CH207343A - Procédé pour augmenter la teneur en SO3 de matières organiques sulfonées. - Google Patents

Description

  Procédé pour augmenter la teneur en     SOs    de matières organiques sulfonées.    La présente invention se rapporte à un  procédé pour augmenter la teneur en S03 de  matières organiques sulfonées et en particu  lier, mais     non    exclusivement, d'huiles et de  cires saponifiables sulfonées.  



  Selon la pratique habituelle de production  d'huiles et de cires saponifiables sulfonées, on  soumet la matière grasse à la     sulfonation    avec  n'importe quel agent approprié de     sufona-          tion,    tel     que        l'acide        sulfurique,    l'acide     chloro-          sulfonique,    le     S03,    etc.

   La quantité de     S03          organiquement    combiné avec l'huile ou la  cire grasse, peut habituellement varier dans  de certaines limites selon la méthode parti  culière employée et selon les conditions main  tenues pendant la     sulfonation.        Cependant,     dans tous les cas, les produits sulfonés obte  nus par le procédé conventionnel de     sulfona-          tion,    ne contiennent pas plus de 10 % environ  de     S03    combiné     .organiquement    et, dans la  plupart des cas, la teneur en     S03    se trouve  dans les limites comprises entre environ 4    et 9 %.

   Bien que ces     huiles    et cires     saponi-          fiables    sulfonées ordinaires aient trouvé un  grand emploi dans bien des domaines, elles  présentent de l'instabilité dans certaines con  ditions. Elles tendent à se séparer et à se dé  composer à la longue ou en présence de solu  tions aqueuses, acides ou     salines,    en formant  une boue. Lorsque de tels produits sulfonés  sont par exemple employés pour les traite  ments de textiles, la séparation et la décom  position conduisent à la souillure des fibres.  



  On a trouvé que la stabilité de matières  organiques sulfonées et en particulier des  huiles et des cires saponifiables     sulfonées    peut  être grandement améliorée, en augmentant la  teneur en     S03    combiné     organiquement,    par  exemple jusqu'à une valeur supérieure à 10 %.  De tels produits sont également particulière  ment résistants     ià    la formation de boue ou à  la séparation de dépôts gras, à la longue, ou  en présence d'acides ou de sels. Cependant,  ces produits à teneur accrue en     S03    ne sont      pas facilement produits par     sulfonation    di  recte.  



  Pour obtenir des produits fortement     sul-          fonés,    on a déjà     proposé    dans certains cas  d'oxyder et     d'hydroxyler    des matières grasses  à poids moléculaire élevé, de manière à créer  un plus grand nombre de points d'introduc  tion possible de groupes     sulfo,    en permettant  ainsi aux composés d'être sulfonés à un plus  haut degré, mais ces procédés d'oxydation et       d'hydroxyla.tion    n'ont pas un haut     rendement     en les matières désirées.

   Dans tous les cas, il  n'est pas facilement possible d'augmenter di  rectement la teneur en S03 de ces produits  d'acide gras ou huileux au-dessus de 10%,  sans recourir à des procédés difficiles et  longs, entraînant un fort accroissement du       prix    des matières premières et nécessitant un  appareillage plus coûteux ayant un moins bon  rendement en produit sulfoné désiré.  



  On a constaté que les huiles ou les acides  gras sulfonés ordinaires, contenant moins de  10% de     SO;,    renferment des quantités im  portantes de matières non sulfonées qui ten  dent à créer l'instabilité des produits. De  plus, on a.     constaté    que, lorsque ces matières  non sulfonées sont partiellement enlevées  pour laisser un produit de teneur accrue en       S03,    la, stabilité de la matière sulfonée sera  grandement améliorée.  



  L'invention se rapporte à un procédé de  traitement d'un mélange contenant des ma  tières organiques sulfonées et des composés  non sulfonés, en vue d'augmenter la teneur  en matières sulfonées de ce mélange. Cette  séparation se fait en soumettant le mélange à  l'action d'un solvant organique liquide capa  ble de dissoudre les composés non sulfonés et  de former avec eux, sans adjonction d'un  autre liquide, une couche se séparant des ma  tières organiques sulfonées. Il faut employer  une quantité de solvant assez grande pour  qu'il ne soit pas en     totalité    absorbé dans les  matières organiques sulfonées. Les composés  non sulfonés s'étant dissous, on amène le  mélange obtenu à se séparer en deux couches  bien     distinctes,    par exemple simplement en le  laissant reposer.

   Il est alors facile d'enlever    la couche liquide, qui a absorbé les impuretés.  de la partie qui contient les matières orga  niques sulfonées concentrée. Les solvants  choisis qu'on emploie permettent donc de  concentrer les composés sulfonés dans les     ma-          tières    à traiter     parce        qu'ils    ont un pouvoir  solvant     préférentiel    pour les composés non  sulfonés.  



  Il faut remarquer que les solvants peu  vent être     emplovés    chacun pour son compte  ou mélangés ensemble pour servir aux opé  rations d'extraction. et que, d'autre part, si  l'on fait plusieurs     extractions    successives, il  n'est pas nécessaire d'employer plusieurs sol  vants successifs distincts, mais que le même  solvant (qui peut donc être formé d'un mé  lange de plusieurs d'entre eux) peut servir  seul à toute la suite des opérations d'extrac  tions successives qui peuvent être nécessaires  pour obtenir la concentration voulue des ma  tières sulfonées.  



  Il faut remarquer encore que l'emploi de  ces solvants permet de supprimer l'eau qu'on  devait ajouter jusqu'ici pour faciliter l'élimi  nation des produits indésirables dans les dif  férents stades de la. concentration, en notant  bien, toutefois, que si une addition d'eau était  effectuée, cela ne modifierait pas le pouvoir  des solvants, ni la valeur du procédé.  



  Parmi les solvants pouvant être employés,  nous citerons des hydrocarbures aromatiques  et     aliphatiques    halogénés, facilement     volatili-          sables.    qui possèdent justement cette pro  priété de dissoudre la     partie    non sulfonée  d'une masse de matière grasse sulfonée, sans  qu'il faille leur adjoindre de l'eau.  



  De     préférence    peuvent être employés: les       bichlorures        d'alcoylènes        contenant    de 2 à  5 atomes de carbone et,     tout    spécialement,  le     dichlorure    d'éthylène et le     diehlorure    de  propylène. Ces     dichlorures        d'alcoylènes    sont  donc des solvants différentiels particulière  ment appropriés pour être employés avec les  acides gras et les huiles grasses sulfonées.  On les emploie généralement à la température  ordinaire, de     préférence,    ou à des tempéra  tures légèrement inférieures.

   D'autres sol  vants chlorés, tels que le chloroforme, l'ortho-           dichlorbenzène,    le     dichloréthyléther,    le     tri-          chlorbutane,    etc., peuvent également être em  ployés.  



  Pour utiliser ces solvants, qui peuvent  être employés en mélange, mais qui sont de  préférence utilisés individuellement, on peut  procéder comme suit: On traite le produit sul  foné, par exemple l'huile ou l'acide gras     sul-          foné,    avec le même volume ou poids de sol  vant, ou avec un volume ou poids essentiel  lement plus grand, le rapport préféré du sol  vant au produit sulfoné étant de 1 à 4 vo  lumes du premier pour un volume du der  nier.

   Après brassage et mélange complet, on  laisse reposer la mixture et celle-ci se sépare  en deux couches, une couche contenant le pro  duit sulfoné de concentration accrue en     SOg    et  l'autre couche contenant la plus grande par  tie du solvant. avec une forte quantité de pro  duits non sulfonés.     Cette    extraction peut être  répétée plusieurs fois et elle peut être     ex6cu-          tée    à des températures variant entre la tem  pérature ordinaire et 0   C ou même     moins.     



  La couche supérieure, qui contient les  produits sulfonés de concentration accrue en       S03,    peut ensuite être chauffée pour volati  liser et pour enlever par distillation le sol  vant qu'elle contient, de manière que l'on ob  tienne une     huile    ou un acide gras     sulfoné    de  teneur accrue en     S03    variant de 10 à 16  ou même plus.

   L'autre couche peut être trai  tée pour en enlever le solvant volatil et pour  récupérer ce dernier, et le résidu peut ensuite  être     utilisé        comme        matière    première pour     une     nouvelle     sulfonation.    Généralement, une di  minution de température donne une sépara  tion plus satisfaisante et augmente l'effica  cité .d'une telle séparation.  



  Voici quelques exemples d'exécution du  procédé selon l'invention, ces exemples étant  donnés à titre simplement     illustratif    et non  limitatif.  



       Exemple   <I>1:</I>  1000 gr d'huile d'olive sulfonée, dont la  teneur en     SOs    est de 8,56%, sont soumis trois  fois de suite à     l'extraction    à une température  de 10   C; pour chaque     extraction,    on utilise  2000 gr de     dichlorure    de propylène. Après    chaque extraction, on sépare la couche infé  rieure, contenant le plus de solvant et les ma  tières non sulfonées extraites.

   Quand on a  enlevé de la couche supérieure     finale    le sol  vant qui y est contenu, elle donne 545 gr  d'huile d'olive sulfonée ayant une teneur en  S03 de     11,1%.    Ainsi, le<B>70%</B> environ du       S03    présent à l'origine a été récupéré dans le  produit final sulfoné.  



  <I>Exemple 2:</I>  500 gr d'huile d'olive sulfonée, dont la  teneur en     S03    est de 8,12<B>%,</B> sont soumis deux  fois à l'extraction avec du     dichloréthyléther,     à une température de 0   C. On détermine  pour chacune des opérations     d'extraction    la  quantité de     dichloréthyléther    nécessaire en se  rapportant au volume d'huile d'olive sulfonée  à traiter; pour 1 volume d'huile d'olive, on  prend 2 volumes du solvant organique liquide.  On sépare ensuite la couche supérieure finale       contenant    le produit sulfoné de forte teneur  en     S03,    de la couche inférieure contenant une  forte proportion de matière non sulfonée.

    Après enlèvement du solvant de la couche  supérieure séparée, on obtient 245 gr d'une       huile    d'olive sulfonée ayant une teneur en  Soi de     11,251o'.     



       Exemple   <I>3:</I>  1000 gr d'acide oléique sulfoné, ayant une  teneur en     S03    de 8,87%, sont     soumis    à une  seule     opération    d'extraction,     mais    en utili  sant 3 volumes de     dichlorure    d'éthylène pour  un volume d'acide oléique sulfoné. On ob  tient 623 gr d'acide     oléique    sulfoné ayant  une teneur en     S03    de 13,35%, ce qui repré  sente une     récupération    d'environ 94 % du     S03     original.  



       Exemple     1000 gr d'acide oléique sulfoné, ayant une  teneur en     SOs    de 9,37%, sont soumis à     l'ex-          traction    deux fois avec 2000     cmg    de     dichlorure     d'éthylène chaque fois. et à la température  ordinaire. Après enlèvement du solvant du  produit     sulfoné,    on obtient 565 gr d'acide  oléique     sulfoné    ayant une teneur en     SOs    de  15,84%.

        <I>Exemple 5:</I>  300 gr d'acide oléique sulfoné, ayant une  teneur en     SO.,    de 8,5 %, sont soumis à l'extrac  tion deux fois avec 1200     cin'        d'ortho-dichlor-          benzène    chaque fois et à 0   C. Après sépara  tion de la couche inférieure et distillation de  la couche supérieure pour enlever le solvant,  on obtient 140     gr    d'acide oléique sulfoné  ayant une teneur en     SO    de<B>15,35%,</B> corres  pondant à une récupération d'environ     84,5%     du     S03    original.  



  Dans chacun des exemples ci-dessus, le  solvant a. été bien mélangé avec le produit       sulfoné    et. après agitation parfaite, on a laissé  se séparer la mixture à une température abais  sée, si nécessaire, pour que la séparation se  fasse mieux. Si désiré, la. séparation peut  être accélérée en employant une machine cen  trifuge. Bien que la quantité de solvant em  ployée pour chaque extraction soit variable,  on a. trouvé que 1 à 4 volumes environ de  solvant pour un volume de produit     sulfonr,.     donne la vitesse de séparation la meilleure et  la concentration la plus efficace en     SO.;    dans  la couche supérieure, par un nombre d'extrac  tions minimum.

   On peut employer des rap  ports de solvant à. produit sulfoné plus petits  ou plus grands, mais de trop petits volumes  de solvant peuvent se dissoudre entièrement  dans le produit sulfoné, tandis que de trop  grands volumes peuvent ne pas donner une  séparation efficace. Le volume de solvant uti  lisé et le nombre des extractions exécutées,  dépendent entièrement de la quantité de     SO.;     combiné désirée dans le produit final.  



  Lorsque le produit formé d'une huile ou  d'un acide gras sulfoné doit être utilisé     dans     un milieu presque neutre ou seulement faible  ment acide, on a trouvé qu'un pourcentage  en     S0;    combiné compris entre 10 et     1,3%    est  satisfaisant; tandis qu'une acidité plus forte,  que donne     par    exemple 1 % ou plus de     HCl,     peut rendre plus désirable un produit ayant  une teneur en     SO;,    combiné de plus de 13%,  si cette teneur augmente sa stabilité dans un  tel milieu.  



  Comme déjà mentionné, les produits ob  tenus ont non seulement une teneur accrue    en     SO.,,    mais ils ont une stabilité améliorée  en particulier vis-à-vis de milieux contenant  des quantités importantes d'acides ou de sels.  Et cette stabilité augmentée est plus impor  tante qu'on ne l'espérait de l'accroissement  de la teneur en     SO-;

  .    La     matière    obtenue pré  sente aussi     des    caractéristiques particulière  ment désirables dues à ce que la quantité de  matière non     sulfonée        qu'elle    contient. est mi  nime et à. la disparition pratique des produit       hydrolytiques    secondaires se formant pendant  le lavage et la     neutralisation    qui suivent la       ul    f ovation.  



  Les     matières        ii,    teneur accrue en     S03,    ob  tenues comme décrit ci-dessus, sont utilisables  dans un grand nombre     d'applications    indus  trielles, ainsi: le produit sulfoné ayant une  teneur de<B>13.35</B> % en S03, obtenu comme  indiqué à l'exemple 3, peut facilement être  utilisé pour la teinture (le fibres textiles.

    Lorsque l'on ajoute environ<B>0-2.) à 0,5</B>     5o    de la       matière        sulfonée        ii    un milieu aqueux acidifié  contenant le colorant, la matière agit comme  agent de     pénétration    à grand pouvoir mouil  lant et elle sera     plus    stable. Elle ne se décom  posera. pas avec séparation d'acide oléique  libre et en formant des     triches    sur la matière  textile, qui     s'opposent    à la teinture.  



  Pour le finissage du tissu, on peut em  ployer les produits à forte teneur en     S03    dé  crits aux     exemples    1 à 5, en présence de  grandes quantités de gommes et de sels, tels  due des sulfates, par exemple du sulfate de  magnésium, sans qu'il se produise de     "relar-          gage"    de dépôts gras, comme cela     arrive    avec  des produits ordinaires sulfonés.  



  Les produits des exemples 1 à 5 peuvent  être utilisés     avantageusement    comme agents  mouillants et agents de dispersion. Par exem  ple, du soufre en poudre peut être mouillé  avec     succès    par l'incorporation d'acides gras  sulfonés ou de dérivés d'acides gras sulfonés       ü,    forte     teneur    en     SO.,,    tels que décrits     ci-          dessus,        même    en proportion aussi petite que  1%.

   De plus, les dispersions de soufre ou de  produits similaires, résultantes, restent sta  bles     cri    présence d'acide chlorhydrique ou  d'autres acides fréquemment utilisés dans les      pulvérisations insecticides, les solutions de la  vage et d'aspersion des     fruits,    etc. Des résul  tats semblables aussi satisfaisants ne peuvent  pas être obtenus avec des huiles ou des sa  vons sulfonés ordinaires.  



  Bien que dans ce     qui    a été décrit ci-dessus  on ait indiqué l'huile d'olive et l'acide oléique  comme matières sulfonées à soumettre au pro  cédé de     séparation    selon l'invention, il est  également possible d'utiliser ce procédé avec:

    huile de ricin     sulfonée,    huile de céréale sul  fonée, huiles de poisson sulfonées, huile de ca  chalot sulfonée, huile de pied de     b#uf        sulfo-          née,    huile de lin sulfonée, huile de     saindoux     sulfonée,     huile    de colza     sulfonée,    huile de  soya sulfonée, huile de coton sulfonée, etc. et  leurs acides gras correspondants sulfonés. Des  composés sulfonés d'esters autres que les gly  cérides peuvent également être traités.  



  Ce procédé de concentration peut égale  ment, quoique avec moins d'avantages, être  appliqué à d'autres composés aliphatiques.,  non saturés,     sulfonés    et à des composés ali  phatiques, saturés,     sulfonés    ou à des combi  naisons sulfonées contenant des alcools, des  aldéhydes et des cétones, gras, supérieurs, tels  que par exemple ceux contenant de 8 à  24 atomes de carbone.  



  Si on le désire, le procédé     d'extraction     ou de séparation de la présente invention peut  être appliqué à des produits sulfonés conte  nant d'autres pourcentages de S03 que 4 à  10     %,    indiqués comme étant ceux obtenus par       sulfonation    ordinaire.

Claims (1)

1. REVENDICATION Procédé de traitement d'un mélange con tenant des matières organiques sulfonées et des composés non sulfonés, en vue d'augmen- ter la teneur en matières sulfonées de ce mé lange, caractérisé en ce que l'on mélange à ce dernier au moins un solvant organique liquide capable de dissoudre les composés non sulfo- nés et de former avec eux, sans adjonction d'un autre liquide, une couche se séparant des matières organiques sulfonées, la quantité em ployée de solvant étant supérieure à celle ab sorbée dans les matières organiques sulfonées,

   en ce qu'on opère ensuite de façon que le mé lange obtenu se sépare en deux couches dont l'une est formée par ledit solvant et les com posés non sulfonés dissous, l'autre contenant les matières organiques sulfonées, puis en ce que l'on enlève la couche contenant les com posés non sulfonés. SOUS-REVENDICATIONS 1 Procédé selon la revendication, dans lequel le solvant utilisé est facilement volatil. 2 Procédé selon la revendication, dans lequel le solvant est un hydrocarbure halogéné.

   3 Procédé selon la revendication, dans lequel le solvant est un dérivé halogéné et oxydé d'un hydrocarbure. 4 Procédé selon la revendication, dans lequel le solvant est un mélange d'hydrocarbures halogénés. 5 Procédé selon la revendication, dans lequel le solvant est un dichlorure d'alcoylène. 6 Procédé selon la revendication et la sous- revendication 2, dans lequel le solvant est un dichlorure d'éthylène.

   7 Procédé selon la revendication et les sous- revendications 1 et 3,. dans lequel le solvant est du dichloréthyléther.