Спосіб одержання рідкого скла

Спосіб одержання рідкого скла, що включає автоклавне розчинення подрібненої силікат-глиби у воді при нагріванні в присутності добавки, який відрізняється тим, що як добавку використовують оксіетилований алкілфенол на основі тримерів пропілену і алкілбензолсульфонат при масовому Винахід відноситься до області сполук кремнію, зокрема, до способів одержання силікатів лужних металів та може бути використаний для одержання рідкого скла, призначеного для застосування в різник галузях народного господарства, особливо у виробництві мийних засобів Відомий спосіб одержання рідкого скла шляхом автоклавного розчинення подрібненої силікатглиби у воді при нагріванні в присутності добавки, що містить амонітну групу /карбамід, вуглекислий амоній, фосфорнокислий амоній, гідроокис амонію, хлорид амонію/ [А с СССР № 861306, кп С 01 В 33/32, 1976 г ] [1] В автоклав загружають силікат-глибу, добавку і воду, після чого подають гостру пару під тиском 0,5-0,7МПа Введення добавки сприяє значній інтенсифікації процесу, через 1,5-1,7год силікатглиба повністю розчиняється Однак, як показали наші дослідження, одержане по даному способу рідке скло характеризується підвищеною в'язкістю /50-70С ПО ВЗ-4/, ЩО ускладнює його ефективне використання у виробництві мийних засобів, оскільки призводить до значного загущення композицій Найближчим до винаходу за технічною суттю і результатом, який досягається, є спосіб одержання рідкого скла шляхам автоклавного розчинення подрібненої силікат-глиби у воді в присутності комплексної добавки [Патент СССР №1787133, МКИ5 С 01 В 33/32, оп 1993 г ] [2] , Як комплексну добавку застосовують суміш борної кислоти і оксиетильованого вищого жирного спирту загальної формули СпН2п+іО (С 2 Н 4 ) т Н, де п = 10-18, т = 221, при масовому співвідношенні спирт борна кислота 1 /20-30/ в КІЛЬКОСТІ 0,47-2,1 мас % від маси силікат-глиби Комплексна добавка суттєво впливає на структуру одержуваного рідкого скла і забезпечує його умовну в'язкість на рівні 10-15с /по ВЗ-4/ при збереженні модуля ВІДОМІ способи зниження в'язкості рідкого скла введенням лугу призводить до зменшення модуля, що не дозволяє використовувати його в мийних засобах ГОСТ 13078-81 , причому тривалість розчинення силікат-глиби складала 1,5-1,7год До недоліків способу [2] слід віднести ще досить високе значення в'язкості, а також те, що комплексна добавка містить токсичну борну кислоту, використання якої в мийних засобах заборонено В основу винаходу поставлена задача удосконалення відомого способу одержання рідкого скла шляхам зміни складу, хімічної природи і КІЛЬКОСТІ добавки, а саме - застосування поверхнево співвідношенні /2-3/ 1, ВІДПОВІДНО, І добавку бе руть в КІЛЬКОСТІ 0,1-0,5% мас від маси силікатглиби О ю (О о 49065 активних речовин, які забезпечили б зниження в'язкості рідкого скла, підвищення швидкості автоклавного розчинення силікат-глиби, забезпечення екологічної чистоти матеріалу за рахунок виключення борної кислоти Для вирішення поставленої задачі запропоновано спосіб одержання рідкого скла, що включає автоклавне розчинення подрібненої силікат-глиби у воді при нагріванні в присутності добавки, по якому, згідно з винаходом, як добавку використовують оксиетильований алкілфенол на основі тримерів пропілену і алкілбензолсульфонат при масовому співвідношенні /2-3/ 1, ВІДПОВІДНО, І добавку беруть в КІЛЬКОСТІ 0,1-0,5мас% від маси силікат-глиби Нами встановлено, що застосування поверхнево-активних речовин /ПАР/, що заявляються, створює необхідні умови для інтенсивного розчинення силікат-глиби і формування структури рідкого скла, ще забезпечує його низьку в'язкість Таким чином, сукупність суттєвих ознак запропонованого способу є необхідною і достатньою для досягнення технічного результату, який забезпечується винаходом - зниження в'язкості продукту до 8-9,7с при зменшенні тривалості розчинення силікат-глиби до 1,0 - 1,4 год одночасно з виключенням із складу матеріалу токсичної борної кислоти, що дає можливість його використання при виробництві мийних засобів Спосіб за винаходом реалізується слідуючим чином Процес одержання рідкого скла здійснюється в промисловому горизонтальному автоклаві, в який загружають подрібнену силікат-глибу з розмірам частинок 20-150мм (ГОСТ 13089-81) і воду при співвідношенні Т Р = 1 1 Потім ВВОДЯТЬ оксиетильований алкілфенол і алкілбензосульфонат при їх масовому співвідношенні /2-3/ 1 в КІЛЬКОСТІ 0,1-0,5%мас від маси силікат-глиби Подачею гострого пару доводять температуру в автоклаві до 150-170% що відповідає 0,5-0,7МПа Процес розчинення здійснюється протягом 1,0-1,4 год Потім рідке склю зливають, терместатують і за допомогою ВЗ-4 визначають його в'язкість Такі умови проведення процесу забезпечують одержання рідкого скла з умовною в'язкістю 8-9,с Як комплексну добавку використовують оксиетильовані алкілфеноли на основі тримерів пропілену (ТУ 39 507-63-300-93 ) неонол марок АФ 9-Ю і АФ 9-12 і алкілбензолсульфонати сульфонал НП - З (ТУ У 3 01 005-92) Використовують силікат-глибу (ГОСТ 13079-81 ) для подальшої переробки в автоклаві Тривалість розчинення у воді визначають як час наростання концентрації речовини, що розчиняється [А с СССР № 1680625, МКИ С 01 В 33/32, on 1991 г ] В'язкість вимірюється віскозиметром ВЗ-4 Приклад конкретного виконання способу 600кг натрієвої силікат-глиби з модулем 2,8 № розміром частинок 20-40мм, 600л води, 1,2кг неонолу АФ 9-10 і 0,6кг сульфонолу НП-3 загружають в горизонтальний автоклав МІСТКІСТЮ 3,2М 3 При цьому співвідношення між неонолом і алкілбензолсульфонатом складає 2 1, а загальна маса добавки - 0,3% мас від маси силікат-глиби Режим розчинення температура 160°С, тиск 0,6МПа, час 1,2год Умовна в'язкість одержаного рідкого скла складає 9,0с по ВЗ-4 Таблиця, приклад 2/ Встановлено, що співвідношення в добавці поверхнево-активних речовин різної хімічної природи і її вміст вибрані, виходячи із умов, які забезпечують одержання рідкого скла пониженої в'язкості і досить високої швидкості автоклавного розчинення силікат-глиби Таблиця, приклади 1-6/ При позамежному зменшенні співвідношення неонолу і сульфоналу, тобто при зменшеному вмісті неонолу в складі комплексної добавки, має місце підвищення тривалості розчинення силікатглиби і в'язкості рідкого скла практично на рівні прототипу Таблиця, приклад II Збільшення вмісту АФ 9-10 призводить до підвищення в'язкості рідкого скла та тривалості розчинення силікат-глиби Таблиця, приклад 8/ Позамежне зниження КІЛЬКОСТІ комплексної добавки при оптимальному співвідношенні компонентів добавки спричиняє до значного збільшення тривалості розчинення силікат-глиби і в'язкості її водного розчину Таблиця, приклад 9/ При позамежному збільшенні КІЛЬКОСТІ добавки значно підвищується ліноутворення суміші, що э нетехнолопчним і недоцільним з точки зору перевитрачання поверхнево-активних речовин Переваги запропонованого способу одержання рідкого скла порівняно з відомим полягають в слідуючому Реалізація запропонованого способу дає змогу зменшити тривалість розчинення силікат-глиби до 1,0-1,4 год , що в 1,07-1,5 рази нижча, ніж за відомим способом, а в'язкість рідкого скла зменшена до 8,0-9,7 о, що в 1,03-1,28 рази нижча від в'язкості рідкого скла, одержаного за відомим способом Такі результати досягнуто за рахунок використання розробленої комплексної добавки, яка не має в своєму складі токсичної борної кислоти, що, в свою чергу, дає можливість використання рідкого скла, одержуваного згідно із запропонованою технологією в виробництві синтетичних мийних засобів Достоїнством способу є те, що для одержання високоякісного рідкого скла використовують компоненти, що є необхідними складовими майже всіх промислових мийних засобів 49065 Таблиця №№ Неонол, марпп ка, 1 2 3 4 5 6 АФ9-10 АФ9-10 АФ9-10 АФ9-10 АФ9-10 АФ9-12 7 8 9 АФ9-10 АФ9-10 АФ9-10 10 ОС-20 + борна к-та Співвідношення неТривалість розчиКІЛЬКІСТЬ добавки, онол сульфонол нення силікат-глиби, % мас НП-3 год За винаходом 2,5 1 0,3 1,2 21 0,3 1,3 31 0,3 1,1 2,5 1 0,1 1,4 2,5 1 0,5 1,0 2,5 1 0,3 1,1 Позамежні 1,51 0,3 2,0 3,5 1 0,3 2,5 1 0,05 3,0 За прототипом 1 25 1,0 1,5 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71 В'язкість ПО ВЗ-4, С 8,5 8,8 8,6 9,7 8,0 8,7 10,0 12,0 18,0 10,0