專利名稱：仲(2，3)烷基硫酸鹽表面活性劑的純化法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的領(lǐng)域本發(fā)明涉及仲(2，3)烷基硫酸鹽表面活性劑的純化方法，特別是除去不需要的無機硫酸鹽雜質(zhì)的方法。優(yōu)選將所得到的純化仲(2，3)烷基硫酸鹽用于均質(zhì)液體洗滌劑和穩(wěn)定凝膠洗滌劑的配制。
本發(fā)明的背景大部分常規(guī)洗滌劑組合物含有各種有去污力的表面活性劑的混合物，以便從表面除去各種污垢和銹蝕。例如，陰離子表面活性劑，特別是烷基苯磺酸鹽，可用于除去塵垢；非離子表面活性劑，諸如烷基乙氧基化物和烷基苯乙氧基化物，可用于除去油垢。
現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，仲烷基硫酸鹽類的一個特殊亞類，我們在此稱其為仲(2，3)烷基硫酸鹽，給洗滌劑組合物的配方設(shè)計師和用戶提供了許多便利。例如，與它們類似鏈長的對應(yīng)物伯烷基硫酸鹽相比，仲(2，3)烷基硫酸鹽在水介質(zhì)中的溶解性更好。因此，可將它們配制成穩(wěn)定、均質(zhì)的液體洗滌劑。仲(2，3)烷基硫酸鹽的改善了的溶解性也允許將它們以濃縮的形式配制成現(xiàn)已開始流行的顆粒和液體的洗衣用洗滌劑。另外，現(xiàn)已查明，仲(2，3)烷基硫酸鹽既能被需氧菌分解，也能被厭氧菌分解，這將有助于它們的環(huán)境處理。
當然，完整配制的洗滌劑組合物的生產(chǎn)廠家不僅關(guān)心這些組合物的安全性、操作的方便性以及各單獨成分的性能，而且還關(guān)心它的被配制成便于用戶使用且美觀合意的穩(wěn)定組合物的能力。與配制均質(zhì)液體洗滌劑組合物有關(guān)的一個問題是，在儲存過程中它們有分離成兩相或多相的傾向。同樣，凝膠洗滌劑在儲存過程中有“破壞”的強烈傾向，這種情況下凝膠結(jié)構(gòu)的部分或全部發(fā)生液化。在新型的濃縮洗衣用洗滌劑的情況下，特別是在那些含有傾向于促進相分離和凝膠破壞的多種離子成分的洗滌劑的情況下，這些問題變得尖銳起來。
與離子雜質(zhì)特別是如硫酸鹽等的多價陰離子有關(guān)的另一個問題是，它們傾向于從液體組合物中沉淀出來。如果組合物中含有增強性能的大量諸如鎂或鈣等的二價陽離子，則使這些問題加劇。
在這方面，常規(guī)的仲(2，3)烷基硫酸鹽會出現(xiàn)困難。仲(2，3)烷基硫酸鹽所使用的生產(chǎn)工藝一般包括硫酸與一種烯烴進行反應(yīng)、然后用堿進行中和的兩個步驟。在中和步驟中，過量的硫酸被轉(zhuǎn)化成無機硫酸鹽，如硫酸鈉。水溶性的硫酸鹽傾向于殘留在中和了的也是水溶性的仲(2，3)烷基硫酸鹽表面活性劑之中。由于表面活性劑和無機硫酸鹽都是水溶性的，不能用水溶液洗滌的方法將它們簡單地分離開來，因為這樣做會導致表面活性劑不可接受的損失。因此，在商業(yè)慣例中，仲(2，3)烷基硫酸鹽表面活性劑一般含有多達10％的硫酸鈉雜質(zhì)。
現(xiàn)已查明，可溶性硫酸鹽雜質(zhì)存在于市售的仲(2，3)烷基硫酸鹽表面活性劑中，傾向于加大均質(zhì)液體及凝膠洗滌劑組合物的相分離和凝膠破壞的問題，這樣很可能限制了這些其它所需種類的表面活性劑的應(yīng)用。
本發(fā)明發(fā)現(xiàn)可用水洗滌仲(2，3)烷基硫酸鹽表面活性劑，從而減少或除去無機硫酸鹽雜質(zhì)，但沒有表面活性劑不可接受的損失。這種希望得到的結(jié)果是通過在表面活性劑的Krafft溫度下或低于該溫度時實施洗滌操作來實現(xiàn)的。因此基本上不含無機硫酸鹽的仲(2，3)烷基硫酸鹽表面活性劑被安全地用于均質(zhì)液體和凝膠洗滌劑以及不希望有硫酸鹽雜質(zhì)的其它應(yīng)用中。
背景工藝許多專利都公開了具有各種“仲”烷基硫酸鹽和支化的烷基硫酸鹽的洗滌劑組合物，這些專利參見U.S.2,900,346(Fowkes等，1959，8，18)；U.S.3,468,805(Grifo等，1969，9，23)；U.S.3,480,556(Dewitt等，1969，11，25)；U.S.3,681,424(Bloch等，1972，8，1)；U.S.4,052,342(Fernley等，1977，10，4)；U.S.4,079,020(Mills等，1978，3，14)；U.S.4,235,752(Rossall等，1980，11，25)；U.S.4,529,541(Wilms等，1985，7，16)；U.S.4,614,612(Reilly等，1986，9，30)；U.S.4,880,569(Leng等，1989，11，14)；U.S.5,075,041(Lutz，1991，12，24)；U.K.818,367(Bataafsche Petroleum，1959，8，12)；U.K.1,585,030(Shell，1981，2，18)；GB2,179,054A(Leng等，1987，2，25)(參看GB 2,1 55,031)。U.S.3,234,258(Morris，1966，2，8)涉及采用H2SO4、一種烯烴反應(yīng)物以及一種低沸點、非離子、用于結(jié)晶的有機介質(zhì)，進行α-烯烴硫酸化。
本發(fā)明概述本發(fā)明涉及將基本上不含水溶性無機硫酸鹽雜質(zhì)的仲(2，3)烷基硫酸鹽表面活性劑，用于制備均質(zhì)液體或凝膠的洗滌劑組合物，該組合物包括以所說仲(2，3)烷基硫酸鹽作為有去污力的表面活性劑、一種或多種常規(guī)的有去污力的添加劑和一種水基載體物質(zhì)。
本發(fā)明提供了一種從仲(2，3)烷基硫酸鹽表面活性劑中除去水溶性無機硫酸鹽雜質(zhì)的方法，包括使所說表面活性劑與所說雜質(zhì)所形成的大體上為固體或膏體的混合物與洗滌水直接接觸一段足夠長的時間，以便溶解全部或部分的所說無機硫酸鹽雜質(zhì)，以及除去含有從與表面活性劑的接觸中產(chǎn)生的溶解了的硫酸鹽雜質(zhì)的洗滌水，所說接觸是在不高于所說表面活性劑的Krafft溫度，并且較好是在低于其Krafft溫度的某一溫度下進行。在一個優(yōu)選方式中，水溶液洗滌工序?qū)嵤┮欢巫銐蜷L的時間，以便除去至少50％，較好是至少90％的所說無機雜質(zhì)。
當表面活性劑為C10-C20的仲(2，3)烷基硫酸鹽以及它們的混合物時，本發(fā)明的方法是特別有用的。在這種情況下，在水和含雜質(zhì)的仲(2，3)烷基硫酸鹽表面活性劑之間實施接觸的溫度最好是，對于C16-C18的化合物來說，不高于約22℃，較好是不高于約20℃，對于C14的化合物來說，不高于約10℃。
本發(fā)明的另一個優(yōu)點是，它附帶地降低了可與所說的仲(2，3)烷基硫酸鹽表面活性劑共存的任何仲(4)烷基硫酸鹽、仲(5)烷基硫酸鹽、仲(6)烷基硫酸鹽等表面活性劑雜質(zhì)的含量。
此處所有的百分比、比例和份皆以重量為基準，除非另外說明。本文所有列出的文獻在此引入作為參考。
本發(fā)明的詳細表述仲(2，3)烷基硫酸鹽表面活性劑為了方便配方設(shè)計師起見，下面對本發(fā)明所用的硫酸化表面活性劑和其它的常規(guī)烷基硫酸鹽表面活性劑之間的區(qū)別進行表征和解釋。
常規(guī)的伯烷基硫酸鹽表面活性劑所具有的通式為ROSO3-M+式中，R一般為C10-C20的線型烴基基團，M為水溶解陽離子。具有10～20個碳原子的支鏈伯烷基硫酸鹽表面活性劑(即，支鏈“PAS”)也是已知的，可參看例如歐洲專利申請439,316(Smith等，91年1月21日提交)，常規(guī)的仲烷基硫酸鹽表面活性劑是那些沿著分子烴基“骨架”具有無規(guī)則分布的硫酸鹽部分的物質(zhì)?？蓪⑦@些物質(zhì)表述為這樣一種結(jié)構(gòu)CH3(CH2)n(CHOSO3-M+)(CH2)mCH3式中，m和n為2或更大的整數(shù)，并且m＋n之和一般約為9～17，M為水溶解陽離子。
與上述相反，用于本發(fā)明的經(jīng)選擇的仲(2，3)烷基硫酸鹽表面活性劑具有與2-硫酸鹽和3-硫酸鹽相對應(yīng)的通式A和通式B的結(jié)構(gòu)(A)CH3(CH2)x(CHOSO3-M+)CH3，和(B)CH3(CH2)y(CHOSO3-M+)CH2CH3本發(fā)明中可以使用2-硫酸鹽和3-硫酸鹽的混合物。在通式A和B中，X和(Y＋1)分別為至少是6的整數(shù)，并且約在7～20的范圍內(nèi)，較好在10～16的范圍內(nèi)。M為一種陽離子，如堿金屬、銨、鏈烷醇銨、堿土金屬等的離子。一般用鈉作為M來制備水溶性(2，3)烷基硫酸鹽，但也可以使用乙醇銨、二乙醇銨、三乙醇銨、鉀、銨等。應(yīng)當指出，陽離子的變化將改變仲(2，3)烷基硫酸鹽的優(yōu)選洗滌溫度，這是因為Krafft溫度發(fā)生改變。
本發(fā)明已經(jīng)查明，在對配方設(shè)計師很重要的各類洗滌劑組合物的一些方面上，上述類型的烷基硫酸鹽表面活性劑的物理/化學性質(zhì)出乎意外的互不相同。例如伯烷基硫酸鹽會與鈣和鎂等的金屬陽離子發(fā)生不利反應(yīng)，并且甚至被這類金屬陽離子所沉淀。因此水的硬度對伯烷基硫酸鹽產(chǎn)生的負作用比對本發(fā)明的仲(2，3)烷基硫酸鹽產(chǎn)生的負作用更大。由此發(fā)現(xiàn)在鈣離子的存在和水硬度高的條件下，或在使用低含量助劑或非磷酸鹽助洗劑時，會出現(xiàn)所謂“助劑欠缺”的局面時，應(yīng)優(yōu)先使用仲(2，3)烷基硫酸鹽。
重要的是現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，當配制含有鈣離子或鎂離子的濃縮液體洗滌劑來增強油脂脫除性或起泡性或向酶提供穩(wěn)定性時，由于伯烷基硫酸鹽與鈣或鎂陽離子的這些反應(yīng)而出現(xiàn)問題。況且，伯烷基硫酸鹽的溶解性不如仲(2，3)烷基硫酸鹽的溶解性大。由此發(fā)現(xiàn)，高活性表面活性劑顆粒洗滌劑和高濃度液體洗滌劑的配制，采用仲(2，3)烷基硫酸鹽比采用伯烷基硫酸鹽更簡單且更有效。
就無規(guī)仲烷基硫酸鹽(即在4，5，6，7等的仲碳原子位置上具有硫酸鹽基團的仲烷基硫酸鹽)而言，這些物質(zhì)傾向于成為發(fā)粘的固體或更普遍地傾向于膏體。因此，當配制粒狀、條狀或片狀的洗滌劑時，無規(guī)烷基硫酸鹽不能提供與固體仲(2，3)烷基硫酸鹽相關(guān)的加工優(yōu)勢。此外，與相應(yīng)的無規(guī)混合物相比，本發(fā)明的仲(2，3)烷基硫酸鹽提供出更好的起泡性。仲(2，3)烷基硫酸鹽最好是基本上不含(即，含有低于約20％，較好低于約10％，最好低于約5％)無規(guī)的仲烷基硫酸鹽。
本發(fā)明的仲(2，3)烷基硫酸鹽表面活性劑勝過其它位置的或“無規(guī)”的烷基硫酸鹽同分異構(gòu)體的另一個優(yōu)點是，在進行織物洗滌操作的情況下，所說的仲(2，3)烷基硫酸鹽在污垢再沉積方面提供了改進的性能。為用戶所熟知的是，洗衣用洗滌劑使污垢脫離被洗滌的織物，并且使這些污垢懸浮在洗滌水溶液中。然而，為洗滌劑配方設(shè)計師所熟知的是，一部分懸浮的污垢會再沉積到織物上。因此，會出現(xiàn)污垢的部分再分布和再沉積到所有的一同被洗滌的織物上。這當然是不希望的，會導致被稱為織物“變灰”的現(xiàn)象。(作為任何已知洗衣用洗滌劑配方的再沉積特性的一個簡單測試，可將未弄臟的白色“示蹤”織物與被洗滌的臟織物放在一起。在洗衣操作結(jié)束時，可用光度測定法測定或由熟練的觀察員以目視法評定白色示蹤物偏離其初始白度的程度。示蹤物的自度保持得越高，污垢再沉積發(fā)生得越少。)現(xiàn)已查明，當采用上述的織物示蹤物方法時，仲(2，3)烷基硫酸鹽在污垢再沉積特性上給出了勝過洗衣用洗滌劑中其它位置的仲烷基硫酸鹽同分異構(gòu)體的實質(zhì)性優(yōu)點。因此，根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選基本上不含不需要的其它位置的仲同分異構(gòu)體的仲(2，3)烷基硫酸鹽表面活性劑，有助于以一種至今尚未認同的方式解決污垢再沉積的問題。
應(yīng)當注意，本發(fā)明所用的仲(2，3)烷基硫酸鹽在一些重要性質(zhì)上完全不同于仲烯烴磺酸鹽(例如，美國專利4,064,076，Klisch等，77，12，20)，因此，仲磺酸鹽不是本發(fā)明所關(guān)注的焦點。
本發(fā)明所用的這類仲(2，3)烷基硫酸鹽的制備，可通過向烯烴中加入H2SO4來實施。美國專利3,234,258(Morris)或美國專利5,075,041(Lutz，1991年12月24日授權(quán))中公開了采用α-烯烴和硫酸的典型合成。該合成是在冷卻的狀態(tài)下在溶劑中實施的，制備出仲(2，3)烷基硫酸鹽，在經(jīng)過純化而除去未反應(yīng)的原料、無規(guī)的硫酸鹽物料、未硫酸化的副產(chǎn)物(如C10和更高碳數(shù)的醇、仲烯烴磺酸鹽等)之后，得到的產(chǎn)物一般為純度大于90％的2-硫酸鹽和3-硫酸鹽的混合物(一般存在高達10％的硫酸鈉)，該產(chǎn)物是非粘稠的、有明顯結(jié)晶的白色固體。也可能存在一些2，3-二硫酸鹽，但通常包含不超過5％的仲(2，3)烷基單硫酸鹽類的混合物。由商品名＂DAN＂的產(chǎn)品中可獲得這種原料。例如，可從Shell OilCompany(殼牌石油公司)購買到“DAN200”。
在配制液體組合物時，特別是在配制透明液體組合物時，發(fā)現(xiàn)仲(2，3)烷基硫酸鹽表面活性劑含有的硫酸鈉約低于3％較好，約低于1％最佳。在仲烷基硫酸鹽中且就其本身而言，硫酸鈉是一種無害物質(zhì)。但是，它在水介質(zhì)中溶解并增加離子“負荷”，這會促進液體組合物中的相分離或是促進晶體形成，或者促進凝膠組合物的凝膠破壞。硫酸鹽的除去是由本發(fā)明按下文中公開的那樣來實施的。
水洗工藝各種方法都可用來降低仲(2，3)烷基硫酸鹽中的硫酸鈉含量。例如，當完成向烯烴中加入H2SO4之后，在中和酸形式的仲(2，3)烷基硫酸鹽之前，務(wù)必除去未反應(yīng)的H2SO4。在本發(fā)明的方法中，在仲(2，3)烷基硫酸鈉的Krafft溫度附近的某一溫度下，可用水漂洗含有硫酸鈉的仲(2，3)烷基硫酸鹽的鈉鹽形式。這將除去Na2SO4，而想要的純化仲(2，3)烷基硫酸鈉的損失僅為最小。當然，兩種工藝皆可以使用，第一種是在中和步驟之前除硫酸鈉，第二種是在中和步驟之后除硫酸鈉。
此處所使用的術(shù)語“Krafft溫度”是一個技術(shù)術(shù)語，對于表面活性劑科學領(lǐng)域的技術(shù)人員都是熟知的。K.Shinoda在教科書“溶液和溶解度原理”(與Paul Becher共同翻譯，Marcel Dekker Inc.公司出版，1978年，第160～161頁)中描述了Krafft溫度。簡單地表述為，在溫度低于該點(即Krafft溫度)的情況下，表面活性劑在水中的溶解度增大得非常慢，在該點溫度時，溶解度數(shù)據(jù)極快地上升。在高于Krafft溫度約4℃的溫度下，幾乎任何組合物的溶液都變成均相。一般地，任何已知類型的表面活性劑，如本發(fā)明的仲(2，3)烷基硫酸鹽，包括一個陰離子親水性硫酸鹽基團和一個疏水性烴基基團，它的Krafft溫度將隨著烴基基團的鏈長而變化。這是由于表面活性劑的水溶性是隨著其分子的疏水性部分的變化而變化。
在本發(fā)明的實施中，對于將要洗滌的特定仲(2，3)烷基硫酸鹽，配方設(shè)計師將在不高于Krafft溫度，并且最好在低于Krafft溫度的某一溫度下，用水洗滌含有硫酸鈉雜質(zhì)的仲(2，3)烷基硫酸鹽表面活性劑。這種情況允許硫酸鈉溶解到洗滌水中，并被洗滌水除去，同時將仲(2，3)烷基硫酸鹽在洗滌水中的損失保持在最低量。
在本發(fā)明的仲(2，3)烷基硫酸鹽表面活性劑包括不同長度烷基鏈的混合物的情況下，應(yīng)當指出Krafft溫度不會是一個單一的點，而意味著是一個“Krafft溫度范圍”。這種情況對表面活性劑/溶液的測量科學領(lǐng)域的那些技術(shù)人員是熟知的。無論如何，對于仲(2，3)烷基硫酸鹽的這些混合物，最好是在低于Krafft溫度范圍，并且較好在低于混合物中存在的最短鏈長表面活性劑的Krafft溫度的一個溫度下實施硫酸鈉除去操作，因為這樣避免了仲(2，3)烷基硫酸鹽在洗滌溶液中的過量損失。例如，對于C16仲(2，3)烷基硫酸鈉表面活性劑來說，最好是在約低于30℃，較好約低于20℃的溫度下實施洗滌操作。
洗滌工藝可按下列步驟分批實施，首先將濕潤或干燥的仲(2，3)烷基硫酸鹽懸浮于足量水中，使其形成含10-50％的固體，在約22℃(對于C16仲(2，3)烷基硫酸鹽來說)下的混合時間一般至少10分鐘，接著進行壓濾。在一個優(yōu)選方式中，漿液應(yīng)含有略低于35％的固體，因為這種漿液可自由流動，并且適于洗滌工序中的攪拌。
作為另外一個好處，洗滌工藝也降低了包括上述無規(guī)仲烷基硫酸鹽在內(nèi)的有機雜質(zhì)的含量。
添加劑成分本發(fā)明純化了的仲(2，3)烷基硫酸鹽表面活性劑，特別是它的鈉鹽形式，一般與其它常規(guī)添加的有去污力的成分組合使用，來完整地配制可用于洗衣、硬表面清潔(包括餐具)、個人衛(wèi)生等的洗滌劑組合物。這些組合物最好是以包含約5％-50％(重量)的純化仲(2，3)烷基硫酸鹽表面活性劑的均質(zhì)液體形式出現(xiàn)。最好也提供含有約5％-50％(重量)的純化仲(2，3)烷基硫酸鹽表面活性劑的穩(wěn)定均質(zhì)的凝膠組合物。如果需要，也可以使用純化仲(2，3)烷基硫酸鹽來制備粒狀、粉狀、片狀、條狀等的洗滌劑。在制備這類組合物時，配方設(shè)計師一般加入各種的表面活性劑、助洗劑、有去污力的酶、增白劑、漂白劑和漂白活化劑、去污劑等，它們用來增強組合物綜合的清潔性能和/或?qū)徝览?。的確，特別是在高濃度下，當把這些成分加入液體和凝膠組合物中對，由于這些組合物中的離子“負荷”增大，很可能會出現(xiàn)與分離和/或凝膠破壞有關(guān)的問題。然而，使用本發(fā)明提供的純化仲(2，3)烷基硫酸鹽表面活性劑，有助于配方設(shè)計師的設(shè)計，因為不存在無去污力的硫酸鈉雜質(zhì)，而不會進一步增加這些配方中的綜合離子負荷。
洗滌劑領(lǐng)域的配方設(shè)計師明自，各種方式的添加劑成分均可與純化仲(2，3)烷基硫酸鹽一起使用。下面所列舉的只是將這些成分作為例證方式提出，但不受此限制。
可將蛋白酶、淀粉酶、纖維素酶、脂肪酶、過氧化物酶等酶以及它們的混合物，以約0.001％-5％的含量用于本發(fā)明的組合物。這些有去污力的酶原料可從許多商業(yè)來源獲得。
硼酸和硼酸鹽、取代的硼酸等酶穩(wěn)定劑，也可以以一般約為0.25％-10％的含量存在于含酶的組合物中。
水溶性洗滌劑助劑可以以約5％-50％的含量存在于液體和凝膠組合物中。可將多羧酸鹽，特別是檸檬酸鹽、氧聯(lián)二琥珀酸鹽、酒石酸鹽等的水溶性助劑用于這類組合物。
如果需要，可將過硼酸鹽、過硫酸鹽、過碳酸鹽等漂白劑，以及它們與四乙酰乙二胺(TAED)和羥苯酚磺酸壬酰酯(NOBS)等熟知的漂白活化劑組合起來，以一般約為5％-20％的含量用于這些組合物中。
也可以將洗滌劑技術(shù)中熟知的、包括纖維素基材料以及非離子和陰離子的酯材料在內(nèi)的常規(guī)的齊聚物去污劑，以一般約為0.1％～10％的含量用于本發(fā)明的組合物中。
粘土脫除劑及抗再沉積劑，如乙氧基化的聚氨基物質(zhì)、羧甲基纖維素等，可以以約為0.01％～10％的含量，被任選地用于本發(fā)明組合物中。
可將氨基磷酸鹽等螯合劑和可生物降解的螯合劑乙二胺二琥珀酸(EDDS)，任選地用于本發(fā)明的組合物中。如果使用，螯合劑的一般以約為0.1％～3％的含量存在。
聚合的分散劑，如聚合的聚羧酸酯和聚乙二醇，可以以約0.1％～7％的含量被用于本發(fā)明的組合物。聚天門冬氨酸酯和聚谷氨酸酯分散劑可被生物降解，用于這類應(yīng)用是最佳的。
可以將該工藝中熟知的任何熒光增自劑或其它增艷劑或增自劑，以一般約0.05％～1.2％的含量混合到本發(fā)明的組合物中。商業(yè)的熒光增自劑包括芪、吡唑啉、香豆素等的衍生物，都是商業(yè)文獻中熟知的。
也可以將洗滌用織物柔軟劑以約0.5％～10％的含量用于本發(fā)明的組合物。正如美國專利4,375,416和4,291,071中所公開的那樣，這些物質(zhì)包括粘土柔軟劑和各種胺和陽離子柔軟劑。
附加的表面活性劑本發(fā)明的組合物可任選地含有各種陰離子、非離子、兩性離子等的表面活性劑。如果使用，這類附加的表面活性劑一般以約占組合物1％～35％的含量存在。但應(yīng)明白，附加陰離子表面活性劑的摻入到本發(fā)明中完全是任選的，因為仲(2，3)烷基硫酸鹽的清潔性能非常好，可用這些物質(zhì)來完全取代完整配制的洗滌劑組合物中烷基苯磺酸鹽等的表面活性劑。然而，一些附加表面活性劑，例如，內(nèi)胺鹽、硫代內(nèi)胺鹽和氧化胺，在希望高泡沫時，即，特別是在手工進行餐具的洗滌操作時，是特別有用的。
對本發(fā)明有用的任選表面活性劑的非限制實施例，包括常規(guī)的C11～C18的烷基苯磺酸鹽和伯烷基硫酸鹽及無規(guī)烷基硫酸鹽、C10～C18的烷基烷氧基硫酸鹽(特別是EO1～5的乙氧基硫酸鹽)、C10～C18的烷基烷氧基羧酸鹽(特別是EO1～5的乙氧基羧酸鹽)、C10～C18的烷基聚糖苷以及它們對應(yīng)的硫酸化的聚糖苷、C12～C18的α-磺酸化脂肪酸酯、C12～C18的烷基烷氧基化物和烷基苯酚烷氧基化物(特別是乙氧基化物和混合的乙氧基化物/丙氧基化物)、C12～C18的內(nèi)胺鹽和硫代內(nèi)胺鹽(sultaines)、C10～C18的氧化胺等等。標準教科書中列出其它常規(guī)有用的表面活性劑。
本發(fā)明中特別有用的附加非離子表面活性劑的一個特殊類型，包括通式如下的多羥基脂肪酸酰胺 式中，R1為H、C1-C8的烴基、2-羥乙基、2-羥丙基或它們的混合物，較好是C1～C4的烷基，更好是C1或C2的烷基，最好是C1烷基(即甲基)；R2為C5～C32的烴基部分，較好為C7～C19的直鏈的烷基或鏈烯基，更好為C9～C17的直鏈的烷基或鏈烯基，最好是C11～C19的直鏈的烷基或鏈烯基，或是它們的混合物；Z為直接與鏈相連接的具有至少2個羥基的線型烴基鏈(在甘油醛的情況下)或至少3個羥基的線型烴基鏈(在其它的還原糖的情況下)的多羥基部分，或是一種烷氧基化衍生物(較好是乙氧基化或丙氧基化的衍生物)。Z較好為還原氨化反應(yīng)中由還原糖衍生的，更好地，Z為糖醇基部分。合適的還原糖包括葡萄糖、果糖、麥芽糖、乳糖、半乳糖、甘露糖和木糖，以及甘油醛。作為原料，可以使用高葡萄糖玉米糖漿、高果糖玉米糖漿和高麥芽糖玉米糖漿，以及上面列出的單糖。這些玉米糖漿可以生成用于Z的糖成分混合物。應(yīng)理解，這決不是打算排除其它合適的原料。Z較好是選自由—CH2—(CHOH)n—CH2OH、—CH(CH2OH)—(CHOH)n-1—CH2OH、—CH2—(CHOH)2(CHOR′)(CHOH)—CH2OH所構(gòu)成的物組，其中n為1～5的整數(shù)(含1和5)，R′為H或環(huán)狀的單糖類或多糖類，以及它們的烷氧基化的衍生物。最佳的是n為4的糖醇基，特別是—CH2—(CHOH)4—CH2OH。
式(I)中，R1可以是，例如N-甲基、N-乙基、N-丙基、N-異丙基、N-丁基、N-異丁基、N-2-羥乙基或N-2-羥丙基。為了得到高泡沫，R1較好為甲基或羥烷基。如果希望低泡沫，R1較好為C2～C8的烷基，特別是正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、戊基、己基和2-乙基己基。
R2-CO-N＜可以是，例如，椰子酰胺、硬脂酰胺、油酸酰胺、月桂酰胺、肉豆蔻酰胺、癸酰胺、棕櫚酰胺、牛脂酰胺等。
盡管可以采用Schwartz在美國專利2,707,798中公開的工藝來制備多羥基脂肪酸酰胺，但存在著被環(huán)化的副產(chǎn)物和其它有色物質(zhì)污染的問題。作為一個綜合建議，WO-9,206,154和WO-9,206,984中所描述的初步方法將提供高質(zhì)量的多羥基脂肪酸酰胺。這些方法包括，在約85℃的溫度下的溶劑中，利用一種醇鹽催化劑，使N-烷基氨基多元醇與較好是脂肪酸甲酯反應(yīng)，以高產(chǎn)率(90-98％)獲得多羥基脂肪酸酰胺。這些產(chǎn)物具有所希望的低含量(一般低于約1.0％)的亞優(yōu)的可降解環(huán)化副產(chǎn)物，同時還具有改善的色度和改善的色度穩(wěn)定性，例如加納爾顏色(Gardner)約低于4，較好是介于0和2之間。(對于含諸如丁基、異丁基和正己基等化合物，通過催化劑導入的或在反應(yīng)過程中產(chǎn)生的甲醇，提供了足夠的流態(tài)化，使得使用額外的反應(yīng)溶劑成為任選)。如果需要，保留在產(chǎn)物中的任何未反應(yīng)的N-烷基氨基多元醇可被例如醋酸酐、馬來酸酐等的酸酐?；?，以便將這些產(chǎn)物中的殘余胺的總含量降到最低?？赏ㄟ^與例如三乙醇胺反應(yīng)而消耗那些可抑制泡沫的經(jīng)典的脂肪酸殘余源。
此處“環(huán)化的副產(chǎn)物”指的是初級反應(yīng)中不希望的副產(chǎn)物，其中，多羥基脂肪酸酰胺中的多個羥基基團可形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)，這種環(huán)狀結(jié)構(gòu)基本上不容易被生物降解。化學領(lǐng)域的技術(shù)人員將明白本發(fā)明采用二糖或多糖(如麥芽糖)制備多羥基脂肪酸酰胺，該反應(yīng)導致形成多羥基脂肪酸酰胺，其中線型取代基Z(它含有多個羥基取代基)自然地被多羥基環(huán)狀結(jié)構(gòu)“封閉”。正如此處所定義的那樣，這些物質(zhì)不是環(huán)化的副產(chǎn)物。
上述的多羥基脂肪酸酰胺也可以被硫酸鹽化，例如，通過與SO3/吡啶反應(yīng)得到硫酸鹽物質(zhì)，它被用作為本發(fā)明的一種附加的陰離子表面活性劑。
其它成分本發(fā)明組合物中可含有用于洗滌劑組合物的各種其它成分，包括另外的活性成分、載體、水溶增溶劑、處理助劑、染料或顏料、用于液體配方的溶劑等。如果需要高泡沫，可將如C10～C16的鏈烷醇酰胺等增泡劑，以一般為1％～10％的含量混合到組合物中。C10～C14的單乙醇酰胺和二乙醇酰胺是這類增泡劑的典型類型。這類增泡劑與高起泡的附加表面活性劑(如上述的氧化胺、內(nèi)胺鹽和硫代內(nèi)胺鹽)一起使用也是很有利的。
另一方面，如果需要，可以將起泡控制劑如C10～C18仲醇類、烴類、脂肪酸類和硅氧烷類以0.1％-3％(重量)的含量用于組合物中。
液體洗滌劑組合物可含有作為載體的水和其它溶劑。低分子量的伯醇或仲醇，例如甲醇、乙醇、丙醇和異丙醇是適合的。對于溶液化表面活性劑來說，一元醇是最佳的，但也可以使用多元醇，如那些含有2～6個碳原子且2～6個羥基基團的多元醇(例如1，3-丙二醇、乙二醇、甘油和1，2-丙二醇)。該組合物可含有5％～90％，一般10％～50％的這類載體。
凝膠組合物可包含一種含水載體，并可含有0.5％～10％或更多的各種合成及天然的膠凝劑，如藻朊酸鹽和天然樹膠，以及尿素和尿素衍生物。
本發(fā)明的洗滌劑組合物優(yōu)選在水溶液清洗操作的應(yīng)用過程中配制，用于織物洗滌的組合物，洗滌水的PH應(yīng)在約6.5～11之間，較好在約7.5～10.5之間。液體餐具洗滌產(chǎn)品的配方較好具有介于6.8～9.5之間的PH值。將PH值控制在推薦的使用范圍的技術(shù)包括使用緩沖液、堿液、酸液等，這對該領(lǐng)域的技術(shù)人員是熟知的。本發(fā)明通常使用C10～C20的仲(2，3)烷基硫酸鹽。C14～C18化合物較好用于洗衣清潔操作。C12～C16化合物較好用于餐具洗滌組合物。
以下是典型的非限制性的實施例，它說明了洗滌劑組合物和按照本發(fā)明純化的仲(2，3)烷基硫酸鹽的應(yīng)用。對于大多數(shù)目的，本發(fā)明的較好組合物是不含磷酸鹽助洗劑的。
實施例1一種液體洗衣用洗滌劑組合物包括以下成分成分 ％(wt)仲(2，3)烷基硫酸鹽*15.0C14N-甲基葡糖酰胺5.0檸檬酸鈉 3.0
C10醇乙氧基化物(3) 13.0單乙醇胺 2.5MAXATASE(酶) 0.5LIPOLASE(酶) 0.5水/丙二醇/乙醇(100∶1∶1) 余量*平均鏈長為C14～C16；鈉鹽形式；Na2SO4低于1％。
實施例2具有高油脂脫除性能的一種液體餐具洗滌劑組合物的配方如下成分 ％(wt)C12N-甲基葡糖酰胺 9.0C12乙氧基(1)硫酸鹽5.0C14仲(2，3)烷基硫酸鹽(Na)*6.5C12乙氧基(2)羧酸鹽4.5C12脂肪醇乙氧基化物(4)3.0C12氧化胺 3.0異丙基苯磺酸鈉 2.0乙醇 4.0Mg++(以MgCl2的形式) 0.2Ca++(以甲酸鈣的形式) 0.4水余量*純化至含有低于1％的Na2SO4以下實施例使用以本發(fā)明方式純化的仲(2，3)烷基硫酸鹽來制備凝膠餐具洗滌劑組合物。
實施例3凝膠組合物如下。
將0.8克硫酸鎂、0.8克甲酸鈣及6.7克椰子氨基丙基內(nèi)胺鹽(30％活性，Albright-Wilson，英國)溶解于25克水中，向其中加入8克C91-8T Dobanol(100％活性，Shell，美國)、1.00克硼酸和20克尿素(99％活性，F(xiàn)isher Scientific，美國)，并于71～74℃下攪拌。一旦得到均勻混合物，就加入8克97.6％活性的椰子N-甲基葡糖酰胺和28克C16仲(2，3)烷基硫酸鈉，并繼續(xù)進行攪拌。(當液體溫度達到約35～40℃時，可加入諸如有去污力的酶等成分)。最后的液體產(chǎn)品在冷卻后形成凝膠。
在另一種方式中，不使用尿素來獲得凝膠。將0.002克蘭色染料溶解于42克62℃的水中，形成溶液，攪拌下向其中加入0.25克MgSO4、0.25克CaCl2、0.50克香料和35％～50％椰子烷基C12～C14N-甲基葡糖酰胺糊。一旦所有的材料都溶解后，加入21克的一種80％的C12～14的仲(2，3)烷基硫酸鈉糊。于77℃下再攪拌溶液30分鐘。在約40℃繼續(xù)攪拌下，加入0.5克有去污力的商品蛋白酶組分。一旦停止攪拌，粘性液體冷卻后迅速固化成凝膠。
盡管此處提供的較好的組合物形態(tài)是穩(wěn)定均質(zhì)液體和凝膠形態(tài)，但是此處也可以提供如條狀、粉狀等其它形態(tài)。
權(quán)利要求
1.一種基本上不含水溶性無機硫酸鹽雜質(zhì)的仲(2，3)烷基硫酸鹽表面活性劑在制備均質(zhì)液體或凝膠的洗滌劑組合物中的應(yīng)用，該組合物包括以所說仲(2，3)烷基硫酸鹽作為有去污力的表面活性劑、一種或多種常規(guī)的有去污力的添加劑和一種水基載體物質(zhì)。
2.一種從仲(2，3)烷基硫酸鹽表面活性劑中除去水溶性無機硫酸鹽雜質(zhì)的工藝，包括使所說表面活性劑與所說雜質(zhì)所形成的大體上為固體或膏體的混合物與洗滌水直接接觸一段足夠長的時間，以便溶解全部或部分的所說無機硫酸鹽雜質(zhì)，以及從與表面活性劑的接觸中除去含有所說溶解了的硫酸鹽雜質(zhì)的所說洗滌水，所說接觸是在不高于所說表面活性劑的Krafft溫度的某一溫度下進行。
3.權(quán)利要求2中所述的工藝，它是在低于所說表面活性劑的Krafft溫度下實施的。
4.權(quán)利要求2或3中所述的工藝，其中表面活性劑為C10～C18的仲(2，3)烷基硫酸鹽以及它們的混合物。
5.權(quán)利要求2～4的任一項中所述的工藝，其中介于水和含雜質(zhì)的仲(2，3)烷基硫酸鹽表面活性劑之間的接觸，是在不高于20℃的溫度下實施的。
6.權(quán)利要求2～5任一項中所述的工藝，其中洗滌操作除去至少50％(重量)的無機硫酸鹽雜質(zhì)。
7.權(quán)利要求2～6任一項中所述的工藝，該工藝從所說仲(2，3)烷基硫酸鹽表面活性劑中附帶地減少了仲(4)烷基硫酸鹽、仲(5)烷基硫酸鹽、仲(6)烷基硫酸鹽等任何表面活性劑雜質(zhì)的含量。
全文摘要
在所說表面活性劑的Krafft溫度時或低于該溫度的溫度下，用水洗滌含有無機硫酸鹽雜質(zhì)(如硫酸鈉)的仲(2，3)烷基硫酸鹽表面活性劑，其結(jié)果，純化的仲烷基硫酸鹽表面活性劑被特別地用于制備均質(zhì)液體或凝膠洗滌劑組合物。
文檔編號C07C303/44GK1124497SQ94192200
公開日1996年6月12日 申請日期1994年4月5日 優(yōu)先權(quán)日1993年4月8日
發(fā)明者B·R·默希 申請人:普羅格特-甘布爾公司