186554. lajstromszámú szabadalom • Eljárás vizes közegű, nem ülepedő diszperziók előállítására
A találmány tárgya eljárás vizes közegű, nem ülepedő diszperziók előállítására, azzal jellemezve, hogy a diszerpziókban vízben önmagában gyorsan ülepedő keményítő és karbamid, valamint adott esetben vízben különböző mértékig oldódó, saját telített oldatukban önmagukban ugyancsak ülepedő, szilárd részecskék olyan keverékét oszlatjuk el a vizes közegben, amely nem ülepedő rendszert alkot. A kolloid mérettartományba eső szolok részecskéi rendkívül lassan ülepednek, s az időben esetükben ülepedési egyensúly áll be. A durvább mérettartományt képviselő szuszpenziók részecskéi - ha a sűrűségük is nagyobb közegük sűrűségénél, akkor - viszonylag gyorsan ülepednek (v.ö.: Erdey-Gruz T. - Schay G,: Elméleti fizikai kémia, Tankönyvkiadó, Budapest, 1964. 226-233. p,, Dr. Buzágh A.: A kollodika praktikuma, Tankönyvkiadó, Budapest, 1962. 119-125. p.). Ha a rendszerekben jelen vannak mind kolloid, mind durvább mérettartományba eső részecskék is, akkor a nagyobb mérettartományba eső részecskék - viszonylag gyorsan ülepedve - utolérik a kisebb méretű részecskéket, azokkal összekapcsolódhatnak, s végül is a finomabb részecske méretére egyáltalán nem jellemző, nagy sebességgel ülepedhetnek a polidiszperz rendszerekre jellemző, ún. ortokinetikus koagulálás következtőben (v.ö.: Dr. Buzágh A. i.m. 143-149. p.). Az ipari folyamatok tekintélyes részénél, általában a szilárd és folyadék halmazállapotú anyagok elválasztásánál, mint pl. a különböző iszapok víztelenítésénél vagy a papíripari lapképzésnél, éppen a jól ülepedő rendszerek előállítása a cél. Az ipari folyamatok másik részénél, pl. a kőolajbányászati füróiszapok, a különböző emulziók előállításánál, vagy ahol történetesen a diszperziók szállítása, tárolása a feladat, éppen az ülepedés megakadályozását tűztük ki célul. Jellemző példa erre a papíripari töltőanyag-szuszpenzíók előállítása, a különböző célra alkalmazható paraffin-, bitumen- vagy éppen a legkülönbözőbb növényvédőszer emulziók stabilizálása, valamint - a mezőgazdaságnál maradva - a különböző műtrágya-diszperziók előállítása is. A különböző műtrágyákat tekintve: por alakban való tárolásuk, szállításuk sok veszteséggel jár, kiszórásuknak egyenletessége mindig kívánnivalót hagy maga után, a megfelelő NPK-arány (v.ö.: Nizsalovszky-Szondy-Jócsik: Trágyázás-Műtrágyázás, Mezőgazdasági Kiadó, Budapest, 1054., Folyékony Műtrágyák, Vegyipari Szakirodalmi Tájékoztató, NIM Műszaki Dokumentációs és Fordító Iroda, Budapest, 1976. 5. szám) kijuttatása pedig csak több műveletben lehetséges. A különböző hatóanyagtartalmú műtrágyákból előállított szuszpenzió ezeket a problémákat kiküszöbölheti. A műtrágya-szuszpenziók alkalmazása azonban csak akkor nem szül újabb problémákat, ha előállításuktól kezdve, tárolásukon, szállításukon keresztül kiszórásukig: nem lép fel az alkalmazott műveleteket zavaró ülepedés. A szuszpcnzió-stabilizálásnak gazdaságilag ma egyik legfontosabb és ezért egyike legdinamikusabban fejlődő területe a szuszpenziós műtrágyák előállítása. E műtrágyák elnevezése megtévesztő: az kétségtelen, hogy az előállításukhoz alkalmazott, szilárd műtrágya-komponensek a durva diszperz tartományba esnek; ezek telített oldataiba eloszlatva azonban több új komponenset, durva, ill. kolloid diszperz részecskék is kiválhatnak (v.ö. Dr. Buzágh A. 1 186 im. 176-199. p., Walton, A.G.: Precipitation, in: Dispersion of Powders in Liquids, Edited by G.D. Parfitt, Elsevier Publishing Company Limited, Amsterdam-London-New York, 1969., 122-164. p.). A különböző oldatbeli kölcsönhatások, ill. pl. kettőssó-képzési folyamatok miatt az is lehetséges, hogy a később adagolt komponens telített oldata képződik, s a korábban már oldott komponensek válnak ki diszperz részként. Az e rendszerekben található részecskék minőségét, illetve anyagi minőségük függvényében a méretét i tudományosan részletesebb» vizsgálatnak még nem vetették alá, ezért - a részecskeméret analízise nélkül, összefoglalóan - ezeket a rendszereket diszperzióknak nevezzük, mely definíció megengedi mind a kolloid mind a durva diszperz mérettartományba eső részecskék különkülön való, illetve együttes jele nlétét is. A szuszpenzióknak az ülepedéssel szembeni stabilizálására hagyományosan elsősorban elektrolitokat alkalmaznak. Azok a részecskék között taszítóerőt ébresztenek, s azzal megakadályozzák összekapcsolódásukat. E módszer természetesen nem alkalmazható a műtrágya-dsizperziók tömény elektrolitot itartalmazó közege esetén. Alkalmazhatók ún. makromolekulás kolloidok is, amilyen pl. a zselatin. Ezek a közeg viszkozitását is növelik, ezzel nehezítve a részecskék ülepedését, de a részecskéiét védő burokként is körülveszik, amely ugyancsak megakadályozzál összekapcsolódásukat. (V.ö.: Dr. Buzágh A. i.m. 143-149. p.) A szsuszpenziós műtrágyák iparjogvédelmi irodalma jórészt azzal foglalkozik, hogy milyen komponensekből tartják beállítani az NPK-arányt a legelőnyösebbnek. Ezek érdeklődési körünkön kívül esnek. A szuszpenziós műtrágyákban ún. diszpergáló vagy stabilizálószerként ismeretesek pl.: -akülönböző kovasav-szármizékok, így a kolloid szakaszolok, a magnézium-alumínium-szilikátok (v.ö.: 176 147 ljsz. magyar szabadalom);- az agyagásványik, mint pl. az attapuigit, betonit, illit stb. (v.ö. 6 902 342 sz. holland szabadalom);- foszfát-bázisú diszpergálószereket ajánlanak az agyagásványok mellé (v.ö. 3 148 980, 3 160 495, 3 234 004 sz. USA-szabadalmak);- makromolekulás kolloidokat, amilyen pl. a karboxi-metil-cellulóz, poli-vinil-alkohol, kazein és ligninszulfonsav, ill. származékaik, szorbít, glükóz, számos eljárás esetén alkalmaznak (v.ö.: pl. 1 667 798 sz. NSZK, 3 579 321 USA, 176 147 ljsz. magyar szabadalom);- ismert diszpergáló-, ill. stabilizálószerek mellett hangsúlyozzák a mechanikai aprító hatás fontosságát is (v.ö. 176 186 ljsz. magyar szabadalom). A bemutatott módszerekkel viszonylag jó stabilitás érhető el, jóllehet a gyakorlatban a legtöbb esetben igénylik időközönként a keveréssel való homogenizálást. Gondot jelenthet a természetes anyagok, ill. a különböző ipari melléktermékek minőségének ingadozása is. E problémák kiküszöbölésére: nagy mennyiségben, egyenletes minőségben rendelkezésre álló, különösebb kémiai átalakítást nem igénylő, a szűkös erőforrásokat nem terhelő stabilizálószerek felderítésére végeztünk kutatást. , r-E munka során az a meglepő tapasztalatunk adódott hogy a natív vizes szuszpenzióban ülepedő keményítő a szuszepenziós műtrágyák szokásos, önmagukban ugyancsak ülepedő komponenseivel nem 2 .554 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
