Введення
Сучасні уявлення про нафті і нафтопродуктах грунтуються на положеннях, розроблених П.А. Ребиндером в середині ХХ ст. , Згідно з якими нафтові системи знаходяться в структурованому колоїдно-дисперсному стані. Пізніше З.І. Сюняєв і його послідовники ввели поняття «нафтових дисперсних систем» і «складних структурних одиниць», які дозволяють описувати поведінку нафтових систем, як складних колоїдних об'єктів, до яких, наприклад, відносять емульсії на основі твердих термопластичних продуктів переробки нафти, зокрема, нафтових парафінів.
Парафінові емульсії являють собою дисперсні системи типу «масло у воді», при цьому вода є дисперсійним середовищем, а частинки парафіну представлені у вигляді складно-структурних одиниць дисперсної фази. У якості «парафіну» можна використовувати всі одержувані в процесі переробки нафтові воски, такі як парафін, церезин, гачі депарафінізації, Петролатуми та їх суміші. Оскільки нафтової віск не змішується з водою і є несмачіваемих речовиною, процес приготування воскових емульсії є досить трудомістким і вимагає застосування спеціальних стабілізуючих агентів (емульгаторів). Як емульгаторів використовують катіонні, аніонні та неіоногенні поверхнево-активні речовини, загальна кількість яких у складі емульсії зазвичай не перевищує 10% мас.. Воскові емульсії можуть також містити добавки спеціального призначення 0,5-2% мас.. Наприклад, воскові емульсії, використовувані для полірування і покриття паперу, часто містять синтетичні полімери, такі як полістирол, полівінілхлорид або поліетилен для додання підвищеної гладкості і блиску поверхні.
Воскові емульсії - це продукти, застосування яких дозволяє створити чудові захисні властивості матеріалу простим економічним способом. Легкість нанесення емульсії без необхідності використання тепла і процесів плавлення призводить до розширення спектру їх застосування в промисловості і в побуті.
Так, воскові емульсії використовуються для просочення паперу і картону, надання водонепроникності деревно-стружкових матеріалами, надання водонепроникності волокнам тканин, при створенні захисних покриттів підлог, кузовів автомобілів і меблів, а також при покритті фруктів і овочів.
До основних переваг воскових емульсій в порівнянні з традиційно використовуваними воском, розігрітими до високих температур, слід віднести значно більш ефективну гідрофобізацію завдяки високому ступеню дисперсності (розмір твердих часток воску близько 1 мікрона); більш простий і ефективний спосіб застосування; відсутність витрат по зберіганню (температура зберігання парафінової емульсії 5-30 ° С, а розплавленого воску - близько 80 ° С); відсутність витрат із транспортування (у разі емульсії немає необхідності обігрівати трубопроводи); пожежобезпечність (відсутність імовірності виникнення пожежі і травматизму працівників, які можуть мати місце при роботі з розплавленим воском).
Створення ефективної технології виробництва емульсії неможливе без урахування основних властивостей нафтових восків, особливо при оптимізації технологічного режиму приготування і підбору компонентного складу композиції. Використання універсального методу приготування дозволить не тільки залучати воски різного складу, а й створювати готові до застосування воскові маси з можливістю отримувати емульсії із заздалегідь запланованими характеристиками.
Велике практичне значення може також мати приготування готових сумішей емульгаторів і добавок, що дозволяють покращувати як основні показники емульсії, так і надавати спеціальні властивості, що враховують специфіку області застосування.
Подальший розвиток технологій отримання і поліпшення властивостей воскових емульсій, затребуваних ринком зараз і в перспективі, визначає актуальність і необхідність досліджень у даному напрямку.
Фізико-хімічні основи процесів приготування воскових емульсій
Одним з раціональних способів застосування нафтових восків, що дозволяють ефективно використовувати їх експлуатаційні властивості, є виробництво воскових емульсій. Воскові емульсії - це термодинамічно нестабільні системи, які мають тенденцію до руйнування. Тому для приготування стійких емульсій із заданим розміром частинок необхідно використовувати стабілізуючі агенти, що представляють собою поверхнево-активні речовини, полімери і тверді частинки. В останні роки зростає інтерес до восковим емульсіям з розміром частинок близьких до нанометрів, такі емульсії часто називають нано-емульсіями, мініемульсіямі або субмікро-емульсіями. Завдяки такому розміру часток, нано-емульсії мають тривалої в часі фізичною стабільністю і властивостями, значно кращими порівняно із звичайними емульсіями.
У пошуках оптимального складу і технології пр...
