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Verfahren zur Neutralisation saurer Sulfonierungsprodukte Die Erfindung
betrifft ein Verfahren zur Neutralisation saurer Sulfonierungsprodukte in Gegenwart
inerter organischer Lösungsmittel mittels fester darin suspendierter oder gelöster
Neutralisationsmittel, wobei das saure Sulfonierungsprodukt auf im Überschuß vorhandene
Neutralisierungsmittel einwirkt.
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Bei der Herstellung von Sulfonaten oder Schwefelsäureestern wird
das Sulfonierungsmittel zwecks Erzielung befriedigender Ausbeuten im allgemeinen
in erheblichem Überschuß angewandt. Nach beendeter Umsetzung wird das Sulfonierungsgemisch
durch Zusatz starker, wäßriger Alkalilauge neutralisiert. Dabei kann aber infolge
Hydrolyse eine teilweise Zersetzung der Sulfonate eintreten, wenn nicht besondere
Vorkehrungen getroffen, ein örtliches Zusammentreffen starker Alkalien mit starken
Säuren vermieden und wirksame Kühlvorrichtungen benutzt werden. Das erhaltene Sulfonat
ist meist sehr dunkel gefärbt. Vor allem hat das neutralisierte Produkt einen hohen
Gehalt an Alkalisulfat, der für gewisse Zwecke nachteilig ist.
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Man hat versucht, diese unerwünschten Wirkungen zu beseitigen, z.
B. durch umständliche Wärmeaustauschapparate, durch laufende Entfernung der Neutralisationsprodukte
aus dem Reaktionsgemisch sowie durch Suspendierung des Neutralisationsmittels in
einem organischen Lösungsmittel. Es ist ferner vorgeschlagen worden, die Sulfonierung
in einem gemein-
samen Lösungsmittel, wie Pyridin, vorzunehmen,
in dem sich das Ausgangsgut und die Schwefelsäureester lösten. Nach Zusatz von Wasser
lagen der Schwefelsäureester und das Ausgangsgut im wäßrigen Pyridin gelöst vor.
Man hat auch das Sulfonierungsgemisch auf Eis gegossen, dann mit Alkohol vermischt,
die wäßrige Schicht abgetrennt und das Sulfonierungsprodukt in alkoholischer Lösung
neutralisiert. Stets wurde die Neutralisation in Lösung vorgenommen.
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Es ist weiterhin bekannt, die sauren Sulfonierungsprodukte in eine
Suspension unlöslichen Neutralisierungsmittels, wie Alkalicarbonat, in einem organischen
Lösungsmittel, wie Alkohol, Aceton, einlaufen zu lassen. Dabei wird das Sulfonat
vom Lösungsmittel aufgenommen, während sich das nicht verbrauchte Neutralisierungsmittel
zusammen mit dem anorganischen Sulfat als Niederschlag absetzt und abfiltriert wird.
Das bei der Neutralisierung entstehende Neutralisationswasser wird vom anorganischen
Sulfat als Kristallwasser gebunden, so daß eine wäßrige Phase nicht gebildet wird.
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Es ist ferner bekannt, lösliches Alkali zu verwenden, dieses in einer
geringen Menge Wasser oder Alkohol zu lösen und einer alkoholischen Lösung des sauren
Sulfonierungsproduktes zuzufügen. Auch hierbei wird die geringe Wassermenge vom
anorganischen Sulfat als Kristallwasser gebunden, so daß nach der Neutralisation
nur eine das Sulfonat enthaltende flüssige und eine das anorganische Sulfat enthaltende
feste Phase vorliegen. Der Niederschlag muß auch hier auf mechanischem Wege abgetrennt
werden.
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Schließlich ist' bekannt, handelsübliche Sulfonate mit hohem Gehalt
an Glaubersalz und aus der Neutralisation herrührenden Zersetzungsprodukten zu reinigen,
indem sie in Wasser gelöst und dann mit einem organischen Lösungsmittel versetzt
werden, wobei das Sulfonat vom organischen Lösungsmittel aufgenommen wird, während
die anorganischen Sulfonate in die wäßrige Lösung gehen. Hier liegen wohl zwei flüssige
Phasen vor, jedoch erfolgt die Neutralisation vorab in der üblichen Weise, und die
Lösungsmittelbehandlung dient lediglich der Anreicherung des Sulfonats und Entfernung
der bei der Neutralisation entstandenen Zersetzungsprodukte.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Salze von
Sulfonierungsprodukten zu gewinnen, die sich besonders für die Herstellung von Waschmitteln
für die Körperpflege usw. eignen, die von heller Farbe sind und die praktisch keine
Zersetzungsprodukte oder Natriumsulfat enthalten. Das ist sehr wichtig, weil durch
die Zersetzungsprodukte oder Natriumsulfat die Schaumkraft, die Reinigungswirkung
und die Wascheigenschaften der synthetischen Reinigungsmittel erheblich beeinträchtigt
werden.
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Es wurde nun gefunden, daß diese Aufgabe gelöst und die Neutralisation
saurer Sulfonierungsprodukte in Gegenwart inerter organischer Lösungsmittel mittels
fester, darin suspendierter oder gelöster Neutralisationsmittel ausgeführt werden
kann, wobei das saure Sulfonierungsprodukt auf im Überschuß vorhandene Neutralisierungsmittel
einwirkt, wenn man erfindungsgemäß einen Flüssigkeitsträger für das-Neutralisierungsmittel
verwendet, der aus zwei Phasen besteht, deren eine ein inertes Lösungsmittel für
das neutralisierte Sulfonat und deren andere eine wäßrige Lösung eines anorganischen
Salzes ist, worauf man das Gemisch nach beendeter Neutralisation der Ruhe überläßt,
bis es sich in zwei Schichten getrennt hat, von der die wäßrige Lösung abgezogen
und das neutralisierte schwefelsaure Reaktionsprodukt aus der Lösungsmittelschicht
abgetrennt wird.
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Nach einer besonderen Ausführungsform ist die wäßrige Lösung zumindest
am Schluß der Neutralisation mit anorganischem Salz gesättigt. Als anorganisches
Salz kann das Sulfat des Kations des Neutralisationsmittels verwendet werden, auch
kann ein anorganisches Salz mit einem Kation verwendet werden, das das Kation des
Neutralisationsmittels beim Neutralisieren der sauren Sulfonierungsprodukte zu ersetzen
vermag.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann als Neutralisationsmittel
kalzinierte Soda und als anorganisches Salz Ammoniumsulfat verwendet werden, das
letztere stöchiometrisch im Überschuß über die Gesamtmenge an vorhandenem Natrium.
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Nach einer weiteren Ausführungsform können als saure Sulfonierungsprodukte
Schwefelsäureester von Kokosölmonoglyceriden oder Schwefelsäureester von Fettalkoholen
oder alkylsubstituierte aromatische Sulfonate verwendet werden.
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Die Neutralisation kann in einem geschlossenen Gefäß unter Rückfluß
erfolgen.
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Bei der Neutralisation der sauren Sulfonierungsprodukte nach dem
Zwei-Flüssigkeits-Phasen-System besteht eine der beiden Flüssigkeitsphasen aus einem
organischen Lösungsmittel zur Lösung des neutralisierten organischen Sulfonats,
die andere aus einer wäßrigen Lösung eines oder mehrerer anorganischer Salze.
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Das Neutralisationsmittel wird in dem Zwei-Flüssigkeits-System aufgeschwemmt
oder gelöst. Vorzugsweise verwendet man indifferente organische Lösungsmittel, die
sich mit Wasser mischen oder in Wasser löslich sind, sich jedoch infolge der Aussalzung
durch die wäßrige anorganische Salzlösung mit den anderen Bestandteilen des Neutralisationsgemisches
nicht mischen. Als wäßrige Lösungen verwendet man vorzugsweise solche, die mindestens
am Schluß der Neutralisation völlig oder nahezu mit dem anorganischen Salz gesättigt
sind. Verwendet man in dem organischen Lösungsmittel unlösliche oder nur wenig lösliche
alkalische Neutralisationsmittel, so tritt während der Neutralisation des im allgemeinen
einer alkalischen Hydrolyse unterliegenden Stoffes keine nennenswerte Hydrolyse
ein. Da sich das Sulfonat in dem nicht mischbaren organischen Lösungsmittel sofort
löst, wird das Sulfonat sowohl vor alkalischer als auch vor saurer Hydrolyse bewahrt,
und es wird eine unerwünschte Konzentration der Reaktionsmittel vermieden.
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Die Neutralisation des Sulfonats und des überschüssigen Sulfonierungsmittels
geht langsamer vor sich, wenn sich das Neutralisationsmittel in den Flüssigkeiten
nicht nennenswert löst, sondern in Form einer Aufschwemmung vorliegt. Ist das Sulfonat
verhältnismäßig unempfindlich gegen Alkalien, so kann man in einer oder beiden Flüssigkeiten
lösliche Neutralisationsmittel, wie Alkalihydroxyde, verwenden, gegebenenfalls zusammen
mit unlöslichen oder wenig löslichen
Stoffen, wie Alkalikarbonaten
und /0 der -bikarbonaten.
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Diese wirken infolge der Kohlendioxydentwicklung abkühlend. So kann
die Reaktionstemperatur innerhalb des gewünschten Bereiches gehalten werden, wenn
man die Geschwindigkeit, mit der das Rohsulfonat in das alkalische Neutralisationsgemisch
eingetragen wird, entsprechend regelt. Die Anwendung von Kühlmitteln ist nicht erforderlich.
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Die Bildung größerer Schaummengen in den wäßrigen Reinigungsmittellösungen
durch die Kohlendioxydentwicklung ist bei Durchführung der Neutralisation unerwünscht.
Bei Verwendung von Alkohol od. dgl. ist der gebildete Schaum unbeständig und fällt
schnell in sich zusammen. Dies ermöglicht die Verwendung von Karbonaten und/oder
Bikarbonaten als Neutralisationsmittel. Wegen der leichten Regelbarkeit der Temperatur
des Reaktionsgemisches während der Neutralisation d er Rohsulfonate sind nur einfache
Apparaturen nötig, und die Neutralisation läßt sich unter gewöhnlichem Druck selbst
in offenen Gefäßen durchführen, wenn kein zu großer Lösungsmittelverlust eintritt.
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Dieser wird am besten vermieden, wenn man geschlossene Gefäße mit
Rückflußkühler benutzt.
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Das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil,
daß das Sulfonat praktisch frei von anorganischen Salzen gewonnen werden kann. Das
neutralisierte organische Produkt in der organischen Lösungsmittelphase enthält
keine nennenswerten Mengen der während der Neutralisation entstandenen anorganischen
Reaktionsprodukte, da durch Wahl geeigneter Lösungs- und Neutralisationsmittel die
gebildeten anorganischen Salze durch das organische Lösungsmittel gefällt oder ausgesalzen
werden. Die praktisch salzfreie Lösung des Sulfonats kann, nachdem das Gemisch sich
in zwei Schichten getrennt hat, durch Schleudern oder Dekantieren aus dem Reaktionsgemisch
abgeschieden werden. Die obere Schicht enthält das Sulfonat in dem organischen Lösungsmittel
gelöst, die untere Schicht ist eine gesättigte wäßrige Lösung der anorganischen
Salze, in der der Überschuß der gelösten Stoffe in fester Form enthalten ist. Auch
kann die Neutralisation und die Gewinnung des Endprodukts in einem Arbeitsgang durchgeführt
werden, indem man entsprechende Mengen von Rohsulfonat und Neutralisationsmittel
in einem geeigneten Reaktionsgefäß aufeinander einwirken läßt und dann das Neutralisationsgemisch
in eine Zentrifuge oder einen-Behälter füllt, der so groß ist, daß ein laufendes
Dekantieren der oberen Schicht möglich ist.
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Ein weiterer Fortschritt der vorliegenden Erfindung besteht darin,
daß man in einem einzigen Arbeitsgang bestimmte Sulfonatsalze durch doppelte Umsetzung
gewinnen kann. In diesem Falle wird die gesättigte wäßrige Lösung des anorganischen
Salzes zu einem chemisch wirksamen Bestandteil. So kann z. B. das Ammoniumsalz des
Laurylmonoglycerid-Schwefelsäureesters hergestellt werden, indem man das durch Sulfonierung
von Glycerimnonolaurat mit Oleum erhaltene Reaktionsgemisch mit einem Brei von Natriumkarbonat
und/oder -bikarbonat in Äthylalkohol und gesättigter wäßriger Ammoniumsulfatlösung
in stöchiometrisch geringem Überschuß neutralisiert. Die doppelte Umsetzung wird
auf Grund der hohen Löslichkeit des organischen Ammoniumsalzes und der fast vollständigen
Unlöslichkeit der anorganischen Salze in der Äthanolphase praktisch zu Ende geführt.
Die gleiche Reaktion kann in ähnlicher Weise mit jedem alkalischen Neutralisationsmittel,
das in dem organischen Lösungsmittel völlig oder nahezu unlöslich ist und ein Kation
enthält, das durch das Kation des Neutralisationsträgers ersetzt werden kann, durchgeführt
werden.
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Als organische Lösungsmittel, die sich nach der vorliegenden Erfindung
eignen, kommen alle organischen Flüssigkeiten in Betracht, in denen das neutralisierte
Sulfonat löslich ist und die keine unerwünschte Reaktion mit den anderen Bestandteilen
des Neutralisationsgemisches eingehen. Im allgemeinen sind mit Wasser mischbare
organische Lösungsmittel geeignet, deren Siedepunkt unter 1000 liegt. So kann man
z. B. aliphatische Alkohole mit kurzer Kette, wie Methyl-, Äthyl-, Propyl- und Butylalkohol,
verwenden. Äthyl-und Isopropylalkohole eignen sich besonders, da sie technisch leicht
zugänglich sind, keine gefährlichen Dämpfe entwickeln, einen niedrigen Siedepunkt
besitzen und die Schaumbildung hemmen.
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Jedes feste Neutralisationsmittel, das sich zur Neutralisation der
genannten sauren Sulfonierungsprodukte eignet, läßt sich im Rahmen der vorliegenden
Erfindung verwenden, wenn es keine unerwünschte Reaktion mit dem organischen Lösungsmittel
eingeht.
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Am besten wählt man ein Neutralisationsmittel, das in dem organischen
Lösungsmittel unter den herrschenden Neutralisationsverhältnissen gar nicht oder
nur wenig löslich ist. Zu den bevorzugten Neutralisationsmitteln gehören die Karbonate
und/oder die Bikarbonate des Natriums, Kaliums, Ammoniums und Calciums.
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Als anorganische Salze, die in gesättigter wäßriger Lösung einen
Teil des Reaktionsgemisches zur Neutralisation von Rohsulfonaten gemäß der vorliegenden
Erfindung bilden, kommen vorzugsweise Sulfate in Betracht, die das gleiche Kation
besitzen wie das neutralisierte Sulfonat, da bei Verwendung dieser Sulfate als Nebenprodukt
der Reaktion gleichzeitig die Forderung nach einer gesättigten Lösung für das Verfahren
erfüllt wird. Jedoch kann man auch Salze anderer Säuren verwenden, sofern sie keine
unerwünschte Reaktion eingehen und kein Kation aufweisen, das durch doppelte Umsetzung
das Kation des Neutralisationsmittels ersetzen kann. Solche geeigneten Salze sind
unter anderem Ammoniumchlorid und andere Ammoniumsalze, die gar nicht oder nur wenig
in den verwendeten organischen Lösungsmitteln löslich sind, außerdem Natriumchlorid
und Kaliumchlorid.
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Der Anteil der Bestandteile hängt davon ab, welches organische Lösungsmittel
benutzt wird und welche chemischen Eigenschaften und Löslichkeitsmerkmale das zu
neutralisierende Rohsulfonat aufweist. Jedenfalls muß man ausreichende Mengen an
organischem Lösungsmittel verwenden, damit alles neutralisierte organische Sulfonat
darin gelöst wird. Nach vollzogener Neutralisation ist das Verhältnis des organischen
Lösungsmittels zu den anderen Bestandteilen des Gemisches so zu wählen, daß das
organische Lösungsmittel ein Minimum an anorganischen Salzen und der wäßrige Teil
eine kleinstmögliche Menge an neutra-
lisiertem organischem Sulfonat
enthält. Dann ist auch das Sulfonat weitgehend vor Hydrolyse oder anderen schädlichen
Nebenreaktionen geschützt. Die Menge an wäßriger anorganischer Salzlösung ist so
zu bemessen, daß sich das Gemisch gut rühren läßt.
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Die Neutralisation erfaßt nicht nur das organische Sulfonat, sondern
auch den Überschuß an Sulfonierungsmittel. Um das sulfonierte organische Produkt
aus dem neutralisierten Gemisch in guter Ausbeute und genügend rein zu gewinnen,
muß das neutralisierte organische Sulfonat in dem organischen Lösungsmittel löslich
und der neutralisierte Überschuß an Sulfonierungsmittel in dem organischen Lösungsmittel
nicht oder nur wenig löslich sein.
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Die obere Schicht läßt sich aus dem Neutralisationsgemisch durch
Abschleudern oder Absetzen gewinnen.
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Durch Eindampfen derselben wird ein im wesentlichen von anorganischen
Salzen freies Sulfonat erhalten.
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Das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung kann zur Neutralisation
aller Arten von Rohsulfonaten verwendet werden, z. B. zur Neutralisation von Schwefelsäureestern
und Sulfonaten von Mono- und Diglyceriden höherer Fettsäuren, von höheren Fettalkoholen,
den höheren Fettsäureestern der Alkylsulfonsäuren mit niedrigem Molekulargewicht,
z. B.
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Oleinsäureestern der Isathionsäure, den höheren Fettsäureestern von
Sulfokarbonsäuren, z. B. Dioktylsulfonsuccinat, den Laurylestern von 2, 3-Dioxypropansulfonsäure,
alkylierten Arylsulfonaten, z. B.
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Dodecylbenzolsulfonat, Butylnaphthalinsulfonat, sulfonierten Mineralölextrakten,
z. B. den flüssigen Schwefeldioxydextrakten der Erdöle, den gesättigten aliphatischen
Sulionylchloriden, die man erhält, indem man höhermolekulare Paraffine der gleichzeitigen
Einwirkung von gasförmigem Chlor und Schwefeldioxyd unter wirksamer Lichteinstrahlung
aussetzt, den sulfonierten Fettsäuren oder -glyceriden, Sulfitablaugen usw. Insbesondere
läßt sich das Verfahren dort anwenden, wo während der Neutralisation oberflächenaktiver
Stoffe die Gefahr einer Hydrolyse oder anderer unerwünschter Nebenreaktionen besteht.
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Doch kann das Verfahren auch bei der Neutralisation anderer saurer
Sulfonate, bei denen ähnliche Schwierigkeiten wegen Hydrolyse, Zersetzungsreaktionen
und/oder der Regelung der Reaktionstemperaturen auftreten, mit Erfolg angewandt
werden.
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Beispiel I 24 kg des durch Sulfonierung von Kokosölmonoglyceriden
mit Oleum erhaltenen sauren Reaktionsgemisches werden in dünnem Strahl unter ständigem
Rühren in I5,9 kg kalzinierte Soda, die in Form eines Breis in ein Zwei-Phasen-Flüssigkeitsgemisch
aus I3 kg 9501obigem Äthanol, I5 kg gesättigter wäßriger Natriumsulfatlösung und
32 kg Wasser vorliegen, eingetragen. Die Neutralisation geht schnell vonstatten,
und das entstehende Natriumsulfat führt rasch eine Sättigung des wäßrigen Teiles
des Gemisches herbei. Durch Entwicklung von Kohlendioxyd bleibt die Temperatur in
erträglichen Grenzen (45 bis 500).
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Wo jedoch niedrigere Temperaturen angebracht sind, kann man die Geschwindigkeit
des Säurezuflusses in geeigneter Weise regeln oder ein Wärmeaustauschgerät verwenden,
das im Verhältnis zum Volumen der Masse nur eine geringe Kühlfähigkeit besitzt.
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Infolge der Nichtmischbarkeit der Äthanollösung des neutralisierten
organischen Schwefelsäureesters mit dem Rest des Reaktionsgemisches und der verhältnismäßig
kleinen Menge des Karbonats in der Lösung wird eine alkalische oder saure Hydrolyse
verhindert.
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Nach vollzogener Neutralisation und nach Beendigung des Rührens trennt
sich das Gemisch schnell in zwei Schichten. Das pH der Oberschicht, die den in verdünntem
Äthanol gelösten, im wesentlichen salzfreien Schwefelsäureester enthält, wird erforderlichenfalls
auf etwa 5,8 bis 6,2 gebracht. Die Unterschicht aus in Wasser gelöstem Natriumsulfat
kann unten abgelassen oder aber die Oberschicht dekantiert werden. Die Oberschicht
wird mittels eines Walzentrockners oder durch Zerstäubungstrocknung getrocknet,
zweckmäßig unter Rückgewinnung des Äthanols.
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Nach diesem sowie auch den folgenden Beispielen wird die Neutralisation
in einem geschlossenen Gefäß mit einem Rückflußkühler bei vollständigem Rückfluß
des organischen Lösungsmittels durchgeführt. Die Reaktion kann aber auch in einem
offenen Gefäß erfolgen. Doch ist das letzte Verfahren nicht so geeignet, da bei
der Neutralisation mittels Karbonaten ein Verlust an flüchtigem, organischem Lösungsmittel
eintritt.
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Beispiel 2 Es wird ein Brei von I6,2 kg Natriumkarbonat in einem
Flüssigkeitsträger aus 8,I kg 950/0im Äthanol und 51,2 kg gesättigter Ammoniumsulfatlösung
hergestellt. Unter ständigem Rühren werden in dieses Gemisch 24,6 kg des sauren
Reaktionsgemisches, das durch Sulfonierung von Kokosölmonoglyceriden gewonnen wurde,
eingetragen. Nach Abschluß der Neutralisation wird das Rühren eingestellt, worauf
die Trennung in zwei Schichten wie im Beispiel 1 erfolgt. Nach Beendigung der Neutralisation
ist das p der Oberschicht auf etwa 5,8 bis 6,2 einzustellen.
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Wenn man den Gehalt an Feststoffen auf etwa 200/o bringt, so erhält
man ein ausgezeichnetes Haarwaschmittel.
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Beispiel 3 Man stellt einen Brei aus 7,9 kg kalzinierter Soda und
12,6 kg Natriumbikarbonat in 14 kg Isopropylalkohol, 15 kg gesättigter Natriumsulfatlösung
und 33 kg Wasser her. In diesen Brei werden 24 kg des sauren Reaktionsgemisches,
das durch Sulfonieren von Kokosölmonoglycerid gewonnen wurde, eingetragen und dabei
wird so gerührt, daß die Temperatur sich zwischen 35 und 45" bewegt. Das durch die
Neutralisation des überschüssigen Sulfonierungsmittels gebildete Natriumsulfat bewirkt
rasch eine erneute Sättigung des Gemisches, und durch die Aussalzwirkung tritt keine
Vermischung des Isopropanols mit der wäßrigen Phase ein. Nach der Neutralisation
wird das Gemisch durch Zentrifugieren in zwei Teile getrennt, von denen der eine
aus dem Natriumsalz des Kokosölmonoglyceridschwefelsäureesters in verdünnter Isopropanollösung,
der andere
aus Natriumsulfatlösung mit einem Überschuß an gelösten
Stoffen besteht. Nachdem das pz der aktiven Grundsubstanz in der Lösung auf etwa
5,8 bis 6,2 eingestellt ist, kann das Erzeugnis in beliebiger Weise weiterbehandelt
werden.
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Beispiel 4 Es wird ein Brei von 27,6 kg Ammoniumbikarbonat in 9,2
kg 95%igem Äthanol, 27,6 kg gesättigter Ammoniumsulfatlösung und 7,4 kg Wasser hergestellt.
In diesen Brei werden unter ständigem Rühren 28,2 kg des durch Sulfonierung von
Kokosölmonoglyceriden gewonnenen sauren Schwefelsäureesters eingeleitet. Der Verlauf
der Neutralisation und die nachfolgende Behandlung gleicht dem in den vorhergehenden
Beispielen, nur daß hier wegen der großen Menge Kohlendioxyd, die sich aus dem Bikarbonat
gebildet hat, jede Außenkühlung überflüssig ist.
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Beispiel 5 Das Verfahren nach Beispiel 4 wird wiederholt, nur daß
an Stelle des Ammoniumbikarbonats I9,9 kg Ammoniumkarbonatmonohydrat verwendet werden.
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Bei gleicher Einlaufgeschwindigkeit steigt die Temperatur des Reaktionsgemisches
etwas höher. Jedoch war noch keine Außenkühlung erforderlich, um die Temperatur
unter dem Punkt zu halten, an dem das Produkt sich nennenswert dunkel färbt.
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Beispiel 6 Eine Menge des durch Sulfonierung von Dodecylalkohol gewonnenen
sauren Schwefelsäureesters, der freie Schwefelsäure enthält, wird wie im BeispielI
mit der erforderlichen Menge kalzinierter Soda neutralisiert. In diesem Falle besteht
der Flüssigkeitsträger zu 25 0/o aus 95 0/0igem Äthanol, zu 23 0/o aus gesättigter
Natriumsulfatlösung und zu 52 0/o aus Wasser. Nach der Neutralisation wird die sich
abscheidende alkoholische Lösung des Natriumsalzes des Dodecylschwefelsäureesters
auf ein PE, von etwa 6 bis 6,2 gebracht.
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Beispiel 7 Man stellt einen Brei von 7,I kg Calciumhydroxyd und 9,1
kg Natriumbikarbonat in r6 kg 95%igem Äthanol und 50 kg gesättigter Natriumsulfatlösung
her und gießt langsam 24 kg des durch Sulfonierung von Kokosölmonoglyceriden gewonnenen
sauren Schwefelsäureesters in dieses Gemisch, das sich infolge der Entwicklung von
Kohlendioxyd aus dem Bikarbonat abkühlt. Nach vollzogener Neutralisation werden
die beiden Flüssigkeitsphasen wie im Beispiel I getrennt. Die Oberschicht enthält
das Natriumsalz des Kokosölmonoglyceridschwefelsäureesters, das zum Teil durch doppelte
Umsetzung des Calciumsalzes mit dem Natriumsulfat in dem Reaktionsträger entstanden
ist, während die Unterschicht Calciumsulfat und überschüssiges Natriumsulfat enthält.
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Beispiel 8 Durch Vermischen von I4,5 kg kalzinierter Soda, 13,6 kg
gesättigter wäßriger Natriumsulfatlösung, 12 kg Isopropanol und 30,5 kg Wasser wird
ein Brei hergestellt. Während dieser Brei gerührt wird, werden 29,4 kg der durch
Sulfonieren eines alkylierten Benzols, in dem der Alkylrest im Durchschnitt eine
Kettenlänge von etwa 12 Kohlenstoffatomen aufweist, gewonnenen Alkylbenzolsulfonsäure
in dünnem Strahl eingeleitet. Eine besondere Kühlung ist nicht erforderlich, und
die Zusatzgeschwindigkeit des sauren Reaktionsproduktes wird nur durch die Wirksamkeit
der Mischung bestimmt. Nach der Neutralisation erfolgt wie in den vorhergehenden
Beispielen eine Trennung in zwei Schichten. Das Sulfonat kann als praktisch reine
aktive Grundsubstanz gewonnen werden, indem man die Ober- und Unterschicht voneinander
trennt und von ersterer das Lösungsmittel eindampft. Will man ein zusammengesetztes
Reinigungsmittel herstellen, so können der Oberschicht verschiedene Zusätze beigemischt
werden.
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Gegebenenfalls kann auch die Unterschicht ganz oder teilweise dem
Gemisch zugesetzt und auf geeignete Weise getrocknet werden. Es entsteht dann ein
Reinigungsmittel in fester Form.
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Wie in den vorhergehenden Beispielen erläutert, werden durch das
Verfahren der vorliegenden Erfindung sulfonierte Reinigungsmittel gewonnen, die
praktisch von durch Verseifung und/oder Hydrolyse entstandenen Zersetzungsprodukten
frei sind. Durch dieses Verfahren wird die Herstellung von Reinigungsmitteln mit
einem hohen Prozentsatz an aktiver Grundsubstanz (d. h. dem organischen Sulfonat-
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Schwefelsäureestersalz) gegenüber den anderen Bestandteilen ermöglicht,
ohne daß ein wesentlicher Verlust an aktiver Grundsubstanz eintritt. Daher sind
die Ausbeuten besser und die Produkte gut in Wasser löslich. Zur Erläuterung der
Ergebnisse sind nachstehende Analysen für typische Zusammensetzungen nach dem Verfahren
der Beispiele I und 2 aufgeführt.
| Beispiel 1 Beispiel 2 |
| Prozent Prozent |
| Oberschicht |
| Alkohol ....................... 24,3 25,8 |
| alkoholunlösliche |
| Stoffe (I) . 3 . . . . . . 1,3 4,1*) 1,63 3,7) |
| ätherlösliche Stoffe (2) I,I 3,5*) I,62 3>7*) |
| alkohollösliche |
| Stoffe (3) ......... 29,2 92,4*) 40,65 92,6*) |
| Wasser ........................ 44,1 30,3 |
| Unterschicht |
| Alkohol ....................... 1,7 3,5 |
| alkoholunlösliche |
| Stoffe (I) . . . . . . . . 53,0 34,9 |
| ätherlösliche Stoffe (2) 0,3 0,4 |
| alkohollösliche |
| Stoffe (3) . . . . . . . . 3,9 3,2 |
| Wasser ....................... 41,1 58,0 |
*) Trockensubstanz (I) Anorganische Salze (2) Nicht sulfoniertes organisches Material
(3) Aktive Grundsubstanz
Die auf diese Weise erhaltenen Produkte
lassen sich z. B. als Wasch-, Emulgierungs-, Netz- und Schaummittel in fester oder
flüssiger Form verwenden.
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Sie können auch zusammen mit anderen Stoffen, wie Füll- und Zusatzstoffen,
Duftstoffen und anderen Zusätzen, die für den vorgesehenen Verwendungszweck die
gewünschten Eigenschaften haben oder diese dem Gemisch mitteilen, verwendet werden.
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Gegenüber dem bekannten Verfahren, nach welchem das Sulfonierungsprodukt
in dünnem Strahl in die alkoholische Suspension des Neutralisierungsmittels eingeführt
und dabei das anorganische Salz als fester Niederschlag abgeschieden wird, unterscheidet
sich das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere dadurch, daß bei einfacher Arbeitsweise
infolge Bildung zweier flüssiger Phasen ein besonders reines Produkt erhalten wird,
weil die anorganischen Salze und die Verunreinigungen in der wäßrigen Phase gelöst
sind und nicht filtriert zu werden brauchen. Auch tritt die Neutralisationswärme
nicht störend in Erscheinung, und es werden wesentlich geringere Mengen an Alkohol
gebraucht als nach den bekannten, mit nur einer flüssigen Phase arbeitenden Verfahren.