FI58345C - Haellbar vaetskekomposition - Google Patents

Description

. Ί >; J .·, , ! . ! ΓβΙ /«vKUULUTUSJULKAISU C0741;

«Γα W (11) UTLÄGGNINQSSKRIFT 3 GO ^ D

C Patentti myönnetty 12 OI 1031 ' ** Patent neddelat 'S v ^ (S1) Kv.lk.Wa3 c 11 D 17/06

SUOMI —FINLAND (21) P«Mnttm«kwm»*-PK*ot*n^knJn| IOOM

(22) Hak«ml»p*Wi—Anadknlnftdtf 15.01.7^ ' (23) AlkupUvl—GiM|h«ttdag 15-01.

(41) Tullut JutklMkil — BIMteff«ntllg 08.07-T5

PstMttl. Ja rekisterihallitut N«ht*vik,ip«on j. ku«L|«ikii*m pvm.-

Patent- och registerstyrelsen ' ' AmMon uttafd och utMkrtftM publfcmd 30.09 · 80 (32)(33)(31) Pyydetty «uolktm —Begird prtorltet 07.01.7^

Englanti-England(GB) 675/7^ Toteennäytetty-

Styrkt (71) Unilever N.V., Burgemeester s'Jacobplein 1, Rotterdam, Hollanti-Holland(NL) (72) Robert Donaldson, Wirral, Cheshire, Englanti-England(GB) (7^) Leitzinger Oy (5*0 Kaadettavia nesteseoksia - Hällbar vätskekomposition Tämä keksinnön kohteena on kaadettava nesteseos, jota käytetään hankauspuhdistus-aineena, ja jonka juoksevuusraja lämpötilassa 20°C on 1 - 21 dyn/cm2 ja sisältää vesipitoisen väliaineen, jonka viskositeetti lämpötilassa 20°C on 1 - 60 poisea leikkausnopeudella 7 s \ ja hiukkasmaista kiinteää ainetta, joka on dispergoitu vesipitoiseen väliaineeseen.

Kaadettavien nestemäisten pesuaineseosten, jotka sisältävät kiinteitä hiovan aineen hiukkasia ja jotka sopivat kovien pintojen puhdistamiseen, formulointi tuottaa vaikeuksia, koska hiukkasilla, joiden tiheys on yleensä suurempi kuin nestemäisen väliaineen, johon ne ovat dispergoidut, pyrkivät laskeutumaan säilytettäessä. Tämä on epämukavaa kuluttajalle, jonka on dispergoitava ne uudelleen käyt-tÖhetkenä. Tämä ongelma on ehdotettu ratkaistavaksi liuottamalla nestemäiseen vä-. liaineeseen aineita, jotka antavat sille huomattavan juoksevuusrajan, so. väiai- neen ominaisuudet ovat Bingham-plastisia, ja siihen on kohdistettava äärellinen kynnysjännitys, ennenkuin se alkaa valua. Koska voima, joka saa hiukkaset kerrostumaan, so. hiukkasiin vaikuttava gravitaatiovoima suhteessa väliaineeseen vaikuttavaan gravitaatiovoimaan, jonka voimakkuus on verrannollinen väliaineen ja hiukkasten väliseen tiheyseroon, on pienempi kuin juoksevuusraja, väliaineeseen dispergoidut hiukkaset eivät eroa. Tällainen seos voidaan kaataa vasta, kun siihen on 58345 kohdistettu leikkausvoima, joka on suurempi kuin venytysraja. Eräissä tapauksissa tämä voidaan saada aikaan vain ravistelemalla tai sekoittamalla, mutta seos voi pysyä kaatamiskelpoisena jonkin aikaa sen jälkeen, kun leikkausjännitys on poistettu. Kuitenkin on suositeltavaa, että seos voitaisiin kaataa varastoinnin jälkeen käyttämättä muuta kuin painovoiman aiheuttamaa leikkausjännitystä, kun seosta sisältävää astiaa kallistetaan. Tätä varten juoksevuusrajan on oltava pienempi kuin itse väliaineeseen vaikuttava painovoima.

Sopiva nestemäinen väliaine voidaan saada liuottamalla veteen aineita, joilla on misellaarinen keskinäinen vaikutus. Tätä periaatetta käyttäviä seoksia on kuvattu englantilaisissa patenttijulkaisuissa 1 303 810 ja 1 308 190.

Oheinen keksintö ratkaisee ongelman, kuinka valmistaa kaatamiskelpoinen nestemäinen väliaine, jonka ominaisuudet ovat Bingham-plastisia, käyttämällä uutta periaatetta, so. väliaine sisältää liukenemattomista toisiinsa sekoittuneista langoista muodostuvan kolmidimensionaalisen verkoston, joka aiheuttaa niitä sisältävälle väliaineelle juoksevuusrajan ja joka estää väliaineeseen dispergoidun hiukkasmaisen kiiteän aineen eroamisen.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, että vesipitoinen väliaine sisältää säilytyslämpötilassa väliaineeseen liukenemattomien toisiinsa sekoittuneiden lankojen kolmiulotteisen verkoston, joiden lankojen halkaisija on 0,1 -100 pm ja pituus:halkaisija-suhde on vähintään 60, ja joka verkosto estää kiinteän aineen erottumisen.

Seoksen juoksevuusraja 20°C:ssa on parhaiten 1-21 dyneä/cm^ ja erityisesti H - 15 dyneä/cm . "Juoksevuusrajalla" tarkoitetaan venytysrajaa, joka on määritetty nollaleikkausnopeutta lähestyvällä nollaleikkausnopeusrajalla käyttämällä hyvin alhaisia leikkausnopeuksia, jotka saadaan low shear-viskositeettimittaris-sa, jota van del Tempel ja Lucassen-Reynders ovat kuvanneet, J, Phys. Chem, 1963, §J_, 731. Näin saadut arvot ovat samoja kuin ne, jotka saadaan "staattisella" menetelmällä, jossa mitataan pienin kääntövoima, joka tarvitaan liikuttamaan saman viskositeettimittarin sisempää sylinteriä ulomman sylinterin suhteen, kun sylintereiden välissä on testattavaa ainetta.

3 58345 Tämä voima muunnetaan juoksevuusrajaksi laskemalla ja käyttäen visko-siteettimittarin diemsnioita. Nämä arvot eivät ole samoja kuin arvot, jotka saadaan joskus käytetyllä menetelmällä, jossa arvoksi otetaan leikkausjännityksen ja leikkausnopeuden välisen käyrän leikkauspiste leikkausjännitys-akselilla. Tässä menetelmässä käytetyt leikkausnopeudet ovat paljon suurempia kuin low shear-viskositeettimittarilla käytetyt arvot; tällä menetelmällä saadaan arvoja, jotka ovat erittäin epätarkkoja ja harhaanjohtavia, kun kyseessä ovat dispergoitujen hiukkasten staattiset tilat.

Vesipitoisen väliaineen viskositeetti 20°C:ssa on parhaiten 1-60 poisea leikkausnopeudella 7 s . Kaadettavan vesipitoisen väliaineen on ohennuttava leikattaessa, so. sen virtausominaisuuksien on oltava ei-newtonilaisen, jolloin viskositeetti pienenee leikkausnopeuden kasvaessa niin, että seoksen virtaus tulee helpommaksi kaadettaessa, kun vesipitoinen väliaine virtaa gravitaatiovoiman vaikutuksesta. Esimerkiksi leikkausnopeudella 380 s~^ viskositeetti (leikkausjännityksen suhde leikkausnopeuteen) on pienempi kuin leikkausnopeudella 21 s”·*-. Vesipitoisen väliaineen viskositeetit ovat parhaiten 20°C:ssa 1-30 ja erityisesti 5-20 poisea leikkausnopeudella 21 s ja 0,1-3,0 poisea leikkausnopeudella 380 s”^. Näillä leikkausnopeuksilla viskositeettien suhde on 4-18:1, erityisesti 8-18:1, ja etenkin 10-17:1.

Verkoston filamenttien, jotka ovat luonnollisesti kiinteästä aineesta, pituuden suhde halkaisijaan on parhaiten vähintään 60. Tämä suhde voi olla niinkin korkea kuin 10.000, mutta vain pienin suhde on merkittävä sotkeutuneen verkoston muodostuksessa. Filamentin halkaisija on parhaiten välillä 0,1-100 μ, jolloin tällä välillä suuret poikkeamat ovat mahdollisia riippuen materiaalista, josta filamentti koostuu. "Liukenemattomalla1' tarkoitetaan sitä, että filamentti ei liukene vesipitoiseen väliaineeseen tämän väliaineen lämpötilassa. Filamentin haarautuminen tai äkillinen kaareutuminen saa aikaan verkoston sotkeutumisen, mikä voidaan nähdä tarkastelemalla verkostoa sopivasti suurentaen, tai sotkeutumisen saa aikaan filamentin pinnan epäjatkuvuudesta aiheutuva kitkavaikutus. Verkostoa voidaan esimerkiksi tarkastella asettamalla tippa nestemäistä väliainetta kahden lasilevyn väliin ja katsomalla suurennuksella x 40 ja faasikontrastilla. Onko jossain tietyssä vesipitoisella väliaineessa tai seoksessa olemassa tarpeelliset sotkeutuneet filamentit, voidaan helposti määrittää ottamalla selville, onko juoksevuusraja suurempi kuin vesipitoisen " 58345 väliaineen, josta filamentit ja hiukkasmainen aine on poistettu esi-merldksi sentrifugoimalla. Mukana olevien filamenttien määrä on parhaiten välillä (d^ - 3/4) - (5 - 1/2) painosta laskettuna, kun d^. on filamenttimaisen aineen tiheys. Seoksen juoksevuusraja on suoraan verrannollinen käytetyn filamenttimaisen aineen määrään, koska hiukkasmainen aine ei huomattavasti vaikuta juoksevuusrajaan.

Filamenttimainen aine voi olla muodostettu etukäteen ja lisätty vesipitoisen väliaineen loppuosaan tai se voi.olla muodostettu vesipitoisen väliaineen valmistuksen aikana. Filamenttimainen aine voi olla mikä tahansa aine, jolla on edellä kuvatut fysikaaliset ominaisuudet. Tyypillisistä aineista esimerkkejä ovat asbesti ja selluloosa, kuten pitkäkuituinen asbesti ja sanomalehtien selliiloosakuidut. Tällaiset materiaalit dispergoidaan sopivalla tavalla vesipitoisen väliaineen loppuosaan. Filamenttimateriaali liukenee suositellusta vesipitoiseen väliaineeseen sen kiehumispisteessä, mutta voi muodostaa sotkeutuneiden filamenttien verkoston, kun filamenttimaisen aineen liuos jäähtyy vesipitoisen väliaineen loppuosassa korotetussa lämpötilassa. Esimerkkejä sopivista tämän laatuisista filamenttimaisista aineista ovat saippuat. Parhaiten käytetään tyydytettyjen C14"C22 rasvahappojen natriumsuoloja. Tyypillisiä esimerkkejä ovat myristiini-, palmitiini-, steariini- ja beheenihappojen natriumsuolat. Sopivat saippuamäärät ovat 0,5-2,5 painoprosenttia vesipitoisesta väliaineesta.

Vesipitoisen väliaineen loppuosa valitaan siten, että yhdessä filamenttimaisen aineen kanssa se saa aikaan edellä kuvatut ominaisuudet. Pesuaktiivisia yhdisteitä sisältävät vesipitoiset väliaineet ovat erityisen arvokkaita, sillä niitä käyttämällä voidaan valmistaa nestemäisiä hankausseoksia. Kun filamenttimaisena aineena käytetään saippuaa, joka on pesuaktiivinen yhdiste, se edistää pesuominaisuuk-sia, kun seos laimennetaan vedellä käyttöhetkellä. Vesipitoinen väliaine sisältää kuitenkin parhaiten ei-saippuamaista pesuaktiivista yhdistettä liuoksessa, erityisesti anionista pesuaktiivista yhdistettä. Erityisen arvokkaita ovat alkalimetalli-, erityisesti natrium-, C12-C13 alkyylisulfaatit, erityisesti ne, joissa on suoraketjuinen alkyy-liryhmä. Esimerkkejä sopivista yhdisteistä ovat natriumlauryyli-, -palmityyli- ja -stearyylisulfaatit.

Jotta vesipitoiselle väliaineelle saataisiin halutut viskositeetti-ominaisuudet, on suositeltavaa käyttää pesuaktiivisten yhdisteiden 5 58345 yhdistelmää, jossa tapahtuu misellaarista vuorovaikutusta, minkä osoituksena on huomattavasti suurempi keskimääräinen viskositeetti, joka on seoksen ainesosilla. Tämä voidaan parhaiten nähdä alhaisilla leikkausnopeuksilla. Erityisen sopiviksi on havaittu alkalimetalli ^2.2^18 alkyylisulfaattien yhdistelmät trialkyyliamiinioksidi-, trialkyyli-fosfiinioksidi- tai dialkyylisulfoksidi-pesuaktiivisten yhdisteiden kanssa. Pesuainealalla tällaiset yhdisteet ovat hyvin tunnettuja. Sopivia yhdisteitä ovat amiinioksidit RgNO, jossa yksi R-ryhmä on C10-C18 n_alkyyliryhmä, ja muut R-ryhmät ovat kukin metyyli tai etyyli; fosfiinioksidit RgPO, jossa yksi R-ryhmä on C-^Q-C^g na-lakyyliryhmä, ja muut R-ryhmät ovat kukin metyyli tai etyyli; ja sulfoksidit R2SO, jossa toinen R-ryhmä on C10-C18 n-alkyyliryhmä, ja toinen on metyyli tai etyyli. Tämän tyyppisistä pesuaktiivista yhdisteistä esimerkkejä ovat dimetyylilauryyliamiinioksidi, dimetyylimyristyyliamiinioksidi, dimetyylipalmityyliamiinioksidi, dimetyylistearyyliamiinioksidi, dimetyylilauryylifosfiinioksidi ja metyylilauryylisulfoksidi. Jotta saataisiin aikaan tehokas misellaarinen vuorovaikutus, on suositeltavaa käyttää alkalimetalli alkyylisulfaatin kanssa tiralkyyliamii- nioksidi-, trialkyylifosfiinioksidi- tai dialkyylisulfoksidi-pesuak-tiivista yhdistettä ja elektrolyyttiä, jossa on yhdenarvoinen tai kah-denarvoinen kationi, sellaisia määriä, että vesipitoisen väliaineen viskositeetti 20°C:ssa on 1-60 poisea leikkausnopeudella 7 s ’’Elektrolyytillä, jossa on yhdenarvoinen tai kahdenarvoinen kationi", tarkoitetaan ainetta, joka liukenee veteen muodostaen yhdenarvoisia tai kahdenarvoisia kationeja, lukuunottamatta pinta-aktiivisia orgaanisia yhdisteitä. Elektrolyytti on tavallisesti epäorgaainen yhdiste, esimerkiksi suola, Sopivia epäorgaanisia elektrolyyttejä ovat ne, jotka muodostavat natrium-, kalium-, ammonium-, kalsium- ja magnesium-ioneja, esimerkiksi natriumhydroksidi, natriumkloridi, natriumbromidi, natriumhypokloriitti, natriumkloraatti, natriumkarbonaatti, natrium-sulfaatti, trinatriumortofosfaatti, natriumtripolyfosfaatti ja kalsium-kloridi. Natriumasetaatti on eräs esimerkki epäorgaanisesta suolasta, jota voidaan käyttää elektrolyyttinä.

Alkalimetalli C2.2**^18 alkyylasulfaatan määrä on tarkoituksenmukaisesti yleensä välillä 0,5-5 painoprosenttia vesipitoisesta väliaineesta; oksidi-pesuaktiivisen yhdisteen määrä on tavallisesti välillä 0,1-2 painoprosenttia vesipitoisesta väliaineesta; ja alkalimetalli C12"C18 alkyylisulfaatin painosuhde oksidi-pesuaktiiviseen yhdisteeseen on ta- 6 58345 vallisesti välillä 0,3:1 - 15:1, ja useimmiten välillä 0,7:1 - 5:1. Elektrolyytin määrä riippuu tarkoituksenmukaisesti siitä, onko siinä yhdenarvoinen vai kahdenarvoinen kationi, sillä kahdenarvoisen kationin osuus misellaariseen vuorovaikutukseen on noin 20 kertaa niin suuri kuin yhdenarvoisen kationin. Kun käytetään yhdenarvoista kationi-elektrolyyttiä, määrä on tarkoituksenmukaisesti yleensä välillä 0,05-0,75 moolia per litra vesipitoista väliainetta.

Vesipitoisen väliaineen viskositeettiin voidaan voimakkaasti vaikuttaa sillä, että mukana on pieniä määriä orgaanisia, pienimolekyylipai-noisia yhdisteitä, jotka voidaan lisätä muita tarkoituksia varten, esimerkiksi parfyymeinä, tai jotka voivat olla kaupallisissa materiaaleissa epäpuhtauksina, esimerkiksi pitkäketjuisena alkoholina tästä peräisin olevassa natriumalkyylisulfaatissa. Määrättäessä ainesosien määriä tämä tulisi ottaa huomioon. Lisäksi tulisi luonnollisesti välttää yhteensopimattomien ainesosien käyttöä: esimerkiksi ammoniumsuo-loja ei voida käyttää natriumhypokloridin kanssa.

On välttämätöntä ottaa huomioon se, että jotkut oksidi-pesuaktiiviset yhdisteet protonoituvat alhaisessa pH-arvossa, jolloin niiden alkyyli-sulfaatti-pesuaktiivisten yhdisteiden kanssa miselaarista vuorovaikutusta antava ominaisuus häviää niiden ollessa protonoidussa tilassa. Vesipitoisen väliaineen pH:n tulisi sen vuoksi olla riittävän korkea protonoitumisen välttämiseksi: vesipitoisen väliaineen pH:n tulisi olla esimerkiksi yli 8,5, kun käytetään amiinioksidia.

Vesipitoisessa väliaineessa on suositellusti mukana alkalimetallihypo-kloriittia, koska tämä mahdollistaa valkaisuseoksen valmistuksen.

Useat pesuyhdisteet eivät sovi yhteen hypokloridin kanssa, mutta edellä kuvattu vesipitoinen väliaine, joka sisältää alkyylisulfaatti-ja oksidi-pesuaktiivisia yhdisteitä, sopivat yhteen hypokloriitin kanssa. Niitä ja hypokloriittia sisältävät seokset ovat erityisen arvokkaita valkaisevina pesuseoksina. Kun hypokloriitti tarvitaan valkaisevien ominaisuuksiensa vuoksi, vesipitoinen väliaine voi sisältää hypo-kloriittiyhdistettä 0,02-4 tai 5 %, ja parhaiten 0,1-2 painoprosenttia, Kun hypokloriittia on mukana, vesipitoisen väliaineen pH:n tulisi olla yli 9,8, jos halutaan minimoida sen hajoaminen. Koska hypokloriitti on yhdenarvoinen kationielektrolyytti, tällaisen elektrolyytin kokonaismäärä on säädettävä sen mukaisesti.

Seuraava menettely on yksinkertainen koe, jonka avulla on mahdollista 7 58345

V

valita sopivat määrät ainesosia vesipitoista väliainetta varten, jola on sopivat ominaisuudet alkalimetallialkyylisulfaatin ja edellä viitattujen amiinioksidin, fosfiinioksidin tai sulfoksidin välisen misellaarisen vuorovaikutuksen seurauksena. Menettelyssä otetaan huomioon epäpuhtauksien ja erilaisten lisäainesten, kuten parfyymien vaikutukset.

Sulfaatti- ja oksidi-pesuaktiivis ayhdisteitä sekoitetaan keskenään painosuhteissa 0,3:1-16:1 (sulfaatti/oksidi). Seos liuotetaan kuumentamalla veteen niin, että molempien aineiden yhteismoolimäärä per litra on 0,2. Samoin liuotetaan filamenttimaisen aineen elektrolyytin lisäksi kaikki muut väliaineen komponentit. Kuuman liuoksen pH säädetään haluttuun arvoon käyttämällä tarvittaessa pieni määrä happoa tai alkalia.

Sen jälkeen elektrolyytti, joka aiheuttaa misellaarisen vuorovaikutuksen, lisätään vähitellen liuokseen ympäröivässä lämpötilassa lisäämällä yhdenarvoista kationielektrolyyttiä kerralla 0,05 moolia per litra tai kahdenarvoista 0,0025 moolia per litra. Jos seos tulee jossain vaiheessa epähomogeeniseksi, se kuumennetaan ja jäähdytetään. Lisäämistä jatketaan, kunnes muodostuu pysyvästi kaksi faasia. Käyttämällä samankeskistä sylinteriviskositeettimetriä määritetään jokaisen elektrolyyttilisäyksen jälkeen seoksen leikkausjännitys 20°C:ssa leikkausnopeudella 7 s

Piirretään jokaiselle seossarjalle leikkausjännityksen ja elektrolyyt-tikonsentraation välinen käyrä, ja saadusta käyräparvesta valitaan sopiva ainesosien suhde. Misellaariseen optimivuorovaikutukseen tarvitut ainesosien määrät vastaavat korkeimpia jännitysarvoja.

Yllä olevalla tavalla voidaan helposti valita jonkin muun vesipitoisen väliaineen komponenttien kuin elektrolyytin ja filamenttimaisen aineen suhde helposti, ja sen jälkeen valittuja komponentteja käytetään haluttuun erityistarkoitukseen sopivassa kokonaiskonsentraatiossa. Samalla säilytetään kokeen avulla selville saatu sama elektrolyytti-konsentraatio ja valittu filamenttiverkosto, joka on seuraavassa kuvattavalla tavalla saatu vaikuttamaan komponentteihin.

Muita vesipitoisia väliaineita, joissa käytetään pesuaktiivisten yhdisteiden yhdistelmää, jossa tapahtuu miseHaarista vuorovaikutusta, 8 58345 ja joita voidaan käyttää keksinnön mukaisessa seoksessa, ovat ne, joissa filamenttiverkosto saadaan aikaan esimuodostetun filamenttimaisen aineen avulla ja joissa muut ainesosat ovat pesuaktiivisten yhdisteiden seoksien vesiliuoksia, joissa tapahtuu misellaarista vuorovaikutusta ja jotka saavat myös aikaan juoksevuusrajan. Tällaisissa tapauksissa liuoksien ja vekoston osuudet seoksien juoksevuusrajoihin ovat kumulatiivisia. Sopivia vesipitoisia pesuliuoksia ovat englantilaisessa patentissa 1,262,280 kuvatut ei-ionilliset suspendointi-pesunesteet; englantilaisessa patentissa 1,308,190 kuvatut suspendoin-tinesteet, jotka sisältävät anionisia pesuaineita ja amfifiilisiä yhdisteitä·, englantilaisessa patentissa 1,167 ,597 kuvatut nestemäiset pesuseokset, jotka sisältävät ammoniumsaippuoita ja kahtaisionillisia yhdisteitä; ja nestemäiset pesuseokset, jotka sisältävät alkyylibent-seenisulfonaatteja ja kahtaisionillisia yhdisteitä ja joita käytetään vesipitoisena väliaineena hiukkasmaisten kiintoainesten suspendoimista varten, englantilainen patenttii 1,181,607 ja amerikkalaiset patentit 3,579,456 ja 3,623,990. Vesipitoinen väliaine voi olla myös tiksotrooppinen seos, johon on muodostettu filamenttiverkosto.

Kun filamenttiverkosto muodostetaan esimuodostetun filamenttimaisen aineen avulla, jälkimmäinen dispergoidaan vesipitoisen väliaineen koko vesiosaan tai osaan siitä ja lisätään loput ainesosat, tarvittaessa liuottamalla ne kuumentamalla, samalla varovasti sekoittaen, kunnes saadaan homogeeninen liuos, johon verkosto on tasaisesti jakaantunut .

Kun filamenttiverkosto muodostetaan sellaisen aineen avulla, joka liukenee vesipitoiseen väliaineeseen sen kiehumispisteessä, mutta joka voi muodostaa sotkeutuneiden filamenttien verkoston, kun liuos jäähtyy aineen korotetussa lämpötilassa vesipitoisen väliaineen loppuosassa, ainesosat yksinkertaisesti sekoitetaan yhteen, kuumennetaan, kunnes saadaan kirkas vesiliuos. Tämän annetaan jäähtyä, jolloin fi-lamenttiverkosto muodostuu. Kun tällaisessa vesipitoisessa väliaineessa f ilamentt imainen aine on C1[+-C22 tyydytetyn rasvahapon natriumsuo-la, ei ole oleellista aloittaa natriumsaippualla; välttämätöntä on vain se, että natriumioneja ja rasvahappoa on mukana niin, että natriuinsaippua voi saostua kuumasta liuoksesta. Oleellisesti kaikki natriumsaippua tulee filamenttiverkostoksi: Liuokseen jäävän saippuan g konsentraatio on alle 10 moolia per litra. Alhaisemmat filamenttimää-rät voidaan kompensoida vesipitoisen väliaineen suuremmalla viskosi- 9 58345 teetilla: esimerkiksi kun saippuan määrä on suhteellisen pieni, tämä voidaan korvata käyttämällä alkyylisulfaattia ja oksidia suhteellisen paljon.

Vesipitoiseen väliaineeseen dispergoitava hiukkasmainen kiinteä aine voi olla tiheydeltään pienempi kuin vesipitoinen väliaine (lukuunottamatta filamenttimaista ainetta), mutta se on parhaiten tiheämpää kuin väliaine, esimerkiksi sen tiheys on 1,5-3, Filamenttiverkoston vaikutus havaitaan parhaiten silloin, kun hiukkasmaisen kiinteän aineen ja vesipitoisen väliaineen tiheysero on suuri, koska vesipitoisen väliaineen tiheys on lähellä yhtä. Koska ilman filamenttiverkostoa hiukkasmaisen kiinteän aineen dispersion epähomogeenisuus voi aiheutua muiden voimien kuin painovoiman vaikutuksesta, esimerkiksi agglome-roitumisesta, joka aiheutuu hiukkasten välisistä vetovoimista, keksinnön mukaisiin seoksiin sisältyvät myös ne, joissa hiukkasmaisen kiinteän aineen tiheys on sama kuin nesteen, johon se on dispergoitu.

Kaadettavien nestemästen hiovien seosten, erityisesti hankauspesuai-neiden valmistuksen kannalta erityisen mielenkiintoisia ovat hionta-aineena sopivat hiukkasmaiset kiinteät aineet. Hiukkasmaisen kiinteän aineen kovuus on parhaiten 1-9, erityisesti 2-6 Moh’in kovuusasteikolla. Esimerkkejä sopivista hiukkasmaisista kiinteistä aineista ovat kalsiit-ti, dolomiitti, maasälpä, piimää, talkki, bentoniitti, hohkakivi, alumiinioksidi ja piidioksidi. Hiukkasmainen kiinteä aine voi olla mukana jotain muuta tarkoitusta varten ktiin hionta-aineena: esimerkiksi se voi olla värillinen pigmentti. Hiukkasmainen kiinteä aine koostuu parhaiten hiukkasista, joista vähintään 70 painoprosenttia on halkaisijaltaan välillä 0,1 - 500 μ, ja erityisesti, kun niiden keskimääräinen halkaisija on 15-100 μ.

Hiukkasmaisen kiinteän aineen määrä seoksessa riippuu aiotusta kiinteän aineen toimintatavasta käytön aikana ja kyseisen filamenttiverkoston kyvystä estää kiinteän aineen eroaminen. Tämä kyky riippuu taas filamentin vahvuudesta ja verkoston tiheydestä sekä vesipitoisen väliaineen ja hiukkasmaisen kiintoaineen välisestä tiheyserosta. Mainittu määrä on tavallisesti välillä 0,1-75 painoprosenttia seoksesta.

Filamenttimaisen aineen määrä seoksessa säädetään niin, että saadaan seoksessa käytettävän hiukkasmaisen aineen määrän ja tiheyden tarvitsema juoksevuusraja. Seoksen tiheys dQ on 10 5834 5 d = 100 d c P_ w(1-<V+ 100 d

P

jossa d on hiukkasmaisen kiinteän aineen tiheys ja w on hiukkasmai-sen kiinteän aineen painoprosentti seoksessa. Pitkään varastoitaessa stabiilisuuden varmistamiseen tarvittava pienin filamenttimaisen aineen pitoisuus vesipitoisessa väliaineessa on df (2dc -1), jossa df on filamenttimaisen aineen tiheys. Filamenttimaisen aineen tiheys on käytännössä välillä 0,7 - 3 kertaa vesipitoisen väliaineen muun osan tiheys.

Kun seosta valmistetaan, hiukkasmainen kiinteä aine voidaan disper-goida sekoittamalla filamenttiverkoston sisältävään vesipitoiseen väliaineeseen, jolloin on varottava rikkomasta filamentteja niin paljon, että verkosto menettää kykynsä antaa vesipitoiselle väliaineelle riittävän juoksevuusrajan. Vaihtoehtoisesti hiukkasmainen kiinteä aine voidaan lisätä ennekuin verkostoa on olemassa, ja se voidaan joko dispergoida samaan aikaan kuin ennalta muodostettu fi-lamenttimainen aine dispergoidaan filamenttiverkoston muodostamiseksi, tai se voidaan pitää suspensiossa sekoittamalla samalla, kun fi-lamenttiverkosto muodostetaan in situ. Jos hiukkasmainen kiinteä aine lisätään ennekuin filamenttiverkosto on muodostunut in situ, tämän menettelyn etuna on se, että kiinteään aineeseen tavallisesti jäävä ilma voi erota.

Keksinnön mukainen nestemäinen hiontaseos käytetään samalla tavoin kuin muita kaadettavia nestemäisiä hankausseoksia.

Keksintö käsittää uuden vesipitoisen väliaineen, joka sopii edellä kuvattujen keksinnön mukaisten seosten valmistukseen ja jotka sisältävät liukenemattomien, sotkeutuneiden filamenttien muodostaman kolmidimensionaalisen verkoston ja alkalimetalli C^2~C18 faattia; trialkyyliamiinioksidi-, trialkyylifosfiinioksidi- tai di- il 5 834 5 alkyylisulfoksidi-pesuaktiivista yhdistettä; ja elektrolyyttiä, jossa on yhdenarvoinen tai kahdenarvoinen kationi, jolloin näitä ainesosia on sellaiset määrät, että vesipitoisen väliaineen viskositeetti 20°C:ssa on 1-60 poisea leikkausnopeudella 7 s”·*"; erityisesti kun vesipitoinen väliaine sisältää alkalimetallihypokloriittia.

Keksintö käsittää myös menetelmän näiden uusien vesipitoisten väliaineiden valmistamiseksi, jossa filamenttimainen aine dispergoidaan vesipitoisen väliaineen loppuosaan ja saadaan muodostamaan liukenemattomista sotkeutuneista filamenteista muodostuvan kolmidimensionaalisen verkoston. Joko ennalta muodostetut filamentit dispergoidaan vesipitoisen väliaineen loppuosaan, tai kun filamenttimainen aine on sopiva, kuten edellä on kuvattu, se liuotetaan vesipitoisen väliaineen loppuosaan korotetussa lämpötilassa ja syntynyt liuos jäähdytetään niin, että filamentin kasvu muodostaa verkoston in situ.

Keksintö käsittää lopuksi menetelmän keksinnön mukaisen seoksen valmistamiseksi, jossa menetelmässä hiukkasmainen kiinteä aine dispergoidaan vesipitoiseen väliaineeseen ennen filamenttiverkoston muodostumista, sen aikana tai sen jälkeen.

Keksintöä havainnollistetaan seuraavin esimerkein, joissa kaikki määrät ovat laskettu painosta, ellei toisin ole osoitettu, ja kaikki lämpötilat ovat Celsiusasteita. Käytetty vesipitoinen natriumhypokloriitti sisälsi 14 % "saatavissa olevaa" klooria: so. 14 osaa kloorista vapautui, kun ylimääräisellä suolahapolla tehtiin happa-meksi 100 osaa: liuos sisälsi todellisuudessa 14,7 painoprosenttia natriumhypokloriittia, 11,5 painoprosenttia natriumkloridia ja 0,8 painoprosenttia natriumhydroksidia, jolloin litraa kohti yhdenarvoista kationielektrolyyttiä oli yhteensä 5 moolia. Viskositeetit (poisea) mitattiin käyttämällä Haake Rotovisko (samankeskisest sylinterit) vis-kositeettimittaria: juoksevuusrajat (dyneä/cm ) mitattiin low shear-viskositeettimittarilla, jota van den Tempel ja Lucassen-Reynders ovat kuvanneet, J. Phys. Chem. , 1963 , 67_, 731, ja käyttämällä Green'in menetelmää, "Industrial Theology and Theological Structure", (John Wiley, 1954) sivu 54. Vesipitoisten väliaineiden tiheydet 20°C:ssa olivat noin 1.

12 58345

Esimerkki 1

Kaupallisesti saatavissa olevista aineista valmistettiin nestemäinen valkaisu- ja hankauspesuseos, joka sisälsi seuraavat ainesosat:

Natriumlauryylisulfaatti 1,8

Natriumstearaatti 1,5

Dimetyylilauryyliamiinioksidi 0,6

Natriumsulfaatti 0,3

Natriumkloridi 1,0

Vesipitoinen natriumhypokloriitti 6 ,0

Vesi 88,8

Maasälpäjauhe 50

Natriumlauryylisulfaatti (lankoina, jotka sisälsivät natriumsulfaattia ja pienen määrän vettä), natriumstearaatti ja amiinioksidi (liuos-osassa vettä) kuumennettiin lopussa vedessä, jolloin lämpötila nostettiin noin 7 5°:een, kunnes saatiin kirkas liuos. Loput elektrolyyttistä sekoitettiin mukaan liuoksen lopussa vedessä ja seoksen annettiin jäähtyä ympäröivään lämpötilaan. Saippuafilamentin muodostuminen, joka alkoi 45°C:ssa, minkä osoitti seoksen tulo läpikuultavaksi, oli täi- . löin täydellinen. Syntynyt geeliseos tuli ja säilyi kaadettavana varovasti sekoitettaessa. Saatiin nestemäinen väliaine, joka sisälsi 0,88 % natriumhypokloriittia ja 0,42 moolia epäorgaanista elektrolyyttiä litraa kohden: sen pH oli 11 ja viskositeetit 20°C:ssa 21,0, 8,9 ja 0,75 poisea vastaavasti leikkausnopeuksilla 7,21 ja 380 s~^. Saippuaf ilamenttien kolmidimensionaalinen verkosto, kun sitä tarkasteltiin väliainepisarassa lasilevyjen välissä mikroskoopilla, muodostui halkaisijaltaan 0,5-10 μ filamenteista. Monien filamenttien pituuden suhde halkaisijaan oli vähintään 250.

Maasälpäjauhe,(joka koostui hiukkasista, joiden halkaisija oli kokonaan yli 0,1 μ ja alle 100 μ ja keskimääräinen halkaisija 35 μ, tiheys 2,8 ja kovuus 6) sekoitettiin varovasti nestemäiseen väliaineeseen niin, että saatiin kaadettava nesteseos, joka sisälsi homogeenisesti jakautuneita hiukkasia. Seoksen juoksevuusraja oli 10 dyneä/cm . Sen jälkeen kun seosta oli seisotettu säiliössä kuukauden ajan ympäröivässä lämpötilassa, se pysyi kaatamiskelpoisena ravistelematta. Hiukkaset pysyivät oleellisesti homogeenisesti dispergoituneena. Pohjalla ei ollut mitään kerrostumaa ja yläosassa oli vain 1 mm paksuinen kir- 13 58345 kas kerros.

Esimerkit 2-61

Seokset valmistettiin samalla tavoin kuin esimerkissä 1 paitsi, että käytettiin eri ainesosia, Maasälpäjauhe oli sama kuin esimerkissä 1. Kalsiittijauhe koostui hiukkasista, joiden halkaisija oli kokonaan yli 0,1 μ ja alle 100 μ, 95 % alle 53 μ, ja keskimääräinen halkaisija 30 ; tiheys 2,8 ja kovuus 3, Dolomiittijauhe koostui hiukkasista, joiden halkaisija oli kokonaan yli 0,1 μ ja alle 100 μ, keskimääräinen hakaisija 35 μ; tiheys 2,8 ja kovuus 3,5. Nestemäisillä väliaineilla ja seoksilla oli annetut ominaisuudet. Kaikissa tapauksissa nestemäiseen väliaineeseen muodostui samanlainen verkosto filamenteista kuin esimerkissä 1, ja seos oli kaatamiskelpoinen seisottamisen jälkeen, ja dispersio oli stabiili. Kun hypokloriittia oli mukana, sen hajoa-misnopeus ei ollut suurempi kuin 6 osalla samaa väkevää hypokloriittia laimennettuna 100 osalla vettä.

Esimerkki n:o 2 3 4 5 6

Ainesosat

Natriumlauryylisulfaatti 1,6 1,6 2,0 1,8 2,0

Natriumstearaatti 1,5 2,0 1,5 2,0 1,5

Dimetyylilauryyliamiinioksidi 0,5 0,7 0,5 0,7 0,5

Vesipitoinen natriumhypokloriitti 10,0 5,0 6,0

Trinatriumortofosfaatti 3,0 6,0

Natriumhydroksidi 0,1 1,2 0,1 2,0

Vesi 86,4 87,6 88,8 89,4 94,0

Maasälpäjauhe 70 70 70 70 70

Nestemäisen väliaineen ominaisuudet pH 11,3 11,3 12,1 11,3 12,0

NaOCl-pitoisuus, % 1,47 0,73 0,88 0 0

Elektrolyytti (moolia/litra) 0,39 0,32 0,55 0,39 0,5

Viskositeetti Λ 7 s”1 21,0 26,6 18,0 26,6 18,0 leikkausnopeus \ 21 s'.\ 8>9 10>8 7)0 10’8 ?’° J 380 s x 0,75 1,0 0,86 1,0 0,86

Seoksen juoksevuusraja 9 12 9 12 9 58345 m lo f—I co f—i LO Q en o O *-Q oo uo ro cn co H* Λ n Λ n Λ Λ r Λ n rH cm hoj-oho oo^-ooj-

CO LO rH CM rH

00 to LO rH CO CO

rH CM t— O O CD CO CD CO rH 00 (t) λ r Λ r r r r a a r r H CM (HO-d-OHO O O oo O O lo

σι lo rH CM rH

o H 00 CM

r-~ lo lo o O cm ao to cn cn oo

CJ φ. A A A A A A A A A A

rH H rHOJ-OCMO O O rH oo O 00

cn LO rH CM

00 LO LO rH 00 CM r-~ d- O O LO CO l£> CT> rH 0" I—1 Λ ** Λ Λ A Λ 11 ** r H rH H O O CM O 00.3-1000 en LO rH t—I i—t LO rH 00 O' Ct o 00 O CO o O co 00 (O OI N 31 ^ Λ Λ ^ Λ I' Λ

ο CM ο Ο CM Ο o O oo CO o CM

cn LO rH rH

CM rH rH CP o

LO LO 00 O LO CO CM LO CO

(J) Λ Λ Λ rv f* Λ ft Λ Λ Λ Λ CM ι—I ο <—I O co O O O CO Ο CM C0

CT) LO rH LO CO

ι—I i—I cm cn

CM LO 00 CO O Ή 00 CM 00 CO CO

ft ft ft ft ft ft ft ft ft ft ft 00 CM rH Ο Ή O zf O O O 00 00 r—I 00

en LO rH rt CM

CO rH CM 00

rH LO CD CM o CO 00 O' CP CO CP

C'' «» r r o r r. r r r r r CM rHOJ-OrHO -POOOCDO 00 en lo OJ H cm Ό 3 3 co

•H *H

T3 id « f- •H G OJ « \ •H CD Ή G ι—I t—I r—I i -μ ·η ,¾ E +-* lit

•h 4-> μ o Ο ·Η CO CD CO

μ (fl +J H rH

μ id id G G -m. r- rH O ct) n) μ dj H H) fd CM 00 *n d) Η Ή ·ιΗ Ο) ·Η CO (0

<Η 3 rH £ G rH G

rH CO 3 <d ·Η O CO

3 Ή CO *rt ·Η ·Η H) O 3 tn rH ·Η μ rH T3 ·Η E 3 •H >, rH μ >1 ·Η rHw >

rH>,>>ld>v-Hcn O) KO (DCU

O >, μ >t II) fr Ό Λ! rC > ·Η·Η 3 to >, -H G G 3 -H O 3 μμ α>Λ< G g E <d id <d g G id G μ μ id (¾ o 3 H 0) 1) H 0 Ό ·η <U >, tU vn O 3 •Ημιΰα3μμ·ΗΓΗ>. ·η to >>α) G ·γ->

iiidrHfttOCOH^^ μ ·Η Η μ (d CO

Λ)ω£ΕΕΕ>ν££ μ sd Ο ·η to 3 C

G03333>v33 ·Η 6 G to en id <U

Q) C0 ·Η ·Η Ή ·Η μ ·Η ·Η ·Η II) μ Ο · »X C0 E<ugggg<i>g. G*hco μ λ; Λί ο χ μ.

•η 3μμμμΕμμ«·-Η co φιοο ·η ο co-Hidrdidid’Hidfdtuid m ϊ) η ·η o m cu u<3:s:22QS:^>i*i 3 ρ, w > cm h co is 5 83 4 5 en o H co

CD O' LO LO LO O CD CO CM CO t— CO

OI ΛΛΛΛΛΛ «.««.n*.

cm H O H O oo O O O 00 H H oo

CT) LO rH CO OI

to uo H co oi j- LO O' LO o en co cm H j- O' OI ΛΛΛΛΛΛ «« f> A « rt esi (MHOiHOloo o O cd en rH en

en lo h oo H

CO LO rH CO H

en to iH co o O m oi oi j o r-<| Λ e Λ Λ Λ Λ f> Π A A n

CM rH I—I rH I—I O LO O O O CD CM H CO

OI LO H CM H

CO H rH CO rH

CM LO LO LO O CM CO CM O- CM CO

O Λ Λ ^ Λ Λ Λ Λ η Λ Λ Ä CM I—I I—I I—I I—I O lO O O O CO 00 o 00

en LO rH CM

O' CO rH CO cn

CM LO O' LO o O CD CM CO CO CM

en r. n n n ·* n r o »t «t „

H CM f—I O r—I O O o O CO OO rH CO

cn CO rH =t rH

CM LO rH CO CD

O' LO rH lO o rH OO CM rH O' O

00 r- λλλλ*. rt r. rt r> rt rH rH rH rH rH O O O O CM rH CM 00

cn LO rH CO CM

CO r—I i—I CO rH

rH LO LO lO O OO CM CO CO rH

t*s, ** Λ Λ ·* Λ a n A A A

rH rH rH rH rH O -3" O O O CD O' rH CO

OT LO rH rH

O' rH CM O'

CM LO LO CM O LO OO O' rH O' O

Ifi Λ Λ Λ Λ A A A A A

rH CM rHO-3-OrHO O O H CM H 00

OT LO rH CO rH

LO rH CM

cn LO O' CM O CO CO N ί (Ο σι * A A A A A #k A #1 #1 * LO rH rHOJ-OrHO H-> O O CM CT) O 00

rH cn LO 0) rH CM

Ό 3 3

CO

•Η ·Η Ό ttf •Η CO *H tl Λ Η ·Η X g μ' *

•Η-μ-μ 0 O *H rH rH rH

μ iti μ Ή Hill μ n) m e e s ra Kr m m * m μ <0 ·η <u nj «f—) iÖHMh ·Η φ ·Η O' h o co * μ 3 H β C H cm en ti H CO 3 <0 ·Ηθ coco 3 ·Η CD ·Η ·Η ·Η mo 3 ω Η ·Η μ Η Ό ·Η £ Η •Η >ι Η μ >> ·Η CD r—I Lr >

H >% >ί «Ö >ι ·Η 10 Ä JTÖ CO CD

o >> μ >, m 3 Ό 3 > ·η *h 3ω ·· >> ·η ti ti 3 ·η o m μμ <u^: e E m m m μ 3 ·η e; μ μ m (¾ o 3 H CD cD H 0 T? ·Η Q) >, (U ·|—l O 3 •Ημιβ(βμμ·ΗΗ>> μ CO >, CD e -n X Ij rl O-r CO CO H ,ϋ ä μ ·Η ΗμίβΙΟ

AienEEES^EE Ή :m O ·Η cn 3 e

tr03333>,33 *H E tl CO CO «ti CD

CD CO ·Η ·Η ·Η ·Η μ ·Η *Η £ 0) μ Ο ·· X C0 £3 Q)titititi(Dtiti*HO μ X X Ο Μ Μ •ΗκμμμμεμμιηΗ en ο η ο ·ηο

«•HUJfOmrti-HdJrdCDO CD Κ Η ·Η O (D CD

w<2:e;?2:?:qs2:>q 2; a w > μ η μ 16 58345

LO sy . * CO

CO r- O \ /H \ f co CO o rt r\ rt rt rs rs rs

O i—I O Ι-H cm O rH rHO

oo en oo H fH

lo a- co oo O O co co oo rt rs λ a Λ rs r»

CMr-IOrH <N HOOrH^T

O") «-O rH rH

lO CM

CO r·*- CM CD CO CO Zt CO rt rt rt rs rs ^s rs

CM rH O i—I rH »H CO rH O

CP iH rH

Vt

rH CO CM

LO r* o/ 00 00 CO co CP rH

rsrsrt^rs n rs rt rt rt

cm r-ι l-ι O oo O cm OOOr'MO

en co i—I rH i—I

LO * co

OO 00 O CO CT) rH

f O Λ «N Λ J *% Λ ri

CM rH i—I CM en ΓΟ rH O

CT) CO i—I i—|

LO

CO r~ rH CT) 00 CM

l_fj rt rt rs rs λ λ

CM rH fH CM fH pH O

CP fH rH

to CO

co co O *P co O co -J- rs rs ^ 'rs Q) rs rs rs

CM rH rH CM X) ΓΟ rH O

\CT) 3 H H

CO

•H *H

T3 qj λ

•H C nJ

CO ·Η p

>: g -H

•H O O ·Η

+J “H rH rH rH rH

P C C ^ 1 I I lö *H 0) rö CO CO CO ·π (d ·Η QJ *H ttf Ή g Ci *—I t"~ i—I O £-i H ·Η ·Η (Ö Ή 0 CM Co 111 3 +j +j ·Η ·Η ·Η ·Η (ϋ Ο οο 3 W p 4-> +J P rH Ό ·Η g _JL—3 •rH co cd P P >) Ή rH \> rHfÖ(C)(C3(0>>*HCO d) CO» O) o >,pprdcdPO.^ Λ > ·Η·Η 3 co

>, CO -H μ G 3 -Η O 3 P P (UrV

3 p-Hgcda>fdPP cd e ppcd fto 3PH<U,CrHOO ·η <U >, <1) ·η O 3 •H+Jtd>,cdPCd*HrH>> ·Η CO >>0) G ·(->

^CdHGftWrQrHr^rC P "H H +J fl) (D

Ai en G G g g S >) g e P :cd O *H co 3 G

PO 33333>>33 -H g P CO <0 cd 0)

CU en ·Η ·Η ·Η ·Η ·Η P ‘H ·Η ·Η <X> P O · Ai CO

Γ! Φ P P P P P Q) P P Ή CO P Ai Ai O Ai X ,

•H G μ p p -μ P f; P p CO rH CO (1) CO O ·Η O

en τι co cö cd cd οι ·η id cd cu cd <u irj ·Η *h o <u <u < Pi it z « n t·1; S > X p; p, ui > cm m co i 17 58345 un\ f r- r-~ O C" <x> O H to r n r\ λ V η ι\ n af H H O CM ro\ H 00 O oo

cn zt CM

lo r-~ O' oo r- to to r~

Q <\ «\ ft Λ fl A

O-rHrHO cm 00 CO CD o to cr> zt cm m cm c^ to r~ co p~ H oo

Q) ft A A A AAA

CO iH I—I O CN 00 J- O O cn cn j- cm h lO 00

t'' 00 C" o O' 00 O

O0 A A A Λ AAA

ooHHO CM 00 HCNHH

cn zt CO rH (—I

to cn zt oo O to to cn cn

f' A A A A AAA

OO CM rH H H 00 CM CM O CO

cn j- oo H

H 00 O

to cn lo oo Vf' o/i—I oo to J cm O' cn

fr) A Λ A \ A λΙ a V A « AAA

H I—I O /oo o CM OO /* o O C71 i—I O to cn Ah cm h H oo LO O' to LO H 00 oo

U") A A A Λ AAA

CO I—t I—I O CM CO LO O O OO

CD CM H

LO CO

CO CM 3- CO O CO

—J- A A A A AAA

CO rH CM O CM iH H OO O LO

cn CD CM rH

LO CO

co cn cd H co r-

(T) A A A A AAA

OOHHO CM 00 OI CN O O

cn zt H H

ld cn oo lo zt O to m to

A A At Λ AAA

CNHHO oo OD OOf'OO'

oo cn cm H

+-» a> lo Ό cn co cm oo O' 3 H O to '

A A A A* A Jr3 AAA

H H H o oo oo ''cn oo c^ o lo

oo J σι *rl \ H

(0 ' ·> oo H lo H G id (U «««<»< .^ £, G CM CM H H, g -μ

•H I Ή v J Ο ·ι-Ι H H i—I

-μ ·η (d --h I I I

μ G Λ G -n cn en cn id , id ·Η ad 3. CD (d ·ι—> id H CD O (U'HC-'HOld - <μ g μ zt G H cm oo μ

Hfd Cad ΉΟ ra m 3 ·Η ·Η ·Η ·Η H <d (d O 3 cn μ H Ό Ή H ·Γ-1 ·Η g . .—. 3 •Η μ >ι Η Μ ·Η ·Η Η f " » > H id >ι ·Η cn Hen ad cn eu 0 >> (d U Ό M G ati H > ·Η ·Η 3 cn · >, g 3 ·η o <u>id μμ α> G G m iti G G G M G μ μ id cm o 3 Cl) H O Tl *H (d H 0) >o 0) ·ι—i O 3 .μ μ id μ -h H >. id ·γ-ι * iti en cn >, a> G -ro ^CidHcnH M Λ g ·Η a.,G >1 ·Η H μ iti cn

M en g g >, g g cn cn o · Q) ati o ·η cn 3 G

G O 3 3 >>·Η G G iti *H O g Λ g G en tn icj Φ ω cn ·η ·η μ τι ·η ·η M iti η ·η ·η ai μ o ·· X cn Ε<υμμ<υ·Ημμ·ΗΛίΓ!«;ΐΛ;μ μ ,χ ,χ o ,χ Λί ·HGμμgcnμμcn3HHcn en cucno -ho cn-Hitifti-HXldltiCD-Hlti^CUlti CUffiH-HOa) ai w<g;^QOSc2:>W^o^T-i ^ ft h > N h w 18 58345 rH CD C"·*

CO LO CN LO O O 00 04 Γ0 O

f—) λ f» n a a ih a a n ««

LO CO H H H O CM O O O Li CD H CO

CT) LO iH H

CM d" 1-4 ID pH

(M LO CD CO O CO 00 O r-~ co cr> Q P Λ fl p P Λ P p p P p

LO H 1—4 pH O O LO o O O LO CD o CO

CD LO H CM

CM CM pH LO J-

Li LO CM CD o CD OO H CO o 00

(J) Λ Λ Λ o Λ Λ #» #\ «\ ft A

Lt H pH pH O O Li O O O co CD O 00

CD LO pH CM

LO pH CD C- C0 f" CO Γ'- O Lt 00 CM CD cDj-

0Q ft ft P ft «4 f» IH A A A

J- O H O HOco O O O lo lo o CT)

CD LO pH pH

CM pH f' CD CM

O Γ— CM CD O CM OO CD CO CD CD

f-s. Λ *> Λ AAA A A A A A

Li pH pH O CO O CO O O O CD CD O CT)

CD LO pH pH

00 pH pH CT) Li*

lO O' 00 pH O CD OOpHOlO

(A A A AAA A A A A

Li pH pH O pH O Li O O O O O' pH CD

CD LO pH CM pH

CM 00 pH 00 CO

CO t~~ Lt CM O CO CO CO CD CD Lt

1/) Λ A A AAA A A A A A

It pH pH O CM o LO O o O Li LO O CT)

CD LO pH pH

pH Li CD

CD LO CM o O Li 0O 00 o Li CO

-f- a A A AAA A A A A A

Li rH pH pH CM o CO o O O O CD O CD

CD LO pH CM

CM pH CM J-

r~ CO CM CO o CO CO CM CD Li LO

(V) A A A AAA A A A A A

Li pH H pH pH O Li O OOooc-'pHoo

CT) LO pH Li pH

LO pH 00 CD

co loj- O O O' oo co O co (M p p p p P p p p p p p

Li pH pH O Li o CO o O O cd c~- O co

CD LO rH pH

μ Φ Ό d •H I H d Ό ίο Ό co *rH ·γ4 dJ ·ρ4 ·ρΙ Ό m +j ra nj ^ rl X to x ci It) •H 10 o I O Ή β -μ Ή X ·Η ·Η ·Η g μ •Η -μ -μ OCOcoCO Ο ·ρ4γΗΗΗ μ πΐ μ ·η ·Η ·π ο *μ ·μ Ηΐιι +Jlfln5 C*HQ)-H(0 c! ''p CO CD CO Iti tög-lUjHSlCOH-lAi 0) Iti ·π iti H Μη ·Η iti *pI CO O <U ‘H <—I O d

Mm d H g H h C 0 4h C H CM 00 β H CO 3 iti H >i CU CM H ·<Η o coco d H CO ·Η ·Η >vH ·Η d ·Η iti O d 10Η·ρ4μΗ>>μτ)Η10 03 ·Η g _ ____ d •h >, h μ >. -μ h ·η 3d η ·η φ η ^ > > H >,>>10 >>C0 geo >, Η ·ρ4 CO Φ ,β »ti CO φ ο >»-μ>»«ΰβ·μΗΧβ>,τ3Λί ,β d > ·μ*μ d ίο >,·ρ4 β β d β ujo 3 >» ·<η o d id μ μ <υ χ

β β g <ti rö iti > fVH <0 β β β iti ·γ-ι β f +J Id P. O

dHΦΦHglCHd0^3 ·ο H Φ >, Φ ·γ-> O 3 •h -μ it) m -μ -μ ·η η η η ·η ιΰ η >, ·μ +j co >, φ e ·ο χ ιοη cm co ιοηηηήηΗρ^Λ -μ -μ ή η μ φ co

pV;cogggg>,>^>,g>)Hgg -μ η :πο o-HcodC

CiOdddd>>>t>.c>iHdd ·η ·η g β co co iö φ φ co ·η ·η ·η ·μ μ μ μ·ιΗ -μ >> ·η ·η ·η g Φ μ ο ·· χ co £φββββφφφΗΦ>,ββ·Η«>0 μ χ χ tj> χ χ

·r^βμμμμGgg>>gμμμeoHH co φ co o H O

CO H iti iti iti iti ·Ή Η ·Η >, Η Φ iti Φ Φ iti Ο Φ ffi Η Η Ο Φ Φ w<?^2;s:2:oQQSMPs:2:s>y:Q s cm r*j > cm ph co is 58345 C" oo m i—I cm cm cn rj- oo o H too r- Ο) Λ ·» #* λ λ ·» rs η ft

tn rHHO O O to o O O CO c-~ O H

en to r—i i—i h

00 LO lH CM

cm en n- oo o oo uolo r~ CO Λ Λ Λ A Λ Λ A ft It

in HHO m OOO OOOooOrH

en LO iH CM rH

oo m Ho cm oi j n- o cm into r-~ [s, rs rs rs <t rs λ <t a it

m HHO to OHO O O O oo o H

en m H cm H

oo m H H

CMJ-J- OH (O j (fi Λ It ft It Λ ft 1¾ It

m HHO m O co O OOoocorHH

H 00 m H H H

00 m Ho cm cn n- n- oo toto t'- LO It Λ Λ Λ it A it ft

m HHO en OOO OOO00OH

en m r-H CM rH

00 LO H 00 cm οι ί O OJ· into t" it λ iv λ rs rs rs rs rs

m HHO n- O CM O O O O oo o H

σ) in r—I cm H

oo m HO

cm en n- m o en tn tn r~ CO it it it it λ rs rs rs «t

m HrHO CO or^o O O O oo O H

CO LO rH CM rH

00 LO rH in cm rt- n- o o en mm rr CNJ it λ it ft et rs rs rs rs

m rH rH o CT) O to O o O oo 00 rH rH

00 in rH n- H H

H

0) Ό 3 3

CO

•H ·Η Ό rjj •H C iti

CO Ή di—I H H

^ S -Mill

•HO O »H CD CO CO

μ ·Η ·Η ·Η rH

μ G μ -μ C ^ r- H o iti (d ·Η μ -μ cunjcMooT-i td H iti cd fl) *H co cd ή ö cd cd d H (h

H (d *H ·Η l)H ·Η0 CO

. 3 *H H CO -μ CO ·Η ·Η Id o 3 CO -μ H O ·Η μ O ·Η μ TJ ·Η β 3 •η μ >, μ μ id μ μ μ ·η η ·** > Ηαΐ>)θμ·Ηΐΰ>>μιΰ·Ηω <υ :id i'·—*---"t <υ ο >>ιΰ!Μμιΰ'σ3ΗΐΰιΰΌΛ< λ > ·η·η coco >td3JHid'HooidMH*Ho 3 μμ 3Α< d didido^iMÄftdHdiM id d μ μ id α> o 3<UH£H0G'HO3O'3 ·η Cl) >> <D ·η (¾ 3 •Ημπ}μ·Η33Ηΐΰ$ΜΗϋ),-Η>> ·Η (0 >><1) Ο ·η

X Hl H 10 Η ·Η (Ο,Χ,Χμ,Χ I ,ν; Ä μ ·Η Η μ iti G

^ωββ>»£4βββββ3ββ μ :id o-Hcocod μθ33>>μ33333·Η33 ·Η β G CO C0 3 Ο) Ο) 10 ·Η ·Η μ Id ·Η ·Η ·Η ·Η ·Η d ·Η ·Η ·Η 0) μ Ο ·· id C0 βα)GGα)GGGGGGOtoG·Hco μ ^ α! υ ^ ^ •ΗΰμμβΗμμμμμβΗμωΗ co ® » o S ο coHrdidHdidididididEiididcdid tuKH-Hotua) s p, w > cm h en 20 5 8 3 4 5

Esimerkki n:o 60 61

Ainesosat

Natriumlauryylisulfaatti 3,1 4,17

Natriumstearaatti 1,7 1,7

Dimetyylilauryyliamiinioksidi 0,70 0,33

Natriumhypokloriittiliuos 11 11

Natriumkloridi 1,0 1,0

Beta-iononi 0,22

Nonyyliasetaatti 0,22

Vesi 82,3 81,6

Kalsiittijauhe 50 50

Nestemäisen väliaineen ominaisuudet pH 10,9 10,9

Elektrolyytti (moolia/litra) 0,53 0,53

Viskositeetti 7 s ^ 34,4 41,4 20°C:ssa ja 21 s 1 16,0 15,5 leikkausnopeus 380 s ^ 0,99 1,16

Seoksen juoksevuusraja 8 8

Valmiit tuotteet olivat kaatamiskelpoisia, stabiileja ja niiden fi-lamenttiverkosto oli samanlainen kuin esimerkissä 1.

Edellä olevissa esimerkeissä 1-61 filamenttiverkosto on saatu aikaan saippuan avulla. Tyypillisen saippuatilamenttiverkoston ulkomuoto on havainnollistettu mukaan liitetyissä kuvioissa 1-4, jotka ovat faasikontrasti-fotomikrograafeja, jotka on otettu vesipitoisen väliaineen tipoista.

Kuvio 1 on 90-kertainen suurennos saippuatilamenttiverkostosta, joka tiheänä tunkeutuu nesteen läpi. Kuvio 2 on 225-kertainen suurennos saman vesipitoisen väliaineen osasta eristettynä hyvin ohuena kalvona ilmakuplan välipinnalle. Saippuatilamenttien, jotka kaareutuvat äkillisesti ja jotka mahdollisesti kytkeytyvät toisiinsa, halkaisijat ovat 0,5 - 10 μ. Tyypillinen halkaisija on 2,5 μ ja filamentin pituus tavallisesti vähintään 100 x halkaisija. Kuvio 3 on 22-kertainen suu-rennosa samasta vesipitoisesta väliaineesta, jossa kaksi halkaisijaltaan noin 500 μ ilmakuplaa on jäänyt kiinni saippuatilamenttien verkostoon. Kuvio 4 on 90-kertainen suurennos samasta vesipitoisesta väliaineesta, 21 58345 joka on täynnä sotkeutuneita saippuatilamentteja ja jossa on halkaisijaltaan 25 μ suuruinen kiinteä hiukkanen, joka vaikuttaa niihin ja muuttaa verkoston muotoa.

Esimerkki 62

Seuraavista ainesosista valmistettiin seokset.

Natriumlauryylisulfaatti 1,73

Dimetyylilauryyliamiinioksidi 0,6

Natriumkloridi 4,0

Natriumhydroksidi 0,01

Pitkäkuituinen asbesti (tiheys 2,5) 2,0

Vesi 91,7

Kalsiittijauhe 11

Asbestikuidut lisättiin veteen ja seos tehtiin mekaanisesti massaksi kolloidimyllyssä: muut ainesosat lisättiin saatuun lietteeseen. Seosta kuumennettiin niiden liuentamiseksi samalla sekoittaen ja sen jälkeen jäädytettiin. Näin saadun vesipitoisen väliaineen, jonka pH oli 10,6, ja elektrolyyttikonsentraatio 0,68 moolia per litra, viskositeetit 20°Cissa ja leikausnopeuksilla 7,21 ja 380 s”1 olivat vastaavasti 31,7, 12,4 ja 1,08.

Kun vesipitoisen väliaineen pisaraa tarkasteltiin 40-kertaisena suurennoksena lasilevyjen välissä, nähtiin sotkeutuneiden filamenttien verkosto. Joillakin filamenteilla oli suhteellisen paksut päävarret ja niissä hiusmaisia haarautumia, kun taas muut filamentit olivat suhteellisen ohuita. Filamenttien halkaisija vaihteli suuresti välillä 0,5-100 μ. Pituus oli vähintään 100 x halkaisija. Faasikontrastifoto-mikrograafi, mukaanliitetty kuvio 5, havainnollistaa filamenttien ulkomuotoa 90-kertaisena suurennoksena.

t

Kalsiitti dispergoitiin vesipitoiseen väliaineeseen varovasti sekoittaen, jolloin saatiin kaatamiskelpoinen seos, jonka juoksevuusraja oli 15 ja joka pysyi stabiilina vähintään viikon. Kun samanlaisessa seoksessa ei ollut asbestia, juoksevuusrajaaei ollut lainkaan ja yhden tunnin kuluessa näkyi selvästi kalsiitin saostumista ja kirkkaan pääliliuoksen muodostuminen.

22 5 8 3 4 5

Esimerkki 63

Valmistettiin esimerkin 62 mukaisesti seos, paitsi että asbestikuitujen asemesta käytettiin selluloosakuituja, joiden tiheys oli 1,5 ja jotka oli saatu revitystä sanomalehdestä. Väliaineen viskositeetit olivat oleellisesti samat kuin esimerkissä 62, ja seoksen juoksevuus-raja oli 15.

Mukaaniiitetty kuvio 6, joka on lasilevyjen välissä olevasta nestemäisen väliaineen pisarasta otettu faasikontrastifotomikrograafi, havainnollistaa 90-kertaisena suurennoksena saadun filamenttiverkoston ulkomuotoa. Sotkeutuneet selluloosatilamentit näyttävät yhteenliittyneiltä ja niiden halkaisija-alue on 5-100 y ja pituus vähintään 100 x halkaisija.

Claims (17)

1. Kaadettava nesteseos, jota käytetään hankauspuhdistusaineena, ja jonka juokse- o 2 vuusraja lämpötilassa 20°C on 1 - 21 dyn/cm ja sisältää vesipitoisen väliaineen, jonka viskositeetti lämpötilassa 20°C on 1 - 60 poisea leikkausnopeudella 1 s \ ja hiukkasmaista kiinteää ainetta, joka on dispergoitu vesipitoiseen väliaineeseen, tunnettu siitä, että vesipitoinen väliaine sisältää säilytyslämpötilassa väliaineeseen liukenemattomien toisiinsa sekoittuneiden lankojen kolmiulotteisen verkoston, joiden lankojen halkaisija on 0,1 - 100 pm ja pituus:halkaisi ja-suhde on vähintään 60, ja joka verkosto estää kiinteän aineen erottumisen.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen seos, tunnettu siitä, että sen juokse- 2 vuusraja on U - 15 dyneä/cm .

3. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen seos, tunnettu siitä, että vesipitoisen väliaineen viskositeetit 20°C:ssa ovat 1 - Uo ja 0,1 - 3,0 poisea vastaavasti leikkausnopeuksilla 21 s ja 380 s , jolloin viskositeettien suhde näillä leikkausnopeuksilla on l* - 18 : 1. 1+. Patenttivaatimuksen 3 mukainen seos, tunnettu siitä, että leikkausnopeudella 21 s 1 viskositeetti on 5 - 20 poisea ja viskositeettien suhde leikkaus-nopeuksilla 21 s ^ ja 380 s 1 on 10 - 17 : 1.

5. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen seos, tunnettu siitä, että lanka-aines liukenee vesipitoiseen väliaineeseen sen kiehumispisteessä, mutta muodostaa toisiinsa sekoittuneiden lankojen verkoston liuosta jäähdytettäessä.

6. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen seos, tunnettu siitä, että langat ovat saippuaa. * 7· Patenttivaatimuksen 6 mukainen seos, tunnettu siitä, että saippua on tyydytetyn C12”C22 ra3VahaPon natriumsuola. 1 \ “ Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen seos, tunnettu siitä, että vesipitoinen väliaine sisältää ei-saippuamaista pesuaineaktiivista yhdistettä liuoksessa. 24 58345

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen seos, tunnettu siitä, että pesuaktiivinen yhdiste on alkalimetalli ci2”C18 alkyylisul-faatti.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen seos, tunnettu siitä, että anioninen yhdiste on natriumlauryylisulfaatti.

11. Jonkin patenttivaatimuksen 8-10 mukainen seos, tunnettu siitä, että vesipitoinen väliaine sisältää trialkyyliamiinioksidi-, trialkyylifosfiinioksidi- tai dialkyylisulfoksidi-pesuaktiivista yhdistettä ja elektrolyyttiä, jossa on yhdenarvoinen tai kahdenar-voinen kationi, sellaiset määrät, että vesipitoisen väliaineen viskositeetti 20°C:ssa on 1 - 60 poisea leikkausnopeudella 7 s-^.

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen seos, tunnettu siitä, että se sisältää amiinioksidia R^NO, jossa yksi R-ryhmä on ciq-C18 n-alkyyliryhmä, ja muut R-ryhmät ovat kukin metyyli tai etyyli.

13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen seos, tunnettu siitä, että amiinioksidi on dimetyylilauryyliamiinioksidi.

14. Patenttivaatimuksen 11 mukainen seos, tunnettu siitä, että se sisältää fosfiinioksidia R^PO, jossa yksi R-ryhmä on ciq-C18 n-alkyyliryhmä, ja muut R-ryhmät ovat kukin metyyli tai etyyli.

15. Patenttivaatimuksen 11 mukainen seos, tunnettu siitä, että se sisältää sulfoksidia R2SO, jossa toinen R-ryhmä on c-lo-Ci8 n-alkyyliryhmä, ja toinen on metyyli tai etyyli.

16. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen seos, tunnettu siitä, että vesipitoinen väliaine sisältää 0,02 - 5 painoprosenttia alkalimetallihypokloriittia.

17. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen seos, tunnettu siitä, että hiukkasmainen kiinteä aine koostuu hiukkasista, joista vähintään 70 painoprosenttia on halkaisijaltaan välillä 0,1 - 500 ym, jolloin hiukkasten keskimääräinen halkaisija on 15 - 100 ym. 1 Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen seos, tunnettu siitä, että hiukkasmaisen aineen tiheys on 1,5 - 3 ja kovuus on 2 - 6. 25 58345

19. Menetelmä jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukaisen seoksen valmistamiseksi, tunnettu siitä, että lankamainen aine dispergoidaan vesipitoisen väliaineen loppuosaan ja saadaan muodostamaan liukenemattomien toisiinsa sekoittuneiden lankojen kolmiulotteinen verkosto, jolloin hiukkasmainen kiinteä aine dispergoidaan vesipitoiseen väliaineeseen ennen verkoston muodostamista, r ' sen aikana tai sen jälkeen.

20. Patenttivaatimuksen 19 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ennalta muodostetut langat dispergoidaan vesipitoisen väliaineen loppuosaan.

21. Patenttivaatimuksen 19 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lanka-aines liuotetaan nestemäisen väliaineen loppuosaan korotetussa lämpötilassa ja syntynyt liuos jäähdytetään niin, että lankojen kasvu muodostaa verkoston in situ. , i ‘ \ 58345