DE2420955A1

DE2420955A1 - Antischaum-zubereitung

Info

Publication number: DE2420955A1
Application number: DE2420955A
Authority: DE
Inventors: John Dominic Pera
Original assignee: Buckman Laboratories Inc
Current assignee: Buckman Laboratories Inc
Priority date: 1973-10-29
Filing date: 1974-04-30
Publication date: 1975-05-07
Also published as: NO741884L; ZA742936B; AU6940074A; FR2248863A1; JPS5074583A; NL7407636A; FI137174A; ES429965A1; BE821554A; IT1018722B; SE7407620L; BR7409059A; AR201863A1

Description

Patontamväfte ' ₃

D/p/.-lng. A. Grunscker

Dr.-f«c HIXjnksMey _p

Dr.-ing. tv', ötocxrnair'

8 München 22, Maximiltenstr. 43 Ο/ΟΠΟΕΓΙΓ

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BUCKT-IAH LABOHATOHIES,

1256 North McLean Boulevard, Memphis, Tennessee 38108, USA

Antischaum-Zubereitung

Die Erfindung betrifft eine neue Antischaum-Zubereitung sowie deren Verwendung in einem Verfahren zum Entschäumen von wäßrigen Systemen; sie betrifft insbesondere Antischaum-Zubereitungen, die aus bestimmten Diamiden, einem Silikonöl und einem Mineralöl bestehen.

Der hier verwendete Ausdruck "Antischaum-Zubereitung" umfaßt Schaumkontrollmittel sowohl zur Verhinderung der Schaumbildung als auch zur Verminderung eines bereits vorhandenen Schaums in einem Xiäßrigen System.

Das Schäumen von Flüssigkeiten (die Schaumbildung) ist eine häufige Ursache für Störungen in großtechnischen Verfahren. Die bisher bekannten chemischen Verfahren zur Verhinderung oder Verminderung der Schaumbildung umfassen die Zugabe von verschiedenen Verbindungen, wie z.B. Amiden, Alkoholen, Ölen, hydrophoben Mineralien, Silikonölen und dgl. und Mischungen dieser Materialien.

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Es gibt viele großtechnische Verfahren, in denen Lösungen oder Suspensionen in verschiedenen Grundsystemen gehandhabt werden, bei denen eine Schaumbildung in dem System vermindert oder verhindert werden muß, um eine Störung der wirksamen Durchführung des Verfahrens durch den Schaum zu vermeiden. Beispiele für solche Störungen sind die Schaumbildung bei der Textilverarbeitung, die Schaumbildung in siedenden Zuckerrübenabflüssen und die Schaumbildung in Papierpulpensuspensionen. Außerdem ist es sehr erwünscht, daß Anstriche, Überzüge und dgl., nicht schäumen, um dadurch die Verunstaltung der beschichteten Oberfläche durch auftretende Luftblasen zu vermeiden. Außerdem gibt es viele weitere Fälle, in denen die Verminderung oder Verhinderung einer Schaumbildung sehr erwünscht ist.

In der Papierindustrie treten Schäumbildungsprobleme bei der Handhabung der Behandlungsflüssigkeiten (Veredelungsbäder) auf. Beim Kochen von Holzpulpe in einer alkalischen Lösung in dem Soda- oder Sulfat-Papierherstellungsverfahren erhält man eine schwarze Flüssigkeit. Sie enthält nahezu sämtliche Chemikalien, die während der Verarbeitung verwendet werden, zusammen mit dem aus dem Holz extrahierten organischen Material. Durch Verarbeitung von Hölzern mit einem hohen Harzgehalt wird die Schaumbildung verstärkt. In dem Sulfatverfahren werden mehr harzhaltige Hölzer verwendet als in dem Sodaverfahren und aus diesem Grunde ist die dabei auftretende Schaumbildung stärker. Die Schaumbildung tritt in erster Linie dann auf, wenn die Holzpulpe gewaschen und während des Reinigungsverfahrens gerührt wird.

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Es sind bereits viele Antischaum-Zubereitungen bekannt und derzeit im Handel erhältlich. Diese Zubereitungen lösen mehr oder minder gut spezielle Schaumbildungsprobleme. Einige davon sind wirksamer als andere und einige davon sind besonders wirksam in bezug auf bestimmte wäßrige Systeme. Die Wirksamkeit der Antischaum-Zubereitungen ist jedoch völlig unvorhersehbar und häufig entscheiden kleinere oder größere Abänderungen oder Modifikationen über den Erfolg oder Mißerfolg, insbesondere dann, wenn ein spezifischer Typ der Schaumbildung behandelt wird;

Bei der Formulierung (Herstellung) eines kommerziell akzeptablen Schaumkontrollmaterials, insbesondere für die Verwendung in Pulpenmühlen, muß eine Reihe von Faktoren berücksichtigt x?erden. Ein Schaumkontrollmaterial sollte die Fähigkeit haben, einen bereits gebildeten Schaum innerhalb einer kurzen Zeitspanne auf einen niedrigen Wert zu vermindern,und außerdem sollte es die Fähigkeit haben, über einen längeren Zeitraum die Schaumbildung in dem wäßrigen Medium zu verhindern, wenn es diesem einmal zugesetzt worden ist. Außerdem sollte das Produkt leicht pumpbar sein, damit es von der Lagerstätte an den Ort transportiert werden kann, an dem es benötigt wird, ohne daß es zur Gelbildung neigt. Außerdem ist eine lange Lagerfähigkeit ein wesentlicher Faktor für eine solche Zubereitung, d.h. die Zubereitung sollte nur eine sehr geringe oder keine Neigung zur Auftrennung in ihre Komponenten bei der Lagerung über einen längeren Zeitraum haben.

Allgemeine Entschäumungsmittel bzw. Antischaum-Zubereitungen und solche für ähnliche Anwendungszwecke wie die Antischaum-Zubereitung der Erfindung sind beispielsweise in den US-Patent-

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Schriften 3 076 768, 3 652 453, 3 666 681, 3 673 105, 3 677 und 3 723 342 beschrieben. Außerdem ist in der US-Patentschrift 2 469 450 die Verwendung einer der Komponenten der erfindungsgemäßen Zubereitung als wirksames Entschäumungsmittel für Wasserdampfboiler beschrieben.

Trotz des umfangreichen Literaturmaterials, das sich auf Antischaum-Zubereitungen bezieht, ist man ständig auf der Suche nach einem Antischaummittel (Entschäunrungsmittel), das wirkungsvoll, wirtschaftlich und leicht anzuwenden ist,und man ist insbesondere auf der Suche nach einem solchen Antischaummittel, das gegen den Schaumtyp wirksam ist, wie er in Pulpenmühlen und dgl. auftritt.

Ziel der Erfindung ist es daher, eine verbesserte Antischaum-Zubereitung (Entschäumungszubereitung) anzugeben, die bestimmte aliphatische Diamide und Silikonöle, dispergiert in einem Mineralöl, enthält. Ziel der Erfindung ist es ferner, ein Verfahren anzugeben, mit dessen Hilfe es möglich ist, unter Verwendung dieser neuen Antischaum-Zubereitung die Schaumbildung zu kontrollieren.

Es wurde nun gefunden, daß -,diese Ziele erreicht werden können mit der nachfolgend angegebenen Antischaum-Zubereitung.

Gegenstand der Erfindung ist eine Antischaum-Zubereitung, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie im wesentlichen besteht aus

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(A) 2 bis 20 Gew.~% eines Diamids der allgemeinen Formel

• HO OH

I Il ti I

R-N-C-S* -C-N-Pv

worin bedeuten:

R eine Alkylgruppe mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen und R^f eine gesättigte oder ungesättigte Alkylengruppe mit 1 Ms 8 Kohlenstoffatomen,

(B) 0,5 bis 5 Gew.-% eines Silikonöls aus der Gruppe Diraethylpolysiloxan, Methylhydrogenpolysiloxan oder eines anderen handelsüblichen Organopolysiloxans, wie es weiter unten definiert ist, und

(C) 75 bis 97,5 Gew.-% eines Mineralöls, vorzugsweise eines hochparaffinischen Minera
(100°F) von etwa 100 SUS.

hochparaffinischen Mineralöls mit einer Viskosität bei 38 C

Das einen weiteren Gegenstand der Erfindung bildende Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Antischaura-Zubereitung dar vorstehend angegebenen Zusammensetzung in wirksamen Mengen in wäßrigen Systemen verwendet wird, welche die Neigung zu . einer unerwünschten Schaumbildung haben. Dieses Verfahren ist insbesondere anwendbar auf Pulpeninühlenflüssigkeiten, wie z.B. den dabei auftretenden schwarzen Flüssigkeiten und braunen Material Wascherflüssigkeiten.

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Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sowohl hinsichtlich der Zubereitung selbst als auch hinsichtlich des Verfahrens zur Herstellung der Zubereitungen und hinsichtlich der Verwendung dieser Zubereitungen näher beschrieben.

Die erfindungsgemäßen Antischaum-Zubereitungen (Antischäumungsmittel) enthalten drei wesentliche Bestandteile.

Der erste wesentliche Bestandteil ist ein aliphatisches Diamid der allgemeinen Formel

HO OH

|- It 11 I

R-N-C-R* -C-N-R

worin R eine Alkylgruppe mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen und R¹ eine gesättigte oder ungesättigte Alkylengruppe mit 1 bis 8, vorzugsweise 4 bis 8 Kohlens to ff atomenbedeuten. Die erfindungsgemäß bevorzugt verwendeten Diamide weisen einen Schmelzpunkt oberhalb 100 C auf, sind in heißem Wasser praktisch unlöslich und gegenüber dem Angriff durch Chemikalien, insbesondere gegenüber der Hydrolyse durch alkalische wäßrige Lösungen_}beständig- Diese Eigenschaften sind erforderlich, weil die Antischaum-Zubereitungen in der Regel unter heißen alkalischen wäßrigen Umgebungsbedingungen verwendet werden.

Beispiele für erfindungsgemäß ^bevorzugte Diamide sind N,N¹-Dioctadecylmalonamid, Ν,Ν'-Dioctadecylsuccinamid, Ν,Ν'-Diocta-

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decyladipamid, Ν,Ν'-Dioctadecylazelainid, N,N^f-i)ioctadecylmaleamid, NjN'-Dioctadecylsebacamid und die entsprechenden NjN'Dihexadecylamide. und dgl. Diese Amide werden hergestellt durch Erhitzen des geeigneten aliphatischen Amins mit der entsprechenden dibasischen Carbonsäure oder ihrem Anhydrid. Ein bevorzugtes Diamid, das NjN'-Dioctadecyladipamid, wird hergestellt durch mehrstündiges Erhitzen von Stearylamin handelsüblicher Qualität mit Adipinsäure auf 175 bis 185 C. Im allgemeinen werden die Diamide hergestellt durch Erhitzen eines Alkylamins mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen mit einer 3 bis 10 Kohlenstoffatome enthaltenden dibasischen Carbonsäure oder einem Anhydrid davon entsprechend der Gleichung

HO OH 2 RNH + HOOC - R¹ - COOH —) 2 H₂O +R-N-C-R' -C-N-R

HO OH

til 1! I

2 RNH₀ + R¹ —* H_nO + R-N-C-R¹ -C-N-R 0 = C ^XC = 0

Daraus geht hervor, daß auch gemischte Amine oder Säuren verwendet werden können und daß die R-Gruppcnan einem Molekül eine verschiedene Kettenlänge aufweisen können, obwohl dies im allgemeinen nicht bevorzugt ist. Ein besonders bevorzugtes Diamid ist das durch mehrstündiges Erhitzen von Stearylamin mit Adipinsäure auf etwa 175 bis 185°C hergestellte Ν,Ν'-Dioctadecyladipamid. Durch Spülen mit Stickstoff während des Erhitzens

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wird die Entfernung des Reaktionswassers erleichtert und ein Dunkelwerden des Produktes verhindert.

Bei dem erfindungsgemäß verwendbaren Silikonöl kann es sich um ein Polysiloxanöl, z.B. ein Alkyl-, Aryl-, alicyclisches oder Aralkylsiloxan oder -polysiloxan mit einer Viskosität bei 25 C von etwa 10 bis etwa 3000 cSt handeln. Beispiele für bevorzugte Silikonöle sind AlkyIpοIysiloxane mit Viskositäten bei 25°C von etwa 40 bis etwa 1000 cSt. Zu diesen Alkylpolysiloxanen gehören Dimethylpolysiloxan, Diäthylpolysiloxan, Dipropylpolysiloxan, Methylätherpolysiloxan, Dioctylpolysiloxan, Dihexylpolysiloxan, Methylpropylpolysiloxan, Dibutylpolysiloxan, Didodecylpolysiloxan oder dgl. mit einer Viskosität bei 25 C von etwa 10 bis etwa 3000 cSt. Silikonöle, die erfindungsgemäß besonders geeignet sind, sind Dimethylpolysiloxan, MethyI-hydrogenpolysiloxan und verwandte handelsübliche Materialien. Bevorzugt sind auch die Organopolysiloxanmaterialien, wie z.B* die mit Hydroxyl an den Enden blockierten DimethyIsiloxanflüssigkeiten und benzollösliche Organopolysiloxanhar'ze, wie sie in der US-Patentschrift 3 666 681 beschrieben sind. Diese Organopolysiloxanmaterialien sind beschrieben als mit Hydroxyl an den Enden abgeschlossene Dime thy lpo Iy siloxanf luids (-flüssigkeiten) mit einer Viskosität bei 25 C von mindestens 35 cSt und als benzollösliche Organopolysiloxanharze mit (1) SiO--Einheiten und (2) R^SiO, , -Einheiten, worin R einen monovalenten Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bedeutet, wobei das Verhältnis der SiO^-Einheiten zu den R SiO,, -Einheiten innerhalb des Bereiches von 1,2/1 bis 0,6/1 liegt. Spezifische Beispiele für diese Silikonöle sind in der oben genannten US-Patentschrift 3 666 681 beschrieben und ein

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derartiges Öl ist das Handelsprodukt X2-3O11.

Der dritte wesentliche Bestandteil der erfindungsgemäßen Antischaum-Zubereitung ist das Mineralöl, vorzugsweise ein hochparaffinisches Mineralöl. Ein besonders bevorzugtes Mineralöl ist ein unter der Handelsbezeichnung Citgo Sentry IO Oil vertriebenes Citgo-Produkt. Dieses öl hat die folgenden Eigenschaften:

API-Dichte !Flammpunkt-Brennpunkt

Viskosität bei 38°G (100⁰F)

Viskosität bei 54°C (130⁰F)

Viskosität bei 99°C (210°F) Viskositätsindex Stockpunkt ASTM D1500-Farbe Kohlenstoffrest Anilinpunkt Neutralisationszahl ASTM-Korrosion Dichte

33,0° .

Min. 193⁰C (38O°F) Min. 224°C (435°F)

100 bis 110 SUS 65 SUS 40 SUS Min. 95 ■

Max. -17,8°G (0°F> Max. 2,0
Max. 0,01 %

102,5°C (217°F) Max. 0,05 Max. 1

0,115 g/cm² (7,162 pounds/gallon)

Eine besonders hohe Antischaum-Aktivität für die Verwendung in einer braunen MaterLalwascherflüssigkeit wird dadurch erzielt, daß man die erfindungsgemaße Zubereitung verwendet, die ein hochparaffinisches Mineralöl, wie z.B. das oben erwähnte Sentry 10 OiIj enthält.

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Jeder der drei wesentlichen Bestandteile der erfindungsgemäßen Zubereitung wurde bisher entweder allein oder in Kombination mit anderen Materialien für die Schaumkontrolle verwendet. So wurden beispielsweise die Diamidß für die Schaumkontrolle in Wasserdampfboilern verwendet und die Silikonöle und die Mineralöle wurden in Kombination mit anderen Materialien zur Herstellung von Antischaum-Zubereitungen verwendet. Die erfindungsgemäße spezielle Kombination war bisher jedoch nicht bekannt und es hat sich gezeigt, daß sie zu überraschenden technischen Vorteilen führt. Wie oben angegeben_r ist die Aktivität (Wirksamkeit) von Antischaum-Zubereitungen völlig unvorhersehbar und die Tatsache, daß ein bestimmtes Material mit Erfolg in einer Antischaum-Zubereitung verwendet worden ist, besagt nicht, daß dieses Material auch in einer anderen Zubereitung wirksam ist. Die Zugabe von brauchbaren Antischaum-Zusätzen hat häufig einen nachteiligen Effekt auf eine spezielle Zubereitung, so daß das Auffinden einer wirksamen Antischaum-Zubereitung eine Wissenschaft für sich ist. So wurde beispielsweise festgestellt, daß obgleich oberflächenaktive Mittel der verschiedensten Typen häufig in Antischaum-Zubereitungen hilfreich sind, diese oberflächenaktiven Mittel im allgemeinen die Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Zubereitung vermindern. Auch wird bei Verwendung eines der wesentlichen Bestandteile in einer Menge außerhalb des oben angegebenen Bereiches die erfindungsgemäße Zubereitung unwirksam.

Die erfindungsgemäßen Antischaum-Zubereitungen können hergestellt werden, indem man zuerst ein Fettamin mit einer diba-

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sisehen Carbonsäure oder ihrem Anhydrid, vorzugsweise unter Einleiten von Stickstoff, umsetzt unter Bildung des entsprechenden Diamids. Das Diamid wird vorzugsweise bis auf eine feine Partikelgröße zerkleinert und dann mit einem Teil des Mineralöls gemischt. Diese Mischung wird erhitzt, um das Di~ amid zu solubilisieren_fund die erhitzte Lösung wird dann zu dem Rest des Mineralöls zugegeben, anschließend wird unter Rühren gekühlt. Zur Erzielung einer homogenen Mischung wird ein Homogenisator verwendet. Das Silikonöl kann vor oder nach der Homogenisierung zugegeben werden. Eine optimale Wirksamkeit wird in einigen Fällen dadurch erzielt, daß man das homogenisierte Produkt (welches das Silikonöl enthält) 2 bis 4 Stunden lang auf 40 bis 90 C erhitzt. In den erfindungsgemäßen Zubereitungen ist die Verwendung von oberflächenaktiven Mitteln, Oberflächenausbreitun^üiitteln oder anderen üblichen Antischaum-Zusätzen nicht erforderlich.

Die Herstellung von typischen Diamiden für die Verwendung in den erfindungsgemäßen Zubereitungen ist in den folgenden Beispielen 1 bis 3 beschrieben.

Beispiel 1

Herstellung von N^N'-Dioctadecyladigamid

Ein elektrisch beheiztes 37,9 1 (10 gallons)-Reaktionsgefäß aus rostfreiem Stahl wurde mit 13,98 kg (30,8 lbs) Stearylamin beschickt und das Amin wurde auf 175 bis 185 C erhitzt. In das geschmolzene Amin wurde ein langsamer Stickstoffstrom einge-* leitet und in kleinen Portionen wurden über einen Zeitraum von 90 Minuten 4,64 kg (10,2 lbs) Adipinsäure zugegeben. Das Er-

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hitzen und Einleiten von Stickstoff -wurde 4,5 Stunden lang bei 175 bis 19O°C fortgesetzt. Das gebildete Ν,Ν'-Dioctyldecyladipamid wurde aus dem Reaktionsgefäß abgelassen und in Schalen aus rostfreiem Stahl abkühlen gelassen. Die Farbe war fast weiß und der Schmelzpunkt betrug 140 bis 143 C. Das Infrarotspektrum zeigte, daß keine Garbonsäure vorhanden war, was anzeigt, daß die Umsetzung vollständig war.

Beispiel 2

Herstellung von N^N'-Dioctadecvlazelamid

Ein 21-Reaktionskolben wurde mit 540 g Stearylamin und 188,2 g Azelainsäure beschickt und die Mischung wurde 7 Stunden lang auf 150 bis 170 C erhitzt. Es wurde ein dunkelbrauner wachsartiger Feststoff mit einem Schmelzpunkt von 108 bis 111 C erhalten und das Infrarotspektrum zeigte an, daß die gesamte Säure umgesetzt worden war.

Beispiel 3

Ein 2 1-Reaktionskolben wurde mit 540 g Stearylamin und 98,1 g Maleinsäureanhydrid beschickt und die Mischung wurde 7 Stunden lang auf 150 bis 170 C erhitzt. Die Infrarotanalyse zeigte, daß das gesamte Maieinsäureanhydrid mit dem Diataid reagiert hatte.

Die Herstellung von erfindungsgemäßen Antischaum-Zubereitungen unter Verwendung der in den obigen Beispielen hergestellten Diamide wird in den folgenden Beispielen 4 bis 6 erläutert.

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Beispiel 4

Eine Mischung aus 25,0 g NjN'-Dioctadecyladipamid, das nach dem in Anspruch 1 angegebenen Verfahren hergestellt worden war, und 50,0 g Sentry 10 Oil wurde 15 Minuten lang auf bis 160 C erhitzt und das geschmolzene Material wurde dann schnell zu 417,5 g gerührtem Sentry 10 Oil zugegeben, das in einem mittels eines Wasserbades gekühlten Kolben enthal-

ten war. Diese Aufschlämmung wurde dann, in eine Kugelmühle überführt und 6,5 Stunden lang gemahlen. Zu dem gemahlenen Material wurde in einem Verhältnis von 1,5 g Silikon auf 98,5 g Aufschlämmung ein Handelsprodukt der Fa. Dow (Handelsbezeichnung X2-3011) zugegeben und die dabei erhaltene Zubereitung wurde dann 2 Stunden lang auf 40 bis 45 C erhitzt.

Beispiel 5

Rohes Ν,Ν'-Dioctyldecylazelamid, hergestellt wie in Beispiel 2, wurde in einem Mörser mit Pistill gemahlen und 35 g davon wurden mit 455 g Sentry IO Oil gemischt. Diese Mischung wurde dann 12 Stunden lang in einer Kugelmühle gemahlen unter Bildung einer feinteiligen Dxamidaufschlämmung.

Durch Erhitzen einer Mischung aus 98 g der Diamidaufschlämmung und 2 g Dxmethylpolysxloxanflüssigkeit mit einer Viskosität bei 95 bis 100 C von 50 cSt für einen Zeitraum von 4 Stunden wurde eine Äntischaum-Zubereitung hergestellt.

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Beispiel 6 ·_:

35 g rohes N,N¹-Dioctadecylmaleamid, hergestellt wie in Beispiel 3, wurden mit 455 g Sentry 10 Oil gemischt und die Mischung wurde 12 Stunden lang in einer Kugelmühle gemahlen. Aus dieser feinteiligen Diamidaufschlämmung wurden 2 Antischaum-Zubereitungen hergestellt. In dem ersten Produkt wurden 2 g Dimethylpolysiloxan mit einer Viskosität von 50 cSt mit 98 g der Diamidaufschlämmung gemischt, in dem zweiten Produkt wurden 2 g des Silikons X2-3O11 mit 98 g der Diamidaufschlämmung gemischt. Beide Mischungen wurden 6 Stunden lang auf 55 bis 60 C erhitzt.

In den obigen Beispielen ist die Herstellung von Antischaum-Zubereitungen im Labormaßstab beschrieben.' Antischaum-Zubereitungen wurden auch in halb technischem Maßstabe hergestellt durch Erhitzen von 6,80 kg (15 lbs) N,Ni-Dioctadecyladipamid und 13,6 kg (30 lbs) Sentry 10 Oil auf 170°G und anschließende Zugabe des heißen geschmolzenen Materials zu 113 kg (250 lbs) Sentry 10 Oil, das in einem mit einem Rühren ausgestatteten, mit einem Mantel versehenen 379 1 (100 gallons)-Reaktor enthalten war. Das Sentry 10 Oil wurde gerührt und gekühlt, während die geschmolzene Amid/— Öl-Mischung zugegeben wurde. Die gekühlte Mischung wurde dann zweimal durch einen Tri-Homo'-Homogenisator geleitet zur Herstellung einer Dispersion mit feinteiligem Diamid.

Die Diamidaufschlämmung wurde in verschiedene Portionen aufgeteilt und mit 1,0% und 1,5 % des Silikons X2-3011 und mit 1,5 % Dimethylpolysiloxan (50 cSt) behandelt. Jedes der drei Produkte wurde 2 Stunden lang auf 40 bis 45 C erhitzt und die Antischaumeigenschaften wurden mit denjenigen verglichen, die mit ent-

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sprechenden, im Labormaßstab hergestellten Produkten erzielt wurden.

Wie oben angegeben^wurde eine konzentrierte Aufschlämmung von Diamid und Sentry IO Oil hergestellt, wobei diesmal jedoch die Konzentration des Diamids IQ % betrug. Nachdem diese viskose Aufschlämmung in der Tri-Homo-Mühle homogenisiert worden war, wurde das Produkt mit Sentry IO Oil verdünnt und mit den oben angegebenen Silikonen behandelt. Nach 2-stündigem Erhitzen der Endprodukte auf 40 bis 45 C entsprach die Wirksamkeit der Anti schaum-Zubereitungen derjenigen der Laborpräparate.

Die erfindungsgemäßen Antischaum-Zubereitungen (Entschäumer) wurden durch Verwendung in einer schwarzen Pulpenmühlen-Flüssigkeit in einer Vorrichtung getestet, die aus einem Kolben mit einem Auslaß an dessen Boden bestand, durch welche die schwarze Flüssigkeit abgezogen wurde. Die schwarze Flüssigkeit (black liquor) wurde durch eine Zerstäubungsdüse in den Kolben zu^ rückgeführt. Die Flüssigkeit wurde bei 77 C (170 F) gehalten und so lange im Kreislauf geführt, bis der Kolben mit Schaum gefüllt war. Zu diesem Zeitpunkt wurden 200 ppm der Antischaum-Zubereitung zugegeben, wobei die schwarze Flüssigkeit weiterhin im Kreislauf geführt wurde, und es wurde die Schaumhohe festgestellt und aufgezeichnet. Es wurden Messungen durchgeführt zu dem Zeitpunkt, zu dem die Schaumhöhe begann abzusinken, zu dem Zeitpunkt, zu dem der Schaum seine niedrigste Höhe hatte, und zu dem Zeitpunkt, zu dem die Schaumhöhe zu steigen begann. Auch der Prozentsatz des Zusammenfallens des Schaums wurde errechnet. Die Ergebnisse für die Antischaum-Zubereitungen (Entschäutnungsmittel) der Beispiele 4 bis 6 sind

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in der folgenden Tabelle angegeben.

Tabelle

Antischaum-Zube	Beginn der	maximale	Beginn der	Zusammen
reitung	Schaumab-	Abnahme	Schaumzu	fallen
	nahme		nahme
	bekunden	Minuten	Minuten	Prozent
Beispiel 4	5	0,5	5	95
Beispiel 5	45	1,5	7	80
Beispiel 6	65	4,5	>5	70
Beispiel 6'	20	1,75	>5	>95

Dirne thy lpolysiloxan

Silikon X2-3O11

Die Werte der vorstehenden Tabelle erläutern die Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Antischaum-Zubereitungen und sie zeigen auch, daß die Wirkung lange anhielt. Nach dem in der US-Patentschrift 3 730 907 beschriebenen Verfahren wurde eine bekannte Antischaum-Zubereitung hergestellt. Eine 7 % Äthylenbisstearamid, 1 % Aerosol OT (Dinatriumoctylsulfosuccinat), 0,5 % Dimethylpolyoiloxan (50 cSt) und 91,5 % Sentry IO Oil enthaltende Mischung ■ wurde in einer Kugelmühle bis auf eine Hegman-Partikelgröße von 5 bis 5,5 gemahlen. Die Aufschlämmung x-iurde 6 Stunden lang auf 45 G und 1 Stunde lang auf 60 G erhitzt und dann schnell abgekühlt.

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Wenn sie wie oben angegeben getestet wurde, begann der Schaum innerhalb von 30 Sekunden abzunehmen und nach 1,5 Minuten betrug die Schaumabnahme 80 %. Nach 2 Minuten nahm der Schaum jedoch wieder zu und nach 3 Minuten betrug die Schaumabnahme nur 35 %.

Wie oben angegeben, brauchen die erfindungsgemäßen Antischaum-Zubereitungen keine oberflächenaktiven Mittel, Oberflächenverteilungsmittel oder sonstig®Zusätze zu enthalten. Wie nachfolgend gezeigt wird, können solche Zusätze für die Wirksamkeit der erfindungsgemaßen An ti schaum-Zubereitungen sogar nachteilig sein, so daß die erfindungsgemäßen Antischaum-Zubereitungen vorzugsweise nur die drei wesentlichen Bestandteile Diamid, Silikon und Mineralöl enthalten.

Es wurde der Einfluß von oberflächenaktiven Mitteln auf die Entschäumungseigenschaften experimentell untersucht. Eine Mischung aus 35 g NjN'-Dioctadecyladipamid, 10 g Dimethylpolysiloxan (50 cSt) und 455 g Sentry 10 Oil wurde 12 Stunden lang in einer Kugelmühle gemahlen. Ein Teil des gemahlenen Produktes wurde 3 Stunden lang auf.95 bis 100 C erhitzt. In dem Schaumtest verringerte sich der Schaum innerhalb von 55 Sekunden um 50 % und er begann nach 4,5 Minuten nicht wieder anzusteigen. Wenn die gemahlene Diamidaufschlämmung mit 1 % Natriumlaurylsulfat und 3 Stunden lang auf 95 bis 100 C erhitzt wurde, nahm bei Verwendung des dabei erhaltenen Produktes die Schaumbildung nicht ab, sondern der Schaum trat nach 2,5 Minuten aus dem Kolben aus. Wenn Polyäthylenglykol 400-Monoleat in einer Menge von 1 % anstelle des Natriumlaurylsulfats verwendet wurde,

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wurde nach 1,75 Minuten eine geringfügige Verringerung des Schaums beobachtet, der Schaum nahm aber nach 3 Minuten wieder zu.

Die vorstehenden Experimente zeigen, daß in den erfindungftgemäßen Antischaum-Zubereitungen die Gegenwart von oberflächenaktiven Mitteln tatsächlich für die Entschäuimingseigenschaften nachteilig ist. Wie oben gezeigt wurde, sind die erfindungsgemäßen Anti schaum-Zubereitungen besonders wirksam bei der Behandlung von Pulpenmühlenflüssigkeiten. Die bevorzugte Art und Weise der Schaumkontrolle in einer Pulpenmühle besteht darin, die Antischaum-Zubereitung mittels einer Dosierungseinführungspumpe oder dgl. in einer solchen Menge kontinuierlich zuzugeben, die während der normalen Mühlenbetriebsbedingungen eine Schaumbildung wirksam verhindert. Die kontinuierliche Zugabe unter Normalbedingungen wird vorzugsweise unterstützt durch Schlackenzusätze während gestörter oder abnormaler Bedingungen.

Die erfindungsgernäßen Antischaum-Zubereitungen bestehen vorzugsweise aus 2 bis 20 % eines der oben angegebenen Diamide, 0,5 bis 5,0 % Silikonöl und zum Rest aus einem hochparaffinischen Mineralöl.

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Claims

Patentansprüche

1. Antischaum-Zubereitung, dadurch gekennzeichnet, daß sie im wesentlichen besteht aus

(A) 2 bis 20 Gew.-% eines Diamids der allgemeinen Formel

HO OH

r ti ti ι

R-N-C-R¹ -C-N-R

worin R eine Alkylgruppe mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen und R¹ eine gesättigte oder ungesättigte Alkylengruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen bedeuten,

(B) 0,5 bis 5 Gew,-% eines Silikonöls und

(C) 75 bis 97,5 Gew.-% eines Mineralöls.

2. Zubereitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Silikonöl ein Organopolysiloxan aus der Gruppe der mit Hydroxyl an den Enden blockierten Dimethylpolysiloxanfluids mit einer Viskosität bei 25 C von mindestens 35 cSt und der benzollöslichen Organopolysiloxanharze enthält, die im wesentlichen bestehen aus (1) SiO„-Einheiten und (2) R„SiO, ,„-Einheiten, worin R ein monovalenter Kohlenwasserstoff rest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen ist, und in denen . das Verhältnis der SiO_-Einheiten zu den R^SiO, , -Einheiten • innerhalb des Bereiches von 1,2/1 bis 0,6/1 liegt.

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3. Zubereitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Silikonöl Diniechylpolysiloxan enthält.

4. Zubereitung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeidinet, daß sie als Mineralöl ein hochparaffini· sches Mineralöl mit einer Viskosität bei 38 G (100 F) von 100 bis 110 SÜS enthält.

5. Zubereitung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Diaraid N,N'-Dioctadecyladipamid enthält.

6. Zubereitung nach mindestens einem, der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Diamid Ν,Ν'-Dioctadecylazelamid enthält.

7. Zubereitung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Diamid Ν,Ν'-Dioctadecylmaleamid enthält.

8. Zubereitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie zu 5 Gew.-% aus Dioctadecyladipamid, zu 1,0 Gew. -% aus einem Silikonöl und zu 94,0 Gew.-% aus einem hochparaffinischen Mineralöl mit einer Viskosität bei 38°C (100°F) von 100 bis 110 SÜS besteht.

9. Zubereitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie zu 5 Gew.-7o aus Dioctadecyladipamid, zu 1,5 Gew.-% aus einem Silikonöl und zu 93,5 Gew.-% aus einem hochparaffinischen Mineralöl mit einer Viskosität bei 38°G (100°F) von 100 bis 110 SUS besteht.

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10. Zubereitung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Silikonol Dimethylpolysiloxan enthält.

11. Zubereitung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Silikonol das Handelsprodukt X2-3011 enthält.

12. Zubereitung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie 2 bis 4 Stunden lang auf eine Temperatur von 40 bis 90°C erhitzt worden ist.

13. Verwendung der Antischaum-Zubereitung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 12 in einem Verfahren zur Kontrolle der Schaumbildung in einem wäßrigen System, bei

• dem man die Antischaum-Zubereitung dem wäßrigen System in einer zur Kontrolle der Schaumbildung ausreichenden Menge zusetzt.

14. Verwendung der Antischaum-Zubereitung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 12 in einer Pulpenmühlenflüssig· keit zu dem in Anspruch 13 angegebenen Zweck.

15. Verwendung der Antischaum-Zubereitung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 12 in einer schwarzen Flüssigkeit zu dem in Anspruch 14-angegebenen Zweck.

16. Verwendung der Antischaum-Zubereitung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 12 in einer braunen Materialwascherflüssigkeit zu dem in Anspruch 14 angegebenen Zweck.

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17. Verwendung der Antischaum-Zubereitung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 12 zu dem in Anspruch 14- angegebenen Zweck, wobei die Antischaum-Zubereitung kontinuierlich

zu der Flüssigkeit zugegeben wird. ?

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