Verwendung von Alkylpolyglykolethermischformale zur Schaumverhütung

Abstract

 Alkylpolyglykolethermischformale der Formel

in der R, einen geradkettigen oder verzweigten Alkyl-oder Alkylenrest mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen, R₂ einen geradkettigen oder verzweigten Alkylrest mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, m eine Zahl von 2 bis 30 und n eine Zahl von 1 bis 3 bedeuten, werden als Antischaummittel in alkalischen Reinigungsmitteln verwendet. Die alkalistabilen Mischformale werden den alkalischen Reinigungsmitteln in einer Menge von 0,1 bis 1 g/I, bezogen auf die zur Anwendung kommende Lösung, zugesetzt. Die gut dispergierbaren Antischaummittel sind biologisch abbaubar.

Beschreibung

[0001] Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung bestimmter Alkylpolyglykolethermischformale als Antischaummittel in stark alkalischen Reinigungsmitteln.iIndustrielle Reinigungsmittel, insbesondere solche, die in automatischen Anlagen zur Reinigung von starren Oberflächen wie Metall, Keramik oder Glas sowie insbesondere zur Flaschenreinigung eingesetzt werden, sollen bei starker Reinigungskraft eine geringe Schaumentwicklung aufweisen. Bei den industriellen Reinigungsmitteln der genannten Art handelt es sich meist um Produkte, die stark alkalische Stoffe wie insbesondere Alkalihydroxide oder auch Alkalisilikate oder Alkaliorthophosphate einzeln oder im Gemisch enthalten. Bei derartigen Produkten werden an die Entschäumer nicht nur hinsichtlich der Antischaumwirkung sondern auch hinsichtlich der Lagerstabilität in den entsprechenden festen Produkten hohe Anforderungen gestellt.

[0002] Es ist bekannt, sowohl in festen als auch in flüssigen Produkten für die industrielle Reinigung, Anlagerungsprodukte von Ethylenoxid und Propylenoxid an Verbindungen wie Fettalkohole, Fettsäuren, Polyglycerin und Ethylendiamine als Entschäumer einzusetzen. Es hat sich jedoch gezeigt, daß bei der Konfektionierung beispielsweise in festen Reinigungsmitteln, die einen sehr hohen Alkaligehalt, insbesondere an über 50 % und mehr Ätzalkali enthalten die Lagerstabilität nicht immer hinreichend ist. Auch ist es erwünscht, daß die Antischaummittel eine gute biologische Abbaubarkeit besitzen, laugenstabil sind, indem sie während des Reinigungsprozesses unter andauernder Temperaturbelastung ihre Wirksamkeit nicht verlieren.

[0003] Es wurde nun gefunden, daß in besonderem Maße die Anforderungen an die Alkalistabilität und die Dispergierbarkeit und biologische Abbaubarkeit erfüllt werden, wenn man als Antischaummittel in alkalischen Reinigungsmitteln Alkylpolyglykolethermischformale der Formel

in der R₁ einen geradkettigen oder verzweigten Alkyl- oder Alkylenrest mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen, R₂ einen geradkettigen oder verzweigten Alkylrest mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, m eine Zahl von 2 bis 30 und n eine Zahl von 1 bis 3 bedeuten, verwendet.

[0004] Insbesondere hat sich die Verwendung der Verbindungen der Formel I als geeignet erwiesen, in der R₁ einen Alkylrest mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen, R₂ einen Alkylrest mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, m eine ganze Zahl von 7 bis 15 und n gleich 1 ist. Die zur Anwendung gelangenden Alkylpolyglykolethermischformale der oben angegebenen Formel können hergestellt werden, beispielsweise durch Umsetzung von Fettalkoholethoxilat der Formel

mit einem Di-alkylglykolformal der Formel

in Gegenwart einer starken Säure,wie Schwefelsäure, durch mehrstündiges Erwärmen auf Temperaturen von etwa 150°C. R₁ und R₂ haben dabei die gleiche Bedeutung wie in der Formel I angegeben.

[0005] Als Ausgangsprodukte für die Fettalkoholethoxilate kommen gradkettige oder auch verzweigte aliphatische Alkohole, wie Hexadecyl-, Tetradecyl- und Octadecylalkohole sowie die entsprechenden verzweigten Isoalkohole in Betracht. Auch können als verzweigte aliphatische Alkohole solche verwendet werden, die durch die sogenannte Guerbet-Reaktion (Dimerisierung von primären Alkoholen) herstellbar sind. Es können jedoch auch synthetische Fettalkohole oder Gemische davon, wie sie bei der Oxosynthese anfallen, Anwendung finden.

[0006] Die stark alkalischen Reinigungsmittel (pH-Wert über 10) enthalten insbesondere Natrium- oder Kaliumhydroxid. Es werden jedoch auch andere stark alkalisch reagierende Stoffe, wie Alkalicarbonat und Alkaliorthophosphate, allein oder im Gemisch mit Alkalihydroxiden, verwendet. Die alkalischen Reinigungsmittel können jedoch darüber hinaus auch die üblichen Bestandteile, wei Alkalisilikate, Alkaliborate, polymere Alkaliphosphate und/oder Komplexbildner, wie Phosphonsäuren, insbesondere 1-Hydroxyethan-1,1-diphosphonsäure, Aminotrimethylenphosphonsäure oder 2-Phosphono-butan-1,2,4-tricarbonsäure, enthalten.

[0007] Bei den polymeren Phosphaten kann das Molverhältnis von Na₂O oder ^K₂^{0 :} P₂O₅ 1: 1 bis 2 : 1 betragen. Insbesondere wird Natriumtripolyphosphat verwendet.

[0008] Als Substitute für die Polyphosphate können auch feinteilige synthetisch hergestellte, wasserunlös_- liche, gebundenes Wasser enthaltende Alumosilikate der allgemeinen Formel

in der Kat ein gegen Calcium austauschbares Kation der Wertigkeit n, vorzugsweise Natrium, x eine Zahl von 0,7 bis 1,5, vorzugsweise 0,9 bis 1,3, und y eine Zahl von 0,8 bis 6, vorzugsweise von 1,3 bis 4, bedeuten, die ein Calciumbindevermögen von 50 bis 200, vorzugsweise 100 bis 200 mg CaO/g des wasserfreien Alumosilikats aufweisen, verwendet werden. Diese Alumosilikate können kristallin oder röntgenamorph sein. Bevorzugt sind die kristallinen Natriumalumosilikate, insbesondere die Zeolithe A und X.

[0009] Ferner kommen in besonderen Fällen Alkali stabile anionische Tenside, wie Alkyl- und/oder Arylsulfonate, als Bestandteile in Betracht.

[0010] Die zugesetzte Menge an Antischaummittel beträgt etwa 0,1 bis 1 g/l, bezogen auf die zur Anwendung gelangende Lösung. Die Zusatzmenge richtet sich nach der gewünschten Antischaumwirkung und nach den Verunreinigungen beziehungsweise der Badkonzentration des Reinigungsmittels. Die Reinigungsmittel werden im allgemeinen mit einer Badkonzentration von 0,2 bis 10 % je nach dem Verwendungszweck eingesetzt. Die Anwendungstemperatur liegt im allgemeinen zwischen 40 und 90°C.

Beispiel 1

[0011] Durch intensives Vermischen der Bestandteile wurden verschiedene Reinigungsmittel, wie sie insbesondere für die Flaschenreinigung üblich sind, hergestellt. Diese hatten die folgende Zusammensetzung:

a) 75 % technisches Natriumhydroxid in Schuppenform 6 % Natriumtripolyphosphat 15,5 % Natriummetasilikat . 5 Hydrat sowie jeweils 3,5 % des zu prüfenden Entschäumers

b) 15 % Natriumhydroxid 25 % Natriumtripolyphosphat 25 % Natriummetasilikat. 32 % Natriumcarbonat 3 % des zu prüfenden Entschäumers

[0012] Die so hergestellten Reinigungsmittel wurden jeweils bei 45°C in verschlossenen Behältern aus Polypropylen gelagert und die Entschäumerteste in Zeitabständen von je 2 Wochen durchgeführt.

[0013] Zur Prüfung wurden je 1,5 % der Reinigermischung in jeweils eine 0,025%ige Schmierseifen- beziehungsweise 0,025%ige Alkylbenzolsulfonat-Lösung eingeführt. Je 500 ml dieser Lösungen wurden anschließend nach der Freifallkreislaufmethode geprüft und die Schaumwerte bestimmt.

[0014] Die Freifallkreislaufmethode besteht darin, daß 500 ml Reinigerlösung in einem ummantelten 2-1-Meßzylinder auf 60°C erhitzt werden.

[0015] Mit Hilfe einer Pumpe wird diese Lösung bei einer Durchlaufkapazität von 4 1/Minute so in einen ständigen Umlauf gebracht, daß die Lösung mit einem Glasrohr vom Boden des Meßzylinders angesaugt und über ein zweitesj mit der 2000-ml-Marke des Meßzylinders abschließendes Glasrohr im freien Fall zurückgeführt. wird. Nach kurzer Laufzeit stellt sich hierbei ein konstantes Ausgangsschaumvolumen (zum Beispiel 2000 ml) ein.

[0016] Die sich ergebenden Gesamtvolumina, Schaum und Lösung, wurden in Abständen von 1, 3, 5, 10, 20 und 30 Minuten äbgelesen.

[0017] Bei den Produkten, die nicht oder nur beschränkt nach einer mehrwöchigen Lagerzeit stabil sind, tritt entweder keine schaumdrückende Wirkung auf oder die Schaumdepression nimmt nach kurzer Zeit, zum Beispiel innerhalb 10 bis 30 Minuten, erheblich ab. Bei stabilen Produkten bleibt die Antischaumwirkung von Anfang an bis zum Ende der Prüfzeit (30 Minuten) praktisch konstant. Bei instabilen Produkten erreicht. der Schaum nach wenigen Minuten seine maximale Höhe, zum Beispiel 2000 ml.

[0018] Die nachstehende Tabelle gibt einen Überblick über die Stabilität und Entschäumerwirkung der erfindungsgemäßen Produkte im Vergleich mit ähnlichen Handelsprodukten.

Beispiel 2

[0019] Ein Mittel zur Dampfstrahlreinigung von metallischen Oberflächen hatte folgende Zusammensetzung:

51 % Wasser

5 % gesättigte Fettsäure (C₈/C₁₀)

8 % Mischformal von Fettalkohol C₁₂/C₁₈ ⁺ 9 EO mit Butylglycol

26 % Kalilauge (38%ig).

10 % Kaliumpyrophosphat

[0020] Man erhält ein klares Mischprodukt mit extrem schwachem Schaumverhalten, welches als 1%ige Lösung ingesetzt wird.

Beispiel 3

[0021] Ein alkalisches Reinigungsgranulat zur Entfettung von Metalloberflächen bestehend aus folgender Zusammensetzung:

75 % NaOH granuliert

19 % Trinatriumphosphat

3 % Natrium-tripolyphosphat

2 % Natrium-dodecylbenzolsulfonat

1 % Mischformal von Oxoalkohol C₁₄/C₁₅ ⁺ 11 EO mit Butylglycol

[0022] Eine 5%ige Lösung dieses Reinigers zeigt bei 60 bis 90°C ein extrem schwaches Schaumverhalten und sehr gute Entfettungswirkung.

Ansprüche

1. Verwendung von Alkylpolyglykolethermischformalen der Formel

in der R₁ einen geradkettigen oder verzweigten Alkyl- oder Alkylenrest mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen, R₂ einen geradkettigen oder verzweigten Alkylrest mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, m eine Zahl von 2 bis 30 und n eine Zahl von 1 bis 3 bedeuten, als Antischaummittel in alkalischen Reinigungsmitteln.

2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Alkylpolyglykolethermischformale der Formel I einsetzt, in der R₁ einen Alkylrest mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen, R₂ einen Alkylrest mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, m eine Zahl von 7 bis 15 und n gleich 1 ist.

3. Verwendung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Alkyl^polyglykolethermisch- formale der Formel I den alkalischen Reinigungsmitteln in einer Menge von 0,1 bis 1 g/l, bezogen auf die zur Anwendung kommende Lösung, zugesetzt werden.