DE908052C - Verfahren zur Herstellung konzentrierter waesseriger Emulsionen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung konzentrierter wässeriger Emulsionen Wässerige Emulsionen von wasserunlöslichen Stoffen, wie Paraffin, Wachse, Fette, Öle u. dgl., werden mit Hilfe von Ernulgatoren, als deren ältester Vertreter wohl dieAlkaliseife zu betrachten ist, hergestellt. Die Beständigkeit solcher Emulsionen läßt sich durch Zusatz von Schutzkolloiden, wie Leim, Stärke u. dgl., erhöhen. Vielfach genügen zur Emulsionsbildung bereits solche Schutzkolloide allein, und die Mitverwendung der eigentlichen Emulgatoren kann unterbleiben.
• Wesentlich schwieriger ist bereits die Herstellung derartiger Emulsionen, wenn sie zusammen mit Salzen mehrwertiger Metalle, insbesondere des Aluminiums, benutzt werden. Solche Fälle ergeben sich z. B. bei der wasserdichten Imprägnierung von Textilien. Sofern dabei die Bildung von Aluminiumseifen zur Erzielung einer sogenannten Schwerimprägnierung (außer einer Wasserdichtheit des Gewebes wird noch eine gewisse Fülle und Steifheit gewünscht) beabsichtigt ist, wird vorzugsweise mit Seife und Aluminiumsalzen in getrennten Bädern gearbeitet, da Aluminiumseifen sehr schwer emulgierbar sind und zu diesem Zweck erhebliche Mengen an Schutzkolloiden erfordern würden. Werden wässerige Emulsionen von Paraffin und Wachsen hergestellt, die mit Aluminiumsalzen vermischt werden, so wählt man einen möglichst niedrigen Gehalt an Alkaliseife, um nicht noch zusätzlich erhebliche Mengen an Schutzkolloiden zur Dispergierung der entstandenen Aluminiumseifen zu benötigen. Schutzkolloide mußten jedoch auch bei geringem Gehalt an Alkaliseifen oder sogar deren völligem Fehlen nach den bisherigen Verfahren mit verwendet werden.
• Es wurde nun gefunden, daß man konzentrierte wässerige Emulsionen von Gemischen aus Paraffinkohlenwasserstoffen und Wachsen, die zugleich Aluminiumsalze enthalten, völlig ohne Mitverwendung von Schutzkolloiden herstellen kann, wenn man das verflüssigte Gemisch aus Paraffinkohlenwasserstoffen und Wachsen in üblichen Misch- oder Emulsionsvorrichtungen mit wässerigen Lösungen von basischen Aluminiumsalzen innig vermischt. Unter basischen Aluminiumsalzen sind wasserlösliche Aluminiumverbindungen zu verstehen, die auf i Äquivalentgewicht Aluminium weniger als i Äquivalentgewicht eines anorganischen oder organischen Säurerestes enthalten. Die Wachse müssen dabei mindestens eine kleine Menge an freien Säuren besitzen, d. h. zum mindesten eine niedrige Säurezahl von etwa 5 aufweisen, oder die Emulsionsbildung wird andernfalls durch Zusatz von etwa fo% des Paraffin-Wachs-Gemisches an einer höheren Fettsäure zu diesem erreicht. Geeignet ist z. B. Stearin-, Öl- oder Montansäure.
• Die emulgierende Wirkung ist um so überraschender, als der Zusatz von Aluminiumsalzen zu Emulsionen von Wachsen und Paraffinen nach Anschauung der Technik gerade die Mitverwendung von Schutzkolloiden erfordert, um eine Zerstörung der Dispersion zu verhindern (s. z. B. französische Patentschrift 662 93i). Wesentlich ist allerdings für das Verfahren der vorliegenden Erfindung die Verwendung basischer Aluminiumsalze, da mit tertiären Salzen keine Emulsionsbildung zu erzielen ist.
• Die Mengenverhältnisse zwischen Wachs und Paraffinkohlenwasserstoffen einerseits und Aluminiumsalzen anderseits hängen von der Konzentration der herzustellenden Emulsion sowie der Art der benutzten Bestandteile ab. Im allgemeinen läßt sich sagen, daß für die Herstellung von Emulsionen, die etwa 2o Ila und mehr nicht wässerige Bestandteile enthalten, die Mengenverhältnisse der beiden Bestandteile innerhalb weiter Grenzen schwanken können. Stabile verdünnbare Produkte entstehen dabei im Verhältnis von i Teil Aluminiumoxyd auf etwa 1/2 bis 7 Teilen Paraffin-Wachs-Gemisch. Liegt die Konzentration der Emulsion niedriger, so muß der Gehalt an Aluminiumsalzen im Verhältnis zu dem an Paraffin und Wachs um so höher sein.
• Die Emulsionen sind gegen die Härtebildner des Wassers und gegen Säuren weitgehend unempfindlich. Eine Beständigkeit gegen alkalische Stoffe läßt sich durch Zusatz bzw. Verwendung organischer Oxysäuren erzielen. Es kann unter Umständen der Fäll eintreten, daß die Emulsionen nach längerem Stehen aufrahmen oder flockige Abscheidungen geben, ohne sich jedoch zu entmischen. Durch Verrühren läßt sich der gleichmäßige Verteilungszustand leicht wiederherstellen.
• Unter konzentrierter Emulsion im Sinn der vorliegenden Erfindung wird eine solche verstanden, die zur Verwendung mit der mehrfachen Wassermenge verdünnt wird.
• Unter den Paraffinkohlenwasserstoffen werden nicht nur die reinen Paraffine, sondern auch verzweigt-kettige, paraffinartige Kohlenwasserstoffe, wie z. B. die Ceresine, verstanden.
• Die Emulgierung nach der vorliegenden Erfindung kann so vorgenommen werden, daß das verflüssigte Gemisch von Paraffinkohlenwasserstoffen und Wachsen mit der basischen Aluminiumsalzlösung innig vermischt wird. Man kann aber auch so vorgehen daß man erst das Wachs mit der basischen Aluminiumsalzlösung vermischt und dann in diese Voremulsion die verflüssigten Paraffinkohlenwasserstoffe einarbeitet.
• Die erfindungsgemäß hergestellten Emulsionen sind für technische Zwecke, wie Maueranstriche, Isolierung von Bauwerken, Behandlung von Faserstoffen u. dgl., geeignet. Beispiel i In einen Kreiselmischer werden 30 kg einer Aluminiumformiatlösung (2o % Ale 03 und 28 0/0 Ameisensäure) gegeben, auf etwa 6o° erwärmt und ein geschmolzenes Gemisch von 12 kg Hartwachs (Säurezahl ig, Verseifungszahl 2i, Hydroxylzahl 85) und 7,5 kg Paraffin eingerührt. Nach etwa fo Minuten gibt man langsam noch 6o 1 Wasser von etwa 6o° hinzu und kühlt unter Rühren auf 250e ab. Die entstandene Emulsion ist leicht mit kaltem Wasser zu verdünnen. Beispiele 2 kg einer Aluminiumdiacetatlösung (6% A1203), 41 heißes Wasser, 1/z kg geschmolzenes Montanwachs (Säurezahl 27, Jodzah145, Schmelzpunkt48°) und 1/2 kg geschmolzener Ozokerit (Schmelzpunkt etwa 6o°) werden vorgemischt und dann zweimal durch eine Homogenisierdüse gepreßt. Die entstandene Emulsion ist dickflüssig und läßt sich mit Wasser leicht verdünnen. Eine etwaige Rufrahmung kann durch Verrühren leicht wieder beseitigt werden.
• Beispiel 3 2o Teile Ceresin und 8o Teile eines Wachses, dessen Säurezahl gleich 38, Verseifungszahl gleich 65 und Schmelzpunkt etwa 62° ist, werden miteinander verschmolzen. Hierauf werden sie in ioo Gewichtsteile einer heißen basischen Aluminiumchloridlösung, welche 25% A1203 und 8% Chlor enthält, langsam eingerührt. Nach innigem Verrühren in einem Kreiselmischer und eventuellem Nachhomogenisieren erhält man eine äußerst stabile Emulsion, weiche sich leicht mit Wasser auf jede gewünschte Konzentration verdünnen läßt.
• Beispiel 4 In 15 kg einer basischen Aluminiumformiatlösung, die 2o % A120,3 und 28% Ameisensäure enthält, wird in einem Turbomischer ein geschmolzenes Gemisch von fo kg reinem Bienenwachs, 5 kg .Ceresin und 1,5 kg Ölsäure eingerührt. Hierauf werden 2o bis 301 Wasser zugegeben und die Mischung kalt gerührt. Die entstandene Emulsion zeigt gegebenenfalls beim Stehen Rufrahmungen, die sich aber durch Verrühren leicht wieder beseitigen lassen.
• Es ist bereits bekannt, Emulsionen durch Emülgierung von Paraffin oder Fettstoffen mit einer wässerigen Lösung eines Schutzkolloides und eines Aluminiumsalzes herzustellen. Bei dem vorliegenden Verfahren wird das Schutzkolloid eingespart, indem Aluminiumsalze und Fettstoffe in ganz bestimmter Weise aufeinander abgestellt werden. Trotz des fehlenden Schutzkolloides sind die Eigenschaften der Emulsionen mindestens ebensogut wie die der schutzkolloidhaltigen, es lassen sich sogar Abscheidungen in den verdünnten Emulsionen leichter wieder einrühren als bei diesen. Als Schutzkolloid nimmt man vielfach Gelatine, welche infolge der hohen Viskosität ihrer wässerigen Lösungen bei der Emulgierung einen beträchtlichen Kraftaufwand erfordert. Solche Emulsionen müssen auch im allgemeinen vor ihrer Verwendung zwecks Verdünnung aufgeschmolzen werden. Auch diese Nachteile fallen bei den Emulsionen laut vorliegender Erfindung weg.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung konzentrierter wässeriger Emulsionen von Wachsen und Paraffinkohlenwasserstoffen, die lösliche basische Aluminiumsalze enthalten und sauer reagieren, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Gemisch aus Paraffinkohlenwasserstoffen und Wachsen mit einer Mindestsäurezahl von etwa 5 in verflüssigtem Zustand einerseits und wässerige Lösungen von basischen Aluminiumverbindungen anderseits ohne Mitverwendung von Schutzkolloiden in üblichen Vorrichtungen innig vermischt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man die Emulgierfähigkeit der Wachse durch Erhöhung ihrer Säurezahl, d. h. durch Zusatz kleiner Mengen an höheren Fettsäuren (etwa ioo/o vom Paraffin-Wachs-Gewicht) verbessert. Angezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 716 746; USA.-Patentschriften Nr. 2 015 86q., 2 oi5 865, 2111402.