DE1546103C

DE1546103C - Kaltreiniger

Info

Publication number: DE1546103C
Authority: DE
Inventors: Leonhard Dipl.-Chem.; Weichert Kurt Dr.; 4370 Mari Magiera
Original assignee: Chemische Werke Huels AG
Current assignee: Huels AG
Publication date: 1972-08-24

Description

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Bei dieser Erfindung handelt es sich um die Zu- empfiehlt sich in Mengen von 0,05 bis 2 Volumprozent,

bereitung eines Lösungsmittels, das zur Entfettung Zur Geruchsverbesserung wird vornehmlich Penta-

und Reinigung von Metallen in kaltem Zustand non-2 verwendet, das aber durch eine andere Substanz

(20 bis 3O⁰C) angewandt wird. . gleicher Wirkung ersetzt werden kann.

Der Einsatz derartiger Lösungsmittelgemische ist 5 Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen

bekannt und in vielen Fällen unumgänglich wie etwa Gemisches ist sein Verhalten als Kaltreiniger, d. h.

bei der Reinigung sperriger Zubehörteile, bei denen eine seine Anwendung als Metallentfettungsmittel im kalten

Heißentfettung oder Dampfentfettung aus apparativen Zustand. Während beispielsweise mit Dioxan-1,4 und

Gründen nicht durchführbar ist. einem Alkohol stabilisiertes Methylchloroform — die-

Im allgemeinen ist die Lösungskraft eines Lös'ungs- io ses Metallentfettungsmittel wird in der USA.-Patent-

mittels im heißen Zustand, .z. B. bei seiner Konden- schrift 2 811 252 beschrieben — sich beim Arbeiten

sationstemperatur, um ein Vielfaches stärker als im in offenen Gefäßen durch Verdunsten des leichter

kalten Zustand. Um diesen für die Wirtschaftlichkeit siedenden Chlorkohlenwasserstoffes an Dioxan-1,4

eines Reinigungsverfahrens entscheidenden Faktor anreichert und dadurch allmählich brennbar wird,

auszuschalten, bemühte sich die Technik, Lösungsmittel 15 stellt sich beim erfindungsgemäßen Kaltreiniger auch

— im folgenden Kaltreiniger genannt — zu schaffen, dann kein Flammpunkt ein, wenn die leichter siedenden

die im kalten.Zustand etwa die gleiche Lösungskraft Bestandteile verdunsten, da sich im Rückstand das

besitzen, wie die bisher angewendeten sie im heißen nicht brennbare Perchloräthylen anreichert. Diese für

Zustand aufweisen. Dabei müssen diese Kaltreiniger die Praxis außerordentlich wichtige Eigenschaft des

noch gewisse physikalische und chemische Eigen- 20 erfindungsgemäßen Kaltreinigers kann auch dann

schäften haben, die ihre praktische Handhabung über genutzt werden, wenn man das gebrauchte Lösungs-

den Laborversuch hinaus in der Technik ermöglichen. mittelgemisch durch Destillation reinigen will.

1. Flammwidrigkeit, . Während sich, mit Dioxan-1,4 stabilisiertes Methyl-

2. relativ geringe Toxizität, chloroform im Laufe der Destillation an Dioxan-1,4

3. angenehmer Geruch, 25 im Rückstand anreichert und so in den Klassifizierungs-

4. gute Beständigkeit, besonders gegenüber Leicht-' bereich brennbarer Lösungsmittel kommt, können aus metallen und ihren Legierungen, dem erfindungsgemäßen Gemisch alle anderen, niedri-

5. günstiges Verdunstungsverhalten, gersiedenden Komponenten bequem ausgetrieben

6. starke Lösungskraft und ein breites Lösungs- werden, wobei die Nichtentflammbarkeit des erfinspektrum. 3° dungsgemäßen Systems bis zum Schluß der Destilla-

So bietet beispielsweise ein Chlorkohlenwasserstoff, tion durch das Vorliegen des höhersiedenden Perschlor-

wie Tri- oder Perschloräthylen, gegenüber Benzin äthylens gewährt wird. Hinzu kommt, daß das im

den Vorteil der Nichtentflammbarkeit. Doch sind die Sumpf verbleibende Perchloräthylen nachträglich mit

physiologischen Wirkungen der beiden Chlorkohlen- Dampf azeotrop abdestilliert werden kann und so fast

Wasserstoffe im Vergleich zum Benzin als stark toxisch 35 verlustlos wiederzugewinnen ist.. Der gleiche Prozeß

zu bezeichnen. Es befinden sich am Weltmarkt viele auf gemäß der USA.-Patentschrift 2 811 252 stabili-

Lösungsmittelgemische, wie z. B. Kombinationen zwi- siertes Methylchloroform angewandt, kann dagegen

sehen 1,1,1-TrichIoräthan und Perchloräthylen oder zur Zerstörung des Systems führen, da Dioxan-1,4

1,2-Dichloräthan und Trichlorethylen, die in der im Wasser leichter löslich ist als in Methylchloroform

USA.-Patentschrift 2 070 962 und in der britischen 40 und somit aus dem System als Stabilisator ausscheidet.

Patentschrift 965 858 beschrieben werden. Als Haupt- Der Vorteil des erfindungsgemäßen Kaltreinigers

vorteil der zuletzt genannten Kombination wird das besteht unter anderem darin, daß das gebrauchte und

gleichmäßige Siedeverhalten angegeben. Ihr Einsatz somit verschmutzte Lösungsmittelgemisch risikolos

ist hauptsächlich der Warm- oder Dampfentfettung redestilliert und wieder eingesetzt werden kann. Es ist

vorbehalten. Für eine vergleichende Betrachtung mit 45 also im Einsatz wirtschaftlicher als das mit Dioxan-1,4

vorliegender Erfindung scheiden sie daher aus. stabilisierte Methylchloroform, das sowohl bei einer

Es wurde überraschend gefunden, daß ein Gemisch unter üblichen Bedingungen und noch mehr bei einer

folgender Verbindungen, von denen jede einzelne ein mit Wasserdampf durchgeführten Destillation einen

gutes Lösungsmittel darstellt, alle für einen Kaltreiniger Stabilitätsverlust erleidet, der zum Zerfall des Lösungs-

geforderten Eigenschaften aufweist, die von den ein- 50 mittels selbst wie auch zur Aggressivität gegenüber

zelnen Komponenten für sich nicht erfüllt werden: Leichtmetallen führen kann, und somit unbrauchbar

20 bis 45 Volumprozent, ^wi!j ,>..,.'«. .._n in '· u

vorzugsweise 38 Volumprozent 1,1,1-Tri- Die Vorteile des erfindungsgernaßen Gemisches

chloräthan werden durch die .nachfolgenden Vergleichsversuche

20 bis 40 Volumprozent, . 55 herausgestellt. ' '

vorzugsweise 30 Volumprozent Perchlor- . .'. , , .

äthylen · " Vergle.chsversuch 1

10 bis 40 Volumprozent, _. „. .. . . .. ,. . , , _o ,

vorzugsweise 15 Volumprozent Dichlor- ^Die Flammwidrigkeit wurde folgendermaßen bemcthiin stimmt: Ein Porzellantiegel von 20 cm³ Inhalt wurde 5 bis 25 Volumprozent zu etwa zwei Drittel seines Volumens mit dem Gemisch vorzugsweise 12 Volumprozent Benzin ¥^m ^{und der} _u Flüssigkeitsspiegel mit der Sparflamme iKo 80/100° Ci eines Bunsenbrenners in Berührung gebracht. Es 4 bis 10 Volumprozent konnte eine schwache Flammbildung mit Rauchvorzugsweise '5 Volumprozent Dioxan-1,4 ^β5 entwicklung von der zu testenden Flüssigkeit her

beobachtet werden. Wenn der Bunsenbrenner von der

Dem Lösungsniittelgemisch können Geruchsstoffe Flüssigkeit entfernt wurde, erlosch die Flamme über

zugeset/.t werden. Die Zugabe derartiger Stoffe der Flüssigkeit sofort.

Vergleichsversuch 2

Die Toxizitätsmaßzahl des vorliegenden Gemisches wurde aus den für die einzelnen Komponenten bekannten MAK-Zahlen (maximale Arbeitsplatzkonzentration) über die Partialdrücke im Temperaturbereich um 20 bis 22°C rechnerisch annähernd erfaßt. Sie liegt danach um 250 bis 280cm³/m³ Luft. Die MAK-Zahl von Trichloräthylen liegt bei 100cm³/m³ Luft. Das erfindungsgemäße Gemisch ist somit am offenen Arbeitsplatz weniger gefährlich zu handhaben als Trichloräthylen, das etwa die gleiche Lösungskraft hat.

Vergleichsversuch 3

Der Geruch konnte nur individuell ermittelt werden. Der Test wurde mit 30 Personen verschiedenen Alters und Geschlechtes durchgeführt. Die Testperson näherte sich mit ihrem Geruchsorgan langsam einer offenen Schale von etwa 20 cm Durchmesser, in der sich das erfindungsgemäße Gemisch bei Zimmertemperatur befand. Nach erstem Wahrnehmen des Geruchs entfernte sich die Testperson rasch aus der Geruchszone. Nach einer Pause in Frischluft wurde der Versuch wiederholt. Auch wenn das Gemisch keinen zusätzlichen Duftstoff enthielt, sagten die Testpersonen einstimmig aus, daß der Geruch als gut erträglich bis angenehm bezeichnet werden kann. In keinem Falle wurden Abneigungen verzeichnet.

Dann prüften die gleichen Testpersonen in der Weise, daß sie sich mit ihren Geruchsorganen der Schale bis auf etwa 10 cm näherten und die Dämpfe etwa in vier bis sechs Atemzügen aufsogen. Auch da konnte kein Fall von Abneigung oder gar Hustenreiz festgestellt werden.

Vergleichsversuch 4

Beständigkeit gegenüber Leichtmetallen, vor allem Aluminium: Ein Aluminiumblock von 1 cm³ Inhalt wurde in dem Lösungsmittelgemisch unterhalb des Flüssigkeitsspiegels mit Hilfe eines Stahlbohrers von Hand ungefähr 2 bis 3 mm tief angebohrt und bei Zimmertemperatur stehengelassen. Selbst nach 24 Stunden zeigten sich keine Reaktionserscheinungen, wie man sie bei Anwendung von einigen Chlorkohlenwasserstoffen manchmal beobachten kann.

Vergleichsversuch 5

Das Verdunstungsverhalten wurde wie folgt geprüft: Auf zwei kreisrunde Blaubandfilterblätter mit Durchmessern von 10 cm wurde in die Mitte des einen 1 cm³ Diäthyläther, auf das andere entsprechend 1 cm³ des Lösungsmittelgemisches aufgebracht. Die Blättchen lagen auf der Konvexseite eines Uhrglases. Die Raumtemperatur betrug etwa 22' C. Der Äther verdampfte innerhalb von 58 bis 60 Sekunden. Das Gemisch brauchte zum restlosen Verdampfen eine Zeit von etwa 370 bis 380 Sekunden.

Die Verdunstungszahl liegt daher um 6 bis 7 (Äther = 1). Das Gemisch verdampfte bei jedem Versuch so gleichmäßig wieder Äther.

Beispiel

Die Lösungskraft des Gemisches wurde mit Hilfe des folgenden Versuches ermittelt: Stahlstreifen von der Größe 20 cm · 2 cm und 2 mm Dicke wurden in ein Korrosionsschutzmittel auf Hartwachsbasis für Maschinenteile, die über See transportiert werden, getaucht, um darauf einen geschlossenen Wachsl'ilin zu erzeugen. Nachdem die Oberfläche der Schicht erhärtet war, wurden die präparierten Bleche gewogen und anschließend 5 Minuten lang bei Zimmertemperatur in das jeweilig zu prüfende Lösungsmittel getaucht. Nach Lufttrocknung wurden die Bleche /urückgewogen und aus drei Versuchen der mittlere Gewichtsverlust in Prozenten errechnet.

Name des Lösungsmittels

Erfindungsgemäßes Gemisch

Methylenchlorid

Gemisch aus 1.1,1-Trichloräthan mit

Perchloräthylen

1,1,1-Trichloräthan

Perchloräthylen

Benzin

Dioxan-1,4

Gew ichtsverlusl in "

90

88

60
56
33
23
21

Die Ergebnisse des Beispiels und der Vergleich-,-versuche zeigen folgendes: Das erfindungNgcmäl.le Gemisch erfüllt alle Anforderungen, die an einen sogenannten Kaltreiniger gestellt werden, in einer Geschlossenheit, wie sie von seinen einzelnen Komponenten nicht erfüllt werden. Gemische anderer Kombinationen, die diese Geschlossenheit der Eigenschaften aufweisen, sind nicht bekannt.

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Claims

Patentansprüche:

1. 1,1,1-Trichloräthan und Dioxan-1.4 enthaltendes Lösungsmittelgemisch, insbesondere zur Kaltreinigung von Metallen, dadurch gekennzeichnet, daß es aus

20 bis 45 Volumprozent.

vorzugsweise 38 Volumprozent

1,1,1-Trichloräthan,
20 bis 40 Volumprozent,

vorzugsweise 30 Volumprozent

Perchloräthylen,
10 bis 40 Volumprozent.

vorzugsweise 15 Volumprozent

Dichlormethan,
5 bis 25 Volumprozent,

vorzugsweise 12 Volumprozent

Benzin (Kp. 80100 C),
4 bis 10 Volumprozent,

vorzugsweise 5 Volumprozent

Dioxan-1,4
besteht.

2. Lösungsmittelgemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch zusätzlich einen Geruchsstoff in Mengen von 0,05 bis 2 Volumprozent enthält.

3. Lösungsmittelgemisch nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es als Geruchsstoff Pentanon-2 enthält.