PT101100A - Processo para melhorar a coloracao de surfactantes sulfatados ou sulfonatados, sem branqueamento - Google Patents

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" PROCESSO PAM MELHORAR A -CQLOMÇÃO DE SURFACTANTES SULFATADOS OU 1 SULFONATADOS, SEM BRANQUEAMENTO” CAMPO da INVENÇÃO 5 A invenção destina-se a melhorar a cor de composições surfactantes sulfatadas ou sulfonatadas,, particularmente as cornposições de alquilo éster de alfa-sulfo ácido gordo,, sem 10 necessidade de branqueamento,,

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO 15

Mod. 71 - 20.000 oc. - 90(03 20 25 30 35 O fabrico de sais de metais alcalinos de alquilo ésteres de alfa-sulfo ácidos gordos (de aqui em d i antes referidos como 11 su 1 fon a tos de éster" ) através da neutralização de ésteres de ácido gordo e ácido sulfónico com soluçát:? caústica aquosa é bem conhecido,, Estes sulfona-tos de éster sao utilizados predominantemente como surfactantes em agentes e produtos de lavagem e de limpeza,. 0s processos conhecidos para a produçáo destes sulfonatos de éster com bom rendimento t©m como inconviniente a formação de impurezas de coloração escura,, Os ácidos éster sul fónicos,, dos quais derivam os sulfonatos de éster., s«ío ' obtidos por su 1 fon aça o de ésteres de ácidos gordos ou,, de um modo menos preferencial,, através da sulfo-naçáo e es ter i f i caça o de ácidos gordos,, Com o objectivo de obter elevados rendimentos de su 1 fonaçáo,, é necessário utilizar agentes sulfonatante em excesso em combinaçâta com maiores tempos de processamento e/ou temperaturas mais elevadas,, Estas condições podem ter como resultado reacções secundárias indesejáveis incluindo a formaçáo de impurezas de cor escura,, Exemplos destes processos de sulfonaçáo sáò 2 t 5 10 15

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descritos na Patente dos Estados Unidos da América ηδ„ 3 485 856 e no " The Journal of the American Orl Chemical So-· c:i.ety" ., 52 ¢:1.975),, páginas 323--329,, Por· razoes estéticas e outras,, as composi-çfíes de sulfonato de éster com cor escura náo s«ío adequadas para utilização directa nos agentes ou produtos de lavagem e limpeza,, Deste modo,, os produtos de sulfonato de ester de cor escura têm sido até ao presente sujeitos a um branqueamento para aclarar a sua cor,, Tipicamente os produtos de cor escura seio tratados com um agente aquoso de branqueamento,, tal como peróxido de hidrogénio ou hipoclorito antes e/ou após neutralização» Estes processos de branqueamento sáo descritos nas Patentes dos Estados Unidos da América n9s„ 3 159 657:; 3 452 064;; 4 547 318 e 4 617 900„ Têm sido reconhecidos certos problemas inerentes ao produto de branqueamento,, particularmente dificuldades de manuseamento e hidrólise do grupo éster,, Até ao momento,, tem-se lidado com estes problemas através da optimixaçcío do processo de branqueamento por s:i.,, ou através da modificaçã'o do processo de sulfonaçao do éster para se alcançai'· um sulfonato de éster com menos cor., que permitam a u t i 11 x a ç a o de condiçóes de branqueamento ma is suaves,, Estes processos s&to descri tos na Patentes dos Estados Unidos da América n9„ 3 997 576;; 4 080 3721; 4 547 318 e 4 6177 900,, Contudo,, nenhuma destas referências apresenta um processo para a preparação de surfactante de sulfonato de éster que seja completamente satisfatório„ Foi agora descoberto um método para melhorar a cor das composiçSes,, sem necessidade de efectuar um branqueamento,, Ma:i.s especifieamente,, foi descoberto que as impurezas de cor escura podem ser separadas através de métodos de separação conhecidos,, a partir de uma soluç«ío contendo o sulfonato de éster substancialmente dissolvido num solvente adequado,, A separaçáo das impurezas de cor escura a partir da soluçáh pode ser melhorada com um mate- 3 1 5 10 15

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r:i.al absorvente,, Após a remoção das impurezas de cor escura o sulfonato de éster pode ser recuperado a partir do sol···· vente para dar origem a um produto com uma cor melhor., isto é,, com uma cor ma:i.s clara,, 0 processo dá também origem a um surfactante de sulfonato de éster parti culado., com melhores propriedades físicas,, em relação ao obtido através da secagem do surfactante a partir de pastas aquosas bem assim como melhora o aroma do surfactante,, 0 processo da invenção pode também ser aplicado a outros surfactant.es sulfatados ou sulfonatados cuja ρ repa raça o possa ter como resultado a formação de impurezas de cor escura durante e/ou após a reacçáò de sulfonação ou su1fataçao„ Estes surfactantes incluem mas não se limitam a,, alquilofoenxenosulfonatos,, sulfonatos de alcanos lineares,, sulfonatos de alfa-olef :i.nas,, sulfatos de á 1 coo 1 g o rd o ( i s to é,, a 1 q u i 1 su 1 f a tos) e su 1 f a tos d e a 1 q u i 1 éter „

SUMÁRIO DA IMVENGhO A presente invenção envolve um novo processo para melhorar a cor de uma composição sulfonatada ou sulfatada (de aqui em diante referida como sulf (on)atada),, sendo a referida composição surfactante constituída por:! 1} Um surfactante sulfCon)atado de preferência se '.I. e i on ad o en t re og ru. po con s t i tu í d o po r a 1 q u i 1 ben en o su 1 f on a tos,, su 1 f on a tos d e a 1 canos- lineares,, sulfonatos de alfa-olefi-nas,, sulfonatos de éster,, sulfatos de álcool gordo,, sulfatos de alquil éter e suas misturas e ii) impurezas de cor escura formadas durante a preparação do referido surfactante sulf Con} a tad :::· :j sendo o referido processo constituído pelos 4 15

Mod. 71 · 20.000 ex. - 90/08 20 25 30 PASSOS d©!!

1} formação d© uma sol u Ca o contendei! (a) a referida eomposição surfactanie cons-t :i. tu i d a pe I o refe r :i. d o su rf a c: t an te su I f -(cm)atado e pelas referidas impurezas de cor escura;/ e (b) um solvente adequado de preferência um álcool Cj,”Ce? em quantidade suficiente para dissolver substáncialmente o refe-· rido surfactan te sulf (on ) atado ij2) separação das referidas impurezas de cor escura a partir da solução referida!! seguida de 3) recuperação do referido surfactante sul-f(on)atado a partir da refrida solução tendo-se que neste processo a quantidade de água presente na referida solu ç;á :j no passo (1) deve ser suficientemente baixa para evitar a interferir com uma separação eficiente das impurezas de cor escura da referida solução,, Esta invenção é particularmente significativa para melhorar a cor de composições de sulfonato de éster,, uma vez que foram descobertos métodos para obter os outros surfactantes sulf(on}atados com reduzidos teores de impurezas escuras» A apresentação que se segue é portanto direccionada para cj melhcsramentcs da cor das composições de sulfonato de éster,,

DESCRIgftO DETALHADA DA INVENÇÃO

As composições de sulfonato de éster cuja cor é melhorada através desta invenção consistem num sulfonato de éster com a formula genérica preferencial (I) 35 1 Rx

CH COOR* SO-s x 5 10 15

(I)

Mod. 71 -20.000 αχ. -90/08 20 25 30 35 na qual. Rx representa uma cadeia alquilo linear ou ramificada C-íiz-C-aa., R® representa um alquilo C±-Cei, ο X representa um catiáb que forna um sal solúvel em água,, 8Ã'o particularmente úteis os sulfonatos de éster nos quais R® é o grupo -·0Η3,, isto é;i os metil éster sulfonatos,, e ma is particularmente os metil éster sulfona---tos em que R:L é Cxiy-Cx&, „ 0 catiâ'o X é obtido a partir do agente usado para neutralizar o ácido de éster sulfónico para formar o sul fana to de éster,, Os oatióes X adequados sá o catiées monovalent.es ,r incluindo metais alcalinos ta:i.s como o sódio,, potássio,, e lítio;; amónia substituída ou nSo;! e catifôes derivados de alcanolaminas de baixo peso molecular,, por exemplo,, monoetanolamina,, dietanol amina,, e trietalonamina;i e suas misturas,, Os catióes particular-mente adequados sáo o sódio,, potássio e 1.1 tio e os derivados das al canolaminas de reduzido peso molecular,, iíi: contemplado que o agente de neutralização possa também fornecer um catiáo com um número de valência superior a um,, por exemplo,, metais alcalino terrosos tais como magnésio e cálcio,, Neste caso,, a fórmula henérica (I) seria modificada para reflectir o número mais elevado de moles de ácido éster sulfónico associado ao eatiãto na forma de sal (de sulfonato de éster),, sendo esse número igual ao número de valência do catiáb., Os ácidos éster- sul fónicos,, a partir dos quais se preparam os sulfonatos de éster,, podem ser obtidos por sulfonaçáo seguida de esterificaçao de ácidos gordos naturais ou sintéticos,, ou por sulfonaçáo de ésteres de ácidos gordos sintéticos,, Por razóés comerciais,, os ácidos éster- sul fónicos sáo de preferência preparados por sulfona-· çâ'o de ésteres de ácidos gordos,, 6

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Exemplos de ésteres de ácidos gordos adequados incluem., mas nâto se limitam a;i meti 1 laurato,, etil laurato,, propil laurato., me til palmitato,, etil palmitato,, meti 1 esteara to., etil esteara to., éster de ácido gordo de sebo metil hidrogenado,, éster de ácido gordo de sebo etil h i d r ¢:) g e n a d o,, é s t e r d e á o :i. d o g o r d o d e o c o m e t :i. 1. h i d r o g e n a ··· do., éster de ácido gordo de coco etil hidrogenado., éster de ácido gordo de palma metil hidrogenado., e suas misturas.. Báo preferidos os metil ésteres de ácido gordo de sebo hidrogenado,, metil ésteres de ácido gordo dfe óleo de palma hidrogenado,, metil ésteres de ácido gordo de óleo de coco hi d rog en ad o., e suas m i s turas.. Os ésteres de ácido gordo podem ser sulfona-tados para se transformarem nos ésteres de ácido sulfogordo através de processos conhecidos,, por exemplo por suIfonaçáo e camada fina ou em tratamentos sucessivos., Os agentes de sulfonaçáo adequados incluem S03 anidro,, S0® diluído com azoto ou ar seco,, e agentes semelhantes,. Como exemplo,, os ésteres lineares de ácidos carboxílicos Ca-Cao podem ser sulfonatados com SO® gasoso de acordo com o "The Journal of the American Oil Chemists Society" ., 52 ¢:1.975),, páginas 323-329., A sulTonaçáo dos ácidos gordos ou dos ésteres de ácido gordo pode resultar na formaçáo de impurezas de cor escura no produto ácido de éster sulfónico„ A neutralização do ácido éster sulfónieo com um agente que fornece o catiáfo X solúvel em água tem como resultado um sulfona to de éster contendo impurezas de cor escura., de acordo com a presente invençáo,, estas impurezas de cor escura podem ser separadas do sulfonato de éster de modo a obter-se um produto com u ma cor significativamente mais clara.. 0 produto inclui o passo de formação de uma soluçáto com o produto escuro de sulfonato de éster num solvente adequado,. Os solventes adequados incluem todos os 7 1 5 10 15

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capazes de dissolver de um modo substancial o sulfonato de éster sobn condições de temperatura e pressáo apropriadas.. Podem sei" utilizadas misturas de solventes desde que a mistura seja capaz de dissolver de um modo substancial o sulfonato de éster sob condições de processo apropriadas,, Sáo solventes particularmente adequados para processar os sulíonatos de éster os álcoois Cx-C® e os seus ésteres de reduzido peso molecular., De preferência sáo utilizados os álcoois 0χ····0®,, e portanto o processo é sequidamente descri···· to em termos de álcoois de reduzido peso molecular a serem utilizados como solvente.. Contudo., é contemplado que qualquer solvente como descrito genéricamente acima pode ser usado no processo., Utiliza-se de preferência metanol,, etanol e suas misturas,, sendo o metanol o solvente ma is preferencial„ é necessário que esteja presente suficiente álcool de reduzido peso molecular., numa quantidade relativa ao sulfonato de éster., de modo a solubi 1 ri.rar o sulfonato de éster a temperaturas e pressões de processamento que sejjam práticas., Por melhores resultados., as concentrações e condições de processo sáo seleccionadas para dissolver de um modo substancial,, e preferencialmente para dissolver totalmente o sulfonato de éster antes da separaçáo das impurezas de cor escura,, A selecçáo das condições de saiu-bilizaçcfo adequadas é considerada como estando dentro das capacidades de alguém minimamente experiente neste campo,, Contudo,, a razáo mâssioa entre o álcool de reduzido peso molecular e o sulfonato de éster encontrar.....se-à geralmente entre cerca de 10::1 e 0,,7bi: 1 a temperaturas entre cerca de 1090 e cerca de 11090., e preferencialrnente entre 5si e 0,,75::1,, e ma is preferencialmente ainda entre 3:: .1. e 0,,75::1,, sendo ainda ma:i.s preferentemente entre 2::1 e 1::1,, Podem ser utilizadas razões mais elevadas entre o álcool de reduzido peso molecular e o sulfonato de éster (razões superiores a 10::1),, mas provavelmente nãb será o eficientes,, A quantidade 8

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Mod. 71 -20.000 ex. - 90/08 20 25 35 de álcool reduzido do peso molecular necessária para solu-bilizar o sulfonato de éster pode ser adicionada em qual — quer um ou em todos os pontos anteriores,, durante ou após a neutralização do ácido de éster sulfónico para formar o sulfonato de éster,, aqui mais profundamente discutido., Com vantagem,, alqum ou todo o álcool de reduzido peso molecular é adicionado durante a neutralização,, de prefer@nc:i.a pratica me n te todo o álcool de reduzido peso molecular é adicionado durante o passo de neutralização,. A quantidade de água na soluçfío tem que ser suficientemente reduzida para evitar interferir com a separaçáo eficiente das impurezas de cor escura a partir da soluçáo,, Sem se pretender limitar a invenção,, tem-se a teoria de que demasiada água,, em relaçáb às quantidades de álcool de reduzido pese? molecular e de sulfonato de éster-presentes,, pode resultar na formação de uma fase separada sulfonato de éster que pode dificultar a separaçSo das impurezas de cor escura a partir da fase contendo o solvente (álcool de reduzido peso molecular),, Tem-se também a teoria que na presençça de uma quantidade suficiente de água,, o sulfonato de éster pode actuar como um surfactante para solubilizar de um modo efect:i.vo pelo menos uma parte das impurezas de cor escura,, Tem-se também a teoria de que uma parte das impurezas de cor escura é solúvel ou pode ser suspensa no álcool de reduzido peso molecular e/ou na soluçáo» Acredita-se que estas impurezas solúveis ou suspensas podem ser separadas por adsorven tes,, tais como cai·-vá o ac t ivado „ A outra parte das impurezas de cor escura,, que nâ'o sito solúveis nem podem ser suspensas no álcool de reduzido peso molecular e/ou na soluçáo,, podem ser separadas a partir da soluçáo através de outros métodos de separaçáo como aqui d esc rd. to„ A selecçSo de raztSes adequadas entre o álcool de reduzido peso molecular e a água em relaçáto a uma 9 i 1 5 10 15

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dada quant:i.dade de sulfonato de éster é considerada como encontrando-se dentro da capacidade experimental de alguém com alguma experiência neste campo.. De preferência., a razão mássica entre o álcool e a água é pelo menos 3//:1.., de preferência .1.0//:1.., e ainda preferencialmente 30//1.. fiais preferen-cia 1 mente ainda., a so 1 ucão é praticamente isenta de água de modo a alcançar-se uma separação mais eficiente das impurezas de cor escura.. li altamente preferencial que o processo de neutralização usado para preparar o sulfonato de éster minimize a quantidade de água no produto sulfonato de éster.. Deste modo., as razóes álcool:/água requeridas para uma separação eficiente das impurezas de cor escura podem ser obtidas sem a necessidade de quantidades de álcool excessivamente elevadas ou a necessidades de um passo separado de desidratação do sulfonato de éster., antes da dissollução com álcool de reduzido peso molecular,, De acordo com uma aplicação pref eren ciai,, efectua-se a neutralização com soluçóes praticamente anidras do agente de neutralização num solvente constituído por álcool de reduzido peso molecular,. A selecção do álcool especifico que actua como solvente depende do éster desejado,, uma vez que pode ocorrer uma transesterif i cação durante a neutralização,. Por exemplo,, quando se desejam meti 1 éster sulfonatos,, o metanol é o álcool preferencial para ser utilizado como solvente,, De acordo com uma aplicação partieularmente preferencial,, efectua-se a neutralização por adição do ácido éster sulfónico a uma solução de alcóxido em álcool,, tendo o referido alcóxido a fórmula R30X,, na qual R·"·5 representa um alquilo Ci™Cs ο X representa um catião que forma um sal solúvel em água como aqui anteriormente definido (ver a Publicação de Patente Aberta Japonesa li2„ 290842/1990),, Em alternativa.., o alcóxido em solução de álcool pode ser adicionada ao ácido éster sul fónico., ou as 10

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Mod. 71 -20.000 ex. - 90/08 20 25 duas soluções podem ser misturadas simultaneamente., como acontece num misturador "ao vivo",. A solução de alcôxido pode ser preparada através de métodos conhecidos,, por exemplo,, através da dissolução de um alcôxido Cx-Cs de metal alcalino ou alcalino-terroso no respectivo álcool de modo a fornecer directamente um sistema de neutra 1 :i.xa.çao essencialmente anidro,, A soluçãe de alcôxido pode também ser fornecido por dissoluçâ'o de um hidróxido sólido de metal alcalino ou alcalino terroso no álcool., embora este método de formação da so].uçio de alcôxido seja menos preferencial uma vez que se forma uma mole de água por cada mole de alcôxido que é gerada,, Se se utilizar este dltimo método., pode-se opcionalmente retirar a ág ua obtida na preparação do alcôxido,, utilizando' métodos conhecidos para se obter um sistema de neutral i zaçáo essencial mente anidro,, Pode ser usada uma quantidade de álcool de reduzido peso molecular suficiente para dissolver- o sulfo-nato de éster neutralizado resultante no método de neutralização essencialmente anidra preferencial„ Pode ser adicionado solvente adicional após a neutralizaçáo se necessário para dissolver o sulfonato de éster antes de separar as impurezas de cor escura,, Este solvente adicionai pode ser qualquer um dos acima definidos para a formaçáb da solução contendo o surfactante de sulfonato de éster e o solvente álcool de reduzido peso molecular,. Como é evidente,, o sulfonato de éster pode também ser preparado através da neutralixaçâe do ácido éster sul fónico por processos bem conhecidos,, incluindo od processos de neutralizaçlo convencionais envolvendo soluções causticas aquosas a 5-50%„ Qualquer água residual que exista no produto sulfonato de éster pode entã'o ser removida se necessário por- métodos conhecidos,, tais como secagem,, antes de se proceder à separação das impurezas de cor escura„ Quando está presente água durante o processo 35 í * 1 5 10 15

Mod. 71 - 20.000 ex. - 90/08 20 25 35 de neutralizaçáb,, de preferencia peio menos uma parte do álcool necessário para dissolver de um modo substancial o sultonato de éster é misturado com o ácido éster sulfónico an tes da neutral is a çáb„ Através da pré-mistura do ácido éster sulfónico com o álcool;, foi demonstrado que (ver,, por exemplo,, a Patente dos Estados Unidos da América MO„ 4 404 143,, de Sekiguchi e outros,, datada de 13 de Setembro de 1983,, aqui incorporada por referência) se formam níveis reduzidos de disais de ácidos gordos durante a neutraliza™ ç1ío,| em relaç«ío ao que acontece nos sistemas em que náo se efectua qualquer pré-mistura com o álcool,, Adicionalmente,, a pré-mis tu ra suprime a formaçáo de uma fase de sulfonato de éster/água,, consegu:i.ndo™se assim uma melhor mistura e uma melhor neutralização,, O processo da presente invenção engloba ainda o passo de separaçãb das impurezas de cor escura a partir da solução do sulfonato de éster em álcool,, A separação pode ser efeetuada por métodos convencionais tais como decan taçáb/clarif i caça o,, cen trifugaçáof i 1 tração,, adsorçíáfo,, ou suas combinaçtíes., Um método ou métodos específicos utilizados dependerá de uma série de factores, tais como a quantidade e proporçáo das impurezas de cor escura que sáb insolúveis no solvente,, vessus aqueles que s«ío solúveis ou podem ser suspensos no solvente,, e a quantidade e proporção de água em relaçáo à quantidade de solvente e surfactante sulfonato de éster,, A clarificação pode ser efeetuada por gravitação simples:; numa escala industrial pode usar-se equipamento convencional tal como ancinhos ou arados revolventes para ajudar a separação,, A centrifugação pode ser um método descontinuo ou um método continuo,, envolvendo decantaçáb do sobrenadante a partir das impurezas de cor escuras sedimentadas „ A filtração pode ser efeetuada através de filtros convencionais,, Por exemplo,, numa escala laborato- 12 i 1 5 10 15

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rial,, á adequada a f:i.ltraç#o através de papel,, terra de diatomâceas ou adsorvente,, Numa escala industrial o equipa···· mento de filtração adequado inclui filtros de pressão de construção tipo prato-e-armaçáo ou tipo armaçáo-e-fo 1 ha,, ou do tipo de tambor rotativo ou tipo disco;/ filtros de sucçãb ou de vácuo do tipo tambor rotativo ou tipo disco;; filtros de borda,, filtros de clarificação., etc,, Numa a p 1 i ca ção p r ef e ren c :i. a 1,, a so 1 u cá o é tratada com uma substância adsorvente,, tal como carvão activado,, alumina activada,, ou gel de sílica.. Pensa-se que esta substância adsorvente seja particularmente eficiente para separar a parte das impurezas de cor escura que se pensa serem solúveis ou que possam ser suspensas no álcool e/ou na solução como aqui anteriormente descrita,, De prefe-riicia usa-se carvão activado como adsorvente,, Quando se utiliza um filtro adsorvente para a separaçãoe tratamento adsorvente ou ocorre antes ou,, de preferência,, ocorre após a separação de impurezas escuras por um método não-adsorven te,, Por exemplo,, a solução- pode ser misturada com uma quantidade de adsorvente particuládo de tal modo que as impurezas de cor escura slo adsorvidos no agente par ti culado,, segu;i.ndo-se a separação do adsorvente parti cu lado por exemplo,, através de cen trifugação e/ou filtração nao adsorvente,, 0 tratamento pode também,, e de preferência,, ocorrer por passagem da solução liquida obtida após uma separação inicial das impurezas de cor escura,, através de,, por exemplo,, centrifugação e/ou f i 11 raça o não···· adsorvente através de um leite adsorvente,, Em alternativa., a solução obtida pode ser misturada com o agente adsorvente parti culado fresco,, de tal modo que as impurezas de cor escura se adsorvem no parti culado,, segu;i.ndo-se en tá o a separação do adsorvente particulado usado ou gasto,, por qualquer método adequado,, tal como os métodos previamente descritos,, De preferência,, a temperatura necessária 13 1 5 10 15 20 25 30 35 para solubilizar o sulfonato de éster (no passo de formaçáo da soluçáo solvente da cofnposiçáo de sulfonato de éster') é mantida durante a separaçáb e durante o passo de recuperação do produto final» Pode ser adicionada uma quantidade adicional de álcool de reduzido peso molecular,, se necessário para solubilizar qualquer sulfonato de éster que possa precipitar durante a separaçáb„ Mas apli ca çóbs comerciais,, os passos de dissolução do sulfonato de éster e de separaçao de impurezas sáb de preferencia efectuados em equipamentos e sistemas fechados e pressurizados de um modo conveniente,, para evitar a evaporaçáo do solvente à temperatura do solvente que fo:i. seleccionada» Esta evaporaçáo pode ter como efeito um indesejável arrefecimento por evaporaçáo,, e perda de vapores de solvente para o meio ambiente,, Apôs a separação das impurezas de cor escura a partir da soluçáo,, o produto sulfonato de éster com melhoria na cor,, pode ser recuperado a partir da soluçáo através de métodos conhecidos,, Estes métodos de recuperaçáo incluem., por exemplo,, a precipitaçáb do sulfonato de éster a partir da soluçáo;, evaporaçáo do álcool de reduzido peso m olecular que actua como solvente a partir da soluçáo,, ou uma oombinaçáb destes métodos,, Pode obter-se a preci pi taçáo do sulfonato de éster através da reduçáo da temperatura da soluçáo,, reduz:i.ndo-se deste modo a solubilidade do sulfonato de éster no álcool de reduzido peso molécular» 0 sulfonato de éster precipitado pode enteio ser recuperado através de métodos conhecidos,, por exemplo., filtraçáb seguida de evaporaçáo de praticamente todo o solvente residual,, A evaporaçáo pode ocorrer sob ρ r essa o normal ou reduzida,, e com ou sem aquecimento,, dando origem a um sulfonato de éster- sólido ou fundido,, o qual pode ser processado por métodos conhecidos e transformado em qualquer forma desejada,, tal como pó,, flocos,, pedaços ou granulado,.Numa escala industriai,, o álcool de reduz ides 14 X 1 10 15

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peso molecular., e qualquer água que possa estar presente., pode ser removida por aquecimento da soluçí-fo e dest1laçao tipo flash ou evaporaçáb do álcool Ce água,, se presente),. Isto pode ser feito por qualquer método adequado., incluindo processos convencionais,, tais como secagem em spray,, secagem flash atmosférica., secagem tipo flash sob vácuo., secagem em tambor,, evaporado em filme,, ou uma comb inaçcío destes métodos,, A secagem em spray pode ser utilizada para dar origem directamente a um produto sulfonato de éster na forma de pó ou na forma granular,, Os outros métodos dâ"o origem a produtos sulfonatos de éster sob a forma de pedaços,, tiras,, ou partículas grandes,, que podem en tá o ser processadas por processos conhecidos para se obter qualquer forma que seja desejada,, por exemplo,, através de moagem para se obter uma forma granular,, ou produzindo flocos que Selo enteio cortados e mo idos para se obter uma forma granular,, Existe vantagem em condensar o álcool que é removido para recuperar o sulfonato de éster,, álcool este que é recuperado e reciclado para reutilização em qualquer dos passos de adição de álcool aqui descritos,, Quando o sulfonato de éster é recuperado por filmação de sulfonato de éster precipitado (re-cristalização),, a so 1 uçáo liquida resultante obtida a partir da f 11 maça o,, que contem o álcool de reduzido peso molecular e algum sulfonato de éster dissolvido,, pode ser recirculado para qualquer passo precedente no processo,, de preferência,, para o passo em que se dissolve o sulfonato de éster de cor escura fresco em álcool de reduzido peso molecular para formar uma solução,, Como resultado deste processo,, obtêm-se sulfonatos de éster de melhor cor,, isto é,, de cor mais clara,, Quando o processo envolver também um tratamento absorvente da solução eficaz,, o produto resultante apresenta uma cor esbranquiada e pode ser utilizado directamente em agentes e produtos de lavagem e de limpeza,, 0 produto resultante pode também ser convertido numa pasta de cor 15 35 i. Ί

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Mod. 71 -20.000 ο*. - 90/08 20 25 clara através da a d :i. çáo de água após separação das impurezas de cor escura.. 0 tratamento absorvente eficiente tem também como resultado um melhor aroma do surfactante.. Através do presente processo,, ai cangam-se também melhores propriedades físicas para as partículas., em relação às que sá o obtidas através da secagem de um sistema aquoso convencional,, Acred:i.ta-se que a quantidade de água em relagáo ao álcool na solugáo separada tenha um efeito importante nas propriedades físicas do produto sulfonato de éster de cor clara resultante,, 4 medida que a razáo água-sal cool aumenta,, torna-se cada vez ma:i.s dificil remover o solvente constituído por álcool e água„ Deste modo,, quando se encontra presente água na solução,, é preferível efectuar a remoção do solvente com aquecimento,, para melhores pro-p r i e d a d e s físicas,, 0 processo permite ainda uma maior flexibilidade nas matérias primas e condições de processo da sulfonação,, i;:‘or exemplo,, podem ser utilizados materiais de partida com maior grau de impurezas em si próprios que podem dar origem à formaçáo de impurezas de cor escura,, ou condições de processamento para obter maiores taxas de conversão em sulfonato de éster,, sem que seja necessário preocupar-se com a necessidade de efectuar um branqueamento,, As impurezas que podem resultar na formaçáo de impurezas de cor escura são conhecidas no meio,, e incluem glicerina,, mono™.,di- ou tri-glicerídeos e éster de ácido gordo insatu-rado„ Evitando a necessidade de branqueamento,, o processo pode também evitar a formação de "sensibilizadores" como aqueles descritos no trabalho de D,, Connor e outros;/ Iden- M.f;Í:J;;;â±ign..........gf....Certain..........§ul tonei;L..as..........the..„Sensi tizers.........in.....an. .AIkyi..........Ethoxy Sulfate,," Fette Seifen Anstrichmittel"., 77,, 25-2? (1975),,

Os sulfonatos de éster obtidos pelo método da presente invenção são úteis como um ingrediente activo para agentes e produtos de limpeza e de lavagem,, e podem 35 16

1 5 10

Mod. 71 - 20.000 βχ. - 90/08 ser usados independen temente ou misturados com outros surfactant.es,, Por exemplo,, em composiçí:fes detergentes.! os co-surfactan tesadequados :i.n cluem surfactan tes an ión i cos,, surfactantes nXo····ión:i. cos,, surfact.ant.es ca ti ón:i. cos,, surfac-tantes zwitteriónicos e surfactan tes anfo té r:i.cos„ Podem t am hém se r u t :i. I :i. z ad as ou t r as :i. n g red :i. en tes can ven c i an a 1 men te utilizados em formulações detergentes,. Estes ingredientes incluem aqueles geralmente utilizados como constituintes,, enzimas,, agentes branqueadores e activadores,, agentes 1 i bertadores da sujidade,, agentes formadores de que la tos,, agentes de remoçtío da sujidade e agentes ant:i.-··redeposiç'á'o., agentes d is per sores,, abri lhant adores,, supressores de espuma,, etc.,,, A invenção é ilustrada pelos seguintes exemplos nâ'o limitativos,. Todas as partes e percentagens aqui apresentadas sáo máss;i. cas,, a na o ser nos casos em que é especificado o contrário,, Todas as medições de cor foram efectuadas usando um colori metro Hunten,, fornecendo leituras !_.,, a,, b,, 20 EXEMPLO 1

EXEMPLOS 25

Foi produzido ácido éster sulfónico através de uma sulfonaçáb convencional de meti 1 éster de ácido gordo de estearina de palma,, A componente ácida do rnetil éster consistia essencialmente em ácidos gordos saturados com um valor de Jodeto de 0,,28 e a seguinte distribuição de comprimentos de onda (em percentagem mássica);!

Cl 2 Cló C20 C20 0,,23 ;; C14 éét,, 75 íí Cl 7 0,, 19 1.,55 j| Cl 5 ···· O,,08 0,, .15 5 Cl8 - 31 ,,28;; 35 17 1 & %

1 5 10 15

Mod. 71 - 20.000 αχ. - 90/08 20 25 A reacçáo de su 1 fonação f o.1. efectuada a uma temperatura entre 8O0C e 95oC num reactor anelar com filme descendente., usando uma mistura de trióxido de enxofre e ar (teor em S03» 3--4 em volumeíí excesso de S0» s 1 5-30 por cento molar),. A mistura de ácido de metil éster sulfonatado foi enteio digerida num recipiente fechado durante 35 a 40 minutos,, a uma temperatura entre 80oC e 95oC„ 0 grau de sulfonação após digestão era 95¾„ Arrefeceu-se uma parte da mistura de ácido de metil éster sulfonatado até cerca de 20oC,, movendo-se para se obter um pó„ Este pó deu uma leitura de cor de 1...-=14,,9,, a====0,, b==== 0,,8,, A percentagem de voláteis na amostra era de 2--3¾ (através da leitura cenco íí consistindo essen cialmente em humidade ocasional),, Com uma reduzi da tensfôo de aqi taça o,, mistu--rou-se 500g de mistura ácida com metanol (:1.00g) a uma temperatura entre 45oC,, e 55oC,, neutralizando-se com a adição de soluçáo de CH30Ma em metanol a 25¾ (p/p)„ (Prefe-· ren c i a 1 men te,, a m i s tu ra á ¢:: i d a pod e se r ad i ¢:: i ¢0/-:, ad a ao se i ¢0 da solução de CK-sONa em metanol a 25¾ (p/p)„ 0 teor em substâncias voláteis do produto neutralizado foi determinando (por secagem cenco de uma alíquota) como sendo 32¾., constituído por metanol e humidade oacasional,, Uma parte do produto neutralizado foi seco ao ar até possuir um teor de 7¾ em substâncias voláteis (cenco),, sendo moldo para se obter um pó„ A cor desta amostra seca era 1...=-28,,8,, a-=2,, 5., h====7,, 1 „ Uma segunda parte do produto neutralizado (73,, voláteis cenco 32¾) foi dissolvida em 173:i5g de metanol,, Adicionou-se à soluçáb 2g de carvão activado (carvSo acti-· vado descolorante,, Aidr:i.ch Chemical Co„., número de catálogo :1.8,,:).55--1),, agi t ando-se en tá o a solução durante 80 minutos a uma temperatura entre 40oC e 50oC„ Esta solução foi filtrada sob vácuo através de um papel whatman !I9„ 41 de 15 cm de diâmetro,, ao qual foi adicionada uma dose adicional de 2,,0g de carváb activado,, A solução liquida filtrada foi passada 18 35 i » i » 10 15

Mod. 71 -20.000 βχ.-90/08 25 uma segunda vez através da mesma montagem de f il traçáb., A 1 solução liquida foi entao seca ao ar até um teor de :1.0,4¾ em voláteis (Censo),, sendo moido até se obter um pó„ A cor deste pó era L-81,,5,, a--0,;7 ,, 0-13,,6,, EXEMPLO 2 (comparativo)

Preparou-se uma mistura de ácido éster metil sulfonatado a partir do mesmo metil éster de ácido gordo de estearina de palma usado no Exemplo 1,, utilizando essen-ciai mente as mesmas condi çfôes de su 1 fonaçao „ A cor- de uma amostra moída e sob a forma de pó do ácido de metil éster sulfonatado era 1.-.1.9,,8 ,, a™ 0,7 e b- 1,,4,,

Após a digestSfo da mistura ácida,, adicionou-· -se metanol a 20¾ (p/p ácido éster sulfonatado) e so1ucáo de peróxido de hidrogénio ¢50¾ HsaOffl em água) a 8¾ (p/p ácido éster sulfonatado),, que se misturou com a mistura ácida,, A mistura foi entáo digerida novamente com agitaçáo adicional desprezável durante cerca de 50 minutos,, a 70oC„ A mistura ácida branqueada foi enteio neutralizada com soluçâb de NaOH aquoso a 12,,5¾ a 63oC para se obter uma pasta aquosa (humidade 55-57¾)„ Evaporou-se a água da pasta (permutador de calor de pratos,, temperatura de saída da pasta 146,, 1-151 ,,6oC (295-305oF) ,, flash para a atmosfera),, seguindo-se o arrefecimento,, para se obter flocos de sulfo-nato de éster branqueados,, com humidade 3-5¾ (análise Cenco),, Os flocos foram mo idos para se obter um pó com uma cor de L:-90,, 7,, a-3,, I e b-10,, 8 „ is boa,, -5.KjJR.1993

Por, THE PROCTER & GAMBLE COMPANY

VÂSCO MARQ0ES ISfg Agente Oficiei de Propriedade Industrial eêrlétJ* 'árce «a Conceiçi©, 3, 1.M106 30

Claims (1)

1. ί...- r; i {jêJktfy 1 -DESCRIÇÃ0- .....v.....1..........;í;.....£...A....£....g...E.....s. 5 lâ., ··· Processo de melhorar a cor de uma composição de surfactante sulf(on)atado,, sendo a referida composição surfactante constituída por» 1) um surfactante sulf (on) atado., e,, :i. :i.) impurezas de cor escura formadas durante a preparação do referido surfactante;; sendo o referido processo caracterizado por ser oons-· 10 tituido pelos seguintes passos» 1) formação de uma solução compreendendo» a) a referida composição surfactante contendo o referido surfactante 15 s ? K o ú rs su 1 f (on ) a taci o e as ref e r ri. das i m pu rezas de cor escura;: e b) um solvente em quantidade sufi···· c :i. en te pa ra d i sso I ve r p ra t. :i. camen ···· te todo o surfactante sulf (on )a···· tad o an te r i o rrnen te ref e r :i. d o Mod. to O 2) separação das referidas impurezas de cor escura da solução referida:; seguida da 25 3) recuperação do referido surfactante sulf(on}atado a partir da referida solução,! caracterizada por se encontrar presente uma quantidade de água na referida soluçtío formada durante o passo (1) que é suficientemente reduzi da para evitar interferência com aí 30 separação eficiente das impurezas escuras no passo (2)., 2à„ ··· Processo de acordo com a reivindicação :i.caracterizado por o referido surfactante sulf(on)atado ser seleccionado do grupo constituído por éster sulfonato,, 35 -ã......^ - Mod. 71 · 20.000 β*. - 5Ό)08 1 í

   10 15 Mod. 71 - 20.000 ex. - 90Í08 25 alquiIbenzeno sulfonato,, sul tona to de a 1 cano linear,, alfa— 1 olefina sulfonato,, sulfato de aloool gordo., alquilo éter sulfato e suas misturas,, 3ân -· Processo de acordo com a reivindicação 1., caracterizado por o referido solvente no passo í) ser um ® álcool Ca.••Ca» 4i„ ···· Processo de acordo com a reivindicação 3., caracterizado por o surfactante ser um sulfonato de éster com a formula genérica (1) CH ···· CCOR38 I. .. 3 í) na qual Px representa uma cadeia alquilo C^-Csas» linear ou ramificada,, Ra representa um grupo alquilo C.i~Ce!i e X um ca tifo que forma um sal solúvel em água,, 5â„ -· Processo de acordo com a reivindicação 4., caracterizado por R'a representar o grupo --014.¾. &ê„ Processo de acordo com a reivindicação 4., caracteriçada por a razfo máss:i.ca entre o álcool Cx-C® e a água na referida soluçfb no passo ¢:1.) ser no mínimo 3ni „ 7à„ ··· Processo de acordo com a reivindicaçfo ó,, caracterizado por a referida soluçfo no passo 1) se encontrar praticamente isenta de água,, ··· Processo de acordo com a reivindi caç«ío 6 ou 7,, caracterizado por a razfo mássica entre o álcool Ca.--Ca e o surfactante na referida soluçlo no passo 1) se en con t ra r en t re 10 s 1 e 0,, 7 5«1 9â„ Processo para melhorar a cor de uma composiçfo de rnetil éster sulfonato,, sendo a referida com pos i çâ'o con s t i tu i d a po r s :i.) um rnetil éster sulfonato com a fó rmu 1 a g en ér i ca (1) 35 2- Chi COOR® SOsX 10 15 Mod. ?l -20.000 «X--90/08 20 25 30 em que R1 é uma cadeia alquilo ("U-Cssss 1inear ou ramificada., ! é um alquilo C;,.--C«se X ser um cativo que forma sais solúveis em água,, e ) impurezas de cor escura formadas durante a preparação do referido metil éster sulfonatoii sendo o referido processo caracterizado por ser constituído pelos seguintes passos» 1) formação de uma solu c;-So con ten ::!o» a) a referida composição de metil éster sulfonato contendo o referido metil éster sulfonato e as impurezas de cor escuras já referidas,, e b) um solvente constituído por um álcool de baixo peso molecular selecclonado entre meta™ no!·, etanol,, e suas misturas,, em que a razáb mássica entre o referido solvente constituído por álcool de baixo peso molecular e a água no passo (1) ser no mínimo 3;:i,, e 2) separaçáb das impurezas de cor escura da soluçáto através de um passo que consiste na centrifugaçâb da referida solução,, na sua filtração,, no tratamento da soluçáb com carveío activado,, na fi 1 traçáo da referida soluçáb através de carv«ío activado,, e suas combi™ nsçffesii seguido de 3) recuperação do referido metil éster sulfonato a partir da soluçSo,. 10â„ ™ Processo de acordo com a reivindicação ?,, caracterizado por o referido solvente constituído por álcool de baixo peso molecular ser metanol e a referida raxuo mássica entre o metanol e o metil éster sulfonato se encontrar entre 3-s 1 e 0,,75» 1 ™ Processo de acordo com a reivindicação 35 Mod. 71 - 20.000 ex. - 90103

   A§«nte Ojíclól d* Propnsdade Industrial€*riéfj#-Arc· 4a Conceiçãe

   15 20 25 30 35 4