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Ölbindemittel
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein ölbindemittel auf Basis von
Polyurethanhartschaummehl. Das erfindungsgemäße Ölbindemittel eignet sich zum Aufsaugen
von mineralischen, tierischen oder pflanzlichen Ölprodukten.
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In verschiedenen Bereichen der Technik spielt die Reinigung von Öl-verschmutzten
Gewässern bzw. die Aufsaugung von Ölrückständen eine immer größer werdende Rolle.
Bisher kannte man ölaufsaugende Materialien in Form von Pulvern oder Granulaten
auf verschiedener Grundlage beispielsweise aus Holz, Kork, bestimmten Gesteinsarten,
Schlacke, Torf und dergleichen. Es ist auch bekannt, derartige Ölbindemittel mit
Organosiliciumverbindungen zu modifizieren. So ist z.B.
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aus der britischen Patentschrift 1 336 331 ein Ölbindemittel bekannt
geworden, das durch Beladung von anorganischen oder organischen Materialien wie
z.B. Aktivkohle, Kieselgur, Diatomeenerde, Textilfasern, Kork, Holzschnitzel, :
Papier, Nußschalen usw. mit Organosiliciumverbindungen erhalten wurde.
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In der deutschen Offenlegungsschrift 2 306 916 wurde auch bereits
vorgeschlagen, Polyurethanhartschaum für diesen Zweck einzusetzen. Dieses Material
kann sowohl granuliert als auch verpresst verwendet werden.
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Diese bekannten Ölbindemittel weisen jedoch alle gewisse Nachteile
auf. Einerseits sind sie nicht wirksam genug und andererseits sind die benötigten
Materialien zu aufwendig, so daß ein größerer Einsatz dieser Stoffe schon aus wirtschaftlichen
Gründen nicht vertretbar ist.
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Es war daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung. ein Ölbindemittel
zu Verfügung zu stellen, das eine bessere Saugleistung gegenüber den bekannten Ölbindemitteln
aufweist, das einfach herzustellen ist und das von billigen wohlfeilen Materialien
ausgeht.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher ein Ölbindemittel
auf Basis von Polyurethanhartschaummehl, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die
Oberfläche des Hartschaummehls mit Organosilanen der Formel RnSiX4 n wobei R gesättigte
oder ungesättigte Alkylreste mit 1 - 12 C-Atomen oder Arylreste und X Chlor- oder
Bromatome und n eine ganze Zahl von 1 bis 3 bedeutet, behandelt und anschließend
gegebenenfalls brikettiert wird.
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Uberraschenderweise hat es sich gezeigt, daß mit den erfindungsgemäßen
Ölaufsaugmitteln wesentlich bessere Leistungen erzielt werden als mit den Mitteln
des Standes der Technik. Die mit den Organosilanen umgesetzten Stoffe werden vom
Wasser weniger benetzt und saugen daher ölige, in Wasser suspendierte oder auf Wasser
aufliegende Produkte besonders gut auf. Die
verwendeten organischen
Stoffe schwimmen auf dem Wasser und können daher nach dem Aufsaugen des Öles leicht
gesammelt und durch Verbrennen beseitigt werden. Dies ist ein besonderer Vorteil
gegenüber ölgetränkten Stoffen auf anorganischer Basis, deren Beseitigung oft erhebliche
Schwierigkeiten bereitet.
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Außerdem lassen sich die erfindungsgemäß verwendeten Stoffe leicht
auf eine hohe Dichte verpressen ohne daß die Struktur des Materials zerstört und
die Saugfähigkeit für Öl vermindert wird.
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Als Ausgangssubstanzen für die erfindungsgemäßen Ölaufsaugmittel eignen
sich Polyurethanhartschaummehle, die vorzugsweise eine Schüttdichte von ca. 20 -
45 g/l aufweisen. Entsprechende Materialien können z.B. gemäß deutscher Patentschrift
1 191 565 hergestellt werden. Das Polyurethanhartschaummehl liegt vorzugsweise in
einer Teilchengröße von etwa 0,1 mm bis 2 mm vor. Größere oder kleinere Teilchen
können ebenfalls vorliegen, sollten jedoch keinen zu großen Anteil am gesamten Bindemittel
aufweisen.
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Zur Beschichtung der Polyurethanhartschaummaterialien mit den Silanen,
die zum Beispiel durch Bedampfen, durch Einspritzen im Wirbelbett oder nach einer
ähnlichen Methode erfolgen kann, werden bevorzugt Organosilane, wie z.B. Dimethyldichlorsilan
Methyltrichlorsilan, Trimethylchlorsilan, Phenylchlorsilane, Methylbromsilane oder
Gemische derartiger Silane eingesetzt.
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Die festen Polyurethanhartschaummehle werden mit 0,1 - 3 Gew.-, Organosilan,
bezogen auf das Gewicht des Hartschaummehls, vorzugsweise mit 0,5 - 1 Gew.-%, behandelt
und dadurch imprägniert.
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Gleichzeitig mit der Imprägnierung kann auch gegebenenfalls eine Wärmebehandlung
erfolgen. Anschließend nach der Imprägnierung werden die Materialien einer Wasserdampfbehandlung
unterzogen.
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Besonders vorteilhaft kann das Ölaufsaugmittel in Form von gepreßten
Formkörpern eingesetzt werden. Verpressung bzw. Brikettierung
kann
mit den üblichen Bindemitteln, wie z.B wasserlöslichen Sulfitlaugen, Abfallösungen
wie sie in der Zuckerindustrie anfallen, Carboxymethylcellulose usw. erfolgen. Die
vorprossung erfoLgt unter einem Druck der zwischen etwa 5 und etwa 50 kp/cm2, vorzugsweise
zwischen 10 und 40 kp/cm2 liegt mit liilfc üblicher Granulier- oder Brikettvorrichtungen.
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Anhand der folgenden Beispiele soll der Gegenstand der vorliegenden
Erfindung noch näher erläutert werden:
Bcispiele Ein Polyurethan-Hartschaummchl,
das durch Vermahlen eines PU-Ilartscliaumes (hergestellt aus 100 Gew.-Teilen einer
Mischung bestehend aus kurzkLtLL(Jen, verzweigten Hydroxy-Polyäther und -Polyester
abgemischt mit einem Emulgator auf Fettsäuresulfonsäurebasis, tertiären aliphatischen
Aminen als Katalysator und einem Polysiloxan-Polyäther-Copolymerisat als Schaumstabilisatoren
(Desmophen TMLA 2 der Bayer AG, Leverkusen) 30 Gew.-Teile FCC13 130 Gew.-Teilen
eines Polyisocyanat-Gemisches der Diphenylmethanreihe wie es durch Phosgenierung
von Anilin/Formaldehyd Kondensaten zugänglich ist und dessen Viskosität 200 cSt
(200C) beträgt) wurde mit einer Mischung bestehend aus 34 Gew.-% Dimethyldichlorsilan
und 66 Gew.-% Methyltrichlorsilan bedampft. Dazu leitet man einen Stickstoffstrom
durch die mit einem Thermostaten auf 65 0C erwärmte Mischung von Methyltrichlorsilan
und Dimethyldichlorsilan. Der so mit Chlorsilanen gesättigte Stickstoffstrom passierte
einen Kolben, damit sich das über die Sättigungsgrenze hinaus mitgerissene Chlorsilan
flüssig abscheiden konnte. Dann durchwanderte der mit Chlorsilanen gesättigte Stickstoffstrom
ein auf 65 0c erwärmtes Fließbett aus Vermiculite. Die dabei entstehende Salzsäure
wurde in Wasser abgefangen, bevor der Stickstoffstrom über einen Abzug ins Freie
geleitet wurde. Der Versuch wurde zur adsorptiven Sättigung auch der feinsten Kapillaren
über 6 Std. ausgedehnt. Gegen Ende des Versuchs wurde mit chlorsilanfreiem Stickstoff
die Salzsäure ausgeblasen.
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Das PU-Mehl nahm 0,4% Chlorsilanmischung auf, roch nach Chlorsilanen,
reagierte aber nach Zutritt von Wasser (auch in Form von Dampf) neutral und unterschied
sich nach der Chlorsilanbeladung kaum von unbehandeltem Mehl. Nach dem Zusammenpressen
zerfällt es wieder pulverförmig, während das unbehandelte PU-Mehl leicht zusammenbackt.
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Durchführung der Aufsaugversuche: Öl/Wasser Suspensionen verschiedener
Konzentration wurden mit Hilfe eines Versuchs öls (niedrig-viskoses Spindelöl mit
23 CSl = 3,20 Engle (200c)) hergestellt. Diese Öl/Wasser-Suspensionen wurden mit
verschiedenen, mit Silan bedampften Schaummaterialien behandelt. Die gemessenen
Werte werden in der folgenden Tabelle wiedergegeben:
| Ausbringen aus Ö/W-Suspen- Schütt- Ölbinderbedarf ohne Emulsions- |
| Polymere sionen der Konzentrationen gewicht bildung geprüft
nach: |
| gemahlenes 20 Gew.-% Ol 43 Gew.-% Öl g/l Gewässerkundlichen
Mitteilungen |
| (Schaummate- 5, 138 (1970) |
| rial) |
| Polyrethan 100 % 83 % 29 5 g Ölbinder / 100 g Öl |
| (erfindungs- des Öls des Öls |
| gemäß) |
| Polyäthylen 95 % 80 % 20 13g/100g |
| Polystyrol 90 % 72 % 16 15g/100g |
| Polyamid 85 % 32 % 86 32g/100g |
| Polyester 55 % 0 % 216 40g/100g |
| Vermiculite 80 % 20 % 153 30g/100g |