DE69532516T2

DE69532516T2 - Schaumregulierendes Agens

Info

Publication number: DE69532516T2
Application number: DE69532516T
Authority: DE
Inventors: George Christopher Penarth Sawicki; Jacqueline B-1200 Woluwe Saint Lambert L'Hostis; Franck Andre Daniel Renauld
Original assignee: Dow Corning SA
Current assignee: Dow Silicones Belgium SPRL
Priority date: 1994-06-17
Filing date: 1995-06-08
Publication date: 2004-09-30
Anticipated expiration: 2015-06-09
Also published as: CA2151005C; JPH0824512A; GB9412179D0; JP3561039B2; KR960000294A; DE69532516D1; FI952987A0; US5693256A; KR100375258B1; AU687539B2; EP0687725A1; ATE258972T1; CA2151005A1; FI952987A; ES2210275T3; AU2171795A; FI115897B; BR9502640A; EP0687725B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Schaumregulierungsmittel und spezieller auf ein Schaumregulierungsmittel, das eine organische wasserunlösliche Flüssigkeit verwendet. Spezieller bezieht sich die Erfindung auf ein Schaumregulierungsmittel, das auf organischen Ölen und bestimmten hydrophoben Füllstoffen basiert und das besonders als ein Schaumverhütungsmittel geeignet ist, d. h. ein Schaumregulierungsmittel, das fähig ist, die Erzeugung von Schaum zu begrenzen oder Schaum zu verhindern, statt existierenden Schaum zu vermindern, obwohl beide Aktionen manchmal durch ein und dasselbe Schaumregulierungsmittel bewerkstelligt werden können.
Schaumregulierungsmittel, die auf wasserunlöslichen organischen Flüssigkeiten basieren, sind seit einiger Zeit bekannt. Solche Schaumregulierungsmittel haben ziemlich gute Wirksamkeit und sind in einer Anzahl von Anwendungen, z. B. als Schaumverhütungsmittel in Waschmitteln und als Prozesshilfen in der Textil- oder Celluloseherstellung, nützlich. Beispiele sind in GB 1 224 026 und US 3,666,681 beschrieben worden.
In der ersteren der Spezifikationen wird ein Verfahren zur Verhinderung von Schaumbildung in wässrigen Systemen beschrieben, das Hinzufügen eines Schaumverhütungsmittels zu dem System vor Entwicklung von Schaum umfasst, das aus 10 Gewichtsteilen bestimmter wasserunlöslichen organischen Flüssigkeiten und 0,1 bis 5 Gewichtsteilen eines Organopolysiloxans, das mit der organischen Flüssigkeit kompatibel ist und im Wesentlichen aus SiO₂-Einheiten und R₃SiO_1/2-Einheiten besteht, worin R ein monovalenter Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen ist, und in welchem das Zahlenverhältnis der SiO₂-Einheiten zu R₃SiO_1/2-Einheiten im Bereich von 0,6 : 1 bis 1,2 : 1 liegt, besteht.
In der letzteren Spezifikation wird ein Schaumregulierungsmittel für wässrige System beschrieben, das im Wesentlichen aus einer Mischung von 100 Gewichtsteilen bestimmter wasserunlöslichen organischen Flüssigkeiten, 0,5 bis 10.0 Gewichtsteilen einer Organopolysiloxanverbindung, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einer hydroxylendblockierten Dimethylsiloxan-Flüssigkeit einer bestimmten Viskosität und einem benzollöslichen Organopolysiloxan-Harz, das im Wesentlichen aus SiO₂-Einheiten und R₃SiO_1/2-Einheiten besteht, in denen R ein monovalenter Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen ist, und in dem das Zahlenverhältnis von SiO₂-Einheiten zu R₃SiO_1/2-Einheiten im Bereich von 1,2 : 1 bis 0,6 : 1 liegt, und 0,5 bis 10,0 Gewichtsteilen eines Füllstoffes, der ein Mitglied ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus feinverteiltem Siliciumdioxid und Methylsilsesquioxan-Gel, und 0,002 bis 5 Gewichtsteilen einer Verbindung, die ein Mitglied ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ammoniak, einem Disilazan und einer Verbindung der Formel R'OH, in welcher R' ein Alkali- oder Erdalkalimetall ist, besteht. Da die Beispiele und Teile des Textes sich nur auf Organopolysi-loxan-Harze beziehen, worin das Zahlenverhältnis von R₃SiO_1/2-Einheiten zu SiO₂-Einheiten im Bereich von 1,2 : 1 bis 0,6 : 1 liegt, wird geglaubt, dass dies das Verhältnis ist, das überall in den Spezifikationen beabsichtigt ist.
US-A-3,455,839 offenbart ein Verfahren zur Schaumkontrolle mit einer Mischung, die 100 Teile einer Polydimethylsiloxan-Flüssigkeit, 5 bis 50 Teile eines Siloxanharzes und 1 bis 10 Teile eines Silica-Aerogels aufweist.
Wir haben nun festgestellt, dass, wenn eine Mischung aus hydrophoben Füllstoffen mit verschiedenen mittleren Teilchengrößen verwendet wird, ein verbessertes Schaumregulierungsmittel mit schaumverhindernden Kapazitäten erhalten wird.
Gemäß der Erfindung wird ein Schaumregulierungsmittel bereitgestellt, das 100 Gewichtsteile (A) einer wasserunlöslichen organischen Flüssigkeit, (B) 0,1 bis 20 Gewichtsteile eines ersten hydrophoben Füllstoffs mit einer mittleren Teilchengröße von nicht mehr als 20 μm und (C) 0,1 bis 20 Gewichtsteile eines zweiten hydrophoben Füllstoffs mit einer mittleren Teilchengröße von mindestens 30 μm enthält, wobei diese hydrophoben Füllstoffe (B) und (C) in der wasserunlöslichen organischen Flüssigkeit (A) unlöslich sind (es ist klar, dass ein gewisser Grad an Löslichkeit toleriert werden kann, aber dieser sollte nicht höher als 1 Gewichtsteil Füllstoff pro 100 Gewichtsteile der organischen Flüssigkeit (A) bei einer Temperatur von 25°C sein). Der Füllstoff (C) ist ein Siloxanharz, das aus monovalenten Trialkylsiloxygruppen R₃SiO_1/2 und tetravalenten Siloxygruppen SiO₂ besteht, worin R eine Alkylgruppe darstellt. Der Füllstoff (C) ist ein Siloxanharz, das aus monovalenten Trialkylsiloxygruppen R₃SiO_1/2 und tetravalenten Siloxygruppen SiO₄₍₂ besteht, worin R eine Alkylgruppe darstellt.
Wasserunlösliche organische Flüssigkeiten (A) können irgendein geeigneter und bekannter Stoff sein, der vorzugsweise einen Aromatengehalt von weniger als 10 Gew.-% der Flüssigkeit aufweist, oder es kann eine Mischung aus ein oder mehreren solcher Flüssigkeiten sein, wobei die Flüssigkeit oder Mischung von Flüssigkeiten kein Lösungsmittel für Füllstoff (B) oder Füllstoff (C) ist. Es muss ein flüssiger Stoff bei der Einsatztemperatur des Schaumregulierungsmittels sein. In bevorzugten Schaumregulierungsmitteln ist die organische Flüssigkeit bei 25°C flüssig. Geeignete organische Flüssigkeiten umfassen Öle, z. B. Mineralöle, isoparafinische Öle, Pflanzenöle, Polyoxypropylenglykole, Polyoxybutylenglykole, Ester von Carbonsäuren und einwertigen Alkoholen, höheren Carbonsäuren und höheren Alkoholen. Beispiele für solche geeignete organische Flüssigkeiten umfassen Weißöle, Mineralöl, Dioctylphthalat, Diethylsuccinat, Methylcapronat, Butylpelargonat, Ethylstearat, Dodecyllaurat, Methylmelissat, Decylalkohol, Octadecylalkohol, Stearinsäure, Myristinsäu re, Erdnussöl, Kokosöl, Olivenöl, Baumwollsamenöl und Leinöl. Bevorzugte organische Flüssigkeiten jedoch sind Öle, insbesondere Mineralöl oder Pflanzenöl und besonders hydriertes Mineralöl. Diese Öle sind wegen ihrer relativ niedrigen Kosten, ihrer Verfügbarkeit und hauptsächlich deshalb, weil sie die bevorzugten hydrophoben Füllstoffe (C), die zu verwenden sind, wie unten beschrieben ist nicht auflösen, bevorzugt.
Der erste hydrophobe Füllstoff (B) hat ein Füllstoff zu sein, der in der organischen Flüssigkeit unlöslich ist und der eine mittlere Teilchengröße von nicht mehr als 20 μm aufweist. Die Teilchengröße, die für die Füllstoffe in Schaumregulierungsmittel gemäß der vorliegenden Erfindung definiert ist, wird gemessen, wenn das Teilchen in der Flüssigkeit (A) dispergiert ist, und nicht, wie z. B. vom Hersteller des Füllstoffs (z. B. Siliciumdioxid, wo Siliciumdioxid als der Füllstoff verwendet wird) angegeben. Hydrophobe Füllstoffe für Schaumregulierungsmittel sind wohl bekannt und wurden in vielen Patentspezifikationen beschrieben. Sie können solche Stoffe wie Siliciumdioxid, Titandioxid, gemahlener Quarz, Harze auf Siliconbasis, Ethylenalkylamide, z. B. Ethylenbisstearylamid, organische Wachse, z. B. Polyethylenwachse und mikrokristalline Wachse, sein.
Zwei wichtige Kriterien müssen erfüllt sein, dass der Füllstoff als Füllstoff (B) in dem Schaumregulierungsmittel gemäß der Erfindung akzeptabel ist. Diese Bedingungen sind die mittlere Teilchengröße, wie sie gemessen wird, wenn er in Flüssigkeit (A) dispergiert ist, und die Unlöslichkeit des Füllstoffs in organischer Flüssigkeit (A). Die erstere kann z. B. durch Verwendung eines geeigneten Mikroskops gemessen werden. Die letztere kann leicht vor Verwendung getestet werden, z. B. indem einfach etwas des Füllstoffs mit etwas der organischen Flüssigkeit (A) vermischt wird. Die Mischung muss heterogen sein, um die Löslichkeitsbedingung zu erfüllen. Ein gewisser Grad an Löslichkeit kann toleriert werden, aber dieser sollte nicht höher als ein Gewichtsteil Füllstoff pro 100 Gewichtsteile der organischen Flüssigkeit (A) bei Raumtemperatur von 25°C, bevorzugter bei der Einsatztemperatur des Schaumregulierungsmittels gemäß der Erfindung, sein.
Einige der oben erwähnten Füllstoffe sind von Natur her nicht hydrophob, können aber verwendet werden, wenn sie hydrophob gemacht werden. Dies könnte entweder in situ (d. h., wenn in der organischen Flüssigkeit (A) dispergiert) oder durch Vorbehandlung des Füllstoffes vor Vermischen mit Flüssigkeit (A) erfolgen. Verfahren zum Hydrophobmachen von Füllstoffen sind dem Fachmann für Schaumregulierungsmittel wohl bekannt und wurden in einer Anzahl von Veröffentlichungen beschrieben.
Es ist bevorzugt, dass der erste Füllstoff (B) Ethylenbisstearylamid, Polyethylenwachs oder bevorzugter ein Siliciumdioxid, das hydrophob gemacht wurde, ist. Dies kann z. B. durch Behandlung mit einer Fettsäure erfolgen, wird aber vorzugsweise durch die Verwendung von methylsubstituierten Organosilicium-Materialien durchgeführt. Geeignete Hydrophobierungsmittel umfassen Polydimethylsiloxane, Dimethylsiloxanpolymere, die mit silanol- oder siliciumgebundenen Alkoxygruppen endblockiert sind, Hexamethyldisilazan, Hexamethyldisiloxan und Organosiliciumharze, die aus monovalenten Gruppe (CH₃)₃SiO_1/2 und tetravalenten Gruppe SiO₂ in einem Verhältnis von 0,5 : 1 bis 1,1 : 1 bestehen.
Bevorzugte Siliciumdioxid-Materialien sind solche, die durch Ausfällung oder durch Gelbildung hergestellt werden, obwohl andere Arten von Siliciumdioxid, z. B. pyrogene Kieselsäure, auch annehmbar sind. Es ist besonders bevorzugt, Silicumfüllstoffe zu verwenden, die eine mittlere Teilchengröße von 2 bis 18 μm, am meisten bevorzugt von 5 bis 15 μm haben. Solche Materialen sind wohl bekannt und kommerziell erhältlich, sowohl in hydrophiler Form als auch in hydrophober Form.
Der zweite Füllstoff (C) muss auch ein Füllstoff sein, der in der organischen Flüssigkeit (A) unlöslich ist, aber muss eine mittlere Teilchengröße von mindestens 30 μm haben. Solche hydrophoben Füllstoffe sind auch wohl bekannt. Sie können Materialien sein, die ähnliche denen für Füllstoff (B) beschriebenen sind, ausgenommen ihre Teilchengröße. Das gleiche Kriterium der Unlöslichkeit muss erfüllt sein, damit der Füllstoff als Füllstoff (C) in einem Schaumregulierungsmittel gemäß der Erfindung akzeptabel ist, wie es der Fall für Füllstoff (B) war. Es ist bevorzugt, dass der zweite Füllstoff (C) ein Siloxanharz ist, das aus monovalenten Trihydrocarbonsiloxygruppen (M) der Formel R₃SiO_1/2 und tetrafunktionellen Gruppen (Q), SiO_4/2 besteht, worin R eine monovalente Kohlenwasserstoffgruppe, vorzugsweise eine Alkylgruppe bedeutet, und das Zahlenverhältnis von M-Gruppen zu Q-Gruppen im Bereich von 0,5 : 1 bis 1,1 : 1, bevorzugter von 0,6 : 1 bis 0,8 : 1 liegt. Obwohl es am meisten bevorzugt ist, dass Füllstoff (C) nur aus monovalenten und tetravalenten Siloxyeinheiten wie oben definiert besteht, ist es auch akzeptabel, dass bis zu 20% aller vorhandenen Einheiten divalente Einheiten R₂SiO_2/2-Einheiten oder trivalente RSiO_3/2-Einheiten sind. R ist vorzugsweise eine Alkylgruppe, aber andere Kohlenwasserstoffeinheiten können auch vorhanden sein, z. B. Alkenyleinheiten, vorzugsweise in kleinen Mengen, am meisten bevorzugt nicht 5% der gesamten R-Einheiten übersteigend. Die Gruppe R ist vorzugsweise eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, am meisten bevorzugt Methyl oder Ethyl. Es ist besonders bevorzugt, dass mindestens 80% aller vorhandenen R-Gruppen Methylgruppen sind und sogar noch bevorzugter sind im Wesentlichen aller R-Gruppen Methylgruppen. Kleine Mengen von siliciumgebundenen Hydroylgruppen können jedoch auch vorhanden sein. Solche Siloxanharze sind wohl bekannt und ihre Herstellung wurde in vielen Veröffentlichungen beschrieben. Sie können in Lösungsmittel oder in situ, z. B. durch Hydrolyse von bestimmten Silanmaterialien, hergestellt werden. Besonders bevorzugt ist die Hydrolyse und Kondensation eines Vorläufers für die tetravalente Siloxyeinheit (z. B. Tetraorthosilicat, Tetraethylorthosilicat, Polyethylsilicat oder Natri umsilicat) und eines Vorläufers für monovalente Trialkylsiloxyeinheiten (z. B. Trimethylchlorsilan, Trimethylethoxysilan, Hexamethyldisiloxan oder Hexamethyldisilazan) in Gegenwart eines Lösungsmittels, z. B. Xylol.
Es ist besonders bevorzugt, dass Siloxanharze, die als Füllstoff (C) verwendet werden, Stoffe mit einer mittleren Teilchengröße, wie sie gemessen wird, wenn in Flüssigkeit (A) dispergiert ist, von 30 bis 400 μm, bevorzugter 50 bis 200 μm sind. Obwohl die Stoffe sogar als Lösung hergestellt werden können, werden sie feste Teilchen mit einer annehmbaren Teilchengröße durch Mischen der Lösung mit einer wasserunlöslichen Flüssigkeit (A), in welcher sie unlöslich sind, bilden. Der Grad an Unlöslichkeit des bevorzugten Füllstoffs (C) in organischer Flüssigkeit (A) wird in einem gewissen Maß die Teilchengröße des Füllstoffs beeinflussen. Je niedriger die Löslichkeit der Siloxanharze in organischer Flüssigkeit (A) ist, desto größer wird die Teilchengröße werden, wenn das Harz als eine Lösung in die organische Flüssigkeit (A) gemischt wird. Solch ein Siloxanharz, das zu einem Gew.-% in organischer Flüssigkeit (A) löslich ist, wird zur Ausbildung kleinerer Teilchen führen als ein Harz, das nur zu 0,01 Gew.-% bei gleicher Temperatur löslich ist.
Neben den drei Bestandteilen, die als wesentliche Bestandteile in dem Schaumregulierungsmittel erwähnt sind, können auch andere übliche Additive in den Schaumregulierungsmitteln gemäß der Erfindung enthalten sein. Solche Additive umfassen Mittel zur Anpassung der Dichte, Konservierungsstoffe, Verdickungsmittel, oberflächenaktive Substanzen, Alkohole, insbesondere Fettsäurealkohole, Viskositätsmodifikationsmittel und Farbstoffe. Falls gewünscht, können auch andere Öle, z. B. Siliconöle, zugegeben werden, dies ist aber nicht bevorzugt, da es die Kosten für das Schaumregulierungsmittel ohne die Garantie für angemessene Verbesserung im Leistungsvermögen erhöhen würde. Andere zusätzliche Bestandteil in dem Schaumregulierungsmittel könnten hydrophobe Füllstoffe umfassen, die eine mittlere Teilchengröße von 20 bis 30 μm haben, oder hydrophobe Füllstoffe, die in der organische Flüssigkeit (A) löslich sind; diese sind aber vorzugsweise nicht vorhanden und sollten definitiv nicht in Mengen vorhanden sein, die die der anderen Füllstoffe (B) und (C) übersteigen.
Die Menge an Füllstoffen (B) und (C), die in den Schaumregulierungsmitteln gemäß der Erfindung verwendet werden kann, kann bis zu 20 Gewichtsteile jedes Füllstoffs pro jeweils 100 Gewichtsteile organische Flüssigkeit (A) betragen. Das Gewichtsverhältnis von Füllstoff (B) zu Füllstoff (C) liegt vorzugsweise im Bereich von 1 : 10 bis 10 : 1, bevorzugter von 1 : 5 bis 5 : 1, am meisten bevorzugt von 1 : 2 bis 2 : 1. Die Gesamtmenge an Füllstoffen (B) und (C), die in den Schaumregulierungsmitteln gemäß der Erfindung zu verwenden ist, liegt im Bereich von 0,2 bis 40 Gewichtsteilen pro jeweils 100 Gewichtsteile organische Flüssigkeit (A). Bevorzugter sind sie in Mengen von 2 bis 20 Teilen, am meisten bevorzugt von 8 bis 15 Teilen vorhanden.
Schaumregulierungsmittel gemäß der Erfindung können hergestellt werden, indem einfach die Bestandteile miteinander unter Verwendung einer geeigneten Misch- oder Homogenisiervorrichtung vermischt werden. Die Reihenfolge des Vermischens der Bestandteile ist nicht entscheidend, obwohl es bevorzugt ist, den ersten und zweiten Füllstoff zu der Flüssigkeit zu geben und sie durch Mischen zu dispergieren, anstatt die Flüssigkeit zu den Füllstoffen zu geben. Wenn der erste Füllstoff in situ hydrophob gemacht wird (d. h., wenn er in der Flüssigkeit (A) dispergiert ist), ist es wichtig, dass Füllstoff (C) nicht zugegeben wird, bis die Hydrophobierung stattgefunden hat.
Wenn einer der Füllstoffe (B) oder (C) in Lösungsmittel zugegeben wird, ist es möglich, das Lösungsmittel vor Verwendung des Schaumregulierungsmittels zu entfernen, aber dies ist nicht notwendig. Bei einem bevorzugten ersten Füllstoff (B), d. h. Siliciumdioxid, ist es am meisten bevor zugt, das er vor Zugabe zu der organischen Flüssigkeit hydrophob gemacht wird. Bei einem bevorzugten zweiten Füllstoff (C), d. h. Organosiloxanharz, ist es am meisten bevorzugt, dass er in einem Lösungsmittel hergestellt wird, das ein aromatisches oder aliphatisches Lösungsmittel, z. B. Xylol, Toluol oder Isoparaffinöl sein kann. Einmal hergestellt, können die Füllstoffe (B) und (C) einzeln, oder nachdem sie miteinander vermischt worden sind, zugegeben werden. Da die Füllstoffe in der organischen Flüssigkeit (A) nicht löslich sind, wird das Vorhandensein eines Lösungsmittels für Füllstoff (C) nicht länger ausreichen, um den bevorzugten Füllstoff (C) in Lösung zu halten und er wird ausfallen und ein Teilchen innerhalb einer mittleren Teilchengröße von mehr als 30 μm bilden. Die Menge an verwendetem Lösungsmittel wird vorzugsweise in den meisten Fällen bei der minimal benötigten Menge gehalten, um das Vorhandensein von Komponenten, die nicht zur Effizienz des Schaumregulierungsmittels beitragen mögen, zu vermeiden. Es kann jedoch etwas Lösungsmittel verwendet werden, um die Teilchengröße der bevorzugten Siloxanharzteilchen (C) besser zu steuern, da dies die Löslichkeit von Füllstoff (C) in der Mischung aus Flüssigkeit (A) und dem Lösungsmittel variieren kann, auch wenn die Löslichkeit in Flüssigkeit (A) wie erfordert ist.
Die Schaumregulierungsmittel gemäß der Erfindung können für eine Anzahl von Anwendungen, z. B. in Verfahren, wo Schaumerzeugung begrenzt oder ganz vermieden werden soll, verwendet werden. Schaumregulierungsmittel gemäß der Erfindung sind besonders nützlich in solchen Anwendungen, wo Schaumregulierungsmittel des Standes der Technik auf Basis von organischen wasserunlöslichen Flüssigkeiten verwendet wurden. Diese Anwendungen umfassen Schaumregulierung in Waschmitteln, z. B. in Pulverwaschmitteln, Schaumregulierung in der Zellstoffindustrie, Schneideöle und Schaumregulierung in Textilfärbebädern.
Es folgt nun eine Anzahl von Beispielen, die die Erfindung veranschaulichen und ihren Vorteil gegenüber Vergleichsbeispielen, die die Technolo gie des Standes der Technik verwenden, zeigen. Alle verwendeten Teile und Prozentangaben sind auf Gewicht bezogen, wenn nichts anderes angegeben ist.
Beispiel A
Die folgenden veranschaulichenden (Beispiele 1 bis 6) und vergleichenden (Beispiele C1 bis C8) Schaumregulierungsmittel wurden hergestellt, in dem x Teile organische Flüssigkeit (A) mit y Teilen Füllstoff (B) und z Teilen Füllstoff (C) vermischt wurden. Nähere Angaben zu (A), (B), (C), x, y und z sind in Tabelle I unten angegeben. Komponente (B) wurde zu Komponente (A) gegeben, gerührt, bis die Dispersion einigermaßen einheitlich war, und dann wurde Komponente (C) zugegeben und die Mischung wurde in einer Mischvorrichtung mit hoher Scherung gerührt, bis sie gut dispergiert war. Kydol^® ist ein weißes Mineralöl, das von Witco geliefert wurde, Sipernat^® D10 ist eine hydrophobe Fällungskieselsäure, die von Degussa geliefert wurde, und EBSA bedeutet Ethylenbisstearylamid, wohingegen Mineralöle 1 und 2 Öle sind, die in kommerziell erhältlichen Schaumregulierungsmitteln verwendet werden. Füllstoff (C), wo verwendet, ist ein MQ-Harz, worin M eine Trimethylsiloxyeinheit bedeutet und Q eine SiO₂-Einheit bedeutet. Das M/Q-Verhältnis ist als die Anzahl von M-Einheiten pro Q-Einheit in dem Füllstoff angegeben.
Tabelle I
Schaumregulierungseffizienz wurde in einer Waschmaschine Miele^® 427 mit Frontbeladung bewertet, indem eine 3,5-kg-Ladung sauberer Baumwollkissenbezüge entweder in einem Standardwaschzyklus bei 95°C oder einem Standardwaschzyklus bei 40°C unter Verwendung von entweder 100 g eines kommerziellen Waschpulvers ohne ein Schaumregulierungsmittel, das auf einer Mischung aus anionischen und nichtionischen oberflächenaktiven Substanzen basiert, oder einer Mischung aus 10,9 g Natriumdodecylbenzolsulfonat, 2,1 g Dobanol^® 45-7, 25 g Natriumperborat und 30 g Natriumtripolyphosphat (Waschmittel EXP) gewaschen. Die Schaumregulierungseffizienz wurde gemessen, indem die Menge an Schaumregulierungsmittels erforscht wurde, die benötigt wurde, um das Schaumniveau während des vollständigen Waschzyklusses unter dem oberen Ende des Fensters in der Türe der Waschmaschine zu halten, wenn die Trommel stationär war. Ergebnisse sind in Tabelle II unten angegeben.
Tabelle II Schaumregulierungsmittel, das im Waschmittel benötigt wurde
Es ist aus den Ergebnissen klar, dass die Schaumregulierungsmittel gemäß der Erfindung besseres leisten als die des Standes der Technik. Lösliche Füllstoffe (C) sind weniger wirksam als unlösliche Füllstoffe (z. B. C2, C3, C4 im Vergleich zu 1).
Zusätzliche Tests, um die Fähigkeit des Schaumregulierungsmittels zu bewerten, wurden durchgeführt, indem ein Pumpentestvorgang verwendet wurde, die darin bestand, 1.000 ml einer Schneidöllösung (5% Biosol^®, wie von Castrol geliefert, in Wasser) in einem kalibrierten zylindrischen Gefäß 3 Stunden bei 25°C in Kreislauf zu führen. Das Schaumniveau wird alle 15 Minuten überwacht und wird in ml Schaum ausgedrückt, wie in dem zylindrischen Gefäß gemessen wurde. Wie aus den Testergebnissen, die in Tabelle III unten angegeben sind, ersichtlich ist, sind Schaumregulierungsmittel gemäß der Erfindung fähig, die Menge an Schaum, die innerhalb eines längeren Zeitraums erzeugt wird, bei einer niedrigeren Konzentration zu kontrollieren als Schaumregulierungsmittel gemäß dem Stand der Technik.
Tabelle III ml erzeugter Schaum als Funktion der Zeit
Beispiel B
Schaumregulierungsmittel gemäß der Erfindung wurden hergestellt, indem 90 Teile einer Mischung aus Mineralöl und Octylstearat, 5 Teile hydrophobes Siliciumdioxid Sipernat^® D10 (mit einer mittleren Teilchengröße unterhalb von 20 μm) und Teile eines Organosiloxanharzes mit monovalenten Trimethylsiloxaneinheiten (M) und tetravalenten Siloxaneinheiten (Q) in einem Verhältnis von 0,65 M-Einheiten pro Q-Einheit gemischt wurden. Das Harz wurde in Octylstearat hergestellt, in welchem es löslich ist, und die verwendete Menge wurde ausgewählt, um zu ermöglichen, dass Harze mit unterschiedlichen Teilchengrößen gebildet werden. Die Schaumregulierungsmittel wurden dann auf ihre Effizienz in einer Waschmaschine Miele^® 427 mit Frontbeladung bewertet, indem eine 3,5-kg-Ladung sauberer Baumwollkissenbezüge in einem Standardwaschzyklus bei 95°C unter Verwendung einer Mischung aus 10,9 g Natriumdodecylbenzolsulfonat, 2,1 g Dobanol^® 45-7, 25 g Natriumperborat und 30 g Natriumtripolyphosphat und 0,2 g des Schaumregulierungsmittels gewaschen wurde. Die Schaumregulierungseffizienz wurde bestimmt, indem die Menge an erzeugtem Schaum gemessen wurde, wie sie während des vollständigen Waschzyklusses in dem Fenster der Tür der Waschmaschine gemessen wurde, wenn die Trommel stationär war. Die Schaumhöhe wurde in regelmäßigen Intervallen gemessen und ist als ein Prozentsatz des Fensters, der mit Schaum bedeckt war, ausgedrückt. Tabelle IV gibt die Schaumhöhe während des Waschzyklusses als Funktion der Teilchengröße des Siloxanharzes an (Teilchengröße (Tg.) in μm angegeben). Es ist ersichtlich, dass größere Teilchen eine bessere Schaumkontrolle ergeben.
Tabelle IV Effizienz als Funktion der Teilchengröße von (C)
Beispiel C
Ein kommerzielles Schaumregulierungsmittel (PC) zur Verwendung in Papiermühlen wurde als ein Vergleichstest verwendet. Zu diesem Schaumregu lierungsmittel wurden 5 Gew.-% eines M_0,65Q-Harzes gegeben, um ein Schaumregulierungsmittel (P) gemäß der Erfindung zu bilden. Beide Mittel wurden unter Verwendung eines Pumpentestvorgangs getestet, der darin bestand, 1.000 ml schwarze Flüssigkeit bei 80°C in einem kalibrierten zylindrischen Gefäß im Kreislauf zu führen. Man lässt das Schaumniveau 1.000 ml erreichen, wobei das Schaumregulierungsmittel in der angegebenen Menge (in ppm) zugegeben wird. Schaumniveaus wurden dann 3 Minuten lang überwacht und das Niveau wurde in ml Schaum ausgedrückt, wie in dem zylindrischen Gefäß gemessen. Wie aus den Testergebnissen, die in Tabelle V unten angegeben sind, ersichtlich ist, ist ein Schaumregulierungsmittel gemäß der Erfindung besser fähig, die Menge an erzeugtem Schaum bei einer niedrigeren Konzentration als die Schaumregulierungsmittel gemäß dem Stand der Technik zu kontrollieren.
Tabelle V ml erzeugter Schaum als Funktion der Zeit

Claims

Schaumregulierungsmittel enthaltend (A) 100 Gewichtsteile einer wasserunlöslichen organischen Flüssigkeit, (B) 0,1 bis 20 Gewichtsteile eines ersten hydrophoben Füllstoffs und (C) 0,1 bis 20 Gewichtsteile eines zweiten hydrophoben Füllstoffs, wobei diese hydrophoben Füllstoffe (B) und (C) in der wasserunlöslichen organischen Flüssigkeit (A) unlöslich sind, wobei ein gewisser Grad von Löslichkeit toleriert werden kann, dieser aber nicht höher als 1 Gewichtsteil Füllstoff pro 100 Gewichtsteile der organischen Flüssigkeit (A) bei einer Temperatur von 25°C sein sollte, gekennzeichnet dadurch, dass Füllstoff (B) eine mittlere Teilchengröße von nicht mehr als 20 μm aufweist und dass Füllstoff (C) eine mittlere Teilchengröße von mindestens 30 μm aufweist und ein Siloxanharz ist, das aus monovalenten Trialkylsiloxygruppen R₃SiO_1/2 und tetravalenten Siloxygruppen SiO_4/2 besteht, worin R eine Alkylgruppe darstellt.
Schaumregulierungsmittel gemäß Anspruch 1, ferner dadurch gekennzeichnet, dass organische Flüssigkeit (A) ein Mineralöl oder ein Pflanzenöl oder ein Fettsäureester ist.
Schaumregulierungsmittel gemäß Ansprüchen 1 oder 2, ferner dadurch gekennzeichnet, dass der erste hydrophobe Füllstoff (B) Siliciumdioxid, Ethylenbisstearylamid oder ein Polyethylenwachs ist.
Schaumregulierungsmittel gemäß irgendeinem der vorstehenden Ansprüche, ferner dadurch gekennzeichnet, dass der hydrophobe Füllstoff (B) eine Fällungskieselsäure mit einer mittleren Teilchengröße von 5 bis 20 μm ist.
Schaumregulierungsmittel gemäß irgendeinem der vorstehenden Ansprüche, ferner dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von monovalenten zu tetravalenten Gruppen in Füllstoff (C) von 0,5 : 1 bis 1,1 : 1 reicht.
Schaumregulierungsmittel gemäß irgendeinem der vorstehenden Ansprüche, ferner dadurch gekennzeichnet, dass Füllstoff (C) eine mittlere Teilchengröße von 50 bis 200 μm aufweist.
Schaumregulierungsmittel gemäß irgendeinem der vorstehenden Ansprüche, ferner dadurch gekennzeichnet, dass Füllstoffe (B) und (C) in einem Gewichtsverhältnis von 1 : 10 bis 10 : 1 vorhanden sind.
Schaumregulierungsmittel gemäß irgendeinem der vorstehenden Ansprüche, ferner dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtmenge an Füllstoffen (B) und (C) 8 bis 15 Gewichtsteile pro Hundert Gewichtsteile organische Flüssigkeit (A) beträgt.
Verwendung eines Schaumregulierungsmittels gemäß irgendeinem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaumregulierungsmittel zur Verwendung in Waschmittelzusammensetzungen bestimmt ist.
Verwendung eines Schaumregulierungsmittels gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 8 als ein Schaumregulierungsmittel bei der Herstellung von Papierzellstoff.
Verwendung eines Schaumregulierungsmittels gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaum regulierungsmittel zur Verwendung in einem Textilfärbeprozess bestimmt ist.
Verwendung eines Schaumregulierungsmittels gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaumregulierungsmittel zur Verwendung in Schneidölen bestimmt ist.