(Fettalkohol) – ee vun den Haaptmemberen vun Tenside

1. Wat assFettalkohol

Fettalkoholer sinn aliphatesch Alkoholer mat Kuelestoffketten vun 8 bis 22 Kuelestoffatomer. Fettalkoholer hunn normalerweis eng gerued Zuel vu Kuelestoffatomer an eng Hydroxylgrupp, déi um Enn vun der Kuelestoffkette befestegt ass.

Si sinn ee vun de Rohmaterialien fir Tenside, déi a Wäschmëttel benotzt ginn, mat der allgemenger Formel ROH. Fir Alkoholer am Wäschmëttelberäich ass R am Allgemengen eng Kuelewaasserstoffgrupp vu C12 bis C18. Sou Fettalkoholer mat héijem Kuelestoffgehalt hunn inherent amphiphil Eegeschaften, dat heescht, hir Molekülle enthalen souwuel hydrophob Gruppen, wéi Kuelewaasserstoffketten, wéi och hydrophil Gruppen, wéi Hydroxylgruppen. Wéinst hirer ganz gerénger Waasserléislechkeet ass et awer néideg, hydrophil Gruppen derbäizesetzen oder d'Hydroxylgrupp an eng Sulfatgrupp ëmzewandelen. Nëmmen wann den hydrophil-lipophile Gläichgewiichtswäert den erfuerderlechen Niveau erreecht, sou datt d'Fettalkoholderivat genuch hydrophil Gruppen kritt, fir sech am Waasser opzeléisen an Aggregater (Mizellen) ze bilden, wierkt d'Fettalkoholderivat als Tensid. Zum Beispill ass Dodecanol net Waasserléislech, awer wann et an Natriumdodecylsulfat ëmgewandelt gëtt, verbessert seng Waasserléislechkeet duerch d'Aféierung vun enger Sulfatgrupp (-SO₃⁻), wouduerch et Mizellen am Waasser bilde kann. Bei enger bestëmmter Konzentratioun weist et eng exzellent Uewerflächenaktivitéit. Duerch d'Notzung vun dëser Eegeschaft hunn d'Leit eng Vielfalt vun Tenside mat aussergewéinlecher Leeschtung mat Fettalkoholen als Rohmaterial produzéiert.

2. Den Entwécklungsprozess vu Fettalkoholen

Fettalkoholer goufen ufanks aus Spermaceti produzéiert. Déi resultéierend gemëschte Fettalkoholer hunn, no Sulfonéierung an Neutraliséierung, Sulfater geformt, déi zu den éischten anioneschen Detergentien gehéiert hunn. Spéider goufen Kokosnossueleg, Palmenueleg a Rëndtalg, déi relativ reichlech Quelle sinn, entwéckelt a als Rohmaterialien benotzt. D'Fettsäuren, déi duerch Hydrolyse gewonnen goufen, goufen dann zu Alkoholer reduzéiert, déi kollektiv als natierlech Fettalkoholer bezeechent ginn. Nom Entwcklung vun der petrochemescher Industrie goufen Fettalkoholer, déi mat Pëtrolsprodukter als Rohmaterialien produzéiert goufen, als synthetesch Fettalkoholer bekannt. Relativ wichteg Methode fir d'Produktioun vu Fettalkoholer sinn Héichdrockhydréierung, de Ziegler-Prozess an den Oxo-Syntheseprozess. Wann eng Hoermaske ongesiedegt Fettalkoholer enthält, kann se d'Hoer reparéieren an ernähren; d'Zousätzlech vu Fettalkoholer zu Lipgloss verbessert d'Glattheet vum Produkt während der Uwendung.

3. Produktiounsmethod vu Fettalkoholen

3.1Héichdrock-Hydrierungsmethod

Fettalkoholer ginn duerch Héichdrockhydréierung mat Déieren- a Geméisueleg als Rohmaterial gewonnen. Industriell gëtt dat réi Ueleg als éischt virbehandelt an enger Alkoholyse (dh Transesterifikatioun) ënnerworf, fir et virun der Hydréierung a Fettsäuren ëmzewandelen. Fettalkoholer kënnen och duerch direkt Hydréierung vu Fettsäuren oder Hydréierung no der Esterifikatioun produzéiert ginn. Déi direkt Hydréierung vu Fettsäuren fir Fettalkoholer ze produzéieren, stellt héich Materialfuerderungen un d'Ausrüstung.

Chemesch Reaktiounsgläichung fir d'Hydrierung vu Fettsaieren zu Fettalkoholen:

RCOOH + 2H₂ → RCH₂OH + H₂O

Chemesch Reaktiounsgläichung fir d'Hydrierung vu Fettsäureester zu Fettalkoholer:

RCOOR′ + 2H₂ → RCH₂OH + R′OH

D'Héichdrock-Hydrierungsmethod ëmfaasst de Festbettprozess an de Suspendbettprozess, awer hir grondleeënd technologesch Prozesser sinn identesch.

3.2. Ziegler-Method

Mat Ethylen als Rohmaterial fir d'Reaktioun mat Trialkylaluminium ginn Aluminiumalkoxidverbindungen duerch Kettenwuesstum an Oxidatioun produzéiert, an duerno ginn Fettalkoholer duerch Hydrolyse, Neutraliséierung a fraktionéiert Destillatioun gewonnen.

Dës Method, déi 1954 vum K. Ziegler erfonnt gouf, gouf fir d'éischt 1962 vun der Continental Oil Company an den USA kommerziell agesat, fir geradketteg Alkoholer mat gläichméissegem Kuelestoffgehalt ze produzéieren. Déi wichtegst Reaktioune vun dëser Produktiounsmethod ëmfaassen déi folgend Schrëtt:

Virbereedung vun Triethylaluminium (Hydrierung an Additiounsreaktioun):

Al + H₂ + 2Al(C₂H₅)₃ → 3Al(C₂H₅)₂H

3Al(C₂H₅)₂H + 3C₂H4 → 3Al(C₂H₅)₃

Virbereedung vun Alkylaluminium (Kettenwuesstumsreaktioun):

Al(C₂H₅)₃ + 3nC₂H4 → R₃Al

Virbereedung vun Aluminiumalkoxid (Oxidatiounsreaktioun):

R₃Al + O₂ → Al(OR)₃

Virbereedung vu Fettalkoholen (Hydrolysereaktioun):

Al(OR)₃ + H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3ROH

or

Al(OR)₃ + H₂O → Al₂O₃ + 3ROH

3.3. Oxo-Synthesemethod

Olefiner, Kuelemonoxid a Waasserstoff ginn ënner Katalysator- a Drockbedingungen zu Aldehyder synthetiséiert. Den Aldehyd huet ee Kuelestoffatom méi wéi den rouen Olefin. Fettalkoholer ginn duerch Hydréierung vun den Aldehyder kritt.

Dës Olefin-Hydroformylierungsreaktioun (OXO-Reaktioun) gouf 1938 vum däitsche Chemiker O. Roelen entdeckt.

D'OXO-Reaktioun ass wéi follegt:

Hydroformylierungsreaktioun

4. Uwendungen a Maartentwécklung vu Fettalkoholprodukter

Natierlech héichwäerteg Fettalkoholer déngen als Basisrohmaterial fir Feinchemieprodukter wéi Wäschmëttel, Tenside a Plastikweichmacher. Dausende vu Feinchemieprodukter ginn aus hinne produzéiert, déi wäit verbreet a Secteuren wéi der chemescher Industrie, der Pëtrolsindustrie, der Metallurgie, der Textilindustrie, de Maschinnen, dem Biergbau, dem Bauwiesen, Plastik, Gummi, Lieder, Pabeierfabrikatioun, dem Transport, der Liewensmëttelindustrie, der Medizin a Gesondheet, der deeglecher chemescher Industrie an der Landwirtschaft agesat ginn.

Fettalkoholer kënne benotzt ginn fir eng Onmass Derivater ze produzéieren. Tenside op Alkoholbasis sinn zënter den 1980er Joren déi séierst wuessend Kategorie ënner all Zorte vu Tenside. Als aktiv Wäschmëttelbestanddeeler hunn si exzellent Eegeschafte wéi staark Wäschwierkung, gutt Kompatibilitéit, niddrege Schaumbildung, einfach biologesch ofbaubarkeet, Resistenz géint haart Waasser a gutt Wäschleistung a Waasser mat niddreger Temperatur. Si ersetzen no an no linear Alkylbenzolsulfonaten (LAS) an Dodecylbenzolsulfonsäure a ginn domat déi drëtt Generatiounsrohmaterialien fir Wäschmëttel. Zu de representativste Produkter gehéieren AEO3 bis AEO9, déi aus Fettalkoholer an Ethylenoxid synthetiséiert ginn a weider sulfonéiert kënne ginn fir AES ze produzéieren. Dës Tenside op Alkoholbasis hunn e breet Spektrum un Uwendungen a grouss Maartnofro, si enk mam Alldag an der Verbesserung vun der Liewensqualitéit verbonnen a weisen e breede Maart- a potenziellen Maart op. Dofir bidden si e relativ grousse Raum fir d'Entwécklung vun der Produktioun vu Fettalkoholer, besonnesch natierleche Fettalkoholer.

Plastikadditive sinn Hëllefsmëttel fir d'Plastikindustrie, an d'Additivindustrie entwéckelt sech zesumme mat der Plastikindustrie. Déi séier Entwécklung vun der chinesescher Plastikindustrie ass bekannt. Am Joer 1985 huet de weltwäite Konsum vu verschiddene Plastikadditive 13 Milliounen Tonnen erreecht, a Weichmacher gehéieren zu de meescht benotzte Plastikadditive. Am Moment huet d'auslännesch Produktiounskapazitéit vu Weichmacher 4,5 Milliounen Tonnen iwwerschratt, während d'Kapazitéit a China 500.000 Tonnen iwwerschratt huet. Ënnert de Weichmacher maachen Dibutylphthalat (DBP) an Dioctylphthalat (DOP) e groussen Deel vun der Produktioun aus. Nieft Phthalsäureanhydrid sinn och Butanol an Octanol wichteg Matière première fir hir Produktioun. Am Moment verbraucht China all Joer méi wéi 300.000 Tonnen Butanol an Octanol fir dës zwee Weichmacher ze produzéieren. Wéi och ëmmer, Butanol an Octanol hunn relativ kuerz Kuelestoffketten, an d'Weichmacher, déi dovunner produzéiert ginn, kënnen den Entwécklungsbedürfnisser vun der Plastikveraarbechtungsindustrie a punkto Hëtztbeständegkeet, Wiederbeständegkeet an elektrescher Isolatioun net méi decken. Aktuell gi laangketteg Fettalkoholer wéi C10, C12, C14, C16 an C18 Alkoholer getest fir Butanol an Octanol z'ersetzen, wat Plastikprodukter mat exzellenter Hëtztbeständegkeet, Wiederbeständegkeet an elektrescher Isolatioun produzéiere kann, wouduerch d'Uwendungsméiglechkeeten vu Plastik erweidert ginn. Dofir sinn d'Uwendungsaussichten vu laangketteg Fettalkoholer an der Plastikweichmacherindustrie zimlech villverspriechend.

Natierlech Fettalkoholer hunn méi Virdeeler wéi synthetesch Alkoholer an deegleche chemeschen Uwendungen. Och wann hir physikalesch a chemesch Qualitéitsindikatoren identesch sinn, léiwer d'Konsumenten ëmmer nach natierlech Alkoholer, wat zu engem verbreeten "gréngen" Trend ginn ass. Dofir sinn natierlech Fettalkoholer ideal Rohmaterialien an der Kosmetikindustrie fir d'Produktioun vu Produkter wéi flësseg a Salbeseef, Zännpastaen a kosmetesch Emulsiounen.