Водный состав с противокомкующими и водоотталкивающими свойствами

Номер патента: 24156

Опубликовано: 31.08.2016

Авторы: Барсак Селин, Баррето Жиль, Биркен Изабелль

Есть еще 4 страницы.

Смотреть все страницы или скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Эмульсия "масло-в-воде", содержащая:

A) масляную фазу, содержащую а) по меньшей мере один первичный жирный амин формулы R-NH2, в которой радикал R представляет собой линейную или разветвленную алкильную цепь, содержащую от 19 до 60 атомов углерода; и

B) водную фазу.

2. Эмульсия "масло-в-воде", содержащая:

A) масляную фазу, содержащую а) по меньшей мере один первичный жирный амин формулы R-NH2, в которой радикал R представляет собой линейную или разветвленную алкильную цепь, содержащую от 16 до 18 атомов углерода, и по меньшей мере одно водоотталкивающее вещество; и

B) водную фазу.

3. Эмульсия по п.1, в которой в первичном амине формулы R-NH2 радикал R представляет собой линейную или разветвленную алкильную цепь, содержащую от 19 до 40 атомов углерода.

4. Эмульсия по п.1 или 3, дополнительно содержащая по меньшей мере одно водоотталкивающее вещество.

5. Эмульсия по любому одному из пп.1-3, в которой масляная фаза составляет от 6 до 65 мас.%, предпочтительно от 8 до 50 мас.% по отношению к общей массе эмульсии.

6. Эмульсия по любому одному из пп.1-3, в которой жирный(ые) амин(ы) формулы R-NH2 присутствует(ют) в количестве от 0,5 до 65 мас.%, предпочтительно от 1 до 50 мас.% и еще предпочтительнее от 6 до 20 мас.% по отношению к общей массе эмульсии.

7. Эмульсия по п.1 или 3, в которой жирный амин имеет формулу R-NH2, в которой радикал R представляет собой линейную или разветвленную алкильную цепь, содержащую от 20 до 22 атомов углерода.

8. Эмульсия по п.2 или 4, в которой водоотталкивающее вещество является жирным спиртом с линейной или разветвленной углеводородной цепью, содержащей 15 или более атомов углерода и до 50 атомов углерода.

9. Эмульсия по п.2 или 4, в которой количество водоотталкивающего вещества составляет до 20 мас.%, предпочтительно превышает или равно 1 мас.%, еще предпочтительнее превышает или равно 2 мас.% и меньше 20 мас.%, предпочтительно меньше 10 мас.% по отношению к общей массе эмульсии.

10. Эмульсия по любому одному из пп.1-3, дополнительно содержащая по меньшей мере одно минеральное масло, масло растительного или животного происхождения, жидкое при комнатной температуре и при атмосферном давлении, в количестве до 50 мас.%, предпочтительно от 5 до 48 мас.%, еще предпочтительнее от 25 до 45 мас.% по отношению к общей массе эмульсии.

11. Эмульсия по любому одному из пп.1-3, дополнительно содержащая по меньшей мере одну поверхностно-активную систему и предпочтительно смесь по меньшей мере одного неионного поверхностно-активного вещества и по меньшей мере одного анионного поверхностно-активного вещества.

12. Эмульсия по любому одному из пп.1-3, дополнительно содержащая по меньшей мере один загуститель, и/или по меньшей мере один ультрафиолетовый индикатор, и/или по меньшей мере одну добавку, выбираемую из красителей, пигментов, противопенных средств и дезаэраторов.

13. Применение эмульсии по любому из пп.1-12 для предупреждения или, по крайней мере, замедления комкования порошкообразных или гранулированных минеральных веществ.

14. Применение по п.13, где порошкообразные или гранулированные минеральные вещества являются удобрениями, в частности удобрениями в виде гранулятов.

15. Способ обработки порошкообразных или гранулированных минеральных веществ, содержащий, по меньшей мере, этап распыления по меньшей мере одной эмульсии по любому из пп.1-12 на упомянутых минеральных веществах.

16. Способ по п.15, в котором эмульсию(и) наносят при температуре от 0 до 60°C, предпочтительно от 5 до 50°C и еще предпочтительнее от 10 до 40°C на порошкообразные или гранулированные минеральные вещества при их температуре от 0 до 60°C, предпочтительно от 5 до 50°C и еще предпочтительнее от 10 до 40°C.

17. Способ по п.15, в котором количество наносимой(ых) эмульсии(й) составляет от 0,5 до 2 кг/т минеральных веществ, обычно 1 кг эмульсии на 1 т минеральных веществ.

Текст

Смотреть все

Изобретение касается водных составов типа эмульсии масло в воде, содержащих по меньшей мере один жирный амин, предназначенных для нанесения на порошкообразные или гранулированные минеральные вещества с целью предупреждения их комкования или их увлажнения. Настоящее изобретение касается также способа нанесения упомянутых эмульсий на упомянутые минеральные вещества, при этом упомянутый способ осуществляют при комнатной температуре. Настоящее изобретение касается водных составов, предназначенных для нанесения на порошкообразные или гранулированные минеральные вещества с целью предупреждения их комкования или их пропитывания водой. Настоящее изобретение касается также способа нанесения упомянутых эмульсий на упомянутые минеральные вещества, причем упомянутый способ осуществляют при комнатной температуре. В частности, настоящее изобретение касается противокомкующего состава в виде эмульсии типа"масло в воде", содержащего по меньшей мере один первичный жирный амин и по меньшей мере одно водоотталкивающее средство, когда жирный амин не содержит жирной алкильной цепи сверх C19. Этот состав можно наносить на гигроскопические порошкообразные или гранулированные минеральные вещества. Эти составы являются жидкими при комнатной температуре. Среди рассматриваемых минеральных веществ можно указать грануляты минеральных удобрений,таких как нитраты аммония, сульфаты и фосфаты аммония, хлорид калия и комплексные удобрения на основе азота, и/или фосфора, и/или калия и, в частности, удобрения типа NPK, NP, PK и другие. Как правило, минеральные удобрения производят в виде гранулятов, которые хранятся насыпью или в мешках. Во время хранения под влиянием давления, температуры или климатических колебаний, в частности колебаний влажности, удобрения претерпевают физические изменения, которые ухудшают рассыпчатость их зерен. Чтобы свести это явление к минимуму, производители удобрений уже многие годы пытаются усовершенствовать способ производства и состав гранулятов таким образом, чтобы получать гранулы максимально однородного гранулометрического состава и максимально высокой твердости для ограничения входящих друг с другом в контакт поверхностей. Несмотря на все усовершенствования на уровне способов производства, все же остается необходимость в наружной обработке гранул, которую осуществляют в конце процесса перед складированием упомянутых гранул. Среди технологий наружной обработки, раскрытых в многочисленных источниках, можно указать обработку твердыми порошкообразными веществами, из которых можно упомянуть натуральный или аминированный тальк, глины, мел и другие. Эти минеральные частицы заходят между гранулами удобрений, ограничивая площадь их контакта. Как правило, эту технологию не применяют отдельно, так как ее недостатком является образование пыли, которая может создавать проблемы при перемещении удобрения как производителем, так и конечным пользователем. Другой технологией, чаще всего применяемой в комбинации или вместо вышеуказанной, является распыление в горячем виде (около 80C) противокомкующих составов, содержащих добавки, растворенные в маслах и/или восках. В первую очередь речь идет о минеральных маслах или восках, веществах растительного происхождения, стремящихся окисляться при температуре распыления. Среди добавок, входящих в состав противокомкующих средств, можно указать в основном жирные кислоты, металлические соли жирных кислот и первичные жирные амины, в том числе первичные жирные амины C16-C18, которые показывают высокую эффективность, в частности на азотных удобрениях,содержащих нитрат аммония, и которые остаются основным противокомкующим средством для удобрений этого типа. Несмотря на попытки использования других противокомкующих добавок, например алкиларилсульфонатов (US 1214006), лигносульфонатов (US 4846871), веществ, основанных на субпродуктах природного происхождения (WO 2006/091076), и других жирных носителей, таких как растительные масла,метиловые эфиры жирной кислоты, глицерин (ЕР 1627865, где заявлено использование металлических солей жирной алифатической кислоты в сложных метиловых или этиловых эфирах жирной кислоты,глицерина, гликолей или их олигомеров/полимеров), специалистам приходится констатировать, что составы на основе жирного амина в минеральном масле/воске в настоящее время преобладают над всеми другими. Противокомкующие составы, основанные на этой технологии, выпускаются, например, компанией заявителя под серийными названиями Fluidiram и Lilamin. Нагретые и распыленные при температуре 75-80C, эти составы позволяют получать хорошие противокомкующие характеристики из расчета примерно 1 кг/т удобрения для простых удобрений (и даже меньше, если удобрения выпускаются в виде гранул ("prills" и 1,5-2 кг/т в случае комплексных удобрений (таких как вышеупомянутые NPK, NP,PK). Основным недостатком этих составов является то, что они имеют консистенцию от пастообразной до твердой при комнатной температуре и поэтому должны быть расплавлены для нанесения на грануляты удобрений. Площадки химического производства удобрений должны быть оборудованы бакомнакопителем с подогревом, чтобы нагретый до 70-80C противокомкующий состав можно было поддерживать и распылять при этой температуре. Все трубки, каналы, клапаны, участвующие в транспортировке противокомкующего состава, необходимо термически изолировать, чтобы избежать застывания и закупоривания. Эти противокомкующие составы необходимо также транспортировать в горячем виде от места производства до места использования. Другим недостатком, который должен учитывать специалист, является термическая деструкция жирных аминов при нагревании: в присутствии воздуха деструкция, измеряемая по потере щелочности,может достигать 10% за несколько дней, как только температура превышает 75C. В промышленном процессе эти баки, как правило, нагревают при помощи пара, поэтому часто возникают горячие точки,что еще больше усиливает деструкцию. Это выражается в снижении эффективности противокомкующего действия и в выделении газообразного аммиака. Последний является сильным раздражителем дыхательных путей и может быть токсичным при вдыхании. Кроме того, запах этого газа становится неприятным,как только его концентрация в воздухе меняется от 0,6 до 53 частей на миллион. Таким образом, возникает потребность в получении состава, содержащего жирный амин, который можно транспортировать от производителя к пользователю при более низкой температуре без выделения аммиака. На рынке можно найти жидкие составы при комнатной температуре, но они являются менее эффективными, чем классические составы с консистенцией от пастообразной до твердой на основе вышеуказанных жирных аминов, в частности на азотных удобрениях, содержащих нитрат аммония. Такими жидкими составами являются, например, составы на основе мочевины-формалина, предназначенные для предупреждения комкования мочевины, но совсем не пригодные для других азотных удобрений; растворы алкиларилсульфонатов натрия, но их эффективность ниже, чем у жирных аминов, по отношению к нитрату аммония, составы жирного амина в масле без воска. В этом случае концентрацию амина ограничивают значением в 5 или 6%, чтобы можно было сохранять жидкий прозрачный раствор. Сверх этого предела растворимости появляются кристаллы, которые проявляют тенденцию к осаждению, поэтому использование такого состава при комнатной температуре становится невозможным. Кроме того, при содержании жирного амина в пределах 5% эффективность предупреждения комкования нитрата аммония является недостаточной. При таком содержании состав необходимо распылять в количестве в 2-3 раза больше, чем классическое пастообразное противокомкующее средство (с более высокой концентрацией жирного амина), чтобы добиться необходимой степени эффективности. Кроме экономического аспекта, который делает это решение мало привлекательным, оно не является также удовлетворительным с технической точки зрения. Действительно, необходимость распыления слишком большого количества носителя (масла) может иметь негативные последствия, среди которых можно указать следующие: миграция в зерне, образование трещин, образование пыли и другие. Кроме того, количество органических веществ, присутствующих на поверхности удобрений AN 33,5%, ограничивают из соображений безопасности, и такое количество не будет соответствовать регламентным ограничениям (ограничение в 2 кг/т в углеродном выражении). Поэтому возникает потребность в уменьшении количества масла, присутствующего в противокомкующих составах, содержащих жирный амин. Однако, такой состав, содержащий 5-6% жирного амина C16-C18, не обеспечивает никакой водоотталкивающей защиты, то есть никакого ограничения пропитывания водой, когда на удобрение действует влажность, превышающая критическую относительную влажность удобрения. Поэтому понятно, что на рынке не существует жидкого противокомкующего состава, который можно распылять при более низкой температуре (при температуре ниже температуры деструкции аминов и даже при комнатной температуре) и который является эффективным с точки зрения противокомкующего и водоотталкивающего действия на минеральные удобрения, в частности типа азотно-кислых удобрений, с концентрацией, аналогичной концентрации классических составов. Совершенно неожиданно заявитель обнаружил, что эти критерии можно удовлетворить посредством применения водной эмульсии жирной фазы, содержащей по меньшей мере один жирный амин, при этом упомянутую эмульсию можно распылять при температуре от 0 до 60C на порошкообразном или гранулированном минеральном веществе, таком как удобрение, например, в виде гранулятов, причем это минеральное вещество может находиться при комнатной температуре во время распыления. Действительно, вот уже многие годы специалисты пытаются понять, каким образом ограничить количество воды в удобрениях, чтобы ограничить их комкование, и считают, что такая добавка, как жирный амин, является эффективной, если ее правильно диспергировать на поверхности удобрения либо в растворенном состоянии, либо в расплавленном состоянии при температуре свыше 60 С, что является случаем жирных аминов, добавленных в минеральные масла или воски, причем весь комплекс распыляют в горячем состоянии (как правило, при температуре от 75 до 80C). Ранее уже были предложены водные эмульсии с противокомкующими свойствами, однако ни одна из них не соответствует составу, который можно применять при температуре от комнатной до температур ниже 60C и который позволяет, таким образом, сохранять эффективность во времени противокомкующего вещества (как правило, жирного амина), в частности для азотных удобрений с высоким содержанием нитрата аммония, и одновременно избегать их деструкции во время хранения в горячем виде и во время горячего распыления (75-80C). Так, в патенте FR 2221175 раскрыты противокомкующие средства, псевдорастворимые в воде, которые являются амидами (моно-, ди-, тетра-, пентаамиды и другие) или полиаминами (полиэтиленполиамин, бигуанидин, полипропиленполиамин). В патентах RU 2152375 и US 257478 раскрыты эмульсии амина, часть которых находится в виде хлорида или подсолена соляной кислотой. Добавление соляной кислоты для растворения амина является известным приемом. Однако, недостатком такого состава является присутствие ионов хлоридов, которые считаются вредными для стабильности удобрений во времени, в частности для удобрения типа азотнокислого удобрения. В патенте ЕР 0081008 описана обратная эмульсия типа "вода в масле", содержащая жирный амин. Однако, этот раствор не является приемлемым, поскольку обратные эмульсии не позволяют испарять часть воды во время распыления, что может помешать нанесению покрытия на гигроскопические или растворимые в воде гранулы. Заявитель обнаружил, что можно получать эмульсии типа "масло в воде", которые одновременно обладают противокомкующими и водоотталкивающими свойствами, когда их распыляют на порошкообразных или гранулированных гигроскопических минеральных веществах (таких как удобрения) при температуре от 0 до 60C. Обычно масляная фаза эмульсии в соответствии с настоящим изобретением содержит по меньшей мере один первичный жирный амин и по меньшей мере одно водоотталкивающее средство, если эмульсия на содержит жирного(ых) амина(ов) с алькильной цепью, превышающей или равной C19. Этот состав является жидким и стабильным при комнатной температуре в течение времени от одного до нескольких месяцев. Им можно манипулировать и его можно распылять при температуре от 0 до 60C, что позволяет избежать любой деструкции жирного амина и любого риска выделения газообразного аммиака и в первую очередь позволяет распылять его на порошкообразных или гранулированных минеральных веществах в этом же температурном диапазоне (от 0 до 60C). Это является существенным преимуществом, учитывая, что в настоящее время все противокомкующие составы для удобрений необходимо транспортировать, хранить и распылять в горячем состоянии (при температурах выше 80C). Как было указано выше, эмульсии в соответствии с настоящим изобретением можно перемещать и распылять при температуре, составляющей от 0 до 60C, то есть они обладают соответствующей вязкостью, чтобы их можно было транспортировать, перекачивать и распылять в этом температурном диапазоне. Таким образом, первым объектом настоящего изобретения является эмульсия типа "масло в воде",содержащая: А) масляную фазу, содержащую:a) по меньшей мере один первичный амин формулы R-NH2, в которой радикал R представляет собой линейную или разветвленную алкильную цепь, содержащую от 16 до 60 атомов углерода, предпочтительно от 16 до 40 атомов углерода;b) возможно, по меньшей мере одно водоотталкивающее вещество с тем ограничением, что упомянутое водоотталкивающе вещество присутствует, если эмульсия содержит только первичные амины,указанные выше в п. а), в которых радикал R содержит менее 19 атомов углерода, предпочтительно содержит 16, 17 или 18 атомов углерода; и В) водную фазу. Согласно предпочтительному отличительному признаку масляная фаза эмульсии в соответствии с настоящим изобретением составляет от 6 до 65 мас.% по отношению к общей массе эмульсии, предпочтительно от 8 до 50 мас.%. Как правило, водная фаза содержит воду (дополнение до 100 мас.%) и, возможно, содержит один или несколько других ингредиентов эмульсии в соответствии с настоящим изобретением, которые частично или полностью растворяются в воде. Вышеуказанный(ые) жирный(ые) амин(ы) формулы R-NH2 предпочтительно присутствует(ют) в количестве от 0,5 до 65 мас.%, предпочтительно от 1 до 50 мас.% и еще предпочтительнее от 6 до 20 мас.% по отношению к общей массе эмульсии. Чтобы обладать эффективной противокомкующей активностью, в частности, на удобрениях типа азотнокислых, эмульсия в соответствии с настоящим изобретением содержит общее количество жирного(ых) амина(ов), превышающее или равное 6 мас.%, предпочтительно превышающее или равное 8 мас.%. Предпочтительно это количество меньше 50 мас.%, предпочтительно меньше 40 мас.% по отношению к общей массе состава. Согласно предпочтительному варианту выполнения водная эмульсия в соответствии с настоящим изобретением содержит по меньшей мере один жирный амин формулы R-NH2, в которой радикал R представляет собой линейную или разветвленную алкильную цепь, содержащую от 20 до 22 атомов углерода, при этом жирный(ые) амин(ы) предпочтительно присутствует(ют) в количестве, превышающем или равном 6 мас.%, предпочтительно превышающем или равном 8 мас.% и меньшем 50 мас.%, предпочтительно меньше 40 мас.% по отношению к общей массе эмульсии. Эмульсия в соответствии с настоящим изобретением обладает одновременно противокомкующими и водоотталкивающими свойствами. Водоотталкивающий эффект обеспечивается жирным(и) амином(ами) в частности, если эмульсия содержит по меньшей мере один жирный амин, алкильная цепь ко-3 024156 торого содержит 19 и более атомов углерода. Если эмульсия содержит только жирные амины с алкильной цепью, содержащей менее 19 атомов углерода (например, от 16 до 18 атомов углерода), водоотталкивающий эффект может оказаться недостаточным, и в этом случае эмульсия в соответствии с настоящим изобретением дополнительно содержит по меньшей мере одно водоотталкивающее средство. Понятно, что по меньшей мере одно такое водоотталкивающее средство может присутствовать и предпочтительно присутствует в эмульсии в соответствии с настоящим изобретением, если упомянутая эмульсия содержит один или несколько жирных аминов с алкильной цепью, содержащей более 18 атомов углерода. Описанное выше водоотталкивающее средство может быть любого типа, известного специалистам,в частности, его можно выбрать из веществ, указанных в FR 2692166, и предпочтительно оно является жирным спиртом с линейной или разветвленной углеводородной цепью, содержащей 15 или более атомов углерода, например, таким как цетиловый спирт, октадециловый спирт, лауриловый спирт и их смеси. В качестве других примеров жирных спиртов можно указать эйкозанол (C20), бегеновый спирт (С 22),1-триаконтанол (С 30) и спирты с линейной или разветвленной углеводородной цепью, содержащей до 50 атомов углерода, и смеси двух или нескольких из них в любых пропорциях. Количество водоотталкивающего(их) вещества(веществ) в эмульсии в соответствии с настоящим изобретением может колебаться в больших пределах в зависимости от искомого водоотталкивающего эффекта, от природы противокомкующего(их) жирного(ых) амина(ов), от природы минеральных веществ, для которых предназначена эмульсия, от аспекта упомянутых минеральных веществ (порошок или гранулы) и т.д. Как правило, количество водоотталкивающего(их) вещества(веществ) составляет от 0 до 20 мас.%, предпочтительно превышает или равно 1 мас.%, еще предпочтительнее превышает или равно 2 и меньше 20 мас.%, предпочтительно меньше 10 мас.% по отношению к общей массе эмульсии. Эмульсия в соответствии с настоящим изобретением может также содержать и предпочтительно содержит по меньшей мере одну поверхностно-активную систему. Под поверхностно-активной системой следует понимать по меньшей мере одно поверхностно-активное вещество и предпочтительно смесь по меньшей мере одного неионного ПАВ и по меньшей мере одного анионного ПАВ. Среди неионных ПАВ, которые могут быть использованы, в качестве не ограничительных примеров можно указать этоксилированные жирные спирты с числом HLB от 11 до 14, сложные эфиры жирных кислот и многоатомных спиртов, амиды, полученные в результате реакции жирных кислот с алканоламинами и т.д. Среди анионных ПАВ, которые могут быть использованы, в качестве не ограничительных примеров можно указать сложные эфиры фосфорной кислоты, фосфаты, алкил- или арилсульфонаты, алкил- или арил-сульфаты и т.д., а также смеси двух или нескольких из них. Как правило, эмульсии в соответствии с настоящим изобретением содержат поверхностноактивное(ые) вещество(а) в количестве от 0,05 до 5 мас.% по отношению к общей массе эмульсии и обычно от 0,1 до 2 мас.%, предпочтительно от 0,1 до 1 мас.% по меньшей мере одного неионного ПАВ и от 0,1 до 2 мас.%, предпочтительно от 0,1 до 1 мас.% по меньшей мере одного анионного ПАВ. Согласно наиболее предпочтительному признаку эмульсии в соответствии с настоящим изобретением содержат примерно 1 мас.% по меньшей мере одного неионного ПАВ и примерно 1 мас.% по меньшей мере одного анионного ПАВ. Эмульсия в соответствии с настоящим изобретением может также содержать и предпочтительно содержит один или несколько загустителей, известных специалистам и классически используемых для эмульсий с непрерывной водной фазой. Среди них не ограничительно можно указать целлюлозу и эфиры целлюлозы, такие как карбоксиметилцеллюлоза, гидроксиэтилцеллюлоза, карбоксиметилгидроксиэтилцеллюлоза, гидроксиэтилэтилцеллюлоза, метилцеллюлоза, гидроксипропилцеллюлоза, каррагинаны,ксантановая смола, поли(этилен)гликоли, поли(виниловый спирт), полимерные загустители водной фазы,наиболее распространенные в данной области и другие, а также смеси одного или нескольких из них. Полимерные загустители водной фазы хорошо известны специалистам, и их предпочтительно, но не ограничительно выбирают из синтетических полимеров, таких как полиакрилаты и полиакриламиды,гидролизованные сложные виниловые эфиры. В качестве загустителей можно также использовать поли(N-винилпирролидоны), гомо- и сополимеры, а также водорастворимые соли, сополимеры стирол/малеиновый ангидрид и изобутилен/малеиновый ангидрид. Загустители водной фазы можно также выбирать из известных загустителей минерального происхождения, например, но не ограничительно, таких как гидратированный кремнезем, бентониты и гидратированные силикаты магния и алюминия. Разумеется, можно использовать смеси из двух или нескольких вышеуказанных загустителей. Как правило, количество загустителя(ей), включенное в эмульсию в соответствии с настоящим изобретением, меньше 10 мас.% по отношению к общей массе эмульсии, предпочтительно составляет от 0 до 10 мас.%, предпочтительно от 0,2 и примерно до 7 мас.% и еще предпочтительнее примерно от 0,3 до 5 мас.% по отношению к общей массе эмульсии. Эмульсии в соответствии с настоящим изобретением могут также содержать один или несколько известных специалистам ультрафиолетовых индикаторов, которые, как правило, но не ограничительно,-4 024156 являются твердыми порошками, содержащими соединения со стильбеновой группой, замещенной диаминами и сульфоновыми группами. Ультрафиолетовые индикаторы могут, при необходимости, присутствовать в количестве, составляющем от 50 до 1000 вес. ч. на миллион по отношению к общей массе эмульсии, предпочтительно от 100 до 500 вес.ч. на миллион. Кроме описанного выше по меньшей мере одного жирного амина, масляная фаза эмульсий в соответствии с настоящим изобретением может содержать по меньшей мере одно жидкое масло при комнатной температуре и атмосферном давлении, являющееся хорошо известным специалистам маслом минерального, растительного или животного происхождения. Среди минеральных масел в качестве не ограничительных примеров можно указать жидкие масла,получаемые из нефти и состоящие из смесей алифатических, нафтеновых и ароматических углеводородов, и, в целом, парафиновые или нафтеновые масла. Среди масел растительного или животного происхождения также в качестве не ограничительных примеров можно указать оливковое масло, кукурузное масло, соевое масло, каноловое масло, хлопковое масло, кокосовое масло, сезамовое масло, подсолнечное масло, масло из семян огуречника, гвоздичное масло, конопляное масло, льняное масло, тунговое масло, сафлоровое масло, масло оитикика, канелловое масло, абразин, масло зародышей пшеницы, масло энотеры, рыбьи жиры из сельди, печени трески, семги, производные вышеупомянутых масел, такиекак сложные эфиры, в частности сложные метиловые эфиры, а также смеси двух или нескольких из этих масел и производных в любых пропорциях. Количество масла(масел) в эмульсии в соответствии с настоящим изобретением может колебаться в больших пределах и, как правило, составляет от 0 (отсутствие масла) до 50 мас.%, предпочтительно от 5 до 48 мас.%, еще предпочтительнее от 25 до 45 мас.% по отношению к общей массе эмульсии. Кроме того, эмульсия в соответствии с настоящим изобретением может содержать одну или несколько добавок, используемых в данной области, среди которых можно не ограничительно указать красители, пигменты, противопенные средства и дезаэраторы, в частности типа эмульсии силикона в воде,например органические силиконы, такие как диметилсиликон, и другие. Добавки при их наличии в эмульсиях в соответствии с настоящим изобретением присутствуют в количествах, колеблющихся от более 0 примерно до 2 мас.%, предпочтительно примерно от 0,01 до 1 мас.%, еще предпочтительнее от 0,02 до 0,7 мас.% по отношению к общей массе эмульсии. Эмульсию в соответствии с настоящим изобретением можно получить при помощи любого известного специалистам способа получения эмульсии, например посредством прямого смешивания различных соединений, образующих упомянутую эмульсию, при помощи смесителей типа эмульгатора, мельницы,мешалки "ultra-turrax" типа вала с лопастями, причем этот последний тип смесителя является предпочтительным, учитывая простоту его применения в промышленном масштабе. Предпочтительно эмульсию в соответствии с настоящим изобретением распыляют на минеральный гранулят, для которого необходимо избегать схватывания, комкования, пропитывания водой и, в целом,любого физического явления, которое может помешать нормальной доставке упомянутых гранулятов к конечному потребителю. Еще одним объектом настоящего изобретения является использование по меньшей мере одной описанной выше эмульсии с целью предупреждения или, по крайней мере, замедления комкования порошкообразных или гранулированных минеральных веществ, в частности удобрений, в частности удобрений в виде гранулятов. Использование по меньшей мере одной эмульсии в соответствии с настоящим изобретением позволяет также избежать или, по крайней мере, замедлить пропитывание водой упомянутых порошкообразных или гранулированных минеральных веществ благодаря водоотталкивающим свойствам упомянутой эмульсии. Объектом настоящего изобретения является также способ обработки порошкообразных или гранулированных минеральных веществ, например удобрений в виде гранулятов, содержащий, по меньшей мере, этап распыления по меньшей мере одной описанной выше эмульсии на упомянутых минеральных веществах. Эмульсии в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно позволяют производить распыление на порошкообразных или гранулированных минеральных веществах при температурах ниже температур, обычно применяемых в данной области. Действительно, эмульсии в соответствии с настоящим изобретением являются жидкими при комнатной температуре, и их можно применять на порошкообразных или гранулированных минеральных веществах при температурах от 0 до 60C, предпочтительно от 5 до 50C и еще предпочтительнее от 10 до 40C, например при комнатной температуре. Точно так же, как правило, температура порошкообразных или гранулированных минеральных веществ составляет от 0 до 60C, предпочтительно от 5 до 50C, еще предпочтительнее от 10 до 40C или,например, является комнатной температурой. Предпочтительно минеральные порошкообразные или гранулированные вещества доводят до той же температуры, что и эмульсии в соответствии с настоящим изобретением, предпочтительно минеральные вещества и эмульсии находятся при комнатной температуре. Количество эмульсии(ий) в соответствии с настоящим изобретением, наносимое на порошкообразные или гранулированные минеральные вещества, может колебаться в широких пределах в зависимости от природы эмульсии, от предохраняемых минеральных веществ, от искомого эффекта. Как правило, это количество является количеством того же порядка, что и используемое для распыления известных классических составов, и может, например, составлять от 0,5 до 2 кг/т минеральных веществ, обычно приблизительно 1 кг эмульсии на тонну порошкообразных или гранулированных минеральных веществ. Изобретение проиллюстрировано нижеследующими примерами выполнения, которые ни в коем случае не ограничивают объема настоящего изобретения, определенного в формуле изобретения, прилагаемой к настоящему описанию. Описание тестов. 1) Нанесение защитного покрытия. В промышленности противокомкующие составы закачивают и нагнетают предпочтительно посредством распыления через сопло на вход вращающегося барабана для нанесения покрытия на охлажденные(как правило, до температуры от 25 до 35C) грануляты (гранулы удобрения). Для исследования эмульсий в соответствии с настоящим изобретением нанесение защитного покрытия воспроизводят в лабораторных условиях в непрерывно вращаемой емкости с распылением противокомкующего состава через сопло на образцы удобрений массой примерно 1 кг. Такое же распыление и нанесение защитного покрытия, но на более значительных количествах (10 кг) осуществляют в бетономешалке. 2) Оценка противокомкующего действия. В промышленности оценку эффективности противокомкующего действия производят после исследования гранулятов (удобрений), хранящихся в течение обычных сроков и в обычных условиях промышленного хранения удобрений: складирование насыпью и складирование в мешках в течение не менее 3 месяцев. Эффективность обработки оценивают по истечении этого периода посредством визуального осмотра гранул: характер поверхности, оценка количества комьев удобрений (вес, твердость комьев). Для исследования эмульсий в соответствии с настоящим изобретением в лаборатории осуществляют ускоренные испытания, при помощи которых оценку обработки производят по процентному показателю защиты. Готовят образцы гранулятов (удобрений) от 130 до 140 г (в зависимости от плотности гранул), которые помещают в формы с внутренним диаметром 5 см и с высотой, равной 9 см. Эти образцы подвергают статическому сжатию под давлением от 5 до 10 бар (специально более высоким, чем давление, действующее на удобрения в реальных условиях) в течение одной недели при температуре от 20 до 35C. Другие ускоренные испытания, называемые тестами "искусственного комкования", осуществляют на удобрениях после термогигрометрической обработки и прессования. Эту обработку производят в климатической камере на 450 г гранулятов, помещенных во вращающиеся емкости в течение 1 ч при 25C и при относительной влажности, превышающей критическую относительную влажность для рассматриваемых удобрений. Критической относительной влажностью является относительная влажность при данной температуре, при которой удобрение начинает абсорбировать воду. После этого в течение 16 ч применяют сжатие, идентичное указанному выше. После сжатия цилиндрические образцы извлекают из форм и помещают в продольном направлении между зажимами динамометра, чтобы измерить усилие поперечного разрыва. Это усилие поперечного разрыва позволяет определить показатель защиты, выраженный в %, по следующей формуле:% защиты=(FT-FA)/FT100,где FA является усилием поперечного разрыва, измеренным на образце гранул с защитным покрытием из эмульсии в соответствии с настоящим изобретением, a FT является усилием поперечного разрыва, измеренным на необработанном грануляте. Испытание каждого состава производят на 2 или 3 аликвотных частях, чтобы избежать возможного аберрантного результата. Противокомкующий состав будет тем лучше, чем ниже FA, то есть чем выше показатель защиты. Многочисленные сравнительные испытания между лабораторными результатами и промышленными результатами на образцах, полученных при промышленных испытаниях, позволяют сделать вывод,что классификация, полученная в лабораторных условиях, точно воспроизводит классификацию, полученную при промышленных испытаниях. 3) Оценка водоотталкивающего действия. О наличии водоотталкивающего свойства говорят, когда противокомкующий состав позволяет снизить увлажнение гранулята, в частности гранулированного удобрения, подвергнутого действию влажности, превышающей критическую относительную влажность (HCR) удобрения при данной температуре. Для исследования эмульсий в соответствии с настоящим изобретением в лаборатории осуществля-6 024156 ют следующий тест: 80 г гранулятов (гранулированных удобрений) в открытых пластиковых горшках помещают в климатическую камеру на 6 ч при 25C и по меньшей мере при 75% относительной влажности (или больше, если HCR удобрения является очень высокой). Взвешивание горшков до и после теста позволяет сравнить увлажнение водой (НТ) не покрытого контрольного образца с увлажнением контрольного образца, покрытого оцениваемой эмульсией (НА). Показатель защиты вычисляют в процентах по следующей формуле:% защиты=(НТ-НА)/НТ 100 Чем меньше увлажнение, тем выше показатель водоотталкивающей защиты. Пример 1. Для получения эмульсий используют следующие вещества: минеральное нафтеновое масло Nyfert110, выпускаемое компанией Nynas; гидрированный жирный амин животного жира NoramSH, выпускаемый компанией СЕСА; полиэтоксилированная жирная кислота (70 Е) с числом HLB11, выпускаемая под названием RemcopalA07 компанией СЕСА; гидрированное полиэтоксилированное касторовое масло с числом HLB13, выпускаемое под названием RemcopalRH40 компанией СЕСА; полиоксиэфир касторового масла с числом HLB12, выпускаемый под названием RemcopalR33 компанией СЕСА; моно С 10-С 14 диметилбензолсульфонат натрия, выпускаемый компанией Infineum под названиемSynacto476; деминерализованная вода. Получили следующие эмульсии путем введения жирной фазы, содержащей амин, в водную фазу при перемешивании в мешалке "ultra-turrax" со скоростью 8000 об/мин. Измеряют вязкость полученных эмульсий при помощи вискозиметра Брукфильда при 20 и 40C. Если условия не уточнены, речь идет об измерениях при помощи подвижного элемента LV4 при 12 об/мин. Результаты приведены в нижеследующей табл. 1: Таблица 1 Эмульсии, представленные в табл. 1, показывают, что можно эмульгировать масляную фазу, содержащую по меньшей мере один жирный амин, в водном растворе, в частности в присутствии неионного поверхностно-активного вещества с числом HLB от 11 до 13. Эти эмульсии имеют вид жидкостей или кремов, стабильных и более или менее вязких в зависимости от окружающей температуры и от используемой поверхностно-активной системы. Пример 2. Эмульсии, представленные в табл. 2, получают посредством введения жирной фазы, содержащей амин и неионное ПАВ, в водную фазу, содержащую анионное ПАВ, при перемешивании в лопастном смесителе типа Rayneri со скоростью вращения от 200 до 500 об/мин. Значения вязкости эмульсий были измерены при помощи вискозиметра Брукфильда при 20 и 40C с подвижным элементом LV4 со скоростью 12 об/мин. Таблица 2 Полученные эмульсии были проверены на гранулированных удобрениях NPK13 8 25 компанииROSIER. Грануляты были доведены до кондиции в течение 1 ч при 25C и 75% относительной влажности, затем в течение 16 ч были подвергнуты действию давления 5 бар согласно описанному выше протоколу. Для примера защитное покрытие из эмульсий сравнили с покрытием, полученным при помощи контрольного образца с 6% NoramSH в масле Nyfert110, то есть с жидким образцом при комнатной температуре. Количество нанесенного покрытия примерно соответствует 1,5 кг/т. Все вещества были нагреты и распылены при 40C на удобрения при 20C. Полученные результаты приведены в нижеследующей табл. 3: Таблица 3 Вышеуказанные результаты показывают, что применение состава типа эмульсии "жирный амин+масло в непрерывной водной фазе" при общем содержании жирного амина в 5% обеспечивает уровень противокомкующей защиты, аналогичный уровню, полученному с применением 6% жирного амина в масле без воды. В вышеуказанных условиях распыление при 40C эмульсии, содержащей около 50% воды, не производит никакого негативного эффекта с точки зрения комкования по сравнению с составом, содержащим только масляный носитель. Пример 3. Кроме исходных материалов из примера 1, использовали следующие соединения: полиэтоксилированный жирный спирт с числом HLB13, выпускаемый под названием RemcopalLP8 компанией СЕСА; полиэтоксилированный жирный спирт с числом HLB13, выпускаемый под названием RemcopalIT8,85 компанией СЕСА; жирный амин С 16-С 22, выпускаемый под названием Noram42 компанией СЕСА; гидрированный жирный спирт из животного жира, выпускаемый компанией Cognis под названиемHydrenolS3; минеральное парафиновое масло типа 150NS, выпускаемое компанией Exxon; противопенное средство на основе силикона для водной фазы, выпускаемое компанией BYK под обозначением BY-094. Эмульсии, представленные в нижеследующей табл. 4, были получены посредством введения жирной фазы, содержащей амин и поверхностно-активные вещества, в водную фазу (кроме эмульсии О, для которой водную фазу вводили в смесь масло+амин+ПАВ) при помощи лопастного смесителя типа Rayneri со скоростью вращения 1500 об/мин. Значения вязкости полученных эмульсий измеряли при помощи вискозиметра Брукфильда при 20 и 40C. Если условия не уточнены, речь идет об измерениях при помощи подвижного элемента LV4 при 30 об/мин. Значения вязкости эмульсий, выдержанных в состоянии покоя при комнатной температуре в течение более 24 ч и после взбалтывания в флаконе, показаны в скобках. Были произведены тесты на комкование после распыления эмульсий в количестве 0,9 кг/т на сфероидные гранулированные удобрения CAN 27, поставленные компанией PECRHIN, при 20C. В течение 5 дней было проведено испытание под прессом при комнатной температуре и при 10 бар. Результаты приведены в нижеследующей табл. 5. Таблица 5 Эти результаты подтверждают, что на удобрениях с высоким содержанием нитрата аммония можно добиться противокомкующих свойств путем применения состава типа эмульсии жирной фазы в воде в соответствии с настоящим изобретением. Были проведены тесты на комкование после распыления 1 кг/т эмульсий в соответствии с настоящим изобретением на азотно-кислые удобрения высокой плотности AN 33,5% в виде увеличенных гранул, поставленные компанией GPNB через неделю после их получения. Нанесение защитного покрытия производили на десятке килограммов удобрений при комнатной температуре при вращении в бетономешалке. Тест под прессом проводился в течение 5 дней при комнатной температуре и при 10 бар. Из этих результатов ясно следует, что посредством применения эмульсии жирный амин+масло+жирный спирт (водоотталкивающее вещество) можно получить противокомкующую и водоотталкивающую защиту, сравнимую с защитой при применении пастообразного состава на основе минерального масла. Например, результаты, полученные с эмульсией М или эмульсией L, показывают, что при распылении при 40 или 50C на удобрения при комнатной температуре можно добиться степени защиты с точки зрения противокомкующих и водоотталкивающих свойств, вполне сравнимой с защитой,получаемой при помощи классических составов, распыляемых в горячем состоянии на гранулы, нагретые до 80C. Эмульсии в соответствии с настоящим изобретением, которые можно распылять при комнатной температуре или слегка нагретыми до температуры ниже температур, обычно применяемых в данной области (примерно 80C), позволяет избежать любой деструкции упомянутого амина. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Эмульсия "масло в воде", содержащая:A) масляную фазу, содержащую а) по меньшей мере один первичный жирный амин формулы RNH2, в которой радикал R представляет собой линейную или разветвленную алкильную цепь, содержащую от 19 до 60 атомов углерода; иA) масляную фазу, содержащую а) по меньшей мере один первичный жирный амин формулы RNH2, в которой радикал R представляет собой линейную или разветвленную алкильную цепь, содержащую от 16 до 18 атомов углерода, и по меньшей мере одно водоотталкивающее вещество; иB) водную фазу. 3. Эмульсия по п.1, в которой в первичном амине формулы R-NH2 радикал R представляет собой линейную или разветвленную алкильную цепь, содержащую от 19 до 40 атомов углерода. 4. Эмульсия по п.1 или 3, дополнительно содержащая по меньшей мере одно водоотталкивающее вещество. 5. Эмульсия по любому одному из пп.1-3, в которой масляная фаза составляет от 6 до 65 мас.%,предпочтительно от 8 до 50 мас.% по отношению к общей массе эмульсии. 6. Эмульсия по любому одному из пп.1-3, в которой жирный(ые) амин(ы) формулы R-NH2 присутствует(ют) в количестве от 0,5 до 65 мас.%, предпочтительно от 1 до 50 мас.% и еще предпочтительнее от 6 до 20 мас.% по отношению к общей массе эмульсии. 7. Эмульсия по п.1 или 3, в которой жирный амин имеет формулу R-NH2, в которой радикал R представляет собой линейную или разветвленную алкильную цепь, содержащую от 20 до 22 атомов углерода. 8. Эмульсия по п.2 или 4, в которой водоотталкивающее вещество является жирным спиртом с линейной или разветвленной углеводородной цепью, содержащей 15 или более атомов углерода и до 50 атомов углерода. 9. Эмульсия по п.2 или 4, в которой количество водоотталкивающего вещества составляет до 20 мас.%, предпочтительно превышает или равно 1 мас.%, еще предпочтительнее превышает или равно 2 мас.% и меньше 20 мас.%, предпочтительно меньше 10 мас.% по отношению к общей массе эмульсии. 10. Эмульсия по любому одному из пп.1-3, дополнительно содержащая по меньшей мере одно минеральное масло, масло растительного или животного происхождения, жидкое при комнатной температуре и при атмосферном давлении, в количестве до 50 мас.%, предпочтительно от 5 до 48 мас.%, еще предпочтительнее от 25 до 45 мас.% по отношению к общей массе эмульсии. 11. Эмульсия по любому одному из пп.1-3, дополнительно содержащая по меньшей мере одну поверхностно-активную систему и предпочтительно смесь по меньшей мере одного неионного поверхностно-активного вещества и по меньшей мере одного анионного поверхностно-активного вещества. 12. Эмульсия по любому одному из пп.1-3, дополнительно содержащая по меньшей мере один за- 10024156 густитель, и/или по меньшей мере один ультрафиолетовый индикатор, и/или по меньшей мере одну добавку, выбираемую из красителей, пигментов, противопенных средств и дезаэраторов. 13. Применение эмульсии по любому из пп.1-12 для предупреждения или, по крайней мере, замедления комкования порошкообразных или гранулированных минеральных веществ. 14. Применение по п.13, где порошкообразные или гранулированные минеральные вещества являются удобрениями, в частности удобрениями в виде гранулятов. 15. Способ обработки порошкообразных или гранулированных минеральных веществ, содержащий,по меньшей мере, этап распыления по меньшей мере одной эмульсии по любому из пп.1-12 на упомянутых минеральных веществах. 16. Способ по п.15, в котором эмульсию(и) наносят при температуре от 0 до 60C, предпочтительно от 5 до 50C и еще предпочтительнее от 10 до 40C на порошкообразные или гранулированные минеральные вещества при их температуре от 0 до 60C, предпочтительно от 5 до 50C и еще предпочтительнее от 10 до 40C. 17. Способ по п.15, в котором количество наносимой(ых) эмульсии(й) составляет от 0,5 до 2 кг/т минеральных веществ, обычно 1 кг эмульсии на 1 т минеральных веществ.

МПК / Метки

МПК: C05G 3/00, B01F 17/00, C05G 3/06

Метки: водоотталкивающими, состав, свойствами, противокомкующими, водный

Код ссылки

<a href="https://eas.patents.su/12-24156-vodnyjj-sostav-s-protivokomkuyushhimi-i-vodoottalkivayushhimi-svojjstvami.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Водный состав с противокомкующими и водоотталкивающими свойствами</a>

Похожие патенты