Emulsiones de aceite en agua.

Emulsión de aceite en agua en la que la fase oleosa está compuesta en al menos el 95 % en peso por los siguientes constituyentes:

a) del 50 al 80 % en peso, en relación con el peso total de la fase oleosa, de al menos un alcanol con al menos 16 átomos de C como componente A, siendo la proporción de alcanoles con 16 a 18 átomos de C al menos el 80 % en peso con respecto a la cantidad total del componente A,

b) del 1 a 10 % en peso, en relación con el peso total de la fase oleosa, de al menos un componente B adicional que está seleccionado entre ésteres de ácidos alcanocarboxílicos C12-C36 con poliglicerol y ésteres de ácidos alcanocarboxílicos C12-C36 con alcanoles C12-C36 así como sus mezclas,

c) del 10 a 49 % en peso, en relación con el peso total de la fase oleosa, de al menos un componente C adicional que está seleccionado entre sustancias orgánicas que a 50 ºC y 101,3 kPa

(1013 mbar) son líquidas, a presión normal presentan un punto de ebullición por encima de 200 ºC y que a 25 ºC y 101,3 kPa (1013 mbar) presentan una solubilidad en agua de menos de 0,1 g/l.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2012/050252.

Solicitante: BASF SE.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: 67056 LUDWIGSHAFEN ALEMANIA.

Inventor/es: GASCHLER, WOLFGANG.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL > SEPARACION (separación de sólidos por vía húmeda... > Desgasificación de líquidos > B01D19/04 (por adición de sustancias químicas)
  • SECCION D — TEXTILES; PAPEL > FABRICACION DEL PAPEL; PRODUCCION DE LA CELULOSA > COMPOSICIONES DE PASTA; SU PREPARACION NO CUBIERTA... > Materiales no fibrosos añadidos a la pasta, caracterizados... > D21H21/12 (Agentes antiespuma)

PDF original: ES-2525942_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Emulsiones de aceite en agua La invención se refiere a emulsiones de aceite en agua a base de alcoholes grasos y a su uso como antiespumantes o agentes de desaireación para composiciones acuosas.

En numerosos procedimientos industriales se tienen que manipular soluciones y suspensiones acuosas que, a causa de sus ingredientes, tienden a la formación de espuma. Esta formación de espuma dificulta la conducción del procedimiento y, por tanto, se tiene que mantener lo más reducida posible o incluso evitarse. Son ejemplos de composiciones acuosas formadoras de espuma composiciones que contienen detergentes, composiciones que contienen saponinas, aguas residuales en instalaciones depuradoras, composiciones que contienen proteínas tales como extractos de semilla de soja y, en particular, suspensiones de pasta de papel, por ejemplo, suspensiones que contienen pasta mecánica y/o pasta química, tal como se emplean en particular en la industria papelera para la producción de papel, cartulina o cartón.

Además de la formación de espuma que se continúa formando permanentemente a partir de burbujas de aire coalescentes, resulta problemático también el aire incluido en estos sistemas, que está presente en forma estable finamente dispersa. Por tanto, la reducción del contenido de aire de estos sistemas también es de particular importancia.

Por estos motivos, a las composiciones acuosas formadoras de espuma durante su procesamiento y, en parte, incluso durante su producción se añaden los denominados antiespumantes y/o agentes de desaireación que reprimen, incluso con reducidas concentraciones de empleo, la formación indeseada de espuma, reducen el contenido de aire incluido o destruyen la espuma ya generada.

En el caso de los antiespumantes conocidos por el estado de técnica se trata frecuentemente de composiciones acuosas a base de dispersiones o emulsiones de aceite en agua, cuya fase oleosa contiene al menos una sustancia hidrófoba, por ejemplo, aceites minerales, aceites de silicona, poli (óxidos de alquileno) , sus ésteres con ácidos grasos y sus éteres con alcoholes de cadena larga, grasas y/o aceites nativos, ceras, ceras de ésteres o alcoholes de cadena larga. Se ha informado también de diversa manera acerca del uso de residuos de destilación que se producen durante la preparación de alcoholes de cadena larga según el procedimiento de Ziegler o durante la oxosíntesis (véase, por ejemplo, el documento EP-A 149812) .

Por el documento US 4.950.420 son conocidos antiespumantes para la industria papelera que contienen del 10 al 90 % en peso de un poliéter con actividad superficial, tal como glicerol polialcoxilado o sorbitol polialcoxilado y del 10 al 90 % en peso de un éster de ácido graso de alcoholes polihidroxílicos, tales como mono-y diésteres de polietilenglicol o polipropilenglicol.

Los documentos EP-A 531713 y WO 94/08091 describen antiespumantes para la industria papelera a base de emulsiones de aceite en agua cuyas fases oleosas contienen alcoholes, ésteres de ácidos grasos, residuos de destilación, hidrocarburos en combinación con ésteres de poliglicerol.

El documento DE 2157033 describe antiespumantes a base de emulsiones acuosas que contienen alcanoles C12-C22 y/o ésteres de ácidos grasos C12-C22 de alcoholes de bi-a trihidroxílicos y aceite de parafina o ácidos grasos C12-C22.

Joshi y col. establecen en Colloids and Surfaces A: Physicochem. Eng. Aspects 263 (2005) 239-249 que la eficacia de un antiespumante a base de alcohol graso depende de su estado de agregación. La eficacia es máxima cuando el mismo está parcialmente fundido. A partir de esto resulta en el ámbito técnico el requisito de emplear mezclas de alcoholes de ácidos grasos que, como mezclas, presentan un intervalo de fusión más amplio que las sustancias puras.

En el estado de la técnica, la eficacia de un antiespumante se mide con frecuencia en cómo de alta es su capacidad de reprimir la formación de espuma en una superficie de líquido. Pero precisamente en la producción de papel también es importante reducir el contenido de aire en los líquidos acuosos que se producen durante la producción de papel, sobre todo en las suspensiones de pasta de papel. Los antiespumantes, que también están en disposición de actuar como agentes de desaireación, se describen con menor frecuencia en el estado de la técnica. Los antiespumantes conocidos, en relación con el efecto de desaireación, en particular a temperaturas por debajo de 50 º C, por ejemplo, en el intervalo de 20 a < 50 º C, con frecuencia dejan que desear.

El objetivo de la presente invención es la facilitación de composiciones que presenten una elevada eficacia como antiespumantes al igual que como agentes de desaireación para composiciones acuosas, en particular para suspensiones acuosas de pasta de papel.

Estos y otros objetivos se resuelven mediante emulsiones de aceite en agua cuya fase oleosa está compuesta en al menos el 95 % en peso por los siguientes constituyentes:

a) del 50 al 80 % en peso, en particular del 55 al 75 % en peso y especialmente del 60 al 70 % en peso, en relación con el peso total de la fase oleosa, de al menos un alcanol con al menos 16 átomos de C, en particular con 16 a 20 átomos de C, siendo la proporción de alcanoles con 16 a 18 átomos de C al menos el 80 % en peso, en particular al menos el 90 % en peso, especialmente al menos el 95 % en peso o al menos el 99 % con respecto a la cantidad total del componente A, b) del 1 a 10 % en peso, en particular del 2 al 8 % en peso, especialmente del 3 al 6 % en peso, en relación con el peso total de la fase oleosa, de al menos un componente B adicional que está seleccionado entre ésteres de ácidos alcanocarboxílicos C12-C36 con poliglicerol y ésteres de ácidos alcanocarboxílicos C12-C36 con alcanoles C12-C36 así como sus mezclas, c) del 10 a 49 % en peso, en particular del 20 al 40 % en peso, especialmente del 25 al 35 % en peso, con respecto al peso total de la fase oleosa, de al menos un componente C adicional, que está seleccionado entre sustancias orgánicas que a 50 º C y 101, 3 kPa (1013 mbar) son líquidas, a presión normal presentan un punto de ebullición por encima de 200 º C y que a 25 º C y 101, 3 kPa (1013 mbar) presentan una solubilidad en agua de menos de 0, 1 g/l.

El componente A está compuesto, sobre todo, por alcanoles esencialmente no ramificados con al menos 16, en particular de 16 a 20 átomos de C, es decir, alcoholes saturados con al menos 16, en particular de 16 a 20 átomos de C, siendo la proporción de alcoholes con 16 a 18 átomos de C al menos el 80 % en peso, en particular al menos el 90 % en peso, especialmente al menos el 95 % en peso o al menos el 99 %, con respecto a la cantidad total del componente A y que son lineales al menos en el 80 %, en particular al menos el 90 % y especialmente al menos el 95 %. Tales alcanoles lineales se pueden describir mediante la siguiente fórmula:

H- (CH2) n-OH

en la que n se refiere a un número entero de al menos 16 y en particular en el intervalo de 16 a 20. La parte de alcanoles, en particular alcanoles lineales con 16 a 18 átomos de C, en particular con 16 o 18 átomos de C, de acuerdo a la invención asciende al menos al 80 % en peso, en particular al menos al 90 % en peso, especialmente al menos al 95 % en peso o al menos al 99 % en peso, con respecto al peso total del componente A. Son ejemplos de alcoholes adecuados como componente A alcohol palmitílico (alcohol cetílico) , 1-heptadecanol, alcohol estearílico, alcohol araquídico (n-eicosanol) , alcohol behénico y sus mezclas. Preferentemente, el componente A está compuesto en al menos el 80 %, en particular al menos el 90 % y especialmente al menos el 95 % de alcohol palmitílico, alcohol estearílico... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Emulsión de aceite en agua en la que la fase oleosa está compuesta en al menos el 95 % en peso por los siguientes constituyentes:

a) del 50 al 80 % en peso, en relación con el peso total de la fase oleosa, de al menos un alcanol con al menos 16 átomos de C como componente A, siendo la proporción de alcanoles con 16 a 18 átomos de C al menos el 80 % en peso con respecto a la cantidad total del componente A, b) del 1 a 10 % en peso, en relación con el peso total de la fase oleosa, de al menos un componente B adicional que está seleccionado entre ésteres de ácidos alcanocarboxílicos C12-C36 con poliglicerol y ésteres de ácidos alcanocarboxílicos C12-C36 con alcanoles C12-C36 así como sus mezclas, c) del 10 a 49 % en peso, en relación con el peso total de la fase oleosa, de al menos un componente C adicional que está seleccionado entre sustancias orgánicas que a 50 º C y 101, 3 kPa (1013 mbar) son líquidas, a presión normal presentan un punto de ebullición por encima de 200 º C y que a 25 º C y 101, 3 kPa (1013 mbar) presentan una solubilidad en agua de menos de 0, 1 g/l.

2. Emulsión de aceite en agua de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el componente A está compuesto esencialmente por alcanoles no ramificados.

3. Emulsión de aceite en agua de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 2, en la que el componente A está compuesto en al menos el 80 % en peso por al menos un alcanol que está seleccionado de alcohol palmitílico y alcohol estearílico y sus mezclas.

4. Emulsión de aceite en agua de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, en la que el componente B en al menos el 80 % en peso está seleccionado entre los ésteres de al menos un ácido alcanocarboxílico C18-C24 con poliglicerol.

5. Emulsión de aceite en agua de acuerdo con la reivindicación 4, en la que el éster de poliglicerol se obtuvo mediante esterificación de poliglicerol con ácido behénico.

6. Emulsión de aceite en agua de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, en la que el constituyente C está compuesto en al menos el 80 % en peso por aceites de hidrocarburos alifáticos.

7. Emulsión de aceite en agua de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, en la que el contenido de sólidos de la emulsión se encuentra en un intervalo del 10 al 50 %.

8. Emulsión de aceite en agua de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, cuyo tamaño de partícula promedio en peso se encuentra en un intervalo de 0, 5 a 10 μm.

9. Uso de la emulsión de aceite en agua de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes como antiespumante o agente de desaireación en composiciones acuosas.

10. Uso de la emulsión de aceite en agua de acuerdo con la reivindicación 9 como agente de desaireación para suspensiones acuosas de pasta de papel.

11. Uso de la emulsión de aceite en agua de acuerdo con la reivindicación 10 como un agente de desaireación en la alimentación de pasta de la producción de papel.

12. Uso de la emulsión de aceite en agua de acuerdo con la reivindicación 8 a 11 a temperaturas en el intervalo de 20 a 50 º C.