CN1041290A

CN1041290A - 高熔点的产品溶于低沸点液体剂中，特别是同时漂白的方法

Info

Publication number: CN1041290A
Application number: CN89107480A
Authority: CN
Inventors: 赫尔曼·考那; 克劳斯-迪特·格利姆; 卡尔汉兹·黑尔
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 1988-09-30
Filing date: 1989-09-25
Publication date: 1990-04-18
Also published as: WO1990003216A1; EP0365831A1; DE3833230A1; KR900701383A

Abstract

为了制造特别是均匀的糊剂，把待溶解的固体加热到超过其凝固点，并在混合设备中产生1.1至10巴的操作压力和阻止溶剂蒸发这样的条件下加入作为溶剂用的液体。这种方法可以间断地或连续地进行。可以将溶解或成糊过程和漂白过程结合。最好用水作溶剂。漂白过程最好用过氧化氢来实现。这种方法一般可用在有机化学产品上，这种产品的凝固点范围约为50℃至250℃。为更好操作，可将这种产品转化成已溶解的或糊剂状的形式。

Description

本发明涉及高熔点的产品溶于低沸点液体溶剂中的一种方法。溶解概念可理解为高熔点产品一起均匀分布在低沸点的溶剂中，在这里溶解概念包括从分子分散溶液直到均匀的、容易稀释的糊剂，这取决于最终产品的浓度。高熔点产品应理解为其熔点或凝固点或冻凝点超过50℃，尤其是超过100℃，特别是超过120℃的这样一些有机化学物质。凝固点的上限对此方法无关紧要，然而基本上为单分子结构的有机化合物本性所具有的最高凝固点约为250℃。把适合于溶解固体物质和在高熔点化合物的凝固点就具有高于100毫巴蒸汽压的这样一些溶剂称为低沸点溶液。特别是这些溶剂具有在常压下低于高熔点产品凝固点的沸点，尤其是至少低于凝固点以下10℃。

在欧洲专利申请O165721AI中叙述了有机产品的漂白方法，特别是烷基多糖苷的漂白方法。在此方法中先用过氧化氢处理产品，接着用一种可放出二氧化硫的物质进行处理，为的是用这样方法得到颜色稳定的产品。这种处理方法在有机产品的含水糊剂中得到实施，但没有更详细说明这些糊剂的制法。

在美国专利说明书US3839318中叙述了实验室规模（用2摩尔葡萄糖）的烷基糖苷制备方法。在此法中，于135℃下蒸去熔体中多余的脂肪醇后，直接经过装在反应烧瓶上的冷凝器加入水，因而得到固体含量为70%及pH值为5.7的糊剂（见第6栏第56至62行）。根据这篇公开另外段落的说明，这种pH值为4.3的含水糊剂是用过硼酸钠漂白的，而得到了pH值为6.1的漂白产品。显然，这种转化成糊剂（成糊）和漂白的处理步骤不宜应用到100公斤至成吨规模的阶段。

在一大规模的生产方法时，如将产品熔体溶在按上述定义的一种低沸点的溶剂中，这时就可能出现一些重大问题，这些问题包括溶剂的部分蒸发和由此而产生一些不利情况，如环境污染、配方误差、提高成本，以及产品熔体在和溶剂混合时意想不到的凝固，这会导致延长搅拌时间，导致意外的不均匀性和从而导致操作困难。如果产品是表面活性剂原料，在搅拌和漂白操作时还可出现严重的泡沫问题。

如果在处理大工业产品数量时，做到溶解过程在高压下进行，就可避免或克服这些和那些不利情况。

因此，高熔点的产品溶于低沸点溶剂中的方法，特别是同时漂白的方法，其特征在于：待溶解的产品保持在其高于凝固点（冻凝点）的温度时，加入用作溶剂的液体。在溶剂加入过程使混合设备中产生的操作压力为1.1至10巴，混合时出现溶剂蒸发，以后不再出现。

用本发明的方法虽然可以制成真正的分子分散溶液，但最好是制成均匀的糊剂，该糊剂不仅适合于继续加工成液体形式的，而且适合于继续加工成固体形式的成品。

最好是制成固体含量（产品量）为20～80重量%最好为40～70重量%的均匀糊剂。本发明方法可间断或连续地进行。本发明方法的优点是多方面的：在混合过程中可避免形成固相;此法可显著缩短溶解时间;可避免溶剂蒸发损失和由蒸发引起的配方误差，避免环境污染及增加成本。

本方法的另一特别优点在于：可将溶解过程和漂白过程结合。如果在溶解和漂白时关系到本身起泡沫的表面活性剂原料，那就可以很好控制住处理时的泡沫问题。因此，本发明方法对于企业生产规模解决了操作和加工的经济性问题。

本发明尤其涉及将适合于可继续加工成洗涤剂或化妆品，特别是加工成油脂化学产品的蜡状至固体状产物转化成高浓度的糊剂，此糊剂具有很淡的天然颜色，而且贮藏稳定性好。在这里最好是制成含酒精的，含水/酒精的和含水的糊剂。本方法以特殊方式与通过酸催化作用，从葡萄糖、低聚葡萄糖或聚葡萄糖制成的烷基糖苷，特别是脂肪烷基糖苷转化成含水的，特别是同时用氧化物质，例如用过氧化物漂白的40～70%的糊剂有关，因此产生浅色的糊剂，此糊剂由于其在碱性环境中的颜色稳定性和其贮存稳定性，适合于制造洗涤剂和去垢剂。

按本方法的一种较好实施方式是用水作溶剂和在使用可释出活性氧的化合物，特别是使用过氧化氢的条件下，使溶解方法和漂白过程一起进行。同时，操作压力最好调到2至10巴。原则上，此种漂白过程也可以用含活性氯的或能释放活性氯的化合物来进行;然而这种方案由于无可避免地形成氯化物的离子而没有什么优越性，因为这些氯化物的离子在多数情况下，在应用已漂白的产品时能引起腐蚀问题。本发明方法通常可用在这样一些有机化学的产品上，这些有机化学产品的凝固点在约50℃至250℃的范围内，最好是在50～200℃的范围内。为了更好处理的目的，可以把这些有机化学产品转化成溶解的形式或糊剂形式。从应用技术观点来看，往往要求这样的溶液或糊剂有一定的颜色稳定性或贮存稳定性特性，因此需要将产品漂白。

本发明方法原则上可用在这样一些化工产品上，在其生产时为熔体，冷却时变成固态的或蜡状的或凝胶状稠性物，特别是油脂化学品。为了更好处理和继续加工，经常将这样一些产品转化成溶液或糊剂。这些物质的典型代表有：长链脂肪酸和甘油反应生成的部份酯;长链脂肪酸和乙二醇反应成的酯;脂肪醇;脂肪醇聚乙二醇醚;长链脂肪酸和多氨基烷或羟烷基多氨基烷的缩合产品或带有一个或二个长链烷基的季铵化合物。

为了生产液态或粉末状洗涤剂和化妆品所需的大量烷基糖苷，特别是脂肪烷基糖苷，这样的非离子表面活性剂可在本发明方法中采用水为溶剂和过氧化氢为氧化剂，使溶解和漂白联合进行，这是最好实施方式。

烷基糖苷及其制法，除了在上述文件中以外，例如还在美国专利说明书US3547828中或在欧洲专利申请0035589A1和092355A1中作了说明。烷基糖苷中的烷基组份一般是C₁至C₃₀的脂族基，其中C₈至C₂₀范围，尤其是C₁₂至C₁₈范围，产品表明具有表面活性剂特性。烷基糖苷中的糖组份原则上来源于普通的醛糖或酮糖。因为有大量可供使用的葡萄糖及其良好的反应活性，烷基糖苷特别受到优先采用。具有非离子表面活性剂特性的烷基糖苷的典型代表是这样一些烷基糖苷：它们的脂族基是一个典型的脂肪族烷基，也就是例如辛基、癸基、十二烷基、十四烷基、十六烷基、十八烷基。特别适宜的烷基糖苷含有一个椰子油烷基，亦即含有基本上为十二烷基和十四烷基的混合物。作非离子表面活性剂很有用的还有这样一些烷基糖苷，它们的烷基是从合成的伯醇，尤其是从所谓C₉～C₁₃羰基合成醇，就是说从含有一定百分比支链的同分异构体的这样一些伯醇衍生出来的。

用间断操作法可将产品的熔体先加在预热的热压釜中，釜中温度选定为高于固体产品凝固点约15～20℃。然后在慢速搅拌下将溶剂，例如将水计量加到熔化的产品中。通过最初蒸发的溶剂构成本身需要的操作压力，在这里取决于所选用的溶剂，产生压力为1.1至10巴。如用水作溶剂，一般情况下产生压力为3.5至5巴。混合过程结束和溶液冷却到约50℃后，操作压力再降回到几乎为常压。溶剂量的选用，应使溶剂浓度达到30和90重量%之间，更好是在30和70重量%之间，最好是在40～60重量%之间。用水为溶剂时意外地发现，水不必预热。已注意到，混入少量水凝固点就强烈下降。

如果预定将产品漂白，可把有漂白作用的物质，例如把过氧化氢直接加到水中，这样，溶解和漂白过程可同时发生，也就是说，不用为漂白另费时间。为了漂白过程，一般使用有漂白作用的活性氧化物的数量按要漂白的产品计算，相当于0.2至1.5重量%纯H₂O₂，可使用通常浓度（约30至35重量%）的H₂O₂。加入氢氧化钠溶液量要使漂白发生在明显的碱性范围内，较好是发生在pH值为7.5至10的范围内，最好是在pH值为8至9.5的范围内。这里要注意和尽可能在预备试验中弄清楚：如果产品在漂白前已呈碱性反应，在漂白进行中pH值是否下降，以致表明还要添加氢氧化钠。也可以将漂白物质和碱分开加入已冷却的糊剂或产品溶液中。在温度约为90℃和反应时间为0.5-4小时的条件下可得到最好的漂白结果。为了调到最佳的工艺条件，在开始加入水或水/漂白剂之时，紧接着就开始冷却是合适的。对于按本发明方法转化成溶液或糊剂形式的已漂白产品，按这种方式找到了一个低于35的Klett色值作为颜色增白标准。间断工艺流程的示意说明见图1。

本方法进行连续操作时，将熔化的产品和溶剂，最好是水，按40%～70%，最好是50%～60%的溶剂比例，最好用齿轮泵输送到最好压力约为3.5～5巴的压力溶解器中，并在静态混合中均化。热溶液在一个热交换器中以和溶剂对流的方式冷却到70～100℃，最好是约90℃并在溶解操作或同时漂白结束后降至常压。在热交换器预热过的溶剂，进入混合段前在一个补充加热器中调节到所希望的溶解温度。对于优先选用的溶剂水，例如调到约140℃。如水作溶剂，也可用一种活性氧化物的水溶液，特别是用过氧化氢和氢氧化钠同时进行漂白，这里将过氧化物和碱在进行混合段前，定量加到溶剂水中。但为了在最佳漂白温度下将漂白药剂加到已冷却的溶液或糊剂中，最好使用第二个混合设备。可用一个普通计量泵例如隔膜计量泵就行，同时最好用一个脉动蒸发器以提供均匀的附加流动。

按照特别好的操作方法，添加漂白剂可以这样控制：如果输送和贮存的是保持在最佳的漂白温度下的溶液或糊剂，就使真正的漂白主要在溶解后发生，因此与间断法相比，减小了混合装置的容积。还发现，用连续方法操作时，产品熔体的热负荷较小，因此，漂白前就得到颜色较浅的糊剂。连续法的示意说明见图2。

联合溶解/漂白法的有效性可通过以下含水糊剂的贮存稳定性试验和碱稳定性试验来确定。

用氢氧化钠浓溶液将一定量含水糊剂试样调到pH值为12～13，用半小时加热到100℃。冷却至室温后按约1∶1的比例加入水/异丙醇制成5%的溶液并检测Klett色值。为此可用一只1厘米的检验池和一兰色滤色镜进行。经这样处理过的产品的Klett色值应在35以下。

实施例1：

本实施例说明一种工业配方的间断方法。将88公斤用丁醇再缩醛化法从无水葡萄糖制成的、产品凝固点为135℃的C₁₂/C₁₄脂肪烷基糖苷在熔化状态下加到一个预热到150℃的250升热压釜中。在1%的含水试样中测得产品的pH值为9。在慢速（约75转/分钟）搅拌下。于15分钟内加入86公斤（升）室温水，这时出现混合物温度首先为140℃，通过冷却使此温度降到90～93℃。加入水时，产生操作压力为3.6巴。事先在溶解水中添加了2公斤30%的过氧化氢和2公斤50%的氢氧化钠。将配成的物料在约90℃下慢速搅拌3小时，然后冷却到50℃，接着将反应器内的压力降至常压。这样得到的含约50重量%水的糊剂其外观为浅黄混浊状。在室温下的粘度为30毫帕-秒（mPas）。用这种糊剂如上所述进行颜色稳定性试验。得到的Klett色值为20（漂白后）或25（颜色稳定性试验后），糊剂的pH值为9.5。

对图1的说明：

（1）搅拌釜

（2）搅拌器

（3）传动马达

（4）表面活性剂熔体的接受器

（5）成糊水/漂白碱液的接受器

（6）离心泵

（7）环形活塞记数器（到达规定水量时自动跳闸）

（8）料位报警器

（9）安全仪表及显示仪表

（10）蒸汽加热/水冷却蛇管

（11）止回阀

对图2的说明：

（1）齿轮泵

（2）齿轮泵，用蒸汽加热

（3）成糊静态混合器

（4）成糊水对流加热糊剂的板式热交换器

（5）成糊水的补充加热器，用蒸汽加热

（6）稳压阀

（7）输送漂白药剂用的薄膜计量泵

（8）脉动蒸发器

（9）糊剂添加剂加料静态混合器

Claims

1、将高溶点的产品溶于低沸点液体溶剂中的方法，其特征在于待溶解的产品保持在高于其凝固点(冻凝点)的温度时加入用作溶剂的液体。在溶剂加入过程使混合设备中产生的操作压力为1.1～10巴，混合时出现溶剂蒸发，以后不再出现。

2、按权利要求1所述的方法，其特征在于选择溶剂用量要使得到的均匀糊剂的固体含量（产品量）为20～80重量%，最好为40～70重量%。

3、按权利要求1和2之一项所述的方法，其特征在于用水作溶剂。

4、按权利要求1至3之一项所述的方法，其特征在于作为有机固体物质采用的是油脂化学产品。

5、按权利要求1至4之一项所述的方法，其特征在于作为油脂化学产品采用的是烷基糖苷型的非离子型表面活性剂，特别是脂肪烷基糖苷。

6、按权利要求1至5之一项所述的方法，其特征在于将溶解方法和使用过氧化物的，最好使用过氧化氢的漂白过程结合在一起同时进行。

7、按权利要求1至6之一项所述的方法，其特征在于溶解和漂白方法要在明显呈碱性的pH值条件下，较好是pH值为7.5至10，最好为pH值在8至9.5的条件下进行。必要时，在漂白过程中添加碱金属氢氧化物，最好是添加氢氧化钠以避免pH值下降。

8、按权利要求1至7之一项所述可以得到的高熔点有机产品的均匀的含水糊剂，其特征在于糊剂在漂白后，按贮存稳定性试验和碱稳定性试验，Klett色值小于35，该色值是在把糊剂加热0.5小时到100℃后，在pH值为12～13的条件下测定的。