DE99502C - - Google Patents

Description

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 23: Fett- und Mineralölindustrie.

Dr. CARL SCHMIDT in MAGDEBURG-BUCKAU.

bzw. Lanoglycerin andererseits.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 29. Juli 1896 ab.

Das vorliegende Verfahren beschäftigt sich mit der Verarbeitung von rohem bezw. destillirtem Wollfett auf Fettsäuren, die entweder zur Seifen- oder Kerzenfabrikation geeignet sind, auf Seifen und auf unverseifbare Substanzen , welche aus einem Gemenge von Fettalkoholen bezw. einem solchen von Fettalkoholen mit anderen neutralen Verbindungen bestehen, und endlich mit der Ueberführung dieser unverseifbaren Substanzen in wasserhaltige Verbindungen.

Das rohe Wollfett besteht bekanntlich in seiner Hauptmenge aus ätherartigen Verbindungen von höheren und niederen Fettsäuren mit Cholesterin, Isocholesterin und anderen Fettalkoholen. Es enthält neben freien Fettsäuren meist auch ungebundene Fettalkohole bezw. Cholesterine. ■

Destillirtes Wollfett stellt ein verseiftes Wollfett dar und besteht daher im wesentlichen aus einem Gemenge von freien Fettsäuren und ungebundenen Fettalkoholen bezw. Cholesterinen. Es enthält aber aufserdem die bei der Destillation entstehenden Zersetzungsproducte des Wollfettes: Kohlenwasserstoffe und andere nicht näher bekannte unverseifbare Substanzen.

Mit dem Namen »Lanoglycerin« wird hier allgemein das Gemenge der unverseifbaren Substanzen bezeichnet, welches aus rohem oder destillirtem Wollfett nach dem nachstehenden Verfahren erhalten wird.

Das vorliegende Verfahren gründet sich in der Hauptsache auf das folgende Verhalten der Spaltungsproducte des Wollfettes — der Fettsäuren einerseits und des Lanoglycerins andererseits —, nämlich darauf, dafs':

1. ein Theil der Fettsäuren in kaltem alkoholischen Ammoniak leicht löslich ist, während die übrigen Fettsäuren und das Lanoglycerin schwer löslich darin sind;

2. ein Theil der unter 1. genannten schwerlöslichen Fettsäuren als solche schon an und für sich ein anderer Theil als Seifen in Aceton schwer löslich ist, während das Lanoglycerin von demselben Lösungsmittel leicht in Lösung gehalten wird. Zur Ausführung des Verfahrens kann man entweder von rohem oder verseiftem Wollfett ausgehen.

I. Wenn als Ausgangsmaterial rohes Wollfett genommen wird, müssen die im Wollfett enthaltenen ätherartigen Verbindungen durch das alkoholische Ammoniak zuerst verseift werden, und man kann nach dem Verlauf der Verseifung sagen,' dafs im Wollfett zwei Arten von ätherartigen Verbindungen vorhanden sind, nämlich solche, welche mittelst alkoholischen Ammoniaks leicht, und solche, welche mit demselben schwer verseifbar sind.

Es ist bekannt, dafs bei Einwirkung von alkoholischem Ammoniak auf rohes Wollfett in erwärmtem Zustande demselben die verun^ reinigenden freien Fettsäuren entzogen werden, wodurch man die ätherartigen Verbindungen, d. h. neutrales Wollfett, gewinnt', wie dies beispielsweise im D.-R. P. Nr. 43616 beschrieben ist.

Im Gegensatz hierzu wird im vorliegenden Verfahren durch längeres Kochen bezw. durch Erhitzen unter Druck mit alkoholischem Ammoniak eine Zersetzung — Verseifung —- jener ätherartigen Verbindungen und zugleich eine theilweise Trennung der Spaltungsproducte erreicht, so dafs man fast reine Fettsäuren einerseits und ein Gemenge von freien Fettsäuren und ungebundenen Fettalkoholen andererseits erhält.

A. Kocht man nämlich rohes Wollfett mit der 2 bis 3 fachen Menge alkoholischen Ammoniaks am Rückflufskühler, oder leitet man in ein bei ioo° siedendes Gemenge von Wollfett und Alkohol Ammoniakgas ein, so gehen bis 50 pCt. des Fettes leicht in Lösung, indem die freien Fettsäuren als Ammonsalze aufgenommen und ein Theil der Wollfettester in Fettsäureamide und freie Fettalkohole gespalten werden. Dekantirt man nach dem Absitzen die noch warme alkoholische Lösung von dem untenstehenden Rückstande, so kann zu weiterer Verseifung die oben beschriebene Operation mit demselben wiederholt werden. Zweckmäfsiger ist es jedoch, den Rückstand, welcher die schwer verseifbaren Verbindungen enthält, durch Einwirkung des alkoholischen Ammoniaks unter Druck weiter zu zersetzen. Zu diesem Zwecke bringt man denselben mit der erforderlichen Menge alkoholischen Ammoniaks in einen geschlossenen, zweckmäfsig mit einem Rührwerk versehenen Apparat und erhitzt in diesem unter Umrühren und allmä'liger Steigerung der Temperatur, bis eine herausgenommene und erkaltete Probe beim Erwärmen unter gewöhnlichem Druck sich vollständig oder bis auf einen geringen Rückstand wieder löst.

Die erhaltenen alkoholischen Lösungen werden nunmehr vereinigt und bei Wasserbadtemperatur erwärmt, bis sich eine klare Lösung gebildet hat, indem geringe Mengen unverseiften und in der Lösung suspendirten Fettes sich am Boden des Gefäfses abscheiden. Die von dem ausgeschiedenen unverseiften Fett dekantirte klare Lösung scheidet nun beim Erkalten feste krystallinische Verbindungen ab — ein 'Gemenge von Lanoglycerin (Fettalkohole) und Ammoniakfettsäureverbindungen —, während fast reine Fettsäuren, gleichfalls an Ammoniak gebunden, in Lösung bleiben.

Die festen Verbindungen werden in passender Weise von der alkoholischen Lösung getrennt, letztere durch Destillation von Alkohol und überschüssigem Ammoniak befreit und der Rückstand mit verdünnten Säuren bis zur klaren Abscheidung der Fettsäuren erhitzt.

Die festen Verbindungen werden in der gleichen Weise durch Destillation von Alkohol und Ammoniak befreit und mit Säuren behandelt, wobei das Gemenge der Fettalkohole und Fettsäuren als ein gelbes, beim Erkalten talgartig erstarrendes OeI resultirt.

B. Löst man beispielsweise dieses in der Wärme in 2 bis 3 Theilen Aceton, so scheiden sich beim Erkalten feste krystallinische Verbindungen ab,, die abfiltrirt und mit Aceton ausgewaschen werden, bis dieselben fast rein weifs aussehen. Dieselben stellen nach Be-. freiung von Aceton und nach erfolgtem Trocknen bei ioo° ein OeI dar, welches beim Erkalten zu einer krystallinischen, schwach gelb gefärbten Masse erstarrt, die je nach der Zusammensetzung des Wollfettes und der bei der Herstellung verwendeten Menge Aceton einen zwischen 60 bis 75⁰ liegenden Schmelzpunkt besitzt und vorwiegend aus Fettsäuren besteht.

C. Fügt man dann zur abfiltrirten Acetonlösung, welche mit dem Aceton vom Waschen vereinigt wurde, die zur Absä'ttigung der noch vorhandenen Fettsäuren erforderliche Menge einer concentrirten Alkali- oder Erdalkalilösung allmälig unter Umrühren hinzu, so scheidet sich die gröfste Menge der Fettsäuren als Seifen ab, die sich leicht abfütriren und mit Aceton auswaschen lassen.

Die aböltrirten Seifen können als solche für sich oder im Gemisch mit anderen Seifen Verwendung finden, oder sie können in bekannter Weise auf Fettsäuren verarbeitet werden.

D. Die von den Seifen getrennte Acetonlösung wird durch Destillation von Aceton befreit, der Rückstand mit alkoholischem Alkali einige Zeit gekocht und hierauf der Alkohol abdestillirt. Der hierbei sich ergebende Rückstand kann nun in folgender Weise weiter gereinigt werden:

a) Man löst denselben in Aether, Benzin oder anderen Lösungsmitteln, filtrirt etwa vorhandene ungelöste Seifen ab und entfernt die von dem Lösungsmittel mit aufgenommenen Seifen aus der Lösung durch auf einander folgendes Auswaschen derselben mit Natronlauge, Chlorcalciumlösung und Wasser. Beim Abdestilliren des Lösungsmittels erhält man dann das wasserfreie Lanoglycerin als gelbe, wachsartige Masse. Wird dieses mit heifsem Wasser emulsionirt und die Emulsion unter beständigem Umrühren allmälig erkalten gelassen, so nimmt dasselbe bis zum gleichen Gewicht Wasser in sich auf, indem es sich in Flocken abscheidet, die sich schliefslich zu einer schwach gelbgefä'rbten Masse von talgartiger Consistenz zusammenkneten lassen.

b) Man emulsionirt den Rückstand mit heifsem, stark verdünntem, z. B. 5 bis ioprocentigem Alkohol und läfst die Emulsion unter beständigem Umrühren erkalten. Die sich

abscheidenden gelben Flocken werden abfiltrirt und mit gleich starkem, kaltem Alkohol ausgewaschen, worauf dieselbe Operation 2,bis 3mal, zuletzt mit Wasser wiederholt wird. Beim Zusammenkneten der schliefslich resultirenden Flocken erhält man, wie oben beschrieben, ein gelbgefärbtes, talgartiges, wasserhaltiges Lanoglycerin, das durch Erwärmen in wasserfreies wachsartiges Lanoglycerin übergeführt werden kann.

II. Wenn man verseiftes Wollfett als Ausgangsmaterial benutzt, gleichgültig, ob dasselbe durch Erhitzen des rohen Wollfettes mit alkoholischen Alkalien und Zersetzen des Reactionsproductes mit Säuren oder durch Destillation mit oder ohne überhitzten Wasserdampf oder auf andere Weise hergestellt wurde, so ist die Verarbeitung dieselbe, wie unter I. beschrieben.

Man erwärmt das verseifte Wollfett mit der entsprechenden Menge alkoholischen Ammoniaks bei Wasserbadtemperatur, wobei dasselbe vollständig oder bis auf einen geringen Rückstand in Lösung geht. Die eventuell dekantirte Lösung wird der Abkühlung und Krystallisation überlassen. Es scheidet sich ein Gemenge von Fettsäureammoniumsalzen und Lanoglycerin krystallinisch ab, während fast reine Fettsäuren, ebenfalls an Ammoniak gebunden, in Lösung bleiben. Die Verbindungen werden, wie oben beschrieben, getrennt und nach I. B. bis D. weiter verarbeitet.

Bei Anwendung von verseiftem Wollfett kann die Behandlung desselben mit alkoholischem Ammoniak auch unterlassen und die Operationsfolge derartig geändert werden, dafs man

entweder das Fett zuerst in Aceton löst, nach I. B. die hochschmelzenden Verbindungen auskrystallisiren läfst, abfiltrirt und darstellt, dann nach I. C. in der resultirenden Acetonlösung die Seifen ausfällt und schliefslich nach I.D. weiter verarbeitet, oder dafs man

in Aceton löst, aus dieser Lösung direct durch Zusatz von Alkali nach I. C. die gröfste Menge der Fettsäuren als Seifen ausfällt und dann die von den Seifen abfiltrirte Acetonlösung gleich nach I. D. auf reines Lanoglycerin verarbeitet.

. III. Dient destillirtes Wollfett als Ausgangsmaterial, so ist die oben beschriebene geänderte Operationsweise besonders zweckmäfsig, wenn man eine theilweise Trennung der Spaltungsproducte schon während der Destillation vornimmt.

Unterwirft man nämlich Wollfett einer Destillation z. B. mit überhitztem Wasserdampf, so gehen anfangs vorwiegend ölige Spaltungsproducte über. Später destillirt bis zum Schlufs ein OeI, welches bei gewöhnlicher Temperatur zu einer ■ talgartigen Masse erstarrt. Beide Fractionen sind etwa gleiche Gemenge von Fettsäuren mit Fettalkoholen, Cholesterinen und anderen unverseifbaren Substanzen, welche letzteren sich bei der Destillation bilden. Die erste ölige Fraction ist zur Seifenfabrikation wenig geeignet, die zweite talgartige für die Kerzenfabrikation nicht hart genug.

Es ist in der Patentschrift Nr. 73379 ein Destillationsverfahren beschrieben, welches eine Trennung des Wollfettes in fast reine freie Fettsäuren einerseits und in unverseifbares Rohcholesterin andererseits anstrebt, während bei der vorliegenden Destillation im Gegensatz zu Vorgesagtem nur eine Trennung der öligen und der festen Spaltungsproducte erreicht wird. Die beiden hier gegenübergestellten Verfahren unterscheiden sich in der praktischen Ausführung hauptsächlich dadurch, dafs das erste Destillat des Patentes Nr. 73379 so lange aufgefangen wird, bis dasselbe dunkelbraun übergeht, während bei dem vorliegenden Verfahren die Vorlage gewechselt wird, wenn eine Probe des übergehenden Destillats bei gewöhnlicher Temperatur talgartig erstarrt. Vollständig unterbrochen wird bei dem vorliegenden Verfahren die Destillation, wenn ein braunes Destillat übergeht, so dafs hier nur gelbe Producte erhalten werden.

Die Verarbeitung der beiden Fractionen ist nun zweckmäfsig folgende:

Man löst zuerst die zweite talgartige, möglichst von öligen Bestandtheilen befreite Fraction, wie unter I.B. beschrieben, in Aceton und läfst auskrystallisiren. Die ausgeschiedenen festen Verbindungen werden abfiltrirt, mit Aceton ausgewaschen und schliefslich durch Erhitzen von Aceton befreit und getrocknet, wobei dieselben als ein OeI resultiren, welches beim Erkalten zu einem schwach gelben bis weifsen Kuchen vom Schmelzpunkt 6o° bis 75⁰ C. erstarrt.

In der abfiltrirten Acetonlösung, die mit dem Aceton, welches zum Auswaschen der festen Verbindungen benutzt wurde, löst man nunmehr das erste ölige Destillat und fällt aus der Lösung nach LC. mit concentrirter Alkalioder Erdalkalilösung die gröfste Menge der noch vorhandenen Fettsäuren als Seifen aus.

Die von den Seifen abfiltrirte Acetonlösung wird dann nach I. D. weiter verarbeitet.

Die in dem oben beschriebenen Verfahren aus rohem bezw. destillirtem Wollfett erhaltenen Fettalkohole bezw. unverseifbaren Substanzen sind hier allgemein mit dem Namen »Lanoglycerin«, wie schon oben bemerkt, bezeichnet.

Das Lanoglycerin aus rohem Wollfett, unter Vermeidung einer Destillation gewonnen, besteht aus einem Gemenge von Cholesterin, Isocholesterin und anderen Fettalkoholen, und bildet eine gelbe, wachsartige Masse.

Das aus destillirtem Wollfett gewonnene Lanoglycerin besteht gleichfalls aus einem Gemenge von Fettalkoholen, es enthält aber aufserdem noch die bei der Destillation entstehenden Zersetzungsproducte des Wollfettes und erhält durch diese eine dickölige bis salbenartige Consistenz.

Beide mit »Lanoglycerin« bezeichneten Producte lassen sich in jedem Verhältnifs mit einander mischen; beide haben für sich oder in Mischungen die Eigenschaft, bei entsprechender Behandlung mit Wasser grofse Mengen desselben in sich aufzunehmen, indem sie dabei in talg- bis salbenartige, haltbare Verbindungen übergehen.

Das Lanoglycerin hat hiernach mit dem nach dem D. R. P. Nr. 22516 aus Wollfett hergestellten und mit »Lanolin« bezeichneten Präparat die Eigenschaft gemein, haltbare, wasserhaltige Verbindungen zu bilden, im Uebrigen sind aber beide Präparate in chemischer Hinsicht sowohl, wie nach der Art ihrer Gewinnung völlig verschieden. Das wasserfreie Lanolin ist nämlich lediglich ein gereinigtes Wollfett, welches dadurch erhalten wird, dafs man das rohe Wollfett von freien Fettsäuren, Seifen, Asche und färbenden Substanzen befreit, und besteht dasselbe daher aus den Fettsäureestern des Cholesterins, Isocholesterins und anderer Fettalkohole. Das wasserfreie Lanolin enthält demnach ca. 50 pCt. seines Gewichtes an Fettalkohole gebundene Fettsäuren, welche letztere in bekannter Weise durch Verseifen des Lanolins mittelst alkoholischer Alkalien u. s. w. nachgewiesen und bestimmt werden können.

Das Lanoglycerin dagegen ist ein Spaltungsproduct des Wollfettes und wird erhalten, wenn man dem Wollfett die freien und gebundenen Fettsäuren entzieht, es lassen sich daher durch entsprechende Behandlung des Lanoglycerins mit alkoholischen Alkalien u. s. w. Fettsäuren in irgend erheblicher Menge nicht bestimmen.

Das Lanoglycerin besteht demnach aus dem Gemenge der, neutralen, unverseifbaren Substanzen des Wollfettes.

In dem beschriebenen Verfahren können, wenn es sich um die Darstellung der festen hochschmelzenden Verbindungen nach I. B. handelt, an Stelle von Aceton auch Benzin, Aether, niedrigsiedende Theeröle u. s. w. Verwendung finden; die Ausfällung der Seifen nach I. C. kann zweckmäfsig nur aus Lösungen in Aceton bezw. in Gemischen von Aceton mit Aether, Benzin, Chloroform, Essigäther u. s. w. erfolgen und müssen daher, falls andere Lösungsmittel zur Herstellung der hochschmelzenden Verbindungen benutzt wurden, diese erst entfernt und dann zur Ausfällung die Seifen in Aceton oder acetonhaltigen Lösungsmitteln aufgenommen werden. Das in dem Verfahren verwendete alkoholische Ammoniak kann sowohl aus absolutem wie aus verdünntem Alkohol gewonnen werden, indem man dasselbe mit concentrirtem wässerigem Ammoniak mischt oder mit gasförmigem Ammoniak bei gewöhnlicher Temperatur sättigt.

Claims (3)

Patent-Ansprüche: Verfahren zur Gewinnung von Wollfettsäuren und Seifen einerseits und Wollfettalkoholen (Lanoglycerin) andererseits, dadurch gekennzeichnet, dafs man: I. rohes Wollfett A. durch Kochen bezw. Erhitzen unter Druck mit alkoholischem Ammoniak verseift und durch !Crystallisation der enstehenden alkoholischen Lösungen in einen fast reine Fettsäuren enthaltenden und in Lösung bleibenden Theil und in einen anderen, aus einem Gemisch von Fettsäuren und Fettalkoholen (Lanoglycerin) bestehenden und sich ausscheidenden Theil trennt; B. dem letztgenannten und sich ausscheidenden Gemisch durch !Crystallisation aus Aceton oder anderen Lösungsmitteln zwischen 6o° bis 75° C. schmelzende, vorwiegend aus Fettsäuren bestehende Verbindungen entzieht; C. aus der von B. resultirenden Lösung einen weiteren Theil der Fettsäuren durch Zusatz von concentrirten Alkali- oder Erdalkalilösungen als Seifen ausfällt; D. das unreine Lanoglycerin, welches aus der von den Seifen abfiltrirten Lösung durch Entfernung des Lösungsmittels erhalten wird, mit alkoholischem Alkali auskocht und nach Befreiung von Alkohol a) in Aether, Benzin oder anderen Lösungsmitteln löst und noch vorhandene Seifen durch Auswaschen mit Alkalilauge, Chlorcalciumlösung und Wasser entfernt, darauf das Lösungsmittel durch Destillation wieder entfernt und das reine Lanoglycerin durch Emulsioniren bezw. Kneten mit Wasser in wasserhaltige Verbindungen überführt, b) durch mehrfaches Emulsioniren und Kneten mit stark verdünntem Alkohol und Wasser von Seifen befreit und in wasserhaltiges Lanoglycerin überführt; . ■ . II. verseiftes Wollfett A. durch Krystallisation aus alkoholischem . Ammoniak in einen vorwiegend Fettsäuren enthaltenden und . in Lösung bleibenden Theil und in einen anderen sich aussehet- denden und aus einem Gemisch von Fettsäuren und Lanoglycerin bestehenden Theil trennt; B. das letztgenannte Gemisch darauf genau, wie unter I.B. bis D. beschrieben, weiter verarbeitet, wobei die !Crystallisation aus alkoholischem Ammoniak auch unterlassen , und die Reihenfolge der Operationen derartig abgeändert werden kann, dafs man entweder das verseifte Wollfett zuerst in Aceton löst, nach I. B. die hochschmelzenden Verbindungen gewinnt und darauf nach I. C. und D. weiter arbeitet oder in Aceton löst, aus dieser Lösung die Seifen direct nach I. C. ausfällt und dann aus der abfiltrirten Acetonlösung das reine Lanoglycerin nach I.D. herstellt; III. destillirtes Wollfett in passender Weise in einen öligen und einen festen Antheil trennt und dann

1. dem letzteren festen Antheil durch Krystallisation aus Aceton oder anderen Lösungsmitteln nach I. B. zwischen 6o° bis 75° schmelzende Verbindungen entzieht,

2. in der von i. resultirenden Lösung den öligen Antheil löst und aus dieser Lösung die gröfste Menge der noch vorhandenen Fettsäuren als Seifen nach I. C. ausfällt,

3. die von den Seifen ahfiltrirte Lösung nach I. D. auf reines Lanoglycerin verarbeitet.