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用于适用于织物柔软剂的酯基季铵盐生产的甲酯的脂肪酸组合物制作方法

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    用于适用于织物柔软剂的酯基季铵盐生产的甲酯的脂肪酸组合物制作方法
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    本发明涉及一种饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸甲酯的组合物,用于生产酯基季铵盐特别地,本发明涉及一种甲酯组合物,用于生产具有良好织物软化和再润湿性能的酯基季铵盐因此,这些酯基季铵盐适用于生产织物柔软剂
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专利名称::用于适用于织物柔软剂的酯基季铵盐生产的甲酯的脂肪酸组合物的制作方法:酯基季铵盐是阳离子表面活性剂,通常被本领域技术人员称为季铵化脂肪酸三乙醇胺酯盐。酯基季铵盐由于具有优良的织物软化效果和高的生态毒理兼容性,典型地被用于软化纤维或制备化妆品。酯基季铵盐通常由两步工艺制得,其中甲酯与三乙醇胺进行酯交换,制得的三乙醇胺酯随后在诸如异丙醇之类的催化剂存在的条件下、通过硫酸二甲酯被烷基化或季铵化,制得作为生物降解阳离子表面活性剂的酯基季铵盐。在现有技术中存在一些专利技术,这些专利技术涉及具有织物软化性能的酯基季铵盐。这些专利技术包括范围广泛的酯基季铵盐的生产和应用。其中,美国专利No.US2004097395令人感兴趣,该专利涉及一种含有酯基季铵盐的织物软化组合物,且这些酯基季铵盐具有一定的酯分布和螯合剂。本发明公开了一种含有某化合物的水性清洗循环织物软化组合物,该组合物的物理性能可保持稳定,且该组合物的特点是可在宽的环境温度范围和长时间内具有稳定的粘度。该组合物含有1%至25%的季铵化合物和0.001%至2%的螯合剂。在欧洲专利No.EP1160238中公开了一种酯基季铵盐,该酯基季铵盐是通过使用二元酸和脂肪酸、由甲基二乙醇胺制得的。所发明的酯基季铵盐具有改善的性能,例如改善的柔软度和可分散性、以及高的生物降解能力;因此,该酯基季铵盐适合用作在清洗循环织物柔软剂、除静电纸、护发素、纸去除剂中的一种成分,以及用于其他要求高柔软度的应用中。在美国专利No.5296622中公开了一种由不饱和脂肪酸制得的酯基季铵盐,该酯基季铵盐含有至少40%(摩尔百分比)的与链烷醇胺进行过成形交换(trans-configured)的双键或酯。这些反应产物随后由垸化剂季铵化,制得作为织物柔软剂的最终产物。在欧洲专利No.DE1619058和No.DE179468中也描述了用作织物柔软剂的饱和脂肪酸和链烷醇胺的酯基季铵盐。在这方面特别重要的是由以下方式获得的产品,即由2mo1的饱和脂肪酸与lmol的三乙醇胺之间的反应、以及随后通过使用硫酸二甲酯或氯甲烷而进行的季铵化作用。虽然由这种类型的季铵化酯处理过的织物显示出良好的柔软度,这些织物常常显示出不合要求的疏水性,这体现在被处理过的织物具有差的再润湿性或水吸附性。在另一美国专利No.US3915867中也描述了饱和与不饱和脂肪酸的混合物的季铵化酯,例如由天然脂肪和油的水解轻易获得的类型,该季铵化酯显示出使用三乙醇胺所具有的良好软化力。然而,基于不饱和脂肪酸和链烷醇胺的季铵化酯并未显示出织物软化性能。因此,基于饱和与不饱和脂肪酸两者的季铵化酯的混合物明显显示出比由只使用饱和脂肪酸制得的那些季铵化酯更差的性能。目前,在织物柔软剂市场中,蔬菜基原料比动物基原料正在赢得更高的接受度。蔬菜基给料可由各种种子获得,例如大豆、葵花籽、油椰子果实、椰子和油菜籽。然而,大多数蔬菜基油和脂肪含有低饱和度的长链脂肪酸,因此不适用于织物柔软剂的配方设计。对于大多数蔬菜油,与那些来自动物脂肪的脂肪酸的那些相比,由于其高的不饱和度,尤其是多不饱和物和饱和度较低的C16和C18,需要进行部分或完全的氢化处理,以获得可接受的织物软化性能。尽管人们发现长的和完全饱和的基于烃的酯基季铵盐具有更高的软化力,饱和度的提高将倾向于增强在织物上的疏水效应,从而造成差的再润湿性能。在现有技术中公开的酯基季铵盐的主要缺点是,所发明的酯基季铵盐虽然具有良好的织物软化效果,但不具有良好的再润湿性能。由于现有技术的这一缺点,本发明希望通过在酯基季铵盐组合物中引入一定数量的不饱和烃,开发出一种创新和改良的酯基季铵盐组合物,从而克服上述缺点。发明概述本发明的主要目的是开发出一种具有良好软化和再润湿性能的酯基季铵盐组合物,以使它能够用于织物柔软剂的配方设计中。本发明的另一目的是利用具有适当脂肪酸组合物的原料,该原料含有比例适合酯基季铵盐生产的饱和与不饱和脂肪酸甲酯。本发明的又一目的是为酯基季铵盐的生产提供饱和与不饱和脂肪酸组合物,该组合物具有最佳的再润湿特性、具有憎水性、且同时显示出良好的织物软化力。本发明全部或部分地实现了前述目的中的至少一个,其中本发明的实施例之一描述了一种酯基季铵盐组合物,该组合物含有甲酯混合物,其特点是含有40%至95%的饱和脂肪酸甲酯和5%至60%的不饱和脂肪酸甲酯,且与三乙醇胺进行酯交换反应、以及与硫酸二甲酯进行季铵化反应。本发明的另一实施例是含有酯基季铵盐组合物的织物柔软剂,该组合物含有甲酯混合物,其特点是含有40%至95%的饱和脂肪酸甲酯和5%至60%的不饱和脂肪酸甲酯,且与三乙醇胺进行酯交换反应、以及与硫酸二甲酯进行季铵化反应。本领域技术人员将容易理解的是,本发明可良好地实现这些目的,且获得所述最终产物和优点、以及那些在其中固有的优点。在此描述的实施例不旨在限制本发明的范围。具体实施例方式本发明涉及一种用于酯基季铵盐生产的饱和脂肪酸与不饱和脂肪酸甲酯的组合物。特别地,本发明涉及一种甲酯组合物,该组合物可用于生产具有良好织物软化性能和再润湿性能的酯基季铵盐。因此,这些酯基季铵盐适用于生产织物柔软剂。在下文中,将根据本发明的优选实施例、并参考所附说明书和附图描述本发明。然而,应理解的是,根据本发明的优选实施例和附图进行说明只是为了有助于讨论本发明;此外,可想到的是,本领域技术人员可在无需偏离所附权利要求书的范围的情况下、设计出各种修正方案。本发明公开了一种酯基季铵盐组合物,该组合物含有甲酯混合物,其特点是含有40%至95%的饱和脂肪酸甲酯和5%至60%的不饱和脂肪酸甲酯,且与三乙醇胺进行酯交换反应、以及随后与硫酸二甲酯进行季铵化反应。本发明的特点是,在饱和脂肪酸甲酯中引入一定数量的不饱和脂肪酸甲酯,以用于生产酯基季铵盐。根据本发明的优选实施例,甲酯混合物含有40%至95%的饱和脂肪酸甲酯和5%至60%的不饱和脂肪酸甲酯。以甲酯重量计,饱和脂肪酸的存在数量优选为60%至90%,而不饱和酸的存在数量优选为5%至26%。根据本发明的优选实施例,甲酯源于蔬菜油或动物脂肪。甲酯优选源于棕榈油、大豆油、玉米油、棉籽油、花生油、橄榄油、菜籽油、葵花籽油、椰子油、棕榈油硬脂、棕榈仁油、猪油、动物脂或其衍生物、或其中多种的组合。本领域技术人员应理解的事实是,如果来自其他来源的油具有适当的饱和脂肪酸相对于不饱和脂肪酸的比例,也可以使用这些油。用于酯基季铵盐生产的起始物料能够生产出具有良好柔软度和良好再润湿性的织物,该起始物料是甲酯,该甲酯具有一定比例的棕榈性、硬脂性和油性物质、以及其他少量的脂肪酸物质。正如本发明的最优选实施例所述,适当的饱和脂肪酸是棕榈酸、硬脂酸或其组合,而适当的不饱和脂肪酸是油酸。在本发明的最优选实施例中,甲酯混合物中含有68%的棕榈酸和硬脂酸,作为其饱和脂肪酸成分;甲酯混合物中还含有26%的油酸,作为其不饱和脂肪酸成分。本发明的另一实施例是含有酯基季铵盐组合物的织物柔软剂,该组合物含有甲酯混合物,其特点是含有40%至95%的饱和脂肪酸甲酯和5%至60%的不饱和脂肪酸甲酯,且与三乙醇胺进行酯交换反应、以及与硫酸二甲酯进行季铵化反应。所发明的织物柔软剂能够具有最佳的再润湿特性、具有憎水性、以及显示出良好的织物软化力。适用于织物柔软剂配方设计的甲酯的脂肪酸是通过以下物质的预混合获得的氢化甲酯(完全饱和)和98.7%的棕榈酸与硬脂酸的混合物的预混合,以及非氢化甲酯和36.4%的棕榈酸与硬脂酸的混合物、53.2%的油酸、以及其他少量脂肪酸物质的预混合。虽然源于完全饱和的棕榈基甲酯的酯基季铵盐与源于非氢化棕榈基甲酯的酯基季铵盐相比、显示出更好的软化性能,但由于疏水性效应,其再润湿性能力降低;该疏水性效应是由在油或脂肪给料中的完全饱和脂肪酸的链长引起的。不饱和度将影响再润湿力,该效应可从曲线图上观察到,由该图可观察到再润湿力随在酯基季铵盐生产中弓I入不饱和脂肪酸而增加。根据本发明的优选实施例,源于具有一定数量的棕榈酸、硬脂酸和油酸的甲酯的酯基季铵盐与棕榈油硬脂脂肪酸基和动物脂基商品酯基季铵盐相比,显示出相近的软化性能,且未降低再润湿性能。本发明公开的内容包括所附权利要求书以及前文所述的内容。虽然本发明已在其优选形式中进行了一定程度的具体描述,但应理解的是,本发明公开的优选形式只是通过举例的方式给出,在实施细节方面还可以有很多的改变,这些改变可通过改变各部分的组合和安排实现,而无需偏离本发明的范围。举例在表1和表2中给出甲酯的脂肪酸组合物,用于适用于织物柔软剂配方设计的酯基季铵盐的生产;在表1和表2中还给出酯基季铵盐,该酯基季铵盐源于具有这些脂肪酸组合物的甲酯。表1:用于酯基季铵盐生产的甲酯的各种脂肪酸组合物<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>表2:源于各种脂肪酸组合物的甲酯的酯基季铵盐的性能酯基季铵盐(A)酯基季铵盐(B)酯基季铵盐(c)外观糊状糊状糊状活性物质(%)6051.960.1Lovibond色度值4.9R3.8R5.4R5%pH溶液3.173.313.46总固体含量(%)90.8490.2290.78例l使用甲酯作为起始物料的棕榈基季铵化三乙醇胺酯的生产,且该甲酯含有以下组合物,即68%的棕榈性和硬脂性物质、以及26%的油性物质。a.酯交换反应。3kg甲酯,具有以下组合物,即68%的棕榈酸和硬脂酸与26%的油酸;0.890kg三乙醇胺和0.15kg甲醇钠;将它们以重量百分比为1%的水性溶液形式引入到装备有机械搅拌器的反应器中。将反应混合物在200mbar真空压力下、在30分钟内加热到100°C。在搅拌速率为540rpm的条件下搅拌反应混合物。将这些条件维持达1至1.5小时,或直到反应混合物的胺值达到最大不变值。然后在连续搅拌以及在200mbar真空压力条件下、将棕榈油硬脂三乙醇胺酯冷却到60°C。b.季铵化反应。随后,将上述反应混合物3.54kg与异丙醇混合,并在大气压力下加热到45°C。然后将硫酸二甲酯0.715kg逐滴加入到反应混合物中;该滴加是在45°C至50°C温度之间进行的,且搅拌速率为77rpm。在滴加完硫酸二甲酯后,随即将反应混合物在混合强度为540rpm条件下、进一步加热到60°C。维持这些条件,直到胺值达到5mgK0H/g样品以下。然后,为除去未反应的硫酸二甲酯,将0.022kg甘氨酸加入到反应混合物中,随后在60°C又搅拌1小时。例2应用例对使用酯基季铵盐处理过的手巾进行了评估,该酯基季铵盐源于含有如表1所示的脂肪酸组合物A、B和C的甲酯,且该评估是基于它们的软化性能和再润湿性能进行的,其中软化性能是根据ASTMD5237-92、AATCCEP5和在室内进行的,再润湿性能是根据ASTMD5237-92进行的。软化评估是由20名受过训练的小组成员进行的,他们对使用酯基季铵盐处理过的手巾进行了评估,该酯基季铵盐源于含有如表1所示的脂肪酸组合物A、B和C的甲酯,且测试结果示于表3中。结果显示,源于含有脂肪酸组合物A、B和C的甲酯的酯基季铵盐、与源于含有66.2%棕榈性和硬脂性物质和25.8%油性物质的棕榈油硬脂脂肪酸的酯基季铵盐相比,显示出相近的软化性能。同样,源于含有脂肪酸组合物A、B和C的甲酯的酯基季铵盐、与源于含有48.4%棕榈性和硬脂性物质和42.8%油性物质的动物脂的酯基季铵盐相比,显示出相近的软化性能。被处理手巾的再润湿性能是由上升水平测试确定的;在该测试中,在10分钟之后对以毫米计量的染料溶液的上升水平进行评估。测试结果如表4所示。表3:软化评估样品小组选择在95%(RSD>15)处显着酯基季铵盐(A)相对于酯基季铵盐(PSFA)119无酯基季铵盐(B)相对于酯基季铵盐(PSFA)155无酯基季铵盐(c)相对于酯基季铵盐(PSFA)1010无酯基季铵盐(A)相对于酯基季铵盐(动物脂)146无酯基季铵盐(B)相对于酯基季铵盐(动物脂)911无酯基季铵盐(C)相对于酯基季铵盐(动物脂)128无*PSFA:棕榈油硬脂脂肪酸表4:再润湿性测试样品染料爬升距离(mm)/10min酯基季铵盐(A)43.7酯基季铵盐(B)58.7酯基季铵盐(C)59.0酯基季铵盐(PSFA)49.3酯基季铵盐(动物脂)75.31权利要求1.一种用于酯基季铵盐生产的甲酯组合物,其特征在于该组合物含有40%至95%的饱和脂肪酸甲酯和5%至60%的不饱和脂肪酸甲酯,且与三乙醇胺进行酯交换反应、以及与硫酸二甲酯进行季铵化反应。2.根据权利要求1所述的组合物,其特征在于所述甲酯源于蔬菜油或动物脂肪。3.根据权利要求1或2所述的组合物,其特征在于所述甲酯源于棕榈油、大豆油、玉米油、棉秄油、花生油、棕榈油、玉米油、葵花籽油、椰子油、棕榈油硬脂、棕榈仁油、猪油、动物脂或其衍生物、或其两种或更多种的组合。4.根据权利要求1至3所述的组合物,其特征在于所述饱和脂肪酸甲酯是棕榈酸、硬脂酸或其组合,5.根据权利要求1至4所述的组合物,其特征在于所述不饱和脂肪酸甲酯是油酸。6.根据前述权利要求中的任何一个所述的含有甲酯组合物的织物柔软剂。全文摘要本发明公开一种用于适用于织物柔软剂的酯基季铵盐生产的甲酯的脂肪酸组合物,是一种酯基季铵盐组合物,该组合物含有甲酯混合物,其特点是含有40%至95%的饱和脂肪酸甲酯和5%至60%的不饱和脂肪酸甲酯,且与三乙醇胺进行酯交换反应、以及与硫酸二甲酯进行季铵化反应。文档编号D06M13/463GK101469510SQ200810184780公开日2009年7月1日申请日期2008年12月26日优先权日2007年12月28日发明者再纳依得立斯,哈丽沙阿都阿兹斯,少米亚阿末,山苏奥卡马尔阿都拉,莫哈末阿斯里哈芝阿峇斯,阿兹斯哈蜜申请人:马来西亚棕油理事会
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