DE10200727C1 - Umweltfreundliche Reinigungsmittel für Verkehrsmittelaußenflächen - Google Patents
Umweltfreundliche Reinigungsmittel für VerkehrsmittelaußenflächenInfo
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Abstract
Gegenstand der Erfindung ist eine Zusammensetzung zur Außenreinigung von Verkehrsmitteln, enthaltend DOLLAR A a) mindestens ein tertiäres Aminoxid der Formel R¶1¶R¶2¶R¶3¶NO, wobei DOLLAR A R¶1¶ eine Alkyl-, Alkenyl-, Alkoxypropyl- oder Alkenylamidoalkylgruppe mit 8 bis 18 C-Atomen, DOLLAR A R¶2¶ und R¶3¶ unabhängig voneinander niedermolekulare Alkylreste oder Hydroxyethyl- oder Hydroxypropylreste bedeuten, DOLLAR A b) mindestens ein Alkalimetallsalz der Polyasparaginsäure mit einem Molekulargewicht von 5000 g/mol bis 50000 g/mol oder der Polyglutaminsäure mit einem Molekulargewicht von 5000 g/mol bis 50000 g/mol oder ein Gemisch beider Substanzen, wobei das Gewichtsverhältnis der Bestandteile a) : b) zwischen 10 : 1 und 3000 : 1 liegt.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft Reinigungsmittel zur Entfernung starker
Verunreinigungen von Verkehrsmittelaußenflächen, enthaltend Aminoxide und
Polypeptide.
Auf den Außenflächen von Verkehrsmitteln, wie beispielsweise PKW, LKW, Zügen,
Straßenbahnen und insbesondere Flugzeugen kommt es regelmäßig zu starken,
schwer zu entfernenden Verschmutzungen. Solche Verschmutzungen sind in
besonderem Maße auf der Außenhaut von Flugzeugen nicht tolerierbar.
Flugzeugaußenreiniger dienen nicht ausschließlich zur Reinigung verschmutzter
Flugzeuge, sondern sie sind auch für den wirtschaftlichen Betrieb von Flugzeugen
wesentlich. Aluminiumoberflächen von Flugzeugen werden während des
Flugbetriebs permanent durch Flugbenzin, Kohlenstoff der Verbrennungsabgase und
Schmiermittel verunreinigt. Durch den Schmutz nimmt die Oberflächenrauheit zu, so
dass der für den Auftrieb notwendige Luftstrom geringfügig turbulenter wird. Dadurch
wird mehr Antriebskraft und somit auch mehr Treibstoff benötigt, um das Flugzeug
auf der gewünschten Reisegeschwindigkeit zu halten. Verunreinigungen können
zusätzlich Korrosionen der Aluminiumbauteile verursachen, was zu einer
erheblichen Beeinträchtigung der Flugsicherheit führen kann.
Flugzeugaußenreiniger müssen einer großen Zahl von Anforderungen genügen.
Gemäß der SAE-Spezifikation AMS (Aerospace Material Standards) 1526 (Cleaner
for aircraft exterior surfaces, water-miscible, pressure-spraying type) werden
Korrosionswirkung, Wasserstoffversprödung, Materialverträglichkeit und die Stabilität
des Reinigungsmittels untersucht.
Im Stand der Technik sind Flugzeugaußenreiniger bekannt, welche wässrige
Lösungen von Tensiden, organischen Lösemitteln und anorganischen Substanzen
sind. Die anorganischen Inhaltstoffe fördern den Abrieb der Schmutzpartikel.
Allerdings verursachen diese wasserunlöslichen Bestandteile oft einen matten Film
auf der Flugzeugoberfläche, wenn der Reiniger nicht anschließend vollständig mit
klarem Wasser abgespült wird. Die organischen Lösemittel sind bei der Entsorgung
der Reiniger sehr schädlich für Wasserorganismen. Zusätzlich verursachen sie
unangenehme Gerüche und fördern durch ihren geringen Dampfdruck die
Entzündungsgefahr.
Im Stand der Technik wurden Flugzeugreinigungsmittel zumeist mit schlecht
abbaubaren und umweltgefährdenden Korrosionsinhibitoren, wie Natriumnitrat,
Natriumnitrit oder Thioharnstoff formuliert.
US-3 458 300 A offenbart einen Reiniger, der Aluminiumoxidpartikel enthält, durch die
Schmutz von Flugzeugoberflächen abgeschliffen werden soll. Antistatisch wirkende
Tenside verhindern das erneute Absetzen der Schmutzpartikel auf der Außenhaut.
US-3 491 027 A offenbart eine Reinigungslösung, die an Flugzeugen zur Anwendung
kommt, die vorwiegend in Meeresnähe operieren. Das Mittel eignet sich zur
Entfernung von Salzablagerungen von Flugzeugoberflächen.
US-3 948 819 A offenbart die synergistische Wirkung, die durch die Wahl von zwei
nicht-ionischen Tensiden als Schmutzlöser erhalten wird. Es wird eine Methode zur
Beurteilung der reinigenden Wirkung beschrieben.
US-5 496 413 A offenbart die Verbindung reinigender und wachsender Komponenten
in einem einzigen Reiniger.
US-5 516 459 A offenbart den Einsatz von Alkylaminoxiden in verdickten
Flugzeugaußenreinigern, allerdings liegt der pH-Wert der Reiniger weit im
alkalischen Bereich und benötigt umweltschädliche Alkalimetallnitrite zur
Korrosionsinhibierung.
US-5 880 078 A offenbart, dass das erwünschte Schmutzlöseverhalten durch eine
Kombination ethoxilierter Fettalkohole unterschiedlicher HLB-Werte erzielt werden
kann.
Aus dem Stand der Technik wird deutlich, dass man sich bei der Entwicklung von
Flugzeugaußenreinigern bisher fast ausschließlich auf eine Verbesserung der
reinigenden Wirkung konzentriert hat. Es wurde bislang nur wenig unternommen,
Flugzeugaußenreiniger gleichzeitig mit umweltverträglicheren Korrosionsinhibitoren
zu formulieren.
Die Aufgabe der Erfindung bestand somit darin, einen Flugzeugaußenreiniger zu
entwickeln, der nicht nur effektiv Schmutz entfernt sondern zusätzlich
umweltfreundliche Korrosionsinhibitoren enthält. Außerdem soll der Reiniger frei von
Lösemitteln und anderen Substanzen sein, die bedingt durch ihren geringen
Dampfdruck unangenehme Gerüche verursachen können, leicht entzündlich sind
und darüber hinaus gesundheitsgefährdend sein können. Der Reiniger soll außer für
Flugzeuge auch für andere Verkehrsmittel geeignet sein.
Überraschenderweise wurde nun gefunden, dass Reinigungsmittel auf Basis von
tertiären Aminoxiden und Polypeptiden als Korrosionsinhibitoren eine besonders
gute Wirksamkeit aufweisen.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Mittel zur Außenreinigung von
Verkehrsmitteln, enthaltend
- a) mindestens ein tertiäres Aminoxid der Formel R1R2R3NO, wobei
R1 eine Alkyl-, Alkenyl-, Alkoxypropyl- oder Alkenylamidoalkylgruppe mit 8 bis 18 C-Atomen,
R2 und R3 unabhängig voneinander niedermolekulare Alkylreste oder Hydroxyethyl- oder Hydroxypropylreste bedeuten, - b) mindestens ein Alkalimetallsalz der Polyasparaginsäure mit einem Molekulargewicht von 5.000 g/mol bis 50.000 g/mol, oder der Polyglutaminsäure mit einem Molekulargewicht von 5.000 g/mol bis 50.000 g/mol, oder ein Gemisch beider Substanzen, wobei das Gewichtsverhältnis der Bestandteile a) : b) zwischen 10 : 1 und 3000 : 1 liegt.
Gewichtsprozente sind im folgenden jeweils bezogen auf das Gewicht des Mittels. In
einer bevorzugten Ausführungsform enthält das Mittel 10 bis 30 Gew.-% des
Bestandteils a), 0,01 bis 1 Gew.-% des Bestandteils b) und Wasser ad 100 Gew.-%.
Das bevorzugte Gewichtsverhältnis zwischen den Bestandteilen a) und b) liegt
zwischen 15 : 1 und 2500 : 1.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Außenreinigung von
Verkehrsmitteln, insbesondere von Flugzeugen, indem man das erfindungsgemäße
Mittel auf die Außenhaut des zu reinigenden Verkehrsmittels aufbringt.
Der Bestandteil a) des erfindungsgemäßen Mittels macht vorzugsweise 15 bis 25 Gew.-%
des Gesamtgewichts aus. R1 steht vorzugsweise für eine Alkyl-, Alkenyl-,
Alkoxypropyl- oder Alkenylamidoalkylgruppe mit 10 bis 16 C-Atomen. R2 und R3
stehen vorzugsweise für Alkylreste mit 1 bis 6, insbesondere 1 bis 4 C-Atomen oder
können auch Hydroxyethyl- oder Hydroxypropylreste bedeuten. Als Beispiele für
Bestandteil a) seien genannt: Cocosalkyldimethylaminoxid, Stearyldimethylaminoxid,
Lauryldimethylaminoxid und C14-Alkyldimethylaminoxid. Die Komponente a) kann
auch eine Mischung aus den genannten Aminoxiden sein.
Der Bestandteil b) ist ein Alkalimetallsalz der Polyasparaginsäure oder der
Polyglutaminsäure mit einem Molekulargewicht von vorzugsweise 7.000 g/mol bis
20.000 g/mol, oder einer Mischung beider Substanzen. Es handelt sich dabei um gut
abbaubare, nicht-toxische und wasserlösliche Biopolymere, hier speziell um
Polypeptide. Bisher werden diese Verbindungen vorwiegend als Dispergiermittel in
Kühlwasser und zur Entfernung von Kalkablagerungen eingesetzt. Es hat sich
gezeigt, dass diese Substanzen ebenso hervorragend als Korrosionsinhibitor für den
Einsatz in Flugzeugaußenreinigern geeignet sind.
Zusätzlich können in den Reinigern Entschäumer, Farbstoffe, Komplexierungsmittel
und Antioxidantien enthalten sein.
Der pH-Wert von Flugzeugaußenreinigern soll im allgemeinen 6,5 bis 11,
vorzugsweise 9 bis 10 betragen. Sofern das erfindungsgemäße Mittel einen solchen
pH-Wert nicht aufweist, kann er durch geeignete pH-Regulatoren eingestellt werden.
Dafür geeignete basische Verbindungen sind solche aus der Gruppe der
Alkalimetallhydroxide, wie NaOH und KOH.
Die Herstellung des erfindungsgemäßen Mittels erfolgt durch Mischen der einzelnen
Bestandteile in beliebiger Reihenfolge, was zum Beispiel in einem mit Rührer
ausgestatteten Behälter vorgenommen werden kann.
Die resultierenden Formulierungen zeigen eine hervorragende Schmutzlösekraft.
Praxistests an Kraftfahrzeugen haben gezeigt, dass sich damit sogar hartnäckige
Insektenverunreinigungen auf Windschutzscheiben leicht entfernen lassen. Das
Mittel hinterlässt keine Schlieren, enthält keine organischen Lösemittel und enthält
nur umweltfreundliche und leicht abbaubare Korrosionsinhibitoren.
Leichter Schmutz lässt sich bereits mit einer Verdünnung Reiniger : Wasser = 1 : 15
problemlos entfernen. Bei hartnäckigem Schmutz wird eine Verdünnung von 1 : 5
empfohlen.
Die Erfindung wird nun durch Beispiele erläutert.
Eine Beurteilung der Reinigungswirkung erfolgt durch Schmutzlösetests. Dazu wird
ein 2024-T3-Aluminiumblech der Größe 5 × 2 cm und einer Stärke von 1 mm
verwendet. Das Aluminiumblech wird vor Versuchsbeginn erst mit einer verdünnten
Natronlaugelösung und anschließend mit einer verdünnten Salpetersäurelösung
angeätzt. Dadurch wird die Oberfläche aufgeraut, so dass sich Schmutzpartikel
besser auf dem Blech festsetzen können. Das Blech wird abwechselnd mit
unterschiedlichen Verunreinigungen versehen. Dazu zählen Gleitlagerfett, Vaseline
und künstlich erzeugter Flugzeugschmutz.
100 g dieses künstlichen Flugzeugschmutzes bestehen aus 1 g Lanolin, 20 g
Aktivkohle, 10 g Talkum, 15 g Schmieröl und 54 g Kerosin. Die Komponenten
werden innig miteinander vermischt und in einem dünnen Film auf das
Aluminiumblech aufgetragen. Anschließend wird der Schmutz 12 Stunden lang bei
100°C in einem Trockenschrank in das Aluminiumblech eingebrannt.
Zur Beurteilung der Schmutzlösekraft wird das mit Gleitlagerfett, Vaseline oder
künstlichem Flugzeugschmutz versehene Aluminiumblech in eine Lösung von
100 ml Reinigungsmittel eingetaucht. Die Lösung befindet sich einem Becherglas in
dem sich ein Magnetrührer mit 500 Umdrehungen pro Minute dreht. Nach
regelmäßigen Abständen erfolgt eine Beurteilung der abgelösten
Schmutzkomponenten.
Es wird ein erfindungsgemäßes Flugzeugreinigungsmittel durch Mischen der
folgenden Komponenten hergestellt (Konzentrat):
15,00 Gew.-% C12/C14-Alkyldimethylaminoxid
0,20 Gew.-% Alkalimetall-Polyaspartat mit 15.000 g/mol
0,45 Gew.-% Natronlauge
84,35 Gew.-% Wasser.
15,00 Gew.-% C12/C14-Alkyldimethylaminoxid
0,20 Gew.-% Alkalimetall-Polyaspartat mit 15.000 g/mol
0,45 Gew.-% Natronlauge
84,35 Gew.-% Wasser.
Die Schmutzlösekraft dieses Reinigungsmittels wird anhand der oben beschriebenen
Methode untersucht. Bereits innerhalb weniger Minuten werden sowohl von dem
Konzentrat, als auch den 1 : 1- und 1 : 2-Verdünnungen mit Wasser die
Verunreinigungen Gleitlagerfett, Vaseline und künstlich erzeugter Flugzeugschmutz
komplett von den Aluminiumplatten abgelöst.
Weitere Untersuchungen des unter Beispiel 1 beschriebenen
Flugzeugreinigungsmittels ergeben, dass alle weiteren Anforderungen der SAE-
Spezifikation AMS 1526 erfüllt werden. Das Mittel verursacht keine Korrosion an
Aluminium-, Magnesium- und Stahllegierungen und beeinträchtigt weder Acrylglas,
noch lackierte und unlackierte Flugzeugoberflächen.
Es wird ein erfindungsgemäßes Flugzeugreinigungsmittel durch Mischen der
folgenden Komponenten hergestellt (Konzentrat):
25,00 Gew.-% Lauryldimethylaminoxid
0,20 Gew.-% Alkalimetall-Polyglutamat mit 35.000 g/mol
0,40 Gew.-% Kalilauge
74,4 Gew.-% Wasser.
25,00 Gew.-% Lauryldimethylaminoxid
0,20 Gew.-% Alkalimetall-Polyglutamat mit 35.000 g/mol
0,40 Gew.-% Kalilauge
74,4 Gew.-% Wasser.
Dieses Reinigungsmittel löst ebenfalls alle Verunreinigungen ab und erfüllt die
Anforderungen der SAE-Spezifikation AMS 1526.
Es wird ein erfindungsgemäßes Flugzeugreinigungsmittel durch Mischen der
folgenden Komponenten hergestellt (Konzentrat):
20,00 Gew.-% Cocosalkyldimethylaminoxid
0,20 Gew.-% Alkalimetall-Polyaspartat mit 10.000 g/mol
0,35 Gew.-% Natronlauge
79,45 Gew.-% Wasser.
20,00 Gew.-% Cocosalkyldimethylaminoxid
0,20 Gew.-% Alkalimetall-Polyaspartat mit 10.000 g/mol
0,35 Gew.-% Natronlauge
79,45 Gew.-% Wasser.
Dieses Reinigungsmittel löst ebenfalls alle Verunreinigungen ab und erfüllt die
Anforderungen der SAE-Spezifikation AMS 1526.
Claims (6)
1. Mittel zur Außenreinigung von Verkehrsmitteln, enthaltend
- a) mindestens ein tertiäres Aminoxid der Formel R1R2R3NO, wobei
R1 eine Alkyl-, Alkenyl-, Alkoxypropyl- oder Alkenylamidoalkylgruppe mit 8 bis 18 C-Atomen,
R2 und R3 unabhängig voneinander niedermolekulare Alkylreste oder Hydroxyethyl- oder Hydroxypropylreste bedeuten, - b) mindestens ein Alkalimetallsalz der Polyasparaginsäure mit einem Molekulargewicht von 5.000 g/mol bis 50.000 g/mol, oder der Polyglutaminsäure mit einem Molekulargewicht von 5.000 g/mol bis 50.000 g/mol, oder ein Gemisch beider Substanzen, wobei das Gewichtsverhältnis der Bestandteile a) : b) zwischen 10 : 1 und 3000 : 1 liegt.
2. Mittel gemäß Anspruch 1, worin R1 für eine Alkyl-, Alkenyl-, Alkoxypropyl-
oder Alkenylamidogruppe mit 10 bis 16 C-Atomen steht.
3. Mittel gemäß Anspruch 1 oder 2, worin R2 und R3 unabhängig
voneinander für Alkylreste von 1 bis 6 C-Atomen oder Hydroxyethyl- oder
Hydroxypropylreste stehen.
4. Mittel gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, worin Bestandteil
b) ein Molekulargewicht von 7000 bis 20.000 g/mol aufweist.
5. Mittel gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, worin zusätzlich
Entschäumer, Farbstoffe, Komplexierungsmittel oder Antioxidantien enthalten sind.
6. Verwendung eines Mittels gemäß einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 5 zur Reinigung von Verkehrsmitteln, wobei es sich bei den Verkehrsmitteln um
Flugzeuge handelt.
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