WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     || 2 | 3 | 4 |

Сапониновый и клеенекалевый пенообразователи

Ружинский С.И.

http://www.ibeton.ru/a26.php Сапониновый пенообразователь.

На заре становления пенобетонных технологий, 60 лет назад, еще не существовало высокоэффективных синтетических пенообразователей, применяемых сейчас. И, тем не менее, пенобетон, изготовленный нашими дедами, по многим параметрам не уступает, а то и превосходит продукцию внуков. Главный секрет, конечно же, в высоком профессионализме предков. Немаловажен и правильный подбор рецептуры пенобетонной массы. И в первую очередь, конечно, природа и состав пенообразователя. Еще совсем недавно в качестве пенообразователей применялось всего два состава – клееканифольный (мы его рассмотрели ранее) и сапониновый.

Главная прелесть сапониновых пенообразователей, особенно для сельской глубинки – дешевизна и доступность. Килограмм обыкновенных каштанов, после простейшей обработки, даст полтора куба высококачественной мелкоячеистой пены. А паратройка каштановых деревьев решит проблему местных пенообразователей и для колхозного минизаводика.

 Сапонинами называются вещества растительного происхождения, обладающие ярко выраженной способностью к пенообразованию в водных растворах подобно мылу (Sapo – по латыни мыло). Сапонины известны давно – первые упоминания о них, как о мыльных веществах относятся к 1575 г. Изза способности к обильному пенообразованию сапонины, с незапамятных времен, применяются как моющие средства. В особенности они хороши для стирки нежных и окрашенных тканей, которые не могут стираться мылом. Многие средства для чистки одежды и выведения пятен содержат сапонины. Их также употребляют для производства эмульсий, паст для бритья, средств для мытья волос и т.д. Большое значение сапонины имеют в медицине. Вследствие этого сведения о сапонинах чаще встречаются в медицинской и фармацевтической литературе, чем в технической.

Для получения чистых сапонинов из растительных веществ предложено множество способов. Но все они основаны на обработке различными реагентами водных или спиртовых вытяжек, полученных путем кипячения растительного сырья. Ввиду того, что для получения пены при производстве пенобетонов чистые сапонины не нужны – процесс их получения значительно упрощается.

Получение сапониновых пенообразователей очень просто – следует извлечь природный сапонин их растений его содержащих. Делается это путем длительного вымачивания растительного сырья в воде. При повышении температуры, а тем более в случае кипячения, процесс значительно ускоряется.

Всякий раз, равновесная концентрация сапонина в исходном сырье и в воде выравнивается. Иными словами за один раз извлечь весь сапонин не получится. Нужно слить воду с перешедшим в ней некоторым количеством сапонина в отдельную ёмкость, а сырье вновь залить чистой водой. И так несколько раз.

Полученные водные растворы, со всё уменьшающимся количеством растворенного в ней сапонина нужно смешать вместе. Полученный раствор будет иметь некую усредненную концентрацию и готов к непосредственному применению.

 Вопрос: Какие растения содержат сапонины? Сапонины довольно распространены в растительном мире. Они обнаружены в растениях, относящихся приблизительно к 70 семействам и 400 видам, произрастающих в самых разнообразных климатических условиях – от тропиков до умеренного пояса. Но практическое значение имеют только растения со значительным содержанием сапонина, а именно:

1. Lychnis Chalcedonica – мыльная трава (татарская мыльная трава). Произрастает в степной полосе европейской части России, на Украине, Кавказе, Западной и Восточной Сибири. Встречается по сырым лугам возле воды. Наибольшее количество сапонинов содержат листья – до 23% 2. Sapindus Saponaria – мыльное дерево. Произрастает в тропических странах. У нас растет в Закавказье. Для извлечения сапонинов наиболее пригодны плоды – до 38% сапонинов.

3.Aesculus Hippocastanum – конский каштан. Разводится в декоративных целях и хорошо растет в умеренном климате России и Украины. Наиболее богаты сапонином плоды. В скорлупе – до 11%, а в мякоти плодов до 6 % сапонинов.

4. Acantophyllum Glandulosum – мыльный корень. Дикорастущее многолетнее травянистое растение, произрастающее в Средней Азии и Закавказье. В корнях этого растения содержится до 32% сапонина.



5. Cyclamen Lbericum – альпийская фиалка. Произрастает в предгорьях Кавказа и Закавказья. Сапонин, до 25% содержится в корнях растений, имеющих форму клубней.

6. Saponaria Officinalis – мыльнянка, многолетнее дикорастущее растение, произрастающее в южной и средней части России и Украины. Корни мыльнянки, толщиной 2 – 3 см содержат до 36% сапонина.

7. Melandrium Album – горицвет. Дикорастущее растение широко распространено в Украине, на Кавказе, Сибири и европейской части России вплоть до Московской обл. Корни горицвета содержат до 28% сапонина очень хорошего качества. Поэтому данное растение искусственно культивируется как сырье для фармацевтической промышленности.

 Вопрос: Как воздействуют сапонины на человека и окружающую среду? Ядовитость действия сапонинов на человеческий организм зависит от их природы. Наиболее активные (и вместе с тем наиболее ядовитые) сапонины называются сапотоксинами. Они содержатся в змеином яде.

Сапонины, содержащиеся в растениях, для человека практически безопасны – только их внутривенное введение способно отразиться на здоровье. В виде пыли сапонины действуют раздражающим образом на слизистые оболочки дыхательных органов, вызывая сильное чихание и ощущение царапания в горле. Сапонины имеют острый, часто жгуче горький, долго остающийся вкус.

На всех рыб сапонины действуют ядовитым образом даже в ничтожнейших дозах. Этот фактор является одним из методов качественного определения наличия сапонинов.

Вопрос: Каков срок пригодности пенообразователя на основе водной вытяжки из сапонинсодержащих растений? Водные экстракты из сапонинсодержащих растений представляют собой хорошую питательную среду для различных бактерий. Кроме того, в раствор переходят особые ферменты, расщепляющие сапонины. Если не применять специальных мер, то даже при непродолжительном хранении, под воздействием бактерий и ферментов, сапонины разлагаются. При этом наблюдается помутнение раствора и образование осадка. Пенообразующая способность очень сильно падает, что является первопричиной некачественного пенобетона.

Для повышения сохранности водных растворов сапонинов их подвергают кипячению в течении 1 – 2 часов. В процессе кипячения, или непосредственно после него, к раствору следует добавить консервант. Экспериментально установлено, что наилучшими консервантами для водных вытяжек сапонинов являются фенол или формалин в дозировке 0.2 – 0.3% от массы сапонина (по сухому веществу).

Вопрос: Какова оптимальная концентрация сапонина в пенообразователе для изготовления пенобетона? Зависимость выхода пены от концентрации сапонина в растворе проверялась по методу Штипеля, принятому в Московском филиале ВНИИЖа, механическим взбалтыванием 10 мл раствора в градуированной делительной воронке и отражена в нижеследующей таблице:

Таблица   Раствор Объем пены (в см3) через 1 мин.

через 3 мин.

Вода чистая Водный раствор сапонина 0.01% концентрации // // 0.05% концентрации // // 0.10% концентрации // // 0.50% концентрации // // 1.00% концентрации // // 2.00% концентрации Мыло ядровое 0.125% концентрации (для сравнения) Из приведенной таблицы следует, что выход пены из растворов сапонинов не линейно повышается с увеличением их концентрации до 1%. При дальнейшем увеличении концентрации выход пены уменьшается.

Для технических целей следует признать оптимальной концентрацию 0.05% дальнейшее её повышение, объем пены увеличивает незначительно.

Вопрос: Какие существуют способы улучшения пенообразователя на основе природных сапонинов? Для изучения влияния отдельных модификаторов на свойство пениться сапониновых растворов были исследованы некоторые вещества – типичные представители своих групп: контакт Петрова (нефтяные сульфокислоты), ализариновое масло (жирные кислоты), сода (минеральные соли). Установлено, что минеральные соли несколько увеличивают пенистость сапонинов на 10 – 15%, жирные кислоты примерно на столькоже её снижают, а нефтяные – оставляют неизменной.

При вымачивании растительного сырья, в раствор кроме сапонинов переходит и достаточно много красящих и дубильных веществ, способных даже в малых концентрациях очень сильно снижать скорость набора прочности пенобетоном. С целью их удаления, в водные вытяжки сапонинов следует добавлять известь помимо окиси кальция в ней обязательно присутствует и небольшое количество окиси магния, которая хорошо связывает и осаждает красящие и дубильные вещества. После отстаивания осадок легко отфильтровывается от основной массы раствора.





Клеенекалевый пенообразователь.

В качестве вступления…..

Ко мне во множестве приходят письма типа: “ ….. мы изобрели новый революционный пенообразователь….”, “…мы делаем моющие составы для бытовых нужд, хотим их предложить в качестве пенообразователей….”, “…. мы получаем хорошие результаты на такомто составе и хотим его предложить на рынок …” и т.д. и т.п. Завершает подобные письма стандартная просьба – испытать пенообразователь.

Хочу предвосхитить подобные просьбы на будущее и ответить сразу всем – прежде чем высылать пробные образцы, будьте готовы к тому, что подобного рода исследования очень длительны, ресурсоемки и дороги. И никто в трезвом уме и здравой памяти не возьмется проводить любые, даже самые элементарные, исследования без должного финансового обеспечения работ со стороны заказчика.

И пока у Вас не будет на руках результатов комплексных испытаний – Ваш состав, с коммерческой точки зрения, представляет интерес только для Вас самих.

Приводимые ниже выдержки из комплексного исследования клеенекалевого пенообразователя (а это всего примерно треть первоисточника) помогут определиться Вам с примерным объемом и перечнем необходимых исследований. И отрезвят горячие головы – ориентировочная стоимость выполненных подобных работ, в нынешних условиях – больше 35 тыс. дол. И, слава Богу, что еще 40 лет назад они были проведены в рамках целевой научноисследовательской программы и за счет государства.

Эти материалы, я надеюсь, также убедят сомневающихся – можно всячески критиковать социализм, но отказываться от его научного наследия просто глупо.

Некаль представляет собой комплексное соединение, полное химическое название которого – дибутилнафталинмоносульфокислый натрий. Его получают нейтрализацией едким натром продукта взаимодействия нафталина, серной кислоты и бутилового спирта.

В промышленности Некаль обычно получают и используют в форме темнокоричневого водного раствора 16 – 20% концентрации. В процессе синтеза Некаля часть серной кислоты остается в нем и, при нейтрализации едким натром, дает сернокислый натрий, содержание которого в товарном Некале достигает 10%. Кроме того, в растворе находится некоторое количество хлорида натрия. Удельный вес 18%ного раствора Некаля при температуре 20оС равен 1.110 – 1.113.

Наличие в Некале тяжелого органического радикала и сильного электролита делает его поверхностноактивным веществом, что обуславливает эмульгирующие, пенообразующие и моющие свойства. Это позволяет широко применять Некаль как заменитель мыла в текстильной промышленности.

При комнатной температуре из 17 – 20%ного водного раствора Некаля выпадает осадок, который при нагревании вновь переходит в раствор. Водный раствор Некаля может храниться длительное время, он огне и взрыво безопасен. В зависимости от производителя и особенностей конкретного производства в товарном Некале может присутствовать значительное количество сопутствующих солей, значительно снижающих его пенообразующую способность.

Ход и некоторые результаты комплексного испытания клеенекалевого пенообразователя для производства пенобетонов.

1. Добавка Некаля влияет на кинетику гидратации цемента. Это влияние отражено в нижеследующей таблице построенной на результатах испытания цементного раствора:

Таблица   Водного раствора Некаля от веса цемента Сухого Некаля от веса цемента Удлинение сроков схватывания (в мин.) Сопротивление сжатию начало конец в кг/см в % от цемента без добавки 0. 0. 0. 0. 0. 0. 87. 0. 0. 85. 0. 0. 83. 0. 0. 80. 0. 0. 76. Примечание:

водный раствор некаля применялся с плотностью 1.115 (содержание некаля по сухому веществу – 24.52%);

В/Ц цементного раствора во всех случаях – 0.27, что соответствовало нормальной густоте для данного цемента;

испытания на сжатие велись на кубиках 2х2х2 см (в соответствии со стандартами на момент проведения исследований);

метод испытания образцов на прочность – “ускоренный”.

Pages:     || 2 | 3 | 4 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.