液态烃除臭方法
【专利说明】液态烃除臭方法
[0001] 本分案申请是国际申请日为2006年11月15日提交的申请号为 200680042840. 8 (PCT申请号为PCT/EP2006/010946)的发明专利申请的分案申请。
[0002] 本发明涉及一种清除液态烃令人不愉快气味的方法，以及涉及这种无嗅烃类化合 物在化妆配制品中的应用。
[0003] 易挥发的油组分，即所谓的"轻质柔润剂"在化妆品工业中用于许多配方制剂。特 别是为了装饰性化妆或者在护理配方制剂中，都使用了大量易挥发组分。这些组分可例 如为挥发性环状硅氧烷（例如：环五聚硅氧烷或者环聚二甲基硅氧烷）或者用石油化学 方法制得的烃类化合物。最后提及的这些烃类因其制造方法所致，主要涉及直链和支链 烃的混合物。这类配方制剂的例子和应用技术说明可以查阅经典著作，例如'Handbook ofCosmeticScienceandTechnology''，A.Barel，M.Paye，H.Maibach，MarcelDekker Inc. 2001。所有提及的原料必须满足化妆配方制剂方面的高质量标准要求。这些原料除了 毒理学上应该不令人生疑之外，还应该不含有残留量的降低质量组分，例如导致化妆配制 品有臭味而损害品质的组分。
[0004] 本发明所要解决的技术问题在于，找到易挥发的油组分，该油组分一方面在 毒理学上不令人生疑，另一方面可用于常用化妆配制品而无应用技术上的限制。在许 多情况下，简单的直链和饱和烃类化合物，例如可经烯烃氢化制得者，满足了这种要求 (Anforderungsprofil)。然而，人们发觉，这些原料经蒸馏步骤以获得所要求的纯度和挥发 性性能后，仍具有化妆配制品不可接受的嗅味。
[0005] 在室温下仍呈液态、以昂贵费力的试验室方法如色谱分离法提纯的高纯度直链烃 类化合物，基本上无嗅味。蒸馏的烃类化合物的嗅味，也不能够借助技术上已知方法用惰 性气体如水蒸气或氮气进行的除臭步骤来除掉。这种嗅味的原因很可能是无法量化的杂 质，这些杂质在复杂的制造过程中产生。直链高级烯烃的制造过程大多为低级烃的低聚， 例如乙烯在化学合成反应中低聚成所谓的齐格勒烯烃，或者为使用有机金属混合型催化剂 的过程，例如Shell公司的SHOP过程。支链高级烯烃优选借助低级烯烃如丙烯、异丁烯和 正丁烯的低聚或者共低聚来制备，其中主要使用酸性催化剂，例如在对于异丁烯的拜耳法 (Bayer-Verfahren)中，或者使用有机金属催化剂。
[0006] 现在意外发现，用一种简单方法可从烃类化合物中除去有碍的嗅味。
[0007] 本申请提供如下的技术方案：
[0008] 1.液态烃除臭方法，其中使液态烃与pH值>7的含水液体接触，并予搅拌，其特征 在于，如果该方法作为不连续方法进行，则输入到液态烃和含水液体所组成体系中的比功 率至少为2W/kg，或者如果该方法作为连续方法进行，则输入到液态烃和含水液体所组成体 系中的能量至少为lkj/kg，并接着使水相同油相分离。
[0009] 2.项1所述的方法，其特征在于，所述比功率输入在2W/kg至200W/kg范围内，优 选为 5W/kg至 100W/kg。
[0010] 3.项1所述的方法，其特征在于，所述能量输入在lkj/kg至100kJ/kg范围内，优 选在2kJ/kg至70kJ/kg范围内，更优选在5kJ/kg至60kJ/kg范围内，特别优选在5kJ/kg 至45kJ/kg范围内。
[0011] 4.项1至3所述的方法，其特征在于，该方法在0°C至250°C温度下进行，优选在 15°C至150°C下进行，而特别优选在20°C至100°C下进行。
[0012] 5.项1至4所述的方法，其特征在于，所述含水液体含有选自碱金属及/或碱土金 属的阳离子。
[0013] 6.项1至5所述的方法，其特征在于，将碱金属及/或碱土金属的水溶性盐的溶液 用作含水液体。
[0014] 7.项1至6所述的方法，其特征在于，将氢氧化钾及/或氢氧化钠的溶液用作含水 液体。
[0015] 8.项1至7所述的方法，其特征在于，使用金属氢化物的水溶液，优选使用硼氢化 钠或者氢化铝锂的水溶液。
[0016] 9.项1至8所述的方法，其特征在于，所述含水液体基于含水液体的重量含有至少 0. 1 %重量的碱性化合物。
[0017] 10.项1至9所述的方法，其特征在于，所述含水液体含有2%重量至60%重量的 碱性化合物，优选含有3 %重量至50 %重量、特别优选含有5 %重量至20 %重量的碱性化合 物。
[0018] 11.项1至10所述的方法，其特征在于，所述烃选自碳原子数为6至30的饱和、不 饱和、直链、支链或者环状烃或其混合物。
[0019] 12.项1至11所述的方法，其特征在于，所述烃选自碳原子数为6至30、优选10 至20、特别优选12至18的饱和烃或其混合物。
[0020] 13.项1至12所述的方法，其特征在于，混合物中烃和含水液体之间的量的比（m/ m)为 100:1 至 10:1。
[0021] 14.项1至13所述的方法，其特征在于，混合时间在1分钟至300分钟，优选在1 分钟至60分钟，特别优选在1分钟至30分钟。
[0022] 15.项1至14所述的方法，其特征在于，在用含水液体处理烃之后，再予以蒸馏。
[0023] 16.按项1所述方法处理过的烃在化妆品制剂中的应用。
[0024] 17.在21°C下为液态、含有按项1所述方法处理过的饱和或者不饱和、支链、直链、 或者环状烃的烃混合物，其特征在于，该烃混合物不含除臭化合物。
[0025] 本专利申请的第一主题涉及一种液态烃除臭方法，其中使pH值>7的含水液体与 液态烃类化合物接触并予搅拌，其中条件是，如果该方法作为非连续方法进行，则输入到液 态烃和含水液体所组成体系中的比功率介于2W/kg和200W/kg之间，或者如果该方法作为 连续的方法进行，则输入到液态烃和含水液体所组成体系中的能量至少为lkj/kg，而最大 为100kJ/kg。本方法不仅适用于以液态存在的、优选在室温下也即21°C下已呈液态的烃类 化合物，但该方法也可以在较高温度下使用，譬如当纯化高熔点烃类化合物时。
[0026] 烃类化合物是指下列烷烃和烯烃，特别是不仅指直链以及支链异构体，而且指闭 环的烃类化合物及其任意的相互间混合物。
[0027] 使烃类化合物与碱液接触，这样就有可能纯化，这本身是已知的。US1，553, 141中 记载了一种方法，其中通过与碱性含水溶液混合，可从天然或合成的油中除去杂质。但是， 该文件既未暗示改进油的气味的可能方法，又未给出任何有关能量输入的信息。此外，US 1，553, 141也不涉及烃类混合物用于化妆品制剂。
[0028]US1，951，324记叙了一种烃类化合物除臭方法，其中使烃类化合物与氧化铅水溶 液接触，并随后添加硫将铅以硫化物形式沉淀出来。
[0029] 但是，实施本发明方法时具有决定性意义的是，使烃相或油相与含水碱相剧烈混 合，也即在这两个互不溶相之间形成足够的相界面。为了获得这种相界面，必须向该液体/ 液体体系中引入足够大的能量，优选机械能。
[0030] 不连续方法的特征在于，对整个反应混合物进行所述能量输入。为此通常可以在 不连续方法的情况下，在搅拌釜反应器中使用专用分散搅拌器。搅拌体系所需的功率（单 位为W)例如可以按下式计算：
[0031] P=Ne*p*n3*d5
[0032] 式中，Ne是依赖于搅拌器几何形状和雷诺数的牛顿数，P是被搅拌物质体系的平 均密度（单位为kg/m3)，n是搅拌器转速（单位为1/s)，而d是搅拌器直径（单位为m)。
[0033] 为了能将使用不同分散体系的连续运行方法或者不连续运行方法的能量输入进 行比较，定义了比能量输入Q(单位为J/kg)，其描述每单位质量的能量输入。
[0034] 就本发明不连续运行方法而言，比功率输入至少需要2W/kg，特别是至少需要5W/ kg，优选至少需要10W/kg。优选地是比功率输入在2W/kg至200W/kg范围内，特别优选在 5W/kg至100W/kg范围内。就非连续方法而言，这种比功率输入Ps可以通过单位搅拌时间 的能量输入来计算：
[0035] Ps[W/kg]=比能量输入Q[J/kg]/搅拌时间[s]
[0036] 因此，由上式得到的不连续搅拌体系的能量输入为：
[0037] Q= (P*t)/m
[0038] 式中t是搅拌时间，单位为[s]，m是被搅拌物质体系的质量，单位为[kg]。为获 得本发明不连续方法的比功率输入，可以改变能量输入及搅拌时间。在此情况下，能量输入 通常可以在lkj/kg至100kJ/kg之间选择。然后，专业人员依据所要求的比功率输入，选择 两个相互相接触的时间。这些时间可以相应变化，优选时间为1至300分钟，更优选1至60 分钟，或者优选为1至30分钟。相反，专业人员可以在预规定了搅拌时间的情况下，选择为 获得所需比功率输入所需的能量输入。
[0039] 在惯用的非本发明的搅拌方法的情况下，就低粘度体系而言，比功率输入通常在 0.lW/kg至lW/kg之间。
[0040] 连续方法的特征在于，能量连续输入到总反应混合物的一部分中。在连续方法中 通常可以使用齿环式分散机、胶体磨或者高压均质器。就连续体系而言，能量输入Q可类似 于下式计算出来
[0041] Q=P/ms
[0042] 式中，ms是两相体系的质量流量，单位为[kg/s]。如果本发明方法以连续方法形 式进行，则对两相体系来说，能量输入至少需要为lkj/kg，优选至少需要为2kJ/kg，特别优 选至少需要为5kJ/kg。能量输入优选在lkj/kg至100kJ/kg范围内，优选在2kJ/kg至70kJ/ kg范围内，特别在5kJ/kg至60kJ/kg范围内，而且特别在5kJ/kg至45kJ/kg范围内。
[0043] 与此相反，在惯常的、非本发明的不连续的方法中，具有小得多的能量输入，典型 的值小于lkj/kg。
[0044] 由于待净化的烃在这些工艺条件下基本上是化学惰性的，虽然，在上述温度极限 和浓度极限的情况下，大得多的比功率输入（不连续方法）或者大得多的能量输入（连续 方法）是可能的，但是，会导致不经济的高能量费用或者设备费用。因此，在不连续方法中， 最大比功率输入优选限制在200W/kg，而在连续方法中最大能量输入限制在10