DE3407891A1

DE3407891A1 - Entschaeumermischung

Info

Publication number: DE3407891A1
Application number: DE3407891A
Authority: DE
Inventors: Jean-Jacques Bois Colombes Martin; Bernard Creil Mourrut
Original assignee: Atochem SA
Current assignee: Ici France Sa Clamart Fr
Priority date: 1983-03-04
Filing date: 1984-03-03
Publication date: 1984-09-06
Also published as: ES8501989A1; GR79992B; DE3407891C2; AT386756B; ATA74484A; NL8400690A; IT1213142B; ES530170A0; GB2135985B; IT8419685A0; GB8405510D0; FR2541908B1; GB2135985A; FR2541908A1; BE899070A

Description

PATENTANWALT DR. HANS-GUNTHER EGGERT₁ DIPLOMCHEMIKER

RÄDERSCHEIDTSTRASSE 1. D-SOOO KÖLN 41

■3-

Köln, den 27. Februar 1984

ATOCHEM, 12-16 Allee des Vosges_f 924oo Courbevoie (Frankreich)

i Entschäumermischung

ι '

COPY T

Beschreibung :

ι Die vorliegende Erfindung betrifft einen Entschäumer, der dazu bestimmt ist, bei industrieller Anwendung

Schäume zu vermindern oder zu unterdrücken. Er besteht aus dem Gemisch"eines Reaktionsprodukts einer Fettsäure j 5 mit dem Kondensationsprodukt von Alkylenoxid an Äthylendiamin und einem sauren Alkylphosphat.

; Gemäß der Erfindung vermindert man die Bildung von un-■ erwünschten Schäumen, bei bestimmten oder infolge von

j 1o bestimmten industriellen Fabrikationsprozessen in einem : beachtlichen Verhältnis durch die Verwendung eines Ge-

I misches, bestehend aus:

\ (A) 8o bis 98 Gewichtsteilen des Reaktionsprodukts einer

Fettsäure mit 12 bis 2o Kohlenstoffatomen mit einem j Kondensationsprodukt von Propylenoxid und Äthylenoxid an Xthylendiamin.

2o

! 25

(B) 2 bis 2o Gewichtsteilen eines sauren Alkylphosphats dessen Alkylgruppe 18 Kohlenstoffatome enthält.

Das Reaktionsprodukt (A) der Fettsäure auf das Kondensationsprodukt kann erhalten werden, indem man ein Molekül des Reaktionsprodukts mit zwei Molekülen der Fettsäure umsetzt. Die Reaktionsbedingungen sind üblich und haben nichts eigenartiges und beispielsweise gibt eine längere Reaktion bei einer Temperatur zwischen 12o und 16o° unter Stickstoff bei vermindertem Druck ausgezeichnete Resultate.

j " Die .Kondensationsprodukte werden üblicherweise dadurch

erhalten, daß man an Äthylendiamin zunächst so viel \ Propylenoxid ankondensiert, daß eine Verbindung mit

einem Molekulargewicht zwischen 15oo und 7ooo erhalten j 5 wird und dann eine Menge Äthylenoxid ankondensiert/ j die ungefähr 1o bis 2o Gew.% der eingesetzten Gesamt- ^; menge der Alkylenoxide ausmacht. Ein derartiges Herstellungsverfahren ist in der US-PS 2 979 528 beschrieben. Die bevorzugten Kondensationsprodukte auf Basis : 1o von Äthylendiamin für die Herstellung der Mischung j haben ein Molekulargewicht zwischen 165o und 77oo. In ; dem Molekulargewicht macht abzüglich des ursprünglich j eingesetzten Moleküls Äthylendiamin das Propylenoxid ' 8o bis 9o % und das Äthylenoxid 1o bis 2o % der ver- ! 15 bleibenden Masse aus.

! Die Fettsäuren, die man auf das Kondensationsprodukt

j einwirken läßt, sind gesättigte oder ungesättigte gerad-

j kettige Säuren mit 1o bis 2o Kohlenstoffatomen, wie

2o Laurin-, Myristin-, Stearin-, Linol- oder Linolensäure

■ oder deren Gemische.

I Das Alkylphosphat (B) als zweiter Bestandteil des Ge-

j misches ist ein Mono- und/oder Diester der Phosphorsäure. j 25 ^D^^e Alkylphosphate mit 18 Kohlenstoffatomen sind als j gängigste die Stearyl- und Oleylphosphorsäuren, die in der Praxis meist in Form des Gemisches der Mono- und Di-

! ester vorkommen und die in der folgenden Beschreibung

j MSAP und MOAP genannt werden.

^! 3o

Um die Verwendung der Mischung zu erleichtern, wird das saure Alkylphosphot (B) vor seiner Verwendung in dem Reaktionsprodukt (A) gelöst. Man erhält beispielsweise

COPY

ein"homogenes Gemisch nach Vermischen der beiden Bestand

teile in der Wärme unter Rühren.

Die erfindungsgemäße Mischung ermöglicht eine wesentliche i 5 Verbesserung des Problems der Schaumverhinderung in den Anlagen der Zuckerindustrie, insbesondere bei der Diffusion, aber sie i.sfr~äüch~von großem Interesse bei der Reinigung des Materials der industriellen Anlagen von ! Molkereien, Schlachtereien, Wurstfabriken, Brauereien, ι 1o sowie in der Futtermittel- und Papierindustrie.

; Die Verbesserung wird besonders deutlich, wenn das Milieu,

! dessen Schaumkraft gesenkt werden soll, kalt ist. Die

j Gewinnung von Zucker aus Zuckerrüben beispielsweise ist

15 ein Vorgang, der bei 8o vorgenommen wird und einen

Zuckersaft produziert, der wegen der Anwesenheit von

¹ Verbindungen vom Typ der Saponine stark schäumt. Die

j Anwesenheit von Entschäumern erweist sich daher als not-

I wendig, aber die auf dem Markt zu findenden Emulgatoren i
2o sind nicht wirksam, wenn die Säfte abgekühlt werden,

j beispielsweise um die Wärme wieder zu gewinnen. Wenn

j hingegen der erfindungsgemäße Entschäumer einem warmen

' Diffusionssaft zugesetzt wird, vermeidet man die Schaum-

I bildung und das daraus resultierende überlaufen und die

25 schaumverh^rindernden Eigenschaften werden beibehalten,

! wenn der Saft unter 4o° zur Wiedergewinnung der Energie

; abgekühlt ist.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung ohne sie zu beschränken.

COPY

Beispiele 1-2o

Die schaumverhindernden Eigenschaften werden durch Bestimmung der Höhe eines Schaums gemessen, der durch senkrechtes Einspritzen eines zylindrischen Strahls einer schäumenden Lösung mit und ohne Zusatz eines Schaummittels_auf_ eine Oberfläche der gleichen Beschaffenheit erhalten wird

Die schäumende Lösung enthält: 1o

Saccharose	13	g/i
Saponine	1	g/i
Peptone	1	g/i
Diammoniumpho sphat	1	g/i

Sie entspricht einer synthetischen Rübenzuckerlösung.

Diese Lösung ist in einem ummantelten Glasrohr von 4o mm Durchmesser enthalten, das es erlaubt die Temperatur konstant zu halten,

Der Strahl wird mit einem Edelstahlrohr von 7o mm Länge und 1,9 mm lichten Durchmesser erzeugt, dessen Ende sich 75o mm über der Flüssigkeitsoberfläche befindet-

\ Eine Zentrifugalpumpe mit einstellbarer Förderleistung

125. gewährleistet das Umpumpen der Lösung.

j Wenn die Temperatur von 3o°C erreicht ist, stellt mandie ; Pumpe mit einer Förderleistung von 4o l/h an. Die nach einer Minute erhaltene Schaumhöhe wird definitionsgemäß

gleich 1oo gesetzt.

Man setzt dann der Lösung zunehmende Mengen des Entschäumers zu und mißt die Schaumhöhe nach einer Minute.

Die schaumverhindernde Wirkung wird durch diese Höhe, bezogen auf die ursprüngliche Höhe, ausgedrückt:

E =M - ^o J χ 1oo.

Man zeichnet die Kurven der Wirksamkeit in Prozent, bezogen auf die Konzentration, in ppm.

Die nachstehende Tabelle zeigt die prozentuale Wirksamkeit bei einer Konzentration von 1o ppm, sowie den Wirkungsgrad, d.h. der Konzentration in ppm, um eine Wirk- - samkeit von 80 % zu erhalten. Die Mengenverhältnisse und ! Prozente der Produkte sind ohne gegenteilige Angaben auf ' das Gewicht bezogen.

	Nr.	A	Kondensationsprodukt	OP "μ	OE %	organische Säure	\nzahl der tole pro Mol Kondensations produkt	B Alkyl- · phosphat	Gew.%	Wirksamkeif einer Konzen tration von	Wirkungsgrad für eine Wirk samkeit von	* * ι »
	Beispiel	Molekül masse ;	85	15	Art Of» '	2	Alkyl- rest	3	1o ppm in %	8o % ppm	» » ·> ·
	1	3 7HO	05	15	ölsäure	2	stearyl	3	93	3,5	M ti V
	2	3700	05	15	Stearins.	2	Stearyl	3	9-3J		• ft *> » ·**
	3	3 700	85	15	Laurins.	2	Stearyl	3	93		• »to * · S »
I	4	3700	05	15	Decyls.	2	Stearyl .·	3	00	3,5	* * » * * * fr • * >
	5	37UÜ	85	15	Caprons.	2	Stearyl .	3	71 I	4	« » ♦ * *ti·'**
	6	3 700	05	15	Essigs.	1	Stearyl	3	26	6
	7	3700	85	15	ölsäure	3	Stearyl	3	04	12
	θ	3700	05	15	Hsäure	Λ	Stearyl ■	3	93	• ²²	GO .
	9	3700	04	16	ölsäure	2	Stearyl	3	93	8	4 07/8 S
	10	6900	60	40	ölsäure	2	Stearyl	3	94	3,5
	1 1	4930	73	26	ölsäure	2	Stearyl	3	0	5,5
	12	7550	99	0	ölsäure	2	Stearyl	3	6	5
	13	3000	05	15	ölsäure	2	Stearyl :	2	74	> 100
	14	3 700	U Γι	1!)	ölsäure	2 *	Stearyl	5	93	QQ
	15	*-παα*	ölsäure	Stearyl ·	93	14
	. 4
3,5

Fortsetzung

Beispiel- Nr-.	Λ	Kondensationsprodukt	OP %	QE i.	organische Säure	Anzahl der Mole pro Mol' Köndensations- produkt	B Alkyl- phosphat	Gew.%	Wirksamkeit einer Konzentra tion von 1o ppm	Wirku für e samke 8	ngsgrad
16	Molekül masse	65	i⁵	Art	2	Alkyl- rest	10	in %	P	ine Wirk it von 0 %
17	3700	95	15	Ölsäure	2	Stearyl	20			pm
18	37Ü0	85	15	ölsäure	2	Stearyl	3	93 \	3,5
19	37Π0	85	15	ölsäure	-	ölsäure	2	93 I	4 '.
20	3700	85		-	2	Stearyl	-	93	4
37Ü0	ölsäure	-	0	74
0	> 100

! 2ο

Die Beispiele 1 bis 3 erläutern die schaumverhindernde Wirkung von Mischungen, die 97 % des Reaktionsprodukts eines Kondensationsprodukts mit einem Molekulargewicht von 37oo, enthaltend 85 % Propylenoxid und 15 % Äthylen-5 oxid mit organischen Säuren mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen im Verhältnis von 2 Mol Säure auf 1 Mol Kondensationsprodukt und 3 % MSAP enthalten.

Die Beispiele 4 bis 6 erläutern zum Vergleich die Tat- — sache, daß die entschäumende Wirkung wesentlich vermindert wird, wenn die organische Säure 1o Kohlenstoffatome oder weniger besitzt.

Das Vergleichsbeispiel 7 zeigt das Interesse, wenigstens 2 Moleküle der Fettsäure pro Molekül des oberflächenaktiven Mittels zu haben.

Die Beispiele 8 und 9 erläutern die Erfindung für Mengen von 3 und 4 Molekülen der Fettsäuren.

Das Beispiel 1o erläutert die erfindungsgemäße Verwendung von ölsäure.

Die Beispiele 11 bis 13 zeigen zum Vergleich das Interesse an Kondensationsprodukten, deren Äthylenoxidmenge zwischen 1o und 2o % liegt.

Die Beispiele 14 bis 17 erläutern Mischungen, die jeweils 98, 95, 9o oder 8o % des Reaktionsprodukts der ölsäure mit einem Kondensationsprodukt der Beispiele 1, und 2, 5, 1o und 2o % MSAP enthalten. Sie beweisen, daß die Wirksamkeit und der Wirkungsgrad ausgezeichnet, sind.

λ m mm * <■ *

■Al-

Beispiel 18 erläutert eine Mischung, in der das MSAP des Beispiels 1 durch MOAP ersetzt wurde.

Die Beispiele 19 und 2o zeigen zum Vergleich durch das Gegenteil die Bedeutung des Gemisches von A + B.

Claims

Patent an Sprüche

(A) 80 bis 98 Gewichtsteilen eines Reaktionsprodukts aus einer Fettsäure mit 12 bis 2o Kohlenstoffatomen

und einem_Kpndensationsprodukt von Propylenoxid J5 und Äthyle-noxid mit Äthylendiamin,

(B) 2 bis 2o Gewichtsteilen eines sauren Alkylphosphats, dessen Alkylgruppe 18 Kohlenstoffatome

i enthält.

•1o 2. Mischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kondensationsprodukt des Reaktionsprodukts

'' (A) ein Molekulargewicht zwischen 165o und 77oo besitzt.

•15 3. Mischung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich- ; net, daß in dem Kondensationsprodukt des Reaktions-

: produkts (A) ohne den Rest des Äthylendiamins das Propylenoxid 80 bis 9o % und das Äthylenoxid 1o bis 2o % der verbleibenden Molekülmasse ausmachen.

; 4. Mischung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch

j gekennzeichnet, daß das saure Alkylphosphat (B) in Form "des Monoesters, des Diesters oder als Gemisch von Mono- und Diester vorliegt.

5. Mischung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, "daß der Ester unter den Stearyl- oder Oleylphosphorsäuren gewählt wird.

COPYm '

Ί 6. Verfahren zur Herstellung des Entschäumergemxschs

j nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem man in einer ι

ersten Stufe das Produkt A durch Reaktion einer Fett-

! säure mit 12 bis 2o Kohlenstoffatomen mit einer Ver-

: ^s bindung erzeugt, dxe durch Kondensation von Propylen-

J — oxid an ein Molekül Äthylendiamin zur Herstellung

f einer Verbindung mit einer Molekülmasse zwischen

I 15oo und 7oo und dann durch Ankondensation von.Äthylenoxid in einer Menge von 1o bis 2o % der insgesamt

. 1o eingesetzten Alkylenoxide an die genannte Verbindung

! hergestellt wurde, und aus einer zweiten Stufe, in der

! 8o bis 98 Gewichtsteile dieses Produkts A mit 2 bis

j 2o Gewichtsteilen eines Alkylphosphats mit 18 Kohlen-

; Stoffatomen gemischt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,

daß man in der ersten Stufe wenigstens zwei Moleküle

j der Fettsäure auf ein Molekül des Kondensationspro-

j dukts der Alkylenoxide an Äthylendiamin einwirken

j _2o läßt.

! 8. Verwendung der Entschäumermischung zum Niederschlagen

¹ von Schäumen in der Zuckerindustrie, in der Papier-

i .industrie und der Futtermittelindustrie.

ι ;