CN113117386A - 抗泡组成物及抗泡组成物的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种抗泡组成物包含5wt%至40wt%的消泡破泡剂、20wt%至80wt%的抑泡剂、0wt%至25wt%的分散湿润剂及5wt%至30wt%的渗透剂。本发明亦提供一种抗泡组成物的制备方法,包含将消泡破泡剂及渗透剂混合,形成混合物;将抑泡剂与该混合物混合。所述抗泡组成物用于在80℃~90℃条件下形成聚乙烯醇水溶液时能够具有抑制(减少)泡沫形成、使生成的泡沫消除、降低泡沫体积、提升泡沫消失速度,及增加稳定性的功效。
Description
技术领域
本发明是有关于一种减少泡沫形成或使生成的泡沫减少的组成物,特别是指一种包含抑泡剂、分散湿润剂及渗透剂的抗泡组成物。
背景技术
聚乙烯醇(PVA)是化工产业中重要的原料,且在纺织、造纸、涂料、化学、建筑、陶瓷、胶着剂、电子或化妆品等领域中被广泛的使用。在各领域中,一般是将聚乙烯醇颗粒分散于水中,并加热至80℃~90℃,于搅拌下使聚乙烯醇颗粒逐步溶解于水中,形成聚乙烯醇水溶液,再进行使用,然而,在如此温度条件下的溶解过程中,随着搅拌会产生大量难以消去的泡沫,尤其是醇解度为80~90mol%的聚乙烯醇,造成后续应用上相当大的不便利。
为改善上述问题,一般是加入消泡剂,虽然消泡剂能够减少泡沫数量,然而,仍存有泡沫体积过大而溢于容器边缘或泡沫消失过慢而降低生产效益等问题。
发明内容
因此,本发明的一目的,即在提供一种能够克服先前技术的至少一个缺点的抗泡组成物。
于是,本发明抗泡组成物包含5wt%至40wt%的消泡破泡剂、20wt%至80wt%的抑泡剂、0wt%至25wt%的分散湿润剂,及5wt%至30wt%的渗透剂。
本发明的另一目的,即在提供一种抗泡组成物的制备方法。
本发明抗泡组成物的制备方法包含将消泡破泡剂及渗透剂混合,形成混合物;将抑泡剂与该混合物混合。
本发明的有益效果在于:本发明抗泡组成物用于在80℃~90℃条件下形成聚乙烯醇水溶液时能够具有抑制或减少泡沫形成、使生成的泡沫消除或减少、降低泡沫体积、提升泡沫消失速度,及增加稳定性(例如不分层或不会有析出物产生等现象)的功效。
具体实施方式
以下将就本发明内容进行详细说明。
<消泡破泡剂>
以该抗泡组成物的总量为100wt%计,该消泡破泡剂的含量为5wt%至40wt%。该消泡破泡剂能够依据聚乙烯醇的特性(例如醇解度)、聚乙烯醇水溶液的特性(例如表面张力)或泡沫的特性(例如黏弹性)进行选择。该消泡破泡剂可单独一种使用或混合多种使用,且该消泡破泡剂例如但不限于脂肪酸酯类非离子型表面活性剂、非水溶性聚醚、白油、马油、植物油、蜡、凡士林、矿物油、上述提及的成分的异构物,或上述提及的成分的改质物。改质物指的是例如经氢化、酯化或酰胺化等改质处理所形成的物质。该脂肪酸酯类非离子型表面活性剂例如三聚甘油单硬脂酸酯、六聚甘油二硬脂酸酯、十聚甘油六硬脂酸酯、三聚甘油单油酸酯、三聚甘油二月桂酸酯、乙二醇二硬脂酸酯、丙二醇单硬脂酸酯、丙二醇单油酸酯、丙二醇单月桂酸酯、单月桂酸甘油酯、双月桂酸甘油酯、单硬脂酸甘油酯、双硬脂酸甘油酯、单油酸甘油酯、季戊四醇单硬酯酸酯、季戊四醇双硬酯酸酯、季戊四醇三硬酯酸酯、季戊四醇四异硬酯酸酯、季戊四醇油酸酯、季戊四醇双油酸酯、季戊四醇三油酸酯、季戊四醇四油酸酯、异壬酸异壬酯、辛基十二烷肉豆蔻酸酯、十四酸十四酯、十六酸十六酯、嵌段月桂酸酯、嵌段硬酯酸酯、嵌段油酸酯、梳状接枝脂肪酸酯、星状接枝脂肪酸等。该嵌段月桂酸酯例如多元醇聚醚月桂酸酯。该多元醇聚醚月桂酸酯例如甘油聚氧乙烯聚氧丙烯醚月桂酸酯。该嵌段硬酯酸酯例如多元醇聚醚硬酯酸酯。该多元醇聚醚硬酯酸酯例如甘油聚氧乙烯聚氧丙烯醚硬脂酸酯。该嵌段油酸酯例如多元醇聚醚油酸酯。该多元醇聚醚油酸酯例如甘油聚氧乙烯聚氧丙烯醚油酸酯。该梳状接枝脂肪酸酯例如丙烯酸脂肪酸酯。该星状接枝脂肪酸例如环状糊精脂肪酸酯或季戊四醇四蓖麻油酸酯等。该非水溶聚醚例如但不限于分子量大于1000的聚氧丙烯或分子量大于2000的聚氧乙烯聚氧丙烯无规聚醚等。该植物油例如但不限于硬棕榈油、蓖麻油或乳油木果脂等。
<抑泡剂>
以该抗泡组成物的总量为100wt%计,该抑泡剂的含量为20wt%至80wt%。该抑泡剂例如对温度在80℃以上的水性溶液具有抑泡和消泡作用的非离子表面活性物质。该抑泡剂具有至少一种由下列条件组中选出的条件:浊点范围为80℃以下、包括总碳数为10以上的饱和烷醇基的饱和烷醇聚醚,或HO-(C2H4O)x-(C3H6O)y-(C2H4O)z-H,其中x+y+z为10以上且分子量大于500。该饱和烷醇基为X1-O-,其中,X1为烷基。该抑泡剂可单独一种使用或混合多种使用,且该抑泡剂例如但不限于脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚醚、水溶性聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚醚,或上述所提及成分的异构物等。该脂肪醇聚氧乙烯醚例如月桂醇聚氧乙烯醚、异构十醇聚氧乙烯醚、异构十三醇聚氧乙烯醚、十三醇聚氧乙烯醚、十四醇聚氧乙烯醚、油醇聚氧乙烯醚,或鲸蜡硬脂醇聚氧乙烯醚等。该异构十三醇聚氧乙烯醚的环氧乙烷(EO)数为3至5。该脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚醚例如异构十三醇聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚醚、十二醇聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚醚、十三醇聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚醚、十四醇聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚醚、油醇聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚醚,或鲸蜡硬脂醇聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚醚等。
<分散湿润剂>
以该抗泡组成物的总量为100wt%计,该分散湿润剂的含量为0wt%至25wt%。该分散湿润剂有助于该抗泡组成物用于在80℃~90℃条件下形成聚乙烯醇水溶液时能够增加稳定性,以减少表面产生析出物的问题。该分散湿润剂为亲水亲油平衡值(hydrophiliclipophilic balance,简称HBL)范围在1~9间的非离子型表面活性剂。该分散湿润剂可单独一种使用或混合多种使用,且该分散湿润剂例如但不限于乙二醇单油酸酯、聚氧丙烯硬脂酸酯、失水山梨醇月桂酸酯、山梨糖醇单油酸脂、失水山梨糖醇单油酸脂、失水山梨醇三油酸酯、聚氧乙烯聚氧丙烯油酸酯、聚氧丙烯甘露醇油酸酯、聚氧乙烯羊毛醇醚、聚氧乙烯脂肪酸酯、聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物,或油脂改质的非离子表面活性剂等。该聚氧乙烯脂肪酸酯例如聚氧乙烯油酸酯。该油脂改质的非离子表面活性剂例如蓖麻油聚氧乙烯醚。
<渗透剂>
以该抗泡组成物的总量为100wt%计,该渗透剂的含量为5wt%至30wt%。该渗透剂可单独一种使用或混合多种使用,且该渗透剂例如但不限于酯类非离子表面活性剂。当本发明抗泡组成物用于形成聚乙烯醇水溶液(包含醇解度为80~90mol%的聚乙烯醇)时,该酯类非离子表面活性剂能够与聚乙烯醇的乙酸乙烯酯链段间有较佳的亲和性。该酯类非离子表面活性剂为R1-C(O)O-R2,其中,R1与R2为烷基、烷醇醚基、-X2-C6H5、苯基或酚基,且碳数总和范围为3~30,其中,X2表示伸烷基。该烷基(即饱和烃基)为直链烷基或支链烷基。该烷醇醚基(即饱和醇醚基)为-X3-(O-X4)n-H,其中,X3及X4表示伸烷基,n表示1以上。为使该抗泡组成物具有更佳的稳定性及更有效地将泡沫中的空气排出,较佳地,R1及R2中至少一者的碳数为4以下。该渗透剂可单独一种使用或混合多种使用,且该渗透剂例如但不限于乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯、乙酸苄酯、乙二醇乙醚醋酸酯、二乙二醇乙醚醋酸酯、乙二醇丁醚醋酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯、二丙二醇甲醚醋酸酯、月桂醇醚甲酯、月桂醇醚丙酯、肉豆蔻酸甲酯、肉豆蔻酸丙酯、肉豆蔻酸异丙酯、十六酸甲酯、十六酸丙酯、十八酸丙酯、十八酸丁酯,或上述所提及成分的异构物等。
本发明抗泡组成物还包含水。以该抗泡组成物的总量为100wt%计,该水的含量为大于0wt%且小于5wt%。
<抗泡组成物的制备方法>
该抗泡组成物的制备方法包含将消泡破泡剂及渗透剂混合,形成混合物;将抑泡剂与该混合物混合。该混合方式是在搅拌下进行。该搅拌速度并无特殊限制,只要能使形成的混合物呈均匀状态,及使抑泡剂与该混合物混合均匀皆可。在本发明的一些实施例中,该搅拌速度为100转/分~3000转/分。
由于该抑泡剂的黏度相较于其它成分高,因此,为避免配置抗泡组成物的过程中因黏度高而导致在操作上不便利,在本发明抗泡组成物的制备方法中,抑泡剂的添加时机是在其他成分混合后才加入,从而能够使得本发明抗泡组成物的制备方法具有操作便利性的优点。进一步地,还包含加入分散湿润剂,形成该混合物。
本发明抗泡组成物用于在80℃~90℃条件下形成聚乙烯醇水溶液时,以聚乙烯醇的总量为100重量份计,本发明抗泡组成物的用量范围为0.05重量份至3重量份。
本发明将就以下实施例来作进一步说明,但应了解的是,所述实施例仅为例示说明用,而不应被解释为本发明实施的限制。
实施例1
将10公斤的硬棕榈油(作为消泡破泡剂)以70℃加热至溶解,然后倒入一台高速搅拌机的容器中,并依序加入5公斤失水山梨醇三油酸酸酯(sorbitan trioleate)(厂牌:Croda、型号:SpanTM85,作为分散湿润剂)与5公斤的二乙二醇乙醚醋酸酯(作为渗透剂),接着,于温度约25℃且转速为1000转/分的条件下搅拌分散5分钟,形成混合物,然后,将80公斤的异构十三醇聚氧乙烯醚[环氧乙烷(EO)数为3,作为抑泡剂]加入至该混合物中,并于温度约25℃且转速为1000转/分的条件下搅拌分散15分钟。
实施例2至21
该实施例2至21与该实施例1的方法类似,不同在于:改变消泡破泡剂、分散湿润剂、渗透剂及抑泡剂的种类,参阅表1及表2。
白油的厂牌为远东油脂股份有限公司且品名为高级雪白油。该矿物油的厂牌为台塑石化股份有限公司,品名为基础油150N且型号为150N。
比较例1至10
该比较例1至10与该实施例1的方法类似,不同在于:改变消泡破泡剂、分散湿润剂、渗透剂及抑泡剂的种类,参阅表3。
应用例1
将0.024公斤的实施例1的抗泡组成物、96公斤的水与4公斤的聚乙烯醇(购自长春化工;型号:PVA-BP17)倒入一台加热装置中的溶解釜内,以转速为60转/分进行搅拌并加热到85℃,并维持在该温度且持续搅拌,直至聚乙烯醇完全溶解,接着,维持在该温度且以转速为30转/分进行30分钟的搅拌。
应用例2至21
该应用例2至21与该应用例1的方法类似,不同在于:改变抗泡组成物,参阅表4。
比较应用例1
将96公斤的水与4公斤的聚乙烯醇(厂牌:长春化工;型号:PVA-BP17)倒入一台加热装置中的溶解釜内,以转速为60转/分进行搅拌并加热到85℃,并维持在该温度且持续搅拌,直至聚乙烯醇完全溶解,接着,维持在该温度且以转速为30转/分进行30分钟的搅拌。
比较应用例2至11
该比较应用例2至11与该应用例1的方法类似,不同在于:改变抗泡组成物,参阅表4。
评价项目
泡沫体积(单位:cm3):将85℃的100克的应用例1至21及比较应用例1至11置于直径为6公分的玻璃杯中,并维持在85℃,接着,量测泡沫高度并计算出初始泡沫体积(即3×3×π×泡沫高度),然后,使用目数为300的筛网进行上下扰动,上下为一次,总共30次,接着,静置3分钟与5分钟,然后,量测泡沫高度并计算出静置泡沫体积(即3×3×π×泡沫高度)。
稳定性:以目测方式观察应用例1至21及比较应用例1至11的外观状况。○:表示无分层及无析出物;×:分层;△:有析出物。
表1
表2
表3
表4
由表4的应用例1至21、比较应用例1至2及比较应用例11的实验结果可知,本发明抗泡组成物用于在80℃~90℃条件下形成聚乙烯醇水溶液时确实能够具有降低泡沫体积的功效。再者,由该应用例21及比较应用例3、4、6、7、9及10的实验结果可知,本发明抗泡组成物用于在80℃~90℃条件下形成聚乙烯醇水溶液时除具有降低泡沫体积的功效外,不会有分层或产生析出物的问题而具有稳定性。此外,由该应用例21及比较应用例5及8的实验结果可知,虽然本发明抗泡组成物在初始泡沫体积上是些微大于比较应用例5及8的抗泡组成物,但随着静置时间增加,本发明抗泡组成物的泡沫消失速度是优异于比较应用例5及8的抗泡组成物。
综上所述,本发明抗泡组成物用于在80℃~90℃条件下形成聚乙烯醇水溶液时能够具有抑制(减少)泡沫形成、使生成的泡沫消除(减少)、降低泡沫体积、提升泡沫消失速度,及增加储存下的稳定性(例如不分层或不会有析出物产生等现象)的功效,所以确实能达成本发明的目的。
惟以上所述者,仅为本发明的实施例而已,当不能以此限定本发明实施的范围,凡是依本发明权利要求书及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰,皆仍属本发明涵盖的范围内。
Claims (10)
1.一种抗泡组成物,其特征在于:包含:
5wt%至40wt%的消泡破泡剂;
20wt%至80wt%的抑泡剂;
0wt%至25wt%的分散湿润剂;及
5wt%至30wt%的渗透剂。
2.根据权利要求1所述的抗泡组成物,其特征在于:该消泡破泡剂包括至少一种由下列物质组中选择的物质:脂肪酸酯类非离子型表面活性剂、非水溶性聚醚、白油、马油、植物油、蜡、凡士林、矿物油、上述成分的异构物及上述成分的改质物。
3.根据权利要求2所述的抗泡组成物,其特征在于:该脂肪酸酯类非离子型表面活性剂包括至少一种由下列物质组中选择的物质:三聚甘油单硬脂酸酯、六聚甘油二硬脂酸酯、十聚甘油六硬脂酸酯、三聚甘油单油酸酯、三聚甘油二月桂酸酯、乙二醇二硬脂酸酯、丙二醇单硬脂酸酯、丙二醇单油酸酯、丙二醇单月桂酸酯、单月桂酸甘油酯、双月桂酸甘油酯、单硬脂酸甘油酯、双硬脂酸甘油酯、单油酸甘油酯、季戊四醇单硬酯酸酯、季戊四醇双硬酯酸酯、季戊四醇三硬酯酸酯、季戊四醇四异硬酯酸酯、季戊四醇油酸酯、季戊四醇双油酸酯、季戊四醇三油酸酯、季戊四醇四油酸酯、异壬酸异壬酯、辛基十二烷肉豆蔻酸酯、十四酸十四酯、十六酸十六酯、嵌段月桂酸酯、嵌段硬酯酸酯、嵌段油酸酯、梳状接枝脂肪酸酯及星状接枝脂肪酸酯。
4.根据权利要求1所述的抗泡组成物,其特征在于:该抑泡剂具有至少一种由下列条件组中选择的条件:浊点范围为80℃以下、包括总碳数为10以上的饱和烷醇基的饱和烷醇聚醚,或HO-(C2H4O)x-(C3H6O)y-(C2H4O)z-H,其中x+y+z为10以上且分子量大于500。
5.根据权利要求4所述的抗泡组成物,其特征在于:该抑泡剂包括至少一种由下列物质组中选择的物质:脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚醚、水溶性聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚醚及上述成分的异构物。
6.根据权利要求1所述的抗泡组成物,其特征在于:该分散湿润剂为亲水亲油平衡值范围在1~9间的非离子型表面活性剂,该非离子型表面活性剂包括至少一种由下列物质组中选择的物质:乙二醇单油酸酯、聚氧丙烯硬脂酸酯、失水山梨醇月桂酸酯、山梨糖醇单油酸脂聚、失水山梨糖醇单油酸脂、失水山梨醇三油酸酯、聚氧乙烯聚氧丙烯油酸酯、聚氧丙烯甘露醇油酸酯、聚氧乙烯羊毛醇醚、聚氧乙烯脂肪酸酯、聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物及油脂改质的非离子表面活性剂。
7.根据权利要求1所述的抗泡组成物,其特征在于:该渗透剂包括酯类非离子表面活性剂,且该酯类非离子表面活性剂为R1-C(O)O-R2,其中,R1与R2为烷基、烷醇醚基、-X2-C6H5、苯基或酚基,且碳数总和范围为3~30,X2表示伸烷基。
8.根据权利要求7所述的抗泡组成物,其特征在于:该渗透剂包括至少一种由下列物质组中选择的物质:乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯、乙酸苄酯、乙二醇乙醚醋酸酯、二乙二醇乙醚醋酸酯、乙二醇丁醚醋酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯、月桂醇醚甲酯、月桂醇醚丙酯、肉豆蔻酸甲酯、肉豆蔻酸丙酯、肉豆蔻酸异丙酯、十六酸甲酯、十六酸丙酯、十八酸丙酯、十八酸丁酯,及上述成分的异构物。
9.一种抗泡组成物的制备方法,其特征在于:包含:将消泡破泡剂及渗透剂混合,形成混合物;将抑泡剂与该混合物混合。
10.根据权利要求9所述的抗泡组成物的制备方法,其特征在于:该混合是利用搅拌来进行,且搅拌速度为100转/分~3000转/分。
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