DE19857236A1 - Verfahren zur Schmierung von Transportketten in der Lebensmittelindustrie - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Schmierung von Transportketten, insbesondere zum Transport von Behältern (Flaschen) in Abfüllanlagen der Lebensmittelindustrie sowie Konzentrate zur Verwendung in diesem Verfahren. Als schmierende Komponente werden alkoxylierte Alkyl- oder Aryldi- oder Polyamine eingesetzt, die 2 bis 200 Alkoxygruppen tragen.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Schmierung von
Transportketten, wie sie insbesondere zum Transport von Behältern in
Abfüllanlagen der Lebensmittelindustrie verwendet werden, wobei die Ketten mit
wäßrigen Lösungen von aminischen Wirkstoffen in Kontakt gebracht werden.
In der Lebensmittelindustrie, insbesondere in Getränkebetrieben werden die in den
Abfüllanlagen zu beftullenden Behälter mit Transporteuren verschiedenster
Ausgestaltung und Materialien, beispielsweise Plattentransportbändern oder
kettenartigen Anordnungen, die im folgenden allgemein als Transportketten
bezeichnet werden sollen, transportiert. Die Transporteure stellen die Verbindung
her zwischen den verschiedenen optionalen Behandlungsstufen des Abfüllprozesses
wie z. B. Auspacker, Flaschenreinigungsmaschine, Füller, Verschließer,
Etikettierer, Einpacker u. a. Bei den Behältern kann es sich um verschiedenste
Formen handeln, insbesondere Glas und Kunststofflaschen, Dosen, Gläser, Fässer,
Getränkecontainer (KEG), Papier- und Pappbehälter. Um den störungsfreien
Betrieb zu gewährleisten, müssen diese Ketten in geeigneter Weise geschmiert
werden, so daß eine zu starke Reibung zu den Behältern vermieden wird.
Üblicherweise werden zur Schmierung verdünnte wäßrige Lösungen verwendet, die
geeignete reibungsvermindernde Wirkstoffe enthalten. Mit diesen wäßrigen
Lösungen werden die Transportketten beispielsweise durch Eintauchen oder durch
Besprühen in Kontakt gebracht, wobei man dann von Tauchschmieranlagen oder
automatischen Bandschmiersystemen oder zentralen Kettenschmiersystemen
spricht.
Insbesondere bei zentralen Schmieranlagen können Ausfällungen schwerlöslicher
Rückstände und mikrobiologische Ablagerungen in den Düsen und Filtern der
zentralen Schmieranlagen den kontinuierlichen Betrieb des Abfüllens von Le
bensmitteln, insbesondere Getränken, beträchtlich stören. Die Folge ist, daß die
Anlagen nach einer gewissen Betriebsdauer stets abgeschaltet und gereinigt werden
müssen.
Die bisher als Schmiermittel eingesetzten Kettengleitmittel basieren einerseits auf
Fettsäuren in Form ihrer wasserlöslichen Alkali- oder Alkanolaminsalze oder auf
Fettaminen, vorzugsweise in Form ihrer organischen oder anorganischen Salze.
Während beide Substanzklassen in der Tauchschmierung problemlos anwendbar
sind, zeigen sie in den heute üblichen zentralen Kettenschmiersystemen eine Reihe
von Nachteilen. So beschreibt die DE-A-23 13 330 Schmiermittel auf Seifenbasis,
die wäßrige Mischungen von C16-C18-Fettsäuresalzen und oberflächenaktiven
Substanzen enthalten. Derartige Schmiermittel auf Seifenbasis weisen folgende
Nachteile auf:
- 1. Es kommt zu einer Reaktion mit der Wasserhärte, also den Erdalkali-Ionen, und anderen Wasserinhaltsstoffen unter Bildung schwerlöslicher Metallseifen, den sogenannten primären Erdalkaliseifen.
- 2. Es kommt zu einer Reaktion zwischen diesen Schmiermitteln auf Seifenbasis und in Wasser oder dem abzufüllenden Gut gelöstem Kohlendioxid.
- 3. Die so erzeugte Anwendungslösung ist stets keimfördernd.
- 4. Bei Anwendung von hartem Wasser sind Ionenaustauscher zur Was serenthärtung erforderlich, was eine zusätzliche Keimquelle bedeutet (und deshalb in der Praxis kaum anzutreffen ist), oder aber der Einsatz hoch komplexierungsmittelhaltiger Produkte, was wiederum ökologisch bedenklich ist.
- 5. Es kommt zu vermehrter Schaumbildung, was insbesondere Probleme am Bottle-Inspector (automatische Flaschenkontrolle) hervorrufen kann und eine stärkere Benetzung der Transportbehältnisse zur Folge hat.
- 6. Die meisten dieser Produkte sind lösungsmittelhaltig.
- 7. Die Reinigungswirkung dieser Produkte ist schlecht, so daß eine separate diskontinuierliche Reinigung stets notwendig ist.
- 8. Derartige Schmiermittelzubereitungen auf Seifenbasis zeigen ein pH- abhängiges Leistungsverhalten.
- 9. Schmiermittelzubereitungen auf Seifenbasis zeigen weiterhin eine Wassertemperatur-Abhängigkeit.
- 10. Schmiermittel auf Seifenbasis zeigen nur eine geringe Lagerstabilität, insbesondere bei niederen Temperaturen.
- 11. Das in vielen Produkten enthaltene EDTA (Ethylendiamintetraacetat) ist bekanntermaßen nur schlecht biologisch abbaubar.
- 12. Derartige Schmiermittelzubereitungen auf Seifenbasis sind nicht für alle Transportgüter aus Kunststoff geeignet, da es bei Anwendung dieser Mittel in vielen Fällen zu Spannungsrißkorrosionen am Transportgut kommt.
Neben diesen Schmiermitteln auf Seifenbasis werden ansonsten hauptsächlich
solche auf Basis von Fettaminen verwendet. So beschreibt die DE-A-36 31 953 ein
Verfahren zum Schmieren von kettenförmigen Flaschentransportbändern in
Getränkeabfüllbetrieben, insbesondere in Brauereien, sowie zum Reinigen der
Bänder mittels eines flüssigen Reinigungsmittels, das dadurch gekennzeichnet ist,
daß man die kettenförmigen Flaschentransportbänder mit Bandschmiermitteln auf
Basis neutralisierter primärer Fettamine, die vorzugsweise 12 bis 18 C-Atome
aufweisen und einen ungesättigten Anteil von mehr als 10% enthalten, schmiert.
Aus der EP-A-0 372 628 sind Fettaminderivate der Formeln
als Schmiermittel bekannt, worin
R1 eine gesättigte oder ungesättigte, verzweigte oder lineare Alkylgruppe mit 8 bis 22 C-Atomen;
R2 Wasserstoff, eine Alkyl- oder Hydroxyalkylgruppe mit 1 bis 4 C-Atomen oder -A-NH2;
A eine lineare oder verzweigte Alkylengruppe mit 1 bis 8 C-Atomen; und
A1 eine lineare oder verzweigte Alkylengruppe mit 2 bis 4 C-Atomen bedeutet.
R1 eine gesättigte oder ungesättigte, verzweigte oder lineare Alkylgruppe mit 8 bis 22 C-Atomen;
R2 Wasserstoff, eine Alkyl- oder Hydroxyalkylgruppe mit 1 bis 4 C-Atomen oder -A-NH2;
A eine lineare oder verzweigte Alkylengruppe mit 1 bis 8 C-Atomen; und
A1 eine lineare oder verzweigte Alkylengruppe mit 2 bis 4 C-Atomen bedeutet.
Darüber hinaus sind aus der DE-A-39 05 548 Schmiermittel auf Basis von N-
alkylierten Fettaminderivaten bekannt, die mindestens ein sekundäres und/oder
tertiäres Amin enthalten.
Die Hauptnachteile dieser Schmiermittel sind die Reaktion mit Anionen des
Wassers, insbesondere mit Sulfaten, Bicarbonaten, Phosphaten und Carbonaten aus
alkalischen Wässern, sowie anderen Wasserinhaltsstoffen.
Darüber hinaus zeigen diese Schmiermittel auf Fettaminbasis ein unbefriedigendes
Schaumverhalten. So neigen die Schmiermittel der EP-A-0 327 628 zu einer zu
starken Schaumbildung, wodurch das transportierte Gut zu stark benetzt wird.
Schmiermittel gemäß der DE-A-39 05 548 weisen ein eher zu schwaches
Benetzungsverhalten auf, was zu einem zu schnellen Ablaufen des aufgebrachten
Schmierfilms führt.
Die Hauptnachteile der oben genannten Schmiermittel sind somit einerseits die
starke Wasserabhängigkeit der Schmiermittel auf Seifenbasis und andererseits die
regelmäßig notwendige Systemreinigung beim Einsatz von Schmiermitteln auf
Basis von Fettaminen, die gleichfalls durch die Wasserinhaltsstoffe bedingt ist. Die
Ausfällungen, die in beiden Verfahren des Standes der Technik auftreten, müssen
dabei entfernt werden. Zur Entfernung benutzt man eine einfache Säure-Base-
Reaktion. Im Falle der Seifenprodukte auf Fettsäurebasis werden hierzu alkalische,
komplexierungsmittelhaltige Reiniger eingesetzt, und als technische Äquivalente
dazu werden bei Produkten auf Basis von Fettaminen organische oder anorganische
Säuren als Reiniger verwendet.
Geeignete Schmiermittel sollen einen guten Reibwert, also eine ausgezeichnete
Schmierwirkung, ein dosiertes Schaumverhalten, eine gute Klarwasserlöslichkeit,
eine gute Reinigungswirkung und eine gute mikrobizide Wirkung aufweisen.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist der Begriff "Klarwasserlöslichkeit"
gekoppelt mit der Unempfindlichkeit der Schmiermittel-Bestandteile gegenüber in
natürlichen Wässern enthaltenen Anionen, wie Sulfat, Bicarbonat und dergleichen.
Ist beispielsweise die Klarwasserlöslichkeit einer Schmiermittel-Formulierung nicht
stark ausgeprägt, so können bei längerem Anlagenstillstand, zum Beispiel im
Verlaufe eines Wochenendes, derartige Formulierungen mit den
Wasserinhaltsstoffen reagieren. Die hierbei resultierenden Ausfällungen und
Trübungen in den Anwendungslösungen der Schmiermittel führen kurz- bis
mittelfristig zum Verstopfen der Filter und Düsen des Bandschmiersystems.
Die WO 94/03562 betrifft ein Schmiermittelkonzentrat auf Basis von Fettaminen
und gegebenenfalls üblichen Verdünnungsmitteln oder Hilfs- bzw. Zusatzstoffen,
dadurch gekennzeichnet, daß es mindestens ein Polyaminderivat eines Fettamins
und/oder ein Salz eines derartigen Amins enthält, wobei der Anteil der genannten
Polyaminderivate von Fettaminen an der Gesamtformulierung 1 bis 100 Gew.-%
beträgt.
Diese Schmiermittelkonzentrate zeigen in ihrer mit Wasser auf Einsatzkonzen
tration verdünnten Form, beispielsweise in Form wäßriger Lösungen, enthaltend
0,02 Gew.-% der Amine, eine ausgezeichnete Klarwasserlöslichkeit.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der in WO 94/03562 beschriebenen
Erfindung enthält das Schmiermittelkonzentrat mindestens ein Polyaminderivat
eines Fettamins der allgemeinen Formel
R-A-(CH2)k-NH-[(CH2)l-NH]y-(CH2)m-NH2.(H+X-)n
wobei
R ein substituierter oder unsubstituierter, linearer oder verzweigter, gesättigter oder einfach oder mehrfach ungesättigter Alkylrest mit 6 bis 22 C-Atomen, wobei die Substituenten ausgewählt sind aus Amino, Imino, Hydroxy, Halogen und Carboxy, oder
ein substituierter oder unsubstituierter Phenylrest, wobei die Substituenten ausgewählt sind aus Amino, Imino, Hydroxy, Halogen, Carboxy und einem linearen oder verzweigten, gesättigten oder einfach oder mehrfach ungesättigten Alkylrest mit 6 bis 22 C-Atomen, ist;
A entweder für -NH- oder für -O- steht,
X- ein Anion einer anorganischen oder organischen Säure bedeutet,
k, l, m unabhängig voneinander eine ganze Zahl im Bereich von 1 bis 6 ist;
y im Falle A = -NH- 0, 1, 2 oder 3 und
im Falle A = -O- 1, 2, 3 oder 4 ist,
n eine ganze Zahl von 0 bis 6 ist.
R ein substituierter oder unsubstituierter, linearer oder verzweigter, gesättigter oder einfach oder mehrfach ungesättigter Alkylrest mit 6 bis 22 C-Atomen, wobei die Substituenten ausgewählt sind aus Amino, Imino, Hydroxy, Halogen und Carboxy, oder
ein substituierter oder unsubstituierter Phenylrest, wobei die Substituenten ausgewählt sind aus Amino, Imino, Hydroxy, Halogen, Carboxy und einem linearen oder verzweigten, gesättigten oder einfach oder mehrfach ungesättigten Alkylrest mit 6 bis 22 C-Atomen, ist;
A entweder für -NH- oder für -O- steht,
X- ein Anion einer anorganischen oder organischen Säure bedeutet,
k, l, m unabhängig voneinander eine ganze Zahl im Bereich von 1 bis 6 ist;
y im Falle A = -NH- 0, 1, 2 oder 3 und
im Falle A = -O- 1, 2, 3 oder 4 ist,
n eine ganze Zahl von 0 bis 6 ist.
Im Stand der Technik ist es bekannt, in Kettenschmiermitteln
Alkoxylierungsprodukte von Aminen, insbesondere von Fettaminen, einzusetzen.
Dabei dienen diese Alkoxylierungsprodukte zum einen dazu, die Schmierwirkung
sonstiger schmierender Komponenten zu verbessern. Beispielsweise beschreibt die
DE 196 42 598 ein Schmiermittelkonzentrat, dessen Schmierwirkung auf eine
Kombination von einem oder mehreren Aminen, einer oder mehreren
Ethercarbonsäuren sowie einem oder mehreren Polyethylenglykolen beruht. Dabei
können die Amine teilweise in oxalkylierter Form vorliegen, jedoch gemäß der
Offenbarung dieses Dokuments offenbar nur in Verbindung mit nichtalkoxylierten
Aminen. Die EP-A-372 628 beschreibt Kettenschmiermittel, die als schmierende
Komponenten entweder Alkyldiamine oder Aminocarbonsäuren enthalten. Diese
Schmiermittel können zusätzlich zu diesen Schmierkomponenten Dispergiermittel
enthalten, die ausgewählt sein können aus Triethanolamin sowie alkoxylierten
Fettalkylmonoaminen oder Diaminen. Die WO 95/26389 beschreibt
Kettenschmiermittel auf Basis von Diaminen, die neben dem für die
Schmierwirkung verantwortlichen Alkyldiamin ein wasserlösliches Hydrotrop
enthalten, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus ethoxylierten
Alkylaminen mit zumindest 6 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe,
nichtionischen Tensiden und Mischungen hieraus. Bei den beiden zuletzt genannten
Dokumenten übernehmen also die alkoxylierten Amine die Rolle von Hilfsstoffen
wie beispielsweise Dispergatoren oder Hydrotrope. In der zuvor genannten DE 196 42 598
werden die alkoxylierten Amine allenfalls als unterstützende Komponente
für die Schmierwirkung eingesetzt, nicht jedoch als Hauptkomponente, die im
wesentlichen den Schmiereffekt bewirkt.
Keine Kettengleitmittel des Standes der Technik erfüllen alle Aufgaben, die an ein
solches Produkt gestellt werden, gleich gut. Daher besteht Bedarf nach weiteren
Kettengleitmitteln mit verbesserten Eigenschaften bzw. nach Verfahren zur
Schmierung von Transportketten in der Lebensmittelindustrie, die im Vergleich zu
bisherigen Verfahren verbessert sind.
Demnach betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Schmierung von Transportketten
in der Lebensmittelindustrie, bei dem die Transportketten während des Betriebs mit
einer wäßrigen Lösung in Kontakt gebracht werden, dadurch gekennzeichnet, daß
diese wäßrige Lösung als reibungsvermindernden Wirkstoff wenigstens ein
alkoxyliertes Polyamin in einer Menge von 0,001 bis 1 Gew.-% enthält, wobei
dieses alkoxylierte Polyamin ausgewählt ist aus der Gruppe der Verbindungen mit
den nachfolgenden Formeln I, II und III:
mit folgender Bedeutung der Abkürzungen und Indices:
R1: Phenyl, Alkylphenyl oder eine lineare oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte Alkylgruppe mit 7 bis 22 C-Atomen,
A: Sauerstoff, eine CH2-Gruppe oder die Gruppe
R1: Phenyl, Alkylphenyl oder eine lineare oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte Alkylgruppe mit 7 bis 22 C-Atomen,
A: Sauerstoff, eine CH2-Gruppe oder die Gruppe
X1, X2, . . . X5: jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff oder eine Methylgruppe,
Y1, Y2, . . . Y5: jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 C-Atomen
k, l, m: jeweils unabhängig voneinander eine ganze Zahl von 2 bis 6
p: 0, 1, 2 oder 3, wobei p vorzugsweise nicht 0 ist, wenn A für eine (CH2)-Gruppe steht,
a, b, c, d, e: 0 oder ganze Zahlen mit der Maßgabe, daß a + b + c + d + e = in einem Bereich zwischen 2 und 200 liegt;
Y1, Y2, . . . Y5: jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 C-Atomen
k, l, m: jeweils unabhängig voneinander eine ganze Zahl von 2 bis 6
p: 0, 1, 2 oder 3, wobei p vorzugsweise nicht 0 ist, wenn A für eine (CH2)-Gruppe steht,
a, b, c, d, e: 0 oder ganze Zahlen mit der Maßgabe, daß a + b + c + d + e = in einem Bereich zwischen 2 und 200 liegt;
mit folgender Bedeutung der Abkürzungen und Indices:
R2, R3: Phenyl, Alkylphenyl oder eine lineare oder verzweigte gesättigte oder ungesättigte Alkylgruppe mit 7 bis 21 C-Atomen,
X1, X2, X3: Bedeutung wie in Formel I,
Y1, Y2, Y3: Bedeutung wie in Formel I,
k, l: Bedeutung wie in Formel I,
x, y, z: 0 oder ganze Zahlen mit der Maßgabe, daß in Formel II x + y und in Formel III x + y + z im Bereich 2 bis 200 liegen.
R2, R3: Phenyl, Alkylphenyl oder eine lineare oder verzweigte gesättigte oder ungesättigte Alkylgruppe mit 7 bis 21 C-Atomen,
X1, X2, X3: Bedeutung wie in Formel I,
Y1, Y2, Y3: Bedeutung wie in Formel I,
k, l: Bedeutung wie in Formel I,
x, y, z: 0 oder ganze Zahlen mit der Maßgabe, daß in Formel II x + y und in Formel III x + y + z im Bereich 2 bis 200 liegen.
In den vorstehend genannten allgemeinen Formeln I, II und III kommen als Sub
stituenten R1, R2 und R3 somit die folgenden Reste in Frage: n-Heptyl, n-Octyl, n-
Nonyl, n-Decyl, n-Undecyl, n-Dodecyl, n-Tridecyl, n-Tetradecyl, n-Pentadecyl, n-
Hexadecyl, n-Heptadecyl, n-Octadecyl, n-Nonadecyl, n-Eicosyl, n-Uneicosyl und
für R1 auch n-Docosyl sowie die verzweigtkettigen Isomere der genannten
Alkylreste. Anstelle der gesättigten Alkylreste kann R1, R2 und R3 auch die ent
sprechenden - einfach oder mehrfach - ungesättigten Alkylreste bedeuten, die
gleichfalls linear oder verzweigt sein können. Die vorstehend angeführten Reste
können auch substituiert sein, wobei als Substituenten eine oder mehrere Amin-,
Imin-, Hydroxy-, Halogen- oder Carboxygruppen in Frage kommen. Darüber hinaus
kann R1, R2 und R3 auch Phenylreste bedeuten, die gleichfalls mit einer oder
mehreren Amin-, Imin-, Hydroxy-, Halogen- oder Carboxygruppen substituiert sein
können. Auch Alkylphenylreste kommen für R1, R2 und R3 in Frage, wobei der
Alkylrest 7 bis 21 C-Atome enthalten und gleichfalls linear oder verzweigt,
gesättigt oder einfach oder mehrfach ungesättigt sein kann. Als
Halogensubstituenten sind in allen Fällen Chlor oder Brom bevorzugt.
Die nichtalkoxylierten Amine, die als Ausgangsprodukte für die Alkoxylierung in
Frage kommen, sind im Stand der Technik bekannt, beispielsweise als
Komponenten von Bandschmiermitteln. Beispiele hierfür sind in der vorstehend
genannten Literatur angegeben. Nach bekannten Verfahren können durch
Umsetzung mit Ethylenoxid und/oder Propylenoxid im erwünschten Molverhältnis
hieraus die alkoxylierten Produkte erhalten werden, die in dem erfindungsgemäßen
Verfahren eingesetzt werden können.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, daß in
Formel I die Summe von a, b, c, d, e, in Formel II die Summe von x und y und in
Formel III die Summe von x, y, z im Bereich 3 bis 50 und vorzugsweise im Bereich
5 bis 20 liegt.
Weiterhin ist es vorzuziehen, daß in den Formeln I, II und III die Indices k, l, m
jeweils unabhängig voneinander 2 oder 3 bedeuten, wobei in den Formeln I, II und
III die Reste X1, X1 . . . X5 Wasserstoff darstellen. Demgemäß ist die Verwendung
der Ethoxylierungsprodukte bevorzugt, wobei jedoch auch Propoxylierungs
produkte oder gemischte Ethoxylierungs-/Propoxylierungsprodukte eingesetzt
werden können. Bei gemischten Ethoxylierungs-/Propoxylierungsprodukten kann es
aufgrund des Schaumverhaltens günstig sein, Produkte zu verwenden, die zuerst
ethoxyliert und anschließend propoxyliert wurden.
Unabhängig hiervon können die durch die Alkoxylierung eingeführten Gruppen
entweder mit einer -OH-Gruppe enden oder nochmals mit einem Alkohol mit 1 bis
4 C-Atomen verethert, also endgruppenverschlossen sein. Vorzugsweise werden
jedoch die nicht endgruppenverschlossenen Alkoxylierungsprodukte eingesetzt. In
den Formeln I, II und III heißt dies, daß die Reste Y1, Y2 . . . Y5 vorzugsweise
Wasserstoff darstellen.
Vorzugsweise ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß in
der wäßrigen Lösung als reibungsvermindernder Wirkstoff wenigstens eine
Verbindung der Formel I enthalten ist, wobei A vorzugsweise die Bedeutung von
-N(CH2-CHX5O)eY5- hat und p insbesondere die Werte 0 oder 1 aufweist.
Gegenüber den in den Dokumenten DE 196 42 598, EP-A-372 628 und WO 95/26389
angegebenen Schmierverfahren zeichnet sich das erfindungsgemäße
Verfahren dadurch aus, daß die alkoxylierten Amine der allgemeinen Formeln I, II
und III als Hauptträger der Schmierwirkung, wenn nicht sogar als einzige
reibungsvermindernde Komponente eingesetzt werden. Demgegenüber wird in den
drei im vorstehenden Satz genannten Dokumenten die Schmierwirkung durch
andere reibungsvermindernde Verbindungen erzielt. Demgemäß ist das
erfindungsgemäße Verfahren vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, daß die mit
der Transportkette in Kontakt gebrachte wäßrige Lösung frei ist von nicht
alkoxylierten Monoaminen und von nicht alkoxylierten Diaminen und daß sie keine
Ethercarbonsäuren und/oder Polyethylenglykole enthält.
Vorzugsweise führt man das erfindungsgemäße Verfahren in der Art aus, daß die
als reibungsvermindernde Wirkstoffe verwendeten alkoxylierten Polyamine in der
wäßrigen Lösung in einer Konzentration zwischen 0,003 und 0,1 Gew.-%,
vorzugsweise zwischen 0,005 und 0,05 Gew.-% enthalten sind.
Dabei hat die mit der Transportkette in Kontakt gebrachte wäßrige Lösung der
alkoxylierten Polyamine vorzugsweise einen pH-Wert zwischen etwa 5 und etwa 8.
Sofern zur Einstellung dieses pH-Werts Säuren zugegeben werden müssen (so daß
die erfindungsgemäß zu verwendenden Alkoxylierungsprodukte der Amine
zumindest teilweise in Salzform vorliegen), können hierfür unterschiedliche Säuren
H+X- eingesetzt werden.
Dabei kann das Anion X- ein Anion einer beliebigen anorganischen oder
organischen Säure bedeuten. Von Bedeutung für die Auswahl dieser Säure im Sinne
der vorliegenden Erfindung ist lediglich, daß die Säure beziehungsweise deren
Anion in Verbindung mit den Alkoxylierungsprodukten der allgemeinen Formeln I,
II und III nicht zu Ausfällungen führt und damit die Klarwasserlöslichkeit der
Schmiermittel beeinträchtigt. Im Einzelfall wird der Fachmann hier eine geeignete
Auswahl anhand einfacher Versuche treffen.
Vorzugsweise verwendet man solche Säuren, deren Anion X- ausgewählt ist aus der
Gruppe Amidosulfonat, Nitrat, Halogenid, Hydrogensulfat, Sulfat,
Hydrogencarbonat, Carbonat, Phosphat oder R4-COO-, wobei der Rest R4 für
Wasserstoff, einen substituierten oder unsubstituierten, linearen oder verzweigten
Alkylrest mit 1 bis 20 C-Atomen oder Alkenylrest mit 2 bis 20 C-Atomen steht,
wobei die Substituenten ausgewählt sind aus einem oder mehreren der Reste
Hydroxy, Amino, Imino und Carboxy. Als Anion X- kommen somit - neben den
bereits angeführten anorganischen Anionen - auch Anionen organischer Säuren vom
Typ R4-COO- in Frage. Als Beispiele für organische Anionen X- vom Typ R4-COO-
seien insbesondere genannt: Formiat, Acetat, Glykolat, Oleat, Lactat,
Gluconat, Citrat und Glutamat. Aus praktischen Gründen wird vorzugsweise
Ameisensäure oder Essigsäure verwendet.
Bandschmiermittel kommen vorzugsweise als Konzentrate in den Handel, in denen
die reibungsvermindernde Komponente mehr oder weniger stark angereichert ist. Je
höher die Konzentration der reibungsvermindernden Komponente im Konzentrat
ist, desto wirtschaftlicher ist der Transport derartiger Konzentrate vom Hersteller
zum Anwender, da um so weniger Wasser transportiert werden muß. Beim
Anwender werden die Konzentrate auf Anwendungskonzentration verdünnt und auf
die Transportketten aufgebracht. Dies gilt auch für das erfindungsgemäße
Verfahren, das demnach dadurch gekennzeichnet ist, daß die mit der Transportkette
in Kontakt gebrachte wäßrige Lösung durch Verdünnen eines Konzentrats mit
Wasser hergestellt wird, wobei das Konzentrat den oder die reibungsvermindernden
Wirkstoffe in entsprechend höherer Konzentration zusammen mit weiteren in
derartigen Konzentraten üblichen Hilfs- und Zusatzstoffen enthält. Dabei kann der
erwünschte pH-Wert der anwendungsfertigen wäßrigen Lösung dadurch eingestellt
werden, daß man erst beim Verdünnen des Konzentrats die erforderliche Menge an
Säure zugibt. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß man das zum
Verdünnen des Konzentrats verwendete Wasser zunächst mit einer der vorstehend
genannten Säuren, insbesondere mit Essigsäure versetzt, um beispielsweise
zunächst einen pH-Wert im Bereich von etwa 3 bis etwa 6 einzustellen. Durch
Versetzen des Wassers mit dem alkalischen Bandschmiermittel stellt sich dann der
erwünschte pH-Wert ein.
In einem weiteren Aspekt umfaßt die Erfindung auch das Konzentrat des
Bandschmiermittels, dessen verdünnte wäßrige Lösung in dem erfindungsgemäßen
Verfahren eingesetzt werden kann. Demnach betrifft die Erfindung ebenfalls ein
Konzentrat zur Verwendung in einem Verfahren gemäß Anspruch 10, enthaltend als
reibungsvermindernde Wirkstoffe eine oder mehrere der in Anspruch 1 genannten
Verbindungen der allgemeinen Formeln I, II und III in Mengen zwischen 1 und 100 Gew.-%,
vorzugsweise in Mengen zwischen 2 und 90 Gew.-% und insbesondere in
Mengen zwischen 5 und 90 Gew.-%, wobei ein Rest zu 100 Gew.-% aus Wasser
und/oder anderen Wirk- und Hilfsstoffen besteht.
Demnach können die Konzentrate der im erfindungsgemäßen Verfahren
einzusetzenden alkoxylierten Amine diese reibungsvermindernden Wirkstoffe in
hochkonzentrierter Form enthalten, beispielsweise in Konzentrationen oberhalb von
etwa 60 Gew.-%. In geeigneten Fällen können die alkoxylierten Amine auch in
Reinform, d. h. als "100%iges Konzentrat" vertrieben und eingesetzt werden,
sofern sie sich bei der Anwendung hinreichend rasch mit Wasser auf die erwünschte
Anwendungskonzentration verdünnen lassen. Im allgemeinen wird man die
Konzentration der alkoxylierten Amine im Konzentrat so einstellen, daß sie im
Bereich zwischen etwa 2 und etwa 90 Gew.-% und insbesondere zwischen etwa 5
und etwa 90 Gew.-% liegt. Sofern keine Dosiereinrichtungen zur Verfügung stehen,
die die hochkonzentrierten Produkte auf Anwendungskonzentration verdünnen
können, können Konzentrationen im unteren Bereich dieser Spanne, beispielsweise
zwischen etwa 5 und etwa 40 Gew.-% bevorzugt sein. Für technisch übliche
Dosiergeräte kann es dabei von Vorteil sein, daß die Schmiermittelkonzentrate eine
dynamische Viskosität von weniger als 300 mPa.s, insbesondere von weniger als
150 mPa.s und besonders bevorzugt im Bereich von 20 bis 100 mPa.s - jeweils bei
20°C - aufweisen, um ihre Pumpfähigkeit zu gewährleisten. Die Einstellung der
Viskosität auf die genannten Werte erfolgt gegebenenfalls durch Zusatz geeigneter
Mengen des Verdünnungsmittels Wasser oder eines Lösungsvermittlers.
Setzt man Konzentrate ein, deren Konzentration an den alkoxylierten Aminen im
oberen Bereich der vorstehend angegebenen Konzentrationsspanne, also im Bereich
von etwa 50 bis 100 Gew.-% und insbesondere von etwa 60 bis etwa 90 Gew.-%
liegen, stellt man hieraus die verdünnte anwendungsfertige wäßrige
Schmiermittellösung vorzugsweise folgendermaßen her: Man stellt 2 oder mehr
parallel arbeitende Mischreaktoren bereit. In den Reaktoren wird Wasser, welches
mit einer organischen Säure, vorzugsweise Essigsäure, auf einen pH-Wert von 3 bis
6 angesäuert wird, vorgelegt und mit der erforderlichen Menge Konzentrat versetzt.
Man vermischt für eine Zeitspanne im Bereich von etwa 1 bis etwa 30 Minuten,
vorzugsweise von etwa 10 bis etwa 20 Minuten, mit Hilfe eines Rührwerks. Dabei
werden die Reaktoren abwechselnd als Mischreaktor oder als Vorratsbehälter für
die gebrauchsfertige Kettengleitmittellösung verwendet. Zweckmäßigerweise stellt
man Mischreaktoren bereit, deren Größe an den Verbrauch der
Kettengleitmittellösung angepaßt ist.
Insbesondere betrifft die Erfindung ein Konzentrat zur Verwendung in einem
Verfahren gemäß Anspruch 10, das frei ist von nichtalkoxylierten Monoaminen und
von nichtalkoxylierten Diaminen und das keine Ethercarbonsäuren und/oder
Polyethylenglykole enthält.
Die Konzentrate können weitere Hilfs- und/oder Zusatzstoffe enthalten. Als Hilfs-
und/oder Zusatzstoffe gemäß der vorliegenden Erfindung kommen insbesondere
Lösungsvermittler in Betracht, beispielsweise Alkohole, Polyalkohole, Ether oder
Polyether, insbesondere Isopropanol, Butylglykol, Butyldiglykol oder
Ethylenglykolether. Die Menge des zu verwendenden Lösungsvermittlers richtet
sich im Einzelfall nach dem eingesetzten Amin, der Fachmann wird im Einzelfall
die erforderliche Menge an Lösungsvermittler durch Ausprobieren ermitteln. Im
allgemeinen sind Zusätze an Lösungsvermittler im Bereich von 5 bis 20 Gew.-%,
bezogen auf die Gesamtformulierung, hinreichend. Sofern als Hilfsstoffe Polyether
in Form von Polyethylenglykolen verwendet werden sollen, hält man das
Konzentrat jedoch frei von Ethercarbonsäuren.
Als Hilfs- und/oder Zusatzstoffe gemäß der vorliegenden Erfindung kommen ferner
insbesondere nichtionische und/oder amphotere Tenside in Betracht, beispielsweise
alkoxylierte Fettamine, Fettalkohole und alkoxylierte Fettalkohole. Diese Tenside
können die Benetzung der Ketten und Plattentransportbänder verbessern, sofern
dies im Einzelfall erforderlich sein sollte. Im allgemeinen sind Tensid-Zusätze im
Bereich von 1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtformulierung, hierfür
ausreichend.
Claims (12)
1. Verfahren zur Schmierung von Transportketten in der Lebensmittelindustrie, bei
dem die Transportketten während des Betriebs mit einer wäßrigen Lösung in
Kontakt gebracht werden, dadurch gekennzeichnet, daß diese wäßrige Lösung
als reibungsvermindernden Wirkstoff wenigstens ein alkoxyliertes Polyamin in
einer Menge von 0,001 bis 1 Gew.-% enthält, wobei dieses alkoxylierte
Polyamin ausgewählt ist aus der Gruppe der Verbindungen mit den
nachfolgenden Formeln I, II und III:
mit folgender Bedeutung der Abkürzungen und Indices:
R1: Phenyl, Alkylphenyl oder eine lineare oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte Alkylgruppe mit 7 bis 22 C-Atomen,
A: Sauerstoff, eine CH2-Gruppe oder die Gruppe
X1, X2, . . . X5: jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff oder eine Methylgruppe,
Y1, Y2, . . . Y5: jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 C-Atomen
k, l, m: jeweils unabhängig voneinander eine ganze Zahl von 2 bis 6
p: 0, 1, 2 oder 3, wobei vorzugsweise nicht 0 ist, wenn A für eine (CH2)-Gruppe steht,
a, b, c, d, e: 0 oder ganze Zahlen mit der Maßgabe, daß a + b + c + d + e = in einem Bereich zwischen 2 und 200 liegt;
mit folgender Bedeutung der Abkürzungen und Indices:
R2, R3: Phenyl, Alkylphenyl oder eine lineare oder verzweigte gesättigte oder ungesättigte Alkylgruppe mit 7 bis 21 C-Atomen,
X1, X1, X3: Bedeutung wie in Formel I,
Y1, Y2, Y3: Bedeutung wie in Formel I,
k, l: Bedeutung wie in Formel I,
x, y, z: 0 oder ganze Zahlen mit der Maßgabe, daß in Formel II x + y und in Formel III x + y + z im Bereich 2 bis 200 liegen.
mit folgender Bedeutung der Abkürzungen und Indices:
R1: Phenyl, Alkylphenyl oder eine lineare oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte Alkylgruppe mit 7 bis 22 C-Atomen,
A: Sauerstoff, eine CH2-Gruppe oder die Gruppe
X1, X2, . . . X5: jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff oder eine Methylgruppe,
Y1, Y2, . . . Y5: jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 C-Atomen
k, l, m: jeweils unabhängig voneinander eine ganze Zahl von 2 bis 6
p: 0, 1, 2 oder 3, wobei vorzugsweise nicht 0 ist, wenn A für eine (CH2)-Gruppe steht,
a, b, c, d, e: 0 oder ganze Zahlen mit der Maßgabe, daß a + b + c + d + e = in einem Bereich zwischen 2 und 200 liegt;
mit folgender Bedeutung der Abkürzungen und Indices:
R2, R3: Phenyl, Alkylphenyl oder eine lineare oder verzweigte gesättigte oder ungesättigte Alkylgruppe mit 7 bis 21 C-Atomen,
X1, X1, X3: Bedeutung wie in Formel I,
Y1, Y2, Y3: Bedeutung wie in Formel I,
k, l: Bedeutung wie in Formel I,
x, y, z: 0 oder ganze Zahlen mit der Maßgabe, daß in Formel II x + y und in Formel III x + y + z im Bereich 2 bis 200 liegen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Formel I die
Summe von a, b, c, d, e, in Formel II die Summe von x und y und in Formel III
die Summe von x, y, z im Bereich 3 bis 50 und vorzugsweise im Bereich 5 bis
20 liegt.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in
den Formeln I, II und III die Indices k, l, m jeweils unabhängig voneinander 2
oder 3 bedeuten.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in
den Formeln I, II und III die Reste X1, X2, . . . X5 Wasserstoff darstellen.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in
den Formeln I, II, III die Reste Y1, Y2, . . . Y5 Wasserstoff darstellen.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in
der wäßrigen Lösung als reibungsvermindernder Wirkstoff wenigstens eine
Verbindung der Formel I enthalten ist, wobei A vorzugsweise die Bedeutung
von -N(CH2-CHX5O)eY5- hat und p insbesondere die Werte 0 oder 1 aufweist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
mit der Transportkette in Kontakt gebrachte wäßrige Lösung frei ist von nicht
alkoxylierten Monoaminen und von nicht alkoxylierten Diaminen und daß sie
keine Ethercarbonsäuren und/oder Polyethylenglykole enthält.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die
als reibungsvermindernde Wirkstoffe verwendeten alkoxylierten Polyamine in
der wäßrigen Lösung in einer Konzentration zwischen 0,003 und 0,1 Gew.-%,
vorzugsweise zwischen 0,005 und 0,05 Gew.-% enthalten sind.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die
mit der Transportkette in Kontakt gebrachte wäßrige Lösung der alkoxylierten
Polyamine einen pH-Wert zwischen 5 und 8 aufweist.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die
mit der Transportkette in Kontakt gebrachte wäßrige Lösung, durch Verdünnen
eines Konzentrats mit Wasser hergestellt wird, wobei das Konzentrat den oder
die reibungsvermindernden Wirkstoffe in entsprechend höherer Konzentration
zusammen mit weitem in derartigen Konzentraten üblichen Hilfs- und
Zusatzstoffen enthält.
11. Konzentrat zur Verwendung in einem Verfahren gemäß Anspruch 10, enthaltend
als reibungsvermindernde Wirkstoffe eine oder mehrere der in Anspruch 1
genannten Verbindungen der allgemeinen Formeln I, II und III in Mengen
zwischen 1 und 100 Gew.-%, vorzugsweise in Mengen zwischen 2 und 90
Gew.-% und insbesondere in Mengen zwischen 5 und 90 Gew.-%, wobei ein
Rest zu 100 Gew.-% aus Wasser und/oder anderen Wirk- und Hilfsstoffen
besteht.
12. Konzentrat nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß es frei ist von nicht
alkoxylierten Monoaminen und von nicht alkoxylierten Diaminen und daß es
keine Ethercarbonsäuren und/oder Polyethylenglykole enthält.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19857236A DE19857236A1 (de) | 1998-12-11 | 1998-12-11 | Verfahren zur Schmierung von Transportketten in der Lebensmittelindustrie |
PCT/EP1999/009402 WO2000036057A1 (de) | 1998-12-11 | 1999-12-02 | Verfahren zur schmierung von transportketten in der lebensmittel industrie |
AU17796/00A AU1779600A (en) | 1998-12-11 | 1999-12-02 | Method for lubricating conveyor chains used in the food industry |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19857236A DE19857236A1 (de) | 1998-12-11 | 1998-12-11 | Verfahren zur Schmierung von Transportketten in der Lebensmittelindustrie |
Publications (1)
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Family
ID=7890775
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19857236A Withdrawn DE19857236A1 (de) | 1998-12-11 | 1998-12-11 | Verfahren zur Schmierung von Transportketten in der Lebensmittelindustrie |
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Country | Link |
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WO (1) | WO2000036057A1 (de) |
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1998
- 1998-12-11 DE DE19857236A patent/DE19857236A1/de not_active Withdrawn
-
1999
- 1999-12-02 AU AU17796/00A patent/AU1779600A/en not_active Abandoned
- 1999-12-02 WO PCT/EP1999/009402 patent/WO2000036057A1/de active Application Filing
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