WO1999011745A1

WO1999011745A1 - Reinigungs- und wasserbehandlungsverfahren

Info

Publication number: WO1999011745A1
Application number: PCT/EP1998/005353
Authority: WO
Inventors: Matthias Nomayo; Michael Betz; Horst Flüchter
Original assignee: Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien
Priority date: 1997-08-28
Filing date: 1998-08-24
Publication date: 1999-03-11
Also published as: AU9346198A; DE19737486C1

Abstract

Verfahren zum Reinigen von hydrophobe Bestandteile enthaltenden Materialien, wonach auf das jeweils zu reinigende Material eine langkettige Fettsäure oder ein Fettsäure-Gemisch mit langkettigen Fettsäuren zum Lösen der hydrophoben Bestandteile aufgebracht wird, dann eine basische wässrige Lösung zur Umwandlung der Fettsäure in ein Fettsäuresalz unter Bildung einer Emulsion mit die gelösten hydrophoben Bestandteile aufweisenden Tensiden in der Wasserphase zugegeben wird, erwünschtenfalls danach die Tenside oder daraus gebildete Tensidmicellen durch Zugabe eines lösbaren Erdalkalisalzes koaguliert werden und anschließend das Koagulat mechanisch von der Wasserphase getrennt wird.

Description

„Reinigungs- und Wasserbehandlungsverfahren"

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen von hydrophobe Bestandteile enthaltenden Materialien. Sie kann eingesetzt werden zum Reinigen von Materialien mit einer harten Oberfläche, beispielsweise von Gegenständen aus Metall, die gegebenenfalls lackiert sein können, aus Keramik oder aus Kunststoff, zum Reinigen feinteiliger Materialien, wie beispielsweise Bodenpartikeln, zum Reinigen von textilen Materialien oder zum Aufarbeiten von wäßrigen Emulsionen oder Suspensionen. Technische Einsatzgebiete sind beispielsweise Reinigungsprozesse in der metallverarbeitenden Industrie und im Bereich von Werkstätten, Fahrzeugreinigung, Altmotorenaufbereitung, Reinigung von Gebrauchsgegenständen wie beispielsweise Utensilien von Großküchen, Textilreinigung, Bodenreinigung und die Aufarbeitung der in den genannten Prozessen anfallenden Abwässer, darüber hinaus aber jegliche Behandlung von Abwässer, die hydrophobe Bestandteile enthalten. Insbesondere können solche Abwässer aus Schlachthöfen und aus der Lebensmittel erzeugenden oder verarbeitenden Industrie stammen.

Die hydrophoben Bestandteile, die durch das erfindungsgemäße Verfahren von den zu reinigenden Materialien entfernt werden sollen, stellen insbesondere Öle und/oder Fette natürlichen, mineralischen oder künstlichen Ursprungs dar. Beispielsweise kann es sich um tierische oder pflanzliche Fette und Öle und synthetische hydrophobe Folgeprodukte hiervon handeln. Weiterhin kann es sich um Öle oder Fette mineralischen Ursprungs wie beispielsweise aliphatische und/oder aromatische Komponenten enthaltende Öle oder Fette handeln, die gegebenenfalls synthetisch modifiziert sein können. Generell werden im Sinne der vorliegenden Verbindung unter „hydrophobe Bestandteile" solche Komponenten verstanden, die aliphatische, cycloaliphatische und/oder aromatische Kohlenwasserstoff-Reste in einer derartigen Länge und/oder Anzahl enthalten, daß sie sich nicht mit Wasser in jedem Mengenverhältnis vermischen lassen. Dabei können die hydrophoben Bestandteile, die im erfindungsgemäßen Verfahren von den zu reinigenden Materialien entfernt werden sollen, durch Alterungsprozesse und/oder durch thermische Belastung verändert sein. Beispiele hierfür sind eingebackene Bratfette im Küchenbereich oder im technischen Bereich Schmierfette oder Schmieröle, die zum Schmieren heißer Maschinenteile verwendet werden. Bei dieser thermischen Belastung können sich Undefinierte kohlenstoffhaltige Massen wie beispielsweise die sogenannte Ölkohle bilden, die höhere Molekulargewichte aufweisen als die ursprünglich eingesetzten hydrophoben Materialien und die von dem Substrat besonders schwierig zu entfernen sind.

Chemikalien zur Reinigung, die hydrophobe Bestandteile von dem zu reinigenden Substrat entfernen können, sind in der Technik in großer Auswahl bekannt. Beispielsweise können tensidhaltige wäßrige Lösungen oder Emulsionen verwendet werden, die hydrophobe Bestandteile emuigieren und hierdurch von dem zu reinigenden Substrat entfernen. Mit dem Substrat besonders fest verbundene hydrophobe Bestandteile wie beispielsweise eingebrannte Fette oder Ölkohle werden jedoch mit solchen Systemen oft nur unzulänglich entfernt. Zur Reinigung von Materialien, die mit Ölen oder Fetten natürlichen Ursprungs verschmutzt sind, können starke Alkalien eingesetzt werden. Deren Reinigungsvermögen beruht auf der chemischen Spaltung der natürlichen Öle und Fette. Die starken Alkalien können jedoch das Substrat chemisch angreifen und den Anwender sowie die Umwelt gefährden. Öle und Fette mineralischen Ursprungs können auch durch chemische Lösungsmittel entfernt werden. Wegen der gesundheitlichen Gefährdung des Anwenders und einer möglichen Explosionsgefahr sind hierfür jedoch besonders eingerichtete Anlagen erforderlich. Die verwendeten Lösungsmittel dürfen nicht in die Umwelt gelangen, so daß ein besonderer Entsorgungsaufwand entsteht.

Die von dem zu reinigenden Substrat gelösten hydrophoben Bestandteile stellen, in der Regel zusammen mit noch anhaftenden Resten des Reinigungsmittels, Abfall dar, der kostenaufwendig entsorgt werden muß. Natürliche Öle und Fette oder die hydrophoben Verunreinigungen von Abwässern von Schlachthöfen oder der Lebensmittel erzeugenden oder verarbeitenden Industrie stellen jedoch prinzipiell natürliche Stoffe dar, die als Futtermittel verwertet werden könnten, wenn sie durch den Reinigungsprozeß nicht derart verunreinigt werden, daß sie nicht mehr als Futtermittel oder als Substrat für mikrobiologische Prozesse verwendet werden können. Daher besteht Bedarf nach einem Reinigungsverfahren, bei dem zur Entfernung von hydrophoben Bestandteilen von dem zu reinigenden Material nur solche Substanzen eingesetzt werden können, die selbst und deren im Reinigungsverfahren entstehenden Folgeprodukte als Komponenten von Viehfutter oder von Substraten für mikrobiologische Prozesse genutzt werden können.

Es ist bekannt, Waschlaugen dadurch herzustellen, daß man Fettsäuren mit Alkalimetallaugen zu Seifen umsetzt. Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise bekannt aus der DE-C-2847437. Bei diesen Verfahren stellt man zuerst die als Aniontensid wirkende Seife her, die dann zum Entfernen von Schmutz von harten Oberflächen oder von Textilien eingesetzt werden kann. Die DE-A-3225190 beschreibt ein Präparat zur Reinigung von Flecken aus Textilien, das aus einem Teil Brennspiritus (96 Gew.-%iges, vergälltes Ethanol), einem Teil Methylenchlorid, einem Teil Nitroverdünnung und einem viertel Teil Fettsäure besteht. Weiterhin beschreibt dieses Dokument ein Verfahren zur Reinigung von Flecken aus Textilien, wobei man das genannte Präparat unverdünnt auf den jeweiligen Fleck aufbringt und danach mit einfachem Seifenschaum oder mildem Feinwaschmittel nachbehandelt. Dieses Präparat besteht demnach zum größten Teil aus organischen Lösungsmitteln und enthält nur einen geringen Anteil Fettsäure. Das Dokument beschreibt nicht, daß die Fettsäure nach ihrer Einwirkung in ihr Anion überführt wird, wodurch erst das Tensid entsteht, das die Verschmutzung in die Wasserphase einemulgiert. Vielmehr wird direkt mit einer tensidhaltigen Lösung (Seifenschaum, Feinwaschmittel) nachbehandelt. Das deutsche Gebrauchsmuster G 9011506 beschreibt ein Mittel zum Reinigen und Regenerieren von verschmutzten Flächen- und Fasergebilden mit einer wäßrigen Zusammensetzung, bestehend aus a) mindestens einer Fettsäurekomponente, b) mindestens einer Ölkomponente, c) mindestens einem Lösemittel auf Kohlenwasserstoffbasis und gegebenenfalls d) feindispergiertes Schleifmittel, Zusätze zur pH-Regulierung und weitere Hilfs- und Wirkstoffe. Das Mittel enthält also neben einer Fettsäure eine Ölkomponente und ein Lösemittel auf Kohlenwasserstoffbasis, deren Funktion offenbar darin besteht, Verschmutzungen anzulösen. Das Dokument offenbart nicht, zuerst die Fettsäure auf hydrophobe Verunreinigungen einwirken zu lassen und anschließend die Fettsäure durch Umsetzung mit Alkali in die anionische Form zu überführen.

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, ein Verfahren zum Reinigen von hydrophobe Bestandteile als Verschmutzung enthaltenden Materialien zur Verfügung zu stellen, bei dem keine Gefahrstoffe zum Einsatz kommen müssen, welche die Entsorgung der hydrophoben Verunreinigungen erschweren und verteuern.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Reinigen eines hydrophobe Bestandteile enthaltenden Materials, wobei man in einem ersten Verfahrensschritt a) das zu reinigende Material mit einer iangkettigen Fettsäure oder einem Gemisch langkettiger Fettsäuren in Kontakt bringt, in einem nachfolgenden Verfahrensschritt b) eine alkalische wäßrige Lösung mit dem im Teilschritt a) mit der Iangkettigen Fettsäure oder dem Gemisch langkettiger Fettsäuren in Kontakt gebrachten, hydrohobe Bestandteile enthaltenden Material in Berührung bringt, deren Alkalität ausreicht, um zumindest einen Teil der Fettsäuren in ihre Anionen zu überführen, in einem nachfolgenden Verfahrensschritt c) das zu reinigende Material von der alkalischen wäßrigen Lösung entfernt, sofern es sich bei dem zu reinigenden Material um einen Feststoff handelt, oder den Verfahrensschritt c) ausläßt, falls es sich bei dem zu reinigenden Material um eine Emulsion oder Suspension handelt, und erwünschtenfalls in einem weiteren Verfahrensschritt d) zu der in einem oder beiden der Verfahrensschritte b) und/oder c) erhaltenen wäßrigen Lösung oder Dispersion eine solche Menge einer Lösung eines Salzes von zwei-oder mehrwertigen Metallionen zugibt, daß die im Teilschritt b) entstandenen Iangkettigen Fettsäureanionen unter Bildung schwerlöslicher Salze mit diesen zwei- oder mehrwertigen Metallionen ausflocken, und man die so gebildeten schwerlöslichen Fettsäuresalze gegebenenfalls zusammen mit mitausgeflockten hydrophoben Bestandteilen des zu reinigenden Materials von der Wasserphase abtrennt.

Bei der Beschreibung der Problemstellung wurde einleitend bereits ausgeführt, was unter „hydrophobe Bestandteile" beispielsweise zu verstehen ist. Das zu reinigende Material, das solche hydrophobe Bestandteile als Verunreinigung enthält, kann als Festkörper oder als Flüssigkeit vorliegen. Es kann sich beispielsweise handeln um ein Material mit einer harten Oberfläche, um ein textiles Material, um ein in Form fester Partikel vorliegendes Material, dessen Partikel beispielsweise einen mittleren Partikeldurchmesser unter 2 mm aufweisen, oder um eine wäßrige Emulsion oder Suspension, bei der die hydrophoben Bestandteile die emulgierte bzw. suspendierte Substanz darstellen.

Im Sinne dieser Offenbarung werden unter „langkettige Fettsäuren" oder kurz „Fettsäuren" Carbonsäuren verstanden, deren Kettenlängen im für Fettsäuren natürlichen Ursprungs typischen C-Kettenlängenbereich von 10 bis 22 C-Atomen liegen. Im engeren Sinne und wegen ihrer Verfügbarkeit aus nachwachsenden Rohstoffen werden hierunter bevorzugt Fettsäuren natürlichen Ursprungs verstanden. Dies sind lineare gesättigte oder ein- oder mehrfach ungesättigte Carbonsäuren mit einer geraden Anzahl von C-Atomen im Bereich von C10-C22. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die Verwendung solcher natürlich vorkommender Fettsäuren beschränkt. Vielmehr können erfindungsgemäß lineare oder verzweigte, gesättigte oder ein- oder mehrfach ungesättigte Carbonsäuren mit einer geraden oder ungeraden Anzahl von C-Atomen im Bereich von C₁₀-C₂₂ verwendet werden. Der Kürze wegen werden im Sinne dieser Erfindung alle diese Carbonsäuren als „langkettige Fettsäuren" oder als „Fettsäuren" bezeichnet. Hiervon abgegrenzt werden in der weiteren Offenbarung kurzkettige Carbonsäuren, deren Anzahl von C-Atomen im Bereich zwischen 5 und 9 liegt.

Da es für die praktische Durchführung der Erfindung vorteilhaft ist, wenn die Fettsäure oder das Gemisch der Fettsäuren oder deren Abmischung mit kurzkettigen Carbonsäuren bei Verarbeitungstemperatur flüssig ist, sind verzweigte und/oder einfach oder mehrfach ungesättigte Fettsäuren bevorzugt, deren Schmelzpunkt bei Normaldruck unterhalb von etwa 110 °C liegt. In der Praxis wird die Auswahl vorzugsweise einzusetzender Fettsäuren dadurch beschränkt, daß diese üblicherweise Schmelzpunkte oberhalb von 40 °C, insbesondere oberhalb von 50 °C aufweisen. Im Falle von Mischungen von Fettsäuren oder von Mischungen von Fettsäuren mit kurzkettigen Carbonsäuren können jedoch auch Fettsäuren mit höheren Schmelzpunkten als 110 °C mitverwendet werden, sofern die Mischung einen Schmelzpunkt unterhalb von 110 °C aufweist. Hierbei ist in der Praxis zu erwarten, daß die Schmelzpunkte solcher Mischungen oberhalb von etwa 30 °C liegen. Empfehlenswert ist es, die Arbeitstemperatur für die Durchführung des Teilschritts a) so zu wählen, daß die Fettsäure oder das Gemisch der Fettsäuren oder deren Abmischung mit kurzkettigen Carbonsäuren bei dieser Temperatur flüssig ist.

Um das zu reinigende Material in ausreichend engen Kontakt mit der Iangkettigen Fettsäure oder dem Gemisch langkettiger Fettsäuren zu bringen, ist es vorzuziehen, daß die Fettsäure bzw. das Fettsäuregemisch bei der Arbeitstemperatur flüssig ist. Demnach ist es bevorzugt, daß es sich bei der Fettsäure oder dem Fettsäuregemisch um eine bei einer Temperatur unterhalb etwa 110 °C, beispielsweise bei einer Temperatur zwischen etwa 50 und etwa 110 °C, flüssige Fettsäure oder Mischung von Fettsäuren handelt. Dies ist so zu verstehen, daß die verwendete Fettsäure bzw. das Fettsäuregemisch zumindest in einem Teilbereich innerhalb dieses Temperaturbereiches unter Normaldruck in flüssiger Form vorliegt. Die Arbeitstemperatur für das Verfahren ist an den Flüssigkeitsbereich der verwendeten Fettsäure bzw. des Fettsäuregemischs anzupassen. Unter diesem Aspekt sind für das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere Fettsäuren geeignet, die verzweigt und/oder einfach oder mehrfach ungesättigt sind und die 10 bis 22 C-Atome aufweisen. Bei Mischungen von Fettsäuren sollte mindestens eine der Fettsäuren den Bedingungen des vorstehenden Satzes genügen. Beispiele geeigneter Fettsäuren, die einzeln oder im Gemisch miteinander erfindungsgemäß eingesetzt werden können, sind Lauroleinsäure, Myristoleinsäure, Paimitoleinsäure, Petrolselinsäure, Ölsäure, Elaidinsäure, Vaccensäure, Erucasäure, Linolsäure, Linolensäure, Arachidonsäure, Clupanodonsäure, α-Elaeostearinsäure und α-Parinarsäure. Wegen ihrer leichten großtechnischen Verfügbarkeit ist Ölsäure besonders bevorzugt. Ölsäure hat weiterhin den Vorteil, als verbreiteter Bestandteil tierischer und pflanzlicher Öle und Fette eine Substanz darzustellen, die ungiftig ist und die als Komponente von Viehfutter oder von Substraten für mikrobiologische Fermentationsprozesse verwendet werden kann.

Für bestimmte Aufgabenstellungen wie beispielsweise die Reinigung von Metallteilen, die mit angebackenen ölen oder Fetten verschmutzt sind, kann es Vorteile bieten, die Fettsäure oder das Gemisch von Fettsäuren mit kurzkettigen Carbonsäuren mit 3 bis 9 C-Atomen, vorzugsweise mit 7 bis 9 C-Atomen, zu vermischen, wobei die Mischung bei einer Temperatur unterhalb von 110 °C flüssig ist. Dabei beträgt der Anteil dieser kurzkettigen Carbonsäuren, bezogen auf die Gesamtmasse der kurzkettigen Carbonsäuren und der Fettsäure oder der Mischung von Fettsäuren vorzugsweise etwa 5 bis 90 Gew.-%, insbesondere etwa 10 bis 80 Gew.-%. Dabei wählt man die kurzkettigen Carbonsäuren vorzugsweise aus aus Carbonsäuren mit einer ungeraden Anzahl von C-Atomen. Besonders bevorzugt sind Heptansäure und Isononansäure. 2-Ethylhexansäure oder Caprylsäure können jedoch ebenfalls verwendet werden. Ein Zusatz derartiger kurzkettiger Carbonsäuren verbessert die Reinigungsleistung. Dabei können die Fettsäuren, die mit den kurzkettigen Carbonsäuren vermischt werden, vorzugsweise 10 bis 22 C-Atome aufweisen und gesättigt oder ungesättigt sein. Als gesättigte Fettsäuren kommen beispielsweise in Betracht: Caprinsäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Arachinsäure und Behensäure. Als ungesättigte Fettsäuren sind insbesondere die weiter oben aufgeführten ungesättigten Fettsäuren mit 10 bis 22 C-Atomen zu nennen. Art und Menge der Fettsäuren sind so zu wählen, daß die Mischung mit kurzkettigen Carbonsäuren bei einer Temperatur unterhalb von 110 °C, beispielsweise bei einer Temperatur zwischen 40 und 110 °C flüssig ist.

Eine Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß die langkettige Fettsäure bzw. das Gemisch langkettiger Fettsäuren, gegebenenfalls zusammen mit den hiermit vermischten kurzkettigen Carbonsäuren, als homogene Flüssigkeit vorliegt. In einer besonderen Ausführungsform besteht diese homogene Flüssigkeit ausschließlich aus der Fettsäure bzw. den Fettsäuren, gegebenenfalls zusammen mit hiermit vermischten kurzkettigen Carbonsäuren.

In einer alternativen Ausführungsform kann die langkettige Fettsäure bzw. das Gemisch langkettiger Fettsäuren, gegebenenfalls zusammen mit den hiermit vermischten kurzkettigen Carbonsäuren, als Ölphase einer Wasser-in-ÖI- oder einer ÖI-in-Wasser-Emulsion vorliegen. Zum Herstellen einer solchen Emulsion kann es hilfreich sein, der Wasserphase soviel Alkali wie beispielsweise Natronoder Kali-Lauge zuzusetzen, daß ein Teil der Fettsäure, jedoch nicht die Gesamtmasse der Fettsäure in Fettsäureanionen überführt wird. Die Fettsäureanionen stellen oberflächenaktive Substanzen dar (Aniontenside), die helfen können, den Rest der Fettsäure in der Wasserphase zu emulgieren bzw. Wasser in der Fettsäure zu emulgieren. Eine derartige Emulsion kann auch dadurch hergestellt werden, daß man eine wäßrige Lösung von Salzen von Iangkettigen Fettsäuren mit soviel Säure versetzt, daß eine solche Menge an Fettsäureanionen in die freie Fettsäure umgewandelt wird, daß sich Fettsäuretröpfchen bilden. Die Verwendung einer solchen Emulsion in dem erfindungsgemäßen Verfahren hat den Vorteil, daß ein Behälter für die Reinigungsflüssigkeit nicht vollständig mit der Fettsäure gefüllt werden muß, sondern daß ein Teil des Badvolumens von dem preiswerteren Wasser eingenommen wird. Falls man eine derartige Emulsion zum Entfernen von hydrophoben Bestandteilen von metallischen Oberflächen einsetzt, setzt man vorzugsweise eine Wasserphase ein, die etwa 0,1 bis etwa 20 Gew.-%, bezogen auf die Masse des Wassers der Wasserphase, einen oder mehrere gelöste Korrosionsinhibitoren enthält. Diese Korrosionsinhibitoren können beispielsweise ausgewählt sein aus der Borsäure bzw. Boraten und Phosphorsäure bzw. Phosphaten, Butindiol, Phosphorsäureestern, löslichen Salzen von Carbonsäuren mit 5 bis 22 C-Atomen und oxidiertem Petroleum.

Das hydrophobe Bestandteile enthaltende Material, das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gereinigt werden soll, kann beispielsweise ausgewählt sein aus Öl- und/oder fettverschmutzten Gegenständen aus Metallen, Keramik und/oder Kunststoffen, Textilien oder Bodenpartikeln. Diese können in beliebiger Größe und Form der Einzelteile vorliegen. Beispielsweise können Metalle oder Kunststoffe kompakte Bauteile darstellen. Sie können jedoch auch als sehr flache Teile wie beispielsweise Bleche oder Folien vorliegen.

Eine Ausführungsform der Erfindung kann beispielsweise darin bestehen, daß das hydrophobe Bestandteile enthaltende zu reinigende Material ausgewählt ist aus Öl- und/oder fettverschmutzten Gegenständen aus Metallen, Keramik und/oder Kunststoffen und daß man das Material im Verfahrensschritt a) dadurch mit der Iangkettigen Fettsäure oder dem Gemisch langkettiger Fettsäuren oder jeweils deren Mischung mit kurzkettigen Carbonsäuren in Kontakt bringt, daß man das Material in eine flüssige langkettige Fettsäure oder ein flüssiges Gemisch langkettiger Fettsäuren oder jeweils deren Mischung mit kurzkettigen Carbonsäuren oder in eine Öl-in-Wasser- oder eine Wasser-in-ÖI-Emulsion eintaucht, deren Ölkomponente aus der Iangkettigen Fettsäure oder dem Gemisch langkettiger Fettsäuren oder jeweils deren Mischung mit kurzkettigen Carbonsäuren besteht, oder daß man es mit der jeweiligen Flüssigkeit besprüht. Für das Reinigen von Einzelteilen, jedoch auch für das Reinigen von Bändern oder Folien kommen demnach sowohl Tauch- als auch Spritzverfahren in Betracht. Für die Teilereinigung sind Tauchverfahren bevorzugt, da hierdurch eine vollständige Benetzung der Teileoberfläche mit Fettsäure besser sichergestellt werden kann. Wie lange man die zu reinigenden Teile mit der Fettsäure bzw. dem Gemisch der Fettsäuren oder jeweils deren Mischung mit kurzkettigen Carbonsäuren in Kontakt hält, hängt von der Art der Verschmutzung ab. Weiterhin spielt die Temperatur der Fettsäure bzw. des Fettsäuregemisches eine Rolle. Je höher die Temperatur, desto kürzere Kontaktzeiten können in der Regel gewählt werden. Im besonders bevorzugten Temperaturbereich zwischen etwa 10 und etwa 100 °C, insbesondere zwischen etwa 40 und etwa 60 °C sind Kontaktzeiten im Bereich von etwa einer bis etwa 30 Minuten in der Regel ausreichend. Im übrigen wird der Fachmann ausprobieren, bei welcher Temperatur der Fettsäure bzw. des Fettsäuregemischs oder jeweils deren Mischung mit kurzkettigen Carbonsäuren und bei welchen Kontaktzeiten er bei der aktuellen Reinigungsaufgabe ein ausreichendes Reinigungsergebnis erzielt, ohne den Reinigungsprozeß unnötig zu verlängern. Dabei ist es nicht erforderlich, daß sich im Falle eines Tauchverfahrens die zu reinigenden Gegenstände während der gesamten Kontaktzeit in dem Fettsäurebad befinden bzw. daß man bei Sprühverfahren die zu reinigenden Oberflächen während der ganzen Kontaktzeit mit der flüssigen Fettsäure bzw. der Fettsäureemulsion besprüht. Vielmehr kann man bei Tauchverfahren nach einer bestimmten Eintauchzeit, die von der Art der Verschmutzung abhängt, die zu reinigenden Teile aus dem Fettsäurebad herausheben und überschüssige Fettsäure durch Einwirkung der Schwerkraft abtropfen lassen, wobei man die abtropfende Fettsäure selbstverständlich vorzugsweise in das Fettsäurebad rückführt. Hierdurch beschleunigt sich der Produktionsablauf, da während des Abtropfens eines Teiles oder einer Teilecharge bereits ein weiteres Teil bzw. eine weitere Teilecharge in das Fettsäurebad getaucht werden kann. Aufgrund der Viskosität der Fettsäuren bleibt auch während des Abtropfens ein Fettsäurefilm auf der Oberfläche des zu reinigenden Gutes und damit in Kontakt mit den hydrophoben Bestandteilen. Durch eine ausreichend lange Abtropfzeit wird weiterhin das Überschleppen unnötig großer Fettsäuremengen in die für den Teilschritt b) vorgesehene wäßrige alkalische Lösung vermieden. Eine analoge Betrachtungsweise gilt für Sprühverfahren, wobei man nach Abschalten des Sprühstrahls die Fettsäure für eine bestimmte Zeitspanne von den mit Fettsäure überzogenen Oberflächen ablaufen läßt.

Man kann annehmen, daß sich im Verfahrensschritt a) ein Teil der Fettsäure in den hydrophoben Bestandteilen auflöst. Durch Temperaturerhöhung kann dieser Prozeß beschleunigt werden. Zusätzlich kann es hilfreich sein, der Fettsäure bzw. dem Gemisch von Fettsäuren oder jeweils deren Mischung mit kurzkettigen Carbonsäuren Penetrierhilfsmittel zuzusetzen. Im allgemeinen sollten etwa 1 bis etwa 20 Gew.-% Penetrierhilfsmittel, bezogen auf die Masse der Iangkettigen Fettsäure oder dem flüssigen Gemisch langkettiger Fettsäuren oder jeweils deren Mischung mit kurzkettigen Carbonsäuren ausreichen. Als Penetrierhilfsmittel kommen bei Verarbeitungstemperatur flüssige Substanzen in Frage, die sich in der Iangkettigen Fettsäure oder dem flüssigen Gemisch langkettiger Fettsäuren auflösen lassen. Vorzugsweise werden die Penetrierhilfsmittel ausgewählt aus bei der Anwendungstemperatur des Verfahrens flüssigen Kohlenwasserstoffen, Terpenen, Alkoholen, Ketonen, Aldehyden, Estern, Lactonen, Amiden, Sulfoxiden, Nitrilen oder Ethern, die jeweils eine Molmasse oberhalb von etwa 60 aufweisen. Um die ökologischen Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens zu bewahren, ist die Verwendung biologisch abbaubarer Penetrierhilfsmittel bevorzugt.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß das hydrophobe Bestandteile enthaltende Material ausgewählt aus öl- oder fettverschmutzten Textilen und daß man es im Verfahrensschritt a) dadurch mit der Iangkettigen Fettsäure oder dem Gemisch langkettiger Fettsäuren oder jeweils deren Mischung mit kurzkettigen Carbonsäuren in Kontakt bringt, daß man zumindest die öl- oder fettverschmutzten Bereiche mit einer flüssigen Iangkettigen Fettsäure oder einem flüssigen Gemisch langkettiger Fettsäuren oder jeweils deren Mischung mit kurzkettigen Carbonsäuren oder mit einer Öl-in-Wasser- oder einer Wasser-in-ÖI- Emulsion in Kontakt bringt, deren Ölkomponente aus der Iangkettigen Fettsäure oder dem Gemisch langkettiger Fettsäuren oder jeweils deren Mischung mit kurzkettigen Carbonsäuren besteht. Selbstverständlich kann man bei großflächiger Öl- oder Fettverschmutzung die Textilien vollständig in die flüssige Fettsäure bzw. die Fett-säure-haltige Emulsion eintauchen und nach der vorgesehenen Eintauchzeit die Fettsäuren durch Auswringen, Abquetschen oder ähnlichem möglichst weitgehend wieder entfernen. Bei kleinflächigen Verschmutzungen mit Ölen oder Fetten genügt es jedoch, nur die verschmutzten Bereiche des Textils mit der Fettsäure in Kontakt zu bringen. Einwirkzeiten der flüssigen Fettsäure im Bereich von wenigen Minuten, beispielsweise zwischen etwa einer und etwa 20 Minuten, sind in der Regel ausreichend. Längere Einwirkungszeiten schaden jedoch nicht.

In einer weiteren Ausführungsform kann das erfindungsgemäße Verfahren im Rahmen einer Bodenreinigung, beispielsweise zur Sanierung ölbelasteter Böden, eingesetzt werden. Diese Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß das hydrophobe Bestandteile enthaltende Material ausgewählt ist aus Bodenpartikeln und daß man es im Verfahrensschritt a) dadurch mit der Iangkettigen Fettsäure oder dem Gemisch langkettiger Fettsäuren oder jeweils deren Mischung mit kurzkettigen Carbonsäuren in Kontakt bringt, daß man es mit einer flüssigen Iangkettigen Fettsäure oder einem flüssigen Gemisch langkettiger Fettsäuren oder jeweils deren Mischung mit kurzkettigen Carbonsäuren oder mit einer Öl-inWasser- oder einer Wasser-in-ÖI-Emulsion vermischt, deren Ölkomponente aus der Iangkettigen Fettsäure oder dem Gemisch langkettiger Fettsäuren oder jeweils deren Mischung mit kurzkettigen Carbonsäuren besteht. Um einen ausreichenden Kontakt der Bodenpartikel mit der Fettsäure zu gewährleisten, ist es empfehlenswert, technische Mischeinrichtungen wie beispielsweise rotierende Trommeln, die vorzugsweise mischende Einbauten aufweisen, einzusetzen.

Schließlich kann das hydrophobe Bestandteile enthaltende Material ausgewählt sein aus einer Emulsion oder Suspension, die man im Verfahrensschritt a) dadurch mit der Iangkettigen Fettsäure oder dem Gemisch langkettiger Fettsäuren oder jeweils deren Mischung mit kurzkettigen Carbonsäuren in Kontakt bringt, daß man sie mit einer flüssigen Iangkettigen Fettsäure oder einem flüssigen Gemisch langkettiger Fettsäuren oder jeweils deren Mischung mit kurzkettigen Carbonsäuren oder mit einer Öl-in-Wasser- oder einer Wasser-in-ÖI-Emulsion vermischt, deren Ölkomponente aus der Iangkettigen Fettsäure oder dem Gemisch langkettiger Fettsäuren oder jeweils deren Mischung mit kurzkettigen Carbonsäuren besteht.

Für die beiden zuletztgenannten Einsatzzwecke, die Reinigung von Böden oder von Emulsionen oder Suspensionen, kann es vorteilhaft sein, die Bodenpartikel oder die Emulsion bzw. Suspension dadurch in besonders innigen Kontakt mit der Fettsäure oder dem Gemisch von Fettsäuren oder jeweils deren Mischung mit kurzkettigen Carbonsäuren zu bringen, daß man die freien Fettsäuren erst in Gegenwart des zu behandelnden Materials aus Fettsäuresalzen in Freiheit setzt. Demnach besteht eine vorteilhafte Verfahrensweise darin, daß man das in Form von Bodenpartikeln vorliegende Material oder die hydrophobe Bestandteile enthaltende Emulsion oder Suspension dadurch mit der Iangkettigen Fettsäure oder dem Gemisch langkettiger Fettsäuren oder jeweils deren Mischung mit kurzkettigen Carbonsäuren in Kontakt bringt, daß man das in Form von Bodenpartikeln vorliegende Material oder die Emulsion oder Suspension zunächst mit wasserlöslichen Salzen der Iangkettigen Fettsäuren oder dem Gemisch langkettiger Fettsäuren oder mit einer wäßrigen Lösung derartiger Salze vermischt und anschließend aus diesen wasserlöslichen Salzen die langkettige Fettsäure oder das Gemisch langkettiger Fettsäuren erzeugt, indem man den pH-Wert der Mischung soweit absenkt, daß die langkettige Fettsäure oder das Gemisch langkettiger Fettsäuren aus den Salzen freigesetzt wird bzw. freigesetzt werden. Da die Fettsäuretröpfchen bei dieser Verfahrensweise in sehr fein verteilter Form entstehen, sind sie besonders einfach mit dem zu behandelnden Material zu vermischen.

Bei der Entfernung von besonders fest sitzenden hydrophoben Bestandteilen von dem zu reinigenden Material kann es hilfreich sein, wenn man während mindestens einem der Verfahrensschritte a) oder b) mechanische Energie wie beispielsweise Ultraschall oder Wasserstrahlen (Spritzen oder Injektionsflutwaschen = Unterwasserbedüsung) auf das hydrophobe Bestandteile enthaltende Material einwirken läßt. Besonders beim Reinigen von öl- oder fettverschmutzten Metallteilen wie beispielsweise Teile gebrauchter Motoren kann der Einsatz mechanischer Energie hilfreich sein.

Zwischen den Verfahrensschritten a) und b) trennt man das zu reinigende, hydrophobe Bestandteile enthaltende Material möglichst weitgehend von überschüssiger Fettsäure ab. Im einfachsten Falle gelingt dies dadurch, daß man unter dem Einfluß der Schwerkraft die flüssige Fettsäure bzw. das flüssige Fettsäuregemisch und gegebenenfalls hiermit vermischte Stoffe von den hiermit benetzten Oberflächen ablaufen läßt. Erforderlichenfalls kann das Ablaufen durch Abblasen mit Preßluft beschleunigt werden. Auch Vibrationen des Materials wirken beschleunigend auf das Ablaufverhalten. Im Falle der Behandlung von feinkörigen Materialien wie beispielsweise Bodenpartikeln erfolgt das Abtrennen vorzugsweise durch Zentrifugieren, Schleudern, oder auch durch Abpressen, beispielsweise mit Hilfe einer Kammerfilterpresse. Aus Textilien entfernt man überschüssige Fettsäure vorzugsweise durch Schleudern.

Im Verfahrensschritt b) bringt man eine alkalische wäßrige Lösung mit dem im Teilschritt a) mit der Iangkettigen Fettsäure oder dem Gemisch langkettiger Fettsäuren und gegebenenfalls hiermit vermischten Stoffen in Kontakt gebrachten, hydrophobe Bestandteile enthaltenden Material in Berührung, deren Alkalität ausreicht, um zumindest einen Teil der Fettsäuren in ihre Anionen zu überführen. Vorzugsweise hat man vor diesem Schritt das zu reinigende, hydrophobe Bestandteile enthaltende Material wie vorstehend beschrieben von überschüssiger Fettsäure befreit. Durch die Säure-Base-Reaktion an der Oberfläche des zu reinigenden Materials anhaftenden und in die hydrophoben Bestandteile hineindiffundierten Fettsäuremoleküle mit den Hydroxidionen der alkalischen wäßrigen Lösung werden die Fettsäuremoleküle zumindest teilweise in die Anionen umgewandelt. Da diese Anionen oberflächenaktiven Charakter haben, werden sie in der alkalischen wäßrigen Lösung zumindest teilweise gelöst und/oder emulgiert, wobei die hydrophoben Bestandteile von dem zu reinigenden Material abgelöst und in die alkalische wäßrige Lösung einemulgiert werden. Dieser Vorgang ist wesentlich effektiver als das übliche Ablösen von hydrophoben Bestandteilen von Oberflächen mit einer tensidhaltigen wäßrigen Lösung. Da die oberflächenaktiv wirkenden Fettsäureanionen direkt an und in den hydrophoben Bestandteilen gebildet werden, sind die hydrophoben Enden der Fettsäuremoleküle bereits in engem Kontakt mit den hydrophoben Bestandteilen, so daß diese rasch und vollständig in die Emulsion überführt werden. Durch Anwendung von mechanischer Energie (Ultraschall, Wasserstrahl) kann dieser Vorgang beschleunigt werden.

Vorzugsweise setzt man im Verfahrensschritt b) eine alkalische wäßrige Lösung ein, deren pH-Wert im Bereich von etwa 9 bis etwa 13 und insbesondere im Bereich von etwa 10 bis etwa 12, beispielsweise zwischen 11 und 12 liegt. Die alkalische wäßrige Lösung kann dabei durch Auflösen von Alkalimetallhydroxiden in Wasser hergestellt werden. Außer Hydroxiden können Alkalimetall- oder Ammoniumsalze von schwachen Säuren verwendet werden, die in Wasser alkalische Lösungen liefern. Beispiele hierfür sind Alkalimetall- oder Ammonium- carbonat, Alkalimetall- oder Ammoniumphosphat, Alkalimetallsilikat und Alkalimetall- oder Ammoniumborat. Als Alkalimetalle kommen dabei insbesondere Lithium, Natrium und Kalium in Betracht. Aus wirtschaftlichen Gründen ist Natrium bevorzugt. Auch eine Ammoniaklösung könnte als alkalische wäßrige Lösung verwendet werden. Wegen der Geruchsbelästigung ist dies jedoch weniger bevorzugt. Dagegen kann die alkalische wäßrige Lösung organische Amine, insbesondere Alkanolamine wie beispielsweise Monoethanolamin oder Triethanolamin enthalten. Werden mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Metalloberflächen gereinigt, hat die Verwendung organischer Amine und insbesondere von Alkanolaminen den Vorteil, daß hierdurch gleichzeitig eine Korrosionsschutzwirkung erzielt wird. Aber auch die Verwendung von phosphat-, silikat- oder borathaltigen wäßrigen Lösungen bringt einen gewissen Korrosionsschutz mit sich.

Sofern es sich bei dem zu reinigenden Material um einen Feststoff handelt, wird er nun möglichst vollständig von der alkalischen wäßrigen Lösung und den hierin einemulgierten hydrophoben Bestandteilen entfernt. Hierfür können diejenigen Verfahren verwendet werden, die weiter oben bereits beschrieben wurden. Falls es sich bei dem zu reinigenden Material jedoch um eine Emulsion oder Suspension handelt, aus der durch das erfindungsgemäße Verfahren hydrophobe Bestandteile abgetrennt werden, ist es vorzuziehen, ohne weitere Trennung der Emulsion oder Suspension den Verfahrensschritt d) durchzuführen. In diesem Verfahrensschritt d) gibt man zu der Emulsion oder Dispersion eine solche Menge einer Lösung eines Hydroxids oder eines Salzes von 2- oder mehrwertigen Metallionen, daß die im Teilschritt b) entstandenen Iangkettigen Fettsäureanionen unter Bildung schwerlöslicher Salze mit diesen 2- oder mehrwertigen Metallionen ausflocken, wonach man die so gebildeten schwerlöslichen Fettsäuresalze zusammen mit den mitausgeflockten hydrophoben Bestandteilen der wäßrigen Emulsion oder Suspension von der Wasserphase abtrennt. Für dieses Abtrennen stehen geeignet Einrichtungen zur Verfügung. Beispielsweise genannt seien Filter einschließlich Kammerfilterpressen, Separatoren, oder auch das einfache Abtrennen durch Sedimentation oder Flotation.

Beim Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Entfernen von hydrophoben Bestandteilen aus Emulsionen oder Suspensionen ist es jedoch nicht zwingend notwendig, die Verfahrensschritte b) und d) in der genannten Reihenfolge auszuführen. Vielmehr kann es von Vorteil sein, zum Abtrennen hydrophober Bestandteile aus einer Emulsion oder Suspension zunächst gemäß Verfahrensschritt a) eine langkettige Fettsäure oder ein Fettsäure-Gemisch aus Iangkettigen Fettsäuren zuzugeben und nach Durchmischen der Emulsion mit der Fettsäure oder dem Fettsäure-Gemisch gemäß dem ersten Teilschritt von Verfahrensschritt d) ein Hydroxid oder ein Salz von 2- oder mehrwertigen Metallionen, beispielsweise ein Calciumsalz, zuzugeben. Erst danach wird gemäß Verfahrensschritt b) eine alkalische wäßrige Lösung zugegeben. Dies bedeutet, daß die zum Ausflocken der Fettsäure-Anionen dienenden 2- oder mehrwertigen Metaliionen bereits anwesend sind, wenn durch die Zugabe der alkalischen wäßrigen Lösung die Fettsäure-Anionen aus den Fettsäure-Molekülen gebildet werden. Dies verbessert die Abtrennung der ausgeflockten Bestandteile von der gereinigten Wasserphase. Setzt man das erfindungsgemäße Verfahren nicht zum Entfernen von hydrophoben Bestandteilen aus einer Emulsion oder Suspension, sondern zum Entfernen von hydrophoben Bestandteilen von Oberflächen von Festkörpern ein, ist der eigentliche Reinigungsgang mit dem Verfahrensschritt c) abgeschlossen. Die im Verfahrensschritt c) von dem zu reinigenden Material abgetrennte alkalische wäßrige Lösung, in die die hydrophoben Bestandteile einemulgiert sind, kann nun prinzipiell verworfen oder nach einem bekannten Aufarbeitungsverfahren wie beispielsweise einer Membranfiltration teilweise wiederverwertet bzw. teilweise entsorgt werden. Jedoch kann mit der nach dem Verfahrensschritt c) erhaltenen alkalischen wäßrigen Lösung mit den einemulgierten Bestandteilen der Verfahrensschritt d) erwünschtenfalls zur Aufarbeitung dieser Lösung durchgeführt werden. Hierzu gibt man der im Verfahrensschritt c) erhaltenen wäßrigen Lösung oder Dispersion eine solche Menge einer Lösung eines Hydroxids oder eines Salzes von 2- oder mehrwertigen Metallionen zu, daß die im Teilschritt b) entstandenen Iangkettigen Fettsäure-Anionen unter Bildung schwerlöslicher Salze mit diesen 2- oder mehrwertigen Metallionen ausflocken, wonach man die so gebildeten schwerlöslichen Fettsäure-Salze gegebenenfalls zusammen mit mitausgeflockten hydrophoben Bestandteilen des zu reinigenden Materials von der Wasserphase nach einem der vorstehend genannten Verfahren abtrennt. Die von hydrophoben Bestandteilen befreite Wasserphase kann, erforderlichenfalls nach Aufstocken der Alkalität, wieder im Verfahrensschritt b) eingesetzt werden.

Das im Verfahrensschritt d) zugegebene Hydroxid oder Salz von 2- oder mehrwertigen Kationen wählt man vorzugsweise aus aus wasserlöslichen Salzen von Magnesium, Caicium, Eisen und Aluminium und aus Magnesium- oder Caicium-hydroxid. Aus wirtschaftlichen Gründen sind Caiciumhydroxid oder Calciumsalze wie beispielsweise Calciumchlorid besonders bevorzugt. Calcium- Salze haben zudem den Vorteil, auch in größeren Mengen nicht toxisch zu sein, so daß sie den abgetrennten hydrophoben Bestandteilen keinen toxischen Charakter verleihen und hierdurch deren Verwertung erleichtern. Unter günstigen Bedingungen können auch die Iangkettigen Fettsäuren, gegebenenfalls zusammen mit mitverwendeten kurzkettigen Carbonsäuren, zumindest teilweise zurückgewonnen und im Verfahrensschritt a) wieder eingesetzt werden. Hierzu dispergiert man das im Verfahrensschritt d) gewonnene Koagulat in Wasser mit einer Temperatur, die oberhalb des Schmelzpunkts der Fettsäuren des Fettsäuregemischs liegt, und säuert dieses an, um aus den Fettsäuresalzen die freien Säuren in flüssiger Form freizusetzen. Wenn die von dem Reinigungsgut entfernten hydrophoben Bestandteile bei dieser Temperatur zumindest vorwiegend fest sind, lassen sie sich von dem Wasser/Fettsäuregemisch beispielsweise durch Filtration abtrennen. Anschließend kann man entweder die Wasser/Fettsäure-Mischung oder die hieraus isolierte Fettsäure wieder im Verfahrensschritt a) einsetzen.

In einem allgemeinen Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Reinigen von hydrophobe Bestandteile enthaltenden Materialien, wonach auf das jeweils zu reinigende Material eine langkettige Fettsäure oder ein Fettsäure-Gemisch mit Iangkettigen Fettsäuren zum Lösen der hydrophoben Bestandteile aufgebracht wird, dann eine basische wässrige Lösung zur Umwandlung der Fettsäure in ein Fettsäuresalz unter Bildung einer Emulsion mit die gelösten hydrophoben Bestandteile aufweisenden Tensiden in der Wasserphase zugegeben wird, danach die Tenside oder daraus gebildete Tensidmicellen durch Zugabe eines lösbaren Erdalkalisalzes koaguliert werden und anschließend das Koagulat mechanisch von der Wasserphase getrennt wird.

Für die einsetzbaren Fettsäuren und Substanzen zur Herstellung der basischen wäßrigen Lösung gelten die vorstehenden Erläuterungen.

Je nach Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens weist dieses unterschiedliche Vorteile gegenüber dem Stand der Technik auf. Generell hat es den Vorteil, daß im Rahmen des Verfahrens vollständig oder weitgehend natürliche oder naturidentische Stoffe eingesetzt werden können, deren biologischer Abbau oder deren biologische Verwertbarkeit als günstig einzuschätzen sind. Setzt man beispielsweise das erfindungsgemäße Verfahren zum Entfernen von hydrophoben Bestandteilen aus Abwasser von Schlachthöfen oder von der Lebensmittel erzeugenden oder verarbeitenden Industrie ein und verwendet man im Teilschritt a) ausschließlich Fettsäuren natürlichem Ursprungs, so kann das am Ende des Verfahrens anfallende Koagulat der hydrophoben Bestandteile und der Fettsäure-Salze als Futterstoff, als Futterzusatz oder als Substrat für mikrobiologische Prozesse verwertet werden. In dieser Ausführungsform arbeitet das erfindungsgemäße Verfahren demnach ohne Erzeugung von Abfall, der durch Verbrennung oder Deponierung beseitigt werden müßte.

Die zur Reinigung eingesetzten Stoffe können aus nachwachsenden Rohstoffen in wenigen Verfahrensschritten auf besonders ökologisch günstige Weise erzeugt werden. Beispielsweise stellen die Fettsäuren Komponenten natürlicher Fette und Öle dar und können aus diesen durch eine einfach durchzuführende Fettspaltung gewonnen werden. Das erfindungsgemäße Verfahren stellt demnach eine ökologisch besonders vorteilhafte Alternative zu konventionellen Reinigungs- und Wasseraufbereitungsverfahren dar.

Bei der Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens für technische Reinigungsprozesse wie beispielsweise der Reinigung von Metallteilen hat das erfindungsgemäße Verfahren den Vorteil, daß es gegenüber konventionellen Reinigungsverfahren einen höheren Anteil an Produkten auf Basis nachwachsender Rohstoffe einsetzt, daß es Leistungsvorteile zeigt und daß es insbesondere bei tieferer Temperatur als konventionelle Reinigungsverfahren eingesetzt werden kann. Beispielsweise ist eine Temperaturabsenkung der einzelnen Wasch- und Spülstufen von 70 bis 80 °C auf 30 bis 50 °C möglich. Die hierbei erzielbare Energieersparnis stellt einen weiteren ökologischen, aber auch wirtschaftlichen Vorteil dar. Zudem erfordert es weniger Prozeßstufen als konventionelle Reinigungsverfahren. Die erfindungsgemäß einzusetzenden Stoffe zeigen meistens eine bessere Materialverträglichkeit als konventionelle Reiniger. Ausführungsbeispiele

Die Erfindung wurde am Beispiel einer besonders schwierigen technischen Reinigungsaufgabe erprobt, dem Reinigen von mit hydrophoben Bestandteilen (insbesondere sogenannter Ölkohle) verunreinigten Altmotorenteilen zu deren Wiederaufarbeitung. Konventionell wird hier in mehreren Reinigungs- und Spülstufen mit tensidhaltigen Reinigungslösungen bei Temperaturen im Bereich von 70 bis 80 °C unter mechanischem Energieeintrag (Injektionsflutwaschen) gereinigt. Erfindungsgemäß wurden folgende Reinigungsverfahren ausprobiert:

Beispiel 1

Altmotorenteile wurden gemäß Verfahrensschritt a) für 30 Minuten in Ölsäure mit einer Temperatur von 50 °C getaucht, danach aus der ölsäure entnommen und abtropfen lassen. Danach wurden sie gemäß Verfahrensschritt b) in eine 0,1 Gew.-%ige Natronlauge (pH 12) eingetaucht und bewegt. Hierdurch wurden die Verschmutzungen weitgehend entfernt. Führt man den Verfahrensschritt b) unter den genannten Bedingungen bei 30 °C und einer δminütigen Ultraschall- Behandlung durch, werden die Verschmutzungen restlos entfernt.

Beispiel 2

Mit Ölkohle belegte Altmotorenteile wurden für 15 Minuten in eine Mischung aus Ölsäure und Isononansäure im Gewichtsverhältnis 2 : 1 bei 50 °C eingetaucht. Die Teile wurden aus der Säuremischung entfernt, überschüssige Säure abtropfen lassen. Danach wurden die Teile gemäß Verfahrensschritt b) für 5 Minuten in einer wäßrigen, 0,1 Gew.-%igen Natronlauge (pH 12) bei 30 °C mit Ultraschall behandelt. Die Verschmutzungen wurden restlos entfernt.

Beispiel 3

Mit Ölkohle belegte Altmotorenteile wurden für 15 Minuten bei 50 °C in eine Mischung aus Ölsäure und Isononansäure im Gewichtsverhältnis 2 : 1 getaucht. Danach wurden die Metallteile aus der Säuremischung entfernt und überschüssige Säure abtropfen lassen. Zur Durchführung des Verfahrensschritts b) wurden die Teile anschließend für 5 Minuten bei 30 °C in einer 1 Gew.-%igen wäßrigen Lösung von Natriumcarbonat (pH 11 ,5) mit Ultraschall behandelt. Die Verschmutzungen wurden restlos entfernt.

Beispiel 4

Mit Ölkohle belegte Altmotorenteile wurden für 15 Minuten bei 50 °C in eine Mischung aus Heptansäure und Ölsäure im Gewichtsverhältnis 5 : 1 eingetaucht, aus der Säuremischung entnommen, die Säuremischung abtropfen lassen und danach gemäß Verfahrensschritt b) für 5 Minuten bei 30 °C in einer 1 Gew.-%igen wäßrigen Lösung von Natriumcarbonat (pH 11 ,5) mit Ultraschall behandelt. Die Verschmutzungen wurden restlos entfernt.

Vergleichversuch

Der Vergleichsversuch erfolgte wie in Beispiel 4, jedoch mit dem Unterschied, daß im Verfahrensschritt a) die Altmotorenteile in reine Heptansäure getaucht wurden. Nach Durchführung des Verfahrensschrittes b) gemäß Beispiel 4 waren die Verschmutzungen weitgehend entfernt, einige harte Beläge blieben jedoch zurück.

Die gemäß Ausführungsbeispielen gereinigten Oberflächen zeigten ein sehr gutes optisches Aussehen und waren metallisch blank. Der Arbeits- und Energieaufwand zur Realisierung dieses Ergebnisses war im Vergleich zu der bisher bekannten Praxis sehr gering.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Reinigen eines hydrophobe Bestandteile enthaltenden Materials, wobei man in einem ersten Verfahrensschritt a) das zu reinigende Material mit einer Iangkettigen Fettsäure oder einem Gemisch langkettiger Fettsäuren in Kontakt bringt, in einem nachfolgenden Verfahrensschritt b) eine alkalische wäßrige Lösung mit dem im Teilschritt a) mit der Iangkettigen Fettsäure oder dem Gemisch langkettiger Fettsäuren in Kontakt gebrachten, hydrohobe Bestandteile enthaltenden Material in Berührung bringt, deren Alkalität ausreicht, um zumindest einen Teil der Fettsäuren in ihre Anionen zu überführen, in einem nachfolgenden Verfahrensschritt c) das zu reinigende Material von der alkalischen wäßrigen Lösung entfernt, sofern es sich bei dem zu reinigenden Material um einen Feststoff handelt, oder den Verfahrensschritt c) ausläßt, falls es sich bei dem zu reinigenden Material um eine Emulsion oder Suspension handelt, und erwünschtenfalls in einem weiteren Verfahrensschritt d) zu der in einem oder beiden der Verfahrensschritte b) und/oder c) erhaltenen wäßrigen Lösung oder Dispersion eine solche Menge einer Lösung eines Salzes von zwei-oder mehrwertigen Metallionen zugibt, daß die im Teilschritt b) entstandenen Iangkettigen Fettsäureanionen unter Bildung schwerlöslicher Salze mit diesen zwei- oder mehrwertigen Metallionen ausflocken, und man die so gebildeten schwerlöslichen Fettsäuresalze gegebenenfalls zusammen mit mitausgeflockten hydrophoben Bestandteilen des zu reinigenden Materials von der Wasserphase abtrennt.

2. Verfahren nach Anspruchl , dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem hydrophobe Bestandteile enthaltenden Material um ein Material mit einer harten Oberflächen, um ein textiles Material, um ein in Form fester Partikel mit einem mittleren Partikeldurchmesser unter 2 mm vorliegendes Material oder um eine Emulsion oder Suspension handelt.

3. Verfahren nach einem oder beiden der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Fettsäure oder dem Fettsäuregemisch um eine bei einer Temperatur unterhalb 110 °C flüssige Fettsäure oder Mischung von Fettsäuren handelt, wobei die Fettsäure bzw. mindestens eine der Fettsäuren verzweigt und/oder einfach oder mehrfach ungesättigt ist und 10 bis 22 C-Atome aufweist.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fettsäure oder das Gemisch von Fettsäuren mit kurzkettigen Carbonsäuren mit 5 bis 9 C-Atomen vermischt sind, wobei die Mischung bei einer Temperatur unterhalb von 110 °C flüssig ist und der Anteil der kurzkettigen Carbonsäuren, bezogen auf die Gesamtmasse der kurzkettigen Carbonsäuren und der Fettsäure oder der Mischung von Fettsäuren im Bereich von 5 bis 90 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 10 bis 80 Gew.-% liegt.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die langkettige Fettsäure bzw. das Gemisch langkettiger Fettsäuren, gegebenenfalls zusammen mit den hiermit vermischten kurzkettigen Carbonsäuren, als homogene Flüssigkeit vorliegt.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die langkettige Fettsäure bzw. das Gemisch langkettiger Fettsäuren, oder jeweils deren Mischung mit kurzkettigen Carbonsäuren, als Ölphase einer Wasser-in-ÖI- oder einer öl-in-Wasser-Emulsion vorliegt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserphase der Emulsion 0,1 bis 20 Gew.-%, bezogen auf die Masse des Wassers der Wasserphase, einen oder mehrere gelöste Korrosionsinhibitoren enthält, die ausgewählt sind aus Borsäure bzw. Boraten, Phosphorsäure bzw. Phosphaten, Butindiol, Phosphorsäureestern, löslichen Salzen von Carbonsäuren mit 5 bis 22 C-Atomen und oxidiertem Petroleum.

8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das hydrophobe Bestandteile enthaltende Material ausgewählt ist aus öl- und/oder fettverschmutzten Gegenständen aus Metallen, Keramik und/oder Kunststoffen, Textilien oder Bodenpartikeln.

9. Verfahren nach Anspruch 8 , dadurch gekennzeichnet, daß das hydrophobe Bestandteile enthaltende Material ausgewählt ist aus öl- und/oder fettverschmutzen Gegenständen aus Metallen, Keramik und/oder Kunststoffen und daß man es im Verfahrensschritt a) dadurch mit der Iangkettigen Fettsäure oder dem Gemisch langkettiger Fettsäuren oder jeweils deren Mischung mit kurzkettigen Carbonsäuren in Kontakt bringt, daß man es in eine flüssige langkettige Fettsäure oder ein flüssiges Gemisch langkettiger Fettsäuren oder jeweils deren Mischung mit kurzkettigen Carbonsäuren oder in eine Öl-in-Wasser- oder eine Wasser-in-ÖI-Emulsion eintaucht, deren Ölkomponente aus der Iangkettigen Fettsäure oder dem Gemisch langkettiger Fettsäuren oder jeweils deren Mischung mit kurzkettigen Carbonsäuren besteht, oder daß man es mit der jeweiligen Flüssigkeit besprüht.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß man die langkettige Fettsäure oder ein flüssiges Gemisch langkettiger Fettsäuren oder jeweils deren Mischung mit kurzkettigen Carbonsäuren mit 1 bis 20 Gew.-% Penetrierhilfsmitteln versetzt, bezogen auf die Masse der Iangkettigen Fettsäure oder dem flüssigen Gemisch langkettiger Fettsäuren oder jeweils deren Mischung mit kurzkettigen Carbonsäuren.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Penetrierhilfsmittel ausgewählt sind aus bei der Anwendungstemperatur des Verfahrens flüssigen Kohlenwasserstoffen, Terpenen, Alkoholen, Ketonen, Aldehyden, Estern, Lactonen, Amiden, Sulfoxiden, Nitrilen oder Ethern, die jeweils eine Molmasse oberhalb von 60 aufweisen.

12. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das hydrophobe Bestandteile enthaltende Material ausgewählt ist aus öl- oder fettverschmutzten Textilien und daß man es im Verfahrensschritt a) dadurch mit der Iangkettigen Fettsäure oder dem Gemisch langkettiger Fettsäuren oder jeweils deren Mischung mit kurzkettigen Carbonsäuren in Kontakt bringt, daß man zumindest die öl- oder fettverschmutzten Bereiche mit einer flüssigen Iangkettigen Fettsäure oder einem flüssigen Gemisch langkettiger Fettsäuren oder jeweils deren Mischung mit kurzkettigen Carbonsäuren oder mit einer Öl- in-Wasser- oder einer Wasser-in-ÖI-Emulsion in Kontakt bringt, deren Ölkomponente aus der Iangkettigen Fettsäure oder dem Gemisch langkettiger Fettsäuren oder jeweils deren Mischung mit kurzkettigen Carbonsäuren besteht.

13. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das hydrophobe Bestandteile enthaltende Material ausgewählt ist aus Bodenpartikeln und daß man es im Verfahrensschritt a) dadurch mit der Iangkettigen Fettsäure oder dem Gemisch langkettiger Fettsäuren oder jeweils deren Mischung mit kurzkettigen Carbonsäuren in Kontakt bringt, daß man es mit einer flüssigen Iangkettigen Fettsäure oder einem flüssigen Gemisch langkettiger Fettsäuren oder jeweils deren Mischung mit kurzkettigen Carbonsäuren oder mit einer Öl- in-Wasser- oder einer Wasser-in-ÖI-Emulsion vermischt, deren ölkomponente aus der Iangkettigen Fettsäure oder dem Gemisch langkettiger Fettsäuren oder jeweils deren Mischung mit kurzkettigen Carbonsäuren besteht.

14. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das hydrophobe Bestandteile enthaltende Material ausgewählt ist aus einer Emulsion oder Suspension und daß man es im Verfahrensschritt a) dadurch mit der Iangkettigen Fettsäure oder dem Gemisch langkettiger Fettsäuren oder jeweils deren Mischung mit kurzkettigen Carbonsäuren in Kontakt bringt, daß man es mit einer flüssigen Iangkettigen Fettsäure oder einem flüssigen Gemisch langkettiger Fettsäuren oder jeweils deren Mischung mit kurzkettigen Carbonsäuren oder mit einer Öl-in-Wasser- oder einer Wasser-in-ÖI-Emulsion vermischt, deren Ölkomponente aus der Iangkettigen Fettsäure oder dem Gemisch langkettiger Fettsäuren oder jeweils deren Mischung mit kurzkettigen Carbonsäuren besteht.

15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß man das in Form von Bodenpartikeln vorliegende Material oder die hydrophobe Bestandteile enthaltende Emulsion oder Suspension dadurch mit der Iangkettigen Fettsäure oder dem Gemisch langkettiger Fettsäuren oder jeweils deren Mischung mit kurzkettigen Carbonsäuren in Kontakt bringt, daß man das in Form von Bodenpartikeln vorliegende Material oder die Emulsion oder Suspension mit wasserlöslichen Salzen der Iangkettigen Fettsäuren oder dem Gemisch langkettiger Fettsäuren oder jeweils deren Mischung mit kurzkettigen Carbonsäuren oder einer wäßrigen Lösung hiervon vermischt und anschließend aus diesen wasserlöslichen Salzen die langkettige Fettsäure oder das Gemisch langkettiger Fettsäuren oder jeweils deren Mischung mit kurzkettigen Carbonsäuren erzeugt, indem man den pH-Wert der Mischung soweit absenkt, daß die langkettige Fettsäure oder das Gemisch langkettiger Fettsäuren oder jeweils deren Mischung mit kurzkettigen Carbonsäuren aus den Salzen freigesetzt wird bzw. freigesetzt werden.

16. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß man während mindestens einem der Verfahrensschritte a) oder b) mechanische Energie auf das hydrophobe Bestandteile enthaltende Material einwirken läßt.

17. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die alkalische wäßrige Lösung im Verfahrensschritt b) eine wäßrige Lösung darstellt, die eine oder mehrere der folgenden Komponenten enthält: Alkalimetall- oder Ammoniumhydroxid, Alkalimetalloder Ammoniumcarbonat, Alkalimetall- oder Ammoniumphosphat, Alkalimetallsilicat, Alkalimetall- oder Ammoniumborat, organisches Amin, insbesondere Alkanolamin.

18. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das im Verfahrensschritt d) zugegebene Salz von zwei- oder mehrwertigen Kationen ausgewählt ist aus wasserlöslichen Salzen von Magnesium, Caicium, Eisen und Aluminium

19. Verfahren zum Reinigen von hydrophobe Bestandteile enthaltenden Materialien, wonach auf das jeweils zu reinigende Material eine langkettige Fettsäure oder ein Fettsäure-Gemisch mit Iangkettigen Fettsäuren zum Lösen der hydrophoben Bestandteile aufgebracht wird, dann eine basische wässrige Lösung zur Umwandlung der Fettsäure in ein Fettsäuresalz unter Bildung einer Emulsion mit die gelösten hydrophoben Bestandteile aufweisenden Tensiden in der Wasserphase zugegeben wird, danach die Tenside oder daraus gebildete Tensidmicellen durch Zugabe eines lösbaren Erdalkalisalzes koaguliert werden und anschließend das Koagulat mechanisch von der Wasserphase getrennt wird.