NL9000920A - Emulgator, emulsie en anti-zwelmiddel uit gepolymeriseerde olie. - Google Patents

Description

Emulaator, emulsie en anti-zwelmiddel uit gepolymeriseerde olie

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een aantal produkten die verkrijgbaar zijn uit of in combinatie aanwezig zijn in gepolymeriseerde olie.

In dit verband wordt onder olie verstaan een mengsel op basis van in hoofdzaak triglyceriden, dat bij kamertemperatuur een vloeibare of vaste consistentie bezit.

Gepolymeriseerde olie bevat naast monomere triglyceriden en een geringe hoeveelheid vetzuur tevens gepolymeriseerde triglyceriden en gepolymeriseerde vetzuren. Deze polymeren ontstaan door covalente bindingen tussen de vetzuurketens van met name onverzadigde vetzuren. Indien de binding tot stand komt via een zuurstofatoom, wordt gesproken over oxypolymeren. In gepolymeriseerde olie kunnen de polymere triglyceriden voorkomen als dimeren, trimeren, tetrameren en oligomeren. Veelal bevat gepolymeriseerde olie meer dan 5% trimeren, tetrameren en hoger van de triglyceriden.

Gepolymeriseerde olie bevat gepolymeriseerd vetzuur in een gehalte van in het algemeen meer dan 3%, bijvoorbeeld 5 tot 15%, als dimeren, trimeren en hogere polymeren.

De gepolymeriseerde olie kan worden gevormd door in de olie bij verhoogde temperatuur lucht te blazen, waardoor oxidatiereacties tussen de enkel- of meervoudig onverzadigde vetzuren of vetzuurketens in de triglyceriden optreden. Bovendien ontstaat gepolymeriseerde olie tijdens het gebruik van de olie als bijvoorbeeld frituurolie. Een zeer belangrijke bron van gepolymeriseerde olie wordt gevormd door afvalolie en afvalvet, dat bij voorkeur minimaal 5 tot maximaal 15% gepolymeriseerd vetzuur en meer dan 5% trimeer of polymeer triglyceride bevat.

De uitvinding is gebaseerd op het inzicht, dat zowel polymere triglyceriden, de verzepingsprodukten daarvan (polymere vetzuren en polymere oxyvetzuren), alsook gepolymeriseerd vetzuur (vetzuurpolymeer) elk afzonderlijk of in combinatie industrieel waardevolle produkten vormen.

De polymere vetzuren vormen na verzeping emulgatoren die geschikt zijn voor het vormen van olie-in-water en water-in-olie emulsies.

De polymere triglyceriden zijn waardevolle anti-zwelmiddelen, die worden toegepast bij de vervaardiging van vormvaste produkten uit houtspanen.

Een bijzonder waardevol produkt bestaat uit gepolymeriseerde olie, waarvan de vrije vetzuren - monomeren en polymeren - verzeept zijn,'waardoor een emulsie ontstaat met verzeepte, gepolymeriseerde vetzuren als emulgator voor de polymere triglyceriden als anti-zwelmiddel. In dit geval werken de polymere triglyceriden tevens met de aanwezige monomere triglyceriden als glijmiddel.

Een eerste aspect van de uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het bereiden van een emulgator op basis van vetzuurpolymeer, omvattende: i) het verzepen van gepolymeriseerde, vetzuurpolymeer-bevattende olie; ii) het afscheiden van een vetzuurfractie van de verzeepte olie; en iii) het afscheiden van het vetzuurpolymeer.

Afhankelijk van de gebruikte gepolymeriseerde olie bestaat het vetzuurpolymeer uit enkelvoudig onverzadigde vetzuren, uit meervoudig onverzadigde vetzuren, en mengsels daarvan.

De uitvinding heeft verder betrekking op het gebruik van de overeenkomstig de uitvinding verkregen emulgatoren op basis van vetzuurpolymeer en/of vetzuuroxypolymeer.

Een tweede aspect van de uitvinding heeft betrekking op emulsies die de hiervoor beschreven emulgator volgens de uitvinding en verder olie en water bevatten.

Een derde aspect van de uitvinding heeft betrekking op de bereiding van vormvaste produkten uit houtspanen, waarbij als anti-zwelmiddel polymere triglyceriden worden toegepast, met name polymere triglyceriden die afkomstig zijn uit gepolymeriseerde olie. Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm wordt in de werkwijze voor de bereiding van vormvaste produkten een emulsie gebruikt, die bestaat uit gepolymeriseerde olie, waarvan de vrije vetzuren - monomeren en (oxy)polymeren - geneutraliseerd zijn met alkali, zoals ammoniak, natronloog, kaliloog en dergelijke. Deze geneutraliseerde olie bevat verzeepte polymere vetzuren als emulgator voor polymere triglyceriden die dienen als anti-zwelmiddel.

Opgemerkt wordt, dat de emulgator volgens de uitvinding tevens kan worden toegepast in combinatie met conventionele anti-zwelmiddelen, zoals paraffinen, die bijvoorbeeld zijn beschreven door E. Roffael et al. in Adhasion 11/82 '•Hydrophobierung von Spanplatten mit Paraffinen, Teil 1: Kenntnisse und eigene Untersuchungen".

De uitvinding zal verder verduidelijkt worden aan de hand van een aantal uitvoeringsvoorbeelden van emulsies die zijn bereid met de emulgator volgens de uitvinding, en van emulsies die zijn gebruikt voor het vervaardigen van anti-zwelmiddelpreparaten die worden toegepast in de werkwijze voor de bereiding van vormvaste produkten uit houtspanen.

1. Bereiding van emuloatoren volgens de uitvinding VOORBEELD 1 100 kg met lucht geblazen, gepolymeriseerde soya-olie (polymeergehalte 25%) wordt verzeept met 100 kg water dat 0,5 gew.% zinkoxide bevat. De verzepingsreactie wordt gedurende 4 uur uitgevoerd bij 250°C en een druk van 40 bar.

Na afkoelen wordt het mengsel met een 10%-ige zwavelzuuroplossing gebracht op pH 3,5. Na fasenscheiding wordt de bovenste, organische, vetzuren en polymere vetzuren bevattende laag afgescheiden en daarop volgend gedistilleerd bij 250eC en een druk van 2 millibar. Het verkregen residu bevat circa 80% vetzuuroxypolymeren van meervoudig onverzadigde vetzuren.

VOORBEELD 2

Voor de bereiding van een emulgator op basis van enkelvoudig onverzadigde vetzuuroxypolymeren wordt de methode uit voorbeeld 1 herhaald, behalve dat in plaats van met lucht geblazen, gepolymeriseerde soya-olie gebruik wordt gemaakt van met lucht geblazen, gepolymeriseerde olijfolie. Het verkregen residu bevat circa 80% enkelvoudig onverzadigde vetzuuroxypolymeren.

VOORBEELD 3

Voor de bereiding van een emulgator volgens de uitvinding op basis van meervoudig onverzadigde vetzuurpolymeren wordt de methode volgens voorbeeld 1 herhaald, maar in plaats van met lucht geblazen, gepolymeriseerde soya-olie wordt gebruik gemaakt van gepolymeriseerde soya-olie die bij 300°C ten dele is gepolymeriseerd onder stikstofatmosfeer.

Het residu dat in dit geval wordt verkregen bevat circa 80% vetzuurpolymeer van meervoudig onverzadigde vetzuren.

VOORBEELD 4

Voor dé bereiding van vetzuurpolymeren van enkelvoudig onverzadigde vetzuren wordt de methode volgens voorbeeld 3 herhaald, maar wordt in plaats van gepolymeriseerde soya-olie gebruik gemaakt van gepolymeriseerde olijfolie die is gepolymeriseerd bij 300°C in een stikstofatmosfeer.

2. Bereiding van emulsies volgens de uitvinding

Met de in tabel 1 vermelde oliesamenstellingen werden emulsies volgens de uitvinding bereid.

60 kg van de in tabel 1 genoemde oliesamenstelling wordt gebracht in een ketel van 200 1 die is voorzien van een roerder en verwarmingsmiddelen. Onder langzaam roeren wordt de oliesamenstelling verwarmd tot 90°C. Vervolgens wordt bij 90°C onder krachtig roeren 40 kg water in de oliesamenstelling geëmulgeerd. Na het verkrijgen van een homogene emulsie, wordt met behulp van alkali (bijvoorbeeld ammoniak, natronloog, kaliloog, enz.) de pH gebracht op 8,5-10,0. Nadat de verzeping is voltooid, wordt de emulsie afgekoeld tot 20"C.

Tabel 1 01iesamenstellingen voor de emulsie volgens de uitvinding

Olie samenstelling Samenstelling 1 10 g vetzuuroxypolymeren volgens voorbeeld 1 90 g soya-olie 2 10 g vetzuuroxypolymeren volgens voorbeeld 1 90 g palmolie 3 5 g oxypolymeren volgens voorbeeld 1 5 g oxypolymeren volgens voorbeeld 2 90 g gepolymeriseerde soya-olie (7,8% polymere triglyceriden) 4 10 g vetzuurpolymeren volgens voorbeeld 3 90 g palmolie 5 5 g vetzuurpolymeren volgens voorbeeld 3 5 g vetzuurpolymeren volgens voorbeeld 4 90 g palmolie 6 5 g vetzuurpolymeren volgens voorbeeld 3 5 g vetzuurpolymeren volgens voorbeeld 4 90 g gepolymeriseerde palmolie (5,5% polymere triglyceriden) 7 gepolymeriseerde soya-olie met 7,6% vrij vetzuur en 8,2% polymere triglyceriden (gebruikte frituurolie) 8 gepolymeriseerde raapolie met 2,4% vrij vetzuur en 5,8% polymere triglyceriden (gebruikte frituurolie) 9 gepolymeriseerde visolie (met zuurstof geblazen visolie) met 3,4% vrij vetzuur en 8,6% polymere triglyceriden 10 gepolymeriseerde lijnolie (afkomstig uit een verfoliefabriek) met 4,2% vrij vetzuur en 7,8% polymere triglyceriden) 11 gepolymeriseerde zonnebloemolie met 5,2% vrij vetzuur en 10,2% polymere triglyceriden (gebruikte frituurolie) 12 10 g polymere vetzuren volgens voorbeeld 1 90 g bijenwas 13 10 g polymere vetzuren volgens voorbeeld 2 90 g bijenwas (vervolg tabel 1) 14 5 g polymere vetzuren volgens voorbeeld 1 5 g polymere vetzuren volgens voorbeeld 3 90 g bijenwas 15 10 g polymere vetzuren volgens voorbeeld 1 90 g technische paraffinewas (smelttrajeet 45-55°C) 16 5 g polymere vetzuren volgens voorbeeld 1 5 g polymere vetzuren volgens voorbeeld 3 90 g technische paraffine (smelttrajeet 45-55°C) 3. Vervaardiging van vormvaste produkten uit houtspanen

Houtspanen werden vervaardigd uit bijvoorbeeld afvalhout, en voor een werkwijze voor de vervaarding van deze houtspanen wordt verwezen naar NL-A-84.00874.

Gekromde platen met een kromtestraal van 130 mm, een dikte van 8 mm en een lengte van 2.000 mm werden vervaardigd bij een perstemperatuur van 180°C, een persdruk van 90 kg/cm2 en een perstijd van circa 48 seconden.

VOORBEELD 5 (ter vergelijking)

Uit een mengsel van 100 kg houtspanen, 18,2 kg 66%-ige ureum-melamine-formaldehyde harsoplossing, 0,4 kg water en 0,6 kg van een 20%-ige aluminiumsulfaatoplossing, werden de gekromde platen geperst. Vervolgens werd de diktezwelling en de wateropname na 2 uur en 24 uur dompelen in water bepaald. De resultaten zijn vermeld in tabel 2.

VOORBEELD 6 (ter vergelijking)

Een gekromd, vormvast produkt uit houtspanen werd vervaardigd met behulp van een mengsel dat bestaat uit 100 kg houtspanen, 12,0 kg van een 66%-ige oplossing van ureum-formaldehydehars, 0,4 kg water en 0,6 kg van een 20%-ige aluminiumsulfaatoplossing.

De gemeten diktezwelling en wateropname zijn eveneens vermeld in tabel 2.

VOORBEELD 7 (volgens de uitvinding)

Op dezelfde wijze als in voorbeeld 5 werden vormvaste produkten uit houtspanen vervaardigd, maar in plaats van 0,4 kg water werd 1 kg van de 60%-ige emulsie van de oliesamenstelling 1-16 uit tabel 1 gebruikt.

De gemeten diktezwelling en wateropname zijn eveneens vermeld in tabel 2.

VOORBEELD 8 (volgens de uitvinding)

Op dezelfde wijze als in voorbeeld 6 werden vormvaste produkten uit houtspanen vervaardigd, maar in plaats van 0,4 kg water werd 1 kg van de 60%-ige emulsie van de oliesamenstelling uit tabel 1 gebruikt.

De gemeten diktezwelling en wateropname zijn eveneens vermeld in tabel 2.

VOORBEELD 9 (volgens de uitvinding)

De bereiding voor een vormvast produkt uit houtspanen volgens voorbeeld 7 werd herhaald, behalve dat in plaats van de emulsie volgens de uitvinding 0,6 kg gepolymeriseerde visolie met 3,5% vrij vetzuur en circa 20% gepolymeriseerd triglyceride werd gebruikt. De diktezwelling (%) na 2 en 24 uur bedroeg respectievelijk 6% en 9%. De wateropname (%) na 2 en 24 uur bedroeg respectievelijk 9% en 16%.

VOORBEELD 10 (volgens de uitvinding)

De bereiding van vormvaste produkten uit houtspanen volgens voorbeeld 8 werd herhaald, behalve dat in plaats van de emulsie 0,6 kg gepolymeriseerde visolie met 3,5% vrij vetzuur en circa 20% polymere triglyceriden werd gebruikt. De diktezwelling (%) na 2 en 24 uur bedroeg respectievelijk 10% en 13%. De wateropname (%) na 2 en 24 uur bedroeg respectievelijk 12% en 19%.

Tabel 2 U reum-melamine-formaldehyde Ureum-foramldehyde

Diktezwelling (%) Wateropname (%) Diktezwelling (%) Wateropname (%) na na na na na na na na 2 uur 24 uur 2 uur 24 uur 2 uur 24 uur 2 uur 24 uur

Voorbeeld 5 12 18 11 22

Voorbeeld 6 16 22 17 29

Olie- samenstelling 1 8 12 8 18 12 16 14 24 2 7 11 7 16 11 15 13 22 3 6 9 9 15 10 13 15 21 4 7 10 7 16 11 14 13 22 5 7 11 8 15 11 15 14 21 6 7 10 7 15 11 14 13 21 7 6 9 9 15 10 13 15 21 8 7 10 7 16 11 14 13 22 9 6 9 8 14 10 13 14 20 10 6 9 9 15 10 13 15 21 11 7 11 7 16 11 15 13 22 12 8 12 8 17 12 16 14 23 13 9 13 9 19 13 17 15 24 14 8 13 8 17 12 17 14 22 15 9 14 9 15 13 18 15 20 16 8 13 8 16 12 17 14 21

Claims (17)

1. Werkwijze voor het bereiden van een emulgator op basis van vetzuurpolymeer, omvattende: i) het verzepen van gepolymeriseerde, vetzuurpolymeer-bevattende olie; ii) het afscheiden van een vetzuurfractie van de verzeepte olie; en iii) het afscheiden van het vetzuurpolymeer.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarin het vetzuurpolymeer is gevormd uit enkelvoudig onverzadigde vetzuren.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, waarin het vetzuurpolymeer is gevormd uit meervoudig onverzadigde vetzuren.

4. Werkwijze volgens conclusie 1-3, waarin gepolymeriseerde, vetzuuroxypolymeer-bevattende olie wordt verzeept.

5. Werkwijze volgens conclusie 4, waarin gepolymeriseerde olie wordt belucht.

6. Werkwijze volgens conclusie 1-5, waarin de olie afvalolie, zoals gebruikte frituurolie, omvat.

7. Emulgator bereidbaar volgens conclusie 1-6, bevattende een vetzuurpolymeer en/of vetzuuroxypolymeer.

8. Emulsie, bevattende: i) een emulgator volgens conclusie 7; ii) een olie; en iii) water.

9. Emulsie volgens conclusie 8, waarin de emulgator is verkregen door verzeping van gepolymeriseerde olie.

10. Emulsie volgens conclusie 9, waarin de olie afvalolie, zoals gebruikte frituurolie, omvat.

11. Werkwijze voor het bereiden van vormvaste produkten uit houtspanen, waarin houtspanen worden voorzien van een uithardbaar bindmiddel, een glijmiddel en een anti-zwelmiddel, en eventueel een harder, en vervolgens de houtspanen worden geperst tot het vormvaste produkt, met het kenmerk, dat het anti-zwelmiddel polymere triglyceriden omvat.

12. Werkwijze volgens conclusie 11, waarin het anti-zwelmiddel gepolymeriseerde olie omvat.

13. Werkwijze volgens conclusie 11 of 12, waarin het glijmiddel en het anti-zwelmiddel zijn opgenomen in een emulsie.

14. Werkwijze volgens conclusie 13, waarin als emulsie een emulsie volgens conclusie 8-10 wordt gebruikt.

15. Het gebruik van polymere triglyceriden als anti-zwelmiddel in vormvaste produkten uit houtspanen.

16. Het gebruik van gepolymeriseerde olie als anti-zwelmiddel in vormvaste produkten uit houtspanen.

17. Het gebruik van verzeepte, gepolymeriseerde olie als anti-zwelmiddel bevattende emulsie bij de bereiding van vormvaste produkten uit houtspanen.