ES2559819T3 - Emulsiones para la eliminación y la prevención de depósitos - Google Patents

Emulsiones para la eliminación y la prevención de depósitos Download PDF

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Markus Broecher
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Abstract

Una emulsión de limpieza acuosa que comprende: (a) un componente hidrófobo H1 seleccionado del grupo que consiste en las siguientes categorías: (i) hidrocarburos de terpeno de C10 o C15 alifáticos; (ii) terpenoides de C10 o C15 alifáticos; (iii) hidrocarburos de C15-C40 alifáticos y (iv) ésteres de alquilo de C1-C30 de ácido carboxílico de C6-C30; (b) un componente hidrófobo H2 seleccionado del grupo que consiste en las siguientes categorías: (iii) hidrocarburos de C20-C40 alifáticos; (iv) ésteres de alquilo de C1-C30 de ácido carboxílico de C6-C30; (v) hidrocarburos de C6-C19 alifáticos; (vi) terpenoides de C10 o C15 aromáticos; (vii) terpenoides de C20, C25, C30 o C35 alifáticos o aromáticos; (viii) aceites esenciales, animales o vegetales; y (ix) aceites de silicio; con la condición de que H1 y H2 no sean ambos seleccionados de la categoría (iii) ni sean ambos seleccionados de la categoría (iv); (c) un emulsionante E1 que tiene un valor de HLB de 4 ± 2; (d) un emulsionante E2 que tiene un valor de HLB de 9 ± 2 y (e) opcionalmente, un emulsionante E3 que tiene un valor de HLB de 16 ± 4.

Description

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octeno, 4-octeno, 5-etiliden-2-norborneno, 5-vinil-2-norborneno, 1,8-nonadieno, 1-isopropil-1-ciclo-hexeno, alilciclohexano, 1-noneno, 4-noneno (C9); dipenteno, 1,5,9-decatrieno, 2,6-dimetil-2,4,6-octatrieno, alcanfeno, mirceno, ocimeno, 1,9-decadieno, vinilciclooctano, 1-deceno, 2-metil-1-noneno, 3,7-dimetil-1-octeno, 5-deceno (C10); 1-undeceno (C11); 1,2,4-trivinilciclohexano, 1-dodeceno, 2-metil-1-undeceno (C12); 1-trideceno (C13) ; 1-tetradeceno,
5 7-tetradeceno (C14); γ-humuleno, 1-pentadeceno (C15); 1,15-hexadecadieno, 1-hexadeceno (C16); 1-heptadeceno (C17); 1-octadeceno (C18); 1-nonadeceno, 2-metil-7-octadeceno (C19). Preferidas son parafinas líquidas tales como aceites blancos. Para evitar solapamientos, los hidrocarburos de terpeno de C10 o C15 alifáticos preferiblemente se excluyen de la categoría (iv).
Preferiblemente, la categoría (vi) comprende alcoholes de terpeno de C10 aromáticos. Ejemplos de alcoholes de terpeno de C10 aromáticos incluyen timol y carvacrol, los ingredientes principales del aceite de tomillo.
Preferiblemente, la categoría (vii) comprende tetranortriterpenoides, preferiblemente limonoides, particularmente azadiractina, un ingrediente del aceite de margosa.
15 Preferiblemente, la categoría (viii) comprende aceites esenciales, animales o vegetales seleccionados del grupo que consiste en aceite de Amyris, aceite de almendra, aceite de anís, aceite de bálsamo, aceite de albahaca, aceite de laurel, aceite de bergamota, aceite de abedul, aceite de alquitrán de abedul, aceite de pimienta negra, aceite de borraja, aceite de enebro, aceite de alcanfor blanco, aceite de cananga, aceite de cardamomo, aceite de semilla de zanahoria, aceite de casia, aceite de ricino, aceite de hoja de cedro, aceite de madera de cedro, aceite de semilla de apio, aceite de manzanilla, aceite de corteza de canela, aceite de hoja de canela, aceite de canela, aceite de citronela, aceite de Salvia sclarea, aceite de clavo, aceite de botón de clavo, aceite de hígado de bacalao, aceite de coñac, aceite de bálsamo de copaiba, aceite de cilantro, aceite de maíz, aceite de Mentha arvensis, aceite de coco, aceite de Costus, aceite de semilla de algodón, aceite de crotón, aceite de eneldo, aceite de eucalipto, eugenol,
25 aceite de hinojo, aceite de aguja de abeto, aceite de hígado de pescado, aceite de gálbano, aceite de ajo, aceite de jengibre, aceite de pomelo, aceite de madera de guayaco, aceite de yoyoba, aceite de manteca de cerdo, aceite de lavanda, aceite de limón, aceite de limoncillo, aceite de lima, aceite de linaza, aceite de Litsea cubeba, aceite ligústico, aceite de nuez de macadamia, aceite de mejorana, aceite de mandarina, aceite de pescado Lacha, aceite de mirra, aceite de margosa, aceite de nuez moscada, aceite de olíbano, aceite de oliva, aceite de cebolla, aceite de Opoponax, aceite de naranja, terpenos de naranjas, aceite de Osmanthus, aceite de perejil, aceite del pachulí, aceite de cacahuate, aceite de menta, aceite de petit-grain, aceite de hoja de pimenta, aceite de rosa, aceite de romero, aceite de cártamo, aceite de salvia, aceite de sándalo, aceite de sasafrás, aceite de ajonjolí, aceite de soja, aceite de hierbabuena, aceite de lavanda aspic, aceite de semilla de girasol, aceite de estragón, aceite del árbol del té, terpineol, aceite de trementina, aceite de tomillo, aceite de germen de trigo, aceite de gaulteria, aceite de ylang
35 ylang. Para evitar superposiciones, los hidrocarburos de terpeno de C10 o C15 alifáticos, los terpenoides de C10 o C15 alifáticos, los terpenoides de C10 o C15 aromáticos y los terpenoides de C20, C25, C30 o C35 alifáticos o aromáticos preferiblemente se excluyen de los aceites esenciales de categoría (viii); y los ésteres de alquilo de C1-C30 de ácido carboxílico de C6-C30 preferiblemente se excluyen de los aceites de origen animal o vegetal de la categoría (viii).
Preferiblemente, la categoría (ix) comprende aceites de silicio, preferiblemente aceites de silicio alcoxilados. Los aceites de silicio alcoxilados preferidos incluyen aceites de silicio etoxilados (EO) y propoxilados (PO). Preferiblemente tienen un contenido de EO dentro del intervalo de 1 a 55. Más preferiblemente de 15 a 35. El contenido preferido de PO estará dentro del intervalo de 1 a 85. Más preferiblemente de 20 a 50. Los aceites de silicio preferidos tienen un peso molecular promedio en peso dentro del intervalo de 1.000 a 100.000. Los aceites de
45 silicio preferidos tienen un punto de inflamación superior a 60 °C. Los aceites de silicio preferidos tienen un punto de turbidez por debajo de 30 °C.
En las realizaciones preferidas de la emulsión de limpieza,
-H1 se selecciona de la categoría (i) y H2 se selecciona de la categoría (iii); o -H1 se selecciona de la categoría (i) y H2 se selecciona de la categoría (iv); o -H1 se selecciona de la categoría (i) y H2 se selecciona de la categoría (v); o -H1 se selecciona de la categoría (i) y H2 se selecciona de la categoría (vi); o -H1 se selecciona de la categoría (i) y H2 se selecciona de la categoría (vii); o
55 -H1 se selecciona de la categoría (i) y H2 se selecciona de la categoría (viii); o -H1 se selecciona de la categoría (i) y H2 se selecciona de la categoría (ix); o -H1 se selecciona de la categoría (ii) y H2 se selecciona de la categoría (iii); o -H1 se selecciona de la categoría (ii) y H2 se selecciona de la categoría (iv); o -H1 se selecciona de la categoría (ii) y H2 se selecciona de la categoría (v); o -H1 se selecciona de la categoría (ii) y H2 se selecciona de la categoría (vi); o -H1 se selecciona de la categoría (ii) y H2 se selecciona de la categoría (vii); o -H1 se selecciona de la categoría (ii) y H2 se selecciona de la categoría (viii); o -H1 se selecciona de la categoría (ii) y H2 se selecciona de la categoría (ix); o -H1 se selecciona de la categoría (iii) y H2 se selecciona de la categoría (iv); o
65 -H1 se selecciona de la categoría (iii) y H2 se selecciona de la categoría (v); o -H1 se selecciona de la categoría (iii) y H2 se selecciona de la categoría (vi); o
-H1 se selecciona de la categoría (iii) y H2 se selecciona de la categoría (vii); o -H1 se selecciona de la categoría (iii) y H2 se selecciona de la categoría (viii); o -H1 se selecciona de la categoría (iii) y H2 se selecciona de la categoría (ix); o -H1 se selecciona de la categoría (iv) y H2 se selecciona de la categoría (v); o
5 -H1 se selecciona de la categoría (iv) y H2 se selecciona de la categoría (vi); o -H1 se selecciona de la categoría (iv) y H2 se selecciona de la categoría (vii); o -H1 se selecciona de la categoría (iv) y H2 se selecciona de la categoría (viii); o -H1 se selecciona de la categoría (iv) y H2 se selecciona de la categoría (ix).
10 Combinaciones preferidas de componentes hidrófobos H1 y componentes hidrófobos H2 incluyen combinaciones de ésteres alquílicos de ácido graso, preferiblemente ésteres metílicos de ácido graso, con aceites seleccionados del grupo que consiste en aceites esenciales, aceites animales y aceites vegetales.
Combinaciones particularmente preferidas de componentes hidrófobos H1 y componentes hidrófobos H2 se resumen 15 en la siguiente tabla:
H1
H2
parafina sólida
aceite de clavo
parafina sólida
eugenol
parafina sólida
aceite de margosa
parafina sólida
azaridactina
parafina sólida
aceite de tomillo
parafina sólida
timol
parafina sólida
carvacrol
parafina sólida
aceite de pino
parafina sólida
terpineol
parafina sólida
pineno
parafina sólida
cardineno
parafina sólida
parafina líquida
parafina sólida
aceite de naranja
parafina sólida
terpeno de naranja
parafina sólida
limoneno
parafina sólida
éster metílico de aceite de semilla de colza
parafina sólida
terpinoleno
parafina sólida
aceite de eucalipto
parafina sólida
aceite de silicio
terpeno de naranja
aceite de clavo
terpeno de naranja
eugenol
terpeno de naranja
aceite de margosa
terpeno de naranja
azaridactina
terpeno de naranja
aceite de tomillo
terpeno de naranja
timol
terpeno de naranja
carvacrol
terpeno de naranja
aceite de pino
terpeno de naranja
terpineol
terpeno de naranja
pineno
terpeno de naranja
cardineno
terpeno de naranja
parafina líquida
terpeno de naranja
éster metílico de aceite de semilla de colza
terpeno de naranja
terpinoleno
terpeno de naranja
aceite de eucalipto
terpeno de naranja
aceite de silicio
limoneno
aceite de clavo
limoneno
eugenol
limoneno
aceite de margosa
limoneno
azaridactina
limoneno
aceite de tomillo
limoneno
timol
limoneno
carvacrol
limoneno
aceite de pino
limoneno
terpineol
limoneno
pineno
limoneno
cardineno
H1
H2
limoneno
parafina líquida
limoneno
éster metílico de aceite de semilla de colza
limoneno
terpinoleno
limoneno
aceite de eucalipto
limoneno
aceite de silicio
terpineol
aceite de clavo
terpineol
eugenol
terpineol
aceite de margosa
terpineol
azaridactina
terpineol
aceite de tomillo
terpineol
timol
terpineol
carvacrol
terpineol
aceite de pino
terpineol
pineno
terpineol
cardineno
terpineol
parafina líquida
terpineol
éster metílico de aceite de semilla de colza
terpineol
terpinoleno
terpineol
aceite de eucalipto
terpineol
aceite de silicio
éster metílico de aceite de semilla de colza
aceite de clavo
éster metílico de aceite de semilla de colza
eugenol
éster metílico de aceite de semilla de colza
aceite de margosa
éster metílico de aceite de semilla de colza
azaridactina
éster metílico de aceite de semilla de colza
aceite de tomillo
éster metílico de aceite de semilla de colza
timol
éster metílico de aceite de semilla de colza
carvacrol
éster metílico de aceite de semilla de colza
aceite de pino
éster metílico de aceite de semilla de colza
terpineol
éster metílico de aceite de semilla de colza
pineno
éster metílico de aceite de semilla de colza
cardineno
éster metílico de aceite de semilla de colza
parafina líquida
éster metílico de aceite de semilla de colza
aceite de naranja
éster metílico de aceite de semilla de colza
terpeno de naranja
éster metílico de aceite de semilla de colza
limoneno
éster metílico de aceite de semilla de colza
terpinoleno
éster metílico de aceite de semilla de colza
aceite de eucalipto
éster metílico de aceite de semilla de colza
aceite de silicio
éster metílico de aceite de semilla de soja
aceite de clavo
éster metílico de aceite de semilla de soja
eugenol
éster metílico de aceite de semilla de soja
aceite de margosa
éster metílico de aceite de semilla de soja
azaridactina
éster metílico de aceite de semilla de soja
aceite de tomillo
éster metílico de aceite de semilla de soja
timol
éster metílico de aceite de semilla de soja
carvacrol
éster metílico de aceite de semilla de soja
aceite de pino
éster metílico de aceite de semilla de soja
terpineol
éster metílico de aceite de semilla de soja
pineno
éster metílico de aceite de semilla de soja
cardineno
éster metílico de aceite de semilla de soja
parafina líquida
éster metílico de aceite de semilla de soja
aceite de naranja
éster metílico de aceite de semilla de soja
terpeno de naranja
éster metílico de aceite de semilla de soja
limoneno
éster metílico de aceite de semilla de soja
terpinoleno
éster metílico de aceite de semilla de soja
aceite de eucalipto
éster metílico de aceite de semilla de soja
aceite de silicio
éster metílico de aceite de ricino
aceite de clavo
éster metílico de aceite de ricino
eugenol
éster metílico de aceite de ricino
aceite de margosa
éster metílico de aceite de ricino
azaridactina
éster metílico de aceite de ricino
aceite de tomillo
éster metílico de aceite de ricino
timol
H1
H2
éster metílico de aceite de ricino
carvacrol
éster metílico de aceite de ricino
aceite de pino
éster metílico de aceite de ricino
terpineol
éster metílico de aceite de ricino
pineno
éster metílico de aceite de ricino
cardineno
éster metílico de aceite de ricino
parafina líquida
éster metílico de aceite de ricino
aceite de narnaja
éster metílico de aceite de ricino
terpeno de naranja
éster metílico de aceite de ricino
limoneno
éster metílico de aceite de ricino
terpinoleno
éster metílico de aceite de ricino
aceite de eucalipto
éster metílico de aceite de ricino
aceite de silicio
terpinoleno
aceite de clavo
terpinoleno
eugenol
terpinoleno
aceite de margosa
terpinoleno
azaridactina
terpinoleno
aceite de tomillo
terpinoleno
timol
terpinoleno
carvacrol
terpinoleno
aceite de pino
terpinoleno
terpineol
terpinoleno
pineno
terpinoleno
cardineno
terpinoleno
parafina líquida
terpinoleno
aceite de naranja
terpinoleno
terpeno de naranja
terpinoleno
limoneno
terpinoleno
éster metílico de aceite de semilla de colza
terpinoleno
aceite de eucalipto
terpinoleno
aceite de silicio
Preferiblemente, la relación en peso relativa componente hidrófobo H1:componente hidrófobo H2 está dentro del intervalo de 50 a 1:50, más preferiblemente de 40:1 a 1:10, aún más preferiblemente de 30 a 1:1, incluso aún más preferiblemente de 20:1 a 2:1, lo más más preferiblemente de 15:1 a 3:1 y en particular de 10:1 a 4:1.
5 La emulsión de limpieza de acuerdo con la invención contiene por lo menos (c) emulsionante E1 que tiene un valor de HLB de 4±2 y (d) un emulsionante E2 que tiene un valor de HLB de 9±2. Opcionalmente, la emulsión además contiene (e) un emulsionante E3 que tiene un valor de HLB de 16±4. Los emulsionantes E1, E2 y opcionalmente el emulsionante E3 presente pueden ser, independientemente unos de otros, aniónicos, catiónicos o no iónicos.
10 En una realización preferida, el emulsionante E1 tiene un valor de HLB de 4±2, preferiblemente de 4±1, particularmente de ~3, ~4 o ~5. Ejemplos de emulsionantes E1 incluyen alcoholes alquílicos de C12-C18, p. ej., 1dodecanol, 1-tetradecanol, 1-hexadecanol o1-octadecanol. Preferiblemente, el contenido de emulsionante E1 está dentro del intervalo de 0,01 a 10 % en peso, más preferiblemente de 0,1 a 8,0 % en peso, aún más preferiblemente
15 de 0,5 a 7,0 % en peso, incluso aún más preferiblemente de 0,75 a 5,0 % en peso, lo más preferiblemente de 1,0 a 4,0 % en peso y en particular de 1,5 a 3,5 % en peso.
En otra realización preferida, el emulsionante E2 tiene un valor de HLB de 9±2, preferiblemente de 9±1, particularmente de ~8, ~9 o ~10. Ejemplos de emulsionantes E2 incluyen alcoholes alquílicos de C16-C18
20 polietoxilados y aceite de ricino polietoxilado. Preferiblemente, el contenido de emulsionante E2 está dentro del intervalo de 0,01 a 10 % en peso, más preferiblemente de 0,1 a 8,0 % en peso, aún más preferiblemente de 0,5 a 7,0 % en peso, incluso aún más preferiblemente de 0,75 a 5,0 % en peso, lo más preferiblemente de 1,0 a 4,0 % en peso y en particular de 1,5 a 3,5 % en peso.
25 En una realización preferida más, el emulsionante E3 tiene un valor de HLB de 16±4, preferiblemente de 16±3, más preferiblemente 16±2, aún más preferiblemente de 16±1, particularmente de ~15, 16, ~17, ~18, ~19 o ~20. Ejemplos de emulsionantes E3 incluyen alcoholes alquílicos de C16-C18 etoxilados, ocenol y alquilpolisacáridos. Preferiblemente, el contenido de emulsionante E3 está dentro del intervalo de 0,01 a 10 % en peso, más preferiblemente de 0,1 a 8,0 % en peso, aún más preferiblemente de 0,5 a 7,0 % en peso, incluso aún más
30 preferiblemente de 0,75 a 5,0 % en peso, lo más preferiblemente de 1,0 a 4,0 % en peso y en particular de 1,5 a 3,5 % en peso.
Otros emulsionantes adecuados son conocidos por el experto en la técnica. A este respecto, se puede hacer
referencia, p. ej., a H. Schubert, Emulgiertechnik, Behr, 1º ed., 2005.
Preferiblemente, el contenido global de todos los emulsionantes está dentro del intervalo de 5,0 a 15 % en peso, basándose en el peso total de la emulsión.
5 La emulsión de acuerdo con la invención puede comprender además otros ingredientes como inhibidores de la corrosión y agentes tensioactivos.
Preferiblemente, la emulsión no se utiliza en combinación con un agente antiespumante o se combina con un agente antiespumante en tal cantidad que la capacidad antiespumante del agente antiespumante no es suficiente para lograr el efecto antiespumante deseado en ausencia de la emulsión de acuerdo con la invención.
Preferiblemente, la emulsión de acuerdo con la invención comprende además un inhibidor de la corrosión. Los inhibidores de la corrosión son conocidos por el experto en la técnica. A este respecto, se puede hacer referencia, p.
15 ej., a Vedula, S. Sastri, Corrosion Inhibitors: Principles and Applications, Wiley, 1998 y Michael e Irene Ash, Handbook of Corrosion Inhibitors (Synapse Chemical Library), Synapse Information Resources, Inc. 2000. Preferiblemente, el inhibidor de la corrosión se selecciona del grupo que consiste en boratos de metal alcalino, molibdatos de metal alcalino, hidrocarbil triazoles, silicatos, morfolina, etilendiamina, piridina, pirrolidina y derivados de acetileno.
Preferiblemente, el contenido del inhibidor de la corrosión está dentro del intervalo de 0,01 a 5,0 % en peso, más preferiblemente de 0,05 a 1,0 % en peso y lo más preferiblemente de 0,1 a 0,5 % en peso, basándose en el peso total de la emulsión.
25 Las emulsiones acuosas, especialmente aquellas que contienen parafina, son propensas a descomponerse por medio de separación de fases. Por lo tanto, las emulsiones de limpieza que contienen parafina de la técnica anterior generalmente tienen una vida útil de solo 6 meses o menos.
Preferiblemente, la emulsión de acuerdo con la invención presenta una vida útil en condiciones ambientales de por lo menos 6 meses, más preferiblemente por lo menos 7 meses, aún más preferiblemente por lo menos 8 meses, incluso aún más preferiblemente por lo menos 9 meses, lo más preferiblemente por lo menos 10 meses y en particular por lo menos 11 o 12 meses. Un experto en la técnica conoce perfectamente los métodos adecuados para determinar la vida útil de las emulsiones. Preferiblemente, la vida útil se determina de acuerdo con la sección experimental.
35 Preferiblemente, la emulsión de acuerdo con la invención presenta actividad antimicrobiana hacia microorganismos formadores de biopelícula como Meiothermus silvanus. Preferiblemente, la emulsión no erradica los microorganismos, sino que solo inhibe su crecimiento.
Los métodos para estimar el crecimiento de los microorganismos en un cierto medio son conocidos por el experto en la técnica. Por ejemplo, el crecimiento de los microorganismos puede ser evaluado mediante un ensayo en una placa de microtitulación. En este ensayo, la actividad antimicrobiana de una sustancia puede evaluarse directamente comparando el crecimiento de los microorganismos en presencia de la sustancia con el crecimiento de los microorganismos, en ausencia de dicha sustancia. En consecuencia, diferentes sustancias antimicrobianas pueden
45 compararse directamente entre sí. La concentración de una especie formadora de biopelícula de color en una muestra puede determinarse directamente midiendo la absorbancia de la muestra a una longitud de onda específica.
En una realización preferida, el crecimiento de Meiothermus silvanus en un día en una muestra de agua blanca de una máquina de fabricación de papel que contiene 20 ppm de la emulsión es preferiblemente relativamente reducido por lo menos en un 0,2, 0,4, 0,6, 0,8, 1,0, 1,2, 1,4, 1,6, 1,8, 2, 4, 6, 8 o 10 %, más preferiblemente por lo menos por 12, 14, 16, 18 o 20 %, aún más preferiblemente por lo menos en un 22, 24, 26, 28 o 30 %, incluso aún más preferiblemente por lo menos en un 32, 34, 36, 38 o 40 % y lo más preferiblemente por lo menos en un 42, 44, 46, 48 o 50 %, en comparación con el crecimiento de Meiothermus silvanus en una muestra del agua blanca en ausencia de la emulsión.
55 Otro aspecto de la invención se refiere al uso de la emulsión descrita anteriormente para eliminar y/o impedir los depósitos en las superficies de los sistemas que contienen agua, preferiblemente de máquinas o partes de máquinas, preferiblemente para el procesamiento de material celulósico.
Preferiblemente, las máquinas o partes de máquinas son para la fabricación de pulpa, papel, cartón o cartulina. En una realización preferida, el sistema que contiene agua es un componente de una planta de fabricación de papel que se usa para alojar y transferir suspensiones acuosas de fibra para la fabricación de papel.
Preferiblemente, el sistema que contiene agua es un sistema de circuito.
65 Cuando se usa la emulsión de acuerdo con la invención, esta puede ser utilizada continuamente o por alimentación
a intervalos.
Preferiblemente, la superficie es de un componente seleccionado del grupo que consiste en tamices, tamices de secado, fieltros, filtros, membranas, tanques, recipientes, torres, tuberías, tubos, válvulas, sellos, juntas, duchas, 5 canales, cajas de cabeza, marcos, andamios, bombas, refinadores, despulpadoras, unidades de flotación, rodillos, cilindros y cables.
Las emulsiones que se han de usar de acuerdo con la invención son sorprendentemente más adecuadas como limpiadores o agentes que tienen una acción de impregnación contra las impurezas, tales como adhesivos, resinas, ceras, grasas y/o tienen una acción repelente de betún en cualquier sitio de las máquinas de fabricación de pulpa, papel y cartón.
Las emulsiones pueden usarse de acuerdo con la invención en la superficie de las unidades, en particular en el tratamiento de las unidades de la sección húmeda de las máquinas y/o de las unidades en la sección de secado.
15 Las emulsiones pueden usarse de acuerdo con la invención mientras la máquina está funcionando (en línea) o mientras la máquina está parada (sin conexión). Cuando la máquina está parada, es preferible que el tiempo de residencia de la emulsión en las superficies sea de varios segundos a varios minutos. La emulsión puede ser usada en el movimiento de retorno del cable, y el cable opcionalmente es inflado con aire antes de su contacto con la banda de papel.
Las emulsiones pueden usarse de acuerdo con la presente invención como tales, o después de dilución con agua y/ disolventes, preferiblemente agua. En general, el agua que tiene temperaturas de 5 °C a 80 °C, preferiblemente de 20 °C a 50 °C, se usa para este propósito. Preferiblemente, la emulsión se usa en dilución acuosa a una
25 concentración de 0,001-50 % en peso, más preferiblemente de 0,1-20 % en peso.
De acuerdo con una realización preferida, la cantidad añadida de las cantidades de emulsiones asciende a 1-200 ppm, más preferiblemente 5-100 ppm, más preferiblemente 10-50 ppm, respecto al sistema de transporte de agua total.
La emulsión diluida puede aplicarse de manera deseada, preferiblemente a través de un tubo de aspersión provisto de boquillas de chorro plano que tienen una región de aspersión superpuesta. En el caso de plantas de limpieza de alambre, la emulsión puede agregarse al agua de lavado.
35 Debido a la acción de los agentes que se usarán de acuerdo con la presente invención, las impurezas pegajosas pierden su adherencia y son liberadas de la superficie de las unidades, ya sea automáticamente o cuando son rociadas con agua y son eliminadas.
En una realización más preferida de la invención, el sistema que contiene agua se selecciona del grupo que consiste en efluentes de aguas residuales; sistemas de purificación de membrana; unidades de filtración de ósmosis inversa; unidades de ultrafiltración; filtros de arena; sistemas generadores de vapor; calderas; intercambiadores de calor; condensadores evaporadores; torres de enfriamiento; sistemas de agua de enfriamiento; sistemas de enfriamiento cerrados; lavadoras de aire; dispositivos de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC); pasteurizadores; esterilizadores; motores; plantas de biodiesel; separadores de aceite; dispositivos médicos; y dispositivos para el
45 procesamiento de alimentos.
El sistema que contiene agua como tal puede seleccionarse del grupo especificado anteriormente, o el sistema que contiene agua puede ser un componente de un aparato, dispositivo, unidad o sistema especificado anteriormente.
En una realización preferida, la emulsión de acuerdo con la invención, se usa para eliminar y/o evitar depósitos de las superficies de las membranas. En una realización preferida, las membranas son de ósmosis inversa, p. ej., en cocinas, hospitales, refinerías, plantas de energía, producción de alimentos, instalaciones de fabricación de semiconductores, instalaciones de fabricación de productos farmacéuticos, naves espaciales tripuladas, veleros, etc. Las membranas también pueden usarse en electrodiálisis. En otra realización preferida, las membranas son para
55 biorreactores de membrana.
La ósmosis inversa es cada vez más la tecnología de elección para muchas aplicaciones de tratamiento de aguas residuales. La ósmosis inversa se usa para crear agua potable de pozos y de agua de mar. Se usa para obtener agua de alta pureza para procesos industriales especializados como la fabricación de productos farmacéuticos y semiconductores. En los últimos años, la ósmosis inversa también ha aumentado su cuota de mercado en el pretratamiento de agua de alimentación de calderas. Las aplicaciones preferidas incluyen el tratamiento de agua de enfriamiento en estaciones de energía con el fin de reducir el consumo de agua y descarga de aguas residuales contaminadas, el tratamiento de efluentes de pulpa y papel para la recuperación de agua y recuperación química, el tratamiento de aguas de drenaje de minas de carbón para lograr cero agua de descarga y producir agua potable y 65 subproductos químicos, el tratamiento de los efluentes de conversión de uranio para facilitar la recuperación de uranio y producción de aguas residuales satisfactoriamente segura, la desalación de agua de drenaje agrícola para
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grandes para reciclar el agua de nuevo a líquido para su reutilización. Para conservar energía y capacidad de enfriamiento en plantas químicas y otras plantas, los intercambiadores de calor de cambio de fase regeneradores se pueden usar para transferir calor de una corriente que necesita ser enfriada a otra corriente que necesita ser calentada, tal como el enfriamiento del destilado y el precalentamiento de alimentación de la caldera. El término
5 “intercambiador de calor de cambio de fase” también puede referirse a los intercambiadores dé calor que contienen un material dentro de su estructura que tiene un cambio de fase. Este suele ser de una fase sólida a líquida debido a la pequeña diferencia de volumen entre estos estados. Este cambio de fase actúa en forma efectiva como un amortiguador porque se produce a una temperatura constante, pero permite que el intercambiador de calor acepte calor adicional. Un ejemplo en donde esto se ha investigado es para su uso en electrónica de aviones de alta potencia.
Preferiblemente, el intercambiador de calor de cambio de fase es un condensador seleccionado del grupo que consiste en sistemas de enfriamiento de evaporación, condensadores de evaporación, condensadores enfriados por agua, enfriadores en seco, enfriadores de evaporación, torres de enfriamiento y enfriadores de fluidos industriales de 15 evaporación. Estos intercambiadores de calor son conocidos por el experto en la técnica. Para más detalles, puede consultarse p. ej., S. Kakac et al., Heat Exchangers: Selection, Rating and Thermal Design, CRC; 2ª edición, 2002;
R.K. Shah, Fundamentals of Heat Exchanger Design, Wiley; 1ª. edición, 2002; J.E. Brumbaugh, Audel HVAC Fundamentals, Air Conditioning, Heat Pumps and Distribution Systems, Audel; 4ª subedición, 2004; y S. Kakac, Boilers, Evaporators, and Condensers, Wiley-lnterscience; 1ª edición, 1991.
Preferiblemente, una torre de enfriamiento es un dispositivo cuya finalidad principal es enfriar un fluido, generalmente agua, por contacto directo entre ese fluido y una corriente de gas, normalmente aire. Preferiblemente, un condensador de evaporación es un dispositivo cuya finalidad principal es enfriar un líquido al hacer pasar ese fluido a través de un intercambiador de calor que es enfriado por contacto con otro fluido, generalmente agua, que
25 pasa a través de una corriente de aire.
Se ha encontrado sorprendentemente que la emulsión de acuerdo con la invención puede usarse ventajosamente para eliminar y/o prevenir depósitos de la superficie de los intercambiadores de calor, preferiblemente intercambiadores de calor de cambio de fase, más preferiblemente condensadores, lo más preferiblemente condensadores de evaporación.
En otra realización preferida, la emulsión de acuerdo con la invención se usa para eliminar y/o prevenir depósitos de las superficies de sistemas de generación o calderas de vapor. Se ha encontrado sorprendentemente que la emulsión de acuerdo con la invención puede usarse ventajosamente para eliminar y/o prevenir depósitos de la
35 superficie de sistemas de generación de vapor o calderas.
Otro aspecto de la invención se refiere a un método para eliminar y/o prevenir depósitos de superficies de sistemas que contienen agua, preferiblemente de máquinas o partes de máquinas, preferiblemente para el procesamiento de material celulósico, que comprende la etapa de tratar una superficie, preferiblemente una superficie de una máquina
o una pieza de una máquina, con la emulsión de acuerdo con la invención. Preferiblemente, el sistema que contiene agua es un componente de una planta de fabricación de papel que se utiliza para alojar y transferir suspensiones acuosas de fibra para la fabricación de papel. El método para eliminar y/o prevenir depósitos de las superficies de los sistemas que contienen agua comprende el paso de tratar las superficies con la emulsión de acuerdo con la invención. Preferiblemente, el método comprende el paso de diluir la emulsión con agua antes de tratar las
45 superficies.
En una realización preferida, la emulsión de acuerdo con la invención se usa para prevenir la formación de depósitos en un sistema que contiene agua de una máquina de fabricación de papel. Preferiblemente, la emulsión se agrega al agua blanca de la máquina de fabricación de papel.
Preferiblemente, la emulsión se utiliza a una dosis como máximo de 2000 g/t (producto/papel), más preferiblemente como máximo de 1750 g/t (producto/papel), aún más preferiblemente como máximo de 1500 g/t 15 (producto/papel), incluso aún más preferiblemente como máximo de 1250 g/t (producto/papel), aún más preferiblemente como máximo de 1000 g/t (producto/papel) y en particular como máximo de 750 g/t o como máximo de 700 g/t (producto/papel).
55 Se ha encontrado sorprendentemente que las dosis anteriores de la emulsión añadida al agua blanca de una máquina de fabricación de papel, es suficiente para evitar la formación de depósitos y/o espuma durante por lo menos 5 días, más preferiblemente por lo menos 10 días, aún más preferiblemente por lo menos 15 días, incluso aún más preferiblemente por lo menos 20 días, lo más preferiblemente por lo menos 25 días y en particular 30 días.
El experto en la técnica conoce perfectamente el significado del término “tratamiento”. Para él propósito de la descripción, el término "tratamiento" incluirá contacto, adición, pulverización, vertido, baño, inmersión, recubrimiento y similares. Tratamiento también puede incluir la acción mecánica, como frotación, cepillado, cepillado con alambre, chorro con granalla y similares. La duración del tratamiento depende de las circunstancias individuales.
65 Dependiendo del tipo de depósito, los tiempos de exposición pueden variar de unos pocos segundos a varios minutos o incluso horas. Las condiciones adecuadas pueden ser reveladas por experimentación de rutina.
Otras realizaciones preferidas del método de acuerdo con la invención se harán evidentes a partir de la descripción de los otros aspectos de la invención antes mencionados.
Ejemplos
5 Los siguientes ejemplos ilustran adicionalmente la invención pero no deben considerarse como limitantes de su alcance.
Ejemplo 1
10 Se prepararon las siguientes emulsiones de limpieza comparativas:
[% en peso]
C-1 C-2 C-4 C-5 C-6
agua
> 70 >70 < 50 > 70 > 70
H1
parafina sólida aprox. 10 - - - -
terpeno de naranja
- aprox. 15 aprox. 50 aprox. 10 -
H2
adipato de dibutilo - - - - aprox. 10
E1
hexadecanol < 2 - - <1 -
alcohol graso (C12-C18), etoxilado
- < 2 < 2 - -
E2
aceite de ricino, etoxilado - <10 <10 aprox. 10 <10
alcohol graso (C16-C18), etoxilado
< 5 - - - -
E3
alcohol oleílico, etoxilado (HLB = 15) < 5 - - - -
alcohol oleílico, etoxilado (HLB = 15-20)
- <5 < 5 - -
Se prepararon las siguientes emulsiones de limpieza de acuerdo con la invención.
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[% en peso]
I-17 I-18 I-19 I-20 I-21 I-22 I-23 I-24
agua
>70 >70 >70 >70 >70 >70 >70 >70
H1
parafina sólida - - - - - - - -
terpeno de naranja
- - - - - - - -
éster alquílico de aceite vegetal 1
<10 <10 <10 <10 <10 - - -
éster alquílico de aceite vegetal 2
- - - - - <10 <15 <15
H2
pineno <5 - - - - - - <5
aceite de margosa
- <5 - - - - - -
aceite de tomillo
- - aprox. 5 - - - aprox. 5 -
parafina líquida
- - - <7,5 - - - -
parafina sólida
- - - - <7,5 <7,5 - -
E1
hexadecanol <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1
alcohol graso (C12-C18), etoxilado
<1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1
E2
aceite de ricino, etoxilado <10 <10 <10 <10 <10 <10 <10 <10
alcohol graso (C16-C18), etoxilado
<5 <5 <5 <5 <5 <5 <5 <5
E3
alcohol oleílico, etoxilado (HLB = 15) aprox. 1 aprox. 1 aprox. 1 aprox. 1 aprox. 1 aprox. 1 aprox. 1 aprox. 1
alcohol oleílico, etoxilado (HLB = 15-20)
<1 <1 <1 <1 <1 1 <1 <1
alquil polisacárido
- - - - - - - -
Aquellas emulsiones de limpieza que contienen parafina (ejemplo comparativo C-1 y ejemplos I-7 a I-15 de la invención) y, por lo tanto, que son especialmente propensas a la descomposición fueron sometidas a un ensayo de estabilidad a temperatura ambiente. A continuación se dan los resultados de la prueba.
Estabilidad a t.a.
1 mes
3 meses 6 meses 9 meses 12 meses 15 24
meses
meses
C-1
estable estable estable aparición de espumación y
partículas
estratificación
I-1
estable estable estable estable estable estable estable
I-2
estable estable estable estable estable estable estable
I-3
estable estable estable estable estable estable
I-4
estable estable estable estable estable estable
I-5
estable estable estable estable
I-6
estable estable estable estable
I-7
estable estable estable estable estable estable
I-16
estable estable estable estable estable estable
Como resultado, todas las emulsiones de limpieza de la invención que contienen una combinación de dos compuestos hidrófobos presentaron una mayor estabilidad durante la vida útil en comparación con el ejemplo
10 comparativo que contenía solo un compuesto hidrófobo.
Ejemplo 2:
La efectividad de las emulsiones de limpieza en la prevención de la formación de depósitos se probó por medio de
15 una prueba de ensayo de placa de microtitulación (prueba de MIITU). La prueba se llevó a cabo dos veces: primero con un cultivo puro de Meiothermus silvanus en agua de cable artificial esterilizada y en segundo lugar con un cultivo puro de Meiothermus silvanus en un filtrado claro de agua de cable de una máquina de fabricación de papel. Las muestras correspondientes que contenían únicamente Meiothermus silvanus (y no emulsión de limpieza) se incluyeron en la prueba de ensayo como referencia. Para cada muestra, la concentración de Meiothermus silvanus
20 se determinó mediante tinción con cristal violeta y midiendo la absorbancia a 595 nm.
Los resultados de la prueba de MIITU se ilustran en las Figuras 1 a 4.
Como puede verse claramente en las Figuras 1 a 4, las emulsiones de limpieza de la invención I-1 a I-4 e I-9 a I-15
mostraron una mayor eficacia en la prevención de la formación de depósitos, en comparación con la emulsión de limpieza comparativa C-1 (Figura 1), C-5 (Figuras 2 y 4) y C-2 (Figura 3) .
Además, la actividad antimicrobiana de cada muestra se probó en un cribado biocida. Los ejemplos de la invención 5 se probaron en concentraciones de 20 ppm, 80 ppm y 160 ppm y ninguna de las emulsiones de limpieza de la invención probadas presentó un efecto destructor.
Ejemplo 3:
10 De acuerdo con el ejemplo 2, se realizó una prueba de ensayo en placa de microtitulación para evaluar la capacidad de la emulsión de limpieza de la invención I-16 para prevenir la formación de depósitos. La prueba se realizó con un cultivo puro de Meiothermus silvanus en agar R2A como caldo de cultivo bacteriano de nutrientes.
Los resultados se ilustran en las figuras 5 y 6. 15 Todos los resultados son promedios de 2 placas.
15 Como resultado, se puede ver que la emulsión de limpieza de la invención I-16 presenta una eficacia superior a la del estándar de la técnica (C-1 y C-2) contra Meiothermus silvanus en agar R2A.
Ejemplo 4:
20 En una máquina de cartón, en la que generalmente se utiliza como agente de control de depósitos la emulsión C-2 comparativa, se añadió en su lugar la emulsión I-16 de la invención, como se describe en el ejemplo 1, al agua blanca. La dosis se mantuvo a 400 g/t de (producto de papel).
25 Después de 36 días, la caja principal y sus tuberías corriente arriba no mostraron depósitos visibles excepto de material celulósico.
Al parecer, la presencia de la emulsión I-16 de la invención impidió la formación de depósitos. Además, la emulsión I-16 de la invención también mostró una mayor capacidad antiespumantes en comparación con la emulsión 30 comparativa C-2. Durante el período de estudio, apenas se observó la formación de espuma en la superficie del recipiente recolector de agua.
Posteriormente, se reanudó el tratamiento del agua blanca con emulsión comparativa C-2 como agente de control de depósitos. Después de 10 días más, la caja principal y sus tuberías corriente arriba se examinaron y nuevamente no 35 mostraron depósitos visibles excepto de material celulósico.
En resumen, el ejemplo I-16 de la invención mostró una mayor capacidad antiespumante en comparación con el ejemplo comparativo C-l, mientras que la eficacia en términos de control de depósito se mantuvo por lo menos al mismo nivel.
40
Ejemplo 5:
Después de una interrupción de limpieza de una máquina de fabricación de papel, se utilizó la emulsión I-16 de la invención como agente de control de depósitos. La dosis fue 700 g/t de (producto/papel). Los depósitos fueron
45 controlados con un sistema de muestras conocido (véase el documento WO 2006/097321) en la caja de agua blanca. Después de 6 días y 14 días, respectivamente, se extrajeron muestras y se analizaron de acuerdo con el documento WO/2006/097321. Los resultados mostraron cantidades de depósito muy bajas.
Como resultado del tratamiento con la emulsión I-16 de la invención, el sistema de abastecimiento fino no tuvo que 50 limpiarse durante el todo el período del ensayo y como consecuencia, se redujo el número de interrupciones.

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  1. imagen1
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