PL6722B1 - Sposób wyrobu produktów o wielkiej gestosci. - Google Patents

Description

Najcenniejsze smary wyrabia sie z mie¬ szanin olejów mineralnych i tluszczowych, przyczem mieszaniny te powinny miec jak najwieksza gestosc przy minimalnej zawar¬ tosci tluszczów i jak najlepsza zidolmosc sma¬ rowania, zwlaszcza przy wysokich tempera¬ turach, a przytem nie powinmy sie utleniac, powinny byc trwale i praktycznie chemicz¬ nie obojetne; Przedmiotem niniejszego wy¬ nalazku jest sposób wyrobu tlustych olejów o duzej gestosci, uzywanych jakio domie- iszka do olejów mineralnych, celem zwieksze¬ nia ich gestosci. Cel ten osiaga sie w mysl wynalazku przez polimeryzacje wysycha¬ jacych olejów, lub mieszanin takich olejów, przy ogrzaniu dio wysokiej temperatury (ponad 200°) i najlepiej z uniemozliwieniem procesów utleniania, przyczem proces ten prowadzi sie tak dlugo, laz wielokrotnie nienasycone kwasy tlusizcizowe (kwasy tlu¬ szczowe z dwoma, lub kilkoma podwójne- mi wiazaniami lub z podwój nemi zwiazka¬ mi weglowemi) znikna zupelnie, lub w wiekszej czesci.Przy izageszczaniu olejów przez ogrze¬ wanie bez dostepu powietrzai, albo przez tak zwane utlenianie, wdmuchiwanie po¬ wietrza w ogrzany olej, nastepuje jak wia¬ domo polimeryzacja powodujaca zmniej¬ szenie sie liczby jodowej. Przyjmuje sie, ze na przebieg polimeryzacji wplywa prze- d^wszystkiem temperatura, bo przebieg po¬ limeryzacji tlustych olejów przy tempera¬ turze pokojowej, lub nieco podwyzszonej (okolo 120°), jest miedzydrobinowy, nato¬ miast przy wysokiej temperaturze (200 —300° i wyzej, stosowanej przy wyrobie go¬ towanych olejów gestych oraz w^ailksti drukarskiego i litograficznego), jest dwu- drobinowy. W drugim wypadku wystepuja dwie drobiny trójglicerydowe, bo nienasy¬ cone kwasy tluszczowe jednej drobiny wia¬ za sie z nienasyconemu kwasami tluiszczo- wemi drugiej drobiny znoszac polaczenia podwójne (Marcusson, Zeitsch. fur ang.Chemie 1920, I tom, sta-. 231 ff).Zdolnosc tlus^elzowych klejów do poli¬ meryzacji wyzyskiwano dotad czysto prak¬ tycznie w |dwu kierunkach, mianowicie ce¬ lem otrzymania tak fcw;anych utlenionych olejów (dmuchanych) oraz tak zwanych wysychajacych olejów polimeryzowanych (gotowanych) i polimeryzowanego oleju ry¬ cynowego.Do smarowania, jako dodatków zwiek¬ szajacych gestosc, uzywano w praktyce z polimeryzowanych olejów rycynowych tylko olejów oksydowanych, które otrzy¬ mywano glównie z oleju Rzepakowego, ba¬ welnianego i z tramu, przez wdmuchiwanie powietrza przy temperaturze 120—130°.Jednakowoz zawartosc ,'tluszozów w smarze ma nietylko zalety, lecz i wady: tlusty olej jest chemicznie mnielj odporny niz olej mineralny; zawiera chocby male ilosci wolnych kwasów, a gdy warunki sprzyjaja rozkladowi tlusziczu, to powstaje jeszcze wiecej kwasu; kazdy tluszczowy olej zawiera nienasycone zwiazki, które sie utleniaja, to znaczy pod wplywem tlenu po¬ wietrza wytwarzaja produkty kwiasowe zy¬ wiczne, wiec szkodliwe; oleje tluszczowe sa znacznie drozsze od mineralnych; mieszani¬ ny olejów mineralnych z olejami dmudhane- mlimaja daznosc do rozdzielania sie, przy- czem daznosc ta wzrasta z dodatkiem ole¬ jów tluszczowych. Z tych powodów dazo¬ no do zastapienia dmuchanych olejów1 je¬ szcze gestszemi produktami rozpuszczalne- mi w Wlej ach mineralnych, aby przez doda¬ nie jak najmnierjszeij domieszki takich pro¬ duktów osiagnac u olejów mineralnych jak najwieksza gestosc. Dazenia te doprowa¬ dzily do wyrobu olejów zageszczonych przez zwiekszanie drobin zapomoca spe¬ cjalnych-pnopeisów skraplania i do wyrobu olejów tak zwamych woltolowych przez dzialanie ciemmeglo wyladowania elektrycz¬ nego w rozrzedzonej atmosferze gazowej na cienka warstwe mieszaniny olejów mi¬ neralnych i tluslzczowych (niemiecki patent Nr 234 543 i 236 299); jednoczesnie pró- ; fyywano te^jednoczesnego uzycia elektrycz¬ nych wyladowan i katalitycznego dzialania wodoru (niemiecki 'patent Nr 266 662). Tak¬ ze oJej lnianybywa zgeszczony przez wdmu¬ chiwanie powietrza lub tlenu. Takze dmu¬ chane oleje lniane, znane w handlu jako oleje geste, lnie moga jednak zastapic we wiszystkiah wypadkach oleju lnianego go towanego.Do wyrobu smarów wymienione produk¬ ty zupelnie sie nie nadaja, nietylko wsku¬ tek malej gestosci i wydajnosci, lecz prze- dewszystkiem wskulek zawartosci nienasy¬ conych kwasów tluszczowych, co jest po¬ wodem ich wysychania. Wprawdzie wyka¬ zano przez szescioibromkawai próbe, ze przy wygotowywaniu oleju lnianego dla ce¬ lów litografji nastepuje polimeryzacja gli¬ cerydów iszeregu kwasu linolenowego, lecz glicerydy pozostaja czesciowo niezmienio¬ ne. Wiadomo tez, ze zdolnosc wysychania werniksów 'litograficznych maleje z tempe¬ ratura stosowana przy ich wyrobie, to zna¬ czy z intensywnoscia polimeryzacji (po¬ równaj Hefter, Technolog ja tluszczów III t,, str. 363). Jednakowoz wysilki byly skiero^ wane do zachowania (o ile moznosci) zdol¬ nosci wysychania wspomnianych produk¬ tów, bo to bylo wylacznie warunkiem i do uzycia jako werniksów w przemysle1 gra¬ ficznymi. Przez wyznaczenie wewnetrznej liczby jodowej ('liczba jodlowa plynnych kwasów tluszczowych, powstajajcych po oddzieleniu nasyconych kwasów tluszczo^ wych) mozna bylo stwierdzic, ze nawet bardzo geste oleje zawieraja jeszcze znacz- — 2 —ne ilosci nienasyconych kwasów tluszczo wych, utleniajacych sie latwo na powietrzu i przechoidzacych wskutek tego w stan zy¬ wiczny; liczba jodowa takich olejów wyno¬ si zwykle okolo 100, czesto wiecej, podczas gdy czystemu kwasowi (olejowemu odpo¬ wiada liczba jodowa 90,.Wynalazek polega na spostrzezeniu, ze przez dalsze ogrzewalnie przy temperaturze wyzszej od 200° oleju lnianego zgesizczone- go zwyklym sposobem przez polimeryzacje mozna otrzymac produkty, które nie wysy¬ chaja i sa latwo rozpuszczalne w olejach mineralnych. Te fliewysychajace produkty staja sie nierozpuszczalne dopiero wtedy, gdy ogrzanie bylo tak silne, ze nastapila koagulacja zgesizczomego oleju. Juz przy slabem ogrzaniu udaje sie jednak calkowi¬ cie usunac wielokrotnie nienasycone kwa¬ sy tluszczowe, oo mozna wyraznie stwier¬ dzic przez wyznaczanlie liczby jodowej, która przy dalsizem ogrzewaniu lnianego oleju spada do 90. Wynalazek polega wiec na tem, (ze przez polimeryzacje oleju lnia¬ nego doprowadza go sciowego, w którym olej ten nie traci je¬ szcze swej rozpuszczalnosci, natomiast znajdujace sie w nim kwasy szeregu linolenowego i liriolowego (w olejach wysychajacych znajduja sie kwasy obu wymienionych szeregów, w olejach na- pól wysychajacych tylko drugiego sze¬ regu) zanikaja, wskutek czego zgeszczo- ne oleje staja sie niewysychajacemi.Stwierdzono tez, ze usuwanie wielokrotnie nienasyconych kwasów tluszczowych z ole¬ jów gestych lub tym podobnych, przez po¬ limeryzacje przy ogrzaniu do wysokiej tem¬ peratury wplywa nadzwyczaj silnie na wzrost gestoplynnosci oleju, co uwidocznia sie w tem0 ze zmniejszenie liczby (jodowej od okolo 200 do okolo ,100 (to znaczy az do tego stopnia, który odpowiada normalnemu geistemu olejowi lnianemu) towarzyszy zmaczanie mniejszy wzmost ciagliwosci, niz dalszemu zmniejszeniu liczby jodowej od 100 do 90. Z tego widac, ze zachodzi tu nfe równomierny wzrost gestosci, lecz nagly.Takinp. bardzto gesty olej o liczbie jodowej 101, uzyty jako smaterjal surowy, baidany zapomoca wiskozymetru Englera, wyplywal przy 2(XFC: E200 = 4,9. Natomiast gesto- plynnosc produktu opisanej wyzej reakcji, posiadajacego liczbe jodowa prawie 90, by¬ la tak wielka, ze przy 200°C nie )tnoztaa jej bylo wogóle liczbowo oznaczyc, bo z 200 g oleju wyplynelo w 3 godzinach (= JO 800 sekund) tylko 16,8 g. Przez ekstrapolacje mozina ocenic, ze gestosc oleju .wynosila znacznie wiecej niz 20 000 stopni Englera.Ani na podstawach teoretycznych, ani tez na podstawie doswiadczen praktycznych nie mozna bylo przewidziec teg|o niezwy¬ klego wzrostu gestoplynnosci ibez wplywu na rozpuszczalnosc oleju.Produkty'wyrabiane w ten sposób sa praktycznie obojetne, w przeciwienstwie do gestych olejów — idimuchanyoh, oprócz te¬ go nie utleniaja sie wiecej niz ziname pieje, a sa nadzwyczajinie ciagliwe, daja sie wy¬ ciagac w nitki, moga byc nawet galaretowa¬ te,, lecz mimo to rozpuszczaja sie latwo i /trwale w olejach mineralnych. Ich cha- rakterystyczina wlasnoscia jest ogromna gestoplynnosc nawet przy wysokich tempe¬ raturach. Do przeróbki nowa metoda mozna uzywac oleju lnianego, konopnego, oleju Perilla, lub innych olejów wysychajacych, albo ich mieszanin. Mozna tez przerabiac oleje geste otrzymane znanemi metodami z wyzej wymienionych olejów, jak t^p. ole¬ je geste, werniksy litogratfiazne li drukar¬ skie lub tym podobne. Przeróbka odbywa sie w ten sposób, ze mieszajac stale ogrze¬ wa sie olej przy plcidwyzszonem lub obnizo- nem cisnieniu w (pradlzie gazu lub pary.Temperatura ogrzania wynosi okolo 3009, co najmniej ,270°, co najwyzej 350°, a ogrze¬ wanie trwa tak dlugo, az liczba jodowa spadnie do 90. Ogrzewanie mozina prze¬ rwac wczesniej jezeli sie nie chce osiaginac najlepsizego wyniku, lecz w zajdbym wy- 3 -rpadku nie powinno sie ogrzewac tak silnie, aby produkt stracil rozpuszczalnosc. Utra¬ te iimpusKczalniosci mozna utrudnic ewen¬ tualnie przed rozpoczeciem procesu) lub w innym stosiownym momencie przez zastoso¬ wanie domieszki olejów mineralnych, albo weglowodorów lub mieszanin weglowodo¬ rów, oo bywa równiez zalecane przy wyro¬ bie iiniksyny z oleju lnianego. (Angielski patent Nr 24 103/189).Czas trwania reakcji zalezy od wlasno¬ sci materjalu surowego i od warunków, mianowicie od temperatury i cisnienia; w najlepszym wypadku, jezeli materjalem surowym jest wygotowany olej gesty, to polimeryzacja po kilku godzinach postapli- la juz tak daleko, ze przerabiany olej utra¬ cil juz wlasnosc wysychania. Mieszaninie olejóWr uwolnionych od nienasyconych kwasów tluszczowych przez polimeryzacje, z olejami mineralnemi nalezyuskiutecziniac w stosownych przyrzadach, zalecanych tez do mieszania ^dmuchanych olejów z oleja¬ mi mineralnenii (Helter, Technologia tlu¬ szczów i olejów, III t. sitr. 376) i zapobiega¬ jacych rozdzielaniu sie mieszaniny. Miesza¬ nie odbywa isie w ten sposób, ze olej spoli- meryzowany do pozadanego stopnia ozie¬ bia sie o tyle, zeby go mozna jeszcze latwo mieszac, poczerni mieszajac ciagle dodaje sie tyle oleju mineralnego lub weglowodo¬ ru, Wzglednie mieszaniny weglowodorów, zeby cala mieszanina przy 100° jeszcze by¬ la latwoplymna.Tak zwana polimeryzacja oleju rycyno¬ wego fest zupelnie rózna od opisanego tu procesu, nie mówiac juiz o tern, ze jest to zupelnie iimy proces chemiczny; mianowi¬ cie polimeryzacja rycynusu wymaga odder stylowania 10—12% ciezaru przerabianego oleju, podczas gdy w procesie podlug wy¬ nalazku destylacja nie powinna i nie moze zachodzic, przyczem gestosc spolimeryzo- waoego oleju rycyniusoweglo jest beiz pio- równania mniejisiza od gestosci produktów otrzymanych nowa metoda.Podlug pewnej publikacji zawartej w rocznych /sprawozdaniach technologji che¬ micznej z r. 1876, str. 1082 dwutlenek wo¬ doru móglby zamieniac wysychajace oleje tluste na niewysychajace, tak ze olej lnia¬ ny, orzechowy, makowy, rycynowy, mozna- by zamieniac na olej smarowy, Olej rycy¬ nowy zaliczono * tam niewlasciwie do ole¬ jów wysychajacych. Zapomnienie tej meto^ ry swiadczy o jej bezwartosci, W kazdym razie metoda ta nie umozliwia otrzymywa¬ nia produktów gestych przez zwiekszanie drdbitti lub usuwanie podwójnych zwiafzkow przez katalityczne dzialanie woidoru podlug niemieckiego patentu Nr 266 662. PL PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób wyrobu bardzo gestych ole¬ jów z olejów wysychajacych, znamienny tern, ze przepriowadza sie znana polimery¬ zacje wysychajacych olejów lub ich mie¬ szanin, lecz przy ogrzaniu do wysokiej tem¬ peratury (powyzej 200°C)i, najlepiej przy wylaczeniu procesów utleniania, Ul przez tak dlugi Czas, ze wielokrotnie nienasycone kwasy tluszczowe znikaja calkowicie lub w wiekszej czesci, (przyczem ogrzewanie musi byc przerwane zanim zmniejszy sie rozpuszczalnosc przerabianych olejów mi¬ neralnych.

2. Wykonanie sposobu wedlug Ziastrz. 1, znamienne tern, ze do przerabianych ole¬ jów wysychajacych dodaje sie przed pro"- oesem lub w czasie procesu ogrzewania, oleje mineralne, albo weglowodory, wzglednie mieszaniny weglowodorów o po¬ dobnych wlasnosciach.

3. Wykonanie sposobu wedlug zastrz. 1 i 2, znamienne tem, ze zgeszczony olej, po ukonczeniu wlasciwej polimeryzacji, miesza sie w stanie ogrzanym z olejami mineralnenii, lub z weglowodorami, wzgled¬ nie z mieszanina weglowodorów o podob¬ nych wlaisnosciachw Georg S c h i c h t A. G, Zastepca: Dr. inz, M. Kryzan, rzecznik patentowy. Druk L. Boguslawskiego, Warszawa. PL PL