DD278351A1

DD278351A1 - Biozide additive fuer kuehl- und schmierstoffsysteme

Info

Publication number: DD278351A1
Application number: DD32361188A
Authority: DD
Inventors: Bernd Grimm; Klaus Schinkowski; Johann Huber; Joachim Drescher; Anneliese Soerensen
Original assignee: Berlin Chemie Veb
Priority date: 1988-12-22
Filing date: 1988-12-22
Publication date: 1990-05-02

Abstract

Die Erfindung betrifft biozide Additive fuer waessrige und nichtwaessrige Kuehl- und Schmierstoffsysteme, die eine Wirkstoffkombination aus (1S,2S)-2-Amino-1-&4-nitro-phenyl!-propan-1,3-diol, einem Nebenprodukt der Chloramphenicol-Synthese, und dem Fungizid Tetramethylthiuramdisulfid (Thiram) enthalten. Die Kombination von L-Base und Thiram ist sowohl gegen Bakterien als auch gegen Hefen und Pilze wirksam.

Description

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Wäßrige, aber auch nichtwäßrige Fertigungshilfsstoffe, Bohr-, Schleif- und Ziehemulsionen stellen für spezielle Infektionskeime einen guten Nährboden dar. Durch massenhafte Vermehrung der Mikroorganismen wird der technologische Prozeß infolge bakterieller Zersetzung, insbesondere von wassergemischten Kühlschmierstoffen, stark gestört. Im wesentlichen treten Auswirkungen auf den Kühlschmierstoff wie Abbau von Inhaltsstoffen, Bildung von Spaltprodukten, Veränderung des pH-Wertes und Nachlassen des Korrosionsschutzes, Auswirkungen auf das Umlaufsystem wie Ölabscheidungen, Verstopfen von Leitungen, Bildung von Schleim und Schaum sowie Schwierigkeiten bei der Filtration, Auswirkungen auf die Produktion wie Minderqualität der Werkstücke und Arbeitsunterbrechungen und schließlich auch Auswirkungen auf die Umwelt wie Geruchsbildung und Gefahren für die Gesundheit auf.

Durch Destabilisierung und Entmischung ergeben sich für nichtkonservierte Kühlschmierstoffsysteme nur kurze Standzeiten. Um das Keimwachstum mit allen nachteiligen Folgen wirksam zu unterdrücken, werden in der Praxis biozid wirkende Substanzen den Fertigungshilfsstoffen zugesetzt. So wird in DD 126250 die Herstellung hochwirksamer und korrosionsschützender Emulsole für die Metallbearbeitung vorgeschlagen, die als biozid wirkende Agenzien Chlorphenole, Hexachlorophen, Phenole und Formaldehyd enthalten. Dio Palette der vorgeschlagenen mikrobioziden Zusatzmittel reichen von speziellen Wirkstoffen bis zu Grobdesinfektionsmitteln. Für den Bereich der Kühlschmiermittel sind die Formaldehyddepotverbindungen die am häufigsten eingesetzten Wirkstoffklassen.

Beim Einsatz dieser Substanzen hat es sich gezeigt, daß in der Regel die Fertigungshilfsstoffe, z. B. beim Einsatz als Bohr-, Schleifund Ziehemulsionen, frei von Mikroorganismen bleiben. Es ist abor andererseits bekannt, daß die bisher für diesen Zweck verwendeten mikrobioziden Zusätze allergische Reaktionen sowie Leber- und Nierenschäden bei Kontaktpersonen hervorrufen können.

In der Patentanmeldung DD WP C10M/3000001 wird ein Wirkstoffgemisch aus (1S, 2S)-2-Amino-1-|4-nitro-phenyl]-propan-1,3-diol und einem organischen Sulfcnat, vorzugsweise Alkylbenzolsufonate und/oder Alkansulfonate der mittleren Kettenlänge von 15 ± 5 beschrieben, das zur Konservierung von Kühl- und Schmierstoffen verwendet werden kann. Die beschriebene Wirkstoffkombination ist jedoch nur selektiv gegen anaerobe Bakterien, insbesondere gegen die anaeroben Sulfatreduzenten wirksam, während die mesophilen aeroben Gesamtkeimzahlen hoch bleiben.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, ein kostengünstiges biozid und biostatisch wirkendes A'iditiv zur Verfügung zu stellen, das bei guter Einarbeitbarkeit in das Kühlschmiermittel und guter Materialverträglichkeit die Standzeiten der verwendeten Schmierstoffsysteme wesentlich verlängert und die im Stand der Technik beschriebenen Nachteile wie Geruchsbelästigung, körperliche Schädigung der Kontaktpersonen und negative Auswirkungen auf die Produktion weitgehend vermeidet und darüber hinaus die Gesamtkeimzahlen stark absenkt.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die technische Aufgabe zugrunde, durch Kombination bekannter Stoffe mit einzeln unzulänglicher Wirksamkeit ein neues kostengünstiges biozides und biostatisches Additiv mit hoher Wirksamkeit und breitem Wirkungsspektrum gegen Bakterien und Pilze bereitzustellen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Additiv eingesetzt wird, welches ein Wirkstoffgemisch aus (1S, 2S)-2-Amino-1-[4-nitro-phenyl]-propan-1,3-diol (L-Base) und Tetramethylthiuramdisulfid (Thiram) enthält.

L-Base fällt als praktisch inaktives Nebenprodukt bei der Chloramphenicolsynthese an und hat bisher keinen Einsatz als alleinwirkendes Biozid gefunden.

Thiram ist bisher nur als fungizider Wirkstoff bekannt.

Es wurde gefunden, daß die Kombination von L-Base und Thiram in überraschender Weise bei Zusatz zu Kühl- und Schmiermitteln sowohl gegen Bakerien als auch gegen Hefen und Pilze hohe Wirksamkeit aufweist.

Die beiden Komponenten einzeln besitzen diese Wirksamkeit nicht (Tabelle 1).

Die notwendigen Konzentrationen des Thirams liegen in der erfinclungsgemäßen Kombination innerhalb des Promillebereiches und somit um etwa eine Zehnerpotenz unter der im Pflanzenschutz üblichen Konzentration.

Als vorteilhaftes Mischungsverhältnis von L-Base zu Thiram wurde 10:1 bis 1:1 (jeweils als Massenteile) gefunden.

Die Wirkstoffkombination wird erfindungsgemäß dem Kühl- und Schmiermittel in einer Konzentration von 0,1 bis ü,5Ma.-% zugesetzt.

Das erfindungsgemäße Mittel zur Potenzierung der bakteriziden Wirkung einer unzulänglich wirkenden antibakteriellen Substanz mit Hilfe eines Fungizids war bisher nicht begannt.

Tabelle 1: Antimikrobiell Wirkung von L-Base, Thiram und der Kombinatior on L-Base und Thiram in Kühl- und Schmierstoffsystemen (1) metallverarbeitender Betriebe

Zusätze (%)	Anzahl der Anacrobier/ml	mesophile GKZ/ml	CoIi- titer	Salmo- nellen	Pseudo- monas spc.	H₂- Bildg.	Hefen Schp.
ohne Zusatz (Kontrolle)	10³-10⁴	10⁶-10⁸	10⁵	+ + +	+ + +	+ + +	+ + +
L-Base (0,2)	~10³	10⁶-10⁷	10⁵	+ + +	+ + +	+ + +	+ + +
Thiram (0,05)	~10³	10⁶-10⁷	10⁵	+ + +	+ + +	+ + +	+ +
L-Base (0,2)+ Thiram (0,05)	<100	150	<100	<100	<100	<100	<100

Abkürzungen: GKZ = Gesamtkeimzahl Schp = Schimmelpilze

Bestimmungen:

- Anzahl der Anaerobier mit SR-Plattenverfahren nach W.Oberzill, ZbI. Bakt. 124,91-96(1970)

- Mesophile Gesamtkeimzahl mit Kochschem Plattengußverfahren

- Colititer im GELA-Bouillon nach Kessler-Swenerton (SIFIN)·)

- Salmonellen mit Wismut-Sulfit-Agar (SIFIN)

- Pseudomonas mit Pseudomonas-Selektivnährboden (SIFIN)

- H₂S-Bildung mit Kligler-Eisen-Agar (SIFIN)

- Hefen und Schimmelpilze mit Würzeagar, s. Handbuch „Nährböden, Merck"

*) SIHIN = Fertignährboden vom Staatlichen Institut für Immunpräparate und Nährmedien, Berlin

Bewertung des Wachstums der Mikroorganismen

+ + + stark wachsend

+ + weniger stark wachsend

(1) Zur Untersuchung wurden Proben von infizierten Külschmierstoffemulsionen von 10 typischen Maschinensystemen einer Werkzeugmaschinenfabrik entnommen, eine Durchschnittsprobe hergestellt, mit den entsprechenden Zusätzen versehen und das Keimwachstum mikrobiologisch verfolgt. Während innerhalb 24 Stunden die Proben ohne Zusatz, mit Zusatz von L-Base und mit Zusatz von Thiram keimzahlmäßig hoch belastet bleiben, war die Probe mit Zusatz von L-Base/Thiram weitgehend frei von Mikroorganismen.

Anwendungsbeispiele

I.Beispiel

Herstellung des bioziden Additives

1000g und 250g Wolfen Thiuram 85 (85%Thiram, 15% Inertsubstanzen) wt rden in einer Kreuzschlagmühle bis zur Homogenität vermählen. Die Korngröße der Mischsubstanz liegt dann zu 99% unter 0,041«mm.

2. Beispiel

Ein Gemisch von 5%Ferrolan90B^s und 95% Wasser wird hergestellt und bildet den Fertigungshilfsstoff für Kühl-und Schmiermittel.

Dieser Fertigungshilfsstoff wird mit einer für Maschinensysteme typischen Population von Mikroorganismen beimpft und das Keimwachstum labormäßig kontrolliert. Eine analoge Ansetzung wird mit 2,5g biozides Additiv/l durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 dargestellt (Keimzahlen bei der angegebenen Zeit).

Tabelle 2

Zusatz bio zides Additiv g/i	mesophile GKZ	Gram negative	Hefen- Schp.	Zeit (d)
ohne Zusatz (Kontrolle)	10'°	+ + +	+ + +	14
2,5	10²	<100	<100	14

siehe Legende Tabelle

3. Beispiel Das biozide Additiv wird zu einem Fertigungshilfsstoff gemäß Beispiel 2 in einer Konzentration von 2,5g/l dosiert und an Umlaufsystemen für Kühl- und Schmierstoffe an Werkzeugmaschinen eingesetzt.

Durch das Additiv konnte eine Standzeit des Fertigungshilfsstoffes von 130 Tagen erreicht werden. Bei Parallelansetzungen an Werkzeugmaschinen mit Fertigungshilfsstoff ohne biozides Additiv war der Fertigungshilfsstoff nach 14 Tagen unbrauchbar.

Claims

1. Biozide Additive für wäßrige und nichtwäßrige Kühl- und Schmierstoffsysteme, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Wirkstoffkombination von (1S, 2S)-2-Amino-1-[4-nitro-phenyl]-propan-1,3-diol und Tetramethylthiuramdisulfid enthalten.

2. Biozide Additive nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Massenverhältnis von (1S, 2S)-2-Amino-1-[4-nitro-phenyl]-propan-1,3-diol zu Tetramethylhiuramdisulfid 1:1 bis 10:1 beträgt.

Anwendungsgebiet der Erfindung

Das antimikrobiell wirkende Additiv kann in der metallverarbeitenden Industrie zur Bekämpfung von Infektionskeimen und zur Stabilisierung von Kühl- und Schmierstoffen und Schmierstoffemulsionen angewendet werden.