專利名稱：：包含離子活性物質(zhì)的離子液體的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及用于制備包含離子活性物質(zhì)的離子液體的方法，所述離子活性物質(zhì)可提供織物處理有益效果、表面處理有益效果和/或氣體處理有益效果。所述離子液體可由離子活性物質(zhì)給料和形成離子液體的抗衡離子給料制成，所述形成離子液體的抗衡離子給料優(yōu)選包含另一種離子活性物質(zhì)。
背景技術(shù)：
：近年來，離子液體已被廣泛評價(jià)為是常規(guī)有機(jī)溶劑的環(huán)境友好的或"綠色"的替代物，因此廣泛用于有機(jī)合成應(yīng)用領(lǐng)域。離子液體提供了某些不同于常規(guī)有機(jī)溶劑的獨(dú)特特性，如無實(shí)際蒸汽壓、寬的液相范圍、高極性和電荷密度、疏水或親水特性、以及獨(dú)特的溶劑化特性。此外，在水基化學(xué)可能成問題的應(yīng)用中(例如，涉及質(zhì)子轉(zhuǎn)移或親核性的應(yīng)用)，或在某些配位化學(xué)對所包含的底物可能有破壞作用的應(yīng)用中，離子液體已被證明是有效的。近年來，已發(fā)現(xiàn)離子液體和離子液體合劑可應(yīng)用于消費(fèi)品(如住宅維護(hù)、空氣清新、表面清潔、衣物和織物護(hù)理制劑)和工業(yè)品中。示例性的包含離子液體的消費(fèi)品描述于US2004/0077519A1中。此外，包含離子液體的組合物描述于美國專利申請序列號60/624,128中，所述離子液體由離子活性物質(zhì)和形成離子液體的抗衡離子構(gòu)成。某些用于消費(fèi)品中的成分可以高濃縮的形式由制造商提供。在一些情況下，活性成分在濃縮物中最多占70%至90%重量。所述濃縮物可使用有機(jī)溶劑，如異丙醇或乙醇，并且有時(shí)可使用微量(最多10%)的水和/或表面活性劑。在制備消費(fèi)品的過程中，可用水和任選的醇來稀釋活性物質(zhì)濃縮物。所得產(chǎn)品被分銷給零售商和/或消費(fèi)者。這些活性物質(zhì)濃縮物的可分配性和粘度特性可對處理器造成嚴(yán)重的問題。表面活性劑活性物質(zhì)僅在較低濃度下才能夠以水分散體形式獲得。通常不可能在沒有產(chǎn)品粘度和貯存穩(wěn)定性棘手問題的情況下來制備含有高于約30%活性物質(zhì)的上述水分散體。上述問題表現(xiàn)在相分離和/或不可傾倒的產(chǎn)品中，所述產(chǎn)品在正常使用條件下具有不充分分散特性和/或較差溶解特性。希望利用離子液體的多種獨(dú)特特性來解決這些問題。常規(guī)上，可通過在氯化溶劑如二氯曱烷或四氯化碳中混合原料來制備離子液體。為重新獲得離子液體，可施加真空來蒸發(fā)氯化溶劑。由于若干原因，使用這種常規(guī)方法來進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)是不現(xiàn)實(shí)的。真空蒸發(fā)緩慢且耗能高。必須采取特定的措施來滿足處理這些溶劑的監(jiān)管規(guī)定。難以從離子液體中除去最終微量的氯化溶劑，從而致使所得離子液體無法適用于許多消費(fèi)品應(yīng)用中。因此，希望有一種在含水載體中制備離子液體活性物質(zhì)濃縮物的批量方法或優(yōu)選的連續(xù)方法。還希望連續(xù)方法制得具有高活性物質(zhì)含量的含水濃縮物。具體地講，希望具有含水離子液體活性物質(zhì)濃縮物，所述濃縮物具有適當(dāng)?shù)恼扯群涂煞峙湫?，以使得所述濃縮物易于被加工成消費(fèi)品。此外，希望所述離子液體活性物質(zhì)濃縮物具有適于運(yùn)輸和儲存的相穩(wěn)定性或分散穩(wěn)定性。發(fā)明概述在其若干方面的其中一個(gè)方面，本發(fā)明涉及用于制備離子液體活性物質(zhì)的連續(xù)方法。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例中，所述方法包括以下步驟將包含有機(jī)氧化胺的第一反應(yīng)物和包含有機(jī)硫酸鹽或有機(jī)磺酸鹽的第二反應(yīng)物加入到反應(yīng)器的反應(yīng)區(qū)域中；將足量的質(zhì)子酸加入到所述反應(yīng)區(qū)域中，以使得所得反應(yīng)混合物具有小于約5的pH;以一定的循環(huán)速率使反應(yīng)物與質(zhì)子酸在反應(yīng)區(qū)域中循環(huán)，所述循環(huán)速率足以提供第一和第二反應(yīng)物與質(zhì)子酸的均勻混合，以產(chǎn)生包含所述離子液體的產(chǎn)品流；從所述反應(yīng)區(qū)域中移出所述產(chǎn)品流，并且將所述產(chǎn)品流轉(zhuǎn)移到離析器中，所述產(chǎn)品流包含由氧化胺陽離子和有機(jī)硫酸根或有機(jī)磺酸根陰離子構(gòu)成的離子液體；同時(shí)控制第一和第二反應(yīng)物向反應(yīng)區(qū)域的加入和產(chǎn)品流從反應(yīng)區(qū)域的移出，以使得反應(yīng)混合物在反應(yīng)區(qū)域內(nèi)的停留時(shí)間足以形成離子液體；其中使所述產(chǎn)品流在所述離析器中分離成上相和下相；并且回收典型為所述離析器中上相的包含離子液體的產(chǎn)品。在本發(fā)明的另一個(gè)方面，可采用相同的方法，使用甜菜堿和有機(jī)硫酸鹽或有機(jī)磺酸鹽作為給料來制備離子液體活性濃縮物，其中質(zhì)子化步驟使用的酸可以任選。下文還公布了本發(fā)明的其它方面，例如不使用卣化溶劑來制備上述基于表面活性劑的濃縮離子液體，以及由本發(fā)明所提供的新型經(jīng)營方法。發(fā)明詳述如本文所用，"消費(fèi)品，，是指使用者(即消費(fèi)者)所用的物品，所述物品用于他們個(gè)人、房屋(如廚房表面、浴室表面、地趁、地板、窗戶、鏡子和臺面)、汽車(如汽車內(nèi)部、汽車外部、金屬表面和擋風(fēng)玻璃)、其它個(gè)人或家庭制品(如盤碟、織物、炊具、器具、餐具和玻璃器皿)以及使用者周圍空氣之中、之上或與之相關(guān)。"消費(fèi)品組合物"還可包括由公共場所使用者(如旅館、飯店、辦公室)或服務(wù)供應(yīng)商(如商業(yè)干洗店和清潔服務(wù)商)所使用的物品。在本文范圍中，消費(fèi)品可包括含有表面活性劑的任何產(chǎn)品。本文所用術(shù)語"工業(yè)品，，是指生產(chǎn)制品的商業(yè)過程中所用的物品。非限制性實(shí)例包括用于脫脂制品的脫脂組合物，如金屬；以及用于將紡織物加工和/或修整成織物制品如衣服、布料的紡織物處理組合物。在本文范圍中，工業(yè)品可包括包含表面活性劑的任何上述產(chǎn)品。如本文所用，"處理，，是指用于清潔、清新或保持目標(biāo)表面或空氣的組合物或方法。例如，"清新"包括從織物制品上除去褶皺或磨損外觀的方法，或賦予織物制品、空氣、軟質(zhì)表面或硬質(zhì)表面以舒適氣味的方法。清潔還包括個(gè)人護(hù)理，如沐浴、用洗發(fā)劑洗發(fā)等。如本文所用，"表面"、"目標(biāo)表面"或"處理表面"是指無生命的非生物表面以及生物表面，如皮膚和毛發(fā)。上迷表面的非限制性實(shí)例存在于軟質(zhì)表面如織物、織物制品、紡織物、纖維；和硬質(zhì)表面如盤碟、炊具、器具、玻璃器具、臺面、廚房表面、浴室表面、地板、窗戶、汽車內(nèi)部和外部、金屬、以及它們的組合中。如本文所用，術(shù)語"離子活性物質(zhì)"是指能夠向目標(biāo)基底遞送有益果的活性物質(zhì)離子(陽離子或陰離子)形式，所述有益效果包括例如織物處理有益效果、表面處理有益效果、和/或空氣處理有益效果。所述離子活性物質(zhì)保持遞送上述有益效果的能力。如本文所用，術(shù)語"活性物質(zhì)"和"有益劑"可互換使用。如本文所用，術(shù)語"離子液體活性物質(zhì)"是指由至少一種離子活性物質(zhì)和至少一種形成離子液體的抗衡離子構(gòu)成的離子液體。如本文所用，術(shù)語"離子液體"是指具有約IO(TC或更低熔融溫度，或在一個(gè)可供選擇的實(shí)施例中具有約60°C或更低熔融溫度，或在另一個(gè)可供選擇的實(shí)施例中具有約40°C或更低熔融溫度的鹽。在其它實(shí)施例中，所述離子液體顯示出不可辨別的熔點(diǎn)(基于DSC分析)，但在約IO(TC或低于IO(TC的溫度下是"可流動的"，或在另一個(gè)實(shí)施例中，在約20至約80°C的溫度(即典型的織物或盤碟洗滌溫度)下是"可流動的"。如本文所用，術(shù)語"可流動的"是指所述離子液體在如上指定的溫度下顯示出小于約10,000mPa.s的粘度。在生產(chǎn)環(huán)境中，所述離子液體是可泵抽的。應(yīng)當(dāng)理解，術(shù)語"離子液體"、"離子化合物"和"IL"包括離子液體、離子液體復(fù)合材料、以及離子液體混合物(或合劑)。所述離子液體可包括陰離子IL組分和陽離子IL組分。當(dāng)離子液體為液體形式時(shí)，這些組分可自由地彼此結(jié)合(即混合)。如本文所用，術(shù)語"離子液體合劑，，是指兩種或更多種、優(yōu)選至少三種不同且?guī)щ姷腎L組分的混合物，其中至少一種IL組分是陽離子，并且至少一種IL組分是陰離子。因此，合劑中三種陽離子和陰離子IL組分配對將產(chǎn)生至少兩種不同的離子液體?？赏ㄟ^混合具有不同IL組分的單獨(dú)的離子液體或通過組合化學(xué)來制備離子液體合劑。上述組合以及它們的制備更詳細(xì)地論述于US2004/0077519A1和US2004/0097755A1中。如本文所用，術(shù)語"離子液體復(fù)合材料"是指鹽(其在室溫下為固體)與質(zhì)子供體Z(其可以是液體或固體)的混合物，如上文緊挨的文獻(xiàn)中所述?；旌虾?，這些組分在約IO(TC或低于IO(TC的溫度下變成液體，并且所述混合物的行為類似離子液體。形成離子液體活性物質(zhì)的離子活性物質(zhì)是可向目標(biāo)對象或目標(biāo)表面提供所期望的處理有益效果的任何離子部分。例如，在本文范圍內(nèi)，織物處理通常涉及任何紡織物或紡織品的清潔、清新和/或護(hù)理，包括但不限于松散或游離的纖維、紗(包括細(xì)絲)、機(jī)織紡織物、非織造紡織物、針織紡織物、制品等?？椢镏破钒ǖ幌抻谝挛铩⒂糜谝挛锷a(chǎn)中的組分、地毯、室內(nèi)裝潢等。此外，上述織物可由任何天然、人造或合成材料或它們的組合構(gòu)成。表面處理通常涉及任何非織物固體表面材料的清潔、清新和/或護(hù)理，包括但不限于盤碟、旨在與食物接觸的器具和其它物品和硬質(zhì)表面，例如地板、拒臺、器具、洗;宛池、浴盆、抽水馬桶、瓷磚等、以及個(gè)人衛(wèi)生品?？諝馓幚砩婕碍h(huán)境空氣、典型有限區(qū)域內(nèi)的環(huán)境空氣的清潔和/或清新。適宜離子活性物質(zhì)的實(shí)例包括但不限于離子形式的表面活性劑、漂白劑、漂白活化劑、助洗劑、抗微生物劑、軟化劑、染料、染料固定劑、熒光增白劑，如美國專利申請序列號60/624,128中所述。根據(jù)所期望有益效果的需要，離子活性物質(zhì)可為陰離子或陽離子的，并且典型衍生自已知有益劑的鹽或酸。例如，如果鹽形式的常規(guī)有益劑具有化學(xué)式X+Y-結(jié)構(gòu)，并且陰離子Y-提供所期望的織物、表面或空氣處理活性，則陰離子形式的有益劑可用于離子液體活性物質(zhì)中。適宜陰離子活性物質(zhì)的實(shí)例包括但不限于磷酸根陰離子助洗劑、直鏈或支鏈的烷基硫酸根和磺酸根陰離子去污表面活性劑、直鏈或支鏈的烷基化和烷氧基化硫酸根和磺酸根陰離子去污表面活性劑、過硼酸根陰離子、過碳酸根陰離子和過酸陰離子漂白劑等。作為另外一種選擇，如果鹽形式的常規(guī)有益劑具有化學(xué)式x+y結(jié)構(gòu)，其陽離子x+提供所期望的織物、表面或空氣處理活性，則陽離子形式的有益劑可用于離子液體活性物質(zhì)中。適宜陽離子活性物質(zhì)的實(shí)例包括但不限于陽離子季銨抗微生物劑、陽離子季銨織物軟化劑、陽離子季銨表面活性劑等。適宜兩性離子活性物質(zhì)的實(shí)例包括但不限于氧化胺表面活性劑和甜菜堿表面活性劑。此外，通過用陽離子官能團(tuán)(如三甲基銨烷基)或陰離子官能團(tuán)(如硫酸根基團(tuán))的離子官能化作用，可將常規(guī)的非離子或兩性離子有益劑轉(zhuǎn)變成離子活性物質(zhì)。作為另外一種選擇，可通過pH變化將兩性離子有益劑離子化成低于兩性離子活性物質(zhì)pKa的組合物，從而獲得陽離子形式的有益劑。離子活性物質(zhì)陽離子離子活性物質(zhì)可衍生自以下反應(yīng)物(a)氧化胺去污表面活性劑，包括但不限于具有以下化學(xué)式結(jié)構(gòu)的那些<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>其中R3為Cg.22烷基、Q-22羥烷基、Cs-22烷基苯基、以及它們的混合物；R4為C2_3亞烷基或Cw羥基亞烷基、或它們的混合物；x為0至約3;并且每個(gè)R5獨(dú)立地為Cw烷基或C-3羥烷基或包含平均約1至約3個(gè)環(huán)氧乙烷基團(tuán)的聚環(huán)氧乙烷基團(tuán)；或者R5基團(tuán)通過氧或氮原子^:此連接以形成環(huán)結(jié)構(gòu)；和(b)甜菜堿去污表面活性劑，包括但不限于具有以下化學(xué)式結(jié)構(gòu)的那些<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>其中R選自由下列組成的組C10-C22烷基、C10-C22烷基芳基和C10-C22芳烷基，所有這些可任選間雜酰氨鍵或醚鍵；每個(gè)R1為Cl-C3烷基；并且R2為Cl-C6亞烷基。在本發(fā)明方法的一個(gè)實(shí)施例中，氧化胺反應(yīng)物被質(zhì)子化，以形成所得離子液體活性物質(zhì)中的陽離子離子活性物質(zhì)。所得陽離子離子活性物質(zhì)具有以下化學(xué)式結(jié)構(gòu)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>其中R3、R4和R5如上所述。在另一個(gè)實(shí)施例中，甜菜堿可被用作反應(yīng)物，以形成所得離子液體活性物質(zhì)中的陽離子離子活性物質(zhì)。所得陽離子離子活性物質(zhì)(質(zhì)子化形式)具有以下化學(xué)式結(jié)構(gòu)R-N(+)(R)2-R2COOH其中R、R1和R2如上所述。在本發(fā)明的方法中，以下有機(jī)硫酸鹽或磺酸鹽是示例性的表面活性劑型反應(yīng)物，其可與上述氧化胺或甜菜石咸反應(yīng)物配對以形成離子液體活性物質(zhì)。(1)烷基硫酸鹽(AS)、烷氧基硫酸鹽和烷基烷氧基硫酸鹽，其中烷基或烷氧基是直鏈、支鏈的、或它們的混合物；此外，硫酸根基團(tuán)與烷基鏈的連接可位于烷基鏈末端(AS)、烷基鏈內(nèi)部(SAS)(即仲烷基鏈)、或它們的混合物非限制性實(shí)例包括具有以下化學(xué)式結(jié)構(gòu)的直鏈do-C2Q烷J^危酸鹽CH3(CH2)xCH2OS03M+其中x為至少8,優(yōu)選至少約10的整數(shù)；并且M+為H或堿金屬或石咸土金屬陽離子。例如，所述反應(yīng)物可包含Na+、K+、Mg++等；或者具有以下化學(xué)式結(jié)構(gòu)的C1(rC2。直鏈仲烷基硫酸鹽OS〇3-M+CH3(CH2)x(CH)(CH2)yCH3其中x+y為至少7,優(yōu)選至少約9的整數(shù)；并且x或y可為0;并且M+為H或堿金屬或堿土金屬陽離子。所述反應(yīng)物可包含H+、Na+、K+、Mg++等；或者具有以下化學(xué)式結(jié)構(gòu)的C10-C20仲烷基乙氧基硫酸鹽0(CH2CH20)zS03-M+CH3(CH2)x(CH)(CH2)yCH3其中x+y為至少7,優(yōu)選至少約9的整數(shù)；x或y可為0;z為約1.2(平均值)至約30;并且M+為H或石咸金屬或石咸土金屬陽離子。例如，甜菜堿鹽可包含Na+、K+、Mg++等；烷氧基硫酸鹽的非限制性實(shí)例包括可商購獲得的烷氧基共聚物如Pluronics(得自BASF)的碌u酸4b書f生物；(2)磺基琥珀酸單酯和二酯非限制性實(shí)例包括飽和的和不飽和的C12-18磺基琥珀酸單酯，如以商品名MackanateLO-100(得自TheMclntyreGroup)的磧基琥珀酸月桂酯；飽和的和不飽和的C6-C12磺基琥珀酸二酯，如以商品名AerosolOT(得自CytecIndustires，Inc.)的磺基琥珀酸二辛酯；(3)烷基芳基磺酸鹽，其非限制性實(shí)例包括曱苯磺酸鹽、具有直鏈或支鏈、飽和或不飽和C8-C14烷基的烷基芳基磺酸鹽；烷基苯磺酸鹽(LAS),如Cu-C18烷基苯磺酸鹽；和苯的磺酸鹽；(4)在烷基部分中具有8至22個(gè)碳原子的烷基甘油醚磺酸鹽；(5)中鏈支化的烷基硫酸鹽(HSAS)、中鏈支化的烷基芳基磺酸鹽(MLAS)和中鏈支化的烷基聚氧化烯硫酸鹽；MLAS的非限制性實(shí)例公開于US6,596,680;US6,593,285;和US6,202,303中；(6)石克酸化和石黃化的直鏈或支鏈的油和脂肪酸，如衍生自以商品名Norfox1101得自Norman，F(xiàn)ox&Co.的椰油皂鉀和得自ChemronCorp.的油酸鉀的那些硫酸鹽和磺酸鹽，以及鏈烷磺酸鹽；(7)具有以下化學(xué)式結(jié)構(gòu)的脂肪酸酯磺酸鹽R廣CH(S(V)C02R2其中為直鏈或支鏈C8至C18烷基，并且R2為直鏈或支鏈d至C6坑基o有機(jī)石克酸鹽和石黃酸鹽優(yōu)選可用于本文中。方法本發(fā)明包括但不限于用于制備離子液體活性物質(zhì)的連續(xù)方法。通過引用一個(gè)連續(xù)方法的具體實(shí)施例來詳細(xì)描述所述方法，其中所述離子液體活性物質(zhì)由氧化胺和烷基硫酸鹽構(gòu)成。然而應(yīng)當(dāng)理解，所述方法可用于制備由上述那些離子活性物質(zhì)任何組合構(gòu)成的其它離子液體活性物質(zhì)。此外，本發(fā)明示例性的連續(xù)方法可用于制備由例如陽離子織物軟化劑、陽離子抗微生物劑或陽離子表面活性劑與陰離子漂白活化劑或陰離子表面活性劑構(gòu)成的其它離子液體活性物質(zhì)。在一個(gè)實(shí)例中，離子液體活性物質(zhì)由季銨陽離子和烷基磺酸根陰離子構(gòu)成。當(dāng)然，制備某些離子液體活性物質(zhì)的方法不需要質(zhì)子化步驟。本發(fā)明次方面的一個(gè)通用實(shí)例包括將氧化胺和烷基硫酸鹽連續(xù)給料于反應(yīng)區(qū)域中的步驟，其中進(jìn)行反應(yīng)物的均勻混合。所述反應(yīng)器可以是攪拌槽反應(yīng)器、配有靜態(tài)攪拌器的活塞流反應(yīng)器或再循環(huán)環(huán)流反應(yīng)器。可將質(zhì)子供體如硫酸直接給料到反應(yīng)區(qū)域中以將氧化胺質(zhì)子化，從而形成離子液體活性物質(zhì)。從反應(yīng)區(qū)域中取出包含離子液體活性物質(zhì)的產(chǎn)品流，并給料到相離析器中。離子液體活性物質(zhì)易于自相離析器頂層回收。一旦在反應(yīng)器中形成穩(wěn)態(tài)條件，則可控制反應(yīng)物(氧化胺和烷基硫酸鹽)加入到反應(yīng)區(qū)域中的速率大致等同于從反應(yīng)區(qū)域中取出產(chǎn)品流的速率，以使得反應(yīng)混合物和/或反應(yīng)區(qū)域中反應(yīng)物的停留時(shí)間保持恒定。反應(yīng)區(qū)域中的其它變量(如溫度、攪拌和循環(huán)速率)也優(yōu)選保持恒定。在此實(shí)施例中，為經(jīng)由本發(fā)明連續(xù)方法獲得所期望的離子液體活性物質(zhì)，可以滿足化學(xué)計(jì)量的摩爾比，典型為約1:1、或約0.9:1、或約1.2:1的摩爾比，將氧化胺和烷基硫酸鹽加入到連續(xù)反應(yīng)器中。氧化胺和烷基硫酸鹽給料可為含水濃縮物形式。典型的氧化胺給料可為具有約20%至約40%重量氧化胺的可泵抽的含水濃縮物。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述給料包含約30%重量的表面活性劑型(例如do-Cm二甲基氧化胺)氧化胺水溶液，并且具有約150mPa.s(150厘泊)的粘度。示例性氧化胺濃縮物可以商品名Ammonyx、Barlox和Amphitol從StepanLonza或Kao商購獲得。典型的烷基硫酸鹽給料可為具有約20%至70%重量，優(yōu)選約30%至60%重量烷基;危酸鹽的含水濃縮物。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述給料包含約50%至70%重量的烷基硫酸鹽水溶液，并且具有大于約500mPa.s(500厘泊)的粘度。實(shí)例性烷基硫酸鹽濃縮物可以商品名Stepanol或Emal從Stepan或Kao商購獲得。除了水以外，所述給料還可包含助溶劑，如曱醇、乙醇和其它低級(C3-C6)醇，并且上述溶劑(優(yōu)選地非卣化的)可用于降低所迷體系的粘度。也可將質(zhì)子供體加入到反應(yīng)混合物中以使氧化胺質(zhì)子化，從而將其轉(zhuǎn)變成氧化胺陽離子。示例性的質(zhì)子供體是質(zhì)子酸，包括但不限于硫酸、基于卣素的酸(如HF、HC1、HBr、HI、HC104)、硝酸、磷酸、三氟乙酸或?qū)妆绞S酸(PTSA)。反應(yīng)混合物中質(zhì)子供體的量應(yīng)足以使反應(yīng)混合物的pH保持小于約5,優(yōu)選約3至約5，并且更優(yōu)選約3.5至約4。使連續(xù)反應(yīng)器尤其是反應(yīng)區(qū)域的溫度保持在環(huán)境溫度以上，優(yōu)選約40°C至約99°C,或約50°C至約85°C,以使得離子液體為其液體形式。可將氧化胺和烷基硫酸鹽給料加熱至環(huán)境溫度以上，優(yōu)選至約50°C至約70°C的溫度，或等于反應(yīng)器溫度的溫度。將給料預(yù)熱可降低它們的粘度，以有利于傳送到反應(yīng)區(qū)域中，并且最大程度地降低反應(yīng)區(qū)域的溫差?？山?jīng)由任何已知的方法(例如通過熱交換器)來進(jìn)行給料的預(yù)熱和反應(yīng)器的加熱。為以最佳的方式獲得本發(fā)明所期望的結(jié)果，反應(yīng)器構(gòu)型、反應(yīng)混合物的性質(zhì)(如粘度)以及體積流速應(yīng)使得在反應(yīng)區(qū)域中可保持湍流。在一個(gè)實(shí)施例中，在約10,000的雷諾數(shù)下操作所述反應(yīng)器體系。在其它實(shí)施例中，在至少約2000,優(yōu)選約5000至約50,000的雷諾數(shù)下在反應(yīng)區(qū)域中操作所述反應(yīng)器體系。在一個(gè)實(shí)施例中，反應(yīng)混合物在反應(yīng)器中的停留時(shí)間(在穩(wěn)態(tài)下，簡單地比較輸入時(shí)間與輸出時(shí)間來測定)為約5秒至約10小時(shí)，或約0.1分鐘至約30分鐘。在另一個(gè)實(shí)施例中，反應(yīng)混合物在反應(yīng)器中的停留時(shí)間為約30秒至約15分鐘。還可通過標(biāo)記物(如染料嵌條或放射性示蹤劑)通過反應(yīng)器所需的時(shí)間來確定停留時(shí)間。應(yīng)當(dāng)理解，可在本發(fā)明的范疇內(nèi)，在批量方法中使用類似的操作參數(shù)，如下文所公開。為從反應(yīng)流中回收所得的離子液體活性物質(zhì)，可從連續(xù)反應(yīng)器中取出反應(yīng)流，并給料到相離析器中?？山?jīng)由界面張力和/或重力使反應(yīng)流能夠分離。在典型的安排中，在離析器正中央附近將反應(yīng)流給料到離析器中，并且所述離析器具有兩個(gè)排料管。第一個(gè)排料管連接離析器，位于離析器頂部附近或頂部上。第二個(gè)排料管連接在離析器底部或底部附近，并且沿著離析器外表向上延伸，以使離析器中的底層高度保持在恰好低于離析器和第一個(gè)排料管連接位置的適宜高度上。離子液體活性物質(zhì)富集在位于下層水層上方的上層分離層中，并且經(jīng)由排料管從相離析器中將上層排出到儲罐中。從離析器中回收的頂層可包含水和助溶劑以及離子液體活性物質(zhì)。在一個(gè)實(shí)施例中，所回收的頂層包含約50%至約100%重量，或約60%至約90%重量的離子液體活性物質(zhì)。在另一個(gè)實(shí)施例中，所回收的頂層包含約0%至約35%重量的水，或約10%至約25%重量的水。在另一個(gè)實(shí)施例中，所回收的頂層包含0%至約15%重量，或約5至約12%重量的醇，如曱醇和/或乙醇。由此連續(xù)方法可制得代表性的離子液體活性物質(zhì)，并且可作為頂層從離析器或批量反應(yīng)器中回收。它們顯示出如下所示的相近特性。<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>IL活性物質(zhì)(A)包含十二烷基二曱基氧化胺和Isalchem123硫酸鹽，所述硫酸鹽經(jīng)由本領(lǐng)域已知的硫酸鹽化方法，衍生自Isalchem123醇(得自SasolChemicalIndustries,Ltd.,Johannesburg,SouthAfrica)。IL活性物質(zhì)(B)包含十二烷基二曱基氣化胺和Lid123硫酸鹽，所述硫酸鹽經(jīng)由本領(lǐng)域已知的辟L酸鹽化方法，衍生自Lial123醇(得自SasolChemicalIndustires，Ltd.,Johannesburg,SouthAfrica)。l.所有測定均在PerkinElmerPyris1DSC體系上進(jìn)行。將樣本以每分鐘10°C的速率從室溫加熱至75°C，以每分鐘5。C的速率冷卻至-50°C;在-50'C下保持60分鐘，然后以每分鐘10°C的速率加熱至75°C。將第二次加熱跟蹤的一級轉(zhuǎn)變終結(jié)記錄為"完全熔化溫度"。將冷卻跟蹤的一級轉(zhuǎn)變開始記錄為"開始固化溫度"。<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>2.所有測定均在TAInstrumentsAR1000錐板粘度計(jì)上進(jìn)行。使用40mm直徑、2°成角的不銹鋼錐。所有實(shí)驗(yàn)均在以下條件下進(jìn)行溫度梯度上升速率為5°C/min,并且恒定剪切應(yīng)力為5Pa。記錄從30°C至80°C的樣本粘度。3.ND表示樣本過于粘稠，以致無法在測試條件下獲得數(shù)據(jù)。由本發(fā)明離子連續(xù)方法制得的離子液體活性物質(zhì)濃縮物提供了比目前得自供應(yīng)商的含水濃縮物更高的活性物質(zhì)含量。此外，這些離子液體活性物質(zhì)濃縮物顯示出適宜的粘度特性，以使得使用標(biāo)準(zhǔn)加工設(shè)備能夠易于將它們配制成消費(fèi)品，以致無需使用高溫或高壓泵。此外，這些離子液體活性物質(zhì)濃縮物在典型的儲存和運(yùn)輸條件下是相穩(wěn)定的。雖然上述公開內(nèi)容描述了用于制備本文基于表面活性劑的濃縮離子液體的優(yōu)選連續(xù)方法，但是應(yīng)當(dāng)了解，本文方法也可以批量的方式來實(shí)施。實(shí)際上，當(dāng)慮及其更廣泛的方面時(shí)，本發(fā)明方法的重要特征在于，其可在沒有卣代烴(如典型用于離子液體組合物制備中的那些)的情況下實(shí)施。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所易于理解，在大規(guī)模生產(chǎn)過程中無需使用和回收卣代烴，大大簡化了車間的設(shè)計(jì)和操作。因此，本發(fā)明還包括用于制備離子液體的方法，所述方法包括a.)通過在存在水或水-醇但不存在卣代烴溶劑的情況下，使質(zhì)子化氧化胺、質(zhì)子化甜菜堿或它們的混合物與有機(jī)硫酸鹽或有機(jī)磺酸鹽或它們的混合物混合一段足以能夠形成離子液體的時(shí)間，來制備反應(yīng)混合物；b.)通過停止攪拌，使反應(yīng)混合物分離成上相和下相；和c.)保留含有所述離子液體的上相。方法中。此外，還應(yīng)當(dāng)了解，以本發(fā)明方式制得基于表面活性劑的離子流體，向包含一種或多種表面活性劑組分的產(chǎn)品制造商提供了節(jié)省費(fèi)用的新良機(jī)。原則上，在分布廣泛的區(qū)域、甚至全球區(qū)域分配包含表面活性劑的產(chǎn)品的制造商更喜歡來自某些(或多或少)集中供應(yīng)地或多個(gè)供應(yīng)地的表面活性劑給料源，然后使用表面活性劑給料來配制成品以局部分配和銷售。這種集中源還可使當(dāng)?shù)嘏渲频某善纺軌蜻m合當(dāng)?shù)氐男枰?、?xí)慣和慣例。例如，在硬水區(qū)域內(nèi)配制的衣物洗滌劑可能需要的輔助成分不同于在軟水區(qū)域內(nèi)配制的那些，即使在兩種情況下，表面活性劑自身的性質(zhì)相同。使用上述"集中供應(yīng)-當(dāng)?shù)嘏渲?體系，可簡單而經(jīng)濟(jì)的滿足當(dāng)?shù)氐男枰＿@種商業(yè)計(jì)劃具有的問題是，表面活性劑通常顯示出復(fù)雜的相行為，以致它們必須作為較稀的組合物來運(yùn)輸。因此，所造成的大部分運(yùn)輸費(fèi)用應(yīng)歸于表面活性劑給料中存在的水。對氧化胺表面活性劑而言尤其如此，從表面活性劑給料中除去水不是件簡單的事。由于它們的相行為，在這以前甚至大多數(shù)濃縮的含水表面活性劑"糊劑，，僅包含按重量計(jì)約30%至40%的表面活性劑(余量主要包含水)，以保持可在生產(chǎn)車間中泵抽。可加入多種溶劑來降低高濃縮物的粘度，但這增加了費(fèi)用。實(shí)際上，水中濃度按重量計(jì)大于約40%的氧化胺表面活性劑/水體系在標(biāo)準(zhǔn)車間操作條件安下基本上是難處理的。此外，試圖通過加熱來降低氧化胺/水濃縮糊劑的粘度是不可取的，因?yàn)檠趸吩诘椭罥O(TC的溫度下就開始分解。從本文公開內(nèi)容可以看出，本發(fā)明提供了更加高度濃縮(如按重量計(jì)低至10%至30%的水)而又可泵抽的表面活性劑給料，這提供了確保在運(yùn)輸費(fèi)用上大大節(jié)省的良機(jī)。因此，上述商業(yè)計(jì)劃現(xiàn)在變得可行。因此本發(fā)明還包括一種在包含一種或多種表面活性劑組分的產(chǎn)品生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)費(fèi)用節(jié)省的方法，所述方法包括a.)建立至少一個(gè)供應(yīng)點(diǎn)，以將所述一種或多種表面活性劑組分轉(zhuǎn)換加工成基于表面活性劑的離子液體；b.)建立一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)離所述供應(yīng)點(diǎn)的接收點(diǎn)，以接納來自所述供應(yīng)點(diǎn)的所述離子液體運(yùn)貨；c.)將來自供應(yīng)點(diǎn)的所述離子液體運(yùn)送到所述一個(gè)或多個(gè)接收點(diǎn)；和d.)在所述一個(gè)或多個(gè)接收點(diǎn)使用所述離子液體來生產(chǎn)所述產(chǎn)品。再把注意力集中在實(shí)例1至5中的離子液體上。如上表中所示，由十二烷基二甲基氧化胺和Isalchem123硫酸化醇制得的離子液體令人驚奇地具有比由Liall23硫酸化醇制得的離子液體更好的優(yōu)選粘度特性。不受理論的限制，現(xiàn)可假設(shè)，這種粘度特性的改善可能是由于Lial123是由僅包含按重量計(jì)約45%仲醇的給料制成的事實(shí)，而Isalchem123醇給料包含按重量計(jì)約95%的仲醇。當(dāng)然，這分別獲得按重量計(jì)45%對95%的仲烷基硫酸鹽。因此，作為優(yōu)選的實(shí)施例，本發(fā)明還包括離子液體，所述離子液體包含有機(jī)氧化胺部分(尤其是C12-C14二甲基氧化胺)與衍生自仲醇的碌u酸化醇部分的組合，并且包含按重量計(jì)大于約45%,優(yōu)選約50%至約100%,最優(yōu)選至少約95%的硫酸化仲醇(尤其是C12-C13仲醇)。所述離子液體還包含上述低含量的水或水-醇(尤其是乙醇)。上述優(yōu)選的離子液體具有如上所述的適宜粘度特性，并且不含卣化溶劑。這種剛被認(rèn)識到的技術(shù)作用可進(jìn)一步支持本發(fā)明更廣泛的方面，也就是說使用仲醇給料的烷基硫酸鹽衍生物，所述醇給料包含按重量計(jì)大于45%的仲醇取代基，以在8(TC和更低的溫度下制備具有改善粘度特性(即可泵抽)的離子液體，優(yōu)選不使用卣代烴溶劑。所有引用的文獻(xiàn)的相關(guān)部分均以引用方式并入本文。任何文獻(xiàn)的引用不可解釋為是對其可作為本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)的認(rèn)可。當(dāng)本書面文獻(xiàn)中術(shù)語的任何含義或定義與以引用方式并入本文的文獻(xiàn)中的術(shù)語的任何含義或定義沖突時(shí)，將以賦予本書面文獻(xiàn)中的術(shù)語的含義或定義為準(zhǔn)。盡管已用具體實(shí)施方案來說明和描述了本發(fā)明，但對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見的是，在不背離本發(fā)明的精神和保護(hù)范圍的情況下可作出許多其它的變化和修改。因此，有意識地在附加的權(quán)利要求書中包括屬于本發(fā)明范圍內(nèi)的所有這些變化和修改。權(quán)利要求1.一種制備離子液體的連續(xù)方法，所述離子液體具有氧化胺陽離子和烷基硫酸根陰離子，所述方法包括以下步驟將包含有機(jī)氧化胺的第一反應(yīng)物和包含有機(jī)硫酸鹽或有機(jī)磺酸鹽或它們的混合物的第二反應(yīng)物加入到反應(yīng)器的反應(yīng)區(qū)域中；將足量的質(zhì)子酸加入到所述反應(yīng)區(qū)域中，使得所得反應(yīng)混合物具有小于約5的pH；以一定的循環(huán)速率使所述第一和第二反應(yīng)物與所述質(zhì)子酸在所述反應(yīng)區(qū)域中循環(huán)，所述循環(huán)速率足以提供所述第一和第二反應(yīng)物與所述質(zhì)子酸的均勻混合，以產(chǎn)生包含所述離子液體的產(chǎn)品流；從所述反應(yīng)區(qū)域中移出所述產(chǎn)品流，并且將所述產(chǎn)品流轉(zhuǎn)移到離析器中，其中所述產(chǎn)品流包含含氧化胺陽離子和有機(jī)硫酸根或有機(jī)磺酸根陰離子的離子液體；同時(shí)控制所述第一和第二反應(yīng)物向所述反應(yīng)區(qū)域的加入和所述產(chǎn)品流從所述反應(yīng)區(qū)域的移出，使得所述反應(yīng)混合物在所述反應(yīng)區(qū)域內(nèi)的停留時(shí)間足以形成所述離子液體；和允許所述產(chǎn)品流分離成上相和下相，并且從所述上相中回收所述離子液體。2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述質(zhì)子形式的第一反應(yīng)物包含具有以下化學(xué)式結(jié)構(gòu)的氧化胺陽離子<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>其中R3為直鏈、支鏈或直鏈和支鏈的組合的C8.22烷基、C8.22羥烷基、或C8-22烷基苯基；R4為C2—3亞烷基或C2-3羥基亞烷基；x為0至約3;并且每個(gè)R5為C]-3烷基或羥烷基或包含平均約1至約3個(gè)環(huán)氧乙烷基團(tuán)的聚環(huán)氧乙烷基團(tuán)；任選地，所述R5基團(tuán)可通過氧或氮原子彼此連接以形成環(huán)結(jié)構(gòu)，并且其中所述第二反應(yīng)物為有機(jī)硫酸鹽或磺酸鹽。3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述有機(jī)硫酸根或磺酸根陰離子選自由下列組成的組(1)烷基硫酸根、烷氧基硫酸根和烷基烷氧基硫酸根；(2)磺基琥珀酸單酯和二酯(3)烷基芳基磺酸根；(4)烷基甘油醚磺酸根；(5)中鏈支化的烷基硫酸根和中鏈支化的烷基芳基磺酸根；(6)石危酸化和-黃化的油和脂肪酸；(7)脂肪酸酯磺酸根；和(8)它們的混合物。4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中所述有機(jī)硫酸根陰離子具有以下化學(xué)式結(jié)構(gòu)其中R1為直鏈、支鏈或直鏈和支鏈的組合的烷基、羥烷基或烷基苯基。5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述循環(huán)速率足以產(chǎn)生至少約2000的雷諾數(shù)。6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中將所述反應(yīng)區(qū)域加熱至高于環(huán)境溫度。7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述反應(yīng)區(qū)域中的反應(yīng)混合物的停留時(shí)間為約0.1分鐘至約30分鐘。8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述方法任選地包括將有機(jī)溶劑加入到所述反應(yīng)區(qū)域中，使得所得反應(yīng)混合物在60°C下具有約0.01至約0.07Pa*s的粘度。9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述有才幾溶劑選自由下列組成的組Cl-C8醇、C2-C8二醇、C2-C8二元醇、以及它們的混合物。10.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述質(zhì)子酸選自由下列組成的組硫酸、基于卣素的酸、硝酸、磷酸、三氟乙酸或?qū)妆交撬帷⒁约八鼈兊幕旌衔铩?1.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述反應(yīng)混合物的pH在約2至約5的范圍內(nèi)。12.如權(quán)利要求1所述的方法，其中從所述相離析器移出的所述離子液體包含小于約35%的水。13.如權(quán)利要求1所述的方法，其中氧化胺與烷基硫酸鹽的摩爾比為約1:1。14.如權(quán)利要求1所述的方法，其中將所述氧化胺和所述烷基疏酸鹽預(yù)熱至約50°c至約70°c的溫度。15.—種制備離子液體的連續(xù)方法，所述方法通過將包含甜菜堿的第一反應(yīng)物與包含有機(jī)硫酸鹽或有機(jī)磺酸鹽或它們的混合物的第二反應(yīng)物加入到反應(yīng)器中并且混合，從而形成反應(yīng)混合物；并且從所述反應(yīng)器中連續(xù)移出部分所述反應(yīng)混合物；其中加入到所述反應(yīng)器中的反應(yīng)物總量等于從所述反應(yīng)器中移出的反應(yīng)混合物的總量。16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述反應(yīng)混合物包含離子液體，所述離子液體包含具有以下化學(xué)式結(jié)構(gòu)的甜菜堿陽離子r-n(+)(r)2-r2cooh其中r選自由下列組成的組c10-c22烷基、c10-c22烷基芳基和c10-c22芳烷基，所有這些可任選間雜酰氨鍵或醚鍵；每個(gè)r1為Cl-c3烷基；并且R2為Cl-c6亞烷基。17.如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述反應(yīng)混合物包含離子液體，所述離子液體包含有機(jī)硫酸根或磺酸根陰離子，所述陰離子選自由下列組成的組(1)烷基硫酸根、烷氧基硫酸根和烷基烷氧基硫酸根；(2)磺基琥珀酸單酯和二酯(3)烷基芳基磺酸根；(4)烷基甘油醚^黃酸根；(5)中鏈支化的烷基硫酸根和中鏈支化的烷基芳基磺酸根；(6);克酸化和^黃化的油和脂肪酸；(7)脂肪酸酯磺酸根；和(8)它們的混合物。18.—種制備離子液體的方法，所述方法包括通過在存在水或水-醇的情況下，使質(zhì)子化氧化胺、質(zhì)子化甜菜堿、或它們的混合物與有機(jī)硫酸鹽或有機(jī)磺酸鹽、或它們的混合物混合來制備反應(yīng)混合物，其特征在于所述方法在不存在卣代烴溶劑的情況下被執(zhí)行一段足以能夠形成離子液體的時(shí)間。19.一種離子液體，所述離子液體包含有機(jī)氧化胺部分與衍生自醇的硫酸化醇部分的組合，所述醇包含按重量計(jì)大于45%的仲醇取代基。全文摘要本發(fā)明公開了一種制備包含離子活性物質(zhì)的離子液體的方法，所述離子活性物質(zhì)可提供織物處理有益效果、表面處理有益效果和/或氣體處理有益效果。所述離子液體可由離子活性物質(zhì)給料和形成離子液體的抗衡離子給料制成，所述形成離子液體的抗衡離子給料優(yōu)選包含另一種離子活性物質(zhì)。文檔編號C11D11/00GK101316923SQ200680044774公開日2008年12月3日申請日期2006年11月29日優(yōu)先權(quán)日2005年11月29日發(fā)明者C·J·肯尼利,S·E·赫奇特,S·L·克倫申請人:寶潔公司