CS263749B1 - Způsob výroby kationaktivního tenzidu - Google Patents

Abstract

Řešení se týká výroby kationaktivního tenzidu obsahujícího 1 až 85 % hmotnosti kvarterni amoniové soli obecného^ vzorce I, ve kterém R značí alkyl o počtu uhlíkových atomů 8 až 22, který se připravuje reakcí 1 molu alifatické karboxylové kyseliny o průměrné molekulové hmotnosti 144 až 340 s 0,8 až 1,4 molu diethylaminoethanolu při teplotě 60 až 190 °C·, načež se vzniklý diethylaminoester kvarternizuje 0,8 až 1,4 moly dimethylsulfátu při teplotě 40 až 100 °C, jehož podstata spočívá v tom, že se na počátku reakce přidá 0,05 až 5 mol organického rozpouštědla, které tvoří s vodou azeotropickou směs, výhodně benzenu, toluenu, cyklohexanu, chloroformu či tetrachlormethanu.

Description

(54)

Způsob výroby kationaktivního tenzidu

Řešení se týká výroby kationaktivního tenzidu obsahujícího 1 až 85 % hmotnosti kvarterni amoniové soli obecného^ vzorce I, ve kterém R značí alkyl o počtu uhlíkových atomů 8 až 22, který se připravuje reakcí 1 molu alifatické karboxylové kyseliny o průměrné molekulové hmotnosti 144 až 340 s 0,8 až 1,4 molu diethylaminoethanolu při teplotě 60 až 190 °C·, načež se vzniklý diethylaminoester kvarternizuje 0,8 až 1,4 moly dimethylsulfátu při teplotě 40 až 100 °C, jehož podstata spočívá v tom, že se na počátku reakce přidá 0,05 až 5 mol organického rozpouštědla, které tvoří s vodou azeotropickou směs, výhodně benzenu, toluenu, cyklohexanu, chloroformu či tetrachlormethanu.

o₂h » ₊

R-C00CH₂CH₂-N -CH,

Ó₂h₅

CH-jOSO-j

263 749

Vynález se týká způsobu výroby kationaktivního tenzidu, jehož podstatou je reakce alifatické karboxylové kyseliny s dialkylaminoalkanolem za přítomnosti rozpouštědla, které tvoří s vodou azeotropickou směs, načež se vzniklý dialkylaminoester kvarternizuje dialkylsulfátem.

Komerční avivážní prostředky obvykle obsahují jako hlavní účinnou složku kationaktivní tenzid, tj. kvarterní amoniovou sůl. Běžně používané alkyltrimethylamoniové sloučeniny mají velmi dobrou antistatickou účinnost, ale jejich změkčovací účinek na tkaninu je nízký. Poněkud lepší změkčovací účinek mají kvarterní soli, které mají dva alkylové řetězce o vyšším počtu uhlíkových atomů. Tyto sloučeniny však mají nízkou rozpustnost ve vodě a používají se ve formě vodných disperzí, které však ve vyšší koncentraci mají formu gelu. Kromě toho pro výrobu výše zmíněných kvarterních solí jsou třeba jako výchozí suroviny primární aminy, které je nutno dále alkylovat. Pro výrobu kvarterních solí, které obsahují dva alkylové řetězce, jsou třeba dialkylaminy, které je rovněž třeba dále alkylovat. Tyto suroviny nejsou v tuzemsku k dispozici. Kromě toto kvarterní soli jsou poměrně špatně biologicky odbouratelné.

Výše uvedené nevýhody řeší způsob výroby kationaktivního tenzidu obsahujícího 1 až 85 % hmotnosti kvarterní amoniové soli obecného vzorce I, ?2^H5 r-cooch₂ch₂-n⁺-ch₃ c₂h₅ ch^oso^ ve kterém značí R alkyl o počtu uhlíkových atomů 8 až 22, který se připravuje reakcí 1 molu alifatické karboxylové kyseliny o průměrné molekulové hmotnosti 144 až 340 s 0,8 až

-·· ; i

1,4 molu diethylaminoethanolu při teplotě 60 až 190° C, načež se vzniklý diethylaminoester kvarternizuje 0,8 až 1,4 moly dimethylsulfátu při teplotě 40 až 100° C,jehož podstata spočívá v tom, že se na počátku reakce přidá 0,05 až 5 mol organického rozpouštědla, které tvoří s vodou azeotropickou směs, výhodně benzenu, toluenu, oyklohexanu, chloroformu či tetrachlormethanu, načež se vzniklý diethylaminoester kvarternizuje 0,8 až 1,4 moly dimethylsulfátu při teplotě 40 až 100° C.

Výhodou způsobu výroby kationaktivního tenzidu podle vynálezu je, že avivážní prostředky z takto připraveného kationaktivního tenzidu mají vysoký antistatický a změkčovací efekt. Výhodou využití přídavku organického rozpouštědla, které tvoří s vodou azeotropickou směs, je, že se dosáhne vysokého stupně konverze mastné kyseliny na ester, tj. čísla kyselosti 1 až 5 mg KOH.g^-^ , což odpovídá konverzi vyšší než 98 %. Protože konečný produkt obsahuje minimální množství výchozí mastné kyseliny, 'je ve vodě čiře rozpustný a lze tedy jej použít do čirých avivážních prostředků, které lze aplikovat i ve formě sprejů. Pokud se nepoužije organického rozpouštědla, má kationaktivní tenzid pastovitý vzhled a nelze jej aplikovat do čirých avivážních prostředků. Další výhodou kationaktivního tenzidu podle vynálezu je, že jej lze vzhledem k jeho nízké viskozitě použít do koncentrovaných avivážních přípravků. Výhodou rovněž je, že vzhledem k tomu, že kationaktivní tenzid připravený způsobem podle‘vynálezu, obsahuje esterovou-vazbu, je snáze biologicky odbouráte lný a méně toxický než alkyltrimethylamoniové a dialkyldimethylamoniové soli. Další nezanedbatelnou výhodou je, že suroviny potřebné k výrobě kationaktivního tenzidu podle vynálezu jsou dostupné v tuzemsku. K výrobě kationaktivního tenzidu podle vynálezu stačí běžně dostupné technologické zařízení. Kationaktivním tenzidem vyrobeným způsobem podle vynálezu je možno ekvivaletně nahradit dovážené kationaktivní tenzidy.

Výchozí alifatické karboxylové kyseliny mohou být bud

263 7*9 čisté, např. laurová, nebo to mohou být technické směsi např. stearin (směs kyseliny stearové a palmitové), nebo hydrogenované řepkové kyseliny.

Způsob výroby kationaktivního tenzidu podle vynálezu je blíže objasněn v následujících příkladech.

Příklad 1

Do 600 1 nerezového reaktoru se předloží 256 hmotnostních dílů (1 kmol) kyseliny palmitové, 107 hmotnostních dílů (1,05 kmol) Ν,Ν-dimethylaminoethanolu a 18 hmotnostních dílů (0,2 kmol) toluenu. Směs se za míchání zahřívá na 150° C za oddestilování azeotropické směsi toluen-voda. Po 'poklesu čísla kyselosti pod 5 se reakční směs přesaje do 1200 1 reaktoru, přidá se 330 hmotnostních dílů vody a kvárternizuje se při 60° C 120 hmotnostními díly (0,95 kmol) dimethylsulfátu. Po ukončení dávkování dimethylsulfátu se přidá 730 hmotnostních dílů vody a směs se míchá 1 h při 70° C.

Kationaktivní tenzid, jehož dominantní složkou je N-methyl-N,N-diethyl-N-(2-palmitoyloxyethyl)araoniummethosulfát, se používá pro přípravu vysoce účinných avivážních prostředků .

Příklad 2

Stejný postup jako v příkladu 1, místo kyseliny palmitové reaguje 200 hmotnostních dílů (1 kmol) kyseliny kokosové se 107 hmotnostními díly (1,05 kmol) Ν,Ν-dimethylaminoethanolu v přítomnosti 84 hmotnostních dílů (1 kmol) cyklohexanu. Teplota se za destilace azeotropické směsi cyklohexan-voda zvyšuje na 120° C až do poklesu čísla kyselosti směsi pod 5. K vzniklému esterarainu se přidá 300 hmotnostních dílů vody a po rozmíchání se reakční směs kvarternizuje při 70° C 107 hmotnostními díly (0,85 kmol) dimethylsulfátu.

Kationaktivní tenzid o koncentraci 50 % hmotnostních aktivní látky je vhodný pro antistatickou úpravu textilií.

263 TM

Příklad 3

Podle postupu v příkladu 1 reaguje 275 hmotnostních dílů (1 kmol) kyselin řepkového oleje s 141 hmotnostními díly (1,2 kmol) benzenu. Teplota se za oddestilování azeotropické směsi benzen-voda zvyšuje na 130° C. Po poklesu čísla kyselosti reakční směsi pod 5 se k vzniklému esteraminu přidá 300 hmotnostních dílů vody a esteramin se kvarternizuje 126 hmotnostními díly (1 kmol) dimethylsulfátu při 80° 0.

Tenzid je určen pro výrobu avivážních prostředků s antistatickým a změkčujícím účinkem.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Způsob výroby kationaktivního tenzidu obsahujícího 1 až 85 % hmotnosti kvarterní amoniové soli obecného vzorce I, c₂ ^h5 r-cooch₂ch₂-n⁺-ch₃ ch₃oso₃ ve kterém R značí alkyl o počtu uhlíkových atomů 8 až 22, který se připravuje reakcí 1 molu alifatické karboxylové kyseliny o průměrné molekulové hmotnosti 144 až 340 s 0,8 až

   1,4 molu diethylaminoethattolu při teplotě 60 až 190° C, načež se vzniklý diethylaminoester kvarternizuje 0,8 až 1,4 moly dimethylsulfátu při teplotě 40 až 100° C vyznačený tím, že se na počátku reakce přidá 0,05 až 5 mol organického rozpouštědla, které tvoří s vodu azeotropickou směs, výhodně benzenu, toluenu, cyklohexanu, chloroformu či. tetrachlor* methanu.