MXPA97004328A - Metodo para producir una suspension en agua de un eter de celulosa, y una mezcla seca adecuada para utilizarse en la produccion de la suspension - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un método para producir una suspensión de unéter de celulosa no iónico soluble en agua que no tiene punto de turbidez en agua, caracterizado porque preparando una mezcla seca la cual contiene eléter de celulosa no iónico, reticulado con glioxal y una sal electrolítica que consiste deuna sal o una mezcla de sales en las cuales, en agua y a una concentración utilizada en la suspensión, dan un valor de pH abajo de 8.0, de preferencia abajo de 7.5;y mezclando el agua que forma parte de la suspensión en la mezcla seca en tal cantidad que eléter de celulosa constituye de 8 a 25%en peso de la suspensión y la sal electrolítica constituye de 20 a 455 en peso de la suspensión.

Description

MÉTODO PARA PRODUCIR UNA SUSPENSIÓN EN AGUA DE UN ÉTER DE CELULOSA, Y UNA MEZCLA SECA ADECUADA PARA UTILIZARSE EN LA PRODUCCIÓN DE LA SUSPENSIÓN DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un método para producir una suspensión de un éter de celulosa no iónico que no tiene punto de turbidez por mezclar el agua, que forma parte de la suspensión con una mezcla seca que contiene un éter ¿e c-?l-losa, el cual es r=:?r-ladc cor. glicxal, y r. sal electrolítica. Los éteres de celulosa no iónicos solubles en agua, son usados en muchos procesos industriales, así como en varios bienes consumibles. Los campos de aplicación incluven minería, producción de papel, tratamiento de agua, tratamiento textil, composiciones colorantes, detergentes y prod ctis rcsréticos. Sin embargo, es difícil disolver polvos de éteres de celulosa no iónicos solubles en agua, debido a que el polvo tiene una tendencia a formar un gel y una aglomeración. Una forma para solucionar este problema es suspender los éteres de celulosa solubles en agua, en agua que contiene una cantidad considerable de electrólito y, opcionalmente, un dispersante y/o estabilizador. Cuando el agua es mezclada en él, el ccr.rer.idc de electrólito es reducido y los éteres de celulosa son disueltos sin formar un gel o formación de masa. Los éteres de celulosa suspendidos en agua han probado ser adecuados para uso como productos intermediarios en los procesos industriales, así como en la producción de bienes consumibles. De esta forma, la Solicitud de Patente Europea 413 274 enseña una suspensión acuosa de hidroxietilcelulosa, es decir, un éter de celulosa que no tiene un punto de turbidez en agua. Esta suspensión contiene una hidroxietilcelulosa soluble en =--?. en una cantidad de 5-25% en peso y además contiene 20-35% en peso de carbonato de potasio, basado en el peso de carbonato de potasio y agua, 0.2-8% en peso de un detergente que tiene un valor HLB de 6-9, así como también 0.08-0.6% e ceso de un espesante soluble en agua, o expandible en agua, ambos contenidos han sido basados en el peso de la suspensión total. La Sclicitud de Patente Europea 482 533 además describe la suspensión de un éter de celulosa no iónico, tal como la hidroxietilcelulosa modificada hidrofóbicamente, etil-hidroxietilcelulosa modificada hidrofóbicamente, metilcelulosa e hidroxietilcelulosa, en una solución acuosa de formiato de sodio. De los ejemplos aparece que la cantidad de formiato de sodio debe ser por lo menos 30% en peso, si se desea obtener una suspensión.

Además, la Solicitud de Patente Europea 3 582 describe un método de reducir el contenido de electrólito- de la suspensión de éteres de celulosa no iónicos solubles en agua. De acuerdo con la solicitud Europea, esto se legra no sólo adicionando la sal electrolítica, sino también un compuesto de óxido de aluminio. Debido a la adición de óxido de aluminio, el contenido de electrólito puede, de acuerdo con la solicitud de patente, ser reducido de aproximadamente 25% a 10%. La presencia de óxido de aluminio en estado sólido o coloidal puede, sin embargo, tener efectos adversos cuando la suspensió e= cru ad en una etapa poster cr Un objeto de la presente invención es proporcionar un método para suspender un éter de celulosa, el cual no tiene un punto de turbidez en agua, junto con una sal electrolítica y opcionalmente otros ingredientes, tales como un estabilizador y/o dispersante, directamente en la fase acuosa sin formar un gel. La invención además proporciona un método simple y confiable para la producción de la suspensión. De acuerdo con la invención, se ha encontrado que este objetivo puede ser alcanzado produciendo una suspensión acuosa de un éter de celulosa no iónico soluble en agua, el cual no tiene un punto de turbidez en agua. Esto se logra preparando una mezcla seca, la cual contiene el éter de celulosa o iónico reticulado con glioxal, así co^.o también una sal electrolítica que consiste de una sal o una mezcla de sales las cuales, en agua y a una concentración usada en la suspensión, resulta en un valor de pi-? por abajo de 8.0, de preferencia por abajo de 7.5, y mezclando el agua, que forma parte de la suspensión con la mezcla seca. Convenientemente, el éter de celulosa constituye 8-25% en peso de la suspensión, mientras que la sal electrolítica está presente en una cantidad de 20-45% en peso de la suspensión, de preferencia 25-40%. Aparte del éter de celulosa y la sal electrolítica, la suspensión adecuada contiene un estabilizador, el cual consiste de un polímero que aumenta la viscosidad soluble en la solución de electrólito y presente en una cantidad de 0.01-3% en peso de la suspensión. Convenientemente, la suspensión también contiene un dispersante, tal como un tensioactivo, en una cantidad de 0.05-4% en peso. Como una regla, el dispersante tiene un efecto estabilizador y aumentador de la viscosidad. En un modo preferido de ir.rlemer.tar el método inventivo, la suspensión es producida mezclando el agua con una mezcla seca la cual, aparte del éter de celulosa y la sal electrolítica, contiene todos los ingredientes secos de la suspensión. En el caso de que uno de los ingredientes de la suspensión sea líquido, este ingrediente es aplicado convenientemente a un portador e incorporado en la mezcla seca en esta forma. Si se desea, uno o más de los ingredientes, exceptuando el éter de celulosa y la sal electrolítica, pueden también ser adicionados al agua después \r /o antes de que la mezcla seca que contiene ei éoer de celulosa y la sal electrolítica hayan sido mezclados con el agua. Las pruebas completas han demostrado que el método inventivo no puede ser implementado a menos que el éter de celulosa sea reticulado, ya que cantidades menores de éter de celulosa pudieran, de otra manera ser disueltas, y formar un gel. Un número importante de ventajas son obtenidas preparando una mezcla seca de todos los ingredientes, exceptuando el agua, en una primera etapa ya ue una suspensión de éter de celulosa puede después ser preparada adicionando el agua a una composición seca simple. La mezcla seca adecuada contiene 20-45% en peso de éter de celulosa, de preferencia 30-40% en pese y 5C-53% en peso de sal electrolítica, de preferencia 55-^0% en peso. Además, la composición seca puede contener 0.02-6% en peso de ^n estabilizador y 0.1-5% en peso de un dispersante. Como se indicó en lo anterior, la sal electrolítica consiste de una sal o una mezcla de sales las cuales, en el contenido de electrólito contemplado de la suspensión acuosa, resulta en un valor de pH por abajo de 8.0, de preferencia por abajo de 7.5. La razón para esto es que el éter de celulosa reticulado es parcialmente hidrolizado a altos valores de pH, además de que se forma un gel. Ejemplos de sales adecuadas son formiato de sodio, NaCl , Na2S04, K2S04, NaH2P04, NaHC03 , NaN03 y gS04. El formiato de sodio es especialmente preferido debido a su alta solubilidad, ae í como sales alcalinas con aniones bivalentes, tales como a2S04 y K2S04. Una sal electrolítica preferida contiene por lo menos 50% en peso de formiato de sodio, una o más sales acidas, tales como un NaH2P04, en tales cantidades que la suspensión de preferencia obtiene un valor de pH de 5.5-7.0 y 0-25% en peso de una sal álcali bivalente. Al seleccionar una sal electrclítica, la cual por lo menos parcialmente es hecha de sales oon aniones bivalentes, uno está disponible para reducir ligeramente el contenido de sal de la suspensión. Además, la cantidad de sal requerida depende del grado de reticulación del éter de celulosa y la temperatura de la suspensión. Además, los requerimientos de sal disminuyen con un incremento en la temperatura y un incremento en el grado de reticulación. Convenientemente, el éter de celulosa no iónico es una hidrcxietiicelulosa que es reticulada con glioxal. Aparte del sustituyente hidroxietilo, el éter de celulosa puede contener otros sustituyentes, tales como hidroxipropilo y grupos metilo, con la condición de que el contenido de ellos sea muy restringido ya que los éteres de celulosa no deben obtener cualquier punto de turbidez en agua, como es medida en una solución acuosa al 1%. La sustitución molecular de hidroxietilo adecuada es 1.0-3.0, mientras la sustitución molecular de hidroxipropilo y metilo es adecuada respectivamente 0.0-0.4 y 0.0-0.6. La reticulación con glioxal es llevada a cabo en una manera conccida per se. El éter de celulosa tiene un grado adecuado de reticulación cuando una solución acuosa al 1% de éter de celulosa reticulado a una temperatura de 2C°C y a un valor de pH de 7.0 resulta, después de 5 minutos de agitación, en un incremento en la viscosidad de menos de 5%, de preferencia menos de 1%, de la viscosidad obtenida cuando el éter de celulosa reticulado es completamente disuelto. Los éteres de celulosa que tienen un grado adecuado de reticulación son obtenidos cuando 0.05-2 partes en peso de glioxal es provocado para reaccionar con 100 partes en peso de éter de celulosa seca. Con el fin de aumentar la estabilidad de la suspensión, se ha encontrado adecuado adicionar estabilizadores pcliméricos que son solubles en la solución electrolítica, tales como goma de xantano y CMC. Ejemplos de dispersantes adecuados son polímeros de bajo peso molecular iónicos que tienen un peso molecular de 1000-15000, tales como ácidos poliacrílicos de bajo peso molecular; tensioactivos no iónicos, tales como aductos de alcoholes etilenoxi que tienen 10 a 18 átomos de carbono y alquilfenoles que tienen un total de 14-18 átomos de carbono y bloques de polímeros de óxido de etileno y óxido de propileno; tensioactivos aniónicos tales como sulfonatos de alquilbencenc lineales, sulfatos de lauriléter y esteres de fosfatos de alcoholes grasos etoxiladoe; tensioactivos catiónicos, tales como mono o di-alquila inas de g_1g terciarias o cuaternarias, y tensioactivos anfotéricos, tales como betaínae. Aparte de los componentes indicados en lo anterior, la composición puede contener biocidas, inhibidores de espuma, inhibidores de corrosión, agentes ajustadores de pH y algunos otros. La presente invención será además elucidada con ayuda de algunos Ejemplos.

Ejemplo 1 Tres composiciones de acuerdo a la invención son producidas. Estas composiciones contienen una hidroxietilcelulosa reticulada con glioxal que tiene un MShidroxietilo ^e 2.5. Hay además una composición comparativa, la cual contiene una hidroxietilcelulosa que no está reticulada . Las composiciones contienen los siguientes ingredientes .

Tabla 1 1) La viscosidad de acuerdo a ?rookfield en una solución acuosa al 2% a 25°C = 400 mPa. 2) La viscosidad de acuerdo a Brookfield en una solución acuosa al 2% a 25°C = 6,500 mPa. 3) La viscosidad de acuerdo a Erookfield en una solución acuosa al 1% a 25°C = 2,000 mPa . 4) La misma sustitución y viscosidad como en el caso del éter de celulosa en la composición 1.

Además, 49 partes en peso de cada una de las composiciones mencionadas en lo anterior fue dispersada en 51 partes en peso de agua. La viscosidad y la estabilidad de las formulaciones acuosas fueron determinadas, y los siguientes resultados son obtenidos.

Tabla 2 1) Estabilidad: + = estable por menos de 6 horas, ++ = estable por más de 6 horas pero menos de 10 días, +++ = estable por más de 10 días. Es evidente de estos resultados que las composiciones comparativas formaron un sel y además son inútiles, mientras las composiciones de acuerdo a la invención no muestran tendencia a formar gel durante los días del periodo de prueba.

Ejemplo 2 Las siguientes composiciones de acuerdo a la invención son producidas mezclando los ingredientes listados abajo. Después, 49 partes en peso de cada una de las composiciones fue suspendida en 51 partes en peso de agua.

Tabla 3 1) El éter de celulosa - es igual como en la composición 2. 2) El éter de celulosa es igual a la composición 1.

Las suspensiones obtenidas después de suspender las composiciones en agua son entonces probadas con respecto a la viscosidad y estabilidad. Los siguientes resultados son obtenidos .

Tabla 4 1) Estabilidad: + = estable por menos de 6 horas, t + = estable por más de 6 horas pero menos de 10 días, +++ = estable por más de 10 días. Es evidente de estos resultados que ninguna de las suspensiones forma gel, pero que todas tienen una viscosidad adecuada. Como se observa, la suspensión tiende a separarse después de un periodo de almacenamiento, una suspensión homogénea puede otra vez ser obtenida mediante una ligera asitación.

Claims (10)

REIVINDICACIONES

1. Un método para producir una suspensión acuosa de un éter de celulosa no iónico soluble en agua que no tiene punto de turbidez en agua, caracterizado porque preparando una mezcla seca la cual contiene el éter de celulosa no iónico, reticulado con glioxal y una sal electrolítica que consiste de una sal o una mezcla de sales en las cuales, en agua y a una concentración utilizada en la suspensión, dan un valor de pH abajo de 8.0, de preferencia abajo de 7.5; y mezclando ei agua que forma parte de la suspensión con la mezcla seca en tal cantidad que el éter de celulosa constituye de 8 a 25% en peso de la suspensión y la sal electrolítica constituye de 20 a 45% en peso de la suspensión.

2. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el éter de celulosa, reticulado, incorporado en la mezcla seca resulta, en una solución acuosa al 1% a una temperatura de 20°C y con un valor de pH de 7.0, con un incremento de la viscosidad de menos de 5%, de preferencia menos de 1%, de la viscosidad obtenida cuando el éter de celulosa es completamente disuelto.

3. El método de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, ~ caracterizado porque preparando la mezcla seca de una sal electrolítica, la cual contiene por lo menos 50% en peso de formiato de sodio, una o más sales acidas en tal cantidad que la suspensión obtenida tiene un valor de pH de 5.5 a 7.0, y 0 a 25% en peso de una sal álcali bivalente; y siendo el éter de celulosa una hidroxietilcelulosa.

4. El método de conformidad con la reivindicación 1, 2 ó 3, caracterizado porque se agregan todos los componentes que formar, parte de la fase acuosa a la mezcla seca.

5. El método de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque se agrega un dispersante y/o estabilizador a la mezcla seca.

6. Ei método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque se agrega un dispersante y/o estabilizador al agua.

7. Una mezcla seca adecuada para ser utilizados en la producción de una suspensión de éter de celulosa no iónico soluble en agua, caracterizada porque ésta contiene 20 a 45% en peso de éter de celulosa, el cual es reticulado con glioxal y no tiene un punto de turbídez en agua, y 50 a 80% en peso de una sal electrolítica, la cual consiste de una sal o una mezcla de sales en las cuales, en agua y a una concentración utilizada en la suspensión, resulta en un valor de pH abajo de 8.0, de preferencia abajo de 7.5.

8. La mezcla seca de conformidad con la reivindicación 7, caracterizada porque el éter de celulosa reticulado, incorporado en la mezcla seca resulta, en una solución acuosa al 1% a una temperatura de 20°C y un valor de pH de 7.0, en un incremento en la viscosidad, la cual es menos de 5%, de preferencia menos de 1%, de la viscosidad obtenida cuando el éter de celulosa es completamente disuelto.

9. La mezcla seca de conformidad con la reivindicación 7 u 8, caracterizada porque la sal electrolítica contiene por lo menos 50% en peso de formiato de sodio, una o más sales acidas, en tal cantidad que la suspensión obtiene un valor de pH de 5.5 a 7.0, y 0 a 25% en peso de una sal álcali bivalente; y que el éter de celulosa consiste de una hidroxietilcelulosa.

10. La mezcla seca de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, caracterizada porque ésta contiene un dispersante y/o estabilizador.