ES2925870T3

ES2925870T3 - Composición que comprende parafinas y método para producirla

Info

Publication number: ES2925870T3
Application number: ES17729174T
Authority: ES
Inventors: Virpi Rämö; Tomi Nyman; Tanja Eskola
Original assignee: Neste Oyj
Current assignee: Neste Oyj
Priority date: 2016-05-17
Filing date: 2017-05-16
Publication date: 2022-10-20
Anticipated expiration: 2037-05-16
Also published as: LT3458521T; EP3458521A1; WO2017198905A1; EP4095200A1; PL3458521T3; SI3458521T1; HUE059855T2; DK3458521T3; US20200263034A1; CA3024176A1; FI129869B; US11261330B2; CN109312161A; BR112018073724B1; FI20165414L; CA3024176C; BR112018073724A2; EP3458521B1; PT3458521T

Abstract

La invención se refiere a una composición que comprende parafinas C10-C20, en la que aproximadamente del 3 % en peso a aproximadamente el 30 % en peso, basado en el peso total de la composición, son parafinas C10-C15, y las parafinas C10-C20 se derivan de un materia prima biológica. La invención también se refiere a un agente protector de un material poroso, que comprende dicha composición. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Composición que comprende parafinas y método para producirla

Campo de la invención

La presente invención se refiere a una composición que comprende fracciones de parafina, y a un método para producirla. La composición es adecuada para la protección de diversos materiales porosos.

Antecedentes de la invención

El documento WO 2015/101837 A2 da a conocer una composición que comprende el 40-50% en peso de parafinas C14 y el 35-45% en peso de parafinas C15, basado en el peso total de la composición, en la que dichas parafinas se producen a partir de una materia prima biológica. La composición puede usarse, entre otras cosas, como composición para el tratamiento de la madera.

Breve descripción de la invención

Un objeto de la presente invención es proporcionar una composición que comprende parafinas C10-C20, en la que del 3% en peso al 30% en peso, basado en el peso total de la composición, son parafinas C10-C15 y del 70% en peso al 97% en peso, basado en el peso total de la composición, son parafinas C16-C20, y las parafinas C10-C20 se derivan de una materia prima biológica.

Otro objeto de la invención es proporcionar un método para producir una composición de la invención, que comprende las etapas de:

hidrodesoxigenación e isomerización opcional de una materia prima biológica para producir una fracción de hidrocarburo con una longitud de cadena en el intervalo de C10-C20.

Un objeto adicional de la invención es proporcionar un agente protector para un material poroso, que comprende una composición de la invención o la preparada mediante el método de la invención.

Un objeto todavía adicional de la invención es proporcionar el uso de una composición de la invención o de un agente protector de la invención para tratar un material poroso.

En la presente invención se encontró que se logra una penetración superior de una composición que comprende parafinas con una longitud de cadena en el intervalo de C10 a C20 en un material poroso, tal como la madera. La profundidad de penetración, o profundidad de impregnación, es una propiedad importante en los tratamientos de protección de materiales porosos, tales como diversos artículos de madera. Sin limitarse a ninguna teoría, se supone que una capacidad de penetración superior de la composición resulta de una razón favorable de hidrocarburos de cadena corta y de cadena larga. Se cree que la isomerización de los hidrocarburos potencia adicionalmente la humectación y, por tanto, la penetración de la composición en los sustratos porosos.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 muestra la capacidad de impregnación de una composición de la presente invención y la del disolvente fósil desaromatizado comercial NESSOL LIAV 200 en material de madera.

Las figuras 2a y 2b muestran la capacidad de impregnación de una composición de la presente invención y la del agente protector de la madera comercial “Supi Saunasuoja” en el material de madera.

Descripción detallada de la invención

La presente invención proporciona una composición que comprende parafinas C10-C20, en la que del 3% en peso al 30% en peso, basado en el peso total de la composición, son parafinas C10-C15 y del 70% en peso al 97% en peso, basado en el peso total de la composición, son parafinas C16-C20, y las parafinas C10-C20 se derivan de una materia prima biológica.

En una realización de la invención, la cantidad de parafinas C10-C15, basada en el peso total de la composición, es del 10% en peso a aproximadamente el 30% en peso. En otra realización, la cantidad de parafinas C10-C15, basada en el peso total de la composición, es del 10% en peso a aproximadamente el 20% en peso.

En una realización, la composición comprende de aproximadamente el 70% en peso a aproximadamente el 90% en peso de parafinas C16-C20, basado en el peso total de la composición.

En una realización, la composición comprende el 100% de parafinas C10-C20, basado en el peso total de la composición. En otra realización, la composición comprende como máximo el 4% en peso de parafinas más pequeñas que C10. En una realización adicional, la composición comprende como máximo el 1% en peso de parafinas más grandes que C20. En todavía una realización adicional, la composición comprende como máximo el 4% en peso de parafinas más pequeñas que C10 y como máximo el 1% en peso de parafinas más grandes que C20.

En una realización, la cantidad total de isoparafinas en la composición es de al menos aproximadamente el 1% en peso. En otra realización, la cantidad total de isoparafinas es de al menos aproximadamente el 50% en peso. En una realización adicional, la cantidad total de isoparafinas es de al menos aproximadamente el 70% en peso. En una realización todavía adicional, la cantidad total de isoparafinas es de al menos aproximadamente el 90% en peso.

El punto de ebullición de la composición está en el intervalo de aproximadamente 180°C a aproximadamente 330°C.

La cantidad total de compuestos aromáticos en la composición es de menos de aproximadamente el 1,1% en peso basado en el peso total de la composición. El contenido de compuestos aromáticos se determina según la norma EN 12916.

La composición de la invención tiene normalmente una viscosidad cinemática en el intervalo de 2,5 mm2/s a 5 mm2/s a 40°C (norma EN ISO 3104).

El punto de inflamación de la composición de la invención puede estar en el intervalo de 60°C - 150°C (norma EN ISO 2719).

El punto de fluidez de la composición de la invención puede estar en el intervalo de -80°C a 30°C (norma ASTMD5950).

La tensión superficial de la composición de la invención está normalmente en el intervalo de 25-29 mN/m (norma ASTMD971M).

Según la Directiva sobre pinturas (2004/42/CE) y el sistema europeo de etiquetado ecológico (2002/739/CE, que modifica la Directiva 1999/10/CE) para pinturas y barnices, un COV es un compuesto orgánico que tiene un punto de ebullición inicial menor de o igual a 250°C a una presión atmosférica de 101,3 kPa. En una realización de la presente invención, la composición contiene compuestos que tienen un punto de ebullición por debajo de 250° en una cantidad de menos del 15% en peso.

Las parafinas C10-C20 se derivan de una materia prima biológica. La materia prima biológica puede proceder de plantas o animales. El material puede seleccionarse de aceites vegetales, grasas animales, aceites de pescado y mezclas de los mismos. Los ejemplos de materias primas biológicas adecuadas incluyen, pero no se limitan a, aceite de nabina, aceite de canola, aceite de colza, aceite de bogol, aceite de girasol, aceite de soja, aceite de cáñamo, aceite de oliva, aceite de linaza, aceite de mostaza, aceite de palma, aceite de cacahuete, aceite de ricino, aceite de coco, grasas animales tales como manteca, sebo, tocino, grasas alimenticias recicladas, materiales de partida producidos mediante ingeniería genética y materiales de partida biológicos producidos por microbios tales como algas y bacterias. También pueden usarse como materiales de partida productos de condensación, ésteres u otros derivados obtenidos a partir de materias primas biológicas. También son adecuadas las materias primas recicladas de origen biológico.

En un aspecto, la invención proporciona un método para producir la composición descrita anteriormente, que comprende las etapas de:

Las condiciones y los catalizadores de reacción normalmente usados en la hidrodesoxigenación de un material biológico y en la isomerización opcional de las n-parafinas resultantes son técnicas bien conocidas por un experto en la técnica. Estas etapas se describen con más detalle, por ejemplo, en el documento WO 2015/101837 A2.

En una realización, el método de la invención no implica una etapa de destilación para proporcionar una composición que tiene un intervalo de ebullición de desde aproximadamente 180°C hasta aproximadamente 330°C.

La composición de la invención tiene una capacidad de penetración superior a través de un material poroso y es adecuada para un tratamiento protector de un material poroso. La composición de la invención puede usarse como tal, como agente protector, o formularse con componente(s) adicional(es) para proporcionar un agente protector. Un objeto de la invención es, por tanto, proporcionar un agente protector que comprende la composición de la invención o la preparada mediante el método de la invención. El agente protector puede contener además, por ejemplo, colorante(s), pigmento(s), antioxidante(s). Una ventaja del agente protector de la invención es que se consigue una capacidad de penetración y una capa protectora superiores con un solo componente en lugar de una formulación que contenga un disolvente y un aceite. En la presente invención, no hay necesidad de un disolvente de bajo intervalo de ebullición para potenciar la penetración de la composición en un material poroso. En una realización, el agente protector está libre de un disolvente que hierve en el intervalo de 159°C a 169°C.

Cuando se aplica a un material poroso, la composición o el agente protector forma una capa repelente al agua y transpirable en la superficie del material. Un objeto de la presente invención es, por tanto, proporcionar el uso de la composición de la invención o del agente protector de la invención para tratar un material poroso. El material poroso puede ser cualquier material que permita que la composición penetre en el material al menos en cierta medida. Los ejemplos de materiales porosos incluyen, pero no se limitan a, madera, cerámica, ladrillo, cuero, cemento, materiales compuestos, hormigón, madera contrachapada, papel, cartón y textil.

Capacidad de impregnación de la composición

La capacidad de penetración superior de una composición de la invención en matrices de madera se ilustra en las figuras 1, 2a y 2b. La composición sometida a prueba contenía el 17,3% en peso de parafinas C10-C15, de las cuales el 89% en peso eran isoparafinas, y el 80,3% en peso de parafinas C16-C20, de las cuales el 95% en peso eran isoparafinas. La cantidad de isoparafinas en la composición era >93% en peso del total de parafinas C10-C20. La composición tenía un intervalo de ebullición de desde aproximadamente 180°C hasta aproximadamente 330°C, una viscosidad cinética de 2,9 mm2/s a 40°C (norma EN ISO 3104), un punto de inflamación de >60°C (norma EN ISO 2719), un punto de fluidez de <-40°C y una tensión superficial de 27 mN/m (norma ASTMD971M).

En todas las pruebas, la composición anterior se aplicó dos veces sobre una superficie de tablón de álamo y un tablón de abeto. El segundo tratamiento se realizó 4 horas después del primer esparcimiento. 30 minutos después del segundo tratamiento, se limpió el exceso de composición de la superficie. Las muestras tratadas se dejaron secar durante 24 horas. Se cortó una sección transversal de las muestras secas para revelar la profundidad de penetración de la composición en los tablones de madera.

Como referencia, un producto comercial “NESSOL LIAV 200” (Neste Oy) que se usa normalmente como componente de disolvente en los productos de aceite de madera. El intervalo de ebullición de este disolvente está en el intervalo de 159°C a 169°C. Como otra referencia, se usó un producto comercial “Supi Saunasuoja” (Tikkurila Oy) destinado a la protección del material de madera en las saunas. Los tablones de álamo y abeto se trataron con dichos productos de referencia de manera similar a la composición de la invención. La profundidad de impregnación en la dirección z se examinó visualmente a partir de la superficie de una muestra de corte transversal justo después del corte para revelar la profundidad de impregnación, y un mes después del corte para revelar la propagación en la superficie. Para facilitar la inspección visual, se añadió el 0,5% de REDMCNY25 (rojo) a cada composición que iba a someterse a prueba.

La figura 1 muestra los resultados obtenidos con una composición de la invención y NESSOL LIAV 200 directamente después de cortar los tablones. Los resultados muestran diferencias visibles en la profundidad de impregnación de las muestras sometidas a prueba. Las muestras 1 y 3 son un tablón de álamo y un tablón de abeto, respectivamente, y tratados con una composición de la invención. Las muestras 2 y 4 son un tablón de álamo y un tablón de abeto, respectivamente, y tratados con NESSOL LIAV 200. La composición de la invención se ha impregnado efectivamente en los tablones de álamo y de abeto. En el caso de NESSOL LIAV 200, la impregnación ha sido más limitada para ambos sustratos (muestras 2 y 4). Puede concluirse que, en el caso de NESSOL LIAV 200, el tiempo de impregnación antes de que se evapore es limitado.

Las figuras 2a y 2b muestran la profundidad de impregnación en un tablón de álamo conseguida con una composición de la invención y Supi Saunasuoja. En las figuras 2a y 2b, la muestra 1 describe Supi Saunasuoja, y la muestra 2 describe una composición de la invención. La figura 2a muestra la profundidad de impregnación inmediatamente después de cortar los tablones de álamo. Puede observarse que la muestra 2 penetró más profundamente en el tablón de álamo. La figura 2b muestra la profundidad de impregnación después de un mes. La muestra 2 se distribuye uniformemente por todo el corte transversal del tablón, mientras que en el centro del tablón todavía pueden verse algunas zonas sin tratar.

Será obvio para un experto en la técnica que, a medida que avanza la tecnología, el concepto de la invención puede implementarse de diversas maneras. La invención y sus realizaciones no se limitan a los ejemplos descritos anteriormente, pero pueden variar dentro del alcance de las reivindicaciones.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Composición que comprende parafinas C10-C20, en la que del 3% en peso al 30% en peso, basado en el peso total de la composición, son parafinas C10-C15 y del 70% en peso al 97% en peso, basado en el peso total de la composición, son parafinas C16-C20, y las parafinas C10-C20 se derivan de una materia prima biológica.

2. Composición según la reivindicación 1, en la que la materia prima biológica se selecciona de aceite de nabina, aceite de canola, aceite de colza, aceite de bogol, aceite de girasol, aceite de soja, aceite de cáñamo, aceite de oliva, aceite de linaza, aceite de mostaza, aceite de palma, aceite de cacahuete, aceite de ricino, aceite de coco, grasas animales tales como manteca, sebo, tocino, grasas alimentarias recicladas, materiales de partida producidos mediante ingeniería genética y materiales de partida biológicos producidos por microbios tales como algas y bacterias.

3. Composición según la reivindicación 1 ó 2, en la que la composición comprende del 10% en peso al 30% en peso de parafinas C10-C15.

4. Composición según la reivindicación 3, en la que la composición comprende del 10% en peso al 20% en peso de parafinas C10-C15.

5. Composición según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la composición comprende del 70% en peso al 90% en peso de parafinas C16-C20, basado en el peso total de la composición.

6. Composición según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, la composición comprende el 100% de parafinas C10-C20, basado en el peso total de la composición.

7. Composición según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende como máximo el 4% en peso de parafinas más pequeñas que C10 y/o como máximo el 1% en peso de parafinas más grandes que C20.

8. Composición según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la cantidad total de isoparafinas en la composición es de al menos el 1% en peso, específicamente de al menos el 50% en peso, más específicamente de al menos el 70% en peso, incluso más específicamente de al menos el 90% en peso.

9. Composición según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el punto de ebullición de la composición está en el intervalo de 180°C a 330°C.

10. Composición según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el contenido total de hidrocarburos aromáticos de la composición es de menos del 1,1% en peso determinado según la norma EN 12916.

11. Composición según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la composición contiene compuestos que tienen un punto de ebullición por debajo de 250° en una cantidad de menos del 15% en peso.

12. Composición según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la composición tiene una viscosidad cinemática en el intervalo de 2,5 mm2/s a 5 mm2/s a 40°C (norma EN ISO 3104).

13. Composición según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la composición tiene un punto de inflamación en el intervalo de 60°C - 150°C (norma EN ISO 2719).

14. Composición según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la composición tiene un punto de fluidez en el intervalo de -80°C a 30°C (norma ASTMD5950).

15. Composición según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la composición tiene una tensión superficial en el intervalo de 25-29 mN/m (norma ASTMD971M).

16. Método para producir una composición según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, que comprende las etapas de:

17. Método según la reivindicación 16, en el que el método no implica una etapa de destilación.

18. Agente protector para un material poroso, que comprende una composición según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15 o la preparada mediante el método según una cualquiera de las reivindicaciones 16 ó 17.

19. Agente protector según la reivindicación 18, que está libre de un disolvente que hierve en el intervalo de 159°C a 169°C.

20. Uso de la composición según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15 o del agente protector según la reivindicación 18 ó 19 para tratar un material poroso.

21. Uso según la reivindicación 20, en el que el material poroso se selecciona de un grupo que comprende madera, cerámica, ladrillo, cuero, cemento, materiales compuestos, hormigón, madera contrachapada, papel, cartón y textil.