CS261831B1 - Polymérne tenzidy a spflsob ich přípravy - Google Patents

Abstract

Riešenie sa týká polymérnych tenzidov tvořených hemicelulózou alkylovanou alky- \ . lovými skupinami s počtom atómov uhlíka 10 až 18 pri stupni alkylácie 0,1 až 1,0. Polymérne tenzidy podl'a riešenia sa pripra.vm jú tak, že sa na hemicelulózu v množstve 10 až 15 dielov hmotnostných působí alkylbromidom s 8 až 18 atómami uhlíka v alkylskupine v množstve 2,49 až 45 dielov hmotnostných v přítomnosti 3,3 až 4,54 dielov hmotnostných hydroxidu sodného v dimethyl· formamide.

Description

261831 4 3

Vynález sa týká polymérnych tenzidov aspósobu ich přípravy.

Polymérne tenzidy nadobádajá stále vá-čší význam. Široké aplikačně spektrum má-já například blokové kopolyméry etyléno-xidu s propylénoxidom (Blažej a kol. Tenzi-dy, Alfa 1977, s. 85 a 92), májá vysoká e-mulgačná schopnost (Katalog výrobkov che-mických závodov W. Piecka, Nováky, 1977,s. 96 — Slovanik M 640). Z dalších látokmožno uviesť kopolyméry metakrylátu a a-krylamidu (USA pat. 4 089 987). Hydroxye-tylované akrylové kopolyméry ako vhodnéemulgačné prostriedky popisujá autoři Ga-linka J., Hase B.: Fette, Seifen Anstrichmit-tel 78 (1980) s. 362.

Nevýhodou tenzidov uvedených typov jeich čisté syntetický charakter a s tým sávi-siace nevhodnost, například pre potravinář-ské áčely, ako aj velmi nízká biologická od-stránitelnosť v odpadových vodách. .

Vysoká emulgačná áčinnosť májá niekto-ré polymérne tenzidy na báze polysachari-dov a to alkylderiváty hydroxyetylcelulózy(AO č. 214 392) a alkylderiváty hydroxyetyl-škrobu (AO č. 214 393).

Nevýhodou uvedených derivátov je fakt,že sacharidická zložka sa musí najskor o-xyetylovať do takého stupňa, aby sa zaisti-la rozpustnost vo vodě, ako i to, že výcho-diskové látky sa v tuzemsku nevyrábajá vovhodnej kvalitě. Táto nevýhodu odstraňujá polymérne ten-zidy podlá vynálezu, ktorých podstata spo-čívá v tom, že sá tvořené hemicelulózou al-kylovanou alkylovými skupinami s počtomatómov uhlíka 10 až 18 so stupňom alkylá-cie 0,1 až 1,0.

Podstata spósobu ich přípravy spočívá vtom, že sa na hemicelulózu v množstve 10až 15 dielov hmotnostných působí alkylbro-midom s 8 až 18 atómami uhlíka v alkyl-skupine v množstve 2,49 až 45 dielov hmot-nostných v přítomnosti 3,3 až 4,54 dielovhmotnostných hydroxidu sodného v dimetyl-formamide. Hemicelulózy sá polysacharidynachádzajáce sa v značnom množstve v dře-vinách a jednoročných rastlinách. Izolujása váčšinou alkalickou extrakciou. Sá pře-vážné rozpustné vo vodě. Zvlášť výhodnýmzdrojom sá dialyzačné lúhy pri výrobě vis-kózového vlákna, kde predstavujú nežiadú-ci odpad, ktorý zaťažuje odpadové vody. He-micelulózy můžu byť různého zloženia v zá- vislosti od zdroja: glukurónoxylány, gluku-manány (listnáče), arabinoxylány (ihlična-ny, kukuřičné oklasy). Příklad 1

Ako východisková látka sa použil xylánizolovaný z kukových pilin s priemernýmpolymerizačným stupňom 110. 10 g xylánu sa rozpustí v 600 ml bezvo-dého dímetylformamidu v trojhrdlej bankeopatrenej spátným chladičom, prikvapkáva-cím lievikom a miešadlom. K roztoku xylá-nu v dimetylformamide sa přidá 3,3 g NaOHrozotretého na prášok pod suchým benzé-nom v trecej miske. Zmes sa mieša na vria-com vodnom kápeli až do rozpustenia xylá-nu. Potom sa z prikvapkávacieho lievika po-stupné připustí 24,9 g dodecylbrómidu, pri-čom sa udržuje teplota 90 až 95 °C. Reakciaprebieha za zahrievania a miešania 12 ho-din. Roztok sa potom zahustí vakuovou des-tiláciou na objem 100 ml. Tento sa pretrepe3 X 30 mililitrami petroléteru na odstráne-nie nezreagovaného dodecylbromidu. Zahuš-těný roztok sa potom podrobí dialýze na od-stránenie solí. Zriedi sa na 1 000 ml destilo-vanou vodou. Bromid sodný sa odstráni di-alýzou. Po dialýze sa roztok vákuove zahus-tí pri teplote 50 až 60 °C. Po vysušení sa zís-ká 12,6 g dodecylderivátu xylánu vo forměsvetložltej látky. Zo závislosti povrchovéhonapátia od koncentrácie sa určila minimál-na hodnota povrchového napátia ymi„ = 31,3mNm-1 a kritická micelová koncentrácia2,25 kg . m~3.

Postup stanovenia emulgačnej áčinnosti

Emulzie sa připravili tak, že sa 1 g etnul-gátora rozpustil v 89 ml destilovanej vodya do tohto roztoku sa přidalo v mixéri zamiešania na prvom rýchlostnom stupni 10mililitrov příslušného oleja. Po vliatí olejasa miešalo ešte jednu minátu. Emulzia savliala do 100 ml odmerného valca a v ur-čitých Časových intervaloch sa sledoval ob-jem oddělených vrstiev: olejovej (x) a kré-mové) (y), označené v tabulkách ako x/y.

Ako oleje sa použili řepkový a slnečnico-vý olej (výrobky Palmy, n. p. Bratislava).Výsledky sú uvedené v tab. 1. Účinnost saporovnávala s monoglyceridom vyššej mast-né j kyseliny (Emulgátor C). 261831 Λ

CM

Tabulka

Emulgačná účinnost alkylderivátu xylánu R-5 v porovnaní s emulgátorom C při emulgovaní řepkového a slnečnicového oleja

Emulgátor Ole] Množstvo oddelenej vrstvy olej/krém po čase (min] 5 10 30 60 90 120 150 180 240

O OCM bv CM

O O O CD

rd CM rd CMO θ'O O

rd CM rd CMO O O CD

O rdrd CM rd CMO O O O

O COrd CM rd CM

00 θO CM rd CM o c?c5 c5' Ό o «3 ?> onon

Γ O

O CWN

ONOM o^ao o Μ o cm 1 >o Φ co O Utí a tiMd O O] o 1-4 +> i-( +>

►3 M >3 W)>4 a ►«'S< W <C M 261831 5 Příklad 2

Arabinoxylán izolovaný z kukuřičných o-klaskov má následovně charakteristiky: ob-sah pentóz: xylóza + arabinóza 92 %. Mó-lový poměr xylózy: arabinóza 10 : 1,2, prie-merný polymerizačný stupeň 206. Rozpust-nost vo vodě 90 °/o. 15 g arabinoxylánu sa rozpustí v 450 mlbezvodého dimetylformamidu v trojhrdlejbanke opatrenej chladičom, prikvapkávacímlievikom a spatným chladičom s chlórkalcl-ovým uzáverom. Zmes sa mieša na vriacomvodnom kúpeli, kým sa arabinóza nerozpus- tí. Potom sa přidá po častiach 4,54 g NaOHrozotretého na prášok v trecej miske podbenzénom. Ďalej sa za intenzívneho mieša-nia pomaly přidá 24,9 dodecylbromidu, pri-čom sa udržuje teplota 50 až 100 °C. Reak-cla sa ukončí behom 12 hodin. Roztok pro-duktu v dimetylformamide sa potom spra-cuje ako pri příklade 1. Získá sa 18 g pro-duktu vo formě tuhej žltohnedej látky. Zozávislosti povrchového napátia od koncen-trácie sa určila minimálna hodnota povr-chového napátia χ,ηίη = 31,0 mNm'1 a kri-tická micelová koncentrácia' 0,5 kg . m“3. 261331

Tabulka 2

Emulgačná účinnost na polypropylénový olej K-300 alkylderivátu arabinoxylánu v porovnaní so zmesným emulgátorom nonylfe-nolu oxyetylovaného 6 a 10 mólmi etylénoxidu v pomere 76 : 24

Emulgátor Množstvo oddelenej vrstvy olej/krém po čase (min) 5 10 30 60 90 120 150 180 240 24 h

CD CO O c5 m co"δ o' Φ co¢3 o

co coó CJ OJ OJO C3

OJ OJ o c3 in

rH O

Claims (2)

Příklad 3 Vychádzalo sa z hemicelulózy izolovanejz dialyzačných lúhov při výrobě viskózové-ho hodvábu. Základné údaje hemicelulózysú následovně: PPS 25 Zloženie: pentózany (xylán + glukomanán)a depolymerizované celulózy. Poměr pentó- zanov k depolymerizovanej celulóze 1 : 1.Pri príprave alkylderivátu sa postupuje analogicky ako pri příklade 2. Získal sa žltohnedý produkt rozpustný vo vodě v množstve 19 g. Zo závislosti povr-chového napatia od koncentrácie sa určilahodnota povrchového napatia yrnin = 30,0mNnr1 a kritická micelová koncentrácia0,99 kg . m-3. - PREDMET

1. Polymérne tenzidy tvořené hemiceluló-zou alkylovanou alkylovými skupinami s po-čtom atómov uhlíka 10 až 18 při stupni al-kylácie 0,1 až 1,0.

2. Spósob přípravy polyinérnych tenzidovpodl'a bodu 1 vyznačujúci sa tým, že sa na hemicelulózu v množstve 10 až 15 dielovhmotnostných působí alkylbromidom s 8 až18 atómami uhlíka v alkylskupine v množ-stve 2,49 až 45 dielov hmotnostných v pří-tomnosti 3,3 až 4,54 dielov hmotnostnýchhydroxidu sodného v dimetylformamide.