一种从混合烷烃中分离异构烷烃并用于化妆品制造的方法与流程

本发明涉及膜萃取吸收分离，尤其涉及一种从混合烷烃中分离异构烷烃并用于化妆品制造的方法。

背景技术：

1、在化妆品制造中，护理功能很重要。烷烃作为润肤剂，其功能特性已经被证实，并一直是化妆品中常见的润肤成分(miyahara，r.(2017).emollients.cosmetic scienceand technology，245–253)。如今，化妆品既要呈现高技术性能，又要满足公共卫生机构在健康风险和环境保护方面的要求。此外，消费者越来越偏爱对人类和环境无害的生物基化合物。以生物基油脂为起始材料，通过氢化脱氧并进一步异构化而得到的异构烷烃，由于其强支化度，可产生优异的肤质；又由于其低黏度、低密度和合适的挥发性，使得产品在应用中具有良好的铺展性和光滑度。专利us9956149b2(基于特定支链烃的润肤剂和化妆品组合物)提供了一种生物基来源的烷烃，它们是一种易于涂抹的、具有挥发性的富含异构烷烃的碳氢化合物，这些物质可替代有机硅应用于化妆品制造中，以展示同样性能的挥发性有机硅的感官特征。

2、传统的碳氢化合物的分离，是基于这些物质的沸点有所差异而采用精馏的方法来达到分离目的，但是，由于在这些生物基来源的碳氢化合物中，存在大量同系物，即分子量基本相同，仅仅分子结构不同，导致其中的异构烷烃和正构烷烃的沸点紧靠甚至重叠在一起，因此通过蒸馏将异构烷烃从这些生物基碳氢化合物中分离出来就变得很困难。而且这种精馏的分离方法也非常耗能。

3、专利cn106631670a采用多段吸附的方法来达到分离异构烷烃和正构烷烃的效果。由于该方法使用多个固定床，每个固定床作为其中一个吸附分离区域，并装有不同分子筛吸附剂，所以装置和吸附剂的投资成本较高，而且，整个工艺能耗也很高。

4、新型膜分离技术是与传统化工单元操作相结合的，其中包括膜蒸馏、膜萃取、膜吸收、膜汽提、膜曝气、支撑液膜等，它是没有二次污染产生的化工分离技术，也是能耗最低的分离工艺。cn114682093a提出了一种正构-异构烷烃的膜分离方法，其中所述膜分离组件中的膜为具有极性表面涂层的纳滤膜或超滤膜，所述极性表面涂层为酮类、醇类、砜类、酰胺类、内酯类物质中的一种或多种。该方法利用了对正构烷烃具有选择性吸附膜，当膜的另一侧抽真空，正构烷烃就会优先被膜吸附从而通过选择性吸附膜，被负压抽走，而异构烷烃不易通过膜，从而达到正构-异构烷烃分离的效果。这实际上即是膜蒸馏的方法。膜蒸馏工艺是一种采用疏水微孔膜以膜两侧蒸汽压力差为传质驱动力的膜分离过程，但是，该发明需要对膜的表面进行特殊处理，以形成选择性的吸附膜，这无疑会增加了膜的制造成本和困难。us5107059a则提出了一种利用简单的有机膜来分离异构-正构烷烃的方法，这种膜不需要表面特殊处理，也不希望在膜的两侧存在压差，因为这种压差会在物理上迫使进料或溶剂穿过屏障，从而破坏其目的，这个专利的方法实际上就是膜萃取工艺。膜萃取是膜技术与萃取过程相结合的膜分离技术，膜萃取中两相是在微孔膜表面相互接触而进行物质传递的，所以没有液体的分散和聚集过程，可减少萃取剂的夹带损失，也使得工艺过程中免受“反混”的影响和“液泛”条件的限制等诸多优点。该专利特别提到需要采用极性溶剂作为萃取吸收剂。这个专利发现，异构烷烃优选逆流通过有机膜而溶于极性溶剂中，即异构烷烃选择性地通过有机膜，被萃取吸收到该专利所选择的极性溶剂中。这种极性溶剂为脂肪族多胺，例如乙二胺、二乙烯三胺或三乙烯四胺、苯酚、糠醛、乙腈环丁会砜、n-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜(dmso)等及其混合物。但是，这些溶剂大多具有毒性，对环境有潜在风险。另外，富集的异构烷烃必须经过分离和纯化才能由于化妆品制造，增加了成本。

技术实现思路

1、鉴于上述现有一种从混合烷烃中分离异构烷烃并用于化妆品制造的方法存在背景技术中的问题，提出了本发明。

2、因此，为解决上述技术问题，特别是从生物基混合烷烃中，分离出异构烷烃并直接用于化妆品制造的方法。采用表面活性剂胶束水溶液作为萃取吸收剂，将混合烃，特别是将生物基混合烃中的异构烷烃提取出来，并可直接作为润肤剂用于化妆品中。这一方法，工艺温度低、操作方便、萃取吸收剂选择余地大，且温和无毒、易于工业化。

3、本发明的技术方案如下：

4、一种从混合烷烃特别是生物基混合烷烃中分离出异构烷烃并直接用于化妆品制造的方法，采用表面活性剂胶束水溶液作为极性萃取吸收剂，通过膜萃取工艺将异构烷烃萃取吸收到表面活性剂胶束水溶液中。

5、作为本发明所述一种从混合烷烃中分离异构烷烃并用于化妆品制造的方法的优选方案，其中：所述表面活性剂的疏水部分为长链烷烃链基团，特别是异构链基团，如异构烷基醇与葡萄糖反应得到的异构烷基葡萄糖苷类非离子表面活性剂，包括但不限于2-乙基己基葡糖苷、异辛基葡糖苷、2-丙基庚基葡糖苷和异癸基葡糖苷。

6、作为本发明所述一种从混合烷烃中分离异构烷烃并用于化妆品制造的方法的优选方案，其中：所述膜萃取工艺使用的膜为商品膜，如聚四氟乙烯(ptfe)、聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)、聚偏氟乙烯(pvdf)、聚醚砜-硅橡胶等，这些膜无需进行表面特殊处理。

7、作为本发明所述一种从混合烷烃中分离异构烷烃并用于化妆品制造的方法的优选方案，其中：所述含有异构烷烃特别是生物基的异构烷烃的表面活性剂胶束水溶液可无需进行分离，直接应用在化妆品制造中，作为润肤剂。

8、本发明的有益效果：在选择普通膜的条件下，选用特定的表面活性剂胶束水溶液作为极性萃取吸附剂，将混合烷烃中的异构烷烃通过膜而富集在表面活性剂的胶束水溶液中；这样，甚至无需进一步分离就可以将得到的富含异构烷烃的溶液，可以直接用作化妆品中的润肤剂；从而避免了使用有毒有害的有机胺类极性溶剂，同时减少了分离和纯化成本。

技术特征：

1.一种从混合烷烃中分离异构烷烃并用于化妆品制造的方法，其特征在于：采用表面活性剂胶束水溶液作为极性萃取吸收剂，通过膜萃取工艺将异构烷烃萃取吸收到表面活性剂胶束水溶液中。

2.根据权利要求1所述的从混合烷烃中分离异构烷烃并用于化妆品制造的方法，其特征在于：所述表面活性剂的疏水部分为异构链基团，如异构烷基醇与葡萄糖反应得到的异构烷基葡萄糖苷类非离子表面活性剂。

3.根据权利要求1所述的从混合烷烃中分离异构烷烃并用于化妆品制造的方法，其特征在于：所述膜萃取工艺使用的膜为普通商品膜，如聚四氟乙烯(ptfe)、聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)、聚偏氟乙烯(pvdf)、聚醚砜-硅橡胶和陶瓷膜等，这些膜无需进行表面特殊处理。

4.根据权利要求1所述的从混合烷烃中分离异构烷烃并用于化妆品制造的方法，其特征在于：所述含有异构烷烃的表面活性剂胶束水溶液可无需进行分离，直接应用在化妆品制造中，作为润肤剂。

技术总结
本发明涉及膜萃取吸收分离技术领域，且公开了一种从混合烷烃中分离异构烷烃并用于化妆品制造的方法，采用表面活性剂胶束水溶液作为极性萃取吸收剂，通过膜萃取工艺将异构烷烃萃取吸收到表面活性剂胶束水溶液中；采用的膜无需进行表面特殊处理，采用的萃取吸收液为表面活性剂胶束水溶液，优先选择疏水部分为异构链基团的表面活性剂，如异构烷基醇与葡萄糖反应得到的异构烷基葡萄糖苷类非离子表面活性剂采用此方法获得的萃取液为含有异构烷烃的表面活性剂胶束水溶液，可以直接应用在化妆品制造中。这一方法，工艺温度低、操作方便、萃取吸收剂选择余地大，且温和无毒、易于工业化。

技术研发人员：黄宁,龚海华,邱靖,黄岳寅
受保护的技术使用者：南京宇凡生物科技研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27