ES2202681T3 - Empleo de derivados grasos como aceite para lamparas. - Google Patents
Empleo de derivados grasos como aceite para lamparas.Info
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Abstract
LA PRESENTE INVENCION REIVINDICA EL EMPLEO DE DERIVADOS GRASOS CON UN PUNTO DE SOLIDIFICACION INFERIOR A 0 (GRADOS) C, UN INDICE DE YODO INFERIOR A 20 Y UNA TENSION SUPERFICIAL DE MAS DE 25 MN/M, COMO ACEITES DE LAMPARA Y ENCENDEDORES DE GRILL.
Description
Empleo de derivados grasos como aceite para
lamparas.
La invención se refiere al empleo de derivados
grasos con un punto de endurecimiento menor que 0ºC, un índice de
yodo por debajo de 20 y una tensión superficial de más de 25 mN/m
como aceites para lámparas.
Antes del establecimiento introducción de la
electricidad, los aceites para lámparas jugaban un gran papel, a
modo de ejemplo en los hogares, ya que habitualmente las lámparas de
petróleo servían como fuente de luz. Por lo tanto, el mayor número
de solicitudes de patente y publicaciones en este campo se remonta
hasta la segunda mitad del siglo XIX.
Una pluralidad de los más diversos aceites se
empleó como aceite para lámparas, a modo de ejemplo la GB 0002610
da a conocer un procedimiento para la obtención de aceites para
lámparas partiendo de aceites vegetales, como aceite de linaza o
aceite de sésamo. En este caso se trata de un procedimiento muy
costoso. Otras solicitudes de los años 1861 y 1870 comprenden
procedimientos para la purificación de aceite mineral [GB 0003175],
o bien petróleo [GB 0000709], para empleo como aceite para
lámparas. Otros desarrollos se orientaron a emplear aceites para
lámparas cuyos vapores debían actuar, a modo de ejemplo, como
desinfectantes [GB 0001487]. No obstante, la mayoría de solicitudes
se ocupó de diferentes procedimientos para la obtención de aceites
para lámparas a partir de aceite mineral, o bien petróleo.
Debido a la disponibilidad y del conveniente
precio se han impuesto aceites para lámparas a base de combustibles
fósiles, en especial basados en aceite mineral, y estos se emplean
aún actualmente de modo habitual. Una composición típica de los
aceites para lámparas a emplear actualmente se indica en
Deutschen Ärzteblatt 92, número 39, 1995 (55), según el cual
los aceites para lámparas están constituidos predominantemente por
n-alcanos homólogos de una longitud de cadena de 9 a
18 átomos de carbono. Se indican como representantes principales:
n-decano (15,8% en peso), n-undecano
(8,6% en peso), n-dodecano (23,6% en peso),
n-tridecano (38,2% en peso), así como
n-tetradecano (11,8% en peso). Las objeciones
toxicológicas con respecto a los aceites para lámparas que se
encuentran en el comercio se orientan al peligro de aspiración, y a
la neumonía debida a disolventes con secuencia del mismo. Por lo
tanto, precisamente en los últimos años se llegó a fuertes
discusiones sobre aceites para lámparas basados en aceite mineral
[Deutsches Ärzteblatt 1995 (35)] y de ello se produjo la
demanda de una modificación de la disposición de substancias
peligrosas. En el ámbito de la adaptación 22 al progreso técnico
(ATP), cuya base forman las Dangerous Substances Directives 67/548
EEC, estas substancias deberán llevar en el futuro, en lugar de la
identificación de peligro R 22 para el peligro de aspiración, la
caracterización R 65 ("nocivo para la salud, puede conducir a
daños pulmonares en el caso de ingestión"), así como además el
símbolo de peligro "Xn" (nocivo para la salud).
Por lo tanto, la compleja tarea de la presente
invención era reemplazar estos aceites para lámparas nocivos para
la salud por otros más inofensivos desde el punto de vista
sanitario, con mantenimiento simultaneo de las buenas propiedades
técnicas de aplicación, en especial una llama lo más exenta posible
de hollín. Simultáneamente, los aceites para lámparas debían
disponer de un color propio, así como olor propio lo más reducidos
posibles, y poder adaptarse de modo correspondiente a los deseos
del comprador de manera especialmente sencilla mediante adición de
substancias perfumantes y/o colorantes.
Es objeto de la invención el empleo de derivados
grasos con un punto de endurecimiento menor que 12ºC, un índice de
yodo por debajo de 20 y una tensión superficial mayor que 25 mN/m
como aceites para lámparas.
Sorprendentemente, ahora se descubrió que los
derivados grasos con un punto de endurecimiento menor que 0ºC, un
índice de yodo por debajo de 20 y una tensión superficial mayor que
25 mN/m, en especial ésteres de ácidos grasos, alcoholes grasos y/o
alcoholes de Guerbet, son extraordinariamente apropiados como
aceites para lámparas, y en este caso son simultáneamente
inofensivos para la salud. Estos se queman sin hollín, y mantienen
un comportamiento neutro de olor, simultáneamente no requieren
caracterización según las nuevas directrices.
Los derivados grasos a emplear según la invención
presentan preferentemente un color de menos de 100 APHA (= American
Public Health Association, véase Römpp, 9ª edición, página 1306,
índice de color), y por consiguiente son más bien incoloros. El
color propio reducido, así como un olor propio lo más reducido
posible, son criterios decisivos para aceptación, y posibilitan
adicionalmente la obtención de aceites para lámparas especialmente
adaptados a los deseos del comprador mediante adición de colorantes
y/o substancias perfumantes. Según el campo de empleo deseado se
puede ajustar la viscosidad de los derivados grasos mediante
adición de espesantes.
\newpage
En el sentido de la presente invención se debe
entender por derivados grasos glicéridos de ácidos grasos, así como
ésteres de ácidos grasos obtenidos a partir de los mismos,
alcoholes grasos y/o alcoholes de Guerbet, así como sus mezclas
industriales. En el sentido de la presente invención se emplean
preferentemente ésteres de ácidos grasos.
Los glicéridos de ácidos grasos a emplear como
materiales de partida según la invención pueden ser las habituales
grasas o aceites naturales animales o vegetales. A estos
pertenecen, a modo de ejemplo, aceite de palma, aceite de semillas
de palma, aceite de semillas de algodón, aceite de colza, aceite de
coco, aceite de cacahuete, aceite de oliva, aceite de linaza, aceite
de babassu, aceite de té, aceite de semillas de oliva, aceite de
meadowfoam, aceite de chaulmogra, aceite de cilantro, aceite de
soja, aceite de ricino, aceite de manteca, sebo vacuno, manteca de
cerdo, aceite de pescado, así como aceite de girasol y aceite de
colza de cultivo viejo y nuevo. Los componentes principales de estas
grasas y aceites son glicéridos de diversos tipos de ácidos grasos,
que contienen cantidades considerables de impurezas, como por
ejemplo compuestos aldehídicos, compuestos de fosfolípidos y ácidos
grasos libres. Estos materiales se pueden emplear directamente o
tras purificación previa. En algunos casos es especialmente
recomendable esterificar los ácidos grasos en una reacción
pre-conectada con alcoholes inferiores. Además de
los glicéridos de ácidos grasos naturales, se pueden emplear también
glicéridos de ácidos grasos sintéticos, que se obtienen, por
ejemplo, mediante esterificado de glicerina con ácidos grasos. En
este caso se deben entender por ácidos grasos ácidos carboxílicos
alifáticos de la fórmula (I),
(I)R^{1}CO-OH
en la que R^{1}CO representa un resto acilo
alifático, lineal o ramificado, con 6 a 24 átomos de carbono, y
representa 0 y/o 1, 2 ó 3 dobles enlaces. Son ejemplos típicos ácido
caprónico, ácido caprílico, ácido 2-etilhexanoico,
ácido caprínico, ácido laúrico, ácido isotridecanoico, ácido
mirístico, ácido palmítico, ácido palmoleico, ácido esteárico, ácido
isoesteárico, ácido oleico, ácido elaidico, ácido petrosélico,
ácido linoleico, ácido linolénico, ácido eleoesteárico, ácido
aráquico, ácido gadoleico, ácido behénico y ácido erúcico, así como
sus mezclas industriales, que se producen, por ejemplo, en la
disociación a presión de aceites y grasas naturales, en la
reducción de aldehídos a partir de la oxosíntesis de Roelen, o el
dimerizado de ácidos grasos insaturados. Como glicéridos de ácidos
grasos en el sentido de la presente invención se pueden emplear
tanto triglicéridos de ácidos grasos, como también los
correspondientes glicéridos parciales de ácidos grasos, como mono-
y
diglicéridos.
Se debe entender por alcoholes grasos alcoholes
alifáticos primarios de la fórmula (II),
(II)R^{1}OH
en la que R^{1} representa un resto
hidrocarburo alifático, lineal o ramificado, con 6 a 24 átomos de
carbono, y representa 0 y/o 1, 2 ó 3 dobles enlaces. Son ejemplos
típicos alcohol caprónico, alcohol caprílico, alcohol
2-etilhexílico, alcohol caprínico, alcohol laúrico,
alcohol isotridecílico, alcohol mirístico, alcohol cetílico,
alcohol palmoleico, alcohol esteárico, alcohol isoesteárico, alcohol
oleílico, alcohol elaidico, alcohol petrosélico, alcohol
linolílico, alcohol linolínico, alcohol eleoesteárico, alcohol
aráquico, alcohol gadoleico, alcohol behénico, alcohol erúcico y
alcohol brasídico, así como sus mezclas industriales, que se
producen, por ejemplo, en el hidrogenado a alta presión de ésteres
metílicos técnicos a base de grasas y aceites o aldehídos a partir
de la oxosíntesis de Roelen, así como en forma de fracción monómera
en el dimerizado de alcoholes grasos
insaturados.
En el ámbito de la presente invención se debe
entender por ésteres de ácidos grasos ésteres de los ácidos grasos
indicados en la fórmula (I) con alcoholes lineales o ramificados,
saturados o insaturados, con 1 a 20 átomos de carbono. No obstante,
también se pueden emplear ésteres de ácidos grasos con alcoholes
polivalentes, pudiéndose utilizar, además de glicerina, también
trimetilolpropano como componente alcohólico. Preferentemente se
emplean los ésteres de ácidos grasos con 8 a 18 átomos de carbono
con alcoholes con 1 a 8 átomos de carbono, en especial alcoholes
lineales con 1 a 4 átomos de carbono y/o ramificados con 3 a
átomos de carbono. De modo especialmente preferente se emplea éster
de metilo, 2-etilhexilo, etilo, butilo, isopropilo,
así como trimetilolpropano como componentes de ácidos grasos son
apropiadas en especial mezclas industriales de ácidos grasos según
la fórmula (I), así como, preferentemente, las fracciones de ácidos
grasos obtenidas a partir de aceites laúricos, en especial aceite
de palma, semillas de palma, sebo y/o coco. Es preferente el empleo
de un éster metílico con 12 a 18 átomos de carbono, en especial es
preferente el empleo de Edenor® E814, un éster
2-etilhexílico con 8 a 14 átomos de carbono, que se
distingue adicionalmente porque está clasificado en la clase de
peligro para el agua 0. Por lo demás, su viscosidad se puede
ajustar de modo extraordinario mediante adición de espesantes. Los
ésteres de ácidos grasos se indicados distinguen por su color propio
reducido, así como el olor propio reducido, simultáneamente se
puede modificar de manera extraordinaria mediante colorantes y
substancias perfumantes, y presentan una estabilidad de color
extraordinariamente elevada. Los ésteres de ácidos grasos muestran
una buena estabilidad de color también a temperatura elevada.
La condensación alcalina de alcoholes para dar
iso-alcoholes ramificados de peso molecular más
elevado se dio a conocer por primera vez Guerbet 1899. Machemer
representó en 1952 pasos esenciales de la reacción [véase
Angewandte Chemie 64, 213 (1952)]. Además del deshidrogenado
para dar cetona, en el que se elimina hidrógeno, y la condensación
aldólica, el crotonizado, en el que se elimina agua, es un paso
importante en el desarrollo de la reacción. Es estado de la técnica
un control de reacción a presión normal y una temperatura de
reacción de 240 a 260ºC. Los alcoholes ramificados obtenidos de
este modo se denominan alcoholes de Guerbet. Por el estado de la
técnica son conocidos entre tanto una pluralidad de procedimientos
adicionales, según los cuales se puede obtener alcoholes de
Guerbet. Según la invención se puede emplear también cualquier
mezcla de los derivados grasos indicados con un punto de
endurecimiento por debajo de 0ºC, preferentemente -5 y -40ºC, una
tensión superficial por encima de 25 mN/m -para la reducción del
peligro por aspiración- así como un índice de yodo por debajo de
20- para garantizar una formación de hollín lo más reducida posible.
Los derivados grasos a emplear según la invención son
preferentemente incoloros e inodoros.
En especial los ésteres de ácidos grasos
indicados son apropiados extraordinariamente como aceites para
lámparas, ya que se pueden incorporar muy bien substancias
perfumantes y colorantes, y poseen un olor propio
extraordinariamente reducido. Por lo demás, estos disponen de una
buena estabilidad de color también a temperaturas elevadas, y se
queman sin residuo. En algunos derivados grasos, en especial en el
caso de triglicéridos, como por ejemplo aceite de oliva, aceite de
linaza o también aceite de sésamo, se plantea el problema de una
llama que desprende bastante hollín, ya que el índice de yodo se
sitúa por encima de 20. Para el empleo según la invención, en estos
casos en necesario mezclar estos con otros derivados grasos y/o
reducir el índice de yodo mediante hidrogenado parcial.
Los agentes espesantes apropiados, a modo de
ejemplo, polisacáridos, en especial goma de xantano, goma de guar,
agar-agar, alginatos y tilosas, carboximetilcelulosa
e hidroxietilcelulosa, además de mono- y diésteres de
polietilenglicol, de mayor peso molecular, de ácidos grasos,
poliacrilatos, (por ejemplo Carbopole® de Goodrich o Synthalene® de
Sigma), poliacrilamidas, alcohol polivinílico y
polivinilpirrolidona, agentes tensioactivos, como por ejemplo
glicéridos de ácidos grasos etoxilados, ésteres de ácidos grasos
con polioles, por ejemplo pentaeritrita o trimetilolpropano,
etoxilatos de alcoholes grasos con distribución de homólogos
limitada o alquiloligoglucósidos. De modo especialmente preferente
se emplea polipropilenglicol como agente espesante. Se pueden
emplear los agentes espesantes en una cantidad de un 0 a un 25,
preferentemente un 5 a un 20% en peso, referido al derivado graso.
Según la invención, los aceites para lámparas presentan
preferentemente una viscosidad-determinada según
Höppler -de al menos 2, preferentemente al menos 4, y en especial
más de 7cStokes a 40ºC.
Como substancias perfumantes para la obtención de
aceites para lámparas con diferentes notas de olor se pueden
emplear aceites perfumados. Como aceites perfumados cítense, a modo
de ejemplo, los extractos de flores (lavanda, rosa, jazmín, neroli),
tallos y hojas (geranio, patchouli, petitgrain), frutas (anis,
cilantro, comino, enebro), cáscaras de frutas (bergamota, limón,
naranja), raíces (macis, angelica, apio, cardamono, costus, lirio,
cálamo), maderas (madera de sándalo, guayaco, cedro, rosa),
hortalizas e hierbas (estragón, lemongrás, salvia, tomillo), hojas
lineales y ramas (abeto, pino, pino mugo), resinas y bálsamos
(gálbano, elemin, benjuí, mirra, olíbano, opopónax). Además entran
en consideración materias primas animales, como por ejemplo
almizcle, civeto y castóreo. Como aceites perfumados sintéticos, o
bien semisintéticos, entran en consideración ambroxan, eugenol,
isoeugenol, citronelal, hidroxicitronelal, geraniol, citronelol,
acetato de geranilo, citral, ionona y metilionona. Además se pueden
emplear substancias perfumantes como se describen ya en la GB
0001679 del año 1855.
Se pueden emplear como colorantes las substancias
apropiadas y permitidas para fines cosméticos, como las que se
reúnen, a modo de ejemplo, en la publicación "Kosmetische
Färbemittel" de la comisión de colorantes de la sociedad
investigadora alemana, editorial Chemie, Weinheim, 1984, páginas
81-106. Habitualmente se emplean estos
colorantes en concentraciones de un 0,001 a un 0,1% en peso,
referido a la mezcla total.
Los ejemplos según la invención (B1 a B3) y
ejemplos comparativos (V1 a V3) se llevaron a cabo con los aceites
para lámparas indicados en la tabla 1. A tal efecto se introdujeron
respectivamente 20 ml de aceite en un tarro, se dotaron de una mecha
de 12,5 cm de longitud y se encendieron. Después de 20 minutos de
tiempo de combustión se apagó la llama. En la tabla significa am =
amarillento, ci = casi incoloro, i = incoloro y f = fuerte.
| Propiedades | V1 | V2 | V3 | 1 | 2 | 3 |
| Producto | A | B | C | D | E | F |
| Punto de endurecimiento [ºC] | Aprox.-8 | 6 | Aprox.-10 | Aprox.-5 | Aprox.-30 | Aprox.-25 |
| Color (líquido APHA) | am | ci(39 | am | ci(2o) | i (<5) | i (<5) |
| Coloración de llama | Amarilla clara | |||||
| Formación de hollín en el | f | f | f | apenas | apenas | apenas |
| caso de llama grande | ||||||
| Índice de yodo | 100-115 | 90-98 | 86-95 | 14-20 | <2 | <2 |
| Calentamiento del líquido [ºC] | 72 | 65 | 74 | 67 | 67 | 67 |
| Longitud de mecha [cm] | 9,5 | 9 | 10 | 10 | 10 | 10 |
| Consumo [g] | 7 | 6,2 | 6,3 | 6,9 | 6,0 | 6,1 |
| Olor de combustión | Nulo | |||||
| Viscosidad, 40ºC (cSt) | 2,9 | 4,8 | 7,3 | |||
| Tensión superficial, 40ºC [mN/m] | 27,3 | 26,6 | 27,1 | |||
| A) Edenor® MeSu | ||||||
| B) Ocenol® 90/95 V | ||||||
| C) Edenor® MePK 1805 | ||||||
| D) Edenor® MEPK 12-18 | ||||||
| E) Edenor® E 814 | ||||||
| F) Edenor® E 814 + 16% en peso de polipropilenglicol 2020. |
Claims (7)
1. Empleo de derivados grasos con un punto de
endurecimiento menor que 0ºC, un índice de yodo por debajo de 20 y
una tensión superficial mayor que 25 mN/M como aceites para
lámparas.
2. Empleo según la reivindicación 1,
caracterizado porque, en el caso de los derivados grasos, se
trata de ésteres de ácidos grasos, alcoholes grasos y/o alcoholes de
Guerbet.
3. Empleo según al menos una de las
reivindicaciones 1 y/o 2, caracterizado porque, en el caso
de los derivados grasos, se trata de ésteres de ácidos grasos, en
especial ésteres de ácidos grasos con 8 a 18 átomos de carbono con
alcoholes lineales y/o ramificados con 1 a 8 átomos de carbono.
4. Empleo según al menos una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque los aceites
para lámparas presentan un viscosidad de más de 2 cStokes a
40ºC.
5. Empleo según al menos una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque los derivados
grasos contienen adicionalmente espesantes.
6. Empleo según al menos una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque se emplea
polipropilenglicol como espesante.
7. Empleo según al menos una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque se añade
adicionalmente colorantes y/o substancias perfumantes a los
derivados grasos.
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