專利名稱：乳化分散劑及使用其的乳化分散方法、乳化物及乳液燃料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及與被乳化物的種類無(wú)關(guān)，其長(zhǎng)期穩(wěn)定性均優(yōu)異的乳化分散劑及使用其的乳化分散方法、乳化物以及乳液燃料。
背景技術(shù)：
迄今為止，在使功能性油性基質(zhì)或功能性顆粒乳化分散在水中時(shí)，要根據(jù)功能性油性基質(zhì)所需的HLB或顆粒表面性質(zhì)選擇表面活性劑，進(jìn)行乳化分散。另外作為乳化劑使用的表面活性劑所需的HLB值，還必須根據(jù)制作0/W型乳液和制作W/0型乳液時(shí)的不同情況分開(kāi)使用，并且由于熱穩(wěn)定性和長(zhǎng)期穩(wěn)定性不充分，因此混合使用了多種多樣的表面活性劑(參照非專利文獻(xiàn)1 4等)。另外，以往來(lái)自以輕油等作為燃料的熱動(dòng)力裝置(汽車、發(fā)電、船舶、飛機(jī)等)所排出的氣體中除了 PM(碳微粒)和V0C(a-聯(lián)苯等)以外，還存在伴隨燃燒必然產(chǎn)生的CO和 NOx的問(wèn)題。因此各自的體系中，均特別設(shè)定了嚴(yán)格的規(guī)定值(例如100 IlOppm以下)， 有報(bào)告指出通過(guò)在燃料中添加50%水的乳液燃料有可能成為解決該問(wèn)題的技術(shù)對(duì)策(非專利文獻(xiàn)5，非專利文獻(xiàn)6等)。另外，所謂高粘度重質(zhì)油是指蒸餾殘?jiān)?煤焦油、人造浙青、浙青等)、油砂、天然浙青、才'J ) 二夕一>等常溫下不能使用的高粘性油，為了使它們流動(dòng)化，通過(guò)使用低粘度石油餾分等進(jìn)行調(diào)節(jié)，還有通過(guò)表面活性劑對(duì)該調(diào)節(jié)重質(zhì)油進(jìn)行乳化的方法也已為人所知(專利文獻(xiàn)7)。非專利文獻(xiàn) 1 :“Emulsion SciencenEdited by P. Sherman，Academic Press Inc. (1969)；非專利文獻(xiàn) 2 "Microemulsions-Theory and Practice-Edited by Leon M. price, Academic Press Inc (1977)；非專利文獻(xiàn)3 :「乳化·可溶化O技術(shù)」辻薦，工學(xué)図書(shū)出版(1976)；非專利文獻(xiàn)4 「機(jī)能性表面活性剤O開(kāi)発技術(shù)」* 一 工A · * —出版(1998)；非專利文獻(xiàn)5 “水工> ” 3 >燃料d石排気節(jié)⑵窒素酸化物杉J 黒煙 低減効果”[平成16年8月25日検索]、internet URL http://www. naro. affrc. go. jp/top/seika/2002/kanto/kan019. html ；非專利文獻(xiàn)6: “水工>夕3 >燃料O —七義機(jī)関 O適用化研究”川崎重工技報(bào)第 I32 號(hào)、[平成 I6 年 8 月 25 日検索]、internet URL ;http://www. khi. co. ip/ tech/njl32R05.htm專利文獻(xiàn)7 特開(kāi)平07-70574號(hào)公報(bào)。

發(fā)明內(nèi)容
然而，由于表面活性劑的生物降解性低，成為產(chǎn)生起泡的原因，因此造成了環(huán)境污染等嚴(yán)重問(wèn)題。另外，作為功能性油性基質(zhì)乳化制劑的配制方法，通常進(jìn)行HLB法、轉(zhuǎn)相乳化法、轉(zhuǎn)相溫度乳化法、凝膠乳化法等物理化學(xué)的乳化方法。這些方法都是以降低油/水表面的表面能，以對(duì)體系進(jìn)行熱力學(xué)上的穩(wěn)定化作用作為配制乳液的基本思想，所以為了選擇最佳乳化劑，是非常復(fù)雜的，并且需要花費(fèi)大量的人力，更何況如果夾雜多種油類，則穩(wěn)定進(jìn)行乳化幾乎是不可能的。另外輕油等燃料，是多種烴油的混合物，因此通過(guò)以往的表面活性劑很難對(duì)添加水的燃料進(jìn)行乳化，以往尚未開(kāi)發(fā)通過(guò)表面活性劑而得到長(zhǎng)期穩(wěn)定性的乳液燃料。通過(guò)用低粘度石油餾分等進(jìn)行流動(dòng)化調(diào)節(jié)的重質(zhì)油，由于在輸送線中的沉降、附著或因不完全燃燒而產(chǎn)生環(huán)境污染等原因，還未達(dá)到廣泛應(yīng)用的階段。而通過(guò)表面活性劑對(duì)調(diào)節(jié)重質(zhì)油進(jìn)行乳化的乳液燃料，在成分性狀方面有明顯差異，所以即使采用大量不同的表面活性劑，仍無(wú)法獲得滿意的穩(wěn)定性。因此，本發(fā)明的主要課題為，提供相對(duì)于功能性油性基質(zhì)和水或功能性顆粒和水等的表面，形成熱穩(wěn)定性和長(zhǎng)期穩(wěn)定性優(yōu)異的乳化分散體系、以及不論功能性油性基質(zhì)所需要的HLB值或功能性顆粒的表面狀態(tài)如何，均可使其乳化分散的乳化分散劑、及使用其的乳化分散法以及乳化物。另外作為乳化物的應(yīng)用例，還以提供可以降低對(duì)環(huán)境負(fù)擔(dān)的影響的、長(zhǎng)期穩(wěn)定性優(yōu)異的乳液燃料。在以往的使用表面活性劑的乳化法中，以在油和水的表面吸附表面活性劑，以降低該表面能作為乳化·分散法的基本思想，因此為了降低表面張力，必須用大量的乳化劑。 針對(duì)于此，為了開(kāi)發(fā)新型乳化技術(shù)，本發(fā)明人反復(fù)進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)了三相乳化法，即在油/兩親性化合物/水系中，通過(guò)范德華力可以使作為獨(dú)立相存在的兩親性化合物的納米粒子附著在油性基質(zhì)表面而進(jìn)行乳化的三相乳化法，另外還發(fā)現(xiàn)按照該乳化方法， 不論油性成分所需要的HLB值如何，油性成分/水性表面的表面張力大小對(duì)于乳化劑納米粒子的附著都是非常重要的。本發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)與一般的0/W型或W/0型等兩相乳液相比， 該三相乳化乳液顯示出相當(dāng)高的穩(wěn)定性，基于上述發(fā)現(xiàn)完成了本發(fā)明。為了完成上述課題，有關(guān)本發(fā)明的乳化分散劑的特征為，其以封閉小泡體作為主成分，所述封閉小泡體由自發(fā)地形成封閉小泡體的兩親性物質(zhì)形成并附著于油性基質(zhì)表封閉小泡體，其平均粒徑在形成乳液時(shí)優(yōu)選為8nm 500nm ；在分散劑調(diào)節(jié)時(shí)，在分散液中的濃度范圍5 20wt%的情況下，優(yōu)選為200nm 800nm。另外作為上述具有自組裝性能的兩親性物質(zhì)，可以采用如下述通式(化學(xué)式1)所示的聚氧化乙烯硬化蓖麻子油衍生物中氧化乙烯的平均加成摩爾數(shù)(E)為5 15的衍生物、和通式(化學(xué)式2~)所示的二烷基銨衍生物、三烷基銨衍生物、四烷基銨衍生物、二鏈烯基銨衍生物、三鏈烯基銨衍生物或四鏈烯基銨衍生物的鹵鹽衍生物。另外還可以使用磷脂以及磷脂衍生物制成的粒子。[化學(xué)式1]
權(quán)利要求
1.乳化分散劑，其特征為以選自由微生物產(chǎn)生的多糖類、磷脂、聚酯類、和來(lái)自生物的淀粉的多糖類、殼聚糖的ι種或2種以上經(jīng)過(guò)單粒子化的生物聚合物作為主成分。
2.乳化分散方法，在使用權(quán)利要求1所述的乳化分散劑的乳化分散方法中，其特征為以被乳化油性成分和前述乳化分散劑之比為50 2000進(jìn)行接觸、混合。
3.乳化物，其特征為使權(quán)利要求1所述的乳化分散劑和被乳化油性成分接觸混合而成。
全文摘要
本發(fā)明提供相對(duì)于功能性油劑與水或功能性顆粒與水等的表面，可形成熱穩(wěn)定性與長(zhǎng)期穩(wěn)定性優(yōu)異的乳化分散體系、以及與功能性油劑所需要的HLB或功能性顆粒的表面狀態(tài)無(wú)關(guān)，可以進(jìn)行乳化分散的乳化技術(shù)。使用由具有自組裝性能的兩親性物質(zhì)形成的封閉小泡體作為主成分的乳化分散劑、經(jīng)過(guò)單粒子化的生物聚合物作為主成分的乳化分散劑。作為具有自組裝性能的兩親性物質(zhì)，使用下述通式(化學(xué)式1)所示的聚氧化乙烯硬化蓖麻子油的衍生物中，氧化乙烯的平均加成摩爾數(shù)為5～15的衍生物；二烷基二甲基銨中，烷基鏈長(zhǎng)為8～22的烷基或鏈烯基的鹵鹽；用磷脂以及磷脂衍生物制成的粒子。在乳液表面形成水相～乳化分散劑相～油相的三相結(jié)構(gòu)，可以形成熱穩(wěn)定性、長(zhǎng)期穩(wěn)定性優(yōu)異的乳化物(乳液燃料等)。[化學(xué)式1]
文檔編號(hào)C10L1/32GK102258959SQ201110148918
公開(kāi)日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2005年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月5日
發(fā)明者今井洋子, 堀內(nèi)照夫, 田島和夫 申請(qǐng)人:學(xué)校法人神奈川大學(xué)