Bei technischen Verfahren, zu deren Durchführung wässerige oder weitgehend wässerige Medien verwendet werden, treten sehr häufig störende Schäume auf, die z. B. die Geschwindigkeit der Verfahren verlangsamen und die Qualität der Verfahrensprodukte beeinträchtigen können. Typische Verfahren, bei denen diese störenden Schäume ins Gewicht fallen, sind z. B. Verfahren zur Papierherstellung und -ausrüstung, Verfahren zum Ausrüsten und Färben verschiedener Substrate, insbesondere von Textilmaterialien, Verfahren zur Herstellung von Streichfarben aber auch Verfahren zur mechanischen, chemischen oder biologischen Abwasserreinigung und Abwasseraufbereitung, wie sie in üblichen Kläranlagen durchgeführt werden.
Es ist bekannt, zu diesem Zweck Entschäumer, z. B.
Siliconöle, einzusetzen, um eine Schaumbildung möglichst weitgehend zu verhindern oder entstandenen Schaum wieder zu beseitigen. Die in Wasser nicht löslichen Siliconöle müssen zu diesem Zweck in wässerige Emulsionen überführt werden, um als Schaumdämpfungs- bzw. Entschäumungsmittel wirken zu können. Die Stabilität dieser Emulsionen ist nicht befriedigend, da die Siliconöle sehr leicht ausfallen, wobei dann die gewünschte Wirkung verlorengeht und ausserdem, z. B. bei Ausrüst- oder Färbeverfahren für Textilmaterialien, noch unerwünschte Effekte (Fleckenbildung) auf den Substraten auftreten können.
Es wurde nun gefunden, dass gewisse wasserunlösliche oder in Wasser schwerlösliche Verbindungen, die keine Netzwirkung besitzen, zusammen mit wässerig-kolloidalen Lösungen von anionischen Tensiden homogene Lösungen ergeben, wobei diese in Wasser gelöst oder zumindest mit Wasser gemischt werden können. Diese Zubereitungen zeigen eine gegenüber dem anionischen Tensid deutlich verbesserte Netzwirkung (Synergismus), sind ferner schaumarm, wirken schaumdämpfend und weisen eine verstärkte Hydrotropie (Lösungsvermögen) für andere wasserunlösliche oder in Wasser schwerlösliche Substanzen auf.
Die verstärkte Hydrotropiewirkung auf andere wasserunlösliche oder in Wasser schwerlösliche Substanzen zeigt sich z. B. bei der Verwendung von Siliconölen oder anderen wasserunlöslichen Substanzen in Mischungen mit den nachfolgend beschriebenen Komponenten (1), (2) und/oder (3). Das Solubilisierungsvermögen der genannten Komponentenmischung ist so gross, dass nach Zugabe des Siliconöls nicht, wie erwartet, eine Emulsion, sondern eine optisch klare, homo gene Mischung entsteht. Solche Mischungen, die Siliconöle enthalten, können die Netzwirkung und die Schaumdämpfung der erfindungsgemässen Mittel noch verbessern.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist nun ein Netzund Schaumdämpfungsmittel auf der Basis von anionischen Tensiden, dadurch gekennzeichnet, dass es, bezogen auf das Mittel, 2 bis 50 Gewichtsprozent eines anionischen Tensides (1) der Formel
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in freier oder Salzform, worin R ein aliphatischer Kohlenwasserstoffrest mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen oder ein cycloaliphatischer oder aliphatisch-aromatischer Kohlenwasserstoffrest mit 10 bis 22 Kohlenstoffatomen, R1 Wasserstoff oder Methyl, A-0- oder
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X der nach Abspaltung einer OH-Gruppe erhaltene Rest einer anorganischen, mehrbasischen, Sauerstoff enthaltenden Säure oder der Säurerest einer mehrbasischen Carbonsäure oder ein Carboxyalkylrest und m eine Zahl von 1 bis 20 ist, 6 bis 50 Gewichtsprozent der Komponente (2) und/oder (3),
wobei die Komponente (2) ein wasserunlösliches oder in Wasser schwer lösliches Umsetzungsprodukt mit einem Molekulargewicht yon 2000 bis 7000 aus (al) einem 1- bis 6wertigen aliphatischen Alkohol mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, einem Monoalkyl- oder Monoalkylol-monoamin, einem Alkylendiamin oder einem Polyalkylenpolyamin und (a2) einem niedermolekularen aliphatischen Monoepoxyd oder einem Gemisch solcher Monoepoxyde und die Komponente (3) ein wasserunlöslicher aliphatischer Monoalkohol mit mindestens 8 Kohlenstoffatomen oder dessen in Wasser schwer lösliches Alkylenoxydaddukt oder ein Gemisch solcher Monoalkohole oder ein in Wasser schwerlösliches Alkylphenol-Alkylenoxydaddukt ist, und 20 bis 92 Gewichtsprozent Wasser (5) enthält.
Die Netz- und Schaumdämpfungsmittel können zusätzlich bis zu 30 Gewichtsprozent Siliconöl (4) enthalten.
Bevorzugt sind solche der erfindungsgemässen Netz- und Schaumdämpfungsmittel, die, bezogen auf das Mittel, 2 bis 50 Gewichtsprozent des anionischen Tensides (1), 6 bis 50 Gewichtsprozent der Komponenten (2) und/oder (3), wobei die Komponente (2) ein wasserlösliches oder in Wasser schwer lösliches Umsetzungsprodukt mit einem Molekulargewicht von 2000 bis 7000 aus (a,) einem 1- bis 6wertigen aliphatischen Alkohol mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, einem Monoalkyl- oder Monoalkylol-monoamin, einem Alkylendiamin oder einem Polyalkylenpolyamin und (a2) 1,2 Propylenoxyd oder einem Gemisch aus 1,2-Propylenoxyd und Äthylenoxyd ist, wobei der Epoxydanteil im Umsetzungsprodukt 0 bis 20% Äthylenoxydeinheiten und 100 bis 80% Propylenoxydeinheiten enthält,
und die Komponente (3) ein wasserunlöslicher aliphatischer Monoalkohol mit mindestens 8 Kohlenstoffatomen oder dessen in Wasser schwerlösliches Alkylenoxydaddukt, ein Gemisch solcher Monoalkohole oder ein in Wasser schwer lösliches Alkylphenol Alkylenoxydaddukt ist, und 20 bis 92 Gewichtsprozent Wasser (5) enthalten.
Auch diese Netz- und Schaumdämpfungsmittel können bis zu 30 Gewichtsprozent Siliconöl (4) enthalten.
Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zum Entschäumen wässeriger Systeme, ausserhalb der Textilindustrie, von Papierfasersuspensionen, wie sie bei der Papierstellung anfallen, von Papierstreichmassen oder von Streich farben unter Verwendung der erfindungsgemässen Netz- und Schaumdämpfungsmittel. Eine weitere Verwendung betrifft Abwasserreinigungsverfahren in den dafür vorgesehenen Kläranlagen.
Anionische Tenside der Komponente (1) sind z. B. Säuregruppen von anorganischen oder organischen Säuren enthaltende Anlagerungsprodukte von Äthylenoxyd und/oder Propylenoxyd an gesättigte oder ungesättigte Fettsäuren und höhere Alkohole, an alicyclische Alkohole und an aliphatisch-aromatische Kohlenwasserstoffe. Es kann sich also um Verbindungen der Formel
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handeln, worin R ein aliphatischer Kohlenwasserstoffrest mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen oder ein cycloaliphatischer oder aliphatisch-aromatischer Kohlenwasserstoffrest mit 10 bis 22 Kohlenstoffatomen, R1 Wasserstoff oder Methyl, A-0- oder
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X X der Säurerest einer anorganischen, Sauerstoff enthaltenden Säure oder der Rest einer Carbonsäure und m eine Zahl von 1 bis 20 ist. Der Rest R-A- leitet sich z.
B. ab von höheren Alkoholen, wie Decyl-, Lauryl-, Tridecyl-, Myristyl-, Cetyl-, Stearyl-, Oleyl-, Arachidyl- oder Behenylalkohol; ferner von Hydroabietylalkohol; von Fettsäuren, wie Cypryl-, Caprin-, Laurin-, Myristin-, Palmitin-, Stearin-, Arachin-, Behen-, Kokosfett- (C8-Cl8), Decen-, Dodecen-, Tetradecen-, Hexadecen-, Öl-, Linol-, Linolen-, Eikosen-, Dokosen- oder Clupanodonsäure; von Alkylphenolen, wie Butyl-, Hexyl-, n-Octyl-, n-Nonyl-, p-tert.-Octyl-, p-tert.-Nonyl-, Decyl-, Dodecyl-, Tetradecyl- oder Hexadecylphenol. Bevorzugt sind Reste mit 10 bis 18 Kohlenstoffatomen, insbesondere solche, die sich von den Alkylphenolen ableiten.
Der Säurerest X leitet sich in der Regel von niedermolekularen Mono- oder Dicarbonsäuren ab, wie z. B. von Chloressigsäure, Essigsäure, Maleinsäure, Malonsäure, Bernsteinsäure oder Sulfobernsteinsäure, und ist über eine Äther- oder Esterbrücke mit dem Rest R-A-(CH2CHR,O)m- verbunden.
Insbesondere leitet sich X jedoch von anorganischen mehrbasischen Säuren, wie Orthophosphorsäure und Schwefelsäure, ab. Der Säurerest X liegt vorzugsweise in Salzform, d. h.
z. B. als Alkalimetall-, Ammonium- oder Aminsalz, vor. Beispiele für solche Salze sind Natrium-, Kalzium-, Ammonium-, Trimethylamin-, Äthanolamin-, Diäthanolamin- oder Tri äthanolaminsalze. Bei den Alkylenoxydeinheiten -(CH2CHR,O)- in Formel (1) handelt es sich in der Regel um Äthylenoxyd- und 1,2-Propylenoxydeinheiten, letztere befinden sich vorzugsweise im Gemisch mit Äthylenoxydeinheiten in den Verbindungen der Formel (1).
Die Herstellung dieser Verbindungen erfolgt nach bekannten Methoden, indem man an die genannten Alkohole, Säuren und Alkylphenole Äthylenoxyd oder alternierend in beliebiger Reihenfolge Äthylenoxyd und 1 ,2-Propylenoxyd anlagert und anschliessend verestert und gegebenenfalls die Ester in ihre Salze überführt. Tenside der Komponente (1) sind z. B. aus der US-Patentschrift 3 211 514 bekannt. Bevorzugt sind nun solche Tenside der Formel (1), die den Formeln
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und insbesondere (3) R-A-(CH2CH2O)n-X entsprechen, worin R, A und X die angegebenen Bedeutungen haben, die Summe aus m1, m2 und m3 2 bis 20, das Verhältnis von Äthylenoxyd- zu Propylenoxydgruppen in Verbindungen der Formel (2) (1 bis 2), vorzugsweise 1 :1, beträgt und n eine Zahl von 1 bis 9, vorzugsweise 1 bis 5 oder 1 bis 4 ist.
Von besonderem Interesse sind ferner die anionischen Tenside der Formeln (4) R2O(CH2CH2O)n#X, worin R2 ein gesättigter oder ungesättigter Kohlenwasserstoffrest oder Alkylphenyl mit 10 bis 18 Kohlenstoffatomen ist und X und n die angegebenen Bedeutungen haben.
Von den Tensiden, die sich von Alkylphenyl-Äthylenoxydaddukten ableiten, sind nun solche der Formeln
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und
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worin p eine Zahl von 4 bis 12, q eine Zahl von 1 bis 3 und X1 H, NH4 oder ein Alkalimetallkation ist und X und n die angegebenen Bedeutungen haben, besonders bevorzugt. Gegebenenfalls können auch Mischungen der genannten Tenside eingesetzt werden.
Die Tenside (Komponente (1)) sind bekannte Netzund Egalisiermittel (Färbereihilfsmittel), die, für sich allein verwendet, stark schäumen.
Bei der Komponente (2) handelt es sich um wasserunlösliche oder in Wasser schwer lösliche Umsetzungsprodukte mit einem Molekulargewicht von 2000 bis 7000, insbesondere bis 6000 und vorzugsweise von 2000 bis 4000. Die Umsetzungsprodukte der Komponente (2) besitzen keine Netzwirkung. Erhalten werden diese Umsetzungsprodukte in der Regel durch Anlagerung von etwa 30 bis 120 Mol 1,2-Propylenoxyd an 1 Mol eines 1- bis 6wertigen aliphatischen Alkohols mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, eines Monoalkyl- oder Monoalkylol-monoamins oder eines Polyalkylenpolyamins.
Als Beispiele für die 1- bis 6wertigen Alkohole seien z. B.
Methyl-, Äthyl-, Propyl- oder Butylalkohol, Äthylenglykol, Di- und Triäthylenglykol, Propylenglykol, Dipropylenglykol, Propan-1,3-diol, Butan-1,2-, -1,3-, -1,4- und -2,3-diol, Glyzerin, Trimethyloläthan- und -propan, Hexan-1,2,5- und -1,2,6-triol, 3-Hydroxymethylpentan-2,4-diol, Pentaerythrit, Dipentaerythrit, Mannit oder Sorbit genannt.
Bevorzugt sind 2- bis 6wertige Alkohole mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, wie Äthylenglykol, Propylenglykol, Glyzerin, Pentaerythrit, Sorbit, Trimethyloläthan und Trimethylolpropan.
Die Monoalkylmonoamine können 1 bis 18, insbesondere 1 1 bis 6 und vorzugsweise 2 bis 4 Kohlenstoffatome enthalten und sind z. B. Äthyl-, Propyl-, Octyl-, Decyl-, Dodecyl-, Hexadecyl- oder Octodecylamin.
Bei den Monoalkylol-monoaminen handelt es sich in der Regel um solche mit 1 bis 6, vorzugsweise 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, wie z. B. Äthanol-, Propanol-, Isopropanol- oder Butanolamin.
Die Polyalkylenpolyamine entsprechen vorzugsweise der Formel (7) H2N(CH2CH2NH)rCH2CH2NH2, worin r eine Zahl von 1 bis 3 ist. Ferner seien Alkylendiamine, insbesondere Äthylendiamin erwähnt.
Die Verbindungen der Komponente (2) sind zum grossen Teil bekannte Handelsprodukte. Im einzelnen seien 1,2 Propylenoxyd-Anlagerungsprodukte an die folgenden Alkohole, Mono- und Polyamine genannt. In Klammern wird das bevorzugte mittlere Molekulargewicht angegeben. Äthylenglykol (2000), Propylenglykol (2000) und (2700), Glycerin (3000), (3100) und (4000), Trimethylpropan (2500), (3200), (4000) und (6300), Äthylendiamin (3600), Monoisopropanolamin (2300), ferner Trimethylolpropan- 1,2- Propylenoxyd-Äthylenoxyd (3700).
Als Komponente (3) verwendet man z. B. wasserunlösliche Monoalkohole mit mindestens 8, vorzugsweise 8 bis 18 Kohlenstoffatomen. Die Alkohole können gesättigt oder ungesättigt und verzweigt oder geradkettig sein und können allein oder im Gemisch eingesetzt werden. Werden die Komponenten (2) und (3) gleichzeitig in den erfindungsgemässen Mitteln verwendet, so kann ihr Gewichtsverhältnis in der Regel (10 bis 2): 1 betragen.
Es können natürliche Alkohole, wie z. B. Myristylalkohole, Cetylalkohol, Stearylalkohol oder Oleylalkohol, oder syn thetische Alkohole, wie insbesondere 2-Äthylhexanol, ferner Triäthylhexanol, Trimethylnonylalkohol oder die Alfole (Handelsname - Continental Oil Company) verwendet werden. Bei den Alfolen handelt es sich um lineare primäre Alkohole. Die Nummer hinter dem Namen gibt die durchschnittliche Kohlenstoffzahl des Alkohols an; so ist z. B. Alfol (1218) ein Gemisch aus Decyl-, Dodecyl-, Tetradecyl-, Hexadecyl- und Octadecylalkohol. Weitere Vertreter sind Alfol (810), (12), (16), (18).
Die Alkylenoxyd-Umsetzungsprodukte der genannten wasserunlöslichen Monoalkohole, wie etwa die 1,2-Propylenoxyd-Umsetzungsprodukt, z. B. solche, die 1 bis 30 Mol 1,2 Propylenoxyd angelagert enthalten, insbesondere jedoch die Äthylenoxyd-Umsetzungsprodukte dieser Alkohole, können ebenfalls als Komponente (3) eingesetzt werden. Bevorzugte Äthylenoxyd-Umsetzungsprodukte können z. B. durch die folgende Formel (8) R3O(CH2CH2O)sH dargestellt werden, worin R3 ein gesättigter oder ungesättigter Kohlenwasserstoffrest, vorzugsweise ein Alkylrest, mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen und s eine Zahl von 1 bis 10 ist.
Ist s eine Zahl von 1 bis 3, so handelt es sich in der Regel um wasserunlösliche Produkte, während die Umsetzungsprodukte mit einer grösseren Anzahl von Äthylenoxydeinheiten wasserlöslich sind. Beispiele für diese Produkte sind die Umsetzungsprodukte aus insbesondere 2-Äthylhexanol sowie ferner Laurylalkohol, Tridecylalkohol, Hexadecylalkohol und Stearylalkohol und Äthylenoxyd.
Als Komponente (3) kommen ferner in Wasser schwerlösliche Umsetzungsprodukte aus Äthylenoxyd und/oder 1,2-Propylenoxyd und Alkylphenolen mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen im Alkylteil in Betracht. Vorzugsweise entsprechen diese Verbindungen der Formel
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worin R1 Wasserstoff oder Methyl, p eine Zahl von 4 bis 12, vorzugsweise 8 bis 9, und t eine Zahl von 1 bis 60, insbesondere von 1 bis 30 und vorzugsweise 1 bis 3 ist.
Im einzelnen seien die folgenden Octyl- und Nonylphenylumsetzungsprodukte genannt: p-Nonylphenyl/30 Mol Propylenoxyd; p-Octylphenol/2 Mol Äthylenoxyd; p-Nonylphenol/3 Mol Äthylenoxyd; p-Nonylphenol/60 Mol 1,2 Propylenoxyd.
Alle als Komponente (3) genannten Verbindungen und Umsetzungsprodukte sind entweder bekannt, teilweise im Handel erhältlich oder nach bekannten, dem Fachmann geläufigen Methoden herstellbar.
Die Siliconöle der Komponente (4) werden in den erfindungsgemässen Verfahren insbesondere dann eingesetzt, wenn eine ausgesprochen schaumdämpfende Wirkung angestrebt wird. Durch Siliconöle kann aber auch die Netzwirkung der eingesetzten Mittel weiter verbessert werden. Die Silicon öle können in Mengen bis zu 30, z. B. 0,1 bis 30, insbesondere bis zu 20, gegebenenfalls auch nur bis zu 10 Gewichtsprozent, beispielsweise zu 0,1 bis 10 oder 0,1 bis 2 oder 0,5 bis 1,5 Gewichtsprozent, bezogen auf das Mittel, vorhanden sein. Unter Siliconölen sind Organopolysiloxane (gegebenenfalls mit Hydroxyl an den Enden blockiert), wie beispielsweise Polydimethylsiloxane, Polymethylphenylsiloxane und Polymethylwasserstoffsiloxane mit mittleren Molekulargewichten von etwa 1000 bis 100 000, vorzugsweise von 5000 bis 40 000, zu verstehen.
Insbesondere kommen Alkylpolysiloxane, die bei 250 C eine Viskosität von mindestens 0,7 Centipoise aufweisen, in Betracht. Der Alkylrest kann 1 bis 6 Kohlenstoffatome enthalten. Bevorzugt sind beispielsweise die Methylsiloxane, die bei 250 C eine Viskosität von 50 bis 15 000, vorzugsweise von etwa 100 bis 1000 Centipoise besitzen. In Betracht kommende Methylpolysiloxane können durch die Formel
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wiedergegeben werden, worin R für Methyl oder Methoxy steht und x eine ganze Zahl grösser als 1, z. B. eine solche im Werte von 50 bis 1200 oder mehr, bedeutet. Es handelt sich in der Regel um bekannte Handelsprodukte, die neben dem Siliconöl gegebenenfalls noch übliche Zusätze, wie z. B. kolloidale Kieselsäure oder Emulgatoren auf Polyäthylenglykolbasis, enthalten können.
Beispiele für solche Siliconöle sind Siliconöl SAG 100 (Union Carbide), Siliconöl DB 100 und MSA (Dow Corning) und Siliconöl SH (Wacker Chemie). Bevorzugt sind die höhermolekularen Siliconöle.
Man setzt sie vorzugsweise in verhältnismässig kleinen Mengen ein, um z. B. Eigeneffekte der Siliconöle (Hydrophobie) zu vermeiden.
Die erfindungsgemässen Netz- und Schaumdämpfungsmittel können nun durch einfaches Verrühren der genannten Komponenten bei Temperaturen von 15 bis 800 C, insbesondere bei Temperaturen von 15 bis 300 C, in Wasser (Komponente 5) als homogene, vorzugsweise klare Mischungen erhalten werden, die bei Raumtemperatur sehr gut lagerstabil sind. Insbesondere enthalten die erfindungsgemässen Mittel 10 bis 50 Gewichtsprozent der Komponente (1), 10 bis 50 Gewichtsprozent der Komponente (2) und/oder (3)
0 bis 30 Gewichtsprozent der Komponente (4) und 20 bis 80 Gewichtsprozent Wasser, jeweils bezogen auf das Mittel.
Besonders geeignet sind ferner Mittel, die 10 bis 30 (vorzugsweise 10 bis 20) Gewichtsprozent der Komponente (1), 10 bis 30 (vorzugsweise 15 bis 30) Gewichtsprozent der Komponente (2) und/oder (3), 0 bis 10 Gewichtsprozent der Komponente (4) und 20 bis 80 (vorzugsweise 40 bis 75) Gewichtsprozent Wasser enthalten.
Je nach Menge und Art der verwendeten Komponenten sind die neuen Mittel in der angegebenen wässerigen Form schwach bis stark viskos; Mit Wasser können sie gemischt werden, wobei sie sofort klare, homogene Zubereitungen ergeben.
Die Netz- und Schaumdämpfungsmittel können in sauren oder alkalischen Zubereitungen (pH-Wert-Bereich etwa 1 bis 12) sowie in einem weiten Temperaturbereich, z. B. 20 bis 1400 C, verwendet werden, ohne ihre Wirkung zu verlieren. Für die praktische Anwendung kann man sie unverdünnt oder nach Verdünnung mit Wasser einsetzen, wobei etwa 0,001 bis 20 g/l der Mittel genügen; Applikationsbäder zur Textilbehandlung können etwa 0,1 bis 10 g/l, insbesondere 0,5 bis 5 g/l, enthalten. Mittel, die Siliconöle enthalten und damit besonders zur Schaumdämpfung bzw. zur Vermeidung von Schäumen eingesetzt werden, z. B. bei der Abwasserreinigung, werden im allgemeinen in Mengen von 0,001 bis 1 g/l, vorzugsweise von 0,001 bis 0,1 g/l eingesetzt. Die Einsatzmenge richtet sich auch nach den im Abwasser bzw.
den anderen wässerigen Systemen vorhandenen Tensiden.
Die Netz- und Schaumdämpfungsmittel können gegebenen- falls auch ohne die Komponente (5) (Wasser) hergestellt werden. Man erhält konzentrierte Zubereitungen mit einem Gesamtfestkörpergehait von etwa 25 bis 75 %. Diese Konzentrate können die Komponente (1) in einer Menge von etwa 25 bis 70 Gewichtsprozent, die Komponente (2) und/oder (3) in einer Menge von 25 bis 70 Gewichtsprozent und die Komponente (4) in einer Menge von 0 bis 30 Gewichtsprozent enthalten.
Die erfindungsgemässen Netz- und Schaumdämpfungsmittel können nun bei den verschiedensten Verfahren verwendet werden, in denen wässrige oder wasserhaltige Zubereitungen eingesetzt werden, die leicht zum Schäumen neigen, wie z. B. bei Färbe- und Ausrüstverfahren (Veredelungsverfahren) für Textilmaterialien, ferner bei Verfahren zur Papierherstellung (Papierfasersuspensionen) und Papierausrüstung, insbesondere beim Leimen von Papier mit wässrigen Harzzubereitungen oder bei der Oberflächenbehandlung von Papier (Papierstreichmassen), sowie bei Verfahren zum Entschäumen von Abwässern; kommunale oder gewerbliche Abwässer haben neben den mitgeschleppten oder gelösten Verunreinigungen meist auch den Nachteil, dass sie stark schäumen. Dies kann die Aufarbeitung in den Kläranlagen stören und z. B. das Einbringen von Luft in biologische Kläranlagen erschweren.
Es ist deshalb von Vorteil, solchen Abwässern schaumdämpfende Mittel zuzusetzen. Um mit sehr geringen Mengen solcher Schaumdämpfungsmittel auszukommen und anderseits die Wirksamkeit der Kläranlage nicht herabzusetzen, muss ein solches Schaumdämpfungsmittel sehr stabil und möglichst indifferent sein. Das erfindungsgemässe Mittel erfüllt diese Bedingungen in hervorragender Weise.
Als weitere Verwendungsmöglichkeiten für die erfindungsgemässen Netz- und Schaumdämpfungsmittel ergeben sich schaumdämpfende Zusätze beim Waschen in Haushaltswaschmaschinen und zur Herstellung von nichtschäumenden Streichfarbenzubereitungen.
Werden andere leicht schäumende Hilfsmittel (Tenside) verwendet, so kann man durch Zusatz der erfindungsgemässen Mittel eine gute Schaumdämpfung erreichen. Eine andere Wirkung der erfindungsgemässen Mittel beruht auf der Fähigkeit, wässrige Systeme praktisch vollkommen zu entlüften, d. h. Lufteinschlüsse in den Applikationsbädern und auf oder in den Substraten zu vermeiden. Durch eine solche Entlüftung wird z. B. eine Fleckenbildung auf gefärbten Substraten ausgeschlossen.
Aufgrund ihrer guten hydrotropen Eigenschaften sind die erfindungsgemässen Mittel besonders bei der Applikation wasserunlöslicher oder in Wasser schwerlöslicher Substanzen (Farbstoffe, Veredlungsmittel) geeignet, da diese in eine feinverteilte Form gebracht werden können, ohne dass zusätzliche, gegebenenfalls grosse Mengen Lösungsmittel erforderlich sind. Die Ausrüstverfahren können so bedeutend billiger durchgeführt werden.
In den nachfolgenden Beispielen sind die Teile Gewichtsteile und die Prozente Gewichtsprozente. Die folgenden Umsetzungsprodukte bzw. Verbindungen sind Beispiele für die Komponenten (1) bis (3):
Anionische Tenside (Komponente 1): Al Ammoniumsalz des sauren Schwefelsäureesters des Anlagerungsproduktes von 2 Mol Äthylenoxyd an 1 Mol p-tert. Nonylphenol; A2 Ammoniumsalz des sauren Schwefelsäureesters des Anlagerungsproduktes von 3 Mol Äthylenoxyd an 1 Mol Tridecylalkohol; A3 Natriumsalz des sauren Maleinsäureesters des Anlagerungsproduktes von 2 Mol Äthylenoxyd an 1 Mol p-Nonylphenol; A4 Ammoniumsalz des sauren Schwefelsäureesters des Anlagerungsproduktes von 3 Mol Äthylenoxyd an 1 Mol p Butylphenol; As Ammoniumsalz des sauren Phosphorsäureesters des Anlagerungsproduktes von 2 Mol Äthylenoxyd an 1 Mol p-Nonylphenol;
; A6 Natriumsalz des Carboxymethyläthers des Anlagerungsproduktes von 4 Mol Äthylenoxyd an 1 Mol p-Octylphenol; A7 Natriumsalz des Di-sulfobernsteinsäureesters des Anlagerungsproduktes von 4 Mol Äthylenoxyd an 1 Mol p Octylphenol; As Ammoniumsalz des sauren Schwefelsäureesters von Kokosfettsäurediglykol; A9 Ammoniumsalz des sauren Schwefelsäureesters des Anlagerungsproduktes von 1 Mol Äthylenoxyd an 1 Mol Stearylalkohol; Alo Ammoniumsalz des sauren Schwefelsäureesters des Anlagerungsproduktes von 9 Mol Äthylenoxyd an 1 Mol p Nonylphenol; A11 Ammoniumsalz des sauren Schwefelsäureesters des Anlagerungsproduktes von 6 Mol Äthylenoxyd an 1 Mol n-Nonylphenol; A12 Natriumsalz des Monosulfobernsteinsäureesters des Anlagerungsproduktes von 2 Mol Äthylenoxyd an 1 Mol p Nonylphenol;
; A13 Ammoniumsalz des sauren Schwefelsäureesters des Anlagerungsproduktes von 1 Mol Propylenoxyd und 1 Mol Äthylenoxyd an 1 Mol Nonylphenol; A14 Ammoniumsalz des sauren Schwefelsäureesters des Anlagerungsproduktes von 10 Mol Propylenoxyd und 10 Mol Äthylenoxyd an 1 Mol Nonylphenol; Als Ammoniumsalz des sauren Schwefelsäureesters des Anlagerungsproduktes von 6 Mol Äthylenoxyd an 1 Mol Dodecylphenol; A16 Ammoniumsalz des sauren Schwefelsäureesters des Anlagerungsproduktes von 6 Mol Äthylenoxyd an 1 Mol Pentadecylphenol; A,7 Ammoniumsalz des sauren Schwefelsäureesters des Anlagerungsproduktes von 5 Mol Äthylenoxyd an 1 Mol Tributylphenol; A18 Ammoniumsalz des sauren Schwefelsäureesters des Anlagerungsproduktes von 3 Mol Äthylenoxyd an 1 Mol Alfol (2022);
; A19 Ammoniumsalz des sauren Schwefelsäureesters des Anlagerungsproduktes von 2 Mol Äthylenoxyd an 1 Mol Hydroabietylalkohol; A20 Ammoniumsalz des sauren Schwefelsäureesters des Anlagerungsproduktes von 2 Mol Äthylenoxyd an 1 Mol Octylphenol;
Komponente (2): B1 Äthylenglykol- 1 ,2-Propylenoxyd-Umsetzungsprodukt, Molekulargewicht 2000; B2 Propylenglykol- 1 ,2-Propylenoxyd-Umsetzungsprodukt, Molekulargewicht 2000; B3 Propylenglykol- 1 ,2-Propylenoxyd-Umsetzungsprodukt, Molekulargewicht 2700; B4 Glycerin- 1 ,2-Propylenoxyd-Umsetzungsprodukt, Molekulargewicht 3000; Bs Glycerin- 1 ,2-Propylenoxyd-Umsetzungsprodukt, Molekulargewicht 3100; B6 Glycerin-1 ,2-Propylenoxyd-Umsetzungsprodukt, Molekulargewicht 4000;
; B7 Trimethylolpropan- 1 ,2-Propylenoxyd-Umsetzungspro- dukt, Molekulargewicht 2500; B8 Trimethylolpropan-1 ,2-Propylenoxyd-Umsetzungs- produkt, Molekulargewicht 3200; B9 Trimethylolpropan- 1 ,2-Propylenoxyd-Umsetzungs- produkt, Molekulargewicht 4000; B10 Trimethylolpropan- 1 ,2-Propylenoxyd-Umsetzungs- produkt, Molekulargewicht 6300; B11 Äthylendiamin-1 ,2-Propylenoxyd-Umsetzungsprodukt, Molekulargewicht 3600; B12 Monosipropanolamin- 1 ,2-Propylen-Umsetzungsprodukt, Molekulargewicht 2300; B13 Methanol-(oder 1-Methoxy-2-propanol)-1,2-Propylen- oxyd-Umsetzungsprodukt, Molekulargewicht 2750; B14 Butanol-1 ,2-Propylenoxyd-Umsetzungsprodukt, Molekulargewicht 3000;
; B15 Sorbit- 1 ,2-Propylenoxyd-Umsetzungsprodukt, Molekulargewicht 2650; B16 Pentaerythrit- 1 ,2-Propylenoxyd-Umsetzungsprodukt, Molekulargewicht 3000; B17 Methyläthanolamin-1 ,2-Propylenoxyd-Umsetzungsprodukt, Molekulargewicht 3000; B18 Hexylamin- 1,2-Propylenoxyd-Umsetzungsprodukt, Molekulargewicht 3000; B19 Triäthanolamin-1 ,2-Propylenoxyd-Umsetzungsprodukt, Molekulargewicht 3650; B20 Triäthylentetramin-1 ,2-Propylenoxyd-Umsetzungs- produkt, Molekulargewicht 3050; B21 Dipropylentriamin-1 ,2-Propylenoxyd-Umsetzungsprodukt, Molekulargewicht 3500;
Komponente (3):
: C1 2-Äthylhexanol; C2 Alfol (1218); C3 Trimethylhexanol; C4 Anlagerungsprodukt von 30 Mol Propylenoxyd an 1 Mol Nonylphenol; C5 Umsetzungsprodukt von 3 Mol Äthylenoxyd an 1 Mol Nonylphenol; C6 Umsetzungsprodukt von 2 Mol Äthylenoxyd an 1 Mol Nonylphenol; C7 Umsetzungsprodukt von 1 Mol Äthylenoxyd an 1 Mol 2-Äthylhexanol; C8 Umsetzungsprodukt von 3 Mol Äthylenoxyd an 1 Mol Stearylalkohol; Cg Umsetzungsprodukt von 1 Mol Äthylenoxyd an 1 Mol Butylphenol; Clo Umsetzungsprodukt von 10 Mol Propylenoxyd an 1 Mol Dodecylphenol; C11 Umsetzungsprodukt von 5 Mol Äthylenoxyd an 1 Mol 2-Äthylhexanol; C12 Umsetzungsprodukt von 8 Mol Äthylenoxyd an 1 Mol o-Phenylphenol; C13 Umsetzungsprodukt von 3 Mol Äthylenoxyd an 1 Mol Tridecylalkohol;
; C14 Umsetzungsprodukt von 3 Mol Äthylenoxyd an 1 Mol Hexadecylalkohol; C15 Umsetzungsprodukt von 2 Mol Äthylenoxyd an 1 Mol Laurylalkohol; C26 Umsetzungsprodukt von 10 Mol Äthylenoxyd an 1 Mol 2-Äthylhexanol; C17 Umsetzungsprodukt von 1,2-Propylenoxyd an 1 Mol Oleylalkohol (Molekulargewicht 2000); C18 Umsetzungsprodukt von 60 Mol 1,2-Propylenoxyd an 1 Mol p-Nonylphenol (Molekulargewicht 3700).
Beispiel 1
Zu 70 Teilen einer 40 %igen wässerigen Zubereitung des Tensides A1 werden unter Rühren 50 Teile des Umsetzungsproduktes B7 (auf 600 C erwärmt) gegeben. Anschliessend fügt man unter ständigem Rühren 50 Teile Wasser (60 C) hinzu und rührt das Gemisch weiter, bis eine Abkühlung auf Raumtemperatur eingetreten ist.
Man erhält ein klares, farbloses, gut giessbares Präparat, das als schaumarmes Netz- und Entlüftungsmittel sowie als Solubilisierungsmittel für Farbstoffe in verschiedenen Färbeverfahren, z. B. in Auszieh-, Pflatsch- oder Foulardverfahren, angewendet werden kann.
Die Schaumbildung bzw. Schaumdämpfung wird mit Hilfe eines Schaumtests festgestellt. Dazu werden verdünnte wässrige Zubereitungen der beschriebenen Mittel hergestellt, 1 Minute lang geschüttelt und dann die Schaumhöhe in mm jeweils 1 bzw. 5 Minuten nach Beendigung des Schüttels gemessen:
Schaumhöhe in mm nach nach
1 Minute 5 Minuten Vergleichstensid (1 g/l) (Addukt aus p.tert.-Octylphenol und 8 Mol Äthylenoxyd) 210 200 Präparat gemäss Beispiel 1 (1 g/l) 80 20
Anstelle des Tensids A1 können auch die folgenden Tenside eingesetzt werden: A2, A3, A4, As, A6, A12.
Anstelle der Verbindung B7 können auch die folgenden Verbindungen eingesetzt werden: B1, B2, B3, B4, Bs, Blo, B11, B13 und/oder C1, C2, C3 oder C4.
In allen Fällen erhält man ebenfalls schaumarme Präparate, die mit gleich guten Ergebnissen für den angegebenen Zweck eingesetzt werden können.
Beispiel 2
Zu 70 Teilen einer 40 %igen wässerigen, auf 700 C erwärmten Zubereitung des Tensides A6 werden 30 Teile des auf 700 C erwärmten Umsetzungsproduktes Bs gegeben. Anschliessend gibt man unter Rühren noch 1 Teil Siliconöl und 49 Teile Wasser (70 C) hinzu und lässt unter Rühren auf Raumtemperatur abkühlen.
Man erhält ein klares, leicht gelbliches schaumfreies Präparat, das als Netz- und Entlüftungsmittel in Färbeverfahren verwendet werden kann, wobei gleichzeitig eine gut schaumdämpfende Wirkung erreicht wird, wenn z. B. zusätzliche Tenside mitverwendet werden. Im Schaumtest nach Beispiel 1 ergeben sich die folgenden Ergebnisse:
Schaumhöhe in mm nach nach
1 1 Min. 5 Min.
Vergleichstensid (1 g/l) (sulfoniertes Umsetzungsprodukt aus o-Phenylendiamin, Stearinsäure und Benzylchlorid) 205 205 Vergleichstensid (1 g/l) + Präparat gemäss Beispiel 2 (1 g/l) 50 20 Präparat gemäss Beispiel 2 (1 g/l) 0 0
Zur Herstellung von Zubereitungen mit vergleichbar guten Eigenschaften kann man auch die folgenden Komponenten einsetzen:
Komponente (1): Al, A5, A8, Alo, All;
Komponente (2): B1, B2, B3, B7, Bs, B11, B12 und/oder Cs.
Beispiel 3
Zu 70 Teilen einer 40 %igen wässerigen, auf 700 C erwärmt ten Zubereitung des Tensides Al werden unter Rühren 30 Teile des auf 700 C erwärmten Umsetzungsproduktes B8 gegeben. Anschliessend gibt man 10 Teile Siliconöl hinzu und rührt das Gemisch während einer Stunde bei 700 C. Dann fügt man 27 Teile Wasser (70 C) hinzu und rührt weiter, bis sich das Gemisch auf Raumtemperatur abgekühlt hat.
Man erhält ein stabiles Präparat eines Schaumdämpfungsmittels, das z. B. bei der Mitverwendung von weiteren Tensiden sehr gut schaumdämpfend wirkt.
Im Schaumtest gemäss Beispiel 1 ergeben sich die folgenden Resultate:
Schaumhöhe in mm nach nach
1 Min. 5 Min.
Tensid A1 (1 g/l) 220 190 Tensid A1 + Umsetzungsprodukt B8 (1 g/l) 80 20 Vergleichstensid A (0,5 g/l) (Addukt aus Oleylamin und 8 Mol Äthylenoxyd) 140 135 Vergleichstensid A (0,5 g/l) + Präparat gemäss Beispiel 3 (0,2 g/l) 10 2 Vergleichstensid B (0,5 g/l) (Addukt aus Kokosfettalkohol und 6 Mol Äthylenoxyd) 190 180 Vergleichstensid B (0,5 g/l) + Präparat gemäss Beispiel 3 (0,5 g/l) 70 3 Vergleichstensid C (1 g/l) (sulfoniertes Umsetzungsprodukt aus o-Phenylendiamin, Stearinsäure und Benzylchlorid) 205 207 Vergleichstensid C (1 g/l) + Präparat gemäss Beispiel 3 (0,3 g/l) 55 40
Ferner wird die Netzfähigkeit gemessen: (Ein Stück Baumwollgewebe wird in eine Prüfflüssigkeit eingetaucht und erhält anfangs infolge der im Gewebe eingeschlossenen Luft einen Auftrieb. Durch Eindringen der Flüssigkeit wird aus dem Gewebe die Luft verdrängt, das Gewebe beginnt zu sinken.
Die Zeit vom Augenblick des Eintauchens bis zum Beginn des Sinkens des Gewebestückes wird gemessen.)
Tauchzeit in Sekunden Tensid A1 (1 g/l) 42 Umsetzungsprodukt B8 (1 g/l) keine Netzwirkung Tensid Al + Umsetzungsprodukt BB (1 g/l) 27
Neben diesem positiven synergistischen Effekt auf die Netzwirkung schäumt die Mischung aus dem Tensid A1 und dem Umsetzungsprodukt B8 viel weniger als das Tensid Al allein.
Schaumdämpfungsmittel mit vergleichbar guter Wirkung erhält man auch bei Verwendung der folgenden Komponenten:
Komponente (1): A2, A6, A8, Ag, A12;
Komponente (2): B2, B3, B5, B6, B7, Bs, Bs, B12.
Beispiel 4 a) 30 Teile des Umsetzungsproduktes B3 werden mit 30 Teilen einer 40 %igen wässerigen Zubereitung des Tensides A1 bei Raumtemperatur unter Rühren zusammengegeben.
Dann gibt man 6 Teile der Verbindung C1 und 1 Teil Siliconöl hinzu und verdünnt die Mischung unter ständigem Rühren mit 33 Teilen Wasser.
b) 25 Teile des Umsetzungsproduktes B3 werden mit 5 Teilen der Verbindung C6, 6 Teilen der Verbindung C1 und 1 Teil Siliconöl miteinander vermischt. Zu dieser Mischung gibt man unter ständigem Rühren 30 Teile einer 40%igen Zubereitung des Tensides A1 und verdünnt anschliessend mit 33 Teilen Wasser.
Man erhält in beiden Fällen ein schaumfreies Netz- und Entlüftungsmittel, das in Färbe- und Ausrüstverfahren eingesetzt werden kann.
Schaumtest Schaumhöhe in mm nach nach 1 Min., 5 Min.
Vergleichstensid (1 g/l) (sulfoniertes Umsetzungsprodukte aus o-Phenylendiamin, Stearinsäure und Benzylchlorid) 205 205 Vergleichstensid (1 g/l) + Präparat gemäss Beispiel 4a) (1 g/l) 60 20 Vergleichstensid (1 g/l) + Präparat gemäss Beispiel 4b) (1 g/l) 50 20 Präparat gemäss Beispiel 4a) (1 g/l) 0 0 Präparat gemäss Beispiel 4b) (1 g/l) 0 0
Beispiel 5
In einem Becherglas werden bei Raumtemperatur 24 Teile des Umsetzungsproduktes B17 mit 0,8 Teilen Siliconöl durch Rühren gleichmässig vermischt. Nach Erhöhung der Temperatur auf 60 0C werden 22 Teile des Tensides A1 sowie anschliessend 53,2 Teile Wasser zugegeben. Das Rühren wird bis zum Abkühlen auf Zimmertemperatur fortgesetzt. Man erhält ein schaumarmes Netzmittel, das sowohl in Foulardflotten als auch in Flotten für das Ausziehverfahren angewendet werden kann.
Ähnliche Resultate erhält man, wenn man anstelle des Umsetzungsproduktes B17 die Umsetzungsprodukte B13 oder B18 einsetzt.
Beispiel 6
0, 6 Teile Siliconöl werden in einem Mischkessel mit Ankerrührer mit 19 Teilen des Umsetzungsproduktes B19 homogen vermischt; anschliessend gibt man 46 Teile des Tensides A15 hinzu. Nach einer Rührzeit von 60 Minuten werden 34,4 Teile Wasser von 400 C langsam hinzugegeben und 30 Minuten weitergerührt. Es entsteht ein stabiles, pastenförmiges Produkt, das als schaumarmes Netzmittel eingesetzt werden kann. Ähnliche Resultate erhält man, wenn man das Umsetzungsprodukt B20 einsetzt.
Beispiel 7
32 Teile des Tensides A17 und 16 Teile des Umsetzungsproduktes B21 werden bei 600 C miteinander vermischt; anschliessend werden 3 Teile Siliconöl zugegeben und bis zur homogenen Verteilung verrührt. Dann werden 49 Teile auf 700 C erwärmtes Wasser zugegeben und bis zur Abkühlung auf Zimmertemperatur gerührt. Man erhält ein schaumfreies Netzmittel.
Beispiel 8 a) 16 Teile des Umsetzungsproduktes B3 und 16 Teile des Umsetzungsproduktes B17 werden in einem Rührkessel bei Raumtemperatur vermischt und dann auf 800 C erwärmt.
Dann werden 1,3 Teile Siliconöl eingerührt und anschliessend die auf 500 C erwärmten Komponenten - 14 Teile Tensid Al und 52,7 Teile Wasser - eingerührt. Es wird dann noch bis zur Abkühlung auf Raumtemperatur weitergerührt.
Man erhält ein Präparat, das als schaumfreies Netzmittel eingesetzt werden kann.
Ähnliche Resultate erhält man, wenn man das Umsetzungsprodukt B17 durch das Umsetzungsprodukt B15 ersetzt oder auch mit einem Präparat aus den folgenden Komponenten: b) 32 Teile des Umsetzungsproduktes B3, 14 Teile des Tensids A1, 0,3 Teile Siliconöl und 53,7 Teile Wasser.
Beispiel 9
40 Teile des Tensides A20, 33 Teile des Umsetzungsproduktes B17 und 53 Teile Wasser werden in einem Rührkessel homogen vermischt.
Man erhält ein schaumarmes Netzmittel, das speziell für die Teppichkontinuefärbung geeignet ist.
Beispiel 10
20 Teile des Umsetzungsproduktes B3 und 14 Teile Siliconöl werden bei Raumtemperatur homogen vermischt; dann werden langsam 47 Teile des Tensides A1 (40 %ige wässerige Zubereitung) eingerührt und zum Schluss 19 Teile Wasser zugegeben. Anschliessend wird noch 2 Stunden bei Raumtem peratur gerührt.
Man erhält ein Schaumdämpfungsmittel für universellen Einsatz, z. B. auch zum Entschäumen von Abwässern.
Produkt g/l Schaumhöhe in mm nach 1 Minute nach 5 Minuten Vergleichstensid (sulfoniertes Umsetzungsprodukt aus o-Phenylendiamin, Stearinsäure und Benzylchlorid 1 205 205 Vergleichstensid + 1 Präparat gemäss Beispiel 5 1 18 3 Präparat gemäss Beispiel 5 1 30 0 Vergleichstensid + 1 Präparat gemäss Beispiel 6 2 67 14 Präparat gemäss Beispiel 6 2 20 0 Vergleichstensid + 1 Präparat gemäss Beispiel 7 0,5 0 0 Präparat gemäss Beispiel 7 0,5 0 0 Vergleichstensid + 1 Präparat gemäss Beispiel 8a 3 24 0 Präparat gemäss Beispiel 8a 3 0 0 Vergleichstensid + 1 Präparat gemäss Beispiel 8b 3 24 0 Präparat gemäss Beispiel 8b 3 0 0 Vergleichstensid + 1 Präparat gemäss Beispiel 10 0,05 0 0 Präparat gemäss Beispiel 10 0,05 0 0
Beispiel 11 a) Zu 70 Teilen einer 40 %igen wässerigen,
auf 700 C erwärmten Zubereitung des Tensides A6 werden 30 Teile des auf 700 C erwärmten Umsetzungsproduktes C5 gegeben. Anschliessend gibt man unter Rühren noch 1 Teil Siliconöl und 49 Teile Wasser (70 C) hinzu und lässt unter Rühren auf Raumtemperatur abkühlen.
Man erhält ein weisses, undurchsichtiges schaumfreies Präparat, das als Netz- und Entlüftungsmittel in Färbeverfahren verwendet werden kann, wobei gleichzeitig eine gute schaumdämpfende Wirkung erreicht wird, wenn z. B. zusätzliche Tenside mitverwendet werden.
b) Ebenfalls gute Ergebnisse erzielt man mit einem Präparat aus 24 Teilen einer 40 %igen wässerigen Zubereitung des Tensides A1, 14 Teilen der Komponente C1, 1 Teil Siliconöl und 61 Teilen Wasser.
Im Schaumtest nach Beispiel 1 ergeben sich die folgenden Ergebnisse:
Schaumhöhe in mm nach nach 1 Min. 5 Min.
Vergleichstensid (1 g/l) (sulfoniertes Umsetzungsprodukt aus o-Phenylendiamin, Stearinsäure und Benzylchlorid) 205 205 Vergleichstensid (1 g/l) + Präparat gemäss Beispiel 11a (1 g/l) 50 20 Präparat gemäss Beispiel 1 1a (1 g/l) 0 0 Vergleichstensid (1 g/l) + Präparat gemäss Beispiel 11b (1 g/l) 30 10 Präparat gemäss Beispiel 1 1b (1 g/l) 0 0
Zur Herstellung von Zubereitungen mit vergleichbar guten Eigenschaften kann man als Komponente (1) auch die Tenside A1, A5, A8, A10 oder A11 einsetzen.
Beispiel 12 a) 25 Teile des Anlagerungsproduktes C6 werden mit 5 Teilen Siliconöl bei Raumtemperatur unter Rühren vermischt. Dann gibt man 70 Teile einer 40 %igen wässerigen Zubereitung des Tensides A1 hinzu. Die entstehende Paste wird unter Rühren mit 300 Teilen Wasser (80 C) zu einer leicht opalen Lösung verdünnt: Man rührt die Lösung, bis sie auf Raumtemperatur abgekühlt ist, und erhält ein stabiles Präparat, das als Schaumdämpfungsmittel geeignet ist.
b) Ebenfalls gute Ergebnisse erzielt man mit einem Prä parat aus 21 Teilen einer 40 %igen wässerigen Zubereitung des Tensides A1, 11 Teilen der Komponente C1, 7 Teilen Siliconöl und 61 Teilen Wasser.
Schaumtest Schaumhöhe in mm nach nach
1 Min. 5 Min Vergleichstensid (1 g/l) (Addukt aus einem Fettamingemisch C16-C22) und 70 Mol Äthylenoxyd 80 65 Vergleichstensid (1 g/l) + Präparat gemäss Beispiel 12a (0,2 g/l) 40 15 Vergleichstensid (1 g/l) + Präparat gemäss Beispiel 12b (0,2 g/l) 0 0
Beispiel 13
20 Teile des Tensides A19 werden bei Raumtemperatur mit 50 Teilen des Umsetzungsproduktes C11 und 30 Teilen Wasser vermischt. Man erhält ein schaumarmes Netzmittel, das im Schaumtest nach Beispiel 1 die folgenden Werte ergibt: Produkt g/l Schaumhöhe in mr nach nach
1 Min. 5 Min.
Tensid A19 0,4 185 160 Tansid A19 + 0,4 Umsetzungsprodukt C11 1,0 120 80
Beispiel 14
In einem Rührkessel werden 10 Teile des Umsetzungsproduktes C8 mit 0,1 Teil Siliconöl bei 300 C intensiv vermischt.
Anschliessend gibt man 10 Teile des Tensides A,6 hinzu, rührt die Mischung während 20 Minuten und verdünnt dann unter weiterem Rühren mit 79,9 Teilen Wasser.
Es resultiert ein stabiles Präparat, das stark netzende Eigen schaften aufweist, nicht schäumt und z. B. in textilen Ver edlungsfiotten eingesetzt werden kann.
Beispiel 15
In einem Rührkessel werden 30 Teile des Tensides All, 30 Teile des Umsetzungsproduktes C11 und 1 Teil Siliconöl unter ständigem Rühren miteinander vermischt. Während des Rührens wird auf 600 C aufgeheizt. Nach Erreichen der Temperatur wird die Mischung mit 39 Teilen Wasser von 600 C unter intensivem Rühren (30 Minuten) verdünnt. Anschliessend wird das wässerige Präparat so lange gerührt, bis es auf Raumtemperatur abgekühlt ist.
Man erhält ein stabiles Präparat, das vorteilhaft als schaum- freies Netzmittel insbesondere in Foulardüotten eingesetzt werden kann.
Beispiel 16
40 Teile des Umsetzungsproduktes C7 werden in einem Rührkessel vorgelegt und auf 600 C erwärmt. Daraufhin werden 5 Teile Siliconöl unter ständigem Rühren während 15 Minuten zugegeben. Es erfolgt dann die Zugabe von 50 Teilen des Tensides A14 und anschliessend die Verdünnung mit 5 Teilen Wasser unter Rühren, das fortgesetzt wird, bis die Temperatur des wässerigen Präparates Raumtemperatur erreicht hat.
Es entsteht ein stabiles schaumfreies Präparat, das neben einer guten Netzwirkung auch schaumdämpfend auf andere Substanzen, z. B. Tenside, Dispergatoren, Emulgatoren, wirkt.
Beispiel 17
Man verfährt wie in Beispiel 16, setzt jedoch die folgenden Komponenten ein:
30 Teile des Tensides A18
15 Teile des Umsetzungsproduktes Cg
3 Teile Siliconöl und
52 Teile Wasser.
Man erhält ebenfalls ein stabiles schaumfreies Präparat mit guter Netz- und Schaumdämpfungswirkung.
Beispiel 18
Man verfährt wie in Beispiel 16, setzt jedoch die folgen den Komponenten ein:
25 Teile des Tensides A13
12 Teile des Umsetzungsproduktes Clo
2 Teile Siliconöl und
61 Teile Wasser.
Man erhält ein stabiles Präparat, das stark netzende Eigenschaften aufweist, nicht schäumt und z. B. in textilen Ver edlungsfiotten eingesetzt werden kann.
Beispiel 19 a) In einem Rührkessel werden 40 Teile der Komponente C1 mit 28 Teilen Siliconöl intensiv vermischt, wobei das Siliconöl zum grössten Teil gelöst wird. Dann werden 30 Teile des Tensides A15 langsam eingerührt und zum Schluss werden noch 2 Teile Wasser zugegeben. Das Gemisch wird 2 Stunden bei Zimmertemperatur gerührt.
Man erhält ein stabiles Schaumdämpfungsmittel mit netzenden Eigenschaften, das speziell zur Schaumbekämpfung in textilen Applikationsbädern oder in Abwasserreinigungsanlagen eingesetzt werden kann.
b) Ein stabiles Schaumdämpfungsmittel für den gleichen Anwendungsbereich erhält man auch aus den folgenden Komponenten: 21 Teile des Tensides A1 (40 %ig, wässerig), 11 Teile der Verbindung C1, 10 Teile Siliconöl und 58 Teile Wasser.
Beispiel 20
In einem Rührgefäss werden 18 Teile des Umsetzungsproduktes C12 bei 400 C mit 2 Teilen Siliconöl vermischt und dann das Tensid A8 und anschliessend das Tensid A17 eingerührt. Nach 30 Minuten unter ständigem Rühren sind die Komponenten gleichmässig verteilt. Anschliessend werden 61 Teile Wasser von 500 C langsam hinzugegeben. Das Rühren der Mischung wird bis zum Abkühlen auf Raumtemperatur weitergeführt.
Es entsteht ein stabiles schaumarmes Netzmittel, das zusätzlich schaumdämpfend wirkt.
Beispiel 21
In einem Rührkessel werden 10 Teile des Umsetzungsproduktes C12 bei 600 C und ein Teil Siliconöl miteinander vermischt; anschliessend gibt man 15 Teile des Umsetzungsproduktes B11 und 25 Teile des Tensides A1, beide vorgewärmt auf 600 C, sowie 49 Teile Wasser von der gleichen Temperatur unter ständigem Rühren hinzu. Bis zur Abkühlung auf Raumtemperatur wird das Gemisch weitergerührt.
Man erhält ein stabiles schaumarmes Netzmittel.
Beispiel 22
In einem Rührgefäss werden 13 Teile des Umsetzungsproduktes C13 und ein Teil Siliconöl bei Raumtemperatur mit einem Rührer gleichmässig vermischt. Dann gibt man unter ständigem Rühren 9,6 Teile des Tensides Al hinzu und anschliessend 76,4 Teile auf 700C erwärmtes Wasser. Nach der gleichmässigen Verteilung wird noch bis zur Abkühlung auf Zimmertemperatur weitergerührt.
Man erhält ein schaumfreies, stabiles Netzmittel.
Anstelle des Umsetzungsproduktes C53 kann man auch die Umsetzungsprodukte C14 und C15 einsetzen, wobei man ebenfalls schaumfreie und stabile Netzmittel erhält.
Schaumtest nach Beispiel 1: Produkt g/l Schaumhöhe in mm nach 1 Min. nach 5 Min.
Vergleichstensid (sulfoniertes Umsetzungsprodukt aus o-Phenylendiamin, Stearinsäure und Benzylchlorid 1 205 205 Vergleichstensid + 1 Präparat gemäss Beispiel 14 5 170 120 Präparat gemäss Beispiel 14 5 0 0 Produkt gl Schaumhöhe in mm nach 1 Minute nach 5 Minuten Vergieichstensid + 1 Präparat gemäss Beispiel 15 1 110 30 Präparat gemäss Beispiel 15 1 0 0 Vergleichstensid + 1 Präparat gemäss Beispiel 16 0,2 30 0 Präparat gemäss Beispiel 16 0,2 0 0 Vergleichstensid + 1 Präparat gemäss Beispiel 17 0,4 20 0 Präparat gemäss Beispiel 17 0,4 0 0 Vergleichstensid + 1 Präparat gemäss Beispiel 18 2 35 0 Präparat gemäss Beispiel 18 2 0 0 Vergleichstensid + 1 Präparat gemäss Beispiel 19a 0,05 0 0 Präparat gemäss Beispiel 19a 0,05 0 0 Vergleichstensid + 1 Präparat gemäss Beispiel 19b 0,05 0 0 Präparat
gemäss Beispiel 19b 0,05 0 0 Vergleichstensid + 1 Präparat gemäss Beispiel 20 2 70 20 Präparat gemäss Beispiel 20 2 0 0 Vergleichstensid + 1 Präparat gemäss Beispiel 21 2 60 15 Präparat gemäss Beispiel 21 2 30 0 Vergleichstensid + 1 Präparat gemäss Beispiel 22 1 15 0 Präparat gemäss Beispiel 22 1 0 0
Beispiel 23
In ein stark schäumendes Abwassergemisch von kommunalen und gewerblichen Verursachern wird aus einem Ansatzbehälter 1 ml pro Liter Abwasser einer 1 %igen Lösung der Zubereitungen gemäss Beispiel 4a oder 19b hinzugegeben.
Der vorhandene Schaum wird dadurch entfernt und eine neue Schaumbildung tritt nicht ein.
Die Temperatur und der pH-Wert der Abwässer sind für die Wirksamkeit der eingesetzten Lösung ohne Bedeutung.
PATENTANSPRUCH 1
Netz- und Schaumdämpfungsmittel auf der Basis von anionischem Tensid, dadurch gekennzeichnet, dass es, bezogen auf das Mittel, 2 bis 50 Gewichtsprozent eines anionischen Tensides (1) der Formel
EMI9.1
in freier oder Salzform, worin R ein aliphatischer Kohlenwasserstoffrest mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen oder ein cycloaliphatischer oder aliphatisch-aromatischer Kohlenwasserstoffrest mit 10 bis 22 Kohlenstoffatomen.
R1 Wasserstoff oder Methyl, A-0- oder
EMI9.2
X der nach Abspaltung einer OH-Gruppe erhaltene Rest einer anorganischen, mehrbasischen, Sauerstoff enthaltenden Säure oder der Säurerest einer mehrbasischen Carbonsäure oder ein Carboxyalkylrest und m eine Zahl von 1 bis 20 ist, 6 bis 50 Gewichtsprozent der Komponente (2) und/oder (3), wobei die Komponente (2) ein wasserunlösliches oder in Wasser schwer lösliches Umsetzungsprodukt mit einem Molekulargewicht von 2000 bis 7000 aus (a1) einem 1- bis 6wertigen aliphatischen Alkohol mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, einem Monoalkyl- oder Monoalkylol-monoamin,
einem Alkylendiamin oder einem Polyalkylenpolyamin und (a2) einem niedermolekularen aliphatischen Monoepoxyd oder einem Gemisch solcher Monoepoxyde und die Komponente (3) ein wasserunlöslicher aliphatischer Monoalkohol mit mindestens 8 Kohlenstoffatomen oder dessen in Wasser schwer lösliches Alkylenoxydaddukt oder ein Gemisch solcher Monoalkohole oder ein in Wasser schwerlösliches Alkylphenol-Alkylenoxydaddukt ist. und 20 bis 92 Gewichtsprozent Wasser (5) enthält.
UNTERANSPRÜCHE
1. Mittel nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich bis 30 Gewichtsprozent Siliconöl (4) enthält.
2. Mittel nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass es, bezogen auf das Mittel,
2 bis 50 Gewichtsprozent des anionischen Tensides (1),
6 bis 50 Gewichtsprozent der Komponenten (2) und/oder (3), wobei die Komponente (2) ein wasserunlösliches oder in Wasser schwer lösliches Umsetzungsprodukt mit einem Molekulargewicht von 2000 bis 7000 aus (a1) einem 1- bis 6wertigen aliphatischen Alkohol mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, einem Monoalkyl- oder Monoalkylol- monoamin, einem Alkylendiamin oder einem Polyalkylenpolyamin und (a2) 1,2-Propylenoxyd und Äthylenoxyd ist, wobei der Epoxydanteil im Umsetzungsprodukt 0 bis 20 % Äthylenoxydeinheiten und 100 bis 80% Propylenoxydeinheiten enthält,
und die Komponente (3) ein wasserunlöslicher aliphatischer Monoalkohol mit mindestens 8 Kohlenstoffatomen oder dessen in Wasser schwer lösliches Alkylenoxydaddukt, ein Gemisch solcher Monoalkohole oder ein in Wasser schwer lösliches Alkylphenol-Alkylen
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