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Verfahren zur Herstellung von Reinigungs-, Emulgierungs- und Benetzungsmitteln
Es wurden bereits Verfahren beschrieben, aus Fettstoffen allein oder aus Gemischen
solcher mit aromatischen Kohlenwasserstoffen bzw. deren Derivaten durch Einwirkung
wasserentziehender und stark sulfonierender Substanzen, insbesondere der Schwefelsäurehalogenhydrine,
Sulfosäuren herzustellen, die sich als solche oder in Form ihrer Salze als ganz
vorzügliche Reinigungs-, Emulgierungs- und Benetzungsmittel erwiesen haben (vgl.
engl. Patent 275 267). Auch tierische Wachse, wie Walöl oder Spermacetiöl, welche
bekanntlich Veresterungsprodukte von Fettsäuren mit hochmolekularen Fett- oder Wachsalkoholen
darstellen, sind bereits nach ähnlichen Methoden sulfoniert worden (vgl. engl. Patent
7,07 678).
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Es wurde nun gefunden, daß das Wollfett sowie dessen Destillationsprodukte
bzw. die aus diesen gewonnenen Wolloleine oder Wollstearine. sich durch die Einwirkung
von Schwefelsäurehalogenhydrinen ebenfalls in klarlösliche, absolut säure- und kalkbeständige
Produkte von starkem Waschvermögen überführen lassen.
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Die Schwefelsäurehalogenhydrine bilden bei Sulfonierungsprozessen
kein die Reaktion hemmendes Wasser und sind imstande, die im Wollfett usw. vorliegenden
Gemische von verschiedenen Substanzen in einheitliche kondensierte Produkte überzuführen.
Ganz ähnlich wirken -auch Gemische von rauchender Schwefelsäure mit Substanzen,
wie Kochsalz, Fluornatrium usw., welche bekanntlich Schwefelsäurehalogenhydrine
bilden. Meist wird die technisch zugängliche Chlorsulfonsäure verwendet, doch erhält
man die gleichen Effekte beispielsweise mit der Fluorsulfonsäure.
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Wollfett enthält bekanntlich neben Fettsäuren und Fettsäureestern
beträchtliche Mengen von Cholesterin, unverseifbaren Wachsalkoholen und Laktonen,
die je nach Provenienz 3o bis 40% ausmachen. Die durch Destillation mit überhitztem
Wasserdampf gewonnenen Produkte enthalten außerdem noch Kohlenwasserstoff(. als
weitere Zer3etzungsprodukte, so daß der Gehalt an Unverseifbarem häufig auf 5o bis
60°/o und mehr steigt. Das gleiche gilt für die aus den Destillaten hergestellten
Wollstearine und Wolloleine.
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Man hat versucht, das Wollfett und seine Destillationsprodukte zur
Erzeugung von Seifen und türkischrotölähnlichen Produkten zu verwerten. Der hohe
Gehalt an unverseifbaren Stoffen, insbesondere auch der Übergang des Cholesterins
in wasserunlösliche Laktone bei Anwendung der üblichen Sulfonierungsmethode mit
Schwefelsäure, verhindert jedoch das Entstehen einwandfreier Seifen oder Textilöle.
Es
gelingt beispielsweise nicht, aus Wollfett oder Wollolein selbst mit hohen Schwefelsäuremengen
klare wasserlösliche und technisch verwertbare Erzeugnisse zu erhalten.
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Die Einwirkung von Schwefelsäurehalogenhydrinen, insbesondere von
Chlorsulfonsättre, führte nun sowohl beim wasserfreien Wollfett wie bei W ollfettdestillaten
zu sulfonierten Kondensationsprodukten, welche sich als solche inWasser zu stark
schäumenden Lösungen lösten. Die sauren Lösungen können nach Wahl unmittelbar durch
Alkalien, Alkalicarbonate; Ammoniak usw. zu goldgelben, klarflüssigen Präparaten
neutralisiert werden oder durch Kalken von Resten freier Schwefelsäure oder nicht
durchsulfonierten Fettstoffen gereinigt werden.
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Die so entstehenden Verbindungen sind selbst bei niedrigen Konzentrationen
an Sulfonierungsmittel schon recht erheblich beständig, bei hohen Konzentrationen
sehr beständig gegen Säuren, Alkalien, Salze, insbesondere des Cälciums und Magnesiums.
Sie finden als Emulgierungsmittel für Lösungsmittel, Mineralöle und Fettstoffe sowie
als Anteige-, Reinigungs-und Benetzungsmittel in der Farben-, Papier-, Textil- und
Lederindustrie Anwendung.
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Beispiel i In ioo Gewichtsteile wasserfreies Wollfett werden i5o Gewichtsteile
Chlorsulfonsäure unter Innehaltung einer Temperatur von höchstens 30' C bei andauernder
Rührung langsam eingetragen. Die anfangs zähe Masse geht bald in einen mehr flüssigen
Zustand über und stellt am Ende der Sulfonierung ein dickflüssiges, dunkles Öl dar.
Nach 12- bis 24stündigem Stehen wird das Reaktionsprodukt mit Wasser aufgenommen
und neutralisiert oder wahlweise durch Aussahen oder Kalken gereinigt.
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Die beim Kalken und folgenden Behandeln mit Alkalicarbonat entstehenden
Lösungen können gebleicht und zwecks Herstellung der trockenen Salze bei gewöhnlichem
Druck oder im Vakuum eingedampft werden. Die so gewonnenen Salze sind beständig
gegen Bittersalzlösungen jeder Konzentration, hochkalkbeständig, sehr säurebeständig,
schwermetallsalzbeständig und beständig gegen Natronlauge von 32 ° B6. Das obige
sulfonsaure Natriumsalz besitzt ein besonders für Baumwolle ausgeprägtes Netzvermögen,
und zwar sowohl in der Kälte als auch in der Wärme. Beispiel 2 ioo Gewichtsteile
Wollolein (mit etwa 50% Verseifbarkeit) werden mit 3o Gewichtsteilen Chlorsulfonsäure
bei etwa 35" C sulfoniert. Nach nächtlichem Stehen löst man die Sulfonsäure
in % ihres Gewichtes an Wasser und neutralisiert mit konzentrierter Natronlauge.
Man erhält so eine Sulfonatlösung, welche beim. Eintrocknen im Vakuum ein seifenartiges,
trockenes bräunliches Sulfonat ergibt. Dieses Produkt ist recht kalkbeständig und
beständig gegen schwefelsaure Färbeflotten. Das Salz besitzt ein vorzügliches Schaumvermögen
und eignet sich als Fettungsmittel in der Lederindustrie.
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Es ist schließlich möglich, Wollfette oder Wollfettdestillate, in
denen das Verhältnis Verseifbares zu Unverseifbarem stark von dem Normalen abweicht,
durch Zuschläge von hochmolekularen Alkoholen zu korrigieren und so die Ausbeute
an brauchbaren Sulfonierungsprodukten noch zu steigern.
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Das beschriebene Verfahren stellt in mehrfacher Hinsicht einen technischen
Fortschritt dar. Für die vorerwähnten Verwendungszwecke dienten bis vor kurzem Seifen
und Türkischrotöle, deren Anwendung wegen ihrer Unbeständigkeit gegen Säuren, Kalk-
und Magnesiumsalze, starke Laugen usw. vielfach höchst beschränkt war. Die als säure-
und kalkbeständiger Seifenersatz empfohlenen Sulfonsäuren substituierter Naphthaline,
wie die i-Propylnaphthalinsulfonsäure, i-Butylnaphthalinsulfonsäure u. a. sowie
deren Salze, stellen sich vielfach zu teuer. Auch sind diese Produkte wenig salz-
und laugenbeständig. Die nach dem beschriebenen Verfahren aus Wollfett hergestellten
Produkte vereinigen die genannten Vorzüge mit Billigkeit. Schließlich gestattet
das Verfahren aber eine höchst einfache Verarbeitung des in großen Mengen im Inlande
gewonnenen Wollfettes zu technisch einwandfreien Produkten. Alle Methoden zur Trennung
der verseifbaren Fettsäure und Neutralfette von den unverseifbaren Wachsalkoholen
und Kohlenwasserstoffen werden überflüssig, da die Schwefelsäurehalogenhydrine infolge
ihrer Kondensationswirkung die heterogenen Grundbestandteile des Wollfettes zu einem
einheitlichen Körper verbinden.
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Die auf diese Weise hergestellten Reinigungsmittel scheinen in jeder
Hinsicht geeignet zu sein, entweder die Seife ganz zu ersetzen oder im Gemisch mit
Seife als Waschmittel zu dienen. Die Sulfonierungsprodukte des Wollfettes oder seiner
Destillationsprodukte neigen auch in Form ihrer Alkalisalze nicht zu der bei den
Seifen bekannten hydrolytischen Alkaliabspaltung. Sie stellen demnach auch für empfindliche
Materialien aus Wolle, Seide, Haaren u. dgl. durchaus unschädliche Waschmittel dar.