CS267268B1

CS267268B1 - System of dispergators for fibreboards' separators

Info

Publication number: CS267268B1
Application number: CS879864A
Authority: CS
Inventors: Karla Ing Exnerova; Jaroslav Rndr Vacha
Original assignee: Exnerova Karla; Vacha Jaroslav
Priority date: 1987-12-27
Filing date: 1987-12-27
Publication date: 1990-02-12
Also published as: CS986487A1

Abstract

Řešení spadá do oboru průmyslově pomocných přípravků s využitím v oboru zpracování dřeva a dřevního odpadu. Popisuje systém dispergátorů složených z 5 až 12 hmot. dílů alkylpolyglykoleterů s 8 až 20 atomy uhlíku v alkylovém řetězci a 3 až 10 moly etylénoxidu v molekule, 1 až 5 hmot. dílů alkylfenylpolyglykoleteru s 6 až 10 atomy uhlíku v alkylu a 5 až 10 moly etylénoxidu v molekule a max. 3 hmot. dílů amidického derivátu r mastné kyseliny, kde hydrofobní řetězec kyseliny obsahuje 8 až 22 atomů uhlíku a výchozí hydrofilní sloučenina je vzorce HnN (ROH)b. kde á, b je 1 až 2 a R je etylen - nebo -1,2 propandiol pro směs živočišných tuků a bočního destilačního řezu olejových hydrogenátů nebo destilačních zbytků po vakuové destilaci hydrogenové olejové frakce ropné suroviny. Popsaná formulace je aplikovaná jako vodná emulze v koncentracích 50 g produktu v 1 l· provozních neupravených vod a zabezpečuje dokonalou separaci zušlechtění dřevovláknité hmoty od lisovacích ocelových plátů při vysokoteplotním hydraulickém lisování.The solution falls within the industry auxiliaries used in the art processing of wood and wood waste. Describing a system of dispersers composed of 5 up to 12 wt. parts of alkyl polyglycol ethers 8 to 20 carbon atoms in the alkyl chain and 3 to 10 moles of ethylene oxide per molecule, 1 to 5 wt. parts of alkylphenyl polyglycol ether C 6 -C 10 alkyl and 5 to 10 moles of ethylene oxide per molecule and max. 3 wt. parts of an amide derivative r fatty acids wherein the hydrophobic chain the acid contains 8 to 22 carbon atoms and the starting hydrophilic compound is of formula HnN (ROH) b. where a, b is 1 to 2 and R is is ethylene - or - 1,2 propanediol for a mixture of animal fats and side distillation cuts of oil hydrogenates or distillation residues after vacuum distillation hydrogenated oil fractions of crude oil. The described formulation is applied as an aqueous emulsion in concentrations of 50 g product in 1 l · untreated water and ensures perfect separation refining of fibreboard from pressing steel plates at high temperature hydraulic pressing.

Description

Vynález se týká systému dispergátorů pro separátory lisování dřevoIváknitých desek.The present invention relates to a disperser system for wood fiber board press separators.

Výroba dřevovláknitých desek se stala neodluč!telným stupněm dokonalého využití dřevní hmoty, nebot umožňuje zpracování přirozeného odpadu a hlavně prořezu, který před zavedením této výroby sloužil pouze jako palivo. Dřevovláknité desky jsou v poslední době velmi Žádoucím stavebním velkoplošným materiálem. Požadovaných kvalitativních parametrů je docíleno míšením soudržných a hydrofob!začních komponent s rozvlákněnou dřevinou. Další technologickou komponentou je separační prostředek nanesený na povrch zušlechtěné dřevovláknité hmoty před hydraulickým lisováním za teplot, přesahujících 200 °C. Separační prostředek zabraňuje vzniku nápeků dřevovláknité hmoty k lisovacím ocelovým plátům. Jen u dokonale odseparované dřevovláknité hmoty je vytvořen předpoklad výroby desek s kvalitním hladkým povrchem.. Tím ovlivňuje separující prostředek svým dílem kvalitativní zatřídění produkce a podmiňuje plynulost kontinuální výroby bez komplikované regenerace lisovacích ocelových plátů.The production of fibreboards has become an inseparable degree of perfect utilization of wood mass, as it allows the processing of natural waste and especially the cut, which before the introduction of this production served only as a fuel. Fiberboard has recently been a very desirable large-area building material. The required quality parameters are achieved by mixing cohesive and hydrophobic components with the pulped wood. Another technological component is a separating agent applied to the surface of the treated wood fiber material before hydraulic pressing at temperatures exceeding 200 ° C. The separating agent prevents the formation of wood fiber deposits to the pressed steel plates. Only in the case of perfectly separated wood fiber material is the precondition for the production of boards with a high-quality smooth surface created.

Optimální separační účinky mají tuhé vosky. Pro manipulaci, skladováni a rovnoměrné dávkování separators na celou plochu desky je nutné převést separator’ do kapalné formy. Technologický postup výroby dřevotřískových desek vyžaduje aplikaci separators v podobě koloidních velikostí částic. Vzhledem k obtížné manipulaci s taveninami vosků je nutné vosky převéstSolid waxes have optimal separation effects. For handling, storage and even dosing of separators over the entire surface of the plate, it is necessary to convert the separator 'into a liquid form. The technological process of chipboard production requires the application of separators in the form of colloidal particle sizes. Due to the difficult handling of wax melts, it is necessary to convert the waxes

267 268 na stabilní disperze. K získání koloi dní disperze vosku ve vodě je nutné použít iiákladné technologické zařízení jako koloidní mlýny nebo ultrazvukové generátory. I při jejich použití vzniká směs s vysokou polydisperzitou a poměrně s malým podílem skutečně koloidního stupně disperzity.267 268 for stable dispersions. In order to obtain colloid days of dispersion of wax in water, it is necessary to use basic technological equipment such as colloid mills or ultrasonic generators. Even when used, a mixture with a high polydispersity and a relatively small proportion of a truly colloidal degree of dispersity is formed.

Výhodnější je připravit stabilní disperzi v kapalinách, které jsou svým charakterem podstatně.bližší vosku. Zde již pouhým rozmícháním v běžném míchaném reaktoru při volbě vhodného disperzního prostředí získáme disperzi, ve které koloidní stupek disperzity převažuje. Disperzní prostředí se stane nosnou kapalinou pro dispergovaný vosk a spolupůsobí na účinnost separačního procesu.It is more advantageous to prepare a stable dispersion in liquids which are substantially closer in nature to wax. Here, by simply stirring in a conventional stirred reactor while selecting a suitable dispersion medium, we obtain a dispersion in which the colloidal degree of dispersity predominates. The dispersion medium becomes the carrier liquid for the dispersed wax and interacts with the efficiency of the separation process.

Jako nosné fáze byly využívány živočišné oleje. 5 nutností zajišťovat především výživu obyvatelstva a vlivem rostoucí poptávky po živočišných olejích i v ostatních oborech, zejména v kvalifikované chemii, se jejich cena zvyšuje a zhoršuje jejich dostupnost. V dostupné literatuře popisované separující komponenty mají disperzní prostředí petroleje nebo zušlechtěné minerální oleje. Použití disperze vosků v petroleji pro lisování za horka není vhodné z důvodů podílného odparu petroleje a tím vzniku bezpečnostních a ekologických zábran,. Získání rafinovaného minerálního oleje vyžaduje energeticky náročné procesy, kdy jsou zejména tuhé parafiny, nafteny a asfaltény vymrazovány nebo zůstávají při rektifikaci v deštilačním zbytku. .Animal oils were used as carrier phases. Due to the need to ensure the nutrition of the population and due to the growing demand for animal oils in other fields, especially in qualified chemistry, their price is increasing and their availability is deteriorating. The separating components described in the available literature have a dispersion medium of kerosene or refined mineral oils. The use of a dispersion of waxes in kerosene for hot pressing is not suitable due to the partial evaporation of kerosene and thus the creation of safety and environmental barriers. Obtaining refined mineral oil requires energy-intensive processes in which, in particular, solid paraffins, naphthenes and asphaltenes are frozen or remain in the distillation residue during rectification. .

Z energetického hlediska je výhodnější aplikace polotovarů, ktoré jsou výchozí složkou pro přípravu čistých olejů běžně dodáváných m spotřebitelský trh. Jako výchozí složky jsou používány např, boční destiláty olejových hydrogenátů nebo destilační zbytky po vakuovém oddestilování těkavějších složek. Výchozí suroviny pro výrobu olejů jsou pochopitelně podstatně levnější, ale navíc tuhé parafiny, které zůstávají v nerafinovaných me zfproduktech tvoří další účinnou separující složku.From an energy point of view, it is more advantageous to apply semi-finished products, which are the starting component for the preparation of pure oils commonly supplied to the consumer market. For example, side distillates of oil hydrogenates or distillation residues after vacuum distillation of more volatile components are used as starting components. The starting materials for the production of oils are, of course, considerably cheaper, but in addition the solid paraffins which remain in the unrefined intermediates form another effective separating component.

267 268267 268

Zvýšený obsah tuhých účinných složek vede sice k žádoucímu snížení spotřeby separátoru při aplikaci, ale připravit homogenní, stabilní emulzi je pak pochopitelně mnohem složitějbí. Běžná mýdla, mastných kyselin jsou při emulgaci v koncentrovaných disperzích zcela neúčinná. Malou stabilitu mají i disperze připravené za použití neionogenních tenzidů či anionaktivních emulgátorů typu alkylsulfát nebo alkylpolyglykoletersulfát. Ani obvykle velmi účinné směsi anionaktivních tenzidů typu alkylpolyglykoletersulfát s neionogenními povrchově aktivními látkami typu alkylpolyglykoleter neposkytují disperze s dostatečnou stabilitou, které by umožnily jejich manipulaci a skladování.The increased content of solid active ingredients leads to the desired reduction in the consumption of the separator during application, but it is of course much more difficult to prepare a homogeneous, stable emulsion. Conventional fatty acid soaps are completely ineffective when emulsified in concentrated dispersions. Dispersions prepared using nonionic surfactants or anionic emulsifiers such as alkyl sulfate or alkyl polyglycol ether sulfate also have low stability. Even the usually very effective mixtures of anionic surfactants of the alkylpolyglycol ether type with nonionic surfactants of the alkylpolyglycol ether type do not provide dispersions with sufficient stability to allow their handling and storage.

Stabilitu disperzí určených pro separátory dřevovláknitých desek na bázi živočišných tuků a bočního destilačního řezu olejových hydrogenátů nebo destlačních zbytků po vakuové destilaci hydrogenované olejové frakce ropné suroviny se podařilo dosáhnout systémem emulgátorů, který se podle vynálezu skládá z až 12 hmot, dílů alkylpolyglykoleterů s 8 až 20 atomy uhlíku v alkylu a 3 až 10 moly etylenoxidu v molekule, až 5 hmot, díly alkylfenolpolyglykoleteru s 6 až 10 atomy uhlíku v alkylu a 5 až 10 moly etylenoxidu v molekule a max. 3 hmot, díly amidického derivátu mastné kyseliny, kde hydrofobní řetězec kyseliny obsahuje 8 až 22 atomů uhlíku a výchozí hydrofilní sloučenina je vzorce H_&N (ROH)^, kde a, b je 1 až 2, R je -0Η₂-0Η_χ- nebo -CH-CHg-.· . ^CH3The stability of dispersions intended for wood fiber board separators based on animal fats and side distillation cut of oil hydrogenates or distillation residues after vacuum distillation of hydrogenated oil fraction of petroleum feedstock was achieved by an emulsifier system consisting of up to 12 parts by weight of alkyl polyglycol ethers with 8 to 20 carbon atoms in alkyl and 3 to 10 moles of ethylene oxide per molecule, up to 5 parts by weight of alkylphenol polyglycol ether having 6 to 10 carbon atoms in alkyl and 5 to 10 moles of ethylene oxide per molecule and up to 3 parts by weight of amide fatty acid derivative where the hydrophobic chain acid containing 8 to 22 carbon atoms and a hydrophilic starting compound is of formula H _& N (ROH) ^ where a, b is 1-2, R is -0Η _-0Η χ ₂ - or -CH CHg-. ·. ^CH 3

Živočišné vosky používané pro přípravu separátorů jsou charakterizovány číslem kyselosti do 25 mg KOH/g, číslem zmydelnění 80 až 110 mg KOH/g a jodovým číslem 5 až 45 mg J₂/g.The animal waxes used for the preparation of separators are characterized by an acid number of up to 25 mg KOH / g, a saponification number of 80 to 110 mg KOH / g and an iodine value of 5 to 45 mg J ₂ / g.

- 4 267 268- 4 267 268

Neodparafinovaný ropný podíl je frakce uhlovodíků s bodem varu 300 až 450 °C, kterou může být buů boční destilát olejových hydrogenátů a/nebo destilační zbytek hydrogenované olejové frakce. Vlastní prostředek pro separaci se získá prostou homogenizací všech komponent v teplotním intervalu 40 až 60 °C» Kompletní separační formulace poskytuje olejovitou kapalinu s viskozitou 100 až 400 mPa.s při 25 °C. S vodou snadno vytváří stabilní emulze, které jsou připravitelné na jednoduchém zařízení přímo ve výrobně dřevovláknitých desek. Emulgační systém podle vynálezu dovoluje k přípravě separujících emulzí použít běžné povrchové nebo podpovrchové vody často i přímo čerpané z XOcipientu bez náročné úpravy či změkčování. Přínosem vynálezu je pak nejen možnost využít méně nákladné suroviny, ale i vyšší účinnost dosahovaná separačním účinkem tuhých parafinických podílů a úspory přímo u výrobce dosahované nižšími provozními náklady.The non-deparaffined petroleum fraction is a hydrocarbon fraction with a boiling point of 300 to 450 ° C, which may be either a side distillate of oil hydrogenates and / or a distillation residue of a hydrogenated oil fraction. The actual separation agent is obtained by simply homogenizing all the components in the temperature range of 40 to 60 ° C. The complete separation formulation provides an oily liquid with a viscosity of 100 to 400 mPa.s at 25 ° C. It easily forms stable emulsions with water, which can be prepared on a simple device directly in the production of wood fiber boards. The emulsification system according to the invention allows the use of conventional surface or subsurface waters, often directly pumped from the XOcipient, without the need for treatment or softening, for the preparation of separating emulsions. The advantage of the invention is then not only the possibility to use less expensive raw materials, but also higher efficiency achieved by the separation effect of solid paraffinic fractions and savings directly at the manufacturer achieved by lower operating costs.

Pro větší zřetelnost využitelnosti systému dispergátorů dle vynálezu jsou následné příklady formulovány v kombinaci s živočišnými tuky a s neodparafinováným ropným podílem. Hmotnostní poměr separační komponenty a směsi dispei^gátorů je 4 až 8 : 1 s aplikační předností 5,5 až 7,1.To make the applicability of the dispersant system according to the invention clearer, the following examples are formulated in combination with animal fats and with an unwaxed petroleum fraction. The weight ratio of the separation component and the mixture of dispersants is 4 to 8: 1 with an application advantage of 5.5 to 7.1.

Příklad 1Example 1

Homogenizací 41 dílů hmot, alkylpolyglykoleteru, 15 dílů hmot, nonylfenylpolyglykoleteru s 9 moly etylenoxidu v molekule a 10 dílů hmot, dietanolamidu mastných kyselin kokosového oleje v teplotním intervalu 40· až 60 °C byl připraven směsný dispergátor, kteiý byl homogenizován s 450 díly hmot, separující komponenty z vlního vosku a bočního destilátu olejových hydrogenátů za vzniku separujícího prostředku o viskozitě 150 mPa.s/ 20 °C, Pro aplikaci byla připravena emulze s použitím provozní vody tvrdosti 10 °n.t. v koncentraci 50 g separačního prostředku do 1 listru vody. Emulze byla připravena smícháním obou kapalin s následnou prostou homogenizací. Připravená emulze zachovala svou jemnost a homogenitu i po 24 hodinách stání. Při ρΐ'ονοζηίιη odzkoušení byla měrná spotřeba separátoru v přepočtuBy homogenizing 41 parts by weight of alkyl polyglycol ether, 15 parts by weight of nonylphenyl polyglycol ether with 9 moles of ethylene oxide per molecule and 10 parts by weight of coconut oil fatty acid diethanolamide in the temperature range 40 DEG to 60 DEG C., a mixed dispersant was prepared which was homogenized with 450 parts by weight. separating components from wool wax and side distillate of oil hydrogenates to form a separating agent with a viscosity of 150 mPa.s / 20 ° C. An emulsion was prepared for application using process water with a hardness of 10 ° nt at a concentration of 50 g of separating agent in 1 liter of water. The emulsion was prepared by mixing the two liquids followed by simple homogenization. The prepared emulsion retained its softness and homogeneity even after 24 hours of standing. During the ρΐ'ονοζηίιη test, the specific consumption of the separator was

267 268 ο , na 1 m vyrobených desek snížena o 15 % ve srovnání s dosud používanými separatory, což bylo podmíněno vyhovující hydrofilizací téměř koloidních částic citované formulace separátoru.267 268 ο, per 1 m of manufactured plates reduced by 15% compared to previously used separators, which was conditioned by satisfactory hydrophilization of almost colloidal particles of the cited separator formulation.

Příklad 2Example 2

Homogenizací 28 dílu hmot, alkyIpolyglykoleteru s 13 až 15 atomy uhlíku v alkylu s 5 moly etylenoxidu v molekule, 6 dílů hmot, alkylfenylpolyglykoleteru s 10 moly etylenoxidu v molekule a 9 dílů hmot, monoetanolamídu mastných kyselin řepkového oleje v teplotním intervalu 40 až 60 °C byl připraven směsný dispergátor, který byl homogenizován s 255 díly hmot, separující komponenty z včelího vosku z destilačního zbytku hydrogenované olejové frakce ropné suroviny po· vakuové destilaci za vzniku separujícího prostředku o viskpzitě 320 mPa.s/25 °C aplikační emulze koncentrace 45 g prostředku do 1 1 studniční vody tvrdosti 12 °n.t. vykázala vyhovující homogenitu i po 24 hod. stání. Technický účinek této formulace byl ověřen na modelovém zařízení, kde statistickým hodnocením byla prokázána oHomogenization of 28 parts by weight of alkyl polyglycol ether having 13 to 15 carbon atoms in alkyl with 5 moles of ethylene oxide per molecule, 6 parts by weight of alkylphenyl polyglycol ether with 10 moles of ethylene oxide per molecule and 9 parts by weight of rapeseed oil fatty acid monoethanolamide in the temperature range 40-60 ° C a mixed dispersant was prepared which was homogenized with 255 parts by weight, separating beeswax components from the distillation residue of the hydrogenated oil fraction of the petroleum feedstock after vacuum distillation to give a separating agent with a viscosity of 320 mPa.s / 25 ° C application emulsion of 45 g up to 1 1 well water of hardness 12 ° nt showed satisfactory homogeneity even after standing for 24 hours. The technical effect of this formulation was verified on a model device, where a statistical evaluation proved that

Λ V 2 ' % nižší spotřeba separačmho prostředku na 1 m vyrobených desek ve srovnání s dosud vyráběnými separatory. Povrchy modelových desek vyhověly další dekorativní povrchové úpravě a to malováním barev a také lepení folií.Λ 2 '% lower consumption of separating agent per 1 m of produced plates in comparison with separators produced so far. The surfaces of the model boards complied with another decorative surface treatment, namely by painting colors and also gluing foils.

Příklad 3Example 3

Homogenizací 11 dílů hmot, alkylpolyglykoleteru s 8 až 12 atomy uhlíku v alkylu s 10 moly etylenoxidu v molekule, 13 dílů hmot, hexylfenylpolyglykoleteru s 5 moly etylenoxidu v molekule a díly hmot, isopropanolamidu kyseliny olejové byl v teplotním intervalu 40 až 60 °C připraven směsný dispergátor, který byl homogenizován s 172 díly hmot, separující komponenty z vlního vosku a destilačního zbytku hydrogenované olejové frakce ropné suroviny po vakuové destilaci za vzniku separujícího prostředku o viskozitě 250 mPa*s/25 °C. Vyhovující separační účinnost byla prokázána při zpracování v podobě 10%ní emulze, připravené doBy homogenizing 11 parts by weight of alkyl polyglycol ether having 8 to 12 carbon atoms in alkyl with 10 moles of ethylene oxide per molecule, 13 parts by weight of hexylphenyl polyglycol ether with 5 moles of ethylene oxide per molecule and parts by weight of isopropanolamide of oleic acid, a mixed a dispersant which was homogenized with 172 parts by weight, separating the components from the wool wax and the distillation residue of the hydrogenated oil fraction of the petroleum feedstock after vacuum distillation to give a separating agent with a viscosity of 250 mPa * s / 25 ° C. Satisfactory separation efficiency was demonstrated when processed in the form of a 10% emulsion prepared in

267 268 vody odebírané přímo z recipientu bez předchozí úpravy· Zmíněná emulze vyhověla po dobu 24 hod. jemnosti ágregátní stálosti při klidu.267 268 water taken directly from the recipient without prior treatment · Said emulsion complied for 24 hours with the fineness of aggregate stability at rest.

Claims

Disperser system for particle boards based on animal fats and side distillation cuts of oil hydrogenates or distillation residues after vacuum distillation of the hydrogenated oil fraction of a petroleum feedstock, characterized in that it consists of

5 to 12 parts by weight of alkyl polyglycol ethers with

8 to 20 carbon atoms in the alkyl chain a

3 to 10 moles of ethylene oxide per molecule, 1 to 5 parts by weight of alkylphenyl polyglycol ether with

6 to 10 carbon atoms in alkyl a

5 to 10 moles of ethylene oxide per molecule and max. 3 parts by weight of an amide fatty acid derivative, wherein the hydrophobic chain of the acid contains 8 to 22 carbon atoms and the starting hydrophilic compound is of formula.

Η N (ROH). Where a, b is 1-2, and R is - CHxCHy or - CH - CH _O -.

i 2 ch ₃

Printed by Moravské tiskařské závody, center 100, Studentská tř.5, OLOMOUC Price: CZK 2.40