液態(tài)烴除臭方法
【專利說明】液態(tài)烴除臭方法
[0001] 本分案申請是國際申請日為2006年11月15日提交的申請?zhí)枮?200680042840. 8 (PCT申請?zhí)枮镻CT/EP2006/010946)的發(fā)明專利申請的分案申請。
[0002] 本發(fā)明涉及一種清除液態(tài)烴令人不愉快氣味的方法，以及涉及這種無嗅烴類化合 物在化妝配制品中的應用。
[0003] 易揮發(fā)的油組分，即所謂的"輕質(zhì)柔潤劑"在化妝品工業(yè)中用于許多配方制劑。特 別是為了裝飾性化妝或者在護理配方制劑中，都使用了大量易揮發(fā)組分。這些組分可例 如為揮發(fā)性環(huán)狀硅氧烷（例如：環(huán)五聚硅氧烷或者環(huán)聚二甲基硅氧烷）或者用石油化學 方法制得的烴類化合物。最后提及的這些烴類因其制造方法所致，主要涉及直鏈和支鏈 烴的混合物。這類配方制劑的例子和應用技術(shù)說明可以查閱經(jīng)典著作，例如'Handbook ofCosmeticScienceandTechnology''，A.Barel，M.Paye，H.Maibach，MarcelDekker Inc. 2001。所有提及的原料必須滿足化妝配方制劑方面的高質(zhì)量標準要求。這些原料除了 毒理學上應該不令人生疑之外，還應該不含有殘留量的降低質(zhì)量組分，例如導致化妝配制 品有臭味而損害品質(zhì)的組分。
[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，找到易揮發(fā)的油組分，該油組分一方面在 毒理學上不令人生疑，另一方面可用于常用化妝配制品而無應用技術(shù)上的限制。在許 多情況下，簡單的直鏈和飽和烴類化合物，例如可經(jīng)烯烴氫化制得者，滿足了這種要求 (Anforderungsprofil)。然而，人們發(fā)覺，這些原料經(jīng)蒸餾步驟以獲得所要求的純度和揮發(fā) 性性能后，仍具有化妝配制品不可接受的嗅味。
[0005] 在室溫下仍呈液態(tài)、以昂貴費力的試驗室方法如色譜分離法提純的高純度直鏈烴 類化合物，基本上無嗅味。蒸餾的烴類化合物的嗅味，也不能夠借助技術(shù)上已知方法用惰 性氣體如水蒸氣或氮氣進行的除臭步驟來除掉。這種嗅味的原因很可能是無法量化的雜 質(zhì)，這些雜質(zhì)在復雜的制造過程中產(chǎn)生。直鏈高級烯烴的制造過程大多為低級烴的低聚， 例如乙烯在化學合成反應中低聚成所謂的齊格勒烯烴，或者為使用有機金屬混合型催化劑 的過程，例如Shell公司的SHOP過程。支鏈高級烯烴優(yōu)選借助低級烯烴如丙烯、異丁烯和 正丁烯的低聚或者共低聚來制備，其中主要使用酸性催化劑，例如在對于異丁烯的拜耳法 (Bayer-Verfahren)中，或者使用有機金屬催化劑。
[0006] 現(xiàn)在意外發(fā)現(xiàn)，用一種簡單方法可從烴類化合物中除去有礙的嗅味。
[0007] 本申請?zhí)峁┤缦碌募夹g(shù)方案：
[0008] 1.液態(tài)烴除臭方法，其中使液態(tài)烴與pH值>7的含水液體接觸，并予攪拌，其特征 在于，如果該方法作為不連續(xù)方法進行，則輸入到液態(tài)烴和含水液體所組成體系中的比功 率至少為2W/kg，或者如果該方法作為連續(xù)方法進行，則輸入到液態(tài)烴和含水液體所組成體 系中的能量至少為lkj/kg，并接著使水相同油相分離。
[0009] 2.項1所述的方法，其特征在于，所述比功率輸入在2W/kg至200W/kg范圍內(nèi)，優(yōu) 選為 5W/kg至 100W/kg。
[0010] 3.項1所述的方法，其特征在于，所述能量輸入在lkj/kg至100kJ/kg范圍內(nèi)，優(yōu) 選在2kJ/kg至70kJ/kg范圍內(nèi)，更優(yōu)選在5kJ/kg至60kJ/kg范圍內(nèi)，特別優(yōu)選在5kJ/kg 至45kJ/kg范圍內(nèi)。
[0011] 4.項1至3所述的方法，其特征在于，該方法在0°C至250°C溫度下進行，優(yōu)選在 15°C至150°C下進行，而特別優(yōu)選在20°C至100°C下進行。
[0012] 5.項1至4所述的方法，其特征在于，所述含水液體含有選自堿金屬及/或堿土金 屬的陽離子。
[0013] 6.項1至5所述的方法，其特征在于，將堿金屬及/或堿土金屬的水溶性鹽的溶液 用作含水液體。
[0014] 7.項1至6所述的方法，其特征在于，將氫氧化鉀及/或氫氧化鈉的溶液用作含水 液體。
[0015] 8.項1至7所述的方法，其特征在于，使用金屬氫化物的水溶液，優(yōu)選使用硼氫化 鈉或者氫化鋁鋰的水溶液。
[0016] 9.項1至8所述的方法，其特征在于，所述含水液體基于含水液體的重量含有至少 0. 1 %重量的堿性化合物。
[0017] 10.項1至9所述的方法，其特征在于，所述含水液體含有2%重量至60%重量的 堿性化合物，優(yōu)選含有3 %重量至50 %重量、特別優(yōu)選含有5 %重量至20 %重量的堿性化合 物。
[0018] 11.項1至10所述的方法，其特征在于，所述烴選自碳原子數(shù)為6至30的飽和、不 飽和、直鏈、支鏈或者環(huán)狀烴或其混合物。
[0019] 12.項1至11所述的方法，其特征在于，所述烴選自碳原子數(shù)為6至30、優(yōu)選10 至20、特別優(yōu)選12至18的飽和烴或其混合物。
[0020] 13.項1至12所述的方法，其特征在于，混合物中烴和含水液體之間的量的比（m/ m)為 100:1 至 10:1。
[0021] 14.項1至13所述的方法，其特征在于，混合時間在1分鐘至300分鐘，優(yōu)選在1 分鐘至60分鐘，特別優(yōu)選在1分鐘至30分鐘。
[0022] 15.項1至14所述的方法，其特征在于，在用含水液體處理烴之后，再予以蒸餾。
[0023] 16.按項1所述方法處理過的烴在化妝品制劑中的應用。
[0024] 17.在21°C下為液態(tài)、含有按項1所述方法處理過的飽和或者不飽和、支鏈、直鏈、 或者環(huán)狀烴的烴混合物，其特征在于，該烴混合物不含除臭化合物。
[0025] 本專利申請的第一主題涉及一種液態(tài)烴除臭方法，其中使pH值>7的含水液體與 液態(tài)烴類化合物接觸并予攪拌，其中條件是，如果該方法作為非連續(xù)方法進行，則輸入到液 態(tài)烴和含水液體所組成體系中的比功率介于2W/kg和200W/kg之間，或者如果該方法作為 連續(xù)的方法進行，則輸入到液態(tài)烴和含水液體所組成體系中的能量至少為lkj/kg，而最大 為100kJ/kg。本方法不僅適用于以液態(tài)存在的、優(yōu)選在室溫下也即21°C下已呈液態(tài)的烴類 化合物，但該方法也可以在較高溫度下使用，譬如當純化高熔點烴類化合物時。
[0026] 烴類化合物是指下列烷烴和烯烴，特別是不僅指直鏈以及支鏈異構(gòu)體，而且指閉 環(huán)的烴類化合物及其任意的相互間混合物。
[0027] 使烴類化合物與堿液接觸，這樣就有可能純化，這本身是已知的。US1，553, 141中 記載了一種方法，其中通過與堿性含水溶液混合，可從天然或合成的油中除去雜質(zhì)。但是， 該文件既未暗示改進油的氣味的可能方法，又未給出任何有關(guān)能量輸入的信息。此外，US 1，553, 141也不涉及烴類混合物用于化妝品制劑。
[0028]US1，951，324記敘了一種烴類化合物除臭方法，其中使烴類化合物與氧化鉛水溶 液接觸，并隨后添加硫?qū)U以硫化物形式沉淀出來。
[0029] 但是，實施本發(fā)明方法時具有決定性意義的是，使烴相或油相與含水堿相劇烈混 合，也即在這兩個互不溶相之間形成足夠的相界面。為了獲得這種相界面，必須向該液體/ 液體體系中引入足夠大的能量，優(yōu)選機械能。
[0030] 不連續(xù)方法的特征在于，對整個反應混合物進行所述能量輸入。為此通?？梢栽?不連續(xù)方法的情況下，在攪拌釜反應器中使用專用分散攪拌器。攪拌體系所需的功率（單 位為W)例如可以按下式計算：
[0031] P=Ne*p*n3*d5
[0032] 式中，Ne是依賴于攪拌器幾何形狀和雷諾數(shù)的牛頓數(shù)，P是被攪拌物質(zhì)體系的平 均密度（單位為kg/m3)，n是攪拌器轉(zhuǎn)速（單位為1/s)，而d是攪拌器直徑（單位為m)。
[0033] 為了能將使用不同分散體系的連續(xù)運行方法或者不連續(xù)運行方法的能量輸入進 行比較，定義了比能量輸入Q(單位為J/kg)，其描述每單位質(zhì)量的能量輸入。
[0034] 就本發(fā)明不連續(xù)運行方法而言，比功率輸入至少需要2W/kg，特別是至少需要5W/ kg，優(yōu)選至少需要10W/kg。優(yōu)選地是比功率輸入在2W/kg至200W/kg范圍內(nèi)，特別優(yōu)選在 5W/kg至100W/kg范圍內(nèi)。就非連續(xù)方法而言，這種比功率輸入Ps可以通過單位攪拌時間 的能量輸入來計算：
[0035] Ps[W/kg]=比能量輸入Q[J/kg]/攪拌時間[s]
[0036] 因此，由上式得到的不連續(xù)攪拌體系的能量輸入為：
[0037] Q= (P*t)/m
[0038] 式中t是攪拌時間，單位為[s]，m是被攪拌物質(zhì)體系的質(zhì)量，單位為[kg]。為獲 得本發(fā)明不連續(xù)方法的比功率輸入，可以改變能量輸入及攪拌時間。在此情況下，能量輸入 通常可以在lkj/kg至100kJ/kg之間選擇。然后，專業(yè)人員依據(jù)所要求的比功率輸入，選擇 兩個相互相接觸的時間。這些時間可以相應變化，優(yōu)選時間為1至300分鐘，更優(yōu)選1至60 分鐘，或者優(yōu)選為1至30分鐘。相反，專業(yè)人員可以在預規(guī)定了攪拌時間的情況下，選擇為 獲得所需比功率輸入所需的能量輸入。
[0039] 在慣用的非本發(fā)明的攪拌方法的情況下，就低粘度體系而言，比功率輸入通常在 0.lW/kg至lW/kg之間。
[0040] 連續(xù)方法的特征在于，能量連續(xù)輸入到總反應混合物的一部分中。在連續(xù)方法中 通?？梢允褂谬X環(huán)式分散機、膠體磨或者高壓均質(zhì)器。就連續(xù)體系而言，能量輸入Q可類似 于下式計算出來
[0041] Q=P/ms
[0042] 式中，ms是兩相體系的質(zhì)量流量，單位為[kg/s]。如果本發(fā)明方法以連續(xù)方法形 式進行，則對兩相體系來說，能量輸入至少需要為lkj/kg，優(yōu)選至少需要為2kJ/kg，特別優(yōu) 選至少需要為5kJ/kg。能量輸入優(yōu)選在lkj/kg至100kJ/kg范圍內(nèi)，優(yōu)選在2kJ/kg至70kJ/ kg范圍內(nèi)，特別在5kJ/kg至60kJ/kg范圍內(nèi)，而且特別在5kJ/kg至45kJ/kg范圍內(nèi)。
[0043] 與此相反，在慣常的、非本發(fā)明的不連續(xù)的方法中，具有小得多的能量輸入，典型 的值小于lkj/kg。
[0044] 由于待凈化的烴在這些工藝條件下基本上是化學惰性的，雖然，在上述溫度極限 和濃度極限的情況下，大得多的比功率輸入（不連續(xù)方法）或者大得多的能量輸入（連續(xù) 方法）是可能的，但是，會導致不經(jīng)濟的高能量費用或者設備費用。因此，在不連續(xù)方法中， 最大比功率輸入優(yōu)選限制在200W/kg，而在連續(xù)方法中最大能量輸入限制在10