NO308988B1 - Emulgator - Google Patents

Emulgator Download PDF

Info

Publication number
NO308988B1
NO308988B1 NO990858A NO990858A NO308988B1 NO 308988 B1 NO308988 B1 NO 308988B1 NO 990858 A NO990858 A NO 990858A NO 990858 A NO990858 A NO 990858A NO 308988 B1 NO308988 B1 NO 308988B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
water
solution
lignosulfonate
trivalent
lignin
Prior art date
Application number
NO990858A
Other languages
English (en)
Other versions
NO990858L (no
NO990858D0 (no
Inventor
Johan Sjoeblom
Stig Are Gundersen
Bernt O Myrvold
Original Assignee
Borregaard Ind
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Borregaard Ind filed Critical Borregaard Ind
Priority to NO990858A priority Critical patent/NO308988B1/no
Publication of NO990858D0 publication Critical patent/NO990858D0/no
Priority to AU25820/00A priority patent/AU2582000A/en
Priority to PCT/NO2000/000041 priority patent/WO2000050164A1/en
Publication of NO990858L publication Critical patent/NO990858L/no
Publication of NO308988B1 publication Critical patent/NO308988B1/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K23/00Use of substances as emulsifying, wetting, dispersing, or foam-producing agents
    • C09K23/50Derivatives of lignin
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K23/00Use of substances as emulsifying, wetting, dispersing, or foam-producing agents

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Cosmetics (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører fremgangsmåte som angitt i krav 1 ingress samt anvendelse angitt i krav 9, ved fremstilling av en vandig emulsjon ved å dispergere minst en i vann ikke blandbar væske i nærvær av et dispergeringsmiddel.
Oppfinnelsens anvendelsesområde
Oppfinnelsen kan benyttes for å lage og lagre stabile emulsjoner av oljer og andre væskeformede, hydrofobe organiske forbindelser i vann. Oppfinnelsen er også egnet ved disper-gering av lavtsmeltende fast organiske forbindelser som, på grunn av energitilførselen, under deler av prosesseringen vil være i flytende form. Oppfinnelsen er også egnet ved høytemperaturdispergering hvor man emulgerer organiske forbindelser som en smelte men hvor de i det endelige produk-tet er på fast form. Oppfinnelsene egner seg som emulsjonsstabilisator over et bredt konsentrasjonsområde fra 0 - 90% olje i vann.
Emulsjoner har en rekke anvendelser, f.eks, ved frakt av
tungoljer og tungoljef raks joner som en mindre viskøs emulsjon; ved frakt av bitumen og asfalten emulsjoner som mindre viskøse emulsjoner; ved framstilling av pesticid-formu-leringer hvor de aktive ingrediensene ofte er ikke-vannløs-lige organiske forbindelser. Emulsjoner kan også anvendes ved f.eks. tekstilfarging hvor vann-uløslige fargestoffer bringes i en emulsjon.
Emulsjoner er også brukt i en rekke matvarer, med valget av de riktige kationer og tilstrekkelig renset lignosulfonat er det derfor ingenting i veien for å benytte denne oppfinnelsen i stabilisering av matvarer, f6rstoffer eller medi-sinske sammensetninger.
Emulsjoner er ikke termodynamisk stabile. Med en stabil emulsjon menes en emulsjon som ikke endrer makroskopiske egenskaper over den tiden som er interessant. Avhengig av
anvendelsene kan tiden være fra noen dager til flere år. En emulsjon kan kreme eller sedimentere. Ved kreming får vi en anriking av den emulgerte fasen på toppen av den kontinuerlige fasen, ved sedimentasjon får vi en anriking av den
emulgerte fasen på bunnen av den kontinuerlige fasen. Hvor-vidt vi får en kreming eller en sedimentasjon avhenger av tettheten på den emulgerte og den kontinuerlige fasen. Etter kreming eller sedimentasjon kan man enkelt ved røring eller risting re-emulgere oljefasen i vann. Et viktig trekk ved oppfinnelsen er at selv etter kreming hindres eller sedimentasjon hindres koalesensen, slik at emulsjonene lett kan ristes opp igjen.
Ved flokkulering vil to eller flere dråper aggregeres, selv om det fortsatt er adskilte dråper vil de vanskelig kunne skilles fra hverandre. Dette er en tilnærmet irreversible mekanisme og en fullstendig re-emulgering må til.
Koalescense har vi når to dråper kolliderer og danner en større dråpe. Dette er en irreversible mekanisme og en fullstendig re-emulgering må til.
Sammensmelting og flokkulering er normalt raskere i kremede og sedimenterte emulsjoner, siden konsentrasjonen av den emulgerte fasen er mye høyere der. Et viktig trekk ved den foreliggende oppfinnelsen er at selv etter kreming hindres eller sedimentasjon hindres koalesensen, slik at emulsjonene lett kan ristes opp igjen.
Beskrivelse av oppfinnelsen
Lignosulfonater har i en årrekke vært benyttet for å dispergere faste partikler i en vannfase. Eksempler på dette er, sement, fargestoffer, pesticider, og carbon black. Ligniner og lignosulfonater har imidlertid vist seg mindre egnet for å dispergere flytende forbindelser.
Ligniner er en viktig komponent i trevirke. Ligniner fri-gjøres ved cellulose koking. Lignin kan frigjøres i to ulike former, enten som lignosulfonater eller som kraftligniner.
Lignosulfonater er ligniner derivater framstilt ved sul-fittkok av cellulose. Råmaterialet kan være bartre, løvtre eller ettårige planter. Rå lignosulfonater inneholder ulike sukkerarter. Disse kan fjernes ved ulike, kjente prosess-trinn som ultrafiltrering, fermentering, og kjemisk destruksjon. I tråd med vanlig praksis benevner vi både ligninprodukter med og uten sukker som lignosulfonater. Rensede eller urensede lignosulfonater kan videre behandles for å minske graden av sulfonering eller de kan sulfoneres ytterligere etter kjente prosesser.
Kraftlignin framstilles ved alkalisk kok av cellulose. Råmaterialet kan være bartre, løvtre eller ettårige planter. Ved surgjøring av avluten felles kraftligniner ut. Kraftligniner kan ytterligere modifiseres ved kjente prosesser som sulfonering eller sulfomethylering, noe som bed-rer deres løslighet ved lav pH.
Kraftligniner og lignosulfonater kan reageres med hverandre for å danne blandingsprodukter.
For enkelthets skyld vil alle de ulike ligninproduktene bli omtalt som ligniner i dette arbeidet.
Ligniner stabiliserer faste dispersjoner ved å legge seg på partikkeloverflaten og bidra til både elektrostatisk og sterisk stabilisering. For emulsjoner har ligniner generelt vist seg lite egnet. De makter i liten grad å hindre sammensmelting av de ulike dråpene, og dermed faseseparasjon.
Normalt vis tilsetning av salter redusere den elektro-statiske frastøtningen mellom ladde partikkeloverflater. Tilsetting av salter vil derfor normalt destabilisere en dispersjone eller emulsjon. Den kritiske koaguleringskonsentrasjonen defineres som den salt konsentrasjonen som trengs for å destabilisere emulsjonen. Den er sterkt avhengig av størrelsen på den elektriske ladningen på ionene i saltet. Den kritiske koaguleringskonsentrasjonen reduseres med 6te potens av ladningene i følge Derjaguin, Landau, Verwey og Overbeek's lov (DLVO-teorien). Det er derfor uventet og overraskende at tilsetning av tre- eller fler-verdige kationer til en emulsjon stabilisert med ligniner viser en sterkt forbedret lagringsstabilitet. Stabiliseringen er lite følsom for mengden av fler-verdige kationer som er tilsatt. Stabiliseringen finner sted ved lignosulfonater, kraftlignin, sulfometylerte kraftligniner, desulfo-nerte lignosulfonater, oksyderte ligniner og blandinger av, eller reaksjonsprodukter mellom disse. Ved korrekte løsningsbetingelser utgjør lignosulfonatene en effektiv beskyttelse mot koalesense. Selv om det skjer en kreming, eller sedimentasjon, kan emulsjonen lagres lenge uten koalesense. Dette betyr at emulsjonen enkelt kan ristes opp igj en.
Oppfinnelsen er således særpreget det som er angitt i krav 1 karakteriserende del, ved at det som dispergeringsmiddel anvendes en blanding av lignosulfonat eller et kraftlignin eller blandinger derav, og et salt av ett eller flere treverdige og fireverdige kationer. Ytterligere trekk fremgår av krav 2-8.
Eksempler
Eksempel 1
60 ml av en løsning av Ultrazine NA, et høymolekylært renset natriumlignosulfonate og aluminium klorid i vann ble tilsatt 40 ml dieselolje. Løsningen ble homogenisert i 3 minutter i en Waring blender. Mengde lignosulfonat og alu-
minium i vannfasen fremgår av tabellen under, sammen med resultatet fra de ulike forsøkene.
Eksempel 2
60 ml av en løsning av ulike ligninprodukter 3% (v/v) og kromklorid (0.01 M) i vann ble tilsatt 3 0 ml dieselolje. Løsningene ble homogenisert i 1-3 minutter i en Waring blender. Type lignosulfonat og resultater fremgår av tabellen under.
Eksempel 3
60 ml av en løsning av ulike ligninprodukter 3% (v/v) og titan (III) klorid (0.01 M) i vann ble tilsatt 30 ml dieselolje. Løsningene ble homogenisert i 1-3 minutter i en
Waring blender. Type lignosulfonat og resultater fremgår av tabellen under.
Eksempel 4
Løsninger av 3 % av ulike ligninprodukter og ulike salter ble laget i vann. 40 ml soyaolje ble dispergert i 60 ml av vannfasen. Kationer og konsentrasjoner er gitt i tabellen under, sammen med resultatene fra dispergeringstester.
Eksempel 5
Løsninger med lignosulfonatene Ultrazine NA, et høymoleky-lært renset natrium lignosulfonat fra Borregård LignoTech; Ufoxane, 2 et høymolykært desulfonert natrium lignosulfonat fra Borregård LignoTech; Borresperse NA, et natrium lignosulfonat fra Borregård LignoTech; Borresperse CA, et bartre calcium lignosulfonat fra Borregård LignoTech; Borresperse NA-SA, et løvtre natrium lignosulfonat fra Borregård LignoTech; SD-60, en kraft lignin/ lignosulfonat co-polymer fra Borregård LignoTech; DP-et høysulfonert lignosulfonat, ; Wafex P, et sukkerrikt calcium lignosulfonat fra Borregård LignoTech; Borrebond DD, et lavmolekylært sukkerrikt calcium lignosulfonat fra Borregård LignoTech; Vanisperse CB, et lavmolekylært oxylignin fra Borregård LignoTech; Curan 27-11, et kraft lignin fra Borregård LignoTech, Indulin AT, et sulfomethylert kraftlignin fra WestVaco; Polyfon 0, et sulfomethylert kraftlignin fra WestVaco; Kraftplex DD8, et sul f omethylert kraftlignin fra WestVaco; Reax 85 A, et sulfomethylert kraftlignin fra WestVaco; Vanillex RNAP, et løvtre oxylignin fra Nippon Paper Industries Co.; Vian-Ultra; DP-407, et desulfonert bartre lignosulfonat; DP-411, et høysulfonert bartre lignosulfonat, XP-9 et sulfometylert kraftlignin fra Borregaard LignoTech og aluminum klorid ble laget. Ulike oljer ble dispergert. Resultatene er anvist i tabellen nedenfor som angir lignintype, mengder, aluminium konsentrasjon og oljetype, sammen med resultatet.
Eksempel 6
Borresperse NA (3% v/v) og ulike konsentrasjoner av jern(III) klorid, ble pH justert med saltsyre eller natron-lut. 60 ml vannfase ble benyttet for å dispergere 40 ml soyaolje. Resultatene er vist i tabellen under.
Eksempel 7
60 ml av en løsning av Ultrazine NA, et høymolekylært renset natriumlignosulfonate og aluminium klorid i vann ble tilsatt 40 ml dieselolje. Løsningen ble homogenisert i 3 minutter i en Waring blender. Etter 1 måned ble den kremede oljedispersjonen separert fra.
Oljedispersjonen ble ristet sammen med mettet natriumklorid løsning. Dispersjonen kremet, men var fortsatt stabil.
Eksempel 8
60 ml av en løsning av Ultrazine NA, et høymolekylært renset natriumlignosulfonate og aluminium klorid i vann ble tilsatt 40 ml dieselolje. Løsningen ble homogenisert i 3 minutter i en Waring blender. Etter 1 måned ble den kremede oljedispersjonen separert fra.
Oljedispersjonen ble ristet sammen med 10 gr/liter EDTA-løsning. Dispersjonen kremet, men var fortsatt stabil.
Eksempel 9
60 ml av en løsning av Ultrazine NA, et høymolekylært renset natriumlignosulfonate og aluminium klorid i vann ble tilsatt 40 ml dieselolje. Løsningen ble homogenisert i 3 minutter i en Waring blender. Etter 1 måned ble den kremede oljedispersjonen separert fra.
01jedispersjonen ble ristet sammen med en buffer løsning med pH 4. Dispersjonen kremet, men var fortsatt stabil.
Eksempel 10
60 ml av en løsning av Ultrazine NA, et høymolekylært renset natriumlignosulfonate og aluminium klorid i vann ble tilsatt 40 ml dieselolje. Løsningen ble homogenisert i 3 minutter i en Waring blender. Etter 1 måned ble den kremede oljedispersjonen separert fra.
Oljedispersjonen ble ristet sammen med en buffer løsning med pH 10. Dispersjonen kremet, men var fortsatt stabil.
Eksempel 11
En blanding av et kromlignosulfonat og Ultrazine NA et høy-molekylært renset natrium lignosulfonat ble laget i vann. 40 ml rapsolje ble dispergert i 60 ml av vannfasen. Vannfasen ble også lagret i ulike tider før dispergeringen ble foretatt.
Ulike mengder av de to lignosulf onat ene ble benyttet.
Eksempel 12
Silikonolje og en løsning av 3% Ultrazine NA, og 5»10"<4> M AlClj i vann ble homogenisert. Mengder av olje og vann er gitt i tabellen under, sammen med resultatene.
Eksempel 13
72 ml av en løsning av 2% Ultrazine NA, et høymolekylært renset natriumlignosulfonate og 0.01 M aluminium klorid i vann ble tilsatt 50 ml råolje. Løsningen ble homogenisert i 3 minutter med en Ultra-Turrax stavmikser. Emulsjonen kremet, men lot seg lett redispergere.
Eksempel 14
72 ml av en løsning av 2% XP-9 et sulfometylert kraftlignin og 0.01 M aluminium klorid i vann ble tilsatt 50 ml råolje. Løsningen ble homogenisert i 3 minutter i en Ultra-Turrax stavmikser. Emulsjonen kremet, men lot seg lett redispergere.
Eksempel 15
90 ml løsning av 2% Ultrazine NA, 0.01 M aluminium klorid og 33% glycerol ble tilsatt 60 ml rapsolje. Løsningen ble homogenisert i 2 minutter med en Ultra-Turrax stavmikser. Emulsjonen kremet, men lot seg lett redispergere.
Eksempel 16
90 ml løsning av 2% Ultrazine NA, 0.01 M aluminium klorid og 33% etylenglykol ble tilsatt 60 ml rapsolje. Løsningen ble homogenisert i 2 minutter med en Ultra-Turrax stavmikser. Emulsjonen kremet, men lot seg lett redispergere.

Claims (9)

1. Fremgangsmåte ved fremstilling av en vandig emulsjon ved å dispergere minst en i vann ikke blandbar væske i nærvær av et dispergeringsmiddel, karakterisert ved at det som dispergeringsmiddel anvendes en blanding av lignosulfonat eller et kraftlignin eller blandinger derav, og et salt av ett eller flere treverdige og fireverdige kationer.
2. Fremgangsmåte i følge krav 1, karakterisert ved at det anvendes en slik mengde dispergeringsmiddel at blandingen inneholder 1-10% lignin og at det anvendte forhold mellom lignin og treverdig eller fireverdig kation ligger i området 12500:1-125:1.
3. Fremgangsmåte ifølge kravene 1-2, karakterisert ved at det treverdige ionet er aluminium, jern, krom eller et lantanoid.
4. Fremgangsmåte ifølge kravene 1-2, karakterisert ved at det fireverdige ionet er titan.
5. Fremgangsmåte ifølge kravene 1-2, karakterisert ved at lignosulfonatet er et salt av minst ett treverdig eller fireverdig kation.
6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at det treverdige ionet er aluminium, jern, krom eller et lantanoid.
7. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at det fireverdige ionet er titan.
8. Fremgangsmåte ifølge kravene 1-7, karakterisert ved at den vandige fasen også inneholder et vannløslig organisk løsningsmiddel.
9. Anvendelse av en vandig oppløsning av et lignosulfonat og treverdige og/eller fireverdige kationer som vandig fase ved fremstilling av en stabil emulsjon av minst en med vann ikke-blandbar væske.
NO990858A 1999-02-23 1999-02-23 Emulgator NO308988B1 (no)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO990858A NO308988B1 (no) 1999-02-23 1999-02-23 Emulgator
AU25820/00A AU2582000A (en) 1999-02-23 2000-02-07 Lignine composition as stabilizer in water based emulsions
PCT/NO2000/000041 WO2000050164A1 (en) 1999-02-23 2000-02-07 Lignine composition as stabilizer in water based emulsions

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO990858A NO308988B1 (no) 1999-02-23 1999-02-23 Emulgator

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO990858D0 NO990858D0 (no) 1999-02-23
NO990858L NO990858L (no) 2000-08-24
NO308988B1 true NO308988B1 (no) 2000-11-27

Family

ID=19902996

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO990858A NO308988B1 (no) 1999-02-23 1999-02-23 Emulgator

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU2582000A (no)
NO (1) NO308988B1 (no)
WO (1) WO2000050164A1 (no)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3044240B1 (fr) * 2015-11-30 2017-12-22 Centre National De La Recherche Scient (Cnrs) Controle d'evaporation des emulsions stabilisees avec la lignine

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4394213A (en) * 1981-07-01 1983-07-19 Chevron Research Company Hydroxy-aluminum/lignin sulfonate compositions
JP3024526B2 (ja) * 1995-10-11 2000-03-21 日本製紙株式会社 リグニン組成物、その製造方法及びそれを用いたセメント分散剤

Also Published As

Publication number Publication date
AU2582000A (en) 2000-09-14
NO990858L (no) 2000-08-24
WO2000050164A1 (en) 2000-08-31
NO990858D0 (no) 1999-02-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2462436C3 (de) Bohrflüssigkeit aus einer Wasserin-Öl-Emulsion
US5834539A (en) Multiple phase emulsions in burner fuel, combustion, emulsion and explosives applications
US5505877A (en) Making multiple phase emulsion or gel
DE60012893T2 (de) Chemische demulgator für entsalzung von rohöl
US4803264A (en) Process for the preparation of a polysaccharide in oil dispersion and dispersion obtained thereby
DE3124675A1 (de) Emulsionsbrecher und verfahren zum brechen von emulsionen
US2683658A (en) Plant nutrient composition containing zinc and process of producing the same
SK184999A3 (en) Method for preparing a bitumen emulsion, resulting bitumen emulsion, use thereof
DE3609641A1 (de) Verfahren zum transport von zaehfluessigen oelen
NO308988B1 (no) Emulgator
DE2418115C3 (de) Dispergiermittel zum Dispergieren von kolloidalem, festem Asphalt in ölfreiem Wasser und seine Verwendung
US3992532A (en) Flowable pesticide formulations
US20130174759A1 (en) Road material compositions, systems and methods of making
DE2728357A1 (de) Verfahren zur herstellung einer stabilen suspension feinverteilter fester partikel in der oelphase in einer oel-in-wasser-emulsion, beispielsweise einer pigmentierten beize
EP0175879B1 (de) Verfahren zum Transport von zähflüssigen Rohölen
DE2126221A1 (de) Pigmentdispersion sowie Verfahren zu deren Herstellung
DE2124051A1 (de) Polymeres Dispergiermittel, dessen Herstellung und dessen Verwendung
US2332542A (en) Bituminous emulsion and method of preparing same
DE60305844T2 (de) Wässrige Dispersion von organischen Feststoffen mit niedrigem Schmelzpunkt
SU1763470A1 (ru) Состав дл обработки бурового раствора
US2789097A (en) Bituminous emulsions and process for making same
DE2141187A1 (no)
DE3938063A1 (de) Waessrige polymerdispersionen, ein verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung zur herstellung von beschichtungsmitteln
RU2766872C1 (ru) Жидкость для глушения нефтяных и газовых скважин
Wigger et al. Some investigations of suspoemulsions

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Lapsed by not paying the annual fees