Beständige, wässrige Emulsion und Verfahren zur Herstellung derselben. Es ist bekannt, beständige wässrige Emulsionen dadurch herzustellen, dass man die mit üblichen Hilsmitteln hergestellten Fettemulsionen, die negative Ladung be sitzen, durch Zusatz von sauer reagierenden Stoffen oder Schwermetallionen positiv auf ladet. Das Verfahren ist jedoch nur ausführ bar, wenn die Umladung in Gegenwart eines Schutzkolloids, z. B. Leim, Gelatine, Stärke, Schleimstoffe und dergleichen ausgeführt wird.
Dies ist jedoch ein erheblicher Nach teil, weil die Mitverwendung von derartigen Schutzkolloiden für viele Gebrauchszwecke einen erheblichen Nachteil bedeutet, oder so gar ganz ausgeschlossen ist.
Gegenstand vorliegenden Patentes ist nun eine beständige wässrige Emulsion, da durch gekennzeichnet, dass dieselbe eine wasserunlösliche Elektroneutralverbindung enthält, die durch Aufeinandereinwirken zweier in bezug auf die Ladung verschiede ner oberflächenaktiver Elektrolyte, von wel- chen einer ein oberflächenaktives Anion, der andere ein oberflächenaktives Kation besitzt, erhalten wurde.
Es wurde gefunden, dass man solche be ständige Emulsionen ohne Zusatz von beson deren Schutzkolloiden herstellen kann, wenn man bei deren Herstellung zur Bildung der Elektroneutralverbindung zwei in bezug auf die Ladung verschiedene oberflächenaktive Elektrolyte, von welchen einer ein ober flächenaktives Kation, der andere ein ober flächenaktives Anion besitzt, vorzugsweise in elektroäquivalenten Mengen, miteinander mischt. Bei Anwendung elektro-äquivalenter Mengen der oberflächenaktiven Elektrolyte kann man z.
B. so vorgehen, -dass man die sich hierbei bildende, wasserunlösliche Elek- troneutralverbindung mit Hilfe eines weite ren Zusatzes eines oberflächenaktiven Elek trolyten und Wasser in die beständige Emulsion überführt.
Vorteilhaft mischt man zwei in bezug auf die Ladung verschiedene oberflächenaktive Elektrolyte in elektro äquivalenten Mengen zusammen,, trennt die entstandene Elektroneutralverbindung ab und setzt ihr gegebenenfalls nach Reinigung einen beliebigen oberflächenaktiven Elektro lyten, der auch eine der beiden Bildungs komponenten der Elektroneutralverbindung selbst sein kann, in solchen Mengen zu, d@ass das Reaktionsprodukt mit Wasser eine be ständige Emulsion bildet.
Man kann die oberflächenaktiven Elektrolyte auch in sol chem Mengenverhältnis miteinander ver mischen, dass nach Bildung der Elektro- neutralverbindung die eine der Bildungs komponenten im Überschuss vorhanden ist. Je nach dem beabsichtigten Verwendungs zweck empfiehlt es sich, diese Emulsionen unter Mitverwendung von indifferenten Fett stoffen herzustellen. Das indifferente Fett setzt man vorteilhaft einer der Bildungs komponenten vor dem Zusammenmischen mit der andern Komponente zu.
Man kann hierbei aber auch so verfahren, dass man den indiffe- ten Fettstoff der wasserunlöslichen Elektro- neutralverbindung zufügt, in welcher sich dieser Fettstoff löst, insbesondere dann, wenn dieser Fettstoff keine hydrophilen Gruppen enthält.
Als Elektrolyte mit oberflächenaktivem Kation können in erster Linie die quater- nären Ammoniumverbindungen, die der ali- phatischen, aromatischen, aliphatischaroma- tischen, hydroaromatischen und hetero- zyklischen Reihe angehören, verwendet werden, zum Beispiel Alkyl- und Al kylenpyridiniumsalze und die entsprechen den Verbindungen von Pyridinderivaten und Substitutionsprodukten,
ferner wirken im gleichen Sinne die einfacher gebauten Tetra alkylammoniumsalze, sobald wenigstens ein Alkylrest lang genug ist, um dem Kation oberflächenaktiven Charakter zu verleihen.
Weiterhin sind verwendbar die Alkyliso- harnstoff- oder Alkylisothioharnstoffsalze, z B. Laurylisothioharnstoffhalogenid.
Produkte mit oberflächenaktivem Kation werdenfernererhaltendurchKondensationvon Alkylhalogenid mit Hegamethylentetramin. Als Vertreter der oberflächenaktiven Elektrolyte mit oberflächenaktivem Anion sind zu nennen: Die Alkylester der mehr basischen starken Mineralsäuren, z.
B. Dode- cyl-, Hegadecyl-, Octadecenyl-, Octadedecyl- schwefelsäure bezw. die entsprechenden Al kalisalze, die Alkalisalze der Fettsäuren, die freien Fettsäuren, Türkischrotölprodukte und dergleichen.
Ist die Kette des verwendeten Produktes mit oberflächenaktivem Kation lang genug; so kann man auch mit Naphtha lin- und Benzolderivaten, die eine oder mehrere Carbogylgruppen, S03X- oder SO4X- Gruppen enthalten und oberflächenaktive Eigenschaften besitzen, Elektroneutralver- bindungen erzielen.
Die auf diese Weise hergestellten Emul sionen sind erheblich beständiger als solche, die nur mit einer Komponente des Elektro- neutralfettes erzeugt sind. Gegenüber den mit Metalladungen hergestellten Emulsionen enthalten die neuen auf organischer Grund lage aufgebauten Kombinationen keine Be standteile, die den Textilien einen harten Griff verleihen können.
Ein besonderer Vorteil liegt auch darin, dass man die wasserunlösliche Elektro- neutralverbindung von allen Reaktions nebenprodukten und den unvermeidlichen Verunreinigungen der technischen Fettstoffe durch einfaches Waschen mit heissem Wasser befreien kann.
Da zur Emulgierung der Elektroneutralverbindung nur relativgeringe Mengen von Substanzen mit oberflächen aktivem Anion oder oberflächenaktivem Kation, die nicht so einfach gereinigt werden können, nötig sind, enthalten die so erhalte nen technischen Produkte kaum noch anor ganische Salze, was zur Beständigkeit der damit erzielbaren Emulsionen wesentlich bei trägt. Man hat dadurch auch den technischen Vorteil, sehr verdünnte Lösungen von Fett stoffen durch einfaches gegenseitiges Aus fällen zu hochprozentigen Produkten zu ver arbeiten.
Beispiel <I>1:</I> 700 g Paraffinöl oder Weichparaffin werden kalt mit 140 g des Alkalisalzes des Dodecylschwefelsäureesters (30 % Fettge halt) in einem Kessel mit einem rasch lau fenden Rührwerk emulgiert. Hierzu gibt man soviel techn. Laurylpyridiniumbisulfat (40%ig), bis die entstehende Paste die grösste Viskosität erreicht hat.
Ist dieser Punkt erreicht, so trennt man durch Er hitzen das Salzwasser ab und überführt die Elektroneutralverbindung, die das Paraffin okkludiert, durch weiteren Zusatz von Laurylpyridiniumbisulfat und Wasser in eine positiv geladene, hochprozentige Emul sion. Man kann aber auch durch Zusatz des Dodecylschwefelsäureesters eine negativ geladene hochprozentige Emulsion herstel len.
<I>Beispiel 2:</I> 60 g Ölsäure werden in der Kälte mit 400 g techn. Laurylpyridiniumbisulfat (.10%ig) verrührt, wobei eine glasige Gal lerte entsteht. Diese wird mit Wasser ver setzt und hierbei zu einer positiv geladenen Emulsion glatt gelöst. <I>Beispiel 3:</I> 3000g Marseillerseife mit einem Fett gehalt von 84% werden in viel heissem Wasser aufgelöst, bis eine leicht flüssige Lösung entsteht. Hierzu lässt man '3000 g techn. Laurylpyridiniumbisulfat (40%ig), welches ebenfalls angewärmt ist, auf ein mal zufliessen.
Die Masse wird am Rühr werk so lange gekocht, bis der Schaum ver schwunden ist und das gesamte Fett sich als schwarzgrüne Masse an der Oberfläche abscheidet. Ist dieser Punkt erreicht, so wird die wässrige Phase, die Natriumbisul- fat und alle Verunreinigungen enthält, in möglichst heissem Zustand abgetrennt. Das entstandene Reaktionsprodukt ist bei Zim mertemperatur eine dickflüssige, klebrige, dunkelgrüne, in dünner Schicht durchsich tige Masse, die in heissem und kaltem Was ser unlöslich ist. Das abgetrennte Reak tionsprodukt wird darauf in der Kälte mit 221/2 kg Tran verrührt, wobei sich die bei den Fette ineinander auflösen.
Schliesslich setzt man dem Ganzen noch 1 bis 5 % Al- kylpyridiniumsalz und soviel kaltes Wasser zu, bis sich eine beständige Emulsion bildet.
An Stelle von Marseillerseife kann man äquivalente Mengen von Ölsäure verwenden. Die auf diese Weise gebildete Emulsion ist von gleicher Wirkung, sie zeichnet sich je doch durch hellere Farbe aus. <I>Beispiel</I> Man mischt, wie in Beispiel 3, Marseiller- seife mit techn. Laurylpyrzdiniumsalz. 1 Gewichtsteil dieser Reaktionsmasse verrührt man mit 4 Gewichtsteilen Lecithin, welches aus den Rückständen des Sojaöls gewonnen wird,
und setzt darauf schliesslich dem Gan zen noch 5 Gewichtsteile techn. Lauryl- pyr id iniumbisulf at (40%ig) zu. Das hier bei entstandene dunkelgefärbte, jedoch klare Öl wird mit Wasser in eine Emulsion über geführt, die ausserordentlich beständig ist. <I>Beispiel</I> 50 g Mineralöl werden mit 50 g techn: Laurylpyridiniumchlorid in der Kälte ver rührt.
Hierzu gibt man 50 g des aus Mar- seillerseife und techn. Laurylpyridinium- bisulfat (40%ig) gebildeten Reaktionspro duktes. Darauf setzt man dem Ganzen 45 g techn. Laurylpyridiniumbisulfat und eine entsprechende Menge Wasser zu.
<I>Beispiel 6:</I> Man lässt untereinander reagieren: 600 g techn. Octadecylschwefelsäure (ca. <B>80%)</B> und<B>1000</B> g techn. Laurylpyri- diniumbisulfat (40%). Das entstandene unlösliche Elektroneutralfett wird darauf mittels Fettalkoholsulfonaten oder Türkisch rotölen und Wasser in eine negativ geladene Emulsion übergeführt.
An Stelle von Fettalkoholsulfonaten oder Türkischrotölen kann man auch kationaktive Produkte verwenden, wobei man positiv geladene, ebenfalls beständige Emulsionen erhält.
<I>Beispiel 7:</I> 400 g Klauenöl werden gut verrührt mit 40 g einer Elektroneutralverbindung, die man aus elektroäquivalenten Mengen von P-naphtholsulfosaurem Natrium und Lauryl- pyridiniumbisulfat erhält. Hierauf versetzt man das Ganze mit 120 g techn. Lauryl- pyridiniumbisulfat (40%ig) und soviel Wasser, dass eine hochprozentige, beständige Emulsion entsteht. <I>Beispiel 8:</I> <I>200 g</I> Mineralöl werden erhitzt.
Darauf fügt man 30 g sulfoniertes Rizinusöl hinzu, hierauf versetzt man unter ständigem Rüh ren mit 70 g techn. Laurylpyiidiniumbisulfat (60%ig). Wenn die Masse erkaltet ist, führt man das Reaktionsprodukt durch Zusatz von weiteren 60 g techn. Laurylpyridinium- bisulfat (60%ig) und Wasser in eine be ständige Emulsion über.
Die so erhaltenen Emulsionen lassen sich für die verschiedensten Zwecke der Textil-, Leder-, Papier- und dergleichen Industrien verwenden, z. B. als Avivagemittel, zur Herstellung von Spinnschmälzen und der gleichen. Auch als Kaltnetzmittel sind diese Emulsionen zu gebrauchen, vor allem dann, wenn man zum Löslichmachen grössere Mengen Fettalkoholsulfonat mit ungesättig tem Charakter oder die vorgenannten Naph thalin- oder Benzolderivate verwendet und den Reaktionskomponenten zur Bildung des Elektroneutralfettes in diesem Falle kein Fremdfett zusetzt.
Ganz besondere Vorteile bietet ihre Verwendung zur Lederfettung, wenn die Elektroneutralverbindungen an sich bekannte, noch nicht emulgierbar ge machte Lederfette und Lederöle enthalten und wenn dann mit Substanzen, die ober flächenaktive Kationen bilden, emulgiert wird.
Gegenüber den bisher gebräuchlichen Lederfetten besitzen die zuletzt genannten Emulsionen nicht nur eine grössere Bestän digkeit, sondern erlauben auch, die Fettung des Leders in der gälte auszuführen, wo durch eine Schonung des Materials erreicht wird.
Ausserdem werden die Brühen we sentlich besser ausgenützt, ziehen erheblich rascher auf und verursachen auch kein Nachdunkeln bei der Fettung. War das Leder vor der Fettung bereits gefärbt, so ist die Wasserechtheit der Färbung grösser, als mit- den bisher üblichen Fettungsmitteln. Schliesslich sind sie auch gegen Kalk-, Chromsalze und Säuren beständig, wodurch eine vorherige Entsäuerung des Leders sich erübrigt und damit die Gefahr vermieden wird, dass der Neutralisationspunkt über schritten wird.