DE69915348T2

DE69915348T2 - Reinigung und deodorisation von luft durch zerstäubung

Info

Publication number: DE69915348T2
Application number: DE69915348T
Authority: DE
Inventors: Genuol Sas
Original assignee: Sas GENUOL ALBI
Current assignee: LABORATOIRES PHODE, TERSSAC, FR
Priority date: 1998-12-15
Filing date: 1999-12-14
Publication date: 2005-02-10
Anticipated expiration: 2019-12-15
Also published as: FR2787030A1; AU1570400A; WO2000035498A1; EP1140222A1; ES2217845T3; EP1140222B1; ATE260680T1; DE69915348D1; CA2355354A1

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren und Zusammensetzungen für die Aufbereitung, die Behandlung, die Reinigung und die Desodorierung der Luft. Sie gehört zu den Verfahren zum gelegentlichen, semipermanenten oder ständigen Zerstäuben oder Versprühen/Vernebeln wässriger Zusammensetzungen, in denen die Steuerung der Luftfeuchtigkeit der Atmosphäre, die Verteilung desodorierender Substanzen, von Parfüms, sogar von desinfizierenden Verbindungen, Insektiziden, Akariziden, etc., kombiniert wird.
STAND DER TECHNIK
Es ist bekannt, Undecylenderivate, d. h. neben der Undecylensäure CH₂=CH-(CH₂)₈-COOH selbst ihre Salze, ihre Ester, ihre Ethoxylierungsderivate, bei denen es sich um Verbindungen handelt, deren charakteristisches Merkmal darin besteht, dass sie am Kettenende eine Doppelbindung aufweisen, für die Bekämpfung unangenehmer Gerüche einzusetzen. Mit dieser Struktur hängen verschiedene interessante Eigenschaften zusammen, darunter eine antimykotische Wirkung und die Fähigkeit, bestimmte Gerüche zu neutralisieren.
Die Methoden des Stands der Technik zur Desodorierung mit Undecylenderivaten werden im wesentlichen bei den Materialien selbst angewendet, die die schlechten Gerüche abgeben. So werden beispielsweise die Klärschlämme von Kläranlagen (FR-A-2655856), die Jauche von Schweinen (FR-A-2655857, FR-A-2706773) oder auch die Abwässer der Papierindustrie (FR-A-2694197), Papier und Pappe (FR-A- 274663) behandelt, indem undecylenhaltige Zusammensetzungen, im wesentlichen Methylundecylenat oder die Ethoxylierungsderivate der Undecylensäure, in diese Medien eingebracht werden.
Es ist versucht worden, die Undecylenderivate mit parfümierenden Verbindungen zu kombinieren, was zur Entwicklung verschiedener Formulierungen für Handzerstäuber geführt hat, bei denen es sich entweder um nicht wasserlösliche Zusammensetzungen in einem Lösemittelsystem oder verdünnte Emulsionen, im allgemeinen aus einem Methylundecylenat und Raumparfüms, handelt, die im wesentlichen in den in privaten Haushalten eingesetzten Zerstäubern verwendet werden, mit deren Hilfe sie in Form von relativ großen Tröpfchen in der Atmosphäre verteilt werden.
Es wäre sehr wünschenswert, über versprühbare bzw. vernebelbare homogene Lösungen, d. h. Lösungen, die in den Umgebungsatmosphären in Form von Tröpfchen mit einer Größe von weniger als 10 μm verteilt werden können, zu verfügen, in denen die desodorierenden Eigenschaften eines Undecylenderivats und bestimmte ölige Verbindungen kombiniert werden könnten, die über einen angenehmen Geruch und wenn möglich über bestimmte Eigenschaften verfügen, die bei der Reinigung nützlich sind, nämlich Insektizide, akarizide Eigenschaften.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Es wurde nunmehr festgestellt, dass es möglich ist, konzentrierte wässrige Lösungen dieses Typs herzustellen, wenn man als Grundlage Lösungen verwendet, die einen hohen, ja sogar sehr hohen Gehalt an einem Salz der Undecylensäure haben. Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen enthalten:

– pro 100 Teile Wasser
– 0,1 bis 100 Teile mindestens eines Salzes der Undecylensäure,
– 0,5 bis 50 Teile mindestens eines öligen Bestandteils.

Im Sinne der vorliegenden Erfindung werden unter öligen Verbindungen die festen oder nicht festen etherischen Öle, die Parfüms und die Aromastoffe in Form von Ölen oder Essenzen (einschließlich der synthetischen Substanzen, wie aromatische Aldehyde, Ketone, Ester, Alkohole) und die Harzöle verstanden. Von den etherischen Ölen werden in nicht einschränkender Weise die Thymianöle, Eukalyptusöl, Orangenöl, Lavendelöl, Zimtöl, Kiefernöl, angegeben, Öle, deren stimulierende, belebende, appetitanregende, streßvermeidende, beruhigende, entspannende, angstlösende, schleimlösende Wirkungen, seit langer Zeit bekannt und hoch geschätzt sind, wobei diese Öle insbesondere den Appetit anregen, die Empfindlichkeit von Mensch und Tier gegenüber Stress und gegenüber mikrobiellen Angriffen oder eine bakterizide Wirkung haben.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung wird unter Salz der Undecylensäure ein Salz oder ein Gemisch von Salzen verstanden, das/die unter Natrium-, Kalium-, Lithium-, Magnesium-, Calciumundecylenat ausgewählt wird/werden. Von diesen Salzen wird das Natriumundecylenat bevorzugt. Diese Salze verleihen den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen ihre Eigenschaften von desodorierenden Mitteln, und gleichzeitig wirken sie als Mittel, die die öligen Verbindungen solubilisieren und verstärken, was in den weiter unten angegebenen Beispielen veranschaulicht wird.
Von ganz besonderer Bedeutung sind die Zusammensetzungen, die enthalten:

– pro 100 Teile Wasser
– 20 bis 100 Teile mindestens eines Salzes der Undecylensäure,
– 5 bis 50 Teile mindestens eines öligen Bestandteils.

Mit den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen wird ein ganz außergewöhnlich gutes Gleichgewicht zwischen der Fähigkeit, Gerüche zu zerstören, die anhand der Messung der Abnahme von Ammoniak (repräsentativ für ammoniakalische Gerüche bzw. Amingerüche) und Schwefelwasserstoff (repräsentativ für Mercaptangerüche) in den behandelten Atmosphären abgeschätzt werden kann, und der Fähigkeit, unangenehme industrielle Gerüche, wie in Gebäuden, in denen Viehzucht betrieben wird, oder in privaten Haushalten neutral oder angenehm zu maskieren, deren Effizienz mit Hilfe von olfaktorischen Befragungen untersucht werden kann, erreicht. Es ist bereits überraschend, dass es gelingt, zwei einander so entgegen laufende Eigenschaften wie die Zerstörung und die Maskierung von Gerüchen in einer einzigen Formulierung zu kombinieren. Es ist noch überraschender, dass sich die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen als deutlich synergistische und demnach sehr wirksame Maskierungsmittel erweisen, verglichen mit den Ölen, die in ihrer Zusammensetzung enthalten sind.
Dieses Zusammensetzungen sind homogene, durchsichtige oder schwach opaleszierende Flüssigkeiten. Sie können in allen Mengenverhältnissen ohne Entmischung mit Wasser vermischt werden. Die Konzentrate und ihre Verdünnungen können sehr gut zerstäubt werden, und sie verursachen keine Verschmutzung der Zerstäuberdüsen.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können eine bestimmte Menge, die im Bereich von 1 bis 90 Teilen liegt, eines wasserlöslichen polaren Lösemittels enthalten, das unter den wasserlöslichen Alkoholen und Polyolen, insbesondere den Polyethylenglykolen, sowie ihren wasserlöslichen Ethern, ausgewählt wird, das zu ihrer Homogenität und ihrer Stabilität beiträgt. Ethanol, n-Propanol, Isopropanol, Monopropylenglykol, Dipropylenglykol sind bevorzugt.
Außerdem kann ein Undecylenester zugegeben werden, der teilweise den öligen Bestandteil ersetzt, wobei der Ester die desodorierende Wirkung des Undecylensalzes und die maskierenden/odorisierenden Eigenschaften des öligen Bestandteils deutlich verstärkt. Der erfindungsgemäße Undecylenester wird unter dem Methylester, dem Ethylester, den Propylestern und den Butylestern ausgewählt, wobei diese Ester einzeln oder im Gemisch verwendet werden; im allgemeinen wird der Methylester bevorzugt, und sei es auch nur aus Gründen seiner industriellen Verfügbarkeit.
Die wässrigen Verdünnungen der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen auf 0,01 bis 1% stellen die bevorzugten Mittel zur Behandlung von Atmosphären dar, obwohl es auch möglich ist, die Konzentrate zu zerstäuben. Diese Verdünnungen stellen ebenfalls erfindungsgemäße Gegenstände dar. Erfindungsgemäß werden die Konzentrate oder ihre Verdünnungen ständig und kontinuierlich oder auch vorübergehend und sequentiell zerstäubt, indem sie unter einem Druck von mindestens 80 bar durch Zerstäuberdüsen mit einer Öffnung von 10 μm oder darunter gepresst werden. Der Rhythmus und die Dauer der Zerstäubungssequenzen hängen von der Konzentration des Geruchs sowie vom Volumen der zu behandelnden Luft ab. Die so behandelten Räume profitieren gleichzeitig von einer angenehmen Luftfeuchtigkeit, einer Zerstörung der üblen Gerüche und den speziellen Eigenschaften der öligen Bestandteile der Zusammensetzungen.
Die Erfindung findet auf sehr vielen industriellen Gebieten Anwendung. Behandlungen, bei denen die Zusammensetzungen zerstäubt werden, können beispielsweise durchgeführt werden:

– in Kläranlagen in dem Bereich, in dem Schmutzwasser und Abwasser gesammelt werden, und im Bereich der Schlammeindicker und der Schlammentwässerung;
– in der Papierindustrie;
– auf dem Gebiet der landwirtschaftlichen Lebensmittelproduktion, an den Stellen, an denen es in Abdeckereien, Brennereien und Zuckerfabriken, in Zentren zur Tierfutterproduktion, bei der Behandlung von Pressrückständen zu Emissionen kommt;
– in der anorganischen chemischen Industrie im Bereich der Erzeugung von Düngemitteln, der Herstellung von Salpetersäure, der Kalkerzeugung;
– in der organischen chemischen Industrie, bei der Herstellung von Kunststoffen, Kautschuken, Seifen und Detergentien, Textilien;
– auf dem Gebiet der Tierzucht;
– in allen Industriezweigen, in denen es zur Emission sehr verschiedener, intensiver, unangenehm riechender Stoffe kommt, nämlich von schwefelwasserstoffhaltigen, schwefelhaltigen Verbindungen, Mercaptanen, Polysulfiden, Ammoniak und Aminen, Skatol, Indolen, flüchtigen organischen Säuren, etc.,
– und außerdem für die Beseitigung von Gerüchen im Haushalt, in Bädern und in Küchen.

Die erfindungsgemäßen Konzentrate und ihre wässrigen Verdünnungen können außerdem für die Behandlung oder die Pflege harter O berflächen verwendet werden, entweder durch Versprühen oder durch Verteilen auf Grund ihrer bemerkenswerten Tensideigenschaften, die durch das Undecylensalz hervorgerufen werden, eine zusätzliche vorteilhafte Eigenschaft, die nur bei rückschauender Betrachtung banal zu sein scheint.
BEISPIELE
In den Beispielen 1, 2 und 3 folgt die Beurteilung der Leistungsfähigkeit der Zusammensetzung aus den Mittelwerten von Ergebnissen, die von einer den Geruch prüfenden Jury ermittelt werden, die an einem Versuchsort einem Luftstrom mit ankommenden Gerüchen ausgesetzt wird; die Jury vergibt eine Note für den Gesamteindruck, ohne dass eine Differenzierung vorgenommen wird, ausgehend von "–" für einen äußerst unangenehmen Eindruck für die anfänglich herrschende Atmosphäre. Die Zahl der Kreuze soll die Zunahme der Zufriedenheit mit dem Geruchseindruck wiedergeben. "+++" bedeutet: kein Geruch wahrnehmbar. Oberhalb dieses Wertes entspricht jedes Kreuz einer Benotung, nach der die Wirkung um weitere 25% erhöht ist, was mit einer besseren Wirksamkeit gegenüber mehr verschiedenen Gerüchen und auch einer besseren Wirksamkeit bei einer größeren Konzentration assoziiert wird.
Das verwendete Öl ist ein 50/50-Gemisch aus Thymianöl und Eukalyptusöl.
Beispiel 1
Für den Nachweis des speziellen Beitrags des Undecylensalzes wird eine erfindungsgemäße Basisformulierung mit Öl und Natriumundecylenat mit einer Formulierung verglichen, in der ein industriell sehr oft eingesetzter anionischer grenzflächenaktiver Stoff, Natriumlaury lethersulfat, die Aufgabe der Solubilisierung übernimmt, wobei dies für den Fachmann einen sehr guten Vergleich darstellt, weil es sich um zwei Amphiphile handelt, die in etwa eine gleich lange Kohlenwasserstoffkette aufweisen.
Die Ergebnisse 1-2 und 1-3 zeigen das Gleichgewicht der desodorierenden und der maskierenden Wirkung der erfindungsgemäßen Formulierungen. 1-3 wirkt vielleicht weniger zerstörend, maskiert aber besser, ohne dass es zu einem Versagen hinsichtlich der Solubilisierung des Öls in Wasser kommt. Der Vergleichsversuch zeigt keinerlei Synergie in Bezug auf die desodorierende und die maskierende Wirkung und reagiert sehr empfindlich auf eine Verdünnung.
Beispiel 2: Formulierung mit Natriumundecylenat (im folgenden C11⁼Na) und Methylundecylenat (im folgenden C11⁼Me), das das maskierende Öl ersetzt
Das Methylundecylenat verleiht diesen Zusammensetzungen eine bemerkenswerte maskierende Wirkung, jedoch ohne jede wohl definierte aromatische Note, die dem den Geruch bewertenden Panel hätte gefallen können. Dies führt dazu, dass die Versuchspersonen Formulierungen vom Typ der Formulierungen des folgenden Beispiels 3 bevorzugen.
Beispiel 3: Formulierungen mit Natriumundecylenat, etherischem Öl und Methylundecylenat
In den Formulierungen dieses Typs (Wasser/Undecylensalz/Undecylenester/aromatisches Öl) sorgen alle Bestandteile für eine synergistische Wechselwirkung und tragen zum einen zu einer perfekten Solubilisierung der öllöslichen Verbindungen und zum anderen zu einer Verbesserung des Maskierungsvermögens der Öle und des Esters und einer kräftigen Steigerung der aromatischen Noten der Öle bei: ein insgesamt gutes Ergebnis, das von dem den Geruch beurteilenden Panel geschätzt wird.
Beispiel 4: Konzentrat für desodorierende und bakterizide Lösungen
Man stellt die folgende Zusammensetzung her, deren Bestandteile in Gewichtsteilen zudosiert werden:

Wasser 100 Teile

Natriumundecylenat 60 Teile

Methylundecylenat 2 Teile

etherisches Eukalyptusöl 5 Teile

etherisches Thymianöl 5 Teile

Ethanol 15 Teile
Die Zusammensetzung liegt in Form einer durchsichtigen Lösung vor, die in allen Mengenverhältnissen mit Wasser verdünnt werden kann, ohne dass es zu einer Entmischung kommt.
Beispiel 5: Reinigung der Luft in einem Schweinestall
Der Schweinestall umfasst einen Raum mit 170 Schweinen, deren mittleres Lebendgewicht 70 kg beträgt, in dem die Atmosphäre einen mittleren, gaschromatographisch ermittelten NH₃-Gehalt von 35 ppm aufweist.
Die Behandlungsanlage besteht aus einer Zerstäubungseinheit, die 6 Düsen aufweist, die mit einem Druck von 100 bar versorgt werden und von denen jede einen Strom von Tröpfchen aus einer Behandlungslösung abgibt, die durch Verdünnen des Konzentrats aus Beispiel 1 auf 1/1000 hergestellt wird, wobei die Tröpfchen eine Größe von weniger als 10 μm aufweisen und wobei jede Düse pro Stunde 15 Liter der Behandlungslösung abgibt.
Nach 24stündigem kontinuierlichem Betrieb ist der Gehalt der Atmosphäre an NH₃ auf 9 ppm gesenkt.
Beispiel 6: Reinigung der Luft im Bereich der Auslassöffnung des Kamins einer Brennerei
Es handelt sich um die Emissionen eines Abgaskamins, durch den die Abgase der Brennerei von Traubenmost mit einer Durchsatzmen ge von 22000 m³/h abziehen. Der Ammoniakgehalt des Abgases beträgt 72 ppm.
Die erfindungsgemäße Behandlung besteht aus einem Versprühen einer Behandlungslösung, die aus einer 3/1000-Verdünnung des Konzentrats aus Beispiel 1 besteht, bei einem Druck von 100 bar durch 4 Düsen mit einer Öffnung von weniger als 10 μm, von denen jede einen Durchsatz von 26,4 Liter pro Stunde aufweist. Nach 24stündiger kontinuierlicher Behandlung stellt sich ein NH₃-Gehalt von 9 ppm ein.

Claims

Wässrige konzentrierte Zusammensetzung für Lösungen, die in einer zu reinigenden oder desodorierenden Atmosphäre zerstäubt werden, die enthält (Gewichtsteile): pro 100 Teile Wasser 0,1 bis 100 Teile mindestens eines Salzes der Undecylensäure, 0,5 bis 50 Teile mindestens eines öligen Bestandteils, wobei der ölige Bestandteil unter den festen oder nicht festen etherischen Ölen, den Parfüms und Aromastoffen in Form von Ölen oder Essenzen und den Harzölen ausgewählt ist und wobei das Salz der Undecylensäure unter Natrium-, Kalium-, Lithium-, Magnesium-, Calciumundecylat ausgewählt ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, die enthält: – pro 100 Teile Wasser – 20 bis 100 Teile mindestens eines Salzes der Undecylensäure, – 5 bis 50 Teile mindestens eines öligen Bestandteils.
Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, wobei es sich bei dem Salz der Undecylensäure um Natriumundecylat handelt.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, 2 oder 3, die einen Undecylenester enthält, der teilweise den öligen Bestandteil ersetzt, wobei der Ester unter dem Methylester, dem Ethylester, den Propylestern und den Butylestern ausgewählt ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 4, wobei es sich bei dem Undecylensäureester um Methylundecylenat handelt.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, die außerdem 1 bis 90 Teile eines wasserlöslichen polaren Lösemittels enthält, das unter den Alkoholen und Polyolen, die 7 oder weniger als 7 Kohlenstoffatome enthalten, und deren Ethern ausgewählt ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 6, wobei es sich bei dem polaren Lösemittel um Ethanol, n-Propanol, Isopropanol, Monopropylenglykol oder Dipropylenglykol handelt.
Zerstäubbare Zusammensetzung für die Behandlung von Luft, die aus einer wässrigen Lösung besteht, die 0,01 bis 1% einer Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 in Wasser enthält.
Verfahren zur Behandlung von Luft, das darin besteht, eine Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zu versprühen.