北京普天同创生物科技有限公司
1.烷基苯磺酸的中和反应方式与两步连续中和反应工艺
阴离子表面活性剂均需要经过中和反应,或以油脂为原料制皂的皂化反应,才能制得。中和部分含有如下两种反应:
中和反应可以分为间歇式、半连续式和连续式三种。间歇中和反应是在一个耐腐蚀的釜式反应器内进行,釜式反应器内有搅拌器、导流管、冷却盘管和冷却夹套等。操作时,先将一定数量的碱和水加入到釜式反应器内,在搅拌情况下逐步加入酸,当温度升高到一定温度时用冷却水冷却,在恒定pH条件下(微碱性)放料中和,这种中和方式适用于小批量生产。所谓半连续中和是指进料中和为连续,pH调整和出料为间歇。它是由中和锅和调整锅组成,中和反应在中和锅内进行,然后溢流至调整锅,在调整锅内调节pH后放料。连续中和是日前最先进的一种中和方式,连续中和的形式很多,但目前多采用泵式连续中和,泵式中和由两个环路组成,如图2-5所示。碱和大部分的酸性物质由泵送入第一段中和反应器,95%以上的反应是在第一中和反应器中进行的,小部分送入第二中和反应器与补充酸性物质及其他调节组分如pH缓冲液一起进行调整,便可生产出合格的阴离子表面活性剂。
图2-5 两步连续中和反应工艺
1-进料罐;2-NaOH进料罐;3-进料泵;4-循环泵;5-冷却泵;6-循环泵;7-第一中和反应器;8, 11-pH控制单元;9-第二中和反应器;10-进料泵;12-缓冲液进料罐
以正十二烯烃为原料,其反应式如下:
烷基苯磺酸为淡黄色黏稠液体,其钠盐和铵盐呈中性,能溶于水,对水硬度不敏感,对酸碱稳定;它的钙盐和镁盐在水中的溶解度要相对低一些,但可溶于非极性的溶剂中,在这方面也有一定的应用价值。烷基苯磺酸盐的主要优点在于烷基中没有支链,这种结构与天然油脂中疏水烷基类似,有良好的生物降解性能。此外,烷基苯磺酸盐对氧化剂十分稳定,发泡能力强,与助剂进行复配,兼容性好,成本低廉,质量稳定,所以至今仍在家用洗涤剂的消费中占主导地位。
2.Igepon A和Igepon T生产过程中反应与物理特性及品种使用
对于脂肪酸磺烷基酯(Igepon A)和脂肪酸磺烷基酰胺(Igepon T)生产过程中反应与物理特性及品种使用问题作如下问答。
通常用的是椰子油脂肪酸和牛油脂肪酸的磺烷基酯或磺烷基酰胺。
商品名为伊捷邦A (Igepon A,洗净剂210)的阴离子表面活性剂,典型代表物是油酰氧基乙磺酸钠。商品名为伊捷邦T (Igepon T,又称FX洗涤剂、胰加漂T、万能皂、洗涤之王、209洗涤剂)的阴离子表面活性剂,典型代表物是N-油酰基N-甲基牛磺酸钠,其分子式为CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7C-CH2CH2SO3Na。
(1)物理特性
①在35℃测定。
②克拉夫特点(Krafft point)。离子型表面活性剂在温度较低时溶解度很小,但随温度升高而逐渐增加,当到达某一特定温度时,溶解度急剧陡升,把该温度称为临界溶解温度(又称克拉夫特点)以rK表示。
(2)生产过程中反应
Igepon A是由羟乙基磺酸钠与脂肪酸或脂肪酰氯反应生成的:
RCOCI+HOCH2CH2SO3Na→RCOOCH2CH2SO3Na+ HCI
其通式为R1COR2SO3M。
Igepon T是由N-甲基牛磺酸钠与脂肪酸或脂肪酰氯反应生成的:
RCOCI+ HN(CH3)CH2CH2SO3Na→RCON(CH3)CH2CH2SO3Na+HCl
通式为R1CON (R2)R3SO3M
当改变通式中R1, R2, R3, M四个可变因素时,表面活性剂的乳化、泡沫、润湿、洗涤性能会发生相应改变。
(3)品种使用问题
脂肪酸磺烷基酯(Igepon A)和脂肪酸磺烷基酰胺(Igepon T)最初是作纺织助剂使用的,特别是Igepon T系列产品具有对硬水不敏感、有良好去污能力、润湿力和对纤维柔软作用,并可在酸性介质中使用,所以在纺织工业中有广泛用途。其中N-油酰基-N甲基牛磺酸钠是最重要的一种,用于粗羊毛、合成纤维以及染色布料的清洗,而且对纤维有很好的柔软作用。磺烷基酯和磺烷基酰胺两类产品是重垢精细纺织品洗涤剂,手洗、机洗餐具洗涤剂,各种香波、泡沫浴,香皂的重要配方成分。
3.为什么说石油磺酸盐是多种烃磺化产物的混合物及其用途
石油磺酸盐是由天然石油馏分或化工反应所得高碳烃副产物经磺化、中和得到的,是多种烃磺化产物的混合物。石油磺酸盐主要用作发动机润滑油的清洁分散剂,起分污泥、保持金属部件清洁、降低酸性抑制锈蚀的作用。作这种用途的石油磺酸盐约占总产量的60%。石油磺酸盐配制的金属清洗剂可有效地去除金属部件上的油污。
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