DE1001787B

DE1001787B - Process for saponifying wool fat

Info

Publication number: DE1001787B
Application number: DES31172A
Authority: DE
Inventors: Sarel Daniel Rossouw; Ernst Max Von Rudloff
Original assignee: SOUTH AFRICAN COUNCIL SCIENTIF
Current assignee: SOUTH AFRICAN COUNCIL SCIENTIF
Priority date: 1952-11-22
Filing date: 1952-11-22
Publication date: 1957-01-31

Description

Verfahren zum Verseifen von Wollfett Die Erfindung bezieht sich auf ein wirtschaftliches Verfahren zur Verseifung von Wollfett, das schwieriger zu verseifen ist als die meisten Ester, wie z. B. natürliche Triglycerinöle. Der Vorteil des Verfahrens gemäß der Erfindung ist vor allem, daß es trotz relativ milder Reaktionen zuverlässig und mit großem Wirkungsgrad durchgeführt werden kann. Auch hat es den Vorteil, daß leicht und in größeren Mengen verfügbare Reagenzien benutzt werden können und auf die bekannten kaustischen Alkalien (z. B. k.austische Soda oder Kalilauge) verzichtet werden kann. Weitere Umwandlungen, wie z. B. die Esterbildung aus wertvollen Fettkomponenten (z. B. Cholesterol) treten nicht auf. Andernfalls wären sonst wegen des aggressiven Charakters der alkalischen Verfahren Vorrichtungen und Anlagen aus besonders widerstandsfähigen und teuren Werkstoffen erforderlich.Method for saponifying wool fat The invention relates to an economical method of saponifying wool fat that is more difficult to saponify is than most esters, such as B. natural triglycerol oils. The advantage of the The method according to the invention is above all that it is despite relatively mild reactions can be carried out reliably and with great efficiency. It also has that Advantage that reagents available easily and in larger quantities can be used can and the known caustic alkalis (e.g. caustic soda or potassium hydroxide) can be dispensed with. Other conversions, such as B. the ester formation from valuable Fat components (e.g. cholesterol) do not appear. Otherwise it would otherwise be because of the aggressive nature of the alkaline process devices and systems particularly resistant and expensive materials are required.

Gemäß der Erfindung ist ein Verfahren zur Verseifungvon Wollfett durch Behandlung mit Hydroxyden von Calcium und/oder Magnesium unter Bewegen bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck, in Anwesenheit von Wasser und einem geringen Anteil von verseifungsfördernden oder -beschleunigenden Zusatzmitteln, wie z. B. von synthetischen Reinigungsmitteln, Lösungsmitteln für Wollfett und Wasser, Alkalimetallhydroxyden oder ihren Seifen vorgesehen, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß die Verseifung in Gegenwart von 2,5 bis 25 Gewichtsteilen Wasser (in dem das Hydroxyd bzw. die Hydroxyde für die Reaktion durch Hinzufügen des entsprechenden Oxydes bzw. der entsprechenden Oxyde gebildet werden können) auf 100 Teile Wollfett vorgenommen wird und der entsprechende Anteil des Zusatzmittels nicht mehr als 10 Teile, bezogen auf das Oxyd, beträgt. Vorzugsweise wird dabei eine Verseifungstemperatur von 80 bis 150° C, höchstens 180° C, eingehalten.According to the invention a method for saponifying wool fat is by Treatment with hydroxides of calcium and / or magnesium while moving at elevated levels Temperature and increased pressure, in the presence of water and a small proportion of saponification-promoting or accelerating additives, such as. B. of synthetic Detergents, solvents for wool grease and water, alkali metal hydroxides or their soaps, which is characterized in that the saponification in the presence of 2.5 to 25 parts by weight of water (in which the hydroxide or the Hydroxides for the reaction by adding the appropriate oxide or the appropriate Oxides can be formed) is made on 100 parts of wool fat and the corresponding The proportion of the additive is not more than 10 parts, based on the oxide. A saponification temperature of 80 to 150 ° C., at most, is preferred 180 ° C, complied with.

Bei der Mischung der beiden genannten Oxyde kann sowohl das eine wie auch das andere mengenmäßig vorherrschen, selbst so weit, daß man das eine nur als eine Verunreinigung des anderen ansprechen kann. Aus einer Mischung von Calcium- und Magnesiumoxyden plus Verunreinigungen bestehender Dolomit und auch andere Kalkarten, die hauptsächlich Calciumoxyd und einen wesentlichen Anteil Magnesiumoxyd enthalten, sind für das erfindungsgemäße Verfahren geeignet.When mixing the two oxides mentioned, both the one and the other can be used the other also predominate in terms of quantity, even so far that one can only be regarded as can address an impurity of the other. From a mixture of calcium and magnesium oxides plus impurities from existing dolomite and other types of lime, which mainly contain calcium oxide and a substantial proportion of magnesium oxide, are suitable for the method according to the invention.

Das Verfahren zur Verseifung des Wollfettes kann bis zu jedem gewünschten Grad durchgeführt werden; hierfür werden wirtschaftliche Überlegungen ausschlaggebend sein. Durch eine nachfolgende Behandlung der teilweise oder völlig reagierten Mischungen oder Lösungen (welche per se bekannt sind) können die entsprechenden Säuren und nichtverseifbaren Stoffe, die entsprechenden Calcium- oder Magnesiumseifen und die nichtverseifbaren Stoffe, oder die teilweise reagierten Erzeugnisse, welche Calcium- und/ oder Magnesiumseifen und nichtreagiertes Fett enthalten, gewonnen werden.The procedure for saponifying the wool fat can be up to any desired Degree to be carried out; economic considerations are crucial for this be. Subsequent treatment of the partially or fully reacted mixtures or solutions (which are known per se) can contain the corresponding acids and unsaponifiable substances, the corresponding calcium or magnesium soaps and the unsaponifiable substances, or the partially reacted products which contain calcium and / or containing magnesium soaps and unreacted fat.

Die teilweise oder völlig reagierten Erzeugnisse können getrennt werden in a) Calcium- und/oder Magnesiumseifen, b) nichtverseifbare Stoffe plus nicht umgewandeltes Fett oder nichtverseifbare Stoffe.The partially or fully reacted products can be separated in a) calcium and / or magnesium soaps, b) non-saponifiable substances plus unconverted Fat or unsaponifiable substances.

Die Calcium- und/oder Magnesiumseifen können in freie Säuren umgewandelt werden durch die Einwirkung starker Säuren. Davon abweichend kann auch die Umwandlung der zuvor genannten Seifen in Säuren an Ort und Stelle innerhalb der teilweise oder völlig reagierten Stoffe erzielt werden.The calcium and / or magnesium soaps can be converted into free acids are caused by the action of strong acids. The conversion can also deviate from this the aforementioned soaps in acids in place within the partial or completely reacted substances can be achieved.

Calcium- oder Magnesiumseifen können von den nichtverseifbaren Stoffen (und, falls vorhanden, von dem nicht umgewandelten Wollfett) durch Extraktion der letzteren von der der Verseifungsreaktion unterworfenen Mischung getrennt werden unter Zuhilfenahme von Aceton und anderen geeigneten Lösungsmitteln, insbesondere Dichloräthylen. Zusammen mit dem nichtreagierten Hydroxyd können die Seifen bequem mit heißen Mineralsäuren (Temperatur etwa 130 bis 140° C) behandelt werden, wobei die wäßrigen Bestandteile aus den Wollfettsäuren entfernt werden. Geeignete Zusatzstoffe sind: I. Synthetische Reinigungsmittel a) Alkylsulfate mit langer Kettenstruktur, b) Arylsulfonate., Alkyl-Aryl-Sulfonate, c) Äthylenoxydkondensate, d) Kationische Reinigungsmittel, z. B. quaternäre Ammoniumverbindungen.Calcium or magnesium soaps can be made from unsaponifiable substances (and, if present, of the unconverted wool fat) by extraction of the the latter can be separated from the mixture subjected to the saponification reaction with the aid of acetone and other suitable solvents, in particular Dichlorethylene. Together with the unreacted hydroxide, the soaps can be used comfortably be treated with hot mineral acids (temperature about 130 to 140 ° C), wherein the aqueous components are removed from the wool fatty acids. Suitable Additives are: I. Synthetic cleaning agents a) Alkyl sulfates with a long chain structure, b) aryl sulfonates., alkyl aryl sulfonates, c) ethylene oxide condensates, d) cationics Detergents, e.g. B. quaternary ammonium compounds.

II. Lösungsmittel für Wollfett und Wasser a) Monoäthylester des Äthylenglykols, b) einige niedere Alkohole, z. B. N-Butylalkohol, c) einige niedere Ketone, z. B. Di-n-propylketon.II. Solvent for wool fat and water a) Monoethyl ester of ethylene glycol, b) some lower alcohols, e.g. B. N-butyl alcohol, c) some lower ketones, e.g. B. Di-n-propyl ketone.

III. Kaustische Alkalien IV. Calcium- oder Magnesiumseifen, z. B. Calciumseifen aus Wollfettsäuren.III. Caustic alkalis IV. Calcium or magnesium soaps, e.g. B. Calcium soaps made from wool fatty acids.

Man erhält befriedigende Ergebnisse, wenn die Mengen des Wollfettes und der Reagenzien und die Behandlungstemperaturen etwa wie folgt gewählt werden Wollfett ....................... 100,0 Gewichtsteile Calcium- und/oder Magnesiumoxyd (zur Hydroxydbildung) 2,0 bis 20,0 -Wasser ......... ....... 2,5 bis 25,0 -Zusätze ................ bis zu 10,0 -Behandlungstemperatur bis zu 180° C, vorzugsweise 80 bis 150° C.Satisfactory results are obtained if the amounts of wool fat and reagents and the treatment temperatures are selected approximately as follows : wool fat ....................... 100.0 parts by weight calcium - and / or magnesium oxide (for hydroxide formation) 2.0 to 20.0 -water ......... ....... 2.5 to 25.0 -additives ....... ......... up to 10.0 - treatment temperature up to 180 ° C, preferably 80 to 150 ° C.

Nachfolgend werden einige Beispiele gegeben. Beispiel 1 1 kg Wollfett, 96 g Kalk (Calciumoxy d) mit einem Feinheitsgrad, der mindestens einem 200er Maschensieb entspricht, 150 g Wasser und 1 g Alkyl-Aryl-Äthylenoxyd-Kondensat wurden unter Rühren bei 140° C in einem Druckkessel behandelt. Nach 3 Stunden war die Ausbeute 871/o der vollen Reaktion und bei Beendigung des Verfahrens nach 51/2 Stunden sogar 9611/o. Der Kessel wurde noch in heißem Zustand geöffnet, so daß der größte Teil des Wassers verdampfte. Die Reaktionsmischung wurde auf 50° C abgekühlt (und war dann in festem Zustand) und dann bei dieser Temperatur mit Hilfe von Aceton (viermal jeweils 21/21) entnommen. Die Calciumseifen und nichtreagierten Calciumhydroxyde blieben als unlösliches körnig-bis-feines Pulver zurück und wurden vom Lösungsmittel durch Trocknen befreit. Ihr Gewicht betrug 580 g. Die nichtverseifbaren Stoffe und das nicht umgewandelte Fett, welche durch die Verdampfung der gesamten Acetonlösung gewonnen wurden, wogen 515 g. Diese letztgenannten Stoffe waren eine milde Substanz mit einem Asichegehalt (durch Verbrennen ermittelt) von nur 0,05'%. Die Calciumseifen und das nichtreagierte Calciumhydroxyd wurden mit 5 n-Salzsäure (685 cm3) unter Druck bei 140° C 2 Stunden lang erhitzt. Danach ließ man sie -abkühlen, die Flüssigkeitsschicht wurde abgelassen und die Wollfettsäuren zweimal mit Wasser gewaschen. Sie hatten ein Gewicht von 490 g.Some examples are given below. Example 1 1 kg of wool fat, 96 g lime (Calciumoxy d) with a degree of fineness that is at least a 200 mesh sieve corresponds, 150 g of water and 1 g of alkyl-aryl-ethylene oxide condensate were stirred treated at 140 ° C in a pressure vessel. After 3 hours the yield was 871 / o the full reaction and on termination of the process after 51/2 hours even 9611 / o. The kettle was opened while still hot, leaving most of the water evaporated. The reaction mixture was cooled to 50 ° C (and was then solid State) and then at this temperature with the help of acetone (four times 21/21 each time) taken. The calcium soaps and unreacted calcium hydroxides remained as insoluble granular-to-fine powder and were freed from the solvent by drying. Her weight was 580 g. The unsaponifiable substances and the unconverted Fat obtained by evaporation of all of the acetone solution weighed 515 g. These latter substances were a mild substance with an asiche content (determined by burning) of only 0.05%. The calcium soaps and the unreacted Calcium hydroxide was treated with 5N hydrochloric acid (685 cm3) under pressure at 140 ° C for 2 hours heated for a long time. It was then allowed to cool and the liquid layer was drained off and washed the wool fatty acids twice with water. They weighed 490 g.

Beispiel II 10 g Wollfett, 0,96 g Kalk (wie zuvor), 1 g Wasser und 1 g Äthylenglykolmonoäthylester wurden bei 130° C in einem geschlossenen eisernen Zylinder, welcher um seine Längsachse rotierte, behandelt. Der Inhalt wurde durch die Rotation und durch Kugeln innerhalb des Zylinders gemischt. Nach 1 Stunde war die Ausbeute 80°/o der vollständigen Reaktion, nach 3 Stunden 9211/o und nach 5 Stunden 96% gegenüber 58,5°/o bei einer identischen Reaktionsmischung, bei der Äthylenglykolmonoäthylester fortgelassen wurde. Äthylenglykolmonoäthylester und Wasser wurden bei 130° C ausgedampft, und das verbliebene Produkt wurde aufgeteilt in Säuren und nichtverseifbare Stoffe plus nicht umgewandeltes Fett wie im Beispiel I.Example II 10 g of wool fat, 0.96 g of lime (as before), 1 g of water and 1 g of ethylene glycol monoethyl ester were at 130 ° C in a closed iron Cylinder, which rotated around its longitudinal axis, treated. The content was through the rotation and mixed by balls inside the cylinder. After 1 hour it was the yield 80% of the complete reaction, after 3 hours 9211 / o and after 5 Hours 96% compared to 58.5% with an identical reaction mixture in the case of the ethylene glycol monoethyl ester was omitted. Ethylene glycol monoethyl ester and water were evaporated at 130 ° C, and the remaining product was divided into acids and unsaponifiables plus unconverted fat as in example I.

Beispiel III Die aus Calciumoxyd, Wollfett und Wasser bestehende Menge gemäß Beispiel II wurde mit 0,1 g Natriumhydroxyd bei 130° C im gleichen Behälter wie bei dem Beispiel II behandelt. Nach 5 Stunden. betrug die Ausbeute 67'% der vollständigen Reaktion. Beispiel IV 10 g Wollfett, 0,90 g dolomitischer Kalk (sogenannter Capkalk), bestehend aus 54,2"/o- Ca0, 37,6 % Mg O, 4,911/o Si 02 und 1,511/o A12 43 und 1,5 g Wasser mit 0,01 g Reinigungsmittel (Alkyl-Aryl-Äthylenoxyd-Kondensät) wurden bei 140°` C in einem eisernen Zylinder behandelt. Der Zylinder -enthielt Kugeln, die bei langsamem Drehen des Zylinders um seine Längsachse die Mischung der Reagenzien erleichterten. Nach 8 Stunden war die Ausbeute 75% der vollständigen Reaktion und nach 13 Stunden 9211/o. Das Erzeugnis wurde in Seifen und nichtverseifbare Stoffe plus nicht umgewandeltes Fett aufgeteilt entsprechend dem Beispiel I.Example III The amount consisting of calcium oxide, wool fat and water according to Example II with 0.1 g of sodium hydroxide at 130 ° C in the same container treated as in Example II. After 5 hours. the yield was 67% of the full response. Example IV 10 g of wool fat, 0.90 g of dolomitic lime (so-called Cap lime), consisting of 54.2 "/ o Ca0, 37.6% Mg O, 4.911 / o Si 02 and 1.511 / o A12 43 and 1.5 g water with 0.01 g cleaning agent (alkyl-aryl-ethylene oxide condensate) were treated in an iron cylinder at 140 ° C. The cylinder -contained Balls that mix the mixture when the cylinder is slowly rotated around its longitudinal axis the reagents facilitated. After 8 hours the yield was 75% of complete Reaction and after 13 hours 9211 / o. The product was made in soaps and unsaponifiable Substances plus unconverted fat divided according to example I.

Beispiel V 10 g Wollfett, 0,7 g Magnesiumoxyd, 2 g Wasser und 0,015 g Reinigungsmittel (Alkyl-Aryl-Äthylenoxyd-Kondensat) wurden wie im Beispiel IV in einem eisernen Zylinder gegeben und bei 140°- C behandelt. Die Ausbeute betrug nach 20 Stunden 7111/o der vollständigen Reaktion, nach 24 Stunden 80% und nach 28 Stunden 90,5%.Example V 10 g of wool fat, 0.7 g of magnesium oxide, 2 g of water and 0.015 g cleaning agent (alkyl-aryl-ethylene oxide condensate) were as in Example IV placed in an iron cylinder and treated at 140 ° C. The yield was after 20 hours 7111 / o of the complete reaction, after 24 hours 80% and after 28 hours 90.5%.

Beispiel IV 10 g Wollfett, 0,82 g Kalk (blauer »Marvello«-Kalk mit 80% Ca 0, 8,4% MgO und je 1 bis 2% Si 02 und A120.) und 1 g Wasser mit 0,01g Reinigungsmittel (Alkyl-Aryl-Äthylenoxyd-Kondensat) wurden bei 130° C in dem Zylinder mit Kugeln behandelt. Nach 2 Stunden betrug die Ausbeute 77% der vollständigen Reaktion und nach 5 Stunden 8611/o. Das Erzeugnis wurde in Seifen und nichtverseifbare Stoffe plus nicht umgewandeltes Fett aufgeteilt wie im Beispiel I.Example IV 10 g of wool fat, 0.82 g of lime (blue "Marvello" lime with 80% Ca 0, 8.4% MgO and 1 to 2% each of Si 02 and A120.) And 1 g of water with 0.01 g of cleaning agent (Alkyl-aryl-ethylene oxide condensate) were treated with balls at 130 ° C. in the cylinder. After 2 hours the yield was 77% of the complete reaction and after 5 hours 8611 / o. The product was divided into soaps and unsaponifiables plus unconverted fat as in Example I.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Process for the saponification of wool fat by treatment with hydroxides of calcium and / or magnesium with agitation at elevated temperature and pressure, in the presence of water and a small proportion of saponification-promoting or accelerating additives, such as. B. synthetic detergents, solvents for wool fat and water, alkali metal hydroxides or their soaps, characterized in that the saponification in the presence of 2.5 to 25 parts by weight of water (in which the hydroxide or the hydroxides for the reaction by adding the appropriate oxide or the corresponding oxides can be formed) is made on 100 parts of wool fat and the corresponding proportion of the additive is not more than 10 parts, based on the oxide.

2. The method according to claim 1, characterized in that a saponification temperature of 80 to 150 ° C, not more than 180 ° C, is maintained. Considered publications: German Patent No. 32 015; Austrian Patent No. 80,709; U.S. Patent No. 2,597,844; Möllering, Lüttgen, van der Werth: soap production and soap products, P. 40.