CZ20001079A3 - Způsob přípravy silikonových emulzí a zařízení k jeho provádění - Google Patents
Způsob přípravy silikonových emulzí a zařízení k jeho provádění Download PDFInfo
- Publication number
- CZ20001079A3 CZ20001079A3 CZ20001079A CZ20001079A CZ20001079A3 CZ 20001079 A3 CZ20001079 A3 CZ 20001079A3 CZ 20001079 A CZ20001079 A CZ 20001079A CZ 20001079 A CZ20001079 A CZ 20001079A CZ 20001079 A3 CZ20001079 A3 CZ 20001079A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- emulsion
- mpa
- water
- mixing station
- nozzle
- Prior art date
Links
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 title claims abstract description 114
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 title 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 title 1
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 claims abstract description 61
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 61
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 47
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 40
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 35
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims abstract description 34
- 239000013543 active substance Substances 0.000 claims abstract description 32
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 44
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 23
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 claims description 17
- 238000010790 dilution Methods 0.000 claims description 8
- 239000012895 dilution Substances 0.000 claims description 8
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 6
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 claims description 6
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 5
- 238000007865 diluting Methods 0.000 claims description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 abstract description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 17
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 16
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 13
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 10
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 10
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 10
- XFRVVPUIAFSTFO-UHFFFAOYSA-N 1-Tridecanol Chemical compound CCCCCCCCCCCCCO XFRVVPUIAFSTFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 8
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 7
- 150000003626 triacylglycerols Chemical class 0.000 description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 6
- ALSTYHKOOCGGFT-KTKRTIGZSA-N (9Z)-octadecen-1-ol Chemical class CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCCO ALSTYHKOOCGGFT-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 5
- 239000011362 coarse particle Substances 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N diethanolamine Chemical compound OCCNCCO ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000004945 emulsification Methods 0.000 description 5
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 5
- -1 siloxanes Chemical class 0.000 description 5
- XZIIFPSPUDAGJM-UHFFFAOYSA-N 6-chloro-2-n,2-n-diethylpyrimidine-2,4-diamine Chemical class CCN(CC)C1=NC(N)=CC(Cl)=N1 XZIIFPSPUDAGJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 229920005645 diorganopolysiloxane polymer Polymers 0.000 description 4
- MSRJTTSHWYDFIU-UHFFFAOYSA-N octyltriethoxysilane Chemical compound CCCCCCCC[Si](OCC)(OCC)OCC MSRJTTSHWYDFIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229960003493 octyltriethoxysilane Drugs 0.000 description 4
- 229920000570 polyether Chemical group 0.000 description 4
- WVDDGKGOMKODPV-UHFFFAOYSA-N Benzyl alcohol Chemical compound OCC1=CC=CC=C1 WVDDGKGOMKODPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 description 3
- 230000001804 emulsifying effect Effects 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 3
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 description 3
- 229940087291 tridecyl alcohol Drugs 0.000 description 3
- ZORQXIQZAOLNGE-UHFFFAOYSA-N 1,1-difluorocyclohexane Chemical compound FC1(F)CCCCC1 ZORQXIQZAOLNGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 2
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N Glycine Chemical compound NCC(O)=O DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004721 Polyphenylene oxide Chemical group 0.000 description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N bis(2-ethylhexyl) phthalate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC(CC)CCCC BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 2
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 2
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 2
- 229960000541 cetyl alcohol Drugs 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N disiloxane Chemical class [SiH3]O[SiH3] KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000001301 ethoxy group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])O* 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 2
- 125000002577 pseudohalo group Chemical group 0.000 description 2
- 150000004756 silanes Chemical class 0.000 description 2
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 description 2
- 239000001593 sorbitan monooleate Substances 0.000 description 2
- 235000011069 sorbitan monooleate Nutrition 0.000 description 2
- 229940035049 sorbitan monooleate Drugs 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- JNYAEWCLZODPBN-JGWLITMVSA-N (2r,3r,4s)-2-[(1r)-1,2-dihydroxyethyl]oxolane-3,4-diol Chemical compound OC[C@@H](O)[C@H]1OC[C@H](O)[C@H]1O JNYAEWCLZODPBN-JGWLITMVSA-N 0.000 description 1
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M Bromide Chemical compound [Br-] CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004471 Glycine Substances 0.000 description 1
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 1
- GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N Propylene oxide Chemical group CC1CO1 GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LWZFANDGMFTDAV-BURFUSLBSA-N [(2r)-2-[(2r,3r,4s)-3,4-dihydroxyoxolan-2-yl]-2-hydroxyethyl] dodecanoate Chemical class CCCCCCCCCCCC(=O)OC[C@@H](O)[C@H]1OC[C@H](O)[C@H]1O LWZFANDGMFTDAV-BURFUSLBSA-N 0.000 description 1
- 150000003973 alkyl amines Chemical class 0.000 description 1
- 150000008055 alkyl aryl sulfonates Chemical class 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229940045714 alkyl sulfonate alkylating agent Drugs 0.000 description 1
- 150000008052 alkyl sulfonates Chemical class 0.000 description 1
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- JPNZKPRONVOMLL-UHFFFAOYSA-N azane;octadecanoic acid Chemical class [NH4+].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O JPNZKPRONVOMLL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019445 benzyl alcohol Nutrition 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000006482 condensation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-N dodecanoic acid Chemical class CCCCCCCCCCCC(O)=O POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YRIUSKIDOIARQF-UHFFFAOYSA-N dodecyl benzenesulfonate Chemical compound CCCCCCCCCCCCOS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 YRIUSKIDOIARQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JVQOASIPRRGMOS-UHFFFAOYSA-M dodecyl(trimethyl)azanium;hydroxide Chemical compound [OH-].CCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C JVQOASIPRRGMOS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229940071161 dodecylbenzenesulfonate Drugs 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 150000002191 fatty alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 150000002334 glycols Chemical class 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012432 intermediate storage Methods 0.000 description 1
- 125000005647 linker group Chemical group 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 description 1
- 235000010446 mineral oil Nutrition 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 125000002347 octyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000002942 palmitic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000005375 photometry Methods 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229920000136 polysorbate Polymers 0.000 description 1
- 235000019422 polyvinyl alcohol Nutrition 0.000 description 1
- 230000036278 prepulse Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 150000003856 quaternary ammonium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 235000020354 squash Nutrition 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 210000004243 sweat Anatomy 0.000 description 1
- QQQSFSZALRVCSZ-UHFFFAOYSA-N triethoxysilane Chemical compound CCO[SiH](OCC)OCC QQQSFSZALRVCSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005199 ultracentrifugation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
- C08J3/02—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques
- C08J3/03—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in aqueous media
-
- 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
- B01F23/45—Mixing liquids with liquids; Emulsifying using flow mixing
- B01F23/451—Mixing liquids with liquids; Emulsifying using flow mixing by injecting one liquid into another
-
- 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
- B01F25/3121—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows with Venturi elements; Details thereof with additional mixing means other than injector mixers, e.g. screens, baffles or rotating elements
-
- 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
-
- 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
- B01F25/40—Static mixers
- B01F25/45—Mixers in which the materials to be mixed are pressed together through orifices or interstitial spaces, e.g. between beads
-
- 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
- B01F25/40—Static mixers
- B01F25/45—Mixers in which the materials to be mixed are pressed together through orifices or interstitial spaces, e.g. between beads
- B01F25/452—Mixers in which the materials to be mixed are pressed together through orifices or interstitial spaces, e.g. between beads characterised by elements provided with orifices or interstitial spaces
- B01F25/4521—Mixers in which the materials to be mixed are pressed together through orifices or interstitial spaces, e.g. between beads characterised by elements provided with orifices or interstitial spaces the components being pressed through orifices in elements, e.g. flat plates or cylinders, which obstruct the whole diameter of the tube
- B01F25/45211—Mixers in which the materials to be mixed are pressed together through orifices or interstitial spaces, e.g. between beads characterised by elements provided with orifices or interstitial spaces the components being pressed through orifices in elements, e.g. flat plates or cylinders, which obstruct the whole diameter of the tube the elements being cylinders or cones which obstruct the whole diameter of the tube, the flow changing from axial in radial and again in axial
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F33/00—Other mixers; Mixing plants; Combinations of mixers
- B01F33/80—Mixing plants; Combinations of mixers
- B01F33/834—Mixing in several steps, e.g. successive steps
-
- 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2383/00—Characterised by the use of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Derivatives of such polymers
- C08J2383/04—Polysiloxanes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
- Colloid Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Silicon Polymers (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
Description
Oblast techniky
Vynález se týká zařízení a způsobu přípravy stabilních silikonových emulzí, tvořených jemnými částicemi, obzvláště pak způsobu přípravy olejových emulzí ve vodě s nejnižším možným obsahem emulgátoru.
Dosavadní stav techniky
Je známa řada metod a postupů emulzifikace nerozpustných silikonů a silanů ve vodě. Všeobecně řečeno, před skutečnou homogenizací jsou buďto malá množství vody pomalu zamíchána do silikonu, ve kterém je jemně dispergován emulgátor, takže je získána voda v olejové emulzi, která je potom invertována ředěním vodou před její homogenizací na emulzi jemných částic ve speciálním zařízení za působení smykových sil, nebo je silikon přiváděn při pomalém míchání do vodné směsi emulgátoru před tím než je emulze hrubých částic podrobena skutečné homogenizaci.
Směs, která je počátečně společně rozmíchána, již může být dostatečně stabilní emulze v závislosti na povaze postupu a aktivní látky, koncentraci emulgátoru, použité energii míchání a především na vynaloženém čase. Jako pravidlo platí, že tyto emulze, které jsou známy jako předemulze, jsou však tvořeny hrubými částicemi a musí být okamžitě podrobeny skutečné homogenizaci v důsledku špatné a nevyhovující stability. Homogenizační zařízení a postupy jsou popsány v publikaci Ullman’s Encyclopedia of Industrial τ
• · · · · · *· · • · · • · 9 • 9 · 9 9 9 • 9
9 9 9 9
• 9
Chemistry Vol A9 Edition 1987, strana 309 až 310. Příprava předemulze probíhá v míchaných jednotkách a je to krok, který určuje rychlost v závislosti na typu následujícího homogenizačniho zařízení.
Další způsoby přípravy silikonových emulzí jsou známy z EP-A-043 091 a EP-A 0 579 458. V postupu EP-A-043 091 je celá dávka silikonu zavedena do malého množství vody s celou dávkou emulgátoru, takže je získána vysoce viskozitní pasta nebo gel, který je pak konvertován na finální emulzi ředěním .
Příprava předemulze podle běžných a konvenčních postupů přidáním siloxanu nebo sílánu k přebytku fáze voda/emulgátor se stává problematickým krokem, obzvláště když jsou použity silikonové sloučeniny, které mohou obsahovat jak monomerické, lineární, tak i pryskyřici podobné řetězce, volitelně ředitelné nízkomolekulárními siloxany nebo organickými sloučeninami, jestliže jsou tyto řetězce v zásadě schopné reakce s vodnou fází. Tyto sloučeniny zahrnují například alkylalkoxysilany, pryskyřice obsahující alkoxy skupiny a volitelně směsi těchto dvou sloučenin.
Další problém spočívá ve skutečnosti, že příprava předemulze podle známých postupů je obzvláště náročná na čas. Dávkování siloxanové složky do vodné fáze je prováděno regulovaným způsobem za současného míchání, tj. takovým způsobem, že je dosaženo optimálního míšení. Tento způsob neumožňuje rychlé přidávání.
První molekuly aktivní látky se dostávají do styku s velkým přebytkem vody, takže dosahuje požadovaných koncentrací pouze v průběhu přípravy a poskytuje nestabilní emulzi • · · · ·♦·* · · hrubých částic, která musí být přiváděna do homogenizátoru co možná nejrychleji je to možné.
Během tohoto přidávání jsou na vodu senzitivní složky, jestliže jsou použity, chráněny pouze nedostatečným způsobem před účinky vodné fáze, dokonce i když jsou později pufrovány, takže může dojít k reakci příslušných složek mezi sebou. Toto může způsobit, že je následující homogenizace mnohem obtížnější v důsledku procesu kondenzace s následkem vzniku viskozity ve vytvořené emulzi hrubých částic nebo to může způsobit to, že se předemulze stává tak nestabilní, že nemůže být dále dávkována do homogenizátoru. Třebaže může být tento problém odstraněn podstatným zvýšením množství emulgátoru (v rozsahu 5 %), vede to k nežádoucím výsledkům v mnoha aplikacích a znečištění okolního prostředí.
Kromě toho, například v případě alkylalkoxysilanů, obvykle vedou hydrolyzační a kondenzační reakce během emulzifikace k neúčinnosti výsledné emulze během použití a tak k její nestabilitě.
Jestliže je předemulze připravena jako pasta nebo gel, které jsou potom ředěny speciálním postupem, pak emulze s nízkou průměrnou velikosti částic mohou být připraveny v případech, kde není kladena vysoká důležitost na obsahy emulgátoru, třebaže nejsou uváděny žádné podrobnosti ohledně distribuce velikosti jejich částic.
Protože existuje celá řada silikonových aktivních látek , které poskytuj í pastu pouze v neuspokoj ivém stupni, přinejmenším s požadovanými množstvími emulgátorů, jsou tyto postupy omezeny v rozsahu jejich aplikací. Kromě toho nemůže být celá řada emulzí, jako jsou např. odpěňovací emulze nebo
9 9 9
9999 9 9 • ·
9
•9 9
9 · emulze s nízkým obsahem emulgátoru (< 5 %) a současně s níz kým obsahem aktivní látky (< 20 %) , uspokojivě připravena podle tohoto postupu. Takže jsou získány emulze s velmi velikými částicemi v rozsahu 3 až 60 pm časově náročným způsobem v postupu podle EP 0 579 458 (viz zde uvedené příklady).
Podstata vynálezu
Předmětem předkládaného vynálezu proto bylo poskytnut: rychlého a tím pádem i ekonomického způsobu, který nemá popsané nevýhody a umožňuje přípravu emulzí jemných částic s úzkým rozsahem distribuce velikosti částic a nízkým obsahem emulgátorů a nízkými až vysokými koncentracemi aktivní látky a poskytnutí vhodného zařízení pro uvedený způsob. Vodosenzitivní aktivní látky by měly vést ke stabilním - dokonce po dobu více než jednoho roku - a především plně účinným emulzím.
Dalším specifickým cílem, tj. dosažení vysoké reprodukovatelnosti, bylo přivedení daného množství emulze, potřebné pro obalení určitého povrchu částic aktivní látky, do neempirického kontaktu s aktivní látkou a přizpůsobení mechanické energie. Toto předem předpokládalo postup s emulgačními zařízeními, který může být přesně matematicky popsán. Zařízení, která jsou vysoce závislá na době zdržení, jsou nevhodná (např. míchací jednotky, atd.).
V konečné fázi měla přivedená energie pokrýt široký rozsah - tj. situace, které by mohlo být až dosud dosaženo pouze použitím několika zařízení s různými konstrukcemi. Takže ve stejném zařízení je tak možné připravit emulze, • 0 0 00 0 * ·
0 0 • t · 0 · 0 0 · ·
které musí být chráněny před vysokým energetickým vstupem,
- např. odpěňovací emulze - a dále také emulze, které vyžadují více energie, dodávané pomocí běžných konvenčních homogenizátorů.
Požadovaného cíle mohlo být dosaženo použitím zařízení , které se skládá ze skladovacích nádob, čerpadel a trysek a které je dále nazýváno mísící stanicí. Jako obzvláště výhodné bylo prokázáno použití této mísící stanice, za kterou je umístěno tryskové disperzní zařízení typu, který je popsán pro přípravu farmaceutických nebo kosmetických disperzí (Bayer AG / EP 0 101 007).
Vynález se proto týká zařízení pro přípravu silikonové, silanové nebo silikon/silanové emulze, složené ze silikon a/nebo silan obsahující aktivní složky a vodné fáze (složky) s použitím první mísící stanice pro emulzní složky, dávkované čerpadly PÍ, P2. P3 ze skladovacích zásobníků VA, VB, VC. přičemž první mísící stanice obsahuje mísící zařízení Ml, ve kterém trysky 2,4 mísí proud aktivní látky s vodnou fází 3 na předemulzi (viz obr.l a 2).
Ve výhodném provedení zařízení podle vynálezu je první mísící stanice připojena k vysokotlakovému homogenizátoru, přičemž vysokotlakový homogenizátor obsahuje předemulzi, odcházející z mísící stanice.
Vynález se také týká způsobu přípravy vodných silikonových a/nebo silanových emulzí jemných částic s úzkým rozsahem distribuce velikosti částic, zahrnujícího přípravu předemulze nastřikovánim silikonové a/nebo silanové složky do vosné fáze, obsahující emulgátor, v mísící stanici
« 9 9 9 9
9 • 9 9 9·· homogenizaci ve vysokotlakovém homogenizátoru, jakož i emulze silikonových sloučenin a/nebo silanů, které mohou být získány podle tohoto způsobu.
Obzvláště se vynález týká způsobu přípravy vodných silikonových a/nebo silanových emulzí s jemnými částicemi s hodnotou U^q menší než 1,2 (tj. s úzkým rozsahem distribuce velikosti částic), zahrnujícího přípravu předemulze nastřikováním silikonové a/nebo silanové složky do vodné fáze, obsahující emulgátor, v mísící stanici, přičemž je udržována tlaková diference maximálně 1,0 MPa mezi oběma proudy v závislosti na velikosti trysek a s poklesem absolutního tlaku menším než 10,0 MPa homogenizace předemulze.
Předkládaný vynález je podrobněji vysvětlen pomocí uvedených obrázků a příkladů.
Přehled obrázků na výkresech
Obr.l ukazuje mísící stanici;
Obr.2 je schematický výkres zařízení podle vynálezu s vysokotlakovým homogenizátorem;
»t ·9· 9
9 • · • ·· ·
9
4 · 9 4 9 9
9 9 4 4 9 4
4 4 4 4 4 9 4
4 4 4 · fl · · • · «· · · fl©
Obr.3 ukazuje uspořádání trysek u tryskového disperzního zařízení;
Obr.4 ukazuje vysokotlakový homogenizátor;
Obr.5, 6, 7 a 8 ukazuje diferenciální a integrální distribuci velikosti částic z příkladů 10, 9, 18 a 19.
V zařízení podle vynálezu se známým poklesem tlaku (delta p)STR-D, známým obsahem emulgátorů a požadavkem ohledně povrchu, známým průměrem trysek (D)° , známým mezifázovým povrchovým napětím (t), známou viskozitou (zz) disperzní fáze a známým počtem fází (n)° , může být vypočítána očekávaná průměrná velikost částic (d) z následuj ícího vzorce:
d = k A (delta p)~0,6 A τθ’365 A D0’165 A ηθ’36 k = konstanta (týká se požadavku na obsah/povrch emulgátorů)
Podstatou mísící stanice je uspořádání trysek v mísícím zařízení Ml, jehož rozměry závisí na konzistenci dvou fází, které mají být sloučeny, jejich vzájemné koncentraci, vybraném poklesu tlaku a prosazeni.
Obr.l ukazuje možné uspořádání. Například, silikonový olej 1 je nastřikován do vodné fáze 3. přes první trysku 2 a okamžitě potom je intenzivně míchán a homogenizován v druhé trysce 4. Vzniklá jemná disperze je pak přivedena do následujícího tryskového disperzního zařízení STR-D.
• tf ·· · · · · · • tftf ·· · tftftftf ······· « tftftf tftf tf • tf tftftftf tftftftf • tftf · tftf tftf tftf tftf
Tryskové disperzní zařízení STR-D může být umístěno přímo ve směru toku surovin nebo při přerušovaném vsádkovém provozu pouze za místem přípravy celé předsměsi 5.
Uspořádání trysek podle obr.l je výhodně plněno dvěma čerpadly Pl, P3 s tlakovou diferencí 0,2 až 0,3 MPa takovým způsobem, že tam, kde to umožňuje obalovací rychlost emulgátoru, je roztok emulgátoru a silikonu dávkován společně v konečné koncentraci emulze a homogenizován v tryskovém disperzním zařízení STR-D v jedné nebo maximálně třech fázích .
Počet průchodů obvykle závisí na povaze a obsahu emulgátoru. Obsahy emulgátoru v rozsahu 3 % vyžadují pouze jeden průchod - s ohledem na vyjímky.
Jestliže jsou přítomny emulgátory, které obalují povrchy výsledných částic určitých silikonových aktivních látek relativně pomalu, může být postup modifikován takovým způsobem, že jsou operace prováděny s menším množstvím vody, obsahující celou dávku emulgátoru. Koncentrovanější emulze, získaná v tomto případě, může být vrácena do vodného roztoku emulgátoru a dávkována s pozdějším zpětným tokem do trysky a do přiváděné aktivní látky, takže je dosažen cirkulační okruh. To, zdali cirkulační okruh zůstává intaktní po dobu několika minut potom, co byly sloučeny látky, závis! na koncentraci a povaze emulgátoru a na silikonu, který má být emulzifikován. Zbytek vody, do které jsou volitelně přidávány další přísady, např. zahušťovadla nebo stabilizační prostředky, může být přiváděn do okruhu pomocí další trysky a čerpadla před tím, než je předemulze dávkována do tryskového disperzního zařízení STR-D.
S ·» 0000
000 0
0 ····
0 • · · 0 0 0 • · · 0 0 0 ·· · 0 · • ·000 0 0 « • ·♦ «· ·♦
Obr.4 ukazuje tryskové disperzní zařízení STR-D. které je používáno jako vysokotlakový homogenizátor 6. Tryskové disperzní zařízení STR-D se může specificky skládat z čerpadla 14, volitelně z pulzačního zvlhčovače 16 a tryskového zařízení 18, které je podrobně ukázáno na obr.3. Dvoustupňové tryskové zařízení 18 má první trysku 10 a následující druhou trysku 12, pomocí kterých je předemulze 5 homogenizována. Každá z trysek 10, 12 se skládá z části 11, vložené do trubky 9, přičemž každá z vložené části má cylindrickou část 13, vystrčenou proti směru průtoku předemulze 5., s dvěma protilehlými kapilárními otvory 15. Cylindrická část 13 tvoří prstencový prostor 17 v trubce 9., přičemž předemulze 5 protéká přes trubku 9 do prstencového prostoru 17 a z něho přes kapilární otvory 15 do mezikomory 20. Protože jsou kapilární otvory 15 umístěny vzájemně proti sobě, působí trysky vzájemně vůči sobě uvnitř cylindrické části 13.· Výsledkem toho je dosažení obzvláště dobré disperze . Emulze vytéká z mezikomory 20 do druhého prstencového prostoru 22 druhé trysky 12, kde opět prochází přes kapilární otvory 24 druhé trysky 12. Homogenizovaná emulze 25 odchází z tryskového disperzního zařízení STR-D přes výstup 26.
Předkládaný vynález také umožňuje, aby byl poměr vody, obsahující celé množství emulgátoru, vůči aktivní látce vybrán takovým způsobem, že jsou také získány gely a pasty. Podmínkou je to, že vybraná čerpadla jsou typem s pozitivním rozvodem a řídí konzistenci past.
Výhodou předkládaného vynálezu je to, že je možné pracovat prakticky kontinuelně, postup není náročný na čas a má vynikaj ící reprodukovatelnost. Postup poskytuj e stabilní emulze, jejichž průměrná velikost částic dosahuje φ φ φ φ • φ φ φ φ· φ • φ φ φ φ • φ φ φ φ φ φ φφφφφφ φ • φ φφφ ···· φ φφ φφ hodnoty < 1 μπι s obsahem emulgátorů v rozsahu 0,5 až 3 %. Distribuce velikosti částic, která je důležitá pro stabilitu a pro mnoho aplikaci, leží v užším rozsahu než v případě běžných konvenčních postupů.
Existuje však také několik případů, kde jsou produkovány spíše nestabilní emulze, u kterých velikost částic a distribuce velikosti částic nehraje tak důležitou roli, takže výsledkem je s ohledem na náklady nebo jiné důvody to, že následující homogenizace nevyžaduje pozdější průchod přes mísící stanici. Nižší stabilita těchto emulzí může být v těchto případech kompenzována podstatným zvýšením viskozity emulze přidáním neutrálního zahušfovadla. S ohledem na často špatnou zpracovatelnost těchto emulzí je obvykle vyvíjena snaha o vyloučení této metody výroby.
Výše uvedené emulze také zahrnují několik emulzí s vysokou viskozitou, ve kterých je za to odpovědná nepostradatelná vysokoviskozitní aktivní látka - např. organické povahy.
Přirozeně by v těchto případech bylo neekonomické emulzifikovat tyto emulze dodatečně v tryskovém disperzním zařízení STR-D. protože by měl být v podstatě udržen stávající stav emulze a tryskové disperzní zařízení nebude schopné významně zlepšit fyzikální vlastnosti emulze.
V tomto případě je doporučováno homogenizovat předemulzi, odcházející z mísící stanice, ve druhé mísící stanici s vyšším tlakem, např. až do 10,0 MPa.
Tato metoda je také doporučována, jestliže mají být emulzifikovány snadno emulzifikovatelné Si-sloučeniny po10 • · · • 9 9 · « • ···* ·» ···· užitím emulgátorů, které mají dostatečnou rychlost obalování povrchu částic. V tomto případě je možné nepoužívat zahušťovadla.
Za účelem minimalizace potřebného zařízení je však dávána přednost zavedení předemulze do skladovacího zásobníku, umístěného před první mísící stanici a přivedení předemulze z tohoto místa přes stejnou mísící stanici za odlišných tlakových podmínek do požadovaného stavu emulze.
Vynález se také týká způsobu přípravy vodných silikonových a/nebo silanových emulzí jemných až hrubých částic v rozsahu zhruba 0,4 až 5,0 pm s hodnotou U^q větší než 1,1 (tj. širší rozsah distribuce velikosti částic), které vyžadují pouze malé smykové síly pro emulzlfikací a jsou stabilizovány zahušťovadly a zahrnuje přípravu předemulze nastřikováním silikonové a/nebo silanové složky do vodné fáze, obsahující emulgátor, v mísící stanici, přičemž tlaková diference maximálně 1 MPa, závislá na velikosti trysek, je udržována mezi dvěma proudy s poklesem absolutního tlaku menším než 8 MPa a
homogenizaci předemulze v následující mísící stanici nebo v pozdějším stupni stejné mísící stanice s poklesem absolutního tlaku až do 10 MPa.
Provedeni vyplývá z obr.2, ve kterém je
VA: zásobník aktivní látky
9 ·
9999
9
9
9999 9 9
VB: zásobník zbytkové vody (+ přísady)
VC: pufrovací nádoba/mezizásobník
VD pufrovací zásobník
VE: skladovací zásobník/mezizásobník
P1,P2: čerpadla (volitelně dávkovači čerpadla s nuceným oběhem)
P3,P4,P5: čerpadla
Ml: mísící tryska pro aktivní látku/vodu
STR-D: tryskové disperzní zařízení
V okruhu aktivní látky VA -> Pl -> Ml -> VA je vodná fáze nastřikována při nízkém tlaku přes VC -> P3 -> Ml a po dokončeni přidávání je okruh VA -> Pl -> Ml -> VA přepnut na vyšší tlak, přičemž Ml působí jako homogenizátor ve směru proudu. Emulze může být odvedena za Ml.
Předpokladem je ovšem to, že emulgátory mají dostatečně vysokou rychlost obalování částic, což je vlastnost, která také závisí na schopnosti aktivní látky adsorbovat tyto emulgátory.
Příklady silikonové a silanové složky jsou silikonové sloučeniny s obvyklým složením: (ch3)3sío[(ch3)2sío]50_ 500sí(ch3)3 HO(CH3)2SiO[(CH3)2SiO]500Si(CH3)20H ·· 4444
44 ·
4 4 • 4 4 • 4 44 4 * 4
4 4 4 · • · · ♦ 4 4 » • · · 4
44 • 4 4 4 • 4 4 4 • 4 4 4 ·· 44 (CH3)3SiO[(CH3)(H)SiO]50Si(CH3)3 (CíbhSiO^-^OCH^og organoalkoxysilany a jejich hydrolyzační produkty, např.:
CH3(CH2)7Si(OEt)3
CH3(CH2)3Si(OEt)3
CH3(CH2)11_13(CH3)Si(OMe)2
CH3(CH2)?Si(OEt)20(OEt)2Si(CH2)7CH3
CH3(CH2)3Si(OEt)2[O(EtO)Si(CH2)3CH3]0_ 5OSi(OEt)2(CH2)3CH3;
lineární polyorganosiloxany s a/nebo bez silikonových funkčních vazebních skupin, jako jsou vodíkové, alkoxy-, polyether- a hydroxy- skupiny, s a/nebo bez organofunkčně připojených skupin, jako jsou polyethery, aminy nebo halogeny nebo pseudohalogeny, např.
(CH3)3SiO[(ch3)2SiO]50_500Si(ch3)3
HO(CH3)2SiO[(CH3)2SÍO]500Sí(CH3)2OH (CH3)3S10[(CH3)(H)SiO]50Si(CH3)3 (CH3)2SiO[(CH3)CH2=CHSiO]3[(CH3)2SiO]50_500Si(CH3)2 (CH3)3SíO[CH3(OCH2CH2]8O(CH2)3(CH3)SiO]3[(CH3)2 Si°]600Si(CH3)3; rozvětvené polyorganosilany s a/nebo bez připojených silikonových funkčních skupin, jako jsou vodíkové, alkoxy-, polyether- a hydroxy- skupiny, s a/nebo bez organofunkčně připojených skupin, jako jsou polyethery, aminy nebo halogeny nebo pseudohalogeny, např.
CH3Si{[(CH3)2SiO]50OSi(CH3)3}3 «494
4 4 * ·Η» 4
4 · · 4 4
4» *· • 4 « 4 • 4 4 4 · 4 4
4 4 4 >4
CH3Si{[(CH3)2SiO]80OSi(CH3)2CH2=CH3}3 CH3Si{[(CH3)2SiO]80OSi(CH3)2(OCH2CH2)gOCH3}3 H2N(CH2)3Si{(CH3)2SiO]18OSi(CH3)}3;
silikonové pryskyřice s aryl-, alkyl- organofunkčně modifikovanými alkyl skupinami, alkoxyfunkční pryskyřice s nebo bez ředidel, např.:
(CH3)1,16Sil°l,42 (CH3) 0,8 (C12H25) 0,2Si 1 (°CH3) 1 (Si02)i0[(CH3)3SlOl/2^0,8
SiO2[(ch3)CH2=CHSíO]θ,3[o1/2si(ch3)3]1;2 směsi výše uvedených složek nebo s nerozpustnými přísadami minerální nebo organické povahy.
Pojem emulgátory znamená iontové a neiontové emulgátory běžného typu, používané v emulzifikaci silikonů a jejich směsi.
Vhodné iontové emulgátory jsou, v závislosti na aktivní látce, např.:
alkylsulfonáty s 8 až 18 C atomy s nebo bez ethylennebo propylenových oxidových jednotek;
sulfátové estery, jako je např.
CH3(CH2)6CH2O(C2H40)6_19SO3H;
alkylarylsulfonáty, jako je např. dodecylbenzensulfonát;
kvarterní amonné sloučeniny, jako jsou např.
··· · dodecyltrimethylamoniumhydroxid, octyldimethylbenzylamonium hydroxidy a jejich soli.
Je však dávána přednost neiontovým emulgátorům, jejichž HLB hodnota je od 10 do 16. Jestliže jsou přítomny směsi v rámci tohoto rozsahu, mohou obsahovat kombinace emulgátorů s HLB hodnotou mezi 2,7 a 18,7.
Vhodné neiontové emulgátory jsou adukty ethylenoxidu a mastných alkoholů, alkylfenolů, triglyceridů nebo cukru; sorbitan lauráty polyethylenoxidu, palmitáty a steáráty; adukty ethylenoxidu a alkylaminů; a polyvinylalkoholy (jako je mowiol), obzvláště ethoxy adukty s tridecylalkoholem, ethoxy adukty se monooleáty sorbitanu (TweenR produkty společnosti ICI), monooleáty sorbitanu a jejich směsi.
Průměrný průměr částic - v textu také nazýván velikost částic - je vypočítán z objemové střední hodnoty, která je získána z celkového objemu všech částic emulze, poděleného počtem částic.
Numerická hodnota šířky distribuce velikosti částic byla vypočítána takovým způsobem, že mimo uvedené množství částic nejsou částice s nejmenšími průměry až do množství 10 % hmotnostních množství částic (dlO) a částice s největšími průměry až do množství 10 % hmotnostních množství částic (d90) vzaty do úvahy a diference v průměrech zbývajících největších částic a zbývajících nejmenších částic je podělena průměrem částice (d50), která je větší než 50 % hmotnostních všech částic a menší než 50 % hmotnostních všech částic. Tato numerická hodnota je dále nazývána U^q:
4 4· Λ * * * · · 4 4 4 4 4' ••••444 4 ··· 4 ft φ * * 44·· 4 4 4 λ ···· · ·· .. ».··..· d90 - dlO d50 (viz obr.5, 6, 7 a 8).
Průměrné velikosti částic byly měřeny použitím Fraunhoferovy difrakce, ultracentrifugace nebo fotometrie s využitím Mře teorie. Distribuční křivky byly měřeny použitím ultracentrifugy.
Zařízení, ukázané v příloze ve schematickém průtokovém diagramu (obr.2), umožňuje nastavení postupu, přizpůsobené flexibilním způsobem aktivní látce, emulgátoru a jejich koncentracím .
Například v příznivém případě, kdy jsou přítomny snadno emulzifikovatelné produkty, je emulgátor rychlý a je přítomen v příznivé koncentraci, přičemž aktivní látka (z VA) může být dávkována společně se směsí voda/emulgátor (z VC) v požadovaném poměru do Ml a vzniklá předemulze je zavedena přímo nebo přes pufrovací nádobu VD do tryskového disperzního zařízení STR-D, homogenizována v jednom průchodu a pak přivedena do plnící stanice.
Tento postup vyžaduje spolehlivé řízení nebo synchronizaci čerpadel. Jestliže toto není vyžadováno a jestliže přesný poměr emulgátor/aktivní látka není absolutně nezbytný během kombinovaného dávkování do Ml, je možné, aby byla nicméně zaručena nezbytná koncentrace aktivní látky v emulzi, dávkovat aktivní látku podle vypočítaného neúplného množství směsi voda/emulgátor přes Ml, vracet vzniklou předemulzi konstantně do směsi voda/emulgátor (za VC) a přivádět ji • ♦ · ·>· · ♦ · · · « « ···· • 4444 44 4 « 4 ' 4 . i * · ···« · · · » *♦·* · ·· «· ..
opět společně s aktivní látkou do okruhu přes Ml. Jestliže je spotřebováno celé množství aktivní látky, je předemulze upravena na konečnou koncentraci přes trysku Ml přidáním zbývající vody (z VB) pomocí okruhu, který je podobný právě popsanému okruhu (Ml -> VC -> Ml) a homogenizována tak, jak je to popsáno výše. V případě aktivních látek, které jsou obtížně emulzifikovatelné, pomalých emulgátorů nebo velice nízkých koncentrací emulgátoru, může být předemulzifikace provedena dvakrát přes VC a Ml v okruhu před přivedením do STR-D a před dalším zpracováním, jak je popsáno výše.
Jestliže jsou pasta nebo gel považovány za důležité a když je pro to aktivní látka vhodná, může být dávkována společně s jakýmkoliv neúplným množstvím vody (z VC) - ale s celým množstvím emulgátoru - do Ml a vzniklá směs vrácena do VC, jak je popsáno výše a rozprašována s jejími obsahy opakovaně přes Ml s aktivní látkou. Tímto způsobem je získána vysoce viskozitní předemulze, která může mít konzistenci pasty nebo gelu v závislosti na vybraných podmínkách.
Uvedené emulze mohou být - v závislosti na dané aplikaci - plněny jako takové nebo dále zpracovávány tak, jak je to popsáno níže.
Před homogenizací v STR-D je emulze vedena přes Ml. kde je zbývající množství vody (z VB), volitelně se zahušfovadlem a dalšími běžnými přísadami, nastřikováno tak, že je získáno vypočítané složení.
Jestliže je potřebný více než jeden průchod přes STR-D. může být proveden další cyklus přes VE -> STR-D před plněním emulze.
•· tete·· • · «···
• ·
Jestliže je však požadováno několik oddělených průchodů, je možné provádět emulzifikaci z pufrovací nádoby VD přes STR-D v jednom průchodu za VE a po dokončení v druhém průchodu přes STR-D opět do VD, atd.
V příkladech, které následují, jsou všechna data vtažena na hmotnost, pokud to není jinak specifikováno.
Jsou používány následující zkratky:
Me:
Et:
Octeo
V:
C8H17Si(OEt)3 předemulze.
V tabulkách je uveden pouze čas, který je potřebný pro přípravu předemulze, protože přípravy směsí voda/emulgátor jsou prakticky stejné v příkladech podle předkládaného vynálezu a těch, které nejsou prováděny podle vynálezu. Skutečný stupeň homogenizace nebyl podobně zahrnut do časových údajů, protože je velice závislý na emulzifikačních zařízeních při porovnávání.
V tabulkách jsou příklady podle vynálezu uvedeny tučným písmem a porovnávací příklady jsou uvedeny kurzívou.
• 0 0 > 0 0 0 0
Příklady provedení vynálezu
A. Emulze pryskyřic
Příklad 1 (Porovnávací příklad)
238,7 g destilované vody bylo ohřáto na teplotu 60 °C ve 2 1 nádobě a 55 g roztavené směsi - odpovídající 2,50 % vztaženo na celkovou dávku - POE-stearyl alkoholu a POE-cetyl alkoholu s celkovou HLB hodnotou 15,5 bylo přidáno při míchání.
Po ochlazení na teplotu 40 °C byl roztok Isopar^ G s 80 % pryskyřice s průměrným složením (CH^)^ ΐβ^ϊιθι 42 a viskozitou 1620 mPa.s přidán během jedné hodiny pří rychlosti míchání 250 až 400 otáček za minutu. Míchání pokračovalo po dobu 10 minut při rychlosti míchání okolo 400 otáček za minutu 458,7 g vodného roztoku 1,76 g karboxymethylcelulozy (Valocel CRT 5000 GA) bylo přidáno při míchání během doby 25 min. Míchání pokračovalo po dobu 40 minut.
Předemulze byla homogenizována v šesti průchodech v běžném vysokotlakovém homogenizátoru typu Gaulin s poklesem tlaku delta P = 25 MPa. Výsledky jsou uvedeny v tabulce 1.
Příklad 2 (Porovnávací příklad)
Příklad 1 byl opakován s celkovým obsahem emulgátoru 3,00 %. Výsledky jsou uvedeny v tabulce 1.
• · 9 • 9 9
9 9 «999» • 9
9 9 9 9 • · 9 9 9 9 9 • · 999··· ···» 9999 •* ♦» 99 99 směsi deštiPříklad 3
Stejná dávka jako v příkladu 1 - ale s 2,2 % emulgátoru - byla zvýšena o faktor 2,7273. 645,0 g lované vody bylo zahřáto na teplotu 50 °C ve VC (viz přiložený obr. 2) a 133 g roztavené směsi - odpovídající 2,20 %, vtaženo na celkovou dávku - POE-stearyl alkoholu a PEO-cethyl alkoholu s celkovou HLB hodnotou 15,5 bylo přidáno při míchání a dávkováno pomocí P3 při tlaku 0,3 MPa přes Ml (průměry trysek 2,1/1,0 mm) do VC a cirkulováno po dobu 30 sekund pomocí P3 přes Ml do VC. 3948 g stejné pryskyřice jako v příkladu 1 bylo nastřikováno do tohoto okruhu během 17 minut z VA pomocí PÍ při tlaku 0,5 MPa do Ml. Okruh byl pak udržován po dobu 10 minut, pak byl vodný roztok 4,8 g karboxymethylcelulózy (Valocel CRT 5000 GA) v 1264,2 g vody nastřikován do okruhu po dobu 9 minut z VB přes Ml. Po dokončení přidávání byl okruh udržován po dobu dalších 40 minut před tím než byla předemulze homogenizována ve třech průchodech v tryskovém disperzním zařízení STR-D (průměr trysky: 0,2828 mm) s poklesem tlaku delta P = 25 MPa. Výsledky jsou uvedeny v tabulce 1.
Příklad 4
Příklad 3 byl opakován s celkovým obsahem emulgátoru
2,5 %. Výsledky jsou uvedeny v tabulce 1.
Příklad 5
Příklad 3 byl opakován s celkovým obsahem emulgátoru 2,8 %. Výsledky jsou uvedeny v tabulce 1.
• · • 0
Příklad 6
Příklad 3 3,0 %. Výsledky byl opakován s celkovým obsahem emulgátoru jsou uvedeny v tabulce 1.
C3 ώί
X
C3
Η
| Ό | o | - | © Λ | >6 | ||||||
| VO | SC | |||||||||
| m | o | Λ | A | |||||||
| Cl +-) | TT | Ť •c | Tf | o | VO Λ | >6 | ||||
| es | ||||||||||
| íkl | ||||||||||
| X! | 93 ><u c | |||||||||
| c: | >u | |||||||||
| •w CZ3 | ,g. | 04 Φ | cn | o | >6 | >6 | ||||
| Ki | κι | Ki | Ki | Ki | ||||||
| Ol | o | o | d | © | o | © | ||||
| Ki | Ki | Ki | Ki | Ki | ||||||
| T-R | o | O | o | o | o | o | ||||
| o | Ό | v | Ov | |||||||
| o | O | cn | 00 | |||||||
| VO | >50 | rt | vo | lf) | ||||||
| Ol | © | d | ||||||||
| o | i*) | o | cn | |||||||
| lf) | O | lf) | vo | o> | ||||||
| >50 | Ό | lf) | ||||||||
| oi | O | d | ||||||||
| O | o | o | cn | Ol | ||||||
| T | O | lf) | lf) | Tf | ||||||
| 93 | TT | o | lf) | VO | VO | |||||
| χςβ >O | s | TS C3 | lf) Λ | cl | o | © | ||||
| 5. | 3 | |||||||||
| 93 | Q | s o | lf) rt | cn | r* rt | |||||
| 1 | co | o lf) | os | rt | VO_ | |||||
| > | v | Λ | oi | Ol | rt | |||||
| O | o | o* | O | Ol | 00 | © | ||||
| <o | 00 | C\ | o | o | 00 | |||||
| Ol | θ' | cn | Ol | o | Os | |||||
| >5 | tj-’ | Tť’ | Tt* | Tť' | cn | |||||
| O | Tt | t> | cn | cn | vo | tí- | ||||
| o | Ki | 00 | Ol | Tt* | O> | |||||
| o | OV | VO | τΤ | cn | Ol | o | ||||
| >5 | Tt | Tt | Tt | Tt | Tt* | rř | ||||
| vo | > | rt | Ol | CC | ||||||
| K) | > | rt | Ol | cn | ||||||
| »3 | ||||||||||
| Ό | T | |||||||||
| o | 1 | |||||||||
| X o °5* i. C. | říklad | Tf | > | rt | Ol | fO | ||||
| +-» O | cn | > | rt | Ol | cn | |||||
| ><J | | | |||||||||
| o | Ψ | |||||||||
| &- | Cl | > | - | Ol | cn | Ό | Ki | © | ||
| - | > | P-^ | Ol | cn | rr | Ki | sO |
4 » 4 4
4 4 • ···· 4
4
4 4 4 <
«4 4444 ♦· ·♦··
•99 9 ·
B, Emulze pryskyřic/silanů (vodosenzitivní-)
Příklad 7 (Porovnávací příklad)
Do 4 1 míchané nádoby bylo přidáno 816,22 g vody a 2,18 g diethanolaminu do 22 g směsi emulgátoru - odpovídající 1 % hmotnostnímu, vztaženo na celkovou dávku - ethoxylovaného sorbitan monolaurátu a ethoxylováného oleylalkoholu s celkovou HLB hodnotou 15,3 a mícháno po dobu 2 hodin při teplotě 80 °C a byl získán čirý roztok. 1359,6 g směsi
49.2 % oktyltriethoxysilanu a 50,8 % pryskyřice se složením (CH^jg g(C^2^25^0 2^^(0)1(0^3)1 bylo přidáno do ochlazeného roztoku během 65 minut při rychlosti mícháni 700 otáček za minutu Po dokončení přidávání pokračovalo míchání po dobu minut při 550 otáček za minutu Po 30 minutách byl odebrán vzorek pro stanovení velikosti částic. Předemulze byla homogenizována ve 2 průchodech v běžném homogenizátoru typu Gaulin s poklesem tlaku delta P = 25 MPa. Výsledky jsou uvedeny v tabulce 2.
Příklad 8
Dávka z příkladu 7 byla zdvojena. 1632,44 g vody a 4,36 g dietanolaminu bylo přidáno do 44 g směsi emulgátoru
- odpovídající 1 % hmotnostnímu, vztaženo na celkovou dávku
- ethoxylováného sorbitan laurátu a ethoxylovaného oleylalkoholu s celkovou HLB hodnotou 15,3 ve VC (viz obr.2) a mícháno po dobu 2 hodin při teplotě 80 °C a byl získán čirý roztok. Po ochlazení byl roztok přečerpáván po dobu 1 minuty při tlaku 0,3 MPa v okruhu VC -> P3 -> Ml -> VC.
2719.2 g směsi 49,2 % octyltriethoxysilanu a 50,8 % pryskyřice se složením (CH^jg 8(^12^25)0 (θ) 1 1 bylo nastřikováno do tohoto okruhu při tlaku 0,5 MPa z VA pomocí
Pl a přes Ml (průměry trysek 2,1/1,0 mm) během doby 3,5 minuty. Po dokončení přidávání byl výše uvedený okruh udržován po dobu dalších 15 minut při tlaku 0,3 MPa. Po době 5 a 15 minut byl odebrán vzorek ke stanovení velikosti částic. Předemulze byla homogenizována ve 2 průchodech s poklesem tlaku delta P = 10 MPa. Výsledky jsou uvedeny v tabulce 2.
Příklad 9 (Porovnávací příklad)
Do 4 1 míchané nádoby bylo přidáno 163,2 g vody a 2,18 g dietanolaminu do 22 g směsi emulgátoru - odpovídající 1 % hmotnostnímu, vztaženo na celkovou dávku - ethoxylovaného sorbitan monolaurátu a ethoxylovaného oleylalkoholu s celkovou HLB hodnotou 15,3 a mícháno po dobu 2 hodin při teplotě 80 °C a byl získán čirý roztok. 1359,6 g směsi
49,2 % oktyl triethoxysilanu a 50,8 % pryskyřice se složením (CH^jg g(C-L2^25^0 (θ) 1 (θ^Η^)χ bylo přidáno do ochlazeného roztoku během 65 minut při rychlosti míchání 700 otáček za minutu. Po dokončení přidávání pokračovalo míchání po dobu 15 minut při 550 otáček za minutu a byla získána vysoce viskozitní pasta. 653,0 g vody bylo přidáno při výše uvedené rychlosti mícháni během doby 30 minut a míchání pak pokračovalo, dokud velikost částic neklesla pod 5 gm (45 min.). Předemulze byla homogenizována ve 2 průchodech v běžném homogenizátoru typu Gaulin s poklesem tlaku delta P = 20 MPa. Výsledky jsou uvedeny v tabulce 2.
Příklad 10
Dávka z příkladu 9 byla ztrojnásobena. 489,6 g vody a 6,54 g dietanolaminu byl přidáno do 66 g směsi emulgátoru ·· · ·· ··· ·
- odpovídající 1 % hmotnostnímu, vztaženo na celkovou dávku
- ethoxylovaného sorbitan monolaurátu a ethoxylovaného oleylalkoholu s celkovou HLB hodnotou 15,3 ve VC (viz obr.2) a mícháno po dobu 2 hodin při teplotě 80 °C a byl získán čirý roztok. Po ochlazení byl roztok přečerpáván po dobu 1 minuty při tlaku 0,3 MPa v okruhu VC -> P3 -> Ml -> VC. 4078,8 g směsi 49,2 % octyltriethoxysilanu a 50,8 % pryskyřice se složením (CHg)g 8^12^25-^0 2$^ (θ) 1 (θ^-Ηβ) χ bylo nastřikováno do tohoto okruhu při tlaku 0,5 MPa z VA pomocí Pl a přes Ml (průměry trysek 2,1/1,0 mm) během doby 5 minut Po dokončení přidávání byl výše uvedený okruh udržován po dobu dalších 4 minut při tlaku 0,3 MPa. 1959 g vody bylo nastřikováno do výše uvedeného obvodu přes Ml z VB během 10 minut. Po přidání celého množství vody byla předemulze předhomogenizována v okruhu po dobu další 1 minuty a byl odebrán vzorek ke stanovení velikosti částic a homogenizace byla provedena ve dvou průchodech v tryskovém disperzním zařízení s poklesem tlaku delta P = 10 MPa. Výsledky jsou uvedeny v tabulce 2.
·· · ·· ···· • · · • · · • · · • · ·
| 10 | 1.21 | oři | ||||
| ω o 3 £ | g | Příklad | os | 1.75 | 7.27 | |
| u. -w V) <=) | 00 | 1.21 | 1.02 | |||
| 2.03 | 1.32 | |||||
| •' | 10 | + <s | ||||
| N ”3 ε | 3 ««( s, 99 G >U | Příklad | os | 110 | ||
| 0) TJ P >5w Ph | C ”§ >u -w | 00 | 20* | |||
| á. | 95 | |||||
| 10 | 4.371 | 0.632 | 0.583 | |||
| .Si VG 95 >o | ε 3. Θ | C G | os | 4.241 | 0.763 | 0.548 |
| S5 -f 13 > | Přík | 00 | l- »> có | 0.647 | 609*0 1_ | |
| >5.000 | 1.766 | 1.707 | i | ||||
| 10 | , 3/5 | 10 | 10 | |||
| je | *« Pm 2 | Příklad | O\ | 03 | 20 | 20 |
| 0) 2 o a. | a. < | 00 | 3/5 | 10 | 10 | |
| 03 | 25 | 25 1 | ||||
| «3 Ό | 10 | > | - | rq | ||
| O -fi o °3 | lad | OS | > | ·>: | <N | |
| u a >o O Ph | c2 >u Pm | 00 | > | M | ||
| C\ |
□ o
>
*-G
TJ
O
G
Λ
O tzi •G
G θ’ >
TJ w
O >
'G
T3
O
G
X>
O σι 'G .G *5
9 • 9 9 • · · • ···· • ·
999 9 · ·· 9999 •9 9
9 9 • 99 9
9 9 9
99
Příklad 11
390,83 g vody a 3,17 g dietanolaminu bylo přidáno do 32 g směsi emulgátorů - odpovídající 0,64 % hmotnostním, vztaženo na celkovou dávku - ethoxylovaného sorbitan monolaurátu a ethoxylovaného oleyl alkoholu s celkovou HLB hodnotou 15,3 ve VC (viz obr.2) a mícháno po dobu 2 hodin při teplotě 80 °C a byl získán čirý roztok. Po ochlazeni byl roztok přečerpáván po dobu 1 minuty při tlaku 0,3 MPa v okruhu VC -> P3 -> Ml -> VC. 1980 g směsi 49,2 % oktyltriethoxysilanu a 50,8 % pryskyřice se složením (CHgjg 8^12^25)0 2^1 (θ) l (θ^Η^)bylo nastřikováno do tohoto okruhu při tlaku 0,5 MPa z VA pomoci Pl a přes Ml (průměry trysek 1,8/0,9 mm) během doby 3 minut. Po dokončení přidávání byl výše uvedený okruh udržován po dobu dalších 2 minut při tlaku 0,3 MPa. 2594 g vody bylo nastřikováno do výše uvedeného obvodu přes Ml z VB během 13 minut. Po přidání celého množství vody byla předemulze předhomogenizována v okruhu po dobu 4 minut a byl odebrán vzorek ke stanovení velikosti částic a homogenizace byla provedena ve 2 průchodech v tryskovém disperzním zařízení s poklesem tlaku delta P = 9,5 MPa. Výsledky jsou uvedeny v tabulce 3.
Tabulka 3
| Počet průchodů | Pokles tlaku ΔΡ [MPa] | Velikost částic 0 [pm] | Předemulze Potřebný čas [min.] | Obsah emulgátorů [%] | Stabilita emulze [měsíce] |
| V | 3/5 | 4.326 | 25 | 0.64 | - |
| 1 | 9.5 | 0.621 | > 6 | ||
| 2 | 9.5 | 0.611 | > 6 |
•4 4444 ·
4 • 4
4
4
4 • 4
4···
»44 φ < 4 4 4
44
C. Silikonové olejové emulze
Příklad 12
1850 g vody bylo přidáno při teplotě 50 °C do 150 g roztavené směsi emulgátoru - odpovídající 3 % hmotnostním, vztaženo na celkovou dávku - ethoxylováného triglyceridu a ethoxylovaného tridecylalkoholu s celkovou HLB hodnotou
13,5 ve VC (viz obr.2) a přečerpáváno po dobu 2 min. při tlaku 0,3 MPa v okruhu VC -> P3 -> Ml -> VC, ochlazeno a 3000 g diorganopolysiloxanu s viskozitou n = 350 mPas bylo nastřikováno do okruhu během doby 18 min. z VA pomocí Pl při tlaku 0,5 MPa do Ml (průměry trysek 1,4/0,7 mm). Pak byla provedena homogenizace v STR-D s poklesem tlaku 25 MPa. Výsledky j sou uvedeny v tabulce 4.
Příklad 13
1550 g vody bylo přidáno při teplotě 45 °C do 200 g roztavené směsi emulgátoru - odpovídající 4 % hmotnostním, vztaženo na celkovou dávku - ethoxylovaného triglyceridu a ethoxylovaného tridecylalkoholu s celkovou HLB hodnotou
15,4 ve VC (viz obr.2) a přečerpáváno po dobu 2 minut při tlaku 0,3 MPa v okruhu, ochlazeno a 1750 g diorganopolysiloxanu s viskozitou n = 350 mPas bylo nastřikováno do tohoto okruhu během doby 5,5 minut z VA pomocí Pl při tlaku 0,5 MPa do Ml (průměry trysek 2,1/1,0 mm). Po dokončení přidávání přečerpávání pokračovalo v okruhu po dobu dalších 5 minut při tlaku 0,3 MPa. 1500 g vody z VB pak bylo nastřikováno přes Ml při tlaku 5 MPa během doby 8 minut. Po dalších 5 ·· • « «
··· ·
minutách cirkulace při tlaku 0,3 MPa byla provedena homogenizace v STR-D s poklesem tlaku 25 MPa. Výsledky jsou uvedeny v tabulce 4.
Příklad 14
1240 g vody bylo přidáno při teplotě 50 °C do 180 g tavené směsi emulgátoru - odpovídající 4,5 % hmotnostním, vztaženo na celkovou dávku - ethoxylovaného triglyceridů a ethoxylovaného tridecylalkoholu s celkovou HLB hodnotou
15,4 ve VC (viz obr.2) a přečerpáváno po dobu 1 minuty při tlaku 0,3 MPa v okruhu VC -> P3 -> Ml -> VC, ochlazeno a 800 g diorganopolysiloxanu s viskozitou n = 350 mPas bylo nastřikováno do tohoto okruhu během doby 1,5 minuty z VA pomocí Pl při tlaku 0,5 MPa do Ml (průměry trysek 2,1/1,0 mm). Po dokončení přidávání přečerpávání pokračovalo v okruhu po dobu dalších 2 minut při tlaku 0,3 MPa. 1780 g vody z VB pak bylo nastřikováno přes Ml při tlaku 0,5 MPa během doby 8,5 minut a ve stejném okruhu byla provedena homogenizace po dobu 2 minut při tlaku 0,3 MPa. Homogenizace pak byla provedena v STR-D s poklesem tlaku 20 MPa. Výsledky j sou uvedeny v tabulce 4.
Příklad 15
620 g vody bylo přidáno při teplotě 50 °C do 90 g roztavené směsi emulgátoru - odpovídající 4,5 % hmotnostním, vztaženo na celkovou dávku - ethoxylátového triglyceridů a ethoxylátového tridecylalkoholu s celkovou HLB hodnotou
15,4 ve VC (viz obr.2) v míchané nádobě a mícháno po dobu 3 minut, ochlazeno a 400 g diorganopolysiloxanu s viskozitou • · 0 0 0 0 0 0 0 0« ·· 0 000« 000 00 0 0000 0000000 0 000 00 0 0 0 0000 0000 0 0 0« · 00 4 * 00 00 η - 350 mPas bylo přidáno přes děličku za míchání během doby 13 minut. Po dokončení přidávání míchání pokračovalo po dobu dalších 5 minut při 400 otáček za minutu před tím než bylo 890 g vody přidáno během doby 27 minut při 300 otáček za minutu (značné pěnění). Předemulze byla homogenizována v běžném homogenizátoru typu Gaulin ve 2 průchodech s poklesem tlaku 20 MPa. Výsledky jsou uvedeny v tabulce 4.
• · · · ··· 0 0 * «000 0 · · 00 0 0000 >«00000 0 000 00 0 • 0 000 · · 0 t · • 000 0 00 00 0· · *
Tt ee •s ua es
É-
| 75 | 1 | <6 | <6 | <6 | <6 | |||||
| Ja s ε v | ’ΐΓ .Si | T3 03 | 14 | 1 | Ό | vo | Ό | so | ||
| Λ -w 15 03 •w «3 | Vi >4> E, | Přík | ro | 1 | > 6 | >6 | >6 | >6 | ||
| Ό | Ό | Ό | ||||||||
| wt | Λ | Λ | Λ | |||||||
| látky | 75 | 20 | 20 Ί | 20 | 20 | |||||
| *« | ||||||||||
| i | Π3 63 | Tt V“H | 20 | 20 | O ťS | 20 | ||||
| <u o ¢3 t* C V Q | £ | ta >u | 13 | 35 | 35 | 35 | 35 | |||
| c o w | 12 | 09 | 09 | 09 | 09 | |||||
| 45 | ||||||||||
| .£ | ||||||||||
| 4> -H 3 e | ;as [m | lad | 14 | Tt ^4 | ||||||
| C 4> -o >U 04 | řebný č | t* >Un | 13 | VJ eH | ||||||
| Pot | <s | 00 T* | ||||||||
| o-> | 411 | 317 | > rn | .406 | 362 | 254 | ||||
| «Λ | N | <N | O) | ΓΜ | ||||||
| *3 ‘«3 >U | s | ad | Tt | 1 | ,743 | .910 | .822 | 00 OS r- | ||
| 4-i VÍ | a. | íkl | cq | β | o | o | ||||
| O £ > | Q | >u Ph | 1 | 096Ό | 0.832 | 0.787 | l> o o | |||
| rM | β | O\ | 00 | |||||||
| o | e | |||||||||
| Počet průchodů | <N | > | ||||||||
| Příklad | Λ Tt | > | w4 | Tt | ||||||
| rH | > | wH | cq | c*> | e | |||||
| Tq | > | w4 | ťS | tO |
| ro | cs | ro |
| Jsd | & | |
| > | > | > |
| -ro | -C3 | -ro |
| Ό | X! | XJ |
| on | to | en |
| o | O | o |
| o | o | o |
| o | o | o |
| X | tt |
Cl Cl 41 2000 g dávka • · • · • · · · • · · · • « · ·
9 9 9 9
9 9 9
9 9 9
Příklad 16
2800 g vody, 4,6 g 37% kyseliny chlorovodíkové,
5,25 g glycinu, 51,3 g glycerolu, 200 g alkylbenzylamoniumbromidu, 30 g ethoxylovaného tridecylalkoholu s HLB hodnotou
11,4 a 22,5 g glykolů bylo nadávkováno do VC (viz obr.2) a přečerpáváno v okruhu VC -> P3 -> Ml -> VC po dobu 30 sekund při tlaku 0,3 MPa. 2056 g organopolysiloxanu, nesoucího vodík, s viskozitou n = 40 mPas bylo nastřikováno do výše uvedeného okruhu při tlaku 0,7 MPa během doby 100 sekund z VA pomocí Pl do Ml (průměry trysek: 1,8/0,9 mm). Po dokončení přidávání byla předemulze přečerpána do bufrovací nádoby VD a homogenizována v o něco pozdějším stupni pomocí P4 v jednom průchodu v tryskovém disperzním zařízení STR-D s poklesem tlaku delta P = 25 MPa. Výsledky jsou uvedeny v tabulce 5.
Tabulka 5
| Číslo příkladu | Počet průchodů | Velikost částic 0 [η m] | Čas [min/s] | Celková doba emulzifikace [min/sj | Stabilita [měsíce] |
| 16 | V | 2Ί0” | |||
| 1 | 0.368 | 4'40 | > 6 | ||
| 6'50 |
D, Silikonové emulze v mísící stanici
Příklad 17
Směs 96,6 g ethoxylovaného tridecylalkoholu s HLB
4
hodnotou 11,4, 552,72 g polydimethylsiloxanu s viskozitou n = 500 mPas, 994,84 g rafinátu minerálního oleje s rozsahem teploty varu 382 °C až 432 °C a 691,04 g di-(2-ethylhexyl) ftalátu byla vyčerpána z nádoby VA při tlaku nejprve po dobu jedné minuty přes Ml (průměry trysek: 1,4/0,6 mm) do okruhu VA -> Pl -> Ml -> VA. Roztok 464,52 g vody a 0,28 g raonohemiformalu benzylalkoholu pak byl nastřikován do tohoto okruhu během doby 3 minut při tlaku 0,35 až 0,4 MPa přes VC -> P3 -> Ml. Po přidání celého množství vody čerpání pokračovalo v okruhu VA -> Pl -> Ml -> VA po dobu dalších 3 minut při tlaku 0,3 MPa. Tento okruh byl udržován po dobu dalších 10 minut při tlaku 1,2 MPa. Je získána vysoce viskozitní stabilní emulze. Výsledky jsou uvedeny v tabulce 6.
Tabulka 6
| Číslo příkladu | Čas [min/s] | Velikost částic 0 [ηιη] | Viskozita [mPas] | Stabilita [měsíce] |
| 17 | 17 | 1.748 | 2670 | > 6 |
Příklad 18 (podle vynálezu)
2800 g polydimethylsiloxanu s viskozitou n = 1000 mPas bylo nastřikováno přes okruh aktivní látky VA -> Pl -> Ml -> VA do roztoku 171,9 g ethoxylovaného triglyceridu s HLB hodnotou 18,1 a 148,1 g ethoxylovaného tridecylalkoholu s hodnotou HLB 11,4 v 800 g vody, který byl zaveden do okruhu VC -> P3 -> Ml. Počáteční absolutní tlak okruhu aktivní látky byl zvýšen tak, že dosáhnul hodnoty od 0,5 do 1,2 MPa během doby 9 minut. Tlak okruhu VC -> P3 -> Ml doprovázel toto zvýšení - o 0,2 MPa nižší v každém případě. Po celkové době 12 minut bylo dávkování aktivní látky ukončeno a byla získána viskózní bílá pasta. Tato pasta je čerpána při • · • · · · • · · • · · fl flflflfl • · • flflfl fl • flflfl flflflfl • · · · · · · · chlazení po dobu dalších 14 minut do okruhu VC -> P3 -> Ml při tlaku 1 MPa.
4080 g vody pak bylo nastřikováno při teplotě 25 °C z VB pomocí P2 při tlaku 1,2 MPa po dobu přibližně 5 minut. Při tom tlak klesnul na 0,45 MPa, když se zvýšilo ředění v okruhu VC -> P3 -> Ml a čerpadlo P2 doprovázelo tento pokles při tlaku o 0,2 MPa vyšším. Po přidání celého množství vody se tlak v okruhu VC -> P3 -> Ml zvýšil na 8 MPa a emulze byla odvedena z mísící stanice přes Ml.
Byla získána nízko viskozitní, stabilní emulze.
Výsledky j sou uvedeny v tabulce 7.
Příklad 19 (podle vynálezu)
2800 g polydimethylsiloxanu s viskozitou n = 350 mPas bylo nastřikováno přes okruh aktivní látky VA -> Pl -> Ml -> VA do roztoku 171,9 g ethoxylátového triglyceridů s HLB hodnotou 18,1 a 148,1 g ethoxylátového tridecyl alkoholu s hodnotou HLB 11,4 v 800 g vody, která byla zavedena do okruhu VC -> P3 -> Ml. Počáteční absolutní tlak okruhu aktivní látky byl zvýšen tak, že dosáhnul hodnoty od 0,7 do 1 MPa během doby 6 minut. Tlak okruhu VC -> P3 -> Ml doprovázel toto zvýšení - o 0,2 MPa nižší v každém případě. Po celkové době 6 minut bylo dávkování aktivní látky ukončeno a byla získána vikózní bílá pasta. Tato pasta je čerpána při chlazení po dobu dalších 20 minut do okruhu VC -> P3 -> Ml při tlaku 1 MPa.
4080 g vody pak bylo nastřikováno při teplotě 25 °C z VB pomocí P2 při tlaku 1 MPa po dobu přibližně 5 minut. Při tom tlak klesnul na 0,4 MPa, když se zvýšilo ředění v okruhu VC -> P3 -> Ml a čerpadlo P2 doprovázelo tento pokles při tlaku o 2 MPa vyšším. Po přidání celého množství vody se tlak v okruhu VC -> P3 -> Ml zvýšil na 8 MPa a emulze byla odvedena z mísící stanice přes Ml.
Byla získána nízko viskozitní, stabilní emulze.
Výsledky jsou uvedeny v tabulce 7.
Tabulka 7
| Číslo příkladu | Čas [min/sek] | Velikost částic 0 [ηιη] | u90 | Stabilita [měsíce] |
| 18 | 32 | 0.689 | 1.541 | > 6 |
| 19 | 32 | 0.531 | 1.168 | > 6 |
Claims (17)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Zařízení pro přípravu silikonové a/nebo silanové emulze ze sillikon a/nebo sílán obsahující aktivní látky a vodné fáze s první mísící stanici pro složky emulze, napájené čerpadly (Pl, P2, P3) ze skladovacích zásobníků (VA, VB, VC), vyznačující se tím, že- první mísící stanice má mísící zařízení (Ml), ve kterém trysky (2,4) mísí proud aktivní látky s vodnou fází (3) na předemulzi,- vzdálenost mezi tryskami (2,4) je 1- až 10-násobkem, výhodně 2- až 4-násobkem průměru druhé trysky (4),- průměr druhé trysky (4) je ve směru toku zhruba 2- až 3-krát větší než průměr první trysky (2),- mísící stanice je spojena s vysokotlakým dispergátorem (6), přičemž vysokotlaký homogenizátor (6) získává předemulzi (5), odcházející z mísící stanice,- pokles tlaku v tryskovém disperzním zařízení (STR-D) je mezi 10 a 100 MPa, výhodně mezi 10 a 60 MPa a- že obsahuje mezizásobník (VD), fungující jako pufrovací nádoba, který je připojen k mísícímu zařízení (Ml) a že je do vysokotlakého homogenizátoru (6) přiváděna předemulze (5) přes mezizásobník (VD).« ♦ · · · ·
- 2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že mísící stanice má předhomogenizačni zařízení (VC, P3), ve kterém je předemulze předhomogenizována v okruhu.
- 3. Zařízení podle některého z nároků 1 a 2, vyznačující se tím, že ředící zařízení (VB, P2) je umístěno před mísící stanici a vysokotlakým homogenizátorem (6).
- 4. Zařízení podle některého z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že mísící zařízení (Ml) je tvořeno dvěma tryskami (2,4), umístěnými za sebou.
- 5. Zařízení podle nároku 4, vyznačující se tím, že tlaková diference mezi tryskami (2,4) mísícího zařízení (Ml) je mezi 0,1 a 1 MPa, výhodně mezi 0,2 a 0,3 MPa.
- 6. Zařízení podle některého z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že první tryska (2) mísícího zařízení (Ml) nastřikuje proud aktivní látky (1) do přiváděné vodné fáze (3) a že druhá tryska (4) intenzivně mísí a homogenizuje proud aktivní látky (1) s vodnou fází (3).
- 7. Zařízení podle některého z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že tryskové disperzní zařízení (STR-D) je tvořeno několika tryskami (10, 12), umístěnými za sebou.
- 8. Zařízení podle některého z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že absolutní pokles ♦ ♦ · · · · • · · · · · ...: • ·····« · · · · · · (:.. : ...........tlaku v mísící stanici je mezi 0,2 a 10 MPa, obzvláště mezi 0,2 a 6 MPa.
- 9. Zařízení podle některého z nároků 3 až 8, vyznačující se tím, že ředící zařízení je tvořeno zásobníkem (VB), obsahuj ícím zbytkové množství vody a popřípadě přísady a čerpadlem (P2), pomocí kterých může být voda přidávána do předemulze pomocí první trysky (2) mísící jednotky (Ml).
- 10. Zařízení podle některého z nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že vysokotlaký homogenizátor (6) je připojen ke skladovacímu zásobníku (VE), z kterého může být emulze opět přiváděna do vysokotlakého homogenizátoru (6) pomocí čerpadla (P5) .
- 11. Způsob přípravy vodných silikonových a/nebo silanových emulzí s jemnými částicemi s hodnotou U^q menší než 1,2 , zahrnuj ící přípravu předemulze nastřikováním silikonové a/nebo silanové složky do vodné fáze, obsahující emulgátor, v mísící stanici, přičemž je udržována tlaková diference, závisející na rozměrech trysek, maximálně 1 MPa mezi dvěma proudy s absolutním poklesem tlaku menším než 10 MPa, ahomogenizaci předemulze pomoci vysokotlakého dispergátoru, přičemž hodnota se určí pomocí následujícího vzorce • · · ♦ · · ·» • · · · · • · · · · · • ···· · · · • · · · · ···· · ·· · · d90 - dlO d50 přičemž dlO, popřípadě d90 značí průměr zbývajících nejmenších (dlO), popřípadě zbývajících největších (d90) částic, které zůstanou po odebrání 10 % hmotnostních šástic s nejmenšími (dlO), popřípadě s největšími (d90) průměry z daného množství částic a hodnota d50 odpovídá průměru takových částic, který je větší než 50 % hmotnostních všech částic a menší než 50 % hmotnostních všech částic.
- 12. Způsob podle nároku 11, vyznačující se tím, že homogenizace probíhá v tryskovém dispergačím zařízení, které má maximální pokles tlaku až do 100 MPa .
- 13. Způsob podle nároku 12, vyznačující se tím, že předemulze, odcházející z mísící stanice, je dávkována přímo nebo přes pufrovací nádobu do tryskového dispergačního zařízení.
- 14. Způsob podle nároku 12, vyznačující se tím, že předemulze je homogenizována v mísící stanici v okruhu před jejím dávkováním do tryskového dispergačního zařízení.
- 15. Způsob podle nároku 13, vyznačující se tím, že předemulze je homogenizována neúplným množstvím vody v mísící stanici v okruhu před jejím dávkováním do tryskového dispergačního zařízení, kde je popřípadě invertována a pak upravena na požadovanou koncentraci ředěním vodou.• tt • tttt » tttttttt
- 16. Způsob podle nároku 13, vyznačující se tím, že předemulze je homogenizována neúplným množstvím vody v mísící stanici v okruhu a pak je upravena na požadovanou koncentraci ředěním vodou pomocí ředícího zařízení ve směru toku před jejím dávkováním do tryskového dispergačního zařízení.
- 17. Způsob podle nároku 14 nebo 15, vyznačující se tím, že zřeďovací voda obsahuje zahušťovadla.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19742308 | 1997-09-25 | ||
| DE19814267A DE19814267A1 (de) | 1997-09-25 | 1998-03-31 | Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Siliconemulsionen |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ20001079A3 true CZ20001079A3 (cs) | 2000-09-13 |
| CZ299330B6 CZ299330B6 (cs) | 2008-06-25 |
Family
ID=26040302
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20001079A CZ299330B6 (cs) | 1997-09-25 | 1998-09-23 | Zarízení pro prípravu silikonové emulze a zpusob její výroby |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1023118B1 (cs) |
| JP (1) | JP2001517545A (cs) |
| CN (1) | CN1137768C (cs) |
| AT (1) | ATE244057T1 (cs) |
| AU (1) | AU9627598A (cs) |
| CA (1) | CA2304644C (cs) |
| CZ (1) | CZ299330B6 (cs) |
| HU (1) | HU224664B1 (cs) |
| IL (1) | IL135151A0 (cs) |
| PL (1) | PL191077B1 (cs) |
| SI (1) | SI20193A (cs) |
| TR (1) | TR200000774T2 (cs) |
| TW (1) | TW445283B (cs) |
| WO (1) | WO1999015263A1 (cs) |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19933440A1 (de) * | 1999-07-16 | 2001-01-18 | Bayer Ag | Dispergierdüse mit variablem Durchsatz |
| FR2820343A1 (fr) * | 2001-02-02 | 2002-08-09 | Rhodia Chimie Sa | Procede d'emulsion d'une phase huileuse silicone dans une phase aqueuse, emulsion resultante, et application a la production d'emulsions antimousses |
| JP2006507921A (ja) * | 2002-06-28 | 2006-03-09 | プレジデント・アンド・フェロウズ・オブ・ハーバード・カレッジ | 流体分散のための方法および装置 |
| US7351749B2 (en) * | 2002-12-16 | 2008-04-01 | Unilever Home & Personal Care Usa, Division Of Conopco, Inc. | Process for manufacture of personal care products utilizing a concentrate water phase |
| WO2004071638A2 (en) * | 2003-02-11 | 2004-08-26 | Regents Of The University Of California, The | Microfluidic devices and method for controlled viscous shearing and formation of amphiphilic vesicles |
| CA2560272C (en) | 2004-03-23 | 2012-05-08 | Japan Science And Technology Agency | Method and apparatus for producing microdroplets |
| DE102004018283A1 (de) * | 2004-04-15 | 2005-11-03 | Wacker-Chemie Gmbh | Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Silicon Emulsionen |
| DE102004023911A1 (de) | 2004-05-13 | 2005-12-01 | Wacker-Chemie Gmbh | Verfahren zur diskontinuierlichen Herstellung von Silicon-Emulsionen |
| DE102005004871A1 (de) * | 2005-02-03 | 2006-08-10 | Degussa Ag | Hochviskose wässrige Emulsionen von funktionellen Alkoxysilanen, deren kondensierten Oligomeren, Organopolysiloxanen, deren Herstellung und Verwendung zur Oerflächenbehandlung von anorganischen Materialien |
| EP1690886A1 (de) | 2005-02-12 | 2006-08-16 | Ciba Spezialitätenchemie Pfersee GmbH | Kombination von aminofunktionellen und acrylatofunktionellen Polyorganosiloxanen |
| EP1787712A1 (de) * | 2005-11-17 | 2007-05-23 | Sika Technology AG | Mischvorrichtung für Flüssigkeiten |
| JP5023902B2 (ja) * | 2007-09-06 | 2012-09-12 | 株式会社日立プラントテクノロジー | 乳化装置 |
| EP2145912A1 (en) | 2008-07-19 | 2010-01-20 | Momentive Performance Materials GmbH | Method of coating substrates |
| CN102933289B (zh) * | 2010-05-05 | 2016-11-02 | 巴斯夫欧洲公司 | 通过熔体乳化制备细粒悬浮液的方法 |
| CN101921397B (zh) * | 2010-08-24 | 2012-04-18 | 泸州北方化学工业有限公司 | 卤代硅烷与反应介质混合反应装置及方法 |
| DE102010056345B4 (de) * | 2010-12-29 | 2017-01-19 | Siegfried Zech | Verfahren zur Herstellung einer Öl-Wasser-Emulsion |
| CN102961987A (zh) * | 2012-12-18 | 2013-03-13 | 江南大学 | 具有预混合的连续化高粘硅油乳化工艺及其设备 |
| JP5972434B2 (ja) * | 2015-07-24 | 2016-08-17 | 株式会社 美粒 | 乳化分散液製造システム |
| CN118807552A (zh) * | 2023-04-19 | 2024-10-22 | 中国石油化工股份有限公司 | 乳化酸现场配置的装置及其方法、该方法制得的乳化酸及其应用 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1486341A (fr) * | 1965-07-12 | 1967-06-23 | Manton Gaulin Mfg Company | Perfectionnements pour l'obtention de dispersions de matières solides finement divisées dans un véhicule liquide |
| DE3230289A1 (de) * | 1982-08-14 | 1984-02-16 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Herstellung von pharmazeutischen oder kosmetischen dispersionen |
| DE3916465A1 (de) * | 1989-05-20 | 1990-11-22 | Bayer Ag | Herstellung kugelfoermiger dispersionen durch kristallisation von emulsionen |
| GB2233572B (en) * | 1989-07-10 | 1994-03-23 | Neptune Orient Lines Limited | Method and apparatus for producing layer-in-oil emulsions |
| CA2050624C (en) * | 1990-09-06 | 1996-06-04 | Vladimir Vladimirowitsch Fissenko | Method and device for acting upon fluids by means of a shock wave |
| DE4202973A1 (de) * | 1992-02-03 | 1993-08-05 | Bayer Ag | Verfahren zur kontinuierlichen herstellung von polyurethan- und polyurethanharnstoff-elastomeren |
| DE4309971A1 (de) * | 1993-03-26 | 1994-09-29 | Bayer Ag | Imprägnierungsemulsion für mineralische Baustoffe |
| DK0685544T3 (da) * | 1994-06-03 | 2000-03-20 | Bayer Ag | Vandige 2-komponent-polyurethanlak-emulsioner samt fremgangsmåde til deres fremstilling |
| IL116709A (en) * | 1995-01-10 | 2000-02-29 | Procter & Gamble | Continuous process for the preparation of high internal phase emulsion |
| DE19605674A1 (de) * | 1996-02-15 | 1997-08-21 | Wacker Chemie Gmbh | Selbstgrundierende Baustoffbeschichtungen |
| DE19617086A1 (de) * | 1996-04-29 | 1997-10-30 | Bayer Ag | Verfahren zur Herstellung wäßriger Beschichtungsmittel für Einbrennlackierungen |
-
1998
- 1998-09-23 WO PCT/EP1998/006058 patent/WO1999015263A1/de not_active Ceased
- 1998-09-23 CZ CZ20001079A patent/CZ299330B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1998-09-23 IL IL13515198A patent/IL135151A0/xx unknown
- 1998-09-23 TR TR2000/00774T patent/TR200000774T2/xx unknown
- 1998-09-23 AT AT98950073T patent/ATE244057T1/de not_active IP Right Cessation
- 1998-09-23 SI SI9820069A patent/SI20193A/sl not_active IP Right Cessation
- 1998-09-23 PL PL339495A patent/PL191077B1/pl not_active IP Right Cessation
- 1998-09-23 EP EP98950073A patent/EP1023118B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-09-23 AU AU96275/98A patent/AU9627598A/en not_active Abandoned
- 1998-09-23 CA CA002304644A patent/CA2304644C/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-09-23 HU HU0004897A patent/HU224664B1/hu active IP Right Grant
- 1998-09-23 JP JP2000512624A patent/JP2001517545A/ja active Pending
- 1998-09-23 CN CNB988094886A patent/CN1137768C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1998-09-25 TW TW087115934A patent/TW445283B/zh not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO1999015263A1 (de) | 1999-04-01 |
| CN1137768C (zh) | 2004-02-11 |
| PL339495A1 (en) | 2000-12-18 |
| PL191077B1 (pl) | 2006-03-31 |
| EP1023118B1 (de) | 2003-07-02 |
| EP1023118A1 (de) | 2000-08-02 |
| CA2304644A1 (en) | 1999-04-01 |
| HU224664B1 (hu) | 2005-12-28 |
| SI20193A (sl) | 2000-10-31 |
| CA2304644C (en) | 2007-06-26 |
| TR200000774T2 (tr) | 2001-07-23 |
| CN1271299A (zh) | 2000-10-25 |
| WO1999015263A8 (de) | 1999-08-05 |
| HUP0004897A3 (en) | 2004-04-28 |
| JP2001517545A (ja) | 2001-10-09 |
| HUP0004897A2 (hu) | 2001-06-28 |
| ATE244057T1 (de) | 2003-07-15 |
| TW445283B (en) | 2001-07-11 |
| AU9627598A (en) | 1999-04-12 |
| IL135151A0 (en) | 2001-05-20 |
| CZ299330B6 (cs) | 2008-06-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CZ20001079A3 (cs) | Způsob přípravy silikonových emulzí a zařízení k jeho provádění | |
| JP2702956B2 (ja) | ビチューメンエマルジョン | |
| DE60116798T2 (de) | Verfahren zur herstellung von silikonemulsionen | |
| CN105498304B (zh) | 一种消泡组合物及其制备方法 | |
| EP0200009B1 (en) | Bi-modal silicone emulsions, silicone emulsification process and emulsions therefrom | |
| US8048952B2 (en) | Silicone oil-in-water emulsions formulation, production and use | |
| EP3498777B1 (en) | Organopolysiloxane emulsion compositon and resin composition | |
| US6063746A (en) | Cleansing preparation | |
| JPH0338888B2 (cs) | ||
| JP4829396B2 (ja) | 乳化重合法 | |
| US7144148B2 (en) | Continuous manufacture of high internal phase ratio emulsions using relatively low-shear and low-temperature processing steps | |
| EP3404068B1 (en) | Organopolysiloxane emulsion composition and resin composition | |
| DE102004018283A1 (de) | Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Silicon Emulsionen | |
| EP3102734B1 (en) | On-site emulsification of defoamer for brownstock washing of pulp | |
| AU779174B2 (en) | Device and method for producing silicone emulsions | |
| DE19814267A1 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Siliconemulsionen | |
| MXPA00002879A (en) | Device and method for producing silicone emulsions | |
| EP0314955B2 (en) | Stable water emulsions of silicone hydride fluids | |
| US20060057089A1 (en) | Highly concentrated oil-in-water silicone emulsions | |
| JP2007537316A5 (cs) | ||
| JP2020073266A (ja) | シリコーン消泡剤組成物、および、シリコーン消泡剤組成物の製造方法。 | |
| DE19620405B4 (de) | Verfahren zur Herstellung wäßriger Siliconemulsionen | |
| KR20240064625A (ko) | 폴리디메틸 실록산 혼합물로부터 유화 중합된 에멀젼 및 최종 에멀젼 내 환형 화합물 생성 결과 | |
| KR20030059479A (ko) | 수성 실리콘 에멀젼 섬유처리제의 제조방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD00 | Pending as of 2000-06-30 in czech republic | ||
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20140923 |