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Schaumhemmende Mittel, deren Herstellung und Verwendung
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Bei der Durchfahrung von manchen Verfahren in Gegenwart von Wasser
kann es zu einer oft unerwnnschten Schaumbildung des wässrigen Systems kommen, so
dass es angestrebt wird, den Schaum zu hemmen, d.h. die Entstehung von unerwflnschtem
Schaum zu verhindern und/oder bereits gebildeten Schaum zu zerstdren. Bei der Verwendung
von sillkonhaltigen Entschumern kann es, vor allem bei der Behandlung von Textilmaterial
unter HT-Bedingungen, vorkommen, dass auf der behandelten Ware Si konflecke entstehen,
die nicht mehr (bzw. nicht ohne Risiko von WarenbeschEdigungen) ausgewaschen werden
kennen, so dass es gewünscht Ist, silikonfreie Entschäumer zu verwenden. Viele silikonfreie
schaumhemmelde Mittel des Standes der Technik haben allgemein eine gute schaumhemmende
Wirkung bei niedrigeren Temperaturen, z.B. auch bei 98-1000C, sind aber bei hoheren
Temperaturen, wie sie unter HT-Bedingungen, insbesondere in den Dusefrbeapparaten
vorkommen, nicht oder zu wenig wirksam.
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Es wurden nun bestimmte neue silikonfreie schaumhemmende Präparate
gefunden, die besonders wirksam sind und überraschenderweise auch unter HT-Bedingungen
wirksam sind.
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Die Erfindung betrifft die neuen silikonfreien schaumheminenden Mittel,
deren Herstellung und deren Verwendung in wssrigen Systemen bzw. das Verfahren zur
Schaumhemmung in wässrigen Systemen durch Einsatz dieser schaumhemmenden Mittel.
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Ein erster Gegenstand der Erfindung sind silikonfreie, schaumhemmende
Mittel, die durch einen Gehalt an a) Verbindung der Formel R1-X-A-Y-R2 (r)
worin
R1 und R2 jeweils einen gegebenenfalls durch Hydroxy substituierten aliphatischen
oder araliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit je 7-30 Kohlenstoffatomen und X und
Y jeweils eine Gruppe der Formel -CO-O-, -C0-NH-, -O-CO-NH- oder -NH-C0-NH-und A
eine Kohlenwasserstoffbrflcke mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, b) paraffinischem
Wachs, c) hydrophober Kieselsãure und d) silikonfreiem, mit Wasser nicht mischbarem,
bei 200C flüssigem und einen Siedepunkt von mindestens 100XC aufweisendem Oel, wobei
die Komponenten a! und b) im Oel d) gelost und/oder dispergiert sind, und die Komponente
c) im Oel d) suspendiert ist, gekennzeichnet sind.
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Die Verbindungen der Formel (I) sind im allgemeinen bekannt und z.B.
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in Journal of Organic Chemistry 20 (1955), 695-599 oder im 7. Kapitel
von "Industrial 'Haxes", Band 1, von H. Bennett, FAIC (Herausgeber: Chemical Publishing
Company Inc., New York, 1975), beschrieben.
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Die Bruckenglicder X und Y haben vorzugsweise untereinander die gleiche
Bedeutung und stehen bevorzugt fflr -CO-NH-.
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Das Brückenglied A steht vorzugsweise fur Mono- oder Polymethylen,
vorteilhaft Mono- bis Decamethylen, insbesondere Mono- bis Hexamethylen. Bevorzugte
Verbindungen der Formel (I) entsprechen der Formel R3-CO-NH-(CH2)n NH-CO-R3 (II)
worin R3-CO- jeweils den Acylrest einer araliphatischen oder aliphatischen Carbonsäure
oder Oxycarbonsäure mit 8 bis 30 Kohlenstoffatomen und n 1 bis 10 bedeuten.
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Die beiden Reste R3 kennen untereinander gleich oder verschieden sein,
sind aber vorzugsweise untereinander gleich. Vorteilhaft steht R3 fur R3', d.h.
fur Alkyl oder Alkenyl mit 11 bis 27 Kohlenstoffatomen, das gegebenenfalls eine
Hydroxygruppe als Substituenten tragen kann; vorzugsweise ist R3-CO- der Acylrest
einer entsprechenden Fettsaure, insbesondere von Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure,
Oelsäure, Stearinsäure, Ricinolsäure, Behensäure und/oder Montansäure und/oder von
Naphtensuren, worunter diejenigen mit 14-22 Kohlenstoffatomen, besonders die Palmitinsãure,
die Oelsäure, die Behensäure und Stearinsaure, vor allem aber die Stearinsãure bevorzugt
sind; vorzugsweise steht R3'-CO- fur R3-CO-, d.h. ftlr den Acylrest einer Fettsaure
mit 14-22 Kohlenstoffatomen, insbesondere ftir den Acylrest der Myristin-, Palmitin-,
Stearin-, Oel-, Ricinol- oder Behensäure, wovon besonders der Acylrest der Palmitin-,
Oel-, Behen- und stearinsäure, vor allem derjenigen der Stearinsäure bevorzugt ist.
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Der Index n steht vorzugsweise fur n', deho fflr 1 bis 6, insbesondere
fur n", d.h. fur 2 bis 6.
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Bevorzugte Verbindungen der Formel (II) entsprechen der Formel
insbesondere der Formel
Als Komponente b), d.h. als paraffinische Wachse, kommen beliebige mineralische
oder synthetische Wachse mit paraffinischem Charakter, d.h. im wesentlichen Kohlenwasserstoffe,
in Betracht. Als mineralische Wachse sind hier im allgemeinen solche gemeint, wie
sie aus der Bearbeitung von Erdol, Bitumen und/oder fossiler Kohle gewonnen werden
konnen, vorzugsweise mit Schmelzpunkt (= Tropfpunkt) ' 600 uornehm lich: nichtoxidierte
mikrokristalline und semimikrokristalline Wachse, vorteilhaft mit einein Schmelzpunkt
- 60°C, vornehmlich 60-1100C,
insbesondere 80-110'C; Hartparaffine
(im wesentlichen n-Paraffine), wie sie aus der Erdöldestillation erhältlich sind
und vorteilhaft einen Schmelzpunkt # 600C aufweisen; und Ozokerite, und zwar vorzugsweise
solche mit einem Schmelzpunkt # 60°C. Als synthetische Wachse sind im wesentlichen
solche gemeint, wie sie aus der Hydrierung von Kohlenmonoxid oder aus der Polymerisation
von Olefinen erhEltlich sind, vornehmlich: nicht-oxidierte Hartparaffine, wie sie
aus der Hydrierung von Kohlenmonoxid nach der Fischer:FropschSynthese erhältlich
sind ("Fischer-Tropsch-Wachse"), vorteilhaft mit einem Schmelzpunkt 60°C, vorzugsweise
E 80¢C; Polyrnerisate aus Aethylen, Propylen, l-Buten und/oder Isobutylen, vorteilhaft
Propylen und/oder Aethylen, vorzugsweise aus Aethylen, vorteilhaft mit einem Schmelzpunkt
# 60°C, vorzugsweise # 80°C - besonders erwähnnswert sind dabei die nach der Ziegler-Synthese
erhaltlichen nicht-oxidierten Polyâthylene > diese synthetischen Wachse sind
vorteilhaft relativ niedrigmolekular, d.h. sie haben vorteilhaft ein durchschnittliches
Molekulargewicht f 500'000, vorzugsweise f 100'000, besonders bevorzugt # 20'000.
Die einzusetzenden paraffinischen Wachse haben im allgemeinen vorteilhaft einen
Tropfpunkt # 60°C, vorzugsweise # 80°C, insbesondere zwischen 80 und 180°C.
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Unter den erwähnten Wachsen sind die Polyolfinwachse bevorzugt, und
zwar besonders diejenigen mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht # 20'000
(bevorzugt zwsichen 1000 und 20'000) und Schmelzpunkt # 80°C; darunter sind insbesondere
die nach der Ziegler-Synthese erhältlichen Polythylenwachse, insbesondere mit Schrielzpunkt
8o-1100c bevorzugt.
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Als hydrophobe Kieselsäure Komponente c) kommen im allgemeinen solche
Kieselsäuren in Betracht, wie sie in schaumhemmenden Kompositionen Ablicherweise
verwendet werden können, insbesondere Kieselsaure, die durch Hydrophobieren von
kolloidaler Kieselsäure, welche eine sehr grosse relative Oberfläche besitzt, erhEltlich
ist; die Hydrophobieruy kann auf an sich bekannte Weise durch Verandern dieser grossen
Oberfläche erfolgen. Zum Beispiel kennen Kieselsuren mit
- einem
Fettalkohol (z.B. gemass US-Patenten 2 657 149, 2 736 669, 2 801 185, 3 720 532)
oder - Kohlenwasserstoffen (z.B. gemãss US-Patent 3 591 519) oder - Silikonolen
(z.B. gemass US-Patenten 2 870 109 und 4 072 796)* oder - Organosiliciumverbinduhgen
(z.B. gemãss DE-OSen 19 51 620, 20 57 731, 22 40 014, 23 44 388, 24 03 783, 26 28
975 und 27 54 484) oder - Wachsen (z.B. gemass US-Patent 2 856 268) oder - Fettaminen
umgesetzt werden. *(Die zur Hydrophobierung verwendeten Silikonöle sind mit der
Kieselsäure derart umgesetzt, dass sie im Gemisch nicht als flussige Oele-vorkommen,
so dass die erfindungsgcmassen Präparate auch bei Einsatz einer auf diese Weise
hydrophobierten Kieselsure, silikonfrei sind.) Das feinteilige Siliciunidioxyd,
das durch eine chemische Behandlung hydrophobiert wird, ist vorteilhaft: - pyrogen
gewonnenes Siliciumdioxyd ("fume silica") oder - unter Erhaltung der Struktur entwãssertes
Kieselsurehydrogel oder - auf nass-chemischen Wegen gefälltes Siliciumdioxyd (FEllungskieselsaure)
und weist vorzugsweise eine Oberflache von 50 m2/g bis 600 m2/g auf, welche auch
der Oberflache der entsprechenden hydrophobierten Kieselsaure entspricht.
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Als silikonfreie Oele, die als Komponente d) einsetzbar sind, eignen
sich beliebige silikonfreie Oele, die mit Wasser nicht mischbar sind, bei 20°C flüssig
sind und einen Siedepunkt von mindestens 1OOC auf weisen und worin die Komponenten
a), und b) Ioslich und/oder dispergierbar sind und die Komponente c) suspendierbar
ist. Im allgemeinen eignen sich beliebige Oele oder Oelgemische, wie sie fur die
Herstellung von Oel-in-Wasser- oder Wasser-in-Oel-Emulsionen verwendbar sind,
vornehmlich
natUrliche oder synthetische Kohlenwasserstoffõle und vegetabile und/oder tierische
Oele, vorteilhaft mit Flainmpunkt = 60vC.
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Als naturliche Kohlenwasserstoffole als Komponente d) kommen vorteilhaft
solche in Betracht, wie sie aus der Verarbeitung von Erdol, Bitumen und/oder fossiler
Kohle erhältlich sind: es konnen insbesondere folgende Oele genannt werden: - Schwerbenzine
oder Naphta, Siedebereich 100-180§C, C8-C10, - Kerosine oder Petroleum, Siedebereich
180-230°C, C11-C12, - Gasöl, Siedebereich 230-305°C, C13-C17, - leichte Schmierole,
Siedebereich 305-405°C, C18-C25, - schwere Schmieröle, Siedebereich 405-515¢C, C26-C38,
(die Schmierdle enthalten Spindelöle, Neutralöle, Paraffinöle und Weissöle), - Isoparaffine,
Siedebereich 100-2500C, - Alkylaromaten, die durch katalytische Reformation aus
Erdolfraktionen entstanden sind (Siedebereich 190-3000C), - Rohöle aus der Tieftemperaturverkohlung
von Braunkohle oder anderen bitumdsen Stoffen.
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Als symthetische Kohlenwasserstofföle kommen insbesondere solche in
Betracht, wie sie z.B. aus der Kohlenmonoxidhydrierung nach der Fischer-Tropsch
Synthese oder aus Erdölen nach Cracking"- oder Reforming11-Verfahren erhältlich
sind, insbesondere Kogasin I, Siedebereich 160-230°C, C10-C13 und Kogasin II, Siedebereich
230-320tC, C14-C18.
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Vorteilhaft werden als Komponente d) Oele gewählt, deren Siedepunkt
hoher liegt als die vorgesehene maximale Verwendungstemperatur des schaumhemmenden
Mittels.
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Unter den erwähnten Oelen sind die Erdölverarbeitungsprodukte, insbesondere
solche
mit Siedebereich oberhalb 160°C, vorteilhaft oberhalb 200¢C, bevorzugt, vor allem
Gasöl, Schmierole und Isoparaffine.
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Bei den vegetabilen und/oder tierischen Oelen handelt es sich im wesentlichen
um Fettsauretriglyceride, d.h. Triester von Fettsäuren mit Glycerin, wobei solche
Glyceride meistens Mischungen von verschiedenen Estern sind und/oder die Glyceride
selbst Triester von zwei oder drei verschiedenen Sauren sind. Die Fettsuren, aus
denen die entsprechenden Glyceride stammen, kennen gesättigt oder auch ungesåttigt
sein und kennen gegebenenfa!ls eine Hydroxygruppe tragen. Als gesättigte monobasische
Fettsäuren können vernehmlich solche der Formel CxH2x02 erwohnt werden, worin x
4-26 bedeutet, sowie entsprechende Oxysauren; erwhnenswerte Vertreter dieser Sãuregruppe
sind: n-ButtersEure, Isovaleriansäure, n-Capronsäure, n-Caprylsäure, n-Caprinsäure,
Laurinsäure, Myristinsure, Palmitinsäure, Stearinsãure, Oxystearinsure, Arachinsäure,
Behensäure, Lignocerinsäure und Cerotinsäure. Als ungesattigte Sauren kennen im
allgemeinen solche mit einer oder mehreren Ethylenischen Doppelbindungen, solche
mit einer acetylenischen Dreifachbindung oder auch ungesättigte Oxysäuren erwähnt
werden; vornehmlich kommen ungesättigte Fettsäuren mit 10-24 Kohlenstoffatomen in
Betracht, insbesondere 9,10-Decensäure, Lauroleinsaure, 5,6-Tetradecensaure, Myristoleinsäure,
Palmitoleinsãure, Oelsre, Elaidinsäure, Petroselinsäure, Vaccensäure, 12,13-Octadecensäure,
10,11-Octadecensäure, Gadolinsäure, 11, 12-Eikosensäure, Erukasäure, Cetoleinsäure,
Selacholeinsäure, Linolsäure, Linolensäure, (6,7) (9,10) (12,13)-Octadecatriensaure,
Eläostearinsäure, C21-22-FettsEuren mit 3-6 Aethylendoppelbindungen, Klupanodonsãure,
Taririnsäure, Stearolsaure und Ricinolsãure.
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Die vegetabilen und/oder tierischen Oele enthalten die Triglyceride
der obenerwähnten Spuren in verschiedenen Proportionen. Unter den vegetabilen und
den tierischen Oelen kommen vornehmlich die folgenden in Betracht: Kokosnussol,
Palmol, Olivenol, Ricinusöl, Erdnussol, Rüböl, Sesamöl, Baumwollsaatöl, Maiskeimöl,
Sojaöl, Safloröl, Sönnenblumenöl, Leinöl, holzöl, Fischöl, Klauenöl und Walratöl.
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Unter den erwähnten tierischen und vegetabilen Oelen sind im allgemeinen
diejenigen bevorzugt, worin ein möglichst hoher Anteil der esterbildenden Fettsäuren,
vorzugsweise mindestens 40%, insbesondere mindestens 70%, Ethylenisch ungesãttigte
Sauren mit mindestens 18 Kohlenstoffatomen sind, vorzugsweise Oelsäure, Linolsãure,
Linolensåure und Erukasäure; besonders bevorzugt sind diejenigen Triglyceride, worin
mindestens ein Teil der ungesattigten Sauren monoathylenisch ungesättigte und diãthylenisch
ungesättigte Sauren sind.
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In den erfindungsgemssen Präparaten kann die Komponente d) ein einheitliches
Oel oder auch ein Gemisch von Oelen sein, je nach eingesetzten Komponenten a), b)
und c) und je nach gewahlter Herstellungsmethode.
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Vorzugsweise werden triglyceridhaltige Oele als Komponente d) eingesetzt,
insbesondere sind Kombinationen von Oelen d1) und d2) bevorzugt, worin d1) ein natUrliches
Kohlenwasserstofföl ist und d2) ein natrliches vegetabiles und/oder tierisches Oel
(d.h. im wesentlichen ein Triglycerid) ist. Bevorzugte Oele d1) sind Mineralole.
Das Gewichtsverhaltnis Oel d2) zu Oel d1) betrugt vorteilhaft 10-100 zu 90-0, vorzugsweise
25-100 zu 75-0, insbesondere 25-75 zu 75-25.
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Das erfindungsgemctsse Praparat enthalt die Komponenten a), b) und
c) in möglichst feinferteilter Form in d). Bezogen auf die Summe der Gewichte der
Komponenten a), b), c) und d) (= 100) betragt die Konzentration der Komponente a)
vorteilhaft 0,5-15%, vorzugsweise 1-10%, besonders bevorzuyt 2-8%; die Konzentration
der Komponente b) betrugt vorteilhaft 0,5-1, vorzugsweise 1-10%, besonders bevorzugt
2-8%; die Konzentration der Komponente c) betrag vorteilhaft 0,5-1, vorzugsweise
1-10%, besonders bevorzugt 2-8%. bevorzugte erfindungsgemässe schaumhemmende Mittel
enthalten, bezogen auf a) + b) + c) + d) = 100, 1-10%' der Komponente a), 1-10%
der Komponente b) und 1-10% de Komponente c). Besonders bevorzugte erfindungsgernãsse
schaumhemmende Mittel enthalten, bezogen auf a) + b) Jr c) + d) = 100, 2-8X der
Komponente a), 2-8% der Komponente b) und 2-8Y der Komponente c).
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Die erfindungsgem#ssen Präparate lassen sich in Gegenwart geeigneter
Emulgatoren auch zu relativ konzentrierten wässrigen Stammlösungen (bzw. "Stammdispersionen")
mit Wasser verdt9nnen, wobei der Emulgator sich im Praparat und/oder im Verdünnungswasser
befinden kann. Um die verdünnung mit Wasser unter Beibehaltung der Feinverteilung
der Komponenten und auch eine verbesserte Lagersbestandigkeit der wässrigen Stammdispersionen
zu erzielen ist es zweckmassig, dem Präparat Emulgatoren e) zuzugeben. Die Emulgatoren
kennen beliebig anionisch, nicht ionogen, kationisch oder amphoter sein und deren
HLB-Werte kennen in einem breiten Bereich schwanken, vornehmlich zwischen 2,5 und
20 und bei Pluronics zwischen 1,0 und 20. Vorteilhaft weist mindestens ein Teil
der anwesenden Emulgatoren HLB-Werte = 12, vorzugsweise L, 10 auf. Vornehmlich kennen
folgende Emulgatortypen erwähnt werden: - Als anionaktive Typen: . sulfonierte Mineralole
und/oder Mono- oder Dialkylbenzole, sowie deren Salze (Alkali, Erdalkali, vorzugsweise
tla, Ca), . sulfatierte oder sulfonierte naturliche Oele, Carboxylate (rcttsuresalze),
Tauride, Phosphorsaureester, . sulfatierte nicht-ionogene Typen; Als nicht-ionogene
Typen: . Polyalkylenglykole, insbesondere Copolymere aus Aethylen- und Prcpylenoxid,
. Kondensationsprodukte von hoheren Fettalkoholen bzw. FettsSureamiden mit Aethylenoxid
und/oder Propylenoxid, . Polyäthylenglykolester von langkettigen Fettsäuren (Mono-
und/oder Diester), Polyglykoldrivate, worin eine OH-Gruppe mit einem hohen Alkylrest
verEthert oder mit einem hohen Acylrest verestert und die andere OH-Gruppe mit einem
niedrigen Alkylrest veräthert oder mit einem niedrigen Acylrest verestert ist, .
Fettsäureester von mehrwertigen Alkoholen (glycerin-, Mannit-, Sorbitester) sowie
deren cyclischen Aether und gegebenenfails ihre Polyadditionsprodukte aus Aethylenoxid
und/oder Propylenoxid,
. Hydroxyalkylfettsureamide und ihre Alkylenoxidaddukte,
. Oxäthylierte und gegebenenfalls oxypropylierte Mono- oder Dialkylenphenole; Als
kationaktive Typen: Fettamine, N-Alkyl- oder -Alkenyl-mono- oder polypropylenpolyamine,
Fettsäure/N-(Hydroxyäthyl)-äthylendiamin Kondensationsprodukte, Fettsäure/N-Alkylpolypropylenpolyamine
Kondensationsaprodukte oder Fettsure-Polyalkylenpolyamin Kondensationsprodukte (inkl.
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Imidazoline), die gegebenenfalls mit Alkylenoxiden und/oder gegebenenfalls
mit einer Saure (= Salzform) umgesetzt sind; - Als amphotere Typen: . sulfomethylierte
bzw. carboxymethylierte, gegebenenfalls Uathoxylierte Kondensationsprodukte von
FettsSuren mit Polyaminen oder mit DiEthanolamin, sulfomethylierte bzw. carboxyniethylierte,
gegebenenfalls äthoxylierte Fettamine bzw. N-Alkylpolypropylenpolyamine, . Umsetzungsprodukte
von primären, sekundaren oder tertiaren Fettaminen mit 2-Hydroxy-3-chlorpropansulfonsSure
(Epichlorhydrin/ Natriumbisulfit-Addukt).
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e Verbindungen wie in der DE-OS 28 07 130 beschrieben.
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Die Wahl des Emulgators hangt von der Vertrglichkeit mit der Komponente
d) des Präparates ab und muss auch mit dem wässrigen System, fur das es bestimmt
ist, vertrEglich sein. Die Wahl geeigneter Emulgatoren kann durch einen einfachen
Vorversuch bestimmt werden. Bevorzugte Emulgatoren entsprechen den folgenden, durchschnittlichen
Formeln:
worin R4 den Acylrest einer C12-18-Fettsäure, R5 Wasserstoff oder den Acylrest einer
C12-18-Fettsäure, R6 C812-Alkyl, R7 Wasserstoff oder C8-12-Alkyl, R8 primäres oder
sekundäres C9-18-Alkyl oder -Alkenyl, R9 C4-12-Alkyl, R10 C12-18-Alkyl oder -Alkenyl,
Wasserstoff oder ein Kation (vorzugsweise Alkalimetall) s 4 bis 10, t 3 bis 12,
u 2 bis 15, v und w je mindestens 1, wobei v 4 w : 2 bis 15, x 8 bis 18 und y und
z je mindestens 1, wobei y 4 Z = 5 bis 20, bedeuten und die Amine der Formel (XI)
gegebenenfalls in protonierter Form vorliegen,
oder sind sulfonierte
Mineraldle, als Na- oder Ca-Salz, Copolymere aus Propylenoxyd und Aethylenoxyd (Pluronic
Typen) mit durchschnittlichem Molekulargewicht von 1200 bis 2250 und HLB = 1,5 bis
15, vorzugsweise 2,5 bis 10, oder Oxãthylierungsprodukte von Sorbitmono- bis -triestern
von Sauren R4-OH, wovon diejenigen der Formeln (V) bis (VIII), die Pluronic-Typen
und oxathylierten Sorbitester wegen ihres nicht-icnogenen Charakters das breiteste
Einsatzspektrum haben.
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Unter den erwähnten nicht-ionogenen Emulgatoren sind die Polyalkylenglykolester,
die oxãthylierten Sorbitester und die Pluronics, insbesondere aber die Ester der
Formel (V), bevorzugt.
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Unter den anionaktiven Emulgatoren sind diejenigen der Formel (IX)
und insbesondere die sulfonierten Mineralõle bevorzugt.
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Damit die Tenside (Emulgatoren) mõglichst wenig mit der schaumhemmenden
Wirkung der Aktivsubstanzen interferieren, wird deren Gewichtsverhaltnis zu den
schaumhemmenden Aktivsubstanzen vorzugsweise moglichst niedrig gehalten, wie es
ausreicht, damit ein mit Wasser vorverdunntes Präparat genuqend stabil sei und dabei
eine optimale schaumhemmende Wirkung aufweise.
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Die Konzentration der Komponente e) Emulgator bezogen auf a) + b)
+ c) + d) + e) = 100 betrugt, vorteilhaft nicht mehr als 30%, vornehmlich nicht
mehr als 20%, vorzugsweise 7 bis 20% Eine besondere, bevorzugte Ausfuhrunqsfonii
der Erfindung besteht in einer bestimmten Auswahl einer Kombination von Emulgiermitteln
unterschiedlicher Jonogenität, insbesondere von anionaktiven und nichtionogenen
Emulgiermitteln e), insbesondere in Zusammenhang auch mit einer bestimmten Kombination
von besonderen Oelen d), vorzugsweise d;) und d2).
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Ein erster Aspekt dieser besonderen Ausf(1hrungsform sind schaumhemmende
Mittel, die dadurch gekennzeichnet sind, dass das schaumhemmende Mittel neben a),
b), c) und d) eine Kombination von Emulgatoren e1) und e2) enthalt, wobei e1) ein
nicht-ionogener Emulgator und e2) ein anionaktiver Emulgator sind und das Gewichtsverhaltnis
e1/e2 zwischen 0,5 und 20 liegt.
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Als nicht-ionogene Emulgatoren und als anionaktive Emulgatoren kommen
im allgemeinen solche in Betracht, wie sie oben als nicht-ionogene Typen und als
anionaktive Typen beschrieben sind. Bevorzugte anionaktive Emulgatoren e2) sind
eher lipophile Emulgatoren (d.h. im wesentlichen anionische W/O-Emulgatoren), vorteilhaft
sulfonierte Mineralöle sowie deren Salze (Alkali-, Erdalkali-, vorzugsweise Natrium-
und Calciumsalze), wobei besonders solche bevorzugt sind, die ein mitte res Molekulargewicht
von mindestens 460 (berechnet als Na-Salz) aufweisen. Bevorzugte n,cht-ionogene
Emulgatoren ei) sind Polythylenglykolester von langkettigen Fettsäuren (Mono- und/oder
Diester), insbesondere solche der Formel (V); vorteilhaft weisen die nicht-ionoyenen
Emulgatoren e1) HLB-Werte @ 12 (insbesondere 5 bis 12, und ftir Pluronics auch 1,0
bis 12), vorzugsweise e 10 (insbesondere 6 bis 10 und fUr Pluronics 2,5 bis 10)
auf; besonders bevorzugt sind Ester der Formel (V) mit HLB-Werten von 6 bis 10.
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Das Geichtsverhaltnis e1/e2 liegt vorteilhaft zwischen 0,5 und 109
vorzugsweise zwischen 1 und 5 (insbesondere zwischen 2 und 5).
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Eine weitere bevorzugte Ausfuhrungsform der Erfindung besteht darin,
dass die erfindungsgemEssen Mittel e3) ein hydrophiles Tensid enthalten. Das Tensid
e3) ist im wesentlichen ein O/W-Emulgatr und es kommen im allgemeinen Tenside mit
HLB > 10, (insbesondere 10,5-20,
vorzugsweise 11-18), in Betracht,
vornehmlich solche der oben aufgezahlten und bevorzugten Kategorien, vorzugsweise
nicht-ionogene oder amphotere Tenside, insbesondere solche der Formeln (VI), (VII)
und (X) sowie die oxãthyllerten Sorbitester und die Pluronics mit entsprechend hohem
HLB-Wert.
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Ist ein Tensid e3) vorhanden, dann enthalt das Prãparat vorzugsweise
mindestens ein weiteres Tensid e), insbesondere ein Tensid ei) und/ oder ein Tensid
e2), bevorzugt ei) und e2); dabei ist e3) zweckmässig hydrophiler als weitere im
Präparat vorkommende Tenside e), insbesondere, wenn e3) nicht-ionogen ist, hat e3)
einen höheren HLB-Wert als ei), vorzugsweise um mindestens eine Einheit.
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Das Gewichtsverhaltnis von e3) zum ubrigen Anteil Tensid e), insbesondere
zu ei) + e2) liegt vorteilhaft zwischen 0,04 und 1,5, vorzugsweise zwischen 0,1
und 0,4.
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Die e1), e2) und e3) enthaltenden Präparate zeichnen sich besonders
durch die gute Verdunnbarkeit mit Wasser (auch Hartwasser) und durch die gute Lagerbestandigkeit
der entsprechenden wässrigen Dispersionen, insbesondere Stammdispersionen, aus.
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Gewunschtenfalls kann das Präparat zusätzlich noch f) Wasser enthalten.
Die Konzentration der Komponente f) (Wasser), bezogen auf a) + b) + c) + d) + e)
+ f) = 100, beträgt fur ein konzentriertes Praparat vorteilhaft weniger als 80%,
vorzugsweise weniger als 402.
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Die erfindunqstlemEssen PrEparate sind vorteilllaft giessbar, vorzugsweise
dunnflussig bei Raumtemperatur (= 20°C) und weisen vorteilhaft eine RotationsviskositEt
von ncp-10'000cp, vorzugsweise Scp-5'OOOcp bei Raumtemperatur auf.
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Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Herstellung der erfindungsgemassen
Präparate. Die erfindungsgeassen Präparate kennen durch geeignetes Zusammenbringen
der einzelnen Bestandteile hergestellt werden, vorzugsweise werden eine Lõsung und/oder
Dispersion von a) in einem Oel d) und eine Lösung und/oder Dispersion von b) in
einem Oel d) (das gleich oder verschieden zum erstverwendeten sein kann) vorbereitet
und die beiden 5liegen Dispersionen bzw. Ldsungen werden dann untereinander und
mit der Komponente c) gemischt. Vorzugsweise wird die Komponente a) in einem tierischen
bzw. vegetabilem Oel gelost und/oder dispergiert und die Komponente b) in einem
tierischen bzw.
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vegetabilem Oel oder in einem Mineralol gelöst und/oder dispergiert
und die entsprechenden Losungen bzw. Dispersionen werden dann mitetw nander vermengt.
Ein mikrokristallines Wachs kann z.B. auch In Form von Petrolatum eingesetzt werden.
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Wenn ein Emulgator zugegeben wird, dann kann er zu einem beliebigen
Zeitpunkt mit den ubrigen Komponenten vermischt werden, gUnstigerweie nachdem die
Komponenten a), b) und d) bereits miteinander vermengt sind.
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Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Herstellung der ei)
und e2) enthaltenden Praparate. Diese Präparate konnen durch Mischen der einzelnen
Bestandteile hergestellt werden; vorzugsweise ist das Verw fahren zur Herstellung
dieser Präparate dadurch gekennzeichnet, dass man eine Dispersion von a) in einem
Oel d) und eine Dispersion von b) in einem Oel d) miteinander, mit c) und mit e1)
und e2) vermischt.
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Enthalten diese Mittel ein Oel d1) und ein Oel d2), dann ist ein be
vorzugtes Herstellungsverfahren dadurch gekennzeichnet, dass man eine Dispersion
von b) in d1) mit einer Dispersion von a) in d2) und mit e1) vermischt und das Gemisch
mit c) und, gegebenenfalls nach einer weiteren Zugabe von d) mit e25 versetzt.
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Sollen die Praparate e3) enthalten, so kann diese Komponente zu einem
beliebigen Zeitpunkt zugegeben werden, vorzugsweise nachdem a) und b)
miteinander
kombiniert sind, vorteilhaft wenn das Praparat andere Emulgatoren e), insbesondere
e1) und e2), bereits enthalt.
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Soll das Präparat noch Wasser enthalten, dann wird dieses vorzugsweise
erst zugegeben, wenn die tibrigen Komponenten a) bis e) bereits miteinander kombiniert
sind.
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Die Komponenten a), b) und c) haben jeweils Entschãumercharakter,
haben aber in den erfindungsgernãssen Pr#paraten in Gegenwart von d), insbesondere
d2), am meisten dl) + d2), zueinander und zum Oel bzw.
-
Oelgemisch eine synergistische Wirkung in der Schaumdampfung und Schaumverhütung
in schaumerzeugenden bzw. schaumhaltigen wässrigen Systemen, insbesondere unter
HT-Bedingungen in wassrigen Textilbehandlungsflotten.
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Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eben die Verwendung der
er findungsgemässen Präparate als schaumhemmende Mittel in wässrigen schaumerzeugenden
bzw. -haltigen Systemen bzw. das Verfahren zur Schaumhemmung in w#ssrigen Systemen,
das dadurch gekennzeichnet ist, dass man zur Hemmung von unerw#nschtem Schaum ein
Mittel wie oben beschrieben dem System zugibt.
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Der Begriff sctiaumhemmendes Mittel", wie er hier verwendet wird,
ulfasst die Begriffe "Entsch#umer" (="Antischaummittel"), "Schaumzerstörungsmittel",
"Schaumd#mpfungsmittel", h5chaumverhinderungsmittelll und "Schaumverhütungsmittel"
; d.h. die eriindunysgemassen Praparate kennen in ein wssriges System, das zur Schaumbildung
neigt, noch vor der Schaumentstehung gegeben werden, so dass die Entstehung von
Schaum in unerwünschtem Ausmasse verhutet bzw. gehemmt wird, und/oder die erfindungsgemassen
Präparate kennen in ein wässriges System gegeben werden, das bereits Schaum enthalt,
so dass der entstandene Schaum teilweise oder auch ganz vernichtet wird oder die
Zunähre des Schaumes limitiert oder auch vermieden wird.
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Bssrige Systeme, die zur Schaumbildung neigen oder Schaum enthalten
und bei denen eine Schaumdämpfung und/oder -verh0tung gewunscht ist, sind zahlreich
in vielen Gebieten der Technik, in denen man in Gegenwart von Wasser verfährt, zu
finden, vornehmlich bei Herstellungsverfahren, Aufarbeitungsverfahren und Behandlungs-
bzw. Applikationsverfahren, so z.B. bei der Herstellung von Latices, Klebstoffen,
Stärken, Zellstoff und Zucker, bei der Bearbeitung und Aufarbeitung von wässrlgen
Schlämmen, insbesondere beider Abwasseraufarbeltung oder bei der Flotation von mineralischen
Stoffen oder von dispergierbaren Ablagerungen (z.B. bei der RestlgewInnung und bei
der Flotation von kolloidalen Erbestandteilen), bei der Herstellung von Papier und
Vliesstoffen, besonders in schnellaufenden Maschinen und bei der Anwendung wässriger
Systeme, die schäumende Bestandteile enthalten wie z.B.
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Kunststoffdispersionen, Acrylharzsystcmo, Lederbehandlungsflotten,
z¢B. fur das Entfetten von Leder, Textilrnaterialbehancllungsflptten (insbesondere
Flotten, dieTenside und/oder Farbstoffe bzw. optische Aufheller enthalten) und Papierstreichmassen.
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Ein besonderer Gegenstand der Erfindung ist die Schaumhemmung in wässrigen
Textilmaterialbehandlungsflotten. Gemeint sind hier allgemein Behandlungsflotten,
wie sie in jeder Behandlungsstufe des Textilmaterials vorkommen konnen, namentlich
bei der Schlichterei, bei der Vor-Behandlung, bei dem optischen Aufhellen und/oder
Färben (auch Bedrukken) sowie bei der Ausrustung, insbesondere bei der Endausrustung
des Textilmaterials. Das Textilmaterial kann beliebig natürlich, halbsynthetisch
oder synthetisch sein, z.B. natUrliche oder regenerierte Cellulose, naturliches
oder synthetisches Polyamid, Polyester, Polypropylen, Polyurethan, Polyacrylnitril
und deren Gemische und kann in einer beliebigen Verarbeitungsform vorliegen, z.B.
als lose Fasern, Filamente, Fäden, Garne (auch Stränge und Kreuzspulen), Gewebe,
Gewir ke, Tuftingware, Vliesstoffe, Teppiche und Halbfertig- und Fertigware. Die
erfindungsgemässen schaumhemgnensen PrEparate konnen, gegebenenfalls nach einer
Vorverdunnung z.B. zu einer Stamrnlosung oder -dispersion,
den
wässrigen Behandlungsflotten zu Beginn und/oder im Laufe des Behandlungsverfahrens
der Behandlungsflotte zugegeben werden. Die Behandlung kann nach einer beliebigen,
ublichen, fur das entsprechende Substrat geeigneten Methode aus wässrigem Medium
erfolgen, z.B. nach Ausziehverfahren, unter Normaldruck oder auch unter erhõhtem
Druck, oder nach Imprägnierverfahren. Besonders hervorzuheben ist, dass die erfindungsgemässen
schaumhemmenden Mittel auch fur die Verwendung in dampferzeugenden Systemen geeignet
sind, insbesondere in geschlossenen Apparaturen und vor allem auch unter HT-Bedingungen,
d.h. Verfahren bei Temperaturen oberhalb 100°C, z.B. 102 bis 1600C, vorzugsweise
105-150°C, bei denen in geschlossenen Apparaturen unter Druck gearbeitet wird. Besonders
erwähnenswert ist die Verwendbarkeit der erfindungsgemassen Präparate in Haspelkuven
und insbesondere in schnellaufenden Apparaturen wie die Düsenfärbeapparate (Dye-jet-machines11),
bei denen durch die Dampfbildung bei hoher Temperatur und durch das schnelle Laufen
des Textllmaterials und/oder der Flotte, die Flotte erhöht zur Schaumbildung neigt
und wo zusätzlich, beim Entlasten des Apparates, eine Schaumvolumenerhohung stattfindet.
Es kommen beliebige Behandlungsmittel in Frage, je nach Substrat, Behandlungsmethode
und gewünschtem Effekt, z.B. Schlichtemittel, Fascrpraparat ionsmittel, Abkochhilfsmittel,
Waschmittel, Bleichmittel, Netzmittel, Endausrüstungsmittel, Färbereihilfsmittel,
optische Aufheller und Farbstoffe, wobei die erindungsgemässen schaumhemmenden Mittel
besonders bei solchen Behandlungen günstig eingesetzt werden, bei denen durch den
tensiden Charakter des Behandlungsmittels selbst oder eines Hilfsmittels, wie Vorbehandlungsmittel,
Frbereihilfsmittel und/oder Aus rflstungsmittel (z.B. von Dispergiermitteln, Netzmitteln,
Egalisiennit teln, Abkochhilfsmitteln, Waschmitteln, Bleichmitteln, Avivagemitteln,
Antistatika oder Welchmacheri), die wässrige Behandlungsflotte oder -paste besonders
stark zum Schäumen neigt Durch Einsatz der erfindunysgemässen schaumhemrnenden Mittel
kann eine wirksame Schaumverminderung erreicht werden, wobei die jeweilige Behandlung
des Substrates nicht beeinträchtigt wird. Besonders erwähnenswert ist die Verwendung
der erfindungsgemässen Präparate in Dispersionsfarbstoffe enthaltenden Färbeflotten,
insbesondere unter HT-Bedi ngungen.
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Vorteilhaft betragt die Konzentration des erfindungsgemässen PrEparates
(berechnet als wasserfreies Präparat) in den wässrigen Systemeh mindestens 0,0001
g/l bzw. g/kg.
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Die optimale Konzentration der erfindungsgemässen Präparate für ein
bestimmtes wässriges System kann je nach Art und Konzentration des wässrigen Systems,
je nach Verfahrensbedingungen, je nach Kqnzentration und Zusammensetzung der erfindungsgemssen
Präparate und je nach gewunschtem Effekt sehr stark variieren; man kann sie aber
durch einfache Vorversuche rasch ermitteln. Die Konzentration eines wasserfreien
erfindungsgemssen Präparates der oben angegebenen bevorzugten Zusammensetzung, z.B.
in wässrigen dispersionsfarbstoffhaltigen Ausziehfärbeflotten beträgt vorteilhaft
weniger als 5 g/l, insbesondere 090001-5 g/l), vorzugsweise weniger als 1 g/l, aber
z.B. in Papierstreichmassen vorteilhaft weniger als 0,1 g/kg (insbesondere 0,0001
bis 0,1 g/kg), vorzugsweise weniger als 0,01 g/kg.
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In den folgenden Beispielen bedeuten die. Teile Gewichtsteilo und
die Prozente Gewichtsprozente; die Temperaturen sind in Celsiusgraden angegeben.
Die in den Applikationsbeispielcn eingesetzten Dispersionsfarbstoffe sind in der
handelsublichen Form eingesetzt.
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Beispiele 1-12 Herstellung der N,N'-Bis-(stearoyl)-äthylendiamin-Dispersion
32,2 Teile N,N'-Bis-(stearoyl)-äthylendiamin und 128,8 Teile Oel (D1) werden unter
Ruhren und Vakuum erhitzt bis eine klare, homogene Lösung vorliegt. Dann wird die
erhaltene Lösung unter Vakuum (30-60 mbar) und unter Ruhren in 125,4 Teile Oel (D1),
die sich bei Raumtemperatur befinden zufliessen gelassen. Es bildet sich eine Dispersion
die auf Raumtemperatur abgekuhlt wird.
-
Herstellunq des Endproduktes 22>2 Teile Polyäthylen (B1) und 222,2
Teile Mineralöl (D2) werden erhitzt
bis eine klare Lösung vorliegt.
Dann wird die Heizung abgestellt und man lässt der klaren Polyäthylenlösung unter
massiges Ruhren 333,4 Teile Mineralöl (D2), die sich bei Raumtemperatur befinden
zufliessen.
-
Es bildet sich eine trube Dispersion, der man 286,4 Teile der kalten
N,N'-Bis-(stearoyl)-äthylendiamin-Dispersion zufügt. Sobald die Mischung homogen
ist, wird sie noch mit 106,4 Teilen Emulgator (E1) und 29,4 Teilen hydrophober Kieselsäure
(Cl) versetzt. Man erhAlt 1000,09 Endprodukt in Form einer feinen, dflnnflussigen
Dispersion.
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Das Polyäthylen (B1) kann durch folgende Daten gekennzeichnet werden:
Molekulargewicht 2000 Schüttgewicht 220-320ml/100g Schmelzpunkt 101 + 20 Wassergehalt
< 0,3% Spezifisches gewicht 0,92g/cm3 Viskosität bei 140' 180 cp Härte (Nadelpenetration
0,3 bis 0,5 200g/25 Sek./25°) Das Mineralöl (D2) ist ein Kohlenwasserstoffgemisch
mit folgenden Spezifikationen:
Siedebereich bei Beginn 3200 |
Normaldruck in °C Ende 3900 |
Spezifisches Gewicht 0,85-0,95g/cm3 |
Wassergehalt < 0,1% |
Säurezahl <1 |
Anilinpunkt 70-80 |
Brechungsindex n@20 1,483-1,486 |
Jodzahl 20-30 |
Flammpunkt 1650 |
Das Emulgierinittel (E1) ist eine Mischung von
C17H33-CO-(O-CH2-CH2)6,5
O-CO-C17H33 (HLB = 6,5) und C17H33-Co-(o-CH2-CH2 v OH (HLB = 10,0) im Molverhältnis
1:1 Die hydrophobe Kieselsäure (C1) "Sipernat D10" (von DEGUSSA) kann durch folgende
Daten gekennzeichnet werden:
Oberfläche nach BET 90 m2/g |
mittlere Grösse der Primärteilchen 18nm |
Stampfdichte (DIN 53194) 100 gl |
Trocknungsverlust (DIN 55921) 3% |
Gluhverlust (DIN 55921) 76 |
pH-Wert (DIN 53200) 8,5 |
(in 5%iger wässriger Dispersion |
Wasser/Methanol 1:1) sion |
SiO2-Gehalt 98% |
Na20-Gehalt 0,8% |
SO3-Gehalt 0,8% |
Siebrückstand (DIN 53580) 0,015 |
Es werden folgende Oele D1 eingesetzt: Beispiel 1 : Erdnussol Beispiel 2 : Baumwollsaatöl
Beispiel 3 : Fischöl Beispiel 4 : Klauenol Beispiel 5 : Kokosnussöl Beispiel 6 :
Leinöl Beispiel 7 : Maiskeimöl Beispiel 8 @ Olivenöl Beispiel 9 : Ricinusol Beispiel
10 : Rubol Beispiel 11 : Sesamol Beispiel 12 : Sonnenblumenöl
Beispiele
13-18 Herstellung der N,N'-Bis-(stearoyl)-äthylendiamin-Dispersion 61,4 Teile N,N'-Bis-(stearoyl)-äthylendiamin
werden mit 184,2 Teilen Oel (D3) unter Rohren und Vakuum erhitzt bis eine klare,
homogene Lösung vorliegt. Dann wird die erhaltene Lõsung unter Vakuum (30-60 mbar)
und unter Ruhren in 184,2 Teile Oel (D3), die sich bei Raumtemperatur befinden,
zufliessen gelassen. Es bildet sich eine Dispersion die auf Raumtemperatur abgekuhlt
wird.
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Herstellung der Polyäthylen-Dispersion 33,4 Teile Polyãthylen (B1)
und 333,2 Teile Oel (D4) werden erhitzt bis eine klare Lõsung vorliegt und anschliessend,
unter Ruhren, bis auf Raumtemperatur abkühlen gelassen. Beim Abkuhlen bildet sich
eine feine Dispersion die ausgeladen wird.
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Herstellung des Endproduktes 429,8 Teile der N,N'-Bis-(stearoyl)-äthylendiamin-Dispersion,
366,6 Teile der Polyäthylen-Dispersion sowie 159,4 Teile Emulgator (E1) und 44,2
Teile hydrophober Kieselsaure (C1) werden bei Raumtemperatur unter Rühren vermengt.
Man erhält 1000,0 Teile Endprodukt in Form einer homogenen, feinen Dispersion.
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Es werden folgende Oele eingesetzt: Oel (D3) Oel (D4) Beispiel 13:
Mineraldl (D2) Baumwollsaatöl 14: Mineralöl (D2) Mineralõl (D2) 15: Rüböl Baumwollsaatöl
16: Ruböl Mineralõl (D2) 17: Isoparaffin (D5) Baumwollsaatol 18: Isoparaffin (D5)
Mineralol (D2) Das Isoparaffin (05) ist ein flussiger aromatfreier Kohlenwasserstoff
mit isoparaffinischer Struktur, hergestellt durch katalytische Synthese, mit folgenden
Eigenschaften:
Siedebeginn 2110 Trockenpunkt 2560 Anilinpunkt 880
Aromatengehalt 0,3% Isoparaffine 79,9% n-Paraffine 0,5% Naphtene 19,3% Schwefelgehalt
2mg/kg Brechungsindex nD20 1,434 Viskosität bei 250 3,1cSt.
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Flammpunkt, 780 Bei spiele 19-24 Herstellung der Polyäthylen-Dispersion
22>8 Teile Polyäthylen (B1) und 228,3 Teile Mineralöl (D2) werden erhitze bis
eine klare Lösung vorliegt und sodann, unter Rühren, bis auf Raumtemperatur abkühlen
gelassen. Beim Abkuhlen bilclet sich eine feine Dispersion die ausgeladen wird.
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Herstellung der N,N'-Bis-(stearoyl)-äthylendiamin-Dispersion 33,1
Teile N,N'-Bis-(stearoyl)-äthylendiamin und 132,2 teile Rüböl werden unter Ruhren
und Vakuum zusammen erhitzt bis eine klare, homogene Lösung vorliegt. Dann wird
die erhaltene Lösung unter Vakuum (30-60 mbar) und Ruhren in 128,8 Teile Rüböl,
die sich bei Raumtemperatur befinden, zufliessen gelassen. Es bildet sich eine Dispersion
die auf Raumtemperatur abgekuhlt wird.
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Herstellung des Endproduktes 251,1 Teile Polyäthylen-Dispersion sowie
294,2 Teile N,N'-Bis-(stearoyl)-äthylendiamin-Dispersion werden bis auf 50 mbar
unter Ruhren evakuiert. Sodann werden unter diesem Vakuum 82,0 Teile Emulgator (E2)
zugefügt. Sobald das Gemisch homogen ist wird mit Luft entlastet und man gibt 30,2
Teile hydrophober Kieselsaire (C) zu. Die erhaltene Mischung wird anschliessend
evakuiert (50 mbar) und unter diesem
Vakuum verrührt, bis eine
homogene, feine Dispersion vorliegt. Dann wird wieder mit Luft entlastet und man
lässt der Dispersion noch 342,5 Teile Mineralöl (D2) zufliessen. Man erhalt 1000,0
Teile Endprodukt.
-
Es werden folgende Emulgatoren eingesetzt:
Emulgator (E2> HLB-Werte |
Beispiel 19: - Emulgator (Ei) |
20: - Mischung von |
50% C9H<OrIl2ClI2ll 12,0 |
und 50% (C12!25 T? S03)2Ca 8,0 |
" 21: - Mischung von 5GX (E1) |
und 50X Petroleumsulfonat- |
Na-Salz mit Moleku- |
largewicht 460-520 < 1Q |
22: - Pluronic L 61 3,0 |
" 23: - Petroleumsulfonat-Na-Salz (MG: 460-520) C 10 |
24: (C12H25 r\ -S03)2Ca 8>0 |
Beispiele 25-30 Zu 236,5 Teilen Polyäthylen-Dispersion (ernass Beispielen 19-24)
werden in der angegebenen Reihenfolge 275,0 Teile N,N'-Bis-(stearoyl)-äthylendiamin-Dispersion
(gemNss Beispielen 19-23), x Teile Emulgator (E1) und 28,50 Teile hydrophober Kieselsäure
(C1) zugefügt. Dann wird auf 70 mbar evakuiert und intensiv gertihrt bis sich eine
feine, homogene Dispersion bildet. Dann wird mit Luft entlastet und es werden noch
318,0 Teile Mineralol (D2),y Teile Emulgatorpräparat (E3) und 28,25 Teile hydrophober
Kieselsäure (C1) zugefügt. Dann wird erneut auf 70 nibar evakuiert und wieder intensiv
gerflhrt bis eine homogene, feine Dispersion erhalten wird.
Beispiel x y |
(Teile) (Teile) |
25 76,25 37,50 |
26 106,75 37,50 |
27 76,25 52,50 |
28 76,25 22,50 |
29 106,75 22,50 |
30 0 0 |
Emulgatorpräparat (E3): Natrium-Petroleummonosulfonat mit folgenden Eigenschaften:
mittleres Molekulargewicht 520 Gehalt Emulgator 70 X Wasser-Gehalt 3,2% Oel-Gehalt
27,3% anorganische Salze 0,4% Dichte bei 15D 980kg/m3 Viskosität bei 100°C (cSt)
1000cSt.
-
Flammpunkt 160° HLB < 7 Beispiele 31-40 Zu 100,0 Teilen des gamäss
Beispiel 25 erhaltenen Produkten werden 2,0 Teile Emulgator (E4) zugegeben und verruhrt.
-
Emulgator #4
Beispiel Emulgator E4 ~ HL3-Went |
31 R10' = 75% Oelyl |
10% Stearyl |
15% Lauryl bis Palmityl |
i + j = 10 11,0 |
32 wie im Beispiel 30, aber i + j = 15 13,0 |
33 50% C9H19- (OCH2CH2JB-OH 12,0 |
50X (C12H25 + 50382Ca 8,G |
34 CgH19 + (0CH2CH2t&-oH 11,0 |
35 Produkt gemäss Beispiel A von DE-OS 28 07 130 16,0 |
36 Polyoxyãthyler, 20 - sorbitantrioleat 11,0 |
(Typen 85) |
37 C1sH3pX0CH2CH2tO0H 13,0 |
/ ( CH2CH2OSH |
38 C17H33C0N 13,0 |
( CH2CH20 i |
k + m = 10 |
39 C12I2-50CH2CH2-50H 11,0 |
40 Aethylenoxi d-Propylenoxid-Blockcopolymerisat mit |
Molekulargewicht 1750 und 10 Gew,çv flolyoxyäthylen |
(Pluronic L61). 3,0 |
Beispiel 41 Es wird genau gleich vorgegangen wie im Beispiel 25, aber anstelle von
Polyäthylen (B1) wird Polypropylen (62) mit folgenden Eigenschaften Erweichungspunkt
166° Spez. Gewicht 0,86g/cm³ Molekulargewicht 14000 Brookfield-Viskosität 3750cp
(Spindel 3, 6 U/Min, 190°), Säurezahl 0,05 eingesetzt.
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Beispiel 42 100 Teile des Präparates gemäss Beispiel 35 werden bei
Raumtemperatur mit 25 Teilen entmineralisiertem Wasser verruhrt, wodurch eine milchige
Emulsion entsteht.
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Applikationsbeispiel A Polyestergewebe (Dacron) T54-S-767, vorgewaschen)
wird in einem DCIsenfarbeapparat von Innenvolumen = 1200ml mit 600ml einer wässrigen
Färbeflotte folgender Zusammensetzung: 5% (bezogen auf das Substrat) C.l. Disperse
Red 167 ig/l mit 30 Mol Aethylenoxyd äthoxyliertes Fettalkoholgemisch C16-18 mit
Jodzahl = 55 (Egalisiermittel) 1g/l Türkischrotöl (Dispergiermittel) 2g/l Ammoniumsulfat
Ameisensäure bis auf pH 5 und 0,65g/l schaumhemmendes Mittel gemdss Beispielen im
Flottenverhältnis 1:20 bei einer Flottenumwälzung von 1,5 l/Min unter folgender
Teinperatureinhaltung gefärbt: im Verlaufe von 30 Min wird von 30 auf 130° erhitzt,
beim Erreichen von 800 wird der Apparat verschlossen und durch Einblasen von Luft
wird ein Ueberdruck von 1 bar eingestellt, nach Erreichen von 1300 wird 60 Min bei
dieser Temperatur weitergefärbt> dann wird abgekühlt und, beim Erreichen von
85e in der Abkuhiphase, wird der Druck abgelassen.
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Es werden die schaumhemmenden Mittel der Beispiele 1, 2, 3, 4, 5,
6, 7, 8, 9, 10, 11, und 12 jeweils eingesetzt und es wird auch ein Blindversuch
(d.h. ohne schaumhemmendes Mittel) durchgefuhrt. Im Vergleich zum Blindversuch ist
die Schaumbildung in Anwesenheit der schaumhemmenden Mittel bedeutend niedriger.
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Applikationsbeispiel B Man verfährt wie im Beispiel A beschrieben,
wobei die Färbeflotte aber kein zusätzliches Dispergiermittel, sondern nur 0,5g/l
des Egalisiert
mittels, enthält und anstelle der Produkte gemäss
Beispielen 1-12 diejenigen der jeweiligen Beispiele 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19,
20, 21, 22 und 23 eingesetzt werden und auch ein Blindversuch durchgefuhrt wird.
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Das Flottenverhältnls ist 1:25 und die Umwälzung 1.9 1/Min. Die Temperaturführung
ist wie folgt: Es wird im Verlaufe von 50 Min. von 300 auf 1300 erhitzt, beim Erreichen
von 800 wird der Apparat verschlossen und es wird durch Einblasen von Luft ein Ueberdruck
von 1 bar eingestellt, nach Erreichen von 130° wird 30 Min bei dieser Temperatur
weitergefärbt, dann wird abgekühlt und beim Erreichen von 850 in der Abkühlphase
wird der Druck abgelassen. Im Vergleich zum Blindversuch ist die Schaumbildung in
Gegenwart der Produkte der Beispiele 13-23 viel niedriger.
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Applikationsbeispiel C Baumwolle-Cretonne wird in dem Düsenfärbeapparat
von Beispiel A mit 600 ml einer wässrigen Färbeflotte folgender Zusammensetzung:
10% (bezogen auf Substrat) C.I. Reactive Blue 116 63g/l Glaubersalz 20g/l Soda und
0,75g/l schaumhemmendes Mittel gemäss Beispiel 19 im Flottenverhältnis 1:20 bei
einer Flottenumwälzung von 1,5 1/Min und folgender Temperaturfuhrung gefärbt: es
wird im Verlaufe von 30 Min von 30 auf 600 erhitzt; nach Erreichen von 600 wird
60 Min bei dieser Temperatur weitergefärbt; dann wird auf 400 abgekühlt.
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Im Vergleich zum Blindversuch ist die Schaumbildung in Anwesenheit
des schaumhemmenden Mittels bedeutend niedriger.
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Applikationsbeispiel D Wollgabardine wird in dem Dusenfärbeapparat
von Beispiel A mit 600ml einer wässrigen Färbeflotte folgender Zusammensetzung 1,0%
(bezogen auf Substrat) C.I. Acid Black 52 O,5g/l Egalisiermittel wie im Applikationsbeispiel
A 10,0% (bezogen auf Substrat) Schwelfelsäure konz. und 0,5g/l schaumhemmendes Mittel
gemäss Beispiel 19
im FIottenverhltnis 1:20 bei einer Flottenumwälzung
von 1,5 1/Min und folgender Temperaturfuhrung gefärbt: es wird im Verlaufe von 30
Min von 30 auf 980 erhitzt, nach Erreichen von 980 wird 60 Min bei dieser Temperatur
weitergefärbt, dann wird auf 400 abgekuhlt.
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Im Vergleich zum Blindversuch ist die Schaumbildung in Anwesenheit
des schaumhemmenden Mittels bedeutend niedriger.
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Applikationsbeispiel E Die Eignung des Produktes von Beispiel 19 als
Schaumverhinderungsmittel fur Papierstreichpasten wird mit dem in "Wochenblatt fUr
Papi-erfabrikation", 104, SO 117-118 (1976), Nr. 3 (H. Pummer) beschriebenen Gerät
gepröft.
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Zusammensetzung der Streichpaste: 26,73% Kaolin 0,05% natriumtripolyphosphat
0,01% Na-polyacrylat 0,03% Aetznatron 5,35% Dow-Latex 620 67,83% Wasser.
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Es werden 0,02% Antischaummittel (auf das Kaolin bezogen) zugefugt.
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Im Vergleich zum Blindversuch ohne Entschäumerzugabe ist die Schaumbildung
der Streichpaste in Anwesenheit des schaumhemmenden Mittels bedeutend niedriger.
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Applikationsbeispiel F Farben von Polyester auf einem Gaston-County-Mini-Jet
unter HT-Bedingungen.
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Durch den Zusatz des Produktes voll Beispiel 19 zu der zu starken
Schaum men neigenden Färbeflotte wird auf dem fOr starke Schaumentwicklung bekannten
und gegenuber Schaum sehr empfindlichen Färbeapparat unter den gepraften Bedingungen
die Bildung vor Schaum vollstnandig verhindert.
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Versuchsbedingungen - Färbeapparat Gaston County Mini-Jet: Fassungsvermögen:
ca. 650 1 Flotte, max. 30 kg Substrat max. Heizleistung: bis 110°, ca. 3°/Min uber
110°, ca. 1° bis 0,50/Min max. Temperatur 1270 - Substrat und Flotte: Polyester,
vorgewaschen und vorfixiert, 17 kg = 260m, 450 1 enthärtetes Wasser = Flottenverhältnis
1:26, Warengeschwindigkeit = 75 m/r+;in - Färben unter Zusatz von Entschäumer (Produkt
von Beispiel 19) Farbstoff: 0,95% C.I. Disperse Red 167 Zusätze : 1g/l mit 30 Mol
Aethylenoxid äthoxyliertes Fettalkoholgemisch C16-18 mit Jodzahl = 55 (Egalisiermittel)
19/l Türkischrotöl (Dispergiermittel) 2g/l Amnioniumsulfat 200ml Ameisensäure (pH
- 5,0) 0,65g/l Produkt gemass Beispiel 19 - Färbeverlauf von 600 bis 126' 2 Stunden
bei 1260 30 Minuten von 1260 auf 60° 30 Minuten Während der ganzen Prozessdauer
wurde keim Schaum beobachtet. Bei der anschliessenden Beurteilung der gefärbten
Ware auf dem Schautisch konnten keine auf den Entschäumer zurückzuführende Flecke
oder Unegalitäten festgestellt werden.
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Appl8ikationsbeispiel G Färben von Polyester-Stückware auf einem Then-Softflow-Oet
unter HT-Bedingungen Bei Einsatzmengen von 0,2y/l des Produktes von Beispiel 25
wird während des ganzen Versuches kein störender Schaum beobachtet.
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Maschine: Then-Softflow, ausgerüstet mit programmierbarer Zeit-temperatursteuerung,
Flottenverhältnis 1:15, 2 Umläufe/Min.
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Material: glatte, Rundstrickware, 130g/m2 aus Tergal, 110 dtex, 30
Z 15, 9,1 kg Wasser: Stadtwasser, ca. 5° dH Farben: Nach dem Fullen der Maschine
mit dem Substrat und kaltem Wasser werden während des Aufheizens auf 500 in folgende
der Reihenfolge zugageben: 0,.2g/l Produkt von Beispiel 25.
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2g/l Mononatriumphosphat 1,4g/l Produkt hergestellt gemäss Beispiel
14 von der DE-OS 27 49 705 1,0g./l Türkischrotöl Nach Erreichen von 504 werden 0,05%
C.I. Disperse Orange 30 zugegeben und der pH mit Essigsäure auf 5,2 eingestellt.
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Aufheizschemd
1°/Min 4°/Min 30 Min |
50° -------------> 90° -----------> 130° ------------>
130° |
Abkühlen auf 0 und Bad ablassen1 1 mal kalt spulen.
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WNhrend des gesamten Färbezyklus ist keinerlei Schaum zu beobachten
Applikationsbeispiel A1-E1 Man verfährt wie in den Applikationsbeispielen A - E
beschrieben, verwendet aber anstelle der dort eingesetzten schaumhemmenden Produkte
das Produkt gemHss Beispiel 25.
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Auf analoge Weise wie das Produkt von Beispiel 25 werden auch die
Pro dukte der Beispiele 26., 27, 2, 34, 35, 36 39 und 42 in den Applikationsbeispie
len A - G eingesetzt.