Пенообразующий состав
Патент 2510725
Авторы
Правообладатели
Классы МПК
- E21B35 - Способы или устройства для предупреждения или тушения пожаров на буровых скважинах (резка или деформация труб для управления потоком жидкости или газа E21B 29/08; регулирование потока жидкости или газа в скважине или к скважине E21B 43/12; тушение пожаров вообще A62C,A62D)
- A62D1/02 - содержащие или образующие газовую фазу, например пены (A62D 1/06,A62D 1/08 имеют преимущество)
- E21B21/14 - с использованием жидкостей и газов, например пены
Пенообразующий состав
Изобретение относится к пенообразующим составам многоцелевого назначения, предназначенным для получения пены низкой, средней и высокой кратности с использованием пресной и жесткой воды в концентрации 1 об.%, 3 об.% и 6 об.%. Изобретение может найти применение при пожаротушении, в частности при тушении пожаров классов А и В, при инертизации горных выработок, для подавления пыли в местах ее возникновения и т.д. Пенообразующий состав содержит натриевые соли алкилсульфатов первичных высших жирных спиртов фракции C8-C10 и натриевые соли α-олефинсульфонатов фракции C14-C16, взятые в массовом соотношении 100:(22-36), и воду. Технический результат изобретения - повышение устойчивости пены (время истечения 50% объема жидкости из пены) до 215-280 с, уменьшение общего содержания ПАВ в концентрате пенообразователя и снижение его вязкости при 20°С до уровня 25-40 мм2·с-1. 4 з.п.ф-лы, 3 табл.,16 пр.
Реферат
Изобретение относится к пенообразующим составам многоцелевого назначения, предназначенным для получения пены низкой, средней и высокой кратности с использованием пресной и жесткой воды в концентрации 1% (об.), 3% (об.) и 6% (об.). Изобретение может найти применение при пожаротушении, в частности, при тушении пожаров классов А и В, при инертизации горных выработок, для подавления пыли в местах ее возникновения и т.д.
В настоящее время известно множество пенообразующих составов, предназначенных для пенного пожаротушения.
Так, из патента РФ №2264245 (МПК: A62D 1/02, опубликован 20.11.2005) известен пенообразующий состав для тушения пожаров, содержащий триэтаноламиновые соли алкилсульфатов смеси первичных высших жирных спиртов и воду, при этом в качестве триэтаноламиновых солей алкилсульфатов смеси первичных высших жирных спиртов он содержит триэтаноламиновые соли алкилсульфатов смеси первичных жирных спиртов фракции C8-C10 и фракции C12-C14, взятых в массовом соотношении 1,0÷5,0:1,0, и дополнительно первичные высшие жирные спирты фракции C12-C14 и феноксол при следующем содержании компонентов, мас.%:
| Триэтаноламиновые соли алкилсульфатов | |
| смеси первичных высших жирных спиртов | |
| фракции C8-C10 и фракции C12-C14, взятых | |
| в массовом соотношении 1,0÷5,0:1,0 | 15,0÷36,0 |
| Первичные высшие жирные спирты фракции C12-C14 | 0,3÷3,0 |
| Феноксол | 0,2÷2,0 |
| Вода | Остальное |
Также из патента РФ №2263527 (МПК: A62D 1/02, опубликован 10.11.2005) известен пенообразующий состав для тушения пожаров, включающий поверхностно-активное вещество, высшие жирные спирты, карбамид и воду, при этом в качестве поверхностно-активного вещества он содержит триэтаноламиновые соли алкилсульфатов смеси первичных высших жирных спиртов фракции C8-C10 и фракции C12-C14, взятых в массовом соотношении 1,0÷5,0:1,0, а в качестве высших жирных спиртов - первичные высшие жирные спирты фракции C12-C14 и дополнительно сульфоэтоксилаты натрия первичных высших жирных спиртов фракции C12-C14 при следующем содержании компонентов, мас.%:
| Триэтаноламиновые соли алкилсульфатов | |
| смеси первичных высших жирных спиртов | |
| фракции C8-C10 и фракции C12-C14, взятых | |
| в массовом соотношении 1,0÷5,0:1,0 | 15,0÷32,0 |
| Первичные высшие жирные спирты фракции C12-C14 | 0,5÷3,0 |
| Карбамид | 1,0÷12,0 |
Сульфоэтоксилаты натрия
| первичных высших жирных спиртов фракции C12-C14 | 1,4÷8,5 |
| Вода | Остальное |
Из патента РФ №2270712 (МПК: A62D 1/02, опубликован 27.02.2006), известен пенообразующий состав для тушения пожаров, включающий поверхностно-активное вещество, высшие жирные спирты, карбамид, н-бутиловый спирт, бутилцеллозольв, неонол, оксанол и воду, при этом в качестве поверхностно-активного вещества он содержит алкилсульфаты натрия первичных высших жирных спиртов фракции C8-C10 и фракции C12-C14, в качестве высших жирных спиртов - первичные высшие жирные спирты фракции C12-C14 и дополнительно сульфоэтоксилаты натрия первичных высших жирных спиртов фракции C12-C14 при следующем содержании компонентов, мас.%:
| Алкилсульфаты натрия первичных высших | |
| жирных спиртов фракции C8-C10 | 9,0-20,0 |
| Алкилсульфаты натрия первичных высших | |
| жирных спиртов фракции C12-C14 | 3,0-8,0 |
| Сульфоэтоксилаты натрия первичных высших | |
| жирных спиртов фракции C12-C14 | 4,0-9,0 |
| Первичные высшие жирные спирты фракции C12-C14 | 1,0-3,0 |
| Карбамид | 5,0-15,0 |
| н-Бутиловый спирт | 2,0-7,0 |
| Бутилцеллозольв | 2,0-5,0 |
| Неонол | 1,0-3,0 |
| Оксанол | 1,0-3,0 |
| Вода | Остальное |
Общим недостатком вышеописанных составов является то, что они могут использоваться при концентрации рабочего раствора не ниже, чем 3% об. Попытка снижения рабочей концентрации за счет увеличения концентрации поверхностно-активных веществ в составе приводит к увеличению вязкости, потере текучести и невозможности использования при тушении пожаров с помощью штатных средств пожаротушения (дозирующих устройств и пеногенераторов).
Наиболее близким аналогом к патентуемому решению является пенообразующий состав для тушения пожаров, известный из патента РФ №2416448 (МПК: A62D 1/02, опубликован 20.04.2011), который включает следующие компоненты, мас.%:
| Натриевые соли алкилсульфатов первичных | |
| высших жирных спиртов фракции C8-C10 | 39,0-41,0 |
| Триэтаноламиновые соли алкилсульфатов первичных | |
| высших жирных спиртов фракции C12-C14 | 1,5-2,0 |
| Этилцеллозольв или бутилцеллозольв | 0,5-1,0 |
| Вода | Остальное |
Данный состав обладает огнетушащей эффективностью, присущей пенообразователям общего назначения по ГОСТ Р 50588-93 (интенсивность подачи рабочего раствора (0,042±0,002) дм3·м-2·с-1) в рабочей концентрации 1,0% с использованием только пресной воды. Устойчивость пены средней кратности рабочих растворов этого пенообразователя (время истечения 50% объема жидкости из пены) невелика и составляет (180-205) с. Кроме того, вязкость концентрата пенообразователя при 20°С довольно высока и достигает (50-80) мм2·с-1. Все перечисленное является недостатками известного состава.
Технический результат, достигаемый при использовании патентуемого изобретения, заключается в повышении устойчивости пены (время истечения 50% объема жидкости из пены) до 215-280 с, уменьшении общего содержания ПАВ в концентрате пенообразователя и снижении его вязкости при 20°С до уровня 25-40 мм2·с-1.
Данный технический результат достигается за счет использования пенообразующего состава, содержащего натриевые соли алкилсульфатов первичных высших жирных спиртов фракции C8-C10 и натриевые соли α-олефинсульфонатов фракции C14-C16, взятые в массовом соотношении 100:(22÷36), и воду, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| натриевые соли алкилсульфатов первичных | |
| высших жирных спиртов фракции C8-C10 | 5,96-28,1 |
| натриевые соли α-олефинсульфонатов фракции C14-C16 | 1,31-10,1 |
| вода | остальное |
В случае использования патентуемого состава в качестве огнетушащего, состав может дополнительно содержать этилцеллозольв.
При этом с целью повышения эффективности тушения и, за счет этого, снижения интенсивности подачи рабочего раствора в рабочих концентрациях 1,0% (об.), 3,0% (об.) и 6,0% (об.), соотношение компонентов составляет, масс.%:
| натриевые соли алкилсульфатов первичных | |
| высших жирных спиртов фракции C8-C10 | 27,0-28,1 |
| натриевые соли α-олефинсульфонатов фракции C14-C16 | 5,9-10,1 |
| этилцеллозольв | 6,0-10,0 |
| вода | остальное |
В частности, могут использоваться составы, содержащие следующее соотношение компонентов, масс.%:
| натриевые соли алкилсульфатов первичных | |
| высших жирных спиртов фракции C8-C10 | 5,96-6,25 |
| натриевые соли α-олефинсульфонатов фракции C14-C16 | 1,31-2,25 |
| вода | остальное |
или состав, содержащий, масс.%:
| натриевые соли алкилсульфатов первичных | |
| высших жирных спиртов фракции C8-C10 | 11,92-12,5 |
| натриевые соли α-олефинсульфонатов фракции C14-C16 | 2,6-4,5 |
| вода | остальное |
Как показали проведенные испытания указанного состава, при рабочей концентрации 1,0% (об.), интенсивность подачи снизилась до (0,032±0,002) дм3·м-2·с-1.
Патентуемый состав содержит алкилсульфаты натрия первичных высших жирных спиртов фракции C8-C10, натриевые соли α-олефинсульфонатов фракции C14-C16, этилцеллозольв и воду. Состав при таком сочетании компонентов и в определенном соотношении обеспечивает получение воздушно-механической пены низкой, средней и высокой кратности в рабочей концентрации 1,0% (об.) с использованием пресной и жесткой воды.
В качестве основного анионного пенообразующего ПАВ используются натриевые соли алкилсульфатов первичных высших жирных спиртов фракции C8-C10, обладающие высокими пенообразующими свойствами. Для повышения стойкости пены и улучшения кратности пены при низких концентрациях ПАВ в рабочих растворах добавляют натриевые соли α-олефинсульфонатов фракции C14-C16, хорошо совмещающиеся с основным ПАВ, стабилизирующие значение pH продукта и обеспечивающие низкие вязкостные характеристики товарного пенообразователя. Для стабилизации внешнего вида и снижения температуры застывания концентрата добавляют этилцеллозольв. Предлагаемый состав образует пену низкой, средней и высокой кратности в пресной и жесткой воде.
Снижение концентрации рабочего раствора предлагаемого состава достигается выбором в качестве основного ПАВ алкилсульфатов натрия первичных высших жирных спиртов фракции C8-C10, имеющих максимальную массовую долю гидрофобной части в составе молекулы ПАВ, по отношению к доле противоиона (ион Na+). За счет этого повышается эффективность пенообразования при низких концентрациях рабочего раствора. Добавление натриевых солей α-олефинсульфонатов фракции C14-C16 в предлагаемом соотношении повышает устойчивость получаемой пены, а также позволяет получить составы, кинематическая вязкость которых при 20°С находится в пределах (25-40) мм2·с-1. За счет увеличения устойчивости пены 1%-ных (об.) рабочих растворов, достигается повышение огнетушащих свойств предлагаемого пенообразователя, а, следовательно, снижение нормативной интенсивности подачи рабочего раствора с величины (0,042±0,002) дм3·м-2·с-1 для прототипа до (0,032±0,002) дм3·м-2·с-1. Таким образом предлагаемый пенообразователь по величине интенсивности подачи рабочего раствора в соответствии с ГОСТ Р 50588-93 классифицируется как пенообразователь целевого назначения. Прототип по ГОСТ Р 50588-93 относится к пенообразователям общего назначения. В результате снижения рабочей концентрации предлагаемого пенообразователя до 1% (об.) дополнительно обеспечивается снижение необходимых запасов концентрата пенообразователя для тушения пожаров в 3 и 6 раз по отношению к концентратам пенообразователей целевого назначения, используемым в рабочей концентрации 3% (об.) и 6% (об.), соответственно. Это дает возможность в соответствующее количество раз уменьшить объем емкостей для хранения пенообразователей, а также расходов на транспортировку и тару, для доставки концентрата пенообразователя потребителям. Снижение нормативных запасов пенообразователя уменьшает потенциальную опасность вредного воздействия на окружающую среду при несанкционированном розливе продукта.
Способ получения заявленного пенообразующего состава включает последовательное введение в аппарат периодического действия с мешалкой следующих компонентов состава: натриевых солей алкилсульфатов первичных высших жирных спиртов фракции C8-C10 (концентрация основного вещества = 40÷45%), воды, этилцеллозольва, натриевых солей α-олефинсульфонатов фракции C14-C16 (концентрация основного вещества = 93-97%) и перемешивание массы при температуре 15÷50°С в течение 120÷240 минут. Количество натриевых солей α-олефинсульфонатов фракции C14-C16 рассчитывается в зависимости от концентрации натриевых солей алкилсульфатов первичных высших жирных спиртов фракции C8-C10 так, чтобы позволить ввести в массу этилцеллозольв, а соотношение между ними лежало в пределах 100:(22-36). Полученный пенообразующий состав представляет собой подвижную, не расслаивающуюся, однородную и прозрачную жидкость без кристаллического осадка со специфическим запахом.
В соответствии с изобретением были приготовлены огнетушащие составы и их рабочие растворы испытаны в пенном тушении в качестве пенообразователя целевого назначения по ГОСТ 50588-93.
Пример №1
Готовили смесь следующего состава, мас.%:
| натриевые соли алкилсульфатов первичных высших жирных спиртов фракции C8-C10 | 27,0 |
| натриевые соли α-олефинсульфонатов фракции C14-C16 | 9,7 |
| этилцеллозольв | 5,0 |
| вода | остальное |
Пример 2.
Готовили смесь следующего состава, мас.%:
| натриевые соли алкилсульфатов первичных высших жирных спиртов фракции C8-C10 | 27,0 |
| натриевые соли α-олефинсульфонатов фракции C14-C16 | 9,7 |
| этилцеллозольв | 6,0 |
| вода | остальное |
Пример 3.
Готовили смесь следующего состава, мас.%:
| натриевые соли алкилсульфатов первичных высших жирных спиртов фракции C8-C10 | 27,0 |
| натриевые соли α-олефинсульфонатов фракции C14-C16 | 9,7 |
| этилцеллозольв | 10,0 |
| вода | остальное |
Пример 4.
Готовили смесь следующего состава, мас.%:
| натриевые соли алкилсульфатов первичных высших жирных спиртов фракции C8-C10 | 27,6 |
| натриевые соли α-олефинсульфонатов фракции C14-C16 | 7,8 |
| этилцеллозольв | 10,0 |
| вода | остальное |
Пример 5.
Готовили смесь следующего состава, мас.%:
| натриевые соли алкилсульфатов первичных высших жирных спиртов фракции C8-C10 | 27,9 |
| натриевые соли α-олефинсульфонатов фракции C14-C16 | 6,8 |
| этилцеллозольв | 10,0 |
| вода | остальное |
Пример 6.
Готовили смесь следующего состава, мас.%:
| натриевые соли алкилсульфатов первичных высших жирных спиртов фракции C8-C10 | 28,1 |
| натриевые соли α-олефинсульфонатов фракции C14-C16 | 6,2 |
| этилцеллозольв | 10,0 |
| вода | остальное |
Пример 7.
Готовили смесь следующего состава, масс.%:
| натриевые соли алкилсульфатов первичных высших жирных спиртов фракции C8-C10 | 28,2 |
| натриевые соли а-олефинсульфонатов фракции C14-C16 | 5,8 |
| этилцеллозольв | 10,0 |
| вода | остальное |
Далее смеси испытывали в соответствии с требованиями ГОСТ Р 50588-93 «Пенообразователи для тушения пожаров. Общие технические требования и методы испытаний». Дополнительно определяли время тушения н-гептана 1%-ными рабочими растворами (ГОСТ Р 50588-93, п.5.4) с использованием пресной и жесткой воды (см.табл.1). Результаты испытаний представлены в табл.2.
| Таблица 1. | |||||||
| Модель жесткой воды. | |||||||
| Наименование компонента | Массовая доля, % | ||||||
| Вода дистиллированная (H2O) | 99,8794 | ||||||
| Магний хлористый 6-водный (MgCl2·6H2O) | 0,0381 | ||||||
| Кальций хлорид 2-водный (CaCl2·H2O) | 0,0825 | ||||||
| Таблица 2. | |||||||
| Физико-химические и пожарно-технические характеристики образцов в пресной и жесткой воде. | |||||||
| Наименование показателей | Пример №1 | Пример №2 | Пример №3 | Пример №4 | Пример №5 | Пример №6 | Пример №7 |
| Внешний вид | Однородная, прозрачная жидкость без осадка и расслоения со специфическим запахом. | ||||||
| Плотность, кг/м3 | 1068 | 1068 | 1067 | 1065 | 1065 | 1064 | 1064 |
| pH | 9,69 | 9,68 | 9,68 | 9,47 | 9,45 | 9,40 | 9,38 |
| Общее содержание ПАВ, % | 36,7 | 36,7 | 36,7 | 35,4 | 34,7 | 34,3 | 34,0 |
| Температура застывания, °С | -2,5 | -3,0 | -5,5 | -6,5 | -6,8 | -7,0 | -7,0 |
| Массовое отношение количества алкилсульфатов натрия фракции C8-C10 к количеству α-олефинсульфонатов фракции C14-C16 | 100:36 | 100:36 | 100:36 | 100:28 | 100:24 | 100:22 | 100:20 |
| Кинематическая вязкость при 20°С, мм2/с | 36,2 | 36,3 | 36,2 | 27,0 | 26,4 | 26,0 | 25,5 |
| Кратность пены низкой кратности, полученной из рабочего раствора с концентрацией продукта 1% (об.) | 11,2/9,9* | 11,3/9,8 | 11,0/10,1 | 10,6/10,0 | 10,8/10,0 | 10,0/9,6 | 10,0/9,5 |
| Устойчивость пены низкой кратности (время выделения половины жидкости из пены), с | 220/190 | 222/186 | 215/192 | 240/212 | 232/205 | 215/170 | 180/143 |
| Кратность пены средней кратности, полученной из рабочего раствора с концентрацией продукта 1% (об.) | 91/88 | 93/87 | 90/86 | 82/83 | 81/80 | 52/54 | 33/25 |
| Устойчивость пены средней кратности (время выделения половины жидкости |
| из пены), с | 250/217 | 255/215 | 255/220 | 240/213 | 277/242 | 215/180 | 183/150 |
| Кратность пены высокой кратности, полученной из рабочего раствора с концентрацией продукта 1% (об.) | 470/425 | 460/430 | 470/435 | 450/405 | 470/420 | 265/230 | -/- |
| Устойчивость пены высокой кратности (время выделения половины жидкости из пены), с | 210/175 | 215/175 | 215/180 | 200175 | 230/190 | 210/165 | -/- |
| Время тушения н-гептана пеной средней кратности 1%-ным рабочим раствором при интенсивности подачи 0,032 дм3·м-2·с-1, с | 83/96 | 88/109 | 82/105 | 58/69 | 45/58 | 67/84 | -/- |
| * - в числителе величины, полученные с использованием пресной воды, в знаменателе величины, полученные с использованием жесткой воды. |
Из данных таблицы следует, что предложенное оптимальное соотношение компонентов, согласно изобретению, обеспечивает высокие показатели огнетушащей способности (примеры 1, 2, 3, 4, 5, 6). Нарушение оптимального соотношения компонентов ведет к ухудшению пенообразующих свойств (пример 6, 7). Увеличение доли натриевых солей α-олефинсульфонатов фракции C14-C16 выше соотношения 100:36 приводит к увеличению вязкости пенообразователя, увеличению технологического времени приготовления продукта, а также его стоимости, вследствие повышения содержания ПАВ в концентрате. Минимальным количеством этилцеллозольва в рецептуре, достаточным для снижения температуры застывания предлагаемого пенообразователя до значения -3,0°С, является 6,0% (пример 2). Уменьшение количества этилцеллозольва ниже 6,0%, приводит к повышению температуры застывания, превышающему норму (пример 1).
Смесь алкилсульфатов натрия фракции C8-C10 и натриевых солей α-олефинсульфонатов фракции C14-C16 при заявленном массовом соотношении между ними 100:(22÷36), кроме того, может быть использована в качестве активной пенообразующей основы для приготовления пенообразователей целевого назначения с рабочей концентрацией 3% и 6%, соответственно. При доведении характеристик пенообразующей основы до требований ГОСТ Р 50588-93 к предлагаемой активной пенообразующей основе требуется добавить необходимые количества функциональных добавок, позволяющих работать в том числе и с морской водой, а также антифризов, снижающих температуру застывания готовых пенообразователей.
Для демонстрации были приготовлены смеси алкилсульфатов натрия фр. C8-C10 и натриевых солей α-олефинсульфонатов фракции C14-C16 при заявленном соотношении между ними 100:(22÷36) и определена пенообразующая способность и устойчивость пены рабочих растворов на пресной и жесткой воде, имеющих концентрацию 6% (об.).
Результаты испытаний приведены в табл.3.
Пример 8.
Готовили смесь следующего состава, мас.%:
| натриевые соли алкилсульфатов первичных высших жирных спиртов фракции C8-C10 | 4,8 |
| натриевые соли α-олефинсульфонатов фракции C14-C16 | 0,97 |
| вода | остальное |
Пример 9.
Готовили смесь следующего состава, мас.%:
| натриевые соли алкилсульфатов первичных высших жирных спиртов фракции C8-C10 | 4,8 |
| натриевые соли α-олефинсульфонатов фракции C14-C16 | 1,16 |
| вода | остальное |
Пример 10.
Готовили смесь следующего состава, мас.%:
| натриевые соли алкилсульфатов первичных высших жирных спиртов фракции C8-C10 | 4,8 |
| натриевые соли α-олефинсульфонатов фракции C14-C16 | 1,36 |
| вода | остальное |
Пример 11.
Готовили смесь следующего состава, мас.%:
| натриевые соли алкилсульфатов первичных высших жирных спиртов фракции C8-C10 | 4,8 |
| натриевые соли α-олефинсульфонатов фракции C14-C16 | 1,45 |
| вода | остальное |
Пример 12.
Готовили смесь следующего состава, мас.%:
| натриевые соли алкилсульфатов первичных высших жирных спиртов фракции C8-C10 | 4,8 |
| натриевые соли α-олефинсульфонатов фракции C14-C16 | 1,94 |
| вода | остальное |
Пример 13.
Готовили смесь следующего состава, мас.%:
| натриевые соли алкилсульфатов первичных высших жирных спиртов фракции C8-C10 | 4,2 |
| натриевые соли α-олефинсульфонатов фракции C14-C16 | 1,94 |
| вода | остальное |
Пример 14.
Готовили смесь следующего состава, мас.%:
| натриевые соли алкилсульфатов первичных высших жирных спиртов фракции C8-C10 | 4,2 |
| натриевые соли а-олефинсульфонатов фракции C14-C16 | 2,91 |
| вода | остальное |
Пример 15.
Готовили смесь следующего состава, мас.%:
| натриевые соли алкилсульфатов первичных высших жирных спиртов фракции C8-C10 | 3,6 |
| натриевые соли α-олефинсульфонатов фракции C14-C16 | 2,91 |
| вода | остальное |
Пример 16.
Готовили смесь следующего состава, мас.%:
| натриевые соли алкилсульфатов первичных высших жирных спиртов фракции C8-C10 | 3,6 |
| натриевые соли α-олефинсульфонатов фракции C14-C16 | 3,88 |
| вода | остальное |
| Таблица 3. | |||||||||
| Кратность и устойчивость пены средней кратности, полученной из рабочих растворов с концентрацией 6% (об.) с использованием пресной и жесткой воды. | |||||||||
| Наименование показателя | Пример 8 | Пример 9 | Пример 10 | Пример 11 | Пример 12 | Пример 13 | Пример 14 | Пример 15 | Пример 16 |
| Общее содержание ПАВ, % | 5,77 | 5,96 | 6,16 | 6,25 | 6,74 | 6,14 | 7,11 | 6,51 | 7,48 |
| Массовое отношение количества алкилсульфатов натрия фракции C8-C10 к количеству α-олефинсульфонатов натрия фракции C14-C16 | 100:20 | 100:24 | 100:28 | 100:30 | 100:40 | 100:46 | 100:69 | 100:83 | 100:108 |
| Кратность пены средней кратности, полученной из рабочего раствора с концентрацией продукта 6% (об.) | 45/40* | 82/75 | 93/87 | 98/90 | 93/88 | 50/37 | 67/60 | -/- | 82/70 |
| Устойчивость пены средней кратности (время выделения половины жидкости из пены), с | 80/162 | 257/220 | 268/225 | 282/237 | 274/234 | 173/142 | 248/209 | -/- | 263/215 |
| * - в числителе представлены данные испытаний, полученные с использованием пресной воды, в знаменателе - для жесткой воды. |
Из данных табл.3 видно, что при нарушении оптимального соотношения между алкилсульфатами натрия фракции C8-C10 и α-олефинсульфонатами натрия фракции C14-C16 либо резко снижается кратность пены, либо пена средней кратности совсем не образуется (примеры 8, 13, 15), либо увеличивается концентрация основного вещества в пенообразователе, при котором образуется пена средней кратности (примеры 12, 14, 16), что снижает экономическую целесообразность использования такой рецептуры. Таким образом, оптимальное массовое отношение между алкилсульфатами натрия фракции C8-C10 и α-олефинсульфонатами натрия фракции C14-C16 (см. табл.2, 3) составляет 100:(22-36). При этом соотношении обеспечивается минимальное количество основного вещества в пенообразователе и образуется пена средней кратности с высокой устойчивостью как в пресной, так и в жесткой воде.
При кратном увеличении количества алкилсульфатов натрия фракции C8-C10 и α-олефинсульфонатов натрия фракции C14-C16 в 2 раза по сравнению с количеством, представленном в табл.3, и оптимальном отношении между ними 100:(22-36) получается смесь, которая в рабочем растворе с концентрацией 3% (об.) образует пену средней кратности (K>60) высокой устойчивости при использовании пресной и жесткой воды.
Таким образом, за счет высоких технических характеристик пенообразователя и низкой нагрузке на окружающую среду, предлагаемый состав может также использоваться для получения пены многоцелевого назначения, например, для инертизации горных выработок.
1. Пенообразующий состав, характеризующийся тем, что содержит натриевые соли алкилсульфатов первичных высших жирных спиртов фракции C8-C10 и натриевые соли α-олефинсульфонатов фракции C14-C16, взятые в массовом соотношении 100:(22÷36), и воду, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| натриевые соли алкилсульфатов первичных высших жирных | |
| спиртов фракции C8-C10 | 5,96-28,1 |
| натриевые соли α-олефинсульфонатов фракции C14-C16 | 1,31-10,1 |
| вода | остальное |
2. Пенообразующий состав по п.1, характеризующийся тем, что дополнительно содержит этилцеллозольв.
3. Пенообразующий состав по п.2, характеризующийся тем, что соотношение компонентов составляет, мас.%:
| натриевые соли алкилсульфатов первичных высших жирных | |
| спиртов фракции C8-C10 | 27,0-28,1 |
| натриевые соли α-олефинсульфонатов фракции C14-C16 | 5,9-10,1 |
| этилцеллозольв | 6,0-10,0 |
| вода | остальное |
4. Пенообразующий состав по п.1, характеризующийся тем, что соотношение компонентов составляет, мас.%:
| натриевые соли алкилсульфатов первичных высших жирных | |
| спиртов фракции C8-C10 | 5,96-6,25 |
| натриевые соли α-олефинсульфонатов фракции C14-C16 | 1,31-2,25 |
| вода | остальное |
5. Пенообразующий состав по п.1, характеризующийся тем, соотношение компонентов составляет, мас.%:
| натриевые соли алкилсульфатов первичных высших жирных | |
| спиртов фракции C8-C10 | 11,92-12,5 |
| натриевые соли α-олефинсульфонатов фракции C14-C16 | 2,6-4,5 |
| вода | остальное |