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(11) | EP 0 207 366 B1 |
| (12) | EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Verfahren zur Filtration von Flotten in der Chemischreinigung und dabei verwendete Filterhilfsmittel in Form präparierter Schichtsilikate Process for the filtration of dry-cleaning baths and filtration aids in the form of prepared layered silicates used thereby Procédé de filtration de bains de nettoyage à sec et adjuvants utilisés sous forme de silicates en couches préparés |
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Filtration von organische Lösungsmittel enthaltenden Flotten in der Chemischreinigung. Sie betrifft außerdem bei der Filtration dieser Flotten verwendete Filterhilfsmittel.
[0002] In der Chemischreinigung werden Verschmutzungen von Textilien und Lederwaren durch überwiegend organische Lösungsmittel enthaltende Reinigungsflotten abgelöst. Um die Lösungsmittel wiederverwenden zu können, müssen aus ihnen die abgelösten Schmutzstoffe, die entweder dispergiert oder in den organischen Lösungsmitteln gelöst sind, möglichst vollständig entfernt werden, ohne daß dabei wesentliche Veränderungen in der Zusammensetzung der Reinigungsflotten auftreten.
[0003] In derartigen Verfahren zur Reinigung von Lösungsmitteln aus der Chemischreinigung müssen in einem ersten Schritt alle fiftrierbaren, d.h. nicht gelösten Verunreinigungen aus dem Lösungsmittel entfernt werden.
[0004] Dies geschieht normalerweise in Fiftern, die mit Kieselgur beschickt werden. In solchen Kieselgur-Filtern werden jedoch nur ungelöste Verschmutzungen aus den Reinigungsflotten abfiltriert.
[0005] Werden Fifterpatronen (Kartuschenfilter) für die Filtration der verschmutzten Reinigungsflotten verwendet, so ist das Filtrationsresultat deutlich besser. Die Kartuschen derartiger Filter enthalten Aktivkohle oder Gemische aus Aktivkohle und aktivierter Tonerde (Bentonit). Derartige Stoffe haben nicht nur eine außergewöhnlich große Oberfläche, sondern zeigen auch eine gute Adsorptionswirkung gegenüber gelösten Verschmutzungen. Die damit gefilterten Reinigungsflotten sind daher deutlich sauberer als die durch Kieselgurfifter filtrierten, so daß der Zeitpunkt einer nachfolgenden Destillation der Reinigungsflotten hinausgezögert werden kann. Derartige Kartuschenfifter werden beispielsweise in der aktuellen FCR-Information Nr. 174 der Forschungsstelle Chemischreinigung, erschienen im Juli 1977, beschrieben.
[0006] Nachteilig bei derartigen Adsorptionsfiltem wirkt sich jedoch der Tensidgehalt bestimmter Reinigungsflotten aus. Derartige Tenside, die beispielsweise aus der Vordetachur stammen, werden ungenügend adsorbiert. Dies führt zu einer Anreicherung von Vordetachurmitteln und Reinigungsverstärkern in den Reinigungsflotten. Sogenannte "Ränder" an dünnen Textilien, wie beispielsweise Futterstoffen oder leichter Oberbekleidung, sind die unmittelbare Folge (vgl. WRP, Heft 6/1982, Seite 8 f).
[0007] Deutliche Verbesserungen der oben beschriebenen Kieselgurfifter erbringen in der DE-OS-3 007 633 beschriebene Filter, die ganz oder teilweise aus feinteiligen, wasserunlöslichen Alkalimetall-Aluminiumsilikaten (Zeolithen) bestehen. Derartige Zeolithfilter werden zum Teil in Kombination mit Kieselgurfiltern verwendet und machen vor allem auch eine Entfernung gelöster Säurespuren aus den Reinigungsflotten möglich. Eine Destillation der Lösungsmittelgemische ist jedoch aufgrund zahlreicher gelöster Schmutzstoffe unumgänglich.
[0008] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die in der Chemischreinigung verwendeten Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemische durch eine verbesserte Filtration von gelösten Verschmutzungen, Geruchs- und Farbstoffen, Vordetachurmitteln und Reinigungsverstärkern weitgehend zu befreien, so daß eine Destillation des Lösungsmittels nur in großen Abständen notwendig ist.
[0009] Die Erfindung betrifft daher ein Verfahren zur Filtration von organische Lösungsmittel enthaltenden Flotten in der Chemischreinigung unter Verwendung silikatischer Filterhilfsmittel, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man natürliche und/oder synthetische Schichtsilikate mit einer Austauschkapazität für Kationen nicht unter 30 meq/100 g Schichtsilikat mit einer oder mehreren Ammoniumverbindungen der allgemeinen Formel (I)
in der R1, R2, R3 und R4 für Wasserstoff, Alkyl- oder Alkenylgruppen stehen oder zwei oder drei der Reste R1 bis R4 unter Einschluß des Stickstoffatoms zu einem aliphatischen oder aromatischen heterocyclischen Ringsystem geschlossen sein können, wobei die jeweiligen Alkyl- oder Alkenylgruppen verzweigt oder unverzweigt sein können und Cycloalkylgruppen, Arylgruppen, Etherbindungen, Aminbindungen, Amidbindungen und Esterbindungen enthalten können und durch Hydroxylgruppen oder Halogenid substituiert sein können und eine Zahl von C-Atomen im Bereich von 1 bis 18 aufweisen und die Gesamtzahl der C-Atome im Kation oberhalb von 12 liegt und X7 für Anionen wasserlöslicher Säuren mit einer Dissoziationskonstante über 10-5 steht, in einer Menge von 2 bis 60 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des modifizierten Schichtsilikats, präpariert, Anschwemm- oder Kartuschenfilter mit derartig präparierten Schichtsilikaten allein oder in Kombination mit Kieselgur und/oder Aktivkohle beschickt und in der Chemischreinigung verwendete Lösungsmittelgemische über derartige Filter filtriert.
[0010] Die Erfindung betrifft außerdem Filterhilfsmittel zur Verwendung in der Filtration von Reinigungsflotten aus der Chemischreinigung, die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie mit Ammoniumverbindungen der obigen allgemeinen Formel (I) in einer Menge von 2 bis 60 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des modifizierten Schichtsilikats, präparierte natürliche und/oder synthetische Schichtsilikate in Kombination mit Kieselgur und/oder Aktivkohle umfassen.
[0011] Als Schichtsilikate sind zahlreiche Silikatmaterialien natürlichen und/oder synthetischen Ursprungs geeignet. In dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet man insbesondere glimmeratige Schichtsilikate mit DreischichtStruktur aus der Gruppe der Smectite, doch eignen sich auch Vermiculite und die zu den nicht glimmerartigen Schichtsilikaten zählenden Natriumphyllosilikate. Zu den Smectiten zählen der Montmorillonit, der Saponit, der Beidellit und der Hectorit; Beispiele für Phyllosilikate sind Kenyait, Magadiit, Makatit und Kanemit. Vorzugsweise verwendet man Bentonite mit einem hohen Gehalt an Montmorillonit oder Hectorit, wobei natürliche Bentonite in unbehandelter Form oder gegebenenfalls in einer mit Säuren oder Alkalien zur Reinigung und Entfernung von störenden Kationen in an sich bekannter Weise vorbehandelten Form eingesetzt werden.
[0012] Die wichtigste Kenngröße der verwendbaren Schichtsilikat-Materialien ist ihre Austauschkapazität für Kationen. Erfindungsgemäß sollte diese Größe den Wert von 30 meq/100 g Schichtsilikat nicht unterschreiten. Besonders bevorzugt sind solche Smectit-Tonminerale, deren Kationen-Austauschkapazität zwischen 50 und 120 meq/100 g Schichtsilikat liegt.
[0013] Natürliche und/oder synthetische Schichtsilikate mit den genannten Eigenschaften werden nach an sich bekannten Methoden mit einer oder mehreren langkettigen Ammoniumverbindungen der oben genannten allgemeinen Formel (I) in einer Menge von 2 bis 60 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des modifizierten Schichtsilikats, präpariert. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß man die entsprechenden Silikate mit Lösungen der gewünschten Ammoniumverbindungen behandelt und dadurch einen Austausch von Alkalimetall-Kationen der Schichtsilikate gegen die Ammonium-Kationen erreicht. Bevorzugt werden die Schichtsilikate mit Mengen an Ammoniumverbindungen im Bereich von 5 bis 30 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 10 bis 25 Gew.-%, präpariert.
[0014] Für das erfindungsgemäße Verfahren der Filtration von Flotten aus der Chemischreinigung haben sich insbesondere Ammoniumverbindungen der allgemeinen Formel (I) bewährt, deren Gesamtzahl von C-Atomen im Bereich zwischen 14 und 38 liegt. Von diesen wiederum werden die quaternären Ammoniumverbindungen besonders bevorzugt; d.h., Verbindungen, in denen keiner der Reste R1 bis R4 Wasserstoff ist. In der allgemeinen Formel (I) sind dabei entsprechend einer weiteren bevorzugten Ausführungsform Verbindungen besonders geeignet, in denen mindestens zwei der organischen Reste R für einen Alkylrest mit 1 bis 3 C-Atomen und einer oder zwei der organischen Reste R für einen Alkylrest mit 9 bis 18 C-Atomen stehen. Das Anion X- steht für Anionen wasserlöslicher Säuren mit einer Dissoziationskonstante über 10-5, vorzugsweise für Chlorid, Bromid, Acetat, Hydrogensulfat oder Hydrogenphosphat, insbesondere aber für Chlorid. Besonders bewährt für die Präparation der natürlichen und/oder synthetischen Schichtsilikate haben sich Lauryltrimethylammoniumchlorid und Distearyldimethylammoniumchlorid. Es sind jedoch auch andere, beispielsweise aromatische Reste R enthaltende quaternäre Ammoniumsatze mit Vorteil verwendbar, wie beispielsweise Cetyldimethylbenzylammoniumchlorid. Als Beispiel für quaternäre Ammoniumsalze der allgemeinen Formel (I), in der die organischen Reste R unter Einschluß des Stickstoffatoms zu einem heterocyclischen Ringsystem geschlossen sein können, wird Laurylpyridiniumchlorid genannt.
[0015] Die mit den genannten Ammoniumverbindungen präparierten natürlichen und/oder synthetischen Schichtsilikate werden für das erfindungsgemäße Verfahren als Beschickung von Anschwemm- oder Kartuschenfiltern verwendet, wobei Kartuschenfilter besonders bevorzugt werden. Die Beschickung kann entweder ausschließlich aus den genannten präparierten Schichtsilikaten bestehen oder, vorzugsweise, Zumischungen von herkömmlichen weiteren Filterhilfsmitteln, beispielsweise Kieselgur und/oder Aktivkohle, enthalten. Werden Mischungen aus Kieselgur/Schichtsilikat oder Aktivkohle/Schichtsilikat verwendet, so beträgt das Mischungsverhältnis der genannten Komponenten 80 : 20 bis 50 : 50, besonders bevorzugt 70 : 30 bis 50 : 50.
[0016] Die beschriebenen Filterhilfsmittel sind zur Verwendung in dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Filtration von organische Lösungsmittel enthaltenden Flotten in der Chemischreinigung wesentlich besser geeignet als herkömmliche Adsorptionsfilter, die Kieselgur, Aktivkohle, Zeolithe oder Mischungen dieser Materialien enthalten. Insbesondere dann, wenn als verschmutzte Lösungsmittel in den Reinigungsflotten Trichlorethylen, 1,1,1-Trichlorethan, Perchlorethylen, Monofluortrichlormethan, Trifluortrichlorethan oder Mischungen der genannten Lösungsmittel anfallen, bringt der Einsatz der genannten Filterhilfsmittel große Vorteile. Die Reinigungsflotten können fast vollständig von gelösten Verschmutzungen, Geruchs- und Farbstoffen, Vordetachurmitteln und Reinigungsverstärkern befreit werden. Die nach herkömmlichen Fiftrationsverfahren häufig erforderliche Destillation der Lösungsmittel ist nur noch sehr viel seltener notwendig. Damit können nicht nur Lösungsmittel eingespart werden, sondern auch die Energiekosten merklich gesenkt werden. Stets zeichnen sich dabei die Filterhilfsmittel, die aus einer Mischung von Schichtsilikat mit Kieselgur oder Aktivkohle bestehen, durch besonders universelle Reinigungseigenschaften aus.
Beispiel für die Herstellung präparierter Schichtsilikate
[0018] In einem Rührbehälter wurden 500 g Laponite RD (synthetischer Hectorit der Fa. Laporte Ind.) in 10 I entionisiertem Wasser dispergiert und auf 60°C aufgeheizt. Es bildete sich ein klares, thixotropes Gel. Unter kräftigem Rühren wurden 425 g Dehyquart LT (Lauryltrimethylammoniumchlorid in Wasser gelöst, ca. 35 % Aktivsubstanz, Fa. Henkel) langsam zugegeben, wobei der organisch modifizierte Hectorit ausflockte. Zur vollständigen Umsetzung wurde 30 Minuten lang nachgerührt. Der organisch modifizierte Hectorit wurde auf einer Filternutsche abgesaugt, mit 2 I entionisiertem Wasser gewaschen und bei 75°C im Umlufttrockenschrank getrocknet. Das Produkt hatte einen Kohlenstoffgehalt von 17,3 %, entsprechend ca. 27 % Lauryltrimethylammoniumchlorid.
Beispiel 1
[0019] Eine Reinigungsflotte, deren organischer Lösungsmittel-Bestandteil Trifluortrichlorethan war, enthielt 5 g pro Liter Talgfettsäure und einen anionaktiven Reinigungsverstärker der die folgende Zusammensetzung hatte:
40 % Natrimdodecylbenzolsulfonat,
10 % Kaliumpetrolsulfonat,
10 % Isopropanol,
20 % Spindelöl und
20 % Wasser.
Der Reinigungsverstärker war in einer Menge von 7 g pro Liter Reinigungsflotte gelöst.
[0020] Zur Bestimmung der Adsorption von Fettsäuren und Reinigungsverstärker wurde die Reinigungsflotte im Kreislauf über ein Kartuschenfifter gepumpt, das als Filterhilfsmittel ein Gemisch aus
60 % gekörnte Aktivkohle (Teilchendurchmesser 1,5 mm) und
40 % eines präparierten Schichtsilikates enthielt.
Bei dem Schichtsilikat handelte es sich um einen Hectorit, der mit 27 Gew.-% Lauryftrimethylammoniumchlorid beladen war.
[0021] Nach zweistündiger Filtration wurde eine Probe der gereinigten Flotte entnommen und der Gehalt an Fettsäure sowie der rückständige Feststoffgehalt bestimmt. Die Ergebnisse sind der Tabelle 1 zu entnehmen.
Vorgleichabelspiel 1
[0022] Die in Beispiel 1 beschriebene Reinigungsflotte wurde im Kreislauf über ein Kartuschenfilter gepumpt, das
60 % gekörnte Aktivkohle (Teilchendurchmesser 1,5 mm) und
40 % unbeladenen Hectorit enthielt. Unter gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 wurde eine Flottenprobe entnommen und der Gehalt an Fettsäure und Feststoffen bestimmt. Die Ergebnisse sind Tabelle 1 zu entnehmen.
[0023] Wie ein Vergleich von Beispiel 1 und Vergleichsbeispiel 1 zeigt, konnten der Fettsäuregehaft und der Feststoffgehalt der Reinigungsflotte bei Verwendung des beladenen Schichtsilikats stark reduziert werden, der Reinigungsverstärker konnte sogar vollständig aus der Flotte entfernt werden. Das unbeladene Schichtsilikat zeigte in allen drei Fällen schlechtere Ergebnisse.
Belsplel 2
[0024] Eine als organisches Lösungsmittel überwiegend Monofluortrichlormethan enthaltende Reinigungsflotte enthielt als gelöste Verunreinigungen Stearinsäure in einer Menge von 10 g pro Liter und einen nichtionogenen Reinigungsverstärker der nachfolgenden Zusammensetzung in einer Menge von 5 g pro Liter:
10 % Nonylphenol + 6 EO;
25 % Cetylalkohol + 9 EO;
15 % Alkanolamid;
15 % Butylglycol;
15 % Weißöl und
20 % Wasser.
[0025] Eine derartige Reinigungsflotte wurde, wie in Beispiel 1 beschrieben, zwei Stunden lang durch ein Filter im Kreislauf gepumpt, das als Filterhilfsmittel mit einer Mischung aus
80 % Aktivkohle und
20 % Bentonit
beschickt war. Das Schichtsilikat war mit 60 Gew.-% Distearyldimethylammoniumchlorid beladen.
[0026] Nach Abschluß der Filtration wurde eine Probe der Flotte zur Bestimmung des Gehalts an Fettsäure, Reinigungsverstärker und Festsubstanz entnommen. Die Ergebnisse sind Tabelle 1 zu entnehmen.
Vergleichsbeispiel 2
[0027] Eine wie in Beispiel 2 beschrieben zusammengesetzte Reinigungsflotte wurde mit Hilfe eines Filters gereinigt, das
80 % Aktivkohle und
20 % unbeladenen Bentonit als Filtrationshilfsmittel enthielt.
[0028] Bei gleichen Versuchsbedingungen wie in Beispiel 2 wurden nach der Filtration Proben der Reinigungsflotte zur Bestimmung der in Beispiel 2 genannten Komponenten entnommen; die Ergebnisse sind Tabelle 1 zu entnehmen.
[0029] Ein Vergleich von Beispiel 2 mit dem Vergleichsbeispiel 2 ergibt, daß die Filtration mit dem präparierten Schichtsilikat zu wesentlich besseren Filtrationsergebnissen führte; die Mengen an gelösten Verunreinigungen betrugen nur einen Bruchteil der Verunreinigungen nach der Filtration mit nicht präpariertem Schichtsilikat.
Beispiel 3
[0030] Aus einer wie üblich betriebenen Reinigungsanlage wurde eine stark verschmutzte und verfärbte Probe der Reinigungsflotte entnommen, die zusätzlich mit 8 g Ölsäure und 5 g eines wie nachfolgend beschrieben zusammengesetzten Reinigungsverstärkers pro Liter Reinigungsflotte angereichert wurde:
30 % Laurylpyridiniumchlorid:
15 % Isopropanol;
15 % Butylglycol;
20 % Perchlorethylen und
20 % Wasser.
Die Reinigungsflotte enthielt als organischen Lösungsmittelanteil überwiegend Perchlorethylen.
[0031] Die Reinigungsflotte wurde 45 min im Kreislauf filtriert. Dabei wurde ein Anschwemm-Kerzenfilter (Laborausführung) verwendet, das mit
70 g Kieselgur und
30 g Montmorillonit, präpariert mit 15 Gew.-% Benzylcetyldimethylammoniumchlorid beschickt war.
Vor und nach der Filtration wurde zur Bestimmung des Fettsäuregehalts, des Reinigungsverstärkergehalts und des Feststoffgehalts eine Probe der Flotte entnommen; außerdem wurde die Anfärbung der Flottenproben untersucht (Lovibond-Verfahren (Rot- bzw. Gelb-Töne), (1 Zoll-Küvette). Die Ergebnisse sind Tabelle 1 zu entnehmen.
Vorgleichsbeispiel 3
[0032] Unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 3 wurde bei der Filtration ein Anschwemm-Filter verwendet, das mit 100 g Kieselgur beschickt war. Die Ergebnisse sind Tabelle 1 zu entnehmen.
Vergleichsbeispiel 4
[0033] Unter den in Beispiel 3 beschriebenen Bedingungen wurde ein Anschwemm-Filter verwendet, das mit 70 g Kieselgur und 30 g gepulverter Aktivkohle beschickt war. Die Ergebnisse sind Tabelle 1 zu entnehmen.
[0034] Ein Vergleich der Beispiele 3 und Vergleichsbeispiele 3 und 4 zeigt, daß mit dem mit quaternären Ammoniumverbindungen beschickten Schichtsilikat deutlich bessere Filtrationsergebnisse erzielt wurden als mit Filtern, die als Filterhilfsmittel Kieselgur oder Kieselgur-Aktivkohle-Gemische enthielten. Dies zeigt sich insbesondere auch an den Farbuntersuchungen: Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren filtrierte Reinigungsflotten waren fast farblos, während sich die gelösten Farbstoffe mit herkömmlichen Fiftrationsverfahren nur zu einem kleinen Teil entfernen ließen.
Beispiel 4
[0035] In einer praxisüblichen Reinigungsanlage (Fassungsvermögen: 4 kg Reinigungsgut) mit integriertem Adsorptionsfilter wurden in zwei Testreihen jeweils 300 kg Textilien im Einbad-Verfahren gereinigt. Die Reinigungsflotte enthielt als organisches Lösungsmittel 1,1,1-Trichlorethan. Als Reinigungsverstärker wurde dem verwendeten Lösungsmittel folgende Zusammensetzung in einer Menge von 0,5 %, bezogen auf das Gewicht der Reinigungsware, zugesetzt:
25 % Dodecylbenzolsulfonat (Triethanolaminsalz):
15 % Cetylstearylalkohol + 10 EO;
15 % Ethylenglycol;
30 % Mineralöl und
15 % Wasser.
[0036] Um einen Vergleich der Lösungsmittelqualität und der Qualität des mit diesem Lösungsmittel bewirkten Reinigungsvorgangs zu ermöglichen, wurde einerseits das Lösungsmittel über ein Filter gereinigt, das mit einem Fifterhiffsmittel, bestehend aus
50 % Aktivkohle und
50 % eines Schichtsilikates, beladen mit 18 % Laurylpyridiniumchlorid,
beschickt war, andererseits zum Vergleich über ein Filter, das mit
50 % Aktivkohle und
50 % desselben Schichtsilikats
beschickt war, das jedoch keinen Zusatz einer quaternären Ammoniumverbindung enthielt. Die Reinigungsflotten wurden nach der letzten Charge ausdestilliert.
[0037] Außerdem wurden aus beiden Reinigungsflotten Lösungsmittelproben entnommen und die Textilien der letzten Charge hinsichtlich des Geruches und der Streifenbildung beurteilt. Die Resultate sind der nachfolgenden Tabelle 2 zu entnehmen.
Ergebnis: Bei dem herkömmlichen Reinigungsverfahren unter Filtration mit einem nicht-präparierten Aktivkohle-/Schichtsilikat-Filter erhält man aufgrund des hohen Rückstandes an Feststoffen und der damit verbundenen relativ dunklen Farbe der Reinigungsflotte Reinigungsgut, das Streifen aufweist und außerdem unangenehm riecht. Um diese Nachteile vermeiden zu können, hätte die Reinigungsflotte schon nach einer erheblich geringeren Zahl von Reinigungsvorgängen destilliert werden müssen, wobei das Filter auszutauschen war.
[0038] Im Gegensatz dazu ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der Lösungsmittelzustand gut, und die Reinigungsware fällt einwandfrei aus. Eine Destillation der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren filtrierten Reinigungsflotte wäre zu diesem Zeitpunkt noch nicht notwendig gewesen.
Beispiel 5
[0039] Es wurde eine Reinigungs-Testflotte angesetzt, die als organisches Lösungsmittel Trichlorethylen enthielt, das mit 10 g Taigfettsäure pro Liter organisches Lösungsmittel versetzt war. Das Lösungsmittel war außerdem durch Ablösung einer textilen Naphtholfarbe stark rot gefärbt. Es wurde zwei Stunden im Kreislauf durch ein Filter gepumpt, das ausschließlich mit einem Hectorit beschickt war, der als quaternäre Ammoniumverbindung Lauryltrimethylammoniumchlorid in einer Menge von 5 Gew.-% enthielt. Nach der Filtration wurden von der Testflotte Proben entnommen und auf ihren Fettsäuregehalt sowie ihr Farbverhalten untersucht. Die Ergebnisse sind der nachfolgenden Tabelle 3 zu entnehmen.
Vergleichsbeispiel 5
[0040] Unter den in Beispiel 5 beschriebenen Testbedingungen wurde die Reinigungsflotte durch ein Filter gepumpt, das mit
70 % Kieselgur und
30 % gepulverter Aktivkohle
beschickt war. Nach Ablauf der Filtrierzeit wurden Proben der Reinigungsflotte entnommen und im Vergleich zur Ausgangsprobe beurteilt. Die Ergebnisse sind der nachfolgenden Tabelle 3 zu entnehmen.
V* = Vergleichsbeispiel
1. Verfahren zur Filtration von organische Lösungsmittel enthaltenden Flotten in der
Chemischreinigung unter Verwendung silikatischer Filterhilfsmittel, dadurch gekennzeichnet,
daß man
a) natürliche und/oder synthetische Schichtsilikate mit einer Austauschkapazität für
Kationen nicht unter 30 meq/100 g Schichtsilikat mit einer oder mehreren Ammoniumverbindungen
der allgemeinen Formel (I)
in der R1, R2, R3 und R4 für Wasserstoff, Alkyl- oder Alkenylgruppen stehen oder zwei oder drei der Reste
R1 bis R4 unter Einschluß des Stickstoffatoms zu einen aliphatischen oder aromatischen heterocyclischen
Ringsystem geschlossen sein können, wobei die jeweiligen Alkyl- oder Alkenylgruppen
verzweigt oder unverzweigt sein können und Cycloalkylgruppen, Arylgruppen, Etherbindungen,
Aminbindungen, Amidbindungen und Esterbindungen enthalten können und durch Hydroxylgruppen
oder Halogenid substituiert sein können und eine Zahl von C-Atomen im Bereich von
1 bis 18 aufweisen und die Gesamtzahl der C-Atome im Kation oberhalb von 12 liegt
und X- für Anionen wasserlöslicher Säuren mit einer Dissoziationskonstante über 10-5 steht, in einer Menge von 2 bis 60 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des modifizierten
Schichtsilikats, präpariert,
(b) Anschwemm- oder Kartuschenfilter mit nach Schritt (a) präparierten Schichtsilikaten allein oder in Kombination mit Kieselgur und/oder Aktivkohle beschickt und
(c) in der Chemischreinigung verwendete Lösungsmittelgemische über die präparierten Filter filtriert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man glimmeratige Schichtsilikate
mit DreischichtStruktur aus der Gruppe der Smectite verwendet.
3. Verfahren nach Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man Bentonite mit
einem hohen Gehalt an Montmorillonit verwendet.
4. Verfahren nach Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man Bentonite mit
einem hohen Gehalt an Hectorit verwendet.
5. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man Smectit-Minerale
verwendet, deren Austauschkapazität für Kationen im Bereich zwischen 50 und 120 meq/100
g Schichtsilikat liegt.
6. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man Schichtsilikate
verwendet, die mit 5 bis 30 Gew.-%, besonders bevorzugt mit 10 bis 25 Gew.-%, einer
Ammoniumverbindung der allgemeinen Formel (I) Präpariert
7. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Präparierung
der Schichtsilikate quaternäre Ammoniumverbindungen der allgemeinen Formel (I) verwendet,
deren Reste R1 bis R4 eine Gesamtzahl der C-Atome im Bereich von 14 bis 38 aufweisen.
8. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man als quaternäre
Ammoniumsalze Verbindungen der allgemeinen Formel (1) verwendet, in der mindestens
zwei Reste R für je einen Alkylrest mit 1 bis 3 C-Atomen und einer oder zwei Reste
R für einen Alkylrest mit 9 bis C-Atomen und X- für Chlorid stehen, besonders bevorzugt Lauryltrimethylammoniumchlorid oder Distearyldimethylammoniumchlorid.
9. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man Filter verwendet,
die mit Mischungen von Kieselgur/Schichtsilikat oder Aktivkohle/Schichtsilikat im
Mischungsverhättnis 80 : 20 bis 50 : 50, bevorzugt im Mischungsverhäftnis 70 : 30
bis 50 : 50, beschickt werden.
10. Filterhilfsmittel zur Verwendung in der Filtration von Reinigungsflotten aus der
Chemischreinigung, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit Ammoniumverbindungen der allgemeinen
Formel (1)
in der R1, R2, R3 und R4 für Wasserstoff, Alkyl- oder Alkenylgruppen stehen oder zwei oder drei der Reste R1 bis R4 unter Einschluß des Stickstoffatoms zu einem aliphatischen oder aromatischen heterocyclischen Ringsystem geschlossen sein können, wobei die jeweiligen Alkyl- oder Alkenylgruppen verzweigt oder unverzweigt sein können und Cycloalkylgruppen, Arylgruppen, Etherbindungen, Aminbindungen, Amidbindungen und Esterbindungen enthalten können und durch Hydroxylgruppen oder Halogenid substituiert sein können und eine Zahl von C-Atomen im Bereich von 1 bis 18 aufweisen und die Gesamtzahl der C-Atome im Kation oberhalb von 12 liegt und X- für Anionen steht, in einer Menge von 2 bis 60 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des modifizierten Schichtsilikats, präparierte, natürliche und/oder synthetische Schichtsilikate mit einer Austauschkapazität für Kationen nicht unter 30 meq/100 g Schichtsilikat in Kombination mit Kieselgur und/oder Aktivkohle umfassen.
in der R1, R2, R3 und R4 für Wasserstoff, Alkyl- oder Alkenylgruppen stehen oder zwei oder drei der Reste R1 bis R4 unter Einschluß des Stickstoffatoms zu einem aliphatischen oder aromatischen heterocyclischen Ringsystem geschlossen sein können, wobei die jeweiligen Alkyl- oder Alkenylgruppen verzweigt oder unverzweigt sein können und Cycloalkylgruppen, Arylgruppen, Etherbindungen, Aminbindungen, Amidbindungen und Esterbindungen enthalten können und durch Hydroxylgruppen oder Halogenid substituiert sein können und eine Zahl von C-Atomen im Bereich von 1 bis 18 aufweisen und die Gesamtzahl der C-Atome im Kation oberhalb von 12 liegt und X- für Anionen steht, in einer Menge von 2 bis 60 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des modifizierten Schichtsilikats, präparierte, natürliche und/oder synthetische Schichtsilikate mit einer Austauschkapazität für Kationen nicht unter 30 meq/100 g Schichtsilikat in Kombination mit Kieselgur und/oder Aktivkohle umfassen.
1. A process for the filtration of liquors containing organic solvents in dry cleaning
using silicate-based filtration aids, characterized in that
(a) natural and/or synthetic layer silicates having an exchange capacity for cations
of no less than 30 meq/100 g layer silicate are prepared with one or more ammonium
compounds corresponding to the following general formula
in which R1, R2, R and R4 represent hydrogen, alkyl or alkenyl groups or two or three of the substituents R1 to R4 may be closed with inclusion of the nitrogen atom to form an aliphatic or aromatic
heterocyclic ring system; the respective alkyl or alkenyl groups may be branched or
unbranched and may contain cycloalkyl groups, aryl groups, ether bonds, amine bonds,
amide bonds, and ester bonds and may be substituted by hydroxyl groups or halide and
contain from 1 to 18 C-atoms and the total number of C-atoms in the cation is greater
than 12, and X- represents anions of water-soluble acids having a dissociation constant of greater
than 10-5, in a quantity of from 2 to 60 % by weight with respect to the total weight of the
modified layer silicate,
(b) settling filters or cartridge filters are charged with layer silicates prepared in accordance with step (a) either on their own or in combination with kieselguhr and/or active carbon and
(c) solvent mixtures used in dry cleaning are filtered through the prepared filters.
2. A process as claimed in claim 1, characterized in that mica-like layer silicates
having a three-layer structure from the smectite group are used.
3. A process as claimed in claim 1 or 2, characterized in that bentonites having a
high montmorillonite content are used.
4. A process as claimed in claims 1 or 2, characterized in that bentonites having
a high hectorite content are used.
5. A process as claimed in claims 1 to 4, characterized in that smectite minerals
having a cat ion exchange capacity of from 50 to 120 meq/100 g layer silicate are
used.
6. A process as claimed in claims 1 to 5, characterized in that layer silicates prepared
with from 5 to 30 % by weight and preferably with from 10 to 25 % by weight of an
ammonium compound corresponding to general formula (I) are used.
7. A process as claimed in claims 1 to 6, characterized in that quaternary ammonium
compounds corresponding to general formula (I) in which the substituents R1 to R4 have a total number of C-atoms of from 14 to 38 are used for preparing the layer
silicates.
8. A process as claimed in claims 1 to 7, characterized in that the quaternary ammonium
salts used are compounds corresponding to general formula (I), in which at least two
substituents R each represent a C1-C3 alkyl group and one or two substituents R represent(s) a C9-C18 alkyl group and X- represents chloride, preferably lauryftrimethylammonium chloride
or distearyldimethylammonium chloride.
9. A process as claimed in claims 1 to 8, characterized in that filters charged with
mixtures of kieselguhr and layer silicate or active carbon and layer silicate having
a mixing ratio of from 80 : 20 to 50 : 50 and preferably from 70 : 30 to 50 : 50 are
used.
10. Filtration aids for use in the filtration of cleaning liquors from dry cleaning,
characterized in that they comprise natural and/or synthetic layer silicates prepared
with ammonium compounds corresponding to the following general formula
in which R1, R2, R3 and R4 represent hydrogen, alkyl or alkenyl groups or two or three of the substituents R1 to R4 may be closed with inclusion of the nitrogen atom to form an aliphatic or aromatic heterocyclic ring system; the respective alkyl or alkenyl groups may be branched or unbranched and may contain cycloalkyl groups, aryl groups, ether bonds, amine bonds, amide bonds and ester bonds and may be substituted by hydroxyl groups or halide and contain from 1 to 18 C-atoms and the total number of C-atoms in the cation is greater than 12, and X' represents anions in a quantity of from 2 to 60 % by weight with respect to the total weight of the modified layer silicate and having a cation exchange capacity of no less than 30 meq/100 g layer silicate in combination with kieselguhr and/or active carbon.
in which R1, R2, R3 and R4 represent hydrogen, alkyl or alkenyl groups or two or three of the substituents R1 to R4 may be closed with inclusion of the nitrogen atom to form an aliphatic or aromatic heterocyclic ring system; the respective alkyl or alkenyl groups may be branched or unbranched and may contain cycloalkyl groups, aryl groups, ether bonds, amine bonds, amide bonds and ester bonds and may be substituted by hydroxyl groups or halide and contain from 1 to 18 C-atoms and the total number of C-atoms in the cation is greater than 12, and X' represents anions in a quantity of from 2 to 60 % by weight with respect to the total weight of the modified layer silicate and having a cation exchange capacity of no less than 30 meq/100 g layer silicate in combination with kieselguhr and/or active carbon.
1. Procédé de filtration des bains contenant des solvants organiques dans le nettoyage
à sec, en utilisant des adjuvants de filtration silicatiques, caractérisé en ce que
(a) l'on prépare des silicates naturels et/ou synthétiques stratifiés possédant une
capacité échangeuse de cations non inférieure à 30 meq/100 g de silicate stratifié
avec un ou plusieurs composés ammonium de la formule générale (I)
dans laquelle R1, R2, R3 et R4 présentent l'hydrogène, des groupements alkyle ou alcényle ou dans laquelle deux
ou trois des résidus R à R4, y compris l'atome d'azote peuvent être fermés en une combinaison cyclique aliphatique
ou aromatique hétérocyclique, dans laquelle les groupements alkyle ou alcényle respectifs
peuvent être ramifiés ou non ramifiés et renfermer des groupements cycloalkyle et
aryle, des liaisons éther, amine, amide et ester, peuvent être substitués par des
groupements hydroxyle ou halogéno et comportent un nombre d'atomes de carbone compris
dans l'intervalle de 1 à 18, le nombre total d'atomes de carbones dans le cation étant
supérieur à 12, et dans laquelle X` représente des anions d'acides hydrosolubles dont
la constante de dissociation est supérieure à 10 , dans une proportion de 2 à 60 %
en poids par rapport au poids total du silicate stratifié modifié; en ce que
(b) l'on charge un filtre à couche ou à cartouche de silicates stratifiés préparés selon l'étape (a), seuls ou en association avec de la diatomite et/ou du charbon actif, et en ce que
(c) l'on fait transiter par le filtre préparé des mélanges de solvants utilisés dans le nettoyage à sec.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on utilise des silicates
stratifiés micaciques à triple couche du groupe de la smectite.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'on utilise de la
bentonite à teneur élevée en montmorillonite.
4. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'on utilise de la
bentonite à teneur élevée en hectorite.
5. Procédé selon les revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'on utilise des
minéraux de smectite dont la capacité échangeuse de cations est comprise dans l'intervalle
de 50 à 120 meq/100 g de silicate stratifié.
6. Procédé selon les revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'on utilise des
silicates stratifiés qui sont préparés avec 5 à 30 % en poids, en particulier de préférence
avec 10 à 25 % en poids d'un composé ammonium de la formule générale (I).
7. Procédé selon les revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'on utilise pour
la préparation des silicates stratifiés des composés ammonium quaternaire de la formule
générale (1), dont les résidus R1 à R4 présentent un nombre total d'atomes de carbone compris dans l'intervalle de 14 à
38.
8. Procédé selon les revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'on utilise en tant
que sels d'ammonium quaternaire des composés de la formule générale (I), dans laquelle
au moins deux résidus R représentent chacun un résidu alkyle comportant 1 à 3 atomes
de carbone, un ou deux résidus R représentent un résidu alkyle comportant 9 à 18 atomes
de carbone et X- représente un chlorure, en particulier de préférence un chlorure
de triméthylammonium laurique ou un chlorure de diméthylammonium distéarylique.
9. Procédé selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on utilise des
filtres qui sont chargés de mélanges de diatomite et de silicate stratifié ou de charbon
actif et de silicate stratifié, dans un rapport de mélange compris dans l'intervalle
de 80 : 20 à 50 : 50, de préférence dans l'intervalle de 70 : 30 à 50 : 50.
10. Adjuvants de filtration pour utilisation dans la filtration des bains de nettoyage
à sec, caractérisés en ce qu'ils comprennent des silicates naturels et/ou synthétiques
stratifiés possédant une capacité échangeuse de cations non inférieure à 30 meq/100
g de silicate stratifié en association avec de la diatomite et/ou du charbon actif,
préparés avec des composés ammonium de la formule générale (I)
dans laquelle R1, R2, R3 et R4 représentent l'hydrogène, des groupements alkyle ou alcényle ou dans laquelle deux ou trois des résidus R1 à R4, y compris l'atome d'azote peuvent être fermés en une combinaison aliphatique ou aromatique hétérocyclique, dans laquelle les groupements alkyle ou alcényle respectifs peuvent être ramifiés ou non ramifiés et renfermer des groupements cycloalkyle, aryle, des liaisons éther, amine, amide et ester, peuvent être substitués par des groupements hydroxyle ou halogéno et comportent un nombre d'atomes de carbone compris dans l'intervalle de 1 à 18, le nombre total d'atomes de carbones dans le cation étant supérieur à 12, et dans laquelle X- représente des anions, dans une proportion de 2 à 60 % en poids par rapport au poids total du silicate stratifié modifié, en association avec de la diatomite et/ou du charbon actif.
dans laquelle R1, R2, R3 et R4 représentent l'hydrogène, des groupements alkyle ou alcényle ou dans laquelle deux ou trois des résidus R1 à R4, y compris l'atome d'azote peuvent être fermés en une combinaison aliphatique ou aromatique hétérocyclique, dans laquelle les groupements alkyle ou alcényle respectifs peuvent être ramifiés ou non ramifiés et renfermer des groupements cycloalkyle, aryle, des liaisons éther, amine, amide et ester, peuvent être substitués par des groupements hydroxyle ou halogéno et comportent un nombre d'atomes de carbone compris dans l'intervalle de 1 à 18, le nombre total d'atomes de carbones dans le cation étant supérieur à 12, et dans laquelle X- représente des anions, dans une proportion de 2 à 60 % en poids par rapport au poids total du silicate stratifié modifié, en association avec de la diatomite et/ou du charbon actif.