PL131003B2 - Biocidal composition for grinding fluids - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest kompozycja biobójcza do emulsyjnych chlodziw szlifierskich, zwiekszajaca ich zywotnosc i efektywnosc.Emulsyjne chlodziwa szlifierskie sa ukladem dyspersyjnym wody i olejów mineralnych i/lub tluszczów, w którym woda stanowi faze zwarta, a olej jest w niej zdyspergowany w postaci drobnych kropelek, najczesciej o wymiarach 0,2-5 /zm. Emulsje otrzymuje sie przez wprowadzenie do nie mieszajacych sie z soba ukladów woda/olej odpowiednich zwiazków organicznych tzw. emulgatorów, którymi najczesciej sa anionowe, niejonowe i kationowe zwiazki powierzchniowo czynne. Wodne emulsje olejowe oparte na anoniowych i niejonowych emulgatorach nie spelniaja wymagan stawianych cieczom obróbkowym, wykazujac w czasie pracy rozwarstwianie i kremowa¬ nie emulsji, utrate wlasnosci smarnych, tworzenie sie szlamów i osadów, korozje metali, wydziela¬ nie przykrych toksycznych zapachów. Wady te sa zasadniczym objawem rozwoju mikroorganizmów w chlodziwach szlifierskich. Aby zapobiec tym negatywnym procesom zwla¬ szcza w chlodziwach szlifierskich, opartych na anionowych i niejonowych emulgatorach stosuje sie rozpuszczalane w wodzie srodki bakteriobójcze tzw. mikrobiocydy, które hamuja rozwój mikroorganizmów.Znane i stosowane do tego celu srodki obejmuja fenol i jego pochodne, sole metali ciezkich, dwutiokarbaminian sodu, czwartorzedowe zwiazki amoniowe i pirydyniowe oraz róznorakie zwiazki organiczne rozkladajace sie z równoczesnym odszczepieniem formaldehydu. Stosowanie tych srodkówjest ograniczone ze wzgledu na silna ich toksycznosc jak i wlasciwosci drazniace skóre ludzka i powoduja tzw. uczulenia. Bardzo skuteczne mikrobicydy z grupy fenoli i organicznych pochodnych rteci znalazly ograniczone zastosowanie ze wzgledu na ich wyjatkowo silna toksy¬ cznosc wzgledem ludzi. Czwartorzedowe amoniowe i pirydyniowe zwiazki powierzchniowo- czynne nie moga byc stosowane do chlodziw opartych na emulgatorach anionowych. Jednym z niewielu zwiazków bakteriobójczych w obecnosci emulgatorów anionowych sa produkty reakcji formaldehydu z alifatycznymi aminami I rzedowymi lub II rzedowymi aminami heterocykli¬ cznymi. Otrzymane w wyniku reakcji zwiazki takie jak szesciowodorowo-l,3,5-trój/2- hydroksyetyloAS-triazyna, szesciowodoro-l,3,5-trójetylo-S-triazyna, metyleno-bis-morfolina dzialaja na zasadzie odszczepienia formaldehydu, który odznacza sie silnymi wlasciwosciami bakteriobójczymi. Odszczepiany formaldehyd efektywnie hamuje rozwój bakterii w roztworze2 131 003 wodnym, ale stymuluje wzrost grzybów i glonów. Formaldehydjak i produkt jego utleniania kwas mrówkowy zakwaszaja chlodziwo, dzialaja drazniaco na skóre, sluzówki i drogi oddechowe pracowników. Ogólna wada tych zwiazków jest ograniczona rozpuszczalnosc w fazie olejowej, w której równiez zachodzi proces rozkladu biologicznego.Znane sa tez fungicydy jako srodki grzybobójcze i bakteriobójcze (H. R. Wegier; Chemie der Pflarzenschulz und Schudlingsbekampfungsmittel, tom II, Springer— Vergal Berlin, 1970 str. 61, 66, 112 i 121. Opisane zwiazki stosuje sie pojedynczo, w wyjatkowych przypadkach najwyzej po dwa, korzystnie w postaci kompleksu, co podano w opisie patentowym PRL nr 97041. Jednak w praktycznym dzialaniu poszczególne zwiazki opisane w publikacjach maja zastosowanie do okres¬ lonego typu grzybów i innych mikroorganizmów i sluza do zwalczania chorób zakaznych roslin, nasion, bulw i klaczy. Sa one nieskuteczne w srodowisku bakterii olejowych, beztlenowych, redukujacych i innych „zyjacych" w srodowisku emulsyjnych chlodziw szlifierskich, gdzie wyste¬ puje faza ciekla, emulsja O/W, brak tlenu i zwiazki takie jak sulfonowe emulgatory, siarczany, azotyny, siarka, zelazo, mangan i inne. Przeniesienie tych zwiazków w srodowisko emulsyjnych chlodziw szlifierskich nie pozwala na uzyskanie pozadanych efektów.Gelem wynalazku jest opracowanie kompozycji biobójczej do chlodziw szlifierskich zawiera¬ jacej zestaw zwiazków organicznych o rozleglym dzialaniu obejmujacym zakres od bakterii gram dodatnich i gram ujemnych do bakterii redukujacych siarczany i sulfoniany, grzybów, glonów, plesni oraz enzymów. Wlasnosci fizyczne tych zwiazków powinny zapewniac dobra rozpuszczal¬ nosc w fazie wodnej, w takich ilosciach, aby w fazie olejowej wykazywac wlasciwosci biobójcze, zas w fazie wodnej biostatyczne.Cel ten zostal osiagniety po przeprowadzeniu eksperymentów z dobieraniem róznych kompo¬ zycji, z których jedne byly mniej, drugie bardziej skuteczne, kiedy nieoczekiwanie stwierdzono, ze przez wprowadzenie do emulsyjnych chlodziw szlifierskich zestawu zwiazków organicznych: 0,001-1 g/dm3 dwusiarczku czterometylobistiokarbamylu, 0,001-1 g/dm3 soli kwasówdwutiokar- baminowych w dowolnym stosunku ilosciowym o ogólnych wzorach 1 i 2, gdzie R i Ri oznacza wodór lub metyl, Me oznacza metal, korzystnie sód, cynk, miedz, zelazo, n oznacza liczbe calkowita okreslajaca wartosciowosc metalu, 0-0,1 g/dm3 pochodnych 8-hydroksychinoliny o ogólnym wzorze 3, w którym Ri oznacza wodór lub metyl, R2 i R3 oznacza wodór lub chlorowiec 0,001-1 g/dm3 zwiazku o ogólnym wzorze 4, w którym R oznacza -H, -OCH3, -OC2H5, -OC3H7, Ri oznacza -H, -CH3, -C2H5, C3H7, -C2H5OH. Przedstawiony zestaw posiada wysokie wlasci¬ wosci bakteriobójcze i grzybobójcze, antyutleniajace i przeciwkorozyjne wykazuje tez mala toksy¬ cznosc i brak drazniacego dzialania w stosunku do ludzi. W zestawie zlozonym przynajmniej z trzech grup zwiazków organicznych wystepuje efekt synergetyczny, to znaczy dzialanie biobójcze jest wieksze niz dodane dzialanie pojedynczych skladników, co zostalo doswiadczalnie potwier¬ dzone na testowanych chlodziwach szlifierskich.Zestaw zwiazków organicznych mozna laczyc ze znanymi i stosowanymi preparatami bakte¬ riobójczymi, grzybobójczymi i przeciwkorozyjnymi w stosunku wagowym 5:1-1:20. Zestaw zwiazków organicznych wedlug wynalazku mozna stosowac w postaci róznych preparatów, takich jak: roztwory, emulsje, pyly, proszki, pasty i granulaty. Forma stosowania zalezy od sposobu dozowania i mozliwosci techniczno-organizacyjnych uzytkownika eksploatujacego emulsyjne chlodziwa szlifierskie. Gotowe preparaty wytwarza sie znanymi sposobami na przyklad przez rozprowadzenie optymalnego zestawu zwiazków organicznych w rozpuszczalnikach, emulgato¬ rach, dyspergatorach i innych nosnikach, Jako substancje rozprowadzajace mozna stosowac oleje mineralne, roslinne, alkohole, kwasy tluszczowe, aminy, alkanoloaminy, produkty addycji tlenku etylenu do alkilofenoli, tluszczowych alkoholi, kwasów, amin i alkanoloamidów, alkilosulfoniany, alkilobenzenosulfoniany, metyloceluloza, lugi posiarczynowe, lignina.W celu blizszego wyjasnienia wynalazku podano przyklad jego wykonania.Przyklad. Do prób wytypowano nastepujace chlodziwa szlifierskie: Antisep — prod. szwedzkiej, Antisep — prod. francuskiej, Milloil MDM 25LF — prod. wloskiej, Emulgrind — prod. krajowej.Jako srodki hamujace mikroorganizmów w chlodziwach szlifierskich zastosowano gotowe firmowe preparaty , zwiazki chemiczne — fungicydy i kompozycje wedlug wynalazku:131003 3 1. Floracit G/Ml — prod. wloskiej (metyleno-bis-morfolina), 2. Grotan BK — prod. RFN (szesciowodorol,3,5-trój/2-hydroksyetyloS-triazyna, 3. Laurosept — prod. krajowej (25% bromek laurylopirydyniowy), 4. Skramet B — prod. krajowej (50% szesciowodoro-l,3,5-trój)2-hydroksyetvk)-S-triazyna, 5. Vancide TH — prod. USA (szesciowodoro-l,3,5-trójetylo-S-triazyna, 6. Kompleks 8-hydroksychinolinianu i dwumetylodwutiokarbaminianu cynku, 7. Sól N,N-dwumetylo-etanoloaminowa 2-merkapto-5-metoksybenzotiazolu. 8. Zestaw wedlug wynalazku o nastepujacym skladzie: dwusiarczek czteromety lobistiokarba- mylu 50 g/m3, etylenobisdwutiokarbaminian cynkowy 80g/m3, 5-chloro-8-hydroks\ chinolina 20 g/m3, sól N,N-dwuetylo-etanoloaminowa 2-merkapto-5-metoksybenzotiazolu 350 g/m3. Skute¬ cznosc dzialania wymienionych mikrobiocydów badano w czterech wytypowanych, swiezo sporza¬ dzonych o stezeniu 3,5% chlodziwach szlifierskich, które skazono dodawanym w ilosci 10% rozlozonym i nieprzefiltrowanym chlodziwem pobranym z wydzialu produkcyjnego. Do tak przygotowanych próbek wprowadzono mikrobiocydy w ilosciach zalecanych przez poszczegól¬ nych producentów. Próbki umieszczono w jednakowych naczyniach szklanych z doszlifowanym korkiem i przechowywano w stalej temperaturze 303 ± 2 K.Próbki obserwowano przez 1000 h, co 120 h badano zachodzace zmiany parametrów fizyko-chemicznych takich jak pH, odpornosc na korozje, smarnosc, napiecie powierzchniowe, zmywalnosc.Na podstawie zmian fizyko-chemicznych i wygladu zewnetrznego badanych próbek doko¬ nano oceny skutecznosci testowanych mikrobiocydów przedstawionych w tabeli.Tabela Numer biocydu 1 2 3 4 5 6 7 8 Stezenie w g/m3 500 1000 1000 1500 1000 1000 1000 500 Antisep szwedzki 5 6 3 7 8 4 3 8 Liczba cykli po 120 h skutecznosci mikrobicydu Antisep francuski 4 6 3 6 7 3 2 8 Milloil MDM 25 LF 4 5 2 6 6 3 2 8 Emulgrind polski 5 6 4 7 8 4 3 8 Najskuteczniejszym mikrobiocydem okazal sie zestaw zwiazków chemicznych wedlug wyna¬ lazku, testowane chlodziwa szlifierskie zawierajace ten dodatek posiadaly najlepsze parametry fizyko-chemiczne, a szczególnie odpornosc na korozje. Emulsja byla biala, stabilna, bez zapachu amoniaku i siarkowodoru, w odróznieniu od pozostalych chlodziw szlifierskich zawierajacych pozostale mikrobiocydy, gdzie najmniej skuteczny byl zestaw 7,3 i 6.Zastrzezenie patentowe Kompozycja biobójcza do emulsyjnych chlodziw szlifierskich, znamienna tym, ze zawiera 0,001-1 g/dm3 dwusiarczku czterometylobistiokarbamylu, 0,001-1 g/dm3 soli kwasówdwutiokar- baminowych, o ogólnych wzorach 1 i 2, gdzie R i Ri jest wodorem lub metylem, Me oznacza metal, korzystnie sód, cynk, miedz, zelazo, n liczbe calkowita okreslajaca wartosciowosc metalu, 0-0,1 g/dm3 pochodnych 8-hydroksychinoliny o ogólnym wzorze 3, w którym Ri oznacza wodór lub metyl, R2 i R3 jest wodorem lub chlorowcem, 0,001-1 g/dm3 zwiazku o ogólnym wzorze 4, w którym R oznacza -H, -OCH3, -OC2H5, -OC3H7, Ri oznacza -H, -CH3, -C2H5, C3H7, -C2H5OH.131003 £n-C-SH Me LCH3 S Jn wzór.1 § -CH2-C-SS wzór2 wzór.3 wzór.4 Pracownii Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz.Cena 100 zl PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Kompozycja biobójcza do emulsyjnych chlodziw szlifierskich, znamienna tym, ze zawiera 0,001-1 g/dm3 dwusiarczku czterometylobistiokarbamylu, 0,001-1 g/dm3 soli kwasówdwutiokar- baminowych, o ogólnych wzorach 1 i 2, gdzie R i Ri jest wodorem lub metylem, Me oznacza metal, korzystnie sód, cynk, miedz, zelazo, n liczbe calkowita okreslajaca wartosciowosc metalu, 0-0,1 g/dm3 pochodnych 8-hydroksychinoliny o ogólnym wzorze 3, w którym Ri oznacza wodór lub metyl, R2 i R3 jest wodorem lub chlorowcem, 0,001-1 g/dm3 zwiazku o ogólnym wzorze 4, w którym R oznacza -H, -OCH3, -OC2H5, -OC3H7, Ri oznacza -H, -CH3, -C2H5, C3H7, -C2H5OH.131003 £n-C-SH Me LCH3 S Jn wzór.1 § -CH2-C-SS wzór2 wzór.3 wzór.4 Pracownii Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz. Cena 100 zl PL