NO136355B - - Google Patents

Description

Avskumningslegeme.

Denne oppfinnelse vedrører et avskumningslegeme som fortrinnsvis skal brukes i en luftstrøm som bærer en væske som har lett for å danne skum eller som alle-

rede inneholder skum. Slike forhold kan f. eks. opptre i apparater som brukes til rensing og/eller skrubbing av gulv, hvor en væske som inneholder såpe eller et annet rensemiddel, fordeles over gulvet og senere tas opp av en sugeinnretning.

Avskumningslegemet er langsomt nedbrytbart i koldt vann og inneholder væskeformig silikon som avskumningsmiddel.

For å oppnå en jevn langsom nedbrytning

av avskumningslegemet under bruk slik at det kan blande seg sammen med en rense-

væske og hindre for sterk skumning, har man ifølge oppfinnelsen utført legemet slik at det væskeformige silikon er dispergert i en fast, vannoppløselig bærer bestående vesentlig eller helt av vokslignende polyethylenglykol.

Avskumningslegemets egenskaper kan forbedres ved tilsetning av et emulgerings-

middel, f. eks. polyethylenglykol-distearat.

og legemets nedbrytningshastighet kan styres ved hjelp av et forsinkelsesmiddel.

f. eks. polyethylenvoks. Ved en foretrukket utførelse av oppfinnelsen inneholder avskumningslegemet 30 vektpst. væskeformig silikon, 55 vektpst. polyethylenglykol-distearat, 10 vektpst. polyethylenglykolvoks og 5 vektpst. polyethylenvoks.

Legemets bestanddeler kan velges i samsvar med det formål som det skal bru-

kes til. Derved kan legemets nedbrytnings-

hastighet velges slik at bare en bestemt, nødvendig mengde avskumningsmiddel og/

eller emulgerende middel utleveres til væs-

ken, slik at unødig tap unngås.

Utleveringen av avskumningsmidlet til

en væskebærende luftstrøm kan, enten som

følge av nedsettelsen av væskens over-flatespenninger forhindre dannelsen av bobler, eller, hvis bobler allerede er dan-

net, bevirke ved sin berøring med boblene at overflatespenningene forandres og bob-

lene nedbrytes. For visse formål kan det være nødvendig å bruke emulgerende mid-

ler, hvilket imidlertid ikke alltid er av be-

tydning, idet avskumningslegemet kan bru-

kes med en væske som allerede inneholder et passende emulgerende middel.

Oppfinnelsen kan bringes til utførelse

på forskjellige måter, men en særlig ut-

førelse skal forklares ved hjelp av et ek-

sempel under henvisning til tegningen,

hvor fig. 1 viser et avskumningslegeme i form av en stav i henhold til oppfinnelsen og fig. 2 et snitt gjennom legemets indre. Avskumningsstaven er særlig bestemt

til å anbringes i den fuktige luftstrøm som strømmer gjennom et renseapparat av su-

getypen av den art som er beskrevet i norsk patent nr. 102 979.

Et apparat av den nevnte type tjener

til skuring og tørking av gulv og innehol-

der en beholder med ren rensemiddelopp-

løsning som først utleveres fra beholderen ut på gulvet, hvoretter gulvet kan skures,

og hvor den skitne rensemiddeloppløsning oppsuges fra gulvet av en luftstrøm som

fører oppløsningen inn i en beholder for skitten væske. Det ovenfor nevnte apparat suger normalt ca. 510 dms luft og med luf-ten ca. 165 til 195 ems forurenset oppløs-ning pr. minutt.

Når bestemte typer rensemiddel brukes på gulv som er bonet med bestemte typer voks, har rensemidlet lett for å danne en voksemulsjon, og store mengder bobler eller skum vil dannes med den følge at apparatets drift vanskeliggjøres.

Avskumningsstaven i henhold til oppfinnelsen kan anbringes i kanalen for den fuktige luftstrøm i det nevnte apparat, slik at den berøres og nedbrytes av væsken i luftstrømmen, hvor nedbrytningen fore-går med en slik hastighet at skumningen neddempes eller forhindres, samtidig som avskumningskaken kan brukes over en passende lang tidsperiode slik at den ikke må fornyes alt for ofte.

Avskumningsstaven kan ha en hvilken rom helst passende form, men er fortrinnsvis utført med lite tverrsnitt og stor over-flate slik at det tilveiebringes en stor be-røringsflate mellom staven og den fuktige luftstrøm, selv om det volum hvor staven anbringes er begrenset. Staven 10 ifølge fig. 1 kan anbringes i munnstykket av det apparat som er vist på fig. 2 og 3 i det ovenfor nevnte patentskrift.

Følgende bestanddeler brukes til frem-stilling av avskumningsstaven: Som avskumningsmiddel silikon, «An-tifoam A» (fra Dow Corning Corporation, Midland, Michigan, USA). Dette er en vis-køs væske med spesifikk vekt 0,98 g/cm? som nedenfor skal refereres til som

«Dow A».

Som vannoppløselig emulgerende middel anvendes polyethylenglykol «1540»-distearat (fra Kessler Chemical Company, Philadelphia, Pennsylvania, USA). Dette materiale er i form av en fast kake og knu-ges til små klumper før smeltning. Tallet 1540 representerer den gjennomsnittlige molekylvekt av polyetylenglykolandelen i et fullstendig molekyl. Materialet skal nedenfor betegnes «1540».

Bærerdannende middel er polyetylenglykol «E-20 000» (fra Dow Chemical Company, Freeport, Texas, USA). Dette materialet er vannoppløselig og ligner voks, leveres i form av fnokker og kan uten videre blandes med andre bestanddeler. 20 000 er materialets molekylvekt. Det bærerdannende middel skal nedenfor betegnes som «E-20 000».

Som forsinkende og stabiliserende middel anvendes emulgerende polyetylenvoks, Epolene E, (fra Eastman Chemical Pro-ducts, Kingsport, Tennessee, USA). Materialet leveres i form av pellets som kan blandes med andre bestanddeler. Forsinkelsesmidlet skal nedenfor betegnes som «Epolene E». Dette middel virker ikke som emulgator under de forhold det skal brukes, fordi det er et fast materiale som ikke kan oppløses i vann. Materialet virker emulgerende bare når det er i smeltet tilstand.

Som baktericid kan anvendes et «G-ll» Bacteriostat Powder (fra Sindar Corp., New York 36, New York, USA). To deler baktericid blandes med 1000 deler annet materiale. Dette skal nedenfor betegnes «G-ll» (hexaklorofen).

Avskumningsstaven kan blant annet

fremstilles på følgende måte: Emulgeringsmidlet «1540» smeltes ved 121°C ± 3°. Forsinkelsesmidlet «Epolene E» tilsettes langsomt under stadig omrøring mens temperaturen holdes konstant ved 121°C ± 3°, slik at dette smeltes og sam-menblandes med «1540».

Den i vann oppløsbare voks «E-20 000» tilsettes langsomt under konstant omrøring mens temperaturen holdes konstant ved 121°C ± 3°, slik at voksen smeltes og blandes sammen med blandingen av «1540» og

«Epolene E».

Oppvarmningen stanses og baktericid-midlet «G-ll» tilsettes. Mens blandingen avkjøles, tilsettes langsomt blandingen det væskeformige avskumningsmiddel «Dow A» under jevn omrøring, slik at det fullstendig dispergeres i blandingen, med meget små kuler av silikon som er en oljeaktig væske, som er omgitt eller innkapslet av det emulgerende middel «1540» som er i kontinuerlig fase.

Omrøringen fortsettes inntil temperaturen når 63°C ± 3° og blandingen støpes da med en gang til en kake med den form som er vist på fig. 1, fortrinnsvis ved inn-sprøytningsstøpning.

På fig. 2 er vist, i en større målestokk, på hvilken måte de forskjellige bestanddeler sannsynligvis er fordelt i avskumningsstaven. De små silikonkuler som er angitt ved 11, ligger innenfor små sirkler 12 som representerer emulgeringsmidlet

«1540». De små sorte prikker 13 og de om-givende hvite områder gjengir det vokslignende «E-20 000». Forsinkelsesmidlet «Epolene E» er ikke vist, men vil være jevnt sammenblandet med «E-20 000». Emulgeringsmidlet er vist ved de små sirkler 12, men det er sannsynlig at noe av det vil være fordelt over hele massen 13 av bæremidlet.

Tatt i betraktning at de forskjellige komponenter er dispergert i hinannen i smeltet tilstand, er det rimelig å anta at de oljeaktige småkuler (silikon) vil få et overtrekk av emulgeringsmidlet, på samme måte som i en olje-vann-emulsjon. De oljeaktige dråper er dekket med emulgeringsmidlet, og en emulsjon vil dannes øyeblik-kelig når vannet tilsettes blandingen.

Under bruken, når skittent rensemiddel i luftstrøm kommer i berøring med avskumningslegemet, vil de i vann oppløs-bare «E-20 000» og «1540» langsomt opplø-ses, slik at silikondråpene av «Dow A» vil avdekkes i nærvær av emulgeringsmidlet «1540», og silikonet vil umiddelbart danne en emulsjon med vannet og forhindre skumdannelsen eller nedbryte det skum fom allerede finnes.

Hvis også forsinkelsesmidlet «Epolene E» er tilstede, vil det nedsette den hastighet, ved hvilken «E-20 000» oppløses, fordi en mindre mengde av den oppløsbare bærer vil utsettes for væsken som strømmer forbi avskumningsstaven. Dette middel vil også nedsette emulgeringsgraden og frigjø-ringen av det væskeformede silikon, fordi mindre silikonmengde vil utsettes for væskens virkning i nærvær av emulgeringsmidlet for hver mengde bæremiddel som oppløses. Således virker forsinkelses- eller stabiliseTingsmidlet på to måter for å for-lenge avskumningsstavens brukstid.

Avskumningsmidlets oppløsningshas-tighet og emulgeringshastighet kan styres ved forandring av komponentenes mengder. Det kan varieres enten av avskumningsmidlet, av emulgeringsmidlet eller av det i vann oppløsbare bæremiddel. Ytter-ligere kan nedbrytingsprosessen og emul-geringsprosessen påvirkes ved tilsetning av forskjellige mengder forsinkelses- eller stabiliseringsmidler.

Også legemets strukturmessige stabi-litet kan bestemmes ved en forandring av bestanddelenes sammensetning. Det er klart at en kake som faller fra hverandre eller som er ytterst skjør vil være ubrukbar for mange formål. Legemet må være stabilt ved enhver temperatur og fuktighet som kan forekomme under lagring eller bruk.

De forskjellige komponenters mengder kan varieres som angitt nedenfor (i vektprosent) :

1. Avskumningsmiddel «Dow A»

20 til 40 pst.

2. Emulgeringsmiddel «1540»

10 til 65 pst.

3. Vannoppløsbart bæremiddel «E-20 000»

5 til 70 pst.

4. Forsinkelsesmiddel «Epolene E»

0 til 20 pst.

Nedenfor skal også angis den sammensetning som passer best til bruk sammen med gulvrengjøringsapparat av den art som er beskrevet i det ovenfor nevnte patent: 1. Avskumningsmiddel «Dow A» 30 pst.

2. Emulgeringsmiddel «1540» 55 pst.

3. Vannoppløsbart bæremiddel «E-20 000»

10 pst.

4. Forsinkelsesmiddel «Epolene E» 5 pst. 5. 2 deler pr. 1000 baktericidmiddel «G-ll».

En avskumningsstav med den sist-nevnte sammensetning ble brukt i det nevnte rengjøringsapparat, og det ble tatt opp 91 liter skittent rensemiddel med temperatur mellom 26°C og 45°C før avskumningsstav ble ubrukbar.

Ved en prøve under forhold som skulle svare til de som finnes i vanlig hushold-ning ble tre beholderfyllinger (3,9 liter) tatt opp, den ene fylling etter den annen, hvoretter apparatet sto ubrukt i tre dager og ble igjen tatt i bruk den femte dag og brukt inntil avskumningsstaven ble ubrukbar. Det ble da suget opp 115 tankfyllin-ger, dvs. 149,5 liter.

Avskumningsstavens brukstid var i dette tilfelle lengre, hvilket skyldes det forhold at den i mellomtiden fikk anled-ning til å tørkes.

En annen sammensetning som tillater at avskumningslegemets egenskaper kan bestemmes mer nøyaktig, går ut på at emulgeringsmidlet er en blanding av to forskjellige emulgatorer. En del eller hele mengden av midlet «1540» ble erstattet av Wyandotte Pluronic F-68 (fra Wyandotte Chemicals Corporation, Wyandotte, Michigan, USA). Andelen av emulgeringsmidlet kan utgjøre så meget som 55 vektprosent av den totale mengde, og de to emulge-ringsmidler «1540» og «F-68» kan blandes i et hvilket som helst forhold.

En sammensetning som også gir gode resultater, og som ikke omfatter emulgeringsmidlet, omfatter 30 pst. «Dow A» dispergert i en kontinuerlig fase av vannopp-løsbart legeme av polyetylenglykol 6000, kjent som «Carbowax» (fra Union Carbide and Chemical Company, New York).

Ifølge en annen sammensetning som gir tilfredsstillende resultater, består det bærende legeme av et eneste emulgeringsmiddel og 30 pst. «Dow A» og polyetylenglykol 6000 monostearat.

Forskjellige kombinasjoner av de fire bestanddeler, avskumningsmidlet, emulgeringsmidlet, bæremidlet og forsinkelses-

midlet er nevnt ovenfor. Disse kombinasjo-

ner er funnet brukbare til mange formål,

men er ikke så virkningsfulle i det nevnte rengjøringsapparat som den ovenfor an-

gitte foretrukne kombinasjon. Nedenfor finnes en tabell over et antall kombinasjo-

ner som er funnet som brukbare i det

nevnte renseapparat. Under forutsetning at den foretrukne kombinasjon har en av-skumningsvirkningsgrad lik 1,0 angir ta-

bellens siste spalte virkningsgraden av de andre kombinasjoner. Bestanddelenes mengder er angitt i vektprosent:

En annen måte å fremstille avskum-ningsmaterialet er å veie inn de fire be-

standdeler i en oppvarmet blandebeholder som holdes ved 110°C ± 6°. Blandingen opphetes og homogeniseres grundig ved hjelp av en hurtiggående blandeinnret-

ning som virker fra 30 til 60 minutter. Når blandingen, har fått en fløteaktig, homogen konsistens, fylles den direkte i bøyelige former og avkjøles i løpet av 30 minutter,

hvoretter materialet fjernes fra formene ved at formene bøyes.

Andre væskeformige og emulgerbare avskumningsmidler kan også brukes i hen-

hold til oppfinnelsen. Også andre emulge-

ringsmidler og vannoppløsbare bæremidler kan brukes, hvis de samvirker tilfredsstil-

lende med hinannen og med avskumnings-

midlet. Bæremidlet må imidlertid være i fast form og må kunne nedbrytes og for-

trinnsvis oppløses i vann. Det foretrekkes også at emulgeringsmidlet er fast eller danner et fast legeme med bæremidlet.

Andre forsinkelsesmidler kan brukes, men

må være faste under bruksforhold, hvis de skal være effektive.

Som det fremgår av det som er for-

klart ovenfor, vedrører oppfinnelsen et fast avskumningslegeme som nedbrytes langsomt når den kommer i berøring med en fuktig luftstrøm, slik at den frigjør det aktive avskumningsmiddel for dannelse av en emulsjon, som er fremstilt slik at ned-brytningshastigheten og frigjøringen av avskumningsmidlet er bestemt for tilpas-

ning etter vedkommende driftsforhold. Avskumningslegemet i henhold til oppfin-

nelsen har en stabil struktur ved normal temperatur og fuktighet.

Avskumningslegemet kan lett støpes i

en hvilken som helst ønsket form og stør-

relse, slik at den kan tilpasses til bruk i forskjellige apparattyper.

Claims (5)

1. Avskumningslegeme som er lang-

somt nedbrytbart i koldt vann og inneholder væskeformig silikon som avskumningsmiddel, karakterisert ved at det væskeformige silikon er dispergert i en fast, vannoppløselig bærer bestående vesentlig eller helt av vokslignende polyethylenglykol.

2. Avskumningslegeme ifølge påstand 1, karakterisert ved at et emulgeringsmiddel, fortrinnsvis polyethylengly-koldistearat, er dispergert i bæreren.

3. Avskumningslegeme ifølge påstand 1 eller 2, karakterisert ved at legemet er tilsatt et forsinkelsesmiddel, f. eks. polyethylenvoks, som styrer legemets nedbrytning i koldt vann.

4. Avskumningslegeme ifølge påstand 1, 2 eller 3, karakterisert ved at det består av 20—40 vektpst. avskumningsmiddel, 10—65 vektpst. emulgeringsmiddel, 15—70 vektpst. bærer og 0—20 vektpst. forsinkelsesmiddel.

5. Avskumningslegeme ifølge en eller flere av de foregående påstander, karakterisert ved at det inneholder 30 vektpst. væskeformig silikon, 55 vektpst. polyethylenglykol-distearat, 10 vektpst. poly ethylenglykolvoks og 5 vektpst. polyethylenvoks.