PL202289B1 - Środek przeciwpieniący - Google Patents

Abstract

. Środek przeciwpieniący zawierający węglowodory alifatyczne, addukty tlenków alkilenowych i utleniony wosk polietylenowy, znamienny tym, że zawiera 30-68,6 części wagowych mieszaniny węglowodorów alifatycznych o długości łańcucha alkilowego C8 - C27, 2-4 części wagowych utlenionego wosku polietylenowego, 5-53,6 części wagowych emulgatorów niejonowych będących produktem oksyetylenowania estrów metylowych kwasów tłuszczowych C16 - C22 średnio 3-6 molami tlenku etylenu, 0-2 części wagowych emulgatorów niejonowych będących produktem oksyetylenowania alkoholi tłuszczowych C16 - C22 średnio 18 molami tlenku etylenu, 0-5 części wagowych kwasów tłuszczowych C16 - C22, 0-15 części wagowych dioli polioksyalkilenowych o średniej masie cząsteczkowej około 2000, ewentualnie do 15 części wagowych ciekłych środków przeciwpieniących zawierających mieszaninę oleju silikonowego i amidów kwasów tłuszczowych, ewentualnie do 1 części wagowych silikonowych środków przeciwpieniących takich jak polidimetylosiloksany i ewentualnie do 1 części wagowych środka konserwującego.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest środek przeciwpieniący stosowany przede wszystkim jako składnik wodnych klejonek lateksowych, farb drukarskich, farb emulsyjnych, farb i lakierów wodorozcieńczalnych, w przemyśle celulozowym i w oczyszczalniach ścieków.

Zjawisko pienienia się cieczy, a zwłaszcza roztworów i emulsji wodnych występuje w wielu procesach technologicznych, szczególnie gdy ma miejsce ich napowietrzanie. Odpowiedzialne za to zjawisko są substancje powierzchniowo aktywne obniżające napięcie powierzchniowe na granicy faz.

W celu przeciwdziałania powstawania piany w technologicznych kąpielach wodnych lub w produktach finalnych stosuje się dodatek środków przeciwpieniących w postaci dobranych substancji lub ich kompozycji, korzystnie występujących w postaci ciekłej. Znane środki przeciwpieniące dla roztworów wodnych można zakwalifikować do czterech podstawowych grup:

1) grupa obejmująca zdefiniowane indywidua chemiczne. Są to przede wszystkim addukty tlenków alkilenowych i ich pochodne,

2) grupa obejmująca związki silikonowe (polisiloksany), występujące najczęściej w postaci emulsji wodnej,

3) grupa obejmująca emulsje wodne mieszanin związków lipofilowych, jak między innymi alkohole alifatyczne, węglowodory alifatyczne, kwasy tłuszczowe i ich pochodne oraz glicerydy kwasów tłuszczowych,

4) grupa obejmująca mniej lub bardziej złożone mieszaniny różnych typów związków chemicznych występujących w odpowiednio dobranej proporcji z dominującym udziałem adduktów tlenków alkilenowych oraz z udziałem związków lipofilowych i emulgatorów. Środki przeciwpieniące należące do tej grupy występują w postaci emulsji wodnej lub w postaci bezwodnych koncentratów zdolnych do tworzenia emulsji wodnej.

Środki przeciwpieniące winny spełniać określone wymogi użytkowe, odpowiednio do przewidywanego zastosowania. Przede wszystkim powinny charakteryzować się wysoką początkową efektywnością (skuteczne działanie przy małych dawkach) i zachowywać wysoką skuteczność działania w możliwie długim okresie czasu.

W przypadku mię dzy innymi farb i lakierów wodorozcień czalnych, farb drukarskich oraz klejonek lateksowych środek przeciwpieniący nie może wywierać negatywnego wpływu na parametry użytkowe wyrobów gotowych.

Z polskiego opisu patentowego nr 103 895 znany jest czteroskładnikowy ś rodek zapobiegający pienieniu się cieczy, składający się z anionowej substancji powierzchniowo czynnej, stanowiącej produkt przyłączenia tlenku alkilenowego do nasyconych lub nienasyconych kwasów tłuszczowych, wyższych alkoholi tłuszczowych, alkoholi alicyklicznych lub węglowodorów alifatyczno-aromatycznych. Drugim składnikiem środka są nierozpuszczalne w wodzie alkohole jednowodorotlenowe C8 - C18, względnie produkty reakcji tych alkoholi z tlenkami alkilenowymi lub też alkilofenoli lub nasyconych kwasów dwukarboksylowych z tlenkami alkilenowymi albo produkty reakcji kwasu tłuszczowego względnie alkoholu trój- do sześciowodorotlenowego z tlenkami alkilenowymi lub z glikolem propylenowym, jak również polioksyalkilaty amin. Trzecim składnikiem jest olej silikonowy, a czwartym woda.

Z belgijskiego opisu patentowego 611.104 znany jest środek przeciwpieniący dla wodnych roztworów klejonek lateksowych i farb drukarskich, którego głównym składnikiem (80-90%) jest produkt addycji tlenku etylenu i tlenku butylenu do gliceryny z dodatkiem emulgatorów niejonowych i ich estrów, a szczególnie z dodatkiem estrów kwasów C8 - C24, z oksyetylenowanymi i/lub oksypropylenowanymi alkoholami C8 - C24.

Z niemieckiego opisu patentowego DE 3.001.387 znany jest ś rodek przeciwpienią cy o szerokim zakresie zastosowań stanowiący emulsję wodną mieszaniny wyższych nasyconych alkoholi alifatycznych, wyższych węglowodorów parafinowych, kwasów tłuszczowych i ich pochodnych.

Z polskiego opisu patentowego 103 895 znany jest ś rodek zapobiegają cy pienieniu się cieczy stanowiący kompozycję wody i następujących składników: olej silikonowy, polioksyalkilaty alkiloamin, nierozpuszczalne w wodzie monoalkohole C8 - C24 oraz niejonowe substancje powierzchniowo czynne stanowiące produkt przyłączenia tlenku alkilenu do nasyconych lub nienasyconych kwasów tłuszczowych, lub wyższych alkoholi tłuszczowych, do alkoholi alicyklicznych lub do węglowodorów alifatyczno-aromatycznych, lub do nierozpuszczalnych w wodzie monoalkoholi C₈ - C₁₈, lub też alkilofenolu, lub do nasyconych kwasów dwukarboksylowych, albo do alkoholu trój- do sześciowodorotlenowego, lub glikolu polipropylenowego.

PL 202 289 B1

Z polskiego opisu patentowego 164 812 znany jest ś rodek przeciwpienią cy stanowią cy kompozycję składników występującą w postaci 40-65% emulsji wodnej, zawierającej 5-15 części wagowych mieszaniny alkoholi tłuszczowych C14 - C22, i emulgatorów niejonowych takich jak oksyalkilenowane średnio 5-8 molami tlenku etylenu alkohole tłuszczowe C14 - C22 i oksyalkilowany średnio 2,5-6 molami tlenku etylenu nonylofenol, 10-20 części wagowych oksypropylenowanego glikolu propylenowego o średniej masie cząsteczkowej 1500-3000, 3-10 części wagowych mydeł sodowych, potasowych lub aminowych kwasów tłuszczowych C14 - C22, 8-25 części wagowych węglowodorów aromatycznych oraz w uzupełnieniu do 100 części wagowych mieszaninę węglowodorów alifatycznych C8 - C40, w której frakcja C12 - C16 stanowi 12-35% wagowych a frakcja C24 - C26 stanowi 46-76% wagowych.

Z amerykań skiego opisu patentowego 3.697.436 znany jest ś rodek przeciwpienią cy dla przemysłu papierniczego zawierający: 15-20% wagowych glikolu polipropylenowego, 15-70% wagowych oleju mineralnego lub jego mieszaniny z alkoholem izopropylowym, 15-25% dioleinianu glikolu polietylenowego o masie cząsteczkowej 400, 7-14% dioleinianu glikolu polietylenowego o masie cząsteczkowej 600, 3-7% monooleinianu glikolu polietylenowego o masie cząsteczkowej 400.

Z polskiego opisu patentowego 169 151 znany jest ś rodek przeciwpienią cy zawierają cy 52-80 części wagowych mieszaniny węglowodorów alifatycznych zawierającej węglowodory o długości łańcucha alkilowego C8 - C27 i ewentualnie węglowodory alifatyczne o długości łańcucha alkilowego C28 - C40, 1-18 części wagowych węglowodorów aromatycznych zwłaszcza alkilobenzenów o długości łańcucha alkilowego C3 - C20, 1-10 części alkoholi alifatycznych takich jak izopropanol, izobutanol, n-butanol, izooktanol, 3-20 części emulgatorów niejonowych takich jak produkty oksyalkilenowania alkoholi tłuszczowych C14 - C20 średnio 3-8 molami tlenku etylenu, produkty oksyalkilenowania nonylofenolu i/lub oktylofenolu lub ich mieszaniny średnio 2,5-10 molami tlenku etylenu, 0,1-5 części stearynianu glinu, ewentualnie do 9,9 części wagowych oksypropylenowanego glikolu propylenowego o średniej masie cząsteczkowej 1600-2400, ewentualnie do 2,5 części wagowych ciekłych silikonowych środków przeciwpieniących ewentualnie zawierających krzemionkę koloidalną i/lub do 3 części wagowych eteru monoetylowego glikolu monoetylenowego.

Z polskiego opisu patentowego 182339 znany jest ś rodek przeciwpienią cy przeciwdziałają cy pienieniu roztworów wodnych składający się z 24,5-31% wagowych produktu addycji tlenku etylenu i tlenku propylenu do alkoholi tł uszczowych C16 - C22, przy czym suma ś rednich stopni poliaddycji tlenku etylenu i tlenku propylenu wynosi 15-22,2, 55,9-65% wagowych mieszaniny węglowodorów alifatycznych C16 - C32, 2,2-6,5% wagowych kwasów tłuszczowych C14 - C22, 2,75-3,27% wagowych produktów oksyalkilenowania średnio 6-7 molami tlenku etylenu kwasów tłuszczowych, korzystnie kwasów tłuszczowych nienasyconych C14 - C22, 0,36-0,5% wagowych produktów oksyalkilenowania średnio 6-7 molami tlenku etylenu monoglicerydów kwasów tłuszczowych zawierających 14-22 atomów węgla w łańcuchu alkilowym, 1,17-1,49% wagowych produktów oksyalkilenowania średnio 6-7 molami dwuglicerydów kwasów tłuszczowych zawierających 14-22 atomów węgla w łańcuchu alkilowym, 0,19-0,25% wagowych produktów addycji średnio 5-7 molami tlenku etylenu do gliceryny oraz 2,2-6,0% wagowych alkoholu 2-etyloheksylowego.

Celem wynalazku było opracowanie niedrogiego skutecznego i trwale działającego środka przeciwdziałającego pienieniu się wodnych roztworów, w których czynniki pianotwórcze są pochodzenia naturalnego lub sztucznego.

W trakcie badań nieoczekiwanie stwierdzono, że dzięki zastosowaniu nowych emulgatorów typu oksyetylenowanych estrów metylowych kwasów tłuszczowych otrzymuje się trwałe połączenie w jednej kompozycji składników nie wykazujących działania przecipieniącego w roztworach wodnych, na przykład emulsjach wodnych farb, klejonek lateksowych, a także w ściekach, ze składnikami tradycyjnych środków przeciwpieniących, uzyskując efekt synergizmu objawiający się spotęgowaną skutecznością działania przeciwpieniącego tak dobranej kompozycji.

Środek według wynalazku zawiera 30-68,6 części wagowych mieszaniny węglowodorów alifatycznych o długości łańcucha alkilowego C8 - C27, 2-4 części wagowych utlenionego wosku polietylenowego, 5-53,6 części wagowych emulgatorów niejonowych będących produktem oksyetylenowania estrów metylowych kwasów tłuszczowych C16 - C22 średnio 3-6 molami tlenku etylenu, 0-2 części wagowych emulgatorów niejonowych będących produktem oksyetylenowania alkoholi tłuszczowych C16 C22 średnio 18 molami tlenku etylenu, 0-5 części wagowych kwasów tłuszczowych C16 - C22, korzystnie kwasów tłuszczowych nienasyconych, 0-15 części wagowych dioli polioksyalkilenowych o średniej masie cząsteczkowej około 2000, ewentualnie do 15 części wagowych ciekłych środków przeciwpieniących stanowiących mieszaninę oleju silikonowego i amidów kwasów tłuszczowych, ewentualnie do

PL 202 289 B1 części wagowych silikonowych środków przeciwpieniących takich jak polidimetylosiloksany i ewentualnie do 1 części wagowych środka konserwującego.

Zaletą środka według wynalazku jest to, że w temperaturze otoczenia ma postać płynnej, jednorodnej oleistej cieczy, która po wprowadzeniu do roztworów lub emulsji (dyspersji) wodnych wyżej wymienionych układów i produktów przechodzi tam w postać emulsji wodnej. Taka korzystna cecha środka według wynalazku ułatwia jego stosowanie i przyczynia się zarazem do uzyskania oczekiwanych efektów aplikacyjnych.

P r z y k ł a d 1

Środek składa się z 68,6% wag. rafinowanego oleju mineralnego, 4% wag. utlenionego wosku polietylenowego, 5% kwasu nienasyconego tłuszczowego, 5% produktu oksyetylenowania estrów metylowych kwasów tłuszczowych z oleju rzepakowego średnio 3 molami tlenku etylenu, 15% środka przeciwpieniącego o nazwie handlowej Odpieniacz-D (firmy Naftochem Sp. z o.o.) stanowiącego mieszaninę oleju rafinowanego naftowego, amidu kwasu tłuszczowego, emulgatora i oleju silikonowego, 1% polidimetylosiloksanów i krzemoorganicznych kopolimerów, 1,4% produktu oksyetylenowania alkoholi tłuszczowych C16 - C22 średnio 18 molami tlenku etylenu.

Produkt stosuje się jako środek skutecznie likwidujący pianę i zapobiegający jej powstawaniu we wszystkich typach oczyszczalni ścieków.

P r z y k ł a d 2

Środek składa się z 68,6% wagowych rafinowanego oleju mineralnego, 4% wagowych utlenionego wosku polietylenowego, 5% kwasu nienasyconego tłuszczowego, 6,4% produktu oksyetylenowania estrów metylowych kwasów tłuszczowych z oleju rzepakowego średnio 6 molami tlenku etylenu, 15% środka przeciwpieniącego jak w przykładzie 1, zawierającego mieszaninę oleju rafinowanego naftowego, amidu kwasu tłuszczowego, emulgatora oraz oleju silikonowego, 1% polidimetylosiloksanów i krzemoorganicznych kopolimerów.

Produkt stosuje się jako środek skutecznie likwidujący pianę i zapobiegający jej powstawaniu we wszystkich typach oczyszczalni ścieków.

P r z y k ł a d 3

Środek składa się z 34,5% wagowych wysoko rafinowanego oleju mineralnego, 2% wagowych utlenionego wosku polietylenowego, 2% produktu oksyetylenowania alkoholi tłuszczowych C16 - C22 średnio 18 molami tlenku etylenu, 47,1% produktu oksyetylenowania estrów metylowych kwasów tłuszczowych z oleju rzepakowego średnio 3 molami tlenku etylenu, 14,2% dioli polioksyalkilenowych o średniej masie cząsteczkowej około 2000, oraz 0,2% środka konserwującego Kathon LXE.

Produkt stosuje się jako środek bardzo skutecznie i w małych dawkach zapobiegający powstawaniu piany w procesie otrzymywania farb dyspersyjnych, klejów i klejonek, w tym opartych na dyspersjach żywic akrylowych.

P r z y k ł a d 4

Środek składa się z 30% wagowych wysoko rafinowanego oleju mineralnego, 2% utlenionego wosku polietylenowego, 53,6% produktu oksyetylenowania estrów metylowych kwasów tłuszczowych z oleju rzepakowego ś rednio 6 molami tlenku etylenu, 14,2% dioli polioksyalkilenowych o ś redniej masie cząsteczkowej około 2000, oraz 0,2% środka konserwującego Kathon.

Produkt stosuje się jako środek bardzo skutecznie i w małych dawkach zapobiegający powstawaniu piany w procesie otrzymywania farb dyspersyjnych, klejów i klejonek, w tym opartych na dyspersjach żywic akrylowych.

Claims (2)

1. Środek przeciwpieniący zawierający węglowodory alifatyczne, addukty tlenków alkilenowych i utleniony wosk polietylenowy, znamienny tym, że zawiera 30-68,6 części wagowych mieszaniny węglowodorów alifatycznych o długości łańcucha alkilowego C8 - C27, 2-4 części wagowych utlenionego wosku polietylenowego, 5-53,6 części wagowych emulgatorów niejonowych będących produktem oksyetylenowania estrów metylowych kwasów tłuszczowych C16 - C22 średnio 3-6 molami tlenku etylenu, 0-2 części wagowych emulgatorów niejonowych będących produktem oksyetylenowania alkoholi tłuszczowych C16 - C22 średnio 18 molami tlenku etylenu, 0-5 części wagowych kwasów tłuszczowych C16 - C22, 0-15 części wagowych dioli polioksyalkilenowych o średniej masie cząsteczkowej około 2000, ewentualnie do 15 części wagowych ciekłych środków przeciwpieniących zawierających mieszaninę

PL 202 289 B1 oleju silikonowego i amidów kwasów tłuszczowych, ewentualnie do 1 części wagowych silikonowych środków przeciwpieniących takich jak polidimetylosiloksany i ewentualnie do 1 części wagowych środka konserwującego.

2. Środek według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera 0-5 części wagowych kwasów tłuszczowych C16 - C22 nienasyconych.