专利名称：液态烃除臭方法
液态烃除臭方法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。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 或者环聚二曱基硅氧烷)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 of Cosmetic Science and Technology" ， A. Barel, M. Paye, H. Maibach, Marcel Dekker 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。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。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。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。 因此，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4亍，则输 入到液态烃和含水液体所组成体系中的能量至少为1 kJ/kg,而最大为100 kJ/kg。本方法不仅适用于以液态存在的、优选在室温下也即2rC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。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。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。US 1,553,141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。US 1,951,324记叙了一种烃类化合物除臭方法，其中4吏烃类化合物与氧 化铅水溶液接触，并随后添加硫将铅以」琉化物形式沉淀出来。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^/L械能。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p = Ne*p* n3* d5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)。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。就本发明不连续运行方法而言，比功率输入至少需要2 W/kg,特别是 至少需要5 W/kg,优选至少需要10 W/kg。优选地是比功率输入在2 W/kg 至200 W/kg范围内，特别优选在5 W/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Ps [W/kg]=比能量输入Q [J/kg]/搅拌时间[s]因此，由上式得到的不连续搅拌体系的能量输入为Q = (P * t)/m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1 kJ/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。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0.1 W/kg至1 W/kg之间。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Q = P/ms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1 kJ/kg，优选至少 需要为2 kJ/kg，特别优选至少需要为5 1d/kg。能量输入优选在1 kJ/kg至 100 kJ/kg范围内，优选在2 kJ/kg至70 kJ/kg范围内，特别在5 kJ/kg至60 kJ/kg范围内，而且特別在5 kJ/kg至45 kJ/kg范围内。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。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100kJ/kg。在进行了碱处理之后，再进行相分离，而且不论该方法是以非连续方 法形式进行还是以连续方法形式进行，烃相可以接着从残留量碱溶液分离， 例如通过添加去离子水并紧接着相分离。优选的是，在本发明方法中，经 分离水相后，烃相经蒸馏予以纯化。本发明方法优选使用稀石咸液来进行。在此情况下，原则上可以Y吏用至 少含有一种选自碱金属阳离子和碱土金属阳离子的任何碱液，其中优选使用碳酸钠溶液或碳酸钾溶液。氧化铅或者其它水溶性铅化合物排除在保护 之外。这些碱液可以使用的浓度范围为0.1%直至相应碱金属氩氧化物或碱土 金属氢氧化物在水中的溶解度极限。优选的浓度范围在2%重量至60%重 量之间，更优选在3%重量至50%重量之间，特别是在5%重量至20%重 量的范围。代替单纯碱溶液，也可以^:用金属氢化物溶液，例如硼氢化钠 或者氢化铝锂。特别是技术上常用的12%重量氢化铝锂和40%重量氢氧化 钠在48 %重量去离子水中所成的溶液，该溶液以商品名称Venpure⑧Solution 已知，可以按上述使用浓度用于本发明方法。原则上可以在0。C至250。C的温度范围内用稀^ 咸溶液进行处理，优选为 15。C至150。C,特别优选为20。C至100。C,其中在工业反应器中特别有利的 是使用20。C至10(TC的范围。最为优选的温度范围在40。C和8(TC之间。这些烃类化合物可涉及不饱和烃，或者优选涉及由相应不饱和化合物 经氢化制得的饱和烃。这些烃类化合物可具直链、支链或者环状结构，其 也可为直链烃、支链烃或者环经的物理混合物。在上述饱和烂或不饱和烃 的分子结构中，也可存在直链、支链和环状结构的任意组合，即例如具有 不饱和直链取代基的饱和烃环。在本发明所记叙的方法中，可涉及碳原子 数为6至30的烃类化合物，其中碳原子数的优选范围为8至20。对本发明 方法来"i兑，特别优选所有在室温下呈液态的烃。在另外一种优选实施方案中，烃和碱性含水液体间的量的比在100:1至 10:1的范围内。本发明具有下列优点 可使用烃作为价廉的原料来源来制备用于化妆品的易挥发油组分。
本发明所述的处理方法以很小的工业额外花费得以实现。
与易挥发产品除臭相比，产物损失少。 产品的长时间稳定性，其气味比除臭产品要好得多，这是因为未知 的或者不可量化的嗅味载体可被有效地除去。本发明的另外一个主题涉及在2rc下呈液态、含有饱和或不饱和、支链、直链或者环状烃的混合烃，并按上述方法处理该混合烃，而不使之含 有除臭化合物。除臭化合物仅作为例子可提及的有蓖麻酸锌、硬脂酸锌、 氯化羟基铝、香精油、香料。按本发明清除了气味的烃可用于化妆配制品，并优选用于制造稳定的 化妆用乳状液。在此情况下，优选涉及用于身体护理的配制品，例如乳膏、乳液、洗 剂、可喷乳状液形式的配制品、用于清除体味的产品等。換本发明纯化后 的烃也可用于含表面活性剂的配制品，例如泡沫浴液和淋浴液、洗发液以 及护理洗液。这些化妆配制品能以同时含有水和油相的乳状液或分散体形式存在。优选的化妆用组合物是w/o乳液或o/w乳液形式、含有技术人员熟悉的通常浓度的油/脂肪/蜡、乳化剂、水和化妆品中常用的其他助剂和添 加剂的组合物。通常，这种化妆用组合物含有1%重量至50%重量，优选5%重量至 40%重量，特别优选5%重量至25%重量的油组分，这些油组分与譬如油 溶性表面活性剂/乳化剂以及油溶性活性物质(Wirkstoffen)組分一起构成所 谓油相或脂肪相部分。属于油组分的有脂肪、蜡，以及液态油如烃，但乳 化剂/表面活性剂不属此列。烃可作为唯一的油组分，或者也可以与其他油/ 脂肪/蜡组合。相对油组分总量而言，至少一种烃的百分含量为0.1%重量至 100%重量之间，优选在1%重量至50%重量之间。优选1%重量至20%重 量以及特别优选3 %重量至20 %重量。视应用目的而定，这种化妆配制品含有一系列其他助剂和添加剂，例 如表面活性物质(表面活性剂、乳化剂)、其他油组分、珠光蜡、增稠因子(Konsistenzgeber)、稠化剂(Verdickungsmittel )、富脂剂、稳定剂、聚合 物、硅氧烷化合物、脂肪、蜡、卵磷脂、磷脂、生物活性物质(biogene Wirkstoffe)、防紫外线因子(UV-Lichtschutzfaktoren )、抗氧化剂、除臭剂、 止汗剂、止皮屑剂、成膜剂、膨胀剂、驱虫剂、自晒黑剂、酪氨酸酶抑制 剂(脱色剂)、助水溶剂、增溶剂、防腐剂、香料油、染料等。各添加剂的 量视打算的应用而定。典型的化妆用组合物含有0.1%重量至20%重量、优 选1%重量至15%重量以及特别优选1%重量至10%重量的表面活性物质 或表面活性物质混合物。实施例1) 十二烷的高能量输入纯化试验-非连续方法将由十二烯氢化制得的、碘值(JZ)为0.04的、lkg反应产物十二烷， 过滤掉氢化催化剂后置于实验型搅拌釜反应器中并加热到60°C。接着，添 加10%碳酸钠溶液0.5 kg,并在搅拌下将整个两相体系加热到60°C。在此 之后，用配有分散板作为搅拌器的Ultra-Turrax (型号T50, IKA公司产； 最大功效10,000转/分钟时1.1 kw)，以6,000转/分钟转速搅拌5分钟。 这相当于比功率输入约160 W/kg，能量输入约47 kJ/kg。相分离后，将该上 层相用0.5kg去离子水洗涤，并在真空中干燥。这样制得的烃，可以不受令 人反感的气味的限制，用于化妆用配制品。2) 十二烷的低能量输入纯化试验-非连续方法将和实施例1相同量的烃和相同用量的碱，在60。C下用常规的实验室 型搅拌器(IKA公司产，型号RW20DZM;在500转/分钟下最大功率70 W)在100转/分钟转速下搅拌30分钟。这相当于比功率输入0.4 W/kg，能 量输入约0.7 kJ/kg。如果用5 kW功率搅拌器同样将该体系搅拌30分钟，则在工业型反应 器中，以例如10，000kg的烃用量，也实现类似的能量输入。相分离后，将 上层相用0.5kg去离子水洗涤，并在真空中干燥之。这样制得的烃，就有碍 的嗅味而言，没能得到改进，不适用于化妆配制品。3) 十二烷的除臭纯化试验将lkg于实施例中1用的烃，置于备有惰性气体分配器的实验型搅拌 釜反应器中，并加热到80°C 。接着，为了除臭，在100 mbar真空下，使1 NmVh的氮气流通过烃lh。而后中断真空，切断氮气并冷却产物。这样制得的烃， 就有碍的嗅味而言，仅只稍有改进，因而不适用于化妆配制品。
权利要求
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1kJ/kg，并接着使水相同油相分离。
2. 权利要求l所述的方法，其特征在于，所述比功率输入在2 W/kg至 200 W/kg范围内，优选为5 W/kg至100 W/kg。
3. 权利要求1所述的方法，其特征在于，所述能量输入在1 kJ/kg至100 kJ/kg范围内，优选在2 kJ/kg至70 kJ/kg范围内，更优选在5 kJ/kg至60 kJ/kg 范围内，特别优选在5 kJ/kg至45 kJ/kg范围内。
4. 权利要求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。
5. 权利要求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。
6. 权利要求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。
7. 权利要求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。
8. 权利要求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。
9. 权利要求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。
10. 权利要求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。
11. 权利要求1至IO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。
12. 权利要求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。
13. 权利要求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。
14. 权利要求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。
15. 权利要求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。
16. 按权利要求1所述方法处理过的烃在化妆品制剂中的应用。
17. 在2rc下为液态、含有按权利要求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。
全文摘要
使烃类化合物与含水碱金属碱液接触可以除去臭味。根据本发明所述，将烃类化合物与含水碱液混合，混合的方式是，使输入到液烃化合物和含水液体所组成体系中的比功率在2W/kg和200W/kg之间范围内变化(该方法以不连续方式进行)或者在至少1kJ/kg和最大100kJ/kg之间范围内变化(该方法以连续方式进行)，混合后使水相与油相分离。这样处理过的烃类化合物适用于化装品制剂。
文档编号C10G19/02GK101309998SQ200680042840
公开日2008年11月19日 申请日期2006年11月15日 优先权日2005年11月16日
发明者于尔根·福尔科斯基, 马库斯·德克 申请人:考格尼斯知识产权管理有限责任公司