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Die Erfindung betrifft Entschäumer und/oder
Entlüfter
auf der Basis von Öl-in-Wasser-Dispersionen, deren Ölphase mindestens
eine hydrophobe Verbindung und deren wässrige Phase mindestens einen
Stabilisator, Wasser und gegebenenfalls ein Verdickungsmittel enthält, für wässrige,
zur Schaumbildung neigende Medien und die Verwendung der Entschäumer und/oder
Entlüfter
zur Schaumbekämpfung
von zur Schaumbildung neigenden wässrigen Medien, insbesondere
zur Schaumbekämpfung
bei der Zellstoffkochung, der Zellstoffwäsche, der Mahlung von Papierstoff,
der Papierherstellung und der Dispergierung von Pigmenten für die Papierherstellung.
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Aus der
DE-A-30 01 387 sind wässrige emulgatorhaltige Öl-in-Wasser-Emulsionen
bekannt, die höherschmelzende
aliphatische Alkohole und bei Raumtemperatur flüssige Kohlenwasserstoffe enthalten.
Die Ölphase
der Öl-in-Wasser-Emulsionen
kann gegebenenfalls noch weitere als Entschäumer wirkende Komponenten enthalten,
z.B. höherschmelzende
nichtaromatische Kohlenwasserstoffe, Fettsäuren oder deren Derivate, wie
beispielsweise Fettsäureester,
Bienenwachs, Karnaubawachs, Japanwachs und Montanwachs.
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Aus der
EP-A-0 531 713 sind Entschäumer auf
der Basis von Öl-in-Wasser-Emulsionen
bekannt, deren Öl-Phase
einen Alkohol mit mindestens 12 C-Atomen, Fettsäureester aus Alkoholen mit
mindestens 22 C-Atomen und C
1- bis C
36-Carbonsäuren, oder Fettsäureester
von C
12- bis C
22-Carbonsäuren mit
1- bis 3-wertigen C
1- bis C
18-Alkoholen
oder einen Kohlenwasserstoff mit einem Siedepunkt oberhalb von 200°C bzw. Fettsäuren mit
12 bis 22 C-Atomen in Kombination mit Polyglycerinestern enthält, die
durch eine mindestens 20%ige Veresterung von Polyglycerinmischungen
mit mindestens einer Fettsäure
mit 12 bis 36 C-Atomen erhältlich
sind. Auch diese Öl-in-Wasser-Emulsionen
sind mit Hilfe eines wasserlöslichen
Emulgators stabilisiert.
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Aus der
EP-A-0 662 172 sind Entschäumer auf
der Basis von Öl-in-Wasser-Emulsionen
bekannt, die beispielsweise in Papierfabriken als Entschäumer eingesetzt
werden und die auch bei höheren
Temperaturen der Wasserkreisläufe
noch ausreichend wirksam sind. Solche Entschäumer enthalten in der Ölphase
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- (a) Fettsäureester
aus C12- bis C22-Carbonsäuren mit
1- bis 3-wertigen C1- bis C22-Alkoholen,
- (b) Polyglycerinester, die durch mindestens 20 %ige Veresterung
von Polyglycerinen, die mindestens 2 Glycerineinheiten aufweisen,
mit mindestens einer C12- bis C36-Fettsäure erhältlich sind
und
- (c) Fettsäureester
aus C12- bis C22-Carbonsäuren und
Polyalkylenglykolen, wobei die Molmasse der Polyalkylenglykole bis
zu 5000 g/mol beträgt.
Die hydrophobe Phase kann gegebenenfalls weitere Bestandteile wie
Alkohole mit mindestens 12 C-Atomen oder Kohlenwasserstoffe mit
einem Siedepunkt oberhalb von 200°C
enthalten. Diese Öl-in-Wasser-Emulsionen
sind ebenfalls mit Hilfe eines Emulgators stabilisiert.
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Aus der
EP-A-0 732 134 sind Entschäumer und/oder
Entlüfter
auf Basis von Öl-in-Wasser-Emulsionen für wässrige,
zur Schaumbildung neigende Medien bekannt, wobei die Öl-Phase
der Emulsionen
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- (a) mindestens einen Alkohol mit mindestens
12 C-Atomen, Destillationsrückstände, die
bei der Herstellung von Alkoholen mit einer höheren Kohlenstoffzahl durch
Oxosynthese oder nach dem Ziegler-Verfahren erhältlich sind, oder Mischungen
der genannten Verbindungen und
- (b) mindestens einen Ester aus einem Zuckeralkohol mit mindestens
4 OH-Gruppen oder mindestens 2 OH-Gruppen und mindestens einer intramolekularen
Etherbindung und einer Fettsäure
mindestens 20 C-Atomen im Molverhältnis 1 zu mindestens 1 enthält, wobei
die freien OH-Gruppen dieser Ester gegebenenfalls mit C12-
bis C18-Carbonsäuren ganz oder teilweise verestert
sind.
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Die hydrophobe Phase kann gegebenenfalls
weitere entschäumend
wirkende Verbindungen wie Fettsäureester
aus Alkoholen mit mindestens 22 C-Atomen und C1-
bis C36-Carbonsäuren, Polyethylenwachse, natürliche Wachse,
Kohlenwasserstoffe mit einem Siedepunkt oberhalb von 200°C oder Fettsäuren mit
12 bis 22 C-Atomen enthalten.
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Aus der
US-A-4,950,420 sind Entschäumer für die Papierindustrie
bekannt, die 10 bis 90 Gew.-% eines oberflächenaktiven Polyethers wie
polyalkoxyliertes Glycerin oder polyalkoxylierten Sorbit, und 10
bis 90 Gew.-% eines Fettsäureesters
von mehrwertigen Alkoholen wie Mono- oder Diester aus Fettsäuren und
Polyxethylenglykol und/oder Polypropylenglykol enthalten, wobei
die Entschäumer
frei von irgendwelchen Ölen, Amiden,
hydrophober Kieselsäure
oder Silikonen sind.
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Aus der WO-A-00/44470 sind Entschäumer und/oder
Entlüfter
auf der Basis von Öl-in-Wasser-Dispersionen
bekannt, die in der hydrophoben Ölphase
3-Thiaalkan-1-ole, 3-Thiaoixid-alkan-1-ole, 3-Thiadioxid-alkan-1-ole,
Ester der genannten Verbindungen oder deren Mischungen als entschäumend oder
entlüftend
wirksame Verbindungen enthalten.
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Aus der WO-A-94/20680 sind wässrige,
als Entschäumer
einsetzbare Dispersionen bekannt, die Ethylenbis-stearamid oder
andere aliphatische Diamide zusammen mit mindestens einer Verbindung
aus der Gruppe der Mono- und Diester aus Polyethylenglykol und Fettsäuren, sulfonierten
Mineralölen
und Ethoxylierungsprodukten von Alkoholen mit 10 bis 14 C-Atomen.
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Die meisten bekannten Entschäumersysteme
haben den Nachteil, dass ihre Wirkung bei erhöhter Temperatur, beispielsweise
oberhalb von 50°C,
oft nicht ausreicht bzw. erhebliche Mengen eingesetzt werden müssen, um
eine ausreichende Entgasung und/oder Entschäumung während des kontinuierlichen
Herstellprozesses von Papier zu erzielen.
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Der vorliegenden Erfindung liegt
die Aufgabe zugrunde, Entschäumer
und/oder Entlüfter
für wässrige, zur
Schaumbildung neigende Medien zur Verfügung zu stellen, wobei die
Entschäumer
bzw. Entlüfter
insbesondere bei Temperaturen oberhalb von 50°C auch bei Dosierung in den
sonst üblichen
Mengen eine ausreichende Effizienz aufweisen sollen.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit Entschäumern und/oder
Entlüftern
auf Basis von Öl-in-Wasser-Dispersionen,
deren Ölphase
mindestens eine Verbindung aus der Gruppe der Alkohole mit mindestens
12 C-Atomen, alkoxylierte Fettalkohole, Mono-, Di- und Triglyceride
von Fettsäuren,
Fettsäureester aus
Carbonsäuren
mit mindestens 12 C-Atomen und ein- bis dreiwertigen Alkoholen mit
3 bis 22 C-Atomen, Kohlenwasserstoffe mit einem Siedepunkt oberhalb
von 200°C,
Fettsäuren
mit 12 bis 22 C-Atomen, 3-Thiaalkan-1-ole, 3-Thiaoxidalkan-1-ole,
3-Thiadioxid-alkan-1-ole und Ester der Thiaalkanverbindungen und
deren wässrige
Phase mindestens einen Stabilisator, Wasser und gegebenenfalls ein
Verdickungsmittel enthält, wenn
die Öl-in-Wasser-Dispersionen
- (i) mindestens einen Polyglycerinester, der
durch mindestens 20%ige Veresterung von Polyglycerin mit einer 12
bis 36 C-Atome aufweisenden
Carbonsäure
erhältlich
ist, und
- (ii) mindestens ein Bisamid aus Ethylendiamin und Carbonsäuren mit
10 bis 36 C-Atomen
enthalten.
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Gegenstand der Erfindung ist außerdem die
Verwendung von Mischungen aus
- (i) mindestens
einem Polyglycerinester, der durch mindestens 20%ige Veresterung
von Polyglycerin mit einer 12 bis 36 C-Atome aufweisenden Carbonsäure erhältlich ist,
und
- (ii) mindestens einem Bisamid aus Ethylendiamin und Carbonsäuren mit
10 bis 36 C-Atomen
als Zusatz zu Entschäumern und/oder
Entlüftern
auf Basis von Öl-in-Wasser-Dispersionen
sowie die Verwendung der Entschäumer
und/ oder Entlüfter
zur Schaumbekämpfung
von zur Schaumbildung neigenden wässrigen Medien, insbesondere
zur Schaumbekämpfung
bei der Zellstoffkochung, der Zellstoffwäsche, der Mahlung von Papierstoff,
der Papierherstellung und der Dispergierung von Pigmenten für die Papierherstellung.
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Geeignete Verbindungen, die die hydrophobe
Phase der Öl-in-Wasser-Dispersionen
bilden, sind aus der zum Stand der Technik angegebenen Literatur
bekannt, vgl.
DE-A-30
01 387 ,
EP-A-0
531 713 ,
EP-A-0
662 172 ,
EP-A-0
732 134 und WO-A-00/44470. Als hydrophobe Phase können sämtliche
Verbindungen verwendet werden, die als Entschäumer und/oder als Entlüfter bekannt
sind, beispielsweise C
12- bis C
48-Alkohole
wie Myristylalkohol, Cetylalkohol, Stearylalkohol, Palmitylalkohol,
Talgfettalkohol und Behenylalkohol, sowie synthetisch hergestellte
Alkohole, beispielsweise nach dem Ziegler-Verfahren durch Oxidation
von Aluminiumalkylen erhältliche
gesättigte,
geradkettige, unverzweigte Alkohole. Synthetische Alkohole werden
auch durch Oxosynthese erhalten. Hierbei handelt es sich in der
Regel um Alkoholgemische. Die Alkohole können beispielsweise bis zu
48 C-Atome im Molekül
enthalten. Sehr wirksame Entschäumer
enthalten beispielsweise Mischungen aus mindestens einem C
12- bis C
26-Alkohol
und mindestens einem Fettalkohol mit 28 bis 48 C-Atomen im Molekül, vgl.
EP-A-0 322 830 .
Anstelle der reinen Alkohole können
als entschäumend
wirkende Verbindungen auch Destillationsrückstände eingesetzt werden, die
bei der Herstellung von Alkoholen mit einer höheren Kohlenstoffzahl durch Oxosynthese
oder nach dem Ziegler-Verfahren erhältlich sind. Weitere Verbindungen,
die als Entschäumer
und/oder Entlüfter
in Betracht kommen, sind alkoxylierte Alkohole sowie alkoxylierte
Destillationsrückstände, die
bei der Herstellung von Alkoholen durch Oxosynthese oder nach dem
Ziegler-Verfahren anfallen. Die alkoxylierten Verbindungen sind
dadurch erhältlich,
dass man die langkettigen Alkohole bzw. Destillationsrückstände mit
Ethylenoxid oder mit Propylenoxid oder auch mit einer Mischung aus Ethylenoxid
und Propylenoxid umsetzt. Hierbei kann man zunächst Ethylenoxid und anschließend Propylenoxid
an die Alkohole oder die Destillationsrückstände anlagern oder man addiert
zunächst
Propylenoxid und danach Ethylenoxid. Pro OH-Gruppe des Alkohols
lagert man meistens bis zu 5 mol Ethylenoxid bzw. Propylenoxid an.
Besonders bevorzugt aus der Gruppe der alkoxylierten Verbindungen
sind solche Reaktionsprodukte, die durch Addition von 1 oder 2 mol
Ethylenoxid an 1 mol Fettalkohol bzw. Destillationsrückstand
hergestellt werden.
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Die obengenannten Fettalkohole mit
mindestens 12 C-Atomen im Molekül
werden meistens zusammen mit anderen ebenfalls als Entschäumer wirkenden
Verbindungen eingesetzt. Solche Verbindungen sind beispielsweise
Fettsäureester
von C12- bis C22-Carbonsäuren mit
1- bis 3-wertigen C1-C18-Alkoholen.
Die Fettsäuren,
die diesen Estern zugrundeliegen, sind beispielsweise Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Arachinsäure und
Behensäure.
Vorzugsweise verwendet man Palmitinsäure oder Stearinsäure. Man
kann einwertige C1- bis C18-Alkohole
zur Veresterung der genannten Carbonsäuren verwenden, z.B. Methanol,
Ethanol, Propanol, Butanol, Hexanol, Dodecanol und Stearylalkohol
oder auch zweiwertige Alkohole einsetzen wie Ethylenglykol oder
3-wertige Alkohole, z.B. Glycerin. Die mehrwertigen Alkohole können vollständig oder
auch nur teilweise verestert sein.
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Weitere entschäumend und entlüftend wirkende
Verbindungen sind Polyglycerinester. Solche Ester werden beispielsweise
dadurch hergestellt, dass man Polyglycerine, die mindestens 2 Glycerineinheiten
enthalten, mit mindestens einer C
l2- bis
C
36-Carbonsäure verestert. Die den Estern
zugrundeliegenden Polyglycerine werden soweit verestert, dass Verbindungen
entstehen, die in Wasser praktisch nicht mehr löslich sind. Die Polyglycerine
erhält
man beispielsweise durch alkalisch katalysierte Kondensation von
Glycerin bei höheren
Temperaturen oder durch Umsetzung von Epichlorhydrin mit Glycerin
in Gegenwart von sauren Katalysatoren. Die Polyglycerine enthalten üblicherweise
mindestens 2 bis etwa 30, vorzugsweise 2 bis 12 Glycerin-Einheiten.
Handelsübliche
Polyglycerine enthalten Mischungen aus polymeren Glycerinen, z.B.
Mischungen aus Diglycerin, Triglycerin, Tetraglycerin, Penta glycerin
und Hexaglycerin und gegebenenfalls höher kondensierten Polyglycerinen.
Der Veresterungsgrad der OH-Gruppen der Polyglycerine beträgt mindestens
20 bis 100, vorzugsweise 60 bis 100 %. Die zur Veresterung verwendeten
langkettigen Fettsäuren
können
gesättigt
oder auch ethylenisch ungesättigt
sein. Geeignete Fettsäuren
sind beispielsweise Laurinsäure,
Myristinsäure,
Palmitinsäure,
Stearinsäure,
Arachinsäure,
Behensäure, Ölsäure, Hexadecensäuren, Elaidinsäure, Eicosensäuren, Docosensäuren wie
Erucasäure
oder mehrfach ungesättigte
Säuren
wie Octadecendiensäuren und
Octadecentriensäuren,
z.B. Linolsäure
und Linolensäure
sowie Mischungen der genannten Carbonsäuren. Als Entschäumer geeignete
Ester von Polyglycerinen sind beispielsweise in der
EP-A-0 662 172 beschrieben.
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Andere als Entschäumer und/oder Entlüfter für wässrige,
zur Schaumbildung neigende Medien geeignete Verbindungen, die entweder
allein oder zusammen mit mindestens einem Alkohol mit mindestens
12 C-Atomen eingesetzt werden, sind Ester aus einem Zuckeralkohol
mit mindestens 4 OH-Gruppen oder mindestens 2 OH-Gruppen und mindestens einer intramolekularen
Etherbindung und einer Fettsäure
mit mindestens 20 C-Atomen im Molekül im Molverhältnis 1
zu mindestens 1, wobei die freien OH-Gruppen dieser Ester gegebenenfalls
mit C
12- bis C
18-Carbonsäuren teilweise
oder ganz verestert sind. Vorzugsweise verwendet man Ester aus Tetriten,
Pentiten und/oder Hexiten mit mindestens 22 C-Atome aufweisenden
Fettsäuren
im Molverhältnis
1 zu mindestens 1,9. Besonders bevorzugt werden Ester aus Mannit
und/oder Sorbit mit Behensäure
im Molverhältnis
von 1 zu mindestens 1, vorzugsweise 1 zu mindestens 1,9 eingesetzt.
Außer
den in Betracht kommenden Zuckeralkoholen Sorbit und Mannit eignen
sich Adonit, Arabit, Xylit, Dulcit, Pentaerythrit, Sorbitan und
Erythrit. Unter Zuckeralkoholen werden die aus Monosacchariden durch
Reduktion der Carbonylfunktion entstehenden Polyhydroxyverbindungen
verstanden, die selbst keine Zucker sind. Man kann auch die Anhydro-Verbindungen einsetzen,
die aus Zuckeralkoholen durch intramolekulare Wasserabspaltung entstehen.
Besonders wirksame Entschäumer
und/oder Entlüfter
erhält
man wenn Zuckeralkohole mit C
22- bis C
30-Fettsäuren
verestert werden. Sofern man die Zuckeralkohole nur teilweise mit
einer mindestens 20 C-Atome enthaltenden Fettsäure verestert, kann man die
nicht veresterten OH-Gruppen des Zuckeralkohols mit einer anderen
Carbonsäure
verestern, z.B. eine C
12-bis C
18-Carbonsäure einsetzen.
Ester dieser Art werden in der
EP A-0 732 134 beschrieben.
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Die hydrophobe Phase der Entschäumer und/oder
Entlüfter
kann außerdem
1 bis 100 Gew.-% eines 3-Thiaalkan-1-ols, 3-Thiaoxidalkan-1-ols,
3-Thiadioxid-alkan-1-ols, eines Esters der genannten Verbindungen oder
deren Mischungen enthalten. Sie enthält vorzugsweise 5 bis 75 Gew.-%
eines 3-Thia-C16- bis C30-alkan-1-ols,
3-Thiaoxid-C16- bis C30-alkan-1-ols,
3-Thiadioxid-C16-bis C30-alkan-1-ols
oder deren Mischungen. Besonders bevorzugt sind solche Entschäumer und/oder
Entlüfter,
deren hydrophobe Phase 5 bis 85 Gew.-% eines 3-Thia-C18-
bis C28-alkan-1-ols enthält.
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Weitere als Entschäumer und/oder
Entlüfter
geeignete Verbindungen sind Ketone mit Schmelzpunkten oberhalb von
45°C. Sie
werden meistens zusammen mit Fettalkoholen eingesetzt, deren Schmelzpunkte bei
Temperaturen oberhalb von 40°C
liegen. Solche Entschäumermischungen
sind aus der
EP A-0
696 224 bekannt. Außerdem
eignen sich die aus der
DE-A
196 41 076 bekannten Umsetzungsprodukte von z.B. Mono- und/oder
Diglyceriden mit Dicarbonsäuren
sowie mit mindestens einer C
12- bis C
36-Fettsäure
veresterten Umsetzungsprodukte von Glycerin mit Dicarbonsäuren als
Zusatz zur hydrophoben Phase der erfindungsgemäßen Entschäumer und/oder Entlüfter.
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Andere Verbindungen, die die Wirksamkeit
von langkettigen Alkoholen als Entschäumer verstärken und daher auch in Entschäumermischungen
eingesetzt werden, sind beispielsweise Polyethylenwachse mit einer
Molmasse von mindestens 2000 sowie natürliche Wachse wie Bienenwachs
oder Carnaubawachs.
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Ein weiterer Bestandteil von Entschäumermischungen
sind Kohlenwasserstoffe mit einem Siedepunkt oberhalb von 200°C (bestimmt
bei Normaldruck). Bevorzugt eingesetzte Kohlenwasserstoffe sind
Paraffinöle, z.B.
die im Handel üblichen
Paraffingemische, die auch als Weißöl bezeichnet werden. Außerdem kommen Paraffine
in Betracht, deren Schmelzpunkt beispielsweise oberhalb von 50°C liegt.
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Die Entschäumer und/oder Entlüfter enthalten
erfindungsgemäß in der
hydrophoben Phase Kombinationen von
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- (i) mindestens einem Polyglycerinester, der
durch mindestens 20%ige Veresterung von Polyglycerin mit einer 12
bis 36 C-Atome aufweisenden
Carbonsäure
erhältlich
ist, und
- (ii)mindestens einem Bisamid aus Ethylendiamin und Carbonsäuren mit
10 bis 36 C-Atomen.
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Der Anteil der Polyglycerinester
in der hydrophoben Phase der Öl-in-Wasser-Dispersionen
beträgt
beispielsweise 0,5 bis 80, vorzugsweise 2 bis 20 Gew.-%. Das Gewichtsverhältnis von
(i) Polyglycerinester zu (ii) Bisamiden beträgt beispielsweise 10 : 1 bis
1 : 10 und liegt bevorzugt in dem Bereich von 3 : 1 bis 1,5 1. Geeignete
Polyglycerinester (i) wurden bereits oben genannt. Bisamide aus
Ethylendiamin und Carbonsäuren
mit 10 bis 36 C-Atomen werden beispielsweise in der WO-A-94/20680
beschrieben. Besonders bevorzugt eingesetzte Amide (ii) sind Ethylenbis-stearamid,
Ethylenbisbehenamid und/oder Ethylenbislauramid. Die Ölphase der Öl-in-Wasser-Dispersionen
enthält
vorzugsweise mindestens einen Fettalkohol mit 12 bis 26 C-Atomen
im Molekül,
mindestens einen Glycerinester von Fettsäuren mit 12 bis 22 C-Atomen
und mindestens ein Mineralöl in
Kombination mit (i) einem Polyglycerinester und mindestens einem
Bisamid (ii).
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Die hydrophobe Phase ist beispielsweise
zu 5 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise zu 10 bis 50 Gew.-% und insbesondere
zu 10 bis 35 Gew.-% am Aufbau der Öl-in-Wasser-Dispersionen beteiligt.
Der Anteil der wässrigen
Phase am Aufbau der Dispersionen ergibt sich daraus jeweils durch
Ergänzung
auf 100 Gew.-%, z. B. beträgt
er 95 bis 25 Gew.-%.
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Die oben genannten als Entschäumer und/oder
Entlüfter
wirksamen Verbindungen werden entweder allein oder in Mischung untereinander
in Kombination mit den Komponenten (i) und (ii) zur Herstellung
der erfindungsgemäßen Entschäumer- und
Entlüfterdispersionen
eingesetzt. Sie können
in jedem beliebigen Verhältnis
miteinander gemischt werden. Das Mischen der Verbindungen und auch
das Einemulgieren in Wasser erfolgt bei höheren Temperaturen. Die wirksamen
Komponenten, die die Ölphase
der Entschäumermischung bilden,
werden beispielsweise auf Temperaturen oberhalb von 40°C,
z.B. 70 bis 140°C erhitzt und unter Einwirkung von Scherkräften in
Wasser emulgiert, so dass man Öl-in-Wasser-Emulsionen
erhält.
Hierfür
verwendet man handelsübliche
Vorrichtungen. Die mittlere Teilchengröße der dispergierten hydrophoben
Phase beträgt
beispielsweise meistens 0,4 bis 40 μm, vorzugsweise 0,5 bis 10 μm.
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Die so erhaltenen feinteiligen Öl-in-Wasser-Emulsionen
werden stabilisiert, z.B. fügt
man einen Stabilisator zu, beispielsweise Säuregruppen aufweisende, wasserlösliche,
amphiphile Copolymerisate oder deren wasserlösliche Salze. Hierbei kann
man beispielsweise so vorgehen, dass man zu der Öl-in-Wasser-Emulsion direkt
nach dem Homogenisieren 0,01 bis 3 Gew.-%, bezogen auf die gesamte
Emulsion, eines Säuregruppen aufweisenden,
wasserlöslichen
amphiphilen Copolymerisats oder eines wasserlöslichen Salzes davon zusetzt oder,
dass man die als Entschäumer
und/oder Entlüfter
wirkenden Verbindungen in einer wässrigen Lösung eines Säuregruppen
aufweisenden, wasserlöslichen,
amphiphilen Copolymerisats oder eines Salzes davon emulgiert. Man
erhält
auf diese Weise nach dem Abkühlen
auf Raumtemperatur lagerstabile Dispersionen.
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Die erfindungsgemäßen Öl-in-Wasser-Dispersionen können gegebenenfalls
feinteilige, praktisch wasserunlösliche,
inerte Feststoffe mit Teilchengrößen < 20 μm, vorzugsweise
0,1 bis 10 μm
in einer Menge von beispielsweise 0,1 bis 50, vorzugsweise 1 bis
35 % des Gewichts der Ölphase
der Öl-in-Wasser-Dispersionen enthalten.
Geeignete inerte Feststoffe sind z.B. Kaolin, Kreide, Bentonit,
Talkum, Bariumsulfat, Siliziumdioxid, Harnstoff-Formaldehyd-Pigmente, Melamin-Formaldehyd-Pigmente
und mikrokristalline Cellulose. Die Verwendung solcher Feststoffe
in Entschäumern
ist aus der
DE-A-36
01 929 bekannt.
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Besonders vorteilhaft sind Entschäumerdispersionen,
die als Stabilisator 0,01 bis 3 Gew.-% eines Säuregruppen aufweisenden, wasserlöslichen,
amphiphilen Copolymerisats oder eines Salzes davon enthalten.
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Weitere vorteilhafte Entschäumerdispersionen
enthalten als Stabilisator 0,1 bis 3 Gew.-%, bezogen auf die Öl-in-Wasser-Dispersionen,
mindestens eines
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- – Polymerisats
von monoethylenisch ungesättigten
Säuren
mit Molmassen von 1500 bis 300 000,
- – Pfropfpolymerisats
von 5 bis 40 Gew.-Teilen N-Vinylformamid auf 100 Gew.-Teilen eines
Polyalkylenglykols mit einer Molmasse von 500 bis 10 000,
- – zwitterionischen
Polyalkylenpolyamins,
- – zwitterionischen
Polyethylenimins,
- – zwitterionischen
Polyetherpolyamins oder
- – zwitterionischen
vernetzten Polyalkylenpolyamins.
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Bevorzugt werden Entschäumer und/oder
Entlüfter,
die als Stabilisator Homopolymerisate der Acrylsäure, Homopolymerisate der Methacrylsäure, Copolymerisate
aus Acrylsäure
und Methacrylsäure,
Copolymerisate aus Acrylsäure
und Maleinsäure,
Copolymerisate aus Methacrylsäure
und Maleinsäure,
Polyvinylsulfonsäure,
Polyacrylamido-2-methylpropansulfonsäure oder deren Alkalimetall-
und Ammoniumsalze mit Molmassen von 1 500 bis 300 000 enthalten.
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Die erfindungsgemäßen Dispersionen können jedoch
auch übliche
nichtionische, anionische, amphotere und/oder kationische Emulgatoren
als alleinige Stabilisatoren oder als Co-Emulgatoren enthalten.
Sie werden beispielsweise in Mengen von 0,01 bis 3 Gew.-%, zur Stabilisierung
von Öl-in-Wasser-Dispersionen
eingesetzt. Hierbei handelt es sich z.B. um gebräuchliche grenzflächenaktive
Stoffe, die mit den übrigen
Stoffen der Entschäumerdispersion
verträglich
sind. Die als alleiniger Emulgator oder als Co-Emulgator mit einem
anionischen amphiphilen Copolymerisat eingesetzten oberflächenaktiven
Verbindungen können
auch in Mischung untereinander verwendet werden. So kann man beispielsweise
Mischungen aus anionischen und nichtionischen oberflächenaktiven
Stoffen zur weiteren Stabilisierung der Entschäumerdispersionen verwenden. Die
als Co-Emulgator in Betracht kommenden oberflächenaktiven Verbindungen sind
in den zum Stand der Technik angegebenen Literaturstellen als Bestandteil
von Entschäumerformulierungen
beschrieben. Solche Co-Emulgatoren sind beipielsweise Natrium- oder
Ammoniumsalze höherer
Fettsäuren,
alkoxylierte Alkylphenole, oxethylierte ungesättigte Öle wie Reaktionsprodukte aus
einem Mol Ricinusöl
und 30 bis 40 Mol Ethylenoxid, sulfierte Ethoxylierungsprodukte
von Nonylphenol oder Octylphenol sowie deren Natrium- oder Ammoniumsalze,
Alkylarylsulfonate, Sulfonate von Naphthalin und Naphthalinkondensaten,
Sulfosuccinate und Anlagerungsprodukte von Ethylenoxid und/oder
Propylenoxid an Fettalkohole, mehrwertige Alkohole, Amine oder Carbonsäuren. Besonders
wirksame Co-Emulgatoren sind sulfierte Alkyldiphenyloxide, insbesondere
bis-sulfierte Alkyldiphenyloxide wie bis-sulfiertes Dodecyldiphenyloxid.
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Sofern die polymeren Stabilisatoren
in Form der freien Säure
nicht ausreichend wasserlöslich
sind, werden sie in Form von wasserlöslichen Salzen eingesetzt,
z.B. verwendet man die entsprechenden Alkalimetall-, Erdalkalimetall-
und Ammoniumsalze. Diese Salze werden beispielsweise durch partielle
oder vollständige
Neutralisation der freien Säuregruppen
der amphiphilen Copolymerisate mit Basen hergestellt, z.B. verwendet
man zur Neutralisation Natronlauge, Kalilauge, Magnesiumoxid, Ammoniak
oder Amine wie Triethanolamin, Ethanolamin, Morpholin, Triethylamin
oder Butylamin. Vorzugsweise werden die Säuregruppen der amphiphilen
Copolymerisate mit Ammoniak oder Natronlauge neutralisiert.
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Die amphiphilen Copolymerisate enthalten
Einheiten von
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- (a) hydrophoben monoethylenisch ungesättigten
Monomeren und
- (b) monoethylenisch ungesättigten
Carbonsäuren,
monoethylenisch ungesättigten
Sulfonsäuren,
monoethylenisch ungesättigten
Phosphonsäuren
oder deren Mischungen.
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Geeignete hydrophobe monoethylenisch
ungesättigte
Monomere
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- (a) sind beispielsweise Styrol, Methylstyrol,
Ethylstyrol, Acrylnitril, Methacrylnitril, C2-
bis C18-Olefine, Ester aus monoethylenisch
ungesättigten
C3- bis C5-Carbonsäuren und
einwertigen Alkoholen, Vinylalkylether, Vinylester oder deren Mischungen.
Aus dieser Gruppe von Monomeren verwendet man vorzugsweise Isobuten,
Diisobuten, Styrol und Acrylsäureester
wie Ethylacrylat, Isopropylacrylat, n-Butylacrylat und sec.-Butylacrylat.
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Die amphiphilen Copolymerisate enthalten
als hydrophile Monomere
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- (b) vorzugsweise Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid,
Itaconsäure,
Vinylsulfonsäure,
2-Acrylamidomethylpropansulfonsäure,
Acrylamido-propan-3-sulfonsäure,
3-Sulfopropylacrylat, 3-Sulfopropylmethacrylat, Styrolsulfonsäure, Vinylphosphonsäure oder
deren Mischungen in einpolymerisierter Form.
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Die Molmasse der amphiphilen Copolymerisate
beträgt
beispielsweise 1000 bis 100 000 und liegt vorzugsweise in dem Bereich
von 1500 bis 10 000. Die Säurezahlen
der amphiphilen Copolymerisate betragen beispielsweise 50 bis 500,
vorzugsweise 150 bis 350 mg KOH/g Polymer.
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Besonders bevorzugt sind Stabilisatoren
auf Basis von amphiphilen Copolymerisaten, wobei die Copolymerisate
- (a) 95 bis 45 Gew.-% Isobuten, Diisobuten,
Styrol oder deren Mischungen und
- (b) 5 bis 55 Gew.-% Acrylsäure,
Methacrylsäure,
Maleinsäure,
Halbester von Maleinsäure
oder deren Mischungen
einpolymerisiert enthalten.
-
Besonders bevorzugt werden Copolymerisate
eingesetzt, die
- (a) 45 bis 80 Gew.-% Styrol,
- (b) 55 bis 20 Gew.-% Acrylsäure
und gegebenenfalls
- (c) zusätzlich
weitere Monomere
einpolymerisiert enthalten. Die
Copolymerisate können
gegebenenfalls als weitere Monomere (c) Einheiten von Maleinsäurehalbestern
einpolymerisiert enthalten. Solche Copolymerisate sind beispielsweise
dadurch erhältlich,
dass man Copolymerisate aus Styrol, Diisobuten oder Isobuten oder
deren Mischungen mit Maleinsäureanhydrid
in Abwesenheit von Wasser copolymerisiert und die Copolymerisate
im Anschluß an
die Polymerisation mit Alkoholen umsetzt, wobei man pro Mol Anhydridgruppen
im Copolymerisat 5 bis 50 Mol-% eines einwertigen Alkohols einsetzt.
Geeignete Alkohole sind beispielsweise Methanol, Ethanol, n-Propanol,
Isopropanol, n-Butanol, Isobutanol und tert.-Butanol. Man kann jedoch
auch die Anhydridgruppen der Copolymerisate mit mehrwertigen Alkoholen
wie Glykol oder Glycerin umsetzen. Hierbei wird die Reaktion jedoch
nur soweit geführt,
dass nur eine OH-Gruppe des mehrwertigen Alkohols mit der Anhydridgruppe
reagiert. Sofern die Anhydridgruppen der Copolymerisate nicht vollständig mit
Alkoholen umgesetzt werden, erfolgt die Ringöffnung der nicht mit Alkoholen
umgesetzten Anhydridgruppen durch Zugabe von Wasser.
-
Andere als Stabilisator einzusetzende
Verbindungen sind beispielsweise handelsübliche Polymerisate von monoethylenisch
ungesättigten
Säuren
sowie Pfropfpolymerisate von N-Vinylformamid auf Polyalkylenglykolen,
die beispielsweise in der WO-A-96/34903 beschrieben werden. Die
aufgepfropften Vinylformamideinheiten können gegebenenfalls bis zu
10% hydrolysiert sein. Der Anteil an aufgepfropften Vinylformamideinheiten
beträgt
vorzugsweise 20 bis 40 Gew.-%, bezogen auf Polyalkylenglykol. Vorzugsweise
verwendet man Polyethylenglykole mit Molmassen von 2000 bis 10 000.
-
Die außerdem als Stabilisatoren in
Betracht kommenden zwitterionischen Polyalkylenpolyamine und zwitterionischen
Polyethylenimine sind beispielsweise aus der
EP-B-0112592 bekannt. Solche
Verbindungen sind beispielsweise dadurch erhältlich, dass man ein Polyalkylenpolyamin
oder Polyethylenimin zunächst
alkoxyliert, z.B. mit Ethylenoxid, Propylenoxid und/oder Butylenoxid
und die Alkoxylierungsprodukte anschließend quaternisiert, z.B. mit
Methylbromid oder Dimethylsulfat und die quaternierten, alkoxylierten
Produkte dann mit Chlorsulfonsäure
oder Schwefeltrioxid sulfatiert. Die Molmasse der zwitterionischen
Polyalkylenpolyamine beträgt
beispielsweise 1000 bis 9000 vorzugsweise 1500 bis 7500. Die zwitterionischen
Polyethylenimine haben vorzugsweise Molmassen in dem Bereich von
2000 bis 1700 Dalton.
-
Die wässrige Phase kann gegebenenfalls
ein Verdickungsmittel enthalten, z.B. hochmolekulare Polymere mit
einer mittleren Molmasse Mw von mehr als 1 Million. Solche Verdickungsmittel
für Öl-in-Wasser-Entschäumermischungen
sind beispielsweise aus der
EP-A-0
142 812 bekannt. Es handelt sich dabei beispielsweise um
Polyacrylamide, Polyacrylsäuren
oder Copolymerisate der Acrylsäure
mit Acrylamid.
-
Die erfindungsgemäßen Entschäumer und/oder Entlüfter sind
in wässrigen
Systemen, die zum Schäumen
neigen, sowohl bei Raumtemperatur als auch bei höheren Temperaturen, z.B. bei
Temperaturen oberhalb von 35°C,
vorzugsweise > 52°C, sehr wirksam.
Sie haben gegenüber
bekannten Entschäumern
eine wesentlich verbesserte Langzeitwirkung. Die Öl-in-Wasser-Dispersionen
werden vorzugsweise als Entschäumer und/oder
Entlüfter
zur Schaumbekämpfung
von zur Schaumbildung neigenden wässrigen Medien beispielsweise
bei der Herstellung von Papier, in der Nahrungsmittelindustrie,
der Stärkeindustrie
und in Kläranlagen eingesetzt.
Von besonderem Interesse ist jedoch die Verwendung der Entschäumer und/oder
Entlüfter
zur Schaumbekämpfung
bei der Zellstoffkochung, Zellstoffwäsche, der Mahlung von Papierstoff,
der Papierherstellung und der Dispergierung von Pigmenten für die Papierherstellung.
Bei diesen Prozessen liegt die Temperatur des zu entschäumenden
wässrigen
Mediums meistens oberhalb von 50°C,
z.B. in dem Temperaturbereich von 52 bis 75°C. Die erfindungsgemäßen Mischungen
auf Basis von Öl-in-Wasser-Dispersionen
wirken sowohl als Entschäumer
auch als Entlüfter.
In manchen Fällen
ist die entlüftende
Wirkung ausgeprägter
als die entschäumende
Wirkung. Sie können
als Entschäumer
oder Entlüfter
verwendet werden. Sie werden auch mit Vorteil bei der Masse- und
Oberflächenleimung
von Papier eingesetzt. Beim Einsatz dieser Mischungen in Papierstoffsuspensionen
steht beispielsweise ihre entlüftende
Wirkung im Vordergrund. Bezogen auf 100 Gew.-Teile Papierstoff in
einem schaumstoffbildenden Medium verwendet man beispielsweise bis
zu 0,5, vorzugsweise 0,002 bis 0,3 Gew.-% der Entlüfter.
-
Die in den Beispielen angegebenen
Teile sind Gew.-Teile. Die Prozentangaben beziehen sich auf das Gewicht,
sofern nicht etwas anderes aus den Angaben in den Beispielen hervorgeht.
-
Beispiele
-
Die entlüftende, entschäumende Wirkung
wurde mit Hilfe eines Sonica-Meßgerätes bestimmt,
wobei man zu einer 0,42 %igen Papierstoffsuspension bei 60°C genau soviel
zugab, dass sich eine Konzentration von 5 ppm an Entschäumer, bezogen
auf die Fettphase (Wirksubstanz) ergab. Man bestimmte den Luftgehalt kontinuierlich
mittels Ultraschallabschwächung
vor der Dosierung der Entschäumer
und während
der ersten 5 Minuten nach der Dosierung. Der Luftgehalt nahm zunächst ab
und stieg gegen Ende der Messung wieder an. In den Tabellen ist
jeweils der minimale Luftgehalt der Papierstoffsuspension in Vol.-%
angegeben. Diese Meßmethode
ist beschrieben in TAPPI Journal, Vo. 71, 65-69 (1988).
-
Die genannte Papierstoffsuspension
wurde in allen Beispielen und Vergleichsbeispielen verwendet. Sie
enthielt vor Zugabe eines Entlüfters
1,6 Vol.-% Luft. In der Tabelle ist unter der Rubrik minimaler Luftgehalt der
Gehalt an Luft in Vol.-% nach Dosierung der Entlüfter angegeben. Je kleiner
diese Zahl ist, um so wirksamer ist der Entlüfter.
-
Die Langzeitwirkung der Entschäumer bzw.
Entlüfter
wurde bestimmt, indem man den Luftgehalt der Papierstoffsuspension
nach 5 Minuten mit dem minimalen Luftgehalt (unmittelbar nach der
Dosierung des Entlüfters)
verglich. Der in der Tabelle für
die Langzeitwirkung angegebene Wert ist die Differenz aus dem Wert für die entlüftende Wirkung
nach 5 Minuten und dem Wert, der unmittelbar nach der Dosierung
gemessen wird. Je kleiner der Wert ist, desto besser ist die Langzeitwirkung.
-
Die angegebenen Teilchengrößen sind
Mittelwerte, die mit Hilfe eines Coulter LS 230 Gerätes an ca. 0,01
%igen Dispersionen bestimmt wurden. Das Gerät arbeitet nach dem Prinzip
der Fraunhofer-Beugung.
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Die Viskositäten wurden in einem Brookfield-Rotationsviskosimeter
(Digital Model RV TDV-II) bestimmt.
-
Zum Dispergieren verwendete man eine
Fryma-Kolloidmühle,
Typ MZ 50/A (Fryma-Maschinenbau GmbH, D-79603 Rheinfelden).
-
Beispiel 1
-
Die Ölphase bestand aus folgenden
Komponenten:
- 19,4 Teilen eines Fettalkohlgemisches von C12- bis C26-Alkoholen
- 0,8 Teilen Ethylen-bis-steramid
- 5 Teilen eines Glycerinesters von C12-
bis C22-Fettsäuren
- 1,0 Teilen Mineralöl
(handelsübliches
Weißöl) und
- 2,3 Teilen eines Polyglycerinesters aus einem Polyglyceringemisch
aus
- 30 % Diglycerin
- 42 % Triglycerin
- 17 % Teraglycerin und
- 11 % höher
kondensierte Polyglycerinen
und einem C12-
bis C26-Fettsäuregemisch zu 75 % verestert
wurde.
-
Die Wasserphase bestand aus
-
- 70 Teilen Wasser
- 3 Teilen eines 35 Gew.-%igen Emulgators der erhältlich ist
durch Anlagerung von 25 Mol Ethylenoxid an 1 Mol Isooctylphenol
und Verestern des Anlagerungsproduktes mit Schwefelsäure zum
Halbester,
- 0,45 Teilen eines 31 %igen Wasser-in-Öl-Emulsion eines anionischen
Polyacrylamids (Natriumsalz eines Copolymers aus 30 % Acrylsäure und
70 % Acrylamid) und
- 0,3 Teilen 30 %iger wässriger
Formaldehydlösung.
-
Die Komponenten der Ölphase wurden
zunächst
auf eine Temperatur von 125°C
erhitzt und in die auf 90°C
erwärmte
Wasserphase unter Rühren
und Dispergieren zugefügt.
Die Emulsion wurde unter ständigem Rühren rasch
auf 25°C
abgekühlt.
Die entstandene Dispersion hatte eine Viskosität von 560 mPas und eine mittlere
Teilchengröße von 3,05 μm.
-
Vergleichsbeispiel 1
-
Die Ölphase bestand aus folgenden
Komponenten:
- 20,2 Teilen eines Fettalkohlgemisches von C12- bis C26-Alkoholen
- 5 Teilen eines Glycerinesters von C12-
bis C22-Fettsäuren
- 1 Teilen Mineralöl
(handelsübliches
Weißöl) und
- 2,3 Teilen eines Polyglycerinesters aus einem Polyglyceringemisch
aus
- 30 % Diglycerin
- 42 % Triglycerin
- 17 % Teraglycerin und
- 11 % höher
kondensierte Polyglycerinen
und einem C12-
bis C26-Fettsäuregemisch zu 75 % verestert
wurde.
-
Die Wasserphase bestand aus
- 70
Teilen Wasser
- 3 Teilen eines 35 Gew.-%igen Emulgators der erhältlich ist
durch Anlagerung von 25 Mol Ethylenoxid an 1 Mol Isooctylphenol
und Verestern des Anlagerungsproduktes mit Schwefelsäure zum
Halbester,
- 0,45 Teilen eines 31 %igen Wasser-in-Öl-Emulsion eines anionischen
Polyacrylamids (Natriumsalz eines Copolymers aus 30 % Acrylsäure und
70 % Acrylamid) und
- 0,3 Teilen 30 %iger wässriger
Formaldehydlösung.
-
Die Komponenten der Ölphase wurden
zunächst
auf eine Temperatur von 125°C
erhitzt und in die auf 90°C
erwärmte
Wasserphase unter Rühren
und Dispergieren zugefügt.
Die Emulsion wurde unter ständigem Rühren rasch
auf 25°C
abgekühlt.
Die entstandene Dispersion hatte eine Viskosität von 480 mPas und eine mittlere
Teilchengröße von 3,15 μm.
-
Beispiel 2
-
Die Ölphase aus
-
- 22,7 Teilen einer Mischung von 3-Thia-C20-28-alkan-1-olen, hergestellt nach dem Beispiel
Thiaalkanol A der WO-A-00/44470, Seite 20,
- 2,5 Teilen eines Gycerinesters von C12-
bis C22-Fettsäuren
- 0,9 Teilen Ethylenbisstearamid
- 2,3 Teilen eines Polyglycerinester der aus einem Polyglyceringemisches
aus
- 30 % Diglycerin
- 42 % Triglycerin
- 17 % Teraglycerin und
- 11 % höher
kondensierte Polyglycerinen
und einem C12-
bis C26-Fettsäuregemisch zu 75 % verestert
wurden bei 125°C
unter N2-Atmosphäre aufgeschmolzen, wobei man
eine homogene Schmelze erhielt. Diese wurde mit Hilfe eines Dispergators
in einer 90°C
heißen
Lösung
von
- 1,8 Teilen einer 42 Gew.-%igen wässrigen ammoniakalischen Lösung eines
Polymers auf Basis von 50 Gew.-Teilen Styrol und 50 Gew.-Teilen Acrylsäure (erhältlich von
der Fa. S.C. Johnson unter Bezeichnung Joncryl EEC 207),
- 0,45 Teilen einer 31 Gew.-igen Wasser-in-Öl-Emulsion eines anionischen
Polyacrylamids (Natriumsalz eines Copolymers aus
- 30 Gew.-% Acrylsäure
und 70 Gew.-% Acrylamid)
- 0,3 g 30%ige wässrige
Formaldehydlösung
und
- 0,04 g 10%ige Schwefelsäure
- 70 g Wasser emulgiert. Man erhielt eine homogene Emulsion. Diese
Emulsion wurde rasch auf Raumtemperatur abgekühlt, wobei man eine Dispersion
(Aushärten
der Öltröpfchen)
erhielt. Die mittlere Teilchengröße betrug
2,85 μm,
die Viskosität
370 mPas.
-
Vergleichsbeispiel 2
-
- 23,5 Teilen einer Mischung von 3-Thia-C20-28-alkan-1-olen, hergestellt gemäß Beispiel
Thiaalkanol A der WO-A-00/44470, Seite 20
- 2,5 Teilen eines Gycerinesters von C12-
bis C22-Fettsäuren
- 2,3 Teilen eines Polyglycerinester der aus einem Polyglyceringemisches
aus
- 30 % Diglycerin
- 42 % Triglycerin
- 17 % Teraglycerin und
- 11 % höher
kondensierte Polyglycerinen
und einem C12-
bis C26-Fettsäuregemisch zu 75 % verestert
wurden bei 125°C
unter N2-Atmosphäre aufgeschmolzen, wobei man
eine homogene Schmelze erhielt. Diese wurde mit Hilfe eines Dispergators
in einer 90°C
heißen
Lösung
von
- 1,7 Teilen einer 42 Gew.-%igen wässrigen ammoniakalischen Lösung eines
Polymers auf Basis von 50 Gew.-Teilen Styrol und 50 Gew.-Teilen Acrylsäure (erhältlich von
der Fa. S.C. Johnson unter Bezeichnung Joncryl EEC 207),
- 0,45 Teilen einer 31 %igen Wasser-in-Öl-Emulsion eines anionischen
Polyacrylamids (Natriumsalz eines Copolymers aus 30 % Acrylsäure und
70 % Acrylamid)
- 0,04 g l0%ige Schwefelsäure
- 0,3 g 30%ige wässrige
Formaldehydlösung
und
- 70 g Wasser emulgiert. Man erhielt eine homogene Emulsion. Diese
Emulsion wurde rasch auf Raumtemperatur abgekühlt, wobei man eine Dispersion
(Aushärten
der Öltröpfchen)
erhielt. Die mittlere Teilchengröße betrug
2,7 μm,
die Viskosität
330 mPas.
-
Beispiel 3
-
Die Ölphase bestand aus folgenden
Komponenten:
- 17,0 Teilen eines Fettalkohlgemisches von C12- bis C26-Alkoholen
- 2 Teilen natives Öl
auf Basis eines Glycerinesters von C12-
bis C22-Fettsäuren
- 1,3 Teilen Ethylenbisstearamid
- 0,5 Teilen Bienenwachs
- 4 Teilen Paraffin Smp 60/62°C
- 1,8 Teilen eines Polyglycerinesters aus einem Polyglyceringemisch aus
- 30 % Diglycerin
- 42 % Triglycerin
- 17 % Teraglycerin und
- 11 % höher
kondensierte Polyglycerinen
und einem C12-
bis C26-Fettsäuregemisch zu 75 % verestert
wurde.
-
Die Wasserphase bestand aus
-
- 70 Teilen Wasser
- 2 Teilen 45 %iges Dodecylbenzolsulfonat Na.-Salz
- 2,1 Gew.-% China Clay surry (70 %ig) mit einer mittleren Partikelgröße von 1,5 μm
- 0,3 Teilen einer 31 %igen Wasser-in-Öl-Emulsion eines anionischen
Polyacrylamids (Natriumsalz eines Copolymers aus 30 % Acrylsäure und
70 % Acrylamid) und
- 0,3 Teilen 30 %iger wässriger
Formaldehydlösung.
-
Die Komponenten der Ölphase wurden
zunächst
auf eine Temperatur von 125°C
erhitzt und in die 90°C
warme Wasserphase unter Rühren
und Dispergieren zugefügt.
Die Emulsion wurde unter ständigem Rühren rasch
auf 25°C
abgekühlt.
Die entstandene Dispersion hatte eine Viskosität von 780 mPas und eine mittlere
Teilchengröße von 3,5 μm.
-
Vergleichsbeispiel 3
-
Die Ölphase bestand aus folgenden
Komponenten:
-
- 18,3 Teile eines Fettalkohlgemisches von C12-
bis C26-Alkoholen
- 2 Teile natives Öl
Basis Glycerinesters von C12- bis C22-Fettsäuren
- 0,5 Teile Bienenwachs
- 4 Teilen Paraffin Smp 60/62°C
und
- 1,8 Teilen eines Polyglycerinesters aus einem Polyglyceringemisch
aus
- 30 % Diglycerin
- 42 % Triglycerin
- 17 % Teraglycerin und
- 11 % höher
kondensierte Polyglycerinen und einem C12-
bis C26-Fettsäuregemisch zu 75 % verestert
wurde.
-
Die Wasserphase bestand aus
-
- 70 Teilen Wasser
- 2 Teilen 45 %iges Dodecylbenzolsulfonat Na.-Salz
- 2,1 Gew.-% China Clay surry (70 %ig) mit einer mittleren Partikelgröße von 1,5 μm
- 0,3 Teile einer 31 %igen Wasser-in-Öl-Emulsion eines anionischen Polyacrylamids
(Natriumsalz eines Copolymers aus 30 % Acrylsäure und 70 % Acrylamid) und
- 0,3 Teilen 30 %iger wässriger
Formaldehydlösung.
-
Die Komponenten der Ölphase wurden
zunächst
auf eine Temperatur von 125°C
erhitzt und in die 90°C
warme Wasserphase unter Rühren
und Dispergieren zugefügt.
Die Emulsion wurde unter ständigem Rühren rasch
auf 25°C
abgekühlt.
Die entstandene Dispersion hatte eine Viskosität von 820 mPas und eine mittlere
Teilchengröße von 3,6 μm.
-
Vergleichsbeispiel 4
-
Die Ölphase bestand aus folgenden
Komponenten:
-
- 20,7 Teilen eines Fettalkohlgemisches von C12-
bis C26-Alkoholen
- 2 Teilen natives Öl
Basis Glycerinesters von C12- bis C22-Fettsäuren
- 1,3 Teile Ethylen-bis-stearamid
- 0,5 Teile Bienenwachs
- 4 Teilen Paraffin Smp 60/62°C
und
die Wasserphase bestand aus
- 70 Teilen Wasser
- 2 Teilen 45 %iges Dodecylbenzolsulfonat Na.-Salz
- 0,3 Teile eines 31 %igen Wasser-in-Öl-Emulsion eines anionischen
Polyacrylamids (Natriumsalz eines Copolymers aus 30 % Acrylsäure und
70 % Acrylamid) und
- 0,3 Teilen 30 %iger wässriger
Formaldehydlösung.
-
Die Komponenten der Ölphase wurden
zunächst
auf eine Temperatur von 125°C
erhitzt und in die 90°C
warme Wasserphase unter Rühren
und Dispergieren zugefügt.
Die Emulsion wurde unter ständigem Rühren rasch
auf 25°C
abgekühlt.
Die entstandene Dispersion hatte eine Viskosität von 910 mPas und eine mittlere
Teilchengröße von 3,6 μm .
-
Die nach den Beispielen und Vergleichsbeispielen
hergestellten Öl-in-Wasser-Dispersionen
wurden nach den oben beschriebenen Methoden auf ihre entschäumende bzw.
entlüftende
Wirkung bei Einsatzmengen von 5 bzw. 3 ppm, bezogen auf trockenen
Papierstoff, geprüft.
Die Ergebnisse sind in der Tabelle angegeben.
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Wie die Meßergebnisse belegen, ergibt
die Kombination von Polyglycerinester mit Ethylenbisstearamid gegenüber der
Verwendung der Einzelkomponenten eine verbesserte Wirkung.