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Verfahren zur Herstellung von Paraffinemulsionen Bei der Einwirkung
von Schwefeldioxyd und Chlor auf Paraffine natürlicher oder synthetischer Herkunft
werden Sulfochloride gebildet, die nach Verseifung die entsprechenden Sulfonsäuren
ergeben. Diese besitzen oberflächenaktive Eigenschaften. Für die Anwendung in der
Technik hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Ausgangskohlenwasserstoffe nicht
vollständig zu sulfochlorieren, sondern einen Teil der Paraffine als solche im Reaktionsgemisch
zu erhalten. Hierbei werden dann nach der Verseifung der Sulfochloride Paraffinemulsionen
erhalten, die mit Vorteil bei den verschiedensten Fabrikationsvorgängen in der Textil-,
Leder- und Papierindustrie eingesetzt werden können. Derartige Paraffinemulsionen
können beispielsweise nach dem Verfahren der USA.-Patentschrift 2 334 764 oder nach
dem Verfahren der deutschen Patentanmeldung F 12340 IVc/8 k hergestellt werden.
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Bei den bekannten Verfahren hat man die Kohlenwasserstoffgemische,
wie sie in dem Ausgangsmaterial vorliegen, als solche der Sulfochlorierung unterworfen.
Bei dieser Arbeitsweise werden aber nur entweder grobdisperse Emulsionen erhalten
oder aber auch bei feinerer Verteilung des Paraffins Produkte, die nach einiger
Zeit aufrahmen und Abscheidungen von Öl zeigen.
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Es wurde nun gefunden, daß man Paraffinemulsionen aus Paraffinen
durch gleichzeitige Einwirkung von Chlor und Schwefeldioxyd und Verseifung der entstandenen
Reaktionsprodukte herstellen kann, indem man Paraffinkohlenwasserstoffe mit Siedetemperaturen
von etwa 300 bis 650" C, nach Siedebereichen getrennt, der Sulfochlorierung unterwirft,
wobei die tiefer, im Bereich von etwa 300 bis 360" C siedende Kohlenwasserstoffreaktion
in geringerem Maße, bis zu etwa 15 bis 30 Molprozent, sulfochloriert wird als die
höher, im Bereich von etwa 350 bis 6500 C siedende Kohlenwasserstoffraktion, die
bis zu einem Anteil von etwa 50 bis 80 Molprozent sulfochloriert wird, und die erhaltenen
Sulfochloride gemeinsam verseift.
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Die als Ausgangsmaterial in Betracht kommenden Paraffine werden durch
Hydrierung von Kohlenoxyd nach der Synthese von Fischer-Tropsch gewonnen. Sie werden
in an sich bekannter Weise in tine höhersiedende Fraktion und eine tiefersiedende
Fraktion zerlegt. Selbstverständlich kann man die Zerlegung auch in mehrere Fraktionen
vornehmen.
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Jedoch genügt es im allgemeinen für die Anwendung mit zwei Fraktionen
zu arbeiten, wobei der höhersiedende Anteil einen Siedebereich von etwa 350 bis
650"C und der tiefersiedende Anteil einen Siedebereich von etwa 300 bis 3600 C aufweisen
soll. Der höhersiedende Anteil, der durchschnittlich etwa 30 bis 35 C-Atome enthält,
weist ein Molekulargewicht von etwa 400 bis 500 auf, während der tiefersiedende
Anteil ein Molekulargewicht von durchschnittlich etwa 350 besitzt. Der höhersiedende
Anteil wird gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung auch in höherem Maße,
üblicherweise etwa zu 50 bis 800/0, sulfochloriert, während der tiefersiedende Anteil
in geringerem Maße, üblicherweise zu etwa 15 bis 300/o, sulfochloriert wird.
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Die Sulfochlorierung der verschieden siedenden Fraktionen wird getrennt
in an sich bekannter Weise unter Belichtung oder in Gegenwart von radialbildenden
Stoffen vorgenommen. Die Verseifung der erhaltenen Sulfochloride erfolgt dann gemeinsam,
wobei das Mischungsverhältnis der Sulfochlorierungsprodukte wechseln kann. Üblicherweise
wird man jedoch die Sulfochloride etwa im Verhältnis 1:1 einsetzen. Bei der Verseifung
mit basischen Verbindungen erhält man dann dicke weiße Pasten, die aus Paraffin,
Paraffinsulfonaten, Salz und Wasser bestehen.
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Die Löslichkeit der so erhaltenen Pasten ist außerordentlich gut.
Es entstehen hierbei hochdisperse Paraffinemulsionen, die gegenüber den Verseifungsprodukten
der Komponenten allein eine erheblich größere Stabilität besitzen. So ergeben die
Verseifungsprodukte der Komponenten zwar milchige Emulsionen, die jedoch sogar bei
dem tiefersiedenden Paraffinanteil mit seinem geringen Sulfochlorierungs-
grad
nach einiger Zeit unter Ölabscheidung aufrahmen. Die Löslichkeitsverbesserung der
Verseifungsgemische der vorliegenden Erfindung ist außerordentlich überraschend.
Infolge der feinen Verteilung des Paraffins ergeben die Emulsionen bei ihrer Anwendung
auf Textilien einen hervorragenden Weichmachungseffekt. Auch auf Leder zeigen sie
eine besser fettende und eine erhöhte wasserabweisende Wirkung gegenüber den bekannten
Paraffinemulsionen. Auf Grund ihrer feinen Verteilung sind die erhaltenen Emulsionen
auch wesentlich ausgiebiger.
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Beispiel 1 a) 1500 Gewichtsteile eines synthetischen Kohlenwasserstoffgemisches
mit einem Siedebereich von 310 bis 360" C und einer mittleren Kohlenstoffatomzahl
von etwa 20 (Weichparaffin) werden unter Zusatz von organischen Peroxyden als Katalysatoren
so lange mit Schwefeldioxyd und Chlor behandelt, bis der Anteil des Reaktionsproduktes
an hydrolysierbarem Chlor 1,9°/o beträgt, was einem Sulfochlorierungsgrad von 23%
0]o und einer Gewichtszunahme von 11 11% entspricht. b) 1300 Gewichtsteile eines
synthetischen Kohlenwasserstoffgemisches mit einem Siedebereich von 350 bis 6500
C und einer mittleren Kettenlänge von 30 bis 35 Kohlenstoffatomen (Hartparaffin)
werden in der unter a) beschriebenen Weise sulfochloriert, bis der Gehalt des Reaktionsproduktes
an hydrolysierbarem Chlor 4,30/o beträgt, was einem 72zeigen Sulfochlorierungsgrad
und einer Gewichtszunahme von 36% entspricht. c) In 1200 Gewichtsteile verdünnte
Natronlauge werden bei einer Temperatur von etwa 800 C die inzwischen vereinigten,
in der unter a) und b) beschriebenen Weise gewonnenen Sulfochloride eingetragen
und im Laufe einer Stunde verseift. Man erhält ein gelbbräunliches Gemisch aus Paraffin,
Paraffinsulfonat, Salz und Wasser, das in der Kälte zu einer fast weißen Masse erstarrt.
Der Wassergehalt der Mischung beträgt etwa 25%.
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Beispiel 2 a) 1350 Gewichtsteile des im Beispiel 1, a) genannten
Weichparaffins werden in der dort beschriebenen Weise sulfochloriert, bis der Anteil
des Reaktionsproduktes an hydrolysierbarem Chlor 1,30/0 beträgt, was einem 11 0/0igen
Sulfochlorierungsgrad und einer -Gewichtszunahme von etwa 10ovo entspricht. b) In
der unter 1, b) angegebenen Weise werden 1250 Gewichtsteile des dort genannten Hartparaffins
bis zu einem Sulfochlorierungsgrad von 77°/0 mit Schwefeldioxyd und Chlor behandelt.
Dies entspricht einer Gewichtszunahme von etwa 35°/0 und einem Gehalt des Reaktionsproduktes
an hydrolysierbarem Chlor von 4,60wo. c) In 880 Gewichtsteile verdünnte Natronlauge
werden die vereinigten Sulfochlorierungsprodukte bei einer Temperatur von 700 C
eingetragen und verseift. Man erhält ein gelbbräunliches Gemisch, das in der Kälte
zu einer fast weißen Masse erstarrt.