DD292147B5

DD292147B5 - Netzmittel fuer schwerbenetzbare Staeube

Info

Publication number: DD292147B5
Application number: DD31556188A
Authority: DD
Inventors: Hans-Joachim Dipl-Chem Richter; Bernd Dipl-Chem Koch; Michael Dipl-Chem Dr Meerbote; Hans Lehmann
Original assignee: Buna Ag
Priority date: 1988-05-09
Filing date: 1988-05-09
Publication date: 1994-05-05

Description

Die Erfindung betrifft ein nichtionogenes Netzmittel für schwerbenetzbare Stäube, wie z. B. Kohlenstaub. Anlagerungsprodukte des Oxyethylens und des Oxypropylens an Verbindungen mit mindestens einem reaktivem Wassorstoffatom sind als Netzmittel bekannt (M.Schick „Nonionic Surfactants", Marcel Deckker Inc., New York, 1967).

Die DE-PS 2448388 beschreibt durch Mikroorganismen abbaubare Netzmittel der Formol

R-O-(CHr-CH-O)_x-(CH₂-CH₂-OIy-H R'

in der R ein geradkettiger Alkylrest mit einer mittlerenKohlenstoffatomanzahl von etwa 6 bis etwa 10, R' ein geradkottiger Alkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, χ eine Zahl von etwa 1 bis etwa 6 und y eine Zahl von etwa 4 bis etwa 15 ist. Inder DE-PS 3431156 werden biologisch abbaubare Detergens- und Spülmittelzusammensetzungen der Formel

beschrieben, in der R eine lineare oder im wesentlichen lineare Alkyl-Gruppe mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen ist, a einen Mittelwert von 4.5 bis 9 hat und b einen Mittelwert von 2 bis 9 hat. Die DE 3727793 offenbart Netzmittel der Formel

R-(OC₃H₆J_x(OC₂H₄)OH wobei R eine aliphatische Cg- bis C₂e-Gruppe, χ mindestens 2 sowie y ebenfalls mindestens 2 bedeuten.

Diese nichtionogenen Tenside, in denen mit dem Rest R immer eine gewisse Bandbreite von C-Kettenlängen vorhanden ist, sind

gute Netzmittel für Spülmittelformulierungen, haben aber den Nachteil, daß sie Kohlenstaub völlig unzureichend netzen (Netzzeiten größer als 30min).

Die DD-PS 250 541 beschreibt eine wenig staubbildende Partikulatzusammensetzung, nach der Farbstoffe mit oxethylierten Aikyiphenoien des Oxothylierungsgrades 3-20 gegen Staubbildung stabilisiert werden. Alkylphenoloxethylate 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 3928 222,3954662, 4067818 angeführt. Diese Patente beschreiben mehr oder weniger alkalihaltige Erdalkalihydroxid'/Erdalkalichloridmischungen mit teilweisen Zusätzen an unterschiedlichen Netzmitteln, wie z. B. oxethylierte Alkylphenole, oxehylierte Alkohole der C Kettenlänge von 6 bis 30 und Dialkylsulfosuccinaten. Hervorgehoben wird das Kohlestaubbindungsvermögen dieser Mittel und Pasten, übor 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 500-5000ppm wirkt. In der US-PS 4425252 wird ein Netzmittel auf der Basis von Alkylphenol mit 10 Mol Oxyethylen, dem Natriumsalz der Dodecylbenzensulfonsäure, Isopropanol, Diethylenglycolmonobutylether und Wasser beschrieben. Die erreichten Netzzeiten für 50mg Kohlenstaub wurden für eine optimierte Rezeptur mit 3,9min angeführt, wobei das Netzmittel in dest. Wasser mit nur 440 ppm Calciumionenzusatz gelöst wurde. Für diese geringe Menge Kohlenstaub ist die Netzzeit zu lang.

Die Härtebildnerverträglichkeit ist mit 440ppm ebenfalls nicht befriedigend.

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

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein nichtionogenes Netzmittel für schwernetzbare Stäube, wie z. B. Kohlenstaub zu entwickeln, das auch in Gegenwart von Salzlösungen wirksam ist, wenig schäumt und Untersinkzeiten unter 50s ermöglicht, wenn 0,6 bis 0,9%ige Netzmittellösunfesn in 20%igen Salzlösungen zum Einsatz kommen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das nichtionogene Netzmittel folgende Struktur hat:

H-O-(C₃H₆O)_x-(C₂H₄O)_y-H I

worin R ein in der Struktur ketteneinheitlicher Alkylrest der C-Kettenlänge 7,8 und 9, χ = 1 bis 4 und y = 1,5 bis 5 ist. Nichtionogene Netzmittel der Struktur I besitzen ein hervorragendes Netzvermögen gegenüber schwerbenetzbaren Stäuben, wie ζ. Β. Kohlenstaub.

Nonylphenolpolyglycolether mit 8-10 Mol Ethylenoxid und Dioctylsulfosuccinat, die beispielsweise als gute Netzmittel bekannt sind, haben ein Tauchnetzvermögen von TNV_)(W = 0,75g/l bzw. 0,2g/l, benetzen aber Kohlenstaub nur unzureichend. Die

Alkylpolyalkylenglycolether der Struktur I haben nur eine TNVk_x, > 0,8g/l, benetzen aber Kohlenstaub in sehr kurzer Zeit, wobei die Alkylpolyalkylenglycolether vom Typ I etwa 40mal schneller netzen, als die erwähnten Netzmittel.

Wesentlich ist, daß R in Struktur I ketteniängeneinheitiich ist. Unterliegt R einer Kettenlängenverteilung, wie sie für native und synthetische Tensidalkohole typisch ist, verschlechtert sich das Netzvermögen gegenüber schwerbenetzbaren Stäuben

wesentlich.

Vorteilhaft für die Verbindungen vom Typ I ist, daß sie sich z. B. auch in 30%iger Calciumchloridlösung einsetzen lassen.

Die Anwendung der Verbindungen vom Typ I wird dadurch erleichtert, daß diese Verbindungen in wäßriger Lösung kaum zur

Schaumentwicklung neigen, bzw. ihr Schaum sehr instabil ist.

Die Benetzung von Kohlenstaub erreicht dann ein Optimum, wenn R in I für 2-Ethylhexylrest steht, χ den Wert von 2,5-3,5 und

y den Wert von 2-3 hat.

Vorteilhaft ist es, wenn dabei das Verhältnis χ zu y so gewählt wurde, daß die Alkylpolyalkylenglycolether in Wasser löslich bzw.

emulsoid löslich sind,

Ausfuhrungsbeispiele

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

Beispiele gemSß der vorliegenden Erfindung Netzmittel I, % (Masse)

CaCI₂ % (Masse)

Untersinkzeit in s

R in allen Beispielen	0,6	20	45 '",
2-Ethylhexylrest
1) χ = 2,7,	0,9	35	460
V = 2,1
2) X= 1,5	0,9	35	410
y=3
3) χ = 3,4	0,9	35	360
y=3,9
4) χ = 2,5
y = 2,0

Beispiele gemäß Stand der Technik

Netzmittel % (Masse)

CaCI₂ % (Masse)

Untersinkzeit in s

5) NP+ 9 EO	0,6	20
6) Dioctylsulfosuccinat,
Na-SaIz	0,6	20
7) wie6)	0,9	35
8) A+ 2,5 PO, 2 EO	0,6	20
9) wie 8)	0,9	35
10) I, R = 2-Ethylhexyl	0,6	20
χ = 6,1
y = 7,8
11) wie 10)	0,9	35
12) I, R = 2-Ethylhexyl	0,6	20
x = 21
y = 22
13) Na-SaIz der Polybutyl·
naphthalinsulfonsäure	0,6	20
14) A(C10bis16) + EO	0,6	20

>1800

>1800 >7600

400 >1800

860

>1800 >6000

>7 600 >1 800

EO = Oxyethylen, PO = Oxypropylen, NP = Nonylphenol, A = Fettalkohol C 6 bis C 10

Claims

ν.

1. Nichtionogenes Netzmittel für schwerbenetzbare Stäube, wie Kohlenstaub aus einem Alkylpolyalkylenylycolether der Formel I

R-O-(C₃H₆O)_x-(C₂H₄OIy-H

gekennzeichnet dadurch, daß R für einen in der Struktur Ketteneinheitlichen Alkylrest der C-Kettenlänge 7, 8 oder 9 steht und χ eine Zahl von 1 bis 4 und y eine Zahl von 1,5 bis 5 ist.

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