BR0304135B1 - Métodos para a formar uma fase de emulsão homogeneizada baseada em emulsificante polimérico e para homogeneizar uma fase de emulsão baseada em emulsificante polimérico. - Google Patents

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“MÉTODOS PARA FORMAR UMA FASE DE EMULSÃO

HOMOGENEIZADA BASEADA EM EMULSIFICANTE POLIMÉRICO E

PARA HOMOGENEIZAR UMA FASE DE EMULSÃO BASEADA EM EMULSIFICANTE POLIMÉRICO” A presente invenção consiste de um método para formação de uma fase estável, de emulsão de água em óleo, baseada em emulsificante polimérico, que tem estabilidade melhorada seguinte a homogeneização.

ANTECEDENTES

Os explosivos em emulsão de água em óleo, daqui em diante denominados “explosivos em emulsão,” são bem conhecidos na indústria. Eles compreendem uma dispersão emulsificada de uma fase descontínua de gotículas de solução de sal oxidante inorgânico em uma fase contínua de combustível orgânico. Esta fase de dispersão ou de emulsão é mantida em ordem através de um emulsificante de água em óleo (daqui em diante “emulsificante”) uma vez que o estado emulsificado permanece estável.

As gotículas de solução de sal oxidante inorgânico tipicamente estão em um estado super-resfnado e por conseguinte propensas a cristalizar e conseqüentemente desestabilizam o estado emulsificado. Por conseguinte se o estado emulsificado enfraquece, a emulsão desestabilizará e os sais nas gotículas cristalizarão, causando desestabilização adicional. Esta cristalização dessensibiliza o explosivo em emulsão e pode toma-lo não detonável. A desestabilização é um problema comum quando o explosivo em emulsão é submetido ao “trabalho” ou é “trabalhado,” o que significa submeter a fase em emulsão a ação de cisalhamento tal como quando a fase de emulsão é bombeada ou de outra forma transferida para dentro de um poço ou outro recipiente ou é misturada com ingredientes adicionais tais como microbalões sensibilizantes ou escórias de AN. Em aplicações explosivas, uma fase de emulsão é comumente submetida ao trabalho neste modo e por conseguinte a fase de emulsão deve ser capaz de reter sua estabilidade mesmo após o trabalho. As formulações aqui divulgadas têm maior estabilidade quando submetidas a essas condições normais de processamento e manuseio. Além dessas operações comuns de transferência e mistura, uma fase de emulsão pode intencionalmente ser submetida a condições de cisalhamento muito alto através de vários meios a fim de aumentar a viscosidade da fase de emulsão. Este processo é comumente (e neste documento) referido como homogeneização. A medida que a homogeneização ocorre, as gotículas de solução do sal oxidante dispersado tomam-se de tamanho menor e conseqüentemente a viscosidade da fase de emulsão aumenta. O aumento de viscosidade muitas vezes é desejável porque ele possibilita o explosivo em emulsão resistir a intrusão de água, reter sua estabilidade e permanecer no poço ao invés de escoar de um poço que se estende para cima ou para dentro de fendas ou fissuras. Junto com o aumento de viscosidade e o tamanho de gotícula da solução menor que resultam da homogeneização, entretanto, a propensão da fase de emulsão de sofrer cristalização aumenta mediante tais condições de alto cisalhamento. Por conseguinte, para uma dada composição existe um limite prático para o grau de homogeneização que pode ocorrer antes que a cristalização se tome inaceitável.

Embora os emulsificantes poliméricos, tais como aqueles baseados em vários aduzidos de anidrido succínico poliisobutenila (“PEBSA”), são comprovados formarem fases de emulsão estável mediante certas condições, as fases de emulsão que contêm emulsificantes poliméricos tendem a desestabilizar mediante a homogeneização. Os esforços para inibir tal desestabilização incluem a substituição de uma porção do emulsificante polimérico com emulsificantes não poliméricos que são menos susceptíveis a desestabilização da homogeneização tal como o monooleato de sorbitan (SMO). Os emulsificantes não poliméricos, entretanto, tendem a formar fases de emulsão que são menos estáveis com o tempo do que aquelas formadas com basicamente ou unicamente emulsificantes poliméricos, tanto antes quanto após a homogeneização. Por conseguinte, onde as misturas de emulsificantes poliméricos e não poliméricos foram usados, tanto a estabilidade quanto a capacidade de homogeneização ficaram comprometidas até certo ponto. A presente invenção permite uma fase de emulsão ser formada que é tanto estável quanto homogeneizável.

Um método para homogeneização de explosivos em emulsão é divulgado na patente norte-americana US 4.615.752, que envolve o posicionamento de uma válvula na ponta de uma mangueira de distribuição a fim de aumentar a viscosidade do explosivo através da ação de cisalhamento da válvula. Além disso, os dispositivos de mistura em linha para conferir alto cisalhamento a uma emulsão durante o fluxo (bombeamento) são usados na indústria, e isso pode ser posicionado em qualquer lugar dentro do conjunto de distribuição da emulsão. Outro método para melhorar a homogeneização é divulgado na patente norte-americana US 5.322.576, que divulga a substituição de pelo menos uma porção da fase de combustível orgânico com um óleo vegetal.

SUMÁRIO O método da presente invenção para formação de uma fase estável, de emulsão baseada em emulsificante polimérico seguinte a homogeneização consiste nas etapas de: (a) formar uma solução de sal oxidante inorgânico, (b) formar uma fase de combustível orgânico que consiste de pelo menos cerca de 3% por peso da fase de combustível de um aditivo de homogeneização selecionado do grupo que consiste de óleos animais e ácidos graxos, (c) misturar a fase de combustível orgânico e a fase de solução de sal oxidante inorgânico na presença de um emulsificante polimérico com cisalhamento suficiente para formar a fase de emulsão, e a seguir, (d) homogeneizar a fase de emulsão para aumentar sua viscosidade antes de disposição ou embalagem do produto. O uso de um aditivo de homogeneização selecionado do grupo que consiste de óleos animais e ácidos graxos em uma quantidade de pelo menos cerca de 3% por peso da fase de combustível orgânico demonstrou melhorar a estabilidade a longo prazo de uma fase de emulsão homogeneizada que contém um emulsificante polimérico. Nos resultados de teste mostrados nas tabelas abaixo, esta melhora de estabilidade surpreendentemente é melhor do que aquela proporcionada através de uma fase de combustível orgânico que contém um óleo vegetal.

DESCRICÂO DETALHADA O método da presente invenção envolve a formação de uma fase de emulsão que consiste de uma fase contínua de combustível orgânico líquido, um emulsificante e uma fase descontínua ou solução de sal inorgânico oxidante.

Um aditivo de homogeneização é adicionado e outros aditivos podem estar presentes conforme descrito abaixo. O combustível orgânico líquido que forma a fase contínua da fase de emulsão é imiscível com água e está presente em uma quantidade desde cerca de 3% até cerca de 12%, e preferivelmente em uma quantidade desde cerca de 4% até 8% por peso da fase de emulsão. A quantidade real usada pode ser variada dependendo do(s) combustível(is) imiscível particular usado e mediante a presença de outros combustíveis, se houver. O combustível imiscível orgânico líquido pode ser alifático, alicíclico, e/ou aromático e pode ser saturado e/ou insaturado, visto que eles são líquidos na temperatura de formulação. Os combustíveis preferidos incluem óleo mineral, ceras, querosene, benzeno, tolueno, xilenos, misturas de hidrocarbonetos líquidos geralmente referidos como destilados de petróleo tais como gasolina, querosene e combustíveis diesel, e óleos vegetais tais como óleo de milho, óleo de semente de algodão, óleo de amendoim, e óleo de soja. Os combustíveis particularmente preferidos são óleo mineral, óleo combustível N° 2, parafinas sólidas, ceras microcristalinas, e misturas dos mesmos. Os nitrocompostos alifáticos e aromáticos e hidrocarbonetos clorados também podem ser usados. As misturas de alguns dos acima podem ser usadas.

Opcionalmente, e além do combustível imiscível líquido orgânico, outros combustíveis sólidos ou líquidos ou ambos podem ser empregados em quantidades selecionadas. Exemplos de combustíveis sólidos que podem ser usados são partículas de alumínio fmamente divididas; materiais carbonáceos finamente divididos tais como gilsonita ou carvão; grão vegetal finamente dividido tais como trigo; e enxofre. Os combustíveis miscíveis líquidos, que também funcionam como extensores líquidos, são listados abaixo. Esses combustíveis adicionais sólidos e/ou líquidos podem ser adicionados geralmente em quantidades que variam até cerca de 25% por peso. Se desejado, sal não dissolvido oxidante pode ser adicionado à composição junto com quaisquer combustíveis sólido ou líquido. A solução de sal inorgânico oxidante que forma a fase descontínua da fase de emulsão geralmente consiste de sal inorgânico oxidante, em uma quantidade de cerca de 45% a cerca de 95% por peso da fase de emulsão, e água e/ou líquidos orgânicos miscíveis em água, em uma quantidade desde cerca de 0% até cerca 30%. O sal oxidante preferivelmente é basicamente nitrato de amônio (AN), mas outros sais podem ser usados em quantidades até cerca de 50% dos sais totais. Os outros sais oxidantes são selecionados do grupo que consiste de amônio, nitratos de metal alcalino e alcalino terroso, cloratos e percloratos.

Desses, o nitrato de sódio (SN) e o nitrato de cálcio (CN) são preferidos. As escórias de AN e ANFO também podem ser adicionadas em forma sólida como parte do sal oxidante na composição final. A água geralmente é empregada em uma quantidade desde 3% até cerca de 30% por peso da fase de emulsão. Ela é comumente empregada em emulsões em uma quantidade desde cerca de 5% até cerca de 20%, embora emulsões podem ser formuladas que são essencialmente destituídas de água. Líquidos orgânicos miscíveis em água podem pelo menos parcialmente substituir a água como um solvente para os sais, e tais líquidos também funcionam como um combustível para a composição. Além disso, certos compostos orgânicos também reduzem a temperatura de cristalização dos sais oxidantes em solução.

Os combustíveis sólidos solúveis ou miscíveis ou líquidos podem incluir álcoois tais como álcool metílico, glicóis tais como etilenos glicóis, polióis tais como açúcares, amidas tais como formamida, aminas, nitratos de amina, uréia e combustíveis análogos que contêm nitrogênio. Como é bem sabido na arte, a quantidade e tipo de líquido(s) ou sólido(s) miscível em água usada pode variar de acordo com as propriedades físicas desejadas.

Um emulsificante polimérico é usado na formação da emulsão e tipicamente está presente em uma quantidade desde cerca de 0,2% até cerca de 5% por peso da fase de emulsão. Os emulsificantes poliméricos de água em óleo são moléculas que têm uma porção polimérica hidrofóbica e uma metade polar que serve como a porção hidrofílica. O polímero pode ser derivado de qualquer dos vários monômeros tais como etileno, propileno, e isobuteno. A metade hidrofílica pode ser qualquer metade polar que é atraída para a água ou soluções iônicas de água tais como grupos carboxila, ésteres, amidas, e imidas. A patente norte-americana US 4.820.361 descreve um emulsificante polimérico derivado de trisidroximetilaminometano e anidrido succínico de poliisobutenila (“PEBSA”), que é particularmente efetivo em combinação com microesferas orgânicas e é um emulsificante preferido. Outros derivados de polipropeno ou polibuteno foram divulgados. Preferivelmente o emulsificante polimérico compreende as aminas poliméricas e seus sais ou uma amina, alcanolamina ou derivado de poliol de um polímero carboxilado ou olefínico derivado de anidrido ou de adição de vinila. A patente norte-americana US 4.931.110 divulga um emulsificante polimérico que consiste de um derivado de bis-alcanolamina ou bis-poliol ou de um polímero olefínico bis-carboxilado ou derivado de anidrido ou de adição de vinila em que a cadeia de polímero olefínico ou de adição vinila no qual a cadeia de polímero olefínico ou de adição vinila tem um comprimento médio de cadeia desde cerca de 10 até cerca de 32 átomos de carbono, excluindo as cadeias secundárias ou de ramificação.

Os emulsificantes poliméricos são conhecidos por darem excelente vida de prateleira a explosivos em emulsão devido a estabilização estérica realçada efetuada através da porção hidrofóbica das moléculas, quando comparado aos emulsificantes convencionais de água em óleo tais como monooleato de sorbitan. Entretanto, as tentativas para homogeneizar emulsões poliméricas baseadas em emulsificante polimérico geralmente fazem cristalização significante ocorrer. Conforme mencionado previamente, emulsificantes de água em óleo de cadeia mais curta tais como monooleato de sorbitan foram incluídos na emulsão para aumentar a capacidade de homogeneização. Esses emulsificantes, entretanto, afetam negativamente a vida de prateleira ou estabilidade de longo prazo da fase de emulsão tanto antes quanto depois da homogeneização. A presente invenção realça grandemente a capacidade de um explosivo em emulsão baseada em emulsificante polimérico passar por significante, homogeneização intencional sem também passar por cristalização da fase interna super-esfriada e conseqüente perda de propriedades de detonação.

Isto é consumado através da adição de um aditivo de homogeneização à fase contínua da fase de emulsão para evitar ou minimizar a cristalização durante a homogeneização. O aditivo é selecionado do grupo que consiste de óleos animais e ácidos graxos. Os óleos animais são clarificados de gorduras animais e preferivelmente são selecionados do grupo que consiste de óleo de banha, óleo de sebo e óleo de aves domésticas. Os ácidos graxos podem ser derivados de várias fontes que incluem a hidrólise de ésteres de glicerol, tais como aqueles encontrados em óleos animais ou óleos vegetais ou outros óleos ou extratos de planta desse material tais como resinas de madeira. Os ácidos graxos podem ser compostos desde 8 até 22 átomos de carbono, usualmente de número par, e preferivelmente de 14 a 20 átomos de carbono, e podem ser quer saturado ou insaturado (olefínico) e sólido, semi-sólido ou líquido. Exemplos de ácidos saturados são ácido palmítico e esteárico. Exemplos de ácidos insaturados são ácido oléico ou linoléico. Os aditivos estão presentes na quantidade desde cerca de 3% até cerca de 40% por peso da fase de combustível orgânico líquido, e mais preferivelmente de cerca de 5% até cerca de 15% por peso da fase de combustível orgânico líquido.

Uma teoria quanto a porque os aditivos de homogeneização são efetivos é que eles são mais móveis (eles difundem ou migram mais facilmente) do que os emulsificantes poliméricos mais volumosos. Por conseguinte, quando novas interfaces entre as fases interna (fase de solução de sal oxidante) e externa (fase de combustível orgânico líquido) são criadas através da ação de alto cisalhamento de homogeneização, os óleos animais mais móveis ou ácidos graxos migram para a interface para estabiliza-lo, por esse motivo promovendo a formação de tamanhos menores de gotícula e também prevenindo a cristalização da fase interna. Além disso é teorizado que os aditivos gradualmente são substituídos através dos emulsificantes poliméricos mais fortemente ligados (termodinamicamente favorecidos) que conferem maior estabilidade ao produto resultante. Por conseguinte, os aditivos não degradam substancialmente a estabilidade da fase de emulsão quer antes ou após a homogeneização como faz, por exemplo, o monooleato de sorbitan, que compete como um emulsificante na interface da gotícula com as moléculas de emulsificante polimérico por esse motivo rendendo uma emulsão menos estável. A homogeneização que é intencionalmente efetuada e um explosivo em emulsão geralmente no mínimo duplica sua viscosidade e mais geralmente aumenta sua viscosidade por 3 a 10 vezes ou mais. A homogeneização do explosivo em emulsão (inexistente qualquer cristalização significante) também aumenta a sensibilidade, velocidade de detonação, integridade de coluna em poços carregados de granel, a capacidade de permanecer em poços carregados ascendentemente, a rigidez da reologia em emulsões embaladas, e assim por diante. Tais propriedades realçam o desempenho e função do explosivo em emulsão em muitas aplicações. A fase de emulsão da presente invenção pode ser formulada em uma maneira convencional como é sabido na arte. Tipicamente, o sal(is) oxidante primeiro é dissolvido na água (ou solução aquosa de água e combustível líquido miscível) em uma temperatura elevada desde cerca de 25°C até cerca de 90°C ou mais alta, dependendo da temperatura de cristalização da solução do sal. A solução oxidante aquosa a seguir é adicionada a uma solução do emulsificante, aditivo de homogeneização e o combustível imiscível líquido orgânico, cujas soluções preferivelmente estão na mesma temperatura elevada, e a mistura resultante é agitada com vigor suficiente para produzir uma emulsão da solução aquosa em uma fase contínua líquida de hidrocarboneto combustível. Usualmente isto pode ser concluído essencialmente instantaneamente com agitação rápida. (As composições também podem ser preparadas através de adição do líquido orgânico à solução aquosa de oxidante.) A agitação deve ser continuada até que a formulação esteja uniforme. O processo de formulação também pode ser concluída em uma maneira contínua como é conhecido na arte. É vantajoso pré-dissolver o emulsificante no combustível líquido orgânico antes da combinação do combustível orgânico com a solução aquosa para formar uma emulsão. Este método permite a emulsão se formar rapidamente e com agitação mínima. Entretanto, o emulsificante pode ser adicionado separadamente como um terceiro componente se desejado.

Embora não necessário, microbalões podem ser adicionados à fase de emulsão para sensibiliza-la à iniciação. Os microbalões preferivelmente são microesferas plásticas que têm uma superfície não polar e que consistem de homo- , co- ou terpolímeros de monômeros de vinila. Uma composição preferida das microesferas plásticas é um copolímero termoplástico de acrilonitrilo e cloreto de vinilidina. Adicionalmente, os microbalões podem ser feitos de siliciosos (baseados em silicato), cerâmica (alumino-silicato) vidro tais como vidro de soda- cal-borossilicato, polistireno, perlita ou material de perlita mineral. Além disso, a superfície de qualquer desses microbalões pode ser modificada com monômeros orgânicos ou homo-, co- ou terpolímeros de vinila ou outros monômeros, ou com polímeros de monômeros inorgânicos. Na fase de emulsão, microbalões preferivelmente são empregados em uma quantidade desde cerca de 0,1% até cerca de 1% para microbalões plásticos ou 1% a 6% para microbalões de vidro.

Os agentes de gasificação químicos também podem ser usados na emulsão como é conhecido na arte. O pH da fase de emulsão preferivelmente é de cerca de 2 até cerca de 7, e mais preferivelmente de cerca de 3,5 a cerca de 5,0. Essas faixas de pH facilitam a gasificação química e também limitam a solubilidade do ácido graxo (em sua forma básica) na solução aquosa, por conseguinte preservando o ácido graxo em sua forma ácida, que é eficaz para os propósitos desta invenção. A invenção pode ser ilustrada além disso através de referência aos seguintes exemplos e tabelas. Nas tabelas o seguinte código se aplica: “MB” significa reforçador mínimo no diâmetro cilíndrico e com a potência do detonador indicada. “D” é a velocidade de detonação nos tamanhos indicados quando iniciada com um detonador ou reforçador da potência ou tamanho indicado (3C = 454 gramas de pentolita). Todas as velocidades de detonação são velocidades de detonação “inconfinadas” e por conseguinte são mais baixas, particularmente em diâmetros de carga menores, do que seriam suas velocidades de detonação teóricas calculadas.

Na maioria dos exemplos, as emulsões foram formadas conforme descrito abaixo e a seguir deixadas esfriar a temperatura ambiente durante um ou mais dias. As fases de emulsão então foram submetidas a homogeneização e, em alguns casos, a gasificação química simultânea e/ou mistura com outros ingredientes. Em alguns exemplos, a emulsão quente foi formada e a seguir imediatamente foi homogeneizada e misturada com componentes adicionais. Em alguns casos as propriedades de detonação das misturas resultantes foram determinadas. As viscosidades das fases foram determinadas antes e após a homogeneização usando um viscosímetro digital Brookfield modelo HA com um rotor n° 7 a 20 rpm. Em todos os casos as fases de emulsão ou misturas finais foram determinadas quanto a estabilidade para cristalização usando a escala de graduação qualitativa mostrada na Tabela 1.

Exemplo 1 Uma série de emulsões foi preparada através de adição da solução de sal oxidante em uma temperatura elevada à mistura de combustível orgânico líquido e aditivo de homogeneização, ao mesmo tempo que agita em 1500 rpm durante dois minutos com um agitador Jifíy. As emulsões foram armazenadas em temperatura ambiente durante a noite e a seguir submetidas a alto cisalhamento através de sua passagem através de uma válvula de cisalhamento ajustável em linha (válvula mini-kunkle) em contrapressão de 1102 kPa. A temperatura e viscosidade de emulsão foram determinadas antes e após a homogeneização.

Também, amostras de emulsão pré-homogeneizada bem como emulsão pós- homogeneizada foram armazenadas em temperatura ambiente e monitoradas durante um período de tempo de 18 semanas quanto a estabilidade (i.e., grau de cristalização). A Tabela 2 mostra esses resultados junto com a formulação para cada emulsão. A Formulação 1 foi feita com um emulsifícante polimérico baseado em PIBSA mas sem coemulsificante (SMO) ou aditivo de homogeneização. Embora esta emulsão ficou muito estável antes de ser homogeneizada, a homogeneização de alto cisalhamento resultou em formação intensa de cristal e um acompanhante aumento grande de temperatura. A viscosidade da emulsão aumentou mais de três vezes devido a alta formação de cristal. As formulações 2 a 6 contêm os mesmos ingredientes exceto que 5% da fase de combustível consiste de quer um coemulsificante ou aditivo de homogeneização.

A Formulação 2 ilustra o efeito de SMO adicionado à emulsão. A adição de SMO permitiu a homogeneização ocorrer sem significante cristalização inicialmente, mas a emulsão pré-homogeneizada e pós-homogeneizada ambas degradaram durante o tempo. Houve uma elevação da temperatura sem cristais observados enquanto um aumento de viscosidade de cerca de 3,4 vezes foi visto.

As Formulações 3 e 4 mostram resultados similares com óleo de milho e resina de madeira (de apenas aproximadamente 56 por cento de conteúdo de ácido graxo) adicionados respectivamente.

As Formulações 5 e 6 mostram o aperfeiçoamento pronunciado na estabilidade da emulsão tanto pré-homogeneizada quanto pós-homogeneizada quando dois óleos animais diferentes foram adicionados à emulsão em quantidades de 5% da fase de combustível.

Exemplo 2 A Tabela 3 além disso ilustra a invenção em emulsões feitas com emulsificantes poliméricos baseados em PIBSA. A Formulação 1 não continha aditivo de homogeneização, mas as Formulações 2 e 3 continham os óleos animais mostrados. As emulsões foram formadas como no Exemplo 1 e então, após esfriamento a temperatura ambiente durante a noite, elas foram submetidas a diversos testes projetados para mostrar resistência a cristalização quanto homogeneizadas: gaseificação ambiente e mistura com ANFO, gaseificação ambiente e mistura com microbalões, mistura de tensão ambiente concorrente com a determinação de viscosidade, e um teste de estabilidade com AN que consistiu em misturar a emulsão com 50 por cento de escória de KT AN e monitoração quanto a cristalização. A matriz de emulsão não gaseificada também foi armazenada em temperaturas ambiente. A Tabela 3 mostra que em cada exemplo um aperfeiçoamento na estabilidade foi observado quando um aditivo de homogeneização de óleo animal estava presente.

Exemplo 3 A Tabela 4 contém exemplos de emulsões produzidas em um processo contínuo. A solução de sal oxidante quente foi misturada com combustível orgânico líquido em um misturador que contém rotores e estatores e a emulsão resultante foi esfriada a temperatura ambiente, rebombeada duas vezes e depois submetida a homogeneização através de uma válvula de alto cisalhamento em contrapressão de 2068 kPa enquanto mistura com microbalões. A Formulação 1 continha 10 por cento de SMO na fase de combustível enquanto a Formulação 3 continha 10 por cento de resina de madeira de aproximadamente 95 por cento de conteúdo de ácido graxo.

As amostras de cada formulação foram coletadas antes e após a homogeneização e anterior a mistura com os microbalões. Um aumento de viscosidade de 9,6 vezes e 12,5 vezes foi observado para as Formulações 1 e 2, respectivamente, com pouca cristalização. Essas amostras foram monitoradas durante o tempo e demonstraram ter estabilidade em armazenagem similar, embora a Formulação 2 exibiu melhor estabilidade em armazenagem seguinte a homogeneização. Esses formulações também foram detonadas e demonstraram ter propriedades de detonação similares conforme mostrado na Tabela 4.

Exemplo 4 Exemplos adicionais de emulsões produzidas através de um processo contínuo são ilustrados na Tabela 5. Nesses exemplos, 10% do combustível orgânico líquido foram substituídos através de, quer SMO ou óleo animal. As emulsões foram formadas similarmente aquela no Exemplo 3 e depois imediatamente gaseificadas, homogeneizadas, e combinadas com ANFO.

Aumentos de viscosidade de 4,4 e 5,6 vezes foram observados para as formulações homogeneizadas com SMO e óleo animal, respectivamente. A Tabela 5 mostra resultados de detonação similares para as duas formulações, mas um aperfeiçoamento significante é mostrado na estabilidade em armazenagem da emulsão homogeneizada que contém óleo animal.

Embora a presente invenção tenha sido descrita com referência a certos exemplos ilustrativos e realizações preferidas, várias modificações serão aparentes para aqueles habilitados na arte e quaisquer modificações dessa natureza são tencionadas a ficar dentro do escopo da invenção como relatado nas reivindicações apensadas.

Tabela 1 Escala de Graduação de Estabilidade Qualitativa Tabela 2 Comparação de SMO, Óleo Vegetal, Resina de Madeira (56% de Ácidos Graxos) e Ó1 Animal 1 Sylvatal D40T (-56% de conteúdo de ácidos graxos) da Arizona Chemical. 2 Resina de Madeira Isenta de Ácido de Baixo Derramamento da Geo. Pfau’s Sons Company, Inc. 3 Óleo de Banha de Combustão Primária Especial da Geo. Pfau’s Sons Company, Inc. 4 Determinado com um viscosímetno Brookfíeld digital modelo HA usando um rotor n° 7 em 20 ipm. 5 Esquema de Graduação Qualitativa (ver a Tabela 1).

Tabela 3 Estabilidade de Emulsão Pré-Homogeneizada com Óleo Animal 1 Óleo de Banha N° 1 da Geo. Pfau’s Sons Company Inc. 2 Resina de Madeira Isenta de Ácido da Geo. Pfau’s Sons Company, Inc. 3 Esquema de Graduação Qualitativa (ver a Tabela 1). 4 Emulsão submetida a tensão semanalmente em 500 rpm durante dois minutos. 5 Viscosidade medida inicialmente (1 dia) e a seguir semanalmente antes da mistura de tensão cc um viscosímetro digital HA Brookfield usando um rotor n° 7 em 20 rpm. 6 A tensão semanal terminou por causa do alto grau de cristalização. 7 Emulsão misturada com 50% de escória KT e a seguir monitorada durante a cristalização.

Tabela 4 Comparação de SMO e Resina de Madeira (95% de Ácidos Graxos) 1 Sylfat FA2 (-95% de conteúdo de ácidos graxos) da Arizona Chemical. 2 Determinada com um viscosímetro digital HA Brookfield usando um rotor n° 7 em 20 rpm. 3 Esquema de Graduação Qualitativa (ver a Tabela 1).

Tabela 5 Comparação de Óleo Animal SMO 1 Óleo de Banha de Combustão Primária Especial da Geo. Pfau’s Sons Company, Inc. 2 Determinada com um viscosímetro digital HA Brookfield usando um rotor n° 7 em 20 rpm. 5 Esquema de Graduação Qualitativa (ver a Tabela 1).

Claims (10)

1. Método para formar uma fase de emulsão homogeneizada baseada em emulsificante polimérico possuindo estabilidade melhorada, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: (a) formar uma solução de sal oxidante inorgânico, (b) formar uma fase de combustível orgânico que compreende pelo menos 3% por peso da fase de combustível de um óleo animal como um aditivo de homogeneização, (c) misturar a fase de combustível orgânico e a fase de solução de sal oxidante inorgânico na presença de um emulsificante polimérico com cisalhamento suficiente para formar a fase de emulsão, (d) resfriar ou permitir a fase de emulsão resfriar abaixo da temperatura de cristalização da solução de sal oxidante inorgânico, e depois (e) homogeneizar a fase de emulsão submetendo-a a condições de alto cisalhamento suficientes para pelo menos dobrar sua viscosidade, por meio do que a combinação de aditivo de homogeneização e emulsificante polimérico confere estabilidade melhorada à fase de emulsão homogeneizada.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a fase de combustível orgânico está presente em uma quantidade desde de 3% até 12% por peso da fase de emulsão.

3. Método de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o aditivo de homogeneização está presente na quantidade desde de 3% até 40% por peso da fase de combustível orgânico.

4. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o óleo animal é clarificado de gorduras animais.

5. Método de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o óleo animal é selecionado do grupo que consiste de óleo de banha de porco, óleo de sebo e óleo de aves domésticas.

6. Método para homogeneizar uma fase de emulsão baseada em emulsifícante polimérico, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: (a) formar uma solução de sal oxidante inorgânico, (b) formar uma fase de combustível orgânico que compreende pelo menos 3% por peso da fase de combustível de um ácido graxo como um aditivo de homogeneização, (c) misturar a fase de combustível orgânico e a fase de solução de sal oxidante inorgânico na presença de um emulsifícante polimérico com cisalhamento suficiente para formar a fase de emulsão possuindo um pH de 2,0 a 5,0, (d) resfriar ou permitir a fase de emulsão resfriar abaixo da temperatura de cristalização da solução de sal oxidante inorgânico, e depois (e) homogeneizar a fase de emulsão formada submetendo-a a condições de alto cisalhamento suficientes para pelo menos dobrar sua viscosidade, por meio do que a combinação de aditivo de homogeneização e emulsifícante polimérico confere estabilidade melhorada à fase de emulsão homogeneizada.

7. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a fase de combustível orgânico está presente em uma quantidade desde de 3% até 12% por peso da fase de emulsão.

8. Método de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o aditivo de homogeneização está presente na quantidade desde de 3% até 40% por peso da fase de combustível orgânico.

9. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que os ácidos graxos são derivados da hidrólise de ésteres de glicerol.

10. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a viscosidade da fase de emulsão é aumentada de 3 a 10 vezes.