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Verfahren zum Bleichen von Wollfett Das erfindungsgemäße Verfahren
betrifft das Raffinieren von Wollfett und stellt eine verbesserte Methode zur Farbverbesserung
bzw. zum Bleichen dieses Materials dar.
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Die Merkmale und die chemische Zusammensetzung von Wollfett sind erheblich
verschieden von denjenigen anderer Fettmaterialien tierischen Ursprungs, und ungewöhnliche
Schwierigkeiten ergeben sich bei der Raffination dieses Fetts. Wollfett besteht
hauptsächlich aus einer Mischung von Estern und Alkoholen. Während Wollfette in
bezug auf die Zusammensetzung etwas variieren, enthalten sie gewöhnlich etwa r4°/o
Gesamtcholesterol sowie Ester von Cholesterol und Alkohole der Fettreihe einschließlich
Cerylalkohol und Alkohole mit geringerer Anzahl C-Atome, ebenso Fettsäuren einschließlich
Cerotinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure und Oxystearinsäure sowie Harzsäuren und
Lanocerinanhydride.
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Wollfette absorbieren leicht Wasser und schmelzen gewöhnlich bei einer
Temperatur von etwa d0° C. Der sogenannte Schmelzpunkt sowohl der rohen als auch
der raffinierten Wollfette variiert etwas und ist oft ein «-ichtiger Faktor bei
der Bestimmung der Eignung eines bestimmten `'Vollfetts für einen besonderen Zweck.
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Es wurde bereits vorgeschlagen, Wollfett durch Behandlung mit verschiedenen
Chemikalien einschließlich
Chlor, Natriumhypochlorit und Wasserstoffperoxyd
oder durch wiederholtes Behandeln der Fette bei erhöhter Temperatur mit Bleicherdie
und anschließende Behandlung mit entfärbender Kohle zu bleichen.
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Jedoch waren diese Methoden nicht ganz zufri.edenstellend. Es wurde
beispielsweise festgestellt, daß das Bleichen von Wollfetten mit Chlor oder Hypochlorid
den Schmelzpunkt des erhaltenen Lanolins herabsetzt. Ferner pflegt beim Bleichen
von Wollfett durch Behandeln mit Chlor der im Wollfett gewöhnlich vorhandene geringe
Eisengehalt Ferrichlorid zu bilden, welches dem Lanolin eine unangenehme rote Farbe
verleiht. Ein Nachteil der Anwendung von Wasserstoffperoxyd für diesen Zweck bestand
darin, daß dieses die Konsistent des Lanolins verringert. Ferner können viele Sorten
von rohem Wollfett durch die bisher bekannten Methoden nicht zufriedenstellend gebleicht
werden.
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Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das Wollfett wirksam gebleicht,
-indem es der gemeinsamen Einwirkung von Natriumchlorit und Natrium'hypochlorit
in Gegenwart von Wasser ausgesetzt wird. Im allgemeinen besteht das Verfahren aus
dem Mischen des Hypochlorits in wässeriger Lösung mit dem zu bleichenden Wollfett
und darauffolgender Zugabe einer wässerigen Natriumchloritlösung zu der Mischung.
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Wie bereits erwähnt, wurde festgestellt, daß die Behandlung von Wollfett
mit Natriumhypochlorit allein die erwünschten Eigenschaften des Wollfetts schädlich
beeinflußt. Ferner wird Wollfett durch Natriumchlorit allein nicht wirksam gebleicht.
Es wurde gefunden; daß Wollfette ohne schädliche Beeinflussung ihrer erwünschten
Eigenschaften durch die gemeinsame Anwendung von Natriumhypochlorit und Natriumchlorit
wirksam und dauerhaft gebleicht werden können, vorausgesetzt daß die Behandlung
im wesentlichen nach der hier beschriebenen Weise vorgenommen wird.
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Bei der Durchführung des verbesserten Verfahrens ist eine saure Beschaffenheit
der Reaktionsmischung zu vermeiden, andernfalls wird keine dauerhafte Bleichung
erzielt. Unter sauren Bedingungen wurden im wesentlichen Farbverbesserungen durchgeführt,
aber es wurde festgestellt, daß die Farbe unstabil war und das Fett innerhalb von
2d Stunden oder weniger beträchtlich nachgedunkelt war.
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Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kann der pH-Wert der Reaktionsmischung
entweder neutral oder alkalisch sein. Vorteilhaft wurde ein pH-Wert von etwa 7 bis
etwa ii benutzt; es ist jedoch vorzuziehen, den PH-Wert der Mischung Tiber etwa
9 zu halten, etwa innerhalb des Bereichs von etwa 9 bis io. Auch bei der gemeinsamen
Anwendung von Natriumhypochlorit und Natriumchlorit beim Bleichen von Wollfetten
wurde gefunden, daß die Reihenfolge des Zusatzes der Reaktionsteilnehmer von bedeutender
Wichtigkeit ist. Dies war eine überraschende Entdeckung hinsichtlich ähnlicher Methoden,
welche die Anwendung von Natriumchlorit in Verbindung mit Natriumhypochlorit beirii
Bleichen von anderen Materialien als Wollfett umfassen. ' Es wurde gefunden, daß
keine zufriedenstellendc dauerhafte Bleichung erzielt wird, wenn dem Wollfett erst
das Chlorit und anschließend das Hypochlorit zugesetzt wird, oder wenn beides dein
@@'ollfett gleichzeitig zugegeben \vird.
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Diese seltsamen Ergebnisse sind nicht mit Sicherheit zu erklären.
Durch wiederholte '\"ersuclie wurde jedoch gefunden, daß eine zufriedenstellende
dauerhafte Bleichung erzielt \\-erden kann. \N enn (las Hypochlorit gemäß dem erfin,#liin#,sget»:iß:n
Verfahren zuerst dem @@'ollfen zugesetzt wird. wogegen keine dauerhafte Bleichung
erzielt wird, wenn die Reaktionsteilnehmer in einer anderen Reilienfol(-c beigegeben
werden.
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Es scheint zur Zeit, daß bei .\1)wesenheit des
Hypochlorits
das Chlorit mit dem Fett oder einem Bestandteil desselben sich zu einem Produkt
von saurer Natur umsetzt; denn trotz der Tatsache, daß das bei der Durchführung
dieser Behandlung benutzte technische Chlorit etwas freies kaustisches Alkali enthält,
wurde festgestellt, daß der PH-Wert der Wollfett-Chlorit-\Vasser-NIischung etwas
niedriger ist, als nach der Acidität des Fetts vor dem Zusatz des Chlorits zu erwarten
gewesen wäre. Wird jedoch das Hypochlorit vor dem Zusatz des Chlorits beigegeben,
so wird der pH-Wert der erhaltenen Mischung erhöht und durch den anschließenden
Zusatz des Chlorits nicht wesentlich gesenkt.
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Wenn auch eine gewisse Farbverbesserung erzielt werden kann, wenn
das Chlorit vor dem Hypochlorit zugegeben wird, so wird doch keine zufriedenstel'lende
Bleichung erzielt, da das Fett beim Stehen erheblich dunkler wird.
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Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden das Hypochlorit und das
Chlorit in wässeriger Lösung in der speziellen Reihenfolge dem Wollfett zugefügt
und mit diesem sorgfältig durch Bewegen vermischt, beispielsweise durch Rühren oder
Einblasen von Luft in die :Mischung. Um das Mischen zu erleichtern, kann das `Vollfett
zuerst auf eine Temperatur erhitzt werden, bei der das Fett flüssig ist. Diese Temperatur
variiert mit dem jeweils behandelten Fett, liegt aber gewöhnlich unter derjenigen,
bei der eine wesentliche Dampfentwicklung eintritt.
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Das einzigartige Merkmal der Reaktion zwischen Wollfett und dem Chlorit
ist durch die Tatsache besonders gekennzeichnet, daß gefunden wurde, daß bei Zusatz
des Chlorits in im wesentlichen trockener Form die Masse oft Feuer fängt, wogegen
ein gleicher Zusatz des Chlorits zu Talg beispielsweise nicht dieses Ergebnis zeitigt.
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Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren -cbrauchten Anteile von Natriumhypochlorit
und Natriumchlorit sowie die Mengenverhältnisse dieser Materialien können etwas
variiert werden, je nach dem jeweils behandelten Wollfett und dem geforderten Bleichgrad.
Mit besonderem Vorteil wurde etwa 10l0 eines technischen Natriumchlorits mit 130°/e
verfügbarem Chlor. bezogen auf das Gewicht
des @\'ollfetts, benutzt.
Dieser Anteil wurde mit Erfolg; von etwa '/2% bis etwa 5% variiert. Größere Anteile
können ohne Schädigung des Wollfetts angewendet werden, sind jedoch nicht erforderlich.
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Als besonders günstiges Ver'hä'ltnis von Natriumhypochlorit zu Natriumchlorit
wurde etwa 1:1, bezogen auf verfügbares Chlor, in beiden Chemikalien gefunden. Jedoch
kann dieses Verhältnis variiert werden. Im allgemeinen sollte das Verhältnis von
Hypochlorit zu Chlorit etwa 2:1 nicht übersteigen. Die Mindestmenge an Hypochlorit
scheint in erster Linie von der Acidität des jeweils behandelten Wollfetts abzuhängen.
Wollfett ist von saurer Natur, und der Grad der Acidität variiert etwas. Es wurde
allgemein gefunden, daß wenigstens so viel Hypochlorild zugesetzt werden soll, um
eine Mischung zu erhalten, deren PH-Wert nicht unter 7 liegt. Ein stärker saures
Fett erfordert mehr Hypochlorit äls ein weniger saures Fett, aber die für jedes
spezielle Wollfett erforderliche Hypochlori.tmenge kann leicht an Hand des erfindungsgemäßen
Verfahrens bestimmt werden. Der pH-Wert der wässerigen Hypochloritlösung beträgt
etwa lo, undderl)H-Wert derWollfett-Hypochlorit-Mischung kann vorteilhaft durch
Anwendung einer mehr oder weniger großen Menge Hypochlorit in den gewünschten Bereich
gebracht werden.
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Die Konzentrationen der wässerigen Lösungen dieser Reagenzien sind
nicht kritisch, es ist jedoch genügend Wasser zu brauchen. um die betreffenden Reagenzien
sorgfältig zu lösen.
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Der pH-Wert der erhaltenen Mischungen kann durch die bekannten Methoden
reguliert bzw. aufrechterhalten werden, beispielsweise durch Zusatz von Puffersalz.
Es wurde jedoch allgemein gefunden, daß bei Zusatz der Reagenzien auf die hier beschriebene
Weise keine besondere Vorsichtsmaßregel zur PH-Kontrolle erforderlich ist außer
dem Zusatz von genügend Hypochlorit. He ispie11 4ooo Teile Rohwollfett mit
einem Farbwert von 6 wurden in einem mit Blei ausgekleideten, oben offenen Kessel
mittels Dampf erhitzt und durch: Einleiten von Luft gerührt. 430 Teile Natriumhypochloritlösung,
welche 12% (Gewichtsprozent) verfügbares Chlor als \ atriumhypochlorit enthielt,
wurde zugefügt und mit dem Fett vermischt. Diesem Natriumhypochloritzusatz folgte
unmittelbar die Zugabe von 4o Teilen technischem Natrinntchlorit mit 130% verfügbarem
Chlor entsprechend 52 Teilen verfügbarem Chlor, das in etwa 4oo Teilen Wasser gelöst
war. Nach dem Zusatz des Chlorits betrug der pH-Wert der Wasserauswaschungen der
erhaltenen M,ischung lo,r. Nach dem Zusatz des Chlorits wurde das 1?rhitzen und
Ruhren etwa 1'/_ Stunde fortgesetzt, wonach der pH-Wert der Wasserschicht 9,6 betrug.
Während der Durchführung des Versachs betrug die Tentlmratur der Masse etwa 77°
C. Danach wurde das Wollfett zur Entfernung fremder Salze mit Wasser gewaschen und
anschließend in der üblichen Weise vom Wasser befreit. Der A.S.T.M.-Farbwert der
auf diese Weise gebleichten Masse betrug 4, und die Farbe erwies sich über ausgedehnte
Prüfzeiträume als stabil.
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Beispiel e 4ooo Teile eines anderen rohen Wollfetts mit einem A.S.T.M.-Farbwert
von 6 wurden auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise behandelt, jedoch wurde mechanisches
Rühren angewendet.
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Nach dem Zusatz .des Hypochlorit,s betrug der pH-Wert der Wasserschicht
11 und nach dem Zusatz des Chlorits der PH-Wert der Wasserauswaschung 1o,8. Bei
diesem Versuch wurde das abschließende Erhitzen und Rühren auf 2 Stunden ausgedehnt,
worrach das Wollfett einen A.S.T.M.-Farbwert von 3'/E und die Wasserauswaschung
einen pH-Wert von 9,6 hatte.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die zufriedenstellende Bleichurig
von Wollfettarten, die durch die bisher bekannten Methoden nicht befriedigend gebleicht
werden konnten. Im allgemeinen ist die durch das erfindungsgemäße Verfahren bewirkte
Farabverbesserung günstig im Vergleich zu den besten durch Behandlung mit Wasserstoffperoxyd
bisher erreichbaren Ergebnissen. Wie jedoch erwä'h.nt, bringt die Verwendung von
Wasserstoffperoxyd Nachteile mit sich, wozu außer den bereits erwähnten das Überschäumen
über das Behandlungsgefäß gehört. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren tritt diese
Neigung in. viel geringerem Maße auf.