CN101010127A - 含有疏水性颗粒分散体的防沫组合物 - Google Patents

含有疏水性颗粒分散体的防沫组合物 Download PDF

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CN101010127A CNA2005800289364A CN200580028936A CN101010127A CN 101010127 A CN101010127 A CN 101010127A CN A2005800289364 A CNA2005800289364 A CN A2005800289364A CN 200580028936 A CN200580028936 A CN 200580028936A CN 101010127 A CN101010127 A CN 101010127A
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Abstract

本发明涉及能够防止在介质中形成泡沫的组合物及其制备方法和其用途。

Description

含有疏水性颗粒分散体的防沫组合物
本申请根据35 USC$119(e)，要求美国临时专利申请第60/599,459号的优先权益，其在此整体并入本文作为参考。
技术领域
本发明涉及能够防止在介质中形成泡沫的组合物及其制备方法和其用途。
背景技术
本方法涉及导致形成泡沫的岩石和/或矿石的开采和/或精炼。传统上，在涉及矿物和/或岩石和/或矿石的开采和/或精炼的过程中存在含有它们的含水介质。这种称为产生泡沫的想象可以发生在涉及许多类型矿物和/或岩石和/或矿石的开采和/或精炼方法的过程中。在这些过程中产生泡沫会导致许多问题。所述问题的实例包括腐蚀、起鳞和降低的热转移以及气穴现象和溢出。这些问题导致了生产损失和/或操作效率降低。
为了解决所述问题，已知可使用防沫剂。防沫剂的实例为在美国专利4,083,939中提到的那些，该专利在此整体并入本文作为参考。USP4,083,939涉及三丁氧基乙基磷酸酯尤其在煅烧的天然碱溶液的蒸发结晶中作为防沫剂的用途。然而，使用磷酸三丁氧基乙酯作为矿物、岩石和/或矿石的防沫剂是非常昂贵的和/或对环境不友好。
天然碱的开采是矿物、岩石和/或矿石开采的一个实例。众所周知的是涉及天然碱的开采和/或精炼的方法会导致不希望的泡沫产生。天然碱的开采及精炼方法的实例可在美国专利6,322,767、6,251,346、5,955,043、5,766,270和4,083,939中发现，这些专利在此整体并入本文作为参考。
迄今为止，需要低成本且环境友好的含有可再生资源的防沫组合物以用在矿物、岩石和/或矿石如天然碱的开采和/或精炼中。
发明内容
本发明的一个目的是提供含有使疏水性颗粒的部分或完全的分散体、乳液悬浮体或溶胶和连续相与部分或全部的含水泡沫接触的产物的组合物。所述颗粒可以含有基于颗粒总重量为0.1-99.9重量％的至少一种具有8-24个碳原子的线性、支化和/或环状链的饱和或不饱和的单羧酸脂族烃或其衍生物、它们的二聚体、它们的三聚体或它们的混合物。所述颗粒也可以含有基于颗粒总重量为0.1-99.9重量％的至少一种选自得自天然油蒸馏的残留物的基于天然树脂的酸、这些酸的胺羧酸盐(amine carboxylate)、这些酸的酯和这些酸的腈化合物的松香酸化合物。最后，所述颗粒可以含有基于颗粒总重量为不大于75重量％的不皂化材料。本发明这个目的的实施方案涉及从至少一种选自树脂类树木、蔬菜和牛脂的物质中萃取天然油蒸馏的残留物。本发明这个目的的实施方案还涉及与含水泡沫接触的妥尔油沥青、粗妥尔油、单体、蒸馏的妥尔油或其混合物的部分或完全的分散体、乳液、悬浮体或溶胶。本发明这个目的的另一个实施方案为连续相含有水。而且，所述颗粒在至少一个维度上的尺寸可以为1-1000nm。
本发明的另一个目的是提供含有颗粒的组合物，其中所述颗粒含有基于颗粒总重量为30-70重量％的至少一种具有8-24个碳原子的线性、支化和/或环状链的饱和或不饱和单羧酸脂族烃或其衍生物、它们的二聚体、它们的三聚体或它们的混合物。所述颗粒也可以含有基于颗粒总重量为0.3-15重量％的至少一种松香酸化合物，其中所述松香酸化合物选自得自天然油蒸馏的残留物的基于天然树脂的酸、这些酸的胺羧酸盐、这些酸的酯和这些酸的腈化合物。所述颗粒也可以含有基于颗粒总重量为5-40重量％的不皂化材料。
本发明的另一个目的是提供含有颗粒的组合物，其中所述颗粒含有至少一种具有8-24个碳原子的线性、支化和/或环状链的饱和或不饱和单羧酸脂族烃、其二聚体、其三聚体或其混合物的至少一种酯、酰胺、胺羧酸盐和腈化合物。
本发明的另一个目的是提供含有颗粒的组合物，其中所述颗粒含有基于颗粒总重量为80-99.9重量％的至少一种具有8-24个碳原子的线性、支化和/或环状链的饱和或不饱和单羧酸脂族烃或其衍生物、它们的二聚体、它们的三聚体或它们的混合物，与至少一种选自得自天然油蒸馏的残留物的基于天然树脂的酸、这些酸的胺羧酸盐、这些酸的酯和这些酸的腈化合物及基于颗粒总重量为0.1-20重量的不皂化材料的混合物。
本发明的另一个目的是提供含有使疏水性颗粒的部分或完全的分散体、乳液、悬浮体或溶胶和连续相与部分或全部的含水泡沫接触的产物的组合物。所述颗粒可以含有基于颗粒总重量为0.1-99.9重量％的至少一种具有8-24个碳原子的线性、支化和/或环状链的饱和或不饱和的单羧酸脂族烃或其衍生物、它们的二聚体、它们的三聚体或它们的混合物。所述颗粒也可以含有基于颗粒总重量为0.1-99.9重量％的至少一种选自得自天然油蒸馏的残留物的基于天然树脂的酸、这些酸的胺羧酸盐、这些酸的酯和这些酸的腈化合物的松香酸化合物。最后，所述颗粒可以含有基于颗粒总重量为不大于75重量％的不皂化材料。在本发明的另一个实施方案中，或者疏水性颗粒的部分或完全的分散体、乳液、悬浮体或溶胶，或者泡沫可以含有碱、盐和/或表面活性剂。在另一个实施方案中，碱可以为氢氧化铵、氢氧化钠和氢氧化钾。在另一个实施方案中，泡沫和/或产物可以含有Na2CO3·NaHCO3·2H2O、碳酸钠的水合配合物和/或碳酸氢钠。还在另一个实施方案中，表面活性剂可以为非离子表面活性剂如乙氧基化的壬基酚。还在另一个实施方案中，组合物可以含有凝固点抑制剂，优选含醇的化合物。
本发明的另一个目的是通过使疏水性颗粒的部分或完全分散体、乳液、悬浮体或溶胶和连续相与部分或全部的含水泡沫接触和/或混合而制备组合物的方法。所述颗粒可以含有基于颗粒总重量为0.1-99.9重量％的至少一种具有8-24个碳原子的线性、支化和/或环状链的饱和或不饱和的单羧酸脂族烃或其衍生物、它们的二聚体、它们的三聚体或它们的混合物。所述颗粒也可以含有基于颗粒总重量为0.1-99.9重量％的至少一种选自得自天然油蒸馏的残留物的基于天然树脂的酸、这些酸的胺羧酸盐、这些酸的酯和这些酸的腈化合物的松香酸化合物。最后，所述颗粒可以含有基于颗粒总重量为不大于75重量％的不皂化材料。本发明这个目的的实施方案涉及从至少一种选自树脂类树木、蔬菜和牛脂的物质中萃取天然油蒸馏的残留物。本发明这个目的的实施方案还涉及与含水泡沫接触的妥尔油沥青、粗妥尔油、单体、蒸馏的妥尔油或其混合物的部分或完全的分散体、乳液、悬浮体或溶胶。本发明这个目的的另一个实施方案为连续相含有水。而且，所述颗粒在至少一个维度上的尺寸可以为1-1000nm。
本发明的另一个目的是通过使疏水性颗粒的部分或完全分散体、乳液、悬浮体或溶胶和连续相与部分或全部的含水泡沫接触和/或混合而延缓、抑制、降低和/或防止介质中存在泡沫的方法。所述颗粒可以含有基于颗粒总重量为0.1-99.9重量％的至少一种具有8-24个碳原子的线性、支化和/或环状链的饱和或不饱和的单羧酸脂族烃或其衍生物、它们的二聚体、它们的三聚体或它们的混合物。所述颗粒也可以含有基于颗粒总重量为0.1-99.9重量％的至少一种选自得自天然油蒸馏的残留物的基于天然树脂的酸、这些酸的胺羧酸盐、这些酸的酯和这些酸的腈化合物的松香酸化合物。最后，所述颗粒可以含有基于颗粒总重量为不大于75重量％的不皂化材料。本发明这个目的的实施方案涉及从至少一种选自树脂类树木、蔬菜和牛脂的物质中萃取天然油蒸馏的残留物。本发明这个目的的实施方案还涉及与含水泡沫接触的妥尔油沥青、粗妥尔油、单体、蒸馏的妥尔油或其混合物的部分或完全的分散体、乳液、悬浮体或溶胶。本发明这个目的的另一个实施方案为连续相含有水。而且，所述颗粒在至少一个维度上的尺寸可以为1-1000nm。在另一个实施方案中，介质中的泡沫存在量基于接触之前和/或其它的泡沫存在量减少了至少5％。在另一个实施方案中，接触在料流存在下进行。在另一个实施方案中，泡沫还含有钠盐。在另一个实施方案中，钠盐是结晶的钠盐。还在另一个实施方案中，接触和结晶同时进行。
本发明的另一个目的是含有疏水性颗粒、钠盐或其水合物以及水的组合物。在本发明的实施方案中，所述颗粒含有基于颗粒总重量为0.1-99.9重量％的至少一种具有8-24个碳原子的线性、支化和/或环状链的饱和或不饱和的单羧酸脂族烃或其衍生物、它们的二聚体、它们的三聚体或它们的混合物。在本发明的另一个实施方案中，所述颗粒液含有基于颗粒总重量为0.1-99.9重量％的至少一种选自得自天然油蒸馏的残留物的基于天然树脂的酸、这些酸的胺羧酸盐、这些酸的酯和这些酸的腈化合物的松香酸化合物。在本发明的另一个实施方案中，所述颗粒可以含有基于颗粒总重量为不大于60重量％的不皂化材料。在另一个实施方案中，所述组合物为完全和/或部分的泡沫。在另一个实施方案中，所述组合物为部分或完全的泡沫、分散体、悬浮体、溶胶、乳液或其混合物。在本发明的另一个实施方案中，所述钠盐或其混合物可以为碳酸钠、水合碳酸钠、碳酸氢钠、水合碳酸氢钠和Na2CO3·NaHCO3·2H2O。
附图说明
图1：说明本发明组合物的防沫效果的本发明的一个实施方案。
图2：说明不同量的本发明组合物与对照和聚乙二醇比较的防沫效果的本发明的一个实施方案。
具体实施方式
本申请涉及化学领域及例如描述于Robert J.Hunter的“Introduction toModern Colloid Science(现代胶体科学介绍)”(1993)，Oxford University Press中的胶体科学领域，该书在此整体并入本文作为参考。
本申请涉及例如描述于Kirk-Othermer的“Encyclopedia of ChemicalTechnology(化学技术百科)”，第四版(1996)，John Wiley&Sons中的矿物、岩石和/或矿物的开采领域，该书在此整体并入本文作为参考。
本发明者们已惊讶地发现具有较低成本且对环境友好的用作含水介质中的防沫剂的组合物。该组合物是可再生资源并且尤其适用于矿物、岩石和/或矿石的开采和/或精炼。
所述组合物包含生物质(biomass)和/或其副产物。因此，该组合物为可再生资源。
生物质产品如那些利用天然资源的精炼和方法的副产物通常而言成本较低。生物质产品的实例可以是由树木造纸的副产物。因此，生物质产品如类似黑液固体、皂类、浮渣的那些、以及妥尔油产品如沥青和/或其蒸馏产物为所述生物质产品的实例。此外，所述生物质产品尤其与那些用于上述开采和/或精炼方法中传统防沫剂相比绝对地对环境友好。
本发明涉及含有至少一种饱和或不饱和单羧酸脂族烃的组合物。该饱和或不饱和单羧酸脂族烃可以具有5-30个，优选8-24个碳原子。所述烃可以具有5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29和30个碳原子，并且包括其中任何及所有的范围和附属范围。
本发明涉及含有至少一种饱和或不饱和单羧酸脂族烃或其衍生物的组合物。由于所述烃为单羧酸的，其衍生物可以为含有羰基化合物的通常已知的任何衍生物，这些化合物由General Organic Chemistry Textbooks(普通有机化学课本)如Leroy G.Wade的“Organic Chemistry(有机化学)”，第5版中已知，该书在此整体并入本文作为参考。
所述饱和或不饱和单羧酸脂族烃的衍生物的实例可以为其酯、腈或胺羧酸盐以及通常发现于黑液固体、皂类、浮渣中的那些和妥尔油产品如沥青和/或其蒸馏产物。再次，该饱和或不饱和单羧酸脂族烃可以具有5-30个，优选8-24个碳原子。所述烃可以具有5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30个碳原子，并且包括其中任何及所有的范围和附属范围。
本发明涉及含有至少一种具有线性、支化和/或环状链的饱和或不饱和单羧酸脂族烃或其衍生物的组合物。再次，该饱和或不饱和单羧酸脂族烃可以具有5-30个，优选8-24个碳原子。所述烃可以具有5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30个碳原子，并且包括其中任何及所有的范围和附属范围。
本发明涉及含有至少一种具有线性、支化和/或环状链的饱和或不饱和单羧酸脂族烃或其衍生物、它们的二聚体、它们的三聚体或它们的混合物的组合物。该组合物可以含有基于组合物总重量为0.1-99.9重量％的具有线性、支化和/或环状链的饱和或不饱和单羧酸脂族烃或其衍生物、它们的二聚体、它们的三聚体或它们的混合物。若所述具有线性、支化和/或环状链的饱和或不饱和单羧酸脂族烃或其衍生物、它们的二聚体、它们的三聚体或它们的混合物为防沫组合物的一部分，则该防沫组合物也含有基于组合物总重量为0.1-99.9重量％的具有线性、支化和/或环状链的饱和或不饱和单羧酸脂族烃或其衍生物、它们的二聚体、它们的三聚体或它们的混合物。
具有线性、支化和/或环状链的饱和或不饱和单羧酸脂族烃或其衍生物、它们的二聚体、它们的三聚体或它们的混合物在组合物中的存在量基于组合物总重量可以为0.1重量％、0.2重量％、0.3重量％、0.5重量％、1.0重量％、1.5重量％、2.0重量％、3.0重量％、4.0重量％、5.0重量％、10重量％、15重量％、20重量％、25重量％、30重量％、35重量％、40重量％、45重量％、50重量％、55重量％、60重量％、65重量％、70重量％、75重量％、80重量％、85重量％、90重量％、95重量％、96重量％、97重量％、98重量％、99重量％、99.1重量％、99.2重量％、99.3重量％、99.4重量％、99.5重量％、99.6重量％、99.7重量％、99.8重量％和99.9重量％。这也是具有线性、支化和/或环状链的饱和或不饱和单羧酸脂族烃或其衍生物、它们的二聚体、它们的三聚体或它们的混合物在防沫组合物中的存在量。
具有线性、支化和/或环状链的饱和或不饱和单羧酸脂族烃或其衍生物、它们的二聚体、它们的三聚体或它们的混合物可以是发现于生物质产品中的任何一种或多种，例如类似黑液固体、皂类、浮渣的那些、以及妥尔油产品，例如沥青和/或蒸馏产物如妥尔油脂肪酸、蒸馏妥尔油、粗妥尔油及单体。
所述饱和或不饱和单羧酸脂族烃为脂肪酸。其实例包括油酸、亚油酸和/或硬脂酸并包括其衍生物；其线性、支化和/或环状的异构体；其二聚体和/或其三聚体。
具有线性、支化和/或环状链的饱和或不饱和单羧酸脂族烃或其衍生物、它们的二聚体、它们的三聚体可以为具有C18线性、支化和/或环状链的酸。其实例可包括亚油酸和/或油酸或其衍生物。其它的实例可为亚油酸和/或油酸的线性、支化和/或环状异构体。
具有线性、支化和/或环状链的饱和或不饱和单羧酸脂族烃或其衍生物、它们的二聚体、它们的三聚体的实例可以为例如发现且描述于美国专利6,875,842、6,846,941、6,344,573、6,414,111、4,519,952、6,623,554中的那些，它们在此整体并入本文作为参考。
最后，具有线性、支化和/或环状链的饱和或不饱和单羧酸脂族烃或其衍生物、它们的二聚体、它们的三聚体的实例可以是己酸、enthanic、辛酸、癸酸、异癸酸、壬酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、硬脂酸、异硬脂酸、二十二烷酸、花生酸、花生四烯酸、芥酸、壬二酸、椰子、大豆、妥尔油、牛脂、猪油、牛骨油、杏、麦芽、玉米油、棉子油、蓖麻酸(ricinic)、蓖麻油酸(ricinoleic)、油菜籽油、棕榈仁脂肪酸、酸的二聚体、酸的三聚体、臭氧酸(ozone acid)、二酸、三酸、这些的组合物及混合物。
本发明涉及含有至少一种松香酸化合物的组合物。所述松香酸化合物可以选自那些基于天然树脂的酸，例如得自天然油蒸馏的残留物的那些。所述松香酸化合物也可以是衍生的化合物。由于松香化合物为一种酸，因此衍生物可以为含有羰基化合物的任何通常已知的衍生物，这些化合物由General OrganicChemistry Textbooks(普通有机化学课本)如Leroy G.Wade的“OrganicChemistry(有机化学)”，第5版中已知。这种衍生物的实例包括但不限于松香酸化合物的酯、胺羧酸盐和腈衍生物。
所述松香酸可以包括可从黑液浮渣、粗妥尔油、妥尔油沥青和蒸馏妥尔油中分离的那些。另外，松香酸可以为在妥尔油松香、脂松香和木松香中发现的那些。这些天然形成的松香酸可以合适的是通常含有20个碳原子的单羧酸三环松香酸的混合物和/或异构体。三环松香酸主要在双键的位置上有所不同。这种松香酸可以是左旋海松酸、新枞酸、长叶松酸、枞酸、脱氢枞酸、断-脱氢枞酸、四氢枞酸、二氢枞酸、海松酸、paulstric acid和异海松酸或其混合物、其二聚体和/或其衍生物中的至少一种。从天然来源衍生的松香也包括通过聚合、异构化、歧化、氢化而显著改性的松香，即松香混合物。该松香酸可以包括在美国专利6,875,842、6,846,941、6,344,573、6,414,111、4,519,952和6,623,554中提到的那些，它们在此整体并入本文作为参考。
所述组合物可以含有基于组合物总重量为0.1-99.9重量％的一种选自得自天然油蒸馏的残留物的基于天然树脂的酸、这些酸的胺羧酸盐、这些酸的酯和这些酸的腈化合物的松香酸化合物。若一种选自得自天然油蒸馏的残留物的基于天然树脂的酸、这些酸的胺羧酸盐、这些酸的酯和这些酸的腈化合物的松香酸化合物为防沫组合物的一部分，则该防沫组合物也含有0.1-99.9重量％的选自得自天然油蒸馏的残留物的基于天然树脂的酸、这些酸的胺羧酸盐、这些酸的酯和这些酸的腈化合物的松香酸化合物。
选自得自天然油蒸馏的残留物的基于天然树脂的酸、这些酸的胺羧酸盐、这些酸的酯和这些酸的腈化合物的松香酸化合物在组合物中的存在量基于组合物总重量可以为0.1重量％、0.2重量％、0.3重量％、0.5重量％、1.0重量％、1.5重量％、2.0重量％、3.0重量％、4.0重量％、5.0重量％、10重量％、15重量％、20重量％、25重量％、30重量％、35重量％、40重量％、45重量％、50重量％、55重量％、60重量％、65重量％、70重量％、75重量％、80重量％、85重量％、90重量％、95重量％、96重量％、97重量％、98重量％、99重量％、99.1重量％、99.2重量％、99.3重量％、99.4重量％、99.5重量％、99.6重量％、99.7重量％、99.8重量％和99.9重量％。这也是选自得自天然油蒸馏的残留物的基于天然树脂的酸、这些酸的胺羧酸盐、这些酸的酯和这些酸的腈化合物的松香酸化合物的存在量。
本发明涉及含有至少一种不皂化材料的组合物。不皂化材料的实例发现但不限于描述于美国专利6,465,665、6,462,210和6,297,353中的那些，它们在此整体并入本文作为参考。不皂化材料可以是任何不能够被皂化的中性材料或其酯。
不皂化组分的实例包括但不限于维生素E、生育三烯酚(tocotrienol)、类胡萝卜素、维生素A、维生素K、维生素D、脂蛋白、胆固醇、维生素原、生长因子、类黄酮、固醇、1，2-二苯乙烯、角鲨烷、谷维素和番茄红素。不皂化材料可以包括在美国专利6,875,842、6,846,941、6,344,573、6,414,111、4,519,952和6,623,554中提到的那些，它们在此整体并入本文作为参考。
所述不皂化材料的其它实例是在植物如木本植物、优选树木中发现的那些。其实例包括但不限于固醇、植物固醇、白藜芦醇(polycosanol)、3，5-sitostadiene-3-ona、4-stigmasten-3-ona、α-谷甾醇和/或β-谷甾醇、α-谷甾烷醇和/或β-谷甾烷醇、菜油甾烷醇、菜油甾醇、环阿屯醇、二十二醇、二十醇、麦角甾醇、Escualene、脂肪醇酯、甾醇酯、二十六醇、亚甲基环阿屯醇(Methylencycloartenol)、海松醛、海松醇、Stigmasta-3-ona、二十四醇等。
本发明涉及含有基于组合物总重量为不多于75重量％的不皂化材料的组合物。若该不皂化组合物为防沫组合物的一部分，则该防沫组合物也含有基于组合物总重量为不多于75重量％的不皂化材料。不皂化材料在组合物中的存在量基于组合物总重量可以为0.1重量％、0.2重量％、0.3重量％、0.5重量％、1.0重量％、1.5重量％、2.0重量％、3.0重量％、4.0重量％、5.0重量％、10重量％、15重量％、20重量％、25重量％、30重量％、35重量％、40重量％、45重量％、50重量％、55重量％、60重量％、65重量％、70重量％和75重量％。这也是不皂化材料在防沫组合物中的存在量。
所述组合物的pH可以为1-14，包括1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13和14，并且包括其中任何及所有的范围和附属范围。虽然组合物可具有任何pH，但是pH为碱性或约为7或更大(碱性)和/或约为7或更小(酸性)。
组合物可以具有酸值。优选的酸值包括大于10的那些，包括大于或等于10、11、12、13、14、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、100、105、110、120、125、130、140、150、160、170、180、190和200的那些，并且包括其中任何及所有的范围和附属范围。虽然酸值可以为上述的任何酸值，优选酸值为10-150。
优选本发明的组合物为含有基于组合物总重量为0.1-99.9重量％的至少一种具有8-24个碳原子的线性、支化和/或环状链的饱和或不饱和的单羧酸脂族烃或其衍生物、它们的二聚体、它们的三聚体或它们的混合物，0.1-99.9重量％的至少一种选自得自天然油蒸馏的残留物的基于天然树脂的酸、这些酸的胺羧酸盐、这些酸的酯和这些酸的腈化合物的松香酸化合物以及不大于60重量％的至少一种不皂化材料的防沫组合物。可以使用以上公开的那些量的所有范围和附属范围。
当该组合物含有至少一种烃、松香酸和/或不皂化材料时，优选每个可以来自于天然油蒸馏的残留物。优选从树脂类树木、蔬菜和/或牛脂中萃取这些天然油。更优选的是烃、松香酸和/或不皂化材料的来源为妥尔油沥青、妥尔油、粗妥尔油、单体、蒸馏妥尔油或其混合物。
该组合物可以含溶剂。优选亲水性溶剂如水。当该组合物含有亲水性溶剂时，优选所述烃、松香酸和不皂化材料呈颗粒形式。颗粒可以为固体、半固体、液体。颗粒可以是除100％气态以外的任何状态。颗粒尺寸可以在任何轴向上具有任何尺寸。优选颗粒在延至少一个轴向上可以是约0.01nm至约100μm，更优选约0.1nm至约10μm，最优选约1nm至约1000nm。颗粒可以在延至少一个轴向上为1nm、2nm、3nm、4nm、5nm、10nm、15nm、20nm、25nm、30nm、35nm、40nm、45nm、50nm、55nm、60nm、65nm、70nm、75nm、80nm、85nm、90nm、100nm、125nm、150nm、175nm、200nm、250nm、300nm、350nm、400nm、450nm、500nm、550nm、600nm、650nm、700nm、750nm、800nm、850nm、900nm、950nm和1000nm。当存在许多颗粒时，以上在任何轴向上的尺寸可以是在任何轴向上的平均尺寸。
另外，所述颗粒可以是胶体。颗粒可以为疏水性或亲水性，优选疏水性。此外，颗粒可以是与疏水性或亲水性连续相接触的不连续相，所述连续相优选亲水性溶剂。颗粒与连续相结合可形成完全和/或部分的溶液、悬浮体、分散体、乳液或溶胶。
当该组合物为分散体、部分的溶液和/或悬浮体时，存在的颗粒可以为组合物的0.01-100重量％。该颗粒的存在量可以为组合物的0.01重量％、0.02重量％、0.05重量％、0.1重量％、0.2重量％、0.5重量％、1重量％、2重量％、5重量％、10重量％、15重量％、20重量％、25重量％、30重量％、35重量％、40重量％、45重量％、50重量％、55重量％、60重量％、65重量％、70重量％、75重量％、80重量％、85重量％、90重量％、95重量％和100重量％，并且包括其中的任何和所有范围及附属范围。
本发明组合物可以含有至少一种碱。虽然任何碱均合适，优选的碱包括含钠碱、含钾碱或含铵碱。具体实例可以包括钠、钾或铵的氢氧化物。当将碱加入组合物中时，据信至少部分的由碱得到的离子在其中形成了盐。虽然离子可以位于组合物中的任何位置，但离子可以包含在上述的颗粒中、不连续相中、连续相中或整个防沫组合物中。优选以对上述颗粒稳定的方式将盐加入不连续相中。
所述组合物可以含有基于组合物总重量为0-20重量％，优选小于15重量％，更优选小于10重量％的碱。碱的用量可以为0重量％、0.001重量％、0.005重量％、0.01重量％、0.05重量％、0.1重量％、0.5重量％、1重量％、2重量％、5重量％、10重量％、15重量％和20重量％，并且包括其中的任何和所有范围和附属范围。
本发明组合物可以含有表面活性剂。虽然离子性、阳离子性、阴离子性、两性和非离子性表面活性剂均为合适的，最优选的表面活性剂为非离子性表面活性剂。该类表面活性剂的实例为乙氧基化的壬基酚。其它实例包括非离子和/或阴离子表面活性剂。合适的非离子物为环氧乙烷的加成物如脂肪醇乙氧基化物和壬基酚乙氧基化物，合适的阴离子物为烷基芳基磺酸盐如十二烷基苯磺酸钠。在本发明的组合中可以使用宽范围的表面活性剂。阴离子性、非离子性、阳离子性、两性和两性离子性类型的典型目录以及这些表面活性剂的种类例如在美国专利3,664,961中6,916,777中给出，它们在此整体并入本文作为参考。两性表面活性剂也详细描述于E.G.Lomax的“Amphoteric Surfactants(两性表面活性剂)，第二版，McCutcheon’s编辑(1996年出版，Marcel Dekker Inc.)、“Emulsifiers and Detergents(乳化剂和洗涤剂)”M.C.Publishing Co.每年出版和“Surface Active Agents and Detergents(表面活性剂和洗涤剂)”(第I和II卷，Schwartz、Perry和Berch)，它们在此整体并入本文作为参考。
虽然表面活性剂可以位于组合物中的任何位置，表面活性剂可以包含在上述的颗粒中，不连续相中、连续相中或整个防沫组合物中。优选以对上述颗粒稳定的方式将表面活性剂加入不连续相中。所述组合物可以含有基于组合物总重量为0-20重量％，优选小于15重量％，更优选小于10重量％的表面活性剂。表面活性剂的用量可以为0重量％、0.001重量％、0.005重量％、0.01重量％、0.05重量％、0.1重量％、0.5重量％、1重量％、2重量％、5重量％、10重量％、15重量％和20重量％，并且包括其中的任何和所有范围和附属范围。
可能需要所述组合物在低温下稳定和/或在低温下发挥功能。因此，可能需要使组合物的凝固点和/或浑浊点降低。因而，组合物可以包括凝固点抑制剂和/或浑浊点抑制剂。任何凝固点抑制剂和/或浑浊点抑制剂是合适的。优选的凝固点抑制剂和/或浑浊点抑制剂包括二醇。二醇的实例可以是但不限于聚乙二醇(PEG)和丙二醇和/或乙二醇。溶剂的其它实例包括醇和/或多元醇。该醇的实例包括低级烷基醇，该低级烷基醇包括异丙醇。
本发明组合物可以为用于任何含泡沫介质的防沫剂。因此，可以将该防沫组合物加入部分和/或全部起沫的介质中。泡沫可以含有水，尽管这不是必需的。因而，本发明涉及使上述防沫组合物与含泡沫介质接触的产物。优选，尤其与含泡沫介质没有接触本发明防沫组合物的情况相比，在本发明防沫组合物与含泡沫介质接触时的存在于介质中的泡沫态减少了至少5％。这在图1中得到清楚说明，其中在含泡沫介质与防沫组合物接触时对泡沫态的影响为明显的降低。尤其与含泡沫介质没有接触本发明防沫组合物的情况相比，在本发明防沫组合物与含泡沫介质接触时的存在于介质中的泡沫态减少了至少5％、10％、15％、20％、25％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％、100％、125％、150％、175％、200％、300％、400％、500％、600％、700％、800％、900％和1000％，并且包括其中的任何和所有范围和附属范围。
所述含泡沫的介质可以为任何含泡沫的介质。优选该含泡沫的介质为涉及矿物、岩石和/或矿石的开采和/或精炼方法中的副产物。所述开采的实例包括开采天然碱矿石以及利用化学制品的类似行为，其中所述化学制品可生产碳酸钠和/或可在苏打灰方法中使用。本发明用途的其它实例为任何在重结晶和/或脱氢步骤中从料流和快速循环中产生泡沫的精炼方法。该步骤也可以在涉及开采和/或精炼应用中使用的那些中使用，但不限于这些。所述泡沫可从碳酸钠生产方法中产生。所述开采和/或精炼天然碱矿石的实例发现于美国专利6,322,767、6,251,346、5,955,043、5,766,270和4,083,939中，它们在此整体并入本文作为参考。
本发明组合物可以含有含泡沫介质。优选含泡沫介质也含有水和/或天然碱矿石和/或天然碱矿石精炼的副产物。已知天然碱矿石用于生产化学上称为无水碳酸钠的苏打灰，其是一种在玻璃制造和其它工业化生产方法中发现了广泛应用的一种重要的工业产品。虽然在多数情况下仍然由苏尔未(Solvay)法生产，近年来的趋势为由天然碱(主要为倍半碳酸氢(sodium sesquicarbonate)来得到苏打灰。典型的天然碱分析如下所示：
                       
Na2CO3    43.51％
NaHCO3    36.11％
H2O       13.14％
NaCl      0.08％
Na2SO4    0.02％
Fe2O3     0.14％
有机物质  0.30％
不溶物    6.70％
                      
总和      100.00％
然而，这些物质的量可以或不可以总存在并且可以大大变化。
虽然不限于这些方法，两种基础的工业化生产方法用于从天然碱中萃取苏打灰。在倍半(sesqui)方法中，将天然碱溶于水，除去不溶物和有机物质并且使滤液重结晶形成天然碱，可以将其直接用作苏打灰或者然后将其煅烧为苏打灰。在描述于整体并入本文作为参考的Seglin等的美国专利2,962,348的一水合方法中，开始将碾碎的天然碱煅烧，然后将煅烧的材料溶解，从溶液除去不溶物并将所得滤液优选经由活性碳柱纯化。碳酸钠一水合晶体从纯化的滤液中形成，将其与母液分离并加热至约105-125℃以驱赶水合的水并给出无水碳酸钠或苏打灰。结晶在平行放置的大的蒸发器-结晶器装置中进行。然而，每个蒸发器处在不同的压力和温度条件下并利用来自高温蒸发器(第一效应蒸发器)的热量来蒸发下一个较低温度蒸发器的水。
因此，可以将本发明的防沫组合物加入天然碱矿石的开采和/或精炼中的任何步骤中，尤其是加入包括含泡沫介质的那些步骤中。用于此的最重要的步骤之一因而例如是蒸发、加热和/或结晶步骤。
在上述的蒸发、加热和/或结晶步骤操作中，通常发生严重的起泡，这明显是由于仍存在于精炼的碳酸钠溶液中的残留杂质。在任何情况下，具有相当多的泡沫并且溶液携带水，其蒸发导致了非常多的问题如腐蚀、起鳞和下降的热转移。在严重发泡的情况下，必需将蒸发器排空并重新填充新鲜进料；这导致了严重的碱损失和结果所致的经济上的惩罚。
本发明也涉及将防沫组合物加入含泡沫介质中的产物，只要与防沫组合物没有接触含泡沫介质的情况相比加入了有效量的防沫组合物以降低、抑制、防止和/或延缓泡沫的产生和/或组合物中泡沫的存在量。
借助以下实施例详细说明本发明。
实施例1
通过混合以下组分制备了组合物：
                                                                          
40重量％    妥尔油沥青(来自Arizona-Chemical Company的商品名
            Unitol DP-6)
1.2重量％   氢氧化铵(10％水溶液)
1.4重量％   表面活性剂(乙氧基化的壬基酚)
57.4重量％  水
                                                                          
实施例2
首先将实施例1的组合物分别与0重量％、5重量％、10重量％和/或15重量％的聚乙二醇混合，然后分别稀释至1重量％的在水中的组合物以形成防沫组合物。然后，根据以下提供的使用天然碱的防沫测试或者加入1mL或者加入0.5mL的每种防沫组合物。作为对照，不加入任何溶液。也依据以下测试在没有沥青存在下对将0.5mL或者1mL的1重量％聚乙二醇溶液加入矿石进行了对比。
防沫测试程序
1)将90毫升天然碱浆状溶液放入到250毫升的量筒中。
2)将经由软管与空气源相连的鼓气管放入到量筒中的溶液中。
3)通过将空气以足以使泡沫水平维持在250毫升的刻度的速率鼓入来确定气流的合适速率。为方便起见，保持空气供给在恒定的流速。润洗量筒和鼓气管。
4)使用新的样品，加入特定量的试剂，并将鼓气管一直放置在量筒的底部。
5)记录泡沫的最大高度。
6)在样品测试之间，洗涤该250毫升量筒和鼓气管。
图1说明防沫组合物在量筒中的效果。这些测试的结果在图2中给出，其清楚地表明，与没有加入组合物的那些情况相比，在将本发明组合物以0.5mL和1.0mL加入含有水和矿石的气泡中时气泡得到显著延缓、减少和抑制。此外，在分析中加入1mL的含有或不含有5重量％、10重量％和15重量％的聚乙二醇的本发明组合物优于只加入1mL的聚乙二醇。
如从头到尾所用，所用范围为所述的范围内的每个值并包括其中所有的附属范围。
根据以上教导可以对本发明进行各种改进和变化。因此应该理解本发明可以以与这里所述不同的方式实施并且均落入随后的权利要求的范围内。
本申请涉及在2005年8月8日提出的美国专利申请，并且根据35 USC$119(e)也要求美国临时专利申请第60/599,459号的优先权益。在2005年8月8日提出的美国专利申请在此整体并入本文作为参考。
这里引用的所有参考文献及其引用的参考文献就其涉及本发明主题和所有实施方案的相应部分并入本文作为参考。

Claims (29)

1.一种组合物，其包含a)与b)接触的产物：
a)包含疏水性颗粒和连续相的部分或完全的分散体、乳液、悬浮体或溶胶，
其中所述颗粒包含：
基于颗粒总重量为0.1-99.9重量％的至少一种具有8-24个碳原子的线性、支化和/或环状链的饱和或不饱和的单羧酸脂族烃或其衍生物、它们的二聚体、它们的三聚体或它们的混合物；
基于颗粒总重量为0.1-99.9重量％的至少一种松香酸化合物，其选自得自天然油蒸馏的残留物的基于天然树脂的酸、这些酸的胺羧酸盐、这些酸的酯和这些酸的腈化合物；以及
基于颗粒总重量为不大于60重量％的不皂化材料；
b)部分或全部的含水泡沫。
2.根据权利要求1的组合物，其中所述天然油蒸馏的残留物从至少一种选自树脂类树木、蔬菜和牛脂的物质中萃取。
3.根据权利要求1的组合物，其中a)为妥尔油沥青、妥尔油、粗妥尔油、单体、蒸馏妥尔油或其混合物的部分或完全的分散体、乳液、悬浮体或溶胶。
4.根据权利要求1的组合物，其中a)的所述连续相包含水。
5.根据权利要求1的组合物，其中a)的所述颗粒在至少一个维度上的尺寸为1-1000nm。
6.根据权利要求1的组合物，其中a)的所述颗粒包含：
基于颗粒总重量为30-70重量％的至少一种具有8-24个碳原子的线性、支化和/或环状链的饱和或不饱和的单羧酸脂族烃或其衍生物、它们的二聚体、它们的三聚体或它们的混合物；
基于颗粒总重量为0.3-15重量％的至少一种松香酸化合物，其选自得自天然油蒸馏的残留物的基于天然树脂的酸、这些酸的胺羧酸盐、这些酸的酯和这些酸的腈化合物；
基于颗粒总重量为5-40重量％的不皂化材料。
7.根据权利要求1的组合物，其中a)包含至少一种具有8-24个碳原子的线性、支化和/或环状链的饱和或不饱和的单羧酸脂族烃、其二聚体、其三聚体或其混合物的至少一种酯、酰胺、胺羧酸盐和腈。
8.根据权利要求1的组合物，其中a)的所述颗粒包含：
基于颗粒总重量为80-99.9重量％的至少一种具有8-24个碳原子的线性、支化和/或环状链的饱和或不饱和的单羧酸脂族烃或其衍生物、它们的二聚体、它们的三聚体或它们的混合物与至少一种选自得自天然油蒸馏的残留物的基于天然树脂的酸、这些酸的胺羧酸盐、这些酸的酯和这些酸的腈化合物的松香酸化合物的组合；以及
基于颗粒总重量为0.1-20重量％的不皂化材料。
9.根据权利要求1的组合物，其中b)还包含无机盐。
10.根据权利要求1的组合物，其中b)还包含钠盐。
11.根据权利要求1的组合物，其中b)还包含Na2CO3·NaHCO3·2H2O。
12.根据权利要求1的组合物，其中b)还包含碳酸钠。
13.根据权利要求1的组合物，其中b)还包含碳酸氢钠。
14.根据权利要求1的组合物，其中b)还包气体。
15.根据权利要求1的组合物，其还包含c)凝固点抑制剂。
16.一种制备根据权利要求1的组合物的方法，其包括使a)与b)接触。
17.根据权利要求1的组合物，其中a)还包含至少一种选自氢氧化铵、氢氧化钠和氢氧化钾的盐。
18.根据权利要求1的组合物，其中a)还包含至少一种表面活性剂。
19.根据权利要求1的组合物，其中a)还包含非离子表面活性剂。
20.根据权利要求1的组合物，其中a)还包含乙氧基化的壬基酚。
21.一种抑制、减少和/或防止泡沫在介质中存在的方法，其包括使a)与b)接触：
a)包含疏水性颗粒和连续相的部分或完全的分散体、乳液、悬浮体或溶胶，
其中所述颗粒包含：
基于颗粒总重量为0.1-99.9重量％的至少一种具有8-24个碳原子的线性、支化和/或环状链的饱和或不饱和的单羧酸脂族烃或其衍生物、它们的二聚体、它们的三聚体或它们的混合物；
基于颗粒总重量为0.1-99.9重量％的至少一种松香酸化合物，其选自得自天然油蒸馏的残留物的基于天然树脂的酸、这些酸的胺羧酸盐、这些酸的酯和这些酸的腈化合物；以及
基于颗粒总重量为不大于60重量％的不皂化材料；
b)部分或全部的含水泡沫；
其中，泡沫在介质中的存在量相对于在a)未接触b)时泡沫在介质中的存在量减少了至少5％。
22.根据权利要求21的方法，其中所述接触在料流存在下进行。
23.根据权利要求21的方法，其中b)还包含钠盐。
24.根据权利要求23的方法，其还包括使所述钠盐结晶。
25.根据权利要求24的方法，其中同时进行所述接触和结晶。
26.一种组合物，其包含疏水性颗粒、钠盐或其水合物以及水，其中所述颗粒包含：
基于颗粒总重量为0.1-99.9重量％的至少一种具有8-24个碳原子的线性、支化和/或环状链的饱和或不饱和的单羧酸脂族烃或其衍生物、它们的二聚体、它们的三聚体或它们的混合物；
基于颗粒总重量为0.1-99.9重量％的至少一种松香酸化合物，其选自得自天然油蒸馏的残留物的基于天然树脂的酸、这些酸的胺羧酸盐、这些酸的酯和这些酸的腈化合物；和
基于颗粒总重量为不大于60重量％的不皂化材料。
27.根据权利要求26的组合物，其中所述组合物为部分或完全的分散体、悬浮体、溶胶、乳液或其混合物。
28.根据权利要求26的组合物，其中所述组合物为部分的泡沫。
29.根据权利要求26的组合物，其中所述钠盐或其水合物为至少一种选自碳酸钠、碳酸氢钠和Na2CO3·NaHCO3·2H2O中的物质。
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