleihen.

  Als Vertreter der kolloidalen Elektrolyte

  mit kolloidalem Anion sind zu nennen: Die

  Alkylester der mehrbasischen starken Mine-

  ralsäuren, z. B. Dodecyl-, Heladecyl-, Octade-

  cenyl-, Octadecylschwefelsäure bzw. die ent-

  sprechenden Alkalisalze, die Atkalisalze der

  Fettsäuren, die freien Fettsäuren, Türkisch-

  rotöle u. dgl. Ist die Kette des verwendeten

  Erzeugnisses mit oberflächenaktivem Kation

  lang genug, so kann man auch mit Naphtha-

  lin- und Benzolderivaten, die eine oder meli-

  rege Carboxylgruppen, S 03X- oder S 04 X-Gruppen, :enthalten, Elektroneutralverbindunden erzielen.
• Die auf diese Weise hergestellten Emulsionen sind erheblich beständiger als solche, die nur mit einer Komponente des Elektroneutralfettes erzeugt sind. Gegenüber den mit 1%I.etalladungen hergestellten Emulsionen enthalten die neuen, auf organischer Grundlage aufgebauten Kombinationen keine Bestandteile, die den Textilien einen harten Griff verleihen können.
• Es ist bereits bekannt, die beiden Arten der genannten kolloidalen Elektrolyten in willkürlich gewählten, nicht äquivalenten Mengen zu vermischen, wobei der Überschur des einen kolloidalen Elektrolyten die Ausscheidung der Elektroneutralverb.indungdurch seine ernulgierenden Eigenschaften verhindert. Unter,den hierfür empfohlenen Körpern sind jedoch auch solche Verbindungen genannt, die keine kolloidalen Elektrolyte darstellen und infolgedessen auch nicht die Fähigkeit besitzen, mit kationaktiven Verbindungen Elektroneutralverbindungen zu bilden. Die den beanspruchten Körpern infolge ihrer mehrfachen Hüllenbildung eigene Stabilität tritt somit bei dem bekannten Verfahren mitunter jedoch nicht zwangsläufig ein; bei diesem älteren Verfahren ist insbesondere aber die Abtrennung der oft sehr störenden Verunreinigungen nicht möglich. Die in vorliegendem Verfahren geoffenbarte technische Regel unterscheidet sich also grundsätzlich von der bekannten Arbeitsweise und ist mit wesentlichen technichen Vorteilen verbunden, wie die folgenden Vergleichisversuche zeigen. Versuch i 25 g Kokosfettalkoholsulfonat (Fettalkoholgehalt 33 0l0) wurden mit 5o ccm Wasser und 52 g Laurylpy ri.diniumbisulfat (q.o0foig) versetzt. Die Mischung wurde erhitzt und :das abgetrennte Salzwasser abgezogen. In die entstandenen 77 g Neutralfett wurden 125 g Paraffinöl bei Zimmertemperatur eingerührt und weitere 48 g Laurylpyri:diniumbisulfat (q.o0Ioig) zugegeben.
• Versuch 2 Der'Ansatz, wie unter i angeführt, wurde @viederholt, ohne daß :das Salzwasser abgetrennt wurde. Im übrigen waren alle Versuchsbedingungen völlig gleich.
• Mit den Stammemulsionen gemäß Versuch i und Versuch 2 wurden Verdünnungen mit 5, io und 2o g pro Liter Produkt hergestellt.
• Die aus der Stammemulsion . des Versuches i hergestellten verdünnten Emulsionen waren beständig und von neinweißer Farbe. Die verdünnten Emulsionen aus der Stammemulsion des Versuches 2 zeigten schon von Anfang an ein sehr wäßriges Aussehen und erwiesen sich beim Stehen als wesentlich unbeständiger, indem bald ein Aufrahinen eintrat.
• Der besondere Vorteil :des neuen Verfahrens liegt somit darin"daß die wasserunlösliche Elektroneutr alverbindung von allen Reaktionsnebenprodekten und den unvermeidlichen Ver -unreinigungen der technischen Fettstoffe befreit wird, z. B. durch einfaches Waschen mit heißem Wasser. Da zur Emulgierung der Elektroneutralverbindung nur verhältnismäßig geringe Mengen von Stoffen mit oberflächenaktivem Anion oder oberflächenaktivem Kation, die nicht so einfach gereinigt werden können, nötig sind, enthalten d:ie soerhaltenen technischen Erzeugnisse kauen noch anorganische Salze, was, wie die Versuche zeigen, die Beständigkeit der damit erzielbaren Emulsionen wesentlich erhöht. Man hat dadurch auch den technischen Vorteil, sehr verdünnte Lösungen von Fettstoffen durch einfaches gegenseitiges Ausfällen zu hochprozentigen Erzeugnissen zu verarbeiten. -Beispiel i 70o g Paraffinöl oder Weichparaffin werden kalt mit 140 g des Alkalisalzes des Do:decvlschwefelsäureester.s (3001o Fettgehalt) in einem Kessel mit einem rasch laufenden Rührwerk emulgiert. Hierzu gibt man so viel technisches Laurylpyridiniumbisulfat (400%ig), bis die entstehende Paste die größte Viscos.ität erreicht hat. Ist dieser Punkt erreicht, so wird durch Erhitzen das Salzwasser abgetrennt und die Elektroneutralverbindung, die das Paraffin einschließt, durch weiteren Zusatz von Laurylpyridiniuinbisulfat in eine positiv geladene hochprozentige Emulsion übergeführt. Man kann aber auch durch Zusatz des Dodecylschwefelsäureesters eine negativ geladene hochprozentige Emulsion herstellen.
• Beispiel 2, 6o g Ölsäure werden in der Kälte mit 450 g teehnischemLaurylpyridiniumbisulfat(4o'j,ig 3 verrührt und dann zum Kochen erhitzt. Die dabei ausfallende Elektroneutralverbindung wird abgetrennt, wobei eine weitgehende Reinigung von anorganischen Salzen und gegebenenfalls organischen Lösungsmitteln eintritt. Die Masse wird dann mit 0,3 Mol Laurylpyridiniumbisulfat peptisiert.
• Beispiel 3 300 g Marseiner Seife mit :einem Fettgehalt von 8,4 % werden in viel heißem Wasser aufgelöst, bis eine leicht flüssige Lösung entsteht. Hierzu läßt man 3000 g technisches Laurylpyridiniumbistilfat (4o%i), welches eben-Z-# falls angewärmt ist, auf.einmal zufließen. Die Masse wird am Rührwerk so lange gekocht, bis der Schaum verschwunden ist und das-gesamte Fett sich als schwarzgrüne Masse an der Oberfläche abscheidet. Ist dieser Punkt erreicht, so wird die wäßrige Phase,.. die Natriumbisulfat und alle Verunreinigungen enthält, in möglichst heißem Zustand abgetrennt. Das entstandene Erzeugnis ist bei Zimmertemperatur eine dickflüssige, klebrige, dunkelgrüne, in dünner Schicht durchsichtige Masse, die in heißem und kaltem Wasser unlöslich ist. Man erhält hellere Erzeugnisse von gleicher Wirkung, wenn man äquivalente Mengen Ölsäure anwendet.
• 15o g von diesem Erzeugnis werden in der Kälte mit 85o g Tran verrührt. Die beiden Fette lösen sich ineinander auf und ergeben nach einem weiteren Zusatz von i bis 5 0/0 Alkylpyridiniumsalz als Emulgator mit kaltern Wasser vermischt eine beständige Tranemulsion.
• Beispiel 4 Wie in Beispiel 3 beschrieben, vermischt man Marseiller Seife mit technischem Laurvlpyridiniumsalz und trennt die anorganischen Verunreinigungen ab. 2o g des erhaltenen Erzeugnisses verrührt man mit 8o g Lecithin, welches aus den Rückständen des Sojaöls gewonnen wird. Man fügt ioo g technisches Laurylpyridiniumsttlfat (4oo/oig) hinzu. Das so entstandene Gemisch ist ein dunkel gefärbtes, jedoch klares Öl, das mit Wasser äußerst beständige Emulsionen ergibt.
• Beispiel 5 5o g Mineralöl werden mit 5o g technischem Laurvlpyridiniumchlorid in der Kälte verrührt. Hinzu gibt man So g des nach BeisPiel. erhaltenen Zwischenerzeugnisses und schließlich noch 45 g technisches Laurylpyridiniurnbisulfat.
• Beispiel 6 Man läßt untereinander umsetzen 60o g technische Octadecylschwefelsäure (etwa 8o°/,) und iooo g technisches Laurylpyridiniumbisulfat (etwa 400h). Es entsteht ein unlösliches, klebriges Elektroneutralfett, das nach Abtrennung der anorganischen Verunreinigungen mit Fettalkoholsulfonaten oder Türkischrotölen zu negativ geladenen Emulsionen ernulgiert wird. Mit kationaktiven Erzeugnissen erhält man positiv geladene, ebenfalls beständige Emulsionen.
• Beispiel 7 Zoo g Mineralöl werden erhitzt. Darauf fü;;t man 309 sulfoniertes Rizinusöl hinzu, hierauf versetzt man unter ständigem Rühren mit7ogtechnischemL auryl:pyridiniumbisulfat (6oo/oig). In die gereinigte, erkaltete Masse gibt man weitere 6o g technisches Lattrylpyridiniumbisulfat (6o°/oig).
• Beispiel 8 25 Gewichtsteile gereinigtes Laurylpyridiniumbisulfat werden mit 2o Gewichtsteilen sulfoniertem Rizinusöl (etwa 6o0/0 Substanz) gemischt, wobei 28 Gewichtsteile wasserunlösliches Neutralfett ausgeschieden werden.
• io Gewichtsteile dieses nach Abtrennung der anorganischen Salzlösung erhaltenen Neutralfettes werden mit 25 Gewichtsteilen Paraffinöl und 15 Gewichtsteilen des neutralisierten Laurylpyridiniumbisulfats versetzt. Das fertige Erzeugnis gibt mit Wasser sehr beständige Emulsionen und ist aus damit behandelten Textilien leicht auswaschbar.
• Die so erhaltenen Emulsionen lassen sich für die verschiedensten Zwecke der Textil-, Leder-, Papier- u. dgl. Industrien verwenden, z. B. als Avivagemittel, zur Herstellung von Spinnschmälzen u. clgl.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung beständiger, wäßri.ger Emulsionen unter Verwendung zweier verschiedener kolloidaler Elektrolyte, von welchen einer ein kolloidales Anion, der andere ein kolloidales Kation besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß man diese kolloidalen Elektrolyte in elektroäquivalenten Mengen mischt, von der entstandenen wasserunlöslichen Elektroneutralverbindung die Verunreinigungen, insbesondere alle bei der Umsetzung entstehenden Reaktionsnebenprodukte wie das Salzwasser, abtrennt und ihr eine der beiden Bildungskomponenten oder einen beliebigen anderen kolloidalen Elektrolyten in solchen Mengen zusetzt, daß das erhaltene Produkt mit Wasser eine beständige Emuslion bildet.
2. 2. Verfahren gemäß Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man einen oder beide der zur Bildung der Elektroneutralverbindung bestimmten kolloidalen Elektrolyte vor dem Zusammenmischen mit einem indifferenten Fettstoff versetzt.
3. 3. Verfahren gemäß Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man den indifferenten Fettstoff der aus den kolloidalenElektrolyten gebildeten wasserunlöslichen Elektroneutralverbindung zufügt.