用于造纸工业的基于水包油乳液的消泡剂的制作方法_2

文档序号:9931975阅读:来源:国知局
3] 其他合适的组分(a)为不少于22个碳原子醇与&-C36羧酸的脂肪酯,例如褐煤蜡或 巴西棕榈蜡。
[0054]组分(a)的上述化合物(单独或者作为任意比例的组分(a)的一部分彼此的混合 物)可形成所述水包油乳液的油相。
[0055] 所述消泡剂乳液油相的任选组分(b)为C12_C22羧酸与一元至三元(^-(: 18醇的脂肪 酯的任意化合物。形成所述酯的基础的脂肪酸例如为月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、花 生酸和山嵛酸。优选使用棕榈酸或硬脂酸来制备所述酯。可使用一元&-& 8醇如甲醇、乙醇、 丙醇、丁醇、己醇、癸醇和硬脂醇,以及二元醇如乙二醇,或三元醇如甘油来酯化所述羧酸。 多元醇可完全或部分酯化。
[0056] 所述乳液的油相可额外由另一类水不溶性化合物(下文称为组分(c))形成。组分 (c)的化合物可占至多50重量%,基于所述消泡剂乳液油相的组分(a)和存在的话(b)。它们 可添加至在组分(a)下所述的化合物中,或者如果存在组分(b)的化合物,则添加至组分(a) 和(b)的混合物中。合适的组分(c)为具有在1013毫巴下超过200°C的沸点和低于0°C的倾点 的烃,或者为12-22个碳原子的脂肪酸。优选的烃为液体石蜡,例如市售石蜡混合物,其也称 为白油。
[0057] 一般而言,本发明的消泡剂组合物仅包含组分(a)和(d)。然而,当所述组合物还包 含组分(b)时,组分(a)和(b)可以以任意比例用于制备所述消泡剂乳液。这两种组分各自可 单独或作为彼此的混合物存在于所述消泡剂中。例如,可使用包含40-60重量%组分(a)和 60-40重量%组分(b)的(a)和(b)的混合物。代替组分(b)或者除组分(c)之外,所述水包油 乳液的油相可包含一种或多种化合物(c)。优选地,本发明的组合物不含组分(b)或组分 (C)。然而,必要的是,上述组分(a)的至少一种化合物与下述组(d)的一种或多种化合物组 合地形成所述水包油乳液的油相。化合物(d)占所述水包油乳液油相的1-80重量%,优选5-20重量%。在油相组成的所有三种上述组合的情况下,组分(c)的化合物可以以基于所述水 包油乳液的油相为至多40重量%的量使用。
[0058] 所述油相的合适组分(dl)为可通过用一种或多种在分子中具有12-36个碳原子的 脂肪酸不少于20%地酯化如下聚甘油混合物而获得的聚甘油酯:
[0059] 0-10重量%的甘油,
[0060] 15-40重量%的二甘油,
[0061 ] 30-55重量%的三甘油,
[0062] 10-25重量%的四甘油,
[0063] 0-15重量%的五甘油,
[0064] 0-10重量%的六甘油,和
[0065] 0-10重量%,优选0-5重量%的具有更高缩合度的聚甘油。
[0066]上述聚甘油混合物优选被16-30个碳原子的脂肪酸酯化。酯化度为20-100%,优选 为60-100%。适于酯化所述聚甘油混合物的脂肪酸可为饱和脂肪酸以及不饱和脂肪酸,例 如月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、花生酸、山嵛酸和褐煤酸。烯属不饱和脂肪酸,例如油 酸、十六碳烯酸、反油酸、二十碳烯酸和二十二碳烯酸,例如芥酸或巴西烯酸,以及多不饱和 酸,例如十八碳二烯酸和辛三烯酸,例如亚油酸和亚麻酸,以及所述饱和和不饱和羧酸的混 合物也适于酯化所述聚甘油混合物。优选地,所述脂肪酸为山嵛酸。优选的聚甘油酯为聚甘 油基山俞酸酯。
[0067] 所述具有更高缩合度的聚甘油可如本说明书前文所定义。
[0068] 所述聚甘油混合物可例如通过在升高的温度下碱催化缩合甘油而获得(例如参见 Fette,Seifen,Anstrichmittel,第88年,第3期,第101-106页(1986)或DE-A 3 842 692), 通过使甘油与表氯醇在酸性催化剂存在下在升高的温度下反应而获得。然而,所述混合物 也可通过将纯聚甘油组分如二甘油、三甘油和四甘油彼此混合而获得。被不少于20%酯化 的聚甘油混合物通过用所需的脂肪酸或脂肪酸混合物借助已知方法酯化聚甘油混合物而 制备。所述反应通常在酸性酯化催化剂如硫酸、对甲苯磺酸、柠檬酸、亚磷酸、磷酸或次磷 酸,或碱性催化剂如甲醇钠或叔丁醇钾存在下进行。
[0069]组分(d2)可通过酯化相应醇和山嵛酸而获得。山嵛酸是市售的羧酸,例如由BASF 市售。
[0070] 根据本发明,可使用任意重量比的组分(dl)和组分(d2)。组分(dl)与组分(d2)的 比例可合适地为99:1-1:99(重量),例如 60:40-5:95,例如 40:60-5:95,例如 25:75-10:90。
[0071] 特别优选的配制剂使用聚甘油基山嵛酸酯作为组分(dl),且使用山嵛酸山嵛基酯 作为组分(d2)。
[0072] 组分(d)(即组分(dl)和(d2)总体)的化合物优选以0.5-20重量%,优选1-15重 量%,更优选5-10重量%的量存在于油相中。油相可占所述水包油乳液的5-50重量%,而所 述乳液中的水相含量为95-50重量%,所述重量百分比总和为100。
[0073] 油相应乳化在水相中。为此,需要其中所述乳液的组分可经历强剪切梯度的装置, 例如分散混合器。为了获得特别稳定的水包油乳液,油相在水相中的乳化例如在具有大于6 的HLB 值(HLB 值的定义参见 W.C.Griffin Journal of the Society of Cosmetic Chemists,5( 1954),249-246)的表面活性剂存在下进行。所述表面活性剂为水包油乳化剂 或者通常的润湿剂。在表面活性剂中,可使用阴离子、阳离子或非离子化合物或者彼此相容 的这些化合物的混合物,例如阴离子和非离子的混合物,或者阳离子和非离子润湿剂的混 合物。所述类型的物质例如为高级脂肪酸的钠盐或铵盐如油酸铵或硬脂酸铵,氧烷基化的 酚如以1:2-1: 50的摩尔比与氧化乙烯反应的壬基酚或异辛基酚,氧乙基化的不饱和油如1 摩尔蓖麻油与30-40摩尔氧化乙烯的反应产物或1摩尔精醇与60-80摩尔氧化乙烯的反应产 物。还优选使用壬基酚或辛基酚的硫酸化氧乙基化产物作为乳化剂,所述产物作为相应硫 酸半酯的钠或铵盐存在。100重量份水包油乳液通常包含0.1-5重量份乳化剂或乳化剂混合 物。除上述乳化剂之外,还可将保护性胶体或增稠剂如高分子量多糖和皂,或其他常规添加 剂如稳定剂用于制备所述水包油乳液。例如,已证明添加基于全部乳液为0.05-1.0重量% 丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺的高分子量水溶性均聚物和共聚物以作为 稳定剂是有用的。例如EP-A 0 149 812涉及使用该类稳定剂。合适的增稠剂包括黄原酸胶。
[0074]将油相乳化于水相中获得了在紧邻制备之后(例如制备后0-30分钟或者制备后0-15分钟或者制备后0-10分钟或者制备后0-5分钟)具有300-3,000mPa.s粘度和小于25μπι,优 选0.5-10μπι,更优选3-5μπι油相平均粒度的水包油乳液。
[0075]尽管组分(d)(即组分(dl)和(d2)的组合)的化合物单独或者作为与组分(c)的混 合物基本上不具有作为水包油乳液消泡剂的活性,然而将组分(d)的化合物与至少一种组 分(a)的化合物组合令人惊讶地产生了协同增效效果。将组分(d)添加至包含组分(a)和需 要的话呈乳化形式的其他组分的消泡剂油相中对所得消泡剂在较低温度下,例如在室温下 的功效具有很小或者不具有不利影响,然而将消泡剂在温度例如为30-50 °C的含水体系中 的功效提高至预料不到的程度。所述新型水包油乳液用于其中必须防止在较高温度下形成 泡沫的造纸工业的含水体系中,例如用于浆料蒸煮中、纸浆打浆中、在造纸机中使用封闭水 循环的造纸中和分散造纸用颜料中。基于每100份处于起泡性介质中的纸浆,使用0.02-0.5 重量份,优选〇. 05-0.3重量份所述水包油消泡剂乳液。当添加至纸浆悬浮液中时,所述消泡 剂此外导致除气,因此还在造纸中用作除气剂(添加剂至纸浆中)。它们还适于作为纸涂料 中的消泡剂,其中将它们添加至纸涂料液中。所述消泡剂也可用于食品工业、淀粉工业以及 用于废水处理中以用于防止起泡。如果将它们作为除气剂添加至纸浆中,则用于该目的的 量为0.02-0.5重量份/100重量份纸浆。 实施例
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