CS242183B1 - Spůsob přípravy stabilnej vodnej cmulzic hydrofilnej ropnéj živice - Google Patents

Abstract

Vynález rieši sposob přípravy stabilnej emulzie hydrofilnej ropnej živice. Podstata riešenia spočívá v homogenízácii zmesi pozostávajúcej z hydrofilnej ropnej živice s číslom kyslosti 10 až 140 mg KOH.g"* 1, emulgátora s HLB hodnotou 11 až 17, monoetanolamínu a/alebo hydroxidu alkalických kovov v hmotnostnom pomere 100 : 3 až 30 : 3 až 40. Po homogenizácii miešania sa přidává voda o teplote 50 až 130 °C v množstve 0,1 až 40 % hmot. vztiahnuté na množstvo hydrofilnej ropnej živice a po vytvoření emulzie typu olej vo vodě sa riedl na požadovaná koncentráciu dalším množstvom vody o teplote do 49 °C. Emulzie hydrofilnej ropnej živice možno, využit v papierenskom priemysle pri zušlechťovaní papiera.

Description

Vynález sa týká sposobu přípravy stabilnej vodnej emulzie hydrofilnej ropnej živice obsahujúcej například karboxylové skuny.

Hydrofilné ropné živice používané pri emulgovaní organických látok alebo ako syntetické ropné glejidlá sa u užívateia používajú vo formě vodnej emulzie. Na přípravu emulzií syntetických ropných živíc sa používajú rozličné pomocné emulgátory. Možu to byt kolofonia, tálový olej alebo mastná kyselina. Alkalickou zložkou je najčastejšie hydroxid sodný a draselný. Pozyrev. S. A. a kol. v Bumaž prom. 3, 17, 1976 uvádzajú, že na emulgovanie ropnej živice Pyroplast sa používá kolofónia, ktorá sa so živicou zahřeje na teplotu 120 až 150 °C a po zhomogenizovaní vodného roztoku hydroxidu sodného vznikne mliečna emulzia. Podobné sa popisuje příprava emulzie aj v japonskom patente 32 762. Ako emulgátory používajú tálový olej samotný alebo v kombinácii s kolofóniou. V japonskom patente č. 11 446, anglickom patente č. 986 616, rakúskom patente č. 347 679, alkalickou zložkou je hydroxid sodný, připadne draselný. V anglickom patente č. 978 291 sa postupuje tak, že ropná živica sa spolu s tuhou mastnou kyselinou roztaví a potom zmydelní vodným roztokom alkálie.

Na přípravu emulzie ropných produktov ako minerálnych olejov, parafínu, asfaltov atd'. sa používá široká paleta emulgačných činidiel a pomocných látok ako rozličné mydlá, neionogenné tenzidy, rožne katiónaktívne emulgátory, sulfatované mastné alkoholy a iné. Vo váčšine popísaných postupov sa emulgovaná látka za tepla mieša s emulgátorom a vzniknutá zmes sa spracuje s vodným roztokom zásaditej zložky. Takto připravená, obvykle málo stabilná emulzia, sa prepušťa cez koloidný mlýn, ultrazvukový, tryskový alebo iný homogenizátor, čím sa zreteine zvýši jej stabilita. Takéto zvýšenie stability znamená však vždy spotřebu poměrně velkého množstva energie. Avšak ani viacnásobné homogenizovanie nepredlži podstatné stabilitu emulzie ropných produktov.

Uvedené nedostatky sa odstraňují! spósobom podlá vynálezu, ktorého podstata spočívá v tom, že stabilná emulzia hydrofilnej ropnej živice sa připraví z hydrofilnej ropnej živice s číslom kyslosti 10 až 150 mg KOH.g^-1. Z emulgátora s HLB hodnotou 11 až 17 monoetanolamínu a/alebo koncentrovaného vodného roztoku hydroxidu alkalického kovu v hmotnostnom pomere 100 : 3 až 30:3 až 40 pri teplote 60 až 130 °C. Množstvo uvedených zložiek používaných k přípravě je závislé od vlastností hydrofilnej živice, typu emulgátora, zásaditej zložky a požadovaných vlastností konečného produktu. Po homogenizácii sa přidá voda o teplote 50 až 130 °C v množstve 0,1 až 40 % hmot. vztiahnuté na hmotnost' hydrofilnej ropnej živice a po vytvoření emulzie typu olej vo vodě sa riedi na požadovaná koncentráciu dalším množstvom vody o teplote do 49 ^CC. Hydrofilná ropná živica používaná k přípravě móže byť tmavěj alebo svetlej farby, pričom je výhodné, keď jej měrná hmotnost je v rozsahu 1 000 až 1100 kg.m^-3 a priemerná mólová hmotnost nepřesahuje 2 000 kg. .mol^-1. Tieto vlastnosti do určitej miery ovplyvňujú aj teplotu topenia živice, ktorá nemá byť vyššia ako 140 °C. Teplotu topenia živice je určovaná teplota, pri ktorej sa uskutočňuje zmiešavanie všetkých zložiek. Je důležité, aby bolo toto zmiešavanie dostatočne homogénne, najma před a počas pridávania vody, čo sa dosahuje použitím mechanických miešadiel, homogenizátorov rozličnej konštrukcie, připadne ultrazvukom. Ako pomocné emulgátory sa používajú rozličné ionogénne alebo neionogénne typy například tálový olej, mastné kyseliny, etoxylované mastné kyseliny připadne aj kolofónia a to bud samostatné, alebo ich vzájomné zmesi. Pri ich používaní je však důležité, aby HLB hodnota používaného pomocného emulgátora, alebo ich zmesi bola v rozsahu 11 až 17. V případe, že takéto emulgátory obsahujú karboxylové alebo iné kyslé funkčně skupiny, pri príprave emulzie ropnej živice je možné tieto emulgátory najprv zmiešať s monoetanolamínom a/alebo s koncentrovaným vodným roztokom hydroxidu alkalického kovu a až potom zmiešať s roztavenou, hydrofilnou živicou. Uvedeným postupom připravený koncentrát hydrofilnej ropnej živice, ktorý neobsahuje vodu, alebo len malé množstvo (pod 20 % hmot.] je možné zriediť vodou s teplotou okolo 60 až 100 °C hned po jeho príprave alebo až po niekolkých mesiacoch. Je však důležité aby koncentrát tesne před zriedením bol opat zahriaty přibližné na teplotu, pri ktorej sa připravil. Pri zriedovaní a intenzívnom miešaní najprv vznikne emulzia typu voda. v oleji, ktorá sa postupné premieňa na typ emulzie olej vo vodě. Takáto emulzia je už rieditefná studenou vodou na l'ubovol'nú koncentráciu bez nebezpečia zníženia stability emulzie. Vodné emulzie hydrofilných ropných živíc připravené postupom pódia vynálezu sú stabilné niekoikoi mesiacov až rokov a nie sú citlivé na nízké teploty až do —25 °C. Emulzie po ochladem na teploty pod 0 °C sice stuhnú, ale po ohriatí na okolitú teplotu a premiešaní sú opat homogénne a stabilné. Postup přípravy je bližšie ozřejměný na nasledujúcich príkladoch:

Příklad 1

K 50 hmot. dielom syntetickej hydrofilnej živice s číslom kyslosti 40 mg KOH.g^-1, s teplotou máknutia 35 °C, měrnou hmotnostou 1050 kg.m^-3 a střednou molovou hmotnosťou 550 kg.mol^-1 sa přidá 5 hmot. dielov emulgátora na báze polyetylénglykolu a oleínu (Slovasolu O) (HLB=16). Zmes sa zahřeje na 80 až 100 °C a zhomogenizuje miernym premiešavaním. Zo 6 hmot. dielov hydroxidu draselného a 6. hmot. dielov vody sa připraví roztok, ktorý sa za horúca a stálého miešania přidá k zmesi roztavené] živice a emulgátora. Zmes sa mieša pri teplotě 80 až 100 °C dovtedy, kým sa nevytvoří homogénna emulzia typu V/O. Takto připravený koncentrát sa može premeniť na emulziu typu O/V postupným přidáním 100 hmot. dielov vody s teplotou 60 až 80 °C a miernym premiešavaním. Přidáním dalšieho množstva 400 hmot. dielov studenej vody t=ll až 15 °C vznikne emulzia stabilná aspoň 6 mesiacov.

Příklad 2

K 50 hmot. dlelom rovnakej živice ako v příklade 1 sa přidá 5 hmot. dielov emulgátora na báze oleinu a polyetylénglykolu (Slovasol 6018) HLB=15, 10 hmot. dielov hydroxidu draselného, 10 hmot. dielov vody. Zmes sa mieša pri teplote 80 až 100 °C až do vzniknutia homogénnej emulzie typu V/O. Takto připravený koncentrát sa može premeniť na emulziu typu O/V přidáním 100 hmot. dielov vody s teplotou 60 až 100 °C. Po přidaní dalších 150 hmot. dielov vody s teplotou 10 až 15 °C vznikne emulzia stabilná viac ako 3 roky.

Příklad 3

Postupuje sa rovnako ako v příklade 1, ale namiesto hydroxidu draselného sa přidá 6 hmot. dielov hydroxidu sodného. Vzniknutá emulzia je stabilná 3 mesiace a po jednom roku státia sa odlúči 5 % použitej ropnej živice.

Příklad 4

Postupuje sa rovnako ako v příklade 1, ale ako emulgátor sa použije 10 hmot. dielov emulgátora na báze tálového oleja a polyetylénglykolu (emulgátor Tj s HLB hodnotou 14. Stabilita vzniknutej emulzie je viac ako 6 mesiacov.

Príkla 5

K 50 hmot. dielom hydrofilnej živice s číslom kyslosti 63,2 mg KOH.g^-1 a měrnou hmotnosťou 1 074 kg.m“³ sa pridajú 3 hmot. diely emulgátora na báze oleínu a polyetylénglykolu (Slovasol 6018) s HLB hodnotou 15, 16 hmot. dielov 50%-ného roztoku hydroxidu draselného. Zmes sa homogenizuje miernym premiešavaním pri teplote 90 až

120 °C. Potom za stálého miešania sa přidá 80 hmot. dielov vody s teplotou 75 °C, čím sa premení povodná emulzia typu V/O na typ O/V. Po přidaní dalších 500 hmot. dielov studenej vody vznikne emulzia stabilná aspoň mesiac.

Příklad 6

Postupuje sa rovnako ako v příklade 5, ale namiesto Slovasolu 6018 sa použije zmes emulgátora na báze oleínu a polyetylénglykolu zmiešaním z 2,5 hmot. dielov Slovasolu O (HLB=16) a 2,5 hmot dielov Slovasolu 2530 (HLB=18). Vzniká stabilná emulzia.

Příklad 7

Pri teplote 100 až 130 °C sa zmiešajú 4 hmot. diely tálového oleja s číslom kyslosti 178 mg KOH.g^-1 a 16 hmot. dielov monoetanolamínu. K vzniknutému roztoku sa postupné přidá 100 hmot. dielov roztavenej ropnej živice s číslom kyslosti 23,5 mg KOH.g“¹,, měrnou hmotnosťou 1 027 kg.m“³ a střednou molovou hmotnosťou 496 kg.mol“¹. Počas pridávania živice sa zmes udržiava pri teplote 100 až 130 °C.

Vzniknutá homogénna zmes sa rozdělí na dve rovnaké časti. K jednej časti sa postupné přidá 100 hmot. dielov vody s teplotou 80 až 90 °C za neustálého miešania. Miešanie sa zintenzívni vtedy, ked povodná emulzia typu V/O sa právě premieňa na typ O/V. Přidáním dalších 300 hmot. dielov studenej vody vznikne emulzia stabilná aspoň 6 mesiacov.

Druhá část zmesi sa po opatovnom zahriatí na teplotu 90 až 120 °C sa može spracovať na stabilnú emulziu rovnakým postupom ako prvá časť, a to v priebehu 6 mesiacov po jej príprave.

Příklad 8

Pri teplote 80 až 110 °C sa připraví homogénna zmes pozostávajúca z 50 hmot. dielov ropnej živice s číslom kyslosti 32,3 mg KOH.g“¹, 10 hmot. dielov kolofónie s Číslom kyslosti 170 mg KOH.g“¹ a 10 hmot. dielov monoetanolamínu. Potom za stálého miešania sa přidá 100 hmot. dielov vody s teplotou 60 až 80 °C a 500 hmot. dielov studenej vody. Získá sa tak emulzia s vysokou stabilitou.

Popísané emulzie hydrofilnej ropnej živice sa používajú napr. v papierenskom priemysle pri zušlachťovaní papiera, alebo pri zušlechťovaní rozličných organických výrobkov.

Claims (2)

1. PREDMET

   1. Sposob přípravy stabilnej vodriej emulzie hydrofilnej ropnej živice vyznačujúci sa tým, že pri teplote 60—130 °C sa homogenizujú zmes pozostávajúca z hydrofilnej ropnej živice s číslom kyslosti 10 až 150 mg KOH.g^-1, emulgátora s HLB hodnotou 11 až 17, monoetanolamínu a/alebo hydroxidu alkalického kovu v hmotnostnom pomere 100 : 3 až 30 : 3 až 40 po homogenizácii za miešania sa přidá voda s teplotou 50 až 130 °C v množstve 0,1

   VYNALEZU až 40 % hmot. vztiahnuté na množstvo hydrofilnej ropnej živice a po vytvoření emulzie typu olej vo vodě sa riedí na požadovanú koncentráciu dalším množstvom vody o teplote do 49 °C.
2. 2. SpSsob přípravy emulzie podl'a bodu 1, vyznačujúci sa tým, že na přípravu sa použije zmes aspoň dvoch emulgátorov a to v takovom pomere aby výsledná HLB hodnota bola v intervale 11 až 17.