SE500535C2 - Förfarande för framställning av en microemulsion, självemulgerande komposition avsedd som förblandning, vatten- och elektrolythaltig mikroemulsion samt användning av mikroemulsionen - Google Patents

Description

07 C? CI O' lösningsmedel av typ avfettningsmedel år därför ej längre möjligt.

Flertalet tillverkare av medel avsedda för användning vid fordonstvätt har valt att lösa problemet genom användning av emulsioner särskilt så kallade mikroemulsioner, som i sig förenar aktiviteten hos ett lösningsmedel av typ kallav- fettningsmedel och en tensidblandning och medger att mängden lösningsmedel reduceras till en bråkdel av vad som erfordras vid användning av ett konventionellt kallavfettningsmedel.

Emulsioner och mikroemulsioner har använts som rengöringsmedel för textilier samt för förbättrad oljeutvinning. Flertalet av dessa emulsioner har varit anjonbaserade, ofta i kombination med olika slags nonjontensider, särskilt av typ etoxylerade alkylfenoler. Emulsioner för rengöringsändamâl har ansetts vara mycket kritiska system med höga krav på blandningsnoggrannhet för att ej bli instabila. De har därför levererats färdigblan- dade med relativt höga vattenhalter. Detta har medfört stora kostnader för transport och lagring.

Något system som av en eller ett fåtal vattenfria eller låg- vattenhaltiga komponenter med ett minimum av blandnings- och doseringsutrustning kan framställa en emulsion och än mindre en mikroemulsion för rengöringsändamàl på platsen för användningen har hittills ej funnits.

Uppfinnaren har noga studerat problemet och därvid funnit att en vattenfri blandning av nonjontensider, utvalda laddningsgi- vande tensider och lösningsmedel kan formuleras pà sådant sätt att den blir lätt häll- och pumpbar och vid blandning med vat- ten spontant bildar en mikroemulsion med ett minimum av omrör- ning, exempelvis en enkel propeller, som drivs av trycket hos det tillsatta vattnet.

Den bildade emulsionen är synnerligen stabil vid både lågt och högt pH och kan kompletteras med ett stort antal basiska, sura eller neutrala elektrolyter, som ytterligare förbättrar rengö- ringseffekten.

Föreliggande uppfinning gäller ett förfarande för framställning av en stabil, vattenhaltig mikroemulsion. En lättflytande, vat- tenfri eller i det närmaste vattenfri komposition innehållande en eller flera nonjontensider, en lösningsmedelskombination av ett eller flera organiska, lágpolära eller icke polära lös- ningsmedel och en eller flera tensider med laddningsgivande funktion, vilka utgörs av katjontensider och/eller potentiella katjontensider och/eller amfolyt- eller zwitterjontensider eller anjoniska fosfatestrar och eventuellt elektrolyt blandas med vatten. Om kompositionen ej redan innehåller elektrolyt tillsätts elektrolyt pá platsen för användningen Emulsionsbild- ningen sker spontant det vill säga utan omrörning eller med endast den omrörning som erfordras för undvikande av skiktning beroende på vätskornas olika täthet.

Vidare gäller uppfinningen ett rengöringsförfarande som inne- fattar applicering av en mikroemulsion, framställd enligt upp- finningen, följd av tvätt med vatten eventuellt innehållande rengöringsmedel. Dessa steg kan följas av sköljning, paläggning av glans- och avrinningsmedel med mera på känt sätt.

Den gäller även en förblandning som innehåller en eller flera nonjontensider, en eller flera tensider med laddningsfunktion och ett eller flera organiska lösningsmedel i för spontan bild- ning av en emulsion vid blandning med vatten lämpliga propor- tioner. Elektrolyter kan tillföras vid blandningen eller före- ligga som vattenfria partiklar homogent dispergerade i tensid/lösningsmedelsblandningen.

Vidare gäller uppfinningen den erhållna emulsionen som även innehåller elektrolyter, företrädesvis i form av alkaliska alkalimetallsalter och/eller salter av ammonium eller substitu- erad ammonium eller syror och/eller sura metallsalter och/eller komplexbildare för flervärda metalljoner, som förstärker den rengörande effekten.

Att kompositionen är vattenfri eller nästan vattenfri skall förstås sä att vatten ej är en väsentlig komponent av bland- 01 CJ CI OI ningen. En del av råvarorna kan finnas tillgängliga enbart i vattenlösning eller -dispersion eller behöva små mängder vatten för sin upplösning. Dessa lösningar eller dispersioner kan utan problem användas i förblandningen och ger därvid upphov till de små mängder vatten (under 10, företrädesvis under 5 vikt-X) i blandningen som nämns ovan.

Framställning av emulsionen på platsen för användningen kan ske med alla kända förfaranden för blandning av två eller flera vätskor. Redan den omrörning som ispolning av vatten till den i förväg tillsatta förblandningen åstadkommer är ofta tillräck- lig. Ett annat alternativ är omrörning med tryckluft men detta föredras ej, eftersom viss avdunstning av lösningsmedel då kan inträffa och medföra en försämrad arbetsmiljö. Mekanisk omrör- ning rekommenderas för att undvika akiktning beroende på olika täthet hos vätskorna. av ekonomiska och praktiska skäl föredras enkla propelleromrörare.

En föredragen blandare för framställning av en emulsion enligt uppfinningen utgörs av en behållare, som i sin enklaste form kan utgöras av ett lätt modifierat plåt- eller plastfat utrus- tat med en i fatlocket monterad omrörare.0mröraren, som kan vara två eller flerbladig, är lagrad i ett rör anslutet till en tryckvattenledning. Omrörarens axel är ihålig och håligheten förgrenas utefter bladen till minst två diametralt motsatta bladspetsar och mynnar där i mot radien vinkelrät riktning på sådant sätt att reaktionskraften orsakad av det utströmmande vattnet får omröraren att rotera. En sådan blandare är föremål för en samtidigt inlämnad patentansökan nr 9002609-7.

Kravet på doseringsnoggrannhet vid den slutliga blandningen är ej stort. Det kan exempelvis räcka med en enkel nivåmåtning som kan ske manuellt. Ett annat föredraget alternativ är att ut- nyttja förpackningsvolymen som mätvärde för förblandning och eventuell flytande elektrolyt och därefter späda med vatten till bestämd nivå.

Påläggning av den färdiga emulsionen på de föremål, som skall rengöras kan ske på alla kända sätt. För fordon kan exempelvis Uï L.. J CJ L? L r.- handhållna sprutor, sprutramper, tillförsel som tillsats till det vatten som spolar igenom borstarna och injicering i de ledningar som tillför högtrycksvatten vara lämpliga alternativ.

För andra ändamål såsom brandsanering, avfettning med mera kan applicering genom sprutning eller doppning vara lämpligt. Det är givetvis en fördel om emulsionen efter applicering kan få verka under en lämplig kort tidsperiod innan nästa steg i rengöringsprocessen följer.

De väsentliga komponenterna i förblandningen är nonjontensid, laddningsgivande tensid och lösningsmedel. Valet av nonjonten- sidtyp är ej kritiskt. Alla kända nonjontensidtyper kan använ- das. Valet styrs i första hand av ekonomiska och miljömässiga hänsyn. Där omhändertagandet av avloppsvattnet så tillåter, det vill säga om restriktioner ej föreligger med avseende på ten- sidval eller om tensid och lösningsmedel kan avlägsnas från avloppsvattnet före behandling i reningsverk, föredras alkoxy- lerade alkylfenoler, särskilt sådana som är etoxylerade eller propoxylerade och etoxylerade. Dessa nonjontensider ger i för- hållande till sin kostnad den bästa effekten.

Andra föredragna nonjontensider är alkoxylerade högre alko- holer, alkoxylerade högre fettsyror och alkylglykosider som miljömässigt har högre acceptans och kan utnyttjas i kom- positioner som är effektmässigt likvärda med de alkylfenol- baserade men prismässigt ogynnsammare. Såväl primära som sekundära alkoholer och så kallade oxoalkoholer kan användas. även kväveinnehållande nonjontensider såsom alkoxylerade alkyl- amider, alkoxylerade alkylaminer och tertiära alkylaminoxider kan användas men är som regel så dyra, att de ej kan utgöra någon dominerande del av kompositionen. Små tillsatser för att modifiera tensidegenskaperna kan bli aktuella. I den man dessa tensider kan anlagra väte till en tertiär kväveatom och åtmins- tone temporärt antaga en kvaternär struktur betraktas de i sammanhang med uppfinningen som potentiella katjontensider.

Lämpliga nonjontensider är förhållandevis hydrofoba. När det gäller de ovannämnda etoxylaten hänför de sig till de kate- T'Ü- ÉTÉÉ "\-'; '1 »w \J\/~- \4\.,\~ gorier som vanligen brukar kallas lågetoxylerade till medel- etoxylerade. Beträffande alkylfenolerna är lämpligt område 1 till 10 mol företrädesvis 2 till 9 mol etylenoxid om alkyldelen består av 6 till lO kolatomer. Beträffande alkanoler är lämplig alkylkedjelängd B till 18 kolatomer och antalet etylenoxid- enheter 1 till 9, företrädesvis 2 till 7. Även alkoxylersde nonjontensider som innehåller propylenoxid och/eller butylen- oxid kan användas om andelen etylenoxid molmässigt föreligger i överskott. Andra användbara tensider är så kallade ändgrupps- kapslade alkoxylerade nonjontensider, det vill säga tensider där den avslutande OH-gruppen förestrats eller företrats med bibehållande av nonjonkaraktären.

En nonjontensid med enhetlig etoxyleringsgrad kan användas men blandningar ger fördelar med hänsyn till köldstabilitet och reducerade gelningstendenser. En särskilt föredragen blandning är nonylfenoletoxylat med 9 mol etylenoxid tillsammans med nonylfenoletoxylat med 4 mol etylenoxid. En annan föredragen blandning med bättre egenskaper med hänsyn till miljön är fett- alkoholetoxylat med alkylkedjelängd ll kolatomer och 5 mol etylenoxid tillsammans med fettalkoholetoxylat med samma fett- alkohol och 7 mol etylenoxid i förhållande inom området 1:1 till 2:1. Egenskaperna hos denna senare blandning kan ytter- ligare förbättras genom tillsättning av fettalkoholetoxylat med alkylkedjelängd 11 kolatomer och 3 mol etylenoxid i mängder motsvarande upp till 45 vikt-Z av totalmängden nonjontensid.

Nonjontensider med lägre etoxyleringsgrad är användbara men föredras ej, eftersom andelen oetoxylerat material ökar och kan orsaka arbetsmiljöproblem bland annat med hänsyn till lukten.

Detta är särskilt markant när det gäller etoxylerade fett- alkoholer. I den mån så kallade snävområdesalkoxylat blir tillgängliga till kommersiellt acceptabla priser kommer sannolikt det lämpliga området ifråga om etoxyleringsgrad att förskjutas nedåt.

I kompositioner enligt uppfinningen ingår även en eller flera tensider som har förmåga att bibringa tensidmicellerna och 01 ga CD Qfi ga C- därmed emulsionspartiklarna en positiv eller negativ laddning.

Dessa andra tensider är till sin karaktär antingen katjoniska eller anjoniska.

Katjontensid skall i sammanhanget uppfattas i mycket vid bemärkelse och anses innefatta alla tensider, som under de rådande användningsbetingelserna, är åtminstone potentiella katjontensjder, det vill säga kan anta katjonkaraktär och ge emulsionspartiklarna en positiv laddning. Gränsen mot redan nämnda kväveinnehållande nonjontensider kan därför understundom synas flytande. Detta gäller särskilt gruppen alkoxylerade långkedjiga tertiära alkylaminer. Dessa räknas i detta fall som katjontensider.

I begreppet katjontensid enligt ovan kommer följaktligen att inkluderas ett stort antal olika långkedjiga föreningar som kan ge tensidmiceller en positiv laddning, särskilt sådana som redan har en kvaternär kväveatom eller som genom anlagring av väte till en tertiär kcväveatom kan åtminstone temporärt anta katjonfunktion. Utöver de konventionella katjontensiderna såsom kvaternära ammoniumföreningar, kvaternära imidazolinföreningar, långkedjiga aminer och långkedjiga pyridiner inkluderas även till exempel amfolyttensider såsom betainer och sultainer och zvitterjontensider. Utöver långa och korta alkylkedjor kan kat- jontensiderna innehålla bensyl- och fenylgrupper samt hydroxy-, ester- och etergrupper, särskilt polyglykoletergrupper såsom polyetylenglykoletergrupper med kedjelängd 2 till 20 etylen- oxidenheter.

Ur ekonomi- och tillgänglighetssynpunkt föredras kvaternära ammoniumföreningar med en lång alkylkedja (8 till 18 kolatomer) och två kortkedjiga alkylgrupper (1 till 4 kolatomer). Den fjärde gruppen kan även den utgöras av en kortkedjig alkylgrupp eller utgöras av en etoxykedja med 2 till 20 etylenoxidgrupper.

Etoxylering förbättrar tensidens hydrotropegenskaper och mins- kar risken för gelning vid spädning med vatten. Åtminstone viss andel (5 till 50 vikt-Z) av totalmängden katjontensid bör utgö- ras av katjontensider innehållande hydroxy- och/eller eter- grupper.

Katjonernas motjoner kan utgöras av de gängse, det vill säga halogenider, sulfater med mera. Om kompositionerna används under omständigheter där korrosion är ett allvarligt problem kan organiska motjoner såsom citrat- och propionatjoner vara att föredra. Det ligger även inom uppfinningens ram att låta en del av motjonerna utgöras av anjontensider. Allmänt sett före- dras det att i detta fall låta endera tensidtypen föreligga i molmässigt överskott.

När det gäller kombinationer där anjontensiden används som motjon till katjontensider föredras relativt billiga tensider såsom alkylbensensulfonat, alkansulfonat, olefinsulfonat och alkylsulfat med alkylkedjelängd inom området 8 till 22 kol- atomer. Üm anjontensid används som laddningsgivande tensid är den av fosfatestertyp. En särskilt föredragen grupp utgörs av alkyl- fenoler respektive fettalkoholer, som förestrats med fosforfö- reningar.

Lösningsmedlen skall vara lågpolära eller icke polära. Bland dessa är valet ur teknisk synpunkt synnerligen fritt. Lösnings- medel på kolvätebas med höga aromathalter fungerar bra, men är olämpliga ur omgivnings- och arbetsmiljösynpunkt. Helt avaroma- tiserade kolvätelösningsmedel (under 0,5 Z aromathalt) och nor- malparaffiner är användbara men föredras ej med hänsyn till kombinationen av kostnad och prestanda. En ofta acceptabel kompromiss med hänsyn till miljö och effektivitet är lågaroma- tiska kolvätelösningsmedel med upp till 20 vikt Z aromater.

Mer föredragna lösningsmedel är isoparaffiner och cyklopa- raffiner. I synnerhet de senare kombinerar en rad stora för- delar såsom utmärkt lösningsförmåga, luktfrihet, låg toxicitet och därav följande relativt höga hygieniska gränsvärden i luft och förhållandevis riskfri hudkontakt samt god kompatibilitet med övriga komponenter. ih CW CD UI f! Andra föredragna lösningsmedel är terpener såsom D-limonen.

Vidare kan pyrrolidoner, kaprolaktamer, estrar, etrar, glykol- etrar med flera ingå som lösningsmedelskomponenter eller domi- nerande lösningsmedel. Kombinationer av lösningsmedel innebär ofta fördelar med hänsyn till gelningspunkt, köldstabilitet med mera. Å andra sidan strävar man med hänsyn till miljön att hålla antalet komponenter nere för att undvika samverknings- effekter av ej förutsatt slag. En föredragen lösningsmedels- komposition baserar sig pà en huvuddel cykloparaffin och en liten mängd av en ester av en lägre alkohol såsom propanol och en kortkedjig karboxylsyra såsom mjölksyra. Estertillsatsen sänker kompositionens grumlingspunkt och ger ökad köldsta- bilitet.

I mikroemulsioner enligt uppfinningen ingår olika elektrolyter såsom alkali, syror, komplexbildare med flera. För rengöring av landsvägsfordon bör pH i allmänhet ligga inom området 8 till 12. För personbilar ligger lämpligt omrâde inom den lägre eller mittre delen av detta omrâde. För lastbilar och andra tyngre fordon inom den mittre eller högre delen. Kompositionen bör innehålla en tillräcklig alkalireserv för att pH ej skall pâ- verkas av eventuella sura komponenter i fordonssmutsen. pH- justering och inställning av lämplig alkalinitet kan ske genom användning av en komplexbildarlösning med alkaliöverskott, tillsättning av lösningar av alkalimetallhydroxid och/ eller ammonium eller fast alkali såsom alkalimetallkarbonat.

Ett intressant förfarande är att låta förblandningen vara förhållandevis sur exempelvis genom användning av syraformen till en eller flera anjontensider eller genom tillsättning av en hydrotrop i syraform. Anjontensidinnehallande förblandningar uppvisar ofta en förhöjd stabilitet om de föreligger i sur form. Erforderlig alkalinitet i den slutliga blandningen kan erhållas genom anpassning av elektrolyttillsatsen.

För spårbundna fordon där betydande mängder metalloxider, sär- skilt järnoxid från friktionen mellan hjul och räls kan vara problem är sura kompositioner ofta att föredra. Förhâllandena 10 kan vara likartade när det gäller rengöring av kontainrar och gods, exempelvis bilar eller bildelar, som transporterats med järnväg. Sura kompositioner kan även vara att föredra vid en låg rad andra potentiella användningsområden för uppfinningen såsom förbättrad oljeutvinning, viss rengöring inom livsmedels- och annan industri med mera. Valet av lämplig syra beror på användningsområdet. Där starkt sura kompositioner erfordras och korrosion ej är av väsentlig betydelse föredras starka oorga- niska syror såsom saltsyra, svavelsyra och salpetersyra. I andra sammanhang är relativt sett svagare oorganiska syror såsom fosforsyra, sulfaminsyra och sura metallsalter exempelvis natriumbisulfat ett lämpligt val. I ytterligare andra fall kan medelstarka till starka organiska syror såsom myrsyra, oxal- syra, citronsyra etc. vara lämpliga. pH i sura kompositioner enligt uppfinningen kan ligga mellan 0,5 och 4, företrädesvis mellan 0,5 och 3,0.

En tillsats av komplexbildare för att bryta de bindningar som orsakas av flervärda metalljoner är i allmänhet lämplig så snart det gäller alkaliska kompositioner. Komplexbildarna kan utgöras av oligomera eller polymera fosfater såsom pyrofosfat, tripolyfosfat, metafosfat etc., aminopolykarboxylater såsom nitrilotriättiksyra (MTA), etylendiamintetraättiksyra (EDTA) med flera, fosfonater och aminofosfonater. Dessa kan i många fall delvis ersättas med oligomera eller polymera polykar- boxylatföreningar och/eller katjonbytande zeoliter. I sura kompositioner är behovet av komplexbildare i allmänhet mindre.

I den mån elektrolyten i vattenfritt tillstånd är i fast form kan den föreligga som dispergerade smàpartiklar suspenderade i tenaid/lösningsmedelsblandningen, men detta kräver i allmänhet en avancerad blandningsapparatur, som innefattar fimalning av partiklarna och föredras ej. I vattenfritt tillstånd innefattas även de fall då huvuddelen av det närvarande vattnet föreligger som kristallvatten. Flertalet lämpliga komplexbildare finns på marknaden i form av koncentrerade lösningar till ett pris per aktiv substans som understiger priset för den vattenfria pro- dukten.

CH ID k; 01 CI Q 11 I dessa fall är det att föredra att tillsätta komplexbildaren som en koncentrerad vattenlösning direkt vid tillblandningen av den vattenhaltiga mikroemulsionen. Även när komplexbildaren kan köpas till konkurrenskraftigt pris i vattenfri form är det van- ligen att föredra att tillsätta den i samband med den slutliga blandningen antingen som pulver eller som vattenlösning, efter- som tillsatsen av finmalda partiklar starkt ökar tensid/lös- ningsmedelsblandningens viskositet, höjer grumlingspunkten och minskar stabiliteten samt gör blandningen mer gelningsbenägen.

Utöver de nämnda tillsatserna kan blandningar enligt uppfin- ningen innehålla andra vanliga tillsatser till denna typ av medel såsom fluortensider för att öka vätningen av plastytor med mera, korrosionsinhibitorer, stabiliseringsmedel, löslig- hetsförmedlare (hydrotroper), viskositetsreglerare, fryspunkt- nedsättande medel etc.

Förhållandet nonjontensid till katjontensid om sådan ingår bör vara minst 2:3 och företrädesvis minst 1:1. Eftersom nonjon~ tensiden kostnadsmässigt ställer sig avsevärt billigare än katjontensiden föredras att öka dess halt så långt det är möjligt utan att allvarligt försämra produktens prestanda.

Möjligheterna till detta är vida större när nonjontensiden helt eller till avsevärd del utgörs av alkoxylerade nonylfenoler. I dessa fall kan man åstadkomma mycket effektiva blandningar med ett förhållande nonjontensid till katjontensid på 100:l och ibland ännu högre. När det gäller blandningar baserade på alkoxylerade högre alkoholer är förhållandena ej lika gynnsamma och lämpliga blandningsförhållanden ligger därför närmare de lägre värdena ovan. Lämpliga blandningsförhållande avseende nonjontensid till katjontensid är således från 2:3 till 150:1, företrädesvis 1:1 till 100:1 och med föredraget från 1:1 till 80:1.

I den mån anjontensider används som laddningsgivande tensider det vill säga ej enbart som motjoner till katjontensider bör förhållandet nonjontensid till anjontensid vara minst 2:3 företrädesvis minst 1:1. Även i detta fall kan andelen ladd- (TI L) CL (S: 12 ningsgivande tensid vara mycket liten. Förhållanden nonjon- tensid till anjontensid på lO0:l är fullt användbara. Allmänt sett bör emellertid förhållandet ej överstiga 80:1.

Allmänt sett strävar man efter att hålla halterna organiska lösningsmedel så höga som möjligt i förhållande till andelen av övriga komponenter. Gränsen sätts i allmänhet av möjligheten att inkorporera lösningsmedlet i kompositionen. För de här ak- tuella vattenfria kompositionerna ligger den övre gränsen för lösningsmedelstillsats med bibehållande av en klar, lättfly- tande blandning på högst omkring 50 vikt-Z, vanligen är den emellertid lägre såsom 40, 30 eller 20 vikt-Z. Den lägre grän- sen för halten lösningsmedel ligger på omkring 0,5 vikt-Z.

Utöver de redan nämnda användningsområdena, rengöring av lands- vägsfordon och spårbundna fordon, är förfaranden och medel en- ligt uppfinningen lämpliga för ett stort antal olika applika- tioner såsom avfettning inom industrin, rengöring av maskiner och lokaler i verkstäder och industrier, rengöring av jord- bruks- och anläggningsmaskiner, rengöring av flygplan, sanering efter bränder, förbättrad oljeutvinning med mera. Den tensid/ lösningsmedelsinnehållande förblandningen behöver i flertalet fall ingen särskild anpassning, utan har en i stort sett uni- versell användbarhet. Anpassningen till särskilda användnings- områden sker i huvudsak genom valet av elektrolyttillsats. Den- na anpassning underlättas sålunda i hög grad genom förfarandet med slutblandning i direkt anslutning till användningsstället.

Kompositioner enligt uppfinningen kommer att i stor utsträck- ning användas i lokaler där temperaturerna vintertid kan bli mycket.låga. Det är därför fördelaktigt om både koncentrat och färdiga emulsioner förblir stabila nära ned till eller under fryspunkten. Begynnande instabilitet visar sig genom grumling.

Stabilitet bör föreligga ned till +10 °C, företrädesvis ned till O OC och mer föredraget till -8 OC eller lägre. Erfaren- hetsmässigt förefaller kompositioner med god stabilitet i den färdiga emulsionen även vara tillfredsställande stabila i koncentratform.

(H f; U1 13 Vidare bör kompositionerna kunna spädas med kallvatten utan att uppvisa gelningstendenser. Som en snabb lämplighetstest tilläm- pas blandning av 15 g koncentrat, 3 g 38 X-ig NTA-lösning och spädning till 1 liter med kranvatten (+8 °C) under omrörning med magnetomrörare. Under dessa omständigheter betraktas en tid på 1 minut till fullständig dispergering och bildning av en klar, svagt opaliserande vätska som tillfredsställande.

Det bör emellertid observeras att kompositioner med sämre köld- stabilitet och kallvattendispergerbarhet är väl användbara där betingelserna med avseende på köldstabilitet respektive späd- barhet med kallt vatten är mindre krävande.

Exempel 1. En blandning bestående av 24,6 vikt~Z alkylfenoletoxylat med omkring 10 kolatomer i alkyldelen och 4 mol etylenoxid, 20,5 vikt-X nonylfenoletoxylat med 9 mol etylenoxid, 23,0 vikt-Z fenoletoxylat med 4 mol etylenoxid, 1,2 vikt-Z kvaternärt kokosfettaminetoxylat med omkring 10 mol etylenoxid, 0,4 vikt-Z cetyltributylammoniumbromid, 30,3 vikt-X cykloparaffinkolvätelösningsmedel med begynnelsekokpunkt 15 °C och flampunkt 43 °C, framställdes. Blandningen var en klar lättflytande lösning. 250 liter av blandningen blandades med 25 liter NTA-lösning (38 vikt Z) som dessutom innehöll ett lutöverskott på 1 till 5 vikt Z. Blandningen späddes till 1000 liter med kallvatten från en vattenledning. Inga gelningstendenser observerades vid späd- ningen. Kompositionen, som var en klar vätska med mycket liten opalescens, applicerades genom sprayning på infettade och smut- siga maskindelar. Efter avspolning med vatten under högt tryck var delarna både rena och effektivt avfettade. 150 liter av blandningen blandades med 25 liter NTA-lösning (38 vikt Z) innehållande lutöverskott. Blandningen späddes till 1000 liter med kallvatten. Kompositionen var en klar vätska med 14 mycket svag opalescens och applicerades genom sprutning pâ smutsiga bilunderreden. Avspolning med högtrycksspruta gav en synnerligen effektiv rengöring. Kompositionen användes även för injicering i en högtryckstvâtt för personbilar och visade sig förstärka rengöringseffekten i hög grad. 50 liter av blandningen blandades med 5 liter NTA-lösning (38 vikt Z). Blandningen späddes till 1000 liter med kallvatten.

Kompositionen var liksom i övriga fall en klar, mycket svagt opaliserande lösning. Den applicerades via en sprutramp på lastbilar med överbyggnad. Efterföljande tvätt i en tvätt- anläggning med högtryckssprutor kompletterade med handhàllna högtryckssprutor på för rampmonterade sprutor oâtkomliga ställen visade, jämfört med mikroemulsioner som levererats färdigblandade, förbättrat resultat. 5 liter av blandningen blandades med 2,5 liter NTA-lösning (38 vikt Z) och späddes till 1000 liter med kallvatten. Komposi- tionen var liksom i övriga fall en klar mycket svagt opalise- rande lösning. Den applicerades via en sprutramp på person- bilar. Efterföljande tvätt i en borsttvättanläggning visade, jämfört med mikroemulsioner som levererats färdigblandade, förbättrat resultat.

Exempel 2. En blandning av 13 vikt-X etoxylerad fettalkohol med ll kolatomer i alkoholkedjan och 7 mol etylenoxid per mol fettalkohol, 26 vikt-X etoxylerad fettalkohol med ll kolatomer i lalkoholkedjan och 5 mol etylenoxid per mol fettalkohol, 33 vikt-Z katjontensid av typ kvaternärt kokosfettamin- etoxylat med omkring 15 mol etylenoxid, 0,4 vikt-Z monocetyltributylammoniumbromid, 20,2 vikt-% cykloparaffinkolväte med begynnande kokning vid 182 OC och flampunkt 60 °C, 2,0 vikt-Z propylenglykol, 5,2 vikt-X natrium-N-laurylsarkosinat (35 %-ig lösning), framställdes. Produkten var en klar, lättflytande vätska. Den användes på samma sätt som produkten enligt exempel 1 och upp- (n, .

C;-. l..f q=;a qt=d 15 visade likvärdiga egenskaper med avseende på dispergering utan gelbildning och rengöringsresultat.

Exempel 3.

Försök 2 upprepades med skillnaden att halten nonjontensid öka- des till 44,2 vikt-X och helt utgjordes av fettalkoholetoxylat med ll kolatomer i alkoholkedjan och S mol etylenoxid per mol fettalkohol samtidigt som tillsatsen av natrium-N-laurylsarko- sinat bortföll. Kompositionen var en klar vätska och kunde användas pà samma sätt och med likvärdiga resultat som komposi- tionen enligt exempel 2. Prov av kompositionen enligt exempel 2 och exempel 3 späddes i proportionerna 15 g förblandning, 3 g NTA-lösning (38 vikt-Z) och kallvatten till 1 liter. De erhåll- na emulsionerna underkastades prov med avkylning. Kompositionen enligt exempel 2 grumlades först vid 5 °C den enligt exempel 3 grumlades vid +8 °C.

Exempel 4.

Försök 3 upprepades med skillnaden att hela nonjontensidmängden nu utgjordes av fettalkoholetoxylat med ll kolatomer i alkohol- kedjan och 7 mol etylenoxid per mol íettalkohol. Kompositionen späddes på samma sätt som enligt exempel 3. De erhållna emul- sionerna uppvisade bättre köldstabilitet än de enligt exempel 3 men visade större tendens till gelning vid spädning med vatten (klarade ej gelningsprovet enligt ovan).

Exempel 5. En blandning av 49 vikt-X etoxylerad fettalkohol med 11 kolatomer i alkoholkedjan och 5 mol etylenoxid per mol fettalkohol, 4,4 vikt-Z fettalkohol med 9 kolatomer i alkoholkedjan och alkoxylerad med 3 mol propylenoxid och 9 mol etylenoxid, 14,5 vikt-% katjontensid av typ kvaternärt kokosfettamin- etoxylat med omkring 15 mol etylenoxid, 2,3 vikt-% monocetyltributylammoniumbromid, 29,8 vikt-% cykloparaffinkolväte med begynnande kokning vid 182 °C och flampunkt 60 °C, rfufi .~.¿._ w :- \__-'\/\J x/x) LH 16 framställdes. Produkten var en klar, lättflytande vätska. Den användes pà samma sätt som produkten enligt exempel 1 och upp- visade jämförbara resultat.

Exempel 6.

Försöket enligt exempel l upprepades med förändringen att lös- ningsmedlet, cykloparaffinkolväte, byttes mot D-limonen. Kom- positionerna användes på samma sätt och uppvisade likvärdiga prestanda.

Exempel 7. En förblandning framställdes av 31 vikt-Z fettalkoholetoxylat med 11 kolatomer i alkoholkedjan och i genomsnitt 5 mol etylenoxid, 10,5 vikt-X fettalkoholetoxylat med ll kolatomer i alkoholkedjan och i genomsnitt 7 mol etylenoxid, 32,5 vikt-X kvaternärt kokosfettaminetoxylat med omkring 15 mol etylenoxid, 5,2 vikt-Z natrium-N-laurylsarkosinat (35 Z-ig lösning), 20,2 vikt-Z cykloparaffinkolvätelösningsmedel med begynnande kokning vid 157 °C och flampunkt 43 °C Produkten var en klar, lättflytande vätska. Den användes på samma sätt som produkten enligt exempel 1 och uppvisade likvärdiga egenskaper.

Exempel 8. En förblandning framställdes av 23 vikt-Z fettalkoholalkoxylat innehållande blandning av etylenoxid och propylenoxid (Miravon B12DF, biologiskt nedbrytbar lågskummande nonjontensid), 31 vikt-Z fettalkoholalkoxylat innehållande blandning av etylenoxid och propylenoxid (Miravon B79R), biologiskt nedbrytbar lågskummande nonjontensid), 8 vikt-Z kumensulfonat (vattenfri), 8 vikt-Z vatten, 15 vikt-Z natrium-N-laurylsarkosinat (35 Z-ig lösning), 15 vikt-Z cykloparaffinkolvätelösningsmedel med begyn- nelsekokpunkt 157 °C och flampunkt 43 °C. : . Ü .' r -w '_ f-'x < *'* 'i '-1 \_i L) \.J a) 'tf m' 17 Blandningen var en klar, lättflytande lösning. Den användes pà samma sätt som produkten enligt exempel 1 och uppvisade likvär- diga egenskaper.

Exempel 9. En förblandning framställdes av 7 vikt-Z fettalkoholetoxylat med i genomsnitt 11 kolatomer i alkoholkedjan och i genomsnitt 5 mol etylenoxid, 9 vikt-Z fettalkoholetoxylat med i genomsnitt 11 kolatomer i alkoholen och 7 mol etylenoxid, 11 vikt-X fettalkoholetoxylat med i genomsnitt ll kolatomer i alkoholkedjan och i genomsnitt 3 mol etylenoxid, 12 vikt-Z fosfatester av nonylíenoletoxylat med 4 mol etylenoxid, 10 vikt-Z dipropylenglykolmetyleter, 9 vikt-X kumensulfonat (vattenfri), 3 vikt-Z vatten, 19 vikt-X cykloparaffinkolvåtelösningsmedel med begynnande kokning vid 182 °C och flampunkt 60 °C.

Blandningen var en klar, lättflytande lösning. Den användes på samma sätt som blandningen enligt exempel 1 och uppvisade likvärdiga egenskaper.

Exempel 10. En förblandning framställdes av 7 vikt~% fettalkoholetoxylat med i genomsnitt 11 kolatomer i alkoholkedjan och i genomsnitt 5 mol etylenoxid, 9 vikt-Z fettalkoholetoxylat med i genomsnitt 11 kolatomer .i alkoholen och i genomsnitt 7 mol etylenoxid, 11 vikt-% fettalkoholetoxylat med i genomsnitt 11 kol- atomer i alkoholkedjan och i genomsnitt 3 mol etylenoxid, 12 vikt-Z fosíatesterblandning bestående av 50 vikt-Z fosfatester av ett fettalkoholetoxylat av en fettalkohol med 12 till 14 kolatomer och etoxylerad med 3 mol etylen- oxid och 50 vikt-X fosfatester av ett fettalkoholetoxylat av en fettalkohol med 14 till 20 kolatomer och etoxylerad med 8 till 12 mol etylenoxid, 10 vikt-Z dipropylenglykolmetyleter, (_11 r \;\.a'\J 18 9 vikt-X kumensulfonat (vattenfri), 3 vikt-X vatten, 19 vikt-X cykloparaffinkolväte med begynnande kokning vid 182 °C och flampunkt 60 °C.

Blandningen var en klar, lättflytande lösning. Den användes pâ samma sätt som blandningen enligt exempel 1 och uppvisade lik- värdiga egenskaper.

Exempel ll. En förblandning framställdes av 32,1 vikt-Z fettalkoholetoxylat med i genomsnitt ll kol- atomer i alkoholkedjan och i genomsnitt 5 mol etylenoxid, 9,5 vikt-Z fettalkoholetoxylat med i genomsnitt 11 kol- atomer i alkoholen och i genomsnitt 7 mol etylenoxid, 11,9 vikt-Z fettalkoholetoxylat med i genomsnitt 11 kol- atomer i alkoholkedjan och i genomsnitt 3 mol etylenoxid, 16,7 vikt-Z fosíatester av nonylfenoletoxylat med 4 mol etylenoxid, 9,5 vikt-Z dipropylenglykolmetyleter, 3,6 vikt-Z kumensulfonat (vattenfri), 16,7 vikt-Z cykloparaffinkolvätelösningsmedel med begynnande kokning vid 182 OC och flampunkt 60 °C.

Blandningen var en klar, lättflytande lösning med pH mellan 3 och 4. 15 g av blandningen blandades med 2 g NTA (38 Z-ig lösning) och späddes till 100 ml med kranvatten. Blandningen var grumlig men klarnade vid tillsättning av små mängder kali- lut. Om kaliluten i stället sattes till NTA-lösningen blev blandningen klar direkt vid spädningen.

Exempel 12.

För att testa olika köldstabiliserande tillsatser gjordes följande test. En grundblandning innehållande 41,5 vikt-Z fettalkoholetoxylat med i genomsnitt 11 kolatomer i fettalkoholen och i genomsnitt 5 mol etylenoxid, 33,0 vikt-X kvaternärt kokosfettaminetoxylat med omkring 15 mol etylenoxid, 0,4 vikt-X monocetylammoniumbromid,

Claims (15)

'~'\i:,| '1 \./\.l\J \/\'p' 19 20,1 vikt-Z cykloparaffinkolvätelösningsmedel med begynnelsekokpunkt 157 °C och flampunkt 43 OC, framställdes. Resterande 5 vikt-% utgjordes av en rad olika lösningsmedel respektive andra tillsatser som brukar anses vara köldstabiliserande. Blandningen späddes i de tidigare nämnda proportionerna 15 g förblandning, 3 g NTA (38 vikt-Z) och rest till 1 liter kranvatten. Nollprovet där de extra 5 vikt-Z-en utgjordes av vatten grum- lades vid +10 °C medan proverna med vardera 5 vikt-Z-ig till- sats av propyllaktat, natrium-N-laurylsarkosinat (35 vikt-Z) och fettalkohol med i genomsnitt 11 kolatomer etoxylerad med i genomsnitt 7 mol etylenoxid ej grumlades förrän vid -5 °C. Andra tillsatser hade som regel viss effekt på köldstabiliteten men denna effekt var mindre än när det gäller de tre nämnda. En rad olika spädningsförhâllanden prövades utöver det nämnda. Grumlingspunkten visade sig i stort sett oberoende av späd- ningsförhâllandet. Exempel 13. Förblandningen enligt exempel 1 blandades med oxalsyra i viktförhållandet förblandning till oxalsyra 10:1 och späddes med vatten i viktförhállandet förblandning till vatten 1:É. Den erhållna kompositionen hade pH omkring 2 och användes för rengöring av järnvägsvagnar och visade en utmärkt effekt särskilt för avlägsnande av hårt vidhäftande järnoxid. Datontkrav

1. Förfarande för framställning av en stabil, vattenhaltig mikroemulsion kännetecknat därav att en lättflytande, vattenfri eller i det närmaste vattenfri (under 10 vikt-%) komposition innehållande en eller flera nonjontensider, 0,1 till 50 vikt-X av en lösningsmedelskombination av ett eller flera organiska, lågpolära eller icke polära lösningsmedel och en eller flera tensider med laddningsgivande funktion, vilka utgörs av kat- jontensider och/eller potentiella katjontensider och/eller amfolyt- eller zvitterjontensider eller anjoniska fosfatestrar och eventuellt elektrolyt i lösning eller i form av fasta, dispergerade, finfördelade partiklar blandas med vatten och, om kompositionen ej redan innehåller elektrolyt, fast elektrolyt, flytande elektrolyt eller elektrolytlösning pâ platsen för användningen, varvid emulsionsbildningen sker spontant det vill säga utan omrörning eller med endast den omrörning som erford- ras för undvikande av skiktning beroende på vätskornas olika täthet.

2. Förfarande enligt krav 1. kännetecknat därav att laddnings- givande tensid är katjonisk och till en del (minst 5 viktX av totalmångden katjontensid) utgörs av katjontensider som inne- håller hydroxy- och/eller etergrupper och att förhållandet mellan totalhalten av nonjontensid, bortsett från kväveinne- hållande nonjontensider som kan anta katjonisk laddning, och katjontensid ligger inom området 2:3 till 150:1, företrädesvis inom området 1:1 till 100:1 och mer föredraget 1:1 till 80:1.

3. Förfarande enligt krav 1 kännetecknat därav att laddnings- givande tensid utgörs av anjoniska fosfatestrar och att förhål- landet mellan totalhalten nonjontensid och anjontensid ligger inom området 2:3 till lOO:1, företrädesvis inom området 1:1 till 80:1.

4. Förfarande enligt krav 1 till 3 kännetecknat därav att halten organiskt lösningsmedel i den vattenfria eller nästan vattenfria blandningen är mellan 1 och 50 vikt-Z, företrädesvis mellan 10 och 30 vikt-Z.

5. Förfarande enligt krav 1 till 4 kännetecknat därav att elektrolyten i den slutliga emulsionen innehåller alkaliska substanser och/eller komplexbildare för flervärda metalljoner och att pH i den färdigblandade emulsionen ligger inom omrâdet 8 till 12.

6. Förfarande enligt krav 1 till 4 kännetecknat därav elektro- lyten i den slutliga emulsionen innehåller syra och/eller sura 21 salter och/eller komplexbildare och att pH i den färdigblandade emulsionen ligger mellan 0,5 och 4,0, företrädesvis mellan 1,0 och 3,0.

7. Förfarande enligt krav l till 6 kännetecknat därav att lösningsmedlet till väsentlig del utgörs av cykloparaffin- kolväten med begynnelsekokpunkt inom omradet 150 till 185 °C och flampunkt över 40 °C.

8. B. Förfarande enligt krav 1 till 6 kännetecknat därav att lösningsmedlet till väsentlig del utgörs av terpener med flampunkt över 40 °C.

9. Förfarande enligt krav 1 till 6 kännetecknat därav att lösningsmedlet till väsentlig del utgörs av lågaromatiska kol- vätelösningsmedel med begynnelsekokpunkt 150 till 200 °C och flampunkt över 40 OC.

10. Självemulgerande komposition avsedd som förblandning för framställning av en stabil, vatten- och elektrolythaltig mikroemulsion, med en enkel blandningsutrustning pä platsen för användningen kännetecknad därav att kompositionen är vattenfri eller nästan vattenfri och innehåller en eller flera nonjon- tensider, 0,1 till 50 vikt-Z av en 1ösningsmedelskombination av ett eller flera organiska làgpolära eller icke polära lösnings- medel och en eller flera tensider med laddningsgivande funk- tion, vilka utgörs av katjontensider och/eller potentiella katjontensider och/eller amfolyt- eller zvitterjontensider eller anjoniska fosfatestrar, och eventuellt en eller flera elektrolyter i lösning eller i form av fasta finfördelade partiklar, varvid emulsionsbildningen sker spontant det vill säga utan omrörning eller med endast det minimum av omrörning som kan behövas för undvikande av skiktning på grund av vät- skornas olika täthet.

11. Komposition enligt krav 10. kännetecknad därav att ladd- ningsgivande tensid är katjonisk och till en del (minst 5 vikt% av totalmängden katjontensid) utgörs av katjontensider som innehåller hydroxy- och/eller etergrupper och att förhållandet 22 mellan totalhalten av nonjontensid, bortsett från kväveinne- hållande nonjontensider som kan anta katjonisk laddning, och katjontensid ligger inom området 2:3 till 150:1, företrädesvis inom området 1:1 till 100:1 och mer föredraget 1:1 till 8021.

12. Komposition enligt krav 10 kännetecknad därav att ladd- ningsgivande tensid utgörs av anjoniska fosfatestrar och att förhållandet mellan totalhalten nonjontensid och anjontensid ligger inom området 2:3 till 100:1, företrädesvis inom området 1:1 till BO:l.

13. Komposition enligt krav 10 till 12 kännetecknad därav att halten organiskt lösningsmedel i den vattenfria eller nästan vattenfria blandningen är mellan 1 och 50 vikt-Z, företrädesvis mellan 10 och 30 vikt-Z.

14. Vatten- och elektrolythaltig mikroemulsion kännetecknad därav den erhålles genom blandning av en självemulgerande komposition, som är lättflytande och vattenfri eller nästan vattenfri och innehåller en eller flera nonjontensider, 0,1 till 50 vikt-% av en 1ösningsmedelskombination av ett eller flera organiska, lågpolära eller icke polära lösningsmedel och en eller flera tensider med laddningsgivande funktion, vilka utgörs av katjontensider och/eller potentiella katjontensider och/eller amfolyt- eller zwitterjontensider eller anjoniska fosfatestrar, och eventuellt en eller flera elektrolyter, med vatten och om den självemulgerande kompositionen ej redan innehåller elektrolyt, elektrolyt, varvid beredningen sker i en enkel blandningsutrustning på platsen för användningen och emulsionsbildningen sker spontant det vill säga utan omrörning eller med det minimum av omrörning som kan behövas för undvi- kande av skiktning på grund av vätskornas olika täthet.

15. Användning för rengöringsändamål av en vatten- och elektro- lythaltig mikroemulsion, kännetecknad därav den erhålles genom blandning av en självemulgerande komposition, som är lättfly- tande och vattenfri eller nästan vattenfri och innehåller en eller flera nonjontensider, 0,1 till 50 vikt-% av en lösnings- medelskombination av ett eller flera organiska, làgpolära eller 23 icke polâra lösningsmedel, och en eller flera tensider med laddningsgivande funktion, vilka utgörs av katjontensider och/eller potentiella katjontensider och/eller amfolyt- eller zvitterjontensider eller anjoniska fosfatestrar, och eventuellt en eller flera elektrolyter i lösning eller i form av fasta finfördelade partiklar, med vatten och, om kompositionen ej redan innehåller elektrolyt, elektrolyt, varvid beredningen sker i en enkel blandningsutrustning pà platsen för använd- ningen och emulsionsbildningen sker spontant det vill säga utan omrörning eller med det minimum av omrörning som kan behövas för undvikande av skiktning på grund av vätskornas olika tät- het.