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Verfahren zur Herstellung von wachsartigen Stoffen Die .bisher .bekannten
Wachse und wachsartigen Stoffe zeigen bei verschiedenen Verwendungsgebieten den
Nachteil, daß sie entweder als esterartige Verbindungen gegen verseifende Mittel
nicht immer widerstandsfähig genug sind oder als Kohlenwasserstoffe verhältnismäßig
niedrig schmelzen, so daß sie vielfach nicht technisch verwendbar sind.
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Es wurde nun gefunden, daß man sehr wertvolle, insbesondere hochschmelzende
wachsartige-Stoffe erhält, die im wesentlichen aus Alkoholen oder Kohlenwasserstoffen
oder beiden bestehen, wenn man die aus - Fetten oder fetten Ölen, gegebenenfalls
nach einer Härtung, durch Erhitzen mit Katalysatoren, die eine Abspaltung von Kohlendioxyd.
bewirken, auf Temperaturen, bei denen die genannten Ausgangsstoffe nicht geknackt
werden, erhaltenen, im wesentlichen aus Ketonen bestehenden Erzeugnisse hydriert.
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Die Hydrierung kann beispielsweise katalytisch mit Wasserstoff, besonders
unter Druck, öder mit reduzierend wirkenden chemischen Stoffen, wie Natrium und
Alkohol oder Zink und Salzsäure, ausgeführt werden. Für die katalytische Hydrierung
kommen als Katalysatoren beispielsweise Nickel, Kupfer oder Kobalt für sich oder
im Gemisch mit Zusatzstoffen, wie Ätzkali, -in Betracht. Die Katalysatoren werden
zweckmäßig in feiner Verteilung angewendet. Sie können auch auf großoberflächige
Trägerstoffe verteilt werden- Die Arbeitsbedingungen bei der katalytischen Hydrierung
richten sich nach der Wirksamkeit der jeweils angewendeten Hydrierungskatalysatorenz.
B. kommen Temperaturen zwischen etwa ioo und 4oo° und Drucke zwischen etwa io und
zoo Atm. in Betracht. Hat man bei der Herstellung der als Ausgangssto -ffe dienenden
Ketone Katalysatoren verwendet, die auch zur Hydrierung in Gegenwart von Wasserstoff
geeignet sind, so kann die Hydrierungsstufe an die vorangegangene Ketonherstellung
angeschlossen werden, ohne daß man die Endstoffe der ersten Stufe abkühlen und die
Katalysatoren abtrennen muß. Katalysatoren, die sowohl für die Ketonherstellung
als auch für die Hydrierung angewandt werden können, sind z. B. solche, die Nickel
oder Wolframsulfid enthalten. Die Hydrierung der Ketongemische liefert nahezu berechnete
Ausbeuten. Gleichzeitig werden dabei weitgehend gereinigte Endstoffe erhalten. Sogar
aus braunen bis schwarz gefärbtenAusgangsstoffen erhält man unmittelbar helle oder
häufig sogar ganz farblose wachsartige
Stoffe, die je nach der Art
der Ausgangsstoffe, Katalysatoren und Arbeitsbedingungen größere oder geringere
Härte aufweisen. Besonders wertvolle «achsartige Stoffe werden gewonnen, %veiin
man die Hydrierung unter solchen Bedingungen ausführt, daß die Endstoffe neben Kohlenwasserstoffen
auch noch Alkohole enthalten.
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Hat man als Ausgangsstoffe ungesättigte, z. B. durch Ketonisierung
von Tranen hergestellte Ketongemische verwendet, so wird im allgemeinen durch die
Hydrierung eine Absättigung der Doppelbindungen erzielt, und man erhält gesättigte
Kohlenwasserstoffe oder sekundäre Alkohole. Die sekundären Alkoho,le lassen sich
allenfalls mit gesättigten (hydrierten) Tranfettsäuren oder anderen hochmolekularen
Carbonsäuren verestern und liefern so wertvolle Wachse.
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Die neuen wachsartigen Stoffe können für sich allein oder auch zusammen
mit anderen Stoffen, z. B. natürlichen Wachsen oder wachsartigen Stoffen, verwendet
werden. Ihr im allgemeinen hoher Schmelzpunkt sowie ihr opakes Aussehen, das sie
auch Wachsmischungen zu verleihen vermögen, machen sie zu einem wertvollen Werkstoff
zur Herstellung von Kerzen, Wachsblumen und anderen geformten Gegenständen aus Wachs.
Insbesondere sind sie auch gut knetbar, so daß sie zur Herstellung von Abforminaßen
und Wachskitten geeignet sind. Dank ihrem im allgemeinen hohen Schmelzpunkt können
sie auch dort verwendet werden, wo an die Beständigkeit besonders hohe Anforderungen
gestellt werden. Vor allem kann man sie auch benutzen, um die Eigenschaften geringwertiger
Wachse, wachsartiger Stoffe oder Paraffine zu verbessern.
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Es ist bekannt, Öle und Fette oder Pflanzen und Früchte, die diese
Stoffe enthalten, in Gegenwart von Katalysatoren mit Wasserstoff zu behandeln. Hierbei
werden die pflanzlichen Öle in niedrig siedende Kohlenwasserstoffe umgewandelt.
Im. Gegensatz zu dieser bekannten Arbeitsweise liefert das vorliegende Verfahren
hochmolekulare, insbesondere hochschmelzende wachsartige Stoffe.
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Die in den folgenden Beispielen angegebenen Teile sind Gewichtsteile.
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Beispiel i 5oo Teile eines durch mehrstündiges Erliitzen von Rindertalg
mit Eisenpulver auf 23o bis -a6o° gewonnenen Ketongemisches mit den Kennzahlen:
Säurezahl 4,2, Verseifungszahl 11,2 und dem Schmelzpunkt 62° werden mit Wasserstoff
bei 26o° und 3o Atm. Druck unter Zusatz eines Molvbdän-Chrom-Katalvsators hydriert;
dabei wird ein fast farbloses, im wesentlichen aus Paraffinen bestehendes Gemisch
vorn Schmelzpunkt 63° Der angewandte Molybdän-Chroin-Katalysator wird in folgender
Weise hergestellt: ioo Teile aktive Kohle werden mit einer wäßrigen Lösung von i
Teil konzentrierter Phosphorsäure getränkt und dann finit einer konzentrierten Lösung
aus 3 Teilen einer wäßrigen Lösung von Chromnitrat und io Teilen .#,nimoniuinmolybdat
behandelt, bis die wäßrige Lösung von der Kohle völlig aufgenomnien ist. Die so
getränkte Kohle wird bei i io' getrocknet und zwischen 36o und d.5o° während 5 bis
io Minuten im Wasserstoffstrom reduziert.
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Beispiel 2 5oo@ Teile eures durch mehrstündiges Erhitzen von Olivenöl
mit Eisenpulver auf 230 bis 27o° gewonnenen Ketongemisches werden in Gegenwart eines
Nickelkatalysators bei 25o° und unter So Atm. Wasserstoffdruck hydriert. Man erhält
ein farbloses, paraffinartiges Er-ieugnis mit den Kennzahlen: Säurezahl 0. V erseifungszahl
2,5, Schmelzpunkt 63°. Der Nickelkatalysator kann in folgender Weise hergestellt
werden: Eine Lösung von Nickelnitrat oder Nickelsulfat wird mit der dem angewandten
Nickelsalz entsprechenden Menge Kieselgur versetzt. Dann wird in diese Lösung eine
wäßrige Lösung von -Natrium- oder Ammoniunicarbonat eingetragen, bis das Nickelsalz
völlig als N ickelcarbonat ausfällt. Der Niederschlag wird von der wäßrigen Lösung
abfiltriert und gründlich mit Wasser gewaschen, bei i io" getrocknet und zwischen
450 und 55o° 2 bis 5 Stunden lang im Wasserstoffstrom reduziert. Beispiel 3 dooo
Teile eines durch mehrstündiges Erhitzen von gehärtetem Robbentran finit Eisenpulver
auf 29o° hergestellten Ketongemisches mit der Säurezahl 1,4, der Verseifungszahl
5,6 und dem Schmelzpunkt 73° werden mit S 01, Kobaltpulver bei 185' und unter
Zoo Atm. Wasserstoffdruck behandelt. Hierbei wird eine ini wesentlichen aus Alkoholen
bestehende wachsartige Masse von hellgelber Farbe erhalten, die folgende Kennzahlen
hat: Säurezahl 0, Verseifungszahl 0, Hydroxylzahlgi, Schmelzpunkt 75°. Führt man
die Hydrierung bei 29o° und einem Wasserstoffdruck von Zoo Atm. durch, so erhält
man ein farbloses, paraffinartiges Erzeugnis vorn Schmelzpunkt 66". Wenn man dem
zu hydrierenden Ketongemisch geringe Mengen eines aus Montanwachs durch Behandeln
mit Katalysatoren bei erhöhter Temperatur .gewonnenen Ketongeinisches zusetzt, so
erhält man bei der Hydrierung Paraffine von höherem, z. B. über So' liegendem Schmelzpunkt.