ЬИЬТТИОТЕК.'Х Советский патент 1971 года по МПК D21C3/28 

1 ч

Изобретение относится к способу получения средства для предотвращения пенообразования в водных системах.

Многие промышленные процессы сопровождаются образованием пены, появление которой нежелательно. Например, в бумажной промышленности пенообразование вызывает появление пятен на готовой бумаге, пенообразование на поверхности ванны с клеюшим вешеством вызывает неравномерное панесение клея и образование пены в емкости, ироцеживающей воду, вызывает застой воды, в результате чего значительное количество целлюлозы переходит в сточные воды.

Известен способ получения пеногасителя диспергированием гидрофобной коллоидной двуокиси кремния в органической жидкости, например керосине, минеральном масле, хлорированном парафиновом масле, содержащей поверхностно-активное вешество. Однако этот пеногаситель недостаточно эффективен. Присутствие поверхностно-активного вещества в системе делает пену устойчивой.

С целью повышения эффективности иеногасителя, предлагается диспергировать 3- 25 вес. % двуокиси кремния в 55-93 вес. % минерального масла и полученную дисперсию обрабатывать 4-20% хлористого алкоксисилана общей формулы

где т 1-2; п 2-3;

R - алкильная группа, содержащая 2-22 атома углерода, с последующим удалением хлористого водорода при нагревании под вакуумом.

В качестве хлористого алкоксисилана используют смесь хлористого бис- и три-(децилокси)-силана. К полученной смеси можно добавлять окись алкилена для возможности взаимодействия с остаточным хлористым водородом. В качестве масла могут применяться различные минеральные и синтетические масла, они должны быть нерастворимыми в воде, иметь небольшое давление пара, иметь удельный вес меньше 1 и быть нереакционноспособными относительно двуокиси кремния

и гидрофобных средств.

Можно применять двуокись кремния, полученную различными способами, например осаладенную двуокись кремния; двуокись кремния, нолученную путем парообразования

в области электрической дуги и конденсирования двуокиси кремния в виде очень мелко размельченных частиц; коллоидную двуокись кремния, полученную путем сжигания четыреххлористого кремния. Однако независимо

гидроксильных групп, которые могут реагировать с хлоридами алкоксисилана.

Компоненты пеногаси- Необходи- Предпочтителямые преде- тельные прелы, вес. % делы, вес. %

55-93 69 -86

8 -16

4-20 3-25 6 -15 0,3- 1,0 0,0

Полученное предлагаемым способом средство является не только эффективным пенсгасителем, но и служит для удаления воздуха и воды из целлюлозы при изготовлении бумаги.

Пример 1. Получение смеси бис- и три(децилокси)-хлористого силана.

В облицованный стеклом реакционный сосуд емкостью в 7571 л загружают 1270 кг (7,475 кг моль) четыреххлористого кремния, который затем перемешивают, встряхивают и охлаждают до 10°С путем циркуляции холодной воды через рубашку реакционного сосуда. Затем в реакционный сосуд подают со скоростью 13,6 кг/мин децилалкоголь, причем добавляют до 3230 кг (20,40 кг-моль).

Во время подачи децилалкоголя температуру поддерживают до 10°С или ниже и образующийся хлористый водород удаляют с промывающим газом. Содержимое реакционного сосуда нагревают до 93°С, сосуд закрывают и создают вакуум для удаления хлористого водорода. Получают 3742 кг бис- и три- (децилокси)-хлористого силана. Этот продукт содержит 8,94% хлора и 11,80% SiOa. Теоретическое содержание хлора и SiOa для смеси составляет 8,97% хлора и 11,94% 8102.

Пример 2. В облицованный стеклом реакционный сосуд емкостью 7571 л загружают 4681 кг минерального масла со свойствами, аналогичными свойствам, например, тюленьего жира, и 898 кг смеси бис- и три-(децилокси)-хлористого силана, полученной в примере 1. Содержимое реакционного сосуда перемешивают и встряхивают, постепенно подают 771 кг двуокиси кремния, имеющей величину частиц примерно 13 ммк и величину рН 8,5. В реакционный сосуд подают промывающий газ, содержимое нагревают до 93°С

и в1-держивают в течение 1 час при этой температуре. После охлаждения смеси до 38°С в реакционном сосуде создают вакуум 508- 635 мм рт. ст. Смесь обрабатывают затем 52 кг окиси бутилена и гомогенизируют. Конечный продукт содержит 12,5% SiOz; противопенящее действие до 89%.

Пример 3. В круглую трехколенчатую колбу емкостью 250 еж с термометром, обратным холодильником, воронкой и мещалкой загружают 17,0 г (0,1 моль) четыреххлористого кремния и охлаждают ниже 2Q°C. В течение 2 час при 20°С добавляют 39,1 г (0,3 моль) изооктилалкоголя. Реакционную смесь медленно нагревают до 100°С и в течепие 1 час создают вакуум 30-40 мм рт. ст., после чего реакционную смесь охлаждают.

Эту реакцию повторяют, применяя соответственно по 0,3 моль н-бутанола, вторичного бутанола, децилалкоголя, тридеканола со

смесью неразветвленных алкоголей с 6-10 атомами углерода, со смесью неразветвленных алкоголей с 10-18 атомами углерода.

Пример 4. В круглую трехколенчатую колбу емкостью 250 см с мешалкой и термометром загружают 74 г минерального масла со свойствами, аналогичными свойствам, например, тюленьего жира, 14 г три-(изооктилокси)-хлористого силана, полученного в примере 2, и 12 г двуокиси кремния с величиной

частиц около 13 ммк и с величиной рН 8,5. Смесь нагревают до 100° и эту температуру поддерживают в течение 1 час, в то же время создают вакуум до 30 мм рт. ст. для удаления хлористого водорода. Затем реакционную

смесь охлаждают до 25°С, обрабатывают 0,1 г окисла бутилена и гомогенизируют в течение 3 мин.

Пример 5. Реакцию проводят с различными хлористыми алкоксисиланами и двуокисью кремния.

В таблице показано противопенящее действие.

Противопенящее действие полученных средств определяют следующим образом. Получают раствор 0,1 М мыла таллолециновых кислот (запасной раствор), в то время как добавляли 102% количества гидроксида нат5рия, стехиометрически необходимого для полной нейтрализации таллолеиновых кислот, и нейтрализованный маслянисто-л ирпый раствор растворялся в воде, из которой удалены минералы. Рабочий раствор получают, раст10воряя 25 сжз запасного раствора в 2 л воды, из которой удалены минералы. Раствор оставляют стоять на 24 час и доводят значение рН до 8,7.85 см рабочего раствора переливают в бутыль емкостью 250 см 15 и сильно встряхивают в течение 30 сек, в результате чего получают пену, высота которой составляет примерно 50 мм. После замера высоты пены в бутыли добавляют такое коли20чество противопенящего вещества, что концентрация составляет 100 ч. на миллион ч. раствора мыла. Бутыль затем снова встряхивают в течение 15 сек, остаточную высоту пены замеряют и высчитывают процентное сни25жение пены. Предмет и з о б р е т е -н и я J. Способ получения пеногасителя диспергированием двуокиси кремния в минеральном масле, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности пеногасителя, диспергируют 3-25 вес. % двуокиси кремния в 55- 93 вес. % минерального масла и полученную дисперсию обрабатывают 4-20% хлористого алкоксисилана общей формулы ClmSi(OR)n, где т 1-2; п 2-3; R - алкильиая группа, содержащая 2-22 атома углерода, с последующим удалением хлористого водорода при нагревании под вакуумом. 2. Способ но п. 1, отличающийся тем, что в качестве хлористого алкоксисилана используют смесь хлористого бис- и три- (децилокси)-силана.