[发明专利]从阴离子型表面活性剂溶液减少无机物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及从阴离子型表面活性剂水溶液中去除无机盐的方法。更具体地，本发明涉及利用膜过滤除盐。

背景技术

阴离子型二磺酸盐表面活性剂可以通过疏水尾长度为八至十六个碳的烷基二氯化物的Strecker磺化来制备。这样的表面活性剂包含作为反应副产物的过量无机盐。所述反应总体可以由下面的方程式(1)来描述：

RCl₂+2M₂SO₃→R(SO₃)₂M+MCl，  (1)

其中M是金属例如Na和/或K，R是具有八至十六个碳之间的烷基。

Strecker磺化也可以用来磺化卤代烷基醚。卤代烷基醚可以从卤代烷基醇与α-烯烃的酸催化醚化而得到。例如，单和二磺酸盐型表面活性剂可以从1，3-二氯-2-丙醇(DCP)的烷基醚的Strecker磺化而产生，如方程式(2)所示：

方程式(2)显示的反应可以由一种或多种金属卤化物、包括例如碘化钠进行催化。虽然方程式(2)示出了被氯化的DCP醚，但这种Strecker磺化方法可以用具有其他卤素取代基、包括例如氟、碘和溴的醚进行。

无机盐是这种Strecker磺化方法的副产物。事实上，无机盐，通常是氯化钠、亚硫酸钠和硫酸钠，可以占磺化方法产物以干基计的50重量％和60重量％之间。方程式(2)显示的Strecker方法的其他反应产物包括非极性有机物质，例如未反应的卤代烷基醚、来自竞争性水解的烷基醇、和来自醚化期间α-烯烃二聚化的长链烯烃。

然而，因为无机盐可以影响表面活性剂性能，表面活性剂溶液中这种高水平的无机盐可以限制二磺酸盐表面活性剂在一些应用中的用途，所述应用例如乳液聚合、清洁制剂、或个人护理产品制剂。不过，这种二磺酸盐表面活性剂显示出其他性质，例如生物可降解性、水解和制剂稳定性，它们是高度期望的。

已经通过利用亲水性中性膜和阳离子交换膜进行电渗析，从阴离子型表面活性剂溶液中除去无机盐。这样的除去方法需要专门的处理设备，这明显提高了用于不能耐受高无机盐水平的应用的表面活性剂的生产成本。对于从阴离子型表面活性剂溶液除去无机盐的这种技术的另一个缺点是生成大量废物流，通常是待处理的表面活性剂溶液初始体积的四至六倍，所述废物流含有低水平的表面活性剂产物，以及相关的损失的产物。因此，除去或减少二磺酸盐烷基表面活性剂溶液中残留的无机盐量、特别是因卤代烷基醚的磺化而产生的那些无机盐的商业上简便有效的方法，将是所期望的。

除了降低二磺酸盐表面活性剂的含盐量之外，通常期望产生表面活性剂的水浓缩液，尤其是因为Strecker磺化方法产生的表面活性剂溶液具有相对低的表面活性剂浓度，即5wt％至20wt％表面活性剂。因此，浓缩二磺酸盐表面活性剂溶液中的表面活性剂的经济和商业上实用的方法也将是高度期望的。

发明概述

本发明是用于从Strecker磺化反应产物中减少或去除无机盐的方法。

在一种实施方式中，本发明提供了一种方法，所述方法包括：将去离子水与一种或多种卤代烷基醚在亚硫酸盐存在下的一种或多种Strecker磺化反应产物接触，其中所述一种或多种Strecker磺化反应产物各自包含以干基计的一种或多种无机盐和一种或多种表面活性剂组分，形成过滤混合物；将所述过滤混合物装入包含膜的高压搅拌系统，所述膜具有允许优先将无机盐运过所述膜，同时保留表面活性剂产物的纳滤膜分子量截止值，例如大于200道尔顿；其中所述高压系统在大于环境压力的压力下操作并被构造成引起所述过滤混合物沿着纳滤膜表面的错流，由此产生通过纳滤膜的渗透物溶液和不通过纳滤膜的截留物溶液；其中基于过滤混合物的重量，所述渗透物包含小于或等于15重量％的表面活性剂组分。