DD292146A5 - Nichtionogenes netzmittel fuer schwerbenetzbare staeube - Google Patents

Abstract

Ein nichtionogenes Netzmittel fuer schwerbenetzbare Staeube, wie Kohlenstaub, besteht aus einem Alkylpolyalkylenglycolether vom Typ{Netzmittel; Kohlenstaub; schwernetzbare Staeube; nichtionogenes Netzmittel; Salzloesung; Schaumverhalten; Alkylpolyalkylenglycolether; Netzzeit}

Description

Darlegung des Wesens der Erfindung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein nichtionogenee wäßriges Netzmittel für sc'iwernetzbare Stäube, wie z. B.

Kohlenstaub zu entwickeln, daß auch In Gegenwart von Salzlösungen wirksam Ist, wenig schäumt und ca. 40mal schneller netzt

als herkömmliche Netzmittel. ' .

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß als Alkylpulyalkylenglycolether 88% bis 99,5%, bezogen auf das Gewicht des nichtlonogenen Netzmittels, Verbindungen vom Typ I

R-O-(C₃H₆O)_x-(C₂H₄O)^H

R ist ein Alkylrest der C-Kettenlänge 7,8 oder 9

und als Cotensid 0,5% bis 12%, bezogen auf das Gewicht des nichtionogenen Netzmittels, Alkohole der C-Kettenlänge 2 bis 10 enthalten sind.

Wäßrige Netzmittel dieser Zusammensetzung besitzen ein hervorragendes Netzvermögen gegenüber schwerbenetzbaren Stäuben, wie z. B. Kohlenstaub. Nonylphenolpolyglycolether mit 8-10 Mol Ethylenoxid und Dioctylsulfosuccinat, die als gute Netzmittel bekannt sind, haben ein Tauchnetzvermögen von TNV₍oo = 0,75g/l bzW. 0,2 g/l, benetzen aber Kohlenstaub nur unzureichend. Die neuen Netzmittel haben eine TNVioo > 0,8g/l, benetzen aber Kohlenstaub in sehr kurzer Zeit.

Gegenüber Alkylphenolpolyglycclethern mit 8-10 Mol Ethylenoxid benetzen die erfindungsgemäßen Netzmittel Kohlenstaub etwa40mal schneller.

Wesentlich ist, das R in I kettenlängeneinheitlich ist. Unterliegt R einer Kettenlängenverteilung, wie sie für native und synthetische Tensidalkohole typisch ist, verschlechtert sich das Netzvermögen gegenüber schwerbenetzbaren Stäuben wesentlich. Die Anwendung des Netzmittels wird dadurch erleichtert, daß sie kaum zur Schaumbildung neigen, bzw. ihr Schaum sehr instabil ist.

Die Benetzung von Kohlenstaub erreicht ein Optimum, wenn R in I für den 2-Ethylhexylrest steht, χ den Wert von 2,5-3,5 und y den Wert von 2-3 annimmt. Der Gehalt an Cotensiden verbessert das Kohlenstaubbonetzungsvermögen besonders dann, wenn die C-Kettenlänge der Alkohole 6,7 oder 8 beträgt. Vorteilhaft ist es, wenn das Verhältnis χ zu y so gewählt wurde, daß die Verbindungen vom Typ I in Wasser löslich bzw. emulsoiü löslich sind.

Das nichtionogene Netzmittel benetzt Kohlenstaub auch noch in Salzlösungen mit hohem Catciumchloridgehalt.

Ausführungsbeispiele

Die Benetzungsgeschwindigkeit von Kohlenstaub der Körnung <0,070 mm wurde so bestimmt, daß auf die Netzmittellösung 0,5g Kohlenstaub aufgeworfen wurde und die Zeit bis zum vollständigen Untersinken des Kohlenstaubes gestoppt wurde. Das Verhältnis Kohlenstaub zu Netzlösung betrug 1:33.

Zusammensetzung der Netzlösung

Lösung 1: 22,7g CaCI₂; 0,15g Netzmittel, Wasser ad 100

Lösung 2: 36,4g CaCI₂; 0,225g Netzmittel, Wasser ad 100

Beispiele gemäß der vorliegenden Erfindung

In den Verbindungen vom Typ I ist R der 2-Ethylh"ixylrest, C steht für Kohlenstoffkettenlänge.

	Zusammensetzung	Lösung	Untersinkzeit in s
Netzmittel	(Ma.-%)	Nr.
1) Typl: χ = 2,8	98%		43
y = 2,2		1
Octanol	2%
2) Typl: χ =1,5	99%		95
y=3		1
Octanol	1%
3) Typl: X= 1,5	94%		70
y = 3		1
Octanol	6%
4) Typl: χ = 3,4	91%		435
y = 3,9		2
Octanol	9%
5) Typl: χ = 3,4	91%		390
y = 3,9		2
Hexanol	9%

Beispiele gemäß Stand der Technik

Zusammensetzung	Lösung	Untersinkzeit in s
Netzmittel (Ma.-%)	Nr.	>1800
6) Nonylphenolmit9Mol	1
Oxyethylan		>1800
7) Dioctylsulfosuccinat, Natriumsalz	1	910
8) Typl,R = 2-Ethylhexyl	1
χ = 6,2
y = 7,5		>1800
9) wie 8)	2	>1800
10) Typ I, R = C6 bis C10	2
x = 2,5

Claims (3)

1. Nichtionogenes Netzmittel für schwernetzbare Stäube, wie z. B. Kohlenstaub, aus Alkylpolyalkylenglycolether und Cotensid, gekennzeichnet dadurch, daß als Alkylpolyalkylenglycolether 88% bis 99,5%, bezogen auf das Gewicht des nichtionogenen Netzmittels, Verbindungen vom Typ

R-O-(C₃H₆O)_x-(C₂H₄O)₇-H

R ist ein Alkylrest der C-Kettenlänge 7,8 oder 9
X = 1 bis 4

γ = 1,5 bis 5

und als Cotensid 0,5% bis 12%, bezogen auf das Gewicht des nichtionogenen Netzmittels, aliphatische Alkohole der C-Kettenlänge 2 bis 10 enthalten sind.

2. Nichtionogenes Netzmittel nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß R im Alkylpolyalkylenglycolether der 2-Ethylhexylrest und χ = 2,5 bis 3,5 sowie y = 2 bis 3 ist.

3. Nichtionogenes Netzmittel nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß Alkohole der

C-Kettenlänge von 6,7 oder 8 eingesetzt werden.

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein nichtionogenes Netzmittel für schwerbenetzbare Stäube, wie z. B. Kohlenstaub.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Anlagerungsprodukte des Oxyethylens und des Oxypropylens an Verbindungen mit mindestens einem reaktiven Wasserstoffatom sind als Netzmittel bekannt (M. Schick „Nonionic Surfactants", Marcel Decker Inc., New York, 1967). Die DE-PS 2448388 beschreibt durch Mikroorganismen abbaubare Netzmittel der Formel

R-O-(CH₂-CH-O)_x-(CHr O)_y-H
R'

in der R ein geradkettiger Alkylrest mit einer mittleren Kohlenstoffatomanzahl von etwa 6 bis etwa 10, R' ein geradkettiger Alkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, χ eine Zahl von etwa 1 bis etwa 6 und γ eine Zahl von etwa 4 bis etwa 15 ist. In der DE-PS 3431156 werden biologisch abbaubare Detergons- und Spülmittel-Zusammensetzungen der Formel

R-O-(C₃H₆OL-(C₂H₄OIb-H

in der R eine lineare oder im wesentlichen lineare Alkyl-Gruppe mit 6-10 Kohlenstoffatomen ist, a einen Mittelwert von 4,5-9 hat und b einen Mittelwert von 2 bis 9 hat.

Nichtionogene Tenside mit diesem chemischen Aufbau sind gute Netzmittel für Spülmittelformulierungen, haben aber den Nachteil, daß sie Kohlenstaub völlig unzureichend netzen (Netzzeiten größer 30min). Die DD-PS 250541 beschreibt eine wenig staubbildenrta Partikularzusammensetzung, nach der Farbstoffe mit oxethylierten Alkylphenolen des Oxethylierungsgrades 3-20 gegen Staubbildung stabilisiert werden. Aikylphenoloxethylate dieses Oxethylierungsbereiches sind zum Benetzen von Kohlenstaub kaum wirksam (Netzzeiten größer 30min). Verfahren zur Herstellung von staubbindenden Mitteln und Pasten, bzw. staubbindende Mittel und Pasten, die besonders zur Bindung von Kohlenstaub ausgelegt sind, sind in den DE-PS1492297, 1492458,2414927,3300848 und den US-PS 3928222,3954662,4067818 angeführt. Diese Patente beschreiben mehr oder wenigeralkalihaltige Erdalkalihydroxid-/Erdalkalichloridmischungen mitteilweisen Zusätzen an unterschiedlichsten Netzmitteln, wie z. B. oxethylierte Alkylphenole, oxethylierte Alkohole der C-Kettenlänge von 6 bis 30 und Dialkylsulfosuccinaten. Hervorgehoben wird das Kohlestaubbindungsvermögen dieser Mittel und Pasten, über ihre Netzwirkung gegenüber schwerbenetzbaren Stäuben ist nichts bekannt. Eine Verbesserung der Netzwirkung wird nach der DE-PS 2702186 durch Kombination von ethoxylierten Stickstoffbasen mit Hydrotropen wie Alkyl-o-xylensulfonsäure erreicht. Nachteilig ist, daß diese Kombination nur bei sehr niedrigen Salzgehalten von 500-5OOOppm wirkt. In der US-PS 4425252 wird ein Netzmittel auf der Basis von Alkylphenol mit 10 Mol Oxyethylen, dem Natriumsalz der Dodecylbenzensulfonsäure, Isopropanol, üiethylenglycolmonobutylether und Wasser beschrieben. Die erreichten Netzzeiten für 50 mg Kohlenstaub wurden für eine optimierte Rezeptur mit 3,9min angeführt, wobei das Netzmittel in dest. Wasser mit nur 440ppm Calciumionenzusatz gelöst wurde. Für diese geringe Menge Kohlenstaub ist die Netzzeit zu lang. Die Härtebildnerverträglichkeit ist mit 440ppm ebenfalls nicht befriedigend.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, den Materialaufwand für die Bindung von schwernetzbaren Stäuben in Wasser und Salzlösungen zu verringern.