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"Antischaummittelt' Die Ereindung betrifft neue, feste Antischaummittel,
bestehend aus (A) etwa 10 bis 80 Gewichtsteilen mindestens einer Alkoxyverbindung
aus der Gruppe Polyoxypropylenglykole, Polyoxybutylenglykole und Poly-(oxypropylen-oxybutylen)-glykole,
sowie Monoester, Diester, Monoäther. Diäther und Monoestermonoäther der vorgenannten
Polyo#yalkylenglykoie, mit jeweils 1 bis 45 Alkylenoxideinheiten im Polyoxyalkylenrest,
(B) etwa 0 bis 70 Gewichtsteilen eines Lösungs- oder Dispergiermittels und (C) etwa
20 bis 70 Gewichtsteilen eines pulverförmigen Sorbens mit einer Sorptionskapazität
von etwa dem 1- bis 4-fachen des Gewichts von (A) plus (B), mit der Maßgabe, daß
das Gewicht von (A) plus (3) etwa 80 Gewicht prozent der Gesamtmasse nicht übersteigt.
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Es ist bekannt, daß trockene, feste Produkte, z.B. solche, die als
Klebstoffe, zementartige Mischungen, pulverförmige Anstrichstoffe, Mörtelmassen
, Gipsprodukte, Spachtelmassen oder als Massen zur Gewebebeschichtung oder Schalldämmung
Verwendung finden, beim Vermischen mit Wasser und dem anschließenden Aufbringen
der Mischung auf den Untergrund Schaumbildung verursachen. Diese Schaumbildung wirkt
sich auf die Herstellung und auf die Verarbeitung der Massen nachteilig aus. Bei
Verwendung eines schaumigen Gemisches ist es schwierig, auf dem Untergrund einen
gleichmäßigen Auftrag zu erzielen#. Der schaumige Naßfilm trocknet oft zu einem
blasigen oder porösen Anstrichfilm, der für den beabsichtigten Zweck ungeeignet
ist. Es ist deshalb versucht worden, das Schäumen durch Zusatz eines flüssigen Antißchaummittels
zu den trocknen, festen Pulvern herabzusetzen oder zu verhindern. Die Anwendung
flüssiger Antischaummittel bei trocknen Pulvern führt jedoch zu klumpiger, ungleichmäßiger
Verteilung im Pulver und man erzielt auf diese Weise nur einen schlechten Wirkungsgrad
mit dem Antischaummittel.
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Demgegenüber erreicht man mit den erfindungsgemäßen, freifliessenden
festen Antischaummitteln eine ausgezeichnete Wirkung, wenn man diese Antischaummittel
den festen, pulverförmigen Produkten einverleibt. Beim Vermischen der so modifizierten
Produkte mit Wasser und beim Auftragen der waßrigen Gemische auf den Untergrund
tritt, wenn überhaupt, nur eine sehr geringe Schaumbildung auf. Hierbei entfalten
die erfindungsgemäßen Antischaummittel eine zweifache Wirkung, indem sie zum einen
die Schaumbildung verhindern und zum anderen einen bereits bestehenden Schaum zerstören.
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Die Herstellung der erfindungsgemäßen festen Antischaummittel erfolgt
dadurch, daß man etwa 10 bis 80 Gewichtsteile der Älkoxyverbindung (A) und etwa
0 bis 70 Gewichtsteile des Lösungs-oder Dispergiermittels (B) an etwa 20 bis 70
Gewichtsteilen des Sorbens (C) adsorbiert, indem man die Komponenten (A), (3) und
(C) so lange miteinander vermischt, bis man ein homogenes, freifließendes trocknes
Pulver erhält. Die Herstellung kann so erfolgen, daß man die Alkoxyverbindung allein
oder zusammen mit dem Lösungs- oder Dispergiermittel in einem Bandschneckenrnischer
auf das trockene Sorbens aufsprüht. Die Herstellung kann auch in einem Patterson-Kelly-Mischer
erfolgen. Hierbei handelt es sich um einen V-förmigen zylindrischen Behälter, der
sich mit relativ langsamer Geschwindigkeit dreht. Im Innern des Behälters befinder
sich ein schnell laufender Verstärkerarm mit durchlöcherten Schaufeln oder Scheiben,
durch die die Flüssigkeiten, d.-h., die Alkoxyverbindung allein oder zusammen mit
dem Lösungs- oder Dispergiermittel in den lilischer eingespeist und mit der Oberfläche
des Sorbens in Berührung gebracht werden. Die Herstellung der Antischaummittel kann
ebenso in einem Lancaster-Mischer ohne Läufer mit separaten schnell laufenden Schaufeln
erfolgen, wobei die Flüssigkeiten mittels einer positiven Verdrängerpumpe eingespeist
werden. Die Herstellung erfolgt bei Zimmertemperatur.
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Gegebenenfalls können die Flüssigkeiten. .h., die Alkoxyverbindung
und/oder das Lösungs- oder Dispergiermittel erhitzt werden, um die Viskosität zu
verringern und um eine leichtere Verarbeitung bei dem Zusammenbringen mit dem Sorbens
zu erreichen.
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Die in den Antischaummitteln der Erfindung verwendeten Polyoxyalkylenglykole
sind im IIandel erhältlich und können in an sich bekannter Weise durch Umsetzung
von 1 Mol Wasser mit etwa 1 bis 45 Mol Alkylenoxid hergestellt werden. Beispiele
für geeignete Mono- und Diester der Polyoxyalkylenglykole sind Ester mit organischen
Säuren, die etwa 2 bis 36 C-Atome enthalten. Be-ispiele für geeignete Mono- und
Diäther der 3r Polyoxyalkylenglykole sind Äther mit Hydroxylverbindungen, die etwa
1 bis 43 C-Atome enthalten. Die Herstellung der Ester und Äther ist in den USA.-Patentschriften
1 970 578, -2 213 477, 2 575 832, 2 593 112 und 2 676 975 beschrieben. Die Herstellung
der Monoestermonoäther ergibt sich aus dem Vorgenannten.
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Beispiele für geeignete Polyoxyalkylenglykole sind Dipropylenglykol,
Dibutylenglykol, Tripropylenglykol, Tributylenglykol, Tetrapropylenglykol, Pentabutyienglykol,
Decapropylenglykol, Dodecabutylenglykol, Eicosapropylenglykol, Pentacosabutylenglykol,
Triacontapropylenglykol, Tetracontabutylenglykol, Pentatetracontapropylenglykol
oder Gemische der vorgenannten Glykole.
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Ein Beispiel für die Herstellung eines gemischten Glykols ist die
Umsetzung von 25 Mol Proyplenoxid und 20 Mol Butylenoxid mit 1 Mol Wasser, wobei
man ein Poly-(oxypropylen-oxybutylen)-glykol mit 25 Propylenoxideinheiten und 20
Butylenoxideinheiten erhält. In ähnlicher Weise erhält man aus 2 Mol Butylenoxid,
30 Mol Propylenoxid und 1 Mol Wasser ein gemischtes Glykol, das 2 Butylenoxideinheiten
und 30 Propylenoxideinheiten enthält und aus 10 Mol Propylenoxid, 2 Mol Butylenoxid
und 1 Mol Propylenglykolen gemischtes Glykol, das 11 Propylenoxideinheiten und
2
Butylenoxideinheiten enthält. Es können auch durch stufenweise Reaktion von Propylenoxid
und Butylenoxid mit Wasser erhaltene Polyoxyalkylenglykole verwendet werden. So
kann man z.B. 3 Mol Propylenoxid mit Wasser zu Trijpropylenglykol umsetzer das anschließend
mit 4 Mol Butylenoxid zu einem gemischten Glykol umgesetzt wird, das 3 Propylenoxideinheiten
und 4 Butylen oxideinheiten enthält. Gegebenenfalls kann dieses Glykol dann mit
10 Mol Propylenoxid zu einem anderen gemischten Glykol umgesetzt werden, das 13
Propylenoxideinheiten und 4 Butylenoxideinheiten enthält. Weitere Beispiele für
die Herstellung von erfindungsgemäß geeigneten Polyoxyalkylenglykolen sind die Herstellung
von Decapropylenglykol durch Umsetzung von 10 Mol Propylenoxid mit 1 Mol Wasser
und die Herstellung eines gemischen Glykols, das 10 Propylenoxideinheiten und 10
Butylenoxideinheiten enthält, durch Umsetzung des Decapropylenglykols mit 10 Mol
Butylenoxid.
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Für die erfindungsgemäßen Äntischaummittel geeignete Ester der sorgenannten
Polyoxyalkylenglykole lassen sich durch Umsetzung dieser Glykole mit organischen
Säuren, die etwa 2 bis 36 C-Atome besitzen, herstellen. Man kann die Ester auch
so herstellen, daß man etwa 2 bis 45 Mol Propylenoxid, Butylenoxid oder eines Gemisches
dieser Alkylenoxide mit den organischen Säuren reagieren läßt. Die Alkoxylierung
von organischen Säuren ist bekannt und es lassen sich auf diese Weise Monoester
und Diester herstellen.
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Beispiele für geeignete organische Säuren sind gesättigte aliphatische
Säuren, wie Essigsäure, Propionsäure, Buttersäure,
Isobuttersäure,
2-Äthylhexansäure, Capronsäure, Stearinsäure, Palmitinsäure, Laurinsäure oder Behensäure,
ungesättigte aliphatische Säuren, wie Linoleinsäure, Linolensäure, Ölsäure oder
Ricinolsäure, cycloaliphatische Säuren, wie Naphthensäuren, komplexe Säuren, wie
Ricinusölfettsäuren, Tallölfettsäuren, Kolophoniumöl oder Kolophonium, aromatische
Säuren, wie Benzoesäure, p-tert.-Butylbenzoesäure, Toluylsäure oder Salicylsäure,
oder Gemische der vorgenannten Säuren.
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Beispiele, für Polyoxyalkylenglykolester sind Dipropylenglykolmonolaurinsäureeater,
Pentatetracontapropyleng' y" #ldiessigsäureester, Dodecabutyleng]Lykolmonoölsäureester
oder Pentacosabutylenglykoldibenzoesäureester.
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Die Monoäther der vorgenannten Polyoxyalkylenglykole lassen sich durch
Umsetzung der Polyoxyalkylenglykole mit einer oder mehr Hydroxylverbindungen der
allgemeinen Formel ROH, in der R ein Kohlenwasserstoffrest mit etwa 1 bis 43 C-Atomen
ist, darstellen Beispiele für Kohlenwasserstoffreste sind Alkylreste mit 1 bis 43
C-Atomen, Arylreste mit 6 bis 14 C-Atomen, Alkarylreste mit 7 bis 42 C-Atomen, Aralkylreste
mit 7 bis 43 C-Atomen, wie die Benzylgruppe oder Alkylarylalkylreste mit 8 bis 43
C-Atomen, wie ein Alkylbenzylrest.
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Beispiele für Verbindungen der allgemeinen Formel ROH sind geradkettige
oder verzweigte Alkohole mit 1 bis 43 C-Atomen, wie Methanol, Athanol,.Propanol,
n-Butanol, Isobutanol, Isodecylalkohol, Dodecylslkohol, Oleylalkohol, Stearylalkohol,
Docosylalkohol, Myricylalkohol, Phenol, Bçnzylalkohols Nrphthol, Kresole,
Äthylphenole,
Propylphenole, Butylphenole, Amylphenole, Hexylphenole, Heptylphenole, Octylphenole,
Nonylphenole, Decylphenole, Dodecylphenole, Tetradecylphenole, Octadecylphenole,
Dinonylphenole, Dioctadecylkresol, Amylnaphthol, Bisphenole, wie Aldehydkondensationsprodukte
von Octylphenol, oder 2,4-Dialkylphenole. Die Benzylalkohole umfassen auch substituierte
Benzylalkohole, wie Butylbenzylalkohol, Nonylbenzylalkohol, Dodecylbenzylalkohol,
Octadecylbenzylalkohole oder die entsprechenden Dialkylbenzylalkohole.
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n;e vorgenannten Alkohole können nach der Oxosynthese oder nach Ziegler,
wie in "Ki#k-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology", John Wiley & Sons,
N.Y., 1963,, 2.Auflage, Bd.1,S.540, beschieben, oder nach anderen bekannten Verfahren
hergestellt werden.
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Die Polyoxyalkylenmonoäther können ebenso durch Umsetzung der Polyoxyalkylenglykole
mit einer oder mehr Verbindungen der allgemeinen Formel RX, in der R die vorgenannte
Bedeutung hat und X ein Chlor- oder Bromatom ist, hergestellt werden.
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Verbindungen der allgemeinen Formel RX können durch Umsetzung von
Verbindungen der allgemeinen Formel ROH mit Halogenierungsmitteln, wie Chlorierungs-
oder Bromie- ngsmitteln, z.B. Thionylchlorid oder Phosphortribromid, hergestellt
werden. Die Herstellung der Verbindungen der allgemeinen Formel RX ist bekannt.
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Durch Umsetzung der Polyoxyalkylenglykolmonoäther mit Verbindungen
der allgemeinen Formel RX oder mit anderen bekannten Alkylierungsmitteln, wie Benzylchlorid,
Äthylbromid oder Dialkylsulfat,
lassen sich die entsprechenden Polyoxyalkylenglykol
diäther herstellen. Die vorgenannten Alkylierungsmittel lassen sich auch zur Herstellung
der Monoäther verwenden. Die vorgenannten Methoden zur Herstellung der Mono- und
Diäther der Polyoxyalkylenglykole sind bekannt.
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Beispiele für Polyoxyalkylenglykoläther sind Tetrapropylenglykolmonomethyläther,
Dodecabutylenglykoldiäthyläther, Triacontapropylenglykolmonodecyläther, der Monomethyläther
des Pentadecapropylenglykolmonoe ssigsäureesters oder Tetracontapropylenglykoldioctadecyläther.
Auch die entsprechenden Halevenäther, z.3.
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der Chlordiäther, den man durch Ersatz der beiden Ilydroxylgruppen
in Decapropylenglykol durch Chlor, oder der Brommonoäther, den man durch Ersatz
einer Hydr#oxylgruppe in Pentadecapropylenglykol durch Brom erhält, lassen sich
verwenden. Die Halogenäther sind bekannt. Sie lassen sich durch Umsetzung der Glykole
mit Halogenierungsmitteln, wie Thionylchlorid, herstellen. Ein weiteres Beispiel
für einen Polyoxyalkylenglykoläther ist der Monobutyläther, der 30 Propylenoxideinheiten
enthält und durch Umsetzung des Diäthylenglykolmonobutyläthers mit 30 Mol Propylenoxid
hergestellt worden ist. Durch Umsetzung des vorgenannten Monoäthers mit 1 Mol Acetylchlorid
erhält man den entsprechenden Monoäthermonoester. In ähnlicher Weise erhält man
durch Umsetzung des Tetraäthylenglykolmonodecyläthers mit 20 Mol Propylenoxid einen
Monodecyläther, der 20 Propylenoxideinheiten enthält. Dieser Monoäther kann dann
mit Ölsäure zu dem entsprechenden Monoäthermonoester umgesetzt werden.
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Beispiele für geeignete Lösungs- oder Dispersionsmittel (B) sind Alkohole,
wie Isopropanol, 2-Äthylhexanol, höhere Alkohole, Ketone, wie Methyläthylketon oder
Dibutylketon, Ester, wie Äthyl'# acetat oder Dibutylphthalat, chlorierte ösungsmittel,
fluorierte Lösungsmittel, Erdölfraktionen zwischen 40 und 30000, Mineralöle, Seehundstran,
n-Keptan, alkylierte Naphthaline, Benzol, Toluol oder Xylol.
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Die vorgenannten Alkoxyverbindungen (A) sind in den Lösungs-oder Dispergiermitteln
(B) entweder gelöst oder dispergiert. In -inigen Fällen ist es vorteilhaft, ein
flüchtiges Lösungs- oder Dispergiermittel zusverwenden und dieses nach dem Aufbringen
der Alkoxyverbindung auf das Sorbens (9) zu verdampfen.
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Geeignete pulverförmige Sorbentien (C) besitzen eine Sorptionskapazität
von mindestens 1 Gewichtsteil der Alkoxyverbindung (A) plus Lösungs- oder Dispergiermitfel
(B) pro 1 Gewichtsteil Sorbens (0). Unter dem Begriff Sorptionskapazität wird hierbei
diejenige Gewichtsmenge an (A) oder (A) plus (B) verstanden, die das Sorbens aufnehmen
kann, ohne'die Eigenschaft des Freifließs zu verlieren.
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Beispiele für geeignete Sorbentien sind anorganische Sorbentien vom
Silikattyp, z.B. synthetische,##ssrhaltige C£ciumsiLiate, die durch hydrothermische
Reaktion von Kieselgur mit Calciumoxid gemäß USA.-Patentschrift 2 966,441 hergestellt
worden sind. Diese Calciumsilikate können spezifische Oberflächen von etwa 95 bis
200 m2/g aufweisen. Weitere geeignete Sorbentien sind z.B. Siliciumdioxid, wie durch
Verbrennung hergestelltes Siliciumdioxidl ausgefällte Kieselsäure, Kieselsäuregel
oder Tone, wie Attapulgit
-Tone.
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Die Erfindung betrifft ferner Massen, bestehend aus (I) etwa 99,9
bis 99,0 Gewichtsprozent eines beim Vermischen mit Wasser schaumbildenden teilchenförmigen
Materials und (II) etwa 0,1 bis 1,0 Gewichtsprozent eines festen Antischaummittels
aus (A) etwa 10 bis 80 Gewichtsteilen mindestens einer Alkoxyverbindung aus der
Gruppe Polyoxypropylenglykole, Polyoxybutylenglykole und Poly-( oxypropylen-oxybutylen)-glykole,
sowie Monoester, Diester, Monoäther, Diäther und Monoestermonoäther der vorgenannten
Polyoxyalkylenglykole, mit jeweils 1 bis 45 Alkylenoxideinheiten im Polyoxyalkylenrest,
(B) etwa Õ bis 70 Gewichtsteilen eines Lösungs- oder Dispergiermittels und (O) etwa
20 bis 70 Gewichtsteilen eines pulverförmigen Sorbens mit einer Sorptionskapazität
von etwa dem 1- bis 4-fachen des Gewichts von (IIA) plus (IIB), mit der Maßgabe,
daß das Gewicht von (I1A) phe (IIB) etwa80 wichtsprozent der Gesamtmasse (II) nicht
übersteigt.
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Beim Vermischen von trocknen, körnigen oder pulverförmigen Massen,
wie Mdtelmassen, zementartigen Gemischen, pulvrigen Anstrichfarben, Gipsprodukten,
Spachtelmassen, Massen zur Gewebebeschichtung und zur Schalldämmung, Anstrichfarben
zur Erzielung wasserdichter Anstriche, Beschichtungsmassen für Furniere oder Massen
für die Papierbeschichtung , mit Wasser kommt es oft zu
starker
Schaumbildung. Die den Schaum verursachenden, teilchenförmigen Stoffe, können trockne
Gemische aus anorganischen Stoffen, wie Zement, Sand, Fu~llstoffen, Grobsand, Schotter
oder Gips sein, die durch Zusatz von organischen Stoffen, wie organischen Bindemitteln
oder Klebstoffen, z.B. Kasein, Sojaprotein, Polyvinylacetat oder Polyvinylalkohol,
modifiziert worden sind, um die Eigenschaften der Massen hinsichtlich Haftung, Wasserbeständigkeit,
Haltbarkeit, Festigkeit, Bindevermögen oder Aussehen, für bestimmte Anwendungszwecke
zu verbessern. Auch trockene organische Stoffe, wie äthoxylierte Stärke, Tierleim
puder andere natürliche oder synthetische Polymerisate,in Pulverform können Schaumbildung
verursachen. Die mit Wasser angeteigten oder angerührten Massen werden in der Praxis
auf eine Vielzahl von Untergründen, wie Gipsplatten, Asche- oder Zementhohlblocksteine,
alten Beton, Schaumstoffplatten, Papier-Schaum-Verbundstoffe, Gipsputzträger oder
Papier, aufgebracht.
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Bei dem Anteigen oder anrühren der Massen mit Wasser unter Schaumbildung
werden Luftblasen eingeschlossen, die die Dichte der Mischung herabsetzen. Je mehr
Luft eingeschlossen wird, desto niedriger ist die Dichte der wäßrigen Mischung.
Durch die eingeschlossene Luft wird außerdem das Aufbringen der wäßrigen Mischung
auf den Untergrund beeinträchtigt, d.h., man erhält keine gleichmäßige Verteilung
auf dem Untergrund. Die Verteilung solcher wäßrigen Gemische auf dem Untergrund
verursacht eine Deformation der Blasen, die mit einer Vergrößerung der gesamten
Blasenoberfläche einhergeht.
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Es ist bekannt, daß ein Film, der oberflächenaktive Stoffe, in diesem
Fall organische schäumende Stoffe, enthält, der Ausdehnnung einen Widerstand entgegensetzt.
Dieses Phänomen, d.h., die Ausbildung instabiler Zustände, in denen der Film aus
benachbarten Flächen mit unterschiedlicher Oberflächenspannung besteht wird als
Marangoni-Effekt# bezeichnet. In dem wäßrigen Gemisch kann die eingeschlossene Luft
visuell nicht als Schaum erkannt werden. Die Bestimmung erfolgt indirekt z.B. durch
die Ermittlung der Dichte und/oder# durch das Aussehen der gehärteten oder getrockneten
Mischung. Die Gegenwart von Schaum in dem wäßrigen Gemisch fUhS zumangahalen Ergebnissen
bei der Anwendung, Wird das schaumige, wäßrige Gemisch z.B. als Mörtel verwendet,
so entsteht eine poröse, schwache Bindung. In ähnlicher Weise trocknet eine als
Beschichtungsmasse verwendete schaumige, wäßrige Mischung zu einem porösen Uberzug.
Da die festen Gemische häufig mit schnell laufenden Geräten angemischt und verarbeitet
werden, ;ist die hierbei auftretende starke Schaumbildung ein besonders ernsthaftes
Problem.
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Demgegenüber bilden die erfindungsgemäßen Massen, die etwa 0,1 bis
1,0 Gewichtsprozent des erfindungsgemäßen Antischaummittels enthalten, beim Vermischen
mit Wasser nur wenig oder überhaupt keinen Schaum. Es zeigt sich, daß die mit Wasser
angerührten erfindungsgemäßen Massen beträchtlich weniger Luft eingeschlossen enthalten,
was sich durch die höhere Dichte zu erkennen gibt, als herkömmliche Massen. Hierbei
werden die erfindungsgemäßen trocknen Massen torzugsweise so hergestellt, daß man
das trockne teilchenförmige Material in Sulverform mit dem festen Antischaummittel
in Pulverform vermischt. Die beiden Pulver werden
so lange gemischt,
bis die Masse als homogenes, freifließendes trocknes Pulver vorliegt.
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Fugen- oder Mörtelmassen zum Spachteln oder Verputzen sind im Handel
in zwei Formen erhältlich: 1. als trockenes Pulver, das unmittelbar vor Gebrauch
mit Wasser angerührt wird und 2. als angerührte Paste, die direkt verarbeitet werden
kann. Bei den trocknen Produkten verursachen gerade die wirksamsten Bindemittel
den meisten Schaum. Diese Bindemittel enthalten z.B. Sojaprotein, Weizenstärke oder
Polyvinylalkohol.
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Bei dem Anrühren der Fugen- oder Mörtelmassen mit Wasser unmittelbar
vor dem Gebrauch wird im allgemeinen ein schnell laufendes Propellerlaufwerk verwendet,
um eine gleichmäßige Paste zu erhalten. Durch das heftige Rühren wird relativ viel
Luft in die Mischung gebracht und dort eingeschlossen. Je mehr Luft in dem wäßrigen
Gemisch eingeschlossen wird, desto niedriger wird auch die Dichte und um so schwieriger
gestaltet sich die Verarbeitung dev Masse (Marangoni-Effekt). Wegen des Verteilungsproblems
hat es sich als notwendig herausgestellt, der Masse zur Erniedrigung der Luftblasenkonzentration
zusätzliches Wasser beizumischen.
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Mit steigendem Wassergehalt der Mischung nimmt jedoch auch der Schrumpf
zu. Dies führt zur schlechten Ausfüllung von Nagellöchern, zu Rissen und schlechtem
Filmaufbau.
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Die Mxtelmassen werden im allgemeinen auf Gipsplatten, können jedoch
auch auf geschäumte Kunststoffplatten, Papier-Schaum-Verbundstoffe oder Gipsputzträger
aiü#ebracht werden. Die Aufbringung der ersten Schicht für das Einbetten erfolgt
mit einem Spachtel oder mit automatischen Ames-Wsrkzeugen, Wenn die
erste
Schicht viel eingeschlossene Luft enthält, ist die Haftung schlecht, die Anwendung
wegen des Fehlens der butterartigen Konsistenz und dem gleichmäßigen Fließen schrrierig
und die Bindefestigkeit ist gering. Beim anschließenden Schlußauftmg verursacht
die Anwesenheit von Luft Lücken und Krater, so daß nicht das Aussehen einer einwandfreien
Wand, in der Fugen nach dem Streichen völlig unsichtbar sein sollen, erzielt wird.
Durch die Verwendung der das Antischaummittel enthaltenden erfindungsgemäßen Massen
treten die vorgenannten,durch eingeschlossene Luft hervorgerufenen unerwünschten
Effekte nicht auf.
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Direkt aus dem Gebihde zu verarbeitende Massen werden oft aus trocknen
Gemischen durch Zusatz von Wasser, Frost-Tau-Inhibitoren und Konservierungsstoffen
hergestellt, wobei die so erhal-Litertenen Pasten anschließend z.B. in 19 gebinde
abgefüllt werden.
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Wenn während des Anmischen Takt in die Mischung geschlagen wird, kann
ein 19 Liter-Gebinde bis zu 3,8 Liter Schaum enthalten, wobei eine Minderfüllung
entsteht. Durch Anwendung der die erfindungsgemäßen Antischaummittel enthaltenden
erfindungsgemässen Massen wird diese Schwierigkeit behoben.
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Bei Betonarbeiten erhält man mit frischem Beton keine Bindung mit
einem alten Beton ohne 1.) die Verwendung eines harzartigen Primers auf der alten
Oberfläche als Raftvermittler, 2.) das Zumischen eines kautschuk- oder harzartigen
Latex zu dem neuen Beton oder 3.) den Zusatz von trockenem, harzartigem Material,
wie Polyvinylalkohol oder Polyvinylacetat zu der trockenen Zementmischung.
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Mit den ersten beiden Methoden erhält man sehr zufriedenstellende
Ergebnisse, man muß jedoch nach dem ZzJei-Komponenten-System arbeiten und entweder
zwei getreirnte Arbeitsgänge vornehmen oder die Mischung unmittelbar vor der Verarbeitung
zubereiten. Das dritte Verfahren arbeitet nach einem üblichen Einkomponenten-System,
lediglich die Zugabe von Wasser ist erforderlich. Durch die Anwesenheit der harzartigen
Zusatzstoffe und aufgrund der Eigenheiten des Systems tritt jedoch bei dem Verrühren
mit Wasser intensives Schäumen auf. Die in der Mischung eingeschlossene Luft verringert
die Dichte und man erhält geringere Druck#estigkeiten, eine schlechtere Haftung
zwischen den eillßelnen Schichten und unschöne Oberflächenfehler. Durch die Verwendung
der die Antischaummittel enthaltenden erfindungsgemäßen Massen als Teil eines Einkomponenten-Systems
wird die beim Vermischen mit Wasser auftretende Schaumbildung unterdrückt und die
durch eingeschlossene Luft hervorgerufenen Schwierigkeiten werden beseitigt.
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Die Beispiele erläutern die Erfindung. Teile- und Prozentangaben beziehen
sich auf das Gewicht, falls nicht anders angegeben.
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B e i 8 p i e 1 1 Dieses Beispiel betrifft die Herstellung eines
festen Antischaummittels.
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Durch Kondensation von 30 Mol Propylenoxid mit 1 Mol n-Butanol wird
eine Alkoxyverbindung hergestellt. Aus dieser Alkoxyverbindung wird mit einem Mineralöl
(Anilinpunkt 7700, Saybolt-Viskosität 100 bei 37,800, Siedebereich 297 bis 43700,
11 #o Aromaten, 43 i Naphthene und 46 % Paraffine) eine 30 ziege Lösung hergestellt.
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66,6 Teile dieser 30 %igen Lösung werden tropfenweise 33,4 Teilen
eines pulverförmigen Sorbens, das durch ständiges Rühren in Bewegung gehalten wird,
zugesetzt, so daß'man ein trockenes, gleichmäßiges, freifließendes Pulver erhält.
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Als pulverförmiges Sorbens wird ein Calciumsilikat (Microcel E, Hersteller
Johns-Manville Co., New York, N.Y., USA) mit einer spezifischen Oberfläche von 95
m2/g, einer Ölabsorption von 490 %, einer mittleren Teilohengröße von 2,1 und einer
Dichte von 0,088 verwendet.
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Beispiele 2 bis 8 Gemäß Beispiel 1 werden unter Verwendung der in
Tabelle I aufgeführten Alkoxyverbindungen Antischaummittel hergestellt.
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Tabelle I Beispiel Nr. Alkoxyverbindung 2 Monoölsäureester des Kondensationsprodukts
aus 18 Mol Propylenoxid und 1 Mol n-Butanol 3 Kondensationsprodukt aus 4,85 Mol
Propylenoxid und 1 Mol Phenol 4 Kondensationsprodukt aus 1,44 Mol Propylenoxid und
1 Mol Cumylphenol 5 Kondensationsprodukt aus 4,85 Mol Propylenoxid und 1 Mol Isooctylphenol
Fortsetzung
Tabelle I Beispiel Nr. Alkoxyverbindung 6 Essigsäureester des Kondensationsprodukts
aus 10 Gewichtsprozent Diäthylenglykolmonomethyläther und 90 Gewichtsprozent Propylenoxid
7 Propylenglykol, mittleres Molekulargewicht etwa 2000 8, Kondensationsprodukt aus
15 Mol Propylenoxid und 1 Mol n-Butanol Beispiele 9 und 10 Gemäß Beispiel 1 werden
unter Verwendung der in Tabelle II aufgeführten Sorbentien Antischaummittel hergestellt.
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Tabelle II Beispiel r. Sorbens 9 ausgefällte Kieselsäure ("Hi-sil
233", Liest.
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Pittsburgh Plate Glass Co., Pittsburgh,Pa.,USA), spezifische Oberfläche
150 m2/g; mittlere Teilchengröße 0,022 µ.
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10 durch Verbrennung entstandene Kieselsäure (~Oab-osil M5", Herst.
Cabot Corp., Boston, Mass.,USA), spezifische Oberfläche 200 m2/g, mittlere Teilchengröße
0,012µ.
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Beispiel 11 Durch Kondensation von 30 Mol Propylenoxid mit 1 Mol
n-Butanol wird eine Alkoxyverbindung hergestellt. 1 Teil des in Beispiel 1 verwendeten
Calciumsilikats wird mit 2 eilen der Alkoxyverbindung versetzt. Hierbei erhält man
ein festes, trocknes, homogenes, freifließendes Antischaummittel.
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Beispiel 12 Dieses Beispiel betrifft die herstellung einer trocknen
Mörtelmasse unter Verwendung des Antischaummittels aus Beispiel 1.
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(a) 133,0 Teile einer trocknen Mörtelmasse werden mit 0,5 Teilen des
trocknen Antischaummittels aus Beispiel 1 vermischt. Die trockne Mörtelmasse auf
Basis von Kasein/Sojamehl hat folgende Zusammensetzung: Komponente . Gewichtsprozent
Calciumcarbonat 43,0 Glimmer . 13,4 Kieselerde 22,5 Asbest ç g,o Sojamehl 7,0 Kasein
3,0 Natriumsesquicarbonat 0,7 Borax 0,3 Naphthalinformaldehydnatriumsulfonat 0,5
Natriumfluorid 0,2 Konservierungsmitte; 0,2 Carboxymethylcellulose 2 100,0
Das
Vermischen der beiden Bestandteile erfolgt in einer 227 g fassenden Farbdose unter
Verwendung eines Spatels so lange, bis man ein homogenes, trockenes Pulver erhält.
Dieses Gemisch wird mit 140 Teilen Wasser bei 2500 mit einem Spatel so lange gemischt,
bis das Pulver gleichmäßig benetzt ist. Die wäßrige plastische Masse wird dann 5
Minuten mit einem 5,1 cm Propellerrührblatt (1000 U/min.) durchgerührt. Die Dichte
der so erhaltenen Masse beträgt 1,41 g/cm3. Verwendet man die Mörtelmasse ohne Zusatz
des Antischaummittels, so besitzt die unter gleichen Bedingungen mit Wasser angeteigte
Masse nur eine Dichte von 1,16 g/cm3. Diese Tasse ist in Tabelle III unter ~Kontrollversuch"
aufgeführt. Die Schaummenge, d.h., die Menge der in der Masse eingeschlossenen Luftblasen
ist durch die Dichte der Massen gegeben. Die Masse mit größerer Dichte enthält weniger
Schaum.
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Bei der Prüfung der das Antischaummittel enthaltenden Mörtelmasse
nach ASTM C 474-64 (Prüfung von Mörtelmassen für Gipsplattenkonstruktionen) erhält
man zufriedenstellende Werte für die Verarbeitungseigenschaften, wie Konsistenz,
Rißbildung,, Kantenbruch oder Bindefestigkeit. Bei dieser Prüfung zeigt sich außerdem,
daß die Verarbeitungseigenschaften der trocknen Mö,rt#lma#sai durch den Zusatz des
trocknen Antischaummittels nicht nachteilig beeinflußt werden.
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(b) Gemäß Beispiel 12 (a) erhält man unter Verwendung der in Tabelle
III aufgeführten Antischaummittel wäßrige Mörtelmassen, deren Dichten ebenfalls
in Tabelle III zusammengestellt sind.
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Tabelle III Mbrtelmasse unter Verwendung des Antischaummittels aus
Beispiel Dichte (a/cm-) 2 1,34 3 1,38 4 1,32 5 1,32 6 1,36 7 1,39 8 1,40 9 1,~39
10 ' 1,40 11 1,39 Kontrollversuch 1,16 Tabelle III zeigt, daß im Gegensatz zu dem
Kontrollversuch (ohne Antischaummittel), wo die Dichte nur 1,16 g/cm3 beträgt, die
Dichten der erfindungsgemäß unter Zusatz eines Antischaummittels hergestellten Massen
von 1,32 bis 1,40 g/cm3 betragen. Diese Werte zusammen mit dem Wert von 1,41 g/cm3für
die Mörtelmasse aus Beispiel 12 (a), die unter Verwendung des Antischaummittels
aus Beispiel 1 hergestellt worden ist, zeigen, daß man mit den erfindungsgemäßen
Antischaummitteln trockene Massen herstellen kann, die beim Vermischen mit Wasser
wesentlich weniger Schaum entwickeln als herkömmliche Massen.
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Beispiel 13 Dieses Beispiel beschreibt die Herstellung einer trocknenlYIdrilmasse
auf Basis eines sprühgetrockneten Polyvinylacetats und eines kaltwaeserlöslichen
Polyvinylalkohols unter Verwendung des Antischaummittels aus Beispiel 1.
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(a) Verwendet wird eine trockne Mörtelmasse, die nach folgender Rezeptur
hergestellt worden ist: Komponente Gewichtsteile Gewichtsprozent Natriumsalz von
Naphthalinformaldehydsulfonsäure 7,0 0,23 Methylcellulose 17,0 0,56 Asbest 170,0
5,57 Glimmer 170,0 5,57 Calciumcarbonat 2560,0 84,00 Talkum 31,5 1,07 sprühgetrocknetes
.
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Polyvinylacetat 69,5 kaltwasserlöslicher Polyvinylalkohol 23,0 0,75
wasserfreies Natriumacetat 2,0 0,07 3050,0 100,10 133 Teile der trocknen, pulverförmigenMörtelmassewerden
mit 153 Teilen Wasser bei 2500 mit einem Spatel vermischt, bis das Pulver gründlich
benetzt ist. Die so erhaltene plastische Masse wird unter Verwendung ~eines 5,1
cm Propeller-Rührblatts 5 Minuten mit 1000 U/min. gerührt. Die Dichte der so erhaltenen
Masse beträgt 1,18 g/cm3.
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(b) Beispiel 13 wird wiederholt, jedoch für das Anteigen mit Wasser
eine trockne Mörtelmasele verwendet, die auf 133 Teile 0,5 Teile des Antischaummittels
aus Beispiel 1 enthält und die durch trocknes Vermischen der Komponenten in einer
227 g fassenden Farbdose mit einem Spatel hergestellt worden ist. Die Dichte der
wäßrigen Masse beträgt 1,28 g/cm3. Dies zeigt, daß die trockne Mörtelmasse, die
das Antischaummittel enthält, mit Wasser weniger. Schaum entwickelt, als herkömmliche
Mörtelmassen, die kein Antischaummittel enthalten.
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Beispiel 14 Dieses Beispiel beschreibt die Herstellung einer Zementspachtelmasse
unter Verwendung des Antischaummittels aus Beispiel 1.
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Als Ausgangsmaterial wird eine Zementspachtelmasse mit folgender Rezeptur
verwendet; Komponente Gewichtsteile Gewichtsprozent grauer Portlandzement, Typ I
750 32,47 Sand 1500 64,94 sprühgetrocknetes Polyvinylacetat 48 2,08 kaltwasserlöslicher
Polyvinylalkohol 12 0,52 2310 100,01 Diese Masse wird durch mechanisches Vermischen
der Komponenten zu einem trocknen Pulver hergestellt. 100 Teile dieser trocknen
Zementspachtelmasse werden mit etwa 16 Teilen Wasser angeteigt und mit eiiiem Küchenmixer
bis zur Homogenität gerührt. Die erhaltene Spachtelmasse wird auf einen porösen
Untergrund aufgebracht
und 15 Stunden bei Raumtemperatur aushärten
gelassen. Bei dem Zerbrechen des ausgehärteten Materials zeigt sich, daß es äußerst
porös und aus diesem Grund nicht für die Verwendung als Spachtelmasse geeignet ist.
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Verwendet man dagegen als Áuagangsmaterial eine trockne Zementspachtelmasse,
der auf 100 Teile 0,4 Teile des Antischaummittels aus Beispiel 1 durch mechanisches
Vermischen zugesetzt worden sind, so erhält man eine wäßrige Zementspachtelmasse,
die nach dem Aushärten eine dichte Struktur, ähnlich derjenigen, wie man sie bei
Zement ohne Verwendung von Bindemiwtç erhält, aufweist.
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Beispiel 15 Dieses Beispiel beschreibt die Anwendung der erfindungsgemäßen
Antischaummittel bei Papierlacken auf Basis von Stärke.
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99,5 Teile einer für die herstellung von Papierlacken üblichen trocknen,
gepulverten äthoxylierten Stärke werden mit 0,5 Teilen des Antischaummittels aus
Beispiel 1 zu einem homogenen Pulver vermischt. Hieraus wird dann bei 6000 eine
10 ziege wäßrige Lösung hergestellt. Die Eigenschaften dieser Lösung werden dann
mit einer gleichen Lösung, die jedoch kein Antischaummittel enthält, verglichen.
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Hierzu wird ein 1000 ml fassendes, hohes Becherglas mit einem am Boden
angeschmolzenen, gekrümmten Abgang, der über eine Manschette an eine Zentrifugalpumpe
angeschlossen ist, verwendet.
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Mittels der Pumpe wird der Becherglasinhalt mit einer solchen Geschwindigkeit
umgepumpt (etwa 7,6 Liter pro Minute), daß die
in das Becherglas
wiedereintretende Flüssigkeit Schaumbildung verursacht. Hierbei trifft die Flüssigkeit
etwa 5,7 cm oberhalb des Flüssigkeitsstandes unter einem Winkel von etwa 800 auf
die Oberfläche auf.
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Es wird bei einer Temperatúr von 6000 gearbeitet, wobei über einen
Zeitraum von 2 Minuten alle 30 Sekunden die Schaumhöhe im Becherglas abgelesen wird.
Die Ergebnisse sind in Tabelle IV zusamme#gestellt.
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Tabelle IV
| Schaumhöhe (cm) |
| Zeit mit' ohne |
| sec Antischaummittel Antischaummittel |
| 30 0,2 5,5 |
| 60 0,2 5,5 |
| 90 0,2 ~ 5,5 |
| 120 0,2 5,5 |
Tabelle IV zeigt, daß bei dem Papierlack, der das Antischaummittel enthält, eine
wesentlich geringere Schaumbildung von nur 0,2 cm gegenüber 5,5 cm auftritt.
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Beispiel 16 Ein Antischaummittel wird wie folgt hergestellt: Es wird
eine 30 ziege Dispersion eines Polyoxybutylenglykols (Polytetramethylenglykol, mittleres
Molekulargewicht 2139) in ~Mineralöl (Kenndaten siehe Beispiel 1) hergestellt. Gemäß
Beispiel 1 werden 66,6 Teile dieser Mineralöldispersion mit 33,4 Teilen des in Beispiel
1 verwendeten pulverförmigen Calciumsilikats vermischt.
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Das so erhaltene trockne, freifließende Pulver wird gemäß Beispiel
12 zur Herstellung einer Märtelmasse verwendet. Hierbei weisen die wäßrigen Mbrtelmassen
aus 133,0 Teilen der trocknen Mörtelmasse aus Beispiel 12 und 0,5 bzw. 0,25 bzw.
O Teilen des Antischaummittels Dichten von 1,31 bzw. 1,30 bzw. 1,16 g/cm3 auf.
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B e i 8 p i e 1 1 7 Dieses Beispiel betrifft die Verwendung eines
erfindungsgemäßen Antischaummittels in einem trocknen Tierleim.
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Durch Auflösen in kaltem Wasser wird eine 10 %ige ierleim-Lösung hergestellt.
Man läßt 30 Minuten stehen und erhitzt dann unter langsamem Umrühren auf 600 C um
die Lösung zu vervollständigen. Die Lösung wird in einem Osterizer-Mischer 60 Sekunden
schaumig geschlagen und dann in einen graduierten Meßzylinder gegossen. Die Schaumhöhe
bei Raustemperatur wird über einen Zeitraum von 22 Stunden zu verschiedenen Zeitpunkten
bestimmt.
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Die Ergebnisse sind in Tabelle V zusammengestellt. Außerdem enthält
Tabelle V diejenigen Werte, die bei Verwendung einer 10 zeigen Tierleim-Lösung,
hergestellt aus einem Gemisch von 20 g Tierleim und 0,08 g des Antischaummittels
aus Beispiel 11* erhalten wurden. Die Herstellung des Ausgangsmaterials erfolgt
durch Vermischen des trocknen, pulverförmigen Tierleins mit dem trocknen Antischaummittel
zu einem homogenen, freifließenden trocken Pulver.
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Tabelle V
| Schaumhöhe (mm) |
| Zeit Leimlösung ohne Leiilösung mit |
| Stunden Antischaummittel Antischaummit tel |
| 0 58 53 |
| 0,5 32 26 |
| 4 26 18 |
| 22 23 15 |
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