193005. lajstromszámú szabadalom • Eljárás anionaktív tenzidként alkalmazható glicin-nátrium-szulfometilát előállítására és a tenzideket tartalmazó papíripari ragasztó vagy írezőanyag
193005 A találmány tárgya eljárás anionaktív tenzidként alkalmazható glicin-nátrium-szulfometilát előállítására, és tenzidet tartalmazó papíripari ragasztó vagy irezőanyag. Ismeretes, hogy azokat a kapilláraktlv anyagokat, amelyek egy adott oldószerben 1 tömeg % alatti koncentrációban alkalmazva nagymértékű felületi feszültség csökkenést okoznak, felületaktív anyagoknak nevezzük. A felületaktív anyagok felületi feszültség csökkentő hatása leginkább vizes oldataikban jut érvényre, ugyanis a víz viszonylag nagy felületi feszültséggel rendelkezik. Ha a víz felületi feszültségét felületaktív anyaggal csökkentjük, ezzel általában együtt jár, hogy az oldat nedvesítő, emulgeáló és diszpergálóképessége, esetleg habzása is növekszik. A tenzidek igen lényeges tulajdonsága továbbá, hogy egy meghatározott koncentrációnál töményebb oldataikban szubmikroszkópos méretű asszociátumokat (micellákat) képeznek. Tekintettel arra, hogy ezek mérete a kolloid rendszerek tartományába esik (részecskeméret 10-7-10-4 cm), a tenzidoldat már nem valódi, hanem kolloid oldatként viselkedik. A kolloid méretű micellák jelenlétével magyarázható, hogy például számos, a vízben egyébként nem oldódó anyag képes oldódni; az „oldódás“ ebben az esetben lényegében a kolloid részecskékben, a micellákban történik, nem pedig az oldószerben. A felületaktív anyagokat kémiai szerkezetük szerint anionaktív, kationaktiv, nemionos és amfoter típusú csoportokba lehet sorolni. A hivatkozott felületaktív anyag típusok jellegzetes képviselőit a következőkben ismertetjük részletesen. Anionaktív tenzidek 1) Zsírsav-szappanok A szappanok kémiailag különböző zsírsavak sóinak keverékei. 2) Szulfátok A szulfát-típusú tenzidek savanyú kénsavészterek sói, amelyekben a kénatom oxigénatomon keresztül kapcsolódik a szénatomhoz. Ilyen vegyületek: a) primer alkil-szulfátok; melyekben a kénsav-észter-csoport primer szénatomhoz kapcsolódik. A primer alkil-szulfátokat 12-18 szénatomszámú egyenes szénláncú primer alkoholokból különböző szutíatálási eljárásokkal állítják elő. b) szekunder alkil-szulíátok; melyekben a kénsav-észter-csoport szekunder szénatomhoz kapcsolódik. Ezek a vegyületek előállíthatok szekunder alkoholok szulfatálásával. c) szulfátéit olajok, zsírok'; mely vegyületek előállításához kiindulási anyagként kettőskötést és/vagy hidroxilcso-2 1 portot tartalmazó természetes zsírok és olajok használhatók. A szulfatálás során számos mellékreakció is lejátszódik, így a kapott végtermék nem egységes. d) egyéb szulfátok; melyek zsíralkohol és etilén-oxid addíciójával kapott alkil-poli(etilénglíkol)-étert szulfátéivá nyerhetők. A szulfatálást legtöbbször klór-szulfonsavval végzik. e) alkil-benzol-szulfonsavak sói; melyeket úgy állítanak elő, hogy alkil-benzol-szulfonsavakat 10-18 szénatomos alkilláncot tartalmazó alkil-benzolból óleummal, kén-trioxiddal vagy klór-szulfonsavval reagáltatva képeznek, majd a kapott vegyületet amino-alkoholokkal semlegesítik. Annak függvényében, hogy az oldallánc egyenes vagy elágazó, kétféle alkil-benzol-szulfonsavat különböztetünk meg, úgy mint — egyenesláncú dodecil-benzol-szulfonsav (nátriumsó) és — elágazó láncú tetrapropilén-benzol-szulfonsav (nátriumsó). Ez utóbbi felületaktív anyag külön hátránya, hogy biológiailag nem lebontható. f) alkil-naftalin-szulfonsavak sói; melyek közül gyakorlati fontossága az alkil-naftalin-szulfonsavak Na-sóinak van, mint amilyenek például a naftalin-szulfonsavas formaldehid kondenzációs termékek Na-sói. Kationaktív tenzidek 1) Ammóniumsók Ilyen vegyületek például a monoalkil-ammóniumsók. A rövidszénláncú alkil-aminok vízben oldható alkil-ammónium-hidroxidokat képeznek, ezek a legegyszerűbb kationaktív tenzidek. 2) Kvaterner ammóniumsók A kvaterner nitrogénatomot tartalmazó vegyületeket elméletileg-úgy lehet előállítani, hogy az ammonium négy hidrogénatomját négy szénhidrogéncsoporttal helyettesítik. a) alkil-trimetil-ammóniumsók; a kvaterner ammóniumsók előállításához legegyszerűbb eljárás a primer-zsíratkil-aminok kvaternerezése rövidszénláncú alkil-halogenidekkel vagy rövidszénláncú dialkil-szulfátokkal. b) dialkil-dimetil-ammóniumsók; a szekunder zsíralkil-aminok is hasonlóan kvaternerezhetök, mint az előző vegyületcsoport. c) N-alkil-piridiniumsók; melynek eJőállítására piridint alkilezőszerrel, így alkil-halogenidekkel kvaternereznek. Megfelelő hasszúságú alkillánc bevitelével felületaktív N-alkil-piridinium-halogenideket lehet előállítani (például lauril- vagy cetil-piridinium-klorid alkalmazásával). Nemionos tenzidek 1) Etilén-oxid adduktok Felületaktív tulajdonságú etilén-oxid adduktok etilén-oxid vagy polietilénglikol-éter felhasználásával egyaránt előállíthatok. 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
