DE2609751A1

DE2609751A1 - Antimikrobielle mittel zur konservierung von industrie- und brauchwasser

Info

Publication number: DE2609751A1
Application number: DE19762609751
Authority: DE
Inventors: Juergen Reiffert; Volker Dipl Chem Dr Wehle
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 1976-03-09
Filing date: 1976-03-09
Publication date: 1977-09-22
Also published as: AT347873B; FR2357487A1; ATA152677A; NL7701691A; FR2357487B1; GB1574450A; BE852205A; IT1078672B; JPS52108649A; DK68777A

Description

4000 Düsseldorf, den 2','. Februar 197C Henkel δ Cie GmbH

Henkelstraße 6V Patentabteilung

2609751 Dr. Ar/Ge

Patentanme ldung D 5511

"Antimikrobielle Mittel zur Konservierung von Industrie- und Brauchwasser"

Gegenstand der Erfindung sind antimikrobielle Mittel zur Konservierung von Industrie- und Brauchwasser mit einem Gehalt an Diacylaten aliphatischer ungesättigter Aldehyde sowie bestimmten Dispergiermitteln.

Industrielle und andere Brauchwasser wie z.B. das Wasser in Schwimmbädern, Kühlkreislaufwasser, Wäscherwasser in Klimaanlagen und dgl. neigen zu einem Befall durch Mikroorganismen. Bei einer ungestörten Massenentwicklung dieser Mikroorganismen kommt es dann zur Bildung von Belägen und damit zu einer Verminderung des Wärmeaustausches in Kühlanlagen, zu Verstopfungen oder zumindest starken Verminderungen der Durchflußgeschwindigkeiten, zu Korrosionen und zur Bildung von unangenehmen Gerüchen. Die in industriellen und anderen Brauchwassern am meisten störenden Keime sind Algen, schleimbildende Bakterien und sulfatreduzierende Bakterien.

Man ist daher seit langem bemüht, Verfahren und Produkte aufzufinden, die es gestatten, die Entwicklung derartiger Mikroorganismen in den verschiedenen Brauchwassern zu unterbinden. Diese Bemühungen haben zu einem Einsatz einer Vielzahl von Substanzen geführt, ohne daß jedoch eine in jeder Hinsicht befriedigende Lösung des Problemes gefunden werden konnte. Zu den vielleicht am häufigsten in der Praxis als Bioeide in

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HenkeS &CieGmhH

Blatt 2 zur Patentanmeldung D 5Ml Patentabteilung

Industriewassern und Schwimmbädern eingesetzten Produkten zählen die quartären Ammoniumverbindungen. Diese zeigen in niedrigen Konzentrationen eine unbefriedigende Wirkung gegen typische gramnegative Wasserkeime und sulfatreduzierende Bakterien. Einem Einsatz in Konzentrationen, die gegebenenfalls zu befriedigenden antimikrobiellen Wirksamkeiten führen könnten, steht aber im allgemeinen deren starke Neigung zur Schaumbildung entgegen.

Es war daher die Aufgabe, Mittel hoher Wirksamkeit für die Konservierung von industriellen und anderen Brauchwassern zu entwickeln, die die genannten Nachteile nicht aufweisen.

Die neuen antimikrobiellen Mittel zur Konservierung von Industrie- und Brauchwasser sind gekennzeichnet durch einen Gehalt an Diacylaten aliphatischer ungesättigter Aldehyde der allgemeinen Formel

yO - CO - R^

R¹IrC = CR^ - CI

\q _

CO-

in welcher R¹, R² und V? für Wasserstoff- und Alkyl-Reste mit weniger als 8 Kohlenstoffatomen stehen und gleich oder verschieden sein können und R und R-⁵ ebenfalls gleich oder verschieden sein können und aliphatische Reste mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen oder Phenyl-Reste bedeuten sowie einem Dispergiermittel auf Basis eines wasserlöslichen niedermolekularen Polymeren der Acrylsäure und/oder deren Derivate bzw. auf Basis eines wasserlöslichen Blockpolymeren von Äthylenoxid / Propylenoxid.

Von den somit in Betracht kommenden Diacylaten aliphatischer ungesättigter Aldehyde hat sich 3,3-Diacetoxy-l-propen als besonders geeignet erwiesen.

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Henke! & Cfe GmbH

Blatt 3 zur Patentanmeldung D D 311 Patentabteilung

Diese Verbindung ist antimikrobiell wirksam gegenüber nahezu allen in technischen YJassersystemen vorkommenden Keimen, wie z.B. Aerobacter aerogenes, E. CoIi, PS. aeruginosa, PS. fluörescens sowie gegenüber Schleimbildnern und Sporenbildnern.

Für die Wirksamkeit der antimikrobiellen Mittel bei ihrer praktischen Verwendung ist es jedoch wesentlich, daß sie weiterhin ein Dispergiermittel auf Basis eines wasserlöslichen niedermolekularen Polymers der Acrylsäure und/oder deren Derivate oder auf Basis eines wasserlöslichen Blockpolymeren von Äthylenoxid / Propylenoxid enthalten.

Im einzelnen kommen Polymere der Acrylsäure, Methacrylsäure oder Acrylamid mit Molgewichten zwischen 500 bis 50 000 in Betracht. Das Molgewicht der wasserlöslichen Blockpolymeren aus Äthylenoxid / Propylenoxid kann zwischen 500 und 10 000 schwanken. Gewünschtenfalls können auch noch kleine Mengen Netzmittel wie Pettsäurepolyglykoläther oder Fettalkoholsulfate hinzugefügt werden.

Die erfindungsgemäßen antimikrobiellen Mittel werden dem zu behandelnden Wasser in kleinen Mengen zugefügt. Dabei beträgt die Menge an mikrobicider Komponente 10 bis 1 000 mg/1, vorzugsweise 50 bis 500 mg/1 und die Menge an dispergierender Komponente 50 bis 500 mg/1. Die biocide Komponente und die dispergierende Komponente werden im Gewichtsverhältnis von 10 : 1 bis 1 : 1 angewendet.

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Blatt " zur Patentanmeldung D 0->±^J Patentabteilung

Henkel &Cie GmbH

Die folgende Tabelle demonstriert die antimikrobiell Wirksamkeit der Kombination.

Keim	Dosierung (ppm)	Einwirkungsdauer (Stunden)	Abtötung <*>
Aerobacter	120	4	99,7
aerogenes	60	2ll	99,8
E. CoIi	120	24	90

PS. aeruginosa	600
	600
	60
PS. fluorescens	600
	600
	60
weiße Schleim	120
bildner	60

1 99,8

4 99,9

24 99,8

1 99,0

24 100,0

2k 99,9

2k 100,0

24 97,7

' Verhältnis von biocider Komponente (3,3-Diacetoxy-l-propen) : dispergierender Komponente (Xthylenoxid - Propylenoxid-Blockpolymeres, Molgewicht 2 000) wie 5 J 1·

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Henkel & CSe GmbH

Salt 5 zur Patentanmeldung D 53^1 Patentabteilung

Die Vorteile der Kombination von Diacylaten mit den genannten Dispergiermitteln bestehen u.a. in dem verstärkten synergistischen Angriff des Dlacylats auf das biologische Material. Dies führt zu einem sehr schnellen Abbau des Bewuchses. Umgekehrt wird die dispergierende Wirkung des Dispergiermittels durch die Diacylatkomponente begünstigt. Aufgrund der sehr niedrigen Dosierungen sowohl des Dispergiermittels als auch des Diacylats findet eine minimale Belastung des Vorfluters statt. Das Diacylat hat-weiterhin noch den Vorteil, daß es bei entsprechender Verdünnung biologisch gut abbaubar ist.

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Henkel &Cie GmbH

Blatt 6 zur Patentanmeldung D 5 31 I Patentabteilung

Beispiel 1 *'*

Eine Probe eines Kreislaufwassers aus einer Raffinerie mit einem hohen Gehalt an Kohlenwasserstoffen wurde durch Zusatz von Wasserkeimen bei 3O°C im Schüttelthermostat inkubiert. Gleichzeitig wurde jede Probe belüftet, um ein schnelles Anwachsen der Keime zu erreichen. Nach 20 Tagen betrug die Keimzahl in allen Proben 10 Keime/ml in folgender Zusammensetzung: gelbe und weiße Schleimbildner, bräunliche Pseudomonaden, Pseudomonas aeruginosa und aerobe Sporenbildner, ferner nicht definierbare Keime.

Diesem Wasser wurde 3,3-Diacetoxy-l-propen in einer Konzentration von 250 ppm und 50 ppm polymere Acrylsäure mit einem Molgewicht zwischen 1 000 und 10 000 und einem Molgewichtsmaximum bei k 000 zugegeben. Nach 3 Stunden ergab sich eine Keimverminderung um eine 10er Potenz, nach 5 Stunden um vier 10er Potenzen. Nach 2k Stunden war die Gesamtkeimzahl auf 10 Keime/ml abgesunken.

Der gleiche Versuch mit einer Dosierung von 100 ppm ergab eine Restkeimzahl nach 2k Stunden von 10 Keimen/ml.

Diese Keimarmut ist für ein technisches Brauchwassersystem als hervorragend zu bezeichnen.

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HenkslSt Gis GmbH

Blatt 7 zur Patentanmeldung D 5 313 Patentabteilung

Beispiel 2

Ein technisches Kühlsystem mit einem Inhalt von 800 m zeigte eine erhebliche Keimbelastung in Höhe von *l χ 10 Keimen/ml, wobei insbesondere an den Rohrwandungen und Wärmetauscherflächen erhebliche Bewüchse an Schleimbildnern auftraten. Dieses Kreislaufsystem wurde mit einer erfindungsgemäßen Kombination aus dem antimikrobiellen Wirkstoff und weiteren Dispergiermitteln in folgender Dosierung behandelt:

Bioeid (wie im Beispiel 1) 100 ppm
Dispergiermittel ⁺) 30 ppm

Es handelt sich um ein Äthylenoxid-Propylenoxid-Blockpolymeres mit einem durchschnittlichen Molgewicht von 2 000.

Netzmittel (Fettalkohol- 10 ppm
äthoxylat)

3 Stunden nach Beginn der Dosierung wurden im Kreislaufwasser die Trübstoffe gemassen. Es ergab sich ein beträchtlicher Anstieg des Trübstoffgehaltes um ca. eine 10er Potenz. Diese Trübstoffe setzten sich aus dispergierten Schleimbildnern zusammen. Im Verlaufe von 2¹I Stunden sank die Keimzahl im Kreislaufwasser auf Werte um 2 χ 10 Keime/ml. Die Rohrwandungen waren praktisch frei von größeren Belägen und Bewüchsen.

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Claims

Henkel ftCksGmbt I

Blatt 8 zur Patentanmeldung D 5311 Patentabteilung

Patentansprüche

f\\ Antimikrobiell Mittel zur Konservierung von Industrie- und Brauchwasser mit einem Gehalt an Diacylaten aliphatischer ungesättigter Aldehyde der allgemeinen Formel

R¹R²C = CR³ - CH

- CO - R¹*

- CO - R⁵

in welcher R¹, R² und R^ für Wasserstoff- und Alkyl-Reste mit weniger als 8 Kohlenstoffatomen stehen und gleich oder verschieden sein können und R^H und E^ ebenfalls gleich oder verschieden sein können und aliphatische Reste mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen oder Phenyl-Reste bedeuten sowie einem Dispergiermittel auf Basis eines wasserlöslichen niedermolekularen Polymeren der Acrylsäure und/oder Derivate bzw. auf Basis eines wasserlöslichen Blockpolymeren von Äthylenoxid / Propylenoxid.
2) Verfahren zur Konservierung von Industrie- und Brauchwasser, dadurch gekennzeichnet, daß man dem Wasser antimikrobiell Mittel nach Anspruch 1 zusetzt, wobei die Menge an mikrobicider Komponente 10 bis 1 000 mg/1, vorzugsweise 50 bis 500 mg/1 und die Menge an dispergierender Komponente 50 bis 500 mg/1 beträgt und die biocide Komponente zu der dispergierenden Komponente im Gewichtsverhältnis von 10 : 1 bis 1 : 1 steht.

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ORIGINAL INSPECTED