SI9300189A - Sredstvo za mascenje usnja - Google Patents

Description

Sredstvo za maščenje usnja

Z maščenjem dobi usnje nekatere, za njegovo uporabo, najpomembnejše lastnosti. Posebno močno vpliva na: elastičnost, trdoto, žilavost, razteznost, vpojnost oz. odbojnost za vodo in prepustnost zraka.

Običajna sredstva za maščenje in pomožna sredstva za maščenje usnja so zgrajena na osnovi živalskih olj, kot ribjega olja in/ali rastlinskih olj, kot sončničnega olja. Ker pa so same maščobe težko aplikativne in nimajo globinskega prodiranja v usnjico jih morajo s kemijskim modificiranjem prevesti v maščobne snovi, ki se dajo emulgirati v vodi. Prava maščobna sredstva, znana tudi kot likerji, sestojijo iz emulgirane maščobne snovi in ustreznega emulgatorja. Običajna možnost za izdelavo likerja obstoja v oksidiranju in kasnejšemu sulfitiranju maščob.

Tako za postopek kot tudi za sredstvo za maščenje usnja, ki ga z le-tem dobimo, so zlasti s strani uporabnika postavljene določene zahteve.

Glede postopka naj bi bila oksidacija uporabljenega olja po možnosti popolna, pri čemer naj bi oksidacija zahtevala majhna časovna obdobja. Da bi skrajšali okidacijske čase, je bilo do sedaj v navadi uporabljati kovinske katalizatorje, kot kobaltov naftenat, cinkov sulfat, aluminijev sulfat ali natrijev oksalat.

Kljub uporabi katalizatorjev traja oksidacija dostikrat več dni.

Po postopku oksisulfitiranja dobljena sredstva za maščenje usnja imajo dostikrat pomanjkljive lastnosti, kot previsoko viskoznost, zlasti pri nižjih temperaturah, neprijeten vonj po ribah in premajhno kromovo stabilnost.

Za zmanjšanje neprijetnega vonja uporabijo anorganske perokside in tudi vodikov peroksid (DD-A-21 4628).

Kljub pred tem navedenim izboljševalnim ukrepom obstaja potreba po sestavkih za maščenje, ki se odlikujejo z izboljšanimi lastnostmi pri uporabi, zlasti na področju obdelave usnja.

Naloga predloženega izuma je dati na razpolago postopek za pripravo sestavkov za maščenje, na osnovi oksisulfitiranih olj živalskega in/ali rastlinskega izvora, ki v primerjavi z znanimi oksisulfitirnimi postopki zahteva krajše oksidacijske čase in pri katerem ni potrebno uporabljati kovinskih katalizatorjev in snovi za zmanjšanje vonja, kot peroksidov.

Nadaljnja naloga predloženega izuma je, dati na razpolago sestavke na osnovi oksisulfitiranih olj živalskega in/ali rastlinskega izvora, ki imajo v primerjavi z znanimi sestavki za maščenje izboljšane lastnosti pri uporabi, kot majhno viskoznost, zlasti pri nižjih temperaturah, majhen lasten vonj, boljšo penetracijo in izboljšano stabilnost napram oksidirajočim spojinam.

Presenetljivo se je pokazalo, da z uporabo konjugirano nenasičenih karboksilnih kislin in/ali estrov dosežemo želena izboljšanja.

Predmet predloženega izuma je postopek za pripravo sestavkov za maščenje, ki obsega ukrepe:

- oksidacijo sestavkov na osnovi maščobnih snovi, ki vsebujejo:

a) 70-99 mas.% maščobnih snovi živalskega in/ali rastlinskega izvora in

b) 30-1 mas. % spojin s formulo I

R' -f C= CH — CH = _Cj—f C„H,„ ]- COOR* i I ^m

R² r3 ki se razlikujejo od spojin komponente a) in kjer so

R¹, R², R³ neodvisno drug od drugega v danem primeru substituirani

Cj-C^-alkilni ostanki z razvejeno ali ravno verigo,

R⁴ je vodik ali v danem primeru substituiran C^-C^-alkilni ostanek z ravno ali razvejeno verigo, m je celo število, ki je večje od nič, nje celo število, kije večje od nič, pri temperaturi nad 40°C, prednostno v območju od 40 do 90°C, najbolj prednostno 50 do8Q°C,

- v danem primeru presnovo oksidiranih maščobnih snovi z 10 do 40 mas. % vodno raztopino alkalijskega hidroksida in

- kasnejše sulfitiranje z dodatkom 5 do 50 mas. 9¾ prednostno 20 do 40 mas. % raztopine sulfitirnega sredstva ob istočasnem ali kasnejšem segrevanju.

Predmet predloženega izuma so prav tako sestavki za maščenje, ki jih dobimo s postopkom, ki obsega zgoraj navedene ukrepe.

Najprej je pojasnjen postopek za pripravo sestavkov za maščenje v smislu izuma in zatem so opisani sestavki za maščenje v smislu izuma.

Kot izhodne snovi za pripravo sestavkov za maščenje v smislu izuma rabijo sestavki na osnovi maščobnih snovi živalskega izvora in/ali rastlinskega izvora (komponenta a).

Primeri za maščobne snovi živalskega izvora so ribje olje, ribja mast (tran) in njuni pretvorbeni produkti, olje iz govejih parkljev, spermino olje, jajčno olje in talovo olje. Prednostna je uporaba ribjega olja in olja iz govejih parkljev.

Poleg maščobnih snovi živalskega izvora lahko uporabimo kot izhodne snovi tudi maščobne snovi rastlinskega izvora.

Primeri za maščobne snovi rastlinskega izvora so ricinusovo olje, repično olje, olivno olje, sojino olje, sončnično olje, palmino olje, olje zemeljskih oreškov, bombažno olje in laneno olje. Prednostna je uporaba repičnega olja in sončničnega olja.

Navedene maščobne snovi živalskega in rastlinskega izvora lahko uporabimo v postopku v smislu izuma kot posamezne snovi ali kot zmesi.

Če uporabimo kot izhodne snovi za pripravo sestavkov za maščenje v smislu izuma le maščobne snovi živalskega ali rastlinskega izvora znašajo njihovi deleži 70 do 99 mas. % glede na celotno maso zmesi.

Če uporabimo maščobne snovi živalskega in rastlinskega izvora, so izhodne snovi sestavka v razmerju med 30 do 99,9 mas. % maščobnih snovi živalskega izvora in 70 do 0,1 mas. % maščobnih snovi rastlinskega izvora glede na celotno maso uporabljenih maščobnih snovi. Prednosten sestavek sestoji iz približno enakih delov ribjega olja, parkljevega olja in repičnega olja.

Poleg omenjenih maščobnih snovi (komponenta a) uporabimo kot nadalnje izhodne snovi spojine s formulo^ _R' -f C= CH — CH = C 3—E C„Hj„ 3- COOR⁴

I I ^m

R ² R³ kot komponento~57|ki se razlikujejo od spojin komponente a) in kjer so R¹, R², R³ neodvisno drug od drugega v danem primeru substituirani C^C^-alkilni ostanki z ravno ali razvejeno verigo, prednostno v danem primeru substituirani C16-C20-alkilni ostanki z ravno verigo, R⁴ je vodik ali v danem primeru substituiran Cj-C^-alkilni ostanek z ravno ali razvejeno verigo, m je celo število, večje od nič, prednostno 1 do 5, zlasti prednostno 1 in n je celo število večje od nič, prednostno 1 do 20. Primerni substituenti so npr. OH, OR, NH2, NHR¹, NHR¹^ halogen.

Prednostno uporabimo spojine s formul

R ¹ -B C = C H — C H = C j—E^CH2^—COOR⁴ m n

kot komponento b), ki se razlikujejo od spojin komponente a) in kjer imajo R¹, R², R³, R⁴, m in n pred tem navedeni pomen.

Nadaljnje primerne izhodne snovi (komponenta c) predstavljajo spojine s formulo III ·>

R⁵ - COO - R⁴, ki se razlikujejo od spojin komponent a) in b) in kjer je R⁵ v danem primeru OHsubstituiran C₉-C₂₄-alkilni, Cg-C^-alkenilni ali C^C^-alkdienilni ostanek z ravno ali razvejeno verigo in ima R⁴ pred tem navedeni pomen. Te spojine s formulo III so v danem primeru vsebovane v količini do 30 mas. %, glede na celotno maso zmesi.

Posebno prednostne za uporabo kot komponente b) in c) so lavrinska kislina, palmitinska kislina, stearinska kislina, margarinska kislina, 10-metil stearinska kislina, oljeva kislina, linolna kislina, konjugirana linolna kislina, linolenska kislina in njihovi estri.

Spojine s formulami I, II in v danem primeru III lahko uporabimo kot posamezne snovi ali v obliki zmesi dveh ali več posameznih snovi.

Sestavkom v smislu izuma lahko dodamo dodatke za ureditev končnega naravnanja, npr. alkanolamine, kot dietanolamin za optimalno pH vrednost, ogljikovodike, kot parafinsko olje, za želeno viskoznost, nižje molekularno mineralno olje ali sintetično olje na osnovi kloriranega ali kako drugače modificiranega parafinskega derivata, kot tudi mehčala, kot glicerin.

Te dodatke prednostno dodamo po dovršitvi sestavkov za maščenje.

Izhodne snovi, ki se nahajajo v primernem reaktorju podvržemo oksidaciji pri temperaturi nad 40°C, prednostno v območju od 40 do 90°C, posebno prednostno ^Q_do 80°C. Oksidacija poteka prednostno z uvajanjem zmernega toka zraka s hitrostjo 200 do 4001/h v sestavek.

Končna točka oksidacije se pokaže z zadostno sulfitiranostjo oksidirane maščobne snovi. V ta namen med oksidacijo reakcijskemu nastavku odvzamemo vzorec in sulfitiramo kot je opisano kasneje. Pod zadostno sulfitiranostjo razumemo, da se pri vnosu tega oksisulfitiranega vzorca, prednostno 10 mas. % v vodo, tvori fina emulzija, ki je po časovnem obdobju vsaj enega dneva pri sobni temperaturi stabilna in ima kromovo stabilnost vsaj 5 ur. Pokazalo se je, da končno točko oksidacije, in s tem te lastnosti, dosežemo na splošno 10 do 30 ur prej kot pri znanih postopkih.

Neposredno po oksidaciji in pred sulfitiranjem lahko poteka presnova oksidiranih maščobnih snovi z 10 do 40 mas. %, prednostno 20 do 30 mas. % vodno raztopino močne baze, kot npr. alkalijskega hidroksida.

Za sulfitiranje oksidiranim izhodnim snovem dodamo raztopino sulfitimega sredstva. Kot sulfitirno sredstvo prednostno uporabimo vodne raztopine natrijevega pirosulfita, natrijevega hidrogensulfita ali žveplovega trioksida. Koncentracije vodnih raztopin so v območju od 5 do 50 mas. %, prednostno od 20 do 40 mas. %.

Reakcijsko zmes prednostno pod dodatku sulfitimega sredstva segrejemo. Običajno reakcijsko zmes segrejemo do vrelišča. Reakcijsko zmes segrevamo tako dolgo, dokler odvzet vzorec ne zadošča želenim zahtevam glede izgleda, emulgimosti v vodi in elektrolitske obstojnosti, zlasti kromove stabilnosti. Vzorec mora biti pri odvzemu bister, t.j. prozoren in brez obarvanja. Glede na emulgimost v vodi mora vzorec tvoriti stabilno ter fino porazdeljeno emulzijo. Te zahteve ocenimo le z opazovanjem. Kromova stabilnost vzorca naj bi se pokazala v časovnem obdobju več kot 5 ur, prednostno vsaj 10 ur.

Kromovo stabilnost oksisulfitirane maščobne snovi preizkusimo sledeče. V umerjenem 100 ml merilnem valju dispergiramo 5 ml oksisulfitiranega vzorca v 90 ml destilirane vode. K tej disperziji dodamo 5 ml vodne kromsulfatne raztopine ob močnem stresanju. Kromova sulfatna raztopina sestoji iz raztopine 56 g bazičnega kromovega sulfata s formulo Cr(OH)SO₄ x nH^O s 25 mas. % Cr₂O₃. Čas do takrat, ko se pojavi ločitev faz, je merilo za kromovo stabilnost.

Dodatna obdelava oksidiranih izhodnih snovi z izpiranjem in/ali nevtralizacijo pri postopku v smislu izuma ni potrebna, tako da lahko celotna reakcija poteka v istem reaktorju.

Kot prednosti postopkov v smislu izuma je treba omeniti:

krajše oksidacijske čase v primeijavi z običajnimi postopki nikakršno nujno uporabo kovinskih katalizatorjev nikakršno nujno uporabo peroksidov.

Kot prednosti sestavkov za maščenje v smislu izuma je treba omeniti: produkte skoraj brez vonja nizke viskoznosti; pri 0°C se dajo še delno vlivati visoko kromovo stabilnost aplikativno-tehnične lastnosti, podobne produktom na osnovi čistega ribjega olja.

Sestavki za maščenje v smislu izuma so primerni kot dobra emulzibilna elektrolitsko obstojna sredstva za maščenje, prednostno za maščenje zahtevnega krzna divjadi, usnja za obleke, velurja, pohištvenega usnja, usnja za rokavice, kot tudi finega zgornjega usnja in jih prednostno uporabimo za predmaščenje in maščenje po izpiranju. Namaščeno usnje ima dobro oprijemljivost in polnost prilagajočega trdnega lica.

Sestavki za maščenje v smislu izuma so prednostno primerni kot sredstva za maščenja usnja. Pokazalo se je, da produkti dobro prepajajo usnje in dajejo mehek, lahek toda poln otip.

Primera

Primer 1

V 21 reaktorju oksidiramo 323 g ribjega olja, 337 g parkljevega olja, 300 g repičnega olja in 40 g ©Prifac-kisline 8968 (izdelovalec: Unichema, Chemie GmbH, Nemčija) pri 70°C z zračnim kisikom (hitrost 340 1/h). Po 40 urah ima zmes viskoznost 3 minute, 30 sekund, kar izmerimo s Fordovo čašo (Ford-Becher) št. 2 pri 27°C. Po končani oksidaciji dodamo 25,6 g 30 mas. % vodne raztopine NaOH pri temperaturi 40°C ob mešanju. Raztopino mešamo 30 minut pri temperaturi, ki se naravna z nastalo reakcijsko toploto. Zatem zaporedoma v enakih deležih dodamo 280 g 35 mas. % raztopine Na₂S₂O₅. Po dodatku prve polovice raztopine Na₂S₂O₅ mešamo 15 minut pri temperaturi, ki se naravna z nastalo reakcijsko toploto. Po končanem dodatku druge polovice se poviša temperatura do vrelišča. Viskoznost končnega produkta je 10 minut in 30 sekund, izmerjeno s Fordovo čašo št. 2 pri 27°C. Kromova stabilnost se pokaže v časovnem obdobju več kot 5 ur.

Sestavek ©Prifac-kisline 8968 % C₁₈-karboksilne kisline (enkrat nenasičena) % C_lg-karboksilne kisline (dvakrat nenasičena) % C₁₈-karboksilne kisline (konjugirano nanasičena) 1 % C_lg-karboksilne kisline (trikrat nenasičena) % C₂₀-karboksilne kisline.

Primer 2

Presnova 323 g ribjega olja, 337 g parkljevega olja in 300 g repičnega olja in 40 g ©Prifac-kisline 8961 poteka analogno primeru 1. Po 60 urah ima zmes viskoznost 6 minut in 10 sekund, izmerjeno s Fordovo čašo št. 2 pri 27°C. Sulfitiranje poteka analogno primeru 1. Viskoznost končnega produkta znaša 18 minut, 25 sekund; izmerjeno s Fordovo čašo št. 2 pri 27°C. Kromova stabilnost se pokaže v časovnem razdobju več kot 5 ur.

Sestavek ®Prifac-kisline 8961 % C₁₆-karboksilne kisline % C_lg-karboksilne kisline % C₁₈-karboksilne kisline (enkrat nenasičena) 67 % C₁₈-karboksilne kisline (dvakrat nenasičena) 1 % C_lg-karboksilne kisline (trikrat nenasičena).

Claims (13)

1. Postopek za pripravo sestavkov za maščenje, ki obsega ukrepe:

- oksidacijo sestavkov na osnovi maščobnih snovi, ki vsebujejo:

a) 70-99 mas.% maščobnih snovi živalskega in/ali rastlinskega izvora in

b) 30-1 mas. % spojin s formulo I

R ¹ ~t C = C H — CH — C E C_nH_2n J- C00R⁴ ki se razlikujejo od spojin komponente a) in kjer so

R¹, R², R³ neodvisno drug od drugega v danem primeru substituirani

Cj-C^-alkilni ostanki z razvejeno ali ravno verigo,

R⁴ je vodik ali v danem primeru substituiran C₁-C₆-alkilni ostanek z ravno ali razvejeno verigo, m je celo število, kije večje od nič, nje celo število, kije večje od nič, pri temperaturi nad 40°C, v danem primeru presnovo oksidiranih maščobnih snovi z 10 do 40 mas. % vodno raztopino alkalijskega hidroksida in kasnejše sulfitiranje z dodatkom 5 do 50 mas. % raztopine sulfitirnega sredstva ob istočasnem ali kasnejšem segrevanju.

2. Postopek po zahtevku 1, označen s tem, da oksidiramo sestavke, ki dodatno vsebujejo

c) do 30 mas. % spojin s formulo III

R⁵ - COO - R⁴, ki se razlikujejo od spojin komponent a) in b) in kjer je R⁵ v danem primeru

OH- substituiran Cg-C^-alkilni, C^C^-alkenilni ali Cg-C^-alkdienilni ostanek z ravno ali razvejeno verigo in ima R⁴ v zahtevku 1 navedeni pomen.

3. Postopek po zahtevku 1 ali 2, označen s tem, da sestavke, ki vsebujejo 30-99,9 mas. % maščobnih snovi živalskega izvora in 70-0,01 mas. % maščobnih snovi rastlinskega izvora,glede na celotno maso uporabljenih maščobnih snovi, uporabimo ? kot komponento a).

4. Postopek po enem od zahtevkov 1 do 3, označen s tem, da sestavki vsebujejo enake masne deleže ribjega olja, parkljevega olja in repičnega olja kot komponento a).

5. Postopek po enem od zahtevkov 1 do 4, označen s tem, da spojine s formulo II r^,-£c = ch — c h = c —E^ch23—C00R⁴

I | m n

R² R³ uporabimo kot komponento b), kjer imajo R¹, R², R³, R⁴, m in n v zahtevku 1 navedeni pomen in se razlikujejo od spojin komponente a).

6. Postopek po enem od zahtevkov 1 do 5, označen s tem, da kot komponento b) uporabimo spojine, kjer je m celo število od 1 do 5, prednostno 1, in je n celo število od Ido 20.

7. Postopek po enem od zahtevkov 1 do 6, označen s tem, da kot komponento b) uporabimo spojine, kjer so R¹, R² in R³ neodvisno drug od drugega, v danem primeru substituiran C₁₆-C₂₀-alkilni ostanek z ravno verigo.

8. Postopek po enem od zahtevkov 1 do 7, označen s tem, da oksidacija poteka z uvajanjem toka zraka pri temperaturi v območju od 40 do 90°C, prednostno od 50 do 80°C.

9. Postopek po enem od zahtevkov 1 do 8, označen s tem, da kot sulfitirno sredstvo uporabimo vodno raztopino Na₂S₂O₅, natrijev hidrogensulfit ali žveplov trioksid.

10. Sestavki za maščenje, označeni s tem, da jih dobimo po postopku, ki obsega ukrepe po enem od zahtevkov 1 do 9.

11. Uporaba sestavkov za maščenje po zahtevku 10 kot sredstev za maščenje usnja.

12. Sestavki, označeni s tem, da vsebujejo

a) 70-99 mas. % maščobnih snovi živalskega in/ali rastlinskega izvora in

b) 30-1 mas. % v zahtevku 1 navedenih spojin s formulo I.

13. Sestavki, označeni s tem, da vsebujejo

a) 70-99 mas. % maščobnih snovi živalskega in/ali rastlinskega izvora in

b) 30-1 mas. % v zahtevku 5 navedenih spojin s formulo II.