PL222583B1 - Wax microemulsion based on recycled wax and a method for its preparation - Google Patents

Wax microemulsion based on recycled wax and a method for its preparation

Info

Publication number
PL222583B1
PL222583B1 PL400629A PL40062912A PL222583B1 PL 222583 B1 PL222583 B1 PL 222583B1 PL 400629 A PL400629 A PL 400629A PL 40062912 A PL40062912 A PL 40062912A PL 222583 B1 PL222583 B1 PL 222583B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
waxes
wax
mixture
depolymerization
sodium
Prior art date
Application number
PL400629A
Other languages
Polish (pl)
Other versions
PL400629A1 (en
Inventor
Halina Syrek
Artur Antosz
Jacek Kapelak
Urszula Gawlak-Józefczyk
Wojciech Wilk
Anna Bartyzel
Jan Lubowicz
Małgorzata Lachman
Łukasz Jęczmionek
Kamil Berdechowski
Bogusława Danek
Delfina Rogowska
Original Assignee
Inst Nafty I Gazu
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 Inst Nafty I Gazu filed Critical Inst Nafty I Gazu
Priority to PL400629A priority Critical patent/PL222583B1/en
Publication of PL400629A1 publication Critical patent/PL400629A1/en
Publication of PL222583B1 publication Critical patent/PL222583B1/en

Links

Landscapes

  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)

Abstract

Mikroemulsja woskowa zawiera od 25 do 45% (m/m) wosków pochodzących z odzysku, otrzymanych z przerobu odpadowych, wyselekcjonowanych tworzyw polietylenowych i polipropylenowych w procesie ich termokatalicznej depolimeryzacji, a następnie katalitycznej hydrorafinacji uzyskanego w procesie depolimeryzacji produktu ciekłego w postaci frakcji pozostałościowej, zawierającej głównie węglowodory nasycone o wysokiej temperaturze krzepnięcia, względnie mieszanin tych wosków z woskami naftowymi lub gaczami parafinowymi niskozaolejonymi, a także woskami twardymi pochodzenia mineralnego, roślinnego lub woskami syntetycznymi, od 2,5 do 4% (m/m) emulgatora niejonowego lub mieszaniny dwóch emulgatorów niejonowych typu oksyetylenowanych kwasów tłuszczowych C14-C18, oksyetylenowanych alkoholi tłuszczowych C12-C18 lub oksyetylenowanych nonylofenoli, wykazujących HLB około 12, od 1,0 do 2,0% (m/m) emulgatora anionowego typu alkiloarylosulfonianu sodu lub alkilosulfobursztynianu sodu, wykazującego HLB od 10 do 12, od 3,0 do 8,0% (m/m) wodnego 10-cio procentowego roztworu wodorotlenku sodu lub wodorotlenku potasu oraz od 61,0 do 73,5% (m/m) wody zdemineralizowanej. Opisano również sposób wytwarzania mikroemulsji woskowej polegający na zdyspergowaniu w wodzie w obecności emulgatorów i regulatorów pH stopionych wosków pochodzących z odzysku, uzyskanych z przerobu odpadowych, wyselekcjonowanych tworzyw polietylenowych i polipropylenowych, względnie mieszaniny wosków z odzysku z woskami naftowymi lub gaczami parafinowymi niskozaolejonymi, a także z woskami twardymi pochodzenia mineralnego, roślinnego lub woskami syntetycznymi a następnie homogenizacji tak otrzymanej emulsji wstępnej.The wax microemulsion contains from 25 to 45% (m/m) of recycled waxes, obtained from the processing of waste, selected polyethylene and polypropylene plastics in the process of their thermocatalytic depolymerization, and then catalytic hydrorefining of the liquid product obtained in the process of depolymerization in the form of a residual fraction containing mainly saturated hydrocarbons with a high freezing point, or mixtures of these waxes with petroleum waxes or low-oil paraffin waxes, as well as hard waxes of mineral, vegetable or synthetic origin, from 2.5 to 4% (m/m) of a non-ionic emulsifier or a mixture of two emulsifiers non-ionic C14-C18 fatty acid ethoxylates, C12-C18 fatty alcohol ethoxylates or nonylphenol ethoxylates having an HLB of about 12, from 1.0 to 2.0% (m/m) of an anionic emulsifier of the sodium alkylarylsulfonate or sodium alkylsulfosuccinate type having an HLB of from 10 to 12, from 3.0 to 8.0% (m/m) of a 10% aqueous solution of sodium hydroxide or potassium hydroxide and from 61.0 to 73.5% (m/m) of demineralized water. Also described is a method of producing a wax microemulsion consisting in dispersing in water, in the presence of emulsifiers and pH regulators, melted recycled waxes obtained from the processing of waste, selected polyethylene and polypropylene plastics, or a mixture of recycled waxes with petroleum waxes or low-oil paraffin waxes, as well as with with hard waxes of mineral, vegetable or synthetic origin, and then homogenizing the thus obtained pre-emulsion.

Description

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 222583 (13) B1 (51) Int.Cl.(12) PATENT DESCRIPTION (19) PL (11) 222583 (13) B1 (51) Int.Cl.

(21) Numer zoszenia: 400629 C08L 91/06 (2006.01)(21) Num er depth of the p sions: 400629 C08L 91/06 (2006.01)

C09K 3/18 (2006.01) (22) Data zgłoszenia: 03.09.2012C09K 3/18 (2006.01) (22) Date of notification: 03/09/2012

Opis patentowy przedrukowano ze wględu na zauważone błędyThe patent description has been reprinted due to noticed errors

Mikroemulsja woskowa na bazie z wosków pochodzących z odzysku oraz sposób jej wytwarzaniaWax microemulsion based on recycled waxes and the method of its production

(73) Uprawniony z patentu: INSTYTUT NAFTY I GAZU - PAŃSTWOWY INSTYTUT BADAWCZY, Kraków, PL (73) The right holder of the patent: INSTITUTE OF PETROLEUM AND GAS - NATIONAL RESEARCH INSTITUTE, Kraków, PL (72) Twórca(y) wynalazku: (72) Inventor (s): (43) Zgłoszenie ogłoszono: (43) Application was announced: HALINA SYREK, Kraków, PL HALINA SYREK, Krakow, PL 17.03.2014 BUP 06/14 March 17, 2014 BUP 06/14 ARTUR ANTOSZ, Kraków, PL JACEK KAPELAK, Kraków, PL URSZULA GAWLAK-JÓZEFCZYK, Kraków, PL WOJCIECH WILK, Świniary, PL ARTUR ANTOSZ, Krakow, PL JACEK KAPELAK, Krakow, PL URSZULA GAWLAK-JÓZEFCZYK, Krakow, PL WOJCIECH WILK, Świniary, PL (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: (45) The grant of the patent was announced: ANNA BARTYZEL, Kraków, PL ANNA BARTYZEL, Krakow, PL 31.08.2016 WUP 08/16 August 31, 2016 WUP 08/16 JAN LUBOWICZ, Kraków, PL MAŁGORZATA LACHMAN, Wieliczka, PL ŁUKASZ JĘCZMIONEK, Kraków, PL (74) Pełnomocnik: rzecz. pat. Anna Doskoczyńska-Groyecka JAN LUBOWICZ, Krakow, PL MAŁGORZATA LACHMAN, Wieliczka, PL ŁUKASZ JĘCZMIONEK, Krakow, PL (74) Representative: item. stalemate. Anna Doskoczyńska-Groyecka

PL 222 583 B1PL 222 583 B1

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest mikroemulsja woskowa na bazie z wosków pochodzących z odzysku oraz sposób wytwarzania tej mikroemulsji woskowej, przeznaczonej do ochrony różnych materi ałów, w tym szczególnie materiałów włóknistych, takich jak płyty meblowe, okleina, przędza oraz inne włókna naturalne, przed wilgocią i innymi czynnikami atmosferycznymi.The subject of the invention is a wax microemulsion based on recycled waxes and a method for the production of this wax microemulsion, intended to protect various materials, especially fibrous materials such as furniture boards, veneers, yarns and other natural fibers against moisture and other factors. atmospheric.

Pod pojęciem wosków z odzysku rozumie się w niniejszym opisie woski pochodzące z przerobu odpadowych, wyselekcjonowanych sztucznych tworzyw polietylenowych i polipropylenowych.Recycled waxes in the present description mean waxes derived from the processing of waste, selected polyethylene and polypropylene plastics.

Zasadniczymi komponentami znanych mikroemulsji woskowych do impregnowania materiałów włóknistych są różnego rodzaju woski naftowe oraz substancje zawierające woski naftowe, takie jak gacze parafinowe o niskim zaolejeniu, a także woski twarde pochodzenia mineralnego (np. wosk Mo ntana), roślinnego (np. wosk Carnauba) lub woski syntetyczne, w tym szczególnie wosk polietylenowy utleniony lub nieutleniony.The basic components of known wax microemulsions for impregnating fibrous materials are various petroleum waxes and substances containing petroleum waxes, such as slack wax with low oil content, as well as hard waxes of mineral (e.g. Mo ntana wax), vegetable (e.g. Carnauba wax) or synthetic waxes, including in particular oxidized or non-oxidized polyethylene wax.

Do grupy wosków syntetycznych nadających się do wytwarzania emulsji woskowych można zaliczyć również produkty pozostałościowe o charakterze woskowym, pochodzące z recyklingu odp adowych tworzyw poliolefinowych, tj. odpadowego polietylenu lub polipropylenu, występującego w formie zużytych opakowań giętkich, zużytych folii oraz odpadów i ścinków z przemysłu.The group of synthetic waxes suitable for the production of wax emulsions also includes residual products of a wax nature, derived from the recycling of waste polyolefin materials, i.e. waste polyethylene or polypropylene, in the form of used flexible packaging, used films as well as industrial waste and scrap.

Istnieje wiele rozwiązań technicznych, dotyczących procesu depolimeryzacji tworzyw sztucznych, których głównym celem jest uzyskanie frakcji paliwowych, w tym szczególnie komponentów oleju napędowego.There are many technical solutions regarding the process of depolymerization of plastics, the main purpose of which is to obtain fuel fractions, especially diesel fuel components.

Szereg rozwiązań dotyczy procesu depolimeryzacji w kierunku wytworzenia frakcji lekkich paliwowych oraz frakcji ciężkich, które w dalszych operacjach można podzielić na frakcję olejową i frakcję woskową.A number of solutions concern the depolymerization process towards the production of light fuel fractions and heavy fractions, which in further operations can be divided into an oil fraction and a wax fraction.

Przykładowo, rozwiązanie według opisu patentowego PL-191650 dotyczy sposobu przetwarzania tworzyw sztucznych w procesie krakingu termicznego lub katalitycznego, a następnie katalitycznego uwodornienia uzyskanych produktów gazowych i ciekłych, w kierunku wytworzenia składników paliw silnikowych, tj. benzyn i paliw dieslowskich.For example, the solution according to the patent description PL-191650 concerns a method of processing plastics in the process of thermal or catalytic cracking and then catalytic hydrogenation of the obtained gaseous and liquid products towards the production of engine fuel components, i.e. gasoline and diesel fuels.

Przedmiotem zgłoszenia patentowego WO 02010049824 (analog PL-211917) jest układ do prowadzenia termolizy odpadowych tworzyw sztucznych oraz sposób prowadzenia termolizy w sposób ciągły, przy czym produktami tego procesu są: frakcja węglowodorowa lekka o temperaturze wrzenia do 180°C oraz frakcja węglowodorowa ciężka o temperaturze wrzenia powyżej 180°C.The subject of the patent application WO 02010049824 (analogue PL-211917) is a system for thermolysis of waste plastics and a method of continuous thermolysis, the products of this process are: a light hydrocarbon fraction with a boiling point of up to 180 ° C and a heavy hydrocarbon fraction with a temperature of boiling above 180 ° C.

Rozwiązanie według zgłoszenia WO 2010136850, dotyczące układu do termolizy odpadowych tworzyw sztucznych oraz sposobu prowadzenia termolizy odpadowych tworzyw sztucznych, jest podobne do wyżej wspomnianego rozwiązania, z tym, że produkty termolizy poddaje się hydrorafinacji, wtórnemu rozdziałowi i operacjom wykańczającym, uzyskując między innymi frakcję woskową C24+, którą korzystnie miesza się z ciężkimi olejami i poddaje procesowi katalitycznego odwoskowania.The solution according to the application WO 2010136850, concerning the system for thermolysis of waste plastics and the method of thermolysis of waste plastics, is similar to the above-mentioned solution, except that the thermolysis products are subjected to hydrotreatment, secondary separation and finishing operations, obtaining, inter alia, the C24 + wax fraction. which is preferably mixed with heavy oils and subjected to a catalytic dewaxing process.

W zgłoszeniu patentowym US 2012016169 ujawniono, że w wyniku procesu katalitycznej depolimeryzacji odpadowych tworzyw sztucznych otrzymywane są woski oraz bazy olejowe dla produkcji smarów.The patent application US 2012016169 discloses that waxes and base oils for the production of lubricants are obtained as a result of the catalytic depolymerization process of waste plastics.

Pośród rozwiązań dotyczących depolimeryzacji tworzyw sztucznych, a następnie hydrorafinacji uzyskanych produktów ich rozkładu oraz wtórnego podziału tych produktów na frakcję lekką (paliwową) i frakcję ciężką (olejową i woskową), nie spotkano rozwiązania, w którym uzyskaną frakcję woskową wykorzystuje się do wytwarzania emulsji woskowych.Among the solutions for the depolymerization of plastics, and then the hydrotreatment of the obtained products of their decomposition and the secondary division of these products into a light fraction (fuel) and a heavy fraction (oil and wax), no solution has been found in which the obtained wax fraction is used to produce wax emulsions.

Znane są powszechnie rozwiązania dotyczące wytwarzania emulsji woskowych na bazie wosków mineralnych: naftowych i ziemnych, wosków naturalnych oraz syntetycznych polarnych i niep olarnych, z zastosowaniem emulgatorów jonowych i niejonowych oraz ich mieszanin. Emulsje woskowe przeznaczane do impregnowania materiałów włóknistych zawierają najczęściej od 20 do 60% (m/m) wosku oraz 3-10% surfaktantów i charakteryzują się doskonałymi właściwościami hydrofobowymi, łatwą penetracją w włókna materiałów i ich efektywną ochroną.There are commonly known solutions for the production of wax emulsions based on mineral waxes: petroleum and earth waxes, natural and synthetic polar and non-polar waxes, with the use of ionic and non-ionic emulsifiers and their mixtures. Wax emulsions intended for impregnating fibrous materials usually contain from 20 to 60% (m / m) of wax and 3-10% of surfactants and are characterized by excellent hydrophobic properties, easy penetration into the fibers of the materials and their effective protection.

Rozwiązanie według opisu patentowego PL 186522 dotyczy emulsji woskowej do impregnowania, zawierającej 25-35% (m/m) wosków naftowych, 4-6% wosku syntetycznego utlenionego, emulgator kationowy, uzyskiwany poprzez reakcję stechiometrycznych ilości stearyny, oleiny i trietanoloaminy oraz emulgator uzupełniający: kationowy lub anionowy.The solution according to the patent description PL 186522 concerns a wax emulsion for impregnation, containing 25-35% (m / m) of petroleum waxes, 4-6% synthetic oxidized wax, a cationic emulsifier obtained by reaction of stoichiometric amounts of stearin, olein and triethanolamine and a supplementary emulsifier: cationic or anionic.

Zgodnie z rozwiązaniem US 2006258558, emulsja woskowa do obróbki włókien tkanin i tekst yliów zawiera 15-30% (m/m) mieszaniny wosków o temperaturze topnienia od 35°C do 60°C, 10-20% (m/m) emulgatorów z grupy alkilo lub alkenylooligoglikocydów lub eterów alkilosiarczanowychAccording to the solution US 2006258558, the wax emulsion for treating textile fibers and textiles contains 15-30% (m / m) of a mixture of waxes with a melting point of 35 ° C to 60 ° C, 10-20% (m / m) of emulsifiers from groups of alkyl or alkenyl oligoglycocides or alkyl sulfate ethers

PL 222 583 B1 oraz 1-10% (m/m) regulatorów krystalizacji typu partialnych estrów kwasów tłuszczowych C12-C22, takich jak glicerole, poliglicerole lub sorbitany.And 1-10% (m / m) of C12-C22 fatty acid ester-type crystallization regulators such as glycerols, polyglycerols or sorbitans.

Zgłoszenie patentowe US 2006009535 (A1) dotyczy emulsji o działaniu ochronnym dla płyt gipsowych i gipsowo-wiórowych. Jako emulgatory kationowe stosowane są: związki heterocykliczne zawierające azot i siarkę typu tiazoli, imidazoli, izotiazoli z rodnikiem alkilowym C1-C6 lub alkoksylowym, aminowym, alkiloaminowym, naftylowym, fenylowym lub alkoksyfenylowym.Patent application US 2006009535 (A1) relates to an emulsion with a protective effect on gypsum and gypsum-chipboards. The following are used as cationic emulsifiers: heterocyclic compounds containing nitrogen and sulfur of the thiazole, imidazoles, isothiazoles with C1-C6 alkyl or alkoxy, amino, alkylamino, naphthyl, phenyl or alkoxyphenyl radicals.

W rozwiązaniu US 2005132926, dotyczącym kompozycji przeciwzwilżającej do ochrony dre wna, przedmiotowa emulsja zawiera wosk oraz kompozycję surfaktantów: niejonowego (oksyetylenowany nonylofenol) i anionowego (sól sodowa alkiloarylosulfonianu).In US 2005132926 relating to an anti-wetting composition for drainage protection, the subject emulsion comprises a wax and a non-ionic (nonylphenol ethoxylate) and anionic (sodium alkylarylsulfonate) surfactant composition.

Rozwiązanie według zgłoszenia US 2003131763 (A1) stanowi emulsja woskowa do ochrony formulacji gipsowych, zawierająca kompozycję wosków z co najmniej jednym woskiem utlenionym, związek kompleksowy skrobi, polimeryzowany alkilofenol, mocną zasadę i niewielką ilość kosurfaktanta.The solution according to the application US 2003131763 (A1) is a wax emulsion for the protection of gypsum formulations, containing a wax composition with at least one oxidized wax, a starch complex compound, a polymerized alkylphenol, a strong base and a small amount of co-surfactant.

Według niniejszego wynalazku, proces polega na wytwarzaniu emulsji woskowej na bazie wosków z odzysku, pochodzących z przerobu odpadowych, wyselekcjonowanych tworzyw polietylenowych i polipropylenowych, tj. z procesu ich termokatalicznej depolimeryzacji, a następnie katalitycznej hydrorafinacji uzyskanego w procesie depolimeryzacji produktu ciekłego, tj. frakcji ciężkiej (frakcji pozostałościowej), zawierającej głównie węglowodory nasycone o wysokiej temperaturze krzepnięcia.According to the present invention, the process consists in producing a wax emulsion based on recovered waxes, derived from the processing of waste, selected polyethylene and polypropylene materials, i.e. from the process of their thermocatalytic depolymerization, and then catalytic hydrotreatment of the liquid product obtained in the depolymerization process, i.e. heavy fraction. (residual fraction) consisting mainly of high pour point saturated hydrocarbons.

Zgodnie z wynalazkiem, dla uzyskania wosku z odzysku, stanowiącego wosk bazowy przedmiotowej mikroemulsji woskowej, odpadowe poliolefinowe tworzywa sztuczne polietylenowych i polipropylenowych poddaje się procesowi selekcji w celu wyeliminowania zanieczyszczeń, a następnie rozdrabnia, topi i podaje do reaktora, w którym zachodzi proces depolimeryzacji. Technologia termokatalitycznej depolimeryzacji polega na konwersji łańcucha polimerowego tworzyw typu polietylen i polipropylen [-CH2-CH2-]n i [-CH2-CH(CH3)-]n do mieszaniny parafinowych węglowodorów nasyconych i nienasyconych o długości łańcucha od C1 do C60.In accordance with the invention, to obtain the recovered wax constituting the base wax of the subject wax microemulsion, the waste polyolefin polyethylene and polypropylene plastics are selected to eliminate impurities, and then ground, melted and fed to a depolymerization reactor. The technology of thermocatalytic depolymerization consists in converting the polymer chain of polyethylene and polypropylene [-CH2-CH2-] n and [-CH2-CH (CH3) -] n materials to a mixture of saturated and unsaturated paraffinic hydrocarbons with a chain length of C 1 to C 60 .

Proces prowadzi się w obecności katalizatora typu AI/AI2O3, w temperaturach od 250°C do 450°C i ciśnieniu 0,1+0,2 MPa.The process is carried out in the presence of an Al / Al2O3 type catalyst, at temperatures from 250 ° C to 450 ° C and at a pressure of 0.1 + 0.2 MPa.

Uzyskany w wyniku rozkładu (depolimeryzacji) produkt zawiera zazwyczaj w swoim składzie zanieczyszczenia będące związkami chloru i azotu, których obecność wynika z nie w pełni efektywnej selekcji tworzyw sztucznych i przedostawaniu się do procesu domieszek tworzyw zawierających heteroatomy np. polichlorku winylu.The product obtained as a result of decomposition (depolymerization) usually contains impurities, which are compounds of chlorine and nitrogen, the presence of which results from the not fully effective selection of plastics and the entry of admixtures of plastics containing heteroatoms, e.g. polyvinyl chloride, into the process.

Produkt depolimeryzacji poddaje się procesowi rozdestylowania na frakcję benzynową, frakcję paliwową oraz frakcję pozostałościową. Frakcja pozostałościowa, będąca półproduktem do uzyskania wosków, zawiera nasycone i nienasycone węglowodory parafinowe o długości łańcucha powyżej C18. Temperatura początku destylacji tej frakcji wynosi od 270 do 280°C.The depolymerization product is distilled into a gasoline fraction, a fuel fraction and a residual fraction. The residual fraction, an intermediate for obtaining waxes, contains saturated and unsaturated paraffinic hydrocarbons with a chain length of more than C 18 . The starting temperature for distillation of this fraction is between 270 and 280 ° C.

W celu wyeliminowania wiązań nienasyconych a także ewentualnych zanieczyszczeń, surową frakcję pozostałościową (frakcję ciężką) z procesu termokatalitycznej depolimeryzacji poddaje się katalitycznej hydrorafinacji. Podczas tego procesu, z surowej frakcji usuwane są zanieczyszczenia (związki chloru, siarki, azotu), a wiązania nienasycone występujące w łańcuchach parafinowych oraz śladowe ilości węglowodorów aromatycznych zostają uwodornione, co wpływa na poprawę barwy i zapachu tego produktu.In order to eliminate unsaturated bonds as well as possible impurities, the crude residual fraction (heavy fraction) from the thermocatalytic depolymerization process is subjected to catalytic hydrotreatment. During this process, impurities (chlorine, sulfur, nitrogen compounds) are removed from the raw fraction, and unsaturated bonds occurring in paraffin chains and trace amounts of aromatic hydrocarbons are hydrogenated, which improves the color and smell of this product.

Proces katalitycznej hydrorafinacji prowadzi się przy wykorzystaniu katalizatorów niklowo-molibdenowych (NiMo/AI2O3) lub kobaltowo-molibdenowych (CoMo/Al2O3). Warunki prowadzenia procesu są następujące: temperatura złoża katalizatora od 300 do 350°C, szybkość objętościowa przepływu surowca od 0,5 do 3,0 h- , ciśnienie od 3,0 do 9,0 MPa, stosunek wodór/surowiec od 100 do 1500. Uzyskany produkt poddaje się następnie procesowi stabilizacji, w celu usunięcia lekkich węglowodorów o charakterze gazowym (C1+C4) i węglowodorów benzynowych (C5+).The catalytic hydrotreating process is carried out with the use of nickel-molybdenum (NiMo / Al 2 O 3 ) or cobalt-molybdenum (CoMo / Al 2 O 3 ) catalysts. The operating conditions are as follows: catalyst bed temperature of 300 to 350 ° C, space velocity of the feedstock flow of 0.5 to 3.0 h -, a pressure of from 3.0 to 9.0 MPa, the ratio of hydrogen / feedstock of from 100 to 1500 The obtained product is then subjected to a stabilization process in order to remove light gaseous hydrocarbons (C 1 + C 4 ) and gasoline hydrocarbons (C 5 +).

Finalny produkt procesu hydrorafinacji jest frakcją węglowodorową o zakresie wrzenia od 270°C do 600°C, oznaczanym metodą GC wg ASTM D 6352, zawiera wyłącznie węglowodory nasycone, w tym powyżej 25% (m/m) węglowodorów n-parafinowych, oznaczanych metodą GC wg ASTM D 5442.The final product of the hydrotreating process is a hydrocarbon fraction with a boiling range from 270 ° C to 600 ° C, determined by the GC method according to ASTM D 6352, it contains only saturated hydrocarbons, including more than 25% (m / m) of n-paraffin hydrocarbons, determined by the GC method according to ASTM D 5442.

Frakcja ta wykazuje temperaturę krzepnięcia powyżej 40°C, oznaczaną zgodnie z ASTM D 938, oraz 2 lepkość kinematyczną w temperaturze 100°C w zakresie od 3,30 do 3,50 mm /s, oznaczaną zgodnie z PN-EN ISO 3104.Fraction has a solidification point above 40 ° C, determined according to ASTM D 938, 2 and a kinematic viscosity at 100 ° C in the range of 3.30 to 3.50 mm / s, determined according to DIN EN ISO 3104.

Stwierdzono, że na bazie wyżej opisanej frakcji węglowodorowej, to jest wosków pochodzących z odzysku, z zastosowaniem mieszaniny jednego lub dwóch emulgatorów niejonowych, wykazujących HLB około 12 oraz jednego emulgatora anionowego o HLB w zakresie od 10-12, a także dodatków pozwalających na uzyskanie pH mikroemulsji na poziomie od 8,0 do 9,0 to jest wodnego roztworuIt was found that on the basis of the above-described hydrocarbon fraction, i.e. recovered waxes, using a mixture of one or two non-ionic emulsifiers having an HLB of about 12 and one anionic emulsifier with an HLB in the range of 10-12, as well as additives allowing to obtain the pH of the microemulsion at the level of 8.0 to 9.0 i. e. an aqueous solution

PL 222 583 B1 wodorotlenku sodu lub wodorotlenku potasu, w procesie wstępnego zmieszania składników a następnie homogenizacji wysokociśnieniowej lub ultradźwiękowej, względnie homogenizacji mechanicznej mieszadłem z końcówką homogenizującą typu rotor - stator oraz szokowym schłodzeniu wytworzonego produktu, możliwe jest uzyskanie stabilnej mikroemulsji woskowej, charakteryzującej się dobrymi właściwościami fizykochemicznymi, to jest stosunkowo niewielką lepkością dynamiczną oraz wymiarami cząstki stałej poniżej 0,5 mikrometra, a także korzystnymi właściwościami użytkowymi - dobrą odpornością na działanie wody i wysokim wskaźnikiem impregnowalności.In the process of initial mixing of ingredients and then high-pressure or ultrasonic homogenization, or mechanical homogenization with a stirrer with a rotor-stator homogenizing tip and shock cooling of the produced product, it is possible to obtain a stable wax microemulsion with good properties physicochemical, i.e. a relatively low dynamic viscosity and a solid particle size below 0.5 micrometers, as well as favorable performance properties - good water resistance and high impregnability index.

Mikroemulsja woskowa zawierająca woski naftowe lub mieszanki wosków naftowych z woskami ziemnymi, i/lub roślinnymi, i/lub woskami syntetycznymi, emulgatory, regulatory pH i wodę, będąca przedmiotem wynalazku, charakteryzuje się tym, że zawiera od 25 do 45% (m/m) wosków pochodzących z odzysku, wytworzonych w cyklu dwóch procesów, to jest termokatalicznej depolimeryzacji prowadzonej w obecności katalizatora typu AI/AI2O3, w temperaturach od 250°C do 450°C i ciśnieniu 0,1:0,2 MPa oraz katalitycznej hydrorafinacji frakcji pozostałościowej, uzyskanej z depolimeryzacji, prowadzonej przy wykorzystaniu katalizatorów niklowo-molibdenowych (NiMo/Al2O3) lub kobaltowo-molibdenowych (CoMo/AI2O3) w warunkach temperatury złoża katalizatora od 300 do 350°C, szybkości objętościowej przepływu surowca od 0,5 do 3,0 h- , ciśnieniu od 3,0 do 9,0 MPa i stosunku wodór/surowiec od 100 do 1500, wraz z procesem końcowej stabilizacji, względnie zawiera mieszaniny tych wosków z woskami naftowymi lub gaczami parafinowymi niskozaolejonymi, a także woskami twardymi pochodzenia mineralnego, roślinnego lub woskami syntetycznymi.A wax microemulsion containing petroleum waxes or mixtures of petroleum waxes with earth and / or vegetable waxes and / or synthetic waxes, emulsifiers, pH regulators and water, which is the subject of the invention, is characterized by the fact that it contains from 25 to 45% (m / m ) recovered waxes produced in a cycle of two processes, i.e. thermocatalic depolymerization carried out in the presence of an Al / Al2O3 type catalyst, at temperatures from 250 ° C to 450 ° C and a pressure of 0.1: 0.2 MPa and catalytic hydrotreatment of the residual fraction , obtained from depolymerization, carried out with the use of nickel-molybdenum (NiMo / Al2O3) or cobalt-molybdenum (CoMo / Al 2 O 3 ) catalysts under the conditions of the catalyst bed temperature from 300 to 350 ° C, the raw material volume velocity from 0.5 to 3.0 h - , a pressure from 3.0 to 9.0 MPa and a hydrogen / raw material ratio from 100 to 1500, including the final stabilization process, or contains mixtures of these waxes with petroleum waxes or slack waxes paraffinic, low-oil, as well as hard waxes of mineral, vegetable or synthetic waxes.

Ponadto, mikroemulsja ta zawiera od 2,5 do 4% (m/m) emulgatora niejonowego lub mieszaniny dwóch emulgatorów niejonowych typu oksyetylenowanych kwasów tłuszczowych C14-C18, oksyetylenowanych alkoholi tłuszczowych C12-C18 lub oksyetylenowanych nonylofenoli, wykazująch HLB od 11,5 do 12,5, od 1,0 do 2,0% (m/m) emulgatora anionowego typu alkiloarylosulfonianu sodu lub alkilosulfobursztynianu sodu, wykazującego HLB od 10 do 12, od 3,0 do 8,0% (m/m) wodnego, 10%-owego roztworu wodorotlenku sodu lub wodorotlenku potasu oraz od 61,0 do 73,5% (m/m) wody zdemineralizowanej.In addition, this microemulsion contains 2.5 to 4% (m / m) of a non-ionic emulsifier or a mixture of two non-ionic emulsifiers of the C14-C18 fatty acid ethoxylate, C12-C18 fatty alcohol ethoxylate or nonylphenol ethoxylate, showing an HLB of 11.5 to 12 5, from 1.0 to 2.0% (m / m) of an anionic emulsifier of the sodium alkylarylsulfonate or sodium alkylsulfosuccinate type, having an HLB of 10 to 12, from 3.0 to 8.0% (m / m) of water, 10 % sodium hydroxide or potassium hydroxide solution and from 61.0 to 73.5% (m / m) of demineralized water.

Sposób wytwarzania mikroemulsji woskowej polegający na zmieszaniu stopionego wosku naftowego lub mieszaniny wosków naftowych z woskami ziemnymi, i/lub roślinnymi, i/lub woskami syntetycznymi oraz zdyspergowaniu ich w wodzie w obecności emulgatorów i regulatorów pH, będący przedmiotem wynalazku charakteryzuje się tym, że polega na stopieniu wosków pochodzących z odzysku lub ich mieszaniny z woskami naftowymi, a także woskami twardymi pochodzenia mineralnego, roślinnego lub woskami syntetycznymi, w ilości od 20 do 45% (m/m) licząc na gotowy produkt, z dodatkiem 2,5-4,0% (m/m) jednego lub dwóch emulgatorów niejonowych typu oksyetylenowanych kwasów tłuszczowych C14-C18, oksyetylenowanych alkoholi tłuszczowych C12-C18 lub oksyetylenowanych nonylofenoli, wykazujących HLB około 12, przeponowym ogrzaniu tej mieszaniny do temperatury około 85-95°C stosując ciągłe mieszanie, dodaniu do niej porcjami wody zdemineralizowanej o temperaturze od 85 do 95°C, w ilości od 61,0 do 73,5% (m/m), zawierającej od 1,0 do 2,0% (m/m) emulgatora anionowego typu alkiloarylosulfonianu sodu lub alkilosulfobursztynianu sodu, wykazującego HLB od 10 do 12, a następnie stopniowym wprowadzeniu do wytwarzanej emulsji wstępnej od 1,0 do 8,0% (m/m) wodnego, 10%-owego roztworu wodorotlenku sodu lub wodorotlenku potasu dla uzyskania pH w zakresie od 8,0 do 9,0 oraz dalszym mieszaniu tej emulsji przez okres 40 minut, stosując prędkości mieszania od 150 do 300 obr/min.The method of producing a wax microemulsion consisting in mixing a molten petroleum wax or a mixture of petroleum waxes with earth and / or vegetable waxes and / or synthetic waxes and dispersing them in water in the presence of emulsifiers and pH regulators, the subject of the invention is characterized by the fact that it consists in melting of recovered waxes or their mixture with petroleum waxes, as well as hard waxes of mineral or vegetable origin or synthetic waxes, in the amount of 20 to 45% (m / m) of the finished product, with the addition of 2.5-4.0 % (m / m) of one or two non-ionic emulsifiers of the C14-C18 fatty acid ethoxylate, C12-C18 fatty alcohol ethoxylate or nonylphenol ethoxylated, showing an HLB of about 12, heating this mixture diaphragmically to a temperature of about 85-95 ° C using continuous stirring, adding thereto in portions of demineralized water at a temperature of 85 to 95 ° C, in an amount of 61.0 to 73.5% (m / m), containing from 1.0 to 2.0% (m / m) of an anionic emulsifier of the sodium alkylarylsulfonate or sodium alkylsulfosuccinate type, showing an HLB of 10 to 12, followed by gradual incorporation into the prepared pre-emulsion of 1.0 to 8.0% (m / m) of 10% aqueous sodium hydroxide or potassium hydroxide to adjust the pH to 8.0 to 9.0 and further mixing this emulsion for a period of 40 minutes using mixing speeds of 150 to 300 rpm.

Tak uzyskaną emulsję wstępną poddaje się procesowi dwustopniowej homogenizacji ciśnieniowej, z zastosowaniem ciśnień 150 do 200 barów w pierwszym stopniu oraz 50 barów w drugim sto pniu homogenizacji.The pre-emulsion thus obtained is subjected to a two-stage pressure homogenization process using pressures of 150 to 200 bar in the first stage and 50 bar in the second stage of homogenization.

W miejsce homogenizacji wysokociśnieniowej można w sposobie zastosować homogenizację soniczną, przy użyciu ultradźwięków o częstotliwości 24 kHz.Instead of high-pressure homogenization, the method can employ sonic homogenization using ultrasound at a frequency of 24 kHz.

Wytworzoną emulsję wstępną można również poddać procesowi homogenizacji mechanicznej przy użyciu końcówki homogenizującej typu rotor - stator i szybkości mieszania w zakresie od 1000 do 3000 obr/min.The prepared pre-emulsion can also be subjected to a mechanical homogenization process using a rotor-stator homogenizing tip and a mixing speed ranging from 1000 to 3000 rpm.

Po każdym z zastosowanych procesów homogenizacji, wytworzoną mikroemulsję woskową poddaje się szokowemu schłodzeniu w warunkach ciśnienia atmosferycznego, korzystnie w efektywnie działającej chłodnicy wodnej.After each of the homogenization processes used, the produced wax microemulsion is subjected to shock cooling under atmospheric pressure conditions, preferably in an efficient water cooler.

Uzyskana mikroemulsja woskowa charakteryzuje się jednorodnością i stabilnością przez bardzo długi okres magazynowania. W zależności od ilości użytych emulgatorów, parametrów homogenizacji i uzyskanego odczynu pH, średni wymiar zdyspergowanych cząstek wosku w wytwarzanychThe obtained wax microemulsion is homogeneous and stable for a very long period of storage. Depending on the amount of emulsifiers used, homogenization parameters and the obtained pH, the average size of the dispersed wax particles in the produced

PL 222 583 B1 mikroemulsjach kształtuje się na poziomie od 0,2 do 0,5 mikrometra. Wytworzone mikroemulsje charakteryzują się niskimi lepkościami dynamicznymi, co wpływa korzystnie na ich płynność oraz zdolność penetracji w strukturę impregnowanych materiałów.The size of the microemulsions is between 0.2 and 0.5 micrometers. The produced microemulsions are characterized by low dynamic viscosities, which has a positive effect on their fluidity and the ability to penetrate the structure of the impregnated materials.

Wytwarzanie mikroemulsji woskowych na bazie wosków pochodzących z odzysku pozwala zarówno na uzyskanie produktów o dobrych właściwościach użytkowych, nadających się do zastosowania w różnych dziedzinach przemysłu, jak również umożliwia zagospodarowanie produktów recyklingu zużytych opakowań i folii z tworzyw poliolefinowych. Tym samym wytwarzanie mikroemulsji wosk owych na bazie wosków pochodzących z odzysku jest działaniem proekologicznym.The production of wax microemulsions based on recycled waxes allows for obtaining products with good performance properties, suitable for use in various industries, as well as for the management of recycling products for used packaging and polyolefin films. Thus, the production of wax microemulsions based on recycled waxes is a pro-ecological activity.

P r z y k ł a d IP r z k ł a d I

Do mieszalnika o pojemności 2 I, wyposażonego w mieszadło turbinowe o regulowanej prędk ości obrotowej oraz płaszcz grzewczy, wprowadzono 300 g wosków z odzysku i rozpoczęto ogrzewanie. Po stopieniu, dodano do niej, nieustannie mieszając, 15 g oksyetylowanego (EO=4) nasyconego alkoholu tłuszczowego o długości łańcucha węglowodorowego C12-C14 oraz 15 g mieszaniny oksyetylenowanych (EO=22) alkoholi tłuszczowych: nasyconego i nienasyconego, o długości łańcucha węglowodorowego C16-C18. Do tej mieszaniny, podgrzanej do temperatury 90°C i mieszanej intensywnie mieszadłem turbinowym, dodano małymi porcjami 625 g wody zdemineralizowanej, zawierającej 10 g dodecylobenzenosulfonianu sodu oraz 35 g 10%-owego, wodnego roztworu NaOH. Całość mieszano przez okres 15 minut w temperaturze 90°C a następnie przepuszczono przez wysokociśnieniowy homogenizator pracujący w systemie dwustopniowym, o wydajności 20 litrów/godzinę, przy ciśnieniu w I stopniu: 150 barów, a w drugim stopniu: 50 barów. Wychodzącą z homogenizatora mikroemulsję intensywnie oziębiono w spiralnej chłodnicy wodnej. Uzyskaną mikroemulsję E-1 o temperaturze około 40°C, umieszczono w rozdzielaczu o kształcie walca o pojemności 1 I. Po upływie 24 godzin przeprowadzono badania właściwości fizykochemicznych i użytkowych tej mikroemulsji, których wyniki przedstawiono w tablicy 1.300 g of recovered waxes were introduced into a mixer with a capacity of 2 liters, equipped with a turbine agitator with adjustable rotational speed and a heating jacket, and heating was started. After melting, 15 g of ethoxylated (EO = 4) saturated fatty alcohol with a hydrocarbon chain length of C12-C14 and 15 g of a mixture of ethoxylated (EO = 22) fatty alcohols: saturated and unsaturated, with a hydrocarbon chain length of C16 were added to it with constant stirring. -C18. To this mixture, heated to 90 ° C and stirred intensively with a turbine stirrer, 625 g of deionized water, containing 10 g of sodium dodecylbenzenesulfonate and 35 g of a 10% aqueous NaOH solution were added in small portions. It was mixed for 15 minutes at 90 ° C and then passed through a high-pressure homogenizer operating in a two-stage system, with a capacity of 20 liters / hour, at the pressure in the first stage: 150 bar, and in the second stage: 50 bar. The exiting microemulsion exiting the homogenizer was intensively chilled in a spiral water cooler. The obtained E-1 microemulsion, with a temperature of about 40 ° C, was placed in a cylindrical separator with a capacity of 1 L. After 24 hours, tests of the physicochemical and functional properties of this microemulsion were carried out, the results of which are presented in Table 1.

P r z y k ł a d IIP r z x l a d II

Do mieszalnika o pojemności 2 I, wyposażonego w mieszadło turbinowe o regulowanej prędk ości obrotowej oraz płaszcz grzewczy, wprowadzono 400 g mieszaniny zawierającej 300 g frakcji wosków z odzysku oraz 100 gaczu parafinowego o temperaturze krzepnięcia 53,5°C i zawartości oleju 3,89% (m/m) oraz rozpoczęto ogrzewanie. Do stopionej mieszanki wosków dodano, nieustannie mieszając, 15 g oksyetylowanego (EO=3) kwasu tłuszczowego C14-C16 oraz 15 g oksyetylenowanego (EO=22) nonylofenolu. Do tej mieszaniny, podgrzanej do temperatury 85°C i mieszanej intensywnie mieszadłem turbinowym, dodano małymi porcjami 525 g wody zdemineralizowanej, zawierającej 15 g dodecylosulfobursztynianu sodu oraz 30 g 10%-owego roztworu wodnego NaOH. Całość mieszano przez okres 20 minut w temperaturze około 85°C a następnie poddano działaniu fal ultradźwiękowych o częstotliwości 24,4 kHz, w homogenizatorze statycznym o mocy 400 W, przez okres 30 minut, stosując stałą pulsację i pełną moc urządzenia. Gotową mikroemulsję przepuszczano przez chłodnicę wodną. Uzyskaną mikroemulsję E-2, schłodzoną do temperatury około 40°C, umieszczono w rozdzielaczu o kształcie walca o pojemności 1 I. Po upływie 24 godzin przeprowadzono badania właściwości fizykochemicznych i użytkowych tej mikroemulsji, których wyniki przedstawiono w tablicy 1.400 g of a mixture containing 300 g of recovered waxes and 100 slack wax with a solidification point of 53.5 ° C and an oil content of 3.89% were introduced into a mixer with a capacity of 2 liters, equipped with a turbine stirrer with adjustable rotational speed and a heating jacket. (m / m) and heating started. 15 g of C14-C16 fatty acid ethoxylated (EO = 3) and nonylphenol ethoxylated (EO = 22) 15 g were added to the molten wax blend with constant stirring. To this mixture, heated to 85 ° C and stirred intensively with a turbine stirrer, 525 g of demineralized water containing 15 g of sodium dodecylsulfosuccinate and 30 g of a 10% aqueous solution of NaOH were added in small portions. The mixture was stirred for 20 minutes at a temperature of about 85 ° C and then subjected to ultrasonic waves at a frequency of 24.4 kHz in a 400 W static homogenizer for 30 minutes using constant pulsation and full power of the device. The finished microemulsion was passed through a water condenser. The obtained E-2 microemulsion, cooled to a temperature of about 40 ° C, was placed in a cylinder-shaped separator with a capacity of 1 L. After 24 hours, tests of the physicochemical and functional properties of this microemulsion were carried out, the results of which are presented in Table 1.

P r z y k ł a d IIIP r x l a d III

Do pojemnika mieszalnika Dispermat z końcówką homogenizującą typu rotor - stator o regulowanej prędkości obrotów od 50 do 20000 1/min, wyposażonego w płaszcz grzewczy z cyrkulującym poprzez termostat czynnikiem grzewczym - olejem silikonowym, wprowadzono 200 g mieszanki wosków zawierającej 150 g frakcji wosku z odzysku oraz 50 g wosku polietylenowego częściowo utlenionego o temperaturze krzepnięcia 98°C i rozpoczęto ogrzewanie oraz mieszanie z szybkością 300 obr./min. Do mieszanki stopionych wosków, w temperaturze około 95°C wprowadzono, nieustannie mieszając, 15 g oksyetylowanego (EO=3) nonylofenolu oraz 15 g oksyetylenowanego (EO=22) nonylofenolu. W drugim, usytuowanym na stelażu mieszalniku, wyposażonym w mieszadło turbinowe i płaszcz grzewczy, przygotowano mieszankę 700 g wody zdemineralizowanej, zawierającej 15 g dodecylobenzenosulfonianu sodu oraz 55 g 10%-owego wodnego roztworu NaOH. Mieszaninę tę, podgrzaną do temperatury 95°C, wprowadzono małymi porcjami do mieszanki wosków z emulgatorami. Uzyskaną wstępną emulsję homogenizowano przez okres 30 minut w temperaturze około 90°C, stosując wysokie szybkości mieszania, w granicach 1500 obr/min. Gotową mikroemulsję przepuszczono przez intensywnie działającą chłodnicę wodną. Uzyskaną mikroemulsję E-3, wykazującą temperaturę około 40°C, umieszczono w rozdzielaczu o kształcie walca i pojemności 1 I. Po upływie 24 godzinInto the Dispermat mixer container with a rotor-stator type homogenizing tip with adjustable speed of rotation from 50 to 20,000 1 / min, equipped with a heating jacket with a heating medium circulating through a thermostat - silicone oil, 200 g of a wax mixture containing 150 g of recycled wax fraction and 50 g of partially oxidized polyethylene wax having a pour point of 98 ° C and heating and mixing at 300 rpm was started. 15 g of ethoxylated (EO = 3) nonylphenol and 15 g of ethoxylated (EO = 22) nonylphenol were introduced into the melt wax mixture at a temperature of about 95 ° C with constant stirring. In a second rack-mounted mixer, equipped with a turbine stirrer and a heating jacket, a mixture of 700 g of demineralized water containing 15 g of sodium dodecylbenzene sulphonate and 55 g of a 10% aqueous NaOH solution was prepared. This mixture, heated to 95 ° C, was introduced in small portions into the mixture of waxes with emulsifiers. The resulting pre-emulsion was homogenized for a period of 30 minutes at a temperature of about 90 ° C using high stirring speeds, in the range of 1500 rpm. The finished microemulsion was passed through an intensively operated water condenser. The obtained E-3 microemulsion, showing a temperature of about 40 ° C, was placed in a cylindrical separator with a capacity of 1 L. After 24 hours,

PL 222 583 B1 przeprowadzono badania właściwości fizykochemicznych i użytkowych tej mikroemulsji, których wyniki przedstawiono w tablicy 1.The physicochemical and functional properties of this microemulsion were tested, the results of which are presented in Table 1.

T a b l i c a 1T a b l i c a 1

Emulsja Emulsion Zawartość wosku, [% (m/m)] Content wax, [% (m / m)] pH pH Lepkość dynamiczna [mPs] S-61,100 obr/min. Viscosity dynamic [mPs] S-61,100 rpm. Średnica dynamiczna cząstki wosku (Z-average) [pm] Dynamic diameter of the wax particle (Z-average) [pm] Wodoodporność [min.] Waterproof [min.] Zdolność do impregnacji Capacity down impregnation E-1 E-1 30 thirty 8,5 8.5 13,9 (w 20°C) 8,3 (w 40°C) 13.9 (at 20 ° C) 8.3 (at 40 ° C) 0,301 0.301 30 (warstewka emulsji odrywa się w postaci kilku kawałków) thirty (the emulsion film breaks off in the form of several pieces) 1,32 1.32 E-2 E-2 40 40 8,8 8.8 52,3 (w 20°C) 43,6 (w 40°C) 52.3 (at 20 ° C) 43.6 (at 40 ° C) 0,210 0.210 30 (warstewka emulsji odrywa się w postaci kilku kawałków) thirty (the emulsion film breaks off in the form of several pieces) 1,34 1.34 E-3 E-3 20 twenty 9,1 9.1 210,0 (w 20°C) 147,0 (w 40°C) 210.0 (at 20 ° C) 147.0 (at 40 ° C) 0,379 0.379 40 (warstewka emulsji odrywa się w postaci jednego kawałka) 40 (the emulsion film breaks off as one piece) 2,01 2.01

Pomiar pH mikroemulsji wykonywano wg normy PN-89/C-04963 „Oznaczanie pH wodnych roztworów produktów chemicznych”.The pH of the microemulsion was measured according to the PN-89 / C-04963 standard "Determination of the pH of aqueous solutions of chemical products".

Lepkość dynamiczną mikroemulsji oznaczano za pomocą wiskozymetru Brookfielda (S-61, 100 obr/min), w temperaturze 20°C.The dynamic viscosity of the microemulsion was determined with a Brookfield viscometer (S-61, 100 rpm) at 20 ° C.

Pomiary średnicy hydrodynamicznej cząsteczek wosku w mikroemulsji (Z-avarage) wykonywano metodą spektroskopii korelacyjnej fotonów, zwanej również metodą dynamicznego rozpraszania światła laserowego (DLS), z zastosowaniem aparatu Zetasizer Nano S, zgodnie z procedurą opartą o znormalizowaną metodę badawczą PN-ISO 13321 „Analiza granulometryczna. Spektroskopia korelacyjna fotonów”.Measurements of the hydrodynamic diameter of the wax particles in the microemulsion (Z-avarage) were made by photon correlation spectroscopy, also called dynamic laser light scattering (DLS), using the Zetasizer Nano S apparatus, according to the procedure based on the standardized research method PN-ISO 13321 "Analysis granulometric. Photon Correlation Spectroscopy ".

Wodoodporność mikroemulsji woskowej badano metodą polegającą na całkowitym zanurzeniu w wodzie warstewki emulsji o grubości 2 mm, wytworzonej na płytce szklanej, oraz określeniu czasu, po którym warstewka ta ulegała oderwaniu w kawałkach lub w postaci płata (całości) od powierzchni szkła (moment utraty adhezyjności). Oznaczenie to wzorowane jest na metodzie ASTM D 870-05 “Practice for Testing Water Resistance of Coatings Using Water Immersion.The water resistance of the wax microemulsion was tested by the method of completely immersing the 2 mm thick emulsion layer on a glass plate in water, and determining the time after which this layer was detached in pieces or in the form of a sheet (whole) from the glass surface (the moment of loss of adhesiveness) . This determination is based on the ASTM D 870-05 method “Practice for Testing Water Resistance of Coatings Using Water Immersion.

Oznaczenie zdolności do impregnacji mikroemulsji woskowych polegało na porównaniu efe ktywności wchłaniania wody przez klocki z drzewa sosnowego, w tym klocek surowy oraz klocek wcz eśniej zaimpregnowany badaną mikroemulsją. Badania oparto na metodzie opisanej w normie ASTM D 4446 „Method for determining the Anti-Swelling Effectivenes of Water-Repellent Formulations and Differential Swellingon Untreated Wood when Exposed to Liquid Water Environments”.The determination of the impregnation capacity of wax microemulsions consisted in comparing the water absorption efficiency of pine wood blocks, including a raw block and a block previously impregnated with the investigated microemulsion. The research was based on the method described in ASTM D 4446 "Method for determining the Anti-Swelling Effectivenes of Water-Repellent Formulations and Differential Swellingon Untreated Wood when Exposed to Liquid Water Environments".

Jako zdolność do impregnacji przyjmowano stosunek przyrostu masy klocka niezaimpregnowanego do przyrostu masy klocka zaimpregnowanego, wyrażonych w procentach.The ratio of the weight gain of the non-impregnated block to the weight gain of the impregnated block, expressed as a percentage, was assumed as the impregnation capacity.

Claims (9)

Zastrzeżenia patentowePatent claims 1. Mikroemulsja woskowa, zawierająca woski naftowe lub mieszanki wosków naftowych z woskami ziemnymi i/lub roślinnymi i/lub woskami syntetycznymi, emulgatory, regulatory pH i wodę, znamienna tym, że zawiera od 25 do 45% (m/m) wosków pochodzących z odzysku, otrzymanych z przerobu odpadowych, wyselekcjonowanych tworzyw polietylenowych i polipropylenowych w procesie ich termokatalicznej depolimeryzacji, a następnie katalitycznej hydrorafinacji uzyskanego w procesie depolimeryzacji produktu ciekłego w postaci frakcji pozostałościowej, zawierającej głównie węglowodory nasycone o wysokiej temperaturze1.Wax microemulsion, containing petroleum waxes or mixtures of petroleum waxes with earth and / or vegetable waxes and / or synthetic waxes, emulsifiers, pH regulators and water, characterized in that it contains from 25 to 45% (m / m) of waxes derived from recovery of selected polyethylene and polypropylene plastics obtained from the processing of waste, in the process of their thermocatalytic depolymerization, and then catalytic hydrotreatment of the liquid product obtained in the depolymerization process in the form of a residual fraction, containing mainly high-temperature saturated hydrocarbons PL 222 583 B1 krzepnięcia, względnie mieszanin tych wosków z woskami naftowymi lub gaczami parafinowymi niskozaolejonymi, a także woskami twardymi pochodzenia mineralnego, roślinnego lub woskami syntetycznymi, od 2,5 do 4% (m/m) emulgatora niejonowego lub mieszaniny dwóch emulgatorów niejonowych typu oksyetylenowanych kwasów tłuszczowych C14-C18, oksyetylenowanych alkoholi tłuszczowych C12-C18 lub oksyetylenowanych nonylofenoli, wykazująch HLB około 12, od 1,0 do 2,0% (m/m) emulgatora anionowego typu alkiloarylosulfonianu sodu lub alkilosulfobursztynianu sodu, wykazującego HLB od 10 do 12, od 3,0 do 8,0% (m/m) wodnego 10-cio procentowego roztworu wodorotlenku sodu lub wodorotlenku potasu oraz od 61,0 do 73,5% (m/m) wody zdemineralizowanej.Or mixtures of these waxes with petroleum waxes or low-oil paraffin waxes, as well as hard waxes of mineral, vegetable or synthetic wax origin, from 2.5 to 4% (m / m) of a non-ionic emulsifier or a mixture of two non-ionic emulsifiers of the type C14-C18 fatty acid ethoxylates, C12-C18 fatty alcohol ethoxylates or nonylphenol ethoxylates having an HLB of about 12, 1.0 to 2.0% (m / m) of an anionic sodium alkylarylsulfonate or sodium alkyl sulfosuccinate type emulsifier having an HLB of 10 to 12, from 3.0 to 8.0% (m / m) of an aqueous 10% solution of sodium hydroxide or potassium hydroxide and from 61.0 to 73.5% (m / m) of demineralized water. 2. Mikroemulsja woskowa według zastrz. 1, znamienna tym, że proces termokatalicznej depolimeryzacji odpadowych tworzyw poliolefinowych prowadzi się w obecności katalizatora typu AI/AI2O3, w temperaturach od 250°C do 450°C i ciśnieniu 0,1-0,2 MPa.2. A wax microemulsion according to claim 1 The method of claim 1, characterized in that the process of thermocatalytic depolymerization of waste polyolefins is carried out in the presence of a catalyst of the Al / Al2O3 type, at temperatures from 250 ° C to 450 ° C and pressure of 0.1-0.2 MPa. 3. Mikroemulsja woskowa według zastrz. 1, znamienna tym, że proces katalitycznej hydrorafinacji frakcji pozostałościowej, uzyskanej z procesu depolimeryzacji prowadzi się przy wyk orzystaniu katalizatorów niklowo-molibdenowych (NiMo/AbO3) lub kobaltowo-molibdenowych (CoMo/Al2O3), przy temperaturze złoża katalizatora od 300 do 350°C, szybkości objętościowej przepływu surowca od 0,5 do 3,0 h- , ciśnieniu od 3,0 do 9,0 MPa i stosunku wodór/surowiec od 100 do 1500.3. A wax microemulsion according to claim 1, The method of claim 1, characterized in that the catalytic hydrotreatment of the residual fraction obtained from the depolymerization process is carried out with the use of nickel-molybdenum (NiMo / AbO3) or cobalt-molybdenum (CoMo / Al2O3) catalysts, at a catalyst bed temperature of 300 to 350 ° C , raw material flow rate from 0.5 to 3.0 h - , pressure from 3.0 to 9.0 MPa and hydrogen / raw material ratio from 100 to 1500. 4. Mikroemulsja woskowa według zastrz. 1, znamienna tym, że produkt katalitycznej hydrorafinacji frakcji pozostałościowej poddaje się procesowi stabilizacji.4. A wax microemulsion according to claim 1, The process of claim 1, wherein the product of the catalytic hydrotreating of the residual fraction is subjected to a stabilization process. 5. Sposób wytwarzania mikroemulsji woskowej, polegający na zmieszaniu stopionego wosku naftowego lub mieszaniny wosków naftowych z woskami ziemnymi i/lub roślinnymi i/lub woskami syntetycznymi oraz zdyspergowaniu ich w wodzie w obecności emulgatorów i regulatorów pH, znamienny tym, że do stopionych wosków pochodzących z odzysku, otrzymanych z przerobu odpadowych, wyselekcjonowanych tworzyw polietylenowych i polipropylenowych w procesie ich termokatalicznej depolimeryzacji, a następnie katalitycznej hydrorafinacji uzyskanego w procesie depolimeryzacji produktu ciekłego w postaci frakcji pozostałościowej zawierającej głównie węglowodory nasycone o wysokiej temperaturze krzepnięcia, względnie do mieszaniny wosków z odzysku z woskami naftowymi lub gaczami parafinowymi niskozaolejonymi, a także z woskami twardymi pochodzenia mineralnego, roślinnego lub woskami syntetycznymi, w ilości od 20 do 45% (m/m) licząc na gotowy produkt, dodaje się od 2,5 do 4,0% (m/m) jeden lub dwa emulgatory niejonowe typu oksyetylenowanych kwasów tłuszczowych C14-C18, oksyetylenowanych alkoholi tłuszczowych C12-C18 lub oksyetylenowanych nonylofenoli, wykazujących HLB około 12, przeponowo grzeje tę mieszaninę w zbiorniku do temperatury około 85-95°C, stosując ciągłe mieszanie mieszadłem turbinowym lub śmigłowym, a następnie dodaje się do niej porcjami wodę zdemineralizowaną o temperaturze od 85 do 95°C, w ilości od 61,0 do 73,5% (m/m), zawierającą od 1,0 do 2,0% (m/m) emulgatora anionowego typu alkiloarylosulfonianu sodu lub alkilosulfobursztynianu sodu, wykazującego HLB od 10 do 12; do wytworzonej mieszaniny dozuje się od 3,0 do 8,0% (m/m) wodnego 10-cio procentowego roztworu wodorotlenku sodu lub wodorotlenku potasu, dla uzyskania pH w zakresie od 8,0 do 9,0 oraz w dalszym ciągu miesza się ją przez okres 40 minut, stosując prędkości mieszania od 150 do 300 obr/min., po czym uzyskaną emulsję wstępną poddaje się procesowi homogenizacji.5. A method of producing a wax microemulsion, which consists in mixing a molten petroleum wax or a mixture of petroleum waxes with earth and / or vegetable waxes and / or synthetic waxes and dispersing them in water in the presence of emulsifiers and pH regulators, characterized in that the molten waxes derived from recovery of selected polyethylene and polypropylene plastics obtained from the processing of waste materials in the process of their thermocatalytic depolymerization, and then catalytic hydrotreatment of the liquid product obtained in the depolymerization process in the form of a residual fraction containing mainly saturated hydrocarbons with a high solidification point, or a mixture of waxes with recovery or low-oil paraffin waxes, as well as hard waxes of mineral or vegetable origin or synthetic waxes, in the amount of 20 to 45% (m / m) of the finished product, added from 2.5 to 4.0% (m / m) ) one or two non-ion emulsifiers These types of ethoxylated C14-C18 fatty acids, ethoxylated C12-C18 fatty alcohols or ethoxylated nonylphenols having an HLB of about 12, diaphragm heating this mixture in a tank to a temperature of about 85-95 ° C, using continuous agitation with a turbine or propeller agitator, and then added demineralized water with a temperature of 85 to 95 ° C, in an amount of 61.0 to 73.5% (m / m), containing from 1.0 to 2.0% (m / m) of an anionic emulsifier of the type sodium alkylarylsulfonate or sodium alkylsulfosuccinate having an HLB of 10 to 12; from 3.0 to 8.0% (m / m) of an aqueous 10% solution of sodium hydroxide or potassium hydroxide is dosed into the mixture prepared to obtain a pH in the range from 8.0 to 9.0, and the mixture is continued to be mixed for 40 minutes, using mixing speeds of 150-300 rpm, the resulting pre-emulsion is then homogenized. 6. Sposób wytwarzania mikroemulsji woskowej według zastrz. 5, znamienny tym, że emulsję wstępną poddaje się procesowi dwustopniowej ciśnieniowej, z zastosowaniem ciśnień 150 do 200 barów w pierwszym stopniu oraz 50 barów w drugim stopniu homogenizacji.6. A method for producing a wax microemulsion according to claim 1, Process according to claim 5, characterized in that the pre-emulsion is subjected to a two-stage pressure process using pressures of 150 to 200 bar in the first stage and 50 bar in the second stage of homogenization. 7. Sposób wytwarzania mikroemulsji woskowej według zastrz. 5, znamienny tym, że emulsję wstępną poddaje się procesowi homogenizacji sonicznej przy użyciu ultradźwięków o częstotliwości 24 kHz.A method for producing a wax microemulsion according to claim 1, The process of claim 5, characterized in that the pre-emulsion is subjected to a sonic homogenization process using ultrasound at a frequency of 24 kHz. 8. Sposób wytwarzania mikroemulsji woskowej według zastrz. 5, znamienny tym, że emulsję wstępną poddaje się procesowi homogenizacji mechanicznej, przy użyciu końcówki homogenizującej typu rotor - stator i szybkości mieszania w zakresie od 1000 do 2000 obr/min.8. A method for producing a wax microemulsion according to claim 1, 5. A method according to claim 5, characterized in that the pre-emulsion is subjected to a mechanical homogenization process using a rotor-stator homogenizing tip and a mixing speed ranging from 1000 to 2000 rpm. 9. Sposób wytwarzania mikroemulsji woskowej według zastrz. 5 albo 6, albo 7, albo 8, znamienny tym, że po procesie homogenizacji, wytworzoną mikroemulsję woskową poddaje się szokowemu schłodzeniu w warunkach ciśnienia atmosferycznego, korzystnie w efektywnie działającej chłodnicy wodnej.9. A method for producing a wax microemulsion according to claim 1. 5. The method of claim 5, 6, 7 or 8, characterized in that, after the homogenization process, the produced wax microemulsion is subjected to shock cooling under atmospheric pressure conditions, preferably in an effective water cooler.
PL400629A 2012-09-03 2012-09-03 Wax microemulsion based on recycled wax and a method for its preparation PL222583B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL400629A PL222583B1 (en) 2012-09-03 2012-09-03 Wax microemulsion based on recycled wax and a method for its preparation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL400629A PL222583B1 (en) 2012-09-03 2012-09-03 Wax microemulsion based on recycled wax and a method for its preparation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL400629A1 PL400629A1 (en) 2014-03-17
PL222583B1 true PL222583B1 (en) 2016-08-31

Family

ID=50240875

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL400629A PL222583B1 (en) 2012-09-03 2012-09-03 Wax microemulsion based on recycled wax and a method for its preparation

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL222583B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
PL400629A1 (en) 2014-03-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2336291C1 (en) Emulsifing and stabilising agent for invert emulsions and method of preparation of invert emulsion drill mud on its basis
KR102233852B1 (en) Biodiesel-based emulsion defoamer and method for making the same
JPS5922564B2 (en) Aqueous defoamers, their preparation and use
US20140154392A1 (en) Process for upgrading low value renewable oils
CN103842170A (en) Aqueous asphalt/wax emulsions for use in gypsum compositions and building products
US20150025182A1 (en) Process for preparation of stable fatty alcohol emulsion
AU681801B2 (en) Aqueous fatty alcohol dispersions
Yadykova et al. Compatibility and rheology of bio-oil blends with light and heavy crude oils
TWI473640B (en) Defoamer and method for producing antifoaming agent
PL222583B1 (en) Wax microemulsion based on recycled wax and a method for its preparation
US4282037A (en) Gilsonite emulsion compositions
DE4423394C1 (en) Selective thermal cracking of polyethylene@-polypropylene@ mixt. esp. waste
JP2012077279A (en) New cutting oil agent
KR102117728B1 (en) Stable emulsions of polyisobutene and their use
RU2405809C2 (en) Method for production of dispersed reduced fuel oil and dispersed reduced fuel oil
RU2762504C1 (en) Method for producing invert emulsion emulsifier and invert emulsion emulsifier for drilling fluids
RU2269375C1 (en) Emulsifier of invert emulsions used predominantly in petroleum production
KR102141580B1 (en) Self-emulsifying polyethylene wax, preparation method thereof and emulsion containing same
WO2022118044A1 (en) Oil-in-water emulsions
PL196969B1 (en) Method for the manufacture of hydrocarbon emulsion
PL242973B1 (en) Method for producing a paraffin-polyolefin emulsion
CN109576044A (en) The preparation method and application of furfural extract oil emulsification composition, furfural extract oil emulsifying product and the product
RU2400527C2 (en) Method of preparing paraffin wax emulsion for making wood chipboards
JPH0688082A (en) Heavy oil emulsion fuel
PL236971B1 (en) Paraffin-polyolefin emulsion