DE10334293A1 - Reinigungszusammensetzung für kunstoffverarbeitende Maschinen, Verfahren und Anwendung - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Reinigungszusammensetzung, die 1 Gew.-% bis 18 Gew.-% Wasser, 10 Gew.-% bis 50 Gew.-% einer Mischung, bestehend aus 1 Gew.-% bis 50 Gew.-% anionische Tenside, mindestens 15 Gew.-% nicht ionische Tenside, mindestens 1 Gew.-% Seife, Polycarboxylate, Zeolithe, Natriumsulfat, Bicarbonat, Phosphonate, Schaumregulatoren, gegebenenfalls Hilfsstoffe, Durftstoffe und auf 100 Gew.-% bestimmter Polymere aufgefüllt, enthält, sowie ein Verfahren zur Herstellung und die Verwendung.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Reinigungszusammensetzung für kunststoffverarbeitende Maschinen sowie ein Verfahren und dessen Verwendung.
- Aus dem Stand der Technik sind Mittel zur Reinigung von kunststoffverarbeitenden Maschinen sowie deren Verwendung bekannt.
- So ist aus der
DE 40 12 798 C1 ein Mittel zur Reinigung von Vorrichtungen für die Herstellung und Verarbeitung und Kunststoffen bekannt. Dieses enthält ein pulverförmiges durch Fällung von Magnesium-Sulfat oder Natrium-Phosphat aus einer Latex aus Acrylnitril/Butadien/Styrolpolymerisat gewonnenen Latex mit einem Wassergehalt von 20–80 Gew.%. Hierin muss grundsätzlich ein definiertes Polymerisat vorhanden sein. Bevorzugt wird ein Tropfenpolymerisat aus Acrylnitril, Polybutadien und Styrol, das durch eine Emulsionspolymerisation gewonnen wird. - Aus der
US 4 838 948 ist ein Verfahren zur Reinigung von kunststoffverarbeitenden Maschinen bekannt, bei dem eine Zusammensetzung aus 92–97,4 Gew.% eines Polymers, 2,4–6,4 Gew.% eines abrasiven Mittels aus der Gruppe bestehend aus Calciumcarbonat, Calciumphospat, Calciumsilikat oder Aluminiumsilikat und 0,2–1,6 Gew.% eines sulfonierten oberflächenaktiven Mittels verwendet wird. Hierbei wird der Prozeß bei einer normalen Arbeitstemperatur von 220° Grad gefahren, um eine Säuberung nach acht Stunden zu erreichen. Desweiteren wird hierbei eine Menge von 120 kg Polyethylen während des Verfahrens verarbeitet. Nachteilig hierbei ist, dass das verwendete Polyethylen mit der Reinigungszusammensetzung verunreinigt wird und ein Materialverlust und Zeitausfall bezüglich der Standzeit der Maschine gegeben ist. - Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb gewesen, eine Reinigungszusammensetzung zur Verfügung zu stellen, die nicht die Nachteile des Standes der Technik aufweist und in kürzester Zeit einen Reinigungseffekt erzielt.
- Die Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Reinigungszusammensetzung gelöst.
- Ein Gegenstand der Erfindung ist es deshalb gewesen, eine Reinigungszusammensetzung für kunststoffverarbeitende Maschinen zur Verfügung zu stellen,
- a) die 10–50 Gew.% aus einer Mischung, bestehend aus 1–50 % Aniontenside, mindestens 15 % nichtionischen Tensiden, mindestens 1 Gew.% Seifen, Polycarboxylate, Zeolithe, Natriumsulfat, Natriumbicarbonat, Phosphonate, Schaumregulatoren und gegebenenfalls Hilfsstoffen,
- b) 1–18 Gew.% Wasser und
- c) einen auf 100 Gew.% aufzufüllenden Anteils eines Polymeren
- Als Polymere werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung Homopolymere eines Olefins, Copolymere eines Olefins, Homopolymere von konjugierten Dienen, Homopolymere von Monovinylarenen, Homo- und Copolymere von Polyamiden, Polyphenylsulfide und ähnliche verstanden.
- Bevorzugt werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Polymer aus der Gruppe von Polyethylen und Polypropylen, Polycarconat oder ein Copolymerisate verwendet. Beispielhaft seien hier Acrylnitrit/Butadien/Styrol-Copolymerisate, Styrol/Aclrynitril-Copolymerisate u.ä. erwähnt.
- Besonders bevorzugt wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Copolymerisat bestehend aus Acrylnitril/Butatdien/Styrol verwendet.
- In einer weiteren Ausführungsform wird als Polymer Polyethylen, Polypropylen in den unterschiedlichen Varianten als PE-HD, PE-VLD, PE-LLD, PE-MD, PE-HD-HMW bzw. entsprechend für das Polypropylen verwendet. Als Der Wasseranteil in der erfindungsgemäßen Reinigungszusammensetzung liegt im Bereich von 1–18 Gew.% bezogen auf die Gesamtmenge aller eingesetzten Substanzen. In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt der Wasseranteil 2–16 Gew.%. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform beträgt der Wasseranteil 4–15 Gew.% bezogen auf die Gesamteinwaage der Reinigungszusammensetzung.
- Der Anteil der Mischung bestehend aus 1–50 % Aniontenside, mindestens 15 % nichtionischen Tensiden, mindestens 1 Gew.% Seifen, Polycarboxylate, Zeolithe, Natriumsulfat, Natriumbicarbonat, Phosphonate, Schaumregulatoren und gegebenenfalls Hilfsstoffen in der erfindungsgemäßen Reinigungszusammensetzung beträgt zwischen 10–50 Gew.% bezogen auf die Gesamtmenge aller eingesetzten Substanzen in der Reinigungszusammensetzung.
- In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt der Anteil der Mischung 8–40 Gew.% und besonders bevorzugt 9–30 Gew.% bezogen auf die Gesamtmenge aller eingesetzten Substanzen.
- Der Anteil der Aniontenside in der Mischung kann 1–50 Gew.% betragen, bevorzugt 5–40 Gew.% und besonders bevorzugt 15–40 Gew.%.
- Der Anteil der nichtionischen Tenside in der Mischung liegt im Bereich zwischen 15 – und 65 %, bevorzugt zwischen 15 und 30%.
- Als Tenside werden die Substanzen verstanden, die die Grenzflachenspannung herabsetzen. Der charakteristische Aufbau der Tenside ist durch mindestens eine hydrophile und eine hydrophobe funktionelle Gruppe definiert. Bei den hydrophilen Gruppen seien hier beispielhaft COO–, -OSO3 – oder SO3 – genannt. Demgegenüber zählen zu den hydrophoben funktionellen Gruppen in der Regel unpolare Kohlenwasserstoffreste. Überwiegt der hydrophile Teil in dem Tensid wird es in Wasser löslich, wohingegen bei einem überwiegendem hydrophoben Tensid ein Aufrahmen beobachtet werden kann. Tenside werden allgemein nach Art und Ladung des hydrophilen Molanteils klassifiziert. Hierbei können vier Gruppen unterschieden werden, nämlich Aniontenside, Kationtenside, nichtionische Tenside und Amphotenside.
- Aniontenside weisen in der Regel eine Carboxylat-, Sulfat- oder Sulfonat-Gruppe auf, die in einer wässerigen Lösung dissoziieren. Zu den wichtigsten Gruppen zählen die Seifen und Alkylarensulfonate, wie z.B. Dodecylbenzosulfonat, Alkansulfonate, Olefinsulfonate, Estersulfonate, Alkylphosphate, Fettalkoholsulfate, Fettalkoholethersulfate und Alkyletherphosphate.
- Die Wasserlöslichkeit der nichtionischen Tenside wird durch hydrophile Polyether-Ketten bedingt. Die Herstellung erfolgt über die Ethoxylierung von Fettalkohlen oder Oxoalkoholen. Auch die Alkylphenolglykolether, Mischether z.B. aus Propylenoxid-Addukten, Alkylglykoside oder Zuckerester können verwendet werden.
- Als nichtionische Tenside seien im Rahmen der vorliegenden Erfindung beispielhaft Alkylphenolglykolether, Propylenoxid-Addukten, Alkylglykoside oder Zuckerester erwähnt.
- Zusätzlich enthält die Mischung Seifen, Polycarboxylate, Zeolithe, Natriumsulfat, Natriumbicarbonat, Phosphonate, gegebenenfalls Schaumregulatoren, Hilfsstoffe und Duftstoffe.
- Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter dem Begriff Seife die Alkali oder Erdalkalisalze der höheren Fettsäuren wie z.B. Natriumstearat, Natriumoleat, Natriumpalmitat, der Harzsäuren wie z.B Abietin-, Neoabitien-, Lävopimar-, Pimar-, oder Palustrinsäure verstanden.
- Unter dem Begriff Polycarboxylate werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung Homopolymerisate der Acrylsäure sowie Copolymerisate der Acryl- und Maleinsäure verstanden.
- Unter dem Begriff Zeolith werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung kristalline Silikate insbesondere die Alkali und Erdalkali-Aluminosilikate, sowie Alumophosphate, Silicoalumophosphate und Metallalumophosphate verstanden.
- Unter dem Begriff Phosphonate werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung das Lithium-, Natrium-, Kalium-, und Caesiumsalz verstanden.
- Als Schaumregulatoren im Rahmen der vorliegenden Erfindung dienen Fettalkohole Fette, Öle oder Entschäumer auf Siliconbasis oder Mischungen davon.
- Als Hilfsstoffe werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung Stabilisatoren aus der Gruppe von Alterungsschutzmitteln, Metallseifen und ähnliche verstanden.
- Vorteilhafterweise kann die erfindungsgemäße Reinigungszusammensetzung im Temperaturbereich zwischen 130 und 400° Grad eingesetzt werden. Hierdurch kann die Reinigungszusammensetzung für unterschiedlichste Kunststoffe verwendet werden. Zusätzlich werden alle Bereiche einer kunststoffverarbeitenden Maschine wie z.B. die Heißkanalzonen in Zylindern, Schnecken, Düsen oder Kopf des Werkzeuges in einem Arbeitsgang erreicht. Vorteilhafterweise spielt es hierbei keine Rolle, ob ein Farb- oder Materialwechsel ansteht.
- Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Reinigung von kunststoffverarbeitenden Maschinen zur Verfügung zu stellen. Gemäß dem Verfahren, werden 0,1–8 Gew.% der erfindungsgemäßen Reinigungszusammensetzung die 10–50 Gew.% aus einer Mischung, bestehend aus 1–50 % Aniontenside, mindestens 15 % nichtionischen Tensiden, mindestens 1 Gew.% Seifen, Polycarboxylate, Zeolithe, Natriumsulfat, Natriumbicarbonat, Phosphonate, Schaumregulatoren und gegebenenfalls Hilfsstoffen, 1–18 Gew.% Wasser und einen auf 100 Gew.% aufzufüllenden Anteils eines Polymeren aus der Gruppe bestehend aus Homopolymere eines Olefins, Copolymere eines Olefins, Homopolymere von konjugierten Dienen, Homopolymere von Monovinylarenen, Homo- und Copolymere von Polyamiden, Polyphenylsulfide und ähnliche verstanden. einem Kunststoffmaterial beigemischt, das als nachfolgendes Produkt in der kunststoffverarbeitenden Maschine oder Werkzeug verarbeitet werden soll, und über den Granulattrichter der Maschine direkt zugeführt wird. Nach dem Eintrag dieser Mischung in die kunststoffverarbeitende Maschine wird der Wasseranteil der erfindungsgemäßen Reinigungszusammensetzung bei Temperaturen oberhalb 100° C verdampft. Hierbei werden die Tenside und die weiteren Inhaltsstoffe der Mischung mitgerissen und durch die Ausdehnung des Wasserdampfes in dem Kunststoffmaterial in alle Hohlräume der Maschine befördert, so dass eine physikalisch und chemische Reinigung der mit Kunststoff in Kontakt kommenden Teile und Werkstücke erfolgt.
- Die Verweilzeit der Reinigungszusammensetzung beträgt zwischen 1 Minute bis 40 Minuten. Hierbei sind mehrere Reinigungszyklen möglich entsprechend, der Verschmutzung der entsprechenden Maschinen.
- In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt die Verweilzeit 1 bis 15 Minuten und besonders bevorzugt 1 bis 3 Minuten. Mindestens ein Reinigungszyklus wird durchlaufen. Die Anzahl der Reinigungszyklen ist auch hier vom Verschmutzungsgrad abhängig Vorteilhafterweise wird hierdurch eine vollständige Säuberung mindestens aber eine starke Reduktion alter Polymerreste, verkokter Rückstände und ähnliche aus der kunststoffverarbeitenden Maschine beim Ausspritzen entfernt. Vorteilhafterweise können mit dem ausgespritzten Kunststoffgemisch z.B. auch Restpartikel des vorherigen Kunststoffmaterials problemlos entfernt werden.
- Desweiteren können auch verbrannte oder verkokte Kunststoffreste und überlagerte Farben aus der Maschine bzw. dem Werkzeug entfernt werden.
- Die erfindungsgemäße Reinigungszusammensetzung kann für alle kunststoffverarbeitenden Maschinen verwendet werden. Beispielhaft seien hier als Einsatzgebiet für die unterschiedlichen Polymeren, ABS, Polyamid, Polycarbonat, Polyolefine wie z. B. Polyethylen, Polypropylen, HDPE oder HDPP, Polymethylacrylat, Polyphenylsulfit, Polysterol, Polyvinylchlorid, Styrol/Acrylnitril-Copolymerisate, und Mischungen davon genannt. Die verwendeten vorgenannten Grundstoffe können ebenfalls Füll- oder Hilfsstoffe enthalten.
- Hierbei ist zu berücksichtigen, dass bei einem fehlenden Druckaufbau in der Maschine ein solcher erzwungen werden muss, um die Eigenschaften der erfindungsgmäßen Reinigungszusammensetzung zu gewährleisten. So kann z.B. bei einem Entgasungsextruder der entsprechende Entspannungsstutzen für einen definierten Zeitraum verschlossen werden.
- Vorteilhafter Weise wird die Reinigungszusammensetzung auf einem pH von 7 bis maximal 12 eingestellt, so dass eine Korrosion von Maschinenteilen verhindert oder zumindest stark reduziert ist.
- Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Reinigungsmischung die sich aus der erfindungsgemäßen Reinigungszusammensetzung und dem als nachfolgendes Produkt in der kunststoffverarbeitenden Maschine verwendeten Polymermaterial zusammensetzt. Der Anteil der erfindungsgemäßen Reinigungszusammensetzung in der Reinigungsmischung beträgt 0,1–8 Gew.%.
- In einer bevorzugten Ausführung beträgt der Anteil der Reinigungszusammensetzung 0,1–5 Gew.%. In einer besonders bevorzugten Ausführung beträgt der Anteil der Reinigungszusammensetzung 0,1–3,8 Gew.%.
- Bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Reinigungsmischung sollte diese mindestens die doppelt Menge des normalen Dosiervolumens betragen. Bevorzugt ist das drei- bis vierfache Dosiervolumen der Reinigungsmischung für die kunststoffverarbeitenden Maschine.
- Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Reinigungszusammensetzung als Reinigungsmittel.
- Die nachfolgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern, ohne sie jedoch zu beschränken.
- Beispiel 1
- In einer Rührtrommel werden 20 kg eines handelsüblichen Acrylsäurenitril/Butadien/Styrol-Copolymeren mit 10 kg einer Mischung aus 50 Gew.% anionische Tensiden, 25 Gew.% nicht ionische Tenside, mindestens 5 Gew.% Seife, Polycarboxylate, Zeolithe, Natriumsulfat, Bicarbonat, Phosphonate, Schaumregulatoren und Hilfsstoffe miteinender innig vermischt. Abschließend werden 3000 ml deionisiertes Wasser zugefügt und weiter gemischt. Dieses Material kann ohne weitere Verfahrensschritte verwendet werden.
- Beispiel 2
- In einer Rührtrommel werden 20 kg eines handelsüblichen Polyethylens (PE-HD) mit 10 kg einer Mischung aus 50 Gew.% anionischem Tensiden, 25 Gew.% nicht ionische Tenside, mindestens 5 Gew.% Seife, Polycarboxylate, Zeolithe, Natriumsulfat, Bicarbonat, Phosphonate, Schaumregulatoren und Hilfsstoffe miteinender innig vermischt. Abschließend werden 3000 ml deionisiertes Wasser zugefügt und weiter gemischt. Dieses Material kann ohne weitere Verfahrensschritte verwendet werden.
Claims (17)
- Reinigungszusammensetzung für Maschinen und Werkzeuge zur Kunststoffverarbeitung bestehend aus, a) 10–50 Gew.% einer Mischung, bestehend aus 1–50 % Aniontenside, mindestens 15 % nichtionischen Tensiden, mindestens 1 Gew.% Seifen, Polycarboxylate, Zeolithe, Natriumsulfat, Natriumbicarbonat, Phosphonate, Schaumregulatoren und gegebenenfalls Hilfsstoffen, b) 1–18 Gew.% Wasser und c) einen auf 100 Gew.% aufzufüllenden Anteil eines Polymeren enthält.
- Reinigungszusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bevorzugt ein Wasseranteil im Bereich von 2–16 Gew.% verwendet wird.
- Reinigungszusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass besonders bevorzugt ein Wasseranteil im Bereich von 4–15 Gew.% verwendet wird.
- Reinigungszusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass als Polymer ein solches aus der Gruppe von Homopolymeren eines Olefins, Copolymeren eines Olefins, Homopolymeren von konjugierten Dienen, Homopolymeren von Monovinylarenen, Homo- und Copolymeren von Polyamiden, Polyphenylsulfide und ähnliche oder Mischungen davon verwendet wird.
- Reinigungszusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass bevorzugt ein Polymer aus der Gruppe von Homopolymeren eines Olefins, Copolymere eines Olefins oder Mischungen davon verwendet wird.
- Reinigungszusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass als Aniontenside solche aus der Gruppe von Seifen und Alkylarensulfonate, Alkansulfonate, Olefinsulfonate, Estersulfonate, Alkylphosphate, Fettalkoholsulfate, Fettalkoholethersulfate und Alkyletherphosphate oder Mischungen davon verwendet werden.
- Reinigungszusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass als nichtionische Tenside solche aus der Gruppe von oder Mischungen davon verwendet werden.
- Reinigungszusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass als Phosphonate solche aus der Gruppe des Lithium-, Natrium- oder Kaliumsalzes oder Mischungen davon verwendet werden.
- Reinigungsmischung dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsmischung eine Reinigungszusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8 und ein weiteres Polymer enthält.
- Reinigungsmischung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil der Reinigungszusammensetzung im Polymer 0,1 bis 8 Gew.% beträgt.
- Reinigungsmischung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil der Reinigungszusammensetzung im Polymer bevorzugt 0,1 bis 5 Gew.% beträgt.
- Reinigungsmischung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil der Reinigungszusammensetzung im Polymer besonders bevorzugt 0,1 bis 1 Gew.% beträgt.
- Verfahren zur Herstellung einer Zusammensetzung dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungszusammensetzung in einem Gewichtsanteil von 0,1 bis 8 Gew.% bezogen auf die Gesamtmenge der Zusammensetzung bestehend aus Reinigungszusammensetzung und Kunststoffmaterial in das kalte Kunststoffmaterial eingebracht und durchmischt wird, anschließend dem Werkzeug der kunststoffverarbeitenden Maschine über einen Trichter direkt zugeführt, diese Zusammensetzung in dem Werkzeug 1 bis 40 Minuten verweilt und abschließend ausgespritzt wird.
- Verfahren nach Anspruch 13 dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungszusammensetzung in einem Gewichtsanteil von 0,1 bis 7 Gew.% bezogen auf die Gesamtmenge des Zusammensetzung bestehend aus Reinigungszusammensetzung und Kunststoffmaterial beträgt.
- Verfahren nach Anspruch 13 dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungszusammensetzung bevorzugt in einem Gewichtsanteil von 0,1 bis 5 Gew.% bezogen auf die Gesamtmenge des Zusammensetzung beträgt.
- Verfahren nach Anspruch 13 dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungszusammensetzung besonders bevorzugt in einem Gewichtsanteil von 0,3 bis 3,8 Gew.% bezogen auf die Gesamtmenge des Zusammensetzung beträgt.
- Verwendung der Reinigungszusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Reinigung von kunststoffverarbeitenden Maschinen, insbesondere Extrudern, Schnecken Heißkanalzonen in Zylindern, Düsen oder dem Kopf im Heißkanal des Werkzeuges.
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