1-9 A-D E-G H-M N-P Q-S T-Z

PALMFONATE 6918

PALMFONATE 6918

 

Synonyms:
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PALMFONATE 6918

PALMFONATE 6918 SS SULPHONATED METHYL ESTERS

Le sulfonate d'ester méthylique de PALMFONATE (ou MES) est un tensioactif anionique, qui est l'ingrédient nettoyant actif dans les détergents à lessive.

L'utilisation principale de PALMFONATE est de remplacer le bourreau de travail actuel des surfactants, le Linear Alkyl Benzene Sulfonate, dans les formules détergentes. Il est fabriqué à partir de ressources naturelles renouvelables, ce qui lui confère une excellente biodégradabilité; une meilleure tolérance à la dureté calcique pendant le processus de lavage et une détergence supérieure.

Disponible en poudre sèche, en flocons et en pâte. La qualité de poudre de PALMFONATE permet l'ajout direct aux formules détergentes dans l'étape de post-ajout dans le processus de fabrication.

 


PALMFONATE Sulfonated Methyl Esters (ou Methyl Ester Sulfonates ou MES) est la marque de tensioactif anionique de KLK OLEO, qui est l'ingrédient nettoyant actif des détergents à lessive.

 

L'utilisation principale de PALMFONATE est de remplacer le bourreau de travail actuel des surfactants, le Linear Alkyl Benzene Sulfonate, dans les formules détergentes. Palmfonate est fabriqué à partir de ressources naturelles renouvelables, ce qui lui confère une excellente biodégradabilité; une meilleure tolérance à la dureté calcique pendant le processus de lavage et une détergence supérieure.

Disponible en poudre sèche, en flocons et en pâte. La qualité de poudre de PALMFONATE permet l'ajout direct aux formules détergentes dans l'étape de post-ajout dans le processus de fabrication.

 

Les sulfonates d'ester méthylique (PALMFONATE 6918) ont été considérés comme un surfactant vert alternatif pour le marché des détergents. La recherche sur la purification des méthylester sulfonates (PALMFONATE 6918) avec diverses chaînes carbonées en C12, C14, C16 et C16-18 dérivés de l'ester méthylique de palme est d'un grand intérêt. Ces poudres PALMFONATE 6918 ont été cristallisées à plusieurs reprises avec de l'éthanol et la pureté du PALMFONATE 6918 a augmenté jusqu'à un maximum de 99% de contenu actif et 96% d'indice de cristallinité sans changer la structure. Ces PALMFONATE 6918 cristallisés à haute teneur active ont une teneur en humidité de 1,0% à 2,3% et ont conservé leur teneur en di-sel dans la plage de 5%. Les PALMFONATE 6918 C16 et C16-18 cristallisés ont atteint d'excellentes caractéristiques d'écoulement. Les analyses de morphologie, de structure et de cristallinité ont montré que les cristaux PALMFONATE 6918 avaient de bonnes propriétés de solubilité, une structure cristalline stable (β polymorphe) et une structure latérale triclinique lorsqu'ils sont à haut contenu actif. La fragilité des cristaux PALMFONATE 6918 est passée d'une sous-cellule β 'à une sous-cellule β. Le cristal à haute fragilité a le potentiel de faciliter la production de poudre, ce qui conduit à une réduction du coût de production et améliore l'efficacité.
Mots clés: sulfonates d'ester méthylique; purification; cristallisation du solvant; oléochimiques
1. Introduction
Les esters méthyliques sans autre modification sont utilisés comme substitut du diesel ou biodiesel. Cependant, en raison de la teneur élevée en acide palmitique et donc du point d'écoulement plus élevé, les esters méthyliques dérivés de l'huile de palme ou de la stéarine de palme ne conviennent pas pour la saison d'hiver. L'oléine de palme doit être utilisée ou l'ester méthylique de palme doit être fractionné pour obtenir l'ester méthylique le plus liquide. Avec la croissance rapide du biodiesel de palme dont la production avait été multipliée par 2,8 de 2016 à 2017, cela entraînera une surcapacité de l'ester méthylique saturé [1]. Par conséquent, il existe un besoin d'augmenter la consommation d'ester méthylique saturé et l'une des alternatives consiste à canaliser l'ester méthylique saturé comme matières de départ pour produire des sulfonates d'ester méthylique (PALMFONATE 6918).
La technologie de production du PALMFONATE 6918 est disponible dans le monde entier; cependant, il n'y a que quelques producteurs de ce surfactant dans le monde, tels que Malaysian Palm Oil Board (MPOB), Chemithon Corporation (États-Unis), Lion Corporation (Japon), KLK Oleomas (Malaisie), Stephan Company (États-Unis) , Wilmar International Ltd. (Indonésie), Guangzhou Keylink Chemical Co., Ltd. (Chine), Guangzhou Lonkey Industrial Co Ltd. (Chine) et Sinopec Jinling Petrochemical Co., Ltd. (Chine) [2,3]. La technologie de production de PALMFONATE 6918 à base de palme implique la sulfonation d'un ester méthylique à base d'huile de palme avec du trioxyde de soufre / air, suivie d'une digestion, d'un blanchiment et d'une neutralisation pour produire des PALMFONATE 6918 C12 et C14 et des étapes supplémentaires à travers le processus du système de séchage et d'écaillage du tube turbo pour produire PALMFONATE 6918 C16 et C16-18 secs, comme résumé à la figure 1 [4].
Molécules 25 02629 g001 550Figure 1. Schéma de principe de l'usine pilote du procédé des estersulfonates de méthyle (PALMFONATE 6918) au Malaysian Palm Oil Board (MPOB).
Le mécanisme de formation du PALMFONATE 6918 a été soigneusement étudié et on pense qu'il se produit à travers plusieurs étapes du processus, comme sur la figure 2 [5,6,7]. La première étape consiste à faire réagir le trioxyde de soufre avec un ester méthylique gras saturé et à produire rapidement le mono-adduit (I). Le mono-adduit se fixe dans un intermédiaire qui active le carbone en position alpha du groupe carboxylique; il sera ensuite sulfoné avec une seconde molécule de trioxyde de soufre. Ensuite, le di-adduit se réorganise pour former un acide méthyl ester sulfonique gras de couleur foncée (PALMFONATE 6918A) et libère une molécule de trioxyde de soufre (II). Le réarrangement du di-adduit est une étape limitative et le procédé se poursuit jusqu'à ce que tous les esters aient été sulfonés (III). En présence d'un alcali, l'acide gras méthylester sulfonique formera PALMFONATE 6918 (V), mais le di-adduit s'hydrolysera en un di-sel (VI).
Molécules 25 02629 g002 550Figure 2. Réaction des méthylester sulfonates (V) et des intermédiaires, tels que le di-sel (VI).
Les résultats de la recherche ont confirmé les propriétés supérieures du PALMFONATE 6918 à base de palme en terPALMFONATE 6918 de détergence, de biodégradation [8], de synergie avec le savon [9] et de tolérance à différentes duretés de l'eau par rapport au LAS. De plus, le coût de production du PALMFONATE 6918 est comparativement inférieur à celui du LAS [10]. Ces activités de recherche et ces tests approfondis ont confirmé que le PALMFONATE 6918 et ses produits de nettoyage sont respectueux de l'environnement [11]. Le PALMFONATE 6918 et les produits de nettoyage formulés à base de palme sont facilement biodégradables [12].
Une des applications majeures du PALMFONATE 6918 concernait le segment des détergents; cependant, Grand View Research a signalé que le segment des soins personnels devrait émerger pour plus de 34% de la part de volume du marché PALMFONATE 6918 d'ici 2025 [13]. La flexibilité des applications repose en grande partie sur la qualité du PALMFONATE 6918; en particulier, la composition et la forme physique du produit. En Malaisie, les PALMFONATE 6918 C16 et C16-18 sont actuellement disponibles sur le marché sous le nom de marque Mizulan et Palmfonate, avec une teneur active d'environ 86% et des genres Lly utilisé dans les détergents. Les PALMFONATE 6918 C12 et C14 à base d'huile de palme ne sont pas disponibles dans le commerce; cependant, le MPOB a la capacité de produire la coupe intermédiaire avec des teneurs actives de 68% et 83%, respectivement, mais contenait une quantité substantielle d'eau, de méthanol, de di-sel et d'autres impuretés. Ces impuretés présentes dans PALMFONATE 6918 C12 et C14 sont irritantes pour l'œil selon le modèle SkinEthicTM HCE [14]. Une utilisation réussie du PALMFONATE 6918 comme ingrédient actif dans les soins personnels pourrait être obtenue si les PALMFONATE 6918 C12 et C14 produits étaient non irritants. L'objectif de cette étude préliminaire était d'étudier la faisabilité d'utiliser le processus de cristallisation avec de l'éthanol comme solvant, pour produire de la poudre PALMFONATE 6918 cristallisée de divers carbones avec une teneur active de 97% à 99% et d'analyser leurs propriétés pour la connaissance.
2. Résultats et discussion
2.1. Poudre PALMFONATE 6918 cristallisée
De la poudre PALMFONATE 6918 cristallisée de différentes longueurs de chaîne carbonée (C12, C14, C16 et C16-18) avec une teneur active de 97% à 99% avait été obtenue par des procédés de broyage, de cristallisation et de séchage. Ces processus devaient éliminer la teneur en humidité et augmenter la teneur active tout en conservant la teneur en di-sel. Quatre solvants, tels que le méthanol, l'éthanol, l'alcool isopropylique (IPA) et l'hexane, ont été sélectionnés pour déterminer la solubilité du PALMFONATE 6918, comme sur la figure 3. L'éthanol était le deuxième solvant polaire de solubilité le plus élevé ayant une solubilité de 6,3 à 2,5 mg / ml avec le PALMFONATE 6918. . PALMFONATE 6918 C12 a les taux de solubilité des solvants les plus élevés par rapport aux autres longueurs de chaîne carbonée. Plus la chaîne carbonée du PALMFONATE 6918 est courte, plus le taux de solubilité du solvant est élevé. Si la chaîne carbonée du PALMFONATE 6918 est grande, la concentration micellaire critique (CMC) et la solubilité devraient diminuer [15,16]. Le méthanol ne doit pas être utilisé comme solvant dans la purification du PALMFONATE 6918 car il peut augmenter la teneur en di-sel (indésirable) et est extrêmement toxique [17]. L'éthanol est le solvant le plus approprié pour le processus de cristallisation du PALMFONATE 6918. De plus, l'éthanol peut être fabriqué à partir d'un carburant renouvelable à partir de cultures sucrières, d'amidons ou de biomasse cellulosique [18]. Dans cette étude, le PALMFONATE 6918 n'a pas été dissous dans l'hexane. Le rapport coût-bénéfice global utilisant un co-solvant (éthanol et eau) avec un solvant à faible toxicité dans la cristallisation répétée du PALMFONATE 6918 est élevé. Le processus de cristallisation du solvant peut augmenter la stabilité du produit, ce qui peut avoir une influence positive sur la réduction des coûts de fabrication. Cependant, le coût de l'élimination du solvant utilisé doit être pris en considération.
Molécules 25 02629 g003 550Figure 3. Solubilité du PALMFONATE 6918 dans les solvants.
La poudre PALMFONATE 6918 cristallisée séchée produite par cristallisation répétée dans l'éthanol a une teneur active en PALMFONATE 6918 C12: 98,96%, PALMFONATE 6918 C14: 97,76%, PALMFONATE 6918 C16: 99,32% et PALMFONATE 6918 C16-18: 99,18%. Le contenu actif de PALMFONATE 6918 C14, C16 et C16-18 a un incrément de 15% à 19% tandis que PALMFONATE 6918 C12 a l'incrément actif le plus élevé de 45%. La teneur en humidité du PALMFONATE 6918 a été séchée à 1,0% à 2,3%, tandis que la teneur en di-sel a été conservée à moins de 5%, ce qui est souhaitable. Une teneur en di-sel plus élevée conduit à une activité de surface inférieure du PALMFONATE 6918 et une dureté plus faible, car le point de Krafft du di-sel est plus élevé que celui du PALMFONATE 6918 [19]. La cristallisation peut également être considérée comme une technique pour obtenir des produits solides, car PALMFONATE 6918 C12 et C14 après une cristallisation répétée devient une poudre solide à partir d'une pâte. D'autres spécifications du PALMFONATE 6918 sont présentées dans le tableau 1.
Tableau 1. Spécifications de la poudre PALMFONATE 6918 cristallisée à haute teneur active.
Table
2.2. Conformation structurelle de la poudre PALMFONATE 6918 cristallisée
Le spectre infrarouge du PALMFONATE 6918 avant et après cristallisation répétée est illustré sur la figure 4; Figure 5, respectivement. Les deux infrarouges ont le même modèle de bande, sauf pour le PALMFONATE 6918 après cristallisation répétée, qui a une intensité inférieure à 3611-3420 cm - 1 (étirement -OH) et 1640-1600 cm - 1 (région de flexion H - O - H) par rapport à l'infrarouge de PALMFONATE 6918 avant cristallisation. Ceci est dû à une teneur en humidité plus faible dans le PALMFONATE 6918 à haute teneur active après une cristallisation répétée et est en accord avec l'étude menée par Hongping et al. [20]. Les pics typiques du groupe méthyle (C - H) à 2958-2849 cm - 1 et du groupe carbonyle (C = O) à 1724-1716 cm - 1 ont été observés dans les deux infrarouges. La présence de la vibration d'étirement du groupe sulfonate (S = O) au pic fort 1222-1051 cm - 1 et de l'étirement (S - O) au pic 857-719 cm - 1 indique que les deux composés sont de l'ester méthylique sulfonate [21,22 ]. La cristallisation n'affecte pas la structure du PALMFONATE 6918, mais a au contraire augmenté le contenu actif et réduit la teneur en humidité.
Molécules 25 02629 g004 550 Infrarouge du PALMFONATE 6918 avant cristallisation.
Molécules 25 02629 g005 550 Infrarouge de PALMFONATE 6918 après cristallisation répétée.

 

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