DE1719337B2 - Verfahren zur Herstellung stabiler Öl-in-Wasser-Emulsionen - Google Patents

Verfahren zur Herstellung stabiler Öl-in-Wasser-Emulsionen

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Description

Gegenstand des Hauptpatentes ist ein Verfahren μ zur Herstellung stabiler Öl-in-Wasser-Emulsionen, bei dem im Öl ein Fettamin gelöst und dann das öl in das Wasser, in dem ein Kationenaustauscher suspendiert ist, einemulgiert wird. Als Kationenaustauscher wird vorzugsweise ein Bentonit verwendet, des- r, sen austauschfähiges Kation ein Alkali- und/oder ein Erdalkali-Ion ist. Die Emulsionen, die nach dem Verfahren nach dem Hauptpatent hergestellt sind, sind für viele Zwecke verwendbar, u. a. auch als Bituminierungszusatz zum Zelluloseschliff oder Faserbrei bei der Herstellung von Preßholzplatten, Dämmplatten, Preßpappen, Pappen oder Spezialpapieren. Bei dieser Verwendung werden an die Emulsionen besonders hohe Anforderungen gestellt, denn die Emulsionen müssen zuerst so stabil sein, daß sie sich gleichmäßig mit dem Papierfaserbrei mischen lassen, sie müssen aber andererseits durch den Zusatz von Salzen drei- oder mehrwertiger Kationen, vor allem von Aluminiumsulfat, bei Einstellung eines bestimmten optimalen pH-Wertes möglichst vollständig zum Brechen gebracht werden, und zwar so, daß die ausgeschiedene ölige Phase sich fest haftend auf der Zellulosefaser niederschlägt. Ein Nachteil der bekannten Emulsionen war dabei, daß sich eine erhöhte Haftfestigkeit auch nachteilig dahin auswirkte, daß sich das Bitumen auch an den in der Papierfabrikation verwendeten metallenen Siebbändern niederschlug, die dadurch in kurzer Zeit verstopft wurden. Es war daher die Aufgabe zu lösen, die Bitumenemulsionen nach dem Hauptpatent derart zu verbessern, daß die ausge- bo schiedene ölige Phase zwar fest an der Zellulosefaser haftet, sich aber nicht an Metallteilen, insbesondere nicht an den Siebbändern, absetzt. Ein Maß dafür, ob sich die ölige Phase vollständig an den Zellulosefasern niedergeschlagen hat, gibt die Messung des Aus- b5 träges, d. h. derjenigen Menge an öliger Phase, die nach dem Brechen der Emulsion im Filtrat enthalten ist. Die Feststellung, ob sich ölige Phase an Metallteilen absetzt, ist ohne weiteres durch Beachtung der Siebbänder möglich.
Es ergab sich, daß die Aufgabe dadurch lösbar ist, daß beim Verfahren nach dem Hauptpatent, bei dem im öl ein Fettamin gelöst wurde, das Fettamin ein tertiäres Fettmonoamin mit einer Kohlenstoffzahl von 6 bis 22 ist, das der öligen Phase in einer Menge von 0,5 bis 5 %, bezogen auf das Gewicht der öligen Phase, zugegeben wird. Es hat sich gezeigt, daß in vielen Fällen ein besonders günstiger Effekt sowohl bezüglich der Mischstabilität der Emulsion als auch der guten Haftung an der Zellulosefaser und der Nichtverschmutzung der metallenen Apparateteile erzielt wird, wenn dem öl zusätzlich zu dem tertiären Fettmonoamin eine äthoxylierte Fettsäure oder ein äthoxylierter Fettalkohol oder ein äthoxyliertes Alkylphenol zugegeben wird. Es scheint sich dabei um einen synergistischen Effekt zu handeln, der im einzelnen noch nicht aufgeklärt ist. Dieses Verfahren ist besonders gut geeignet, wenn als ölige Phase ein natürliches oder künstliches Harz oder Harzöl, natürliche oder künstliche Wachse, Hart- oder Weichparaffine, Erdölbitumina oder Teerpeche verwendet werden.
Ausführungsbeispiele
1. Herstellung einer Paraffinemulsion und deren Anwendung als Zusatz zu einem Papierfaserbrei. 200 kg Hartparaffin, Schmelzpunkt 65° C, werden auf 120° C erwärmt, der geschmolzenen Masse werden 3 kg eines N-Dimethylstearylamins zugesetzt. Unter kräftigem Umrühren wird die Schmelze in eine Suspension, die in 3001 Wasser von 70° C 30 kg Ca-Bentonit enthält, einemulgiert. Es wird eine feinteilige, lagerstabile, thixotrope Öl-in-Wasser-Emulsion erhalten.
In einem Papierfaserbrei von 500 1, der 2 % Trokkenmasse enthält, werden 20 kg dieser Suspension eingerührt, wobei sie sich gleichmäßig verteilt. Daraufhin werden 20 kg einer 10%igen Lösung von AI2(SO„)3 ■ 17H2O zugesetzt und mittels Kalkmilch der pH-Wert auf 7,0 eingestellt. Die Emulsion bricht vollständig und scheidet das Paraffin auf der Papierfaser ab. Das Filtrat enthält weniger als 2% Paraffinaustrag, bezogen auf die eingesetzte Paraffinmenge. Am metallenen Sieb hat sich kein Paraffin abgeschieden.
2. Herstellung einer Bitumenemulsion und deren Anwendung in einer Papierfasermischung.
200 kg eines Primärbitumens der Penetration 65 werden durch Erwärmen auf 120° C geschmolzen, und der Schmelze werden 2 kg N.N-Dimethylstearylamin und 2 kg Lauryl-4-äthoxylat zugesetzt. Diese Schmelze wird in eine Suspension von 20 kg Ca-Na-Bentonit in 300 1 Wasser unter kräftigem Rühren einemulgiert. Es entsteht eine sehr feinteilige, thixotrope und mischstabile Ölin-Wasser-Emulsion.
In 500 1 einer Papierfasermischung mit 2% Trokkengehalt werden 10 kg dieser Emulsion eingerührt, wobei eine sehr gleichmäßige Mischung erzielt wird. Dann werden 10 kg einer 10%igen Aluminiumsulfat-Lösung zugegeben und mittels Natronlauge der pH-Wert auf 6,5 eingestellt. Das Bitumen haftet sehr gut an der Zellulosefaser, und der Bitumenaustrag beträgt nur 1,5 %. An den Metallteilen, insbesondere an den Metallsieben, ist praktisch kein ausgeschiedenes Bitumen feststellbar.

Claims (3)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung stabiler Öl-inWasser-Emulsionen, bei dem im öl ein Fettamin r> gelöst und dann das öl in das Wasser, in dem ein Kationenaustauscher suspendiert ist, einemulgiert wird, nach Patent 1444556.8, dadurch gekennzeichnet, daß das Fettamin ein tertiäres Fettmonoamin mit einer Kohlenstoffzahl von' 6 bis ι <> 22 ist, das der öligen Phase in einer Menge von 0,5 bis 5 %, bezogen auf das Gewicht der öligen Phase, zugegeben wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Ol zusätzlich zu dem i> tertiären Fettmonoamin eine äthoxylierte Fettsäure oder ein äthoxylierter Fettalkohol oder ein äthoxyliertes Alkylphenol zugegeben wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das öl, dem das tertiäre Fettmonoamin zugegeben wird, ein natürliches oder künstliches Harz oder Harzöl, ein natürliches oder künstliches Wachs, ein Hart- oder Weichparaffin, ein Erdölbitumen oder ein Teerpech ist.
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