CZ220998A3

CZ220998A3 - Emulgační olej

Info

Publication number: CZ220998A3
Application number: CZ19982209A
Authority: CZ
Inventors: František Ing. Csc. Opluštil; Marcela Olšanská
Original assignee: Ministerstvo Obrany Čr
Priority date: 1998-07-13
Filing date: 1998-07-13
Publication date: 2000-02-16
Also published as: CZ289109B6

Description

Emulgační olej.

Oblast techniky

Vynález se týká emulgačního oleje, který se využívá pro přípravu dekontaminační emulze. Emulze je určena k dekontaminaci povrchů vojenské techniky, přepravní, průmyslové a zemědělské techniky, technických zařízení a stavebních objektů (dále jen techniky), které jsou nebezpečně kontaminovány vojensky významnými, Či průmyslovými, vysoce toxickými látkami (dále toxické látky) a biologickými prostředky.

Dosavadní stav techniky

V současné době není známá směs. která by současně splňovala jak požadavky na relativně nízkou materiálovou agresivitu a ekologickou neškodlivost, tak i požadavky na účinnost a tychlost dekontaminace materiálů techniky, zejména těch, které mají nízkou odolnost proti pronikání otravných látek do své struktuiy.

Dekontaminační směsi, které jako rozpouštědla obsahují halogenované uhlovodíky, jsou sice zpravidla účinné, jsou však nepřijatelné kvůli jejich nepříznivému vlivu na životní prostředí. Vodné dekontaminacní směsi, které jsou ekologicky vhodnější, nemají ale dostatečnou schopnost zneškodňovat toxické látky, které pronikly do struktury materiálu ještě před zahájením dekontaminace. Pouhá povrchová dekontaminace neresistentních materiálů je zpravidla nepostačující. Proto pro zaručení dostatečné bezpečnosti kontaktu nechráněných osob s materiálem po provedené dekontaminaci je nezbytná dekontaminace hloubková.

Žádná ze směsí po nástřiku neulpívá na svislých hladkých površích po dostatečně dlouhou dobu, nýbrž všechny poměrně rychle stékají, což snižuje pravděpodobnost dosažení žádoucího dekontaininačního efektu.

V zahraničí existují dekontaminacní směsi emulsního typu s optimální dekontaminacní účinností. Jejich olejové komponenty vsak obsahují nepřijatelné chlorované uhlovodíky nebo mají značný percentuální obsah aromatických či cyklických uhlovodíků, viz např. emulze podle patentů

DE 36 38 625, 38 15 753. Aromatické, stejně jako částečně hydrogenované aromatické i cykloalifátické uhlovodíky náleží mezi látky, které jsou biologicky relativně obtížněji odbouratelné.

• ·

Podstata vynálezu

Uvedené nedostatky odstraňuje emulgační olej, podle tohoto vynálezu, jehož podstata spočívá vtom. že obsahuje 9 až 16 objemových dílů n-butylacetatu nebo n-amylacetatu, 8 až 14 objemových dílů ethylbutyratu nebo n-propylpropionaíu nebo n-butylpropionaíu, 3 až 5 objemových dílů n-oktylalkoholu, 5 až 10 objemových dílů methylbenzoatu nebo eíhylbenzoatu nebo n-propylbenzoatu nebo n-bulylbenzoatu, 4 hmotnostní díly etboxylovaneho nonylíenoíu obecného vzorce CoHw-zVr-O-CC-iEŮOjnH, kde index n je roven devět až deset, 0,35 až 0,6 hmotnostních dílů alkylsulfatu obecného vzorce R^í2)-OSO3'.Me\ ve kterém R^<2·’ značí alkyl o počtu uhlíkových atomů 12 až 14, a Me⁺ značí sodný ion, 0,6 až 0,9 hmotnostních dílů alkylbenzensidfonatu obecného vzorce R^ÍJ)-(Aj')SO;í.Me⁺, ve kterém R^U! značí alkyl o počtu, uhlíkových atomů 11 až 13, a Me⁺ značí sodný ion, 11,25 hmotnostních dílů octanu sodného.

Emulsní dekontaminacní směs se připravuje ze dvou základních komponent. Jednou komponentou je emulgační olej a druhou je chemicky aktivní činidlo. Emulgační olej, který' je nositelem dalších užitných vlastností emulze, je směsí organických rozpouštědel a emulgátorů. Chemicky aktivním činidlem je vodná suspense chlornanu vápenatého o koncentrací Ca(OCl)₂ ve vodě 2-(-10 htn.% s přídavkem až 1 hm.% mletého mastku. Činidlo je nositelem chemického detoxikačního anebo desinfekčního účinku emulze. Smícháním emulgačního oleje s vodnou chlornanovou suspensí vzniká tzv. obrácená emulze typu „voda v oleji“, která se vyznačuje specifickou strukturou a výhodnými vlastnostmi. Je to dvoufázová disperse, jejíž kontinuální fází tvoří organická rozpouštědla a dispersní fází je vodný roztok chemického Činidla. Obě táze jsou stabilizovány povrchově aktivními emulgátory. Ke stabilizací emulze přispívají i jemně dispergované nerozpustné Částice (převážně uhličitanu vápenatého), které jsou doprovodnými příměsmi chlornanu vápenatého, a částice mletého mastku.

Vznik žádoucí specifické struktury obrácené emulze je podmíněn jak optimální volbou jednotlivých komponent oleje, tj. organických rozpouštědel a emulgátorů s vhodnou hodnotou parametru HL13, lak i vlastnostmi vodné chlomanové suspense (elektrolyt s jemně dispergovanými nerozpustnými částicemi).

Emulgační olej, jakožto směs organických rozpouštědel s povrchově aktivními emulgátory, převážně obsahuje mastné estery karboxylových kyselin a alkoholy. V porovnání s dosavadními řešeními má tedy emulgační olej přednost v podstatně vyšší biologické odbourá telnosti.

Výhodou emulze s obsahem emulgačního oleje uvedeného složení je to, že velmi dobře ·· • · « • · · ·· · · smáčí všechny běžíte povrchy techniky a má i vhodné tokové vlastnosti (lixotropní chováni), diky nimž dobře ulpívá na lúadkých a svislých površích. Je dostatečně stabilní a tím dává předpoklady k tomu, aby na dekontaminovaný povrch účinné působila po celou dobu, která je potřebná k dosažení požadovaného stupně detoxikace anebo desiníěkce.

Zvolená organická rozpouštědla zlepšují rozpustnost kapiček lipofilních toxických látek, vč. jejich „zahuštěných“ receptur, přítomných na kontaminovaných površích. Zvyšuji také schopnost emulze jednak extrahovat toxické látky ze struktury kontaminovaných materiálů, jednak penetrovat do podpovrchových vrstev těchto materiálů. Umožňují tak hloubkovou dekontaminaci.

Tím, že vnější fází emulze, která přichází do bezprostředního kontaktu s povrchem dekontaminovaného materiálu, je směs neagresivních organických rozpouštědel, je snížena i materiálová agresivita vodné chlornanové složky emulze.

Příklady provedení vynálezu

Emulgační olei se připraví smícháním a homogenizací navážených či odměřených komponent. Vynález blíže objasňují uvedené příklady složení alternativních receptur dekontaminaěního oleje.

Příklad 1

Pro přípravu 1 litru navrhovaného emulgačního oleje se použije:

292,5 obj. dílů n-amylacetatu

292,5

180

67,5 obj. dílů n-buíylpropionatu obj. dílů ethyíbcnzoatu obj. dílů n-oktylalkoholu hm. dílů ethoxylovaného nonylfenolu obecného vzorce Ο^Ηι^Ατ-Ο-^ΗιΟ^Η, kde index n je roven 10

13,5 hm. dílů alkylsulfatu obecného vzorce Rⁱ²⁾-OSO₃'.Me\ ve kterém R⁽²’ značí alkyl o počtu uhlíkových atomů 1. 2, a Me⁺ značí sodný ion

13,5 hm. dílů alkylbenzensulfonatu obecného vzorce R^O)-(Ar)SO₃'.Me⁺, ve kterém R^0, značí alkyl o poctu uhlíkových atomů 11, a Me ^r značí sodný ion

11,25 lun. dílů octanu sodného • ·· · • · • · «

Pnklad2

Pro přípravu 1 litru navrhovaného emulgačního oleje se použije:

202.5 obj. dílů n-butylalcetatu

315 obj. dílů ethylbutyratu

225 obj. dílů n-propylbenzoatu obj. dílů n-oktylalkoholu hm. dílů ethoxylovaného nonvlfenolu obecného vzorce Γ^Ηΐρ-Ατ-Ο-ίΰ^Οΐ,,Η, kde index n je roven 10

13.5 hm. dílů alkvlsulfatu obecného vzorce R^{2)-OSO₃.Me⁺, ve kterém R^l2) značí alkyl o počtu uhlíkových atomů 13. a Me' značí sodný ion

13.5 hm. dílů alkylbenzensulfonatu obecného vzorce R^(3,-(Ar)SO₃’.Meý ve kterém R^(:,) značí alkyl o počtu uhlíkových atomů 11, a Me⁺ značí sodný ion

11,25 hm. dílů octanu sodného

Příklad 3

Pro přípravu 1 litru navrhovaného emulgačního oleje se použije:

360 obj. dílů n-amylacetatu

247.5 obj. dílů n-propylpropionatu

112.5 obj. dílů ethylbenzoatu

112.5 obj. dílů n-oktylalkoholu hm. dílů ethoxylovaného nonvlfenolu obecného vzorce CQHi9-Ar~O-(C₂H|O)_IiH, kde index /? je roven 9

7.5 hm. dílů alkylsuJfatu obecného vzorce R^UJ-OSO₃.Meý ve kterém R⁽²’ značí allyl o počtu uhlíkových atomů 14, a Me⁺ značí sodný ion

19.5 hm. dílů alkylbenzensulfonatu obecného vzorce R^0,-(Ar)SO₃‘.Me⁺, ve kterém R^<3) značí alkyl o počtu uhlíkových atomů 11, a Me⁺ značí sodný ion

11,25 hra. dílů octanu sodného lad ,ί • · · · · · • ·

Pro přípravu 1 litin navrhovaného emulgačního oleje se použije:

360 obj, dílů n-butylacetatu

180 obj. dílů ethylbutyratu

202.5 obj. dílů n-butylbenzoatu obj. dílů n-oktylalkoholu hm. dílů ethosylovaného nonylfenolu obecného vzorce C9H₁₉-Ar-O-(C.2H4O\H, kde index n je roven 9

10,8 hm. dílů alkylsulíatu obecného vzorce R^-OSOý.Mek vq kterém R^<2) značí alkyl o poctu uhlíkových atomů 12, a Me⁺ značí sodný ion

16,2 hm. dílů alkylbenzensulfonatu obecného vzorce R^-lArjSOý.Me', ve kterém R^v” značí alkyl o počtu uhlíkových atomů 12, a Me značí sodný ion

11,25 hm. dílů octanu sodného

Příklad 5

Pro přípravu 1 litru navrhovaného emulgačního oleje se použije:

337.5 ohj. dílů n-amylacetatu

225 obj. dílů ethylbutyratu

180 obj. dílů methylbenzoalu obj. dílů n-okíy (alkoholu hm. dílů ethoxjdovaného nonylfenolu obecného vzorce (ΜΙ^-Ατ-Ο^ΟίΙ^Ο),,!! kde index o je roven 10

10,8 hm. dílů alkylsulíatu obecného vzorce R⁽²⁾-OSO₃'.Me⁺, ve kterém R^<2) značí alkyl o poem uhlíkových atomu 14, a Me⁺ značí sodný ion

16,2 hm. dílů alkylbenzensulfonatu obecného vzorce R⁽³⁾-(Ar)SO₃.Me⁺, ve kterém R⁽³⁾ značí alky! o počtu uhlíkových atomů 13, a Me⁺ značí sodný ion

11,25 hm. dílů octanu sodného

Dekontaminační emulze, která obsahuje emulgační olej podle tohoto vynálezu, přináší pro detoxtkaci a desinfekei techniky v praxi tyto výhody:

·· » 4 ♦ · • · «

·· ··· · » s požadovanou účinností zneškodňuje všechny typy potenciálně použitelných toxických látek a biologických prostředků na reálných površích techniky, vč. povrchů a materiálů, které nejsou odolné proti pronikání toxických látek do své struktury;

- při praktickém porovnání detoxikační a desinfekční účinnosti dekontaminační emulze se standardními směsmi, tj. chlomanovou či detergenčními směsmi ODS-4 a ODS-5, které jsou zavedeny do používání v Armádě ČR, prokázala emulsní směs na neresistentních površích vyšší dekontaminační účinnost vůči všem nebezpečným látkám. Jako testovací toxické látky byly použity 1,2,2-trimethylpropyl-methylfosfonoťluoridat, S-2-disopropylammoethyl-Oethylfosíbnothiolat, bis(2-chloreťhvl)sulfid. Jako testovací mikroorganismy byly použily kmeny Staphylococcus aureus Mau 43/60, Escherichia coli Ec 324/70, Pseudomonas aeruginosa Ps 79/70, Próteus vulgaris 9/46, Bacillus subtilis 4/42 a Candida albicans 49/64.

Za standardních zkušebních podmínek bylo s použitím směsi dosaženo požadovaných hodnot pro přípustnou zbytkovou kontaminaci vnějších povrchů techniky.

Průmyslová využitelnost

Vynález lze využít v celé řadě oblastí, např, ve vojenství, zemědělství, stavebnictví v dopravě, k ochraně životního prostředí a všude tam, kde je nutno používat emulsní dekontaminační směs pro dekontaminaci, povrchů objektů, které jsou nebezpečně kontaminovány toxickými látkami a biologickými prostředky. Jeho využití bude výhodné v těch. aplikacích, ve kterých využití těch činidel, která obsahující biologicky obtížněji odbouratelné aromatické uhlovodíky, není z ekologických důvodů přípustné.

Claims

1. Emulgační olej v y z n a č u j í c í se ί i nt, že obsahuje 9 až 16 objemových dnu n-butylacetatu nebo n-amylacetatu, 8 až 14 objemových dílů ethylbutyratu nebo n-propvlpropionatu nebo n-butylpropionatu, 3 až 5 objemových dílů n-oktylalkoholu, 5 až 10 objemových dílů methylbenzoatu nebo ethvlbenzoatu nebo n-propylbenzoatu nebo n-butylbenzoatu, 4 hmotnostní díly ethoxylovaného nonylřenolu obecného vzorce C₉Hi9“ArO(C₂Il4O)_nH, kde index n je roven devět až deset, 0,35 až 0,6 hmotnostních dílů alkylsulfatu obecného vzorce R⁽²⁾-OSO₃'.Me⁺, ve kterém R⁰⁾ značí alkyl o počtu uhlíkových atomu 12 až 14, a Me⁺ značí sodný ion, 0,6 až 0,9 hmotnostních dílů alkylbenzensulfonaiu obecného vzorce R^ArjSOý.Meý ve kterém R^!3) značí alkyl o poctu uhlíkových aiomů 11 až 13, a Me⁺ značí sodný ion, 11,25 hmotnostních dílů octanu sodného.