Піноутворюючий склад

Реферат: Піноутворюючий склад містить триетаноламінову сіль первинних алкілсульфатів фр. C8-С14, первинний вищий жирний спирт фр. С12-С14, кондиціонуючу добавку триетаноламінову сіль сульфату моноетаноламіду жирних кислот кокосової олії та воду. UA 103257 U (12) UA 103257 U UA 103257 U 5 10 15 20 25 30 Корисна модель належить до піноутворюючих складів для одержання повітряно-механічних пін, які мають підвищену кратність та стійкість, і призначених для різних областей застосування, наприклад, для пожежогасіння, для ізоляції поверхонь токсичних рідин, для пилозаглушення. Відомий піноутворюючий склад "ТЭАС", поверхнево-активною основою якого є водні розчини триетаноламінових солей первинних алкілсульфатів фракції С 10-С13 або фракції С7-С12 або суміші фракції С7-С12:С10-С13=1:1, або суміші фракцій С10-С12:С10-С13=1:1 [1]. Недоліком даного піноутворюючого складу є недостатнє значення кратності пін. Відомий піноутворюючий склад, який містить 15-30 % триетаноламінових солей алкілсульфатів фр. C8-С14, 40-60 % лаурилетоксісульфату, 5-30 % етилен- або пропиленгликолю, 2-10 % етанолу або бутанолу [2]. Однак даний склад не має достатню стійкість пін. Найближчим аналогом є піноутворюючий склад, який містить як поверхнево-активні речовини солі алкілсульфатів фр. С9-С18 (переважно фр. С10-С16) та алкілетоксісульфатів фр. С10-С16, як стабілізатор піни - вищий жирний спирт фр. С10-С16 та алкілоламід жирних кислот фр. С10-С16, а як кондиціонуючу добавку - бутиловий спирт, вторинний бутиловий спирт або бутилцелозольв, або їх суміш з сечовиною [3]. Недоліком відомого складу є недостатня кратність та стійкість пін. Перевагами даного складу вибраного як найближчий аналог, є: - використання солей алкілсульфатів вищих жирних спиртів фракції С 9-С18 (переважно фр. С10-С16); - використання як стабілізатора пін первинного вищого жирного спирту фракції С 10-С16, тому що він є вихідною речовиною при отримання поверхнево-активної речовини. До недоліків складу слід віднести: використання алкілетоксисульфатів, які значно дорожче алкілсульфатів; використання алканоламідів жирних кислот, а не їх сульфатованих похідних. Задачею корисної моделі є підвищення кратності та стійкості пін. Поставлена задача вирішується тим, що піноутворюючий склад містить триетаноламінову сіль первинних алкілсульфатів, первинний вищий жирний спирт, кондиціонуючу добавку та воду, згідно з корисною моделлю, додатково містить триетаноламінову сіль сульфату моноетаноламіду жирних кислот кокосової олії, при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: триетаноламінова сіль первинних алкілсульфатів фр. C8-С14 триетаноламінова сіль сульфату моноетаноламіду жирних кислот кокосової олії первинний вищий жирний спирт фр. С12-С14 кондиціонуюча добавка вода решта. 35 40 45 50 12÷40 1÷4 2÷4 15÷25 Згідно з корисною моделлю, як триетаноламінову сіль первинних алкілсульфатів фр. C 8-С14 використовують триетаноламінову сіль первинних алкілсульфатів фр. C 8-С10 та триетаноламінову сіль первинних алкілсульфатів фр. С12-С14 у масовому співвідношенні 2÷4:1. Згідно з корисною моделлю, як кондиціонуючу добавку використовують етиленгліколь або діетиленгліколь, або етилцелозольв. Кондиціонуюча добавка дає можливість підвищити розчинність поверхнево-активних речовин та знизити температуру застигання піноутворювача. Як сульфат моноетаноламіду жирних кислот кокосової олії використовують триетаноламінову сіль, яка одночасно є поверхнево-активною речовиною і стабілізатором піни. Наявність в складі піноутворювача триетаноламінової солі сульфату моноетаноламіду жирних кислот кокосової олії призводить до синергетичного ефекту підвищення кратності та стійкості пін. Виключення будь-якого компоненту або зміна складу за вказані вище межі погіршує гомогенність складу, або генерацію пін, або їх кратність, або їх стійкість. Спосіб одержання заявленого піноутворюючого складу включає введення в апарат періодичної дії наступних компонентів складу: триетаноламінових солей первинних алкілсульфатів фр. C8-С10 і фр. С12-С14 узятих у співвідношенні 2÷4:1, триетаноламінової солі сульфату моноетаноламіду жирних кислот кокосової олії, первинних вищих жирних спиртів фр. С12-С14, кондиціонуючу добавку та воду, їх змішення при температурі 15-30 °C, переміщення протягом 10-30 хвилин. Одержаний піноутворюючий склад являє собою легкорухому, не розшаровану однорідну та прозору рідину без кристалічного осаду із специфічним запахом. У відповідності з корисною моделлю були приготовлені і випробовувані водні розчини (0,5 % та 1 % мас. активної речовини) піноутворюючих складів (табл. 1). Піноутворююча здатність, що 1 UA 103257 U 5 10 характеризується показником кратності пін, стійкість пін, що характеризується показником синерезису, оцінювалася аналогічно прототипу за стандартною методикою на приладі РТ-1. Для ілюстрації корисної моделі нижче наведено 16 прикладів. Приклад 1 Суміш триетаноламінових солей первинних алкілсульфатів фр. C8-С10 та фр. 30 С12-С14 в співвідношенні 3:1 Триетаноламінова сіль сульфату моноетаноламіду жирних кислот кокосової олії 2,4 Первинний вищий жирний спирт фр. С12-С14 3 Етиленгліколь 20 Вода решта. Приклад 2 Суміш триетаноламінових солей первинних алкілсульфатів фр. C 8-С10 та фр. 30 С12-С14 в співвідношенні 3:1 Триетаноламінова сіль сульфату моноетаноламіду жирних кислот кокосової олії 1 Первинний вищий жирний спирт фр. С12-С14 З Етиленгліколь 20 Вода решта. Приклад 3 Суміш триетаноламінових солей первинних алкілсульфатів фр. C 8-С10 та фр. 30 С12-С14 в співвідношенні 3:1 Триетаноламінова сіль сульфату моноетаноламіду жирних кислот кокосової олії 4 Первинний вищий жирний спирт фр. С12-С14 3 Етиленгліколь 20 Вода решта. Приклад 4 Суміш триетаноламінових солей первинних алкілсульфатів фр. C 8-С10 та фр. 30 С12-С14 в співвідношенні 3:1 Триетаноламінова сіль сульфату моноетаноламіду жирних кислот кокосової олії 2,4 Первинний вищий жирний спирт фр. С12-С14 2 Етиленгліколь 20 Вода решта. Приклад 5 Суміш триетаноламінових солей первинних алкілсульфатів фр. C 8-С10 та фр. 30 С12-С14 в співвідношенні 3:1 Триетаноламінова сіль сульфату моноетаноламіду жирних кислот кокосової олії 2,4 Первинний вищий жирний спирт фр. С12-С14 4 Етиленгліколь 20 Вода решта. Приклад 6 Суміш триетаноламінових солей первинних алкілсульфатів фр. C 8-С10 та фр. 30 С12-С14 в співвідношенні 3:1 Триетаноламінова сіль сульфату моноетаноламіду жирних кислот кокосової олії 2,4 Первинний вищий жирний спирт фр. С12-С14 3 Етиленгліколь 15 Вода решта. Приклад 7 Суміш триетаноламінових солей первинних алкілсульфатів фр. C 8-С10 та фр. 30 С12-С14 в співвідношенні 3:1 Триетаноламінова сіль сульфату моноетаноламіду жирних кислот кокосової олії 2,4 Первинний вищий жирний спирт фр. С12-С14 3 Етиленгліколь 25 Вода решта. Приклад 8 Суміш триетаноламінових солей первинних алкілсульфатів фр. C 8-С10 та фр. 30 С12-С14 в співвідношенні 2:1 Триетаноламінова сіль сульфату моноетаноламіду жирних кислот кокосової олії 2,4 Первинний вищий жирний спирт фр. С12-С14 3 Етиленгліколь 20 Вода решта. 2 UA 103257 U 5 10 Приклад 9 Суміш триетаноламінових солей первинних алкілсульфатів фр. C 8-С10 та фр. 30 С12-С14 в співвідношенні 4:1 Триетаноламінова сіль сульфату моноетаноламіду жирних кислот кокосової олії 2,4 Первинний вищий жирний спирт фр. С12-С14 3 Етиленгліколь 20 Вода решта. Приклад 10 Суміш триетаноламінових солей первинних алкілсульфатів фр. C 8-С10 та фр. 30 С12-С14 в співвідношенні 3:1 Триетаноламінова сіль сульфату моноетаноламіду жирних кислот кокосової олії 2,4 Первинний вищий жирний спирт фр. С12-С14 3 Етилцелозольв 20 Вода решта. Приклад 11 Суміш триетаноламінових солей первинних алкілсульфатів фр. C 8-С10 та фр. 30 С12-С14 в співвідношенні 3:1 Триетаноламінова сіль сульфату моноетаноламіду жирних кислот кокосової олії 2,4 Первинний вищий жирний спирт фр. С12-С14 3 Діетиленгліколь 20 Вода решта. Приклад 12 Суміш триетаноламінових солей первинних алкілсульфатів фр. C 8-С10 та фр. 12 С12-С14 в співвідношенні 3:1 Триетаноламінова сіль сульфату моноетаноламіду жирних кислот кокосової олії 2,4 Первинний вищий жирний спирт фр. С12-С14 3 Етиленгліколь 20 Вода решта. Приклад 13 Суміш триетаноламінових солей первинних алкілсульфатів фр. C8-С10 та фр. 40 С12-С14 в співвідношенні 3:1 Триетаноламінова сіль сульфату моноетаноламіду жирних кислот кокосової олії 2,4 Первинний вищий жирний спирт фр. С12-С14 3 Етиленгліколь 20 Вода решта. В табл. 1 наведені результати випробувань пін з запропонованих складів і трьох варіантів відомого складу (приклади № 1, № 4 і № 6 з прототипу): Приклад 14 Алкілсульфат натрію фр. С10-С13 16 Алкіл (етоксі) сульфат натрію фр. С10-С13 4 Жирний спирт фр. С12-С16 2 Моноетаноламід жирних кислот фр. С10-С16 2 Бутиловий спирт 10 Сечовина 20 Вода решта. Приклад 15 Триетаноламінова сіль алкілсульфатів фр. С 10-С13 16 Алкіл (етоксі) сульфат натрію фр. С10-С13 4 Жирний спирт фр. С12-С16 2 Моноетаноламід жирних кислот фр. С10-С16 2 Бутиловий спирт 10 Сечовина 20 Вода решта. Приклад 16 Алкілсульфат натрію фр. С10-С13 16 Алкілетоксисульфат натрію фр. С10-С13 4 Жирний спирт фр. С12-С16 2 Моноетаноламід жирних кислот фр. С10-С16 2 Бутилцелозольв 10 Сечовина 20 3 UA 103257 U 5 Вода решта. Як видно з табл. 1, за показниками кратності запропонований склад вище відомого складу на 7-18 %, а по стійкості (синерезису) запропонованої склад перевищує відомий на 8-20 %. Стійкість високократних пін оцінювали за часом їх половинного руйнування у широкому інтервалі кратностей (К). Піни отримували на лабораторному піногенераторі з розміром вічок металевої сітки 0,2×02 мм. Після наповнення літрових хімічних стаканів за допомогою секундоміру фіксують час руйнування в них половини початкового обсягу пін, який й приймають за критерій стійкості (оцінка також аналогічна прототипу). Таблиця 1 № прикладу 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 10 Піноутворюючий склад, мас. % активної речовини 1,0 0,5 1.0 0,5 1,0 0,5 1,0 0,5 1,0 0,5 1,0 0,5 1,0 0,5 1,0 0,5 1,0 0,5 1,0 0,5 1,0 0,5 1,0 0,5 1,0 0,5 1,0 0,5 1,0 0,5 1,0 0,5 Кратність Синерезис, хв. 8,3 8,0 8,2 7,9 8,3 8,0 8,2 7,9 8,1 7,8 8,3 8,0 8,3 8,0 8,0 7,6 7,9 7,5 8,3 8,0 8,3 8,0 8,2 7,9 7,9 7,5 7,0 7,0 6,8 7,0 7,0 7,0 30 25 28 23 29 24 27 23 28 23 29 24 29 24 28 23 27 22 30 25 30 25 28 23 27 22 22 18 25 19 22 18 При всіх значеннях К піни запропонованого складу більш стійкі (на 3÷15 %), ніж піни відомих складів (табл. 2). Таблиця 2 Піноутворюючий склад Запропонований склад 1 1 (на морській воді) Склад 2 Склад 3 К=150 Час половинного руйнування, хв. К=200 К=300 К=400 К=500 160 155 150 135 120 88 154 158 84 149 152 75 143 147 70 128 133 62 115 118 4 UA 103257 U Продовження таблиці 2 Піноутворюючий склад Склад 10 Відомий склад 14 (аналог складу № 1 прототипу) Відомий склад 14 на морській воді Відомий склад 16 (аналог складу № 6 прототипу) 5 10 К=150 172 Час половинного руйнування, хв. К=200 К=300 К=400 165 160 146 К=500 132 115 105 75 63 57 63 60 52 50 42 150 145 142 113 96 Як показали випробування з кратності та стійкості пін низької та підвищеної кратності, пропонований піноутворювальний склад перевершує відомі склади. Утворені ним піни мають високу кратність та стійкість. Він може застосовуватися на прісній воді будь-якої жорсткості, а при необхідності і на морській воді. Пропонований склад має низьку температуру застигання (-30 °C) в порівнянні з прототипом (-10 °C), що дає можливість застосувати його і у період низьких температур. Джерела інформації: 1. Пешков В.В., Одинец М.В. Стабильность пенообразователей при хранении. Сб. научных трудов: Огнетушащие средства и автоматические установки пожаротушения. ВНИИ ПО МВД СССР, 1989, - С. 32-37. 2. Патент ЧССР № 146706, kl. 61а 12/07, 1972. 3. А.с. СРСР № 841629 kl. А62 D 1/02, Е21С 7/06, E21F 5/00, 1981. 15 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 1. Піноутворюючий склад, що містить триетаноламінову сіль первинних алкілсульфатів, первинний вищий жирний спирт, кондиціонуючу добавку та воду, який відрізняється тим, що додатково включає триетаноламінову сіль сульфату моноетаноламіду жирних кислот кокосової олії, при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: триетаноламінова сіль первинних алкілсульфатів фр. C8-С14 12÷40 триетаноламінова сіль сульфату моноетаноламіду жирних кислот 1÷4 кокосової олії первинний вищий жирний спирт фр. С12-С14 2÷4 кондиціонуюча добавка 15÷25 вода решта. 2. Піноутворюючий склад за п. 1, який відрізняється тим, що як триетаноламінову сіль первинних алкілсульфатів фр. C8-С14 використовують триетаноламінову сіль первинних алкілсульфатів фр. C8-С10 і триетаноламінову сіль первинних алкілсульфатів фр. С12-С14 у співвідношенні 2÷4:1. 3. Піноутворюючий склад за пп. 1, 2, який відрізняється тим, що як кондиціонуючу добавку використовують етиленгліколь або діетиленгліколь або етилцелозольв. Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5