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Verfahren zur Herstellung hydrophiler Fettsubstanzen.
Es wurde gefunden, dass man durch Hydratisieren von flüssigen, ihren chemischen Charakter nach zu den Wachsen gehörigen Tranen zu Stoffen gelangt, die in überraschendem Ausmasse die Fähigkeit besitzen, sich sowohl mit Wasser wie auch mit Fettstoffen u. dgl. u. zw. gleichzeitig homogen zu vermischen. Derartige Trane sind beispielsweise die unter dem Namen Döglingtran. Sperm-oder Physetöl bekannten flüssigen Wachse der zu den Physeten und Hyperooden gehörenden Seesäugetiere. Diese flüssigen Wachse enthalten im Gegensatz zu den eigentlichen Fetten und Ölen Fettsäuren, u. zw. vorwiegend ungesättigte Fettsäuren, welche weniger als Ester des Glycerins als in Form von höheren Alkylestern, namentlich auch solchen ungesättigter Alkohole, vorliegen.
Die durch Hydratisierung natürlicher Trane von wachsartigem Charakter entstehenden, Hydroxylgruppen enthaltenden Fettstoffe besitzen Eigenschaften, die den in der Lederverarbeitung üblichen Stoffen (Degras oder Moellon), ferner Wollfettprodukten, wie Lanolin, äusserst ähnlich sind, die aber in bezug auf Wasseraufnahmefähigkeit handelsübliches Lanolin übertreffen. Die beschriebenen Produkte sind demgemäss überall dort von ausserordentlichem Wert, wo, wie beispielsweise bei der Lederverarbeitung, Fettstoffe in feuchte Medien eindringen bzw. Fettstoffe mit Wasser homogen vermischt werden sollen.
Je nach dem Verwendungszweck können die neuen Substanzen mit Mineralölen oder gewöhnlichen Fetten (Tranen) kombiniert werden. Sie ergeben dabei Mischungen, deren hydrophile Eigenschaften, entsprechend ihrem Gehalt an hydratisiertem flüssigen Wachs, beliebig eingestellt werden können.
Es ist zwar bekannt, dem Degras ähnliche Fettstoffe dadurch herzustellen, dass man Tranfettsäuren oder deren Glyceride durch Einblasen von Luft künstlich oxydiert. Hiebei treten aber bekanntlich hochoxydierte Fettsäuren als Träger der eigentümlichen Degraswirkung auf. Im Gegensatz hiezu enthalten die neuen Produkte Ester von Fettsäuren und oxydierten hochmolekularen Alkoholen, deren degrasartige Eigenschaften für sich und in Verbindung mit andern Fettstoffen bisher nicht bekannt war.
Es ist ferner bei Verwendung der genannten flüssigen Wachse nicht nötig, langandauernde nicht einheitlich verlaufende Oxydationsprozesse anzuwenden, es genügt vielmehr die Anwendung übersichtlich und stets gleichartig verlaufender Reaktionen, nämlich die Absättigung von Doppelbindungen durch wasseranlagernde Reaktionen, um zu hochwertigen hydrophilen Fettsubstanzen zu gelangen.
Beispiel : Gleiche Teile durch Filtration bei 80 von festen Bestandteilen abgetrennter Döglingtran und konzentrierter Schwefelsäure werden bei Temperaturen von -5 bis 00 C miteinander gut gemischt und nach achtstündigem Stehenlassen bei niederer Temperatur (zirka 0 ) in die fünffache Menge Wasser eingerührt. Nunmehr wird zwecks Spaltung etwa noch vorhandener Schwefelsäureester vier Stunden lang durch direkten Dampf auf 90-1000 erwärmt und nach dem Absitzen des Fettes in üblicher Weise die wässrige Schwefelsäure abgezogen. Das Reaktionsprodukt erstarrt danach beim Abkühlen und kann abgeschöpft werden.
Es enthält noch geringe Mengen wässrige Schwefelsäure, die durch Neutralisation mit Soda unschädlich gemacht oder durch Waschen mit Wasser entfernt wird. Durch Kochen mit Wasser unter Zusatz von 3% Wasserstoffsuperoxyd (30% ig) wird ein hellgelbes, gebleichtes Produkt (Tropfpunkt nach Ubbelohde 38 ) gewonnen, das beim Verreiben mit Wasser eine völlig homogene Salbe liefert. Ebenso lassen sich Mischungen etwa von 80 Teilen Walfischtran und 20 Teilen des hydratisierten Döglingtrans durch Zusammenrühren mit Wasser in ein gleichartiges Produkt überführen, welches, auf feuchtes Leder aufgestrichen, gleichmässig in dieses einzieht und keine Ausschwitzungen od. dgl. beim Lagern verursacht.
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Es ist nicht unbedingt erforderlich, das beschriebene Verfahren derart zu gestalten, dass eine quantitative Absättigung der gesamten Doppelbindungen erfolgt. Das nach dem angeführten Beispiel erhältliche Produkt zeigt beispielsweise eine Jodzahl von 14'9, während das unbehandelte Produkt die Jodzahl 88 aufwies. Die Acetylzahl des durch Vürseifung des Reaktionsproduktes erhältlichen Alkoholgemisches beträgt 282, während die Säurezahl'durch den Hydratisierungsprozess nur unwesentlich erhöht wird und in erster Linie durch die Qualität bzw. den Gehalt des Ausgangsmaterials an freien Fettsäuren oder Verunreinigung durch Fettsäureglyceride bedingt ist.
Ausser durch Schwefelsäureeinwirkung lässt sich der Prozess der Hydroxylierung der in natürlichen Tranen vorkommenden ungesättigten Alkylester auch noch auf andern Wegen erzielen. Als solche seien beispielsweise genannt die Einwirkung von Sulfomonopersäure (Carosches Reagens), die Halogen-oder Halogenwasserstoffanlagerung mit nachfolgender Halogenabspaltung, die Einwirkung unterchloriger Säure u. dgl. Für technische Zwecke dürfte jedoch in erster Linie die beschriebene Einwirkung von Schwefelsäure in Betracht kommen.
Nach dem Verfahren der britischen Patentschrift Nr. 280193 hat man zwar bereits hochmolekulare, ungesättigte Substanzen pflanzlichen und tierischen Ursprungs mit unterchloriger Säure behandelt. Die bei diesem Verfahren benutzten Ausgangsmaterialien sind indessen entweder freie, hochmolekulare, ungesättigte Fettsäuren oder deren Glycerinester, die die bei dem vorliegenden Verfahren erhältlichen wertvollen, hydrophilen Substanzen nicht ergeben.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von gleichzeitig mit Wasser und tierischen oder mineralischen Ölen homogen mischbaren Substanzen, dadurch gekennzeichnet, dass man solche natürliche Trane, welche vornehmlich aus ungesättigten Fettsäureestern hochmolekularer Alkohole bestehen, nach bekannten Methoden in der Weise völlig oder teilweise in gesättigte Fettstoffe überführt, dass unter Aufhebung der Doppelbindungen hydroxylsubstituierte Produkte entstehen.
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