PL208149B1 - Sposób wytwarzania emulsji polietylenowej - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania emulsji polietylenowej przeznaczonej dla przemysłu metalurgicznego, hutniczego, wyrobów chemii gospodarczej, przemysłu budowlanego i innych.

Według znanych sposobów emulsje polietylenowe otrzymywane są przez wprowadzenie do wody o temperaturze zbliżonej do wrzenia stopionego wosku polietylenowego utlenionego zawierającego emulgatory i inne dodatki.

W opisie patentowym PL 66777 wosk emulgują cy otrzymany przez utlenienie powietrzem wosku polietylenowego z dodatkiem poliglikolu etylenowego do produktu o liczbie kwasowej 20-40 mg KOH/g, wymieszany następnie z alkoholem butylowym emulguje się w zalkalizowanej, zawierającej środki powierzchniowo czynne, wodzie o temperaturze 85-100°C. Tym sposobem można emulgować wosk polietylenowy wysoko utleniony, który posiada temperaturę topnienia do 100°C i małą twardość. Otrzymana emulsja posiada ograniczone zastosowanie ze względu na zawartość butanolu.

Według opisu patentowego PL 171092 niejonową emulsję polietylenową otrzymuje się przez zmieszanie w temperaturze 110-1300°C wosku polietylenowego utlenionego o temperaturze topnienia powyżej 100°C i liczbie kwasowej 10-20 mg KOH/g z 7-10 częściami wagowymi oksyetylenowanych 10-30 molami tlenku etylenu alkoholi tłuszczowych i oksyetylenowanych 3-12 molami tlenku etylenu alkilofenoli w ilości 0-8 części wagowych oraz neutralizację w temperaturze 110-130°C roztworem alkalli lub amin i rozcieńczenie wodą zdemineralizowaną do koncentracji 40% w taki sposób, by temperatura emulgowanej mieszaniny nie spadła poniżej 95°C, a następnie ogrzewając całość do temperatury 110-140°C homogenizuje się otrzymaną emulsję w tej temperaturze w czasie do 2 godzin. Otrzymana emulsja może być zastosowana tylko we włókiennictwie jako środek w kąpielach apreterskich i zmiękczających.

Z opisu patentowego 199 339 wynika moż liwość otrzymania emulsji polietylenowej z wosku polietylenowego polarnego w ilości 10-50 części wagowych z dodatkiem parafiny w ilości 0-20 części wagowych, który poddaje się reakcji z polioksyetylenoglikolem w ilości 0-20 części wagowych, z eterem nonylofenylopolioksyetylenoglikolowym w ilości 0,5-10 części wagowych i wodorotlenkiem sodu w ilości 0,05-1 części wagowych w temperaturze 100-140°C i pod ciśnieniem. W końcowej fazie dodaje się wodę w ilości 40-200 części wagowych w taki sposób, by temperatura mieszaniny nie była mniejsza od 95°C.

Unia Europejska wprowadziła ograniczenia dotyczące dopuszczalnego poziomu zawartości nonylofenolu i nonylofenolu oksyetylenowanego w dostępnych na rynku produktach piorących, przy obróbce tekstyliów i skóry oraz w wyrobach metalicznych, w miazdze i papierze, kosmetykach, a także w produktach pielę gnacyjnych.

Ograniczenia spowodowane są udowodnionym negatywnym wpływem tych substancji na ryby i inne kręgowce (wady wrodzone u potomstwa, zaburzenia hormonalne w cyklu płodności dorosłych osobników, a nawet zmiany DNA).

Biorąc pod uwagę wzrost globalnej produkcji chemikaliów i wszechobecne zanieczyszczenie środowiska konieczna była eliminacja nonylofenolu i nonylofenolu oksyetylenowanego w produktach rynkowych.

Celem wynalazku było opracowanie sposobu otrzymywania emulsji polietylenowej na bazie wosku polietylenowego polarnego, która mogłaby być stosowana jako składnik preparatów dla przemysłu metalurgicznego, hutniczego, włókienniczego, budowlanego, wyrobów chemii gospodarczej i innych, a której składniki nie stanowią zagrożenia dla środowiska.

Nieoczekiwanie okazało się, że możliwe było otrzymywanie niezawierającej nonylofenolu i nonylofenolu oksyetylenowanego emulsji polietylenowej o konkurencyjnych parametrach użytkowych.

Istota wynalazku polega na tym, że 100 części wagowych wosku polietylenowego polanego z dodatkiem 0-50 części wagowych parafiny poddaje się reakcji z polioksyetylenoglikolem w ilości 0-40 części wagowych, z oksyetylowanym alkoholem tłuszczowym w ilości 5-40 części wagowych i z wodorotlenkiem sodu w iloś ci 0,1-2 części wagowych w temperaturze 100-1400C i ciśnieniu 0,1-0,4 MPa przez 0,5-2 godziny, następnie wprowadza się 100-600 części wagowych wody w taki sposób, by temperatura mieszaniny nie była mniejsza od 90°C, przy czym po wprowadzeniu 30-100% przewidzianej ilości wody o temperaturze powyżej 50°C, mieszaninę ogrzewa się pod ciśnieniem 0,1-0,4 MPa do temperatury 110-140°C i homogenizuje się w tej temperaturze do 2 godzin, po czym stale mieszając, równomiernie wprowadza się pozostałą część wody o temperaturze otoczenia, w taki

PL 208 149 B1 sposób, aby całą wodę wprowadzić w czasie minimum 0,5 godziny, następnie otrzymaną emulsję schładza się do temperatury poniżej 350C.

Emulsja polietylenowa otrzymana sposobem według wynalazku o koncentracji 10-45% jest cieczą niezmieniającą swoich właściwości przez okres co najmniej 6 miesięcy. Emulsja daje stabilne roztwory z wodą twardą, a także z wodą o odczynie pH od 3,5 do 11,5.

P r z y k ł a d I.

Do reaktora wprowadza się 320 kg polarnego wosku polietylenowego, 65 kg alkoholu laurylowego polioksyetylowanego około 10 molami tlenku etylenu (Rokanol L10). 8 kg wodorotlenku sodu w postaci 50% roztworu wodnego i ogrzewa do temperatury 120°0 przy ciś nieniu 0,2 MPa. Po stopieniu zawartości reaktora włącza się mieszadło i całość miesza się do uzyskania jednorodnej mieszaniny. Następnie do otrzymanej mieszaniny wprowadza się 500 kg wody o temperaturze 95°C w taki sposób, aby temperatura nie spadła poniżej 100°C. Po wdozowaniu wody, zawartość reaktora ogrzewa się w temperaturze 120°C i ciśnieniu 0,2 MPa przez 1 godzinę. Następnie w czasie 10 minut równomiernie dozuje się 218 kg wody o temperaturze otoczenia i otrzymaną emulsję chłodzi się do temperatury poniżej 35°C. Emulsja jest płynną cieczą o koncentracji 35%, rozcieńczającą się bez ograniczeń w wodzie sanitarnej, w wodzie o odczynie kwaśnym i alkalicznym.

P r z y k ł a d II.

Do reaktora wprowadza się 200 kg polarnego wosku polietylenowego, 50 kg polioksyetylenoglikolu zawierającego około 32 moli tlenku etylenowego (Polikol 1500), 33 kg parafiny, 64 kg alkoholu tłuszczowego polioksyetylowanego około 18 molami tlenku etylenowego, 5,2 kg wodorotlenku sodu w postaci 50% roztworu wodnego i ogrzewa do temperatury 120°C przy ciśnieniu 0,2 MPa. Po stopieniu zawartości reaktora włącza się mieszadło i całość miesza się do uzyskania jednorodnej mieszaniny. Następnie do otrzymanej mieszaniny wprowadza się 500 kg wody o temperaturze 85°C w taki sposób, aby temperatura nie spadła poniżej 100°C. Po wdozowaniu wody, zawartość reaktora ogrzewa się w temperaturze 120°C i ciś nieniu 0,2 MPa przez 1 godzinę . Nastę pnie w czasie 15 minut równomiernie dozuje się 310 kg wody o temperaturze otoczenia i otrzymaną emulsję chłodzi się do temperatury poniżej 35°C. Emulsja jest płynną cieczą o koncentracji 30%, rozcieńczającą się bez ograniczeń w wodzie sanitarnej, w wodzie o odczynie kwaś nym i alkalicznym.

P r z y k ł a d III.

Do reaktora wprowadza się 300 kg polarnego wosku polietylenowego, 40 kg parafiny, 64 kg Rokanolu L10, 8,2 kg wodorotlenku sodu w postaci 50% roztworu wodnego i ogrzewa do temperatury 120°C przy ciśnieniu 0,2 MPa. Po stopieniu zawartości reaktora włącza się mieszadło i całość miesza się do uzyskania jednorodnej. Następnie do otrzymanej mieszaniny wprowadza się 800 kg wody o temperaturze 950°C w taki sposób, aby temperatura nie spadł a poniż ej 1000°C. Po wdozowaniu wody, zawartość reaktora ogrzewa się w temperaturze 120°C ciśnieniu 0,2 MPa przez 1 godzinę. Następnie w czasie 25 minut równomiernie dozuje się 828 kg wody o temperaturze otoczenia i otrzymaną emulsję chłodzi się do temperatury poniżej 350°C. Emulsja jest płynną cieczą o koncentracji 20%, rozcieńczającą się bez ograniczeń w wodzie sanitarnej, w wodzie o odczynie kwaśnym i alkalicznym.

P r z y k ł a d IV.

Do reaktora wprowadza się 320 kg polarnego wosku polietylenowego, 20 kg polioksyetylenoglikolu zawierającego około 100 moli tlenku etylenu, 64 kg eteru eteru polioksyetylowanego alkoholu tłuszczowego zawierającego około 10 moli tlenku etylenu, 8,2 kg wodorotlenku sodu w postaci 50% roztworu wodnego i ogrzewa do temperatury 120°C przy ciśnieniu 0,2 MPa. Po stopieniu zawartości reaktora włącza się mieszadło i całość miesza się do uzyskania jednorodnej mieszaniny. Następnie do otrzymanej mieszaniny wprowadza się 900 kg wody o temperaturze 90°C w taki sposób, aby temperatura nie spadła poniżej 100°C. Po wdozowaniu wody, zawartość reaktora ogrzewa się w temperaturze 120°C i ciśnieniu 0,2 MPa przez 1 godzinę. Następnie w czasie 20 minut równomiernie dozuje się 728 kg wody o temperaturze otoczenia i otrzymaną emulsję chłodzi się do temperatury poniżej 35°C. Emulsja jest płynną cieczą o koncentracji 20%, rozcieńczającą się bez ograniczeń w wodzie sanitarnej, w wodzie o odczynie kwaśnym i alkalicznym.

P r z y k ł a d V.

Do reaktora wprowadza się 200 kg polarnego wosku polietylenowego, 60 kg polioksyetylenoglikolu, 41 kg alkoholu tłuszczowego C12-C18 polioksyetylowanego około 10 molami tlenku etylenu 5 kg wodorotlenku sodu w postaci 50% roztworu wodnego i ogrzewa do temperatury 120°C, przy ciśnieniu 0,2 MPa. Po stopieniu zawartości reaktora włącza się mieszadło i całość miesza się do uzyskania

PL 208 149 B1 jednorodnej mieszaniny. Następnie do otrzymanej mieszaniny wprowadza się 500 kg wody o temperaturze 90°0 w taki sposób, aby temperatura nie spadła poniżej 100°C. Po wdozowaniu wody, zawartość reaktora ogrzewa się w temperaturze 120°C i ciśnieniu 0,2 MPa przez 1 godzinę. Następnie dodaje się 195 kg wody o temperaturze otoczenia i otrzymaną emulsję chłodzi się do temperatury poniżej 35°C. Emulsja jest płynną cieczą o koncentracji 30%, rozcieńczającą się bez ograniczeń w wodzie sanitarnej, w wodzie o odczynie kwaśnym i alkalicznym.

Claims (1)

1. Sposób wytwarzania emulsji polietylenowej z wosku polietylenowego polarnego, znamienny tym, że wosk polietylenowy polarny w ilości 100 części wagowych z dodatkiem parafiny w ilości 0-50 części wagowych poddaje się reakcji z polioksyetylenoglikolem w ilości 0-40 części wagowych z oksyetylowanym alkoholem tłuszczowym w ilości 5-40 części wagowych i wodorotlenkiem sodu w ilości 0,1-2 części wagowych w temperaturze 100-140°C i ciśnieniu 0,1-0,4 MPa przez 0,5-2 godziny, następnie wprowadza się wodę w ilości 100-600 części wagowych w taki sposób, by temperatura mieszaniny nie była mniejsza od 90°C, po wprowadzeniu 30-100% przewidzianej ilości wody o temperaturze powyżej 50°C, mieszaninę ogrzewa się do temperatury 110-140°C pod ciśnieniem 0,1-0,4 MPa i homogenizuje się w tej temperaturze do 2 godziny następnie wprowadza się pozostałą część wody o temperaturze otoczenia i otrzymaną emulsję schładza się do temperatury poniżej 35°C.