CN105658294B

CN105658294B - 消泡剂、消泡剂的制造方法及消泡方法

Info

Publication number: CN105658294B
Application number: CN201480049304.5A
Authority: CN
Inventors: 园田雄二; 小松充
Original assignee: Kurita Water Industries Ltd
Current assignee: Kurita Water Industries Ltd
Priority date: 2013-09-10
Filing date: 2014-07-25
Publication date: 2017-10-27
Anticipated expiration: 2034-07-25
Also published as: JP2015054259A; WO2015037345A1; CN105658294A; JP6050202B2

Abstract

本发明提供即使在高温的发泡体系中消泡效果也优异的消泡剂、消泡剂的制造方法及消泡方法。消泡剂含有碳数为12～30的高级醇和熔点为90℃以上的蜡、且具有O/W型乳液结构。消泡剂的制造方法具有在超过1.0气压的压力条件下形成O/W型乳液的工序，所述O/W型乳液含有碳数为12～30的高级醇和熔点为90℃以上的蜡。发泡体系的消泡方法具有向发泡体系中添加消泡剂的工序，所述消泡剂含有碳数为12～30的高级醇和具有高于发泡体系的温度的熔点的蜡、且具有O/W型乳液结构。

Description

消泡剂、消泡剂的制造方法及消泡方法

技术领域

本发明涉及消泡剂、消泡剂的制造方法及消泡方法。

背景技术

具有O/W型乳液结构的消泡剂作为发泡抑制剂被广泛使用于以造纸工序为代表的各种制造工序、废水处理工序中。已知作为蜡系的O/W型乳液消泡剂如下制造：使高级醇、烃、脂肪酸酯等常温固体及常温液体的有效成分加热熔融，在常压条件下乳化分散后进行冷却(参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利3239660号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，专利文献1的消泡剂尤其是在60℃以上这样高温的发泡体系中的消泡效果不够充分。

本发明是鉴于以上的情况而做出的，目的在于提供即使在高温的发泡体系中消泡效果也优异的消泡剂、消泡剂的制造方法及消泡方法。

用于解决问题的方案

本发明人等发现通过与高级醇同时使用高熔点的蜡，即使在高温的发泡体系中也可以得到好的消泡效果，从而完成本发明。更具体而言，本发明提供如下内容。

(1)一种消泡剂，其含有碳数为12～30的高级醇和熔点为90℃以上的蜡、且具有O/W型乳液结构。

(2)一种消泡剂的制造方法，其具有在超过1.0气压的压力条件下形成O/W型乳液的工序，所述O/W型乳液含有碳数为12～30的高级醇和熔点为90℃以上的蜡。

(3)一种发泡体系的消泡方法，其具有向所述发泡体系中添加消泡剂的工序，所述消泡剂含有碳数为12～30的高级醇和具有高于所述发泡体系的温度的熔点的蜡、且具有O/W型乳液结构。

发明的效果

根据本发明，通过与碳数为12～30的高级醇同时使用高熔点的蜡，即使在高温的发泡体系中也能够得到优异的消泡效果。

具体实施方式

以下，针对本发明进行说明，但本发明不限定于此。

<消泡剂>

本发明的消泡剂含有碳数为12～30的高级醇和熔点为90℃以上的蜡、且具有O/W型乳液结构。

可以认为，在高温的发泡体系中，仅使用熔点低的蜡时消泡剂颗粒发生液化，由此导致消泡效果降低。但是，根据本发明，通过使用具有90℃以上的熔点的蜡和碳数为12～30的高级醇来形成O/W型乳液，由此抑制高温的发泡体系中的消泡剂颗粒完全地液化，从而提高消泡效果。对于抑制消泡剂颗粒的液化而提高消泡效果的理由，推定是因为：通过具有90℃以上的熔点的蜡，使消泡颗粒的部分熔解所带来的颗粒表面的凹凸更显著地发生，由此消泡剂颗粒表面和与其接触的泡膜之间的临界接触角降低。

本发明的高级醇只要碳数为12～30，就没有特别限定，任选饱和或不饱和，优选在常温(25℃)下为固体。高级醇的碳数过小或过多时，消泡效果不佳。从组合使用具有90℃以上的熔点的蜡时高温下的消泡效果更好这样的观点来看，高级醇的碳数优选为14～28、进一步优选为16～26、最优选为18～24。作为高级醇，例如可列举出：十二烷醇、十四烷醇、十六烷醇、硬脂醇、异硬脂醇、山萮醇、经由利用齐格勒法使乙烯聚合的工艺而制造的齐格勒醇、利用氧化法得到的含氧醇、对天然的植物油脂、动物油脂进行高压还原或皂化得到的高级醇等。它们可以单独使用也可以组合使用2种以上。另外，除碳数为12～30的高级醇以外，可以包含碳数不足12的醇、碳数超过30的醇，也可以不含。但是，总的醇的碳数的加权平均优选为12～30。

对于消泡剂中包含的高级醇的质量％，没有特别限定，例如可以为1质量％以上(具体而言，3质量％以上、6质量％以上、8质量％以上等)、也可以为30质量％以下(具体而言，25质量％以下、22质量％以下、18质量％以下、15质量％以下等)。

本发明的蜡的熔点只要为90℃以上，就没有特别限定，例如可列举出烃、脂肪酸酯、酰胺、醚、酮、合成蜡等。它们可以单独使用、也可以组合使用2种以上。另外，对于蜡的熔点，为90℃以上的值并且可以根据发泡体系的温度、与高级醇的组合而适宜设定，例如，可以使用蜡的熔点为100℃以上的蜡(具体而言，110℃以上、115℃以上、120℃以上、125℃以上、130℃以上、135℃以上等)，也可以使用200℃以下的蜡(具体而言，190℃以下、170℃以下、150℃以下等)。另外，本发明的消泡剂也可以与这些蜡组合而含有熔点不足100℃的蜡。

对于消泡剂中所包含的熔点为90℃以上的蜡的质量％，没有特别限定，例如可以为0.1质量％以上(具体而言，0.5质量％以上、1.0质量％以上、3.0质量％以上等)，也可以为20质量％以下(具体而言，15质量％以下、12质量％以下、10质量％以下、8质量％以下等)。

本发明的消泡剂中，蜡的质量相对于高级醇与蜡的总质量(总有效成分质量)的比，没有特别限定，但从消泡效果优异这样的观点来看，优选为2～50％。

对于形成O/W型乳液时使用的乳化剂，没有特别限定，可以使用阴离子性、阳离子性、或非离子性表面活性剂。作为非离子性表面活性剂，例如可列举出：聚氧亚乙基烷基醚、聚氧亚乙基烷基苯基醚、聚乙二醇脂肪酸酯、多元醇脂肪酸酯、N,N-二(烷醇)链烷酰胺等。另外，作为阴离子性表面活性剂，例如可列举出：脂肪酸皂、硫酸化油、烷基(聚氧亚乙基)硫酸盐、烷基苯磺酸盐、烷磺酸盐、α-烯烃磺酸盐、N-酰基氨基酸盐、N-(2-硫代)乙基-N-甲基烷酰胺盐、2-磺基琥珀酸二烷基盐、烷基萘磺酸盐等。这些乳化剂可以单独使用、也可以组合使用2种以上。

O/W型乳液中的水的量，可以根据消泡剂的使用目的，结合高级醇、蜡而适宜设定。例如，可以将消泡剂中的水的质量％设定为1质量％以上(5质量％以上、10质量％以上、15质量％以上、20质量％以上等)，也可以设定为40质量％以下(35质量％以下、30质量％以下、25质量％以下、20质量％以下等)。

本发明的消泡剂可以包含其它任意成分、也可以不包含。对于任意成分，例如可列举出：稳定剂、增稠剂、防腐剂、黏质控制剂等。

本发明的消泡剂只要是产生泡的体系即可，可以用于任意用途。例如，可列举出纸浆制造工序、造纸工序、废水处理工序等，没有特别限定。需要说明的是，本发明的工艺也适于抑制比较高温的化妆品制造工艺等中的发泡。

<消泡剂的制造方法>

本发明的消泡剂的制造方法具有在超过1.0气压的压力条件下形成O/W型乳液的工序，所述O/W型乳液将油相作为分散质体、将水相作为分散介质，所述油相包含碳数为12～30的高级醇和熔点为90℃以上的蜡。

专利文献1的蜡系的O/W型乳液结构的消泡剂在常压下进行乳化的情况下，只能乳化最高熔点为90℃左右的蜡。但是，根据本发明，通过在超过1.0气压的压力条件下进行乳化，可以设定为超过100℃的条件，因此能够乳化熔点为90℃以上的蜡。

形成O/W型乳液时的压力只要超过1.0气压，就没有特别限定，在能够更容易地设定高温的制备条件方面，例如，可以设定2.0气压以上(具体而言，2.5气压以上、3.0气压以上)。对于加压的方法，没有特别限定，例如，可以通过使用高压乳化机进行加压。

对于形成O/W型乳液的方法，没有特别限定，例如，向高压乳化机的加压釜中添加溶解有乳化剂的热水，加热至熔点为90℃以上的蜡的熔点以上的温度，向所述水相边搅拌边添加加热熔融了的碳数为12～30的高级醇和熔点为90℃以上的蜡的混合油相，由此可以形成O/W乳液。

可以在形成O/W型乳液的前后或形成O/W型乳液的工序中混合稳定剂、增稠剂、防腐剂、黏质控制剂等公知的成分、也可以不混合。

<消泡剂的使用>

本发明包括用于向60℃以上的发泡体系中添加的消泡剂的使用。

即使将本发明的消泡剂添加至以往的熔点低的蜡所得不到充分的消泡效果的60℃以上这样高温的发泡体系中，也具有优异的消泡效果。可以认为这是因为使用了熔点为90℃以上的蜡。从在更高温度也具有消泡效果的观点来看，所添加的发泡体系的温度优选为65℃以上、最优选为70℃以上。另外推测，发泡体系的温度接近蜡的熔点时，消泡颗粒变为球状油滴，因此在破泡时其自身变为微细化。因此，发泡体系的温度相对于蜡的熔点为过高时，有消泡效果减少的可能性。因此，添加的发泡体系的温度视蜡的熔点而定，典型而言优选为95℃以下、更优选为90℃以下。需要说明的是，本发明添加的发泡体系的温度不限定于这些温度，本发明的消泡剂可以添加至任意温度的发泡体系。

<消泡方法>

本发明包括具有向发泡体系中添加消泡剂的工序的消泡方法，所述消泡剂含有碳数为12～30的高级醇和具有高于发泡体系的温度的熔点的蜡、且具有O/W型乳液结构。此处，发泡体系的温度是指添加消泡剂时刻的发泡体系的温度。

通过使用1种以上熔点高于发泡体系的温度的蜡，可以得到高的消泡效果。本发明中，蜡的熔点只要比发泡体系的温度高，就没有特别限定，例如，从消泡效果更好的观点来看，优选使用具有比发泡体系的温度高20℃以上、30℃以上、40℃以上的熔点的蜡。

实施例

<消泡剂的制备>

作为蜡，使用FT115(熔点113℃)、SX105(熔点102℃)或Paraffin Wax155(熔点69℃)(日本精蜡株式会社)的任一者，另外，作为高级醇，使用NAFOL20+A(Sasol Japan公司)，以下述的方法制备O/W型乳液结构的消泡剂。需要说明的是，作为乳化剂，使用SOFTANOL300(日本催化剂株式会社)，作为增稠剂，使用Inagel V-1000(伊那食品工业株式会社)。

首先，将蜡、乳化剂投入加压式乳化装置，在130℃下进行加热熔融。以2000rpm边搅拌边添加130℃的热水，使其乳化分散。使用热交换器，在加压状态下边进行急速冷却边返回常压。混合所得乳化物和增稠剂水溶液，按照表1或表2所示的浓度稀释各消泡剂。

<消泡效果的评价>

使用循环落下法，评价这些消泡剂的消泡效果。循环落下法是如下的方法：通过将罐体内的发泡体系的液体利用泵送液至罐体的上部，液体从该罐体的上部落下返回至罐体内来进行循环。需要说明的是，罐体内的液体的温度维持在70℃或80℃。将循环流量调节至1L/分钟，测量循环5分钟后的泡部分的厚度。将该结果示于表1(发泡体系的温度为80℃)及表2(发泡体系的温度为70℃)。

[表1]

试验方法：循环落下法(1.0L/分钟、80℃)

[表2]

试验方法：循环落下法(1.0L/分钟、70℃)

使用了熔点为100℃以上的FT115或SX105的实施例1～16与使用了熔点为69℃的Paraffin Wax155的比较例1～8比较，均确认到具有优异的消泡效果。另外，使用了FT115或SX105的例子在温度为70℃的发泡体系与80℃的发泡体系中，均确认到具有优异的消泡效果。另外，将比较实施例1～16中的消泡成分的质量进行比较时，蜡的质量相对于总有效成分质量为2～50质量％时具有高的消泡效果。另外，实施例1～16中使用的FT115或SX105的熔点高于发泡体系的温度，与此相对，比较例1～8中使用的Paraffin Wax155的熔点低于发泡体系的温度。根据该结果，有如下启示：使用熔点高于发泡体系的温度的蜡时，可以得到高的消泡效果；通过使用具有比发泡体系的温度高30℃以上的熔点的蜡，可以得到特别高的消泡效果。

Claims

1.一种消泡剂的制造方法，其具有在超过1.0气压的压力、且在下述蜡的熔点以上的温度条件下形成O/W型乳液的工序，

所述O/W型乳液仅含有碳数为12～30的高级醇、熔点为90℃以上的蜡和水；或者仅含有碳数为12～30的高级醇、熔点为90℃以上的蜡、水和选自由乳化剂、增稠剂、防腐剂、黏质控制剂组成的组中的一种以上成分，

所述乳化剂仅包括选自由阴离子性表面活性剂、阳离子性表面活性剂和非离子性表面活性剂组成的组中的一种以上表面活性剂，

所述阴离子性表面活性剂仅包括选自由脂肪酸皂、硫酸化油、烷基(聚氧亚乙基)硫酸盐、烷磺酸盐、α-烯烃磺酸盐、N-酰基氨基酸盐、N-(2-硫代)乙基-N-甲基烷酰胺盐、2-磺基琥珀酸二烷基盐和烷基萘磺酸盐组成的组中的一种以上阴离子性表面活性剂。

2.一种发泡体系的消泡方法，其为60℃以上的发泡体系的消泡方法，其具有向所述发泡体系中添加消泡剂的工序，所述消泡剂含有碳数为12～30的高级醇和具有比所述发泡体系的温度高20℃以上的熔点的蜡、且具有O/W型乳液结构。