JPH0476675B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0476675B2 JPH0476675B2 JP57109679A JP10967982A JPH0476675B2 JP H0476675 B2 JPH0476675 B2 JP H0476675B2 JP 57109679 A JP57109679 A JP 57109679A JP 10967982 A JP10967982 A JP 10967982A JP H0476675 B2 JPH0476675 B2 JP H0476675B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- foam
- units
- weight
- sio
- component
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims description 62
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 60
- -1 silica compound Chemical class 0.000 claims description 42
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 20
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 18
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 claims description 15
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N disiloxane Chemical class [SiH3]O[SiH3] KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 11
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 11
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims description 10
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 claims description 7
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims description 6
- GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N Propylene oxide Chemical compound CC1CO1 GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 claims description 5
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 150000001346 alkyl aryl ethers Chemical class 0.000 claims description 3
- 150000005215 alkyl ethers Chemical class 0.000 claims description 3
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 3
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 description 41
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 32
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 32
- 240000000111 Saccharum officinarum Species 0.000 description 23
- 235000007201 Saccharum officinarum Nutrition 0.000 description 23
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 23
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 20
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 description 14
- 235000013379 molasses Nutrition 0.000 description 13
- 239000000047 product Substances 0.000 description 13
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 10
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 10
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 235000013870 dimethyl polysiloxane Nutrition 0.000 description 6
- 235000011389 fruit/vegetable juice Nutrition 0.000 description 6
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 description 5
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 4
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 4
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 3
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 2
- 125000003158 alcohol group Chemical group 0.000 description 2
- 230000003254 anti-foaming effect Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000013124 brewing process Methods 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000005188 flotation Methods 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 2
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 2
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 2
- 235000019645 odor Nutrition 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 2
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 1
- 229910003902 SiCl 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002323 Silicone foam Polymers 0.000 description 1
- XSTXAVWGXDQKEL-UHFFFAOYSA-N Trichloroethylene Chemical compound ClC=C(Cl)Cl XSTXAVWGXDQKEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000010775 animal oil Substances 0.000 description 1
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000008364 bulk solution Substances 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 1
- 235000019864 coconut oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000003240 coconut oil Substances 0.000 description 1
- 239000013065 commercial product Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 239000013530 defoamer Substances 0.000 description 1
- 150000002009 diols Chemical class 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000009291 froth flotation Methods 0.000 description 1
- 229910021485 fumed silica Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000000017 hydrogel Substances 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 239000002563 ionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000002503 metabolic effect Effects 0.000 description 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 description 1
- 235000010446 mineral oil Nutrition 0.000 description 1
- 229930014626 natural product Natural products 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 230000009965 odorless effect Effects 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 1
- 125000001181 organosilyl group Chemical group [SiH3]* 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 description 1
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 229910002028 silica xerogel Inorganic materials 0.000 description 1
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013514 silicone foam Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 1
- 235000019640 taste Nutrition 0.000 description 1
- 230000009967 tasteless effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
- C12P7/02—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group
- C12P7/04—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group acyclic
- C12P7/06—Ethanol, i.e. non-beverage
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D19/00—Degasification of liquids
- B01D19/02—Foam dispersion or prevention
- B01D19/04—Foam dispersion or prevention by addition of chemical substances
- B01D19/0404—Foam dispersion or prevention by addition of chemical substances characterised by the nature of the chemical substance
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L71/00—Compositions of polyethers obtained by reactions forming an ether link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L71/02—Polyalkylene oxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
- C12N1/38—Chemical stimulation of growth or activity by addition of chemical compounds which are not essential growth factors; Stimulation of growth by removal of a chemical compound
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
- Virology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Degasification And Air Bubble Elimination (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Distillation Of Fermentation Liquor, Processing Of Alcohols, Vinegar And Beer (AREA)
Description
本発明は、ポリジメチルシロキサン、シリカ化
合物、ポリオキシプロピレンポリマー、あとで示
す特定の非イオンの表面活性剤及びあとで示す特
定の分散剤から本質的になる泡沫制御用組成物に
関する。より特定的には、この組成物はさとうき
びからアルコールを得る方法において、泡立ちを
制御するのに用いられる。 世界的な石油危機により、さとうきびからアル
コールを得ることがますます重要になつてきた。
このアルコールは、それ自体で使用される燃料源
ともなりうるし、ガソリンのような在来の燃料の
少なくとも一部に代用しうる添加剤としての燃料
源ともなりうる。従つて、糖蜜の発酵及びさとう
きびの直接発酵によるアルコールの生産が所望さ
れるようになつた。 直接発酵法ではさとうきび汁液から直接アルコ
ールを醸造するが、糖蜜発酵法では醸造業者は砂
糖を生産し、砂糖の副生物として糖蜜を得る。次
にこの糖蜜を発酵及び蒸留してアルコールを得
る。 主要発酵工程の間に炭酸ガスが発生し、その量
が増加すると、加工される粗原料の性質及び使用
酵母について固有の激しい発泡を惹起することに
なる。場合によつては、泡が発酵タンクから溢れ
出すので消泡剤(defoamer)を用いなくてはな
らない。 さとうきび発酵においては、泡立ちは主要問題
の一つである。最も無害な状態における泡立ちは
多少取扱いに不便をきたすにすぎないが、最悪な
状態においては操作全体に亘つて汚染され、製品
の損失を招くおそれがある。このような泡立ちは
大抵の発酵技術者にとつて身近な問題であるが、
その対策は発酵法によつてまちまちである。最も
手近にある防泡剤(antifoam)を添加するとい
う純粋な経験的試みから、潜在的な原因に対する
大規模な調査及び有効な制御方法についての完全
な系統的研究にいたるまで広い範囲に及んでい
る。余りにも頻繁であるため、経験的な試みが採
用され、泡立ちの問題はプロセス全体から見て末
梢的な問題と目されている。 泡立ちで悩まされる問題は二つに大別される。
発酵槽の内部に泡沫が存在することが原因をなす
問題と、もし制御しなければ泡沫が外へ漏出する
ことが原因をなす問題とである。 前者の場合、最も明白な欠点は、恐らく泡沫に
よつて空間が占拠され、それによつて許容される
もろみの容量が減少して収率の低下をきたすこと
である。 きわめて処理困難であり、しかも急速に形成さ
れる泡沫の場合、さらに別の欠点は通気及び撹拌
についても最大許容速度に制限が課せられ、従つ
て酸素移動率(oxygen transfer rate、以下
OTRという)が制限されることであろう。通気
がさらに妨げられると、空気の泡の停滞及び再循
環が起きる。短時間の停滞はOTRと高めるが、
長時間に及ぶ停滞は酸素の枯渇(depletion)の
原因となり、OTRが低下する。 泡の漏出による最も直接的な結果は、出口の空
気フイルター及びパイプに対する湿潤作用であ
り、他の領域が引きつづき汚染される危険にさら
される。またあぶくの浮上(froth flotation)と
泡沫の分離(foam separation)とが原因となつ
て、さらに顕著な悪影響が起きる。上記二つの現
象は表面的にはきわめて似ており、原理的にそれ
らが異なるものであることは必ずしも理解されて
いない。泡沫の分離というのは、気液界面におけ
る溶質の選択的吸着のことであつて、懸濁粒子が
含まれない純溶液内で起こりうる。あぶくの浮上
は、微細な固体が通気操作の間にバルク溶液から
浮上して泡沫層の中に入ろうとする傾向のことで
ある。これらの現象は両方とも同時に起こりうる
ものであつて、そのため発酵泡沫は固体及び表面
活性剤濃度の富化を招く。連続発酵法にあつて
は、あぶくの浮上と泡沫の分離との両者が特に問
題となるが、それは細胞と栄養素で富化された泡
沫の除去によつて恒常状態条件(stedy state
conditions)が乱されるためである。 多段式連続法の段階間の発泡培養液のポンプ操
作もやはり困難となる。パイプの壁面に接触する
多数の気泡皮膜によつてきわめて高い抵抗力が生
じ、液体のポンプ操作に必要な圧力よりも数倍も
高圧で操作しなくてはならない。 糖蜜発酵においては、泡沫は柔軟で軽量で鮮明
(intense)である。このタイプの泡沫は在来の防
泡剤で容易に消滅及び抑制できる。一方、直接発
酵法において生じる泡沫は、重くて引締つたもの
(compact)であつてかさ張つた泡である。前記
の方法では、発酵槽への仕込み中に泡沫が発生す
る。今までのところ、合格であると認定された製
品は一つもない。大量の泡沫制御組成物を用いな
くてはならないこと、コストが高いこと、及び泡
沫制御組成物の適用に伴う技術的困難がその理由
である。これらの問題が原因となり、多くの製糖
業者は水及び水蒸気又は蒸気を用いて泡沫の溢流
を防止してきたが、それらでは泡沫の形成を防止
することはできない。 連続方式又はバルク方式の発酵の際における泡
沫の発生に起因するこれらの多くの問題にかんが
み、泡立ちを制御するための方法が過去において
多数試みられた。糖蜜の発酵、特にさとうきびの
直接発酵に関しては、これらの試みで完全に成功
したといえるものはなかつた。 防泡剤又は消泡剤を用いることにより、比較的
良好な成果が達成された。一般的には、防泡剤は
泡沫防止剤であると考察され、一方消泡剤は泡沫
低減剤である。しかしながら、泡沫の容積及び量
は発酵に用いるさとうきびの性状に少なからず依
存する関係上、発酵中の発泡培養液に加えるべき
消泡剤の量は事前にきめることはできても正確に
それを確定することはできない。発酵期間が短い
時にはこれらの消泡剤は有効であり、消泡剤を1
回添加するだけで泡沫の形成を完全に抑えること
ができる。しかしながら、さとうきびの品質の関
係で長期の発酵処理が必要であつたり、又は過剰
量の泡沫が発生する場合の操作においては、消泡
剤をなん回も添加したり、又は望ましくない大量
の消泡剤を添加しなくてはならない。従つて、こ
のような消泡剤の使用には多くの技術的な困難が
伴う。 泡立ちが起きる前に適用される防泡剤は、一般
にいちだんと良好な結果が得られ、しかも取扱い
が比較的容易である。しかしながら、泡立ちを制
御する効率は一般にさとうきびの性質によつて大
いに変わり、また特定的な場合にあつては、泡立
ちを回避するために用いた薬剤の残留抑制効果に
よつても左右されるので、それらが原因となつて
困難が生じる。 これらに加え、防泡剤の一般的な物理−化学的
条件は、発泡液に対する制限された溶解度、低い
表面及び界面張力、表面層内における低凝集力、
及び最少の撹拌下での急速かつ効率的な液中への
分散性であり、それによつて気泡表面に対して防
泡剤が密に接触できる。 発酵工業に用いる防泡剤は、さらに微生物に対
して毒でないこと、非代謝性であること、酸素移
動に影響を与えないこと、無味無臭であること、
低濃度でも活性が大であること、作用が長期間続
くこと及びコスト/効能性が良好であることを特
徴とするものでなくてはならない。 もしも化学的な泡沫制御方法を採用するなら
ば、有効製品の選択範囲は、シリコーンから未加
工又は一部酸化した動植物油及び他の天然製品に
基づく伝統的配合物までのかなり広い範囲にまた
がる。それらの中から適当なものを選択するに際
して障害となるのは、参照データがないことであ
る。防泡作用に対する我々の知識が適切でないこ
とが原因となつて、上記の製品の中には他の目的
のために開発され、後になつてから防泡性を有し
ていることを発見されたものもある。従つて、製
造業者にしても、毒性、所定の条件下における有
効濃度、及び代表的な物理−化学性状以外にはほ
とんどデータを提供することが不可能なわけであ
る。 有機防泡剤は良好な泡沫鎮圧性を示すが、処理
時間の経過と共にその活性が次第に低下する。良
好な防泡剤として知られているものに、イリノイ
ス州オーク・ブルツクのナルコ・ケミカル社
(Nalco Chemical Company)から「ナルコ61−
G−10」の名で販売されている製品がある。この
防泡剤は良好な泡沫鎮圧性を示すが、処理時間の
経過につれて活性が次第に低下する以外にも、鉱
油成分の臭気及びグリース状の外観が好ましくな
いし、この製品を使用すると、タンク、ポンプを
始め装置の各部品を清浄に保ちにくいという欠点
がある。 現在まで、さとうきびの直接発酵法で生じる重
くて、引締つた、かさ張りのある泡沫を処理する
のに完全に満足すべき成果をあげうる製品は知ら
れていない。望ましい物理−化学性状を有するシ
リコーン泡沫制御剤を用いることにより、実質的
な改良が得られた。これらの望ましい性状は、疎
水性の部分と親水性の部分とを組合わせることに
よつて得られるのであるが、さきにあげた困難は
完全には解消されない。 本発明の目的は、泡沫制御用組成物を提供し、
それによつて前掲の問題及び困難を克服すること
にある。本発明の他の目的は、さとうきびからの
アルコール醸造法、すなわち、直接発酵法及び糖
蜜発酵法における泡立ちを制御するための泡沫制
御用組成物を提供することである。 本発明は、ポリジメチルシロキサン、シリカ化
合物、ポリオキシプロピレンポリマー、あとで示
す特定の非イオン性の表面活性剤及びあとで示す
特定の分散剤から本質的になる泡沫制御用組成物
に関する。より特定的には、この組成物はさとう
きびからのアルコール醸造法における泡立ちの制
御を目的として用いられる。 本発明は、 (A) 25℃における粘度が少なくとも20mm2/Sであ
る液体ポリジメチルシロキサン、 (B) シリカ化合物、 (C) 平均分子量が約1000〜6000の範囲内であるポ
リオキシプロピレンポリマー (D) (イ)ポリオキシエチレン単位10個を含む、ポリ
オキシエチレンオクチルフエノール、(ロ)ポリオ
キシエチレンポリマーのアルキルエーテルおよ
び(ハ)ポリオキシエチレンポリマーのアルキルア
リールエーテル、からなる群から選ばれる非イ
オン性の表面活性剤、および (E) (イ)(i)SiO2単位と(CH3)3SiO1/2単位とで構成
されるシロキサン樹脂の小割合量と、(ii)エチレ
ンオキシド及びプロピレンオキシドがほぼ同等
部で含まれ、平均分子量が6000〜6500であるプ
ロピレンオキシド/エチレンオキシド系コポリ
マーの大割合量との反応生成物および(ロ)(i)
SiO2単位と(CH3)3SiO1/2単位とで構成される
シロキサン樹脂の小割合量と、(ii)プロピレング
リコールの大割合量との反応生成物、からなる
群から選ばれる分散剤 から本質的になる泡沫制御用組成物に関する。 所望によつては、上記に定義した組成物及び泡
沫制御用組成物に、(F)SiO2単位と(CH3)3SiO1/2
単位とで構成されるシロキサン樹脂を含ませるこ
ともできる。 成分(A)は、25℃における粘度が少なくとも20
mm2/Sの液体ポリジメチルシロキサンである。こ
の下限値は臨界的であると思われるが、上限値は
最高1000000mm2/S又はそれ以上まできわめて広
範囲に及ぶことができる。しかし、最善の結果を
得るのには、25℃における粘度が20〜2000mm2/S
の範囲内であるのが望ましい。ポリジメチルシロ
キサンの末端ブロツクは臨界的要素にはならない
が、トリメチルオキシ基及びヒドロキシ基からな
る群から末端基が選ばれるのが望ましい。さら
に、泡沫制御用組成物に0.4042〜10.105重量%の
組成物(A)が含まれるのが望ましい。これらの液体
ポリジメチルシロキサンは多数の製造元から入手
できる周知の商品である。これらのシロキサン
は、ジメチルジハロシランを加水分解した後縮合
し、又はジメチルシクロシランをクラツキングし
た後縮合するなど、種々の方法によつて製造する
ことができる。 成分(B)はシリカ化合物である。沈降シリカ、シ
リカエーロゾル、シリカキセロゲル、ヒユームド
シリカ、及び表面にオルガノシリル基を有する処
理シリカからなる群から成分(B)を選ぶのが望まし
い。成分(B)は沈降シリカであるのが望ましい。さ
らに、泡沫制御用組成物には0.0215〜0.5375重量
%の成分(B)を含ませるのが望ましい。シリカエア
ゾールも泡沫制御用組成物に用いるのに適したシ
リカの1種である。要約するに、この種の物質
は、エチルアルコールのような低沸点の有機液体
を用いてシリカのヒドロゲルから水分を駆逐し、
有機液体の臨界温度付近までオートクレーブ内で
前記の処理ずみのゲルを加熱し、次いで有機液体
の蒸気をオートクレーブから放出し、それによ
り、シリカの過剰な収縮及び圧潰を回避するよう
にして製造される。この技法の細部については文
献に記載されているし、シリカエーロゾルは市販
品として入手することができる。用いうるシリカ
エーロゾルをはじめ他のシリカゾルは周知であ
り、当業者にとつて明白であろう。 成分(C)は約1000〜6000の範囲内の平均分子量を
有するポリオキシプロピレンポリマーである。ま
た、成分(C)は、平均分子量が約2000のポリオキシ
プロピレンポリマー及び平均分子量が約2000又は
それ以下のポリオキシプロピレンポリマーと、平
均分子量が約4000又はそれ以上のポリオキシプロ
ピレンポリマーとの平均分子量範囲1500〜4500の
混合物からなる群から選ばれるのがさらに好まし
い。ポリオキシプロピレンポリマーの一部分をポ
リオキシプロピレン/ポリオキシエチレンコポリ
マーに代えることができる。成分(C)がポリオキシ
プロピレンポリマーのキシレン溶液であるのがさ
らに好ましい。泡沫制御用組成物に86.46〜
99.4584重量%の成分(C)を含ませるのがさらに好
ましい。これらのポリオキシプロピレンポリマー
は多くの製造元から市販されており、〔CH2CH
(CH3)O〕単位からなるポリマーとして特徴づ
けられる。これらのポリマーの末端終結基はメチ
ル、エチル又はプロピル基であつてよい。末端基
は本発明の目的に対して臨界的要素にはならな
い。しかしながら、市販されている製品がヒドロ
キシル基で末端終結されたものであり、そしてモ
ノオール、ジオール、トリオール又はポリオール
に関係なく、「プロピレングリコール」という誤
つた呼び方で当業者に知られているものであるこ
とを特記しておきたい。 成分(D)は特定の非イオン性の表面活性剤であ
る。この非イオン性表面活性剤は、ポリオキシエ
チレン単位10個を含むポリオキシエチレンオクチ
ルフエノール、ポリオキシエチレンポリマーのア
ルキルエーテル、及びポリオキシプロピレンポリ
マーのアルキルアリールエーテル、からなる群か
ら選ばれる。成分(D)の10個のポリオキシエチレン
単位を有するポリオキシエチレンオクチルフエノ
ールであるのが望ましい。また、泡沫制御用組成
物に0.035〜0.875重量%の成分(D)を含ませるのが
望ましい。 成分(E)は特定の分散剤である。分散剤は、泡沫
制御系内に含まれる成分相互の間に相容性を与え
るのが目的である。成分(E)は、(1)SiO2単位と
(CH3)3SiO1/2単位とで構成される小割合量、好ま
しくは約25重量%のシロキサン樹脂と、エチレン
オキシド及びプロピレンオキシドがほぼ同等部で
含まれる、平均分子量が約6000〜6500である大割
合量、好ましくは約75重量%のプロピレンオキシ
ド/エチレンオキシド系コポリマーとの反応生成
物、及び(2)SiO2単位と(CH3)3SiO1/2単位とで構
成される小割合量、好ましくは約36重量%のシロ
キサン樹脂と、大割合量、好ましくは約64重量%
のプロピレングリコールとの反応生成物からなる
群から選ばれるものである。また、成分(E)に用い
られるシロキサン樹脂のSiO2単位(CH3)3SiO1/2
単位比率が1:0.6ないし1:1.2の範囲内である
のが望ましい。さらに成分(E)が25〜33.33重量%
の反応生成物(1)と、66.67〜75重量%の反応生成
物(2)とで本質的に構成されるのが望ましい。泡沫
制御用組成物に0.0746〜1.865重量%の成分(E)を
含ませるのが最適である。 所望によつては、SiO2単位と(CH3)3SiO1/2単
位とで構成されるシロキサン樹脂である成分(F)を
泡沫制御用組成物に含ませてもよい。シロキサン
樹脂のSiO2単位対(CH3)3SiO1/2単位の比率が
1:0.6ないし1:1.2の範囲内であるのが望まし
い。泡沫制御用組成物に0.0063〜0.1575重量%の
成分(F)を含ませるのが最適である。このシロキサ
ン樹脂は、多くの製造元から入手できる標準的な
商品である。このものは、(CH3)3SiClとSiCl4と
を共加水分解及び縮合するか、又は(CH3)3SiCl
と酸性シリカゾルとを反応させることによつて製
造できる。このものの製造法についてはいろいろ
な文献に詳記されているので、ここでの再述は避
けることにする。 また所望によつては、泡沫制御用組成物にキシ
レンを含ませてもよい。しかし、全組成物の防泡
又は消泡活性度がそれによつて向上することはな
い。 現時点で知る限りにおいては、正確な配合比率
さえ保たれれば、各成分を混合する順序は臨界的
要素にはならない。 また、この泡沫制御用組成物は、75〜99重量%
のポリオキシプロピレンポリマーと、1〜25重量
%の成分A、B、C、D、E及びF〔ただし、成
分(A)は約35〜45重量%、成分(B)は約0.5〜5重量
%、成分(C)は約40〜50重量%、成分(D)は約1〜5
重量%、成分(E)は約2〜6重量%そして成分(F)は
約0〜0.5重量%の量でそれぞれ含まれるものと
する〕を含むものであると表現することもでき
る。 本発明の組成物の有効使用量は、泡沫を制御す
べき特定の系及び所望される制御の程度いかんに
よつてきまる。本発明の組成物は、泡沫が問題と
なる種々の系における泡立ち制御に利用できる
が、さとうきびからアルコールを得る方法に特に
有用なものとして設計されている。本発明の組成
物は、任意の種類の泡沫制御部として、すなわ
ち、消泡剤及び(又は)防泡剤として利用でき
る。一般に消泡剤は泡沫低減剤として考えられ、
一方防泡剤は泡立ち防止剤として一般に考えられ
ている。本発明の組成物はそれらのうちのいずれ
としても有用であり、また両者の能力も併せ有し
ていることは前記のとおりである。 本発明の泡沫制御用組成物は、表面及び界面張
力が低く、表面層への凝集力が弱く、そして防泡
及び消泡剤にとつて望ましい他の物理−化学的性
状を具えている。これらの物質は急速かつ効率的
に分散し、最少の撹拌で表面気泡層と密に接触す
る。さらに、本発明の組成物は微生物、物質代謝
及び酸素移動に対して無害であるため、さとうき
び又は糖蜜の発酵に用いるのに特に適している。
それ以外にも、これらの組成物は不快な臭や味が
なく、低濃度において高活性度が長期間に亘つて
保たれるので、満足すべき防泡効果が達成され
る。また、高活性度が長く残留することにかんが
み、消泡効果も同時に達成される。すなわち、上
記物質を存在させることにより、発酵処理の過程
における泡立ちが抑制されるだけでなく、生成す
るすべての泡沫が鎮圧される。疎水性の成分であ
るシロキサンによつて低表面張力と非溶解特性が
与えられ、一方シリカ及びポリオキシプロピレン
ポリマーによつて良好な分散性、すなわち親水性
が与えられるものと考察される。 以下、本発明の実施例を当業者にさらにわかり
やすく説明するため、実施例を記載するが、これ
らは説明を目的としたものであつて、本発明を限
定するためのものではない。特記しない限り、実
施例中の部及び百分率は重量によるものであり、
また粘度はすべて25℃における測定値である。 以下の実施例において試験した泡沫制御用組成
物は次のとおりであつた: 組成物は、 8.084重量%の成分(A)、 0.43重量%の成分(B)、 89.168重量%の成分(C)、 0.70重量%の成分(D)、 0.766重量%の成分(E)、 0.0645重量%の成分(F)、 0.7875重量%のキシレン から本質的になり、そして組成物は、 2.021重量%の成分(A)、 0.1075重量%の成分(B)、 97.292重量%の成分(C)、 0.175重量%の成分(D)、 0.16625重量%の成分(E)、 0.016125重量%の成分(F)、 0.196875重量%のキシレン から本質的になるものであつて、上記中成分(A)は
25℃において1000mm2/Sの粘度を有し、成分(B)は
沈降シリカであり、成分(C)は2000の分子量を有
し、成分(D)は10個のポリオキシエチレン単位を含
むポリオキシエチレンオクチルフエノールであ
り、そして成分(E)は34.73重量%の反応生成物(1)
と65.27重量%の反応生成物(2)とで構成されたも
のである。 下記の例中、タンク容量に対する防泡剤使用量
をブリツクス及び温度測定値と共に示す。ブリツ
クスの読取値は、ブリツクス計を用いて測定した
砂糖の重量濃度である。ブリツクス計とは、砂糖
溶液に用いる浮き秤式比重計であつて、度数で読
取るように目盛を付したものである。特定された
温度におけるブリツクス度は、溶液に含まれる砂
糖の重量百分率を表わす。 下記実施例においては、清浄で、無毒で、非引
火性で、滓が残らず、炭酸ガスの発散を最低に抑
え、従つてアルコールのロスを最少限に抑える組
成物及びを、従来の防泡剤、例えばドリユ
(Drew)L−900及びデガニー防泡剤(Degani
Antifoam)4011よりも少ない量で糖蜜の発酵液
及びさとうきびの直接発酵液に加えたところ、良
好な成果が得られた。現在までのところ、さとう
きび直接発酵で生じる泡沫は重くて引締つてお
り、そしてかさばりのある泡であるため、従来技
術による防泡剤でこれらの泡を鎮圧できるものは
一つもなかつた。 例 1 各200000の容量のタンク10基を有し、毎日
110000のアルコールを生産するアルコール製造
工場において、糖蜜とさとうきびとの混合物を用
い、防泡剤としての組成物及びを試験した。
合物、ポリオキシプロピレンポリマー、あとで示
す特定の非イオンの表面活性剤及びあとで示す特
定の分散剤から本質的になる泡沫制御用組成物に
関する。より特定的には、この組成物はさとうき
びからアルコールを得る方法において、泡立ちを
制御するのに用いられる。 世界的な石油危機により、さとうきびからアル
コールを得ることがますます重要になつてきた。
このアルコールは、それ自体で使用される燃料源
ともなりうるし、ガソリンのような在来の燃料の
少なくとも一部に代用しうる添加剤としての燃料
源ともなりうる。従つて、糖蜜の発酵及びさとう
きびの直接発酵によるアルコールの生産が所望さ
れるようになつた。 直接発酵法ではさとうきび汁液から直接アルコ
ールを醸造するが、糖蜜発酵法では醸造業者は砂
糖を生産し、砂糖の副生物として糖蜜を得る。次
にこの糖蜜を発酵及び蒸留してアルコールを得
る。 主要発酵工程の間に炭酸ガスが発生し、その量
が増加すると、加工される粗原料の性質及び使用
酵母について固有の激しい発泡を惹起することに
なる。場合によつては、泡が発酵タンクから溢れ
出すので消泡剤(defoamer)を用いなくてはな
らない。 さとうきび発酵においては、泡立ちは主要問題
の一つである。最も無害な状態における泡立ちは
多少取扱いに不便をきたすにすぎないが、最悪な
状態においては操作全体に亘つて汚染され、製品
の損失を招くおそれがある。このような泡立ちは
大抵の発酵技術者にとつて身近な問題であるが、
その対策は発酵法によつてまちまちである。最も
手近にある防泡剤(antifoam)を添加するとい
う純粋な経験的試みから、潜在的な原因に対する
大規模な調査及び有効な制御方法についての完全
な系統的研究にいたるまで広い範囲に及んでい
る。余りにも頻繁であるため、経験的な試みが採
用され、泡立ちの問題はプロセス全体から見て末
梢的な問題と目されている。 泡立ちで悩まされる問題は二つに大別される。
発酵槽の内部に泡沫が存在することが原因をなす
問題と、もし制御しなければ泡沫が外へ漏出する
ことが原因をなす問題とである。 前者の場合、最も明白な欠点は、恐らく泡沫に
よつて空間が占拠され、それによつて許容される
もろみの容量が減少して収率の低下をきたすこと
である。 きわめて処理困難であり、しかも急速に形成さ
れる泡沫の場合、さらに別の欠点は通気及び撹拌
についても最大許容速度に制限が課せられ、従つ
て酸素移動率(oxygen transfer rate、以下
OTRという)が制限されることであろう。通気
がさらに妨げられると、空気の泡の停滞及び再循
環が起きる。短時間の停滞はOTRと高めるが、
長時間に及ぶ停滞は酸素の枯渇(depletion)の
原因となり、OTRが低下する。 泡の漏出による最も直接的な結果は、出口の空
気フイルター及びパイプに対する湿潤作用であ
り、他の領域が引きつづき汚染される危険にさら
される。またあぶくの浮上(froth flotation)と
泡沫の分離(foam separation)とが原因となつ
て、さらに顕著な悪影響が起きる。上記二つの現
象は表面的にはきわめて似ており、原理的にそれ
らが異なるものであることは必ずしも理解されて
いない。泡沫の分離というのは、気液界面におけ
る溶質の選択的吸着のことであつて、懸濁粒子が
含まれない純溶液内で起こりうる。あぶくの浮上
は、微細な固体が通気操作の間にバルク溶液から
浮上して泡沫層の中に入ろうとする傾向のことで
ある。これらの現象は両方とも同時に起こりうる
ものであつて、そのため発酵泡沫は固体及び表面
活性剤濃度の富化を招く。連続発酵法にあつて
は、あぶくの浮上と泡沫の分離との両者が特に問
題となるが、それは細胞と栄養素で富化された泡
沫の除去によつて恒常状態条件(stedy state
conditions)が乱されるためである。 多段式連続法の段階間の発泡培養液のポンプ操
作もやはり困難となる。パイプの壁面に接触する
多数の気泡皮膜によつてきわめて高い抵抗力が生
じ、液体のポンプ操作に必要な圧力よりも数倍も
高圧で操作しなくてはならない。 糖蜜発酵においては、泡沫は柔軟で軽量で鮮明
(intense)である。このタイプの泡沫は在来の防
泡剤で容易に消滅及び抑制できる。一方、直接発
酵法において生じる泡沫は、重くて引締つたもの
(compact)であつてかさ張つた泡である。前記
の方法では、発酵槽への仕込み中に泡沫が発生す
る。今までのところ、合格であると認定された製
品は一つもない。大量の泡沫制御組成物を用いな
くてはならないこと、コストが高いこと、及び泡
沫制御組成物の適用に伴う技術的困難がその理由
である。これらの問題が原因となり、多くの製糖
業者は水及び水蒸気又は蒸気を用いて泡沫の溢流
を防止してきたが、それらでは泡沫の形成を防止
することはできない。 連続方式又はバルク方式の発酵の際における泡
沫の発生に起因するこれらの多くの問題にかんが
み、泡立ちを制御するための方法が過去において
多数試みられた。糖蜜の発酵、特にさとうきびの
直接発酵に関しては、これらの試みで完全に成功
したといえるものはなかつた。 防泡剤又は消泡剤を用いることにより、比較的
良好な成果が達成された。一般的には、防泡剤は
泡沫防止剤であると考察され、一方消泡剤は泡沫
低減剤である。しかしながら、泡沫の容積及び量
は発酵に用いるさとうきびの性状に少なからず依
存する関係上、発酵中の発泡培養液に加えるべき
消泡剤の量は事前にきめることはできても正確に
それを確定することはできない。発酵期間が短い
時にはこれらの消泡剤は有効であり、消泡剤を1
回添加するだけで泡沫の形成を完全に抑えること
ができる。しかしながら、さとうきびの品質の関
係で長期の発酵処理が必要であつたり、又は過剰
量の泡沫が発生する場合の操作においては、消泡
剤をなん回も添加したり、又は望ましくない大量
の消泡剤を添加しなくてはならない。従つて、こ
のような消泡剤の使用には多くの技術的な困難が
伴う。 泡立ちが起きる前に適用される防泡剤は、一般
にいちだんと良好な結果が得られ、しかも取扱い
が比較的容易である。しかしながら、泡立ちを制
御する効率は一般にさとうきびの性質によつて大
いに変わり、また特定的な場合にあつては、泡立
ちを回避するために用いた薬剤の残留抑制効果に
よつても左右されるので、それらが原因となつて
困難が生じる。 これらに加え、防泡剤の一般的な物理−化学的
条件は、発泡液に対する制限された溶解度、低い
表面及び界面張力、表面層内における低凝集力、
及び最少の撹拌下での急速かつ効率的な液中への
分散性であり、それによつて気泡表面に対して防
泡剤が密に接触できる。 発酵工業に用いる防泡剤は、さらに微生物に対
して毒でないこと、非代謝性であること、酸素移
動に影響を与えないこと、無味無臭であること、
低濃度でも活性が大であること、作用が長期間続
くこと及びコスト/効能性が良好であることを特
徴とするものでなくてはならない。 もしも化学的な泡沫制御方法を採用するなら
ば、有効製品の選択範囲は、シリコーンから未加
工又は一部酸化した動植物油及び他の天然製品に
基づく伝統的配合物までのかなり広い範囲にまた
がる。それらの中から適当なものを選択するに際
して障害となるのは、参照データがないことであ
る。防泡作用に対する我々の知識が適切でないこ
とが原因となつて、上記の製品の中には他の目的
のために開発され、後になつてから防泡性を有し
ていることを発見されたものもある。従つて、製
造業者にしても、毒性、所定の条件下における有
効濃度、及び代表的な物理−化学性状以外にはほ
とんどデータを提供することが不可能なわけであ
る。 有機防泡剤は良好な泡沫鎮圧性を示すが、処理
時間の経過と共にその活性が次第に低下する。良
好な防泡剤として知られているものに、イリノイ
ス州オーク・ブルツクのナルコ・ケミカル社
(Nalco Chemical Company)から「ナルコ61−
G−10」の名で販売されている製品がある。この
防泡剤は良好な泡沫鎮圧性を示すが、処理時間の
経過につれて活性が次第に低下する以外にも、鉱
油成分の臭気及びグリース状の外観が好ましくな
いし、この製品を使用すると、タンク、ポンプを
始め装置の各部品を清浄に保ちにくいという欠点
がある。 現在まで、さとうきびの直接発酵法で生じる重
くて、引締つた、かさ張りのある泡沫を処理する
のに完全に満足すべき成果をあげうる製品は知ら
れていない。望ましい物理−化学性状を有するシ
リコーン泡沫制御剤を用いることにより、実質的
な改良が得られた。これらの望ましい性状は、疎
水性の部分と親水性の部分とを組合わせることに
よつて得られるのであるが、さきにあげた困難は
完全には解消されない。 本発明の目的は、泡沫制御用組成物を提供し、
それによつて前掲の問題及び困難を克服すること
にある。本発明の他の目的は、さとうきびからの
アルコール醸造法、すなわち、直接発酵法及び糖
蜜発酵法における泡立ちを制御するための泡沫制
御用組成物を提供することである。 本発明は、ポリジメチルシロキサン、シリカ化
合物、ポリオキシプロピレンポリマー、あとで示
す特定の非イオン性の表面活性剤及びあとで示す
特定の分散剤から本質的になる泡沫制御用組成物
に関する。より特定的には、この組成物はさとう
きびからのアルコール醸造法における泡立ちの制
御を目的として用いられる。 本発明は、 (A) 25℃における粘度が少なくとも20mm2/Sであ
る液体ポリジメチルシロキサン、 (B) シリカ化合物、 (C) 平均分子量が約1000〜6000の範囲内であるポ
リオキシプロピレンポリマー (D) (イ)ポリオキシエチレン単位10個を含む、ポリ
オキシエチレンオクチルフエノール、(ロ)ポリオ
キシエチレンポリマーのアルキルエーテルおよ
び(ハ)ポリオキシエチレンポリマーのアルキルア
リールエーテル、からなる群から選ばれる非イ
オン性の表面活性剤、および (E) (イ)(i)SiO2単位と(CH3)3SiO1/2単位とで構成
されるシロキサン樹脂の小割合量と、(ii)エチレ
ンオキシド及びプロピレンオキシドがほぼ同等
部で含まれ、平均分子量が6000〜6500であるプ
ロピレンオキシド/エチレンオキシド系コポリ
マーの大割合量との反応生成物および(ロ)(i)
SiO2単位と(CH3)3SiO1/2単位とで構成される
シロキサン樹脂の小割合量と、(ii)プロピレング
リコールの大割合量との反応生成物、からなる
群から選ばれる分散剤 から本質的になる泡沫制御用組成物に関する。 所望によつては、上記に定義した組成物及び泡
沫制御用組成物に、(F)SiO2単位と(CH3)3SiO1/2
単位とで構成されるシロキサン樹脂を含ませるこ
ともできる。 成分(A)は、25℃における粘度が少なくとも20
mm2/Sの液体ポリジメチルシロキサンである。こ
の下限値は臨界的であると思われるが、上限値は
最高1000000mm2/S又はそれ以上まできわめて広
範囲に及ぶことができる。しかし、最善の結果を
得るのには、25℃における粘度が20〜2000mm2/S
の範囲内であるのが望ましい。ポリジメチルシロ
キサンの末端ブロツクは臨界的要素にはならない
が、トリメチルオキシ基及びヒドロキシ基からな
る群から末端基が選ばれるのが望ましい。さら
に、泡沫制御用組成物に0.4042〜10.105重量%の
組成物(A)が含まれるのが望ましい。これらの液体
ポリジメチルシロキサンは多数の製造元から入手
できる周知の商品である。これらのシロキサン
は、ジメチルジハロシランを加水分解した後縮合
し、又はジメチルシクロシランをクラツキングし
た後縮合するなど、種々の方法によつて製造する
ことができる。 成分(B)はシリカ化合物である。沈降シリカ、シ
リカエーロゾル、シリカキセロゲル、ヒユームド
シリカ、及び表面にオルガノシリル基を有する処
理シリカからなる群から成分(B)を選ぶのが望まし
い。成分(B)は沈降シリカであるのが望ましい。さ
らに、泡沫制御用組成物には0.0215〜0.5375重量
%の成分(B)を含ませるのが望ましい。シリカエア
ゾールも泡沫制御用組成物に用いるのに適したシ
リカの1種である。要約するに、この種の物質
は、エチルアルコールのような低沸点の有機液体
を用いてシリカのヒドロゲルから水分を駆逐し、
有機液体の臨界温度付近までオートクレーブ内で
前記の処理ずみのゲルを加熱し、次いで有機液体
の蒸気をオートクレーブから放出し、それによ
り、シリカの過剰な収縮及び圧潰を回避するよう
にして製造される。この技法の細部については文
献に記載されているし、シリカエーロゾルは市販
品として入手することができる。用いうるシリカ
エーロゾルをはじめ他のシリカゾルは周知であ
り、当業者にとつて明白であろう。 成分(C)は約1000〜6000の範囲内の平均分子量を
有するポリオキシプロピレンポリマーである。ま
た、成分(C)は、平均分子量が約2000のポリオキシ
プロピレンポリマー及び平均分子量が約2000又は
それ以下のポリオキシプロピレンポリマーと、平
均分子量が約4000又はそれ以上のポリオキシプロ
ピレンポリマーとの平均分子量範囲1500〜4500の
混合物からなる群から選ばれるのがさらに好まし
い。ポリオキシプロピレンポリマーの一部分をポ
リオキシプロピレン/ポリオキシエチレンコポリ
マーに代えることができる。成分(C)がポリオキシ
プロピレンポリマーのキシレン溶液であるのがさ
らに好ましい。泡沫制御用組成物に86.46〜
99.4584重量%の成分(C)を含ませるのがさらに好
ましい。これらのポリオキシプロピレンポリマー
は多くの製造元から市販されており、〔CH2CH
(CH3)O〕単位からなるポリマーとして特徴づ
けられる。これらのポリマーの末端終結基はメチ
ル、エチル又はプロピル基であつてよい。末端基
は本発明の目的に対して臨界的要素にはならな
い。しかしながら、市販されている製品がヒドロ
キシル基で末端終結されたものであり、そしてモ
ノオール、ジオール、トリオール又はポリオール
に関係なく、「プロピレングリコール」という誤
つた呼び方で当業者に知られているものであるこ
とを特記しておきたい。 成分(D)は特定の非イオン性の表面活性剤であ
る。この非イオン性表面活性剤は、ポリオキシエ
チレン単位10個を含むポリオキシエチレンオクチ
ルフエノール、ポリオキシエチレンポリマーのア
ルキルエーテル、及びポリオキシプロピレンポリ
マーのアルキルアリールエーテル、からなる群か
ら選ばれる。成分(D)の10個のポリオキシエチレン
単位を有するポリオキシエチレンオクチルフエノ
ールであるのが望ましい。また、泡沫制御用組成
物に0.035〜0.875重量%の成分(D)を含ませるのが
望ましい。 成分(E)は特定の分散剤である。分散剤は、泡沫
制御系内に含まれる成分相互の間に相容性を与え
るのが目的である。成分(E)は、(1)SiO2単位と
(CH3)3SiO1/2単位とで構成される小割合量、好ま
しくは約25重量%のシロキサン樹脂と、エチレン
オキシド及びプロピレンオキシドがほぼ同等部で
含まれる、平均分子量が約6000〜6500である大割
合量、好ましくは約75重量%のプロピレンオキシ
ド/エチレンオキシド系コポリマーとの反応生成
物、及び(2)SiO2単位と(CH3)3SiO1/2単位とで構
成される小割合量、好ましくは約36重量%のシロ
キサン樹脂と、大割合量、好ましくは約64重量%
のプロピレングリコールとの反応生成物からなる
群から選ばれるものである。また、成分(E)に用い
られるシロキサン樹脂のSiO2単位(CH3)3SiO1/2
単位比率が1:0.6ないし1:1.2の範囲内である
のが望ましい。さらに成分(E)が25〜33.33重量%
の反応生成物(1)と、66.67〜75重量%の反応生成
物(2)とで本質的に構成されるのが望ましい。泡沫
制御用組成物に0.0746〜1.865重量%の成分(E)を
含ませるのが最適である。 所望によつては、SiO2単位と(CH3)3SiO1/2単
位とで構成されるシロキサン樹脂である成分(F)を
泡沫制御用組成物に含ませてもよい。シロキサン
樹脂のSiO2単位対(CH3)3SiO1/2単位の比率が
1:0.6ないし1:1.2の範囲内であるのが望まし
い。泡沫制御用組成物に0.0063〜0.1575重量%の
成分(F)を含ませるのが最適である。このシロキサ
ン樹脂は、多くの製造元から入手できる標準的な
商品である。このものは、(CH3)3SiClとSiCl4と
を共加水分解及び縮合するか、又は(CH3)3SiCl
と酸性シリカゾルとを反応させることによつて製
造できる。このものの製造法についてはいろいろ
な文献に詳記されているので、ここでの再述は避
けることにする。 また所望によつては、泡沫制御用組成物にキシ
レンを含ませてもよい。しかし、全組成物の防泡
又は消泡活性度がそれによつて向上することはな
い。 現時点で知る限りにおいては、正確な配合比率
さえ保たれれば、各成分を混合する順序は臨界的
要素にはならない。 また、この泡沫制御用組成物は、75〜99重量%
のポリオキシプロピレンポリマーと、1〜25重量
%の成分A、B、C、D、E及びF〔ただし、成
分(A)は約35〜45重量%、成分(B)は約0.5〜5重量
%、成分(C)は約40〜50重量%、成分(D)は約1〜5
重量%、成分(E)は約2〜6重量%そして成分(F)は
約0〜0.5重量%の量でそれぞれ含まれるものと
する〕を含むものであると表現することもでき
る。 本発明の組成物の有効使用量は、泡沫を制御す
べき特定の系及び所望される制御の程度いかんに
よつてきまる。本発明の組成物は、泡沫が問題と
なる種々の系における泡立ち制御に利用できる
が、さとうきびからアルコールを得る方法に特に
有用なものとして設計されている。本発明の組成
物は、任意の種類の泡沫制御部として、すなわ
ち、消泡剤及び(又は)防泡剤として利用でき
る。一般に消泡剤は泡沫低減剤として考えられ、
一方防泡剤は泡立ち防止剤として一般に考えられ
ている。本発明の組成物はそれらのうちのいずれ
としても有用であり、また両者の能力も併せ有し
ていることは前記のとおりである。 本発明の泡沫制御用組成物は、表面及び界面張
力が低く、表面層への凝集力が弱く、そして防泡
及び消泡剤にとつて望ましい他の物理−化学的性
状を具えている。これらの物質は急速かつ効率的
に分散し、最少の撹拌で表面気泡層と密に接触す
る。さらに、本発明の組成物は微生物、物質代謝
及び酸素移動に対して無害であるため、さとうき
び又は糖蜜の発酵に用いるのに特に適している。
それ以外にも、これらの組成物は不快な臭や味が
なく、低濃度において高活性度が長期間に亘つて
保たれるので、満足すべき防泡効果が達成され
る。また、高活性度が長く残留することにかんが
み、消泡効果も同時に達成される。すなわち、上
記物質を存在させることにより、発酵処理の過程
における泡立ちが抑制されるだけでなく、生成す
るすべての泡沫が鎮圧される。疎水性の成分であ
るシロキサンによつて低表面張力と非溶解特性が
与えられ、一方シリカ及びポリオキシプロピレン
ポリマーによつて良好な分散性、すなわち親水性
が与えられるものと考察される。 以下、本発明の実施例を当業者にさらにわかり
やすく説明するため、実施例を記載するが、これ
らは説明を目的としたものであつて、本発明を限
定するためのものではない。特記しない限り、実
施例中の部及び百分率は重量によるものであり、
また粘度はすべて25℃における測定値である。 以下の実施例において試験した泡沫制御用組成
物は次のとおりであつた: 組成物は、 8.084重量%の成分(A)、 0.43重量%の成分(B)、 89.168重量%の成分(C)、 0.70重量%の成分(D)、 0.766重量%の成分(E)、 0.0645重量%の成分(F)、 0.7875重量%のキシレン から本質的になり、そして組成物は、 2.021重量%の成分(A)、 0.1075重量%の成分(B)、 97.292重量%の成分(C)、 0.175重量%の成分(D)、 0.16625重量%の成分(E)、 0.016125重量%の成分(F)、 0.196875重量%のキシレン から本質的になるものであつて、上記中成分(A)は
25℃において1000mm2/Sの粘度を有し、成分(B)は
沈降シリカであり、成分(C)は2000の分子量を有
し、成分(D)は10個のポリオキシエチレン単位を含
むポリオキシエチレンオクチルフエノールであ
り、そして成分(E)は34.73重量%の反応生成物(1)
と65.27重量%の反応生成物(2)とで構成されたも
のである。 下記の例中、タンク容量に対する防泡剤使用量
をブリツクス及び温度測定値と共に示す。ブリツ
クスの読取値は、ブリツクス計を用いて測定した
砂糖の重量濃度である。ブリツクス計とは、砂糖
溶液に用いる浮き秤式比重計であつて、度数で読
取るように目盛を付したものである。特定された
温度におけるブリツクス度は、溶液に含まれる砂
糖の重量百分率を表わす。 下記実施例においては、清浄で、無毒で、非引
火性で、滓が残らず、炭酸ガスの発散を最低に抑
え、従つてアルコールのロスを最少限に抑える組
成物及びを、従来の防泡剤、例えばドリユ
(Drew)L−900及びデガニー防泡剤(Degani
Antifoam)4011よりも少ない量で糖蜜の発酵液
及びさとうきびの直接発酵液に加えたところ、良
好な成果が得られた。現在までのところ、さとう
きび直接発酵で生じる泡沫は重くて引締つてお
り、そしてかさばりのある泡であるため、従来技
術による防泡剤でこれらの泡を鎮圧できるものは
一つもなかつた。 例 1 各200000の容量のタンク10基を有し、毎日
110000のアルコールを生産するアルコール製造
工場において、糖蜜とさとうきびとの混合物を用
い、防泡剤としての組成物及びを試験した。
【表】
市販品のドリユーL−900及びデガニー防泡剤
4011では良好な結果が得られないが、組成物及
びを用いると良好な結果が得られる。 例 2 容量各200000のタンク10基で毎日141000の
アルコールを生産するアルコール製造工場におい
て、デカンテーシヨンしたさとうきび汁液を用い
て組成物及びを試験したところ、おだやかな
泡沫が生じた。
4011では良好な結果が得られないが、組成物及
びを用いると良好な結果が得られる。 例 2 容量各200000のタンク10基で毎日141000の
アルコールを生産するアルコール製造工場におい
て、デカンテーシヨンしたさとうきび汁液を用い
て組成物及びを試験したところ、おだやかな
泡沫が生じた。
【表】
例 3
各225000のタンク11基からなる装置におい
て、日産120000のアルコールを製造する直接発
酵法を用いて組成物の防泡剤としての効率を試
験した。
て、日産120000のアルコールを製造する直接発
酵法を用いて組成物の防泡剤としての効率を試
験した。
【表】
この装置において、他の公知の防泡剤を用いた
場合、今まで良好な結果が得られたためしがなか
つた。 例 4 糖蜜発酵を利用して毎日100000のアルコール
を生産する、容量各150000のタンク9基からな
る装置において、組成物及びを用いて実験し
たところ、結果は次のとおりであつた。
場合、今まで良好な結果が得られたためしがなか
つた。 例 4 糖蜜発酵を利用して毎日100000のアルコール
を生産する、容量各150000のタンク9基からな
る装置において、組成物及びを用いて実験し
たところ、結果は次のとおりであつた。
【表】
例 5
各100000のタンク11基及び各150000のタン
ク10基からなり、アルコールの直接発酵法で日産
150000のアルコールを生産する装置において、
組成物及びを用いて運転して次の結果を得
た。
ク10基からなり、アルコールの直接発酵法で日産
150000のアルコールを生産する装置において、
組成物及びを用いて運転して次の結果を得
た。
【表】
この装置では、防泡剤の代りにスルホン化椰子
油と加圧蒸気とを用いていた。組成物及びは
常に良好な効果を実証した。 例 6 容量各150000のタンク11基からなり、さとう
きび汁液90%と糖蜜10%との混合物を原料として
100000/日のアルコールを生産する装置におい
て、組成物及びを防泡剤に用いて運転を行
い、次の結果を得た。
油と加圧蒸気とを用いていた。組成物及びは
常に良好な効果を実証した。 例 6 容量各150000のタンク11基からなり、さとう
きび汁液90%と糖蜜10%との混合物を原料として
100000/日のアルコールを生産する装置におい
て、組成物及びを防泡剤に用いて運転を行
い、次の結果を得た。
【表】
組成物及びは滓が残らなかつたが、ドリユ
ーL−900は滓が残つた。 例 7 容量各150000のタンク8基からなり、さとう
きび汁液と糖蜜との混合物を原料として90000
/日のアルコールを生産する装置で組成物及
びを用いて運転した結果は次のとおりであつ
た。
ーL−900は滓が残つた。 例 7 容量各150000のタンク8基からなり、さとう
きび汁液と糖蜜との混合物を原料として90000
/日のアルコールを生産する装置で組成物及
びを用いて運転した結果は次のとおりであつ
た。
【表】
泡立ちを制御するのにタンク当り1.5の生成
物がドリユーL−900では必要であるが、組成物
及びは500ml以下で泡立ちを制御できる。 例 8 容量各200000のタンク11基からなり、殺菌し
たさとうきび汁液を原料にして120000/日のア
ルコールを生産する装置において、組成物及び
を防泡剤として用いて運転し、次の結果を得
た。
物がドリユーL−900では必要であるが、組成物
及びは500ml以下で泡立ちを制御できる。 例 8 容量各200000のタンク11基からなり、殺菌し
たさとうきび汁液を原料にして120000/日のア
ルコールを生産する装置において、組成物及び
を防泡剤として用いて運転し、次の結果を得
た。
【表】
例 9
容量各200000のタンク16基からなり、さとう
きびの直接発酵法により200000/日のアルコー
ルを生産する装置において、組成物及びを防
泡剤に用いて運転し、次のような結果を得た。
きびの直接発酵法により200000/日のアルコー
ルを生産する装置において、組成物及びを防
泡剤に用いて運転し、次のような結果を得た。
【表】
実証された良好な結果には、ドリユーL−900
に較べて組成物及びは清浄であり、CO2の発
散が少なく、そして効果が大であるという事実が
包含される。 例 10 容量各200000のタンク11基からなり、砂糖き
び汁液の直接発酵により100000/日のアルコー
ルを生産する装置において、組成物及びを用
いて運転して次の結果を得た。
に較べて組成物及びは清浄であり、CO2の発
散が少なく、そして効果が大であるという事実が
包含される。 例 10 容量各200000のタンク11基からなり、砂糖き
び汁液の直接発酵により100000/日のアルコー
ルを生産する装置において、組成物及びを用
いて運転して次の結果を得た。
【表】
組成物及びを用いるまでは、試験した生成
物で満足すべき結果を得たためしがないので、こ
の装置では防泡剤を使用していなかつた。
物で満足すべき結果を得たためしがないので、こ
の装置では防泡剤を使用していなかつた。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 (A) 25℃における粘度が少なくとも20mm2/S
である液体ポリジメチルシロキサン、 (B) シリカ化合物、 (C) 平均分子量が1000〜6000の範囲内であるポリ
オキシプロピレンポリマー、 (D) (イ)ポリオキシエチレン単位10個を含む、ポリ
オキシエチレンオクチルフエノール、(ロ)ポリオ
キシエチレンポリマーのアルキルエーテルおよ
び(ハ)ポリオキシエチレンポリマーのアルキルア
リールエーテル、からなる群から選ばれる非イ
オン性の表面活性剤、および (E) (イ)(i)SiO2単位と(CH3)3SiO1/2単位とで構成
されるシロキサン樹脂の小割合量と、(ii)エチレ
ンオキシド及びプロピレンオキシドがほぼ同等
部で含まれ、平均分子量が6000〜6500であるプ
ロピレンオキシド/エチレンオキシド系コポリ
マーの大割合量との反応生成物および(ロ)(i)
SiO2単位と(CH3)3SiO1/2単位とで構成される
シロキサン樹脂の小割合量と、(ii)プロピレング
リコールの大割合量との反応生成物、からなる
群から選ばれる分散剤 から本質的になることを特徴とする泡沫制御用組
成物。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BR8104047A BR8104047A (pt) | 1981-06-26 | 1981-06-26 | Composicao utilizavel para evitar ou restringir espumacao indesejavel e processo para obtencao de alcool a partir de canade-acucar aplicando a mesma |
BR8104047 | 1981-06-26 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS585184A JPS585184A (ja) | 1983-01-12 |
JPH0476675B2 true JPH0476675B2 (ja) | 1992-12-04 |
Family
ID=4028331
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57109679A Granted JPS585184A (ja) | 1981-06-26 | 1982-06-25 | 泡沫制御用組成物 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS585184A (ja) |
AU (1) | AU8534482A (ja) |
BR (1) | BR8104047A (ja) |
FR (1) | FR2508471A1 (ja) |
SE (1) | SE8203094L (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB8406677D0 (en) * | 1984-03-14 | 1984-04-18 | Ici Plc | Polyol compositions |
US4931397A (en) * | 1985-09-24 | 1990-06-05 | Miles Inc. | Method for removing antifoaming agents during processing of microbial fermentations |
US6083998A (en) * | 1998-04-24 | 2000-07-04 | Betzdearborn Inc. | Defoamer and methods of use thereof |
DE19850822B4 (de) * | 1998-11-04 | 2005-06-09 | Wacker-Chemie Gmbh | Verfahren zur Eindämmung der Schaumbildung bei Handhabung und Vergärung von vergärbarem organischem Material zur Biogaserzeugung |
GB0324673D0 (en) * | 2003-10-23 | 2003-11-26 | Dow Corning | Process for controlling foam |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5236773A (en) * | 1975-09-15 | 1977-03-22 | Illinois Tool Works | Duallinnline switch device |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1050289B (de) * | 1959-02-12 | Schill &. Seilacher, Hamburg | Antischaummittel | |
BE626473A (ja) * | 1961-12-30 | |||
DE1444442A1 (de) * | 1963-04-20 | 1968-12-12 | Huels Chemische Werke Ag | Entschaeumer fuer waessrige Systeme,vorzugsweise Hydraulikfluessigkeiten auf Basis von Silikonpolymeren und Polypropylenglykol |
US3784479A (en) * | 1972-05-15 | 1974-01-08 | Dow Corning | Foam control composition |
-
1981
- 1981-06-26 BR BR8104047A patent/BR8104047A/pt unknown
-
1982
- 1982-05-17 SE SE8203094A patent/SE8203094L/xx not_active Application Discontinuation
- 1982-06-23 FR FR8210954A patent/FR2508471A1/fr active Pending
- 1982-06-25 JP JP57109679A patent/JPS585184A/ja active Granted
- 1982-06-25 AU AU85344/82A patent/AU8534482A/en not_active Abandoned
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5236773A (en) * | 1975-09-15 | 1977-03-22 | Illinois Tool Works | Duallinnline switch device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2508471A1 (fr) | 1982-12-31 |
BR8104047A (pt) | 1983-02-01 |
JPS585184A (ja) | 1983-01-12 |
SE8203094L (sv) | 1982-12-27 |
AU8534482A (en) | 1983-01-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6083998A (en) | Defoamer and methods of use thereof | |
US3455839A (en) | Method for reducing or preventing foam in liquid mediums | |
Vardar-Sukan | Foaming: consequences, prevention and destruction | |
AU2014213063B2 (en) | System and method for improved gas dissolution | |
TW464689B (en) | Antifoaming agent for fermentation and fermentation production process using the same | |
WO2016117599A1 (ja) | 酸素を含有するマイクロナノバブル及びオゾン等の殺菌性を有する気体を含有するマイクロナノバブルを供給する装置を備えた生物反応装置 | |
US20070112078A1 (en) | Silicone antifoam composition | |
CN107537185B (zh) | 一种自乳化型消泡剂及其制备方法 | |
JPH0476675B2 (ja) | ||
CN104014165A (zh) | 一种复合型消泡剂及其制备方法 | |
EP2692856B1 (en) | Antifoaming agent for use in fermentation | |
JPS62502247A (ja) | 限外濾過における泡立ち抑制法 | |
EP1164185A2 (en) | Method and apparatus for reducing foaming during fermentation | |
TW202216649A (zh) | 廢水泡沫控制劑 | |
US20070275122A1 (en) | Process for Controlling Foam | |
TWI815186B (zh) | 泡沫控制劑 | |
WO2002028994A1 (en) | Method of removing carbon dioxide from fermenting medium using a polymeric membrane | |
US1029838A (en) | Method of finishing and preparing beverages. | |
CN114031145A (zh) | 一种垃圾渗滤液处理用非硅消泡剂 | |
CN107899275A (zh) | 一种医药生产用消泡剂组合物及其制备方法 | |
US700833A (en) | Manufacture of fermented liquors. | |
MXPA00009971A (en) | Improved defoamer and methods of use thereof | |
CN115920458A (zh) | 一种垃圾渗滤液消抑泡组合物及其制备方法 | |
JP2023541571A (ja) | 発酵用泡制御剤 | |
CN109395435A (zh) | 一种耐高温强碱硅膏的制备方法 |