DE2014427A1 - Low - foaming wetting agent and detergent - Google Patents
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Abstract
Description
Schaumarme Netz- und Waschmittel Unter den zahlreichen, in der textilherstellenden Industrie eingesetzten Hilfsmitteln üben die sogenannten Netzmittel eine wichtige Funktion aus. Entsprechend ihrem Namen haben sie die Aufgabe, bei Abkoch-, Wasch-, Färbe- und Avivageprozessen für ein rasches und gleichmäßiges Durchnetzen des aus natürlichen oder synthetischen Fasern bestehenden Materials in den jeweiligen Behandlungsbädern zu sorgen. Low-foaming wetting agents and detergents Among the numerous in the textile industry Aids used in industry practice the so-called wetting agents an important one Function off. According to their name, they have the task of cooking, washing, Dyeing and finishing processes for rapid and even wetting of the natural or synthetic fibers in the respective treatment baths to care.
Vor allem Substanzen aus der Klasse der anionaktiven und nichtionogenen oberflächenaktiven Verbindungen stellen ein großes Kontingent netzaktiver Handelsprodukte. Als Vertreter anionaktiver Hilfsmittel seien hier beispielsweise die Alkalisalze von Alkansulfonsäuren, Alkylarylsulfonsäuren oder von Alkylsulfaten genannt, Netzmittel nichtionogener Natur finden sich in zahlreichen Varianten unter den Xthylen- oder Propylenoxid-Addukten bzw. Mischaddukten der beiden Alkylenoxide von vorzugsweise aliphatischen Alkoholen, Carbonsäuren, Alkylphenolen und Aminen.Mainly substances from the class of anionic and nonionic Surface-active compounds represent a large contingent of network-active commercial products. Examples of anion-active auxiliaries are the alkali metal salts of alkanesulfonic acids, alkylarylsulfonic acids or of alkyl sulfates called wetting agents of non-ionic nature can be found in numerous variants under the ethylene or Propylene oxide adducts or mixed adducts of the two alkylene oxides of preferably aliphatic alcohols, carboxylic acids, alkylphenols and amines.
Fast alle hier aufgezählten Verbindungsklassen zeigen neben dem gewünschten Netzvermögen ein mehr oder minder stark ausgeprägtes Schäumen in wäßriger Phase. Diese letztgenannten Eigenschaft führt ih dem Maße, wie die zu t teztilverarbeitenden Prozesse - bedingt durch zunehmende Verbesserung der maschinellen Einrichtungen - in ihrem Geschwindigkeitsablauf zunehmen, zu immer auffälliger sich auswirkenden Störungen. Der mit hoher Geschwindigkeit verlaufende Durchsatz von Textilgeweben in den Behandlungsbädern bzw. die unter kräftigem Pumpendruck erfolgende Flottenumwälzung veranlaßt die eingesetzten Netzmittel sehr häufig zu so starkem Schäumen, daß der Verarbeitungsablauf empfindlich gestört wird.Almost all of the compound classes listed here show next to the desired one Wetting power is a more or less pronounced foaming in the aqueous phase. This latter property leads them to the same degree as those to be processed Processes - due to the increasing improvement of the machine facilities - in your Speed progress increase, becoming more and more noticeable impacting disturbances. The high speed throughput of textile fabrics in the treatment baths or those under powerful pump pressure When the liquor is circulated, the wetting agents used very frequently cause them to so much foaming that the processing sequence is severely disturbed.
Dem lästigen Schäumen der Netzmittel versucht man einmal durch Zusatz von schaumdämpfenden Silikonen oder niedrigmolekularen Phosphorsäuretriestern, wie Triisobutylphosphat, zu den Behandlungsbädern zu begegnen. Beide Substanzklassen vermögen zwar bereits bestehenden Schaum wirkungsvoll zu vermindern, jedoch nur vorübergehend und müßen daher bei erneutem Anwachsen der Schaumhöhe wiederholt angewendet werden. Silikone sind zwar schon in sehr geringer Menge wirksam, ihre Anwendung kommt jedoch infolge des hohen Preises dieser Substanzen auf die Dauer nicht billige Die Phosphorsäuretriester müßen zur Erzelung gleicher Entschäumungseffekte in höheren Konzentrationen als Silikone eingesetzt werden, was sich ebenfalls preislich ungünstig auswirkt. Zudem können sich sowohl Silikone als auch Phosphorsäuretriester infolge ihrer Wasserunlöslichkeit in den Anwendungsflotten zu größeren Tröpfchen aggregieren, auf dem Textilmaterial abscheiden und so z. B. bei Farbeprozessen zu fleckigem Warenausfall führen.The annoying foaming of the wetting agent is tried once by adding it of foam-suppressing silicones or low molecular weight phosphoric acid triesters, such as Triisobutyl phosphate, to counter the treatment baths. Both substance classes can effectively reduce already existing foam, but only temporarily and must therefore be used repeatedly when the foam height increases again will. Silicones are effective even in very small quantities, their application However, due to the high price of these substances, they are not cheap in the long run The phosphoric acid triesters have to produce the same defoaming effects in higher Concentrations as silicones are used, which is also unfavorably priced affects. In addition, both silicones and phosphoric acid triesters can result aggregate into larger droplets due to their insolubility in water in the application liquors, deposit on the textile material and so z. B. in color processes to blotchy product failure to lead.
Es ist vorgeschlagen worden das Schaurvermögen von Netziitteln herabzusetzen durch Kombinieren der eigentlichen netzaktiven Substanzen mit wasserunlöslichen und daher schauidämpf enden Verbindungen, wie mittleren oder höheren Fettalkoholen, Fettsäuren und deren Ca- bzw.It has been proposed to reduce the viewing power of wetting agents by combining the actual wetting-active substances with water-insoluble ones and therefore look attenuating connections, like middle or higher Fatty alcohols, fatty acids and their Ca or
Mg-Salzen, Kohlenwasserstoffen und dergleichen mehr. Solche kombinierten Produkte sind als sogenannte schaumarme Netzmittel in größerer Zahl im Handel. Sie weisen zwar in ihrer Schaumentwicklung - verglichen mit den unvermischten Netzmitteln - eine gewisse Dämpfung auf, doch ist dieser Effekt für maschinell rasch verlaufende Prozesse meist nicht wirkungsvoll genug, da die Flotten immer noch zu stark schäumen0 Überdies wird auf der anderen Seite in vielen Fällen das Netzvermögen beeinträchtigt.Mg salts, hydrocarbons and the like. Such combined Products are available in large numbers as so-called low-foam wetting agents. she show in their foam development - compared to the unmixed wetting agents - a certain amount of damping, but this effect is for machines that run rapidly Processes are usually not effective enough because the liquors are still foaming too much0 Moreover, on the other hand, the network ability is impaired in many cases.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind äußerst geringfügig schäumende netzaktive-Verbindungen, die einheitlich aufgebaut sind.The present invention relates to extremely low foaming network-active connections that have a uniform structure.
Sie stellen also keine Kombination von netzenden, jedoch schäumenden, Verbindungen mit Schaumdämpfern dar, Uberraschend und in technischer Hinsicht ein echter Fortschritt ist dabei die Erkenntnis, daß es demnach möglich ist, Substanzen zu synthetisieren, welche bei guten Netzeigenschaften auch bei hoher mechanischer Dauerbelastung praktisch schaumfrei sind0 Dieser Befund steht in gewissem Widerspruch zu der theoretisch begründeten und durch die Praxis bestätigten Ansicht, daß wirksame Netzmittel stets beträchtliche Schaumentwicklung zeigen bzw., daß gering schäumende Verbindungen nur sehr schwach ausgeprägte Netzwirkung entfalten. Gegenstand der erfindung sind also schnell netzende, schaumarme, anionaktive Salze partiell ox-äthylierter, -propylierter oder -butylierter bzw.So they do not represent a combination of wetting, but foaming, Connections with foam suppressors represent surprisingly and technically one Real progress in this is the realization that it is therefore possible to use substances to synthesize which with good network properties also with high mechanical Are practically foam-free for long periods of time0 This finding is somewhat contradicting itself to the theoretically founded and confirmed by practice view that effective Wetting agents always show considerable foam development or that low foaming Connections only develop a very weak network effect. Subject of invention are fast-wetting, low-foaming, anion-active salts partially ox-ethylated, -propylated or -butylated or
gemischt oxalkylierter Pho-sphorsäure-mono-/diester-Gemische geradkettiger oder verzteigter, primar"er, sekundärer oder tertiärer aliphatischer Alkohole mit 3 - 13, vorzugsweise 6 - 8 C-Atomen, im Molekül. Zur Herstellung dieser schaumarmen und schnell netzenden Salze lassen sich auch Gemische der genannten Alkohole zur Synthese der Mono- bzw. Diester-Gemische verwenden. Geeignete Alkohole sind z.B.s i-Butylalkohol, n-Hexanol, 2-Äthyl-butanol-(1), Methylisobutylcarbinol, 2-Äthyl-hexanol-(1), 2-Äthyl-4-methyl-pentanol-(1), n-Octanol, i-Octylalkohol, i-Decylalkohol, tert. Amylalkohol und ähnliche.mixed oxyalkylated phosphoric acid mono- / diester mixtures of straight-chain or branched, primary, secondary or tertiary aliphatic Alcohols with 3 - 13, preferably 6 - 8 carbon atoms in the molecule. To produce this low-foam and rapidly wetting salts, mixtures of the alcohols mentioned can also be used for Use the synthesis of the mono- or diester mixtures. Suitable alcohols are e.g. i-butyl alcohol, n-hexanol, 2-ethyl-butanol- (1), methylisobutylcarbinol, 2-ethyl-hexanol- (1), 2-ethyl-4-methyl-pentanol- (1), n-octanol, i-octyl alcohol, i-decyl alcohol, tert. Amyl alcohol and the like.
Die Verbindungen werden in an sich bekannter Weise hergestellt durch Umsetzung der Alkohole mit Phosphorpentoxid oder Phosphoroxidchlorid.The compounds are produced in a manner known per se by Reaction of the alcohols with phosphorus pentoxide or phosphorus oxychloride.
Die saueren Phosphorsäureester-Gemische werden erfindungsgemäß mit Alkylenoxiden ohne Zusatz spezieller Katalysatoren bei niedrigen Temperaturen partiell weiterverestert und die Restacidität mit Alkali, Ammoniak, Aminbasen, Aminoalkoholen, Morpholinen, neutralisiert. Die bei diesem Verfahren anfallenden hochkonzentrierten erfindungsgemäßen Verbindungen sind farblose, klare, viskose Öle. In der Anwendungskonzentration von 0,5 - 5 g/l sind die Lösungen schwach trüb bis opal. Die Verwendung von äthoxylierten Verbindungen, welche Propylenoxid aufgepfropft erhielten, als schaumarmee oberflächenaktive Stoffe, ist bekannt. Es war jedoch sehr überraschend festzustellen, daß auch die Salze partiell mit Alkoholen der genannten Größenordnung und Äthylenoxid teilveresterter Phosphorsäure bei ausgezeichnetem Netzvermögen nur minimale Schaumentwicklung aufweisen. Diese Beobachtung steht völlig im Gegensatz zu den bisherigen Erfahrungen mit äthoxylierten Verbindungen.The acidic phosphoric acid ester mixtures are according to the invention with Alkylene oxides without the addition of special catalysts at low temperatures partially further esterified and the residual acidity with alkali, ammonia, amine bases, amino alcohols, Morpholines, neutralized. The highly concentrated ones resulting from this process Compounds according to the invention are colorless, clear, viscous oils. In the application concentration from 0.5 - 5 g / l the solutions are slightly cloudy to opal. The use of ethoxylated Compounds that received propylene oxide grafted on as foam army surface-active Substances is known. However, it was very surprising to find that the Salts partially esterified with alcohols of the order of magnitude mentioned and ethylene oxide Phosphoric acid with excellent wetting properties show only minimal foam development. This observation is completely in contrast to previous experience with ethoxylated Links.
Neben guter Netzwirkung bei praktisch fehlender Schaumentwicklung zeigen einige Vertreter der erfindungsgemäßen Verbindungen sehr stark ausgeprägte antistatische Wirksamkeit, vor allem auf Polyamidfasern und sonstigen Polyamidkörpern aber auch auf anderen synthetischen Faserstoffen.In addition to good wetting effect with practically no foam development demonstrate some representatives of the compounds according to the invention have very pronounced antistatic properties Effectiveness, especially on polyamide fibers and other polyamide bodies but also on other synthetic fibers.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Alkalisalze ist die für Ester überraschend große Resistenz gegenüber Elektrolyten, insbesondere Alkalien. Demgegenüber verlieren die als gute und wenig schäumende Netzmittel bekannten Sulfobernsteinsäure-ester in alkalischen Medien infolge von Hydrolyse sehr rasch ihre Netzaktivität. Abgesehen von bereits gekennzeichneten Verwendungsmöglichkeiten zeigte sich auch, daß diese Körper als korrosionshemmender und schmiereffektsteigernder Zusatz zu mineralischen und synthetischen Schmierstoffen geeignet sind.Another advantage of the alkali salts according to the invention is that for Esters surprisingly high resistance to electrolytes, especially alkalis. In contrast, the sulfosuccinic acid esters known as good and low-foaming wetting agents lose their network activity very quickly in alkaline media as a result of hydrolysis. Apart from that of the already identified possible uses also showed that these Body as a corrosion-inhibiting and lubricating effect-enhancing additive to mineral and synthetic lubricants are suitable.
Im Gegensatz zu den im Stand der Technik angeführten Phosphorsäuretriestern zeigen die erfindungsgemäßen Verbindungen keinerlei unerwünschte physiologische Nebenwirkungen.In contrast to the phosphoric acid triesters mentioned in the prior art the compounds according to the invention do not show any undesirable physiological Side effects.
Beispiel 1 11,1 Mol 2-Äthyl-hexanol-(1) werden mit 3,8 Mol Phosphorpentoxid in an sich bekannter Weise umgesetzt. Das nach etwa 5-stündiger Reaktions dauer erhaltene Estergemisch hat eine Säurezahl von 290 + 10. Man läßt dann bei niedriger Temperatur ohne Hinzufügung eines Katalysators etwa 10,5 - 10,9 Mol Äthylenoxid zutropfen. Die Restsäurezahl des erhaltenen Esters geht damit auf etwa 110 + 10 zurück. Dieses Reaktionsprodukt wird dann mit 50 zeiger Natronlauge bis zu pH 7 neutralisiertO Das Endprodukt hat einen Aktivgehalt von 89 %.Example 1 11.1 mol of 2-ethylhexanol- (1) are mixed with 3.8 mol of phosphorus pentoxide implemented in a known manner. That after about 5 hours of reaction time The ester mixture obtained has an acid number of 290 + 10. It is then left at a lower value Temperature without the addition of a catalyst about 10.5-10.9 moles of ethylene oxide drip. The residual acid number of the ester obtained is about 110 + 10 return. This reaction product is then with 50 pointer sodium hydroxide solution up to pH 7 neutralized O The end product has an active content of 89%.
Netzwerte nach DIN 53 901 Konzentration lg/l bei 20°: 20 - 22 sec. bei 50° : 30 sec.Network values according to DIN 53 901 concentration lg / l at 20 °: 20 - 22 sec. at 50 °: 30 sec.
Schaumwerte (Schüttelmethode) bei 200r Anfangshöhe 0o3 - 0.5 cm bricht innerhalb von 2 sec.Foam values (shaking method) at an initial height of 200r 0o3 - 0.5 cm breaks within 2 sec.
bei 500: Anfangshöhe 0.0 cm Beispiel 2 Wie in Beispiel 1 erwähnt, werden 3,7 Mol 2-Äthyl-hexanol-(1) mit 1,23 Mol Phosphorpentoxid umgesetzt. Die SZ des erhaltenen Estergemisches liegt nach etwa 5-stündiger Reaktionsdauer bei etwa 290 t 10.at 500: initial height 0.0 cm Example 2 As mentioned in Example 1, 3.7 mol of 2-ethylhexanol- (1) are reacted with 1.23 mol of phosphorus pentoxide. the SZ of the ester mixture obtained is included after a reaction time of about 5 hours about 290 t 10.
Man gibt dann unter Kühlung 3,7 Mol Propylenoxid zu. Das erhaltene Addukt zeigt eine Säurezahl von 183 t 10. Die Schlußneutralisation, d. h. die Salzbildung wird mit 50 ffi KOH vorgenommen.3.7 mol of propylene oxide are then added with cooling. The received The adduct has an acid number of 183 t 10. The final neutralization, i. H. the salt formation is made with 50 ffi KOH.
Netzwerte nach DIN 53 901 Konzentration lg/l bei 200: 50 - 55 sec. bei 70° 47 - 48 sec.Network values according to DIN 53 901 concentration lg / l at 200: 50 - 55 sec. at 70 ° 47 - 48 sec.
Schaumwerte (Schüttelmethode) bei 200: Anfangshöhe 1 cm, bricht in 5 sec. auf 0 cm bei 700: Anfangshöhe 1 cm, bricht in 1 - 2 sec. auf O-cm Beispiel 3 3 Mol Methyl-isobutylcarbinol werden unter Kühlung mit 1 Mol Phosphorpentoxid umgesetzt. Das resultierende Estergemisch hat eine Säurezahl von 327. Nach Zugabe von 3 Mol Propylenoxid ist die Säurezahl auf 91 abgesunken. Die Neutralisation auf pH 7 mit 50 % NaOH liefert ein klares, viskoses Öl mit einem Aktivgehalt von rund 90 0 Dieses Produkt zeigt bei minimaler Schaumentwicklung ausgezeichnete Wascheffekte.Foam values (shaking method) at 200: initial height 1 cm, breaks in 5 sec. To 0 cm at 700: initial height 1 cm, breaks in 1 - 2 sec. To 0 cm Example 3 3 mol of methyl isobutylcarbinol are cooled with 1 mol of phosphorus pentoxide implemented. The resulting ester mixture has an acid number of 327. After addition the acid number has dropped to 91 from 3 moles of propylene oxide. The neutralization on pH 7 with 50% NaOH provides a clear, viscous oil with an active content of around 90 0 This product shows excellent washing effects with minimal foam development.
Beispiel 4 Das nach Beispiel 1 erhaltene. Äthylenoxid-Addukt SZ 110 + 10 liefert bei der Neutralisation mit 25 % NE3-Lsg0. anstelle von NaOH ein farbloses Öl mit folgenden Netz- u. Schaumwerten: Netzwerte nach DIN 53 901 Konzentration lg/l bei 20°: 22 - 24 sec. bei 500: 22 - 23 sec.Example 4 That obtained according to Example 1. Ethylene oxide adduct SZ 110 + 10 delivers NE3-Lsg0 during neutralization with 25%. instead of NaOH a colorless one Oil with the following network and foam values: Network values according to DIN 53 901 concentration lg / l at 20 °: 22 - 24 sec. at 500: 22 - 23 sec.
Schaumwerte (Schüttelmethode) bei 200r Anfangshöhe 1 cm, bricht in 2 sec. auf 0,5 cm bei 500: Anfangshöhe 1 cm, bricht in 1 - 2 sec. auf 0 cm Beispiel 5 Das nach Beispiel 2 hergestellte Propylenoxid-Addukt mit SZ 183 + 10 wird durch Neutralisation mit Morpholin in ein orangefarbenes, klares, viskoses Öl übergeführt.Foam values (shaking method) at 200r starting height 1 cm, breaks in 2 sec. To 0.5 cm at 500: initial height 1 cm, breaks in 1 - 2 sec. To 0 cm Example 5 The propylene oxide adduct prepared according to Example 2 with SZ 183 + 10 is through Neutralization with morpholine converted into an orange, clear, viscous oil.
Netzwerte nach DIN 53 901 Konzentration lg/l bei 20°: 58 sec. bei 50°: 60 sec.Network values according to DIN 53 901 concentration lg / l at 20 °: 58 sec. At 50 °: 60 sec.
Schaumwerte (Schüttelmethode) bei 20°: Anfangshöhe 1 cm, bricht in 13 sec0 auf 0,1 cm bei 50°: Anfangshöhe 1 cm, bricht in 4 sec. auf 0 cm Beispiel 6 Wird in Beispiel 5 die Neutralisation des sauren Propylenoxid-Adduktes nicht mit Morpholin, sondern mit N-Cocosfettalkyl-morpholin vorgenommen, so erhält man ein klares, goldgelbes Öl, das sich in Mineralölen tollständig löst.Foam values (shaking method) at 20 °: initial height 1 cm, breaks in 13 sec0 to 0.1 cm at 50 °: initial height 1 cm, breaks in 4 sec. To 0 cm Example 6 If the neutralization of the acidic propylene oxide adduct is not included in Example 5 Morpholine, but made with N-Cocosfettalkyl-morpholine, one obtains a clear, golden yellow oil that dissolves perfectly in mineral oils.
Beispiel 7 3 Mol (393 g) eines Gemisches aus 80 % 2-Äthyl-4-methyl-pentanol-(1) und 20 % 2-Äthyl-hexanol-(1) werden mit 1 Mol P2O5 umgesetzt. An das saure Estergemisch mit SZ 280 + 10 werden 3 Mol Äthylenoxid addiert.Example 7 3 mol (393 g) of a mixture of 80% 2-ethyl-4-methyl-pentanol- (1) and 20% 2-ethylhexanol- (1) are reacted with 1 mol of P2O5. The acidic ester mixture with SZ 280 + 10 3 moles of ethylene oxide are added.
Das Das Addukt mit SZ 130 + 10. liefert mit 50 % NaOH neutralisiert ein farbloses, klares Öl mit 90 % Aktivgehalt.The adduct with SZ 130 + 10. delivers neutralized with 50% NaOH a colorless, clear oil with 90% active content.
Netzwerte nach DIN .53 901 Konzentration 1 g/l bei 200r 27 - 28 sec. bei 500: 22 - 23 sec.Network values according to DIN .53 901 concentration 1 g / l at 200r 27 - 28 sec. at 500: 22 - 23 sec.
Schaumwerte (Schüttelmethode) bei 200r Anfangshöhe 1 cm, bricht in 10 sec0 auf O cm bei 500t Anfangshöhe 1 cm, bricht in 2 sec. auf 0 cmFoam values (shaking method) at 200r starting height 1 cm, breaks in 10 sec0 to 0 cm at 500t starting height 1 cm, breaks in 2 sec. To 0 cm
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19702014427 DE2014427A1 (en) | 1970-03-25 | 1970-03-25 | Low - foaming wetting agent and detergent |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19702014427 DE2014427A1 (en) | 1970-03-25 | 1970-03-25 | Low - foaming wetting agent and detergent |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2014427A1 true DE2014427A1 (en) | 1971-10-21 |
Family
ID=5766298
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
DE19702014427 Pending DE2014427A1 (en) | 1970-03-25 | 1970-03-25 | Low - foaming wetting agent and detergent |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2014427A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4493782A (en) * | 1983-07-07 | 1985-01-15 | Amchem Products, Inc. | Cleansing compositions comprising ethoxylated alcohol monoesters of phosphoric acid |
-
1970
- 1970-03-25 DE DE19702014427 patent/DE2014427A1/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4493782A (en) * | 1983-07-07 | 1985-01-15 | Amchem Products, Inc. | Cleansing compositions comprising ethoxylated alcohol monoesters of phosphoric acid |
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