JPH05228307A

JPH05228307A - 産業用消泡剤

Info

Publication number: JPH05228307A
Application number: JP4069043A
Authority: JP
Inventors: Katsuichi Nishizaki; 勝一西崎
Original assignee: Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd
Current assignee: DKS Co Ltd
Priority date: 1992-02-17
Filing date: 1992-02-17
Publication date: 1993-09-07

Abstract

(57)【要約】【目的】泡障害の種類にかかわらず消泡性の高く、持
続効果の良好な消泡剤を提供する。【構成】脂肪酸アルキルエステルと活性水素２個を有
する２価アルコール化合物の混合割合がモル比で１：
０．０１〜１：１の範囲である混合物にアルキレンオキ
シドを付加反応して得られる反応生成物を含有する産業
用消泡剤。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、醗酵工業，合成ゴム工
業，化学工業，製紙工業や下水処理場に用いられる消泡
剤に関する。さらに詳しくは製造工程や廃水処理工程で
行う工程水のバッキ処理する場合や、反応熟成時の発生
ガス、及び蒸留工程で発生する泡障害を防止できる消泡
剤に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、醗酵工業，合成ゴム工業，化
学工業，製紙工業や下水処理場に用いられる消泡剤は工
程の多様化にともない、消泡性能の改善がはかられてい
る。例えば、製紙工業では大量に水を使用する代表的産
業であり、しかも木材を出発原料としている関係で、リ
グニン，樹脂，多糖類など天然の起泡性物質が水に溶出
し、さらに各工程で、サイズ剤，洗浄剤，脱墨剤，紙力
剤等の起泡性物質を用いる為、常に泡障害に悩まされて
いる。

【０００３】このような状況で生産性を促進させる為に
プロセス条件や装置面の改良も行なわれているが、これ
よりも容易に泡障害を解決することのできる消泡剤の使
用により、泡障害を防止する方法が広く採用されてい
る。その薬剤としては、シリコーン油、鉱物油，植物
油，脂肪アルコール，脂肪酸等の油性分や脂肪酸アミド
系，ポリグリコール系，アルキルエーテル系の界面活性
剤等が単独、または配合されて消泡剤に使用されてい
る。界面活性剤系の消泡剤は脂肪酸とエチレンジアミン
等の反応物であるエチレンビスアミド（ＥＢＡ）や、脂
肪酸の金属石鹸等が、溶剤に分散又は可溶化されて用い
られる。また、高級アルコール，高級脂肪酸，多価アル
コール，アルキルフェノール等の出発物にエチレンオキ
シドとプロピレンオキシドを付加した物あるいはプロピ
レンオキシドのみ付加した物やその脂肪酸エステルであ
る非イオン活性剤が、単独又は２種以上の配合品として
使用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の産業用消泡剤にあっては、例えば、特公昭４
５−３０１８９号公報の消泡剤，多価アルコールのアル
キレンオキシド付加物や特公昭４５−３８８２７号公報
の消泡剤，プルロニック系非イオン活性剤では泡障害の
因子の多様化した中にあって、各種の排水の消泡剤とし
てカバー出来なくなっている。また、特公昭４７−４０
３９４号公報の消泡剤，グリセリンのアルキレンオキシ
ド付加物を脂肪酸でエステル化したものは、反応性につ
いての限界がある為、全ての水酸基をエステル化する事
が無理であることと、未反応物が含まれることから、消
泡剤としての性能向上が少なく、不十分なものである。

【０００５】次に、特公昭５６−２０８３８号公報では
高級アルコールのプロピレンオキシド，エチレンオキシ
ドのブロック付加物が、またはこれを脂肪酸でエステル
化したものが消泡剤として示されている。消泡性も比較
的良好なことから、高級アルコールのプロピレンオキシ
ド，エチレンオキシドのブロック付加物が使用されてい
るが持続的な消泡性は十分でないことから、これの改良
が望まれている。また、末端水酸基を脂肪酸でさらにエ
ステル化したものは合成時高温でのエステル化反応を行
う必要がある為、ポリエーテル鎖の劣化が起きること
と、エステル化の反応性についての限界がある為、全て
の水酸基をエステル化する事が無理であることと、未反
応物が含まれることから、エステル化しないものと比較
して、持続的な消泡性の向上が十分でないという問題が
ある。

【０００６】一方、最近の製紙工業や化学工業にあって
は、公害を外に出さない目的に排水を再使用するクロー
ズド化が増加している。これらの大量に水を用いる所で
は、排水中に含まれる有機物質や界面活性剤の種類も多
様化している為、前記の消泡剤ではより十分な消泡効果
が得られず、高品質の産業用消泡剤を得るためにさら
に、高性能の消泡剤が要望されている。本発明は以上の
実情に鑑み、泡障害の種類にかかわらず、消泡の速効性
と持続性が高く、また悪影響が少なく、安心して用いる
事の出来る産業用消泡剤を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、脂肪酸アルキ
ルエステルと活性水素２個を有する２価アルコール化合
物の混合割合がモル比で１：０．０１〜１：１の範囲の
混合物にアルキレンオキシドを付加反応して得られる反
応生成物を含有することを特徴とする産業用消泡剤であ
る。

【０００８】本発明に使用する脂肪酸アルキルエステル
とは、鯨ロウ，ホホバ脂，まっこう鯨油，モンタンロ
ウ，米ぬかロウ等の天然ロウ，又は炭素数７〜３３のア
ルキル基もしくはアルケニル基を有した直鎖ないし分岐
鎖状の１価脂肪酸と炭素数１〜３０のアルキル基もしく
はアルケニル基を有した直鎖ないし分岐鎖状の１価アル
コールから成るエステルの合成エステル油が挙げられ、
たとえばラウリン酸メチルエステル，ラウリン酸オレイ
ルエステル、ミリスチン酸イソプロピルエステル，ミリ
スチン酸オクチルエステル，ミリスチン酸ステアリルエ
ステル、パルミチン酸オレイルエステル，パルミチン酸
メチルエステル、ステアリン酸ブチルエステル、ステア
リン酸ヘキシルエステル等がある。

【０００９】本発明に使用する活性水素２個を有する２
価アルコールとはエチレングリコール，プロピレングリ
コール，ブチレングリコール，及びジエチレングリコー
ル，トリエチレングリコール，ジプロピレングリコー
ル、ヘキサンジオール又はオクタンジオール等のジオー
ル類が挙げられる。

【００１０】本発明に使用するアルキレンオキシドはエ
チレンオキシド，プロピレンオキシド，ブチレンオキシ
ド等が挙げられる。また、前記のアルキレンオキシドは
プロピレンオキシドを含有した方が好ましく、他のアル
キレンオキシドを使用する場合は、ランダム付加よりも
ブロック付加を行う方が消泡性能を高める為より好まし
い。

【００１１】本発明はモル比で脂肪酸アルキルエステル
１モルと活性水素２個を有する２価アルコール化合物
０．０１〜１モルの混合物にアルキレンオキシドを直接
反応させた混合組成より成る非イオン界面活性剤組成物
を消泡剤に使用するもので、活性水素原子を含まない脂
肪酸アルキルエステルに活性水素２個を有する２価アル
コール化合物を混合してアルキレンオキシドを付加反応
させると、反応が困難とされている脂肪酸アルキルエス
テルにも容易にアルキレンオキシドの付加反応が起ると
いうことを応用したもので、ここで得られる混合物が、
産業用消泡剤に使用すると優れた性能を発揮するという
知見に基づいたものである。

【００１２】本発明の消泡剤は、アルキレンオキシドの
付加量を自由に変えることができるが、脂肪酸アルキル
エステルと活性水素２個を有する２価アルコール化合物
の混合物の和１モルに対して、５〜１００モル、好まし
くは１０〜６０モルのプロピレンオキシドを含むアルキ
レンオキシドを付加したものが良好である。

【００１３】また、脂肪酸アルキルエステル１モルに対
する活性水素２個を有する２価アルコール化合物の使用
モル比は優れた消泡性の目安とされる速効性を有する消
泡剤と効果の持続性を有する消泡剤の性能を達成するた
めに、０．０１から１モルがよく、さらに好ましくは
０．０５から０．５モルがよい。活性水素２個を有する
２価アルコール化合物の使用モル比が０．０１モル未満
では脂肪酸アルキルエステルへのアルキレンオキシド付
加が困難となる。また１モルを越えると２価アルコール
化合物やこれらの誘導体へのアルキレンオキシド付加物
が多くなるため、脂肪酸アルキルエステルのアルキレン
オキシド付加体の含有量が減少するため、プロセス工程
で発生する泡障害が除けず、消泡性が低下するので好ま
しくない。

【００１４】本発明の消泡剤の製造を実施するに当っ
て、反応温度は１３０〜１６０℃が好適である。使用す
る触媒は通常これらの反応で使われているアルカリ性物
質，アルカリ金属の水酸化物，炭酸塩等のいずれか微量
を用いる。この触媒は生成物に対して０．０１〜０．５
重量％程度使用するのが、アルキレンオキシドの反応性
を高める為、好ましく、さらに常圧で行うよりも１０ｋ
ｇ／ｃｍ² Ｇ以下の加圧下で行うのがより好ましい。

【００１５】消泡操作は製造工程や廃水処理工程の運転
中に発生する泡障害を防止するため行う。本発明の消泡
剤は各工程へ分割添加しても良いし、一度に加えても良
い。その好ましい添加量は工程原液に対して０．０１〜
０．１重量％である。

【００１６】本発明の消泡剤は公知の消泡剤、例えば鉱
物油，植物油，脂肪アルコール，脂肪酸等や、高級アル
コール，脂肪酸，アルキルフェノール等の出発物のアル
キレンオキシドを付加した非イオン活性剤と併用しても
優れた性能を発揮する。

【００１７】

【作用】本発明の消泡剤は脂肪酸アルキルエステルと２
価アルコール化合物の混合物に直接アルキレンオキシド
が付加したもので、その反応はエステル交換反応とアル
キレンオキシドの付加反応が混合物系で同時におこなわ
れる。その結果、組成は脂肪酸残基を分子末端に含有す
る特殊な構造からなる組成の混合体で、脂肪酸アルキル
エステル誘導体の成分を主とする中分子量の薬剤であ
る。この為、産業用消泡剤として使用すると、本発明の
薬剤の疎水基の働きで泡表面に吸着されやすくなる。こ
こで発生した気泡の接触面の液膜に薬剤が作用すると、
液流動を早め、液膜を薄くする力が強く働く、この為、
起泡した泡はす早く破泡し消泡する作用に優れており、
少量の薬剤使用においても、消泡作用の効果を長く持続
する特長を有している。

【００１８】

【実施例】以下、本発明を実施例によって具体的に説明
するが、本発明はそれらによって何等限定されるもので
ない。ここで、用いた各種消泡剤を表１に示した。尚、
実施例中の％とは重量％を意味する。

【００１９】

【表１】

【００２０】実施例１〜５及び比較例１〜３酢酸ナトリウム４５％、尿素５ｇ、Ｋ₂ ＨＰＯ₄ １ｇ、
ＫＨ₂ ＰＯ₄ １ｇ、ＭｇＳＯ₄ ・７Ｈ₂ Ｏ０．４ｇ、酵
母エキス２ｇ、ビタミンＢ₁ １００μｇ、ビチオン５μ
ｇ、Ｆｅ²⁺及びＭｎ²⁺各２ｐｐｍよりなる前培養培地
に、予め、ブイヨン寒天培地で、３０℃、２４時間培養
したプレビバクテリウムフラプムＮＯ２２４７を植え
て、更に３０℃、２４時間振とう培養する。更に、これ
とは別に調製した本培養培地、即ち、酢酸ナトリウム９
０ｇ、尿素８ｇ、Ｋ₂ ＨＰＯ₄ １ｇ、ＫＨ₂ ＰＯ₄ １
ｇ、ＭｇＳＯ₄ ・７Ｈ₂ Ｏ０．４ｇ、酵母エキス０．２
ｇ、ビタミンＢ₁ １００μｇ、Ｆｅ²⁺及びＭｎ²⁺各２ｐ
ｐｍ及びＣａＣｌ₂ ０．１ｇよりなる本培養培地に、下
表に示す各種消泡剤０．１％と、上記の前培養培地４％
を加えて、ＰＨを７〜８．５にした醗酵液３００ｍｌを
１リットル容メスシリンダーにとり、泡が溢れ流れない
ように消泡剤をさらに添加しつつ、ボールフィルターを
通じ、３０℃で２時間通気した。通気量は１０リットル
／分で、その間に消費した消泡剤の添加量を測定して、
消泡力試験を行った。その結果を下記の表２に示す。

【００２１】

【表２】

【００２２】実施例６〜１０及び比較例４〜６実施例１〜５と同様の醗酵液３００ｍｌを１リットル容
のメスシリンダーに取り、これに２００ｍｇの消泡剤を
添加し、３０℃で、ボールフィルターを通して通気し
た。通気量は１０リットル／分で、泡が溢れ流れるまで
（泡量が７００ｍｌを超えるまで）の時間を測定するこ
とによる消泡性の持続性試験を行った。その結果を下記
の表３に示す。

【００２３】

【表３】

【００２４】実施例１１〜１５及び比較例７〜９抑泡試験は、内径４５ｍｍ、高さ７５０ｍｍのガラス筒
の上部より３０ｍｍ下に、水平に枝を付けて、減圧ライ
ンに接続する。筒底より被験液を１４０ｍｌまで満した
所を標線として、１０ｍｍ単位の目盛りで６００ｍｍま
で表示してある抑泡試験装置を用いた。予め４５℃に保
った湯浴中に前記筒を標線まで浸し、ラテックス１４０
ｍｌを入れ、これに消泡剤０．１ｇを加え、さらに毛細
管を投入した後、８３±２ｍｍＨｇに減圧として、浴温
を徐々に上昇して泡の高さを測定する。ここで用いる被
験液はスチレン−ブタジエン共重合ラテックスで全固形
分３０％、重合時の乳化剤はステアリン酸ソーダとロジ
ン酸ソーダの混合物である。抑泡試験結果を表４に示
す。

【００２５】

【表４】

【００２６】実施例１６〜２０及び比較例１０〜１２塗工紙を製造する際の塗工液で、消泡剤としてのテスト
を行った。下記表５の配合の液Ｉ〜ＩＩＩをまず準備し
た。

【００２７】

【表５】

【００２８】Ｉ液，ＩＩ液を各調整後、Ｉ液，ＩＩ液，
及びＩＩＩ液を卓上ミキサーにて充分に混合し均一な塗
工液をつくり、下記の方法で試験した。試験方法（循環流下方法）５００ｍｌシリンダーに試験液を３００ｇとり、ポンプ
を一定速度で回転させ毎分１５００ｍｌの割合で循環さ
せ時間の経過に伴う発泡量を測定した。尚、消泡剤添加
量は、塗工液の固型分に対して、０．１％使用した。試
験結果を表６に示す。

【００２９】

【表６】

【００３０】

【発明の効果】本発明により、発生する泡の種類にかか
わらず、速効性と持続性の高い消泡剤が得られ、また温
度の変化が起きても、広く泡障害を取り除くことが出来
るとともに生産性の向上や公害防止が図れるという優れ
た消泡剤を提供するもので、各種産業の製造工程や下水
処理で行なわれる水処理技術の進歩に対し、産業上、広
く寄与しうるものである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】脂肪酸アルキルエステルと活性水素２個
を有する２価アルコール化合物の混合割合がモル比で
１：０．０１〜１：１である混合物にアルキレンオキシ
ドを付加反応して得られる反応生成物を含有することを
特徴とする産業用消泡剤。
【請求項２】前記反応生成物が脂肪酸アルキルエステ
ルと活性水素２個を有する２価アルコール化合物の混合
物の和１モルに対して、５〜１００モルのプロピレンオ
キシドを含むアルキレンオキシドを付加反応して得られ
たものである請求項１記載の消泡剤。