SE458526B - Polymerisat- och tensidhaltiga preparat, deras framstaellning och anvaendning som flockningsmedel - Google Patents

Description

15 20 25 A 30 35 458 526 i 2 De 1 preparaten enligt uppfinningen förekommande polyme- risaten a) är företrädesvis åtminstone delvis a1) katjoniska ho- mo- och/eller sampolymerisat av vinylartade katjoniska och even- tuellt icke-jonogena monomerer, varvid med fördel polymerisaten a) huvudsakligen består av a1) ; anaeien a1) 1 a) utgör företrä- desvis minst 70 viktprocent, i synnerhet minst 90 viktprocent; i synnerhet består a) företrädesvis uteslutande av a1).

Föredragna monomerer för framställning av a1) är vinyl- artade, vattenlösliga monomerer, företrädesvis sådana av akryl- och metakrylsyraesterserien, av akryl- och metakrylsyraamidse- rien, av vinylpyridinserien, av diallylaminserien, av N-vinyl- pyrrolidonserien, ävensom sådana av vinyleterserien.

Pöredragna representanter av ovan anförda klasser av mono- mere: bland katjoníska typen-är;akrylsyradialkylaminoalkylestrar, akrylsyratrialkylammoniumalkylestrar, metakrylsyradialkylamine- alkylestrar, metakrylsyratrialkylammoniumalkylestrar, akrylsyra- dialkylaminohydroxialkylestrar, akrylsyra-trialkylammoniumhydr- oxialkylestrar, metakrylsyra-dialkylaminohydroxialkylestrar, metakrylsyra-trialkylammoniumhydroxialkylestrar, 2- och 4-vinyl- pyridin och motsvarande N-alkylpyridiniumderivat, N-alkyl-diallyl- amin och motsvarande N-dialkyldiallylammoniumderivat, akrylsyra- dia lkylaminoalkylaxuider Q ' akrylsyratr ialkylanunon iuma lkylamíder, met- akrylsyra-dialkylaminoalkylæmdénfmetakrylsyratrialkylammonium- anor-änder, akryisyraaiaikyisuifoniumaikyiesrrar och metakryisyra- dialkylsulfoniumalkylestrar; Alkylen-bryggled (nämligen mellan N och O, mellan 0 och S och mellan N och N) innehåller med fördel 2 till 4, företrädesvis 2 till 3 kolatomer; i ändställning ståen- de alkylgrupper (i synnerhet substituenter vid basiskt'kväve eller svavel) innehåller med fördel 1 till 4, företrädesvis 1 till 2 kolatomer och kan eventuellt vara suhstituerade med fenyl: är de substituerade med fenyl. ifrågakommer huvudsakligen bensyl; företrädesvis är alkylresterna emellertid osubstituerade.

Bland anförda katjoniska monomerer är i synnerhet de med följande formler att föredraga: ,fR2 \ cu2=c-co-o-ca -ca -N 2 2 121 Ra (I) \\.

R 1,/ 2A(:) ca =c-co-o-en -ca -N--R 2 2 2 3 \\\ R R1 4 R ca =c-co-o-ca -cnou-ca -N'/I 2 2 | 2 2 \\ R R1 3 cnz=c-co-o-CH2-cnoa-cnz-N(E).___ R 1 R ca æ-co-NH-(cn p-N/ 2 2 I 2 n \ R1 Rs R 2' _ ° ' 2 n __" 3 ca -c co Nu (ca) Rz 1:1 \ R _ 4 ca =cH-ca 2 2 \ N-R2 cn2=cn-caz ca =cfl-ca R 2 2 2 \(+) Nf:_ AC3 _ ff _ca2-ca-caz R4 1 4558 AC) 5226 (II) r (III).

(IV).

(V) I - ri (VI), (VII).

(VIII) f 10 15 20 25 4 cH2=cH cH2=cfl cH2=cH \\ L§=N 1 l , I / | AB R4 (IX), (X), (XI), (XII) vari R 1 betecknar väte eller metyl, R2 metyl eller etyl, R3 metyl eller etyl, R4 väte, metyl eller etyl, A(:) en motjon till ammoniumgruppen, och n 2 eller 3.

Symbolen Acï) betecknar i allmänhet en godtycklig anjon, såsom vanligt är vid ammoniumföreningar, med fördel en halogenid- jon (i synnerhet klorid, bromid eller jodid) eller en R SO - 4 4 anjon. Symbolerna R2 och R3 betecknar företrädesvis míššl. Vid en speciell utföringsform av uppfinningen betecknar A emeller- tid även (A1) , dvs. anjonen av en anjonaktiv, med fördel lipofil, företrädesvis oljelöslig tensid såsom i det följande närmare definieras.

Av katjoniska monomerenheter är i allmänhet akryl- och metakrylsyraderivat att föredraga, företrädesvis eventuellt kvaternerade akrylsyra- eller metakrylsyradialkylaminoalkylestrar och -dialkylaminoalkylamider: resp. bland de uppräknade mono- merföreningarna är de med formlerna (I) till (VI), i synnerhet de med formlerna (I), (II), (V) och (VI) att föredraga. Speciellt föredragna, katjoniska monomerer är de med formlerna (I) och (II).

Föredragna representanter för anförda klasser av icke- jonogena monomerer är de med följande formler: CH2=?“CONH2 R1 (XIII), 10 15 20 25 30 35 458 526 S safta-HQ (XIV) , ä cnfca-o-Rs (XV) och cnfe-co-Nn-c (C113) 2-c112-co-cH3 (xvI) , R1 vari Rs betecknar metyl eller etyl och R1 har den ovan angivna betydelsen.

Bland de anförda icke-jonogena monomererna är i synnerhet de med formeln (XIII) att föredraga, dvs. metakrylamid och akrylamid.

Föredragna polymerisat a1) är sampolymerisat av katjonis- ka monomerer med formeln (I) och/eller (II) och icke-jonogena monomerer med formeln (XIII).

De enligt uppfinningen för insättning avsedda polymerisa- ten a), i synnerhet a1) är katjoniska, dvs. minst en del av mot- svarande monomerer är katjoniska monomerer och eventuella övriga är icke-jonogena; med fördel utgör andelen katjoniska monomer- enheter 5-100 mol%, företrädesvis 10-80 mol%, i synnerhet 10-40 mol%. För uppnående av bestämda verkningar eller för inställning av bestämda katjonhalter kan det även vara en fördel, att använ- da sig av tvâ polymerisat med olika katjonhalt, dvs. av ett svagare katjoniskt och ett starkare katjoniskt polymerisat, och efter_önskan blanda dessa med.varandra;_lämpliga svagare katjo- niska polymerísat är sådana, vilkas andel av katjoniska monomerènheter med fördel utgör S_till Z0 mo1%, lämpliga starkare katjoniska polymerisat är så- dana, vilkas andel av katjoniska monomerenheter med fördel utgör 20 till 80 %, företrädesvis 30 till 60 mol%.

Den genomsnittliga molekylvikten (viktgenomsnittet) hos polymefisaten kan vara godtyckligt hög, t.ex. upp till 20 000 000, med fördel har de en genomsnittlig molekylvikt på å 100 000, 1 000 000.

Som komponent b), dvs. som anjonisk tensid ifrågakommer företrädesvis 2 500 000, speciellt föredragen à i allmänhet godtyckliga, sedvanliga tensider, vilka innehåller minst en lipofil kolväterest och minst en hydrofil anjonisk grupp, såsom de t.ex. beskrives i "Surfactant Science Series" (M. Dekker 10 15 20 25 30 35 458 526 6 Inc., New York and Basel), vol. 7: "Anionic Surfactants" (edited by Warner M, Linfield, 1976) - parts 1 and 2 -; den lipofila res- ten är företrädesvis aralifatisk eller alifatisk och innehåller med fördel minst 9 kolatomer, företrädesvis 12-36 kolatomer; den anjoniska gruppen kan vara en godtycklig, vanlig syragrupp, som eventuellt föreligger i saltform, företrädesvis karboxylat, fosfat, fosfonat, sulfat och sulfonat, av vilka karboxylat, fos- fat, sulfat och sulfonat är att föredraga, framför allt emeller- tid sulfonatgruppen; eventuellt kan i molekylen av den anjoniska tensiden även förefinnas polyalkylenglykoletergrupper, företrä- desvis innehâller tensiderna emellertid inga polyalkylenglykol- etergrupper. Esnkilda, omnämande värda klasser av anjonaktiva tensider är följande: sulfurerade fettsyramono-, -di- och -triglycerider (i syn- nerhet sulfurerade, naturliga fetter eller oljor eller sulfurera- de monoglycerider), sulfurerade fettalkoholer och sulfurerade fettsyraalkanolamider; sulfonerade kolväten, företrädesvis alkylsulfonater, ole- finsulfonater och alkylarylsulfonater, i synnerhet petroleumsul- fonater; sulfonerade alifatiska karbonsyror och karbonsyraestrar, i synnerhet 65-sulfomonokarbonsyror och p(-sulfomonokarbonsyra- estrar och sulfobärnstenssyraalkylestrar; fosforsyraalkylpartialestrar; alifatiska karbonsyror (tvålar) och karboximetyleringspro- dukter av fettalkoholer, monoglycerider och fettsyraalkanolamider.

Bland de anförda anjoniska tensiderna är i synnerhet sul- fonaterna att föredraga, framför allt petroleumsulfonater.

De anjoniska tensiderna föreligger med fördel åtminstone delvis t.ex. i form av salt, varvid för saltbildning ifrågakom- mer godtyckliga, vanliga katjoner, t.ex. alkalimetallkatjoner (litium, natrium, kalium), ammoniumkatjoner [šåväl osubstituerat ammonium som även substituerat ammonium, t.ex. mono-, di- och tri-(C;_8-alkyl)-ammonium och mono-, di- och tri-(C2_3-alkanol)- ammonium, i synnerhet mono-, di- och trietylammonium, mono-, di- och triisopropanolammonium och mono-, di- och trietanolammonium], jordalkalimetallkatjoner (magnesium, kalcium, strontium och barium) och ytterligare flervärda katjoner. i synnerhet Zn2+ I Al3+, Zr4+. Som föredragna föreligger anjonaktiva tensider i 10 15 20 25 30 35 7 458 526 form av motsvarande salter av flervärda oorganiska katjoner, var- vid kalcium är speciellt att föredraga.

De anjoniska tensiderna kan ha en mer eller mindre utpräg- lad vattenlöslighet resp. -dispergerbarhet eller kan vara prak- tiskt taget olösliga i vatten (dvs. de ger i de använda koncen- trationerna ingen äkta lösning i vatten, men kan dock vara dis- pergerbara i vatten och/eller företrädesvis dispergerbara eller lösliga i olja), vilket väsentligen är beroende av valet av lipo- fil rest och valet av katjon. Föredragna anjonaktiva tensider är lipofila, företrädesvis sådana som i form av Na-salt är oljelös- liga, i synnerhet sådana, vilka föreligger i form av salter med sådana katjoner (företrädesvis flervärda oorganiska katjoner), att de 1 vatten icke ger några äkta lösningar och med vatten och med motsvarande oljor, i synnerhet såsom nedan definieras under c), ger W/0-emulsioner, dvs. de har W/0-emulgator-karaktär, resp. de är W/O-emulgatorer.

De ovan anförda anjonaktiva tensiderna är i allmänhet kän- da eller kan framställas på i och för sig känt sätt. Aminsalter och salter av flervärda oorganiska katjoner av anjonaktiva ten- sider framställes t.ex. med fördel in situ, genom att man med fördel omsätter alkalimetallsalter av dessa tensider med vatten- lösliga salter av motsvarande aminer, resp. flervärda oorganiska katjoner. Som vattenlösliga salter ifrågakommer väsentligen sal- ter av starka oorganiska syror (varje gång efter katjon med för- del svavelsyra, saltsyra, salpetersyra och fosforsyra) och enk- lare organiska karbonsyror (C1_4-karbonsyror, företrädesvis mvr- syra och ättiksyra), varvid av aminsalter, sulfater, klorider och acetater är att föredraga och av salter flervärda oorganiska katjoner, formiater och framför allt klorider är att föredraga.

Speciellt att föredraga är insättning av kalciumklorid.

Innehåller polymerisaten katjoniska monomerenheter, vilkas motjon är en tensid amin, så utgör dess andel i polymermolekylen med fördel i genomsnitt icke mer än 15 mol%, företrädesvis icke mer än 10 mol%.

I allmänhet innehåller polymerisaten i preparaten enligt uppfinningen katjoniska monomerenheter och eventuellt icke-jono- gena monomerenheter, varvid en del av de katjoniska monomerenhe- terna innehåller anjonen av den anjonaktiva tensiden som motjon till katjonen. Schematiskt kan polymerisaten âskådliggöras som 458 526 , i 10 15 20 25 30 35 8 sådana, vilka innehåller följande återkommande monomerenheter: ...Q- I (05) (Katæfllfiê) _ Q _ I (ß) (MJÜHAZQ) och eventuellt -G- (ffi vari (GL) och LA ) är katjoniska monomerenheter, dvs. återkom- mande katjoniska enheter, som härrör av katjoniska monomerer, (3') dvs. -G- är icke-jonogena monomerenheter, dvs. återkommande, icke-jonogena enheter. som härrör av icke-jonogena monomerer, Q den del av en monomerenhet, som ingår i grundstrukturen och Kat betecknar den därtill bundna katjoniska delen, och (A1 ) en tensid och (A2 ) en icke-tensid anjon.

Föredragna monomerenheter (K) och (ß ) motsvarar var för sig formlerna F: -cn-c- 2 (ag) ' Q e: (Kat )(A1 ) R |1 -CH2 C - (Äng x (A29) varvid (aa) och 041) resp. (Kat(:)) företrädesvis är sådana res- ter, som motsvarar derivat med formlerna (II), (IV), (VI), (VIII), (XI) och (XII). A wa 1 är företrädesvis en anjon av en av ovan anförda tensider, med fördel en av en lipofil tensid (såsom ovan definieras), i synnerhet en av ovan anförda sulfonater. A2 står företrädesvis för en av ovan anförda, icke-tensida anjoner, såsom en sådan som t,ex, bildas genom kvaternering och/eller protonering, företrädesvis halogenid eller R O-S0 4 3 ° I synnerhet föredragen står (04) resp. G11) för 10 15 20 25 30 35 " 9 458 526 f1 -cuz - c - /nz co-o-cnz-cuz-N XRB (Aa1Q) (æz) R4 eller R |1 -cu - c - 2 R I 2 co-NH- (crx2)-¿-N R4 vari Aa1(:} är en anjon av ett petroleumsulfonat, i synnerhet av ett lipofilt petroleumsulfonat.

Föredragna monomerenheter (ß ) resp. (ß1) motsvarar formlerna R CH '1 R2. 2 Y / E) co-o-cnz-cuz-N --R3 (Aag ) (ß 2) R4 och *r R -CH2 - É - + 2 0"'NH- RB , R 4 vari Aazcj betecknar klorid eller R40~5O3C3.

Föredragna monomerenheter (Y) är sådana, som motsvarar derivat av monomerer med ovan anförda formler (XIII) till (XVI), företrädesvis sådana med formeln , 1 -cnz - ç - (~f1) .

CO-NH2 i synnerhet med formeln -cnz-(Izn - (yz) .

CO-NH 2 10 15 20 25 30 35 458 526 i w Föredragna polymerisat är sådana, som innehåller enheter- na (då), 081) och (fä), resp. består därav, i synnerhet sådana, vilka innehåller enheterna üxz), 062) och (fä) resp. består därav.

Med fördel innehåller preparaten dessutom: c) en med vatten icke blandbar olja, i vilken icke är lösligt, men däri är finfördelat.

I synnerhet i detta fall är det en fördel, anjonaktiva tensiden b) polymerisatet att den b') är en lipofil, företrädesvis oljelöslig anjonaktiv tensid.

Komponenten c) kan såväl vara en enhetlig olja som även en blandning av olika oljor. I allmänhet lämpar sig godtyckliga oljor, som användes för framställning av vattenlösliga polymeri- sat innehållande emulsioner och/eller dispersioner, och närmare bestämt såväl naturliga som även syntetiska oljor. Som naturliga oljor ifrâgakommer såväl oljor från bearbetning av bergolja som även vegetabiliska och animaliska oljor (väsentligen triglyce- rider); som syntetiska oljor ifrâgakommer såväl syntetiska kol- väten som även modifierade paraffiner (kolväten) och fettsyra- estrar (företrädesvis triglycerider och monoestrar).

Särskilda, föredragna kategorier av oljor är följande: _ Kolväten Xolväten från bergoljebearbetning, företrädesvis specialbensin, som destillerats ur råbensin (kokintervall 65-140°C) (desaromatiserade, ävensom aromathaltiga typer) white spirits, testbensin och lackbensin (kokintervall 1oo-31o°c. föraträaaavis 140-zoo°c), 1 ayaaarnac= . aromatfria typer kokintervall 100-270°C företrädesvis 140-zso°c . fraktioner med en aromat- nal: mellan 12 aan 19% " 1eo-21o°c “. fraktioner med en aromathalt mallaa 24 och 45% " 140-31o°c . fraktioner med en aromathalt av ao-eos " 1so-2so°c . rena aromatiska white spirlta " 16o-31o°c 10 15 20 25 30 35 1.1.3 1.1.4 1.1.5 1.2 1I3 som är 458 526 Aromatfria kolväten med isoparaffinisk struktur (xoklntervail 11o-zso°c) Paraffinoljor (=mineraloljor) t.ex. dieseloljor, spindel- oljor, maskinoljor, cylinderoljor, smörjoljor och vaselin- oljor Petrolatum (petrolat) syntes-kolväten, företrädesvis sådana från Fischer-Tropsch- syntes eller högtryckskolhydrering, i synnerhet: 11 - syntetiska bensinslag kokintervall 65-170°C - xogasin 1 ~ 19o-2ao°c' - xoqasin I: " .23o-33o°c - syntetisk paraffinoija " 3oo-4so°c Eventuellt alkylsubstituerade bensener, företrädesvis bensen, xylen, toluen, metyletyl- och trimetylbensener, dimetyletyl- och tetrametylbensener, ävensom högre alkyl- bensener (C6-C12-alkylbensener).

Naturliga vegetabiliska eller aminaliska triglycerider, i synnerhet olivolja, jordnötsolja, cottonolja, kokosfett, rovolja, solrosolja, majsgroddolja, ricinolja och klöv- olja.

Fettsyra-monoestrar, företrädesvis C1_4-alkylestrar av C12_24-, företrädesvis C14_24-fettsyror, i synnerhet:_ metyl-, butyl- och isopropylestrar av stearinsyra, olje- syra, palmitinsyra och myristinsyra och deras blandningar.

Petrolaterna användes med fördel i blandning med oljor, flytande vid rumstemperatur (20°C).

-Av de anförda oljorna är de möjligast vittgående aromat- fria kolvätena och de alifatiska fettsyraestrarna att föredraga, i synnerhet de enligt avsnitten 1.1.2, 1.1.3 och 1.1.4 och framför allt är aromatfria och aromatfattiga white spirits, iso- paraffiniska oljor (1.1.3) och mineraloljor (1.1.4) att före- draga.

En speciell aspekt på uppfinningen består däri, att c) är en blandning av minst tvâ oljor, i synnerhet en blandning av en olja c1) och en olja cz), vilka väljas på så sätt, att 0/W- EHLB-värdet av oljan c1) är större än O/W-EHLB-värdet av bland- 10 15 20 25 30 35 458 526 12 ningen av oljorna c1) + cz). O/W-EHLB-värdet betecknar det opti- mala HLB-värdet för en hypotetisk tensid som är erforderlig för denna olja eller oljeblandning, för att en stabil olja-i-vatten- emulsion skall kunna uppstå; se t.ex. "Cosmetics, Science and Technology”. förlag John Wiley and Sons (2nd edition, vol. 3, 1974), sid. 602-607, eller Philip Sherman 'Emulsion Science", Academic Press, London and New York, 1968, sid. 146-147, eller jämväl Paul Becher “Emulsion, Theory and Practice", 2nd edition, 1965, American Chemical Society, Mnograph Series no. 162.

Företrädesvis är 0/WHEHLB-värdet av oljan c 2) mindre än värdet av oljan c1).

Föredragna oljor c1) har ett 0/W-EHLB-värde i omrâdet 10 till 15; sådana oljor har anforts bland de ovan uppräknade, i synnerhet de, vilka anförts under avsnitten 1.1.1, 1.1.2, 1.1.2 och 1.3. Föredragna oljor cz) har ett O/WfEHLB-värde från 7 till 10; sådana oljor är, bland de ovan uppräknade, i synner- het de, vilka anförts under avsnitten 1.1.4, 1.1.5, 2 och 3.

Förutom tensiden b) kan preparaten enligt uppfinningen även innehålla icke-jonogena tensider; dessa är ändamâlsenligen lipofila.

Med fördel innehåller preparaten enligt uppfinningen så- ledes d) en lipofil, företrädesvis oljelöslig, icke-jonogen tensid.

Denna komponent d) kan vara en enhetlig tensid eller även _ en blandning av lipofila resp. oljelösliga, icke-jonogena ten- sider. Lämpligen är komponenten d) en W/0 (vatten-i-olja)-emu1ga- tor, dvs. en tensid som är i stånd att med minst en del av oljor- na c) i närvaro av vatten åstadkomma en W/0-emulsion.- De icke-jonogena tensiderna d) är med fördel vattenolös- liga eller i vatten endast dispergerbara och uppvisar som WIO- emulgatorer med fördel ett HBL-värde § 8, företrädesvis mellan 3 och 8; speciellt att föredraga ligger HBL-värdet mellan 4 och 7 . , Består d) av en blandning av icke-jonogena lipofila tensi- der, så kan de enskilda komponenterna av denna blandning d) även ha olika HBL-värden, och insättes då i sådana relativa mängder, att det genomsnittliga HBL-värdet hos denna tensidblandning med fördel är § 8 och företrädesvis ligger mellan 3 och 8, i synner- het mellan 4 och 7. 10 15 20 25 30 35 13 458 526 j W Som komponent d), dvs. som lipofila, företrädesvis olje- lösliga, icke-jonogena tensider ifrâgakommer i allmänhet vanli- ga föreningar, väsentligen sådana, som har minst en lipofil kol väterest, med fördel med minst 9, företrädesvis 9-24 kolatomer och minst en icke-jonogen hydrofil rest, vilken med fördel är en eventuellt propylenglykol-enheter innehållande mono- eller polyetylenglykolrest och/eller en rest av en högre polyol (t,ex. glycerol, mannitol eller sorbitol); dessa lipofila resp. oljelösliga tensider kan även betecknas som hydrofoba tensider och av hydrofoba tensider kan även hydrofoba Pluronie-typer och Tetronics anföras, i vilka en hög andel polypropylenglykol kan betecknas som lipofil rest. Särskilt kan följande kategorier av icke-jonogena tensider anföras: Mono- eller polyoxetylerings- och/eller oxipropylerings- produkter av mättade och/eller omättade, linjära och/eller gre- nade alifatiska alkoholer, av alkylfenoler, av fettsyror, av fettsyraalkanolamider, av fettsyrapolyolpartialestrar och av vegetabiliska eller animaliska fetter eller oljor; resp. mot- svarande företrings- och/eller förestringsprodukter av mono- och/eller polyetylen- och/eller -propylenglykoler.

Fettsyrapolyolpartialestrar; icke-jonogena etylenoxid-/propylenoxidsampolymerisat med en hög andel propylenoxienheter (Pluronie-typer) och etylenoxid-/pro- pylenoxidadditionsprodukter till etylendiamin, med en hög andel propylenoxienheter (Tetronic-typer), vilka på grund av en hög andel propylenoxienheter rubriceras som icke-jonogena tensider.

De anförda polyolpartialestrarna är med fördel di- eller företrädesvis monoestrar av alifatiska polyoler med 3 eller fle- ra hydroxigrupper, företrädesvis av glycerol, mannitol eller sorbitol.

Föredragna, icke-jonogena tensider är i allmänhet ono- och/eller polyoxetyleringsprodukter av alifatiska alkoholer, av alkylfenoler och av alifatiska fettsyror, polyolpartíalestrar av alifatiska fettsyror, mono- och/eller dietrar_av mono- och/ eller polyetylenglykoler med alifatiska alkoholer och/eller alkyl- fenoler âvensom mono- och/eller diestrar av mono- och/eller poly- etylenglykoler med alifatiska fettsyror.

De förekommande fettsyraresterna kan i allmänhet vara acylrester av vanliga alkylkarbonsyror eller alkenylkarbonsyror, 10 15 20 25 30 35 458 526 varvid som alkenylkarbonsyror med fördel ifrâgakomer monoetylee niskt omättade syror. Alkylrester som enda lipofila rester [såsom t,ex. i nedanstående formel (XVIIL] innehåller med fördel minst 9 kolatomer¿_fiöreträdesvis 9-24 kolatoer, i.synnerhet 9-18 kolatomer och kan vara linjära eller grenade. I alkylaryl- rester, såsom i resten av nedanstående formel (a), innehåller alkyirescema med fördel 4-12 koiatamer aan kan jämvai' vara lin- jära eller grenade. Är den lipofila resten en acylrest av en karbonsyra, så rör det'sig med fördel om en rest av en fettsyra, väsentligen om en alkyl- eller alkenylkarbonsyra, som med för- del har 9-24, företrädesvis 12-20 kolatomer, varvid laurinsyra, myristinsyra, stearinsyra~och oljesyra speciellt är att före- draga. Vid polyetylenglykolderivat, i synnerhet även de med ne- danstående formler, rör det sig i allmänhet om genomsnittliga formler, dvs. sådana vari det angivna antalet etylenoxienheter är ett genomsnittligt tal. 14 Av de anförda icke-jonogena tensiderna är i synnerhet det med följande formler att föredraga: d R6-(0-CH2-CHí+šOH (XVII) och _ (Rfcoašr (xvnn , vari R6 betecknar C9_24-alkyl eller -alkenyl eller en rest med formeln (RB (a),.

R7-C0- varje gång en acylrest av en alkyl- eller alkenyl- karbonsyra med 12-20 kolatomer, R8 C4_12-alkyl, _ en q-värd rest av glycerol eller sorbitol eller en mono- eller polyetylenglykol med formeln HO-(CH2-CH2-0%;-H (XIX), *p 1 :in 6, q 1 eller 2, eller vid sorbitol även 3, r 1 eller 2 och s 1 till 10 varvid antalet och längden av de lipofila resterna och antalet -CH2-CH2-0-grupper lämpligen väljes på så sätt, att HLB-värdet 10 15 20 25 30 35 'fs 458 526 av den icke-jonogena emulgatorn eller emulgatorblandningen lig- ger mellan 3 och 8, företrädesvis mellan 4 och 7.

Däribland är framför allt följande formler att föredraga: Rg-(0-CH2-CB2+E-OH (XX), (Rs (0-CH2-CH¿+í--OH (XXI), R1o-CO-Y (XXII) och R1o-CO-O-(CH2-CH2-OfšrCO-R10 (XXIII), vari Rg är C9_18-alkyl eller -alkenyl, R10-CO- en acylrest av en alifatisk C1¿_18-fettsyra, Y- en envärd rest av sorbitol, glycerol eller di-bis- tetraetylenglykol, t 2 till 3, k 3 till 5 och m _ 4 till 9.

De icke-jonogena tensidernas HBL-värde kan beräknas genom en enkel känd formel, vid kännedom av den lipofila resten den hydrofila resten och antalet etylenoxi- resp, propylenoxienheter.

Utgör det beräknade värdet för en icke-jonogen tensid 2,5 eller mindre, så anses den här icke mera som en W/O-emulgator. Är c) en blandning av oljor c1) och cz), så väljes tensi- derna d) och oljorna med fördel på så sätt, att 0/W-EHLB av blandningen c1) + cz) ligger möjligast nära HBL-värdet av d) men med fördel icke är mindre än detta.

Med fördel innehåller preparaten enligt uppfinningen även e) vatten.

Polymerisaten a) resp. polymersalterna därav, vilka inne- hâllerïanjonen av den anjonaktiva tensiden som motjon är hydro- fila, dvs. de kan upptaga vatten eller i närvaro av vatten bilda en gel eller sol, resp. är i vatten åtminstone kolloidalt lösli- ga: den relativa mängden vatten, som användes med oljan (c) och med emulgatorn (d) väljes i allmänhet pâ så sätt, att polymerisa- tet tillsammans med vattnet är findispergerat i oljan (vare sig som suspension av polymerisatet med upptaget vatten eller vatten- 10 15 20 25 30 35 458 526 16 * svällt polymerisat eller ytterligare vattenhaltig polymergel i olja, eller som emulsion av den vattenhaltiga polymersolen resp. den vattenhaltiga polymerlösningen i olja).

Ett speciellt föremål för uppfinningen består däri, att preparatet dessutom f) innehåller emzmed olja blandbart, i vatten svårlösligt och icke självdispergerbart, polärt lösningsmedel, som ensamt icke uppvisar nâgra emulgatoregenskaper, men sänker ytspän- ningen vatten/olja. vid dessa lösningsmedel rör det sig i allmänhet om polära föreningar, som uppvisar ett extremt lågt HLB-värde, men som ännu är tillräckligt polära för att anlagras vid gränsytan olja/ vatten; med fördel rör det sig därvid om i vatten svârlösliga, alifatiska alkoholer eller fosforsyratriestrar eller Pluronics.

Alxeneierne innenåner med fördel s-1o keieæ-.ener per nyarexigrupp och i synnerhet följande kan anföras: metyl-isobutylkarbinol, 2-etylhexanol, isononanol, isodekanol och 2,4,7,9-tetrametyl-5- decyn-4,7-diol. Bland fosforsyratriestrar kan i synnerhet an- föras tributylfosfat, triisobutylfosfat och tri-(butoxietyl)- fosfat. Bland Pluronics kan i synnerhet anföras Pluronic L101.

Ett ytterligare föremål för uppfinningen är ett förfaran- de för framställning av preparaten enligt uppfinningen, som kän- netecknas därav, att den anjonaktiva tensiden b) före, under och/eller efter polymerisationen kombineras med polymerisatet a) resp, med motsvarande monomer, varvid polymerisatet resp. mot- svarande monomerer företrädesvis föreligger i möjligast finför- delad form.

Vid polymrisat av icke-vinylartade monomerer är det att föredraga, att tillsätta den anjonaktiva tensiden till polymerisa- tet, som föreligger 1 möjligast finfördelad form, (t.ex. som vattenhaltig lösning och/eller som dispersion i olja, företrä- desvis som W/0-emulsion till den vattenhaltiga polymerlösningen).

Vid polymrisat av vinylartade monomerer är det en fördel, när polymerisationen sker i W/O-emulsion och minst en del av de an- jonaktiva tensiderna tillsättes redan före pdlymerisationen och/eller före tillsatsen av den katjoniska monomeren.

Ett särskilt föremål för uppfinningen är ett förfarande för framställning av preparat enligt uppfinningen, som innehåller polymerisat a1) som kännetecknas därav, att man för bildning av 10 15 20 25 30 35 17 458 526 polymerisat a1) polymeriserar erforderliga monomerer i närvaro av anjonaktiva tensider i W/O-emulsion och eventuellt avdestille- rar vatten och]eller olja och eventuellt tillsätter ytterligare tillsatser a), b),_c), d), e) och/eller f).

De vinylartade monomererna emulgeras med fördel i form av vattenhaltig lösning i närvaro.av anjonaktiva tensider och före- trädesvis även i närvaro av icke-jonogena, oljelösliga tensider d) i minst en del av oljan c), varvid de vattenlösliga monomerer- na och i synnerhet de katjoniska monomererna föreligger i ett molärt överskott gentemot de anjonaktiva tensiderna; den i olja emulgerade vattenhaltiga fasen innehåller eventuellt ytterligare tillsatser, såsom sedvanliga komplexbildare, salter och syror och/eller baser för pH-inställning. Vid en föredragen förfaran- devariant sättes de för polymerisering avsedda, vinylartade monomererna till den beredda W/O-emulsionen, som redan innehål- ler anjonaktiv tensid och eventuellt icke-jonogen tensid ochlel- ler ytterligare vanliga tillsatser, eller sättas de för polymeri- sering avsedda, vinylartade monomererna till en vattenhaltig dis- persion (suspension och/eller emulsion)_eller lösning av den an- jonaktiva tensiden, varefter olja och eventuellt iëke-jonogen tensid och/eller ytterligare sedvanliga tillsatser kan tillsättas; därigenom kan dispersioner av vattenhaltig monomerfas åstadkommas i olja. Genom närvaron av anjonaktiva tensider i en monomerhaltig W/O-emulsion kan de.katjoniska monomererna - eller en del därav - i synnerhet under neutrala till sura betingelser, föreligga i form av mindre.vattenlösliga, lipofila tensidsalter, vari anjo- nen av den anjonaktiva tensiden fungerar som motjon till katjo- niska monomerer och ett ytterligare föremål för uppfinningen är dessa salter av katjoniska vinylartade monomerer, vari motjonen (A1 ) utgör anjonen av en anjonaktiv tensid, företrädesvis en lipofil resp. oljelöslig anjonaktiv tensid; de motsvarar före- trädesvis formeln I R1 I cH2=c- (Kat (9 ) (A1 6 ) (xxIv) .

Föredragna salter enligt uppfinningen är sådana, vari katjonen är en sådan, som i formlerna (II), (IV); (VI), (VIII), (XI) och (XII); speciellt föredragna salter enligt uppfinningen är sådana med formlerna (II), (IV) och (VI), vari motjonerna är 10 15 20 25 30 35 458 526 18 sådana av de ovan anförda, anjonaktiva tensiderna A1(-), i syn- nerhet av kolvätesulfonater, speciellt av petroleumsulfonater.

Föredragna monomersalter enligt uppfinningen motsvarar formlerna ' 03 Rz _ _ __ E) cu2=<|: co Na-(cnz-æí- N :<3 (m1) (xxv) 111 R4 och i synnerhet å Rz 9 ca = -co-o-cn -cH -N R (MÖ- (mn 2 T 2 2 ~\\\\\ 3 R1 R4 Monomersalter enligt uppfinningen framställes företrädes- vis därigenom, att ett överskott av katjoniska monomerer, som icke innehåller någon tensid motjon, försättes med anjoniska ten- sider, i synnerhet såsom ovan beskrivits. En speciell aspekt av detta föremål för uppfinningen är de motsvarande W/0-emulsioner, som dessa monomersalter innehåller.i En speciell utföringsform av framställningsförfarandet för de polymerisathaltiga preparaten enligt uppfinningen består däri, att en oljig dispersion, som innehåller ett hydrofilt, katjoniskt polymerisat (a), vatten (e) och en lipofil resp. oljelöslig, icke-jonogen tensid (d) men ingen anjonaktiv tensid, försattes med en lipofil, företrädesvis olfielöslig, praktiskt taget vatten- olöslig, anjonaktiv tensid (b1), varvid (bl) utgör ett sulfonerat kolväte, eventuellt i saltform, och oljan i den oljiga disper- sionen är en olja (c3), dvs. en med vatten icke blandbar kolväte- olja, i vilken polymerisatet (a) icke är lösligt, men med vatt- net finfördelat däri. Polymerisaten (a) är här företrädesvis vi- nylartade polymerisat (a1) såsom beskrivits. Som kolväteoljor (c3) ifrågakommer sådana, som beskrivits i underavsnittet 1.1, av vilka de enligt motsvarande underavsnitten 1.1.1 till 1.1.4 i synnerhet 1.1.3, 1.1.4 och framför allt white spirit är att före- dra.

De oljiga dispersioner, vilka innehåller (a1) jämte (e). (c3) och (d) men intet (b), framställes med fördel genom emulsions- polymerisation av motsvarande vattenhaltiga monomerlösningar i 10 15 20 25 30 35 19 458 526 olja och framställes i närvaro av en emulgator (d) och even- tuellt partiell avdestillering av vatten.

Polymerisationen kan genomföras på i och för sig känt sätt, (se t.ex. “High Polymers", vol. 9, 1955 ”Emulsion Polyme- risation”, förlag: Interscience Publishers Inc., New York) och det vattenhaltiga systemet kan jämte de aktuellt enligt uppfin- ningen erforderliga beståndsdelarna innehålla sedvanliga till- satser, såsom polymerisationsinitiatorer (företrädesvis före- ningar, vilka under termisk tillsats bildar fria radikaler eller ett redoxsystem), komplexbildare (t.ex. Na-EDTA), syror och/el-d ler baser för pH-inställning och/eller metallsalter, t.ex. Naf- och/eller Ca2+-salter. Efter inertisering (dvs. förträngning av syre medelst inertgas) och efter tillsats av lämpliga polymeri- sationsinitiatorer sker polymerisationen. Efter genomförd emul- sionspolymerisation resp. efter sammanbringande av anjonaktiva tensider och katjoniska polymerer, kan, i synnerhet efter utspädning med vatten, även i polymerisatet föreligga katjoniska grupper i motsvarande saltform. Polymerisationen är normalt exo- term och sker t.ex. vid pH-värden mellan 2 och 8, med fördel under sura betingelser, företrädesvis vid pH-värden mellan 2,5 och 5, i synnerhet mellan 3 och 4. Vattenhalten hos W/O-emulsio- nen under polymerisationen utgör med fördel 15-80 viktprocent, företrädesvis 30-65 viktprocent (räknat på hela emulsionen).

Polymerisationen kan genomföras adiabatiskt eller även isotermt; företrädesvis genomföras den emellertid delvis adiabatiskt, dvs. temperaturen får genom doserad tillsats av initiatorn och/eller genom kylning av reaktionsblandningen begränsat stiga, med fördel till värden på § 120°C, eventuellt under tryck; företrädesvis sker förfarandet mellan 30 och 110°C. Innehåller en för polymeri- sering avsedd blandning hydrolyserbara monomerer (i synnerhet estrar eller primära amider), så väljes lämpligen sådana reak- tionsbetíngelser, att en hydrolys till de oönskade syrorna i möjligaste mån undvikes.

Med de för insättning enligt uppfinningen avsedda tensi- derna kan även med relativt liten tensid erhållas mycketlfinför- delade dispersioner. Genom emulsionspolymerisation kan mycket höga molekylvikter för polymerisaten erhållas, varför ett mycket brett spektrum av molekylvikter hos polymerisaten står till för- fogande, vilket även tillåter en mycket bred insättbarhet av pre- 10 15 20 25 30 35 458 526 paraten enligt uppfinningen.

Emnlsionspolymerisationen sker lämpligen i närvaro av minst en del av oljorna c). För emulsionspolymerisationen användes lämp- ligen oljor, i vilka minst en del, företrädesvis minst S0 viktpro- cent, i synnerhet speciellt minst 80 viktprocent är kolväten, var- vid möjligast vittgâende alifatiska kolväten är att föredraga. De relativa mängderna vatten och olja, ävensom koncentrationen av 20 den vattenhaltiga monomerlösningen kan variera i vittgående grad, varvid på ekonomiska grunder företrädesvis möjligast koncentre- rad blandning användes vid förfarandet; den för polymerisering av- sedda W/0-emulsionen innehåller minst en del av tensiderna b) [företrädesvis h')] och/eller d) som är tillräcklig för att åstad- komma en för polymerisationen tillräckligt stabil W/0-emulsion.

Efter slutförd polymerisation kan den erhållna polymerhaltiga W/0-emulsionen försättas med ytterligare tillsatser - t.ex. med ytterligare komponenter a), b), c), d) och/eller e) och/eller med komponent f) - och/eller kan halten av komponenterna c) och/ eller e) t.ex. genom avdestillering nedsättas; dessa ytterligare modifikationer av polymerisathaltiga W/0-emulsioner kan i synner- het påverka preparatens egenskaper t.ex. deras stabilitet och/ eller deras utspädbarhet med vatten. Skall preparatet förutom polymerisat a1) även innehålla andra polymerisat a), så tillsät- tes de sistnämnda företrädesvis efter genomförd emulsionspolyme- risation.

Skall preparatet dessutom innehålla komponenten f) så tillsättes denna med fördel som sista, resp. efter slutförd emulsionspolymerisation till preparatet; med fördel insättes f) 1 med litet olja c) förut utspädd form, eventuellt kan emeller- tid även större mängder olja c) användas och/eller kan tillsat- sen ske tillsammans med f) resp. med dess lösning i olja c) och med ännu ytterligare tillsatser a), b), d) och/eller eventuellt e). d ïskall preparatet innehålla en blandning av oljor c1) och cz), så sker emulsionspolymerisationen med fördel i olja c1), som eventuellt innehåller c2); oljan G2) resp. den eventuellt reste- rande delen av oljan oz) kan om så erfordras tillsättas efter emulsionspolymerisation, eventuellt efter avdestillering av vatt- net, resp. av största delen av vattnet. 10 15 20 25 30 35 40 21 458 526 Den mängdmässiga sammansättningen av de enligt uppfin- ningen och, såsom ovan beskrivits erhâllbara föredragna prepara- ten, kan på fördelaktigt sätt såsom följer schematiseras: Pre- paratet innehåller på 100 viktdelar av komponent a) I b) C) d) e) och viktdelar av komponent f).

Koncentrationerna x och y motsvarar företrädesvis minst de som erfordras, för att den vattenhaltiga monomerhaltiga dis- persionen vid polymerisationen skall förbli tillräckligt stabil; x utgör med fördel minst 0,5, med fördel 1-30, företrädesvis 1,0-15, i synnerhet 1,5-10. De ovan angivna mängdförhâllandena av a) och b) hänför sig till de aktuella komponenterna utan be- aktande av en motsvarande saltbildning i talen 100 för a) och x för b), men skall emellertid omfatta en möjlig saltbildning av a) + b); z utgör med fördel 0-80, företrädesvis 1-80, i synnerhet med företräde 2-30. Preparaten enligt uppfinningen är med fördel oljehaltiga och y utgör företrädesvis 30-400, speciellt föredras 40-200. Halten vatten kan variera inom vida gränser och är del- viktdelar av komponent viktdelar av komponent viktdelar av komponent viktdelar av komponent 4 G ßa'< X vis även beroende av halten av olja, dvs. av y, och närmare be- stämt så till vida att preparaten enligt uppfinningen i den ännu icke med vatten utspädda, oljehaltiga formen, för det fall de innehåller vatten, innehåller detta företrädesvis i den diskonti- nuerliga fasen, dvs. oljan är den kontinuerliga fasen och den~ vattenhaltiga fasen är dispergerad resp. emulgerad däri. Efter (den inversa) emulsionspolymerisationen kan vattnet avdestille- ras, med fördel azeotropt, varvid teoretiskt hela mängden vatten kan avdestilleras, dvs. till u = 0, vilket emellertid i praktiken icke är att föredraga, enär det är svårt att totalt avdestillera restvattnet som åstadkommit svällning av polymerisatet; å andra sidan kan den polymerisathaltiga W/0-emulsionen eventuellt ännu försättas med vatten, t.ex. i form av en ytterligare W/O-emulsion eller i form av en vattenhaltig lösning av ett polymerisat a), så att preparatets vattenhalt även kan vara relativt hög; u utgör med fördel 0-300. företrädesvis 1-300, speciellt föredraget 2-200. Från ekonomisk ståndpunkt är det att föredraga, att icke avdestillera allt vatten och vattenhalten utgör med fördel 5 till 300, företrädesvis 10 till 200. s. 10 15 20 25 30 35 458 526 22 För att ytterligare underlätta polymerisatets fördelbar- het i vatten genom utspädning, kan det vara en fördel, att till- sätta komponenten f) till preparatet, varvid f) insättes i möj- ligast små mängder, i synnerhet i mängder som är mindre än y ljkomponenten f) är'löst i komponenten CLY: med fördel utgör v 0-30, företrädesvis 0-15.

Preparaten enligt uppfinningen uppvisar med fördel följan- de sammansättning: på 100 delar a) x = 1-30 y = 30-400 z = 1-80 u = 0-300 v = 0-30, (varvid v Å ï ) 3 En speciellt föredragen sammansättning hos preparaten enligt upp- finningen är följande: på 100 delar a) x = x' = 1,5-10 y = y' = 40-200 z = z' = 2-30 u = u' å z-zoo v = v' = o-1s, och v' < De oljehaltiga preparaten enligt uppfinningen är disper- sioner, vilka kan uppvisa mycket skiljaktiga viskositeter och även mycket tunnflytande preparat kan framställas; så kan visko- siteten (Brookfield-rotationsviskositet, mätt i.LV-viskosimeter) hos dispersionerna variera t.ex. mellan 5 cp (spindel nr 2) och 10 000 cp (spindel nr 4); företrädesvis mellan 50 cp (spindel nr 2) och 5 000 cp (spindel nr 4); dispersionerna enligt uppfin- ningen är även stabila, dvs. de kan längre tid lagras'utan för- ändring, eller, när dispersionerna separeras i skikt, kan de ge- nom en enkel omröring bringas till den ursprungliga, regelmässigt dispergerade formen. Speciellt må framhållas den mycket goda fördelbarheten i vatten resp. utspädbarheten med vatten hos pre- paraten enligt uppfinningen, i synnerhet de c)-haltiga preparaten, och närmare bestämt kan de redan genom enkel tillsats av prepara- ten till vatten eller av vatten till preparaten under omröring mycket snabbt utspädas eller kan även vanliga utspädningsappa- rater, som är vanliga inom tekniken och inom litteraturen även ofta beskrivits, användas för en förutspädning med vatten. Spe- ciellt lämpliga är utspädningsapparater, som arbetar med vatten- 10 15 20 25 '30 35 23 458 526 strâlpumpar, dvs. polymerdispersionen pumpas genom en dysa och vattnet genom en annan dysa på så sätt i en "kammare", att vatt- net med stor hastighet drager med sig dispersionen, varefter bland- ningen på olika sätt, t.ex. över stötplattor eller -väggar eller under användning av höga skärkrafter eller genom in- och utpump- ning i “vilotankar“ vidarefördelas i vatten. Ett speciellt vär- defullt förfarande för utspädning av dispersionerna enligt upp- finningen med vatten kännetecknas därav, att dispersionen inledes genom minst en dysa (I) på så sätt i en vattenströmning, att vattenströmningen omspolar dysan (I), varvid vattnets volymström- ning är högre än dispersionens volymströmning och vattnets hastig- het så mycket högre än dispersionens hastighet, att dispersionen på så sätt drages med av vattenströmningen, att adhesions- och/ eller kohesionskrafterna i dispersionen åtminstone delvis över- vinnas, men att i strömningen väsentligen inga så höga skärkraf- ter uppstår, att molekylerna i dispersionen därigenom sönderde- las, att produkt-vatten-blandningen därpå genom en strypt ledning accelereras och sedan i en utvidgad blandningszon åter retarderas, varvid acceleration och retardering så ofta genomföres, att den önskade fördelningen av produkten i vattnet är uppnâdd och, efter det dispersionen och vattnet kommit i beröring med varandra, för- farandet genomföras utan användning av filter eller sugsilar.

Synnerligen omnämnansvärd är en apparat (blandare) för genomföring av detta utspädningsförfarande, vilken apparat är kännetecknad genom en med en dysa @ försedd ledning (2) för tillmatning av den viskösa produkten, en ledning (:) för tillmat~ ning av vatten, en ledning (:) för acceleration av blandningen, en retarderingszon (5) och en ledning (6) för uttagning av den med vatten utspädda produkten. Är för utspädningen med vatten en tillsats i vattenhaltigt medium önskvärd, t.ex. en tensid (i synnerhet en O/W-emulgator), så kan denna med fördel t.ex. tilldoseras i ledning C). aflela apparaturen är företrädesvis rörformig och indelad i kamrar: ledningen C] för tillmatningen av vatten är lämpligen anbringad vid ena änden av apparaturen koaxialt därmed och led- ningen (2) för tillmatning av dispersionen är företrädesvis an- bringad i en rät vinkel till ledningen @ vid apparaturen, och närmare bestämt företrädesvis på så sätt, att dysan CD befinner sig möjligast nära mynningen av ledningen C) och med fördel så, 10 15 20 25 30 35 458 526 24 att dysytan befinner sig mellan den direkta vattenstrålens gräns och centrum. Den första delen av apparaten, dvs. kamrarna an- bringade till ledningena Q] och @ , kan även betecknas som "dragkamrar", enär där den viskösa produkten, ur dysan Ü) av vattenstrålens utträde ur @ ryckes med eller snarare drages med. Dysan @ kan bestå av en enda öppning, t.ex. rund öppning eller en slits, eller kan även vara 'en platta med ett flertal häl (med fördel 1 till 20 öppningar med en diameter på varje gång 0,2 till 5 mm) ,r vilket i synnerhet vid_ mera högviskösa produkter är att föredraga, i det att genom dysan redan en första fördel- ning av produkten äger rum. Vattenströmningen vid utträdet ur ledningen @ kan vara laminär till turbulent, men är företrädes- vis turbulent; volymströmningen och vattnets hastighet väljes lämpligen i funktion till produkten som avses utspädas, varvid i allmänhet en möjligast hög turbulens och hastighet hos vattnet är att föredraga; Reynold-talet vid utträdet ur röret @ har med fördel värden mellan 10 000 och 100 000, företrädesvis mellan zs ooo och vs ooo. ' ' I den andra hälften av dragkammaren, i närheten av ändväg- gen är ledningen Q] anbringad, vilken kan vara ett .rör eller även en slang (enklast en slang), vars inre tvärsnitt är mindre än dragkammarens inre tvärsnitt, varigenom blandningen av vatten och produkt däri accelereras; med fördel är den inre diametern för ledningen @ icke mindre än hälften av den inre diametern av ledningen @ och icke större än hälften av den inre diametern av dragkanunaren resp. blandningskaxnmaren; företrädesvis är den inre diametern av ledningen GQ 'lika med den för ledningen i S0 %; speciellt föredraget har ledningarna Q) och (4) samma inre diameter. Innervolyxnen för föreningsledningarna @ är med fördel icke större än dragkammarens (R) innervolym: företrädes- vis är föreningsledningarna @ möjligast korta (innervolym 4%, företrädesvis fw) . I dragkanunaren kan även mera än en dysa an- bringas för inpumpning av den viskösa produkten; t.ex. vid lodrät anordning av blandaren (dvs. när utspädningsvattnet genom röret @ pumpas lodrätt uppifrån och nedåt eller' nedifrån och uppåt i blandaren) kan flera dysor anbringas radialt kring axeln i när- heten av mynningen av ledningen @ , eller t.ex. vid vågrät anordning av blandaren kan även flera dysor anbringas efter var- andra. Den vågräta anordningen av blandaren (se fig.) är att 10 15 20 25 30 35 * 458 526 föredraga och inpumpningen av dispersionen genom ett enda rör C] är enklast och att föredraga. Sedan den utspädda blandningen acce- lererats genom ledningen @ , strömmar den igenom retarderings- zonen @ resp. in _i blandningskanunaren (M) , där blandningen före- trädesvis under bildning av virvlar åter retarderas: från bland- ningskammaren (M) utströmmar blandningen efter en ytterligare accelerering genom en ledning (:) eller genom en ytterligare led- ning C) (under upprepad accelerering). Förhållandet av inre diametern för röret @ , ledningen Qi] resp. ledningen @ eller (I) till inre diametern av (den cylindriska) kammaren (R) resp.

(M) utgör företrädesvis 1:3 till 1:20.

En schematisk framställning av en sådan blandare med våg- rät anordning av kamrarna har åskådliggjorts i fig. 1. I fig. 1.1 och 1.2 har de väsentliga beståndsdelarna framställts som ideella fragment, och närmare bestämt inpumpas i fig. 1.1 vid änden (A) av blandaren genom röret C] vatten och i den anslutna delen (B) inpumpas genom röret (:) och dysan (:] den viskösa produkten: del (B) kan vara återkommande, företrädesvis är emel- lertid (B) en enda del: i del (C) är ledningen (2) anbringad och del QQ pâ ritningen utgör en retarderingszon; den väsentliga delen (C) kan vara återkommande; med fördel förekommer del (C) 1-10 gånger, företrädesvis 2-6 gånger; de flera gånger förekom- mande ledningarna @ kan inbördes ha samma diameter eller kan diametern även variera, t.ex. regelmässigt tilltaga, när t.ex. viskositeten hos den utspädda produkten vid finare fördelning starkt tilltager; enklast är det när alla förekommande ledningar (:) inbördes är lika. I fig. 1.2 har samma apparatur som i fig- 1.1 återgivits, där har endast indelningen i stället för acce- lererings- och retarderingszoner i kamrarna förtydligats dvs. (R) utgör dragkammaren, som består av delarna (A), (B) och (G1) och (M) är en blandningskammare, som kan vara återkommande [šâsom del (C) i fig. 1.1]. Genom ledning (Ö (resp. genom ledning @ från den sista kammaren) uttages den utspädda produkten; led- ningen (:) (resp. ledningen (:) från den sista kammaren) kan ha samma diameter som ledningarna QD (resp. som den sista av led- ningarna (:) eller även olika diameter t.ex. en något större diameter, t.ex. upp till 50 % större), varvid allt fortfarande 25 i denna ledning en accelerering av den utspädda produkten äger rum. En ytterligare föredragen anordning av kamrarna har åter- 10 15 20 25 30 35 458 526 * 26 givits i fig. 2. apparaten kan efter behov byggas i de mest olika storlekar, så kan t.ex. innervolymen hos varje enskild kammare variera från nâgra få om upp till ca en m3, varvid motsvarande rör, dysor och föreningsledningar är på motsvarande sätt proportionellt byggda; innervolymen hos kamrarna (R) och (M) kan när så önskas variera upp till 1 50 %, företrädesvis har emellertid de aktuella kam- rarna jämförde med varandra samma innervolym. Blandningskamrarna- är med fördel byggda på så sätt, att de monteras och demonteras som särskilda element som genom slangar [I kan anslutas till varandra, så att i en och samma apparatur antalet blandningskam- rar allt efter behov kan varieras; det är även ändamålsenligt, när 'de enskilda ledningarna Q), @, @ och @ resp. *®, t.ex. genom dysor, är anbringade på så sätt, att de allt efter behov kan demonteras eller även utbytas mot andra med olika diameter; även dysan (I) är med fördel så anbringad till det aktuella rö- ret C), att den allt efter behov, i synnerhet allt efter poly- merdispersionens viskositet kan utbytas.

Blandaren i drift, att den aktligen icke de enligt uppfinningen hålles lämpligen på så sätt praktiskt taget är fylld med vätska och följ- olika vätskeströmningarna studsar mot delar eller väggar i blandaren, utan sâ, att i vätskan bildas en virvel.

Allt efter produktens löslighet resp. dispergerbarhet och even- tuell svälleffekt i vatten (resp. viskositetsförhöjning) kan anta- let blandningskamrar och diametern hos de olika ledningarna resp. rören, ävensom utgångshastigheten hos vattnet på motsvarande sätt väljas och optimeras. Ett mått på accelerations- och retarde- ringseffekten vid ett givet Reynoldtal hos det inströmmande vattnet och vid given apparatur är tryckfallet mellan inströmman- de vatten och utströmmande utspädd produkt; det minsta erforder- liga tryckfallet för uppnående av en god fördelning resp. utspäd- ning, kan även variera allt efter den insatta produkten och ut- gör med fördel ett värde på å 0,2 bar; vid en blandare av medel- storlek (blandarens innervolym med storleksordningen 10-3 till 10"* m3) förfsrss företrädesvis på 'så sätt, se: tryekfaust icke är mindre än 0,5; den övre gränsen för tryckfallet är bestämd genom apparatens motståndsförmåga; goda utspädningseffekter upp- nås med en blandare av medelstorlek vid ett tryckfall g S bar eller även g 2,5 har och vid väl utspädbara produkter, även redan 10 15 20 25 30 35 'i 21 458 526 vid ett tryckfall § 1,5 bar. Ehuru vid möjligast högt tryckfall bättre utspädningseffekter uppnås (dvs. en snabbare finfördel- ning), är.det på apparativa grunder och även på ekonomiska grun- der att föredraga,_när vattnets ingångstryck hâlles så lågt som möjligt. Goda resu1tat.kan med en blandare av medelstorlek erhål- las i ett område för tryckfallet.mellan 0,5 och 2,5 bar, i syn- nerhet i området mellan 0,6 och 1,5 bar. Blandaren enligt uppfin- ningen kan drivas mycket snabbt och bruksfärdiga utspädda prepa- rat kan redan erhållas på några sekunder.

Genom den mycket snabba utspädbarheten med vatten av pre- paraten enligt uppfinningen kan flera stortekniska, kontinuerligt genomförda förfaranden, vid vilka katjoniska polymerisat insät- tas, genomföras mycket rationellt och med optimal tilldoserings- hastighet. Synnerligen omnämnansvärt är även, att preparaten enligt uppfinningen kan uppvisa en mycket hög koncentration av katjoniska polymerisat; dessutom kan även preparatens biologis-i ka eliminerbarhet anföras. Preparaten enligt uppfinningen känne- tecknas genom sin utspädbarhet med vatten och fördelbarhet i vat- ten, och uppfinningen omfattar sådana preparat i godtyckliga kon- centrationer, försåvitt de ännu är utspädbara med vatten resp. polymerisaten är lösliga eller dispergerbara i vatten resp. är lösta eller dispergerade: i synnerhet avses såväl högre koncen- trerade preparat, framför allt sådana med minst 10 viktprocent katjoniskt polymerisat, som även förutspädda preparat, framför allt sådana som innehåller minst 0,001 viktprocent, företrädesvis minst 0,1 viktprocent katjoniskt polymerisat.

Preparaten enligt uppfinningen är insättbara inom alla områden av tekniken, vid vilka katjoniska vattenlösliga polymeri- sat användes, i synnerhet är de insättbara som flockningsmedel och ett ytterligare föremål för uppfinningen är användning av preparaten enligt uppfinningen som flockningsmedel, företrädesvis som retentions- och avvattningsmedel för papper och som flock- ningsmedel för vattenhaltiga slam, i synnerhet för rötslam och färskslam i kommunala klarningsanläggningar. Vidare är även före- mål för uppfinningen ett förfarande för framställning av papper, som kännetecknas därav, att som retentions- och/eller avvattnings- medel insättas ett preparat enligt uppfinningen.

Vid framställningen av papper under insättning av prepara- ten enligt uppfinningen kan en synnerligen homogen bladbildning 10 15 20 25 30 35 45*8 526 iakttagas. 28 Den erforderliga koncentrationen av preparatet för den aktuella användningen är givetvis riktad på koncentrationen aktiv substans (polymerisat) för den aktuella flockningen.

Den ovan beskrivna blandaren kan anslutas till godtyckli- ga anläggningar, i vilka motsvarande, med vatten utspädda pro- dukter kontinuerligt måste tilldoseras, och i synnerhet ifråga- kommer sådana anläggningar, vid vilka utspädda vattenlösliga el- ler åtminstone vattendispergerbara högpolymerer måste tilldose- ras, såsom flockningsmedel vid avloppsvattenupparbetning eller avloppsvattenrening, vid pappersframställning (i synnerhet som retentions- och/eller avvattningsmedel), vid uppslamning av borrsand och/eller andra mineralier i sandform eller kolloidal form eller vid restoljeutvinning inom mineraloljeindustrien.

Genom den snabba fínfördelningen av polymerisaten vid detta ut- spädningsförfarande och med denna apparatur kan motsvarande ut- spädda lösningar eller dispersioner erhållas, jämväl utan att en-uppehâllstid resp. kärl för uppehåll måste inkopplas; mot- svarande blandare enligt uppfinningen kan direkt anslutas till anläggningen.

Ett ytterligare föremål för uppfinningen är just använd- ningen av blandaren enligt uppfinningen som utspädningsstation för polymerdispersioner enligt uppfinningen i anläggningar, i vilka de motsvarande produkterna måste insättas som flocknings- medel i utspädd form, i synnerhet vid pappersframställnings- och avloppsvattenklaringsanläggningar. 0 I följande exempel betecknar delar viktdelar och procent viktprocent; temperaturerna är angivna i grader Celsius. De in- satta produkterna är, när icke annat angives, vanliga i handeln förekommande-produkter., Exempel 1 . 143,5 delar emulgator (B1) blandas med 800,0 delar vatten, varvid en mycket fin, opalescerande emulsion bildas. Därpå till- sättes för bildning av kalciumsaltet av (B1) 8,2 delar kalcium- klorid. En stark fällning kan genast iakttagas, som motsvarar bildningen av det vattenolösliga (oljelösliga) kalciumsulfonatet.

Därpå tillsättes under omröring 440,0 delar white spirit (C1). 10 15 20 25 30 35 29 458 526 Det bildas en vatten-i-olja-emulsion, som genom tillsats av 99,5 delar emulgator (D1) stabiliseras. Denna vatten-i-olja- emulsion försattes i angiven ordningsföljd med 353,0 delar av en 75-procentig vattenhaltig metakryloyloxietyltrimetylammonium- kloridlösning, 454,0 delar akrylamid, 1,4 delar etylendiamin- tetraättiksyra-di-natriumsalt, 0,7 delar.järn(III)sulfat och 0,7 delar tert.-butylhydroperoxid. Den vattenhaltiga fasens pH-värde utgör ca 3,0. Därpå inertiseras den erhållna disper- sionen med kväve och uppvårmes till 35°C. Så snart denna tempe- ratur uppnåtts, påbörjas en droppvis tillsats av en från luft befriad lösning av 2,7 delar natriumtiosulfat i 50,0 delar vat- ten. Tillsatsen genomföres under förloppet av 8 h, varvid tem- peraturen genom kylning hålles mellan 35 och 40°C.

Efter tillsatsen av natriumticsulfatlösningen är polyme- risationsreaktionen slutförd. En stabil, fin tunnflytande polyme- risathaltig dispersion erhålles, som uppvisar en viskositet av 1000 cp (Brookfield, spindel 3, 60 varv/min). Produkten är mycket väl utspädbar med vatten: ca 30-40 s efter tillsatsen till kallt vatten har redan maximal viskositet med en 1:200 (= 0,5-procen- tig) utspädning med vatten uppnåtts. Viskositeten av ett nyfram- ställt till 1:100 utspätt (= 1-procentigt) vattenhaltigt prepa- rat utgör ca 500 cp (Brookfield, spindel 3, 60 varv/min.).

Exempel 2. 454,0 delar akrylamid, 353,0 delar av en 75-procentig vat- tenhaltig metakryloyloxietyltrimetylammoniumkloridlösning, 1,¶ delar etylendiamintetraättiksyra-di-natriumsalt, 0,7 delar järn(III)sulfat, ävensom 9,8 delar kalciumklorid tillsättes i angiven ordningsföljd, under omröring, till 600,0 delar vatten.

Den erhållna lösningen blandas därpå ed en lösning av 52,0 de- lar emulgator (B1) och 80,0 delar emulgator (D1) i 600,0 delar white spirit (C1). Det bildas en vatten-i-olja-emulsion med ett pH-värde (vattenhaltiga fasen) av 3,0, som därpå inertiseras med kväve.*öedan tillsättes för initiering av polymerisationsreak- tionen först 0,7 delar tert,-butylhydroperoxid och därpå en från luft befriad lösning av 1,1 delar natriumtiosulfat 1 12 delar vatten. En stark exoterm reaktion inträder omedelbart, varvid temperaturen trots lätt kylning stiger från rumstemperatur upp till 90°C. En tunnflytande, polymerisathaltig, med vatten lätt 10 15 20 25 30 35 458 526 ao utspädbar dispersion erhålles.

Exempel 3. 24 delar emulgator (Bi) blandas med 480 de1ar.vatten, var- vid en mycket fin opalescerande emnlsion bildas. Därpå tillsättes för bildning av motsvarande metakryloyloxietyltrimetylammonium- petroleumsulfonat 564 delar av en 75-procentig vattenhaltig met- akryloyloxietyltrimetylammoniumkloridlösning. Sedan tillsättes 1 angiven ordningsföljd, under omröring dessutom 408,30 delar akrylamid 1,43 delar etylendiamin-tetraättiksyra-di-natriumsalt 0,77 delar järnurnsulfac ' 480,0 delar white spirit (C1) 30,0 delar emulgator (D1) 30,0 delar emulgator (D2) 4,8 delar kalciumklorid 1 0,6 delar tert.-butylhydroperoxid' Därefter inertiseras den erhållna dispersionen med kväve och värmes till 30°C. Så snart denna temperatur uppnåtts, påbörjas en droppvis tillsats av en från luft befriad lösning av 2,97 de- lar natriumtíosulfat i 42 delar vatten. Tillsatsen sker under förloppet av 8 h, varvid temperaturen stiger till 50°C. En fin polymerisathaltig dispersion erhålles, som är väl utspädbar med vatten, Exempel . 500 delar av det enligt exempel 1 erhållna preparatet blandas med 10 delar white spirit (C1) och 10 delar emulgator' (BZ) under omröring. Därpå evakueras vid 26 mbar och temperatu- ren höjes från rumstemperatur till 40°C, varvid ca 200-delar vat- ten medelst en vattenavskiljare regelmässigt avdestilleras. Det bildas en fin, stabil polymerisathaltig dispersšon,_som är väll utspädbar med vatten.

Exempel 5. pet förfares såsom beskrivits i exempel 1 och till det erhållna preparatet sättes 10 % (räknat på vikten av det enligt exempel 1 erhållna preparatet) av ett 20-procentigt preparat en- ligt exempel 3.1 enligt franska patentet 1 S83 363, under omrö- ring, varvid erhålles en stabil W/0-emulsion. 10 15 20 25 30 35 458 52-6 31 Exempel 6.

Del 1: dispersion (1). 454,00 delar akrylamid, 353,00 delar av en-75-procentig vattenhaltig lösning av metakryloyloxietyltrimetylammoniumklorid ävensom 800,00 delar vatten införes i en sulfoneringskolv och omröres. Sedan akrylamiden löst sig, tillsättes 1,43 delar etylen- diamin-tetraättiksyra-di-natriumsalt ävensom 0,72 delar järn(III)- sulfat till reaktionslösningen och pH inställes genom tillsats på ca 0,10 delar 30-procentig natronlut på 3,0. Därpå får till monomerlösningen under kraftig omröring strömma en lösning av 143 delar emulgator (D1) i 440 delar white spirit (C2). Det bil- das en mjölkartad vatten-i-olja-emulsion, som därpå S gånger evakueras till ett tryck på 26 mbar och varje gång utjämnas med kväve. Därpå ledes genom den från luft befriade emulsionen vid hög omröringshastighet en kraftig kväveström. Härpå sättes 0,67 delar tert.-butylhydroperoxid till den kalla reaktionslösningen och värmes till 35°C. Så snart denna temperatur uppnåtts sättes droppvis under förloppet av 5 h 50 delar av en lösning av 2,70 delar natriumtiosulfat i 50,00 delar vatten till monomeremulsio- nen. Under tiosulfattillsatsen sätter den exoterma polymerisa- tionsreaktionen in, varvid temperaturen genom lätt kylning hål- les vid 36-38°C. Härpå får det hela ännu efterreagera 2 h vid 35°C och därefter avkyles till rumstemperatur, kvävetillförseln inställes och urladdas.

Del 2: tillsats av (b1). 200 delar av den enligt del 1 framställda dispersionen (1) försättes med 20 delar white spirit (C2) ävensom med 20 delar av en 30-procentig mineraloljelösning av petroleumsulfonat (B1) i form av.kalciumsaltet. En tjockflytande produkt erhålles, vilken dock, trots den höga viskositeten, vid tillsats till vatten (t.ex. 4 delar produkt till 396 delar vatten) snabbt låter sig utspädas.

Del 3: framställning av (b1).

Detroleumsulfonatet (B1) i form av kalciumsaltet framstäl- les därigenom, att en 20-procentig vattenhaltig emulsion av (B1) (natriumsalt) behandlas med ett överskott CaCl2, det avskilda (81)-kalciumsaltet avfíltreras, tvättas med vatten och torkas under vakuum vid 60-70°C. 1:4 10 15 20 25 30 458 526 32 i Exempel 7. g 200.delar dispersion (1) enligt exempel 6 (del 1) försät- tes med 25 delar av en lösning av 10 delar av ett paraffinsulfo- nat (B3) i form av kalciumsaltet i 80 delar white spirit (C2) och 30 delar minerálolja (C31. Den erhållna blandningen låter sig mycket väl utspädas med vatten. Kalciumsaltet av tensiden (B3) framställes analogt med vad som beskrivits i exempel 6, del 3, varvid i stället för (B1) insättes motsvarande mängd (B3).

Exempel 8. 200 delar dispersion (1) enligt exempel 6 (del 1) försät- tes med 30 delar av en lösning med följande procentuella samman- sättning: 14,3 % petroleumsulfonat-Na-salt (B2) 57,1 % mineralolja (C3) 28,6 % av en S0-procentig lösning av triisobutylfosfat (P1) i isobutanol.

En tjockflytande produkt erhålles, vilken vid tillsats till vat- ten lätt låter sig utspädas.

Exempel 9. . 2210 delar av enligt exempel 1 framställd polymerisathal- tig emulsion evakueras efter tillsats av 330 delar mineralolja (G3) och 330 delar petrolatum (04) under omröring vid 26 mbar och upphettas under ca 6 h upp till 40°C, varvid 860 delar vatten regelmässigt avdestilleras medelst en vattenavskiljare. Tillsam- mans med vattnet destillerar en liten mängd olja, som ansamlar sig i vattenavskiljaren på vattenytan och regelbundet återföres till reaktionskärlet. En mycket fin, stabil, lätt tjockflytande dispersion erhålles, som ungefär lika väl låter sig utspädas med vatten som produkten enligt exempel 1.

Exempel 10.

En med kväve inertiserad dispersion bestående av 960,0 delar vatten 816,6 delar akrylamid 1128,0 delar av en 75-procentig vattenhaltig metakryloyloxietyl- trimetylammoniumkloridlösning 2,9 delar etylendiamin-tetraättiksyra-di-natriumsalt 1,5 delar järn(III)sulfat 9,1 delar kalciumklorid 48,0 delar emulgator B1 60,0 delar emulgator D1 10 15 20 25 30 35 J 3 458 526 60,0 delar emulgator D2 960,0 delar white spirit (C1) vilken med litet svavelsyra inställes på pH 3,0, försattes för initiering av polymerisationsreaktionen'först med.1,2 delar 1 tert.-butylhydroperoxid. Därpå igångsättes en.droppvis tillsats ; av en från luft befriad lösning av ¿ 6,5 delar natriumtiosulfat i I 20,0 delar vatten.

Tillsatsen sker under förloppet av 8 h, varvid temperaturen trots kylning stiger till ca 48°C. Efter tiosulfattillsatsen tillsät- tes den polymerisathaltiga emnlsionen.med 165,7 delar mineralolja (C3) ävensom 27,7 delar emulgator (D3) och därpå avdestilleras under vakuum (20-26 mbar) och vid en innertemperatur av högst 50°C medelst en vattenavskiljare ca 1186 g vatten. En mycket fin tunnflytande dispersion erhålles, som efter avdestillering av vattnet ännu försättes med 157,5 delar olivolja (Cs) och 157,5 delar 2-etylhexanol (F2). Den olivolje- och 2-etylhexanolhaltiga dispersionen låter sig ögonblickligen utspädas i vatten.

Exempel 11.

Det förfares analogt med exempel 10, varvid dock 2-etyl- hexanol (FZ) ersättas med triisobutylfosfat (F1).

Exempel 12.

Det förfares analogt med exempel 10, varvid dock 2-etyl- hexanol (P2) ersättes med tributoxietylfosfat (F3).

Exempel 13. ' Det förfares analogt med exempel 10, varvid dock 2-etyl- hexanol (F2) ersattes med 2,4,7,9-tetrametyl-5-decyn-4,7-diol (P4). ' Exempel 14. 43,5 delar emulgator (B1) blandas med 834,0 delar vatten, varvid en mycket fin, opalescerande emulsion bildas. Därpå till- sättes för bildning av kalciumsaltet av (B1) 8,2 delar kalcium- kloridš Därefter tillsättes under omröring 557,0 delar akrylamid, 216,0 delar av en 75-procentig vattenhaltig metakryloyloxietyl- trimetylammoniumkloridlösning, 1,4 delar etylendiamin-tetraättik- syra-di-natriumsalt ävensom 0,7 delar järn(III)sulfat, varvid en grumlig lösning bildas. Sedan tillsättes ännu 400,0 delar iso- paraffiniskt lösningsmedel (C6), 40,0 delar mineralolja (C3), 100,0 delar emulgator (D1) ävensom 13,0 delar emulgator (B2). 10 15 20 25 30 35 458 526 á4 Det bildas en vatten-i-olja-emulsion, som inertiseras med kväve.

Därpå tillsättes för initiering av polymerisationsreaktionen droppvis först 0,7 delar tert,-butylhydroperoxid och sedan 6,0 delar av en lösning av 2,7 delar natriumtiosulfat i 50 delar vat- ten. En exoterm reaktion.sker, varvid temperaturen trots kylning stiger till ss°c.

Exempel 15.

Det förfares som i exempel_14 med följande ändringar: det insättes 709,0 delar vatten i stället för 834,0 delar det insättas 183,3 delar akrylamid i stället för 557,0 delar det insättes 714,0 delar 75-procentig metakryloyloxietyltri- metylammoniumkloridlösning.i stället för 216,0 delar temperaturen stiger under adiabatiska betingelser upp till ca 43°C.

Efter polymerisationen tillsättes ännu 33 delar Pluronic L101 (FS) och 165 delar fettsyrametylesterblandning (C7).

Exempel 16.

Det förfares som i exempel 14 med följande ändringar: - det insättes 160,0 delar mineralolja (CB) i stället för 40,0 delar mineralolja (C3) - temperaturen hålles mellan 35 och 40°C.

Exempel 17. 43,5 delar emulgator (B1) blandas med 800,0 delar vatten, varvid en fin, opalescerande emulsion bildas. Därpå tillsättes i angiven ordningsföljd 8,2 delar kalciumklorid, 363,0 delar akrylamid, 124,0 delar diallylamin, 353,0 delar av en 75-procen- tig metakryloyloxietyltrimetylammoniumkloridlösning, 131,0 delar saltsyra (34-procentig) för inställning av pH-värdet på 3,0, 1,4 delar etylendiamin-tetraättiksyra-di-natriumsalt och 0,7 delar järn(III)sulfat. Det bildas en homogen monomerlösning, som där- efter tillsättes 400,0 delar white spirit (C1), 40,0 delar mine- ralolja (C3) och 100,0 delar emulgator (D1). Det bildas en fin emulsion, som inertiseras med kväve. Därpå tillsättes droppvis för initiering av polymerisationsreaktionen först 0,7 delar tert.- butylhydroperoxid och därpå 160,0 delar av en lösning av 2,7 de- lar natriumtiosulfat i 50,0 delar vatten. En exoterm reaktion in- träder, varvid temperaturen under adiabatiska betingelser stiger till es°c. 10 15 20 25 30 35 35 458 526 Exemgel 18.

Det förfares som i exempel 2 med följande ändringar: - i stället för 52,0 delar emulgator (81) insättes här 29,0 delar - i stället för 80,0 delar emulgator (D1) insättes 49,0 delar emulgator (D3) och 65,0 delar emulgator (D4).

Exeggel 19. 43,5 delar emulgator (B1) blandas med 800,0 delar vatten, varvid en fin, opalescerande emulsion bildas. Därpå tillsättes först 8,2 delar kalciumklorid och sedan 454,0 delar akrylamid, 353,0 delar av en 75-procentig vattenhaltig metakryloyloxietyl- trimetylammoniumkloridlösning, 1,4 delar etylendiamintetraättik- syra-di-natriumsalt och 0,7 delar järn(III)Sulfat. Den erhållna lösningen blandas därpå med 400 delar white spirit (C1), 40,0 de- lar mineralolja (C31, 100,0 delar emulgator (DT) och 54,0 delar emulgator (B2). Det bildas en vatten-i-olja-emulsion, som inerti- seras med kväve. Sedan tillsättes droppvis för initiering av poly- merisationsreaktionen först 0,7 delar tert.-butylhydroperoxid och därpå 45,0 delar av en lösning av 2,7 delar natriumtiosulfat 1 50 delar vatten. En starkt exoterm reaktion inträder, varvid tem- peraturen under ca 90 min. stiger till 90°C.

Exemgel 20. 43,5 delar emulgator (B1) blandas med 600,0 delar vatten.

Därpå tillsättes i angiven ordningsföljd 8,2 delar kalciumklorid, 454,0 delar akrylamid, 1,4 delar etylendiamin-tetraättiksyra-di- natriumsalt, 0,7 delar järn(III)sulfat, 400,0 delar white spirit (C1), 40,0 delar mineralolja (C3), 100,0 delar emulgator (D1) och 13,0 delar emulgator (82). Det bildas en vatten-ifolja-emul- sion, som därefter inertiseras med kväve och försättes med 0,7 delar tert.-butylhydroperoxíd ävensom med 1,0 del av en lösning av 2,7 delar natriumtiosulfat i 50.0 delar vatten. En exoterm polymerisationsreaktion inträder omedelbart, varvid temperaturen hå1leS_vid ca 60°C. Kort före det den exoterma reaktionen av- klingat påbörjas en droppvis tillsats av en från luft befriad lösning av 265,0 g metakryloyletyltrimetylammoniumklorid i 288,0 delar vatten, varvid temperaturen åter stiger och genom kylning hålles vid 55-60°C. Efter den exoterma polymerisations- reaktionen omröres ännu 1 h vid 55°C och avkyles till rumstempe- ratur (20°C). 10 15 20 25 30 35 458 526 Exemggl 21, Det förfares som i exempel 15 med följande ändringar: 0 11,00 delar emulgator (B1) insättes 1 stället för 43,50 delar 25,00 delar emulgator (D1) insättas i stället för 100,00 delar 3,25 delar emulgator (82) insättes i stället för.13,00 delar efter polymerisationen tillsättes iggg (FS) och (G7).

Exeggel 22.

Det förfares som i exempel 16 med följande ändringar: - 21,75 delar emnlgator (B1) insättes i stället för 43,50 delar - 50,00 delar emulgator (D11 insättes i stället för 100,00 delar - 6,50 delar emulgator (B21 insättes i stället för 13,00 delar.

Använda emulgatorer êæsšsesealëfl = 36 62-procentig lösning av ett petroleumsulfonat (monosulfonat) i form av natriumsaltet med molekylvikt 440-470 i mineralolja. §¶glg§§g§_1§2): 60-procentig lösning av ett petroleumsulfonat (monosulfonat) i form av natriumsaltet med molekylvikt 480 i mineralolja. _ §gg}¶§§g§_j§3): Genom sulfoxidation av parafinner framställda sekundära n-alkansulfonater i form av natriumsalter, vari alkan- resten i genomsnitt har följande sammansättning: c13-c15 = 58 % cw-cfl = 39 % > C17 <3 z < C13 <1 % gguglqgggg 911: c1 znzs-æocazcnza-z-oa HLB = 6,5 §mglg§§9g_1Q2): C18H35-+OCH2-CH2+§-OH HLB = 6,5 §mgl¶a§gg_1Q3): sorbitanmonooleat HLB = 4,0' §1¿\\_1_l_ga_1f_:91_r_11_>¿): Blandninq av c17H33c0(0cH2CH2)6'5 0-co-c171-133 och Cj7H33CO(OCH2CH2)6¿s OH 1 molförhållandet 1:1 : genomsnittlig HLB = 7,0 Använda oljor ¶§§§e_§g§§it_¿§1): aromatfri terpenalin, kokomrâde 193-247°C, medelmolekylvikt 173. ¶§itg_§Qirit_l§2): aromatfattig terpenalin, kokområde 190-ZSOOC, medelmolekylvikt 180, aromathalt 0,5 %. 10 15 20 25 30 35 !iae§el9lie_l93>= 2e§selesum_l§4>= 9l¿!9lie_l§5)= š§9e§§ëš§äa_196>= Ess:ëxëeæe§xle§§§§ël맧n¿n¶_l97)= M;n§§el9li§_i§8>= 37 458 526 delvis omättad mineralolja med följande spe- cifikationer: täthet 0,85 - 0,95 aniiinpunkt 7o-so°c jodtal 20-30. petrolatum med stelningspunkt = 50-85°C och kønpenetration vid 25°C = 160-180 isoparaffinisk olja med: xokområde 210-2eo°c anilinpunkt ss°c isoparaffinhalt 80 % täthet 0,78 metylestrar av C12 till C20 fettsyror med följande speci- fikationer: täthet 0,87-0,90 syratal 1,12 förtvâlningstal 190-200 jodtal 100-110 nyarøxitàl 40-so kolväteblandning med följande specifikationer: täthet 0,85-0,95 anilinpunkt 9s°c viskositet (2o°c) 30 cp Använda lösningsmedel (f) triisobutylfosfat (50-procentig lösning i isobutanol) 2,4,7,9-tetrametyl-5-decyn-4,7-diol (P2) 2~etylhexanol (F3) tri-butoxietyl-fosfat (P4) (FS) "a Pluronic L101: etylenoxid-propylenoxid-sampolymerisat med molekylvikt 3610 och 10 viktprocent etylen- oxidenheter.

Utsgädningsexemgel I.

En blandare användes, i vilken en dragkammare och 5 bland- ningskammare anordnats horisontalt efter varandra och allesammans föreställer en cylinder vars axel ligger horisontalt; de enskilda kamrarnas inre diameter utgör 110 mm øch varje kammares inre vo- lym är 2,5.1o“3 m3. Innerdiametern för röret för vattentillmat- 10 15 20 25 30 35 458 526 38 ning för föreningsslangarna mellan dragkammare och blandningskam- mare och mellan blandningskamrarna ävensom för ledningen för ut- tagning av den utspädda produkten är densamma. Förbindningsslang- arna mellan kamrarna ävensom deras dysor har en innerdiameter på 15 mm; slangarnas längd utgör varje gång 40 cm.

I blandarens dragkammare pumpas genom en med bakslagsven- til försedd polymerdysa med en öppning på 2 mm diameter, 10 1/h av preparatet enligt exempel 1 (polymeremulsion) pulsvis, med en frekvens av 50 s-1 och genom en vattendysa med en öppning på 15 mm diameter 2000 l/h vatten. vattnets hastighet vid dysöpp- ningen utgör 3,2 m/s (= Re 47000) och omspolar hela polymerdysan.

Den från blandaren utkommande utspädda produkten utgör en bruksfärdig vattenhaltig lösning av polymeren och är bruks- färdig för pappersframställning.

Utspädningsexempel II.

Det förfares såsom beskrivits i exempel 1, men en blanda- re enligt fig. 2 (och fig. Za) användes, vari polymerdysan har var och en 1 mm diameter och 5 l/h polymeremulsion 1 pumpas i blandaren. Den från hlandaren utkomq 6 öppningar på enligt exempel mande utspädda produkten utgör en bruksfärdig vattenhaltig lös- ning av polymeren och är bruksfärdig för pappersframställning.

Applikationsexempel A.

En 2-procentig vattenhaltig pappersmassa med följande torr- substanssammansättning användes: 100 delar blekt sulfitmassa 20 delar kaolin 3 delar hartslim 2 delar aluminiumsulfat För bladbildningen på en Rapid-Köthen-bladbildare blandas 250 ml provmaterial med 5 resp. 10, 15 och 20 ml av en 0,0125- procentig vattenhaltig utspädning av produkten enligt exempel 1 ävensom med 750 ml utspädningsvatten. Efter en omröringstid på S s vid 250 varv/min överföres material/vatten-blandningen till bladbildarens (system Rapid-Köthen) fyllkammare, varvid i fyllkam- maren förefinnes 3 liter vatten. Efter en hâlltid på 20 s bildas bladet genom påverkan på sugventilen. Efter torkning och kondi- tionering av provbladen föraskas dessa. Askhalten bringas i re- lation till insatt fyllmaterial och uttryckes i % retention. 10 15 20 25 30 39 'i 458 526 Resultatet har sammanställts i följande tabell; de angivna vär- dena för % aska och % retentíon är varje gång medelvärden för två bestämningar.

Tillsatsmängd i ml Koncentration flock- % % 0,0125-procentig ningsmedel* i % Aska Retention lösning (raknat på torrt pgppersmaterial) 5 0,0125 13,31 79,9 10 0,025 14,34 86,0 15 0,0375 14,66 88,0 20 0,05 14,73 88,4 nollvärde. 5 - 8,51 51,1 * (polymeremnlsion) Applikationsexempel B. 200 delar av en rötslamsuspension med 5 % torrsubstanshalt blandas först med w delar av en 0,23-procentíg vattenhaltig ut- spädning av det enligt exempel 1 framställda preparatet och om- rörets därpå 10 s medelst en "Triton"-omrörare med en hastighet av 1000 varv/min. Därpå filtreras omedelbart slamsuspensionen medelst ett massafilter och medelvärdet av filtratets volym be- stämmes efter 30, 60, 90, 120 och 180 s._ w Volymfmedelvärde 0 1,5 volymdelar 13 15,3 - “ - 15 40,4 - " - 17 49,1 - " - 19 81,9 - " - På sätt analogt med vad som beskrivits i applikations- exemplen A och B kan produkterna enligt exemplen 2-22 insättas.

Claims (10)

458 526 = HD PATENTKRAV

1. Med vatten utspädbara, polymerisat- och teneidhaltiga preparat, k ä n n e t e c k n a d e därav, att de innehåller a) ett hydrofilt, katjoniekt polymerieat, och b) en anjonaktiv teneid, varvid den molära andelen av anjonaktiv tensid b) icke är större än den molâra andelen av katjoniaka monomerenheter av polymerisat a) och varvid katjonen av polymerisatet och anjon- en av den anjonaktiva teneiden kan vara förenade till salt- bildning med varandra.

2. Preparat enligt krav 1, k ä n n e t e ck n a d e därav. att de eom ytterligare väsentliga komponenter innehal- ler c) en med vatten icke blandbar olja, i vilken polymerisatet icke är lösligt, men däri finfördelat och eventuellt d) en lipofil resp. oljelöslig, icke-jonogen teneid och/ eller ' e) vatten eventuellt E) ett med olja blandhart, i vatten evarlösligt och icke- ejälvdispergerande, polärt lösningsmedel, som ensamt icke uppvisar nagra emulgatoregenskaper, men som ned- sätter ytepänningen vatten/olja.

3. Preparat enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k- n a d e därav, att c) är en blandning av oljor ci) och oz), vilken är vald pá så sätt, att O/W-EHLB-värdet av 61) är större än 0/W-EHLB-värdet av blandningen ei) + czä.

4. Preparat enligt ett.krav 1-3, som innehåller minst 0,001 viktprocent, med fördel minst 0,1 viktprocent, företrä- desvis minst 10 viktprocent av komponent a).

5. ; 5. Preparat enligt ett av krav 1-4, n a d e k ä n n e t e c k- därav, att a) är ett polymerieat av vinylmonomerer och b) är ett sulfonerat kolväte.

6. 8. Förfarande för framställning av preparat enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att man kombinerar den anjonaktiva tensiden b) före, under och/eller efter polymeri ““ 458 526 sationen, med polymerisatet a) resp. med motsvarande monomer- er.

7. Förfarande enligt krav 6 för framställning av pre- parat enligt ett av krav 1-4, k ä n n e t e c k n a t därav, att man K) försätter en oljig dispersion, som innehåller ett hydro- filt, katjoniskt polymerisat (a), vatten (e) och en lipofil resp. oljelöslig, icke-jonogen teneid (d), med en lipofil resp. oljelöslig, praktiskt taget vattenolöslig, anjonaktiv teneid (b1), varvid (bl) är ett aulfonerat kolväte, eventuellt i ealtform, och oljan i den oljiga dispereionen är en olja (cg), dvs. en med vatten icke blandbar kolväteolja, i vilken polymerisatet (a) icke är lösligt, men däri med vattnet är finfördelat, och eventuellt tillsätter komponenten f) tillsam- mans med bl) och/eller tillsätter bi) som lösning i olja c3); eller Ä B) för framställning av preparat vilka, som a), a1) inne- haller katjoniska polymerisat av vinylartade monomerer, vilka för bildning av de katjoniska polymeriaaten ai) polymeriserar erforderliga monomerer i närvaro av anjonaktiva tensider i W/0-emuleion och eventuellt avdestillerar vatten och/eller olja och eventuellt tillsätter ytterligare tillsatser a), b), c>, e) och/eller f); eller rfl förfar enligt variant B), varvid minst en del av de kat- joniska monomererna föreligger som monomerslater enligt krav 6; eller 0,1 för framställning av preparat vilka, som a), qi) inne- haller sampolymerrisat av katjoniska och icke-jonogena vinyl- artade monomerer, förpolymeriserar de icke-jonogena monomer- erna, eller en del därav, enligt invest emulsionspolymerisa- tionsförfarande i närvaro av c), d) och e) och till slut poly- meríserar efter tillsats av katjoniska monomerer och even- tuellt den återstående delen av icke-jenogena monomerer i när- varo av b), varvid b) tillsättes före, efter eller tillsammans med de katjoniska monomererna och/eller i form av monomer- salter, vari den tensida anjonen är monomerkatjonens motjon.

8. Vid förfarandet enligt krav 6 eller 7 erhàllbar mel- lanprodukt utgörande en W/O-emulsion, k ä n n e t e c k- n a d därav, att den innehåller ett vinylartat monomersalt, -* 458 526 i \-\Z vari katjonen äe en vinylartad katjonisk monømer och anjonen en anjonaktiv tensid, eventuellt jämte emulgator 6) utgörande en lipofil resp. oljelöslig, icke-jonogen tensid, varvid oljan är en med vatten icke blandbar olja, i vilken polymerisatet icke är lösligt, men finfördelat.

9. Mellanprodukt enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a d därav, att den anjonaktiva tenfliden är ett aulfonerat kolväte.

10. Användeingen av ett preparat enligt något av kraven 1-5, som flockningsmedel, speciellt för framställning av pap- per och/eller för avlop§svatten.