DE1051243B - Schaumarme Netzmittel - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

PATENTSCHRIFT 1 051 AN ME LDETAG:

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UND AUSGABE DER AUSLEGESCHRIFT:

AUSGABE DER PATENTSCHRIFT:

DBP 1051243 kl. 8 ο —

INTERNAT. KL. D 06 1 13. AUGUST 1956

26. FEBRUAR 1959

21. APRIL 1966

WEICHT AB VON

AUSLEGESCHRIFT

1 051 243 (B 41374 IV c / 8 o)

Es ist bekannt, daß Äthylenoxydanlagerungsprodukte an höhermolekulare organische Verbindungen, die über Sauerstoff, Schwefel oder Stickstoff gebunden austauschbare Wasserstoff atome enthalten, oberflächenaktive Eigenschaften besitzen. Von diesen Produkten zeigen solche mit Kohlenwasserstoffresten von weniger als 12 Kohlenstoffatomen vornehmlich Netzeigenschaften, während Produkte mit höhermolekularen Kohlenwasserstoffresten mit 12 und mehr Kohlenstoffatomen vornehmlich Emulgiereigenschaften aufweisen. Diese Unterschiede treten noch charakteristischer hervor, wenn man von den Verbindungen mit weniger als 12 Kohlenstoffatomen vornehmlich solche verwendet, die weniger als fünf Äthylenoxydgruppen im Molekül enthalten und von den höhermolekularen Verbindungen von 12 und mehr Kohlenstoffatomen solche, die mehr als vier Äthylenoxydgruppen im Molekül enthalten.

Es wurde festgestellt, daß die Verbindungen mit weniger als 12 Kohlenstoffatomen und weniger als fünf Äthylenoxydgruppen im Molekül eine verhältnismäßig geringe Wasserlöslichkeit besitzen, so daß es erforderlich ist, gewisse Anteile der oben bezeichneten höhermolekularen Verbindungen zusätzlich als Emulgiermittel zu verwenden, wenn man brauchbare Netzmittel herstellen will. Derartige Gemische haben jedoch den Nachteil, daß sie für eine ganze Reihe von Anwendungszwecken zu stark schäumen, was vornehmlich auf die Eigenschaften der höhermolekularen Verbindungen zurückzuführen ist.

Es wurde nun gefunden, daß man zu technisch brauchbaren Netzmitteln gelangt, wenn man derartigen Mischungen geringe Mengen Fettsäure oder schwerlösliche Salze der Fettsäuren, insbesondere Salze der Erdalkali- oder Erdmetalle zusetzt. Diese Kombinationen sind in Wasser klar löslich, besitzen ausgezeichnete Netzwirkung und eine sehr geringe Schaumwirkung, die praktisch vernachlässigt werden kann.

Bei den verwendeten Äthylenoxydanlagerungsprodukten handelt es sich um Abkömmlinge mittel- bzw. höhermolekularer Alkohole, Phenole, Carbonsäuren, Merkaptane, Amine, Carbonsäureamide, Sulfonsäureamide u. dgl., deren Kohlenwasserstoffreste auch Heteroatome oder Heteroatomgruppen bzw. Substituenten enthalten können. An Stelle der Äthylenoxydanlagerungsprodukte kommen als Ausgangsstoffe auch andere Alkylenoxydanlagerungsprodukte, wie Propylenoxydanlagerungsprodukte usw., in Betracht.

Der Anteil an Verbindungen mit 12 und mehr Kohlenstoffatomen und mehr als vier Äthylenoxydgruppen im Gemisch ist nur gering. Er beträgt etwa 2 bis 25%, vorzugsweise 8 bis 12%, der Menge an netzwirksamen Verbindungen.

Schaumarme Netzmittel

Patentiert für:

Böhme Fettchemie G.m.b.H., Düsseldorf

Dr. Hans Wedell, Düsseldorf-Holthausen/ ist als Erfinder genannt worden

Als Fettsäuren, die erfindungsgemäß den schäumenden wäßrigen Lösungen oder Dispersionen dieser Stoffe als Antischaummittel zugesetzt werden, kommen in erster Linie höhermolekulare, gesättigte oder ungesättigte Fettsäuren, wie Caprinsäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, ölsäure usw. sowie deren Gemische, wie sie z. B. in den tierischen oder pflanzlichen Fettsäuregemischen, wie Talgfettsäuren, Kokosölfettsäuren, oder auch in den höhermolekularen Carbonsäuren der Paraffinoxydation vorliegen, in Betracht. Darüber hinaus können auch . höhermolekulare verzweigte, aliphatische Carbonsäuren oder solche, die noch Substituenten, wie z.B. Hydroxylgruppen, tragen, verwendet werden. Ferner kommen auch andere höhermolekulare Carbonsäuren, wie z. B. Naphthensäuren u. dgl., in Betracht. An Stelle der höhermolekularen Carbonsäuren, insbeson-. dere Fettsäuren^ kann man, wie oben schon erwähnt, mit besonderem Vorteil deren schwerlösliche Metallsalze, insbesondere Calcium-, Magnesium- und Aluminiumsalze verwenden. Dabei ist es nicht nötig, daß die Salze als solche verwendet werden, sondern sie können auch in der Lösung durch Umsetzung gebildet werden, indem man z. B. neben den Fettsäuren gleichzeitig stöchiometrische oder unterstöchiometrische Mengen von wasserlöslichen Metallsalzen, wie Magnesiumacetat, Calciumformiat usw., verwendet.

Zur Erreichung des erfmdungsgemäßen Zwecks erfolgt der Zusatz der Fettsäuren oder von deren Salzen

zu den Lösungen der Alkylenoxydanlagerungsprodukte in Mengen von 0,5 bis 30%, vorzugsweise von etwa 2 bis 10%, bezogen auf die Menge der verwendeten Alkylenoxydanlagerungsprodukte. Der Zusatz der Fettsäuren kann auch zu den Anlagerungsprodukten selbst erfolgen.

Die erhaltenen Netzmittel eignen sich für alle Anwendungsarten, bei denen es auf schaumarmes bzw. schaumfreies Arbeiten ankommt, z. B. für Färbebäder, Schlichteflotten, Beuchbäder usw., insbesondere für

609 556/449

alle Netzvorgänge, die- sich maschineller Vorrichtungen bedienen. _Ί

Es ist bereits aus der deutschen Patentschrift 686 311 eine Mischung von Äthylenoxydanlagerungspfodukten an Alkohole mit Carbonsäuren bekannt. Dieses Zweikomponentensystem soll bessere Eigenschaften aufweisen, als es bei Verwendung der aus der

deutschen Patentschrift 605 973 bekannten Äthylenoxydanlagerungsprodukte an Alkohole der Fall ist, die ein hohes Netz-, Reinigungs- sowie Schaumvermögen besitzen. Wie jedoch festgestellt wurde, besitzt die bekannte Mischung sowohl ein schlechtes Netz- als auch ein geringes Schaumvermögen, wie aus folgendem Versuchsbericht hervorgeht:

Lfd. Nr.

Produkt

Schaumhöhe nach dem Stampfverfahren in cm nach	60 Sekunden	Netzzeiten nach	Aufwerfen von Garnwickeln
10 Sekunden	3	DIN 53901 (Tauchnetzer)	5 Sekunden
5	15	18 Sekunden	über 10 Minuten
*)	2	360 Sekunden	über 10 Minuten
7	1	253 Sekunden	9 Sekunden
5	8 Sekunden

1. lg/1 Decänol mit 2 Mol Äthylenoxyd

2. 0,2 g/lTetradecanol mit 10 Mol Äthylenoxyd

(gemäß deutscher Patentschrift 605 973)

3. 0,2 g/l Tetradecanol mit 10 Mol Äthylenoxyd

+ 0,1 g/l Talgfettsäure (gemäß deutscher Patentschrift 686 311)

4. 1 g/l Decanol mit 2 Mol Äthylenoxyd + 0,2 g/l

Tetradecanol mit 10 Mol Äthylenoxyd

+ 0,1 g/l Talgfettsäure

*) = Keine Grenze zwischen Schaum und Flüssigkeit.

Zur Durchführung der Versuche wurden die entsprechenden Mischungen durch Zusammenschmelzen homogenisiert. Vor Durchführung der Messungen wurden alle wäßrigen Lösungen bzw. Dispersionen 15 Minuten bei 25° C gerührt. Die Prüfung erfolgte in Wasser von 25° C und 10° dH.

Aus den Ergebnissen geht die Überlegenheit des erfindungsgemäßen Dreikomponentensystems deutlich hervor. Besonders ist noch hervorzuheben, daß die Lösungen vom Typ Nr. 4 völlig stabil sind, während die Lösungen vom Typ Nr. 1 sehr schnell aufrahmen. Dadurch finden auch die unterschiedlichen Werte in den Netzreihen ihre Erklärung. Die Produkte vom Typ Nr. 1 reichern sich an der Oberfläche an und geben deshalb bei der Aufwerfmethode bessere Werte gegenüber der erfindungsgemäßen Mischung Nr. 4. Bei der Tauchnetzmethode verhalten sich die Werte entsprechend umgekehrt. Die Bedeutung der Produkte vom Typ Nr. 1 als Netzmittel ist aus diesem Grunde stark herabgemindert.

Beispiel 1

Die Schaumkraft einer wäßrigen Netzmittellösung, welche 0,25 g/l des Anlagerungsproduktes von 2 Mol Äthylenoxyd an Nonylalkohol und 0,025 g/l des Anlagerungsproduktes von 8 Mol Äthylenoxyd an 1 Mol eines Fettalkoholgemisches C₁₂ bis C₁₈ enthält, wird nach einer der üblichen Schaumbestimmungsmethoden gemäß Zeitschrift »Seifen—öle—Fette—Wachse«, 1955, S. 277, bestimmt, wobei 500 cm³ der Lösung in einem 1000 cm³ fassenden Meßzylinder geprüft wurde. Das Mittel zeigt nach 60 Sekunden eine Schaumhöhe von 8,2 cm. Nach Zusatz von 0,025 g Talgfettsäure und 0,005 g Magnesiumacelat zur Lösung fällt die Schaumhöhe auf 3,5 cm.

Das Netzmittel ist vor allem für Färbeflotten geeignet, wobei es darauf ankommt, schaumfrei zu arbeiten, um eine gleichmäßige Durchfärbung zu erzielen.

Beispiel 2

Eine wäßrige Netzflotte, welche 1 g/l des Additionsproduktes von 2,9 Mol Äthylenoxyd an 1 Mol n-Dekanol und 0,2 g/l des Anlagerungsproduktes von 8 Mol Äthylenoxyd an 1 Mol eines Fettalkoholgemisches G₁₂ bis C₁₈ enthält, ist nach Zusatz von 0,2 g Talgfettsäure und 0,05 g Magnesiumacetat praktisch schaumfrei.

Claims (1)

1. P ATENT an s PR υ c H.Verwendung von Gemischen, die höhermolekulare Carbonsäuren, insbesondere Fettsäuren und/ oder deren schwerlösliche Metallsalze und neben Anlagerungsprodukten von weniger als 5 Mol Alkylenoxyden an höhermolekulare, austauschbare Wasserstoffatome enthaltende organische Verbindungen mit höchstens 12 Kohlenstoffatomen im Molekül geringe Mengen der Anlagerungsprodukte von mehr als 4 Mol Alkylenoxyden an höhermolekulare, austauschbare Wasserstoffatome enthaltende organische Verbindungen mit wenigstens 12 Kohlenstoffatomen im Molekül enthalten, als schaumarme Netzmittel in wäßrigen Lösungen oder Dispersionen.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschriften Nr. 605 973, 686 311;
   Schwartz-Perry, Surface Active Agents {1949), S.516;

   J. J. Bikermann, »Foams«, 1953, S. 301;
   H. Stüpel, »Synthetische Wasch- u. Reinigungsmittel«, 1954, S. 199 und 202.