HUT67490A - Process to improve the color of sulf(on)ated surfactants without bleach - Google Patents

Description

A találmány tárgyát eljárás képezi szulfonált vagy szulfátéit felületaktív készítmények, elsősorban ot-szulfo-zsirsav-alkil-észter készítmények színének javítására fehérítés nélkül.

Az cK-szulfo-zsirsav-alkil-észterek alkálifémsóinak /a továbbiakban észter-szulfonátok/ előállítása zsirsav-észter-szulfonsavak vizes kausztikumokkal végzett semlegesítésével jól ismert. Az ilyen észter-szulfonátokat túlnyomórészt mint felületaktív anyagokat használják mosó- és tisztítószerekben és -termékekben.

A fenti észter-szulfonátok jó kitermeléssel történő előállítására szolgáló ismert eljárások hátránya a sötét szinü szennyeződések képződése. Az észter-szulfonsavakat, amelyekből az észter-szulfonátok származnak, zsírsav-észterek szulfonálásával vagy kevésbé előnyösen zsírsavak szulfonálásával és észterezésével állítják elő. Ahhoz, hogy nagy szulfonálási kitermeléseket kapjanak, feleslegben alkalmazott szulfonálószerre van szükség, hosszabb reakcióidővel és/vagy magasabb hőmérséklettel kombinálva. Ezek a körülmények nem kívánatos mellékreakciókat eredményezhetnek; beleértve sötét szinü szennyeződések képződését. Ilyen szulfonálási eljárásokat ismertet a

485 856 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás és a The Journal of the American Oil Chemists Society, 52, 323-329 /1975/.

A sötét szinü észter-szulfonát készítmények esztétikai és más okokból nem alkalmasak mosó- vagy tisztitó··

- 3 szerekben és -termékekben való közvetlen felhasználásra. Ezért eddig a sötét szinü észter-szulfonát termékeket világosabb szin elérése céljából fehérítették. A sötét szinü termékeket a semlegesítés előtt és/vagy után általában vizes fehéritőszerrel, igy hidrogén-peroxiddal vagy hipoklorittal kezelték. Ilyen fehérítő eljárásokat ismertet a 3 159 657, 3 452 064, 4 547 318 és 4 617 900 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás.

A szakterületen ismeretesek a fehérítő eljárással kapcsolatos bizonyos problémák, elsősorban a kezelési nehézségek és az észtercsoport hidrolízise. Eddig ezeket a problémákat egyebek között úgy igyekeztek megoldani, hogy magát a fehérítő eljárást optimalizálták vagy magát az észter-szulfonálási eljárást módosították, hogy kevésbé színezett észter-szulfonátot kapjanak, s ez lehetővé tette enyhébb fehérítő körülmények alkalmazását. Ilyen eljárásokat ismertet a 3 997 576, 4 080 372, 4 547 318 és 4 617 900 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás. Ezek közül azonban egyik sem ismertet tökéletésen kielégítő eljárást észter-szulfonát felületaktív anyagok előállítására.

Találtunk most egy módszert sötét szinü észter-szulfonát készítmények színének javítására, amely fehérítést nem tesz szükségessé. Közelebbről, azt találtuk, hogy a sötét szinü szennyezőanyagok ismert elválasztási módszerekkel az észter-szulfonátot egy megfelelő oldószerben lényegileg feloldva tartalmazó oldatból elkülöníthetők. A sötét szinü szennyezőanyagok eltávolítását az oldatból «« w··* ·· ««·» * · « »·« · ♦ • ··· · ··« ·« • β 4 « ·« ···· ·«· ·····« a·

- 4adszorbens anyaggal segíthetjük elő. A sötét színű szenynyezések eltávolítása után az észter-szulfonát az oldószerből kitermelhető, s igy javított, vagyis világosabb szinü terméket kapunk. Az eljárás továbbá jobb fizikai tulajdonságokkal rendelkező szemcsés észter-szulfonát felületaktív anyagot eredményez, összehasonlítva a vizes pasztákból szárítással kapott felületaktív anyagokkal, és jobb a felületaktív anyag szaga is.

A találmány szerinti eljárás alkalmazható más szulfonált vagy szulfátéit felületaktív anyagokra is, amelyek előállítása a szulfatálási vagy szulfonálási reakció alatt és/vagy után sötét szinü szennyező anyagok képződését eredményezheti. Ilyen felületaktív anyagok - korlátozó jelleg nélkül - az alkil-benzolszulfonátok, lineáris alkánszulfonátok, t^-olefin-szulfonátok, zsiralkohol szulfátok /vagyis alkil-szulfátok/ és alkil-éter-szulfátok.

A találmány tárgyát uj eljárás képezi szulfonált vagy szulfátéit felületaktív készítmények színének javítására, amelyek tartalmaznak:

/1/ egy szulfonált vagy szulfátéit felületaktív anyagot, előnyösen egy alkil-benzolszulfonátot, lineáris alkánszulfonátot, o<-olefin-szulfonátot, észter-szulfonátot, zsiralkoholszulfátot, alkil-éter-szulfátot vagy ezek keverékeit; és /ii/ a fenti szulfonált vagy szulfátéit felületaktív anyag előállítása során képződött sötét szinü s zennye zőanyagokat;

·· ···· ·· ··«V » · · ·*· » ·

Μ ·«« · ·»··« • 4 Λ · «» ···· ··· ···· ·«·4 az eljárást a következő műveletekben végezve:

1/ előállítunk egy oldatot, amely tartalmazza:

a/ a fenti szulfonált vagy szulfátéit felületaktív anyagot és a sötét szinü szennyezőanyagokat tartalmazó felületaktív készítményt; és b/ tartalmaz egy megfelelő oldószert, előnyösen egy 1-8 szénatomos alkoholt, lényegileg a fenti szulfonált vagy szulfátéit felületaktív anyag feloldásához elegendő mennyiségben;

2/ a sötét szinü szennyezőanyagokat az oldatból eltávolítjuk; majd

3/ a szulfonált vagy szulfátéit felületaktív anyagot az oldatból kitermeljük;

emellett az 1/ művelet szerinti oldatban a viz mennyisége elég kicsi ahhoz, hogy elkerüljük a zavaró befolyást a sötét szinü szennyező anyagok hatásos eltávolítására az oldatból.

A találmánynak elsősorban észter-szulfonát készítmények színének javításánál van jelentőse, de találtunk módszereket más szulfonált vagy szulfátéit felületaktív anyagok előállítására is kismennyiségü sötét szennyezéssel. A következőkben ezért a találmány szerint az eljárás az észter-szulfonát készítmények színének javítására irányul.

Az észter-szulfonát készítmények, amelyek színét a találmány szerinti eljárással javítjuk, egy előnyös * ··· * ··· ·· ♦ · · · » * • ··· ···· ·« «··

- 6 /1/ általános képletű észter-szulfonátot tartalmaznak, a képletben r! 4-22 szénatomos egyenes vagy elágazó láncú alkilcsoport,

R 1-8 szénatomos alkilcsoport, es

X vizoldható sóképező kation.

Elsősorban alkalmasak azok az észter-szulfonátok, amelyekben R metilcsoport, vagyis a metil-eszter-szulfonátok, és főképpen azok a metil-észter-szulfonátok, amelyekben R¹ 10-16 szénatomos alkilcsoport.

Az X kationt abból a szerből kapjuk, amit az észter-szulfonsav semlegesítésére használunk, észter-szulfonátot képezve. Megfelelő X kationok az egyvegyértékü kationok, igy az alkálifémek, például a nátrium-, káliumés litiumkation; szubsztituált vagy nem szubsztituált ammóniumkation; a rövidszénláncú alkanol-aminokból származó kationok, például a monoétanol-amiη, dietanol-amin és trietanol-amin; és ezek keverékei. Kiváltképpen előnyös kationok a nátrium, kálium, lítium és a rövidszénláncu alkanol-aminokból származó kationok. Számításba vehető az is, hogy a semlegesítő szer olyan kationt ad, amelynek vegyértéke nagyobb mint egy, ilyenek például az alkáliföldfém-, igy a magnézium- és kalciumkationok. Ebben az esetben az /1/ általános képlet módosul és tükrözi a sóformában /észter-szulfonát/ a kationnal kapcsolódó észter-szulfonsav módjainak nagyobb számát, ez a szám • · • «·· · ♦·· ·· ···· ··· ···· ·· ··

- Ί egyenlő a kation vegyértékével.

Az észter-szulfonsavakat, amelyekből az észter-szulfonátokat előállítjuk, természetes vagy szintetikus zsírsavak, szulfonálásával, majd észterezésével vagy szintetikus zsírsav-észterek szulfonálásával készíthetjük el. Nagyüzemi okokból az észter-szulfonsavakat előnyösen zsírsav-észterek szulfonálásával állítjuk elő.

Megfelelő zsírsav-észterek például - nem korlátozó jelleggel - a metil-laurát, etil-laurát, propil-laurát, metil-palmitát, etil-palmitát, metil-sztearát, etil-sztearát, hidrogénezett faggyuzsirsav-metil-észter, hidrogénezett faggyuzsirsav-etil-észter, hidrogénezett kókuszsav-metil-észter, hidrogénezett kókuszsav-etil-észter, hidrogénezett pálmaolaj-zsirsav-metil-észter és ezek keverékei. Előnyösek a hidrogénezett faggyuzsirsav metil-észterek, hidrogénezett páhnaolaj-zsirsav-metil-észterek, hidrogénezett kókuszsav-metil-észterek és ezek keverékei.

A zsirsav-észterek ismert eljárásokkal szulfonálhatók szulfo-zsirsav-észterekké, például, vékonyréteg vagy szakaszos szulfonálással. Megfelelő szulfonálószerek a vízmentes kén-trioxiő, kén-trioxid hígítva nitrogénnel vagy száraz levegővel és hasonlók. A 8-20 szénatomso karbonsavak lineáris észterei például szulfonálhatók kén-trioxid gázzal £The Journal of the American Oil Chemists Society, 52, 323-329 /1975/J.

A zsírsavak vagy zsirsav-észterek szulfonálása az észter-szulfonsav termékben sötét színű szennyező• · ·

- 8 anyagok képződését eredményezheti. Ha az észter-szulfonsavat az X vizoldható kationt adó szerrel semlegesítjük, sötét színű szennyezéseket tartalmazó észter-szulfonátot kapunk. A találmány szerinti eljárással ezek a sötét színű szennyezések az észter-szulfonátból eltávolithatók, s igy lényegesen világosabb terméket kapunk.

Az eljárás magába foglal egy műveletet, amely szerint a sötét észter-szulfonát termék oldatát képezzük egy megfelelő oldószerben. Megfelel bármely oldószer, amely az észter-szulfonátot megfelelő hőmérsékleten és nyomáson lényegileg fel tudja oldani. Használhatók oldószerkeverékek is, ha a keverék az észter-szulfonátot megfelelő eljárási körülmények között lényegileg fel tudja oldani. Az észter-szulfonátok feldolgozásához kiváltképpen megfelelő oldószerek az 1-8 szénatomos alkoholok és ezek rövidebb szénláncu észterei. Előnyösen 1-8 szénatomos alkoholokat használunk, ezért az eljárást a továbbiakban a rövidszénláncú alkoholok alkalmazására ismertetjük. Számításba vehető azonban bármely fenti, szélesebb körben definiált oldószer az eljárásban való alkalmazáshoz. Előnyösebben.metanolt, etanolt vagy keverékeiket használjuk, a legelőnyösebben a metanolt alkalmazzuk.

Az észter-szulfonáthoz viszonyítva elegendő mennyiségű rövidszénláncú alkoholnak kell jelen lenni ahhoz, hogy az észter-szulfonátot a gyakorlatban az eljárási hőmérsékleten és nyomáson szolubilizálja. A legjobb eredmények eléréséhez olyan koncentrációkat és eljárási körülményeket ·· ···· · Β · * Bf • · · «·· ·· • · · · · ··· ·· ···· ··· ···· ·· ·« választunk, hogy az észter-szulfonát lényegileg feloldódjék, a legelőnyösebben teljesen feloldódjék, mielőtt a sötét szinü szennyezéseket elkülönítjük, ügy véljük, hogy a megfelelő szolubilizálási körülmények megválasztása a szakemberre bizható, de a rövidszénláncú alkohol és az észter-szulfonát tömegaránya általában 10:1 - 0,75:1, körülbelül 10 - 110°C hőmérsékleten, előnyösebben 5:1 - 0,75:1, még előnyösebben 3:1 - 0,75:1 és a legelőnyösebben 2:1 - 1:1. Használhatjuk a rövidszénláncú alkoholt nagyobb arányokban /nagyobb mint 10:1/ is az észter-szulfonátra, de ennek valószínűleg nincs jobb hatása. Az észter-szulfonát szolubilizálásához szükséges rövidszánláncu alkohol mennyiségét bevihetjük az észter-szulfonsav észter-szulfonáttá történő semlegesítése előtt, alatt vagy után, amit a későbbiekben ismertetünk. A rövidszénláncú alkohol egy részét vagy az egészet előnyösen a semlegesítés alatt visszük be. Előnyösebben lényegileg az összes rövidszénláncu alkoholt a semlegesítési művelet alatt visszük be.

A viz mennyiségének az oldatban elég kevésnek kell lenni ahhoz, hogy elkerüljük a káros befolyást a sötét szinü szennyezőanyagok hatásos eltávolítása során az oldatból. Anélkül, hogy a találmány oltalmi körét korlátozni kívánnánk, az elméleti megfontolások szerint a túl sok viz, a jelenlévő rövidszénláncú alkoholra és észter-szulfonátra számítva egy külön észter-szulfonát/viz fázis .képződését eredményezheti, ami megnehezítheti a sötét szinü szennyezések elválasztását a rövidszénláncú • · · • · · · alkohol oldószert tartalmazó fázistól. További elméleti megfontolások szerint elegendő viz jelenlétében az észter-szulfonát úgy hat mint felületaktív anyag és ténylegesen szolubilizálja a sötét színű szennyezések legalább egy részét.

Az elméleti meggondolások szerint a sötét szinü szennyeződések egy része a rövidszénláncú alkoholban és/vagy az oldatban oldódik.vagy szuszpendálódik. ügy véljük, hogy ezek az oldódható vagy szuszpendálható szennyezések adszorbensekkel, igy aktivszénnel eltávolithatók. A sötét szinü szennyezések többi része, amely a rövidszénláncú alkoholban és/vagy az oldatban nem oldódik vagy szuszpendálódik, az ismertetett egyéb elválasztási módszerekkel az oldatból elkülöníthető.

ügy véljük, hogy a rövidszénláncú alkohol és a viz megfelelő arányainak a megválasztását egy adott mennyiségű észter-szulfonátra a gyakorlott szakember el tudja végezni. Az alkohol és a viz tömegaránya előnyösen legalább 3:1, előnyösebben 10:1, még előnyösebben' 30:1. Az oldat a legelőnyösebben lényegileg mentes a víztől, igy a sötét szinü szennyezések hatásosabban eltávolithatók.

Igen előnyös, ha az észter-szulfonát előállításához használt semlegesítési művelet minimalizálja a viz mennyiségét az észter-szulfonát termékben. így a sötét szinü szennyezések hatásos elkülönítéséhez szükséges alkohol:viz arányokat elérhetjük anélkül, hogy túlságosan nagy mennyiségű alkoholra lenne szükség vagy az észter-szulfonátot a • · · ♦ · · · · • · · · · · • · « · · · • · · · β·· ···· ·· ·«

- 11 rövidszénláncú alkoholban való oldása előtt külön dehidratáló műveletnek kellene alávetni. Egy előnyös kiviteli mód szerint a semlegesítést a semlegesítő szernek a rövidszénláncu alkohol oldószerben képezett, lényegileg vízmentes oldataival végezzük. A speciális alkohol oldószer kiválasztása függ a szükséges észtertől, mivel a semlegesítés alatt átésztereződés léphet fel. így például, ha metil-észter-szulfonátokat akarunk előállítani, akkor a metanol az előnyös alkohol-oldószer.

Egy kiváltképpen előnyös kiviteli mód szerint a semlegesítést úgy végezzük, hogy az észter-szulfonsavat egy alkoxid alkoholos oldatához adjuk, az alkoxid az , 3

R OX általános kepletü, a képletben R 1-8 szénatomos alkilcsoport és X a fent említett vizoldható, sóképző kation /v.ö. a 290842/1990 számú nyilvánosságra hozott japán szabadalmi leirás}. Úgy is eljárhatunk, hogy az alkoxidot alkoholos oldatban az észter-szulfonsavhoz adjuk vagy a két oldatot egyidejűleg összekeverjük /in live mixer/· Az alkoxid-oldatot ismert eljárásokkal állíthatjuk elő, például úgy, hogy egy alkáli- vagy alkáliföldfém-/1-8 szénatomos / -alkoxidot a megfelelő alkoholban feloldunk, igy közvetlenül lényegileg vízmentes semlegesítési rendszert biztosítunk. Az alkoxid-oldatot úgy is képezhetjük, hogy egy szilárd alkáli- vagy alkáliföldfém-hidroxidot az alkoholban feloldunk, bár az alkoxid-oldat képzésének ez a módja kevésbé előnyös, mert minden mól előállított alkoxidra egy mól viz keletkezik. Ha az utóbbi eljárást használjuk, • ·♦·

- 12 akkor az alkoxid előállításánál képződött vizet adott esetben ismert módszerekkel eltávolítjuk, s igy lényegileg vízmentes semlegesítő rendszert kapunk.

Az előnyös, lényegileg vízmentes neutralizálásnál a kapott, semlegesített észter-szulfonát feloldásához elegendő mennyiségű rövidszénláncu alkoholt használhatunk. További oldószert a semlegesítés után vihetünk be, ha szükséges az észter-szulfonát feloldásához, a sötét színű szennyezések elkülönítése előtt. Ez a további oldószer bármelyik lehet a fent említettek közül, amelyeket az észter-szulfonát felületaktív anyagot és a rövidszénláncu alkohol oldószert tartalmazó oldat előállításához használtunk.

Az észter-szulfonátot természetesen előállíthatjuk úgy is, hogy az észter-szulfonsavat jól ismert eljárásokkal semlegesítjük, igy a szokásos semlegesítési eljárásokkal, amelyeknél 5-50%-os vizes kausztikus oldatokat használunk. Az észter-szulfonát termékben visszamaradó víz szükség esetén ismert eljárásokkal, igy szárítással eltávolítható, mielőtt a sötét színű szennyezéseket elkülönítenénk.

Ha a semlegesítés alatt víz van jelen, akkor az észter-szulfonát lényegi feloldásához szükséges alkoholnak legalább egy részét előnyösen keverjük az észter-szulfonsavval a semlegesítés előtt. Az észter-szulfonsavat az alkohollal előre összekeverve, a szakirodalom szerint /például a 4 404 413 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás/ a semlegesítés alatt csökkent • · ·

- 13 mennyiségű zsirsav-disó képződik az olyan rendszerhez hasonlítva, ahol nem végzünk előkeverést alkohollal. Az előkeverés elnyomja továbbá az észter-szulfonát/víz fázis képződését, s igy jobb keveredést és tökéletesebb semlegesítést biztosit.

A találmány szerinti eljárás magába foglalja továbbá a sötét szinü szennyezések eltávolításának műveletét az észter-szulfonát termék alkoholos oldatából. Ezt az eltávolítást a szokásos módszerekkel, igy ülepitéssel/ derítéssel, centrifugálással, szűréssel, adszorpcióval vagy ezek kombinálásával végezhetjük. Az alkalmazott speciális elválasztási módszer vagy módszerek számos faktortól függnek, igy azoknak a sötét szinü szennyezéseknek a^mennyiségétől és arányától, amelyek az oldószerben oldhatatlanok, viszonyítva azokhoz, amelyek az oldószerben oldódnak vagy szuszpendálódnak, továbbá az oldószer és az észter-szulfonát felületaktív anyag mennyiségéhez viszonyított víz mennyiségétől és arányától.

A derítés végezhető egyszerű gravitációval; ipari méretekben az elválasztás elősegítésére hagyományos berendezések használhatók, igy forgó kaparóvas vagy rosta. A centrifugálás végezhető szakaszos vagy folyamatos módon, beleértve a felüluszó dekantálását az ülepített sötét szinü szennyeződésekről.

A szűrést a szokásos szűrőkkel végezhetjük. így például laboratóriumi méretekben szűrhetünk papíron, diatómaföldön vagy adszorbensen. Ipari méretekben a megfelelő szűrőberendezések a nyomólapos és keretes vagy a • ··· *·

- 14 köpenyes és lemezes konstrukciójú szürőprések vagy a forgó dob vagy lemez típusúak; a forgó dob vagy lemez tipusu vákuum- vagy szivószürők; résszürők; tisztitó szűrök stb.

Egy előnyös kiviteli módnál az oldatot adszorbens anyaggal, igy aktivszénnel, aktivált aluminium-oxiddal vagy szilikagéllel kezeljük. Úgy véljük, hogy ezek az adszorbens anyagok kiváltképpen hatásosak a sötét szinü szennyezések azon részének az elválasztására, amelyek elméletileg oldhatók vagy szuszpendálhatók az alkoholban és/vagy az oldatban, amint azt a fentiekben ismertettük. Adszorbensként előnyösen aktivszenet használunk.

Ha az elválasztáshoz adszorbens szűrőt használunk, akkor az adszorbenssel való kezelés a szűrés alatt megy vég be. Adszorbens kezelés történhet a sötét szinü szennyezések eltávolítása előtt vagy előnyösen ez után, nem-adszorbens módszerrel is. így például az oldatot keverhetjük megfelelő mennyiségű adszorbens szemcsével, igy a sötét szinü szennyezések adszorbeálódnak a szemcsékre, majd az adszorbens szemcséket például centrifugálással és/vagy nem-adszorbens szűréssel eltávolítjuk. A kezelést a legelőnyösebben úgy is végezhetjük, hogy a sötét szinü szennyezéseknek például centrifugálással és/vagy nem-adszorbens szűréssel végzett előzetes eltávolítása után a folyadékot adszorbens ágyon vezetjük keresztül. Úgy is eljárhatunk, hogy a folyadékot friss adszorbens szemcsékkel keverjük, igy a sötét szennyeződések a szemcsékre adszorbeálódnak, majd a kimerült vagy használt adszorbens • •t» ·· ·· ·« ··· ··· ·· • · · · · ··· · · • · · · · · • ··· ··· ···· ·· ··

- 15 szemcséket bármely megfelelő módszerrel, igy a fentiekben ismertetett módszerekkel elkülönítjük.

Az észter-szulfonát szolubilizálásához szükséges hőmérsékletet /abban a műveletben, amikor az észter-szulfonát készítmény oldószeres oldatát képezzük/ előnyösen fenntartjuk az elválasztás és a végtermék előállítása alatt is. Ha szükséges, további rövidszénláncú alkoholt vihetünk be az elválasztás során esetleg kivált észter-szulfonát szolubilizálására.

Ipari alkalmazásoknál az észter-szulfonát feloldásának és a szennyeződés eltávolításának a műveleteit előnyösen megfelelő nyomás alatt lévő zárt berendezésekben és berendezés-rendszerekben végezzük, az oldószernek a választott oldószer-hőmérsékleten való elpárolgásának az elkerülése céljából. Az ilyen elpárolgás nem kívánatos párolgási hülést és a környezetbe kerülő oldószergőzöket eredményezhet .

Miután a sötét szinű szennyezőanyagokat az oldatból eltávolitottuk, a jobb színnel rendelkező észter-szulfonát terméket az oldószeres oldatból ismert eljárásokkal kitermelhetjük. Ilyen kitermelési eljárások például az észter-szulfonát kicsapása az oldatból, a rövidszénláncú alkohol oldószer lepárlása az oldatból vagy ezek kombinálása. Az észter-szulfonát kicsapását végezhetjük az oldat hőmérsékletének csökkentésével, ezáltal csökkentve az észter-szulfonát oldhatóságát a rövidszénláncú alkoholban. A kicsapott észter-szulfonát ismert eljárásokkal kitermelhető, például szűréssel és ezt követően lényegében az összes • ··«

- 16 maradék oldószer lepárlásával. A lepárlást végezhetjük normál vagy csökkentett nyomáson, melegítéssel vagy anélkül, igy szilárd vagy olvadék észter-szulfonátot kapunk, amit ismert módszerekkel bármely kívánt formájúvá, igy porrá, pikkelyekké, darabokká vagy granulátummá feldolgozhatunk .

Ipari méretekben a rövidszénláncú alkohol és az esetleg jelen lévő viz eltávolítható az oldat melegítésével és az alkohol /és ha jelen van, a viz/ nyomáscsökkentéssel való elgőzölögtetésével vagy lepárlásával. Ezt végezhetjük bármely megfelelő módszerrel, beleértve a hagyományos eljárásokat, igy a porlasztó szárítást, atmoszférikus hirtelen szárítást, vákuum hirtelen szárítást, dobszáritást, filmbepárlást, vagy ezek kombinációit. Porlasztó szárítás használható az észter-szulfonát termék közvetlenül por vagy granulát formában történő előállítására. A többi módszer az észter-szulfonát terméket darabos, szalag vagy nagyszemcsés formában eredményezi, amelyek ismert eljárásokkal bármely kívánt formává feldolgozhatok, igy megőrölve granulátummá vagy pelyhesitve, majd aprítva vagy őrölve granulált formává. Az alkoholt, amit az észter-szulfonát kitermelésénél eltávolítunk, kondenzáljuk, és bármely fent említett alkohol-beviteli művelethez újrafelhasználásra visszatermeljük és visszacirkuláljuk. Ha az észter-szulfonátot a kicsapott /átkristályositott/ észter-szulfonát szűrésével termeljük ki, akkor a szűrésből kapott folyadékot - amely rövidszénláncú alkoholt és • · • · ··* · · • · · · · · ···· ··· ···« ·· ··

- 17 kismennyiségü oldott észter-szulfonátot tartalmaz - az eljárás bármely előző műveletébe visszavezethetjük, előnyösen abba a műveletbe, amelyben a friss, sötét szinü észtert rövidszénláncú alkoholban oldva oldatot képezünk.

Az eljárás eredményeképpen javított, vagyis világosabb szinü észter-szulfonátokat kapunk. Ha az eljárás az oldat hatásos adszorbens kezelését is magába foglalja, akkor az előállított termék csaknem fehér szinü és közvetlenül felhasználható tisztitó és mosószerekben és termékekben. Az előállított termék a sötét szinü szennyezések eltávolítása után viz hozzáadásával világos szinü pasztává alakítható. A hatásos adszorbens kezelés eredménye továbbá a felületaktív anyag jobb szaga.

A találmány szerinti eljárással jobbak a szemcsék fizikai tulajdonságai is, mint azoké, amelyeket egy hagyományos vizes rendszerből szárítással állítanak elő. ügy véljük, hogy a víznek az alkoholhoz viszonyított mennyisége az elkülönített oldatban fontos hatást gyakorol az előállított világos szinü észter-szulfonát termék fizikai tulajdonságaira. Ha a viz:alkohol arány nő, akkor egyre nehezebb eltávolítani az alkoholt és vizet tartalmazó oldószert. Ezért ha viz van jelen az oldatban, akkor a jobb fizikai tulajdonságok elérése céljából előnyösebb az oldószert melegítéssel eltávolítani.

A találmány szerinti eljárás nagyobb rugalmasságot tesz lehetővé a nyersanyagok megválasztásában és a szulfonálási eljárás körülményeiben. így például használhatunk olyan nyersanyagokat, amelyek maguk nagyobb • ··· « · · · · • ··· ·· • · · · • ·· · ·· ··

- 18 fokban szennyezettek,és ez sötét szinü szennyezések képződését eredményezheti·vagy olyan eljárási körülményeket, amelyek az észter-szulfonátot nagyobb konverziófokkal adják, anélkül, hogy fehérítésre lenne szükség. Azok a szenynyezőanyagok, amelyek sötét szinü szennyezések képződését eredményezhetik, a szakterületen ismertek, ezek a glicerin, gliceridek /mono-, di- vagy tri-/ és telítetlen zsirsav-észterek. A fehérítés szükségességének elkerülésével az eljárás elkerülhetővé teheti aktivátorok képződését, amint azt a szakirodalom ismertette /D. Connor et al.: Identification of Certain Sultones as the Sensitizers in an Alkyl Ethoxy Sulfate, Fette, Seifen, Anstrichmittel 77, 25-29 /1975/J.

A találmány szerinti eljárással előállított észter-szulfonátok mint hatóanyagok alkalmazhatók tisztitó és mosószerekhez és termékekhez, ezek önmagukban vagy más felületaktív anyagokkal keverve használhatók. így például detergens készítményekben a találmány szerint'előállított felületaktív anyagokkal együtt használható megfelelő felületaktív anyagok az anionos felületaktív anyagok, nemionos felületaktív anyagok, kationos felületaktív anyagok, zwitterionos felületaktív anyagok vagy amfoter felületaktív anyagok. A detergens készítményekben szokásos más komponensek szintén használhatók. Ilyen komponensek általában a szennylebegtető anyagok, enzimek, fehéritőszerek és aktivátorok, szennytaszitó szerek, kelátképző szerek, szennyeltávolitó és visszaülepedést gátló szerek, diszpergálószerek, élénkitőszerek, habzásgátlók stb.

·· ···· ·· ·«·*» • · · » · ·· V • ··· · ··«·· • · 4 · ·· ·«·· ··* ·«·· ··«·

A találmány szerinti eljárás kiviteli módját a példákkal szemléltetjük, anélkül, hogy a találmány oltalmi körét ezekre korlátoznánk. Ha másképpen nem jelezzük, valamennyi részt és .százalékot tömegben adjuk meg. Valamennyi szinmérést Hunter Colorimeter /L, a és b leolvasások/ segítségével végeztük el.

ii-ESlda

Észter-szulfonsavat állítunk elő pálma-sztearinsav-metil-észter szokásos szulfonálásával. A metil-észter savkomponense lényegileg telitett zsírsavakat tartalmaz, jódszáma 0,28, a következő lánchossz elosztásban /tömeg %/ :

C12	0,23
C14	1,55
C15	0,08
C16	66,75
C17	0,15
C18	31,28
C20	0,19

A szulfonálás'i reakciót 80-95°C-on gyűrűs vékonyfilm-reaktorban végezzük, kén-trioxid és levegő keverékét /SO^-tartalom: 3-4 térfogat%; SO^ felesleg 15-30 mól%/ használva. A szulfonált metil-észter-sav keveréket ezután zárt edényben 8O-95°C hőmérsékleten, 35-40 percig digeráljuk. A digerálás után a szulfonálás foka 95%.

A szulfonált metil-észter-sav keveréket 20°C-ra ·· ···· ·. ,, • · · « · « « · • ·99 φ 999 «V • · · Λ 4 « ·«·« ··· ···« «« «« lehűtjük és elporitjuk. Ennek a pornak a színe: L = 14,9, a = 0, b = 0,8. A minta illóanyagtartalma 2-3% /Cenoo-féle szárítással; lényegileg a velejáró viz/.

500 g savkeveréket nagy nyiróhatásu keveréssel 45-55°C-on 100 g metanollal keverünk, és 25 tömeg% metanolos nátrium-metanolát-oldatot hozzáadva semlegesítjük. Előnyösebben a savkeveréket adhatjuk a 25 tömeg%-os metanolos nátrium-metanolát-oldathoz. A semlegesített termék illóanyag tartalma /egy alikvot rész Cenco-féle szárításával meghatározva/ 32%, ami metanolból és velejáró vízből áll. A semlegesített termék egy részét 7% illóanyag tartalomig levegőn szárítjuk /Cenco/ és elporitjuk. Ennek a szárított mintának a színe: L = 28,8, a = 2,5, b = 7,1. A semlegesített termék egy másik részét /73,5 g; Cenco illóanyag 32%/ 176,5 g metanolban feloldjuk. Az oldathoz 2 g aktivszenet /decolorizing acetivated carbon, Aldrich Chemical Co., catalog #16,155-1/ adunk, és az elegyet 60 percig 40-50°C hőmérsékleten keverjük. Ezután az elegyet 15 cm átmérőjű Whatman #41 papíron vákuumban szűrjük, a szűrőre még 2 g aktivszenet téve. A megszűrt folyadékot a fenti szűrőberendezésen még egyszer átszűrjük. Ezután a folyadékot 10,4% illóanyag-tartalomig levegőn szárítjuk /Cenco/ és elporitjuk. A por színe: L - 81,5, a = -0,7, b = 13,6.

³ji_2élda

Az 1. példában használt pálma-sztearinsav-metil-észter kiindulási anyagból lényegileg azonos szulfonálási ·· «··« ·· ·· ·· • · * · · · · · * · · * * · ···· ··· ···· ·· ·♦ körülményeket alkalmazva szulfonált metil-észter-sav keveréket készítünk. A szulfonált metil-észter-sav egy megőrölt, elporitott mintájának a színe: L - 19,8, a = 0,7, b = 1,4.

A savkeverékhez digerálás után 20% /tömeg% a szulfonált észter-savra/ metanolt és 8% /tömeg% a szulfonált észter-savra/ hidrogén-peroxid-oldatot /50% ^03 vízben/ adunk és a savkeverékkel keverjük. Ezt a keveréket tovább digeráljuk elhanyagolható további keveréssel vagy visszakeveréssel, körülbelül 50 percig, 70°C-on. A fehérített savkeveréket ezután 12,5%-os vizes nátrium-hidroxid-oldattal 63°C-on vizes /55-57% nedvességtartalmu/ pasztává semlegesítjük. A pasztából a vizet elpárologtatjuk /nyomolapos és keretes hőcserélővel, a távozó paszta hőmérséklete 146-152°C, a viz a levegőbe távozik/, majd a terméket lehűtjük, igy fehérített észter-szulfonát pikkelyeket kapunk 3-5% nedvességtartalommal /Cenco analízissel/. A pikkelyeket elporitjuk, a por színe: L = 90,7, a = -3,1 és b = 10,8.

Claims (17)

1. Szabadalmi igénypontok

   1. Eljárás szulfonált vagy szulfátéit felületaktív készítmények színének javítására, amelyek tartalmaznak :

   /i / egy szulfonált vagy szulfátéit felületaktív anyagot;

   és /ii/ a felületaktív anyag előállítása során képződött sötét szinü szennyezőanyagokat;

   azzal jellemezve, hogy az eljárást a következő műveletekben végezzük:

   1/ előállítunk egy oldatot, amely tartalmazza:

   a/ a fenti szulfonált vagy szulfátéit felületaktív anyagból és a sötét szinü szennyezőanyagokból álló készítményt; és b/ tartalmaz egy oldószert, előnyösen egy 1-8 szénatomos alkoholt, lényegileg a fenti szulfonált vagy szulfátéit felületaktív anyag feloldásához elegendő mennyiségben ;
2. 2/ a sötét szinü szennyezőanyagokat az oldatból előnyösen centrifugálással vagy szűréssel eltávolítjuk', majd
3. 3/ a szulfonált vagy szulfátéit felületaktív anyagot az oldatból kitermeljük;

   emellett az 1/ műveletben előállított oldatban jelenlévő viz mennyiségét elég alacsonyan tartjuk - előnyösen az oldat lényegileg vízmentes - ahhoz, hogy elkerüljük a zavaró hatást a sötét szinü szennyezőanyagok hatás ·· ·*·* · · • ·· · · · · ·· ·* ···. .· ··· *·.· • > > -___· · · · eltávolítására a 2/ műveletben.

   2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy szulfonált vagy szulfátéit felületaktív anyagként észter-szulfonátot, alkil-benzolszulfonátot, lineáris alkánszulfonátot, <-olefin-szulfonátot, zsiralkohol-szulfátot, alkil-éter-szulfátot használunk vagy ezek keverékeit alkalmazzuk.

   3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy felületaktív anyagként egy /1/ általános képletű észter-szulfonátot használunk, a képletben r! 4-22 szénatomos egyenes vagy elágazó láncú alkilcsoport,

   2 R 1-8 szénatomos alkilcsoport, előnyösen metilcsoport, és

   X vizoldható sóképző kation.
4. 4. Az előző igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az 1-8 szénatomos alkohol és a viz arányát az 1/ művelet szerinti oldatban legalább 3:1, előnyösen legalább 10:1, még előnyösebben legalább 30:1 értéken tartjuk.
5. 5. Az előző igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az 1-8 szénatomos alkohol és a felületaktív anyag tömegarányát az 1/ művelet szerinti oldatban 10:1 - 0,75:1, előnyösen 3:1 - 0,75:1, előnyösebben 2:1 - 1:1 értéken tartjuk.
6. 6. Az előző igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a 21 műveletben az oldatba adszorbens szemcséket keverünk, a sötét szinü szennyezőanyagokat az adszorbens szemcsékre adszorbeáljuk, majd az adszorbens szemcséket az oldatból előnyösen centrifugálással vagy szűréssel eltávolítjuk.
7. 7. Az előző igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a 21 műveletben a sötét szinü szennyezőanyagokat az oldatból előnyösen aktivszenet tartalmazó adszorbens ágyon átvezetve távolitjuk el.
8. 8. Az előző igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a 3/ műveletben az 1-8 szénatomos alkoholt az oldatból lepároljuk.
9. 9. Az előző igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a 3/ műveletben az észter-szulfonátot az oldatból kicsapjuk.
10. 10. Az előző igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az észter szulfonátot úgy állítjuk elő, hogy egy észter-szulfonsavat az X kationt adó szerrel előnyösen egy R OX általános kepletü alkoxid3 _ dal - a képletben R 1-8 szénatomos alkilcsoport - lényegileg vízmentes 1-8 szénatomos alkoholban semlegesítünk.
11. 11. Eljárás metil-észter-szulfonát készítmények színének javítására, amelyek tartalmaznak:

    /i/ egy /1/ általános képletű metil-észter-szulfonátot - a képletben R¹ 4-22 szénatomos egyenes • ··

    - 25 vagy elágazó láncú alkilcsoport, R 1-8 szénatomos alkilcsoport és X vizoldható sóképző kation -; és /ii/ a metil-észter-szulfonát előállítása során képződött sötét színű szennyezőanyagokat;

    azzal jellemezve, hogy az eljárást a következő műveletekben végezzük:

    1/ előállítunk egy oldatot, amely tartalmazza:

    a/ a fenti metil-észter-szulfonátból és a sötét színű szennyezőanyagokból álló metil-észter-szulfonát készítményt; és b/ tartalmaz egy rövidszénláncu alkohol oldószert, igy metanolt, etanolt vagy ezek keverékeit;

    emellett a rövidszénláncu alkohol oldószer és a metil-észter-szulfonát tömegarányát legalább 1:1 értéken, és a rövidszénláncu alkohol oldószer és a víz arányát az 1/ műveletben legalább 3:1 értéken tartjuk; és

    2/ a sötét színű szennyezőanyagokat az oldatból eltávolítjuk, az oldatot centrifugálva, megszűrve, aktivszénnel kezelve, az oldatot aktivszénen átszűrve vagy ezeket a műveleteket kombinálva, és

    3/ a metil-észter-szulfonátot az oldatból kitermeljük.
12. 12. A 11. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy rövidszénláncu alkoholként metanolt alkalmazunk, és a metanol és a metil-észter-szulfonát tömegarányát 3:1 - 0,75:1 értéken tartjuk.
13. 13. A 12. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a metanol és a viz tömegarányát legalább 10:1 értéken tartjuk.
14. 14. A 13. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a 2/ műveletben az oldatot megszűrjük, majd aktivszénen átszűrjük.
15. 15. A 14. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a 3/ műveletben az oldat hőmérsékletét csökkentve a metil-észter-szulfonátot kicsapjuk, majd a kicsapott metil-észter-szulfonátot az oldatból kiszűrjük.

    i !
16. 16. A 13., 14. vagy 15. igénypont szerinti eljárás,

    I í

    í azzal jellemezve, hogy a 3/ műveletben az oldatból a metaj nőit lepárolva .a metil-észter-szulfonátot kitermeljük.
17. 17. A 15. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a 3/ műveletben a kiszűrt, kicsapott metil-észter-szulfonátból a visszamaradó metanol oldószer lényegileg teljes mennyiségét lepároljuk.