JPS59204689A - 液晶型合成油 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は燃焼用の燃料資源である、油（ガソリン・溶油
・軽油・ジェット機燃料油・Ａ重油。

Ｂ重油・Ｃ重油等）についてまったく新しい方法で開発
された、水と油及び特殊界面活性剤の相互作用で達成さ
れた新規な液晶型合成油に係わる。

従来、使用されている燃料油は水の如き添加物が一切混
入されておらず原液のままで・使用さた。

しかし最近の燃料油事情で価格が著しく上昇し、各方面
では燃料油節源のため種々な研究がなされている。

このような時期に最も最適な方法として、水と油による
エマルジョン油方式という方法Ａ；盛んに検討され、既
に一部では実施化されている場合もあるが、しかしこの
方法は全て水と油による乳白状にしたエマルジョン合成
油のことであって、合成油の構成は１μｍ（ミクロン）
〜ｉ。

μｍ位の水滴が分散させられＷｌｏのエマルジョンが一
般的である。

本発明者自身もＩＯ年来にわたって種々の方式を検討し
、例えばスクリュ一方式の機械的攪拌機、超音波エネル
ギーを用いた混合機、スタティックミキサー等々の攪拌
方式に乳化剤を併用してエマルジョン油を試作し、その
一部は商品として現実に利用され、２０％前後の省エネ
ろ ルギー効果を達成す（に到っている。しかしながら、こ
れ笠木と油によるエマルジョン油は比重の重いＢ重油と
かＣ重油等に比較的安定であるが、特にへ重油よシ比重
の軽い燃料油等ではエマルジョン油の形態が十分な程度
安定に保持できない傾向があシ、時として燃焼最中に分
解見、その結果水滴が燃焼エネルギ〜の潜熱を奪って非
常に熱効率を下げる等の難点を生ずる場合が見出された
。なお、逆転相のψエマルジョンも試みられたことはあ
るが、これは着火性が悪く省エネルギー効果もなく、粘
度も非常にかたく、流動性も悪く、現実の使用に耐え得
ないものである。

本発明者は、かかる従来の水乳化前の難点を克服すべく
鋭意、検討を重ねた結果、油種によって若干のズレばあ
るが、いずれも極めて狭い特定数値範囲のＨＬＢ値を有
するノニオン系界面活性剤を先ず燃料油に添加し、次い
で水を加えて均密攪拌することにょ９、外見上は通常の
乳化状態の如き濁９の全くない各燃料油そのものと全く
変らない極めて安定な液晶型合成油を取得し得ることを
見出し、本発明に到達した。

しかして、本発明の目的は、新規な液晶型合成油を提供
することにあり、他の目的は長期間均質、かつ安定に保
持できると共に省エネルギー効果の高い水と油の新規な
合成油を提供することにあり、更にもう一つの目的は、
かかる合成油の製造方法を提供することにある。

しかして、この様な本発明の目的はガソリン、溶油、軽
油、重油等の燃料油に、溶油よシ低沸点の低沸油の場合
は７０〜／２の、又溶油以上の高沸油の場合は９〜／／
の平均ＨＬＢ−値を有するノニオン系界ｍｉ活性剤を添
加し、次いで該燃料油ｉｏｏ重量部に対して１．０重量
部以下の水を添加し、均密攪拌して得られる燃料油とノ
ニオン界面活性剤と水から成る新規な液晶型合成油を取
得することによって、達成される。

以下に、本発明を更に詳細に説明すると、一般に液晶の
形態としては種々知られておシ、例えばネマティック相
、スメクティック相、コレスティック相等、更には温度
によって相変化を生じるザーモトロビソク液晶等々があ
る。本発明における液晶型合成油が、これらの中、いず
れに属するか、或いは真の意味で液晶と称し得るかとい
う理論的解明は未だ十分ではないが、本発明の液晶型合
成油は、（イ）外見上、燃料油そのものと区別出来ない
程燈明（但し、乳瀾していないという意味であって、燃
料油が不透明なら、やはシネ透明である。）、均一液体
であり、（ｏ）外部から加熱するとクモリが生じるが、
冷却すると再び元の澄明な状態に復原する。という二つ
の特徴によって定義されるものである。

かかる合成油を実現するには、油種に応じて特定の狭い
範囲の平均ＨＬＢ値を有するノニオン系界面活性剤の使
用が本質的に必須であることが本発明者によって見出さ
れたのであって、即ち、灯油より軽沸点の軽沸油、例え
ばガソリンエンジン用のガソリンや比較的軽質の石油系
溶剤等に対しては／　０．／　２、よシ好１しくは１０
、ユ〜／／、５１最も好ましくは、１０．！ｉ〜／ハユ
の範囲の、又、灯油以上の高沸油、例えば、ジェット燃
料、白灯油、茶灯油、比較的重質の石油系Ｈ剤、軽油、
Ａ重油、Ｂ重油、Ｃ重油等に対してはｔ〜／／、より好
ましくは９．ｑ〜ＩＯ，Ａ、最も好ましくは９，７〜ｌ
０１３の範囲の平均ＨＬＢ値を有するノニオン系界面活
性剤が使用される。

ノニオン系界面活性剤としてはポリオキ／エチレンアル
キルエーテル型、ポリオキ／エチレンアルキルフェノー
ルエーテル型、ポリオキ／エチレンアルギルエステル型
、ホリオキンエチレン酸アミド型、ポリオキ／エチレン
アルキルアミン型、多価アルコールエステル型等々の広
範な種類から選択できるが、工業的には、価格及び燃焼
による影響を考慮すればポリオキシエチレンアルキルエ
ーテル型、ポリオキンエチレンアルキルフェノールエー
テル型及ヒポリオキシエチレンアルキルエステル型が特
に好適に採用される。

なお、界面活性剤の選択に際しては、当然ながら−ｌ二
記ＨＬＢ値の単一種類であっても良く、又一般に周知の
ＨＬ　Ｂ値の加成性に従って二種類以上の活性剤を使用
し、その際、夫々の活性剤のＨＬＢ値は上記範囲外であ
っても良いが、加酸式の結果前られる平均ＨＬＢ値が上
記範Ｌ“１となる様に選択すれば良い。その場合、余９
極端にかけ離れたＨＬＢ値のものを組合せると操作上支
障を生じる場合もあるので、通常は上記範囲から約士グ
、より好寸しくは約士コ程度、異なるＨＬＢ値のものを
組合せることが望ましい。

界面活性剤の使用量は、その種類、添加する水の所望量
、油種によって異な９−概に特定できないが、通當水と
燃料油の総量７００重量部に対して７〜３０重量部、よ
シ好ましくは２〜２０重量部の範囲から選択され、水の
添加量が増加するにつれて増加させることが望ましい。

本発明ば於ては、水の添加量は油種によって若干相違す
るが、燃料油ｉｏｏ重量部に対して最高６０重量部程度
迄添加することが可能であるが、得られる液晶型合成油
の安定性、゛使用時に於て燃料油そのものとほぼ同等の
使用態様を可能とする簡便性を考慮すれば、より好まし
くはｑ左重量部以下、最も好ましくは３５重量部以下で
ある。

本発明の液晶型合成油を製造する際には、燃料油、ノニ
オン系界面活性剤及び水を同時に混合しても良いが、先
ず活性剤を燃料油に添加して、簡単な攪拌で燃料油中に
分散せしめた後に水を添加して均密な攪拌混合を行えば
、同時に混合する場合より活性剤の使用量や攪拌の負荷
を大幅に軽減できるので特に好適である。この均密攪拌
の具体的態様については特に制限はないが、一般に乳化
液を与え得る程度の均質微分散が可能な攪拌機であれば
、各種のものが使用可能である。

又、攪拌時の温度も常温で十分であって特して制限はな
いが、余りに低温、或いは余りに高温では操作上困難を
生じる場合があるので通常、６〜ｂｏ℃の範囲で行えば
良い。

かくして得られる本発明の液晶型合成油は、先ずは外見
上、燃料油そのものと変らぬ澄明度を有することで判別
されるが、よシ正確には、試験管に採取し外部からマツ
チ、ライター、ガスレンジ等の炎で加熱し、クモリが生
じたら炎を遠去け、次いで冷却するとクモリが消失する
のでこの加熱、冷却の繰り返しに於て反複復元憔を確認
することによって判別される。

この様にして完成された液晶型合成油は著しい高・低温
に触れない限り、半永久的に分解せず、合成油の形態が
維持されると共に、燃焼させる場合には、元の燃料油と
全く同様の取扱いで利用できる。

この液晶型合成油の燃焼過程を説明すれば、まず燃料設
備でこの液晶型合成油を燃焼すれば着火前寸で安定して
いた液晶型合成油は、熱エネルギーのため分解し始め内
部に合成していた水分が水滴となって析出してくる、そ
の水滴は高温度のため急檄な熱膨張を起し、微傷現象を
伴ない周囲を包んでいた合成油分が一諸に飛び散シ、空
気面に接触する機会が増え完全燃焼することになると推
測され、この後は従来のエマルジョン油燃料の時と同様
の考え方で理解できよう。

本発明者はこの合成油を実際に自動車エンジン等でテス
トしたが結果は一般のガソリン燃料とほとんど変りがな
く、むしろ排気ガスや臭みが減シ、もち論省エネルギー
効果も出、又空気取入口のチョークはほとんど全閉に近
いくらい閉じて動作させ、余分な空気は吸入さぜないで
すんだ、等々、多くの利益が確認された。

その他、灯油の液晶型合成油を市販の灯油ストーブで使
用したが、白灯油同等以上に良好な燃焼状態が観察され
た。

以上、詳記した通シ、本発明の液晶型合成油は特に燃料
として有用であるが、その他にも種々の用途が期待され
る。以下、実施例によって本発明を更に詳細に説明する
。

実施例−ノ 市販レギュラーガソリン９０重量部に、ノニオン系界面
活性剤、エマルゲン９０６（花王石鹸株式会社製：　Ｈ
ＬＢＬＢ値、ｇ）のｌ！ｉ重量部を添加、４：ＨｈＨ拌
した後、１０℃にて、更に水道水７０重量部を添加し、
プロペラ型ミキサーで７分間、均密攪拌を行った。攪拌
停止後約ＩＯ秒程度で泡は消失し、無色透明で、外観、
臭ともにガソリンと全く変らない合成油が得られた。

、この合成油の一部を試験管に採取し、外部からライタ
ーの炎で加温すると、数秒後に煙様の白濁が生じるが、
ライターの炎を取外し、クーラーの風で冷却すると、完
全に元の合成油に戻ることで本発明の液晶型合成ガソリ
ンが完成されていることが判明した。

実施例−λ ガソリン、界面活性剤及び水道水の使用量を夫々ｇＯ，
’２２、及び２０重量部に変更した以外は、実施例−７
と全く同様にして本発明の液晶型合成ガソリンが完成さ
れていることが判明した。

市販白灯油９０重量部、ノニオン系界面活性剤ＮＣＥ　
（ライオン油脂株式会社製：　１−ＩＬＢＬＢ値、０）
’、３．ｌ１重量部及び水道水１０重量部を使用して実
施例−ｌと同様に処理した結果、本発明の液晶型合成灯
油が完成されていることが判明した。

実施例−グ 白灯油、界面活性剤及び水道水の使用量を夫々ｑｓ、ｇ
、ｏ及びλ左重量部に変更した以外は実施例−３と全く
同様に処理した結果、本発明の液晶型合成灯油の完成さ
れていることが判明した。

実施例−３ 市販軽油ｑｓ重量部、ノニオン系界面活性剤エマルゲン
ｑｏｓとエマルゲンワｏ乙（イスｈも花王石鹸株式会社
製）の等情理合物（ＨＬＢ値ｌθ、θ）グ重量部及び水
道水３重量部を用いて実施例−１と同様に操作した結果
、本発明の液晶型合成軽油の完成されていることが判明
した。

実施例−６ 軽油、界面活性剤及び水の使用量を夫々７５、ｇ、ｓ及
び２！ｉ各重量部に変更した以外は実施例−５と同様に
処理して本発明の液晶型合成軽油が得られた。

実施例−７ 市販へ重油ｑｏ重量部、ノニオン系界面活性剤　ＮＯＤ
　（ライオン油脂株式会社製）とエマルゲン？ＯＡとの
２：３混合物（Ｉ（ＬＢ値ｌｏ、ｏ）及び水道水１０重
量部を用いて実施例−７と同様にして合成油を得た。得
られた合成油は褐色透、明で、外観、臭ともに元のへ重
油と全く同様であった。又、実施例−７と同様の加温、
冷却によシ、淡い煙様の白濁が出現、消失することによ
シ、本発明の液晶型合成油であることが確認された。

実施例−ｇ Ａ重油、界面活性剤及び水の使用量を夫々、’ｔｓ−ｉ
ｏ及び２Ｓ各重量部に変更した以外は実施例−７と同様
に処理した結果、本発明の液晶型合成Ａ重油が得られた
ことが確認された。

比較例 実施例−１における界面活性剤エマルゲン７０乙の代９
に、ポリオキンエチレンノニルフェニルエーテル型界面
活性剤Ｎｅｗｃｏ１．！；　ｂ　ＩＩ　（ＨＬＢ値／ユ
、３）を使用した場合、あるいは実施例−乙における界
面活性剤の代りに、ポリオキシエチレンオレイルエーテ
ル型界面活性剤Ｎｅｗｃ　ｏ　１／２０ｇ（ＨＬＢＬＢ
値１．ｑ　）を使用した場合等、即し、本発明で特定さ
れたＨＬＢ値の上限より高い１（ＬＢ値の界面活性剤を
使用すると、均密攪拌をか 比較的長時間実施しても均−液にならないが、もしくは
均一な合成油が一旦得られても３０分以内に分解し、本
発明の合成油が得られないことが判明した。又、実施例
−３における界面活性剤及び実施例−ｇにおける界面活
性剤をいずれもノニオン系界面活性剤　Ｎ０Ｄ（ライオ
ン油脂株式会社製：　ＨＬＢＬＢ値７）単独に代えて各
実施例と同様に処理した場合、即ち、本発明で特定され
たＨＬＢ値の下限よシ低いＨＬＢ値の界面活性剤を使用
すると、活性剤が円滑に油−水の混和中に分散せず、（
例えば、器壁に付着する等、）結局、本発明の合成油は
得られないことが判明した。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ガソリン、溶油、軽油、重油等の燃料油に、溶油より低
   沸点の低沸油の場合は１０〜／２の、又溶油以上の高沸
   油の場合は９〜７／の平均ＨＬＢ値を有する７種以上の
   ノニオン系界面活性剤を添加し、次いで該燃料油７００
   重量部に対してＡＯ重量部以下の水を添加し、均密攪拌
   し７て得られる燃料油と、ノニオン系界面活性剤と水か
   ら成る新規な液晶型合成油。