EP0440730A1 - Verfahren zur herstellung von hoch sulphatierten fettsäurederivaten - Google Patents

Verfahren zur herstellung von hoch sulphatierten fettsäurederivaten

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EP0440730A1
EP0440730A1 EP89912428A EP89912428A EP0440730A1 EP 0440730 A1 EP0440730 A1 EP 0440730A1 EP 89912428 A EP89912428 A EP 89912428A EP 89912428 A EP89912428 A EP 89912428A EP 0440730 A1 EP0440730 A1 EP 0440730A1
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EP
European Patent Office
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fatty acid
mixture
fatty acids
acid esters
hydrolysis
Prior art date
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Pending
Application number
EP89912428A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Reinmar PEPPMÖLLER
Kurt Dahmen
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Stockhausen GmbH and Co KG
Original Assignee
Chemische Fabrik Stockhausen GmbH
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Filing date
Publication date
Family has litigation
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Pending legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C303/00—Preparation of esters or amides of sulfuric acids; Preparation of sulfonic acids or of their esters, halides, anhydrides or amides
    • C07C303/24—Preparation of esters or amides of sulfuric acids; Preparation of sulfonic acids or of their esters, halides, anhydrides or amides of esters of sulfuric acids

Definitions

  • the invention relates to a process for the production of highly sulfated fatty acids, hydroxy fatty acids and / or oxyalkylated hydroxy fatty acids.
  • the degree of sulfation indicates what percentage of the fatty acids contained in the product under investigation are actually sulfating are, where it is arbitrarily assumed that the total organically bound sulfuric acid (calculated as SO 3 ) is in the form of ricinoleic acid monosulfuric acid ester (HP Kaufmann, analysis of fats and fat products, Springer-Verlag 1958, page 1495). Because of the performance properties, a degree of sulfation of at least 50% was and is desired, in this sense the terms "highly sulfated” and "high degree of sulfation" are used below.
  • DE-OS 36 06 868 describes a possibility of separating unsulfated fractions from a sulfonation mixture without using a solvent. According to this publication, foreign substances with a demulsifying effect are added in the production of unsaturated fatty acid lower alkyl ester sulfonates. It is recommended to add 5 to 400 parts by weight of sorbitan or glycerol fatty acid esters and 5 to 300 parts by weight of a low molecular weight alcohol per 100% by weight of sulfonated ester.
  • the present invention is therefore based on the object of providing a process for the production of highly sulfated fatty acids, hydroxy fatty acids and / or oxyalkylated hydroxy fatty acids which, on the one hand, makes it possible to avoid the use of solvents, the associated toxicity problems and the expenditure on apparatus, and others on the other hand, it does not require the addition of foreign substances that can impair the application properties of the end products.
  • the reaction mixture which also contains unsulfated starting products in addition to the sulfated esters, is neutralized and, if appropriate after the brine has been separated off, the neutral ester sulfate is diluted with water.
  • the alkaline solution obtained is hydrolysed at temperatures between 20 ° C.
  • a water-insoluble oil layer consisting of unsulfated esters being removed from the aqueous solution Phase which contains the desired sulfated fatty acids and from which these can subsequently be isolated.
  • the normally neutral ester sulfate obtained from the sulfation reaction is diluted with at least half the amount by weight, more preferably twice to three times the amount by weight of water, based on the weight of the ester sulfate mixture.
  • a water content of the alkaline mixture at the start of the hydrolysis of 60 to 95% by weight, preferably 70 to 90% by weight, based on the mixture as a whole, is advantageous.
  • the optionally desalted ester sulfate mixture can be mixed with 10% by weight to 50% by weight of an already hydrolyzed ester sulfate, based on the non-hydrolyzed ester sulfate, and then subjected to further hydrolysis at temperatures of at least 20 ° C. the.
  • the hydrolysis can take place without pressure or under pressure.
  • Suitable starting products are unsaturated fatty acid esters, saturated or unsaturated hydroxy fatty acid esters or the alkoxylation products of saturated or unsaturated hydroxy fatty acid esters of water-soluble mono- or dihydric alcohols, such as methanol, ethanol, n-propanol, i-propanol, ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3- Propylene glycol, 1,4-butylene glycol and hexylene glycol.
  • oleic acid methyl ester tall oil fatty acid methyl ester, fish oil fatty acid methyl ester, rapeseed oil fatty acid methyl ester, oleic acid ethyl ester, oleic acid isopropyl ester, ethylene glycol dioleate, 1,2-propylene glycol dioleate, castor fatty acid methyl ester, castor fatty acid fatty acid ethyl ester and the alkanes are preferred, and are alkoxylated fatty acid ethyl ester and the alkali metal ester of fatty acids, and the alkoxylated fatty acid fatty acid ester, and the alkoxylated fatty acid ester, and are the alkoxylated fatty acid fatty acid ester and the alkoxylated fatty acid ester, and the alkoxylated fatty acid ester, and are the
  • the starting products mentioned can be used alone or in a mixture and are preferably essentially free of fatty acids.
  • the starting esters contain portions of non-sulfatable saturated esters, which, however, do not interfere with the process according to the invention and which can be separated from the desired sulfated products together with the unsulfated unsaturated esters.
  • fatty acid esters with the lowest possible splitting should preferably be used.
  • the degree of sulfation achieved does not play a decisive role in the conversion of these esters with sulfuric acid or oleum to the ester sulfates, which can be carried out by customary methods.
  • the dilution step according to the invention leads to phase separation into an upper, oily phase and a lower, aqueous phase containing the desired sulfated fatty acids.
  • the upper oil phase which is also referred to as "neutral oil", contains essentially unsulfated esters.
  • Any alkali suitable for splitting fat can be used for alkaline saponification, in particular strong alkalis such as sodium hydroxide solution and potassium hydroxide solution.
  • strong alkalis such as sodium hydroxide solution and potassium hydroxide solution.
  • the easy saponifiability of the fatty acid ester sulfates also enables the use of weaker bases such as ammonia or amines.
  • the amount of lye depends on the desired proportion of sulfated soap and alcohol in the ester sulfate solution and can be freely selected between a 10 and 100% breakdown of the ester sulfate.
  • the alkali treatment in the presence of larger amounts of water according to the invention leads practically exclusively to saponification of the fatty acid ester sulfate.
  • the alkaline solution is heated to a temperature between 20.degree. C. and 160.degree. C., preferably between 40 and 90.degree. C., until the alkali is used up and the unsulfated components separate in the form of the upper neutral oil layer.
  • a larger amount of alkali than the organically bound sulfuric acid content should be avoided, since the unsulfated ester would also be split in the event of excess alkali.
  • ester sulfate mixture obtained from the sulfation reaction has to be stored temporarily, it can be advantageous to carry out an alkaline stabilization by neutralizing the acid ester sulfate with a small excess of alkali in order to avoid uncontrolled acid splitting. This excess of lye must then be taken into account when the lye is added later, so that the total amount added is at most equivalent to the organically bound sulfuric acid content.
  • the clear or milky aqueous solution of the sulfation mixture becomes increasingly cloudy and finally oil separates out.
  • the phase separation can be physically accelerated, e.g. using centrifuges or packed columns.
  • the time until oil separation begins largely depends on the type of fatty acid ester, the inorganic salt content and the temperature of the treatment. While sulfated esters of the primary alcohols rapidly separate the unsulfated portions in the process according to the invention, the separation takes place more slowly with the sulfated esters of dihydric alcohols; the latter also have a greater tendency to permanently absorb the neutral oil components.
  • the process is optimized in individual cases by varying the temperature and - via the amount of lye - the degree of saponification.
  • the sulfated ester additionally used can be both the same and the same with respect to the fatty acid base and / or the degree of sulfation.
  • the process according to the invention can be carried out batchwise or continuously in the individual stages.
  • the alkaline ester sulfate solution is briefly heated under pressure, for example within a tube or falling film reactor, the required saponification temperature must be adapted to the reactor geometry and the flow rate.
  • the rule here is that a reduction in the residence time of the ester sulfate solution in the
  • Heating section requires an increase in the saponification temperature.
  • a g of an ester sulfate or ester sulf prepared with concentrated sulfuric acid and neutralized with sodium hydroxide solution Fat mixes, which had a degree of sulfation S 1 at an SO 3 content of B%, were diluted with 2,000 ml of softened water. Thereafter, an amount of 45% sodium hydroxide solution equimolar to the SO 3 content was added (amount C). After vigorous mixing, the alkaline solution was heated to approx. 50 ° C., causing severe clouding and finally formation of layers. The phase separation gave D g of unsulfated fatty acid ester.

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
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  • Fats And Perfumes (AREA)
  • Acyclic And Carbocyclic Compounds In Medicinal Compositions (AREA)

Description

Verfahren zur Herstellung hochsulfatierter Fettsäuren
und Fettsäurederivate
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von hochsulfatierten Fettsäuren, Hydroxifettsäuren und/oder oxalkylierter Hydroxifettsäuren.
Die Umsetzung von Fettsäuren und Fettsäureestern mit Schwefelsäure oder Oleum zur Herstellung von wasserlöslichen bzw. mit Wasser mischbaren Produkten mit oberflächenaktiven Eigenschaften hat eine breite industrielle Anwendung gefunden. Ausgehend von beispielsweise Rizinusöl, Olivenöl, SojabohnenÖl, Sonnenblumenöl, Talg oder verschiedenen Fischölen, sowie den darin gebundenen, durch Verseifung erhältlichen natürlichen Fettsäuren konnten abhängig von bestimmten Reaktionsbedingungen sogenannte "sulfatierte Öle" für die unterschiedlichsten Anwendungszwecke erzeugt werden.
Ein besonders bekannter Vertreter dieser Stoffklasse ist sulfatiertes Rizinusöl, welches bis heute unter der Bezeichnung "Türkischrotöl" im Handel ist.
Nach einem in dem DRP 561 715 beschriebenen Verfahren gelingt es, durch Kurzzeitsulfatierung mit großen Schwefelsäuremengen unter intensiver Kühlung Produkte mit außerordentlicher Säure- und Salzbeständigkeit herzustellen. Die analytischen Untersuchungen ergaben, daß diese außergewöhnlichen Netzmittel einen wesentlich höheren Gehalt an organisch gebundenem Schwefel aufweisen, als mit anderen Verfahren erhältlich ist.
Diesen Ergebnissen entsprechend gingen die Bemühungen dahin, einen möglichst hohen Sulfatierungsgrad zu erreichen. Der Sulfatierungsgrad gibt an, wieviel Prozent der im untersuchten Produkt enthaltenen Fettsäuren tastächlich sulfatiert sind, wobei willkürlich angenommen wird, daß die gesamte organisch gebundene Schwefelsäure (berechnet als SO3 ) in Form von Rizinolsäure-Monoschwefelsäureester vorliegt (H.P. Kaufmann, Analyse der Fette und Fettprodukte, Springer-Verlag 1958, Seite 1495). Wegen der anwendungstechnischen Eigenschaften war und ist insbesondere ein Sulfatierungsgrad von mindestens 50 % erwünscht, in diesem Sinn wird im folgenden die Bezeichnung "hochsulfatiert" bzw. "hoher Sulfatierungsgrad" verwendet.
Eine Steigerung des Sulfatierungsgrades auf Werte über 50 % setzt nach bekannten Verfahren die Verwendung von Lösungsmitteln, beispielsweise Trichlorethylen, voraus. Hierbei dient das Lösungsmittel einerseits als Verdünnungsmittel während der Sulfierung und andererseits als Mittel zur Abtrennung der nicht sulfierten Anteile aus dem Reaktionsprodukt.
Eine Möglichkeit, nicht sulfierte Anteile ohne Verwendung eines Lösungsmittels aus einem Sulfierungsgemisch abzutrennen, ist in der DE-OS 36 06 868 beschrieben. Nach dieser Veröffentlichung werden bei der Herstellung ungesättigter Fettsäureniedrigalkylester-Sulfonate artfremde Substanzen mit Demulgatorwirkung zugesetzt. Empfohlen werden pro 100 Gew.-% sulfoniertem Ester Beigaben von 5 bis 400 Gew. -Teilen Sorbitan- oder Glycerinfettsäureester sowie 5 bis 300 Gew.- -Teile eines niedrigmolekularen Alkohols.
Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung hochsulf atierter Fettsäuren, Hydroxifettsäuren und/oder oxalkylierter Hydroxifettsäuren bereitzustellen, welches einerseits ermöglicht, den Einsatz von Lösungsmitteln, die damit verbundenen Toxizitätsprobleme und den apparativen Aufwand zu vermeiden und welches anderer seits ohne den Zusatz artfremder Stoffe auskommt, die die anwendungstechnischen Eigenschaften der Endprodukte beeinträchtigen können.
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren gemäß der Erfindung gelöst, bei dem nach Durchführung der an sich bekannten Sulfatierung das Reaktionsgemisch, welches neben den sulfatierten Estern auch unsulfatierte Ausgangsprodukte enthält, neutralisiert wird und gegebenenfalls nach Abtrennung der Salzsole das neutrale Estersulfat mit Wasser verdünnt wird. Nach Zugabe einer dem organisch gebundenen Schwefelsäuregehalt äqui- oder submolaren Laugenmenge wird bei Temperaturen zwischen 20 °C und 160°C, vorzugsweise zwischen 40 und 90°C die erhaltene alkalische Lösung hydrolysiert, wobei sich eine aus unsulfatierten Estern bestehende, wasserunlösliche Ölschicht von der wässrigen Phase, die die erwünschten sulfatierten Fettsäuren enthält und aus der diese anschließend isoliert werden können, abscheidet.
Vorzugsweise wird das aus der Sulfatierungsreaktion erhaltene, normalerweise neutral eingestellte Estersulfat mit mindestens der halben Gewichtsmenge, weiter bevorzugt der doppelten bis dreifachen Gewichtsmenge Wasser, bezogen auf das Gewicht des Estersulfatgemischs, verdünnt.
Vorteilhaft ist ein Wassergehalt der alkalischen Mischung zu Beginn der Hydrolyse von 60 bis 95 Gew.-%, vorzugsweise 70 bis 90 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmischung.
Erfindungsgemäß kann das gegebenenfalls entsalzte Estersulfatgemisch mit 10 Gew.-% bis 50 Gew.-% eines bereits hydrolysierten Estersulfats, bezogen auf das nichthydrolysierte Estersulfat, vermischt und anschließend der weiteren Hydrolyse bei Temperaturen von mindestens 20°C unterworfen wer den. Die Hydrolyse kann drucklos oder unter Druck erfolgen.
Geeignete Ausgangsprodukte sind ungesättigte Fettsäureester, gesättigte oder ungesättigte Hydroxifettsäureester oder die Alkoxylierungsprodukte gesättigter oder ungesättigter Hydroxifettsäureester von wasserlöslichen ein- oder zweiwertigen Alkoholen, wie Methanol, Ethanol, n-Propanol, i-Propanol, Ethylenglykol, 1,2-Propylenglykol, 1,3-Propylenglykol, 1,4-Butylenglykol und Hexylenglykol.
Leicht zugängliche Fettsäureester wie Ölsäuremethylester, Tallölfettsäuremethylester, Fischölfettsäuremethylester, Rapsölfettsäuremethylester, Ölsäureethylester, Ölsäureisopropylester, Ethylenglykoldioleat, 1,2-Propylenglykoldioleat, Rizinusfettsäuremethylester, Rizinusfettsäureethyl- ester und die alkoxylierten Derivate der Rizinusfettsäureester, soweit sie wasserunlöslich sind, sind bevorzugt.
Die genannten Ausgangsprodukte können allein oder im Gemisch eingesetzt werden und sind vorzugsweise im wesentlichen frei von Fettsäuren.
Je nach Provenienz enthalten die Ausgangsester Anteile von nichtsulfatierbaren gesättigten Estern, die das erfindungsgemäße Verfahren jedoch nicht stören und die zusammen mit den nicht sulfatierten ungesättigten Estern von den erwünschten sulfatierten Produkten abgetrennt werden können.
Freie Fettsäuren und Seifen können jedoch das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren beeinträchtigen. Daher sollten dann, wenn sehr hohe Trennleistungen gefordert werden, bevorzugt Fettsäureester mit geringstmöglicher Aufspaltung eingesetzt werden. Bei der Umsetzung dieser Ester mit Schwefelsäure oder Oleum zu den Estersulfaten, die nach üblichen Methoden erfolgen kann, spielt der erreichte Sulfatierungsgrad keine entscheidende Rolle.
Der erfindungsgemäße Verdünnungsschritt führt unter Zugabe von Basen zur Phasentrennung in eine obere, ölige Phase und eine untere, wäßrige, die gewünschten sulfatierten Fettsäuren enthaltende Phase. Die obere Ölphase, die auch als "Neutralöl" bezeichnet wird, enthält im wesentlichen unsulfatierte Ester.
Zu der alkalischen Verseifung kann jede zur Fettspaltung geeignete Lauge verwendet werden, insbesondere starke Laugen wie Natronlauge und Kalilauge. Die leichte Verseifbarkeit der Fettsäureestersulfate ermöglicht jedoch auch den Einsatz schwächerer Basen wie Ammoniak oder Amine.
Die Laugenmenge richtet sich nach dem gewünschten Anteil sulfatierter Seife sowie Alkohol in der Estersulfatlösung und kann zwischen einer 10- und 100 %igen Aufspaltung des Estersulfats frei gewählt werden.
Die Alkalibehandlung in Gegenwart größerer Wassermengen gemäß der Erfindung führt praktisch ausschließlich zu einer Verseifung des Fettsäureestersulfats.
Eine Hydrolyse der unsulfatierten Anteile des Gemischs findet höchstens in einem zu vernachlässigenden Ausmaß statt.
Die alkalische Lösung wird so lange auf eine Temperatur zwischen 20°C und 160°C, bevorzugt zwischen 40 und 90°C, erhitzt, bis die Lauge verbraucht ist und die unsulfatierten Anteile sich in Form der oberen Neutralölschicht abscheiden. Eine größere als dem organisch gebundenen Schwefelsäuregehalt äquivalente Laugenmenge ist zu vermeiden, da bei Laugenüberschuß auch der unsulfatierte Ester gespalten würde.
Diese unerwünschte Verseifung kann durch Zusatz von unterstöchiometrischen Laugenmengen vermieden werden.
Wenn das aus der Sulfatierungsreaktion gewonnene Estersulfatgemisch zwischengelagert werden muß, kann es von Vorteil sein, bei der Neutralstellung des sauren Estersulfats durch einen geringen Überschuß von Lauge eine alkalische Stabilisierung vorzunehmen, um eine unkontrollierte saure Aufspaltung zu vermeiden. Dieser Laugenüberschuß muß dann bei der späteren Laugenzugabe berücksichtigt werden, so daß die zugesetzte Gesamtmenge dem organisch gebundenen Schwefelsäuregehalt höchstens äquivalent ist.
Während der Verseifungsreaktion wird die je nach Sulfatierungsgrad klare oder milchige wässrige Lösung des Sulfatierungsgemischs zunehmend trüber und es scheidet sich schließlich Öl ab. Die Phasentrennung kann physikalisch beschleunigt werden, z.B. mittels Zentrifugen oder Füllkörperkolonnen.
Die Zeit bis zum Beginn der Ölabscheidung hängt weitgehend von der Art des Fettsäureesters, dem anorganischen Salzgehalt und der Temperatur der Behandlung ab. Während sulfatierte Ester der primären Alkohole bei dem erfindungsgemäßen Verfahren schnell die unsulfatierten Anteile abscheiden, erfolgt die Abscheidung bei den sulfatierten Estern zweiwertiger Alkohole langsamer; die letzteren neigen auch stärker zu einer bleibenden Aufnahme der Neutralölanteile. Die Verfahrensoptimierung erfolgt je nach Zielvorgabe im Einzelfall durch Variation von Temperatur und - über die Laugenmenge - des Verseifungsgrades. Es ist jedoch auch möglich und bisweilen empfehlenswert, einen nur träge reagierenden sulfatierten Ester mit einem schnellreagierenden Ester, z.B. einem sulfatierten Methylester, zu vermischen. Der zusätzlich eingesetzte sulfatierte Ester kann bezüglich der Fettsäurebasis und/oder des Sulfatierunggrades sowohl gleich als auch ungleich sein.
Die Mitverwendung des im Hinblick auf die nachfolgende Hydrolyse und Phasentrennung geeigneten Zusatzesters direkt bei der Sulfatierungsreaktion, so daß bereits ein Gemisch verschiedener geeigneter Ester gemeinsam sulfatiert und anschließend den weiteren erfindungsgemäßen Schritten unterworfen wird, ist vorteilhaft.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann in den einzelnen Stufen sowohl diskontinuierlich als auch kontinuierlich durchgeführt werden. Bei Kurzzeit-Erhitzung der alkalischen Estersulfatlösung unter Druck, beispielsweise innerhalb eines Röhren- oder Fallfilmreaktors, ist die erforderliche Verseifungstemperatur der Reaktorgeometrie und der Durchflußgeschwindigkeit anzupassen. Hierbei gilt die Regel, daß eine Verkürzung der Verweilzeit der Estersulfatlösung in der
Heizstrecke eine Erhöhung der Verseifungstemperatur erfordert.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird anhand der nachfolgenden Beispiele, die in Form allgemeiner Arbeitsvorschriften I bis IV mit den zugehörigen Tabellen dargestellt sind, erläutert.
Allgemeine Arbeitsvorschrift I
A g eines mit konzentrierter Schwefelsäure hergestellten und mit Natronlauge neutralisierten Estersulfates bzw. Estersul fatgemisches, welches bei einem SO3-Gehalt von B % einen Sulfatierungsgrad S1 aufwies, wurden mit 2.000 ml enthärtetem Wasser verdünnt. Danach wurde eine dem SO3-Gehalt äquimolare Menge 45%ige Natronlauge zugesetzt (Menge C). Nach kräftiger Durchmischung wurde die alkalische Lösung auf ca. 50 °C erhitzt, wobei starke Eintrübung und schließlich Bildung von Schichten erfolgte. Die Phasentrennung ergab D g unsulfatierten Fettsäureester.
Aus der unteren, wäßrigen Phase wurde nach Zusatz von Mineralsäure (pH= 4) und Kochsalz das sulfatierte Fettsäuresulfat erhalten. Die Sulfatierungsgrade der Ausgangs- und Endprodukte (S1 und S2) sind der Tabelle I zu entnehmen.
Die Hydrolyse bei den Beispielen h und i wurde mittels 45 %iger Kalilauge bzw. konzentrierter Ammoniaklösung durchgeführt.
Allgemeine Arbeitsvorschrift II
A g eines mit konzentrierter Schwefelsäure hergestellten und mit Natronlauge neutralisierten Estersulfates bzw. Estersulfatgemisches, das bei einem Sθ3~Gehalt von B % einen Sulfatierungsgrad S1 aufwies, wurden mit 2.000 ml enthärtetem Wasser verdünnt. Danach wurde eine auf den SO3-Gehalt bezogene submolare Menge 45 %ige Natronlauge (Menge C) zugesetzt. Die weitere Aufarbeitung erfolgte wie unter I.
Die Versuchsergebnisses sind in Tabelle II zusammengefaßt.
Allgemeine Arbeitsvorschrift III
A g eines mit konzentrierter Schwefelsäure hergestellten und mit Natronlauge neutralisierten Estersulfats bzw. Estersul- fatgemischs, das bei einem SO3-Gehalt von B % einen Sulfatierungsgrad S1 aufwies, wurden mit 400 ml enthärteten kochendem Wasser verdünnt. Anschließend wurde die Mischung auf 80°C gebracht und eine auf den Sθ3-Gehalt bezogene äquimolare Menge 45 %ige Natronlauge zugesetzt (Menge C). Nach kräftiger Durchmischung wurde die alkalische, trübe Flüssigkeit in eine Zentrifuge gegeben und 3 Minuten bei 3000 Upm zentrifugiert (Martin Christ, Osterode; Typ UJ 3, 330 Watt). Die weitere Aufarbeitung erfolgte wie unter I.
Die Ergebnisse sind in Tabelle III dargestellt.
Die Herstellung des den allgemeinen Arbeitsvorschriften I, II und III zugrundeliegenden Ausgangsmaterials wird beispielhaft anhand des Ölsäuremethylesters beschrieben:
538 g Ölsäuremethylester (Edenor ME TI 05 der Fa. HENKEL) wurden mit 350 g konz. Schwefelsäure unter Eiskühlung (max. 10°C) bei intensivem Rühren innerhalb 1 Stunde sulfatiert. Danach erfolgte zur Neutralisation auf einen pH-Wert von 5 bis 6 und Aufarbeitung die Zugabe von 1676 g einer alkalisch-wäßrigen Lösung, die 225 g Ätznatron und 120 g Kochsalz enthielt, so schnell wie möglich. Die Temperatur stieg dabei auf ca. 80°C. Nach dem Stehenlassen der Mischung bei 50 bis 60ºC wurde die Salzlösung abgezogen und das erhaltene Estersulfat hinsichtlich Wassergehalt und Sulfatierungsgrad bestimmt (Ausbeute: 1000 g).
Wassergehalt : 40 %
Gehalt an wirksamer Substanz : 60 %
Sulfatierungsgrad: ca. 50 %
Dieses Produkt wurde den Verfahren entsprechend den allge meinen Arbeitsvorschriften I (Beispiele h, i), II (Beispiele b,c,d) und III (Beispiel a) unterworfen, wobei unsulfatierter Methylester aus der wäßrigen Phase ausgeschieden wurde und der Sulfatierungsgrad entsprechend anstieg.
Allgemeine Arbeitsvorschrift IV
Nach der allgemeinen Arbeitsvorschrift I werden A g eines mit konz. Schwefelsäure hergestellten und mit Natronlauge neutralisierten Estersulfats mit einem SO3-Gehalt von B % und eine m Sulfatierungsgrad S1 % mit 500 ml g enthärtetem Wasser verdünnt. Hydrolyse und weitere Aufarbeitung erfolgte nach der allgemeinen Arbeitsvorschrift I.
Die Ergebnisse sind in Tabelle IV dargestellt.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Verfahren zur Herstellung hochsulfatierter Fettsäuren, Hydroxifettsäuren oder oxalkylierter Hydroxifettsäuren, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
- Sulfatierung von ungesättigten Fettsäureestern
und/oder gesättigten oder ungesättigten
Hydroxifettsäureestern und/oder oxalkylierten
gesättigten oder ungesättigten Hydroxifettsäureestern, - Neutralisation des Reaktionsgemischs,
- gegebenenfalls Abtrennung der Salzsole,
Verdünnung des neutralen oder alkalisch stabilisierten Estersulfats mit Wasser,
Zugabe einer dem organisch gebundenen Schwefelsäuregehalt höchstens äquimolaren Laugenmenge,
- Hydrolyse der alkalischen Lösung bei Temperaturen
zwischen 20°C und 160°C, vorzugsweise 40 - 90°C,
- Trennung der im wesentlichen aus nicht sulfatiertem Ausgangsprodukt bestehenden Ölphase von der
die hochsulfatierten Fettsäuren enthaltenden wässrigen Phase,
- Isolierung der hochsulfatierten Fettsäuren.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verdünnung des neutralisierten, gegebenenfalls entsalzten Estersulfatgemischs mit mindestens der halben Gewichtsmenge Wasser, bezogen auf das Gewicht des Sulfatierungsgemischs, verdünnt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das neutrale, gegebenenfalls entsalzte Estersulfatgemisch mit der doppelten bis dreifachen Gewichtsmenge Wasser, bezogen auf das Gewicht des Sulfatierungsgemischs, verdünnt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Wassergehalt der alkalischen Mischung zu Beginn der Hydrolyse 60 bis 95 Gew.-% bezogen auf die Gesamtmischung, beträgt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Wassergehalt der alkalischen Mischung zu Beginn der Hydrolyse 70 bis 90 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmischung, beträgt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das gegebenenfalls entsalzte Estersulfatgemisch mit 10 Gew.-% bis
50 Gew.-% , bezogen auf das nicht hydrolysierte Estersulfat, eines bereits hydrolysierten Estersulfats vermischt und anschließend der weiteren Hydrolyse unterworfen wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydrolyse des Estersulfats unter Druck erfolgt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge kennzeichnet, daß es sich bei den eingesetzten Fettsäureestern beziehungsweise Fettsäureesterderivaten um Ester niedrigmolekularer, wasserlöslicher ein- und zweiwertiger Alkohole handelt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die ungesättigten Fettsäureester im Gemisch mit gesättigten Fettsäureestern eingesetzt werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei Einsatz eines Gemisches verschiedener Ester in die Sulfatierungsreaktion und/oder die Hydrolyse die Ester bezüglich Fettsäurebasis und/oder Sulfatierungsgrad gleich oder verschieden sein können.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die eingesetzten Fettsäureester im wesentlichen frei sind von Fettsäuren.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Hydrolysestufe eingesetzten sulfatierten Fettsäureester im wesentlich frei sind von Aufspaltungsprodukten.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydrolyse mit starken und/oder schwachen Basen durchgeführt wird.
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