DE965124C

DE965124C - Verfahren zur Erzeugung von Schaeumen

Info

Publication number: DE965124C
Application number: DET8657A
Authority: DE
Inventors: Dr Phil Erich Rabald; Ludwig Scheichl; Karl Schwalb
Original assignee: Total Foerstner and Co
Current assignee: Total Foerstner and Co
Priority date: 1953-11-15
Filing date: 1953-11-15
Publication date: 1957-06-06

Description

Verfahren zur Erzeugung von Schäumen Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung verbesserter stabiler Schäume sowie zur Erzeugung von schaumfähigen Flüssigkeiten, die auf Metall nicht korrodierend wirken.
Die Erzeugung von Schäumen für technische Zwecke, z. B. für Feuerlöschzw&cke, für die Herstellung von Schaumbeton, Kunstharzschäumen usw., erfolgt entweder auf mechanische Weise durch Einblasein, oder Einrühren. eines Gases, meistens Luft,. in eine schaumfähige Lösung oder auf chemische Weise, indem man in der schaumfähigen Lösung eine Reaktion ablaufen läßt, die zur Bildung eines Gases führt. Die Bereitung der schaumfähigen Lösungen wird durch Zusatz eines Schäumers, gegebenenfalls in Verbindung mit anderen Stoffen, die z. B. auf die Stabilität, die Blasengröße oder die Schaumausbeute Ei:nfluß haben, zum Wasser bzw: zu den in Schaum überzuführenden Massen vorgenommen. Als Schäumer finden vorzugsweise Saponin, Glycyrrhizin, Eiweißabbaustoffe, Fettalkoholsulfonate oder ähnliche lyobipolare Stoffe Verwendung.
Es wurde gefunden, daß gewisse Alkaloide aus Chinarinde, insbesondere Chinoidin und seine Abkömmlinge, als solche oder in Salzform, sich vor= züglich als schaumbildende oder schau:mverbes- Bernde bzw. schaumstabilisierende Zusatzstoffe und zugleich als hochwirksame Korrosionsinhibitoren eignen.
Weitere Vorteile sind mit der Anwendung der Chinoi,dinbasen hei den Verfahren verbunden, in denen die Schäume auf .chemische Weise erzeugt werden wie in den sogenunnten Zweilconiponentenverfahren. Bei diesen wird im Augenblick der Verschäumung eine Säure und eine Karbonatlöslung zusammengebracht. Bisher hat man die bekannten Schäu.mer, die in der Regel in Alkalien löslich sind, in der alkalischen Komponente gelöst. In Anbetracht dessen, daß die Chinoidinbasen dagegen nur in saurem Medium löslich sind, in alkalischem aber gefällt werden, löst nian erfindungsgemäß die Chinoidinbasen in der sauren Komponente. Ein ganz besonderer Vorzug in der Verwendung der Chin.oidinbasen besteht nun darin, daß sie gerade in der aggressiven sauren Lösung als Korrosion.sinhibitoren wirken. Ihr Zusatz als Schä,umer bedeutet daher eine gleichzeitige Maßnahme des Schutzes der Metalloberflächen, die mit den schaumfähigen Flüssigkeiten oder Schäumen in Berührung kommen, vor dem Angriff der Säure.
Durch das Zusetzen zu oder das Lösen der Chinoidinbasen in der sauren Komponente bei ergibt sich ferner die Möglichkeit, der alkalischen Komponente Stoffe zuzusetzen, die gewisse Schaumeigenschaften verbessern. Hierher -gehören z. B. viskositätssteigernde, hochmolekulare Stoffe, wie z. B. Pc>Iyacrylsäu.reverbindungen, Eiweißabbaustoffe, Zelluloseäther oder Alginate, wodurch die Eigenschaften der Schäume noch beliebig variiert werden können. Diese Zusatzstoffe brauchen mit den Chinoidinbasen in Lösung nicht verträglich zu sein. Andererseits werden die Chinoi,ditnibasen bei Zusammentreffen mit der alkalischen Lösung der zweiten Komponente teilweise gefällt, wodurch sie dann durch Schaumgerüstbildung selbst auch noch schaumstabilisierend wirken. Die genannten Effekte der Schaumwirksamkeit, Korrosionshemmung und Schaumstabilisierung werden schon mit o,5 bis iohigen Chinoidinlösungen in ausreichendem Maße erzielt.
Besonders haltbare Schäume entstehen, wenn die Chinoi,dinbasen zusammen :.mit oberflächenaktiven Stoffen, wie Fettalkoholsulfaten und/oder Ligninsulfonsäuren bzw. deren Salzen, verschäumt werden oder an Stelle der reinen Chinoidinbasen deren Verbindungen bzw. Umsetzungsprodukte mit oberflächenaktiven Sulfonsäuren, wie z. B. Türldschrotöl, angewandt werden. In diesen Fällen wird neben einer hohen Schaumstabilität auch die Fließfähigkeit des Schäumers sehr günstig beeinflußt.
Die Überlegenheit gegenüber der bekannten chemischem. Schaumerzeugung, z. B. mit Saponin, wird deutlich beim Vergleich der Ergebnisse, die man bei der Prüfung der beiden, verschieden erzeugten Schäume erhält. Zur Erzeugung der Schäume kann man nach denn Zwei komponentenverfahren beispielsweise folgendermaßen vorgehen. Die A-Komponente wird durch Lösen von i4oo g Kaliumbiharbonat in 71 Wasser hergestellt. Gegebenenfalls wird diese Lösung noch m:it Glykol frostbeständig gemacht. Die saure B-Komponente enthält 85o ccm Schwefelsäure vom spezifischen Gewicht 1,4 und 15o ccm einer 5oo/oigell Chinoidinlösung in Li.gnieisulfonsäure. Der bei der Vereinigung der beiden Komponenten entstehende Schaum besitzt bei mehr als 13facher Verschäurnung eine Halbwertszeit von 39 Minuten und wirkt auf Metalle nicht korrosiv.
Mit den Reaktionsgemischen der üblichen Zusammensetzung lassen sich diese günstigen Ergebnisse nicht erzielen. So bei Verwendung von ioo bis i5o,g Saponin in der Alkalihikarbonatkomponente nur 851 eines wenig feuerfesten Schaumes. Dies entspricht einer iofachen Verschäurrru-rig, wobei der entstehende Schauen eine Halbwerbszeit von nur a7 Minuten aufweist. Dieser Schaum greift Metalle schon nach kurzer Einwirkungszeit an..
Ein solcher Schaum führt überdies schon nach kurzer Einwirkung auf Metalle zu Korrosion. Dagegen kamt bei einem Schaum, der unter Verwendung von Chinaidin hergestellt wird, selbst nach mehrstündiger Einwirkung keine Metallkorrosion festgestellt werden.
Für das chemische Sohaumverfähren wurde auch die - Verwendung eines o,5°/oigen Bicarbonatauszuges aus Quillajarinde schon vorgeschlagen; hierbei wird aber eine noch geringere Schaumbeständigkeit erzielt als bei den bisher üblichen Zusätzen von ioo bis iSo g Sapon.in für einen etwa io 1 fassenden Feuerlöschapparat. Abgesehen davon, korrodiert auch ein solcher Schaum Metalle schort nach kurzer Einwirkungszeit, da Quillajarinde kein Korrosionsinhibitor ist.
Andere bereits vorgeschlagene Pflanzenauszüge besitzen zwar einen gewissen Inhibitionseffekt gegenüber Korrosionen; sie sind aber keine wirksamen. Schäumer. Die Korrosionshemmung von Chinoidin ist abgesehen davon wesentlich höher. Ebenso verhalten sich die als Inhibitoren bekannten Stoffe, die überhaupt keine Schaumkraft besitzen. wie Chinolin, Acridin oder Extrakte aus Teeren.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Erzeugung von Schäumen, dadurch gekennzeichnet, daß den zu verschäumenden Flüssigkeiten oder den gasbildenden Ausgangsstoffen als Schaummittel und Korrosionsinhibi:toren wirkende Chinarindealkaloide, wie Chinoidin oder seine Abkömmlinge als solche oder in Salzform, zugesetzt werden. a. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Chinoidin.basen in Gegenwart von anderen schaumfähigen oder schaumstabilisierenden Zusatzstoffen, verwendet werden: 3. Verfahren nach, Anspruch i und z, dadurch gekennzeichnet, daß die Chinoidinbasen in Gegenwart von oberflächenaktiven Stoffen. insbesondere Fettalkoholsulfonaten und/oder Ligninsulfonsäuren bzw. deren. Salzen, verschäumt werden. q.. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Chinoidinbasen bei Anwerndung des Zweikomponentenverfahren,s der sauren Komponente zugegeben werden. In Betracht gezogene Druckschriften Deutsche Patentschrift Nr. 350 77i; britische Patentschrift Nr. 19 o96/1914; Annalen der Chemie, 1936, Bd. 521, S. 57, 50, 52 und 61; O. Vogel, Handbuch der Metallbeizerei, 1951, Bd. II, S. 4.o.