De ûntwerpeasken fan in alkylglykosideproduksjeynstallaasje basearre op Fisher-synteze hingje foar in grut part ôf fan it type koalhydraat dat brûkt wurdt en de ketenlingte fan 'e brûkte alkohol. De produksje fan wetteroplosbere alkylglykosiden basearre op oktanol/dekanol en dodekanol/tetradekanol waard earst yntrodusearre. Alkylpolyglykosiden dy't, foar in bepaalde DP, net oplosber binne yn wetter fanwegen de brûkte alkohol (oantal C-atomen yn it alkylchian ≥ 16) wurde apart behannele.
Under de betingst fan alkylpolyglukosidesynteze katalysearre troch soer, wurde sekundêre produkten lykas polyglukoze-ether en kleurde ûnreinheden generearre. Polyglukoze is in amorfe stof dy't foarme wurdt troch glykosylpolymerisaasje tidens it syntezeproses. It type en de konsintraasje fan 'e sekundêre reaksje hinget ôf fan' e prosesparameters, lykas temperatuer, druk, reaksjetiid, katalysator, ensfh. Ien fan 'e problemen dy't oplost binne troch de ûntwikkeling fan yndustriële alkylpolyglukosidenproduksje yn' e lêste jierren is it minimalisearjen fan 'e foarming fan sekundêre produkten relatearre oan synteze.
Yn 't algemien hawwe koartekettige alkohol-basearre (C8/10-OH) en lege DP (grutte alkoholoerdoasis) alkylglykosiden de minste produksjeproblemen. Yn 'e reaksjefaze, mei de tanimming fan oerskot alkohol, nimt de produksje fan sekundêre produkten ôf. It ferminderet de termyske stress en ferwideret oerskot alkohol tidens de foarming fan pyrolyseprodukten.
Fisher-glykosidaasje kin omskreaun wurde as in proses wêrby't glukoaze relatyf fluch reagearret yn 'e earste stap en oligomeer-lykwicht berikt wurdt. Dizze stap wurdt folge troch in stadige ôfbraak fan alkylglykosiden. It ôfbraakproses omfettet stappen lykas dealkylaasje en polymerisaasje, dy't by ferhege konsintraasjes irreversibel in termodynamysk stabiler polyglukoaze foarmet. It reaksjemingsel dat de optimale reaksjetiid oerskriuwt, wurdt oerreaksje neamd. As de reaksje te betiid beëinige wurdt, befettet it resultearjende reaksjemingsel grutte hoemannichten oerbleaune glukoaze.
It ferlies fan aktive stoffen fan alkylglukoside yn it reaksjemingsel hat in goede relaasje mei de foarming fan polyglukoaze. Yn gefal fan tefolle reaksje wurdt it reaksjemingsel stadichoan wer polyfaze troch de delslach fan polyglukoaze. Dêrom wurde de produktkwaliteit en produktopbringst serieus beynfloede troch de tiid fan reaksjebeëiniging. Begjinnende mei fêste glukoaze, binne de alkylglykosiden yn 'e sekundêre produkten leger yn ynhâld, wêrtroch't de oare poalkomponinten (polyglukoaze) en de oerbleaune koalhydraten út it reaktive mingsel filtere wurde kinne dat nea folslein reagearre hat.
Yn it optimalisearre proses is de konsintraasje fan it eterifikaasjeprodukt relatyf leech (ôfhinklik fan 'e reaksjetemperatuer, tiid, type katalysator en konsintraasje, ensfh.).
Figuer 4 lit it typyske ferrin fan in direkte reaksje fan dextrose en fet alkohol (C12/14-OH) sjen.

De temperatuer en druk fan 'e reaksjeparameters binne nau mei-inoar ferbûn yn 'e fischer-glykaasjereaksje. Om alkylpolyglycosiden mei lege sekundêre produkten te produsearjen, moatte druk en temperatuer oan elkoar oanpast en strang kontroleare wurde.
Alkylpolyglycosiden leech yn sekundêre produkten feroarsake troch lege reaksjetemperatueren (<100℃) yn 'e asetalisearring. Lege temperatueren resultearje lykwols yn relatyf lange reaksjetiden (ôfhinklik fan 'e ketenlingte fan' e alkohol) en lege spesifike reaktoreffisjinsjes. Relatyf hege reaksjetemperatueren (>100℃, typysk 110-120℃) kinne liede ta feroaringen yn kleur fan 'e koalhydraten. Troch de leger siedende reaksjeprodukten (wetter yn 'e direkte synteze, koartekettige alkoholen yn it transasetalisearringsproses) út it reaksjemingsel te ferwiderjen, wurdt it asetalisearringslykwicht nei de produktkant ferskowe. As in relatyf grutte hoemannichte wetter per tiidseenheid produsearre wurdt, bygelyks troch hege reaksjetemperatueren, moat foarsjenning makke wurde foar de effektive ferwidering fan dit wetter út it reaksjemingsel. Dit minimalisearret sekundêre reaksjes (benammen de foarming fan polydextrose) dy't plakfine yn 'e oanwêzigens fan wetter. De ferdampingseffisjinsje fan in reaksjestadium hinget net allinich ôf fan druk, mar ek fan ferdampingsoerflak, ensfh. Typyske reaksjedrukken yn 'e transacetalisaasje- en direkte syntezefarianten lizze tusken 20 en 100 mbar.
In oare wichtige optimalisaasjefaktor is de ûntwikkeling fan selektive katalysatoren yn it glycosidaasjeproses, wêrtroch bygelyks polyglukosefoarming en etherifikaasje remme wurde. Lykas al neamd, wurdt asetaal of omkearde asetaal yn Fischer-synteze katalysearre troch soeren. Yn prinsipe is elk soer fan foldwaande sterkte geskikt foar dit doel, lykas swevelsoer, p-tolueen en alkylbenzeensulfonzuur en sulfonbarnsteenzuur. De reaksjesnelheid hinget ôf fan 'e soerheid en de konsintraasje fan it soer yn' e alkohol. Sekundêre reaksjes dy't ek katalysearre wurde kinne troch soeren (bygelyks polyglukosefoarming) komme benammen foar yn 'e poalfaze (spoarwetter) fan it reaksjemingsel, en alkylketens dy't redusearre wurde kinne troch it brûken fan hydrofobe soeren (bygelyks alkylbenzeensulfonzuur) wurde benammen oplost yn 'e minder poalfaze fan it reaksjemingsel.
Nei de reaksje wurdt de soere katalysator neutralisearre mei in passende base, lykas natriumhydrokside en magnesiumokside. It neutralisearre reaksjemingsel is in bleekgiele oplossing dy't 50 oant 80 prosint fetalkoholen befettet. It hege fetalkoholgehalte komt troch de molferhâlding fan koalhydraten ta fetalkoholen. Dizze ferhâlding wurdt oanpast om in spesifike DP te krijen foar yndustriële alkylpolyglycosiden, en leit meastal tusken 1:2 en 1:6.
De oerstallige fette alkohol wurdt fuorthelle troch fakuümdestillaasje. Wichtige grinsbetingsten binne:
– It oerbleaune fet alkoholgehalte yn it produkt moat wêze<1% omdat oare
wize oplosberens en geur wurde negatyf beynfloede.
- Om de foarming fan net winske pyrolyseprodukten of ferkleurjende komponinten te minimalisearjen, moat de termyske stress en ferbliuwstiid fan it doelprodukt sa leech mooglik hâlden wurde, ôfhinklik fan 'e ketenlingte fan' e alkohol.
- Der moat gjin monoglykoside yn it destillaat komme, om't it destillaat yn 'e reaksje werbrûkt wurdt as suvere fettige alkohol.
Yn it gefal fan dodecanol/tetradecanol wurde dizze easken brûkt foar it fuortheljen fan oerstallige fettalkoholen, dy't foar in grut part befredigjend binne troch mearstapsdestillaasje. It is wichtich om te notearjen dat as it gehalte oan fettalkoholen ôfnimt, de viskositeit signifikant tanimt. Dit beynfloedet fansels de waarmte- en massa-oerdracht yn 'e definitive destillaasjefaze.
Dêrom hawwe tinne of koarte-ôfstânsferdampers de foarkar. Yn dizze ferdampers soarget de meganysk bewegende film foar in hegere ferdampingseffisjinsje en in koartere ferbliuwstiid fan it produkt, lykas in goed fakuüm. It einprodukt nei destillaasje is in hast suvere alkylpolyglycoside, dy't him ophoopt as in fêste stof mei in smeltpunt fan 70℃ oant 150℃. De wichtichste prosesstappen fan alkylsynteze binne gearfette as figuer 5.

Ofhinklik fan it brûkte produksjeproses sammelje ien of twa alkoholsyklusstreamen har op by de produksje fan alkylpolyglycoside; oerstallige fettige alkoholen, wylst koartekettige alkoholen hast folslein weromwûn wurde kinne. Dizze alkoholen kinne opnij brûkt wurde yn folgjende reaksjes. De needsaak foar suvering of de frekwinsje wêrmei't suveringstappen útfierd wurde moatte, hinget ôf fan 'e ûnreinheden dy't yn 'e alkohol opboud binne. Dit is foar in grut part ôfhinklik fan 'e kwaliteit fan 'e foargeande prosestappen (bygelyks reaksje, alkoholferwidering).
Nei it fuortheljen fan 'e fette alkohol wurdt de aktive stof fan it alkylpolyglycoside direkt oplost yn wetter, sadat in tige viskeuze alkylpolyglycosidepasta fan 50 oant 70% ûntstiet. Yn folgjende raffinaazjestappen wurdt dizze pasta opwurke ta in produkt fan befredigjende kwaliteit neffens de prestaasje-relatearre easken. Dizze raffinaazjestappen kinne it bleken fan it produkt, it oanpassen fan produktkarakteristiken, lykas de pH-wearde en it ynhâld fan aktive stoffen, en mikrobiële stabilisaasje omfetsje. Yn 'e patintliteratuer binne d'r in protte foarbylden fan reduktyf en oksidatyf bleken en twa-stap prosessen fan oksidatyf bleken en reduktive stabilisaasje. De ynspanning en dus de kosten dy't belutsen binne by dizze prosesstappen om bepaalde kwaliteitseigenskippen te krijen, lykas kleur, hinget ôf fan 'e prestaasje-easken, fan' e útgongsmaterialen, de fereaske DP en de kwaliteit fan 'e prosesstappen.
Figuer 6 yllustrearret in yndustrieel produksjeproses foar langekettige alkylpolyglycosiden (C12/14 APG) fia direkte synteze)