EP0161537A2 - End-capped fatty alcohol alcoxylates for industrial cleaning processes especially for bottle wasting and for the cleaning of metal - Google Patents
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- EP0161537A2 EP0161537A2 EP85104798A EP85104798A EP0161537A2 EP 0161537 A2 EP0161537 A2 EP 0161537A2 EP 85104798 A EP85104798 A EP 85104798A EP 85104798 A EP85104798 A EP 85104798A EP 0161537 A2 EP0161537 A2 EP 0161537A2
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- C23G1/14—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with alkaline solutions
Definitions
- Highly alkaline cleaners are used to clean bottles in the beverage industry.
- the alkali dissolves, neutralizes or saponifies beverage residues and residues and converts the label glue into a highly foaming, water-soluble form. All of these processes run with high mechanics and thus favor the already high tendency to foam of starch and sugar breakdown products.
- European Patent No. 19173 describes low alkoxylated, also biodegradable, low-foaming surfactants. In comparison to the products according to the invention, however, these products very quickly lose their low-foaming, foam-suppressing properties if they are stored in the presence of alkali at higher temperatures or if they are tested for a long time.
- the special compounds of the formula I surprisingly achieve high foam attenuation, although it is known to the person skilled in the art that only low foam attenuation can be obtained by methyl end group closure. They have good low-foaming properties and, according to the regulations in the Federal Law Gazette dated 30.01.77, Part 1, pages 244ff, can be classified as perfectly biodegradable surfactants.
- the alcohol alkoxylates are prepared in a conventional manner and the alkoxylates obtained are then subsequently converted into the corresponding ether using an alkylating agent.
- the processes for the preparation of these surfactants are known from the literature and do not require a general description. The specific preparation of some selected compounds is dealt with in the examples.
- the properties of low-foaming, low-foam and alkali stability with an optimum biodegradability of at least 80% are achieved in accordance with the above-mentioned legal regulation.
- the test for foam formation is carried out according to the impact method DIN 53 902, sheet 1, but modified to the extent that a perforated disc with 22 openings with a stroke number of 20 and a stroke cylinder with a content of 1500 ml are used.
- the measure of the foam behavior is the foam height after 30 seconds.
- the wetting capacity is tested according to DIN 53 001 in distilled water containing 2 g soda / 1 at 20 ° C.
- the network capacity allows a statement about the application properties in the above-mentioned applications.
- Good foam dampers are usually poor wetting agents and good wetting agents often foam very strongly.
- the foam-damping behavior is tested in accordance with the different application once in the dishwasher under protein load ("egg test"), and secondly the foam-suppressing effect on alkylbenzenesulfonate is examined in the dynamic foam apparatus.
- the test time is 12 minutes, with the number of revolutions per minute being calculated from the total number of revolutions after certain times.
- the washing process is started at room temperature, after about 10 minutes the temperature of the rinsing water is 60 ° C.
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Abstract
Die Erfindung betrifft die Verwendung endgruppenverschlossener Fettalkoholalkoxylate als schaumarme, schaumdämpfende und biologisch abbaubare Tenside für industrielle Reinigungsprozesse, insbesondere für die Flaschenwäsche und Metallreinigung.The invention relates to the use of end-capped fatty alcohol alkoxylates as low-foam, foam-suppressing and biodegradable surfactants for industrial cleaning processes, in particular for bottle washing and metal cleaning.
Description
Die Erfindung betrifft die Verwendung endgruppenverschlossener Fettalkoholalkoxylate als schaumarme, schaumdämpfende und biologisch abbaubare Tenside für industrielle Reinigungsprozesse, insbesondere für die Flaschenwäsche und Metallreinigung.The invention relates to the use of end-capped fatty alcohol alkoxylates as low-foam, foam-suppressing and biodegradable surfactants for industrial cleaning processes, in particular for bottle washing and metal cleaning.
Für die Reinigung von Flaschen in der Getränkeindustrie werden hochalkalische Reiniger eingesetzt. Das Alkali löst, neutralisiert bzw. verseift Getränkereste und Rückstände und führt den Etikettenleim in eine stark schäumende wasserlösliche Form über. Alle diese Prozesse laufen bei hoher Mechanik ab und begünstigen somit die ohnehin große Schaumneigung von Stärke und Zuckerabbauprodukten.Highly alkaline cleaners are used to clean bottles in the beverage industry. The alkali dissolves, neutralizes or saponifies beverage residues and residues and converts the label glue into a highly foaming, water-soluble form. All of these processes run with high mechanics and thus favor the already high tendency to foam of starch and sugar breakdown products.
Aus diesem Grund erfordern diese Reinigungsoperationen nicht nur Tenside, die möglichst wenig Eigenschaum liefern, sie müssen auch unter den hochalkalischen Bedingungen stabil sein, d.h. sie sollten sich nicht verfärben und auch selbst keine schäumenden Abbauprodukte liefern, wie das beispielsweise von nichtionischen Tensiden des Standes der Technik bekannt ist. Eine weitere wichtige Forderung an solche Tenside sind ihre Schaumdämpfungseigenschaften auf die aus den Getränkeresten und Leim unter Reinigungsbedingungen durch Alkalibehandlung entstehenden Schaumpromotoren. Eine weitere Forderung sind dispergierende Eigenschaften auf die beispielsweise durch das Waschgut eingeschleppten Etiketten.For this reason, these cleaning operations not only require surfactants that provide as little of their own foam as possible, they must also be stable under the highly alkaline conditions, i.e. they should not discolor and should not themselves provide foaming degradation products, as is known, for example, from nonionic surfactants of the prior art. Another important requirement for such surfactants is their foam-damping properties on the foam promoters resulting from the beverage residues and glue under cleaning conditions by means of alkali treatment. Another requirement is dispersing properties on the labels, for example, which are carried in by the laundry.
Bei einer anderen Anwendung geht es um industrielle Reinigungsprozesse in der Metallindustrie. Auch hier wird mit hohem Druck eine sehr gut netzende alkalische wäßrige Lösung als Reinigungsmedium zum Entfernen von Zieh- und Walzfetten bzw. carboxylgruppenhaltigen organischen Korrosionsinhibitoren eingesetzt. Hier sollen die erfindungsgemäßen Tenside nicht nur die Netzeigenschaften verbessern, sondern insbesondere zur Schaumdämpfung von z.B. anionischen Tensiden vom Typ der Alkylbenzolsulfonate bzw. anderer Sulfonsäuregruppen und Carboxylgruppen-haltiger Tenside beitragen.Another application involves industrial cleaning processes in the metal industry. Here, too, a very well-wetting alkaline aqueous solution is used at high pressure as a cleaning medium for removing drawing and rolling greases or organic corrosion inhibitors containing carboxyl groups. Here, the surfactants according to the invention should not only improve the wetting properties, but in particular for foam damping of e.g. Anionic surfactants of the alkylbenzenesulfonate type or other sulfonic acid groups and carboxyl group-containing surfactants contribute.
Diese gewünschten Eigenschaften werden beispielsweise von einer Klasse nichtionischer Tenside, die allgemein als Ethylenoxid-Propylenoxid-Blockpolymere bezeichnet werden, erfüllt. Sie werden in der US-PS 2 674 619 beschrieben. Besonders vorteilhaft sind dabei solche Blockpolymere, die eine Aminverbindung als Startmolekül für das polymere Tensid aufweisen. Diese Tenside zeichnen sich auch durch gute Schaumarmut und gutes Dispergiervermögen aus. Im Vergleich zu Standardtensiden handelt es sich um D/P höhermolekulare Verbindungen mit Polyetherstruktur, von denen man weiß, daß sie hinsichtlich Dispergierung und Schaumdämpfung besonders spezifische Eigenschaften aufweisen. Diese speziell auf industrielle Reinigungsprozesse zugeschnittenen, nichtionischen Tenside haben aber als gravierenden Nachteil, daß sie nach den vom Waschmittelgesetz für oberflächenaktive Verbindungen geforderten Prüfmethoden nicht ausreichend biologisch abbaubar sind.These desired properties are met, for example, by a class of nonionic surfactants commonly referred to as ethylene oxide-propylene oxide block polymers. They are described in U.S. Patent 2,674,619. Block polymers which have an amine compound as the starting molecule for the polymeric surfactant are particularly advantageous. These surfactants are also characterized by good low foaming and good dispersibility. Compared to standard surfactants, it is D / P High molecular weight compounds with a polyether structure, which are known to have particularly specific properties with regard to dispersion and foam damping. However, these nonionic surfactants, which are specially tailored to industrial cleaning processes, have the serious disadvantage that they are not sufficiently biodegradable according to the test methods required by the detergent law for surface-active compounds.
Es existiert eine Vielzahl von Patentanmeldungen, die sich mit der Entwicklung biologisch abbaubarer schaumarmer Tenside befassen.There are numerous patent applications dealing with the development of biodegradable low-foam surfactants.
So befaßt sich das EP-Patent 34 275 auch mit schaumarmen, schaumdämpfenden Tensiden für industrielle Reinigungsprozesse. Der Nachteil dieser Stoffklasse, wobei es sich um ethoxylierte und anschließend butoxylierte aliphatische Alkohole handelt, ist jedoch, daß sie unter alkalischen Bedingungen zu Verfärbungen neigen und bei längerer Anwendung ihre schaumdämpfenden Eigenschaften verlieren und selbst zu schäumen beginnen. Auch ihre schaumdämpfende Wirkung auf Alkylbenzolsulfonat ist nur mäßig.For example, EP patent 34 275 also deals with low-foam, foam-suppressing surfactants for industrial cleaning processes. The disadvantage of this class of substances, which are ethoxylated and subsequently butoxylated aliphatic alcohols, is, however, that they tend to discolour under alkaline conditions and lose their foam-suppressing properties with prolonged use and start to foam themselves. Their foam-suppressing effect on alkylbenzenesulfonate is also only moderate.
In dem europäischen Patent Nr. 19173 werden niedrig alkoxylierte, ebenfalls biologisch abbaubare schaumarme Tenside beschrieben. Im Vergleich zu den erfindungsgemäßen Produkten verlieren diese Produkte jedoch sehr schnell ihre schaumarmen, schaumdämpfenden Eigenschaften, wenn sie in Gegenwart von Alkali bei höheren Temperaturen gelagert oder längere Zeit geprüft werden.European Patent No. 19173 describes low alkoxylated, also biodegradable, low-foaming surfactants. In comparison to the products according to the invention, however, these products very quickly lose their low-foaming, foam-suppressing properties if they are stored in the presence of alkali at higher temperatures or if they are tested for a long time.
Aus dem EP-Patent 36 550 ist bekannt, daß die Endgruppen von alkoxylierten Fettalkoholen mit einem Alkylrest von 8 bis 20 C-Atomen und 4 bis 30 Alkylenoxideinheiten durch Propylen verschlossen werden können. Für diese Tenside wird Schaumarmut, Alkali- und vor allem auch Säurestabilität angegeben. Doch ist die Wirkung dieser Tenside, soweit es sich um Ethylenoxid/Propylenoxid-Mischaddukte handelt, für die Praxis nicht optimal, insbesondere da sie nicht ausreichend biologisch abbaubar sind. Nachteilig ist die verhältnismäßig aufwendige und kostspielige Herstellungsweise, die einer Anwendung in der Praxis entgegensteht.From EP patent 36 550 it is known that the end groups of alkoxylated fatty alcohols with an alkyl radical of 8 to 20 carbon atoms and 4 to 30 alkylene oxide units can be closed by propylene. Low foam, alkali and, above all, acid stability are stated for these surfactants. However, as far as ethylene oxide / propylene oxide mixed adducts are concerned, the effect of these surfactants is not optimal in practice, especially since they are not sufficiently biodegradable. A disadvantage is the relatively complex and costly method of production, which prevents application in practice.
Dem Fachmann ist bekannt, daß Schaumarmut, Schaumdämpfung und Alkalistabilität auf der einen und biologische Abbaubarkeit, wie sie das deutsche Wasehmittelgesetz und die zugehörige Verordnung fordern, auf der anderen Seite gegenläufige Forderungen sind. Wie schwierig es ist, beispielsweise für den Bereich der industriellen Metallreinigung und für die Flaschenwäsche zu dem Gesetz entsprechenden Tensiden zu kommen, die anwendungstechnisch auch akzeptiert werden können, zeigt die nun schon zum zweitenmal verlängerte Übergangsregelung für diese Tensidklasse bis zum Jahre 1986.The person skilled in the art is aware that low foam, foam damping and alkali stability on the one hand and biodegradability, as required by the German Detergent Act and the associated regulation, on the other hand, are opposing requirements. How difficult it is, for example in the area of industrial metal cleaning and bottle washing, to come up with the surfactants that comply with the law the transition regulation for this surfactant class, which has now been extended for the second time, shows that it can also be technically accepted up to 1986.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein nichtionisches Tensid der Technik zur Verfügung zu stellen, das die gewünschten Forderungen, insbesondere für technische Reinigungsprozesse, erfüllt.It is therefore an object of the invention to provide a nonionic surfactant in technology which meets the desired requirements, in particular for technical cleaning processes.
Gegenstand der Anmeldung ist die Verwendung von nichtionischen Tensiden der Formel I
Durch die speziellen Verbindungen der Formel I wird überraschenderweise eine hohe Schaumdämpfung erreicht, obwohl dem Fachmann bekannt ist, daß man durch Methylendgruppenverschluß nur geringe Schaumdämpfung erhalten kann. Sie weisen eine gute Schaumarmut auf und sind, gemäß den Vorschriften im Bundesgesetzblatt vom 30.01.77, Teil 1, Seiten 244ff, als einwandfrei biologisch abbaubare Tenside einzustufen.The special compounds of the formula I surprisingly achieve high foam attenuation, although it is known to the person skilled in the art that only low foam attenuation can be obtained by methyl end group closure. They have good low-foaming properties and, according to the regulations in the Federal Law Gazette dated 30.01.77, Part 1, pages 244ff, can be classified as perfectly biodegradable surfactants.
Besonders bevorzugt sind für R Alkylreste mit 10 bis 18 C-Atomen, davon ganz besonders Reste auf Basis von C13/C15-Ox°alkoholen und C1O/C14-Zieg- leralkoholen, wobei p 0, n 5 bis 9 und m 2 bis 4 bedeuten und deren Endgruppe durch Methyl verschlossen worden ist und Mischungen dieser Tenside.C-atoms, of which especially radicals on the basis of C 13 / C 15 Ox are particularly preferable for R are alkyl radicals having 10 to 18 ° alcohols and C 1O / 14 C - Z ie leralkoholen g-, wherein p is 0, n is 5 to 9 and m are 2 to 4 and the end group of which has been closed by methyl and mixtures of these surfactants.
Ausgangsstoffe für die Herstellung der erfindungsgemäß zu verwendenden Tenside sind definitionsgemäß Fettalkohole oder Fettalkoholgemische mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen. Sie können verzweigt und geradkettig sein, bevorzugt sind solche, die möglichst geradkettig oder nur in geringem Umfang verzweigt sind. Es handelt sich hierbei um Alkohole, wie Octanol, Nonanol, Decanol, Dodecanol, Tetradecanol, Hexadecanol, Oxadecanol (Stearylalkohol) sowie deren Gemische. Technisch besonders bevorzugt sind solche, die gemäß der Ziegler- oder der Oxosynthese erhalten worden sind. Es handelt sich hierbei um Gemische, die 9/11, 13/15 oder 16/18 C-Atome, nach der Oxosynthese hergestellt, enthalten. Ebenso günstig sind die nach der Zieglersynthese erhaltenen 8/10, 10/12, 12/16 und 16/20 C-Atome enthaltenden Alkoholgemische. Besonders vorteilhaft ist der C13/C15 Schnitt der nach der Oxosynthese erhaltenen Alkoholfraktion.The starting materials for the preparation of the surfactants to be used according to the invention are, by definition, fatty alcohols or fatty alcohol mixtures with 8 to 22 carbon atoms. They can be branched and straight-chain, preferred are those which are as straight-chain as possible or only branched to a small extent. These are alcohols, such as octanol, nonanol, decanol, dodecanol, tetradecanol, hexadecanol, oxadecanol (stearyl alcohol) and mixtures thereof. Those which have been obtained by Ziegler or oxo synthesis are technically particularly preferred. These are mixtures that contain 9/11, 13/15 or 16/18 C atoms, prepared after oxosynthesis. The alcohol mixtures containing 8/10, 10/12, 12/16 and 16/20 carbon atoms obtained after the Ziegler synthesis are equally favorable. The C 13 / C 15 cut of the alcohol fraction obtained after the oxo synthesis is particularly advantageous.
Die Alkoholalkoxylate werden in an sich üblicher Weise hergestellt und die erhaltenen Alkoxylate werden dann anschließend mit einem Alkylierungsmittel in den entsprechenden Ether übergeführt. Die Verfahren zur Herstellung dieser Tenside sind literaturbekannt und bedürfen nicht der allgemeinen Beschreibung. Auf die spezielle Herstellung einiger ausgewählter Verbindungen wird in den Beispielen eingegangen.The alcohol alkoxylates are prepared in a conventional manner and the alkoxylates obtained are then subsequently converted into the corresponding ether using an alkylating agent. The processes for the preparation of these surfactants are known from the literature and do not require a general description. The specific preparation of some selected compounds is dealt with in the examples.
Die vorliegenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie jedoch zu beschränken.The present examples illustrate the invention without, however, restricting it.
In einem Autoklaven werden 20,8 Teile C13/C15-Oxoalkohol und 0,1 Teile Kaliumhydroxid vorgelegt. Bei 110 bis 120°C werden kontinuierlich 26,4 Teile Ethylenoxid eingegast. Zur Vervollständigung der Reaktion wird 1 Stunde nachgerührt. Bei 130 bis 140°C werden dann 23,2 Teile Propylenoxid kontinuierlich zugegeben und man läßt 2 Stunden nachreagieren. Man erhält 70 Teile eines Fettalkoholalkoxylats mit einer OH-Zahl von 85 bis 88, das einen Trübungspunkt von 31°C in Wasser nach DIN 53 917 aufweist.20.8 parts of C13 / C15 oxo alcohol and 0.1 part of potassium hydroxide are placed in an autoclave. At 110 to 120 ° C, 26.4 parts of ethylene oxide are continuously gasified. To complete the reaction, stirring is continued for 1 hour. 23.2 parts of propylene oxide are then added continuously at 130 to 140 ° C. and the mixture is left to react for 2 hours. This gives 70 parts of a fatty alcohol alkoxylate with an OH number of 85 to 88, which has a cloud point of 31 ° C in water according to DIN 53 917.
19 Teile des erhaltenen Fettalkoholalkoxylats werden bei Raumtemperatur mit der äquimolekularen Menge KOH versetzt und in das Alkoholat übergeführt. Anschließend wird mit 4,45 Teilen Dimethylsulfat verethert. die anorganischen Reaktionsprodukte werden durch Extraktion mit Wasser vom Endprodukt abgetrennt. Dieser Vorgang wird mehrmals wiederholt, bis eine OH-Zahl des Endprodukts ≤ 8 erreicht ist. Der Rest Wasser wird durch Vakuumdestillation entfernt, Salzreste durch Filtration.19 parts of the fatty alcohol alkoxylate obtained are mixed with the equimolecular amount of KOH at room temperature and converted into the alcoholate. The mixture is then etherified with 4.45 parts of dimethyl sulfate. the inorganic reaction products are separated from the end product by extraction with water. This process is repeated several times until an OH number of the end product ≤ 8 is reached. The rest of the water is removed by vacuum distillation, salt residues by filtration.
Es werden 17 Teile eines Endgruppen-verschlossenen Tensides erhalten, dessen OH-Zahl bei 7 liegt. Restwasser nach Karl Fischer liegt bei ca. 0,3 %. Der Trübungspvnkt 2 % in 25 % Butylendiglykol liegt bei 68 bis 69°C.17 parts of an end-capped surfactant are obtained, the OH number of which is 7. Residual water according to Karl Fischer is around 0.3%. The cloud point 2% in 25% butylene diglycol is 68 to 69 ° C.
Auf analoge Weise werden die folgenden erfindungsgemäß zu verwendenden Tenside der Tabelle 1 hergestellt, entsprechend der Bedeutung von Z wurde mit Dimethylsulfat, Diethylsulfat, Allylchlorid oder Benzylchlorid als Alkylierungsmittel umgesetzt. Die Endgruppenverschlüsse liegen bei einer Rest -OH-Zahl von < 15, bevorzugt ≤ 8.
Mit den erfindungsgemäß zu verwendenden Tensiden erreicht man ein Optimum der Eigenschaften Schaumarmut, Schaumdämpfung und Alkalistabilität bei gleichzeitiger biologischer Abbaubarkeit von mindestens 80 % gemäß der oben genannten gesetzlichen Vorschrift.With the surfactants to be used according to the invention, the properties of low-foaming, low-foam and alkali stability with an optimum biodegradability of at least 80% are achieved in accordance with the above-mentioned legal regulation.
Die erfindungsgemäß zu verwendenden Tenside werden bevorzugt beispielsweise in industriellen flüssigen und pulverförmigen Reinigerformulierungen für die Flaschenwäsche und die Metallreinigung, wie sie bei der Metallbearbeitung erforderlich ist, eingesetzt. Zum Gegenstand der Erfindung gehören daher auch Reinigungsformulierungen, die neben an sich üblichen Bestandteilen die erfindungsgemäßen Tenside enthalten.The surfactants to be used according to the invention are preferably used, for example, in industrial liquid and powder detergent formulations for bottle washing and metal cleaning, as is required in metalworking. The invention therefore also relates to cleaning formulations which, in addition to constituents which are conventional per se, contain the surfactants according to the invention.
Als Formulierungsbeispiel für die Flaschenwäsche dient folgende Rahmenformulierung für einen pulverförmigen Reiniger, wobei man wegen der guten Netzwirkung mit relativ geringen Mengen erfindungsgemäß zu verwendenden Tensids auskomt:
Als allgemeine Vorschrift für einen flüssigen Reiniger kommt folgende Zusammensetzung in Betracht:
Diese Formulierung wird bei der Anwendung in ein Reinigungsbad, das 0,5 bis 3 Gew.% Natriumhydroxid enthält, dosiert, zweckmäßig in einer Menge von 0,3 bis 1 kg/m3. When used, this formulation is metered into a cleaning bath which contains 0.5 to 3% by weight of sodium hydroxide, advantageously in an amount of 0.3 to 1 kg / m 3.
Als Test für die Alkalistabilität der erfindungsgemäß zu verwendenden Tenside in der oben angegebenen Formulierung und unter Reinigungsbedingungen werden 30 g Tensid über 3 g festem NaOH bei 50°C zwei Wochen gelagert.As a test for the alkali stability of the surfactants to be used according to the invention in the formulation given above and under cleaning conditions, 30 g of surfactant over 3 g of solid NaOH are stored at 50 ° C. for two weeks.
Unter diesen verschärften Bedingungen darf sich die Tensidlösung nicht verfärben und die Schaumbildungs- und insbesondere die Schaumdämpfungseigenschaften sollen hierdurch nicht abgebaut werden.Under these stricter conditions, the surfactant solution must not discolor and the foam formation and in particular the foam damping properties should not be degraded as a result.
Die Prüfung auf Schaumbildung erfolgt nach der Schlagmethode DIN 53 902, Blatt 1, jedoch insofern abgewandelt, indem mit einer Lochscheibe mit 22 öffnungen einer Schlagzahl von 20 und mit einem Schlagzylinder 1500 ml Inhalt gearbeitet wird. Das Maß für das Schaumverhalten ist die Schaumhöhe nach 30 sec.The test for foam formation is carried out according to the impact method DIN 53 902, sheet 1, but modified to the extent that a perforated disc with 22 openings with a stroke number of 20 and a stroke cylinder with a content of 1500 ml are used. The measure of the foam behavior is the foam height after 30 seconds.
Mit V2 wird entsprechend dieser DIN-Methode das Schaumvolumen der Probelösung in ml angegeben. Mit V das Schaumvolumen in Prozent auf das Schaumvolumen der Vergleichslösung.V 2 indicates the foam volume of the sample solution in ml in accordance with this DIN method. With V the foam volume in percent of the foam volume of the comparison solution.
Zur weiteren Charakterisierung wird das Netzvermögen nach DIN 53 001 in destilliertem Wasser, enthaltend 2 g Soda/1 bei 20°C geprüft. Das Netzvermögen gestattet eine Aussage über die anwendungstechnischen Eigenschaften in den oben genannten Anwendungen. Das Netzvermögen und die Schaumdämpfung gegenüber Fremdstoffen, aber auch das Eigenschaumvermögen laufen häufig gegeneinander. Gute Schaumdämpfer sind üblicherweise schlechte Netzmittel und gute Netzmittel schäumen häufig sehr stark.For further characterization, the wetting capacity is tested according to DIN 53 001 in distilled water containing 2 g soda / 1 at 20 ° C. The network capacity allows a statement about the application properties in the above-mentioned applications. The wetting ability and the foam damping against foreign substances, but also the self-foaming ability often run against each other. Good foam dampers are usually poor wetting agents and good wetting agents often foam very strongly.
Das Schaumdämpfungsverhalten wird der unterschiedlichen Anwendung entsprechend einmal in der Geschirrspülmaschine unter Eiweißbelastung geprüft ("Ei-Test"), zum anderen wird die schaumdämpfende Wirkung auf Alkylbenzolsulfonat in der dynamischen Schaumapparatur untersucht.The foam-damping behavior is tested in accordance with the different application once in the dishwasher under protein load ("egg test"), and secondly the foam-suppressing effect on alkylbenzenesulfonate is examined in the dynamic foam apparatus.
Ei-Test:
- Durch magnetische Induktionsmessung wurde in einem Geschirrspülautomaten mit Hilfe eines Zählwerks die Zahl der Umdrehungen eines Spülarms bestimmt. Durch Schaumbildung, die besonders bei Anwesenheit von Proteinen (Eiweiß) auftritt, wird die Umdrehungszahl des Spülarms vermindert. Die Umdrehungszahl stellt somit wegen der verringerten Rückstoßkraft ein Maß für die Tauglichkeit von Tensiden in Reinigungsgeräten mit hoher Mechanik dar.
- The number of revolutions of a washing arm was determined by magnetic induction measurement in an automatic dishwasher using a counter. The number of revolutions of the washing arm is reduced by the formation of foam, which occurs particularly in the presence of proteins (protein). Due to the reduced recoil force, the number of revolutions represents a measure of the suitability of surfactants in cleaning devices with high mechanical properties.
Die Testzeit beträgt 12 Minuten, wobei nach bestimmten Zeiten die Umdrehungszahlen pro Minute aus der Gesamtumdrehungszahl berechnet werden. Der Waschvorgang wird bei Raumtemperatur begonnen, nach etwa 10 Minuten beträgt die Temperatur des Spülwassers 60°C.The test time is 12 minutes, with the number of revolutions per minute being calculated from the total number of revolutions after certain times. The washing process is started at room temperature, after about 10 minutes the temperature of the rinsing water is 60 ° C.
Die Schaumdämpfung auf Alkylbenzolsulfonat in der dynamischen Schaumapparatur ist eine weitere Labormethode, um das Schaumdämpfungsverhalten auf anionische Tenside zu untersuchen. Bei der Prüfapparatur handelt es sich um eine kontinuierlich arbeitende Umlaufapparatur. Hierbei wird der Schaumaufbau dadurch hervorgerufen, daß in einem kalibrierten Rohr von 6 cm Durchmesser ein Prüfstrahl kontinuierlich mit konstantem Druck in die Vorlagelösung strömt. Dabei baut sich eine produktspezifische Schaumhöhe, die in ml gemessen wird, auf. Wird dieser Prüflösung ein Schaumbooster, z.B. in Form von einem Alkylbenzolsulfonat, zugesetzt, so kann man das Schaumdämpfungsverhalten der erfindungsgemäßen schaumdämpfenden Tenside untersuchen.Foam damping on alkylbenzenesulfonate in the dynamic foam apparatus is another laboratory method to determine the foam damping behavior to investigate anionic surfactants. The test apparatus is a continuously working circulation apparatus. The foam build-up is caused by the fact that a test beam flows continuously into the stock solution at a constant pressure in a calibrated tube with a diameter of 6 cm. This creates a product-specific foam height, which is measured in ml. If a foam booster, for example in the form of an alkylbenzenesulfonate, is added to this test solution, the foam-suppressing behavior of the foam-suppressing surfactants according to the invention can be investigated.
In der Tabelle 2 wird bei dem Einsatz von 0,3 g/1 Test-Tensid die Schaummenge für 6 ml, 12 ml und 18 ml 2,5 Iiger Alkylbenzolsulfonat-Lösung angegeben, d.h. je kleiner die Schaummenge, umso größer ist das Dämpfungspotential des Tensids.
Aus den Ergebnissen der Tabelle 2 geht hervor, daß nach dem DIN 53902--Schaumtest alle untersuchten Produkte praktisch keinen Schaum bilden. Der praxisnähere Eitest in einer Miele-Geschirrspülmaschine (Typ G 7735) zeigt eine Differenzierung der schaumdämpfenden Eigenschaften auf Eiweißschaum und Werte über 80 bedeuten eine ausgezeichnete Schaumdämpfung.The results in Table 2 show that according to the DIN 53902 foam test, all of the products examined form practically no foam. The more practical egg test in a Miele dishwasher (type G 7735) shows a differentiation of the foam-suppressing properties to protein foam and values above 80 mean excellent foam damping.
Die Werte für das Netzvermögen mit weniger 265 für die überwiegende Zahl der untersuchten Tenside zeigen, daß auch Produkte mit hoher Schaumdämpfung ausgezeichnete Benetzungseffekte aufweisen können.The values for the wetting capacity of less than 265 for the majority of the surfactants examined show that products with high foam damping can also have excellent wetting effects.
Die Sehaumdämgfungswerte, gemessen in der dynamischen Schaumapparatur, weisen auf eine sehr hohe Schaumdämpfungskapazität der untersuchten Tenside hin. Diese Ergebnisse sind für die praktische Anwendung besonders wichtig. Derartig günstige Werte wurden bisher nur durch biologisch nicht abbaubare Tenside erreicht.The visual foam insulation values, measured in the dynamic foam apparatus, indicate a very high foam damping capacity of the investigated surfactants. These results are particularly important for practical use. Such favorable values have so far only been achieved with non-biodegradable surfactants.
Ganz besonders hervorzuheben ist die Lagerstabilität der erfindungsgemäßen Tenside gemäß dem o.a. Test auf Alkalistabilität (30 g Tensid, 3 g festes NaOH, zwei Wochen, 50°C). Nach zweiwöchiger Lagerung über festem Natriumhydroxid werden die gemäß Tabelle 2 aufgezeigten Werte bzw. Tensideigenschaften praktisch nicht verändert.Of particular note is the storage stability of the surfactants according to the invention according to the above. Alkaline stability test (30 g surfactant, 3 g solid NaOH, two weeks, 50 ° C). After two weeks of storage over solid sodium hydroxide, the values and surfactant properties shown in Table 2 are practically unchanged.
Claims (6)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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