DD240025A1

DD240025A1 - PROCESS FOR PREPARING HIGHER CONCENTRATED ALKYL BENZENESULFONATE BLENDS

Info

Publication number: DD240025A1
Application number: DD27933285A
Authority: DD
Inventors: Rudolf Sowada; Guenter Burtzlaff; Hermann G Hauthal; Marlies Jordan; Lutz Kalbitz; Wolfgang Schwarz; Klaus Persing; Eckhard Seichter; Uta Weise; Werner Franke; Klaus Tannert; Joerg-Werner Suchantke; Dieter Michel
Original assignee: Leuna Werke Veb
Priority date: 1985-08-05
Filing date: 1985-08-05
Publication date: 1986-10-15
Also published as: DD240025B1

Abstract

Beim Neutralisieren oelhaltiger Alkylbenzensulfonsaeure entsteht ein Alkylbenzensulfonat von hoher Viskositaet, das leicht zur Gelbildung neigt. Es wurde ueberraschenderweise gefunden, dass alkylbenzensulfonathaltige Abmischungen in Gegenwart geringer Mengen an geradkettigen aliphatischen Kohlenwasserstoffen eine verringerte Viskositaet und eine verbesserte Kaeltelagerstabilitaet aufweisen. Das Oelaufnahmevermoegen sowie das Schaumverhalten wurden nicht negativ beeinflusst.Neutralizing oil-containing alkylbenzenesulfonic acid produces an alkylbenzene sulfonate of high viscosity, which tends to gel readily. It has been found, surprisingly, that alkylbenzenesulfonate-containing blends in the presence of small amounts of straight-chain aliphatic hydrocarbons have reduced viscosity and improved cold storage stability. The Oelaufnahmevermoegen and the foaming behavior were not adversely affected.

Description

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von wäßrigen alkylbenzensulfonathaltigen Abmischungen mit verbessertem Fließverhalten der Abmischungen.The invention relates to a process for the preparation of aqueous alkylbenzenesulfonate-containing blends with improved flow behavior of the blends.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Die in Wasch- und Reinigungsmitteln verwendeten Tensidtypen unterscheiden sich deutlich in ihrem Verhalten gegenüber Additiven. Alkylethersulfate und Acyltauride z. B. sind stark elektrolytempfindlich, deren wäßrige Abmischungen werden durch Elektrolytzugabe deutlich verdickt. Andere Tensidtypen, wie Alkylbenzensulfonate und Alkansulfonate, werden dagegen hinsichtlich der Viskosität ihrer Abmischungen durch Elektrolytzugabe kaum beeinflußt. Es hat sich nun die Meinung herausgebildet, daß die physikalischen Eigenschaften von Lösungen elektrolytempfindlicher Tenside leicht durch Additive zu beeinflussen sind, während eine Beeinflussung wäßriger Abmischungen der wenig elektrolytemfpindlichen Tenside nur sehr schwierig zu erreichen ist. So ist es bekannt (DD-WP 213 446), höherkonzentrierte wäßrige Acyltaurid-Lösungen, welche pumpfähig sind, dadurch herzustellen, daß man das Acyltaurid in Gegenwart von mindestens 0,01 Ma.-%, vorzugsweise 0,5 bis 2 Ma.-%, an geradkettigen aliphatischen Kohlenwasserstoffen bei Temperaturen von 313 bis 373 K in der entsprechenden Menge an Wasser löst. Um die Viskosität alkylbenzensulfonathaltiger Abmischungen zu senken, ist es bekannt, anstelle des Natriumions substituierte Ammoniumionen zu verwenden (DE-OS 2 128 500) oder den Natriumalkylbenzensulfonaten Hydrotrope zuzusetzen (US-PS 3 634 271). Ethanolamine und kurzkettige Alkylbenzensulfonate belasten die Ökonomie des Verfahrens, außerdem beeinträchtigen die salzartigen Sulfonate auf Grund des erhöhten Feststoffgehaltes die Kältelagerstabilität dieser empfohlenen Abmischungen. Es ist weiterhin bekannt, daß beim Neutralisieren von ölhaltiger Alkylbenzensulfonsäure ein Alkylbenzensulfonat mit hoher Viskosität entsteht, das leicht zur Gelbildung neigt (DD-WP 29 211). Zur Unterdrückung der Gelbildung der erhaltenen Sulfonate durch das vorhandene Öl mußten 5 bis 15% an Aminsulfat zugegeben werden; dies beeinträchtigt die Ökonomie des Verfahrens und führt auch zu einer Minderung der Kältelagerstabilität.The surfactant types used in detergents and cleaners differ significantly in their behavior towards additives. Alkyl ether sulfates and acyl taurides z. B. are highly sensitive to electrolytes whose aqueous mixtures are thickened significantly by addition of electrolyte. On the other hand, other types of surfactants, such as alkyl benzene sulfonates and alkane sulfonates, are scarcely affected by the viscosity of their electrolyte addition blends. It has now developed the opinion that the physical properties of solutions of electrolyte-sensitive surfactants are easy to influence by additives, while influencing aqueous mixtures of low-electrolyte surfactants is very difficult to achieve. It is known (DD-WP 213 446), higher concentrated aqueous Acyltaurid solutions, which are pumpable, thereby producing that the acyl tauride in the presence of at least 0.01 wt .-%, preferably 0.5 to 2 Ma.- %, of straight-chain aliphatic hydrocarbons at temperatures of 313 to 373 K in the corresponding amount of water. In order to reduce the viscosity of alkylbenzenesulfonate-containing mixtures, it is known to use ammonium ions substituted in place of the sodium ion (DE-OS 2,128,500) or to add hydrotropes to the sodium alkylbenzenesulfonates (US Pat. No. 3,634,271). Ethanolamines and short chain alkylbenzenesulfonates place a burden on the economics of the process, and because of the increased solids content, the salt-like sulfonates impede the low storage stability of these recommended blends. It is also known that upon neutralization of oily alkyl benzene sulfonic acid, an alkyl benzene sulfonate of high viscosity is formed which tends to gel readily (DD-WP 29 211). To suppress the gelation of the resulting sulfonates by the oil present, 5 to 15% of amine sulfate had to be added; this affects the economy of the process and also leads to a reduction in the cold storage stability.

Aus diesem Stand der Technik folgt, daß die Gegenwart von Kohlenwasserstoffen in alkylenbenzensulfonathaltigen Abmischungen von Nachteil ist, weil diese die Ausgangsviskosität von Alkylbenzensulfonatlösungen bis zur Gelbildung erhöht. Diese Auffassung wird noch unterstützt durch GB-PS 1 237 874, daß opake bis klare viskose phosphathaltige 5%ige Natriumalkylbenzensulfonat-Abmischungen mit einem Gehalt an Kohlenwasserstoffen (Terpene, Toluen, Kerosen) von 3 Ma.-% beschreibt. Nach dem bisherigen Stand der Technik sollte es also nicht möglich sein, die Viskosität von alkylbenzensulfonathaltigen Abmischungen durch Zugabe von Kohlenwasserstoffen zu senken.From this prior art it follows that the presence of hydrocarbons in alkylene benzene sulfonate blends is disadvantageous because it increases the starting viscosity of alkyl benzene sulfonate solutions to gelation. This view is supported by GB-PS 1,237,874 which describes opaque to clear viscous phosphate-containing 5% sodium alkyl benzene sulfonate blends containing 3% by weight of hydrocarbons (terpenes, toluene, kerosenes). In the prior art, it should therefore not be possible to reduce the viscosity of alkylbenzenesulfonate-containing mixtures by adding hydrocarbons.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, höher konzentrierte wäßrige alkylbenzensulfonathaltige Abmischungen mit möglichst geringer Viskosität herzustellen.The aim of the invention is to produce highly concentrated aqueous alkylbenzenesulfonate-containing mixtures with the lowest possible viscosity.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Es bestand somit die Aufgabe, die Viskosität von wäßrigen alkylbenzensulfonathaltigen Abmischungen zu verringern durch Auffinden eines die Viskosität senkenden Zusatzes ohne dabei die Kältelagerstabilität zu beeinträchtigen.It was therefore the object to reduce the viscosity of aqueous alkylbenzenesulfonate-containing mixtures by finding a viscosity-lowering additive without affecting the cold storage stability.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Herstellung höher konzentrierter Alkylbenzensulfonat-Abmischungen mit verringerter Viskosität erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man eine alkylbenzensulfonathaltige Abmischung mit einem Gehalt an geradkettigen aliphatischen Kohlenwasserstoffen von mindestens 0,01 Ma.-% herstellt. Vorteilhafterweise beträgt der Gehalt an geradkettigen aliphatischen Kohlenwasserstoffen in den alkylbenzensulfonathaltigen Abmischungen 0,1 bis 1 Ma.-%. Die aliphatischen geradkettigen Kohlenwasserstoffe können einzeln oder im Gemisch eingesetzt werden und gegebenenfalls substituiert sein.This object is achieved by a process for the preparation of highly concentrated alkylbenzene sulfonate blends with reduced viscosity according to the invention by preparing a Alkylbenzensulfonathaltige mixture having a content of straight-chain aliphatic hydrocarbons of at least 0.01 wt .-%. Advantageously, the content of straight-chain aliphatic hydrocarbons in the alkylbenzenesulfonate-containing blends is 0.1 to 1% by mass. The aliphatic straight-chain hydrocarbons may be used individually or in a mixture and may be substituted.

Es wurde überraschenderweise, und für den Fachmann aus dem bisherigen Stand der Technik nicht vorhersehbar, gefunden, daß geradkettige aliphatische Kohlenwasserstoffe die Viskosität von alkylbenzensulfonathaltigen Abmischungen herabsetzen. Diese wirksamen aliphatischen Kohlenwasserstoffe können gesättigte oder ungesättigte geradkettige Kohlenwassertoffe sein, welche gegebenenfalls substituiert sein können, denn chlorhaltige aliphatische Kohlenwasserstoffe sind ebenfalls gut wirksam. Der Kohlenwasserstoff kann während des Herstellungsprozesses der Alkylbenzensulfonat-Abmischung mit den übrigen Rezepturbestandteilen zugegeben werden. Man kann aber genau so gut den Kohlenwasserstoff in eine vorgegebene Alkylbenzensulfonat-Abmischung nachträglich einrühren, um die Viskosität zu verringern.It has surprisingly been found, and not foreseeable by those skilled in the art, that straight-chain aliphatic hydrocarbons reduce the viscosity of alkylbenzenesulfonate-containing blends. These effective aliphatic hydrocarbons may be saturated or unsaturated straight-chain hydrocarbons, which may optionally be substituted, since chlorine-containing aliphatic hydrocarbons are also very effective. The hydrocarbon may be added during the manufacturing process of the alkyl benzene sulfonate blend with the remaining recipe ingredients. But you can just as well the hydrocarbon in a given Alkylbenzensulfonat-mixing mix subsequently to reduce the viscosity.

Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet die Herstellung höher konzentrierter alkylbenzensulfonathaltiger Abmischungen mit verringerter Viskosität, welche eine leichte Filtrierbarkeit und Weiterverarbeitung gestattet. Es wurde weiterhin gefunden, daß die viskositätssenkende Wirkung der aliphatischen Kohlenwasserstoffe jiicht auf wäßrige Alkylbenzensulfonat-Lösungen beschränkt ist. Sondern auch bei alkylbenzensulfonathaltigen4"ensidgemischen und-alkylbenzensulfonajhaltigen Fertigrezepturen festzustellenist. - " -The process according to the invention allows the production of more highly concentrated alkylbenzenesulfonate-containing blends of reduced viscosity which allow easy filterability and further processing. It has also been found that the viscosity-lowering effect of the aliphatic hydrocarbons is limited to aqueous alkylbenzene sulfonate solutions. But also with alkylbenzenesulfonate-containing 4 "ensidgemischen and-Alkylbenzensulfonajhaltigen finished formulations is to be found." - "-

Es wurde weiterhin festgestellt, daß die Zugabe der aliphatischen Kohlenwasserstoffe sich positiv auf die Kältelagerstabilität auswirkt, sich aber bei der Bestimmung des Ölaufnahmevermögens nach DD-WP 158 145 sowie bei der Schaumbestimmung nach ROSS-MILES nicht nachteilig auswirkt.It has also been found that the addition of the aliphatic hydrocarbons has a positive effect on the cold storage stability, but does not adversely affect the determination of the oil absorption capacity according to DD-WP 158 145 as well as the determination of the foam according to ROSS-MILES.

embodiments Examples 1 to 4

Zu 100 Masseteilen einer 15%igen wäßrigen Lösung von Natriumalkylbenzensulfonaten mit durchschnittlich 12 Kohlenstoffatomen werden die in der nachfolgenden Tabelle angegebenen Mengen an Parex-Paraffin II, einem durch Molsieb-Adsorption aus Dieselöl-Fraktion gewonnenen n-Alkangemisch mit durchschnittlich 15 Kohlenstoffatomen, zugegeben und gut vermischt. Die Viskosität der Lösungen wird deutlich herabgesetzt.To 100 parts by mass of a 15% aqueous solution of sodium alkylbenzenesulfonates having an average of 12 carbon atoms, the amounts of paraffin-II mentioned in the table below, an n-alkane mixture obtained by molecular sieve adsorption from diesel oil fraction having an average of 15 carbon atoms, added and good mixed. The viscosity of the solutions is significantly reduced.

BeispEx

Nr. No.

Parex-Il-ZugabeParex Il-addition

Viskosität 25 ⁰C mPasViscosity 25 ⁰ C mPas

Ölaufnahmevermögen ml Ethylhexanol*Oil absorption capacity ml ethylhexanol *

0,2 0,4 0,60.2 0.4 0.6

64,664.6

23,623.6

12,412.4

4,94.9

3,3 3,25 3,30 3,303.3 3.25 3.30 3.30

* 20 g Abmischung werden mit 10,0 ml Parex Il versetzt und die trübe Emulsion mit 2-Ethylhexanol bis zum Klarpunkt titriert.10.0 ml of Parex II are added to 20 g of the mixture and the turbid emulsion is titrated with 2-ethylhexanol to the clear point.

Examples 5 to 10

40 Masseteile einer 50%igen Natriumalkylbenzensulfonat-Paste werden unter Zugabe der in nachstehender Tabelle angegebenen Mengen an Parex-Paraffin Il in 60 Masseteilen Wasser gelöst. Die Viskosität der erhaltenen Lösungen war erheblich reduziert worden..40 parts by weight of a 50% sodium alkylbenzenesulfonate paste are dissolved in 60 parts by weight of water with the addition of the amounts of paraffin paraffin II indicated in the table below. The viscosity of the solutions obtained had been considerably reduced.

Beisp.Ex. Parex Il-ZugabeParex Il addition Nr.No. in%in% CJICJI 00 6-6 0,20.2 77 0,40.4 88th 0,60.6 99 0,80.8 1010 1,01.0

Viskosität 25 ⁰C mPasViscosity 25 ⁰ C mPas

Ölaufnahmevermögen mlOil absorption capacity ml

617,7617.7

392,2392.2

200,0200.0

107,0107.0

48,848.8

40,140.1

3,85 3,80 3,85 3,85 3,85 3,753,85 3,80 3,85 3,85 3,85 3,75

Examples 11 and 15

Eine Abwasch- und Geschirrspülmittelrezeptur, welche in 700 Masseteilen Produkt 20,0 Masseteile Grahamsches Salz, 20,0 Masseteile Harnstoff, 64,8 Masseteile~Natriumalkanalsulfonate mit durchschnittlich Kohlenstoffatomen, 97,3 Masseteile obiges Natriumalkylbenzensulfonat und 15,0 Masseteile eines Fettalkoholoxethylates (durchschnittlich 8 EO-Einheiten) enthält und mittels Schwefelsäure auf einen pH-Wert von 5 bis 6 eingestellt wurde, wird mit der in nachstehender Tabelle angegebenen Menge an Parex-Paraffin Il versetzt und gut durchmischt. Man stellt eine deutliche Viskositätsabnahme und eine Verbesserung der Kältelagerstabilität fest.A dishwashing and dishwashing formulation which contains, in 700 parts by mass of product, 20.0 parts by weight of Graham's salt, 20.0 parts by weight of urea, 64.8 parts by weight of sodium alkanalsulfonates having average carbon atoms, 97.3 parts by weight of sodium alkylbenzenesulfonate and 15.0 parts by weight of a fatty alcohol ethoxylate (average 8 EO units) and was adjusted by means of sulfuric acid to a pH value of 5 to 6, is added to the specified in the following table amount of paraffin paraffin II and mixed well. It notes a significant decrease in viscosity and an improvement in the cold storage stability.

Beisp.Ex. Parex-ll-ZugabeParex-ll-addition Viskosität 25 ⁰CViscosity 25 ^° C. ÖlaufnahmevermögenOil capacity KältelagerstabilitätCold storage stability Nr.No. in%in% mPasmPas mlml ⁰C ⁰ C 1111 00 82,082.0 1,851.85 -3-3 1212 0,20.2 68,668.6 1,851.85 -4-4 1313 0,40.4 56,156.1 1,801.80 -4-4 1414 0,60.6 44,744.7 1,851.85 -5-5 CJICJI 0,80.8 38,138.1 1,851.85 -7-7

Claims

- 1 - Z4U UZO

Invention claim:

1. A process for the preparation of highly concentrated alkylbenzenesulfonate blends of reduced viscosity, characterized in that one produces a Alkylbenzensulfonathaltige mixture containing arl straight-chain aliphatic hydrocarbons of at least 0.01% by mass.

2. The method according to item 1, characterized in that the content of hydrocarbons 0.1 to 1 wt .-%.

3. The method according to item 1 and 2, characterized in that the aliphatic straight-chain hydrocarbons are used individually or as a mixture, which are optionally substituted.