DE1619835A1 - Schaumdaempfer - Google Patents

Description

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Schaumdämpfer

Viele technische Flüssigkeiten^ ijeispielsweise Beharidluing^bäder in der Textilindustrie, Hei nigitngs bäder'.für''andere Zwecke, Pflanzensehutiämittelj Künststöffdispersiönen, Faserstoffbrei für die Papierherstellung, Streichfarben für die Papierveredlung und Lösungen kolloider Stoffe, wie tierischer Leime und pflanzlicher Gummen, bilden bei ihrer Anwendung leicht Schaum, der sich sehr störend bemerkbar machen kann. Es sind daher schon Produkte entwickelt worden, sogenannte Schaumdämpfer, durch deren Zusatz zu Flüssigkeiten der genannten Art man die Schaumbildung verhindern oder vermindern oder schon gebildeten Schaum rasch zerstören kann. So ist es bekannt, als Schaumdämpfer wasserunlösliche Phosphorsäureester, beispielsweise Trialkylphösphate, zu verwenden. Diese Stoffe haben an sich eine recht gute Wirksamkeit; sie sind jedoch in neuerer Zeit in einigen speziellen Anwendungsfallen durch Produkte auf Silikönbasia Übertroffen worden. Obwohl diese bekannten Schaumdämpfer wegen ihrer Wirksamkeit vielfach benutzt werden, haben sie doch eineReihe von Mängeln, die ihrer universellen Verwendbarkeit im Wege stehen. Vor allem wird es häufig als störend empfunden, daß sie in saurera, oder alkalischem Medium

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■" ^:;:" ■■" ' ■-■ ' ^: ". " -Ί6Τ9835 wesentlich weniger wirksam sind als in neutralem., -"Außerdem ergeben sich bei der Anwendung der Üblichen S tlikonpriiparafce auf dem Textilsektor Schwierigkeiten dadurch, daß sich diese instabilen Emulsionen auf manchen Fasern ablagern und AnIaS zu Fiekkenbildung und ungleichmäßiger Anfärbung geben. Es ist weiterhin bekannt, längerkettige, gesättigte, aliphatisch« Carbonsäuren als Schaumdämpfer einzusetzen. Diese Stoffe haben jedoch meist nur einen geringen Effekts sie sind daher nur in besonders gelagerten Fällen brauchbar.

Es wurden nun Schaumdämpfer gefunden, welche klare homogene Lösungen darstellen, die geschilderten Nachteile nioht haben und außerdem wesentlich besser wirksam sind als die bisher bekannten Mittel dieser Art. Diese neuen Schaumdämpfer sind gekennzeichnet duroh sinen Gehalt an (aJ wenigstens einem aliphatischen Triester der Phosphorsäure mit 25 bis 6 Kohlenet of fat omen und gegebenenfalls einem Hydroxyl- oder Äthersauerstoffatom in jedem aliphatischen Rest, (b) Methylpolysllöxanen mit einer Viskosität von 3 bis 300 000 oSt und gegebenenfalls (o) wenigstens einer gesättigten, aliphatischen Mönooarbonsäure mit 14 bis 22 Kohlenstoffatomen in solchen Mengen, daß die Komponente (b) 0,1 bis 30 aewiohteprozent und die Komponente (c) 0 bis 20 Gewichtsprozent der Summe aus' (a), (b) und (o) ausmachtv

Als Beispiele für die Komponenten (a) in den neuen Schaumdämpfern seien genannt die Trleiter der Phosphorsäure mit n-Propanol, Iiopropanol, normalem und verzweigten Hexanolen, mit 1,4-Butan-

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diol, 1,6-Hexandiol, Athylenglykolmonomethy1- und -mpnoathylather, Propylenglykolmonomethylather, ButylengIykolmonomethyl- und monoäthyläther und vorzugsweise mit Butanolen und Pentanolen. Als Komponente (a) kann man Mischester verschiedener Alkohole mit Phosphorsäure oder auch Mischungen verschiedener Triester verwenden, doch bevorzugt man im allgemeinen wegen ihrer leichteren Zugänglichkeit im wesentlichen einheitliche' Phosphorsäuretriester eines Alkohols,.

Als Komponenten (b) haben sich solche Methylpolysiloxane besonders bewährt, deren Viskosität bei +20⁰C im Bereich von ungefähr 20 und ungefähr I5OO cSt liegt. ·

Als Komponenten (c) kommen vorzugsweise Monocarbonsäuren mit unverzweigter Kohlenstoffkette in Betracht» Wegen ihrer leichten Zugänglichkeit werden die in der Natur vorkommenden Säuren mit gerader Kohlenstoffzahl bevorzugt. Als Beispiele seien genannt Arachinsäure, Behensäure und vorzugsweise Myristinsäure, Palmitinsäure und Stearinsäure. Die Säuren können einzeln oder in Mischung, beispielsweise in Form ihrer technisch anfallenden Gemische, in den neuen Schaumdämpfern vorhanden sein.

Die Komponenten (a) und (b) üben in den oben angegebenen Mischungsverhältnissen eine starke synergistische Wirkung aufeinander aus. Besonders ausgeprägt ist die Wirkungssteigerung in Mischungen, die 0,1 bis 30, vorzugsweise 1 bis 10 Gew.-% der Komponenten (b) und 0,1 bis 20, vorzugsweise 1 bis 10 Gew ,-% der Komponenten (c), bezogen auf das Gewicht der" Mischung aus (a), (b) und (c) enthal-

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ten. Ein'weiterer Vorteil der die Komponenten (a), (b) und (c). enthaltenden Schaumdämpfer ist ihre hervorragende Wirksamkeit in wäßrigen Flüssigkeiten, die Calcium- und/oder Magnesiumionen enthalten. Solche Schaumdämpfer werden daher bevorzugt. Die schaumdämpfende Wirkung der erfindungsgemäßen Mischungen liegt weit über jener der Summe der Einzelkomponenten. Durch diesen Effekt ist außerdem die Wirksamkeit der Mischungen so hervorragend, daß man ihnen ohne wesentliche Beeinträchtigung der Wirksamkeit erhebliche Mengen an Emulgatoren zur Stabilisierung zumischen kann. Bei den bisher gebräuchlichen Schaumdämpfern ist die Zugabe von Emulgatoren stets mit einer deutlichen Minderung der schaumdämpfenden Wirkung verbunden." Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Schaumdämpfer liegt darin, daß es sich durchwegs um klare homogene Flüssigkeiten handelt, die auch mit hohen Emulgatoranteilen weder zu Abscheidungen noch Phasentrennungen neigen,, Damit sind diese Schaumdämpferkombinationen den in der Praxis gebräuchlichen SiIiconentschäumern, welche stets mit Emulgatoren instabile Emulsionen bilden, in der Anwendung deutlich überlegen. Bevorzugte Schaumdämpfer der erfindungsgemäßen Art, die sich außer durch vorzügliche Wirksamkeit besonders dadurch auszeichnen, daß sie außerordentlich gut' emulgierbar sind und nicht zum Aufrahmen neigen, enthalten demgemäß wenigstens einen Emulgator in einer Menge bis zu 67, vorzugsweise 5 bis 30 Gew.-^, bezogen auf das Gewicht der Mischung aus (a), (b) und (c). Als Emulgatoren kommen im Prinzip beliebige wasser- oder öllösliehe Mittel in Betracht, die für diesen Zweck gebräuchlich sind. Vorzugsweise setzt man nichtionogene Emulgatoren ein, wie Insbesondere die bekannten. Anlagerungsprodukte von Alkylenoxyden, besonders Äthylenoxyd an oxafkylierbare Grundkörper, die

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einen hydrophoben Kohlenwasserstoffrest enthalten, beispielsweise an Fettalkohole, längerkettige Alkylphenole, Fettamine, Fettsäuren, Fettsäureamide und Fettsäureester,, Als Beispiele seine genannt Ölsäuremonoäthanolamid, ölsäurediäthanolamid und vorzugsweise Addukte von Ä'thylenoxyd an Ölsäure, Rizinusöl und SpermölalkoQiol.

Außer den genannten Wirkungskomponenten können die erfindungsgemässen Schaumdämpfer noch andere Zusätze enthalten, beispielsweise Lösungs- und Verdünnungsmittel, wie niedermätefculare Alkohole, Glykole und Glykoläther.

Die neuen Schaumdämpfer können in üblicher Weise angewandt werden. Man kann sie also beispielsweise auf die schäumenden Flüssigkeiten aufgießen oder aufsprühen; eine weitere Möglichkeit besteht darin,-sie den zum Schäumen neigenden Flüssigkeiten vor Beginn des Schäumens zuzusetzen; endlich kann man sie beispielsweise in Zubereitungen einmischen, die für sich schäumende Lösungen ergeben.würden, z.B. in Wasch- und Reinigungsmittel* Netzmittel, Textilbehandlungsmittel, wie Laugier-, Mercerlsierhilfsmlttel u.dgl., Wirkstoffkonzentrate für den Pflanzenschutz und sonstige, oberflächenaktive Substanzen enthaltende Präparate.

Die erfindungsgemäßen Mittel zeichnen sich besonders dadurch aus, daß sie schon in sehr geringen Mengen in saurem und alkalischem Medium fast die gleiche hervorragende Wlrksamiteit entfalten wie in neutralem Medium. Sie sind daher sehr universell anwendbar.

Für eine wirksame Entschäumung genügen schon sehr kleine Mengen der neuen Schaumdämpfer» Im allgemeinen benötigt man nur 0,01

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bis O,O8 Gew.-% der neuen Mittel, bezogen auf das Gewicht der schäumenden Flüssigkeit. Mitunter ist es zweckmäßig, bis zu 0,1 Gew.-%, in schwierigen Fällen bis zu 0,2 Gew.-% anzuwenden. Größere Mengen können zwar eingesetzt werden, sie bringen aber meistens keine weiteren Vorteile.

Die neuen Schaumdämpfer sind vorzugsweise für die Anwendung in wäßrigen Flüssigkeiten bestimmt.

Die in den Beispielen genannten Teile sind Gewichtsteile.

Beispiel 1

Ein Schaumdämpfer A besteht aus 66,5 Teilen Tri-i-butylphosphat, 3,5 Teilen Stearinsäure, 10 Teilen Methylpolysiloxanöl einer Viskosität von ungefähr lOOOcSt. und 20 Teilen äthoxyliertem Rizinusöl. . ■

Der Schaumdämpfer wird in einer Konzentration von 0,4 ml/l in eine schaumerzeugende Testsubstanz, bestehend aus 2*g/l Natriumdödecylbenzolsulfonat in Wasser, eingebracht. Diese Lösung wird nach Schaumprüfmethode gemäß DIN 53 902 untersucht. Die Prüfung erfolgt bei 45°C und einer Wasserhärte von 16° d.H. im neutralen* essigsauren und sodaalkalischem Bereich.

Der Schaumdämpfer ist in der Lösung gut emulgiert und zeigt keine Tendenz zu Aufrahmung.

Das Prüfungsergebnis im VergleiGh zu bekannten SehaumdH'mpfern ist in der Tabelle wiedergegeben.

Beispiel 2 ·

Ein Schaumdämpfer B besteht aus 95 Teilen Tri-i-butylphosphat, 5 Teilen Stearinsäure und 5 Teilen MethylpolysilOxanöl einer Viskosität von ungefähr 1000 cSt.

Er wird unter den im Beispiel.1 angegebenen Bedingungen untersucht« Die schaumdämpfende Wirkung'dieser Kombination ist über den ganzen pH-Bereich hervorragend.

Das Prüfungsergebnis ist in derTabelle niedergelegt„

Beispiel 5

Ein Schaumdämpfer C besteht aus 95 Teilen Tri-n-buty!phosphat, 5 Teilen Myristinsäure und 20 Teilen MethylpoIysiloxan, einer Viskosität von ungefähr 200 cSt. Er zeigt bei der Prüfung gemäß Beispiel 1 eine besonders gute schaumdämpfende Wirkung.

Mit dieser Schaumdämpferkombination wird die Grenze der Meßbarkeit der schäumenden Wirkung mittels der angewandten Prüfmethode erreicht.

Das Prüfungsergebnis ist in der Tabelle wiedergegeben.

Beispiel 4

Ein Schaumdämpfer D besteht aus 55 Teilen Tri-n-butylglykolphosphat, 5 Teilen Siliconöl einer Viskosität von ungefähr 400 cSt und 95 Teilen Spermölalkohol mit 24 - 25 Äthoxygruppen* Er zeigt über den ganzen pH-Bereich eine hervorragende schaumdämpfende Wirkung. 109813/1302 _₈_

Probe Schaumvolumina in ml

Neutral + 1 g/1 Soda mit CH,COOH auf pH5 gestellt

1/2 min 1 min 2 min 1/2 min 1 min 2 min 1/2 min 1 min 2 min

2 g/l sGhaumerzeugende Substanz (Dpdecylbenzolsulfonsaures Natrium)

1

+ 0,4 ml/l Tri-1-buty!phosphat

940 1 000 970 940 l 000 970 940

10

190

25

150

50

+0,4 ml/1 handelsüblicher Si Ekon-Schaumdämpfer +0,4 ml/1 Schaumdämpfer A + 0,4 ml/1 Schaumdämpfer B +0,4 ml/l Schaumdämpfer C + 0,4 ml/l Schaumdämpfer D'

10

200

' 20

■ 0

10

20

15

0
0

co co co

Beispiel 5

Pünf erfindungsgemäße Schaumdämpfer E Ma I haben folgende Zusammensetzung:

3b Teile Tri-iso-butylphosphat 5 Teile Stearinsäure 5 Teile Methylpolysiloxan.

Die Viskosität des Methy!polysiloxans beträgt im Schaumdämpfer £ 3 cSt, im Schaumdämpfer F 20 cSt, im Schaumdämpfer G 300 cSt, im Schaumdämpfer H 100 000 cSt und im Schaumdämpfer I 300 OOOcSfc.

Die Schaumdämpfer werden auf ihre Wirksamkeit geprüft, indem man sie in einer Konzentration von 0,4 ml/l in eine schaumerzeugende Testsubstanz, die aus 2 g/l Natriumdocecylbenzolsulfonat in neutralem Wasser von 16 dH besteht, einbringt und die Lösung nach der Schaumprüfjpethode gemäß DIIi 53 9Ö2 bei 45⁰C untersucht. ·

Während die Testaubstanz nach der gleichen Methode geprüft nach 1/2 Min. 1 120 ml, nach 1 Min. 1 100 ml und naoh 2 Min. 1 060 ml Schaum hat, zeigen die mit den Schaumdämpfern £ bis I versetzten Proben schon nach t/2 Min* keinerifli Schaum.

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Claims (1)

Patentansprüche

1. Schaumdämpfer, gekennzeichnet durch einen Gehalt an (a) wenigstens einem aliphatischen Triester der Phosphorsäure mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen und gegebenenfalls einem Hydroxyl- oder Äthersauerstoffatom in Jedem aliphatischen Rest, (b) Methylpolyslloxanen mit "einer Viskosität von 3 bis 3OO 000 cSt und

wenigstens -

gegebenenfalls (c)/einer gesättigten, aliphatischen Monocarbonsäure mit 14 bis 22 Kohlenstoffatomen in solchen Mengen, daß die Komponente (b) 0,1 bis j50 Gew.-# und die Komponente (c) 0 bis 20 Gew.—% der Summe aus (a), (b) und (c) ausmacht.

2, Schaumdämpfer nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Gehalt an wenigstens einem Emulgator in einer Menge bis zu 67 Gew.-%, bezogen auf die Summe aus (a), (b). und (c).

BADISCHE ANILIN- & SODA-FABRIK AG

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