DE2148638A1 - Verfahren zur Herstellung eines Entschaeumungsmittels - Google Patents

Description

DIPL.-CHEM. DR. ELISABETH JUNG ! 8 MÖNCHEN 23, 29. SEP.1971 DIPL-CHEM. DR. VOLKER VOSSIUS ?SSiSiH^{E 3}°

DIPL-PHYS. DR. JÜRGEN SCHIRDEWAHN■"- «Mv1^Aii«;_e ^AC>RESSE:

TcLbX 5·29086

PATENTANWÄLTE . ' ,

2-U8638

u.Z.: G 446'C .(J/kä)

DIiOiOIiJJ SHAMROCK COSPORATIOIi₁ Cleveland, OMo, V.St.A,

" Verfahren zur Herstellung eines Entschäumungsmittels " Priorität: 30. September 1970, V.St.A., Ur. 77 009

Die Erfindung "betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Entschäumungsmittels. Unter· den Begriff "Entschäumen" fällt im Rahmen der Erfindung sowohl die Zerstörung von "bereits gebildetem Schaum als auch eine Verhütung oder Verringerung neuer Schaumbildung.

Schäumende Flüssigkeiten verursachen "bei industriellen Verfahren häufig Störungen. Eine auf chemischer Einwirkung beruhende Methode zur Verringerung der Schaumbildung besteht darin, dass man die verschiedensten organischen Verbindungen zusetzt, beispielsweise Amide, Alkohole und.Öiev Auch ein Zusatz von anorganischen Substanzen wird für diesem Zweck empfohlen, beispielsweise hydrophobe Mineralien, Siliconöle sowie Gemische solcher Verbindungen. . ^!

Es gibt viele industrielle Verfahren, bei denen lösungen oder Suspensionen gehandhabt werden müssen, bei denen eine Schaumbildung verringert oder vorzugsweise ganz vermieden werden muss,

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damit nicht ein solcher Schaum die Durchführung im technischen Masstab verhindert. Beispiele für solche Störungen sind das : Schäumen von Kesselwasser, Schaumbildung "bei Verarbeitungsverfahren von Textilmaterial, das Schäumen von siedendem Zucker- . rübensud und das Schäumen "bei Papierstoffsuspensionen. Weiterhin ist es auch bei Anstrichmitteln und Überzugsmitteln sehr erwünscht, ein Schäumen soweit als möglich zu vermeiden, schon um eine Beeinträchtigung der überzogenen Oberfläche durch mitgerissene luftblasen zu verhindern.

In der Papierindustrie werden entsprechende Scliuumproblecie bei der Handhabung der in den verschiedenen Verfahrens stufen anfallenden laugen angetroffen. Schwarz-Lauge entsteht beim Kochen von ,Faserholz in einer alkalischen Lösung bei der Papierherstellung gemäss dem Soda- oder Sulfatverfahren. Eine solche Lauge enthält selbstverständlich alle während dieses Verarbeitungsverfahrens eingesetzten Chemikalien sowie zusätzlich die aus dem Holz dabei extrahierten organischen Substanzen. Die Neigung zum Schäumen wird durch die Verarbeitung von stark harzhaltigen Hölzern erhöht. Beim Sulfatverfahren werden üb-P lieherweise stärker harzhaltige Hölzer eingesetzt als beim

Sodaverfahren und daher ist die Neigung zur Schaumbildung bei dem SuI fat verfahr en auch sehr viel stärker. Das Schäumen tritt . vor allem dann auf, wenn die Holzpulpe gewaschen ist und.wenn . sie während des Absiebprozesses gerührt oder bewegt wird -

. Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, die Nachteile zu vermeiden, welche sonst bei Systemen auftreten, die zur Schaumbildung neigen und Entschäuraungsmittel zur Verfügung zu stellen, welche besonders wirksam sind.

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Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung eines Entschäunungsmittels ist dadurch gekennzeichnet, dass man in einem Schmelzkessel eine Mischung aus

a) 1 his 20 Gewicht steilen eines Amid—Reaktionsproduktes, welches sich von einem Polyamin mit mindestens einer Alkylengruppe mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen und einer Fettsäure mit 6 bis 18 Kohlenstoffatomen ableitet,

b) 1 bis 15 Gewichtsteilen meines öllöslichen organischen Polymers, . .

c) 1 bis 50 Gewichtsteilen . eines Kohlenwasser st of föls und

d) 0 bis 5 Gewicht steilen einer Fettsubstanz

bis auf eine Temperatur erhitzt, welche mindestens dem Schmelzpunkt der am höchsten schmelzenden Komponente entspricht, aber niedriger als die Zersetzungstemperatur oder der Flammpunkt der -instabilsten Komponente ist, die Mischung bis zur Bildung einer klaren gleiehmässigeii Schmelze unter Zerstörung von visuell nicht sichtbaren Kristallkeimen des Amid-Reaktionsproduktes auf dieser Temperatur hält, anschliessend eine Schnellkühlung durchführt, indem man die Schmelze entweder

rasch in einer ausreichenden Menge in eine gegebenenfalls vorge-

inerte

kühlte und ständig gerührte/ Kühlflüssigkeit eingiesst und dabei die Temperatur derselben unterhalb des Schmelzpunktes der Schmelze hält und die sich bildende Suspension von Aggregatteilchen auf Raumtemperatur abkühlt oder die Schmelze unter heftigem Rühren und gleichzeitigem Verteilen auf eine kalte, wärmeleitende Oberfläche aufbringt, die sich bil denden Aggregatteilchen von der Oberfläche abschabt und in einen Behälter mit einer auf Raumtemperatur gehaltenen inerten Kühlflüssigkeit einträgt,

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. die Suspension der Aggregatteilehen mit einem Kräftaufwand von

2 ?

. etwa 21 bis 282 kg/cm und vorzugsweise bis etwa 141 kg/cm

, . homogenisiert, schliesslich zu dieser feinteiligen Suspension . etwa 0 bis 3 G-ewichtsteile eines Silikonöls zugesetzt und innig vermischt und gegebenenfalls vor Zusatz des Siliconöls unter Rühren eine Wärmebehandlung durchführt.

Die als Komponente (a) eingesetzten Amid-Reaktionsprodukte werden zweokmässig durch Umsetzung eines Polyamine mit mindestens einer Alkylengruppe im Molekül, welche 2 bis 6 Kohlenstoff atome

k enthält, und einer Fettsäure.mit 6 bis 18 Kohlenstoffatomen im Molekül erhalten. Beispielsweise erhält man geeignete Amid-Reaktionsprodukte durch Umsetzung eines Polyamine, und einer Fettsäure oder einem Fettsäuregemisch der nachstehenden Art: Hexancarbonsäure, Decancarbonsäure, Laurinsäure, Palmitinsäure, Ölsäure, Stearinsäure, Hydroxysäuren von der Art der Ricinolsäure sowie Naphthensäuren, welche als Nebenprodukte bei der Erdölraffination anfallen. Für eine solche Umsetzung geeignete Fettsäuremischungen bestehen z.B.aus Tallölsäuren, iCalgfettsäuren und entsprechend zusammengesetzten anderen Fettsäuren·

W Für die Bildung dieser Amid-Reaktionsprodukte können beispielsweise die nachstehenden Polyamine eingesetzt werden: Äthylendi-. amin, Butylendiamin, Diäthylentriamin, Triäthylentetramin, Hexamethylendiamin, Decamethylendiamin, Hydroxyäthyläthylendiamin oder 1:3-JDiamino~2-propanol. ■

. Ein als Komponente (a) geeignetes Amid lässt sich beispielsweise

, auf die folgende Weise herstellen:

Ein mit einem Kondensator, einer Wasserfalle und einem Rührer ausgestatteter Reaktor aus rostfreiem Stahl wird mit 95,7 Ge-

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ι I « *

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wxchtsteilen gebleichten und hydrierten Talgfe.ttsäuren. beschickt. Das ganze Verfahren einschliesslich des Einspeisena

, der Reaktianskomponenten und des Kühlens des gebildeten Reaktionsproduktes wird unter einer Stickstoffsehutzatmosphäre

. durchgeführt. Die Säurebeschickung wird auf eine Temperatur von etv/a 165 "bis 175 C erhitzt und dann setzt man unter Rühren 10,1 Gewichtsteile Äthylendiarain hinzu. Anschliessend erhitzt, man die Reaktionsmischung auf eine Temperatur von etwa 180 bis / 185 C und hält sie auf dieser Temperatur, bis der Säureweri niedriger als 5 geworden ist und der Alkalinitätsj°;rad weniger als 0,6 Gewichtsprozent beträgt. Das gebildete Reaktionsprodukt aus Ethylendiamin und Talgfettsäuren wird dann auf Zimmertemperatur abgekühlt. GewünschtenfalIs kann man die abgekühlte Masse vermählen und erhält auf diese V/eise ein sehr feines Pulver.

Die in den erfindungsgemässen Entschäumungsmittein vorhandene Komponente (b), nämlich ein öllösliches organisches Polymer, kann aus Vinylacetat und damit polymerisierbaren äthylenisch ungesättigten Monomeren, beispielsweise mit Maleinsäureestern, mit Äthylen, Propylen und Butylen, bestehen. Auch Polyalkylenoxidaddukte, beispielsweise ein mit 4 Molen Propylenoxid kondensiertes Methylenglucosid, ein mit 15 Molen Äthylenoxid und 45 Molen Propylenoxid kondensiertes Glycerin sind für die Zwecke der Erfindung geeignet. Als Komponente (b) können auch Mischpolymeri-. sate aus Laurylmethacrylat und Vinylpyrrolidon, Methacrylat-. mischpolymerisate, welche in einem lßsungsmittel-raffinierten ' . Neutralöl (100 SUS bei 37,8⁰C) gelöst sind, sowie phenolmodifi-- ' . zierte Cumaron-Indenharze eingesetzt werden. Man kann die vorstehend genannten öllösliehen Polymere auch in Mischung mitein-

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182,	20O
40
ο,	92

ander.verwenden.

. Bevorzugt handelt es sich bei der Komponente (b) um ein Mischpo-. lymerisat aus Vinylacetat und mit Talgalkohol veresterter Fumar-. säure. Ein solches öllösliches Polymer ist im Handel in . Form einer Mineralöllösung erhältlich, welche etwa 25 Gewichts-. teile des betreffenden Mischpolymers in 75 Gewicht st eilen eines . flüssigen Kohlenwasserstoffes enthält« Dieses Handeisprodukt hat die folgenden Eigenschaften:

Viskosität bei 9ö,9°C, cS 1300

Flammpunkt, geme.sspn im offenen Tiegel nach Cleveland

w Farbe, gemäss ASTH Dichte, 15,6/15,6⁰C

Als Komponente (c) eignen sich beliebige flüssige aliphatisch^, alicyclische, und/oder aromatische Kohlenwasserstoffe« Der ausge-. wählte Kohlenwasserstoff soll bei Raumtemperatur und Atmosphären— . druck flüssig sein, eine Viskosität im Bereich von etwa 30 bis . 400 SUS (Saybolt Universal Sekunden bei 37«8°C) sowie einen Siedepunkt aufweisen, welcher mindestens dem Schmelzpunkt des Aräids . entspricht. Ausserdem soll der betreffende Kohlenwasserstoff im ^ . Durchschnitt etwa 6 bis 25 Kohlenstoff at ο me im Molekül enthal-. ten. Geeignete Kohlenwasserstoffe sind beispielsweise Dodeean, . Mineralöl, Stoddardsolvent, Erdölnaphtha, Toluol, Xylol, paraf-. finisehe Mineralöle und/oder naphthenisehe Mineralöle. Selbstver— . ständlich können auch Mischungen aus zwei oder mehreren solchen ' ; Kohlenwasserstoffen eingesetzt werden. Ein paraffinisches Mineralöl wird jedoch bevorzugt.

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Die als Komponente (d) verwendete Fettsubstanz muss Öllöslich sein und soll eine gewisse Oberflächenaktivität aufweisen, damit .unter ihrer Einwirkung amorphe Aggregatteilchen des Ent- . schäumungsmittels gebildet werden. Sehr geeignete Fettsubstanzen.sind ganz allgemein Triglyeeride, insbesondere RicinusÖl, alkoxyliertes Ricinusöl» geblasenes Soyabohnenöl, hydriertes Ricinusöl, Tallöl, ilschöl und Mineralöl.

Bei der Komponente (d) kann es sich um ein Ricinusöl handeln, welches bis zu einem beliebigen Ausmass raffiniert worden ist.

Beispielsweise kann si.i Ricinusöl von technischem. Gütegrad (Federal Specification JJJ-C-86, Gütegrad 3) bis zu einem sehr hoch raffinierten Öl (Federal Specification JJJ-C-86, Gütegrad 1) verwendet werden. Die Eigenschaften solcher Öle sind in der nachstellenden Tabelle zusammengefasst.

	Farbe (Gard ner)	Säure wert	Visko sität StockeSj 250C	Dichte 25°C/ 25 0C	Jod zahl, WIJS	Hydro- xyl- wert	Versei fung s- zahl	Pour- Pgint
Güte grad 1	1+	2	7,5	0,959	86	164	180	-23,3
Güte grad 3	3	5	7,5	0,959	86	158	180	-23,3

Bei der Komponente (d) des erfindungsgemäs sen Entschäuraungsmittels kann es sich auch um ein Reaktionsprodukt aus Ricinusöl und einem Alkylenoxid mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen handeln, beispielsweise um äthoxyliertes Ricinusöl, bei dessen Herstellung etwa 2 bis 30 Gewichtsteile Äthylenoxid mit einem Gewichtsteil Ricinusöl umgesetzt worden sind. Ein weiteres Bei- spiel für ein solches Reaktionsprodukt ist das Umsetzungspro-

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. dukt von 2 "bis etwa 30 Gewichtsteilen Propylenoxid mit etwa .einem Gewichtsteil Eicinusöl.

. Bei dem Siliconöl kann ee sieh um ein Poly eil oxanöl handeln, - ' . , beispielsweise ein Alkyl?-, Aryl-, ein alicyclisches oder Aral-. kylsiloxan öder Polyeiloxan mit einer Viskosität bei 25⁰C im . Bereich von etwa 10 bis 3000 Centistokes. Bevorzugt werden Al-. kylpolysiloxane mit Viskositäten bei 25°C im Bereich von etwa 4-0 bis 100 Centistokes. Zu diesen Polysiloxanen gehören beispielsweise Birnethylpolysiloxan, Diathylpolysiloxan, Dipropyl- ^ polysiloxane Methyläthylpolysiloxan, Dioctylpolysiloxan, Dihexylpolysiloxan, Methylpropylpolysiloxan, Dibutylp oly sil oxan, oder Didodecylpolysiloxan.

Die bei dem erfindungsgemässen Verfahren angewendete inerte Kühlflüssigkeit hat eine doppelte Funktion: Einmal dient sie dazu, die Schmelze der Komponenten (a) bis (d) schnell-abzuküh-

. 1 en und ausserdem dient sie als Trägerflüssigkeit für die beim Schnellkühlen gebildeten Agglaiaer at teilchen, welche sich in der

. Kühlflüssigkeit suspendieren. Diese Kühlflüssigkeit kann dabei

i. bis zu einem geringfügigen Grad auch in die Struktur der Aggre- . gatteilchen des Entschäumungsmittels eingebaut werden. Die ge-. bildete Suspension kann weiter durch Zusatz dieses inerten Kühl-. mittels oder auch durch Zusatz irgend einer anderen damit misch- - ..." baren inerten Flüssigkeit verdünnt v/erden. Als inerte Kühlflüs-. sigkeit kann jede Flüssigkeit oder Flüssigkeitsraischung verwen-. det werden, in welcher sich die Teilchen des Ent schaum ungsiaittels suspendieren können, aber sie soll mit dem Entsciiäumungs-

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mittel selbst oder dessen Komponenten nicht in Reaktion treten. Sehr geeignet für diesen Zweck sind Alkohole, beispielsweise Äthanol, Dodekanol, Cyclohexanol, Benzylalkohol oder*Hexamethy-

lenglykol, Ausserdem können für diesen Zweck aliphatische, alicyclische oder aromatische Kohlenwasserstoffe verwendet werden. Ausserdem eignen sich tierische, pflanzliche und Mineralöle und deren Gemische. Sehr geeignet ist als Kühlflüssigkeit ferner Wasser oder eine wässrige Lösung anorganischer Salze» beispielsweise von Natriumchlorid, Kaliumcarbonat, Cadmiumnitrat, Aluminiumsulfat oder Zinkpermanganat. Bevorzugt wird jedoch als Kühlflüssigkeit ein Paraffinöl,

Die inerte Kühlflüssigkeit muss mindestens in einer solchen Vo- ·lumenmenge eingesetzt werden, dass die Schmelze des Entsehäumungsmittels, welche eine bestimmte OJemperatur aufweist, auf die gewünschte Endtemperatur abgekühlt wird. Die maximal anzuwendende Volumenmenge der Kühlflüssigkeit richtet sich danach, ob noch bei der Schnellkühlung eine brauchbare Suspension der Aggregatteilchen des Entschäumungsmittels erhalten werden kann. Vorzuge-" weise wird eine solche Volumenmenge der Kühlflüssigkeit angewendet» dass die Temperatur derselben nach Zusatz der Schmelze des Eatschäumungsmittels immer noch unterhalb des Erweichungspunktes der Amid-Reaktionskomponente liegt. .

Das erfindungsgemässe Verfahren wird beispielsweise in der Praxis in der folgenden Weise durchgeführt$ Bin Vormischbehälter wird zunächst mit dem Amidreaktionsprodukt (a), einem öllöslichen organischen Polymer (Komponente b), einem Kohlenwasserstofföl (Komponente c) und gegebenenfalls einer Fett-

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— ϊο - -

substanz beschickt. Diese Hischung wird ansehliessend bis zu einer !Temperatur erhitzt, welche mindestens dem Schmelzpunkt der am höchsten schmelzenden Reaktionskomponente entspricht. .. Das Erhitzen muss solange durchgeführt werden, bis eine klare, gleichförmige Schmelze erhalten wird. Die maximal zulässige Temperatur richtet sich nach dem Plammpunkt oder Zersetzungspunkt der. am wenigsten stabilen Komponente* Die optimale Verfahr ens temperatur liegt gerade unterhalb dieser maximal zuläBsigen Temperatur. ^!

Das Halten der Schmelze auf einer solchen maximal zulässigen Temperatur stellt sicher, dass alle Kristallkeime der Amidreaktionskomponentfc in der Schmelze zerstört werden, und dass ausserdem die Polymerketten der Komponente (b) in einer möglichst offenen oder ausgebreiteten Konfiguration vorliegen» Die Zerstörung der Kristallkeime de* Amid-Reaktionskomponente ist deshalb, von Bedeutung» weil derartige Kristallkeime bei del* anschliessenden SchnellabkUhlung die Ausbildung entsprechender grösserer Amidkristalle begiinstigen würden» wodurch sich jedoch die V/irksamkeit des Entschäumungsniittels verringert. Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass die Schnellabkühlung einer

gleichförmigen Schmelzei in welcher alle Kristallkeime der Amid-Reaktionskomponente zerstört worden sind, zur Bildung von Aggregatteilchen mit unterschiedlichen neologischen Bigenschaf-.ten führen, verglichen mit solchen Aggregatteilchen, die beim Schnellabkühlen einer noch Kristallkeime enthaltenden Schmelze erhalten werden. Diese Aggregatteilellen mit unterschiedlichen ideologischen Eigenschaften ermöglichen die überlegene Wirkung der erfindungsgeraässen Entschäumungsmittel«

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liachdem die Komponenten (a) bis (d) des EntsoiiälUmungsmittels auf geschmolzen sind, wird diese Schmelze noch solange auf der ■betreffenden Temperatur gehalten_t bis alle visuell nicht mehr Sichtbaren Kristallkeime der Aj^d^Reaktionskomponente in der Schmelze zerstört worden sind»

Erst anschliepsei4 wird die SchnellMihlung der Schmelze durchgeführt» Pie. Schmelze wird dabei so schnell als möglich in die ständig gerührte inerte Kühlflüssigkeit eingegossen. Es ist dabei von grösster Bedeutung, dass Icein Teil der Schmelze so langsam mit der inerten Kühlflüssigkeit in Berührung kommt, dass einzelne Teilchen derselben einen langsamen Abkühlungsprozess durchmachen. Daher müssen alle Aggregatteilchen durch rasches Eingiessen der Schmelze in die' inerte Kühlflüssigkeit gebildet werden· Durch diese Schnellkühlung wird ausserdem erreicht, dass die gebildeten Aggregatteilchen nach dem Entstehen in der inerten Kühlflüssigkeit suspendiert bleiben.

Durch den Zusatz der heissen Schmelze ist die Temperatur der inerten Kühlflüssigkeit im allgemeinen über Raumtemperatur angestiegen und daher v/erden die gebildeten Agglomerate anschliessend auf etwa Raumtemperatur gekühlt.

In der nächsten Verfahrensstufe wird die Suspension der Agglomeratteilchen in der inerten Kühlflüssigkeit rait einem Kraftaufwand von etwa 21 bis 282 kg/em. und vorzugsweise von

etwa 21 bis 141 kg/cm unter Verwendung einer üblichen Hoaogenisiereinrichtung homogenisiert. Diese Homogenisierungsbehandlung soll ausreichen, um die gebildeten Aggloiaeratteilclien zu " zerbrechen, doch sollen die einzelnen Teilchen des Entsehäu-

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mungsmittels selbst nicht vollständig zerstört werden.

Gewünsehtenfalls wird in einer weiteren Verfahrens stufe ein ^siliconöl zu der so gebildeten feinteiligen Suspension hinzugesetzt und dann innig mit derselben vermischt.

Für die Prüfung der Wirksamkeit der verschiedenen erfihduhgsgeraässen Entschaumungsmittel bezüglich der Schaumzerstörung bzw. einer Verhinderung der Schaumbildung bei Schwarz-Lauge wird die nachstehend beschriebene Vorrichtung und die_nachstehend beschriebene Prü^mjeJdiode-^j\rerwendet. Diese Vorrichtung iihd

" ^■'"'ie-irursieihode eignet sich aber auch für die Prüfung jeder anderen beliebigen Flüssigkeit, die beim Rühren und/oder Erhitzen einen Schaum bildet.

Als Hauptgefäss für die Aufnahme der zu prüfenden Flüssigkeit wird ein hohes Becherglas von 1000 cm Fassungsvermögen verwendet. Am Boden des Beeherglases ist ein gebogener Auslass aus Glas angeschmolzen und steht über einen Gummi schlauch mit einer Zfintrifugalpuiftpe in Verbindung. Diese Pumpe dient dazu, die zu prüfende Flüssigkeit kontinuierlich von dem Becherglas durch die Pumpe und wieder zurück in das Becherglas zirkulieren zu lassen. Das Pumpen wird mit einer solchen Geschwindigkeit durchgeführt, dass die im Becherglas befindliche zu prüfende Flüssigkeit durch die im Kreislauf zurückgeführte Flüssigkeit in einem solchen Ausraass gerührt oder bewegt wird, dass sich ein Schaum bildet. Die Pumpgeschwindigkeit beträgt etwa 7 »57 Liter/Mint e. Die zu prüfende Flüssigkeit wird an einem Punkt mittels der Pumpe in ... das Becherglas eingeführt, der sich etwa 6 cm oberhalb des Flüssigkeitsspiegels in dem Becherglas befindet, und diese im Kreis-

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.lauf., geführte Flüssigkeit trifft die Oberfläche des Flüssigkeitsspiegels in dem Becherglas in einem Winkel von 90 .

. Für die Durchführung der Schaumprüfung wird das Becherglas mit . 500 cm einer konzentrierten Schwarz-Iauge, welche eine Tempera-. tür von etwa 75°C aufweist, beschickt. Diese. Flüssigkeit füllt : das Becherglas im Ruhzustand bis zu einer Höhe, welche sich et-. wa 8,3 cm oberhalb des Bodens des Becherglases befindet. Der

sich einstellende Flüssigkeitsspiegel wird von aussen markiert .und als O-Mn^e⁼^Se±e^s4*==₌F^rdie Prüfung der Yiirksamkeit in Bezug auf die Verhinderung einer Sohaumbildung^^^sAen^O,! ova "^-~ des erfindungsgemässen Entschäumungsmittels zu den 500 cm der zu prüfenden Flüssigkeit im Becherglas zugesetzt» Dann werden ■die Pumpe und eine Stoppuhr zu gleicher Zeit in Gang gesetzt. . Die Höhe des sich über der O-Linie ausbildenden Schaums wird in . der ersten Minute in Abständen von 15 Sekunden gemessen, an-. schliessend in Abständen von 30 Sekunden. Die gemessenen Vierte . werden aufgezeichnet. Für die Prüfung der Fähigkeit zur Sehaum-. zerstörung wird die zu prüfende Flüssigkeit vor dem Zusatz einea . Entschäumungsmittels erhitzt und bewegt. Nachdem sicia eine . Schaumhöhe von etwa 8 cm oberhalb der O-Linie ausgebildet hat,

3
- setzt man 0,1 cm des zu prüfenden Entschäumungsmittels hinzu . und misst in Zeitabständen in der vorstehend angegebenen Weise.

. Für die Prüfung der Schaumminderung in einem Anstrichmittel auf . Latexbasis wird das zu prüfende Entschäumungsmittel diesem An-. atrichmittel zugesetzt und dann schüttelt man 10 Minuten lang . auf einem handelsüblichen Mischer (Red Devil Mixer). Die gekühlte Probe wird dann gewogen und das festgestellte Gewicht wird da-

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OBlQiMAL INSPECTED.

-H-

zu benutzt, um die Dichte des Anstrichmittels und den Yolumenanteil an eingesciilossener luft zu bestimmen*.

Diese Werte werden verglichen mit aen Vierten für das nicht-geschüttelte Anstrichmittel und für ein Anstrichmittel, welches ohne Zusatz¹ des Entschäumungsmittels geschüttelt worden ist.

B ei spiel 1

Aus den nachstehenden Komponenten wird ein Bntschäumungsmittel hergestellt:

Gewi cht sprQZ ent Komponente

Baraffinöl

6,0

Ricinusöl aus Brasilien» Gütegrad 3

4,0 3,5

85,3 0,2

Äthylendiarüin Vinylac e tat misehpolymer

jparaffinöl Siliconöl (200-250

Die erfindungsgfKäsee YerfahEensweise wird dabei wie folgt . durchgeführti

Ein Mischbehälter wird mit den Komponenten A-I, A-2 und A-3 beschickt und dann auf 140⁰C erhitzt, Ansehliessend setzt man die Komponente A-4 hinzu und stellt dann die Temperatur wiederum, auf 140 C ein. Diese temperatur wird räindestens 15 Minuten

lang aufrecht erhalten, wonach eine klare Schmelze entstanden

- Behälter

ist. Die Komponente B wird dann in einen zweiten/mit Kühlvorrichtungen und Bührern zur Erzeugung einer turbulenten Mischung eingespeist und dann auf 15 G vorgekühlt, Anschliessend giesst man die hergestellte Schmelze so rasch als möglich unter kräftigem Rühren in die Flüssigkeit in dem zweiten Mischtank ein.

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ORIGINAL INSPECTED

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infolge difesei? Sohiiellkühlurig bildet lieh sofort eine Suspension von A^glbmerättöilchen. Man erniedrigt dann diä temperatur., dieser Suspension %is auf 25°C. Die Suspension der Agglomerat-' teilchen wird anööhiiessend mit einem Kraftaufwand von 105,5 kg/CHL homogenisiert und dann in einen Aufnahme tank überführt* liie tiaM ter ÄOÄog^iBierUngsbehahdiung erhaltend feinteilige Suspension wirä üöch 10 bis 15 Minuten lang gerührt und anschliessettd auf eine Temperatur von 5O⁰C erwärmt. Man hält die feinteilige Suspension ohne weiteres Hühren 4 bis 12 Stunden lang auf dieser !Temperatur und kühlt anschliessend unter Rühren bis auf 25°C ab. Dann wifcd das SiliconÖl zugesetzt und 1/2 Stunde^ lang in die feinteilige Versuche be s tat igen^^igg^jiä^^'^so^her^es t el lie Entschäumungsmittel eine überlegene ^irlcuhg aufweist.

Beispiel2

Unter Verwendung der in Beispiel 1 angegebenen Komponenten in den dort angegebenen Mengenverhältnissen wird ein Sntschäumungsinittel hergestellt, wobei jedoch die Schnellkühlung wie folgt durchgeführt wird:

Das Aufschmelzen der Komponenten A-I bis A-4 erfolgt in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 beschrieben. Diese Schmelze wird jedoch anschliessend bei einer Temperatur von 14O°C so rasch als möglich auf eine kalte Metalloberfläche aufgegossen. Als Metalloberfläche dient dabei eine rechteckige Stahlpfanne, obwohl für diesen Zweck an sich jede reine Metalloberfläche mit gutem V/ärmeleitungsvermögen verwendet werden kann. Die aufgegossene Schmelze wird per Hand kräftig gerührt, um sie gut auf der Metalloberfläche auszubreiten und sie dadurch so rasch als

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■- 16 -

. möglich, abzukühlen. Die sich dabei bildenden Agglomerate werden abgeschabt und dann zu der auf Raumtemperatur gehaltenen Komponente B, nämlich dem Paraffinöl, zugesetzt, und gemäss der Arbeitsweise von Beispiel 1 homogenisiert. Auch der Zusatz des Siliconöls erfolgt wie in Beispiel 1 beschrieben. Versuche zei-

. gen,· dass auch bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens ein Entschäumungsmittel mit überlegenen Eigenschaften erhalten wird. "' ■

Beispiel 3

Unter Verwendung der Arbeitsweise des Beispiels 2 und der in Beispiel 1 angegebenen Komponenten in den nachstehenden Mengenverhältnissen wird ein Entschäumungsmittel hergestellt: Gewichtsteile Komponente

12,0 A-I

2,0 · A-2

8,0 A-3

7,0 A-4

70,8 B

0,2 C

" Auch in diesem Pail v/ird ein Entschäumungsmittel mit überlegenen Eigenschaften erhalten.

Beispiel 4 (Vergleichsversuch)

. Unter Verwendung der Komponenten von Beispiel 1 in den dort an-. gegebenen Mengenverhältnissen v/ird ein Entschäumungsmittel her-. gestellt, wobei jedoch die Schnellkühlung durch einen langsamen Abkühlungsprozess ersetzt wird:

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Die Komponenten. A-L bis A-4 werden in einem Mischbehälter wie in Beispiel 1 aufgeschmolzen, doch erfolgt dann eine langsame Abkühlung dieser Schmelze bis auf Raumtemperatur, indem, man sie einfach etv/a 20 Minuten lang stehen lässt. Der dabei erhaltene Feststoff wird zu dem auf Zimmertemperatur gehaltenen Kühlmittel B zugesetzt und diese Suspension wird gemäss Beispiel 1 homogenisiert, worauf anschliessend in der gleichen Weise, wie in Beispiel 1 beschrieben, das Siliconöl zugesetzt wird. Dieses Entschäumungsmittel zeigt nicht die gleiche gute Wirkung- wie die erfindungsgemäss unter Schnellabkühlung hergestellten Entsehäumungsmittel. ·

B e i s ρ ie 15 (Vergleichsversuch)

Entsprechend der Arbeitsweise des Vergleichsversuchs 4 wird wiederum unter langsamer Abkühlung ein Entschäumungsmittel hergestellt, wobei jedoch das Kühlmittel B den Komponenten A-I bis A-4- vor dem Aufschmelzen zugesetzt wird. Auch in diesem Pail wird ein Entschäumungsmittel mit nicht ganz befriedigenden Eigenschaften erhalten. .

Beispiel 6

Die Entschäumungsmittel geraäss den Beispielen 1 bis 5 werden unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Vorrichtung im Bezug auf das Entschäumen von Schwarz—Lauge, welche etwa 16 Prozent Feststoffe enthält, und im Bezug auf die Schaumverringe- ■ rung oder Verhinderung der Schaumbildung bei einer solchen Lauge geprüft. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind nachstehend in Tabelle I zusammengefasst;

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Tabelle I

■a*·-

Sekunden; Schaumhöhe in Millimeter

Beispiel	15·	30	45	60	90	120	1 150	180 I	I
1	2/24	10/29	19/35	29/46	53/82	80/95	95/*	*/*'
2	3/30	16/38	29/48	41/67	66/95	95/*	*/* I ·
3	1/21	16/28	25/39	38/53	63/90	92/*	#/*
4	8/50	25/68	52/88	66/*	■ */*
VJl	16/65	41/85	61/*	75/*	*/#

*)■ Schaumhöhe übersteigt die Messmarke

■Pussnote: a) Die Zahlenwerte vor den Schrägstrichen werden bei der Prüfung einer Verhinderung der Schaumbildung gemessen (Zusatz des Entschäumunssinittels vor
der Schaumerzeugung) . , ■

b) Die Zahlenwerte nach den Schrägstrichen werden,bei der Prüfung der Schaumzerstörung gemessen (Zusatz des Entschäumungsmittels nach Erreichen einer
Schaumhöhe von 85 nimm) ' . ' . .

Aus den Versuchsergebnissen ist klar ersichtlich, dass die erfindungsgeinäss unter Schnellabkühlung hergestellten Entschäumungsinittel der Beispiele 1 bis 3 den unter langsamer Abküh- , lung hergestellten Entschäuiaungsmitteln gemäss den Beispielen 4 und 5 überlegen sind.

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Claims (5)

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines Entschäumungsmittels, dadurch gekennzeichnet, dass man in einem Schmelzkessel eine Mischung aus

a) 1 bis 20 Gewichtsteilen eines Amid-Reaktionsproduktes, welches sich von einem Polyamin mit einer Alkylengruppe mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen und einer Fettsäure mit 6 bis 18 Kohlenstoffatomen ableitet,

b) 1 bis 15 Gewichts teilen eines öllösliphen organischen Polymers ,

c) 1 bis 50 Gewichtsteilen eines KohlenwasserstoffÖls und

d) 0 bis 5 Gewichts teilen einer Fettsubstanz

bis auf eine Temperatur erhitzt, welche mindestens dem Schmelzpunkt der am höchsten schmelzenden Komponente entspricht, aber niedriger als die Zersetzungstemperatur oder der Flammpunkt der instabilsten Komponente ist, die Mischung bis zur Bildung einer klaren, gleichmäseigen Schmelze unter Zerstörung von visuell nicht sichtbaren Kristallkeimen des Amid-Reaktionsproduktes auf dieser Temperatur hält, anschliessend. eine Schnellkiihlung durchführt, indem man die Schmelze entweder rasch in eine ausreichenden Menge einer gegebenenfalls vorgeküUten und ständig gerührten inerten Kühlflüssigkeit eingiesst und dabei die Temperatur derselben unterhalb des Schmelzpunktes der Schmelze hält und die sich bildende Suspension an Aggregatteilchen auf Raumtemperatur abkühlt, oder die Schmelze unter heftigem Rühren und gleichzeitigem Vertei- -■ len auf eine kalte wärmeleitende Oberfläche aufbringt, die sich bildenden Aggregatteilchen von der Oberfläche abschabt und

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in einen Behälter mit einer auf Raumtemperatur gehaltenen inerten Kühlflüssigkeit einträgt,

die Suspension der Aggregatteilchen mit einem Kraftaufwand von

2 ?

21 bis etv/a 282 kg/cm und vorzugsweise bis etwa 141 kg/cm homogenisiert, schliesslich zu dieser feinteiligen Suspension etwa 0 bis 3 Gewichtsteile eines Siliconöls zusetzt und innig vermischt und gegebenenfalls vor Zusatz des Siliconöls unter Rühren eine Wärmebehandlung durchführt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass

von Äthylendiamin eine Mischung aus Stearinsäurediamid/, einem Vinylacetat-Fumarsäuremischpolymer, einem Paraffinöl, Ricinusöl und/oder einem Reaktionsprodukt aus Ricinusöl und einem Äthylenoxid mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen verschmolzen und unter Verwendung von

wässrigen
Paraffinöl, Wasser oder der/Lösung eines anorganischen Salzes

schnell abgekühlt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass 2 bis 6 Gewichtsteile des Amid-Reaktionsproduktes, 2,5 bis 3,5 Gewichtsteile des öllöslichen Polymers, 4 bis 8 Gewichtsteile des Kohlenwasserstofföle, 0,5 bis 1,5 Gewichtsteile der Fettsubstanz und 0,1 bis 0,3 Gewichtsteile Siliconöl angewendet werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmelze 10 bis 20 Minuten auf einer !Temperatur im Bereich von 130 bis 150⁰G gehalten wird, dass die Kühlflüssig- ' keit vor Eingiessen der Schmelze eine Temperatur zwischen 10 und 25°C aufweist, dass die Suspension der Agglomeratteilchen auf eine Temperatur zwischen 20 und 30 C abgekühlt wird und

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dass die Homogenisierungsbehandlung mit einem Kraftaufwand

ο
von etwa 88 bis 123 kg/cm durchgeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die nomogenisierte Suspension vor Zusatz des Siliconöls unter Rühren auf eine Temperatur von 40 bis 6O°C erwärmt,
etwa 4 1/2 bis 12 Stunden auf dieser Temperatur gehalten und dann unter Rühren auf 20 bis 30 C abgekühlt wird.

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