EP0040713A1 - Verwendung von Alkylpolyglykolethermischformale zur Schaumverhütung - Google Patents

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EP0040713A1
EP0040713A1 EP81103326A EP81103326A EP0040713A1 EP 0040713 A1 EP0040713 A1 EP 0040713A1 EP 81103326 A EP81103326 A EP 81103326A EP 81103326 A EP81103326 A EP 81103326A EP 0040713 A1 EP0040713 A1 EP 0040713A1
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mixed formals
agents
formula
alkyl
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Karl Dr. Schmid
Holger Dr. Tesmann
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    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D1/00—Detergent compositions based essentially on surface-active compounds; Use of these compounds as a detergent
    • C11D1/66—Non-ionic compounds
    • C11D1/72—Ethers of polyoxyalkylene glycols
    • C11D1/721—End blocked ethers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/0005—Other compounding ingredients characterised by their effect
    • C11D3/0026—Low foaming or foam regulating compositions

Definitions

  • the invention relates to the use of certain alkyl polyglycol ether mixed formals as anti-foaming agents in strongly alkaline cleaning agents.
  • Industrial cleaning agents in particular those which are used in automatic systems for cleaning rigid surfaces such as metal, ceramic or glass and in particular for bottle cleaning, are said to have low foaming power with a strong cleaning power exhibit.
  • the industrial cleaning agents of the type mentioned are mostly products which contain strongly alkaline substances such as, in particular, alkali metal hydroxides or also alkali metal silicates or alkali metal orthophosphates, individually or in a mixture. In the case of such products, high demands are placed on the defoamers not only with regard to the anti-foam effect but also with regard to the storage stability in the corresponding solid products.
  • alkyl polyglycol ether mixed formals of the formula are used as anti-foaming agents in alkaline cleaning agents in which R 1 is a straight-chain or branched alkyl or alkylene radical having 8 to 22 carbon atoms, R 2 is a straight-chain or branched alkyl radical having 1 to 5 carbon atoms, m is a number from 2 to 30 and n is a number from 1 to 3.
  • R 1 is an alkyl radical having 12 to 18 carbon atoms
  • R 2 is an alkyl radical having 2 to 4 carbon atoms
  • m is an integer from 7 to 15
  • n is 1.
  • the alkyl polyglycol ether mixed formals of the formula given above which are used can be prepared, for example by reaction of fatty alcohol ethoxylate of the formula with a di-alkyl glycol formal of the formula in the presence of a strong acid, such as sulfuric acid, by heating to temperatures of about 150 ° C. for several hours.
  • R 1 and R 2 have the same meaning as given in formula I.
  • Suitable starting products for the fatty alcohol ethoxylates are straight-chain or branched aliphatic alcohols, such as hexadecyl, tetradecyl and octadecyl alcohols, and the corresponding branched iso alcohols.
  • Branched aliphatic alcohols which can be prepared by the so-called Guerbet reaction (dimerization of primary alcohols) can also be used.
  • synthetic fatty alcohols or mixtures thereof, such as those obtained in oxo synthesis can also be used.
  • the strongly alkaline cleaning agents (pH above 10) contain sodium or potassium hydroxide in particular.
  • other strongly alkaline substances such as alkali carbonate and alkali orthophosphates, are used alone or in a mixture with alkali hydroxides.
  • the alkaline cleaning agents can also contain the usual constituents, such as alkali silicates, alkali borates, polymeric alkali phosphates and / or complexing agents, such as phosphonic acids, in particular 1-hydroxy ethane-1,1-diphosphonic acid, aminotrimethylene phosphonic acid or 2-phosphonobutane-1,2,4-tricarboxylic acid.
  • the molar ratio of Na 2 O or K 2 0: P 2 O 5 can be 1: 1 to 2: 1.
  • sodium tripolyphosphate is used.
  • Fine-particle synthetically produced, water - insoluble, bound water-containing aluminosilicates of the general formula can also be used as substitutes for the polyphosphates in the cat a cation of valence n, preferably sodium, exchangeable for calcium, x a number from 0.7 to 1.5, preferably 0.9 to 1.3, and y a number from 0.8 to 6, preferably of 1 , 3 to 4, which have a calcium binding capacity of 50 to 200, preferably 100 to 200 mg CaO / g of the anhydrous aluminosilicate can be used.
  • aluminosilicates can be crystalline or X-ray amorphous.
  • the crystalline sodium aluminosilicates are preferred, in particular the zeolites A and X.
  • alkali stable anionic surfactants such as alkyl and / or aryl sulfonates, are also suitable as constituents.
  • the amount of anti-foaming agent added is about 0.1 to 1 g / l, based on the solution used. The amount added depends on the desired antifoam effect and the impurities or bath concentration of the cleaning agent.
  • the detergents are generally used with a bath concentration of 0.2 to 10% depending on the intended use.
  • the application temperature is generally between 40 and 90 ° C.
  • the cleaning agents prepared in this way were each stored in closed polypropylene containers at 45 ° C. and the defoamer tests were carried out at intervals of 2 weeks each.
  • the free fall cycle method consists of heating 500 ml of cleaning solution to 60 ° C in a jacketed 2-1 measuring cylinder.
  • this solution is put into constant circulation at a throughput capacity of 4 l / minute so that the solution is sucked from the bottom of the measuring cylinder with a glass tube and in the open via a second glass tube with the 2000 ml mark of the measuring cylinder Case traced. becomes.
  • a constant initial foam volume for example 2000 ml

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Abstract

Alkylpolyglykolethermischformale der Formel R1 - O - (CH2CH2O)m - CH2 - (OCH2CH2)n - O - R2 in der R1 einen geradkettigen oder verzweigten Alkyl- oder Alkylenrest mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen, R2 einen geradkettigen oder verzweigten Alkylrest mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, m eine Zahl von 2 bis 30 und n eine Zahl von 1 bis 3 bedeuten, werden als Antischaummittel in alkalischen Reinigungsmitteln verwendet. Die alkalistabilen Mischformale werden den alkalischen Reinigungsmitteln in einer Menge von 0,1 bis 1 g/l, bezogen auf die zur Anwendung kommende Lösung, zugesetzt. Die gut dispergierbaren Antischaummittel sind biologisch abbaubar.

Description

  • Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung bestimmter Alkylpolyglykolethermischformale als Antischaummittel in stark alkalischen Reinigungsmitteln.iIndustrielle Reinigungsmittel, insbesondere solche, die in automatischen Anlagen zur Reinigung von starren Oberflächen wie Metall, Keramik oder Glas sowie insbesondere zur Flaschenreinigung eingesetzt werden, sollen bei starker Reinigungskraft eine geringe Schaumentwicklung aufweisen. Bei den industriellen Reinigungsmitteln der genannten Art handelt es sich meist um Produkte, die stark alkalische Stoffe wie insbesondere Alkalihydroxide oder auch Alkalisilikate oder Alkaliorthophosphate einzeln oder im Gemisch enthalten. Bei derartigen Produkten werden an die Entschäumer nicht nur hinsichtlich der Antischaumwirkung sondern auch hinsichtlich der Lagerstabilität in den entsprechenden festen Produkten hohe Anforderungen gestellt.
  • Es ist bekannt, sowohl in festen als auch in flüssigen Produkten für die industrielle Reinigung, Anlagerungsprodukte von Ethylenoxid und Propylenoxid an Verbindungen wie Fettalkohole, Fettsäuren, Polyglycerin und Ethylendiamine als Entschäumer einzusetzen. Es hat sich jedoch gezeigt, daß bei der Konfektionierung beispielsweise in festen Reinigungsmitteln, die einen sehr hohen Alkaligehalt, insbesondere an über 50 % und mehr Ätzalkali enthalten die Lagerstabilität nicht immer hinreichend ist. Auch ist es erwünscht, daß die Antischaummittel eine gute biologische Abbaubarkeit besitzen, laugenstabil sind, indem sie während des Reinigungsprozesses unter andauernder Temperaturbelastung ihre Wirksamkeit nicht verlieren.
  • Es wurde nun gefunden, daß in besonderem Maße die Anforderungen an die Alkalistabilität und die Dispergierbarkeit und biologische Abbaubarkeit erfüllt werden, wenn man als Antischaummittel in alkalischen Reinigungsmitteln Alkylpolyglykolethermischformale der Formel
    Figure imgb0001
    in der R1 einen geradkettigen oder verzweigten Alkyl- oder Alkylenrest mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen, R2 einen geradkettigen oder verzweigten Alkylrest mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, m eine Zahl von 2 bis 30 und n eine Zahl von 1 bis 3 bedeuten, verwendet.
  • Insbesondere hat sich die Verwendung der Verbindungen der Formel I als geeignet erwiesen, in der R1 einen Alkylrest mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen, R2 einen Alkylrest mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, m eine ganze Zahl von 7 bis 15 und n gleich 1 ist. Die zur Anwendung gelangenden Alkylpolyglykolethermischformale der oben angegebenen Formel können hergestellt werden, beispielsweise durch Umsetzung von Fettalkoholethoxilat der Formel
    Figure imgb0002
    mit einem Di-alkylglykolformal der Formel
    Figure imgb0003
    in Gegenwart einer starken Säure,wie Schwefelsäure, durch mehrstündiges Erwärmen auf Temperaturen von etwa 150°C. R1 und R2 haben dabei die gleiche Bedeutung wie in der Formel I angegeben.
  • Als Ausgangsprodukte für die Fettalkoholethoxilate kommen gradkettige oder auch verzweigte aliphatische Alkohole, wie Hexadecyl-, Tetradecyl- und Octadecylalkohole sowie die entsprechenden verzweigten Isoalkohole in Betracht. Auch können als verzweigte aliphatische Alkohole solche verwendet werden, die durch die sogenannte Guerbet-Reaktion (Dimerisierung von primären Alkoholen) herstellbar sind. Es können jedoch auch synthetische Fettalkohole oder Gemische davon, wie sie bei der Oxosynthese anfallen, Anwendung finden.
  • Die stark alkalischen Reinigungsmittel (pH-Wert über 10) enthalten insbesondere Natrium- oder Kaliumhydroxid. Es werden jedoch auch andere stark alkalisch reagierende Stoffe, wie Alkalicarbonat und Alkaliorthophosphate, allein oder im Gemisch mit Alkalihydroxiden, verwendet. Die alkalischen Reinigungsmittel können jedoch darüber hinaus auch die üblichen Bestandteile, wei Alkalisilikate, Alkaliborate, polymere Alkaliphosphate und/oder Komplexbildner, wie Phosphonsäuren, insbesondere 1-Hydroxyethan-1,1-diphosphonsäure, Aminotrimethylenphosphonsäure oder 2-Phosphono-butan-1,2,4-tricarbonsäure, enthalten.
  • Bei den polymeren Phosphaten kann das Molverhältnis von Na2O oder K 2 0 : P2O5 1: 1 bis 2 : 1 betragen. Insbesondere wird Natriumtripolyphosphat verwendet.
  • Als Substitute für die Polyphosphate können auch feinteilige synthetisch hergestellte, wasserunlös- liche, gebundenes Wasser enthaltende Alumosilikate der allgemeinen Formel
    Figure imgb0004
    in der Kat ein gegen Calcium austauschbares Kation der Wertigkeit n, vorzugsweise Natrium, x eine Zahl von 0,7 bis 1,5, vorzugsweise 0,9 bis 1,3, und y eine Zahl von 0,8 bis 6, vorzugsweise von 1,3 bis 4, bedeuten, die ein Calciumbindevermögen von 50 bis 200, vorzugsweise 100 bis 200 mg CaO/g des wasserfreien Alumosilikats aufweisen, verwendet werden. Diese Alumosilikate können kristallin oder röntgenamorph sein. Bevorzugt sind die kristallinen Natriumalumosilikate, insbesondere die Zeolithe A und X.
  • Ferner kommen in besonderen Fällen Alkali stabile anionische Tenside, wie Alkyl- und/oder Arylsulfonate, als Bestandteile in Betracht.
  • Die zugesetzte Menge an Antischaummittel beträgt etwa 0,1 bis 1 g/l, bezogen auf die zur Anwendung gelangende Lösung. Die Zusatzmenge richtet sich nach der gewünschten Antischaumwirkung und nach den Verunreinigungen beziehungsweise der Badkonzentration des Reinigungsmittels. Die Reinigungsmittel werden im allgemeinen mit einer Badkonzentration von 0,2 bis 10 % je nach dem Verwendungszweck eingesetzt. Die Anwendungstemperatur liegt im allgemeinen zwischen 40 und 90°C.
    • Beispiel 1
  • Durch intensives Vermischen der Bestandteile wurden verschiedene Reinigungsmittel, wie sie insbesondere für die Flaschenreinigung üblich sind, hergestellt. Diese hatten die folgende Zusammensetzung:
    • a) 75 % technisches Natriumhydroxid in Schuppenform 6 % Natriumtripolyphosphat 15,5 % Natriummetasilikat . 5 Hydrat sowie jeweils 3,5 % des zu prüfenden Entschäumers
    • b) 15 % Natriumhydroxid 25 % Natriumtripolyphosphat 25 % Natriummetasilikat. 32 % Natriumcarbonat 3 % des zu prüfenden Entschäumers
  • Die so hergestellten Reinigungsmittel wurden jeweils bei 45°C in verschlossenen Behältern aus Polypropylen gelagert und die Entschäumerteste in Zeitabständen von je 2 Wochen durchgeführt.
  • Zur Prüfung wurden je 1,5 % der Reinigermischung in jeweils eine 0,025%ige Schmierseifen- beziehungsweise 0,025%ige Alkylbenzolsulfonat-Lösung eingeführt. Je 500 ml dieser Lösungen wurden anschließend nach der Freifallkreislaufmethode geprüft und die Schaumwerte bestimmt.
  • Die Freifallkreislaufmethode besteht darin, daß 500 ml Reinigerlösung in einem ummantelten 2-1-Meßzylinder auf 60°C erhitzt werden.
  • Mit Hilfe einer Pumpe wird diese Lösung bei einer Durchlaufkapazität von 4 1/Minute so in einen ständigen Umlauf gebracht, daß die Lösung mit einem Glasrohr vom Boden des Meßzylinders angesaugt und über ein zweitesj mit der 2000-ml-Marke des Meßzylinders abschließendes Glasrohr im freien Fall zurückgeführt. wird. Nach kurzer Laufzeit stellt sich hierbei ein konstantes Ausgangsschaumvolumen (zum Beispiel 2000 ml) ein.
  • Die sich ergebenden Gesamtvolumina, Schaum und Lösung, wurden in Abständen von 1, 3, 5, 10, 20 und 30 Minuten äbgelesen.
  • Bei den Produkten, die nicht oder nur beschränkt nach einer mehrwöchigen Lagerzeit stabil sind, tritt entweder keine schaumdrückende Wirkung auf oder die Schaumdepression nimmt nach kurzer Zeit, zum Beispiel innerhalb 10 bis 30 Minuten, erheblich ab. Bei stabilen Produkten bleibt die Antischaumwirkung von Anfang an bis zum Ende der Prüfzeit (30 Minuten) praktisch konstant. Bei instabilen Produkten erreicht. der Schaum nach wenigen Minuten seine maximale Höhe, zum Beispiel 2000 ml.
  • Die nachstehende Tabelle gibt einen Überblick über die Stabilität und Entschäumerwirkung der erfindungsgemäßen Produkte im Vergleich mit ähnlichen Handelsprodukten.
    Figure imgb0005
    • Beispiel 2
  • Ein Mittel zur Dampfstrahlreinigung von metallischen Oberflächen hatte folgende Zusammensetzung:
    • 51 % Wasser
    • 5 % gesättigte Fettsäure (C8/C10)
    • 8 % Mischformal von Fettalkohol C12/C18 + 9 EO mit Butylglycol
    • 26 % Kalilauge (38%ig).
    • 10 % Kaliumpyrophosphat
  • Man erhält ein klares Mischprodukt mit extrem schwachem Schaumverhalten, welches als 1%ige Lösung ingesetzt wird.
    • Beispiel 3
  • Ein alkalisches Reinigungsgranulat zur Entfettung von Metalloberflächen bestehend aus folgender Zusammensetzung:
    • 75 % NaOH granuliert
    • 19 % Trinatriumphosphat
    • 3 % Natrium-tripolyphosphat
    • 2 % Natrium-dodecylbenzolsulfonat
    • 1 % Mischformal von Oxoalkohol C14/C15 + 11 EO mit Butylglycol
  • Eine 5%ige Lösung dieses Reinigers zeigt bei 60 bis 90°C ein extrem schwaches Schaumverhalten und sehr gute Entfettungswirkung.

Claims (3)

1. Verwendung von Alkylpolyglykolethermischformalen der Formel
Figure imgb0006
in der R1 einen geradkettigen oder verzweigten Alkyl- oder Alkylenrest mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen, R2 einen geradkettigen oder verzweigten Alkylrest mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, m eine Zahl von 2 bis 30 und n eine Zahl von 1 bis 3 bedeuten, als Antischaummittel in alkalischen Reinigungsmitteln.
2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Alkylpolyglykolethermischformale der Formel I einsetzt, in der R1 einen Alkylrest mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen, R2 einen Alkylrest mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, m eine Zahl von 7 bis 15 und n gleich 1 ist.
3. Verwendung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Alkylpolyglykolethermisch- formale der Formel I den alkalischen Reinigungsmitteln in einer Menge von 0,1 bis 1 g/l, bezogen auf die zur Anwendung kommende Lösung, zugesetzt werden.
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