CN102639219A - 用于乳化油和水的设备、系统和方法 - Google Patents

用于乳化油和水的设备、系统和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102639219A
CN102639219A CN2009801613467A CN200980161346A CN102639219A CN 102639219 A CN102639219 A CN 102639219A CN 2009801613467 A CN2009801613467 A CN 2009801613467A CN 200980161346 A CN200980161346 A CN 200980161346A CN 102639219 A CN102639219 A CN 102639219A
Authority
CN
China
Prior art keywords
continuous phase
emulsion
diameter
venturi apparatus
nozzle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2009801613467A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102639219B (zh
Inventor
O·马尼埃
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suo Li Cisco skill Cayman company
Original Assignee
Hercules LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hercules LLC filed Critical Hercules LLC
Publication of CN102639219A publication Critical patent/CN102639219A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102639219B publication Critical patent/CN102639219B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/40—Mixing liquids with liquids; Emulsifying
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/40—Mixing liquids with liquids; Emulsifying
    • B01F23/41—Emulsifying
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/30—Injector mixers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/30—Injector mixers
    • B01F25/31—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows
    • B01F25/312—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows with Venturi elements; Details thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/30—Injector mixers
    • B01F25/31—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows
    • B01F25/312—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows with Venturi elements; Details thereof
    • B01F25/3124—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows with Venturi elements; Details thereof characterised by the place of introduction of the main flow
    • B01F25/31243—Eductor or eductor-type venturi, i.e. the main flow being injected through the venturi with high speed in the form of a jet
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/03—Non-macromolecular organic compounds
    • D21H17/05—Non-macromolecular organic compounds containing elements other than carbon and hydrogen only
    • D21H17/14—Carboxylic acids; Derivatives thereof
    • D21H17/15—Polycarboxylic acids, e.g. maleic acid
    • D21H17/16—Addition products thereof with hydrocarbons
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
    • D21H21/14—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by function or properties in or on the paper
    • D21H21/16—Sizing or water-repelling agents
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/03—Non-macromolecular organic compounds
    • D21H17/05—Non-macromolecular organic compounds containing elements other than carbon and hydrogen only
    • D21H17/17—Ketenes, e.g. ketene dimers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)

Abstract

用于乳化油和水如用于乳化用于处理纸或纸板的施胶剂的设备、系统和方法，其在压力下将连续相导入通过文丘里设备的连续相喷嘴并导引至混合段。在压力下任选地将分散相导引至所述文丘里设备的混合段中。将在所述混合段中形成的乳液导引通过混合相喷嘴，并导引出所述文丘里设备的出口。所述文丘里设备的混合相喷嘴的直径大于连续相喷嘴的直径，其比例为大于1∶1且小于4∶1。

Description

用于乳化油和水的设备、系统和方法
技术领域
本发明涉及用于乳化油和水的设备、系统和方法，其特别用于制备施胶剂的水性乳液，所述施胶剂用于纸和纸板的内部施胶或表面施胶，或用于处理纸和纸板用的反转乳液聚合物产物的反转(inversion)。
背景技术
通常将纸工业中使用的向水性渗透剂赋予耐受性的添加剂称为施胶剂。两种最常见的合成施胶剂是烷基烯酮二聚体(AKD)和烯基琥珀酸酐(ASA)。
AKD和ASA是疏水性的水不溶性材料。在形成片材之前，可将这些材料加入纸浆中而称为内部施胶，或可涂布在所形成的网状物的表面上而称为表面施胶。对于各应用，施胶剂应良好地分散于水性体系中以便有效。为此，这些水不溶性添加剂通常以水性的水包油乳液的形式添加。
施胶剂水性乳液可以该形式供应至纸磨机，或可原位制备。实际上，对于一些合成的纤维素反应性施胶剂，有利的是原位乳化。例如由于在使用水乳化之后酸酐官能团的不稳定性而原位乳化ASA。
目前，在该工业中使用两类磨机中的乳化技术：(1)高剪切和(2)低剪切。高剪切乳化需要将ASA(或其他施胶剂)和保护性胶体、淀粉或合成性聚合物通过高剪切涡轮泵或匀化器，其添加有或未添加表面活性剂。该方法的限制在于需要“能够施加高度均匀的剪切和/或压力的相对复杂、昂贵和笨重的设备、以及有关乳化比例、温度等的严格步骤用于制备令人满意的特定粒径的稳定乳液。”(美国专利4,040,900)
为了解决高剪切乳化的限制，从1977年的Mazzarella(美国专利4,040,900)开始已提出低剪切乳化方法，其公开了ASA与3-20重量份的表面活性添加剂(表面活性剂)的混合物，其在非高剪切力和常压下仅通过搅拌、经过混合阀或常规抽吸器而可容易地用水乳化。”但是，这样的低剪切乳化可能造成发泡问题和不佳的施胶有效性，因此增大的表面活性剂含量造成表面活性剂累积在体系中。(C.E.Farley和R.B.Wasser，“Sizing withAlkenyl Succinic Anhydride”，The sizing of Paper中的第三章，第二版，W.F.Reynolds，Ed.，Tappi Press，1989，pp 51-62)
近来，Pawlowska等人(WO2006/096216)公开了“一种在湿端处对纸施胶的改进方法，其将使用较简单且较低成本的低剪切设备用于ASA乳化。”Pawlowska等人公开了一种施胶方法，其包括“在无高剪切力下形成水性施胶乳液，其包含烯基琥珀酸酐组分”，用阳离子组分将所述水性施胶乳液进行后稀释。Pawlowska和Mazzarella之间的主要差别在于使用阳离子组分后稀释乳液以提高驻留性。其实施例一致证实了使用阳离子淀粉后稀释的低剪切ASA乳液是比高剪切ASA乳液更低效的施胶剂，但认为低剪切ASA乳液的乳化方法的简易性向造纸工作者提供操作和成本上的益处。
其它专利公开了使用改性淀粉(如US 6,210,475)或聚合物(如US6,444,024B1)以增强低剪切乳化体系的性能，但没有解决低剪切体系性质中的基本性能和可运转性的问题。
在文献中，对于ASA乳化的“低剪切”条件和“高剪切”条件的定义倾向于是定性的。通常，使用一列不符合或符合描述词的设备。“高剪切”系统“存在于韦林氏捣切器、涡轮泵或其他极高速的搅拌器等”，并且“发现于活塞或其他类型的匀化设备中”(Mazzarella)。“低剪切”系统是：“仅搅拌、经过混合阀或常规抽吸器，或通过存在于备料体系中的搅拌器”(Mazzarella)或是“通过选自离心泵、静态在线混合器、蠕动泵及它们的组合装置产生的”剪切条件(Pawlowska)。但在商用乳化设备列表中使人混淆的这些定义暗示在低剪切类中存在符合的涡轮泵，所述商用乳化设备包括工业低压和高压单元如“Cytec Industries，Inc.，供应的Cytec低压涡轮乳化器、Nalco高压乳化系统和National Starch涡轮和文丘里乳化器”。此外，通过改变电压将韦林氏捣切器用于制备低能和高能的ASA乳液(Chen andWoodward，Tappi J.Aug，1986，pg 95)。所以通过设备类型不能简单地定义“低剪切”和“高剪切”系统。
在“Principles ofASA Sizing”(CE Farley，1987Tappi Sizing Short Course，pg 89)中，存在更定量的“高剪切”和“低剪切”乳化系统的定义：“使用紧公差涡轮泵进行高剪切乳化。由该泵进行的工作是使得泵出口和进口之间的压差为约120-140psi(8.3-9.7bar)。在涡轮泵的进口处或靠近进口处混合ASA和淀粉。”“在低剪切乳化中，ASA、淀粉和表面活性剂混合并经过一系列文丘里管。淀粉∶ASA∶表面活性剂的常规比例为约2.5∶1∶0.05。该方法的可能缺点在于所使用的较高含量的表面活性剂，其可造成“退浆”和不佳的ASA效率和发泡问题。”所以，Farley形成的高低剪切之间的区别在于高剪切系统的压差为约120-140psi(8.3-9.7bar)。
相似地，Dilts等人(US2008/0277084A1)将低剪切定义为能够将液体泵压通过背压50psi(3.4bar)或更低的泵，而高压定义为需要150-300psi(10.3-20.7bar)的背压泵压液体。
对于更简单、低成本的ASA乳化设备，市场上仍存在需求，所述设备不造成归因于高表面活性剂加载或不佳的乳化质量造成的造纸机的运转性问题(泡沫、沉积物)和/或不佳的施胶效率。
发明内容
已发现通过在相对高压下将水进料通过文丘里设备，并在文丘里抽吸进口处加入所述施胶剂，可制备质量良好、稳定的施胶剂(如ASA)水乳液，其具有良好的造纸机运转性和良好的施胶效率。该系统比目前使用的常规高剪切系统更简单、更可靠、更节能且成本更低，并提供质量更佳的乳液，其使用比目前市售的低剪切的低能系统更低的表面活性剂含量。此外，该系统可用于其他造纸添加剂的磨机内的乳化，或用于反转乳液聚合物产物的反转。
在第一方面，用于乳化水包油或油包水的系统包括文丘里设备。在压力下将连续相导入文丘里设备中，并通过具有第一直径的连续相喷嘴进入混合段。将分散相导入文丘里设备的混合段中而形成连续相中的分散相乳液。将乳液导引通过具有第二直径的混合相喷嘴，并导引至文丘里设备的出口。混合相喷嘴的直径大于连续相喷嘴的直径，其比例为大于1∶1且小于4∶1。
优选地，连续相包含水，其在约10bar-约50bar的压力下加入，并且流速为约10-100m/s的范围。优选地，分散相包含一种或多种施胶剂。所述乳液可排出至排出室中，其中可混合有任选的添加剂。所述乳液可储存待后续使用，或者在加入至湿端或加入至用于纸或纸板制造系统的施胶压机或涂布机之前，所述乳液可用水或其他水溶液稀释。可选地，所述乳液可直接加入至湿端或加入至用于纸或纸板制造系统的施胶压机或涂布机。
分散相可包含一种或多种纤维素反应性纸施胶化合物或纤维素非反应性纸施胶化合物。示例性的纤维素反应性纸施胶化合物包括烯基琥珀酸酐(ASA)、烯酮二聚体和多聚体，如烷基烯酮二聚体(AKD)、包含约12-22个碳原子的有机环氧化物、包含约12-22个碳原子的酰卤、包含约12-22个碳原子的脂肪酸的脂肪酸酐和包含约12-22个碳原子的有机异氰酸酯。
在抽吸进口处通过抽吸可将分散相单独加入文丘里设备，或任选地用泵可泵压入混合段。优选地，在将其加入至混合段之前过滤分散相。
可选地，连续相可以是水，并且分散相可以是常用于造纸的反转乳液聚合物。在该情况中，通过抽吸进口可将在水相中包含聚合物的油包水乳液导入文丘里设备中。大体积稀释水的存在和在破乳的混合段中的混合将“活化”所述聚合物，产生包含油滴的稀聚合物混合物。一个常用于造纸中的反转乳液聚合物的实例是助流剂和脱水助剂，如PERFORM SP7200或PERFORM PC8179助流剂和脱水助剂(Ashland Inc.，Covington，KY)。
在另一方面，用于处理纸或纸板的施胶剂的乳化方法具有以下步骤。在压力下将连续相加入至文丘里设备中，并加入至具有第一直径的连续相喷嘴，其将所述连续相导入设备的混合段。将分散相导入文丘里设备的混合段而形成连续相中的分散相乳液。将所述乳液导引通过具有第二直径d2的混合相喷嘴，d2大于连续相喷嘴直径d1，其比例为大于1∶1且小于4∶1。优选地，在约10bar-约50bar的压力下导入连续相，并其在连续相喷嘴中的流速为约10-100m/s。
在所述方法中，分散相可包含一种或多种纤维素反应性纸施胶化合物或纤维素非反应性纸施胶化合物的混合物。示例性的纤维素反应性纸施胶化合物包括烯基琥珀酸酐(ASA)、烯酮二聚体和多聚体，如烷基烯酮二聚体(AKD)、包含约12-22个碳原子的有机环氧化物、包含约12-22个碳原子的酰卤、包含约12-22个碳原子的脂肪酸的脂肪酸酐和包含约12-22个碳原子的有机异氰酸酯。
在所述方法中，在抽吸进口处通过抽吸可将分散相单独加入文丘里设备，或任选地用泵可泵压入混合段。优选地，在将其加入至混合段之前过滤分散相。
所得施胶剂乳液的平均粒径小于约2μm，优选在0.5-1.5μm之间，最优选小于约1μm，其通过光散射技术对乳液排出所述文丘里设备之后约1-约10分钟的样品乳液测得。所述乳液加入至湿端或加入至用于纸或造纸系统的施胶压机或涂布机。如果连续相是水，所述乳液优选用水进行后稀释以产生在约1-约5质量％范围中的固体含量。然后，在将其加入至湿端、施胶压机或涂布机之前，优选将经后稀释的乳液与天然或合成的阳离子聚合物的水溶液混合。
在又一个方面，文丘里设备包括具有第一直径的连续相喷嘴和进口，所述喷嘴在压力下将第一液体导引至混合段，所述进口用于将第二液体导引至混合段而在其中形成乳液。所述文丘里设备还包括具有第二直径的混合相喷嘴，通过其将所述乳液从所述文丘里设备导引至排出口。混合相喷嘴的直径大于连续相喷嘴的直径，其比例为大于1∶1且小于4∶1。优选地，混合段是锥形的，并且从进口接触混合段处的最宽直径至混合相喷嘴接触混合段处的最短直径渐渐变尖。优选地，所述文丘里设备包括排出扩散器，其与混合段喷嘴处于液体连接，并且处于所述文丘里设备出口处。
附图说明
参照以下附图，在以下实施方案的描述中公开本发明的其他目的、有利性质和可能的应用，其中：
图1是本发明用于乳化和水的示例性系统的概要图；
图2是本发明的文丘里设备的排出口端的正视图；
图3是沿图2的线3-3取得的所述文丘里设备的截面图；和
图4是显示图3的文丘里设备的连续相喷嘴和混合相喷嘴的文丘里设备的扩大截面图。
发明详述
在本申请中，“乳液”是第一液体颗粒在第二液体中的混合物。两种常见类型的乳液是水包油型和油包水型。“油”通常是指水不溶性或几乎水不溶性的液体。对于水包油乳液，水是“连续相”而油是非连续相。对于油包水乳液，则情况相反。形成最终乳液的连续相的液体在此成为“连续相”，而形成最终乳液的非连续相的另一液体被称为“分散相”。在水包油乳液的情况中，水是连续相而油是分散相。
图1中显示了用于乳化油和水的系统10的示意图。参照水中的施胶剂如烷基烯酮二聚体(AKD)或烯基琥珀酸酐(ASA)描述系统10。但是，应理解所述系统可用于乳化其他材料，并且连续相和分散相的选择是出于说明的目的，并不意图限制本发明。
参照图1，通过管14和过滤器16将从储槽或供应罐12中的“连续相”供料(如本实施方案中非限制性的水)通过控制阀18和流量计20进料至泵22。使用包括流量计20和控制阀18的控制回路而将水(对于本实施方案可选地可称为“连续相”)的流速控制在特定的进料速度下。流速控制的其他方法可能是如本领域技术人员可得的。泵22可以是任意的一些泵类型，包括多级离心泵或再生泵，其可输送约30bar的进料压力或在约10bar-50bar，更优选约18-35bar范围中的进料压力。设置压力计40a、40b和40c以分别监测连续相、分散相和乳液的压力。使连续相输送至文丘里设备50的第一进口48(见图3)。
通过管34和过滤器36将“分散相”(如在本实施方案中非限制性的液体施胶剂)从储槽或供应罐32中通过流量计39和背压调节器42(或通过任选的泵38)进料至文丘里设备50的抽吸进口52(见图3)。过滤器36的尺寸设计为避免堵塞文丘里设备50的混合相喷嘴60。文丘里设备50的细节参见图2-4。
任选的泵38可以是一些类型泵的任一种，其可输送至多约5bar，优选如约3bar的进料压力。可使用泵38或使用控制回路控制所述施胶剂(在本实施方案中也可被称为“分散相”)的流速。还可提供可选的控制以设置进料至文丘里设备50的连续相对分散相的比例。由于进料至文丘里设备的连续相在分散相抽吸进口52处产生真空，泵38不需要将分散相进料至文丘里设备50。但是，使用泵38将分散相进料至文丘里设备50在乳液形成方法中产生更一致的进料压力，并提供更佳的控制。
在文丘里设备50中混合连续相和分散相，并排出至室70中。室70具有足够大的直径以降低来自文丘里设备50的乳化产物的速度。在室70或室70的下游中可将添加剂与乳化产物混合。
混合相或乳化产物可导引至造纸机或可通过压力控制阀74导引至储槽76或运输容器(未显示)中。如果连续相是水，优选用水后稀释所述乳液以产生约1-约5重量％范围中的固体含量。然后，在将其加入至湿端、施胶压机或涂布机之前，优选将经后稀释的乳液与天然或合成的阳离子聚合物的水溶液混合。
在图2-4中显示一个用于乳化油和水的文丘里设备50的实施方案。图3是文丘里设备50的纵剖图。文丘里设备50包括导入连续相如水的第一进口48。连续相沿箭头54的方向流经文丘里设备50。在进入最小直径的喷嘴或连续相喷嘴66之前，从第一进口48至较小直径的槽56和锥形部58连续相的流速增大。连续相流体槽的形状和尺寸可变化。
文丘里设备50包括抽吸进口52，通过抽吸进口52，分散相如非限制性的施胶剂沿箭头62的方向进入文丘里设备50。由于连续相液流通过连续相喷嘴66，在抽吸进口52处产生真空。
在一般的锥形室80中混合连续相(如水)和分散相(如施胶剂)，并使其进入混合相喷嘴60。在本发明中，混合相喷嘴直径d2大于连续相喷嘴直径d1，其比例为大于1∶1且小于4∶1。在一个本发明的实施方案中，参照图4，混合相喷嘴60具有直径d2，其是连续相喷嘴66的直径d1的2倍。通过在连续相喷嘴66和混合相喷嘴60之间的锥形混合室中的涡流使连续相和分散相混合而形成所述乳液或混合相。所述乳液沿箭头84的方向通过排出扩散器82排出混合相喷嘴60，并排出所述文丘里设备。由此形成的乳液排入室70(见图1)。
通过在高压下将乳液连续相进料通过连续相喷嘴66而在本发明中形成乳液。经过连续相喷嘴66的流体对文丘里设备50产生在分散相进口52处的低压区域。在文丘里设备50内的一般的锥形混合室80中混合连续相和分散相，并进料至混合相喷嘴60，其具有大于连续相喷嘴66的直径d1的直径d2。这两个不同的直径尺寸d2、d1产生两个高速喷射层。将来自文丘里设备50的乳化产物排入压力和流速降低的室70中。在室70或室70的下游中，还可向乳液中加入其他添加剂以增强乳化性能，或者可用水和/或阳离子水溶液或其它乳化改性剂稀释乳液。图1还显示了任选的槽76，乳液可在其中沉积。
一个代表性的文丘里设备50具有以下的尺寸。参照图4，混合相喷嘴60具有约1.2mm的圆直径d2，并且连续相喷嘴66具有约0.7mm的圆直径d1。在一个可选的设备中，混合相60具有约1.8mm的圆直径d2，并且连续相喷嘴66具有约1mm的圆直径d1。参照图4，该代表性的文丘里设备50具有约90mm的总长度。形成第一进口48，使其具有约12.7mm(0.5英寸)螺纹圆凹口以容纳进料管或管配件(未显示)，用于将连续相导入第一进口48中。第一进口48具有约20mm的长度，并且其较小的直径槽56具有约35mm的长度，其远端形成锥形接续器以将连续相导引至连续相喷嘴66。连续相喷嘴66具有约4mm的长度。混合相喷嘴60具有约15mm的长度。
在该代表性的文丘里设备50中的抽吸进口52具有约10mm的圆直径和约10mm的长度。抽吸进口52向导引分散相的锥远端渐渐变尖以将其管接至锥形室80用于将连续相和分散相混合在一起而形成乳液或混合相。锥形室80具有约10mm的圆近似直径，并且在它的远端向所述相喷嘴60渐渐变尖。
在本发明的文丘里设备50的远端处形成排出扩散器82，使得其具有约12.7mm(0.5英寸)的具有外螺纹的外接至螺纹排出管或管配件(未显示)，用于使混合相(乳液)从文丘里设备50排出。排出扩散器具有约18mm的长度，并且外部圆形开口具有约15mm的直径。图2中从排出扩散器82的文丘里设备的端正视图中显示出文丘里设备50一般具有六角形或六边的外缘，并且该外缘的高度和宽度为约36mm。
在图3中形成代表性的文丘里设备50，其由两个加工部件构成，其中在第一部件中构成引向文丘里喷嘴66的第一进口48，并且其中在第二部件中构成抽吸进口52、锥形室80、混合相喷嘴60和扩散器82。第一部件与第二部件啮合，并可通过在第一部件的外侧和第二部件的内侧构成的螺纹77螺纹连接。设置密封环78用于第一部件和第二部件的流体密封。
所述乳液的连续相可以是水基或油基的。当连续相是水基时，乳液的分散相可以是油基的。当连续相是油基时，所述乳液的分散相可以是水基的。连续的水基相的实例包括但不限于水、淀粉水溶液和聚合物溶液。常用于施胶剂乳液的其他成分，例如但不限于杀菌剂、矾、阳离子树脂、表面活性剂等可包含在连续相进料中。经分散油相的实例包括但不限于ASA、AKD和聚合物。添加剂如表面活性剂可任选地包含在油相中。
连续相的进料压力在约10bar-50bar之间，优选在约18bar-35bar之间。混合相喷嘴的尺寸对连续相喷嘴的尺寸的比例为大于1∶1-小于4∶1，优选在1.5∶1-2.5∶1之间。设置连续相喷嘴的直径(如图3中的喷嘴66)以得到约10-100m/s，优选约40-60m/s的流速。高流速产生立即形成乳液的条件。
改变连续相对分散相的比例以满足对于粘度、稳定性和均匀性的乳液要求。连续相中的分散相浓度在约2-50重量％，优选约4-35重量％变化。在所述文丘里设备的排出口处的室(即图1中的室70)直径为连续相文丘里设备喷嘴直径(如图2中的喷嘴66)的约5-100倍，优选为连续相喷组66直径的约40-80倍。该室(如图1中的室70)中的压力为约1-6.7bar，优选约1.3-5bar。分散相的进料压力为约1.3-6.7bar，优选约3-4.3bar。
用于本发明分散相的优选纸施胶化合物选自纤维素反应性纸施胶化合物和纤维素非反应性纸施胶化合物。出于本发明的目的，纤维素反应性施胶剂是指那些能够通过与纤维素的羟基反应而形成共价化学键的施胶剂，而纤维素非反应性施胶剂是指那些不与纤维素形成这些共价键的施胶剂。
本发明中使用的优选纤维素反应性施胶剂包括烯基琥珀酸酐(ASA)、烯酮二聚体和多聚体，如烷基烯酮二聚体(AKD)、包含约12-22个碳原子的有机环氧化物、包含约12-22个碳原子的酰卤、包含约12-22个碳原子的脂肪酸的脂肪酸酐和包含约12-22个碳原子的有机异氰酸酯。还可使用反应性施胶剂的混合物。
烯基琥珀酸酐(ASA)由包含琥珀酸酐侧基的不饱和烃链构成。它们通常由开始自α烯烃的两步法制备。所述烯烃先通过从α位无规去除双键而异构。在第二步骤中，异构化的烯烃与马来酸酐反应而得到最终的通式(1)(见下文)的ASA。用于与马来酸酐反应的常规烯烃包括含有约8-22个碳原子的烯烃、环烯烃和芳烯烃化合物。具体实例是异十八碳烯基琥珀酸酐、正十八碳烯基琥珀酸酐、正十六碳烯基琥珀酸酐、正十二碳烯基琥珀酸酐、异十二碳烯基琥珀酸酐、正癸基琥珀酸酐和正辛基琥珀酸酐。
Figure BDA0000141765530000101
烯基琥珀酸酐公开于美国专利4,040,900(将其全部援引加入本文)和C.E.Farley和R.B.Wasser in The Sizing of Paper，Second Edition，由W.F.Reynolds编辑，Tappi Press，1989，第51-62页。从Bercen，Inc.，DenhamSprings，LA商购各种烯基琥珀酸酐。本发明中使用的烯基琥珀酸酐在25℃下优选是液体。更优选地，它们在20℃下是液体。
优选的烯酮二聚体和多聚体是式(2)(见下文)的材料，其中n是0-约20的整数，R和R”可以相同或不同地是具有6-24个碳原子的饱和或不饱和的直链或支链烷基或烯基；并且R’是具有约2-约40个碳原子的饱和或不饱和直链或支链的亚烷基。
Figure BDA0000141765530000102
用作本发明方法中的分散相的烯酮二聚体具有式(2)的结构，其中n＝0，并且R和R”基团可以相同或不相同地是烃基。优选地，R和R”基团是具有6-24个碳原子的直链或支链烷基或烯基基团、具有至少6个碳原子的环烷基、具有至少6个碳原子的芳基、具有至少7个碳原子的芳烷基、具有至少7个碳原子的烷芳基及它们的混合物。更优选地，烯酮二聚体选自(a)、辛基、癸基、十二烷基、十四烷基、十六烷基、十八烷基、二十烷基、二十二烷基、二十四烷基、苯基、苯甲基、β-萘基和环己基的烯酮的二聚体、和(b)从有机酸制备的烯酮二聚体，所述有机酸选自褐煤酸、环烷酸、9，10-癸烯酸、9，10-十二碳烯酸、棕榈烯酸、油酸、蓖麻油酸、亚油酸、桐油酸、椰油中发现的天然存在的脂肪酸混合物、巴巴苏油、棕榈仁油、棕榈油、橄榄油、花生油、菜油、牛脂、猪油、鲸脂及任意的上述脂肪酸彼此的混合物。最优选的烯酮二聚体选自辛基、癸基、十二烷基、十四烷基、十六烷基、十八烷基、二十烷基、二十二烷基、二十四烷基、苯基、苯甲基、β-萘基和环己基的烯酮的二聚体。
烷基烯酮二聚体已商用许多年，并且通过烷基烯酮的二聚化制备，所述烷基烯酮从饱和的直链脂肪酸氯化物制备；最广泛使用的是从棕榈酸和/或硬脂酸制备的。纯烷基烯酮二聚体可得自Ashland Hercules WaterTechnologies，Ashland Inc，Wilmington，Del.的AQUAPEL 364施胶剂。
在本发明方法中用作分散相的优选烯酮多聚体具有式(2)的结构，其中n是至少为1的整数，R和R”可以是相同或不同的、饱和或不饱和的、直链或支链的烷基或烯基，其具有6-24个碳原子，优选10-20个碳原子，并且更优选14-16个碳原子，并且R’是饱和或不饱和的、直链或支链的亚烷基，其具有2-40个碳原子，优选4-8个或28-40个碳原子。
优选的烯酮多聚体描述于：欧洲专利申请公开0629741A1和美国专利5,685,815和5,846,663，将它们全部援引并入本文。
在用作本发明分散相的烯酮二聚体和多聚体中优选的是那些在25℃下是非固体的(基本上不是结晶、半结晶或蜡状固体；即它们在非熔融热量加热时是流动的)。在25℃下是非固体的烯酮二聚体和多聚体公开于美国专利5,685，815、5,846,663、5,725,731、5,766,417和5,879,814中，将其全部援引并入本文。在25℃下是非固体的烯酮二聚体可得自Ashland Hercules WaterTechnologies，Wilmington，Del.的PREQUEL和PRECIS施胶剂。
用作本发明的分散相的其他优选的纤维素反应性施胶剂是烯酮二聚体或多聚体与烯基琥珀酸酐的混合物，如美国专利5,766,417中所述，将其全部援引并入本文。
本发明中用作分散相的纤维素非反应性施胶剂优选包括在95℃，优选低于70℃的温度下自由流动的疏水性材料，例如蜡、松香脂、烃或萜烯树脂和聚合性施胶剂。
本发明的施胶组合物还可合适地包含至少一种表面活性剂以有助于它们在水中的乳化；这样的材料是本领域中已知的。所述表面活性剂组分有助于当制备乳液时所述施胶剂与水组分的乳化。通常，所述表面活性剂是阴离子或非离子的，或可以是阳离子的，并且可具有宽范围的HLB值。
合适的表面活性剂包括但不限于包含烷基、芳基、芳烷基或烯基的烃取代基的磷酸盐化的乙氧基化物、磺化产物如从磺化的脂肪醇或芳族脂肪醇得到的那些、乙氧基化烷基酚如壬基苯氧基聚乙氧基乙醇和辛基苯氧基聚乙氧基乙醇、聚乙二醇如PEG 400单油酸酯和PEG 600二月桂酸酯、乙氧基化磷酸酯、二烷基磺化琥珀酸盐如二辛基磺化琥珀酸钠、聚氧化烯烷基醚或聚氧化烯烷基芳基醚或相应的单酯或二酯、以及三烷基胺及它们的酸和季盐以及胺的水合物如油烯基二甲基胺和硬脂基二甲基胺。
优选的表面活性剂是乳化所述施胶剂以得到最小的中位乳液滴直径或粒径的那些。这样的乳液可具有约2μm或更小，优选在0.5-1.5μm之间，并且最优选约1μm或更小的中位乳液滴直径或粒径。液滴粒径可方便地通过任何已知的粒径测试技术如显微镜、经典、准弹性光散射、沉积、盘离心、电区感应、沉积场流分级和色谱方法测得。使用仪器如HORIBALA-300粒径分析仪可方便地通过光散射方法评价液滴粒径。
因此，表面活性剂的量可根据所使用的特定表面活性剂或表面活性剂混合物而变化，其是本领域普通技术人员已知的那些。本发明的施胶组合物中存在的表面活性剂量应不大于为了在所得乳液中得到约2μm或更小，优选在0.5-1.5μm之间，并且最优选约1μm或更小的中位粒径所需的最大值。更大的量可造成粒径的下降和机器运行性的问题，其造成低质量的乳液。基于存在的施胶剂总重量，可使用约0.01重量％-约10重量％的表面活性剂。优选地，施胶组合物中存在的表面活性剂的量为约0.1重量％-约5重量％。最优选地，施胶组合物中存在的表面活性剂的量小于约1.0重量％。可将包含至少一种施胶剂和至少一种表面活性剂的市售混合物如AshlandInc.，Wilmington，Del.的PREQUEL 20F或PREQUEL 90F施胶剂方便地用于形成本发明的施胶乳液。
对于油包水乳液如施胶剂乳液，其连续相可以是水或天然或合成性聚合物的水溶液。优选水。如果其连续相是水，建议用水对乳液进行后稀释至得到理想的固体含量，然后用天然或合成性聚合物的水溶液进一步稀释。适用于形成施胶剂的水包油乳液的阳离子聚合物包括任意的水溶性含氮阳离子聚合物，其向所述乳液的分散相的颗粒提供正表面电荷。这样的阳离子聚合物通常是季铵化合物；烯键式不饱和胺的均聚物或共聚物；环氧氯丙烷和聚氨基聚酰胺、亚烷基聚胺、聚(二烯丙基胺)、双氨基丙基哌嗪、二氰基二酰胺(或氰基酰胺)-聚亚烷基聚胺缩合物和二氰基二酰胺(或氰基酰胺)-甲醛缩合物、以及二氰基二酰胺(或氰基酰胺)-双氨基丙基哌嗪缩合物的树脂化反应产物；以及阳离子淀粉。阳离子淀粉是包含足够的氨基、季铵或其他阳离子基团以使所述淀粉以纤维素为主的水溶性淀粉。优选阳离子淀粉。还可使用非阳离子聚合物。
施胶组合物中使用阳离子聚合物一般公开于全部授予Dumas的美国专利4,240,935、4,243,481、4,279,794、4,295,931、4,317,756、4,522,686、授予Weisgerber的美国专利2,961，366和美国专利5,853,542(Bottorff)。还可使用两性聚合物，如公开于美国专利7,270,727(Varnell)的那些。将这些专利中各项的全部内容援引并入本文。
所使用的阳离子聚合物的最低量应足以使所述分散体呈阳离子性。所使用的量将根据所采用的特定聚合物的水溶性和阳离子强度、以及其他参数如水量的变化。
天然或合成性聚合物的量可表示为所使用的纤维素反应性施胶剂的重量％。优选地，所述聚合物为约0.1-约400重量％的纤维素反应性施胶剂重量，并且最优选为约10-约30重量％的所述纤维素反应性施胶剂的重量。该量将取决于特定造纸应用的要求。
用于后稀释的水溶液的温度通常低于约50℃，但取决于其应用可以更高。所述水溶液的pH可取决于其应用而变化。其pH可在约4-8的范围。后稀释通常在低剪切条件下进行，例如通过装置如离心泵、静态在线混合器、蠕动泵、顶置式搅拌器或它们的组合所产生的剪切条件的那些。
通过本发明制备的施胶剂乳液可用于纸或纸板的内部施胶，其中在造纸方法的湿端将所述施胶乳液加入至纸浆，或可用于纸或纸板的表面施胶，其中在施胶压机或涂布机处施用所述施胶分散体。本发明还可用于两组分施胶体系的一个或两个组分中。例如，一个组分可与木浆料内部混合，而另一组分在造纸中常用的施胶压机处施用。
向储料添加或作为表面施胶剂施用的施胶剂的量为基于储料即纤维和任选的填充剂的干含量，约0.005-5重量％，并且优选为0.01-1重量％，其中该剂量主要取决于待施胶的纸浆或酯的质量、所使用的施胶化合物和所需施胶的水平。
在纸或纸板制造中常添加至储料中的化学品如加工助剂(如助流剂、脱水机、污染控制添加剂等)或其他功能性添加剂(如湿性或干性强度添加剂、染料、光学增白剂等)可与本发明的施胶剂组合使用。
已如上参照可包含施胶剂的分散相描述本发明。可选地，本发明的文丘里设备50还可用于制备常用于造纸工艺的反转乳液聚合物。使用表面活性剂制备并稳定反转乳液聚合物。所使用的表面活性剂将使得水溶性单体在聚合之前在油相中乳化，并向所得乳液聚合物提供稳定性。包括耐沉降性、最低的经时粘度变化和早期反转(更不用论及在聚合工艺过程中对于稳定乳液的需求)在内的稳定性要求稳健的乳液稳定化组合方案。
乳液的反转是指在使用之前的过程，其中反转所述相体，并且聚合物从非连续相中释出。加入大体积的水溶液以产生连续相(水相)，其中之前分散的水相的凝结造成聚合物分散于溶液中，产生溶液的粘稠化。当使用一定程度的搅拌或剪切，在相对大体积的水与油包水乳液合并时，通过向乳液中加入表面活性剂(被称为“破解表面活性剂”)辅助反转而帮助破解原始乳液稳定体系。这三个因素：大体积的分散相、剪切力和破解表面活性剂的联合作用造成乳液的反转或相反转。此外，所述聚合物目前能够与其他水性相体材料相互作用。相对较小的油量(20-40重量％的原始乳液)开始在水相中分散，其中由于大体积水溶液的加入，油是较少的组分。
所述聚合物反转为水溶液，使得所得活性聚合物的浓度通常在约0.1重量％-约1.5重量％的范围。所使用的浓度取决于多种因素，其包括但不限于水的化学性质和温度、溶液粘度、进料速度以及设备尺寸和流速。
通过将理想浓度下的水和纯乳液的汇流导引通过文丘里设备50，所述乳液聚合物可反转为水溶液。在反转中，连续相是水，将其导引通过文丘里设备50的第一进口48，而分散相是所述乳液聚合物或纯乳液，将其导引通过文丘里设备50的抽吸进口52。连续相压力可以在约10-40bar，优选约15-25bar的范围中，并且连续相流速可以为约10-50m/s，优选约25-35m/s。然后所得混合物通过混合段如静态搅拌器或机械泵，其中混合作用增强所述反转过程。然后通常将水溶液转移至槽中，其中将其混合至均匀。在连续体系中，省略转移至槽的步骤。
仅在导入至所述过程之前向经反转的聚合物溶液中加入其他稀释水而辅助所述聚合物的分散。
实施例
实施例1
将150l/h的水作为连续相进料至如图2-4所示的文丘里设备的第一进口。水的进料压力为30bar。连续相的喷嘴直径(即图3中的喷嘴66的直径)为1mm。通过真空以15kg/h将PREQUEL 20F施胶剂(ASA)分散相进料至该文丘里设备的抽吸进口中。混合相喷嘴的直径(即图3中喷嘴60的直径)为2mm。在连续相喷嘴中的文丘里速度为53m/s。乳液的中位粒径为0.67μm。
实施例2
将170l/h的水作为连续相进料至如图2-4所示的文丘里设备的第一进口。水的进料压力为30bar。连续相的喷嘴直径(即图3中的喷嘴66的直径)为1mm。通过真空以27kg/h将PREQUEL 20F施胶剂(ASA)分散相进料至该文丘里设备的抽吸进口中。混合相喷嘴的直径(即图3中喷嘴60的直径)为2mm。在连续相喷嘴中的文丘里速度为60m/s。乳液的中位粒径为0.67μm。
实施例3
将80l/h的水作为连续相进料至如图2-4所示的文丘里设备的第一进口。水的进料压力为31bar。连续相的喷嘴直径(即图3中的喷嘴66的直径)为0.8mm。通过真空以8kg/h将PREQUEL 20F施胶剂(ASA)分散相进料至该文丘里设备的抽吸进口中。混合相喷嘴的直径(即图3中喷嘴60的直径)为1.6mm。在连续相喷嘴中的文丘里速度为44m/s。乳液的中位粒径为0.82μm。
实施例4(对比例)
将180l/h的水作为连续相进料至如图2-4所示的文丘里设备的第一进口。水的进料压力为32bar。连续相的喷嘴直径(即图3中的喷嘴66的直径)为1mm。通过真空以15kg/h将PREQUEL 20F施胶剂(ASA)分散相进料至该文丘里设备的抽吸进口中。混合相喷嘴的直径(即图3中喷嘴60的直径)为1mm(连续相喷嘴和混合相喷嘴的直径相同)。乳液几乎立即分散于各相体：水和ASA液滴中。无法测试粒径分布。
实施例5
将160l/h的水作为连续相进料至如图2-4所示的文丘里设备的第一进口。水的进料压力为30bar。连续相的喷嘴直径(即图3中的喷嘴66的直径)为1mm。通过真空以30kg/h将PREQUEL 90F施胶剂(可购自AshlandHercules Water Technologies，Wilmington，Del.的AnKD)分散相进料至该文丘里设备的抽吸进口中。混合相喷嘴的直径(即图3中喷嘴60的直径)为2mm。在连续相喷嘴中的文丘里速度为53m/s。乳液稳定且中位粒径为0.8μm。
实施例6
将90l/h的水作为连续相进料至如图2-4所示的文丘里设备的第一进口。水的进料压力为30bar。连续相的喷嘴直径(即图3中的喷嘴66的直径)为0.8mm。通过真空以30kg/h将PREQUEL 20F施胶剂(ASA)分散相进料至该文丘里设备的抽吸进口中。混合相喷嘴的直径(即图3中喷嘴60的直径)为2.4mm。在连续相喷嘴中的文丘里速度为44m/s。乳液的中位粒径为1.15μm。
实施例7
将180l/h的水作为连续相进料至如图2-4所示的文丘里设备的第一进口。水的进料压力为30bar。连续相的喷嘴直径(即图3中的喷嘴66的直径)为1.2mm。通过真空以30kg/h将PREQUEL 20F施胶剂(ASA)分散相进料至该文丘里设备的抽吸进口中。混合相喷嘴的直径(即图3中喷嘴60的直径)为1.6mm。在连续相喷嘴中的文丘里速度为53m/s。乳液的中位粒径为0.8μm。
尽管已根据特定的本发明实施方案描述本发明，但清楚的是，各种其他形式和修改对于本领域技术人员是显而易见的。随附的权利要求和本发明一般应理解为覆盖所有这样明显的形式和修改，其处于本发明的实际范围中。

Claims (18)

1.乳化水包油或油包水的系统，其包括：
文丘里设备(50)，其具有连续相喷嘴(66)和分散相进口(52)，其中所述连续相喷嘴具有第一直径(d1)，其将连续相流体导引入所述文丘里设备的混合段(80)，并且所述分散相进口将所述分散相导入混合段中，以形成所述分散相和所述连续相的乳液；并且其中所述文丘里设备包括具有第二直径(d2)的混合相喷嘴(60)，通过混合相喷嘴(60)将所述乳液从所述混合段中导引至所述文丘里设备的出口，
其特征在于所述文丘里设备(50)的所述第二直径(d2)大于所述第一直径(d1)，其比例为大于1∶1且小于4∶1。
2.根据权利要求1的系统，其中所述连续相在约10bar-约50bar的压力下导入。
3.根据权利要求1或2的系统，其还包括泵(22)，其将所述连续相泵送至文丘里设备(50)中。
4.根据前述权利要求中任一项的系统，其中所述连续相通过所述连续相喷嘴的速度在约10-100m/s的范围。
5.根据前述权利要求中任一项的系统，其中所述连续相包含水或淀粉水溶液或聚合物溶液。
6.根据前述权利要求中任一项的系统，其中所述分散相包含一种或多种反转乳液。
7.根据权利要求1-5中任一项的系统，其中所述分散相包含一种或多种纤维素非反应性纸施胶化合物或纤维素反应性纸施胶化合物，如烯基琥珀酸酐(ASA)、烷基烯酮二聚体(AKD)、烯酮二聚体、烯酮多聚体、包含约12-22个碳原子的有机环氧化物、包含约12-22个碳原子的酰卤、包含约12-22个碳原子的脂肪酸的脂肪酸酐和包含约12-22个碳原子的有机异氰酸酯。
8.乳化用于处理纸或纸板的施胶剂的方法，其包括
在压力下将包含水的连续相导入文丘里设备(50)，所述文丘里设备具有第一直径(d1)的连续相喷嘴(66)，其将所述连续相导引至混合段(80)；
将包含至少一种施胶剂的分散相导入所述文丘里设备的混合段(80)以形成所述分散相和所述连续相的乳液；
将所述乳液导引通过在所述文丘里设备中的具有第二直径(d2)的混合相喷嘴(60)，
其特征在于所述文丘里设备的所述混合相喷嘴直径(d2)大于所述连续相喷嘴直径(d1)，其比例为大于1∶1且小于4∶1。
9.根据权利要求8的方法，其中在约10bar-约50bar的压力下导入所述连续相。
10.根据权利要求8或9的方法，其中所述连续相通过所述连续相喷嘴的速度为约10-100m/s。
11.根据权利要求8-10中任一项的方法，其中所述连续相包含水或淀粉水溶液或聚合物溶液。
12.根据权利要求8-11中任一项的方法，其中所述分散相包含一种或多种纤维素非反应性纸施胶化合物或纤维素反应性纸施胶化合物，如烯基琥珀酸酐(ASA)、烷基烯酮二聚体(AKD)、烯酮二聚体、烯酮多聚体、包含约12-22个碳原子的有机环氧化物、包含约12-22个碳原子的酰卤、包含约12-22个碳原子的脂肪酸的脂肪酸酐和包含约12-22个碳原子的有机异氰酸酯。
13.根据权利要求8-12中任一项的方法，其中所述分散相还包含一种或多种表面活性剂，其量为所述分散相的0.1重量％-约5重量％。
14.根据权利要求8-13中任一项的方法，其中所述乳液的平均粒径小于2μm。
15.根据权利要求8-14中任一项的方法，其中所述乳液具有在连续相中的分散相浓度2-50重量％。
16.根据权利要求8-15中任一项的方法，其还包括将所述乳液后稀释，并将经后稀释的乳液加入湿端或用于纸或纸板制造系统的施胶压机或涂布机。
17.将反转乳液反转的方法，其包括：
在压力下将包含水的连续相导入文丘里设备(50)，所述文丘里设备具有第一直径(d1)的连续相喷嘴(66)，其将所述连续相导引至混合段(80)；
将包含至少一种反转乳液的分散相导入所述文丘里设备的混合段(80)中，以形成所述分散相和所述连续相的乳液；
将所述乳液导引通过在所述文丘里设备中的具有第二直径(d2)的混合相喷嘴(60)，
其特征在于所述文丘里设备的所述混合相喷嘴直径(d2)大于所述连续相喷嘴直径(d1)，其比例为大于1∶1且小于4∶1。
18.根据权利要求17的方法，其中所述反转乳液包含一种或多种用于纸或纸板制造系统的助流剂或脱水剂。
CN200980161346.7A 2009-08-04 2009-08-04 用于乳化油和水的设备、系统和方法 Active CN102639219B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/FR2009/000976 WO2011015715A1 (fr) 2009-08-04 2009-08-04 Appareil, systeme et procede pour emulsbfier de l'huble et de lεau

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102639219A true CN102639219A (zh) 2012-08-15
CN102639219B CN102639219B (zh) 2016-03-09

Family

ID=42077679

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200980161346.7A Active CN102639219B (zh) 2009-08-04 2009-08-04 用于乳化油和水的设备、系统和方法

Country Status (15)

Country Link
US (1) US11554353B2 (zh)
EP (1) EP2461898B1 (zh)
JP (1) JP5740548B2 (zh)
KR (1) KR101644212B1 (zh)
CN (1) CN102639219B (zh)
AU (1) AU2009350832B2 (zh)
BR (1) BR112012002642B1 (zh)
CA (1) CA2770942C (zh)
ES (1) ES2550620T3 (zh)
MX (1) MX2012001551A (zh)
PL (1) PL2461898T3 (zh)
PT (1) PT2461898E (zh)
RU (1) RU2538578C2 (zh)
WO (1) WO2011015715A1 (zh)
ZA (1) ZA201201603B (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102817601A (zh) * 2012-08-31 2012-12-12 中国石油天然气股份有限公司 应用交联剂进行聚合物驱油田在线调剖的方法及装置
CN106422955A (zh) * 2016-08-30 2017-02-22 扬州大学 一种快速、大量、连续生产纳米乳液或纳米悬浮液的装置及方法
CN108421427A (zh) * 2017-12-15 2018-08-21 苏州派凯姆新能源科技股份有限公司 一种烯基琥珀酸酐新型均质乳化泵
CN109499410A (zh) * 2019-01-11 2019-03-22 西安交通大学 一种含文丘里引射结构的引射孔的文丘里乳化液配制装置
CN110075728A (zh) * 2019-04-28 2019-08-02 邱振权 一种asa乳化装置及控制方法
CN112538780A (zh) * 2020-12-22 2021-03-23 浙江凯丰新材料股份有限公司 一种asa施胶剂在线乳化装置

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8088250B2 (en) 2008-11-26 2012-01-03 Nalco Company Method of increasing filler content in papermaking
US8852400B2 (en) 2010-11-02 2014-10-07 Ecolab Usa Inc. Emulsification of alkenyl succinic anhydride with an amine-containing homopolymer or copolymer
JP6355906B2 (ja) * 2012-10-05 2018-07-11 花王株式会社 乳化物の製造方法
EP2971349B1 (en) * 2013-03-13 2024-04-03 Nalco Company Method of using aldehyde-functionalized polymers to increase papermachine performance and enhance sizing
JP6444062B2 (ja) * 2013-06-17 2018-12-26 花王株式会社 分散液の製造方法
AU2014291637B2 (en) * 2013-07-19 2017-07-20 Philip Morris Products, S.A. Hydrophobic paper
US9956532B2 (en) * 2013-11-07 2018-05-01 U.S. Department Of Energy Apparatus and method for generating swirling flow
US9567708B2 (en) 2014-01-16 2017-02-14 Ecolab Usa Inc. Wet end chemicals for dry end strength in paper
US9920482B2 (en) 2014-10-06 2018-03-20 Ecolab Usa Inc. Method of increasing paper strength
US9702086B2 (en) 2014-10-06 2017-07-11 Ecolab Usa Inc. Method of increasing paper strength using an amine containing polymer composition
RU2736757C2 (ru) * 2015-04-13 2020-11-19 Вирджиния Тех Интеллекчуал Пропертис, Инк. Устройство для обезвоживания и деминерализации мелких частиц
CN106917324B (zh) 2015-12-25 2019-11-08 艺康美国股份有限公司 一种造纸施胶方法及其制备的纸张
US10857507B2 (en) * 2016-03-23 2020-12-08 Alfa Laval Corporate Ab Apparatus for dispersing particles in a liquid
US10648133B2 (en) 2016-05-13 2020-05-12 Ecolab Usa Inc. Tissue dust reduction
CN110831691A (zh) * 2017-07-07 2020-02-21 林德股份公司 低温lco2面粉冷却系统
US20190091690A1 (en) * 2017-09-25 2019-03-28 Tantti Laboratory Inc. Method and apparatus of generating substantially monodisperse droplets
TWI693965B (zh) * 2019-03-12 2020-05-21 信紘科技股份有限公司 化學液體稀釋方法
TWI697356B (zh) * 2019-03-12 2020-07-01 信紘科技股份有限公司 流體混合器
KR102406095B1 (ko) * 2020-04-21 2022-06-13 주식회사 성광이엔에프 미세기포를 이용한 에멀젼 제조 시스템
WO2022119644A1 (en) 2020-12-04 2022-06-09 Agc Chemicals Americas, Inc. Treated article, methods of making the treated article, and dispersion for use in making the treated article
CN113083161B (zh) * 2021-04-09 2022-04-12 华东理工大学 一种异味物质去除射流式泡沫发生装置
US20230021418A1 (en) * 2021-07-08 2023-01-26 Ecolab Usa Inc. System and technique for inverting polymers under ultra-high shear

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1540592A (en) * 1924-08-25 1925-06-02 Best Robert Bertram Emulsifying or mixing apparatus
WO1998045034A1 (en) * 1997-04-09 1998-10-15 Queensland University Of Technology Mixing apparatus
WO2001088262A2 (en) * 2000-05-18 2001-11-22 Bayer Corporation Paper sizing compositions and methods

Family Cites Families (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2961366A (en) 1957-02-27 1960-11-22 Hercules Powder Co Ltd Sized paper and method of making same
GB1205675A (en) * 1968-01-05 1970-09-16 Karl Hutter Device for mixing media, more particularly liquids
US4040900A (en) 1974-05-20 1977-08-09 National Starch And Chemical Corporation Method of sizing paper
IT1015665B (it) * 1974-07-04 1977-05-20 Snam Progetti Metodo per la preparazione in con tinuo di emulsioni acqua olio ed apparecchiatura adatta allo scopo
US4295931A (en) 1976-03-08 1981-10-20 Hercules Incorporated Sizing method and sizing composition for use therein
US4317756A (en) 1977-08-19 1982-03-02 Hercules Incorporated Sizing composition comprising a hydrophobic cellulose-reactive sizing agent and a cationic polymer
US4234481A (en) 1977-11-30 1980-11-18 Crompton & Knowles Corporation Yellow pyrazolone ester dyes for heat transfer printing
CH620134A5 (zh) * 1978-03-14 1980-11-14 Blaser & Co Ag
US4240935A (en) 1978-12-22 1980-12-23 Hercules Incorporated Ketene dimer paper sizing compositions
US4279794A (en) 1979-04-26 1981-07-21 Hercules Incorporated Sizing method and sizing composition for use therein
US4210534A (en) * 1979-05-11 1980-07-01 Clevepak Corporation Multiple stage jet nozzle and aeration system
US4522686A (en) 1981-09-15 1985-06-11 Hercules Incorporated Aqueous sizing compositions
US4430251A (en) 1981-09-29 1984-02-07 Hoffert Manufacturing Co., Inc. High energy emulsifier
SU1590124A1 (ru) * 1988-04-08 1990-09-07 Институт технической механики АН УССР Устройство дл получени тонкодисперсных систем
JPH02127594A (ja) * 1988-11-02 1990-05-16 Hokuetsu Paper Mills Ltd 置換コハク酸無水物を使用して行う製紙原料のサイズ化法
GB8910372D0 (en) * 1989-05-05 1989-06-21 Framo Dev Ltd Multiphase process mixing and measuring system
US5171795A (en) 1990-08-01 1992-12-15 Hercules Incorporated Process for the production of improved polyaminopolyamide epichlorohydrin resins
US5714552A (en) 1990-11-30 1998-02-03 Hercules Incorporated Process for making epichlorohydrin resins
CA2066378C (en) 1991-04-24 2000-09-19 David J. Hardman Dehalogenation of organohalogen-containing compounds
EP0616002B1 (en) * 1992-09-18 1998-03-04 Idemitsu Petrochemical Co., Ltd. Process for producing polycarbonate powder
GB9311944D0 (en) 1993-06-10 1993-07-28 Hercules Inc Synthesis of alkyl ketene multimers (akm) and application for precision converting grades of fine paper
US5403522A (en) * 1993-11-12 1995-04-04 Von Berg; Richard Apparatus and methods for mixing liquids and flowable treating agents
US5685815A (en) 1994-02-07 1997-11-11 Hercules Incorporated Process of using paper containing alkaline sizing agents with improved conversion capability
US5846663A (en) 1994-02-07 1998-12-08 Hercules Incorporated Method of surface sizing paper comprising surface sizing paper with 2-oxetanone ketene multimer sizing agent
US5614597A (en) 1994-12-14 1997-03-25 Hercules Incorporated Wet strength resins having reduced levels of organic halogen by-products
US5725731A (en) 1995-05-08 1998-03-10 Hercules Incorporated 2-oxetanone sizing agents comprising saturated and unsaturated tails, paper made with the 2-oxetanone sizing agents, and use of the paper in high speed converting and reprographic operations
US5595631A (en) * 1995-05-17 1997-01-21 National Starch And Chemical Investment Holding Corporation Method of paper sizing using modified cationic starch
US5853542A (en) 1995-09-11 1998-12-29 Hercules Incorporated Method of sizing paper using a sizing agent and a polymeric enhancer and paper produced thereof
AU718417B2 (en) * 1995-11-14 2000-04-13 Stockhausen Gmbh & Co. Kg Water additive and method for fire prevention and fire extinguishing
US5766417A (en) 1996-03-06 1998-06-16 Hercules Incorporated Process for using alkaline sized paper in high speed converting or reprographics operations
DE19703779C2 (de) * 1997-02-01 2003-06-05 Karlsruhe Forschzent Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines dispersen Gemisches
US6004024A (en) * 1997-11-14 1999-12-21 Calgon Corporation Emulsion feed assembly
US5863128A (en) * 1997-12-04 1999-01-26 Mazzei; Angelo L. Mixer-injectors with twisting and straightening vanes
US5931771A (en) 1997-12-24 1999-08-03 Kozyuk; Oleg V. Method and apparatus for producing ultra-thin emulsions and dispersions
WO1999042545A1 (fr) * 1998-02-19 1999-08-26 Crystallisation & Degumming Sprl Procede de production de micro-cristaux de graisses vegetales et animales
US6210475B1 (en) * 1999-09-03 2001-04-03 Bayer Corporation Use of hydroxyalkylated starches for improved emulsification of sizing agents
JP2003527493A (ja) * 1999-12-16 2003-09-16 アクゾ ノーベル エヌ．ブイ． サイジング組成物
US6444024B1 (en) 1999-12-16 2002-09-03 Akzo Nobel Nv Sizing composition
US6796704B1 (en) * 2000-06-06 2004-09-28 W. Gerald Lott Apparatus and method for mixing components with a venturi arrangement
US20030127204A1 (en) 2001-09-06 2003-07-10 Varnell Daniel F. Amphoteric polymer resins that increase the rate of sizing development
ATE435063T1 (de) * 2004-08-06 2009-07-15 Campos Carlos Miguel Moreira Vorrichtung zum mischen von fluiden
JP2008531864A (ja) 2005-03-03 2008-08-14 ケミラ オイ ウェットエンド塗布のための低せん断セルロース反応性サイズ剤
CA2687068A1 (en) * 2007-05-09 2008-11-20 Buckman Laboratories International, Inc. Asa sizing emulsions for paper and paperboard
US7784999B1 (en) * 2009-07-01 2010-08-31 Vortex Systems (International) Ci Eductor apparatus with lobes for optimizing flow patterns

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1540592A (en) * 1924-08-25 1925-06-02 Best Robert Bertram Emulsifying or mixing apparatus
WO1998045034A1 (en) * 1997-04-09 1998-10-15 Queensland University Of Technology Mixing apparatus
WO2001088262A2 (en) * 2000-05-18 2001-11-22 Bayer Corporation Paper sizing compositions and methods

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102817601A (zh) * 2012-08-31 2012-12-12 中国石油天然气股份有限公司 应用交联剂进行聚合物驱油田在线调剖的方法及装置
CN102817601B (zh) * 2012-08-31 2015-04-08 中国石油天然气股份有限公司 应用交联剂进行聚合物驱油田在线调剖的方法及装置
CN106422955A (zh) * 2016-08-30 2017-02-22 扬州大学 一种快速、大量、连续生产纳米乳液或纳米悬浮液的装置及方法
CN106422955B (zh) * 2016-08-30 2019-03-15 扬州大学 一种快速、大量、连续生产纳米乳液或纳米悬浮液的装置及方法
CN108421427A (zh) * 2017-12-15 2018-08-21 苏州派凯姆新能源科技股份有限公司 一种烯基琥珀酸酐新型均质乳化泵
CN109499410A (zh) * 2019-01-11 2019-03-22 西安交通大学 一种含文丘里引射结构的引射孔的文丘里乳化液配制装置
CN109499410B (zh) * 2019-01-11 2024-02-02 西安交通大学 一种含文丘里引射结构的引射孔的文丘里乳化液配制装置
CN110075728A (zh) * 2019-04-28 2019-08-02 邱振权 一种asa乳化装置及控制方法
CN112538780A (zh) * 2020-12-22 2021-03-23 浙江凯丰新材料股份有限公司 一种asa施胶剂在线乳化装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2011015715A1 (fr) 2011-02-10
CA2770942A1 (en) 2011-02-10
EP2461898A1 (fr) 2012-06-13
CA2770942C (en) 2016-11-01
PT2461898E (pt) 2015-11-30
US11554353B2 (en) 2023-01-17
JP5740548B2 (ja) 2015-06-24
ES2550620T3 (es) 2015-11-11
EP2461898B1 (fr) 2015-10-07
KR101644212B1 (ko) 2016-07-29
JP2013501164A (ja) 2013-01-10
AU2009350832A1 (en) 2012-03-08
BR112012002642B1 (pt) 2021-05-25
CN102639219B (zh) 2016-03-09
MX2012001551A (es) 2012-05-23
RU2012108162A (ru) 2013-09-10
ZA201201603B (en) 2013-10-28
KR20120041242A (ko) 2012-04-30
AU2009350832B2 (en) 2016-06-09
RU2538578C2 (ru) 2015-01-10
US20120103546A1 (en) 2012-05-03
PL2461898T3 (pl) 2016-01-29
BR112012002642A2 (pt) 2020-12-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102639219A (zh) 用于乳化油和水的设备、系统和方法
US6576049B1 (en) Paper sizing compositions and methods
CN101821452B (zh) 造纸工业用消泡剂
US20090139676A1 (en) Asa emulsification with ultrasound
CN101688370A (zh) 用于纸或纸板的烯基琥珀酸酐施胶乳液
AU2002258324B2 (en) Sizing dispersion
EP3953524A1 (en) Method for improving fabric release in structured sheet making applications
US20090073801A1 (en) Process and device for producing finely divided liquid-liquid formulations, and the uses of the liquid-liquid formulations
CN105722574B (zh) 用于造纸工业的基于水包油乳液的消泡剂
TWI505869B (zh) 乳化油和水之裝置、系統及方法
Petersen et al. Effectiveness of polyoxyethylene nonionic emulsifiers in emulsification processes using disc systems
US20240158991A1 (en) Akd emulsion and method of making
Merisalo Optimization of ASA emulsification in internal sizing of paper and board

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: SOLIS TECHNOLOGY CAYMAN COMPANY

Free format text: FORMER OWNER: HERCULES INC.

Effective date: 20150514

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20150514

Address after: Schaffhausen

Applicant after: Suo Li Cisco skill Cayman company

Address before: Delaware

Applicant before: Hercules Inc.

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant