专利名称：不用脱色改进磺酸盐和硫酸盐表面活性剂颜色的方法
技术领域：
本发明针对改进磺酸盐或硫酸盐表面活性剂组合物的颜色，不用脱色步骤，特别是α-硫代脂肪酸烷基酯组合物。
通过脂肪酸酯磺酸与苛性碱液中和反应，制备α-硫代脂肪酸烷基酯的碱的金属盐(下文的“酯磺酸盐”)的方法是公知的。这些酯磺酸盐主要是用来在洗涤和清洗剂及产品中用做表面活性剂。
已知的方法制备这些酯磺酸盐产率很好，但会形成黑色杂质。用来制备酯磺酸盐的酯磺酸是通过对脂肪酸酯的磺酸化得到的，或通过脂肪酸的磺酸化和酯化得到，这种方法不常用。为得到高收率的磺酸化产品，需要过量磺酸化试剂和更长反应时间和/或更高的反应温度。这些条件能导致不希望的副反应，包括形成黑色杂质。美国专利U.S.3，485，856和“The Journal of the American oil Chemists Society”，52(1975)，PP.323-329公开了这些磺酸化方法的实例。
由于美观和其它的原因，黑色的酯磺酸盐组合物不适于直接用于洗涤或清洗剂及产品。因此，黑色酯磺酸盐产物至今仍通过脱色的方式使其颜色变浅。黑色产物典型的是在中和反应前和/或中和反应后用水溶性脱色试剂处理，如过氧化氢或次氯酸盐。这些脱色方法公开在美国专利U.S.3，159，657;3，452，064;4，547，318和4，617，900中。
脱色工艺中有一些本身固有的问题，特别是操作困难和酯基团水解问题。至今这些问题和其它的一些问题仍通过对脱色方法的优化来处理，或者通过改变酯磺酸化方法本身以获得颜色浅的酯磺酸盐，这样可以用更温和的脱色条件。这些方法在美国专利U.S.3，997，576，;4，080，372;4，547，318和4，617，900中有描述。然而，这些文献中没有一篇公开一个完全令人满意的制备酯磺酸盐表面活性剂的方法。
现在发现了一种方法，可以改进黑色酯磺酸盐组合物的颜色而不需要脱色。特别是，发现黑色杂质可以通过已知的分离方法，从含有显著溶解于适当溶剂中的酯磺酸盐的溶液中将其分离。可以用一种吸附材料提高从溶液中对黑色杂质的分离。移去黑色杂质后，酯磺酸盐可从溶剂中回收，产生一种改进的、即颜色更浅的产品。这一方法还可以改进酯磺酸盐颗粒表面活性剂的物理性能(相对于由水糊状表面活性剂干燥所得到的产物而言)及表面活性剂的气味。
本发明的方法也可应用于其它硫酸(磺酸)盐表面活性剂，所述表面活性剂的制备在硫酸盐化或磺化反应中和/或反应后可能导致形成黑色杂质。这些表面活性剂包括但不限于烷基苯磺酸盐、直链烷烃磺酸盐、α-链烯磺酸盐、脂肪醇硫酸酯(也就是烷基硫酸酯)和烷基醚硫酸盐。
本发明涉及一种新的改进磺酸盐或硫酸盐(下文称硫酸(磺酸盐)表面活性剂组合物的颜色的方法，所述的表面活性剂组合物包括(ⅰ)一种硫酸(磺酸)盐表面活性剂，优先选自烷基苯磺酸盐、直链烷烃磺酸盐、α-链烯磺酸盐、酯磺酸盐、脂肪醇硫酸酯、烷基醚硫酸盐和它们的混合物;以及(ⅱ)在制备所说的硫酸(磺酸)盐表面活性剂过程中形成的黑色杂质;
所说方法包括以下各步(1)形成一种溶液，包括(a)所说的表面活性剂组合物，包括所说的硫酸(磺酸)盐表面活性剂和所说的黑色杂质;和(b)一种合适的溶剂，优选C1-C8的醇，其量为足以完全溶解所说的磺酸盐和硫酸盐表面活性剂;
(2)从所说溶液中分离黑色杂质;接着(3)从所说溶液中回收所说的硫酸(磺酸)盐表面活性剂，其中步骤(1)中所说溶液中的水的总量足够低，以避免影响黑色杂质从所说溶液中分离的效果。
本发明对改进酯磺酸盐组合物的颜色是特别重要的，因为已经发现了使其它磺酸盐表面活性剂和硫酸盐表面活性剂含低水平黑色杂质的方法。因此以下的公开内容针对的是改进酯磺酸盐组合物的颜色。
本发明对改进其颜色的酯磺酸盐组合物中包含具有以下优选通式(I)的酯磺酸盐其中R1是C4-C22的直链或支链烷基，R2是C1-C8的烷基，X是一种可溶于水的成盐阳离子。
特别有用的酯磺酸盐其中R2是-CH3，也就是甲基酯磺酸盐，特别是R1是C10-C16的甲基酯磺酸盐。
阳离子X是从用于中和酯磺酸以形成酯磺酸盐的试剂中得到。合适的X阳离子是一价阳离子，包括碱金属如钠、钾和锂;取代或未被取代的铵;由低链烷醇胺，如单乙醇胺，二乙醇胺和三乙醇胺衍生的阳离子;以及它们的混合物。特别适用的阳离子是钠、钾、锂和那些低烷醇胺得到的阳离子。还可期料到用于中和反应的试剂可提供高于一价的阳离子，例如碱土金属镁和钙。在这种情况，通式(I)将变型以反映更多摩尔数的酯磺酸与盐(酯磺酸盐)中的阳离子相连，其数目等于阳离子的价数。
用于制备酯磺酸盐的酯磺酸，可以通过磺化然后酯化天然或合成的脂肪酸得到，或通过磺化合成的脂肪酸酯得到。由于商业的原因，优选由磺化脂肪酸酯制备酯磺酸。
合适的脂肪酸酯的实例包括但不限于甲基月桂酸酯、乙基月桂酸酯、丙基月桂酸酯、甲基棕榈酸酯、乙基棕榈酸酯、甲基硬脂酸酯、乙基硬脂酸酯、甲基氢化动物脂肪酸酯、乙基氢化动物脂肪酸酯、甲基氢化椰子脂肪酸酯、乙基氢化椰子脂肪酸酯、甲基氢化棕榈脂肪酸酯和它们的混合物。优选氢化动物脂肪酸甲基酯、氢化棕榈油脂肪酸甲基酯和它们的混合物。
脂肪酸酯可以用已知的方法磺化为磺基脂肪酸酯，例如，用薄层或分批磺化法。合适的磺化试剂包括无水SO3，SO3稀释于氮气或干燥空气，及类似物。例如，C8-C20的羧酸直链烷基酯可用气体SO3磺化，参见“The Journal of the American oil Chemists Cociety”，52(1975)，PP.323-329。
脂肪酸或脂肪酸酯磺化时在酯磺酸产物中生成黑色杂质。用试剂中和酯磺酸以提供水溶性阳离子X，导致生成包含黑色杂质的酯磺酸盐而本发明的技术方案，这些黑色杂质可以从酯磺酸盐中分离以提供一种更轻颜色的产品。
本方法包括黑色酯磺酸盐产物溶于适当溶剂形成溶液。合适的溶剂包括那些在适当温度和压力可以大量溶解酯磺酸盐的溶剂。混合溶剂当其要在合适条件下可以大量溶解酯磺酸盐时也可使用。处理酯磺酸盐特别合适的溶剂是C1-C8的醇和它们的低级酯。C1-C8的醇优选使用，因此，下面将依次描述低级醇作为溶剂的处理步骤。然而，应理解以上所定义的宽的溶剂范围在本方法中都可应用。更优选甲醇、乙醇和它们的混合物，最优选甲醇。
相对于酯磺酸盐，需要充足量的低级醇在实际温度和压力下溶解酯磺酸盐。在酯磺酸盐与黑色杂质分离之前，为了达到最好效果，要选择使其大量溶解的浓度和操作条件，最好能全部溶解。合适的溶解条件选择是所属领域的普通技术人员能够实现的，尽管如此，在温度范围为10℃到110℃，低级醇与酯磺酸盐的重量比一般为10∶1到0.75∶1，优选5∶1到0.75∶1，更优选3∶1到0.75∶1，最优选2∶1到1∶1。低级醇与酯磺酸盐的比例可以更高(大于10∶1)，但可能不会有更高的效率。溶解酯磺酸盐所需低级醇的量在酯磺酸中和生成酯磺酸盐之前过程中或其后的时刻以多大量或全部加入，这里将进一步讨论。部分或全部低级醇在中和反应过程中加入有利，优选全部低级醇在中和反应步骤中加入。
溶液中水量必须足够少以防止影响从溶液中分离黑色杂质的效率。在不是为对本发明进行限定的情况下，相对于低级醇和酯磺酸盐，理论上过多的水将形成一个分离的酯磺酸盐/水相，这样使从低级醇溶剂相中的黑色杂质分离困难。从理论上进一步来讲，过多的水存在，酯磺酸盐将起表面活性剂的作用，至少使用部分黑色杂质溶解。
理论上有一部分黑色杂质溶于或悬浮于低级醇和/或溶液。可以认为这些溶解的或悬浮的杂质可用吸附剂分离，如用活性炭。没有溶解或悬浮于低级醇和/或溶液的那部分黑色杂质，可以用本文描述的其它分离方法从溶液中分离。对于给定量的酯磺酸选择合适的低级醇与水的比例被认为属于本领域的普通技术人员的实验室技能以内的范畴。优选的醇与水的比例至少为3∶1，更优选10∶1，再更优选30∶1。最优选的是溶液中基本无水以达到对黑色杂质的更有效的分离。
最好在制备酯磺酸盐时的中和反应中在酯磺酸产物中产生最小量水。这样，有效分离黑色杂质所需醇∶水的比值就能获得，而不需要大量过量的醇或在溶于低级醇前对酯磺酸盐进行分离的脱水处理。按照优选的实施例，中和反应是在中和试剂溶于低级醇溶剂形成的无水溶液作用下完成的。具体溶剂醇的选择决定于想要的酯，因为在中和反应中可能出现酯基转移作用。例如，如果想要的是甲基酯磺酸盐，应选用甲醇作为醇溶剂。
对于特别优选的实施例，中和反应是把酯磺酸加到醇盐的醇溶液中完成的，所说的醇盐结构式为R3OX，其中R3是C1-C8的烷基，X是如前所定义的水溶性成盐的阳离子。(见日本公开特许公报NO.290842/1990)。醇盐的醇溶液也可以加入到酯磺酸中或象在内混合器里一样将两种溶液同时混合。醇盐溶液可以用已知方法制备，例如，将碱金属或碱土金属的C1-C8醇盐溶于相应的醇中，直接提供一个基本无水的中和反应体系。也可以将固体碱金属或碱土金属的氢氧化物溶于醇中来形成醇盐溶液，但这种方法制备的醇盐溶液很少采用，因为每生成一摩尔醇盐就生成一摩尔水。如果采用后一种方法，由制备醇盐所形成的水可用任意已知方法除去，以提供一个实质上无水的中和体系。
在外选的无水中和反应中可用充足的低级醇溶解中和产物酯磺酸盐。在分离黑色杂质前，可在中和反应后迫加溶剂以溶解酯磺酸盐。
这些补加的溶剂可以是以上所定义的任何溶剂，形成包含酯磺酸盐表面活性剂和低级醇溶剂的溶液。
当然，酯磺酸盐也可以用任何已知方法中和酯磺酸制备，包括常规所用5-50%苛性碱水溶液中和方法。在进行黑色杂质分离前，任何残留在酯磺酸产物中的水必须除去，可用已知方法如干燥法。
当中和反应中有水存在时，优选至少一部分用于充分溶解酯磺酸盐的醇在中和反应前与酯磺酸混合。对于酯磺酸与醇的预混合，文献已有报导(举例来说，见U.S.4，404，143，SeKiguchi等，1983年9月13日，这里引入做为参考)相对于没有与醇预混合的体系，在中和反应中形成的脂肪酸二盐的量减少。另外，预混合抑制了酯磺酸盐/水相的形成，这样使混合更充分并促进了中和反应。
本发明的方法下一步是从溶于醇的酯磺酸盐溶液中将黑色杂质分离。可用常规方法达到分离，如沉降/澄清、离心法、过滤、吸附或它们的组合方法。使用某一分离方法或方法组取决于一系列因素，例如黑色杂质不溶于溶剂的总量和比例，这是相对于溶解和悬浮于溶剂的杂质而言的，以及水相对于溶剂和酯磺酸盐表面活性剂量的总量和比例。
澄清法可以简单地通过地心引力实现;在工业规模中使用常规设备，例如例如旋转犁或耙，可用来辅助分离。离心法可以是分批法或连续法，包括从沉积黑色杂质上层潷出清液。
过滤法可用常规过滤器实现。例如，在实验室规模、通过滤纸、硅藻土或吸附剂过滤都适用。工业规模，合适的过滤设备包括板架或叶罩结构、或旋转圆桶或圆盘型压力过滤装置;旋转圆桶或圆盘型真空或抽滤器;流线式过滤器;澄清式过滤器;等等。
优选实施例中溶液用吸附材料处理，如活性炭、活性氧化铝或硅胶。这些吸附材料对如上面讨论的理论上溶解或悬浮于醇和/或溶液那部分黑色杂质的分离特别有效。优选活性炭作为吸附剂。
当使用吸附过滤器分离时，吸附作用在过滤过程中起作用。对于无吸附剂方法，吸附剂处理在黑色杂质分离前或优选在分离后进进处理。例如，溶液可以与合适量的吸附剂颗粒混合，这些黑色杂质吸附在颗粒上，然后通过如离心法和/或无吸附剂过滤法将吸附剂颗粒分离。吸附处理也可，并最优选，经如离心和/或无吸附剂过滤的方法初步分离了黑色杂质的液体通过一个吸附床处理。另一方面，该液体可以与新活化的吸附剂颗粒混合，这样黑色杂质吸附剂在颗粒上，然后用上面描述的任何合适的方法将用过的吸附剂颗粒分离。
优选的是，将溶解酯磺酸盐所需温度(在形成酯磺酸盐组合物的溶液步骤中)保持分离全过程并保持到最终产品回收步骤。低级醇可以按需要补加以溶解在分离过程中沉淀的酯磺酸盐。
在商业应用中，酯磺酸盐的溶解和杂质分离步骤优选在适当加压、密封的设备或设备系统中进行，以避免溶剂在所选的温度蒸发。这样的蒸发会导致不希望的蒸发引起的冷却并使溶剂蒸汽进入环境。
将黑色杂质从溶液中分离后，可用已知的方法将颜色改进了酯磺酸盐产品从溶液中回收。回收方法包括，例如，将酯磺酸盐从溶液中沉淀出来，从溶液中将低级醇溶剂蒸发出来或将两方法联合使用。沉淀法可以通过降低溶液的温度达到，由此降低了酯磺酸盐在低级醇中的溶解度。沉淀的酯磺酸盐可以用已知方法回收，例如，过滤后采用蒸发除去残余溶剂。蒸发可以在常压或减压下加热或不加热下进行，产生的固态或熔化态的酯磺酸盐可用已知的方法制成想要的形态，如粉状、片状、小块状或粒状。
工业规模中，低级醇和可能存在的水可以通过加热溶液闪蒸或蒸发的方式除去醇(和水，如果存在的话)。这一步可以用任何合适的方法作到，包括常规技术，例如喷雾干燥、常压闪蒸干燥、真空闪蒸干燥、辊干燥、液膜蒸发或它们联合操作。喷雾干燥可直接生产粉状或粒状酯磺酸盐产物。其它方法生产的酯磺酸盐产物呈块状、条状或大颗粒状，可以进一步用已知方法制成想要的形状，例如，磨成粒状，闪蒸然后切碎或磨成粒状。为回收酯磺酸盐除去的醇经冷凝、回收和再循环以便在所描述的加醇步骤中再使用。当酯磺酸盐经对沉淀的(重结晶)酯磺酸盐过滤回收时，经过滤得到的液体含有低级醇和一些溶解的酯磺酸盐，这些液体可循环至前面的任何步骤中，由其可以返回到新制的、黑色的酯磺酸盐溶于低级醇形成溶液的步骤。
本技术方案的结果是得到了颜色改进即颜色更浅的酯磺酸盐。对溶液进行了有效的吸附处理的方法，最后产物接近白色并可直接应用于清洗和洗涤剂和产品。最终产物也可以在分离黑色杂质后用水调成清亮的糊状物。有效的吸附处理还可以进一步改进表面活性剂的气味。
通过本发明的方法也可以改进颗粒产物的物理性能，相对于那些经干燥普通水溶液体系制备的产物而言。在分离的溶液中水相对于醇的量被认为对最终的浅色酯磺酸盐产物的物理性质影响很大。当水∶醇的比例增加时，除去由醇和水组成的溶剂愈加困难。因此，当在溶液中有水时，加热除去溶剂是优选的以改进物理性质。
本发明的方法进一步使原料和磺化工艺条件的选择有了更大的弹性。例如，可以使用含杂质质量较高的原料，所述杂质能导致生成黑色杂质，或可以使用能使生成酯磺酸盐的转化率更高的工艺条件，在这里可以不考虑脱色的问题。在现有技术里可以形成黑色杂质的杂质是已知的，包括甘油，甘油酯(单、双或三)和不饱和脂肪酸酯。在避免脱色的同时，本方法还可以避免形成敏化剂、如D.Connor等公开的;Identification of Certain Sultonesas the Sensitizers in and Alkyl Ethoxy Sulfate，“Fette Seifen Anstrichmittel”77，25-29(1975)。
本发明的方法制得的酯磺酸盐在清洗和洗涤剂和产品中可用做活性组分，可以单独使用或与其它表面活性剂混合使用。例如，在洗涤剂组合物中适用的辅助表面活性剂包括阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性离子表面活性剂或两性表面活性剂。按常规用于洗涤剂配方中的其它组分也可使用。这些组分包括那些普遍使用的如助洗剂、酶、脱色剂和活化剂、除污剂、螯合剂、除污和抗再沉积剂、分散剂、增亮剂、抑泡剂等。
本发明用下面的非限定性实施例进一步说明，所有的份数和百分数以重量计除非另外设置。所有色度测量将由亨特色度计给出L，a，b值。
实 施 例实施例1酯磺酸用常规棕榈硬脂酸甲基脂的磺化来制备。甲基酯的酸部分基本由碘值为0.28的饱和脂肪酸组成，以下为链长分布(重量百分比)C12-0.23C14-1.55C15-0.08C16-66.75C17-0.15C18-31.28C20-0.19磺酸化反应是在环状降膜式反应器中进行，温度为80℃到95℃，用三氧化硫与空气混合物反应(SO3含量3-4%体积百分比;SO3过量15-30摩尔百分比)。磺酸化的甲基酯酸混合物在温度为80℃-90℃下，在一封闭的容器中蒸煮35到40分钟。蒸煮后磺酸化率达95%。
部分经磺酸化的甲基酯酸混合物冷却到约20℃并磨成粉末。这些粉末的色度指数为L＝14.9，a＝0，b＝0.8。样品的挥发物百分数为2-3%(经Cenco干燥;一般易附带的为水份)。
经高剪切混合，500g酸混合物在45℃-55℃与100g甲醇混合，加入25%W/W的CH3ONa甲醇溶液中和。(更优选，酸混合物可直接加入到25%W/W的CH3ONa甲醇溶液中。)中和产物中挥发物含量经测定为32%(经Cenco干燥季铵氯化物)，挥发物包括甲醇和易附带的水份。部分中和产物经空气干燥到挥发物含量为7%(Cenco)并磨成粒末。该干样色度为L＝28.8;a＝2.5，b＝7.1。第二部分中和产物(73.59;Cenco挥发物32%)溶于176.5g甲醇中。溶液中加入2g活性炭(脱色活性炭，Aldrich Chemical Co.，Catalog＃16，155-1)，然后在40℃到50℃搅拌60分钟。该溶液经直径为15cm Whatman＃41滤纸真空过滤，滤纸上另加2g活性炭。滤液经同样的过滤装置第二次过滤。滤液空气干燥到挥发物含量为10.4%(Cenco)并磨成粉末。粉末的色度为L＝81.5，a＝-0.7，b＝13.6。
实施例2(比较例)磺酸化的甲基酯酸混合物仍用实施例1库存的棕榈硬脂脂肪酸甲酯，完全用同样的磺酸化条件。磺酸化甲酯酸的磨碎粉末样品的色度为L＝19.8，a＝0.7，b＝1.4。
接着蒸煮该酸混合物，加入20%(W/W磺酸化的酯酸)的甲醇和8%(W/W磺酸化的酯酸)过氧化氢溶液(50%H2O2水溶液)并与酸混合物混合。该混合物在70℃再蒸煮50分钟，进行轻微的混合或再混合。经脱色的酸混合物与12.5%的氢氧化钠水溶液在63℃中和形成水糊状物(55-57%的水份)。从糊状物中将水蒸发(板状热交换器，出口糊温度为295-305°F，闪蒸到大气中)，然后冷却得到脱色的酯磺酸盐薄片，含水份3-5%(Cenco分析)。薄片磨成粉末后色度为L＝90.7，a＝-3.1，b＝10.8。
权利要求
1.一种改进磺酸盐或硫酸盐表面活性剂组合物颜色的方法，所说的表面活性剂组合物包括(i)一种磺酸盐或硫酸盐表面活性剂，和(ii)在制备所说的表面活性剂时形成的黑色杂质；所说的方法包括以下步骤(1)形成一种溶液，该溶液包括(a)所说的表面活性剂组合物，包括所说的磺酸盐和硫酸盐表面活性剂和所说的黑色杂质；和(b)一种溶剂，其用量能够完全溶解所说的磺酸盐和硫酸盐表面活性剂；(2)从所说溶液中分离黑色杂质；接着(3)从所说溶液中回收所说的磺酸盐和硫酸盐表面活性剂，其中步骤(1)形成的溶液中存在的水量应足够低以避免影响步骤(2)分离黑色杂质的效果。
2.如权利要求1所述的方法，其中所说的磺酸盐和硫酸盐表面活性剂选自以下一组化合物，包括酯磺酸盐、烷基苯磺酸盐、直链烷烃磺酸盐、α-链烯磺酸盐、脂肪醇硫酸酯、烷基醚硫酸盐和它们的混合物。
3.如权利要求1所述的方法，其中步骤(1)中所说溶剂是C1-C8的醇。
4.如权利要求3所述的方法，其中表面活性剂是有以下通式(I)的酯磺酸盐其中R1是C4-C22的直链或支链烷基，R2是C1-C8的烷基，和X是一种水溶性的成盐阳离子。
5.如权利要求4所述的方法，其中R2是-CH3。
6.如权利要求4所述的方法，其中步骤(1)的溶液中C1-C8的醇与水的重量比至少为3∶1。
7.如权利要求6所述的方法，其中步骤(1)的溶液中C1-C8的醇与水所说的重量比至少为10∶1。
8.如权利要求7所述的方法，其中步骤(1)的溶液中C1-C8的醇与水所说的重量比至少为30∶1。
9.如权利要求8所述的方法，其中步骤(1)的溶液中无水。
10.如权利要求6、7、8或9所述的方法，其中步骤(1)的溶液中C1-C8的醇与表面活性剂的重量比为从10∶1到0.75∶1。
11.如权利要求10所述的方法，其中C1-C8的醇与表面活性剂的重量比从3∶1到0.75∶1。
12.如权利要求10所述的方法，其中C1-C8的醇与表面活性剂的重量比从2∶1到1∶1。
13.如权利要求4所述的方法，其中步骤(2)包括离心所说溶液。
14.如权利要求4所述的方法，其中步骤(2)包括过滤所说溶液。
15.如权利要求4所述的方法，其中步骤(2)包括将吸附剂颗粒与溶液混合，这样黑色杂质吸附在所说吸附剂颗粒上，然后从溶液中分离所说的吸附剂颗粒。
16.如权利要求15所述的方法，其中分离所说的吸附剂颗粒包括离心所说的溶液。
17.如权利要求15或16所述的方法，其中分离所说的吸附剂颗粒包括过滤所说的溶液。
18.如权利要求13或14所述的方法，其中步骤(2)还包括使所说溶液经过一个吸附剂床。
19.如权利要求18所述的方法，其中所说的吸附剂床是活性炭床。
20.如权利要求4所述的方法，其中步骤(2)中，所说的溶液经过一个吸附剂床分离所说的黑色杂质。
21.如权利要求15或20所述的方法，其中所说的吸附剂是活性炭。
22.如权利要求4所述的方法，其中步骤(3)包括从所说溶液中蒸发C1-C8的醇。
23.如权利要求4所述的方法，其中步骤(3)包括从所说溶液中沉淀所述酯磺酸盐。
24.如权利要求4所述的方法，其中所述酯磺酸盐是通过在基本无水的C1-C8醇介质中，用提供所说阳离子X的试剂中和酯磺酸得到的。
25.如权利要求24所述的方法，其中所说的试剂是结构式为R3OX的醇盐，R3是C1-C8的烷基。
26.一种改进甲基酯磺酸盐组合物颜色的方法，所说的组合物包括(ⅰ)具有通式(Ⅱ)的甲基酯磺酸盐其中R1是C4-C22的直链或支链烷基，R2是C1-C8的烷基，和X是水溶性成盐阳离子，和(ⅱ)在制备所说的甲基酯磺酸盐时形成的黑色杂质;所说方法包括以下步骤(1)形成一种溶液，包括(a)所说的甲基酯磺酸盐组合物，包括所说的甲基酯磺酸盐和所说的黑色杂质，和(b)选于甲醇、乙醇和它们的混合物的低级醇溶剂，其中低级醇溶剂与甲基酯磺酸盐的重量比至少为1∶1，和其中步骤(1)中低级醇与水的重量比至少为3∶1，和(2)从所说溶液中分离黑色杂质，该步骤可以是离心所说溶液，过滤所说溶液，用活性炭处理所说的溶液，用活性炭过滤所说溶液，及它们的联合处理;然后(3)从所说溶液中回收甲基酯磺酸盐。
27.如权利要求26所述的方法，其中所说的低级醇溶剂为甲醇，甲醇与甲基酯磺酸盐的重量比为从3∶1到0.75∶1。
28.如权利要求27所述的方法，其中所说的甲醇与水的重量比至少为10∶1。
29.如权利要求28所述的方法，其中步骤2包括过滤所说溶液，然后溶液经活性炭过滤。
30.如权利要求29所述的方法，其中步骤3包括降低所说溶液的温度，以便于沉淀所说甲基酯磺酸盐，然后从溶液中过滤出沉淀的甲基酯磺酸盐。
31.如权利要求28、29或30所述的方法，其中步骤3还包括从所说溶液中蒸发甲醇溶剂，来回收甲基酯磺酸盐。
32.如权利要求30所述的方法，其中步骤3还包括从所说的滤出的、沉淀的甲基酯磺酸盐蒸发残余的所有甲醇溶剂。
全文摘要
一种改进磺酸盐和硫酸盐表面活性剂组合物的颜色的方法，不使用脱色步骤，特别是针对α硫代脂肪酸烷基酯组合物。本方法包括步骤(1)，形成一种含有黑色杂质的磺酸盐和硫酸盐表面活性剂的溶液，使用合适的溶剂，和步骤(2)从溶液中分离黑色杂质。甲基酯磺酸盐和甲醇溶剂是最优选的，用吸附剂特别是活性炭处理溶液，以强化分离黑色杂质。然后用已知方法将表面活性剂从溶液中回收，例如，沉淀表面活性剂和/或蒸发溶剂。按本发明处理后，磺酸盐和硫酸盐表面活性剂的颜色、气味和物理性质得到改进。
文档编号C07C303/44GK1073937SQ9211107
公开日1993年7月7日 申请日期1992年9月3日 优先权日1991年9月3日
发明者V·A·汗, M·T·克里登, B·K·威廉斯, K·H·贝克 申请人:普罗格特-甘布尔公司
技术领域：
本发明针对改进磺酸盐或硫酸盐表面活性剂组合物的颜色，不用脱色步骤，特别是α-硫代脂肪酸烷基酯组合物。
通过脂肪酸酯磺酸与苛性碱液中和反应，制备α-硫代脂肪酸烷基酯的碱的金属盐(下文的“酯磺酸盐”)的方法是公知的。这些酯磺酸盐主要是用来在洗涤和清洗剂及产品中用做表面活性剂。
已知的方法制备这些酯磺酸盐产率很好，但会形成黑色杂质。用来制备酯磺酸盐的酯磺酸是通过对脂肪酸酯的磺酸化得到的，或通过脂肪酸的磺酸化和酯化得到，这种方法不常用。为得到高收率的磺酸化产品，需要过量磺酸化试剂和更长反应时间和/或更高的反应温度。这些条件能导致不希望的副反应，包括形成黑色杂质。美国专利U.S.3，485，856和“The Journal of the American oil Chemists Society”，52(1975)，PP.323-329公开了这些磺酸化方法的实例。
由于美观和其它的原因，黑色的酯磺酸盐组合物不适于直接用于洗涤或清洗剂及产品。因此，黑色酯磺酸盐产物至今仍通过脱色的方式使其颜色变浅。黑色产物典型的是在中和反应前和/或中和反应后用水溶性脱色试剂处理，如过氧化氢或次氯酸盐。这些脱色方法公开在美国专利U.S.3，159，657;3，452，064;4，547，318和4，617，900中。
脱色工艺中有一些本身固有的问题，特别是操作困难和酯基团水解问题。至今这些问题和其它的一些问题仍通过对脱色方法的优化来处理，或者通过改变酯磺酸化方法本身以获得颜色浅的酯磺酸盐，这样可以用更温和的脱色条件。这些方法在美国专利U.S.3，997，576，;4，080，372;4，547，318和4，617，900中有描述。然而，这些文献中没有一篇公开一个完全令人满意的制备酯磺酸盐表面活性剂的方法。
现在发现了一种方法，可以改进黑色酯磺酸盐组合物的颜色而不需要脱色。特别是，发现黑色杂质可以通过已知的分离方法，从含有显著溶解于适当溶剂中的酯磺酸盐的溶液中将其分离。可以用一种吸附材料提高从溶液中对黑色杂质的分离。移去黑色杂质后，酯磺酸盐可从溶剂中回收，产生一种改进的、即颜色更浅的产品。这一方法还可以改进酯磺酸盐颗粒表面活性剂的物理性能(相对于由水糊状表面活性剂干燥所得到的产物而言)及表面活性剂的气味。
本发明的方法也可应用于其它硫酸(磺酸)盐表面活性剂，所述表面活性剂的制备在硫酸盐化或磺化反应中和/或反应后可能导致形成黑色杂质。这些表面活性剂包括但不限于烷基苯磺酸盐、直链烷烃磺酸盐、α-链烯磺酸盐、脂肪醇硫酸酯(也就是烷基硫酸酯)和烷基醚硫酸盐。
本发明涉及一种新的改进磺酸盐或硫酸盐(下文称硫酸(磺酸盐)表面活性剂组合物的颜色的方法，所述的表面活性剂组合物包括(ⅰ)一种硫酸(磺酸)盐表面活性剂，优先选自烷基苯磺酸盐、直链烷烃磺酸盐、α-链烯磺酸盐、酯磺酸盐、脂肪醇硫酸酯、烷基醚硫酸盐和它们的混合物;以及(ⅱ)在制备所说的硫酸(磺酸)盐表面活性剂过程中形成的黑色杂质;
所说方法包括以下各步(1)形成一种溶液，包括(a)所说的表面活性剂组合物，包括所说的硫酸(磺酸)盐表面活性剂和所说的黑色杂质;和(b)一种合适的溶剂，优选C1-C8的醇，其量为足以完全溶解所说的磺酸盐和硫酸盐表面活性剂;
(2)从所说溶液中分离黑色杂质;接着(3)从所说溶液中回收所说的硫酸(磺酸)盐表面活性剂，其中步骤(1)中所说溶液中的水的总量足够低，以避免影响黑色杂质从所说溶液中分离的效果。
本发明对改进酯磺酸盐组合物的颜色是特别重要的，因为已经发现了使其它磺酸盐表面活性剂和硫酸盐表面活性剂含低水平黑色杂质的方法。因此以下的公开内容针对的是改进酯磺酸盐组合物的颜色。
本发明对改进其颜色的酯磺酸盐组合物中包含具有以下优选通式(I)的酯磺酸盐其中R1是C4-C22的直链或支链烷基，R2是C1-C8的烷基，X是一种可溶于水的成盐阳离子。
特别有用的酯磺酸盐其中R2是-CH3，也就是甲基酯磺酸盐，特别是R1是C10-C16的甲基酯磺酸盐。
阳离子X是从用于中和酯磺酸以形成酯磺酸盐的试剂中得到。合适的X阳离子是一价阳离子，包括碱金属如钠、钾和锂;取代或未被取代的铵;由低链烷醇胺，如单乙醇胺，二乙醇胺和三乙醇胺衍生的阳离子;以及它们的混合物。特别适用的阳离子是钠、钾、锂和那些低烷醇胺得到的阳离子。还可期料到用于中和反应的试剂可提供高于一价的阳离子，例如碱土金属镁和钙。在这种情况，通式(I)将变型以反映更多摩尔数的酯磺酸与盐(酯磺酸盐)中的阳离子相连，其数目等于阳离子的价数。
用于制备酯磺酸盐的酯磺酸，可以通过磺化然后酯化天然或合成的脂肪酸得到，或通过磺化合成的脂肪酸酯得到。由于商业的原因，优选由磺化脂肪酸酯制备酯磺酸。
合适的脂肪酸酯的实例包括但不限于甲基月桂酸酯、乙基月桂酸酯、丙基月桂酸酯、甲基棕榈酸酯、乙基棕榈酸酯、甲基硬脂酸酯、乙基硬脂酸酯、甲基氢化动物脂肪酸酯、乙基氢化动物脂肪酸酯、甲基氢化椰子脂肪酸酯、乙基氢化椰子脂肪酸酯、甲基氢化棕榈脂肪酸酯和它们的混合物。优选氢化动物脂肪酸甲基酯、氢化棕榈油脂肪酸甲基酯和它们的混合物。
脂肪酸酯可以用已知的方法磺化为磺基脂肪酸酯，例如，用薄层或分批磺化法。合适的磺化试剂包括无水SO3，SO3稀释于氮气或干燥空气，及类似物。例如，C8-C20的羧酸直链烷基酯可用气体SO3磺化，参见“The Journal of the American oil Chemists Cociety”，52(1975)，PP.323-329。
脂肪酸或脂肪酸酯磺化时在酯磺酸产物中生成黑色杂质。用试剂中和酯磺酸以提供水溶性阳离子X，导致生成包含黑色杂质的酯磺酸盐而本发明的技术方案，这些黑色杂质可以从酯磺酸盐中分离以提供一种更轻颜色的产品。
本方法包括黑色酯磺酸盐产物溶于适当溶剂形成溶液。合适的溶剂包括那些在适当温度和压力可以大量溶解酯磺酸盐的溶剂。混合溶剂当其要在合适条件下可以大量溶解酯磺酸盐时也可使用。处理酯磺酸盐特别合适的溶剂是C1-C8的醇和它们的低级酯。C1-C8的醇优选使用，因此，下面将依次描述低级醇作为溶剂的处理步骤。然而，应理解以上所定义的宽的溶剂范围在本方法中都可应用。更优选甲醇、乙醇和它们的混合物，最优选甲醇。
相对于酯磺酸盐，需要充足量的低级醇在实际温度和压力下溶解酯磺酸盐。在酯磺酸盐与黑色杂质分离之前，为了达到最好效果，要选择使其大量溶解的浓度和操作条件，最好能全部溶解。合适的溶解条件选择是所属领域的普通技术人员能够实现的，尽管如此，在温度范围为10℃到110℃，低级醇与酯磺酸盐的重量比一般为10∶1到0.75∶1，优选5∶1到0.75∶1，更优选3∶1到0.75∶1，最优选2∶1到1∶1。低级醇与酯磺酸盐的比例可以更高(大于10∶1)，但可能不会有更高的效率。溶解酯磺酸盐所需低级醇的量在酯磺酸中和生成酯磺酸盐之前过程中或其后的时刻以多大量或全部加入，这里将进一步讨论。部分或全部低级醇在中和反应过程中加入有利，优选全部低级醇在中和反应步骤中加入。
溶液中水量必须足够少以防止影响从溶液中分离黑色杂质的效率。在不是为对本发明进行限定的情况下，相对于低级醇和酯磺酸盐，理论上过多的水将形成一个分离的酯磺酸盐/水相，这样使从低级醇溶剂相中的黑色杂质分离困难。从理论上进一步来讲，过多的水存在，酯磺酸盐将起表面活性剂的作用，至少使用部分黑色杂质溶解。
理论上有一部分黑色杂质溶于或悬浮于低级醇和/或溶液。可以认为这些溶解的或悬浮的杂质可用吸附剂分离，如用活性炭。没有溶解或悬浮于低级醇和/或溶液的那部分黑色杂质，可以用本文描述的其它分离方法从溶液中分离。对于给定量的酯磺酸选择合适的低级醇与水的比例被认为属于本领域的普通技术人员的实验室技能以内的范畴。优选的醇与水的比例至少为3∶1，更优选10∶1，再更优选30∶1。最优选的是溶液中基本无水以达到对黑色杂质的更有效的分离。
最好在制备酯磺酸盐时的中和反应中在酯磺酸产物中产生最小量水。这样，有效分离黑色杂质所需醇∶水的比值就能获得，而不需要大量过量的醇或在溶于低级醇前对酯磺酸盐进行分离的脱水处理。按照优选的实施例，中和反应是在中和试剂溶于低级醇溶剂形成的无水溶液作用下完成的。具体溶剂醇的选择决定于想要的酯，因为在中和反应中可能出现酯基转移作用。例如，如果想要的是甲基酯磺酸盐，应选用甲醇作为醇溶剂。
对于特别优选的实施例，中和反应是把酯磺酸加到醇盐的醇溶液中完成的，所说的醇盐结构式为R3OX，其中R3是C1-C8的烷基，X是如前所定义的水溶性成盐的阳离子。(见日本公开特许公报NO.290842/1990)。醇盐的醇溶液也可以加入到酯磺酸中或象在内混合器里一样将两种溶液同时混合。醇盐溶液可以用已知方法制备，例如，将碱金属或碱土金属的C1-C8醇盐溶于相应的醇中，直接提供一个基本无水的中和反应体系。也可以将固体碱金属或碱土金属的氢氧化物溶于醇中来形成醇盐溶液，但这种方法制备的醇盐溶液很少采用，因为每生成一摩尔醇盐就生成一摩尔水。如果采用后一种方法，由制备醇盐所形成的水可用任意已知方法除去，以提供一个实质上无水的中和体系。
在外选的无水中和反应中可用充足的低级醇溶解中和产物酯磺酸盐。在分离黑色杂质前，可在中和反应后迫加溶剂以溶解酯磺酸盐。
这些补加的溶剂可以是以上所定义的任何溶剂，形成包含酯磺酸盐表面活性剂和低级醇溶剂的溶液。
当然，酯磺酸盐也可以用任何已知方法中和酯磺酸制备，包括常规所用5-50%苛性碱水溶液中和方法。在进行黑色杂质分离前，任何残留在酯磺酸产物中的水必须除去，可用已知方法如干燥法。
当中和反应中有水存在时，优选至少一部分用于充分溶解酯磺酸盐的醇在中和反应前与酯磺酸混合。对于酯磺酸与醇的预混合，文献已有报导(举例来说，见U.S.4，404，143，SeKiguchi等，1983年9月13日，这里引入做为参考)相对于没有与醇预混合的体系，在中和反应中形成的脂肪酸二盐的量减少。另外，预混合抑制了酯磺酸盐/水相的形成，这样使混合更充分并促进了中和反应。
本发明的方法下一步是从溶于醇的酯磺酸盐溶液中将黑色杂质分离。可用常规方法达到分离，如沉降/澄清、离心法、过滤、吸附或它们的组合方法。使用某一分离方法或方法组取决于一系列因素，例如黑色杂质不溶于溶剂的总量和比例，这是相对于溶解和悬浮于溶剂的杂质而言的，以及水相对于溶剂和酯磺酸盐表面活性剂量的总量和比例。
澄清法可以简单地通过地心引力实现;在工业规模中使用常规设备，例如例如旋转犁或耙，可用来辅助分离。离心法可以是分批法或连续法，包括从沉积黑色杂质上层潷出清液。
过滤法可用常规过滤器实现。例如，在实验室规模、通过滤纸、硅藻土或吸附剂过滤都适用。工业规模，合适的过滤设备包括板架或叶罩结构、或旋转圆桶或圆盘型压力过滤装置;旋转圆桶或圆盘型真空或抽滤器;流线式过滤器;澄清式过滤器;等等。
优选实施例中溶液用吸附材料处理，如活性炭、活性氧化铝或硅胶。这些吸附材料对如上面讨论的理论上溶解或悬浮于醇和/或溶液那部分黑色杂质的分离特别有效。优选活性炭作为吸附剂。
当使用吸附过滤器分离时，吸附作用在过滤过程中起作用。对于无吸附剂方法，吸附剂处理在黑色杂质分离前或优选在分离后进进处理。例如，溶液可以与合适量的吸附剂颗粒混合，这些黑色杂质吸附在颗粒上，然后通过如离心法和/或无吸附剂过滤法将吸附剂颗粒分离。吸附处理也可，并最优选，经如离心和/或无吸附剂过滤的方法初步分离了黑色杂质的液体通过一个吸附床处理。另一方面，该液体可以与新活化的吸附剂颗粒混合，这样黑色杂质吸附剂在颗粒上，然后用上面描述的任何合适的方法将用过的吸附剂颗粒分离。
优选的是，将溶解酯磺酸盐所需温度(在形成酯磺酸盐组合物的溶液步骤中)保持分离全过程并保持到最终产品回收步骤。低级醇可以按需要补加以溶解在分离过程中沉淀的酯磺酸盐。
在商业应用中，酯磺酸盐的溶解和杂质分离步骤优选在适当加压、密封的设备或设备系统中进行，以避免溶剂在所选的温度蒸发。这样的蒸发会导致不希望的蒸发引起的冷却并使溶剂蒸汽进入环境。
将黑色杂质从溶液中分离后，可用已知的方法将颜色改进了酯磺酸盐产品从溶液中回收。回收方法包括，例如，将酯磺酸盐从溶液中沉淀出来，从溶液中将低级醇溶剂蒸发出来或将两方法联合使用。沉淀法可以通过降低溶液的温度达到，由此降低了酯磺酸盐在低级醇中的溶解度。沉淀的酯磺酸盐可以用已知方法回收，例如，过滤后采用蒸发除去残余溶剂。蒸发可以在常压或减压下加热或不加热下进行，产生的固态或熔化态的酯磺酸盐可用已知的方法制成想要的形态，如粉状、片状、小块状或粒状。
工业规模中，低级醇和可能存在的水可以通过加热溶液闪蒸或蒸发的方式除去醇(和水，如果存在的话)。这一步可以用任何合适的方法作到，包括常规技术，例如喷雾干燥、常压闪蒸干燥、真空闪蒸干燥、辊干燥、液膜蒸发或它们联合操作。喷雾干燥可直接生产粉状或粒状酯磺酸盐产物。其它方法生产的酯磺酸盐产物呈块状、条状或大颗粒状，可以进一步用已知方法制成想要的形状，例如，磨成粒状，闪蒸然后切碎或磨成粒状。为回收酯磺酸盐除去的醇经冷凝、回收和再循环以便在所描述的加醇步骤中再使用。当酯磺酸盐经对沉淀的(重结晶)酯磺酸盐过滤回收时，经过滤得到的液体含有低级醇和一些溶解的酯磺酸盐，这些液体可循环至前面的任何步骤中，由其可以返回到新制的、黑色的酯磺酸盐溶于低级醇形成溶液的步骤。
本技术方案的结果是得到了颜色改进即颜色更浅的酯磺酸盐。对溶液进行了有效的吸附处理的方法，最后产物接近白色并可直接应用于清洗和洗涤剂和产品。最终产物也可以在分离黑色杂质后用水调成清亮的糊状物。有效的吸附处理还可以进一步改进表面活性剂的气味。
通过本发明的方法也可以改进颗粒产物的物理性能，相对于那些经干燥普通水溶液体系制备的产物而言。在分离的溶液中水相对于醇的量被认为对最终的浅色酯磺酸盐产物的物理性质影响很大。当水∶醇的比例增加时，除去由醇和水组成的溶剂愈加困难。因此，当在溶液中有水时，加热除去溶剂是优选的以改进物理性质。
本发明的方法进一步使原料和磺化工艺条件的选择有了更大的弹性。例如，可以使用含杂质质量较高的原料，所述杂质能导致生成黑色杂质，或可以使用能使生成酯磺酸盐的转化率更高的工艺条件，在这里可以不考虑脱色的问题。在现有技术里可以形成黑色杂质的杂质是已知的，包括甘油，甘油酯(单、双或三)和不饱和脂肪酸酯。在避免脱色的同时，本方法还可以避免形成敏化剂、如D.Connor等公开的;Identification of Certain Sultonesas the Sensitizers in and Alkyl Ethoxy Sulfate，“Fette Seifen Anstrichmittel”77，25-29(1975)。
本发明的方法制得的酯磺酸盐在清洗和洗涤剂和产品中可用做活性组分，可以单独使用或与其它表面活性剂混合使用。例如，在洗涤剂组合物中适用的辅助表面活性剂包括阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性离子表面活性剂或两性表面活性剂。按常规用于洗涤剂配方中的其它组分也可使用。这些组分包括那些普遍使用的如助洗剂、酶、脱色剂和活化剂、除污剂、螯合剂、除污和抗再沉积剂、分散剂、增亮剂、抑泡剂等。
本发明用下面的非限定性实施例进一步说明，所有的份数和百分数以重量计除非另外设置。所有色度测量将由亨特色度计给出L，a，b值。
实 施 例实施例1酯磺酸用常规棕榈硬脂酸甲基脂的磺化来制备。甲基酯的酸部分基本由碘值为0.28的饱和脂肪酸组成，以下为链长分布(重量百分比)C12-0.23C14-1.55C15-0.08C16-66.75C17-0.15C18-31.28C20-0.19磺酸化反应是在环状降膜式反应器中进行，温度为80℃到95℃，用三氧化硫与空气混合物反应(SO3含量3-4%体积百分比;SO3过量15-30摩尔百分比)。磺酸化的甲基酯酸混合物在温度为80℃-90℃下，在一封闭的容器中蒸煮35到40分钟。蒸煮后磺酸化率达95%。
部分经磺酸化的甲基酯酸混合物冷却到约20℃并磨成粉末。这些粉末的色度指数为L＝14.9，a＝0，b＝0.8。样品的挥发物百分数为2-3%(经Cenco干燥;一般易附带的为水份)。
经高剪切混合，500g酸混合物在45℃-55℃与100g甲醇混合，加入25%W/W的CH3ONa甲醇溶液中和。(更优选，酸混合物可直接加入到25%W/W的CH3ONa甲醇溶液中。)中和产物中挥发物含量经测定为32%(经Cenco干燥季铵氯化物)，挥发物包括甲醇和易附带的水份。部分中和产物经空气干燥到挥发物含量为7%(Cenco)并磨成粒末。该干样色度为L＝28.8;a＝2.5，b＝7.1。第二部分中和产物(73.59;Cenco挥发物32%)溶于176.5g甲醇中。溶液中加入2g活性炭(脱色活性炭，Aldrich Chemical Co.，Catalog＃16，155-1)，然后在40℃到50℃搅拌60分钟。该溶液经直径为15cm Whatman＃41滤纸真空过滤，滤纸上另加2g活性炭。滤液经同样的过滤装置第二次过滤。滤液空气干燥到挥发物含量为10.4%(Cenco)并磨成粉末。粉末的色度为L＝81.5，a＝-0.7，b＝13.6。
实施例2(比较例)磺酸化的甲基酯酸混合物仍用实施例1库存的棕榈硬脂脂肪酸甲酯，完全用同样的磺酸化条件。磺酸化甲酯酸的磨碎粉末样品的色度为L＝19.8，a＝0.7，b＝1.4。
接着蒸煮该酸混合物，加入20%(W/W磺酸化的酯酸)的甲醇和8%(W/W磺酸化的酯酸)过氧化氢溶液(50%H2O2水溶液)并与酸混合物混合。该混合物在70℃再蒸煮50分钟，进行轻微的混合或再混合。经脱色的酸混合物与12.5%的氢氧化钠水溶液在63℃中和形成水糊状物(55-57%的水份)。从糊状物中将水蒸发(板状热交换器，出口糊温度为295-305°F，闪蒸到大气中)，然后冷却得到脱色的酯磺酸盐薄片，含水份3-5%(Cenco分析)。薄片磨成粉末后色度为L＝90.7，a＝-3.1，b＝10.8。
权利要求
1.一种改进磺酸盐或硫酸盐表面活性剂组合物颜色的方法，所说的表面活性剂组合物包括(i)一种磺酸盐或硫酸盐表面活性剂，和(ii)在制备所说的表面活性剂时形成的黑色杂质；所说的方法包括以下步骤(1)形成一种溶液，该溶液包括(a)所说的表面活性剂组合物，包括所说的磺酸盐和硫酸盐表面活性剂和所说的黑色杂质；和(b)一种溶剂，其用量能够完全溶解所说的磺酸盐和硫酸盐表面活性剂；(2)从所说溶液中分离黑色杂质；接着(3)从所说溶液中回收所说的磺酸盐和硫酸盐表面活性剂，其中步骤(1)形成的溶液中存在的水量应足够低以避免影响步骤(2)分离黑色杂质的效果。
2.如权利要求1所述的方法，其中所说的磺酸盐和硫酸盐表面活性剂选自以下一组化合物，包括酯磺酸盐、烷基苯磺酸盐、直链烷烃磺酸盐、α-链烯磺酸盐、脂肪醇硫酸酯、烷基醚硫酸盐和它们的混合物。
3.如权利要求1所述的方法，其中步骤(1)中所说溶剂是C1-C8的醇。
4.如权利要求3所述的方法，其中表面活性剂是有以下通式(I)的酯磺酸盐其中R1是C4-C22的直链或支链烷基，R2是C1-C8的烷基，和X是一种水溶性的成盐阳离子。
5.如权利要求4所述的方法，其中R2是-CH3。
6.如权利要求4所述的方法，其中步骤(1)的溶液中C1-C8的醇与水的重量比至少为3∶1。
7.如权利要求6所述的方法，其中步骤(1)的溶液中C1-C8的醇与水所说的重量比至少为10∶1。
8.如权利要求7所述的方法，其中步骤(1)的溶液中C1-C8的醇与水所说的重量比至少为30∶1。
9.如权利要求8所述的方法，其中步骤(1)的溶液中无水。
10.如权利要求6、7、8或9所述的方法，其中步骤(1)的溶液中C1-C8的醇与表面活性剂的重量比为从10∶1到0.75∶1。
11.如权利要求10所述的方法，其中C1-C8的醇与表面活性剂的重量比从3∶1到0.75∶1。
12.如权利要求10所述的方法，其中C1-C8的醇与表面活性剂的重量比从2∶1到1∶1。
13.如权利要求4所述的方法，其中步骤(2)包括离心所说溶液。
14.如权利要求4所述的方法，其中步骤(2)包括过滤所说溶液。
15.如权利要求4所述的方法，其中步骤(2)包括将吸附剂颗粒与溶液混合，这样黑色杂质吸附在所说吸附剂颗粒上，然后从溶液中分离所说的吸附剂颗粒。
16.如权利要求15所述的方法，其中分离所说的吸附剂颗粒包括离心所说的溶液。
17.如权利要求15或16所述的方法，其中分离所说的吸附剂颗粒包括过滤所说的溶液。
18.如权利要求13或14所述的方法，其中步骤(2)还包括使所说溶液经过一个吸附剂床。
19.如权利要求18所述的方法，其中所说的吸附剂床是活性炭床。
20.如权利要求4所述的方法，其中步骤(2)中，所说的溶液经过一个吸附剂床分离所说的黑色杂质。
21.如权利要求15或20所述的方法，其中所说的吸附剂是活性炭。
22.如权利要求4所述的方法，其中步骤(3)包括从所说溶液中蒸发C1-C8的醇。
23.如权利要求4所述的方法，其中步骤(3)包括从所说溶液中沉淀所述酯磺酸盐。
24.如权利要求4所述的方法，其中所述酯磺酸盐是通过在基本无水的C1-C8醇介质中，用提供所说阳离子X的试剂中和酯磺酸得到的。
25.如权利要求24所述的方法，其中所说的试剂是结构式为R3OX的醇盐，R3是C1-C8的烷基。
26.一种改进甲基酯磺酸盐组合物颜色的方法，所说的组合物包括(ⅰ)具有通式(Ⅱ)的甲基酯磺酸盐其中R1是C4-C22的直链或支链烷基，R2是C1-C8的烷基，和X是水溶性成盐阳离子，和(ⅱ)在制备所说的甲基酯磺酸盐时形成的黑色杂质;所说方法包括以下步骤(1)形成一种溶液，包括(a)所说的甲基酯磺酸盐组合物，包括所说的甲基酯磺酸盐和所说的黑色杂质，和(b)选于甲醇、乙醇和它们的混合物的低级醇溶剂，其中低级醇溶剂与甲基酯磺酸盐的重量比至少为1∶1，和其中步骤(1)中低级醇与水的重量比至少为3∶1，和(2)从所说溶液中分离黑色杂质，该步骤可以是离心所说溶液，过滤所说溶液，用活性炭处理所说的溶液，用活性炭过滤所说溶液，及它们的联合处理;然后(3)从所说溶液中回收甲基酯磺酸盐。
27.如权利要求26所述的方法，其中所说的低级醇溶剂为甲醇，甲醇与甲基酯磺酸盐的重量比为从3∶1到0.75∶1。
28.如权利要求27所述的方法，其中所说的甲醇与水的重量比至少为10∶1。
29.如权利要求28所述的方法，其中步骤2包括过滤所说溶液，然后溶液经活性炭过滤。
30.如权利要求29所述的方法，其中步骤3包括降低所说溶液的温度，以便于沉淀所说甲基酯磺酸盐，然后从溶液中过滤出沉淀的甲基酯磺酸盐。
31.如权利要求28、29或30所述的方法，其中步骤3还包括从所说溶液中蒸发甲醇溶剂，来回收甲基酯磺酸盐。
32.如权利要求30所述的方法，其中步骤3还包括从所说的滤出的、沉淀的甲基酯磺酸盐蒸发残余的所有甲醇溶剂。
全文摘要
一种改进磺酸盐和硫酸盐表面活性剂组合物的颜色的方法，不使用脱色步骤，特别是针对α硫代脂肪酸烷基酯组合物。本方法包括步骤(1)，形成一种含有黑色杂质的磺酸盐和硫酸盐表面活性剂的溶液，使用合适的溶剂，和步骤(2)从溶液中分离黑色杂质。甲基酯磺酸盐和甲醇溶剂是最优选的，用吸附剂特别是活性炭处理溶液，以强化分离黑色杂质。然后用已知方法将表面活性剂从溶液中回收，例如，沉淀表面活性剂和/或蒸发溶剂。按本发明处理后，磺酸盐和硫酸盐表面活性剂的颜色、气味和物理性质得到改进。
文档编号C07C303/44GK1073937SQ9211107
公开日1993年7月7日 申请日期1992年9月3日 优先权日1991年9月3日
发明者V·A·汗, M·T·克里登, B·K·威廉斯, K·H·贝克 申请人:普罗格特-甘布尔公司
再多了解一些
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