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Reinigungs- oder Trocknungsmittel für metallische und andere Gegenstände
Die Erfindung betrifft Reinigungs- und Trocknungsmittel für metallische und andere Gegenstände, beispielsweise Maschinen, Instrumente und Metal1körper, Kunststoff- und Glasgegenstände im allgemeinen.
Es ist bekannt, dass flüssige halogenhaltige Kohlenwasserstoffe, insbesondere chlorierte aliphatische Kohlenwasserstoffe, die Eigenschaft aufweisen, Fette und Öle zu lösen, und dass sie zur Entfettung von Metallkörpern und andern Gegenständen verwendet werden können. Einer der hauptsächlichsten Nachteile der bekannten Reinigungsverfahren unter Verwendung von chlorierten Kohlenwasserstoffen wie Tri- oder Perchloräthylen besteht darin, dass sie zur Behandlung von Kunststoff- und Kautschukgegen- ständen nur begrenzt anwendbar sind, und es ist bekannt, derartige Materialien unter Verwendung von Fluorchlorkohlenwasserstoff-Lösungsmitteln zu reinigen, die milder sind als Tri- oder Perchloräthylen und an Kunststoff- und Kautschukgegenständen keine Schädigungen hervorrufen.
Ebenso ist es bekannt, dass die chlorierten aliphatischen Kohlenwasserstoffe, insbesondere Trichlor- äthylen und Perchloräthylen zum Trocknen von Metallkörpern und andern Gegenständen verwendet werden können, da die siedenden Lösungsmittel die Eigenschaft aufweisen, aus den Gegenständen das Wasser in Form einer mit dem Lösungsmittel konstant siedenden Mischung zu entfernen. Trichlor- äthylen und Perchloräthylen bilden mit Wasser konstant siedende Mischungen ; die Mischung aus Trichloräthylen und Wasser enthält 13 Gev.-Teile Trichloräthylen und 1 Gew.-Teil Wasser und jene aus
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nungsverfahren unter Verwendung dieser Lösungsmittel kann das Wasser einfach durch Destillation entfernt werden, da die konstant siedende Mischung bei einer niedrigeren Temperatur siedet als das reine Lösungsmittel.
Die entstehenden Dämpfe werden kondensiert, und das Kondensat wird in einen Wasserabscheider geleitet, in welchem das Lösungsmittel zur neuerlichen Verwendung rückgewonnen wird. Das Verfahren ist im Hinblick auf den beträchtlichen Wassergehalt des Azeotropes sehr wirksam. Jedoch sind diese chlorhaltigen Lösungsmittel, wie bereits erwähnt, bei der Behandlung von Kunststoff- und Kautschukgegenständen nur von begrenztem Wert, und es wäre von Vorteil, wenn an deren Stelle Fluorchlor- kohlenwasserstoff-Lösungsmittel verwendet werden könnten.
Ausserdem ist es bei Verwendung von Trichloräthylen zum Trocknen von Gegenständen entweder bei den Trocknungs- oder bei den Spülbehandlungen notwendig, das Lösungsmittel bei hoher Temperatur, d. h. etwa 870 C, zU verwenden. Solche Temperaturen sind zur Behandlung von Gegenständen, die mit Überzügen, beispielsweise Chromatüberzügen, versehen sind, ungeeignet, und es wäre daher vorteilhaft, wenn an Stelle von Trichloräthylen ein niedriger siedendes Fluorchlorkohlenwasserstoff-Lösungsmittel verwendet werden könnte.
Bei blossem Ersatz der bei den bekannten Reinigungsverfahren verwendeten Chlorkohlenwasserstoffe durch Fluorchlorkohlenwasserstoff wird eine Entfernung von Fetten und Ölen aus den Gegenständen erreicht. Jedoch hat keines dieser Lösungsmittel, d. h. die Tri-, Per- und Fluorchlorkohlenwasserstoffe, die Eigenschaft, wasserlösliche Verunreinigungen zu lösen, und es war daher vorgeschlagen worden, die Reinigungseigenschaften von Fluorchlorkohlenwasserstoff-Lösungsmitteln durch Verwendung des Lösungsmittels in Mischung mit Wasser zu verbessern ; jedoch ist eine einfache physikalische Mischung von Lösungsmittel und Wasser als Reinigungsmittel unwirksam.
Ferner ist der blosse Ersatz durch Fluorchlorkohlenwasserstoff-Lösungsmittel bei den bekannten, oben
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oben beschriebenen Trocknungsverfahren würde daher nur eine geringe Ausscheidung von Wasser von der Oberfläche des siedenden Lösungsmittels zur Folge haben, und dies könnte zu einer neuerlichen Ablagerung von Wasser auf dem Gegenstand bei dessen Entnahme aus dem Trocknungsbad führen.
Sogar beim Rühren der Mischung von Lösungsmittel und Wasser zur Aufbrechung der Wasserschicht ist im System Wasser vorhanden, und es wird daher vermutlich eine neuerliche Ablagerung von Wasser auf dem Gegenstand erfolgen. Diese Schwierigkeit tritt bei Verwendung von Tri- oder Perchloräthylen wegen dem beträchtlichen Wassergehalt der konstant siedenden Mischung nicht auf.
Nichtsdestoweniger wäre es erwünscht, diese Fluorchlorkohlenwasserstoff- Lösungsmittel sowohl zum Reinigen als auch zum Trocknen von Gegenständen zu verwenden, und um sie für diese Zwecke geeignet zu machen, war daher vorgeschlagen worden, die Eigenschaften der Lösungsmittel zu modifizieren, indem ihnen die Fähigkeit verliehen wird, Wasser zu absorbieren, beispielsweise es zu emulgieren.
Es wurde nun gefunden, dass Wasser in Fluorchlorkohlenwasserstoff-Lösungsmitteln unter Bildung einer Wasser-in-Öl-Emulsion emulgiert werden kann, wenn ein Natrium-, Ammonium- oder Aminsalz des Monosulfonsäurederivates eines Diesters einer Bernsteinsäure (allgemein bekannt als Salze von Sulfobemsteinsäureestem) in das Lösungsmittel eingearbeitet werden. Es wurde gefunden, dass diese Salze wirksam sind, indem sie die Emulgierung von Wasser in Fluorchlorkohlenwasserstoff-Lösungsmitteln
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MittelSulfonsäuren ; Alkylnaphthalinsulfonate ; Salze der Fettsäuren oder Alkylphenol/Alkylenoxyd-Kondensate diese Eigenschaft nicht aufweisen.
Die Erfindung betrifft daher ein Reinigungs- oder Trocknungsmittel für metallische und andere Gegenstände, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass es im wesentlichen aus einem Fluorchlorkohlenwasser- stoff als Lösungsmittel und aus einem Natrium-, Ammonium- oder Aminsalz eines Monosulfonsäurederivates eines Diesters einer gegebenenfalls substitilierten Bernsteinsäure als oberflächenaktive Mittel besteht und gegebenenfalls ausserdem ein nichtionisches oberflächenaktives Mittel enthält, wobei die Gesamtmenge der oberflächenaktiven Mittel 0, 25-33 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Zusammensetzung, beträgt.
Geeignete Salze sind die Natrium-, Ammonium- und Aminsalze von Sulfosäuren der allgemeinen Formel :
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in welcher R und Rl, die gleich oder verschieden sein können, je ein Wasserstoffatom oder einen Alkyloder Arylrest bedeuten und R2 und R3, die gleich oder verschieden sein können, je einen Alkylrest, einen cycloaliphatischen Rest, einen Aryl-, Alkaryl-oder Aralkylrest mit 7-12 Kohlenstoffatomen, die substituiert sein können, darstellen. Bevorzugt werden Salze, in welchen R und Rl je ein Wasserstoffatom bedeuten. Besonders gute Ergebnisse werden bei Verwendung von Salzen von Säuren erhalten, in welchen die Substituenten R2 und R3 je einen Nonylrest oder einen Octylrest darstellen. Bevorzugt verwendet wird ein Salz, welches in dem Fluorchlorkohlenwasserstoff-Lösungsmittel löslich ist.
Zur Bildung des Salzes der Sulfosäure kann eine Vielzahl von Aminen verwendet werden. Zu geeigneten Aminen gehören die primären, sekundären und tertiären Alkylamine, in welchen jeder Alkylrest bis zu 3 Kohlenstoffatome enthält. Beispiele für solche Amine sind Methylamin, Äthylamin, n-Propylamin, Di- (n-propyl)-amin und Triäthylamin, Isopropylamin ist weniger wirksam als die andern primären Amine und quaternäre Amine und Phenylamine wie Aniline sind ungeeignet und daher von der hier angewendeten Bezeichnung "Aminsalze" ausgenommen. Diamine, beispielsweise Äthylendiamin können verwendet werden.
Eine weitere Krupp von Aminen, die verwendet werden können, sind die Aminoalkohole (oder Alkoholamine), insbesondere die Monoalkanolamine mit bis zu 3 Kohlenstoffatomen, beispielsweise Monoäthanolamin. Di- und Trialkanolaminsalze sind im allgemeinen unlöslich und werden vorzugsweise vermieden.
Weitere verwendbare Amine sind die cycloaliphatischen Amine, beispielsweise Cyclopropylamin und Cyclohexylamin.
Es wurde auch gefunden, dass heterocyclische Verbindungen, die ein Stickstoffatom als Heteroatom enthalten, ebenfalls eingesetzt werden können, und sie sind daher in der hier verwendeten Bezeichnung "Amin" selbstverständlich eingescblossen. Diese Verbindung kann ausser dem Stickstoffatom noch ein weiteres Heteroatom enthalten. Beispiele für geeignete Amine dieser Art sind Pyridin, Pyrrolidin, Piperidin und Morpholin.
Lösungen des Salzes in dem Lösungsmittel haben die Eigenschaft, Wasser zu emulgieren, und eine Wasser-in-Öl-Emulsion zu bilden, wobei die Menge des Wassers, die auf diese Weise emulgiert werden kann, von der Menge des Zusatzstoffes abhängt, die in das Lösungsmittel eingearbeitet wird. Für jede bestimmte Konzentration des Salzes in dem Lösungsmittel gibt es eine maximale Menge Wasser, die unter Bildung einer Wasser-in-Öl-Emulsion emulgiert werden kann, jedoch hat jedes Reinigungs- oder Trocknungsprodukt, das weniger als diese Maximalmenge enthält, die Fähigkeit, noch mehr Wasser aufzunehmen und zu emulgieren.
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gungsmittel für Gegenstände, die darin eingetaucht werden, geeignet, insbesondere zur Entfernung von Fetten und Ölen und auch von wasserlöslichen Verunreinigungen.
. Die erfindungsgemässen Reinigungs-oder Trocknungsmittel enthalten, ob sie nun Wasser aufweisen oder nicht, ausser dem Salz der Sulfosäure gegebenenfalls ein nichtionisches oberflächenaktives Mittel.
Zu geeigneten nichtionischen oberflächenaktiven Mitteln gehören beispielsweise AlkylphenoljA1k) lenoxyd- Kondensate, insbesondere Kondensate von Alkylphenolen mit Äthylenoxyd der allgemeinen Formel :
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in welcher R einen Alkylrest (insbesondere einen Nonylrest) darstellt und n einen durchschnittlichen Wert von über 5, 5 hat. Alternativ verwendbare nichtionische oberflächenaktive Mittel sind die langkettigen Fettalkohole, insbesondere Cetyl (cul6) alkohol und Stearyl (Cis) alkohol und deren Gemische.
Weitere nichtionische Mittel, die verwendet werden können, sind die Kondensationsprodukte von Fettalkoholen mit Alkylenoxyden, beispielsweise Kondensationsprodukte von Cetyl-, Oleyl- und Kokosfettalkoholen mit Äthylenoxyd. Kondensationsprodukte von Äthylenoxyd mit Fettsäureaminen und-amiden, beispielsweise Kondensationsprodukte mit Laurin- und Kokosfettsäuremonoäthanolamid, Kokosfettsäure- diäthanolamid und Kokosfettsäureamin können ebenfalls verwendet werden. Es wurde gefunden, dass bei allen diesen Äthylenoxyd-Kondensationsprodukten die Wirksamkeit des Mittels mit dem ÄthylenoxydGehalt des Kondensates zunimmt. Die Menge des nichtionischen Mittels braucht nicht mehr als das Doppelte des Gewichtes des Sulfosäuresalzes betragen, wird jedoch im allgemeinen unter dessen Gewicht liegen.
Reinigungs- oder Trocknungsmittel, die Wasser enthalten, das entweder nach und nach unter Bildung eines Reinigungsmittels zugegeben oder während des Trocknens der feuchten Gegenstände aufgenommen wurde, liegen in Form von Emulsionen vor, und das nichtionische oberflächenaktive Mittel verbessert die Stabilität der Emulsion in hohem Masse. Es ist selbstverständlich, dass die oben angegenen Mengen des nichtionischen oberflächenaktiven Mittels bloss als allgemeine Richtlinien gedacht sind und dass die optimale Menge für verschiedene Salze der Sulfosäuren verschieden ist. Tatsächlich ist die Menge wesentlich und sollte für jedes bestimmte verwendete Salz innerhalb ziemlich enger Grenzen gehalten werden ; die für jedes Salz optimale Menge kann durch einen einfachen Versuch bestimmt werden.
Es wurde gefunden, dass bei Anwesenheit der optimalen Menge des nichtionischen Mittels die maximale Menge Wasser, die in dem Reinigungs- oder Trocknungsmittel emulgiert werden kann, bedeutend grösser ist, wie wenn das nichtionische Mittel weggelassen wird oder wenn es in ungenügender Menge vorhanden ist.
Wie bereits erwähnt, ist die Menge Wasser, die in der Lösungsmittelzusammensetzung emulgiert werden kann, für jede bestimmte Menge des Zusatzstoffes in dem Lösungsmittel begrenzt.
Die erfindungsgemässen Reinigungs- oder Trocknungsmittel, die zur Reinigung von Gegenständen geeignet sind, enthalten Wasser und liegen in der Form von Wasser-in-Öl-Emulsionen vor. Für die meisten Reinigungszwecke der Praxis müssen die Mittel keine sehr grossen Mengen Wasser enthalten. Es wurde gefunden, dass die emulgierte Wassermenge vorzugsweise nicht grösser als 33 Gew.-% der erhaltenen Emulsion sein soll. Zur Erzielung der Emulgierung dieser Wassermenge und Bildung einer Wasser-in-ÖlEmulsion bedeutet es keinen Vorteil, eine Gesamtmenge an oberflächenaktiven Mitteln (d. h. des Salzes der Sulfosäure und des nichtionischen oberflächenaktiven Mittels) über 33 Gew.-%, bezogen auf das wasserfreie Mittel, zu verwenden.
Im allgemeinen wird die Wassermenge, welche das wasserfreie Mittel emulgieren kann, beträchtlich weniger als 33 Gew.-%, bezogen auf die erhaltene Emulsion, betragen, und es wurde gefunden, dass für die meisten Zwecke der Praxis die Gesamtmenge an oberflächenaktivem Mittel 20 Gew.-% des wasserfreien Mittels nicht übersteigen muss. Im allgemeinen soll das Reinigungsmittel mindestens 0, 25 Gew.-% und vorzugsweise mindestens 0, 1 Gew. -% Wasser enthalten, und dementsprechend sollen die Mittel vorzugsweise mindestens die gleiche Menge der gesamten oberflächenaktiven Mittel, bezogen auf das wasserfreie Mittel enthalten. Für Reinigungsmittel beträgt die Menge des Lösungsmittels vorzugsweise mindestens 33 Gew.-%.
Es wurde gefunden, dass ein Reinigungsmittel, das etwa 6 Gew.-% Wasser, bezogen auf das Mittel enthält, für die meisten Reinigungsverfahren der Praxis ausreichend ist, und dass für diese Mittel die Menge des Salzes der Sulfosäure (oder bei zusätzlicher Verwendung eines nichtionischen Mittels die Gesamtmenge der oberflächenaktiven Mittel), z. B. 2, 5 Gew.-%, bezogen auf das wasserfreie Mittel, nicht übersteigen muss.
So wurde beispielsweise gefunden, dass ein Mittel, das aus 91, 5 Gew.-Teilen 1, 1, 2-Tri- fluor-1, 2, 2-trichloräthan, 1, 9 Gew. -Teilen Natriumdinonylsulfosuccinat (das Natriumsalz des Monosolfosäurederivates des Nonyldiesters) der Bernsteinsäure, 0, 6 Gew.-Teilen eines Nonylphenol-ÄthylenoxydKondensates, das durch Kondensation von 13 Molen Äthylenoxyd pro Mol Nonylphenol erhalten wurde, und 6 Gew.-% Wasser besteht, für die meisten Reinigungszwecke der Praxis geeignet ist.
Die Mittel, die als Trocknungsmittel verwendet werden sollen, sind vorzugsweise im wesentlichen wasserfrei, obwohl sie eine geringe Menge Wasser enthalten können, vorausgesetzt, dass sie noch zusätzliches Wasser emulgieren können. Das wasserfreie Mittel soll vorzugsweise grosse Mengen Wasser emulgieren
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können, und die Menge des Salzes und des nichtionischen Mittels kann den oben in Zusammenhang mit dem Reinigungsmitteln angeführten Werten entsprechen.
Der aus dem Fluorchlorkohlenwasserstoff-Lösungsmittel bestehende Bestandteil der Mittel kann jedes beliebige flüssige Fluorchlorkohlenwasserstoff-Lösungsmittel darstellen, insbesondere die Fluor-
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2, 2-Trichlor-1, 1, 2-trifluoräthan.
Es wurde gefunden, dass ein mehr als spurenweises Vorkommen eines Elektrolyten in den Reinigungsmitteln zur Folge hat, dass sich ein Teil des Wassers beim bewegungslosen Stehen des Mittels beispielsweise über Nacht, in Form einer gesonderten Schicht abscheidet. Bei Eintreten dieser Phasentrennung kann die abgeschiedene Wasserschicht abgelassen werden, und es kann eine entsprechende Menge frisches Wasser zugesetzt werden, bevor das Mittel neuerlich verwendet wird. Die Trennung der Emulsion infolge der Anwesenheit von Elektrolyten kann oft von Vorteil sein, da sich der Elektrolyt nach der Abtrennung in der Wasserschicht befindet und mit dieser Schicht entfernt werden kann.
So können beispielsweise Elektrolyte, die während der Reinigung der Gegenstände in die Emulsionen eintreten, die Trennung der Emulsionen innerhalb von Zeiträumen, in welchen sie nicht verwendet werden, verursachen. Durch Entfernen der abgeschiedenen Wasserschicht, beispielsweise durch Abschöpfen, können so die Elektrolyte aus dem Behandlungsbehälter entfernt werden, und es kann so die Gefahr einer neuerlichen Ablagerung des Elektrolyten auf dem gereinigten Gegenstand herabgesetzt werden, wodurch eine tadellose Reinigung der Gegenstände gewährleistet wird, u. zw. sogar dann, wenn die zu reinigenden Gegenstände mit Metallsalzen und Elektrolyten verunreinigt sind. Bei den erfindungsgemässen Reinigungsmitteln wird die Verwendung von destilliertem oder entionisiertem Wasser bevorzugt.
In ähnlicher Weise bewirkt jeder Elektrolyt, der beim Trocknen von feuchten Gegenständen gemeinsam mit beträchtlichen Mengen Wasser in das Mittel eintritt, eine Abscheidung des Wassers beim bewegungslosen Stehen des Mittels. Dies ist besonders zweckmässig, da man auf diese Weise ein Verfahren zur Entfernung von Elektrolyten aus dem Mittel vor ihrer Wiederverwendung erhält.
Wenn jedoch der Wassergehalt des Mittels zu niedrig ist, beispielsweise unter 2 Gew.-% beträgt, wurde beobachtet, dass durch Elektrolyte keine Abscheidung von Wasser zu einer getrennten Schicht erzielt wird. Zugabe von mehr Wasser bedingt die Abscheidung der Elektrolyte und des Wassers, welche dann durch Abschöpfen entfernt werden können.
Erforderlichenfalls können die erfindungsgemässen Mittel einen oder mehrere Stabilisatoren enthalten.
Es kann nämlich eine Stabilisierung gegen Zersetzung des Lösungsmittels, die durch die Anwesenheit von Metallen, insbesondere Zink, herbeigeführt wird, erforderlich sein. Beispielsweise kann eine Stabilisierung des Lösungsmittels notwendig sein, um einen Angriff auf die zu reinigenden oder zu trocknenden Metallkörper oder auf die Baumaterialien der Reinigungs- oder Trocknungs- und Spülbehälter zu verhindern. Zur Verhinderung dieser Zersetzung kann jeder der bekannten stabilisierenden Zusatzstoffe für halogenhaltige Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel verwendet werden. Beispiele für solche stabilisierenden Zusatzstoffe sind Nitroalkane und andere Alkyl-und Arylnitroverbindungen, substituierte Phenole, Pyrrole und bestimmte Alkohole wie Propargylalkohol, welcher mit Vorteil in Verbindung mit Nitromethan verwendet wird.
Im allgemeinen wird die Gesamtmenge an zugesetzten Stabilisatoren 1 Gew.-%, bezogen. auf das Mittel, nicht übersteigen, da ansonsten manche Zusatzstoffe die Trennung des Mittels in gesonderte Schichten bewirken, wenn sie in Mengen über 1 Gew.-% vorhanden sind. Ausser den Stabilisatoren können Verbindungen, die bekanntlich das Anlaufen von Kupfer und Messing verhindern, zugesetzt werden.
Es wurde auch gefunden, dass das Einarbeiten von Ammoniak in die erfindungsgemässen Reinigungsmittel vorteilhaft ist, indem manche Gegenstände, insbesondere jene, die aus Kupfer und Messing bestehen oder jene enthalten, nach der Behandlung stärker glänzen als bei Abwesenheit von Ammoniak. Die bessere Wirkung ist insbesondere beachtlich, wenn ein Ammonium-oder Aminsalz der Su. 1fosäure verwendet wird. Der Ammoniak kann in das Mittel jederzeit, zweckmässigerweise unmittelbar vor Verwendung des Mittels, eingearbeitet werden. Die zugesetzte Menge ist nicht kritisch, wird jedoch üblicherweise derart bemessen, dass das Mittel 50-2000, und vorzugsweise etwa 500 ppm enthält. Die Anwesenheit von Ammoniak ist weniger günstig in Mitteln, die bei Siedetemperatur einfach zum Trocknen von Gegenständen verwendet werden, da es sich aus dem Mittel verflüchtigt.
Beim Trocknen von Mitteln, die bei niedrigeren Temperaturen, beispielsweise in Verbindung mit Ultraschallrührung, verwendet werden sollen, ist die Anwesenheit von Ammoniak günstig. Durch Zugabe von Ammoniak zu den Mitteln wird die Wassermenge, die das Mittel emulgieren wird, etwas herabgesetzt, jedoch stellt dies keinen ernstlichen Nachteil dar.
Das Reinigen oder Trocknen von Gegenständen unter Verwendung des geeigneten Reinigungs- oder Trocknungsmittels wird einfach durch Eintauchen des Gegenstandes in das Mittel während eines geeigneten Zeitraumes, beispielsweise 60 sec, durchgeführt. Dann wird der Gegenstand herausgenommen und im allgemeinen in einem reinen Lösungsmittel (zweckmässig dem gleichen Lösungsmittel, wie es in dem Mittel vorliegt) gespült, um Spuren des Sulfbsäuresalzes oder anderer Zusatzstoffe, die sich gegebenenfalls auf dem Gegenstand abgelagert haben, zu entfernen.
Das Reinigungsmittel kann sowohl bei den Reinigungsbehandlungen als auch bei den Spülbehandlungen bei ihrer Siedetemperatur verwendet werden, wodurch eine ausreichende Bewegung des Mittels entsteht, jedoch können gewünschtenfalls auch niedrigere Temperaturen, zweckmässig Zimmertemperatur, in Verbindung mit Ultraschallrührung verwendet werden.
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Wenn das Spülen in kaltem Lösungsmittel durchgeführt wird, so wird vorzugsweise eine weitere Spülung in siedendem Lösungsmittel oder Lösungsmitteldampf vorgenommen, da auf diese Weise das Lösungsmittel nach dem Spülen rasch von dem Gegenstand verdampfen kann. Trocknungsmittel werden im allgemeinen beim Siedepunkt angewendet, jedoch können sie auch bei niedrigeren Temperaturen in Verbindung mit Ultraschallrührung eingesetzt werden. Nach dem Trocknen werden die Gegenstände wie oben gespült.
Die Gegenstände weisen nach der Reinigungs- oder Trocknungsbehandlung Ablagerungen von aktiven Mitteln auf ihrer Oberfläche auf, und diese werden durch die Spülbehandlung entfernt. Wenn das Mittel beim Siedepunkt verwendet wird, soll die Spülflüssigkeit (die durch das Lösungsmittel aus dem Kühler, der zur Kondensation der durch das Sieden entstehenden Dämpfe verwendet wird, kontinuierlich zunimmt) in die Reinigungs- oder Trocknungsflüssigkeit überfliessen gelassen werden. In der Spülflüssigkeit vorhandene aktive Mittel werden so in das Reinigungs- oder Trocknungsmittel überführt.
Freies Wasser, das bei der Kondensation der Lösungsmittel/Wasserdämpfe entstehen, wird in einem Wasserabscheider abgetrennt und fliesst automatisch zu einer Abflussleitung im Falle des Trocknungsverfahrens und zurück in den das Mittel enthaltenden Behälter im Falle des Reinigungsverfahrens.
Die erfindungsgemässen wasserfreien Reinigungs- oder Trocknungsmittel und Emulsionen sind gegen Lagerung stabil und bilden klare, farblose Flüssigkeiten. Sie werden sehr leicht hergestellt durch Zugabe des Salzes des Sulfonsäurederivates (und vorzugsweise ausserdem eines wie oben beschriebenen nichtionischen Mittels) zu dem Lösungsmittel und Rühren der Mischung zwecks Lösen des Salzes. Im Falle von Reinigungsmitteln wird dann unter Rühren Wasser zugesetzt. Der Wassergehalt der Mittel kann sehr leicht eingestellt werden, indem zur Erhöhung des Wassergehaltes Wasser zugesetzt wird oder zur Herabsetzung des Wassergehaltes Wasser aus dem Mittel, beispielsweise durch Destillation, abgezogen wird oder ein Elektrolyt zugesetzt und anschliessend die erhaltene Wasserschicht abgeschöpft wird.
Im allgemeinen wird bei Verwendung eines siedenden Mittels zum Trocknen von Gegenständen in dem Mittel nach dessen Verwendung nur wenig oder gar kein Wasser enthalten sein, wenn nicht ein grosser Posten von feuchten Gegenständen unmittelbar vor dem Abschalten der dem Trocknungsbad zugeführten Wärme getrocknet wird.
Die erfindungsgemässen Emulsionen können zur Reinigung von Metallgegenständen (obwohl spezielle Zusatzstoffe zur Verhinderung der Korrosion des Metalles erforderlich sein können), von Kunststoff-, Kautschuk-, Glas- und andern Gegenständen verwendet werden, und die wasserfreien Mittel können zum Trocknen solcher Gegenstände eingesetzt werden. Durch die Reinigung wird die Entfernung von Fetten und Ölen und wasserlöslichem Schmutz erreicht. Durch das Trocknen wird die Entfernung von Wasser aus den Gegenständen erreicht. Die entsprechenden Mittel sind zum Reinigen und bzw. oder Trocknen von zahlreichen Gegenständen wie Maschinen und Maschinenteilen, elektrischen Instrumenten, Drähten, Kunststoff- und Kautschukgegenständen und Glaskörpern allgemein geeignet.
Die Mittel haben auch den Vorteil, dass sie Farben, Firnisse, Lacke und andere Obernächenüberzüge nicht entfernen oder anderweitig beschädigen, und es können daher auch Gegenstände, die derartige Obsrnächenüberzüge aufweisen, gereinigt und bzw. oder getrocknet werden.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele, auf welche sie jedoch nicht beschränkt ist, näher erläutert. Alle Teile und Prozentangaben sind, falls nicht anders angegeben, auf das Gewicht bezogen.
Beispiel 1 : 1, 9 Teile Natriumdinonylsulfosuccinat und 0, 6 Teile eines Nonylphenol/ÄthylenoxydKondensationsproduktes, das unter dem Namen Lubrol L im Handel erhältlich ist, werden zu 91, 5 Teilen, 1, 1, 2-Trifluor-l, 2, 2-trichloräthan zugesetzt, und die Mischung wird geführt Dann wird Wasser zugesetzt und die Mischung wird wiederum gerührt unter Bildung einer Wasser-in-Öl-Emulsion, wobei das Wasser in einer Menge angewendet wird, dass eine Emulsion mit 6% Wasser, bezogen auf die Gesamtemulsion, entsteht. Die Emulsion wird dann zur Reinigung von Gegenständen nach dem folgenden Verfahren verwendet.
Die Emulsion wird in einen Behälter eingebracht, der mit einer Vorrichtung zum Ultraschallrühren (z. B. einem Ultraschallerzeuger) des Mittels versehen ist. Dann wird reines 1, 1, 2-Trifluor-l, 2, 2-trichlor- äthan in beide Abteile eines aus zwei Abteilen bestehenden Behälters gegossen, welcher von dem Behälter, welcher die Emulsion enthält, getrennt ist. In dem Behälter mit den zwei Abteilen stehen die Abteile durch einen horizontalen Schlitz in ihrer gemeinsamen Wand in Verbindung. Eines der Abteile (das Spülabteil) ist mit einer Vorrichtung zum Ultraschallrühren (z. B. einem Ultraschallerzeuger) des Lösungsmittels in dem Abteil versehen, und das andere (das Dampfabteil) ist mit einer Beheizung versehen, die das Lösungsmittel zum Sieden bringen kann.
Das Dampfabteil ist nahe an seinem oberen Ende mit Kühlschlangen versehen, an welchen der Dampf, der aus dem siedenden Lösungsmittel aufsteigt, kondensiert wird und wobei oberhalb der Oberfläche des siedenden Lösungsmittels eine Dampfzone entsteht. Reines Lösungsmittel wird in das Dampfabteil bis zu einer Höhe unterhalb des Schlitzes in der gemeinsamen Wand und in das Spülabteil bis zu einer Höhe gegossen, dass durch den Schlitz ein geringes Fliessen in das Dampfabteil erfolgen kann. Ausserdem sind Vorrichtungen vorgesehen, durch welche das flüssige Lösungsmittel, das an den Kühlschlangen des Dampfabteiles kondensiert, gesammelt und das flüssige Lösungsmittel zu dem Spülabteil geleitet wird.
Der zu reinigende Gegenstand wird etwa 30 sec in die mit Ultraschall gerührte Wasser-in-Öl-Emulsion eingetaucht. Dann wird der gereinigte Gegenstand etwa 30 sec in das reine Lösungsmittel, welches in dem
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Spülabteil durch Ultraschall gerührt wird, eingesenkt. Daraufhin wird der Gegenstand etwa 30 sec in die Dampfzone des Dampfabteils, in welchem das Lösungsmittel siedet, gehalten. Der Gegenstand wird aus dem Dampf herausgenommen und rasch getrocknet.
Nach diesem Verfahren wurde eine Vielzahl von Gegenständen gereinigt, einschliesslich beispielsweise von Büromaschinen, Drähten, elektrischen Geräten (z. B. Steckdosen, Steckern und Schaltern), Kunststoff- und Kautschukgegenständen, mit Münzen betätigten Vorrichtungen und Linsen und Mikroskopschiebern. In jedem Fall waren die gereinigten Gegenstände vollkommen frei von Fetten, Ölen und wasserlöslichem Schmutz und weisen auch keine Trocknungsflecken auf.
Es wurde gefunden, dass bei Wiederholung des obigen Verfahrens unter Verwendung eines Mittels, das kein Lubrol L enthält, zwar noch eine wirksame Reinigung erzielt wird, die Emulsion jedoch die Neigung zeigt, sich bei längerem Stehen zu trennen.
Ebenso wurde gefunden, dass bei Wiederholung des Verfahrens unter Verwendung des Natriumsalzes der Monosulfosäurederivate des Dioctylesters der Bernsteinsäure (Natriumdioctylsulfosuccinat) eine wirkungsvolle Reinigung erreicht wird. In diesem Falle sind 0, 9 Teile Lubrol L erforderlich, um der Emulsion maximale Stabilität zu verleihen.
Beispiel 2 : Es wird ein Trocknungsmittel hergestellt, indem 1, 9 Teile Natriumdinonylsulfosuccinat und 0, 6 Teile eines Nonylphenol/Äthylenoxyd-Kondensationsproduktes, das unter dem Namen Lubrol L im Handel erhältlich ist, zu 91, 5 Teilen 1, 1, 2-Trifluor-l, 2, 2-trichloräthan hinzugegeben werden, und die erhaltene Mischung gerührt wird. Dann wird das Mittel zum Trocknen von Gegenständen nach den folgenden Verfahren verwendet :
Das Trocknungsmittel wird in eines der Abteile eines Zwei-Abteil-Behälters eingebracht, in welchem die Abteile durch einen horizontalen Schlitz in der gemeinsamen Wand miteinander verbunden sind.
Das obere Niveau des Mittels befindet sich unterhalb des Schlitzes, und es wird reines 1, 1, 2-Trifluor-l, 2, 2-tri- chloräthan in das andere Abteil (das Spülabteil) bis zu einer solchen Höhe gegossen, dass ein geringes Übsrniessen in das Mittel erfolgt. Die beiden Abteile sind mit Heizschlangen versehen, um das Mittel und das reine Lösungsmittel im Sieden zu erhalten.
Zur Kondensation der infolge des Siedens aus den Abteilen aufsteigenden Dämpfe sind Kühlschlangen vorgesehen, ebenso sind Einrichtungen vorhanden, mittels welchen die gesamten Kondensate (die zu Beginn aus reinem Lösungsmittel bestehen, nach Einbringen eines feuchten Gegenstandes in das Trocknungsmittel jedoch auch Wasser enthalten) in einen Wasserabscheider geleitet werden, aus welchem das reine Lösungsmittel in das Spülabteil rückgeführt werden kann.
Sowohl das Trocknungsmittel als auch das reine Lösungsmittel in dem Spülabteil werden ununterbrochen im Sieden erhalten und der feuchte Gegenstand, der getrocknet werden soll, wird in das Trocknungsmittel eingetaucht. Das Mittel schäumt am Anfang, jedoch zerfällt der Schaum rasch. Nach einer geeigneten Zeitspanne, im allgemeinen etwa 30 sec, wird der Gegenstand aus dem Mittel herausgenommen und unmittelbar darauf wiederum etwa 30 sec in das reine Lösungsmittel in dem Spülabteil eingetaucht.
Dann wird der getrocknete Gegenstand aus der Spülflüssigkeit herausgenommen. Während dieses Trocknungsvorganges fliesst kondensiertes Lösungsmittel ununterbrochen aus dem Wasserabscheider in das Spülabteil und infolgedessen fliesst die Spülflüssigkeit, die im wesentlichen aus reinem Lösungsmittel besteht, durch den Schlitz in das Trocknungsmittel über. Auf diese Weise wird oberflächenaktives Mittel, das infolge des Spülens der Gegenstände in das Spülabteil eingebracht wurde, allmählich wieder in das Trocknungsmittel rückgeführt.
Zahlreiche Gegenstände werden wie folgt getrennt behandelt. Der Gegenstand wird unter einen Wasserhahn gehalten, bis er mit Wasser gründlich angefeuchtet ist. Das Wasser auf dem Gegenstand liegt im allgemeinen in Form von Tröpfchen (insbesondere im Falle von Kunststoff- oder Kautschukgegenständen) und bzw. oder eines Filmes vor, und bei Gegenständen mit komplizierter Form, beispielsweise elektrischen Ausrüstungsgegenständen, befindet sich das Wasser in Höhlungen und verschiedenen Einschnitten. Der Gegenstand wird etwa 30 sec in das siedende Trocknungsmittel eingetaucht und dann wieder etwa 30 sec in das Spülabteil, das die siedende Spülflüssigkeit enthält, eingesenkt.
Das Trocknungsvermögen des Mittels wurde an einer Vielzahl von Gegenständen untersucht, einschliesslich beispielsweise Büromaschinen, Drähten, Stromkreisen und elektrischen Geräten, z. B. elektrischen Steckdosen, Steckern und Schaltern, Kunststoff- und Kautschukgegenständen und Linsen und Mikroskopschiebsrn. In jedem Falle waren auf den behandelten Gegenständen keine Spuren von Wasser nachweisbar. Überdies waren die behandelten (getrockneten) Gegenstände vollkommen fleckenlos.
Während der Zeit, in welcher die Apparatur nicht verwendet wird, lässt man die Spülflüssigkeit abkühlen, und dann werden 6 Gew.-% Wasser, bezogen auf das Gesamtmittel, zu dem Trocknungsmittel zugesetzt, welche dann bis zur Bildung einer homogenen Emulsion gerührt wird. Es wurde gefunden, dass sich nach dem Trocknen von Gegenständen, welche Wasser enthalten, zu welchem ein Elektrolyt zugesetzt worden war, auf der Oberfläche des Mittels über Nacht eine Wasserschicht abscheidet. Diese Schicht wird vor der Wiederverwendung des Mittels abgeschöpft, und es wurde gefunden, dass das Mittel auch weiterhin zum Trocknen von Gegenständen verwendet werden konnte, ohne dass Fleckenbildung auftrat.
Es wurde gefunden, dass bei Wiederholung des obigen Verfahrens unter Verwendung eines Trocknungsmittels, das kein Lubrol L enthält, auch noch eine wirkungsvolle Trocknung der Gegenstand : erreicht werden kann.
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Beispiel 3 : 1, 7 Gew. -Teile Ammoniumdinonylsulfosuccinat und 0, 5 Gew.-Teile eines Nonylphenol/ Äthylenoxyd-Kondensationsproduktes, das unter dem Namen Lubrol L im Handel erhältlich ist, werden zu 91, 5 Gew.-Teilen l, l, 2-Trichlor-l, 2, 2-trinuoräthan zugesetzt, und dann wird die Mischung gerührt.
Man setzt Wasser hinzu und rührt die Mischung wiederum unter Bildung einer Wasser-in-Öl-Emulsion, wobei das Wasser in einer Menge angewendet wird, dass eine Emulsion mit 6 Gew.-% Wasser, bezogen auf die Gesamtemulsion, entsteht. 0, 156 Teile konz. Ammoniumhydroxydlösung (spez. Gew. 0, 88) wird zu der Emulsion zugesetzt, welche wiederum gerührt wird. Die Menge des in der Emulsion vorhandenen Ammoniak beträgt etwa 500 ppm.
Diese Mischung wird in den in Beispiel l beschriebenen Behälter gegeben, der mit einer Vorrichtung zum Ultraschallrühren des Mittels versehen ist. Vorrichtungen zur Messung des Stromverbrauches, die Kunststoffzapfen, bedruckte Wählscheiben, Messinghülsen und-schrauben und Kupferregler enthalten und die mit Ölen, Fetten, gewöhnlichem Staub und Anlaufbelägen auf den Kupfer- und Messingbestandteilen verunreinigt sind, werden unter Verwendung des obigen Mittels nach dem Verfahren gemäss Beispiel 1 behandelt. Nach Spülen der Geräte in dem mit Ultraschall gerührten reinen Lösungsmittel und darauffolgenden Spülen durch Eintauchen in den aus dem dedenden Lösungsmittel aufsteigenden Dampf werden die Gegenstände visuell untersucht.
Es wurde gefunden, dass sie vollkommen frei von Ölen, Fetten und Staub sind und dass die Kupfer- und Messingteile keinerlei Anlaufbeläge aufweisen. Ebenso wurde gefunden, dass die Kunststoffzapfen und angestrichenen Wählscheiben nicht gequollen oder adf irgendeine Weise beschädigt waren.
Das Verfahren wird unter Verwendung des Methylaminsalzes von Dinonylsulfosuccinat an Stelle des Ammoniumsalzes mit ähnlichem Erfolg wiederholt.
Beispiel 4 : Das in Beispiel 1 beschriebene Reinigungsmittel wird in ein Abteil eines Behälters eingebracht und reines 1, 1, 2-Trichlor-l, 2, 2-trifluoräthan wird in zwei aneinandergrenzende Abteile des Behälters eingetragen, wobei jeder Behälter mit einer Heizvorrichtung versehen ist, sodass der Inhalt im Sieden gehalten werden kann.
Das Mittel und das reine Lösungsmittel in den angrenzenden Abteilen des Behälters werden zum Sieden erhitzt, und Ventilteile (wobei die Metallteile des Ventils auf einem Glasträger vor dem Verschliessen in einer Glashülle vereinigt wurden), die mit Fett, Fingerabdrücken und gewöhnlichem Schmutz verunreinigt sind, werden 60 sec in das siedende Mittel eingetaucht, woraufhin sie herausgenommen und in den ersten Behälter mit siedendem Lösungsmittel zum Abspülen von oberflächenaktivem Mittel von den Bestandteilen eingetaucht werden. Es wurde etwa 60 sec gespült und anschliessend etwa 60 sec in dem zweiten Behälter mit siedendem Lösungsmittel noch ein zweitesmal gespült. Beim Herausnehmen der Bestandteile aus dem zweiten Behälter trocknen die Bestandteile rasch, und es wurde gefunden, dass sie keine Verschmutzung aufweisen.
Auch wurde gefunden, dass beim Einschliessen der Bestandteile in einer verschlossenen Glashülse keine Schwierigkeiten im Hinblick auf eine unwirksame Reinigung der Ventilteile auftraten.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Reinigungs- oder Trocknungsmittel für metallische und andere Gegenstände, dadurch gekennzeichnet, dass es im wesentlichen aus einem Fluorcblorkohlenwasserstoff als Lösungsmittel und aus einem Natrium-, Ammonium- oder Aminsalz eines Monosulfonsäurederivates eines Diesters einer gegebenenfalls substituierten Bernsteinsäure als oberflächenaktive Mittel besteht und gegebenenfalls ausserdem ein nichtionisches oberflächenaktives Mittel enthält, wobei die Gesamtmenge der oberflächenaktiven Mittel 0, 25 bis 33 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Zusammensetzung, beträgt.