NO166590B

NO166590B - Demulgerende rengjoeringsmiddel med evne til aa holde flatefuktighet.

Info

Publication number: NO166590B
Application number: NO863445A
Authority: NO
Inventors: Juergen Geke; Friedbert Zetzsche
Original assignee: Henkel Kgaa
Priority date: 1985-08-28
Filing date: 1986-08-27
Publication date: 1991-05-06
Also published as: US4784798A; EP0213554A2; NO863445L; ATE57955T1; EP0213554A3; DK164707C; FI82946B; FI863476A; DE3530623A1; CA1282666C; JP2523111B2; DK164707B; TR24410A; ZA866512B; DK394386A; AU6188786A; PT83245A; FI82946C; ES2001605A6; DE3675294D1

Description

Oppfinnelsen vedrører nye rengjøringsmidler, hvorved lakkerte eller ikke-lakkerte overflater av kjøretøy, motorer, gulv i verksteder eller andre arbeidsflater kan rengjøres og avfettes hvorved de tilsvarende fjernede forurensninger demulgeres.

Midler til rengjøring av faste overflater som er forurenset med fett eller fettaktige tilsmussinger, er spesielt vidt utbredt på det tekniske området. Hittil anvendes for tilsvarende rengjøringsoperasjoner enten sammensetninger som emulgerer fett eller fettaktige tilsmussinger eller såkalte "kaldrensere". Sistnevnte er (ifølge Rompp's kjemileksikon, Franck'sche Verlagbuchhandlung, Stuttgart, bind 3 (1983), side 2033/34), oppløsningsmiddelblandinger som inneholder høye mengder klorerte eller ikke-klorerte hydrokarboner (jordoljefraksjoner) og anvendes med eller uten emulgatorer og andre tilsetninger til kaldfjerning av fett, olje, voks, tjære, osv. Ved anvendelse av slike kaldrensemidler belastes avvannet ikke bare fra den behandlede overflate avløste fett, olje, etc, men i tillegg også med organiske oppløsnings-midler, spesielt med klorerte hydrokarboner, således at en atskillelse av de omgivelsesskadelige komponenter fra de tilsvarende avvann er tvingende nødvendig, da det er lovmessig foreskrevet. Dessuten har kaldrensemidler som inneholder organiske oppløsningsmidler den ytterligere ulempe at ved rengjøringsoperasjonen oppstår brannfarlige, luktbe-lastende eller sogar helseskadelige damper, således at de tilsvrende rengjøringsoperasjoner bare kan utføres under ekstreme forsiktighets- og sunnhetsbeskyttelsesforholds-regler.

De førstnevnte rengjøringsmidler inneholdende emulgerende virkende komponenter, har den vesentlige ulempe at riktignok kan fett eller fettaktige tilsmussinger fjernes fra overflaten som skal rengjøres, disse tilsmussinger emulgeres imidlertid i vann. Derved tas på kjøpet at enten store mengder av oljer, fett eller andre forurensninger kommer i avvannet, hvilket er uønsket på grunn av den dermed forbundne omgivelsestilsmussing, eller at det må tilsettes ekstra midler til bryting av de dannede emulsjoner for å muliggjøre atskillelse av de organiske forurensninger i oljeutskillere. Bortsett fra økonomiske aspekter, er imidlertid den etter-følgende tilsetning av demulgerende stoffer forbundet med en ytterligere vannbelastning således at også denne løsning ikke er tilfredsstillende.

I DE-A 25 29 096 omtales middel til kaldrensing av fett eller fettaktige forurensede kontaminerte faste overflater, som i det vesentlige i vandig emulsjon består av etoksylerte fenoler med 8 til 20 C-atomer i alkylkjeden av etoksylerte alifatiske alkoholer med 9 til 18 C-atomer i alkylkjeden. De foreslåtte kaldrensemidler er innstilt nøytralt til svakt alkaliske, og kan ved god fettløseevne på grunn av deres lille, respektive manglende alkalitet, håndteres uten fare.

Videre omtales i DE-A 29 01 927 rengjøringsmidler til å fjerne oljeaktige forurensninger og som inneholder fett-alkoholetoksylater i kombinasjon med fenol- eller lavere-alkylfenoletoksylater. Ved rengjøringsoperasjonen fjernes fett- og oljeaktige forurensninger i form av en emulsjon av overflaten som skal rengjøres. De dannede emulsjoner er riktignok relativt kortlivet, det kreves imidlertid timer til brytning av disse.

I tillegg til de ovennevnte ulemper som er felles for de fleste fra teknikkens stand kjente rengjøringsmidler, har de nevnte rengjøringsmidler en slik konsistens at de umiddelbart renner av loddrette flater, eksempelvis på vegger eller på de loddrette ytterflater av kjøretøy, og en lengre innvirknings-tid kan bare oppnås ved at det tilsettes et middel til viskositetsøkning, eller flaten må behandles flere ganger med rengjøringsmidlet. Flaten holdes altså ikke i kontakt med rengjøringsmidlet i en tilstrekkelig lang tid, således at vanligvis er det nødvendig med en gjentatt applikasjon. Oppfinnelsens oppgave var alternativt til de fra teknikkens stand kjente midler å tilveiebringe slike rengjøringsmidler som kan anvendes uten belastning på omgivelsene. Spesielt skulle det unngås en emulsjonsdannelse og fullstendig sees bort fra anvendelsen av organiske oppløsningsmidler, eksempelvis klorhydrokarboner, estere og fraksjoner av mineraloljedestillasjon (benzin, hydrokarboner). Applikasjonen av de nye rengjøringsmidler skulle være mulig på enhver måte, og dermed fører til en over lengre tid ved-varende fuktning av den behandlede overflate. En rengjørings-virkning skulle dessuten allerede være gitt ved værelsestemperatur. Dessuten ble det til den biologiske nedbrytbarhet stilt nyere krav enn de lovmessige foreskrevne krav (vaske-middellov, kjemikalielov).

Det ble overraskende funnet at man kan få rengjøringsmidler med god rengjøringsvirkning og demulgerende egenskaper. De holder flatene som skal renses, også uten middel til viskositetsøkning, tilstrekkelig lenge i kontakt med rengjøringskomponentene når man anvender vandige kombina-sjoner av byggere, respektivt kompleksdannere, med en eller flere alkanolaminer og en eller flere ikke-ioniske tensider.

Oppfinnelsen vedrører således demulgerende rengjøringsmidler med evne til å holde flatefuktighet på basis av byggere, henholdsvis kompleksdannere, alkanolaminer og ikke-ioniske tensider og er kjennetegnet ved at den inneholder følgende komponenter: (a) 0,5 til 10 vekt-56 byggere, henholdsvis kompleksdannere, utvalgt fra gruppen etylendiamintetraeddiksyre, nitrilo-trieddiksyre, dietylentriaminpentaeddiksyre, N-(2-hydroksyetyl)-etylendiamintrieddiksyre og deres vann-løselige alkalimetallsalter, (b) 20 til 60 vekt-Sé alkanolamin utvalgt fra gruppen dietanolamin, trietanolamin, diisopropanolamin og tri isopropanolamin, (c) 1 til 15 vekt-# av minst et ikke-ionisk tensid utvalgt fra gruppen av kondensasjonsprodukter av n-oktanol på 4 mol etylenoksid, i-oktanol på 4 mol etylenoksid, n-oktanol på 2 mol propylenoksid og 5 til 6 mol etylenoksid og i-oktanol på 2 mol propylenoksid og 5 til 6 mol

etylenoksid,

(d) vann i en mengde som med komponentene (a), (b) og (c)

summererer seg til 100 vekt-#.

De demulgerende rengjøringsmidler ifølge oppfinnelsen kan eventuelt inneholde i tillegg oppløsningsformidlere i en mengde på 1 til 10 vekt-#, og/eller korrosjonsinhibitorer for lettmetaller i en mengde på 0,15 til 0,25 vekt-%, og/eller korrosjonsinhibitorer for farvede metaller i en mengde på 0,2 til 0,4 vekt-5É, og/eller luktstoffer og/eller farvestoffer i en mengde på 0 til 1 vekt-$.

Som bygger/kompleksdanner kommer det på tale i og for seg kjente alkalimetal1-, jordalkalimetall- og/eller overgangs-metallionekomplekserende forbindelser. Som sådanne er det eksempelvis å nevne etylendiamintetraeddiksyre, nitrilotri-eddiksyre, dietylentriaminpentaeddlksyre, N-( 2-hydroksy-etyl)etylendiamintrieddiksyre ("Trilon" C) og deres vannopp-løselige alkalimetallsalter, fortrinnsvis deres natriumsalter. De nevnte byggerstoffer/kompleksdannere anvendes fortrinnsvis i en mengde på 2 til 4 vekt-56 i rengjørings-midler ifølge oppfinnelsen.

En ytterligere komponent av rengjhøringsmidlene Ifølge oppfinnelsen er alkanolaminer. Alternativt kan enten en forbindelse av denne stoffklasse eller flere slike forbindelser anvendes i ønskelige blandingsforhold med hverandre. Ifølge oppfinnelsen er foretrukne alkanolaminer dietanolamin, trietanolamin, diisopropanolamin og triisopropanolamin. Forbindelser av denne stoffklasse anvendes fortrinnsvis i mengder fra 25 til 50 vekt-#.

For oppnåelse av den ifølge oppfinnelsen tilstrebende effekt med "fuktigholding" av den behandlede overflate, dvs. muligheten av en kontakt med rengjøringskomponentene med den behandlede overflate ut over en umiddelbar avrenning av det anvendte middel, er anvendelse av alkanolaminkomponentene i en mengde under 20 vekt-* kritisk: mengder under 20 vekt-* referert til det vandige rengjøringskonsentrat Ifølge oppfinnelsen ville tydelig nedsette den tilstrebede "fukte-holdeeffekt".

Som ytterligere komponenter inneholder de demulgerende rengjøringsmidler ifølge oppfinnelsen ikke-ioniske tensider. Også i dette tilfellet kan det anvendes en eneste represen-tant for denne stoffgruppe eller alternativt en blanding av to eller flere ikke-ioniske tensider, så lengde derved mengden ligger i området fra 1 til 15 vekt-*. Som represen-tanter ifølge oppfinnelsen for denne stoffklasse, blir det anvendt addukter av 4 mol etylenoksid til n- eller i-oktanol, samt addukter av 2 mol propylenoksid og 5 til 6 mol etylenoksid av de nevnte Cg-alkoholer. Den foretrukne mengde av de anvendte ikke-ioniske tensider ligger I området på 3 til 6 vekt-*.

Som oppløsningsformidlere som eventuelt i tillegg kan settes til de demulgerende rengjøringsmidler som består av de ovennevnte komponentene (a), (b), (c) og (d), kommer det på tale aromatiske sulfonater som cumolsulfonat eller butylglykolsulfonat. Dessuten kan det eventuelt tilsettes korrosjonsinhibitorer for lettmetaller som eksempelvis fosforsyre, og/eller korrosjonsinhibitorer for farvede metaller, eksempelvis tolyltriazol. Hvis det er ønskelig, kan de demulgerende rengjøringsmidler ifølge oppfinnelsen også inneholde luktstoffer, og/eller farvestoffer.

Rensemidlene fremstilles ved at de nevnte komponenter sammenblander de respektive mengder med hverandre etter i og for seg kjente metoder. Lagring, respektivt forsendelse, foregår vanligvis i form av et vandig konsentrat som inneholder kombinasjon av det angitte råstoffet, hvortil også de angitte mengder (i vekt-*) refererer seg.

Til rengjøring og avfettlng av lakkerte eller ulakkerte overflater av kjøretøyer, motorer, gulv og vegger i verksteder, etc, anvendes demulgerende rengjøringsmidler ifølge oppfinnelsen med evne til å holde fuktighet i ønskelig fortynning med vann. Alt etter applikasjonsmåte og tilsmuss-ingsgrad av flatene som skal rengjøres, anvendes 3*-ig eller høyere konsentrerte vandige oppløsninger. Ved høyere tilsmussing kan sogar konsentrat anvendes. Applikasjonen foregår i forstøvnings-, dyppe- eller høytrykkssprøytefrem-gangsmåten med tilsvarende apparater. Allerede ved værelsestemperatur oppnås et fremragende renseresultat. Produkt-sammensetningen sikrer dessuten en ca. 20 til 30 minutters fukteholding av overflaten som skal renses, og dermed tilsvarende lang kontakt av komponentene som virker rensende med kontaminasjonen. Dette er overordentlig viktig ved f.eks. rengjøring av lokomotiver til oppnåelse av et godt rengjør-ingsresultat.

Oppfinnelsen omfatter følgelig videre tilbereding av et rengjøringsmiddel som er kjennetegnet ved at det Inneholder 3 til 100 vekt-* av det demulgerende rengjøringsmidlet, og 0 til 97 vekt-* ytterligere vann.

Bortsett fra den ovennevnte evne til å holde på fuktighet er, i forhold til vanlige produkter, den demulgerende virkning av avgjørende fordel. Fortynnes eksempelvis ved værelsestemperatur en anvendelsesoppløsning ifølge oppfinnelsen av 10 til 50*-ig konsentrasjon med springvann til en konsentrasjon mindre eller lik 2*, så atskiller i tillegg innbrakt mineralolje seg fra oppløsningen av seg selv praktisk talt fullstendig når denne hviler i 30 minutter. Med tilsvarende avvanns-samlebeholdere kan alene ved en slik mekanisk oljeutskillelse ol jeinnholdet av avvann senkes til mindre enn 50 mg * l"<1>.

Eventuelt er det mulig ved ytterligere senking av oljeinn-holdet å blande avvannet med jern(II)sulfat eller aluminium-sulfat for derved å oppnå en utfnoknlng av forurensningene. Ved dette fra teknikkens stand kjente ekstra rengjørings-trinn, kan restoljeinnholdet i avvann senkes til en verdi under 10 mg • 1~"1.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere ved hjelp av følgende eksempler.

Eksempel 1

Reng.- jøringsvirkning

Avfettede stålblikk (50 mm x 100 mm x i mm) ble inndyppet i en blanding av varmdampsylinderolje og ASTM III-olje i volumforholdet 1:1 uttatt etter 10 minutter og opphengt loddrett i 4 timer. De således forbehandlede prøveblikk ble deretter dyppet i 50*-ig rengjøringsoppløsning av følgende sammensetning, og det ble målt tiden til fullstendig avfetting (visuell vurdering).

(a) Rensemiddel Ifølge oppfinnelsen (konsentrat):

7 vekt-* nitrilotriacetat-trinatriumsalt

("Trilon A" 39*-ig),

9,5 vekt-* dietanolamin,

18,0 vekt-* trietanolamin,

6,0 vekt-* av et kondensajonsprodukt av n-oktanol på 4

mol EO,

5,0 vekt-* natriumcumolsulfonat, 40*-ig, og

54,5 vekt-* vann.

(b) Rensemiddel ifølge oppfinnelsen (konsentrat):

4,0 vekt-* etylendiamintetraacetat-natriumsalt

("Trilon B"),

30,0 vekt-* trietanolamin,

15,0 vekt-* dietanolamin,

7,0 vekt-* av et kondensasjonsprodukt av 1-oktanol av 2

mol propylenoksid og 5 til 6 mol etylenoksid,

3,0 vekt-* natriumbutylglykolsulfonat,

0,2 vekt-* fosforsyre,

0,2 vekt-* tolyltriazol, og

40,6 vekt-* vann.

Sammenligningsrensemiddel (konsentrat):

5 vekt-* av et kondensasjonsprodukt av nonylfenol på 5 mol EO,

2 vekt-* natriumcumulsulfonat,

5 vekt-* etylenglykolmonobutyleter,

1 vekt-* natronlut, og

87 vekt-* vann.

Sammenligningsrensemidlet inneholder altså et tensid som virker sterkt demulgerende.

Resultat:

Rengjøringsvirkningen av middel ifølge oppfinnelsen lå tydelig høyere enn for sammenligningsrengjøringsmidlet. Det ble oppnådd en tidsfaktor på 0,7 til fordel for midlet ifølge oppfinnelsen, dvs. at midlet ifølge oppfinnelsen i løpet av en tydelig kortere tid referert til sammenligningsrengjør-Ingsmidlet bevirket en fullstendig avfetting.

Eksempel 2

Evne til å holde fuktighet

Til oppnåelse av et optimalt rengjøringsresultat, spesielt ved utvendig rengjøring av kjøretøy, er det absolutt nødvendig med en evne til å holde fuktighet over et visst tidsrom. Ved de i eksempel 1 nevnte rengjøringsmidler (a) og (b) ble fortynnet volumforhold 1:10 med vann. Et med polyuretanlakk belagt stålblikk (50 mm x 100 mm x 1 mm) ble omdyppet i den tilsvarende oppløsning, uttatt etter noen minutter og opphengt loddrett. Etter 25 minutter var det på den behandlede lakkflate ennå tilstede en væskefilm som kunne strykes med fingeren.

Eksempel 3

Demulgerlng

De nedenfor angitte komponenter ble blandet i et 2-liters begerglass og omrørt i 10 minutter med en vingerører (16/15 mm) ved halv væskehøyde med en rørehastlghet på 800 omdr. pr. min. :

1620 ml vann

20 ml rensekonsentrat (sammenlign eksempel l(a) og (b)), og 2 ml av en blanding av varmdampsylinderolje og ASTM III-olje i volumforhold 1:1.

Etter forløpet av 10 minutter ble blandingen fylt over 1 en 2 liters skllletrakt og hensatt i ro i 30 minutter. Etter 30 minutter ble det tatt ut en væskeprøve på 500 ml av skilletrakten. Denne vannprøve inneholdt bare mindre mengder av restolje (mindre enn 50 mg • l-<1>).

Til en ytterligere prøve på 500 ml av den fra skilletrakten uttatte oppløsning, ble det satt 0,76 g vannfritt aluminium-sulfat og pH-verdien innstilt med 1 N natronlut på 7,3. Deretter ble oppløsningen hensatt 30 minutter i ro. Den derved dannede fnokkede utfelling ble frafiltrert ved hjelp av et filter (NN 651 1/4). Filtratets restoljeinnhold utgjorde mindre enn 10 mg • l-<1>.

Eksempel 4

Korros. 1 onsbeskvttelse

Den på de rengjorte deler etter behandling gjenblivende produktfilm betyr ved siden av fukteholding dessuten en nødvendig temporær korrosjonsbeskyttelse. Dette er spesielt av betydning ved rengjøring av motorrom.

Undersøkelsen med hensyn til lagringskorrosjonsbeskyttelse foregikk i henhold til den omtalte "plate-klimaprøve". Det rengjøres stålblikk av kvalitet ST 1405 med trikloretylen og dyppes deretter i 10*-ig oppløsning av rengjøringsmidler ifølge oppfinnelsen. Etter 5 minutter ble blikkene tatt ut og tørket ved vaerelsestemperatur. Lagring av blikkene foregikk i klimaboks ved 23°C og 100* relativ luftfukgithet. Slike behandlede blikk viste også etter 14 dager ikke korrosjons-foreteelser.

Ved tilsetning av 0,15 til 0,25 vekt-* fosforsyre til produktkonsentrat og/eller 0,2 til 0,4 vekt-* tolyltriazol til produktkonsentrat ble det også oppnådd en fullstendig korrosjonsbeskyttelse av lettmetalloverflater, som eksempelvis overflater av aluminium eller magnesium eller av farvet metalloverflate.

Oppfinnelsen blir videre forklart ved noen sammenlignings-forsøk.

Sammenligningsforsøk

Sammenligningsforsøk 1:

Rengjøringsvlrkning

Forsøkene som ble beskrevet i eksempel 1 1 foreliggende patentsøknad ble gjentatt med forskjellige rengjøringskonsen-trater. Rengjøringskonsentrater som her blir anvendt tilsvarer formuleringen ifølge eksempel 1 (a), der det på den ene side som ikke-ionisk tensid ble benyttet kondensasjonsproduktet av n-oktanol med 4 mol etylenoksid (ifølge oppfinnelsen) og på den annen side forskjellige ikke-ioniske tensider som er kjent fra teknikkens stand. Tiden til fullstendig avfetting ble hver gang bestemt (visuell vurdering). Den etterfølgende tabellen viser de beregnede tidsfaktorene, hver relativt til verdien 1, som ble oppnådd fra det angitte "sammenligningsrengjøringsmiddel" i eksempel 1 (sammensetning ifølge "Technische Lieferbedingungen" til Deutschen Bundesbahn TL 918 81, blad 6).

Verdiene i tabellen viser at rengjøringsmidler ifølge oppfinnelsen resulterer i en vesentlig kortere avfettingstid, i forhold til rengjøringsmidler fra kjent teknikk som inneholder ikke-ioniske tensider.

Sammenligningsforsøk 2:

Demulgering

De beskrevne forsøkene i eksempel 3 i foreliggende patent-søknad ble gjentatt med forskjellige rengjøringskonsentrater. De anvendte rengjøringskonsentratene tilsvarte formuleringen ifølge eksempel 1 (a), der det på den ene side som ikke-ionisk tensid ble anvendt kondensasjonsproduktet av n-oktanol med 4 mol etylenoksid (ifølge oppfinnelsen) og på den annen side kondensasjonsprodukter av nonylfenol med 10 mol, henholdsvis 5 mol etylenoksid, som er kjent fra dagens teknikk.

Restoljeinnhold i den vandige fasen ble hver gang bestemt;

tabellen under viser de oppnådde verdiene:

Disse verdiene viser også overlegenhet for rengjøringsmidlene ifølge oppfinnelsen sammenlignet med slike som inneholder nonylfenol-etylenoksidaddukter som ikke-ionisk tensid.

Claims

1. Demulgerende rengjøringsmiddel med evne til å holde flatefuktighet på basis av byggere, henholdsvis kompleksdannere, alkanolaminer og ikke-ioniske tensider, karakterisert ved at de inneholder følgende komponenter: (a) 0,5 til 10 vekt-* byggere, henholdsvis kompleksdannere, utvalgt fra gruppen etylendiamintetraeddiksyre, nitrilo-trieddiksyre, dietylentriaminpentaeddiksyre, N-(2-hydroksyetyl)-etylendiamintrieddiksyre og deres vann-løselige alkalimetallsalter, (b) 20 til 60 vekt-* alkanolamin utvalgt fra gruppen dietanolamln, trietanolamin, diisopropanolamin og triisopropanolamin, (c) 1 til 15 vekt-* av minst et ikke-ionisk tensid utvalgt fra gruppen av kondensasjonsprodukter av n-oktanol på 4 mol etylenoksid, i-oktanol på 4 mol etylenoksid, n-oktanol på 2 mol propylenoksid og 5 til 6 mol etylenoksid og I-oktanol på 2 mol propylenoksid og 5 til 6 mol etylenoksid, (d) vann i en mengde som med komponentene (a), (b) og (c) summererer seg til 100 vekt-*.

2. Rengjøringsmiddel ifølge krav 1, karakterisert ved at de eventuelt inneholder ytterligere følgende komponenter: (e) 1 til 10 vekt-* oppløsningsformidler og/eller (f) 0,15 til 0,25 vekt-* korrosjonshemmere for lettmetaller, og/eller (g) 0,2 til 0,4 vekt-* korrosjonshemmere for fargede metaller, og/eller (h) 0 til 1 vekt-* luktstoffer og/eller fargestoffer.

3. Rengjøringsmiddel ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at komponentene (a), (b) og (c) inneholder i følgende mengder: (a) 2 til 4 vekt-* bygger, henholdsvis kompieksdanner, (b) 25 til 50 vekt-* alkanolamin, (c) 3 til 6 vekt-* ikke-ionisk tensid.

4. Rengjøringsmiddel ifølge et hvilken som helst av kravene 1 til 3, karakterisert ved at byggeren, henholdsvis kompleksbinderen blir utvalgt fra gruppen med natriumsalter av etylendiamintetraeddiksyre og nitrilotri-eddiksyre.

5. Rengjøringsmiddel ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 4, karakterisert ved at oppløsnings-formidleren inneholder aromatiske sulfonater, som cumolsulfonat eller butylglykolsulfonat, som korrosjonshemmere for lettmetaller, fosforsyre, så vel som korrosjonshemmere for fargede metaller, tolyltriazol.

6. Tilberedninger av rengjøringsmiddel, karakterisert ved at det inneholder 3 til 100 vekt-* av det demulgerende rengjøringsmidlet ifølge kravene 1 til 5 og 0 til 97 vekt-* ytterligere vann.