JPH09299931A - アルデヒドをベースとする界面活性剤ならびに工業的、商業的及び公共施設廃水の処理方法 - Google Patents
アルデヒドをベースとする界面活性剤ならびに工業的、商業的及び公共施設廃水の処理方法Info
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Landscapes
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- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】アルデヒドをベースとする界面活性剤ならびに
工業的、商業的、及び公共施設廃水の処理方法を提供す
る。 【解決手段】環状1,3−ジオキサン及び/又は1,3
−ジオキソラン官能性を有し、その水溶液のpHを下げ
ることにより不可逆的に分裂し得る非イオン界面活性剤
は、水性流れからの乳化された疎水性汚染物又は他の疎
水性物質の除去を必要とする種々の方法に対して有用で
ある。界面活性剤がその成分であるアルデヒドとポリオ
ールとに分裂した後、該疎水性成分は相分離し、そして
日常の手段により水性流れから除去されることが出来
る。
工業的、商業的、及び公共施設廃水の処理方法を提供す
る。 【解決手段】環状1,3−ジオキサン及び/又は1,3
−ジオキソラン官能性を有し、その水溶液のpHを下げ
ることにより不可逆的に分裂し得る非イオン界面活性剤
は、水性流れからの乳化された疎水性汚染物又は他の疎
水性物質の除去を必要とする種々の方法に対して有用で
ある。界面活性剤がその成分であるアルデヒドとポリオ
ールとに分裂した後、該疎水性成分は相分離し、そして
日常の手段により水性流れから除去されることが出来
る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は非イオン分裂性界面活性
剤に関し、かつ脂肪、油及びグリース(FOG)、全石
油炭化水素類(TPH)、及びその他の上記のような疎
水性物質を包含する水不溶性の油状又はろう状汚染物/
不純物を保持する水性流れ、典型的には流出液の流れを
処理する工業的、商業的、及び公共施設的な応用への、
それら界面活性剤の利用に関する。本発明は前記水性流
れを処理して上記のような疎水性物質を除去する為に企
図された組成物及び方法を提供する。加工操作中に発生
したこれらの水性流れは、前記界面活性剤の作用によっ
て比較的に安定なエマルションの形態において保持され
る前記汚染物を含有する。該汚染物は、該廃水を酸性化
し、前記汚染物の解放をもたらすことによって水性流出
液から除去することができる。前記流出液の特定例とし
ては使用済み洗濯洗浄水、金属加工工程からの汚染され
た油/水エマルション、織物染色からの水性流れ、金属
(車両)清浄化操作からの洗浄水の流れ、インキ抜き工
程からの廃棄又は再循環の流れなどを包含する。
剤に関し、かつ脂肪、油及びグリース(FOG)、全石
油炭化水素類(TPH)、及びその他の上記のような疎
水性物質を包含する水不溶性の油状又はろう状汚染物/
不純物を保持する水性流れ、典型的には流出液の流れを
処理する工業的、商業的、及び公共施設的な応用への、
それら界面活性剤の利用に関する。本発明は前記水性流
れを処理して上記のような疎水性物質を除去する為に企
図された組成物及び方法を提供する。加工操作中に発生
したこれらの水性流れは、前記界面活性剤の作用によっ
て比較的に安定なエマルションの形態において保持され
る前記汚染物を含有する。該汚染物は、該廃水を酸性化
し、前記汚染物の解放をもたらすことによって水性流出
液から除去することができる。前記流出液の特定例とし
ては使用済み洗濯洗浄水、金属加工工程からの汚染され
た油/水エマルション、織物染色からの水性流れ、金属
(車両)清浄化操作からの洗浄水の流れ、インキ抜き工
程からの廃棄又は再循環の流れなどを包含する。
【0002】
【先行技術】汚染物の直接排出又は公有処理場(POT
W:Public Owned Treatment
Works)への汚染物の排出はFOG、TPH、及び
/又は通常には油状廃水と呼ばれるその他の乳化油(有
機物)を含有する大容量の水性流出液を発生する多数の
産業、例えば工業的洗濯、金属加工、食品加工、金属清
浄などに重要な問題を提起する。
W:Public Owned Treatment
Works)への汚染物の排出はFOG、TPH、及び
/又は通常には油状廃水と呼ばれるその他の乳化油(有
機物)を含有する大容量の水性流出液を発生する多数の
産業、例えば工業的洗濯、金属加工、食品加工、金属清
浄などに重要な問題を提起する。
【0003】POTWへの廃水の流れの排出、又は水路
内への洗浄溶液の直接廃棄は環境規制基準に従って行わ
なければならない。これらの要求を満たすためには廃水
流を予備処理して汚染物(例えばFOG,TPHなど)
を減少させ、排出規制に従うのが一般的である。工業的
洗濯操作の場合においてこの問題は、大容量の洗濯廃水
が種々の汚染物を含有して発生するので特に重要であ
る。これらの汚染物は洗浄操作中に汚布から除去され、
次いで該不純物を水溶液状態に保持して比較的に安定な
エマルションを形成するのに使用される界面活性剤と会
合するに至る。
内への洗浄溶液の直接廃棄は環境規制基準に従って行わ
なければならない。これらの要求を満たすためには廃水
流を予備処理して汚染物(例えばFOG,TPHなど)
を減少させ、排出規制に従うのが一般的である。工業的
洗濯操作の場合においてこの問題は、大容量の洗濯廃水
が種々の汚染物を含有して発生するので特に重要であ
る。これらの汚染物は洗浄操作中に汚布から除去され、
次いで該不純物を水溶液状態に保持して比較的に安定な
エマルションを形成するのに使用される界面活性剤と会
合するに至る。
【0004】金属加工流体は、加工中に使用される多く
の切削、研磨及び成形の各操作の間の冷却及び潤滑を行
うために使用される。金属加工処方物は、例えば乳化、
腐食抑制、潤滑、カップリング、消泡、湿潤、分散など
のような多種の機能を行うための添加剤を含有する複雑
な混合物である。界面活性剤は金属加工処方物において
主に乳化剤、湿潤剤及び腐食抑制剤として使用される。
排出及び廃棄物処理の必要性を減少させる(経費節約)
ために該流体は長時間にわたり絶え間なく再循環され
る。然しながら或る使用期間後に金属加工流体の効力
は、加工操作から該流体に導入される汚染物に起因して
有意に減少して来る。これら汚染物はマシン油(屡々ト
ランプ油という)、金属粒子、アニオン塩、カチオン、
及び金属加工流体中に集められたその他の異物のような
不純物を包含する。次いで、これらの流体を貯槽に排出
し、この貯槽において多数の処理技術を使用して油(そ
の若干は再循環される)及びグリースを除去し、要求さ
れる地方予備処理条例(典型的には100mg/リット
ル以下の油及びグリースの濃度)に水相を適合させる。
処理技術の一つは、例えばミョウバン又は多価電解質の
ようなエマルション破壊剤を添加して相分離を容易にす
る化学的エマルション(油/水)破壊を包含する。この
方法は、油の小滴の乳化を促進する電荷を中和すること
により行われる。金属加工処方物において典型的には、
例えば石鹸、石油スルホネートなどのようなアニオン界
面活性剤(それら界面活性剤は表面活性特性を保持する
負電荷イオンを有する)が、電荷を中和されるこの能力
(このようにして界面活性剤特性を破壊する)の故に使
用される。アニオン界面活性剤は非イオン界面活性剤と
比較して、例えば発泡のような、及び硬水安定性の欠如
のような望ましくない性質を有する。然しながら非イオ
ン界面活性剤は電荷を有さず、この種の化学的エマルシ
ョン破壊に適応できない。
の切削、研磨及び成形の各操作の間の冷却及び潤滑を行
うために使用される。金属加工処方物は、例えば乳化、
腐食抑制、潤滑、カップリング、消泡、湿潤、分散など
のような多種の機能を行うための添加剤を含有する複雑
な混合物である。界面活性剤は金属加工処方物において
主に乳化剤、湿潤剤及び腐食抑制剤として使用される。
排出及び廃棄物処理の必要性を減少させる(経費節約)
ために該流体は長時間にわたり絶え間なく再循環され
る。然しながら或る使用期間後に金属加工流体の効力
は、加工操作から該流体に導入される汚染物に起因して
有意に減少して来る。これら汚染物はマシン油(屡々ト
ランプ油という)、金属粒子、アニオン塩、カチオン、
及び金属加工流体中に集められたその他の異物のような
不純物を包含する。次いで、これらの流体を貯槽に排出
し、この貯槽において多数の処理技術を使用して油(そ
の若干は再循環される)及びグリースを除去し、要求さ
れる地方予備処理条例(典型的には100mg/リット
ル以下の油及びグリースの濃度)に水相を適合させる。
処理技術の一つは、例えばミョウバン又は多価電解質の
ようなエマルション破壊剤を添加して相分離を容易にす
る化学的エマルション(油/水)破壊を包含する。この
方法は、油の小滴の乳化を促進する電荷を中和すること
により行われる。金属加工処方物において典型的には、
例えば石鹸、石油スルホネートなどのようなアニオン界
面活性剤(それら界面活性剤は表面活性特性を保持する
負電荷イオンを有する)が、電荷を中和されるこの能力
(このようにして界面活性剤特性を破壊する)の故に使
用される。アニオン界面活性剤は非イオン界面活性剤と
比較して、例えば発泡のような、及び硬水安定性の欠如
のような望ましくない性質を有する。然しながら非イオ
ン界面活性剤は電荷を有さず、この種の化学的エマルシ
ョン破壊に適応できない。
【0005】硬質表面清浄処方物は例えば金属類、セラ
ミックス類などのような硬質の、通常には平滑な表面か
ら作動流体、油、泥、砕片などを除去するために使用さ
れる。水性系に対しては通常アルカリ性清浄剤が使用さ
れ、湿潤剤及び分散剤として界面活性剤が使用される。
硬質表面の清浄は浸せき又は噴霧によって行うことが出
来る。該界面活性剤はアルカリ性pHに対して安定であ
り、かつ低発泡性であるべきである。清浄化学製品は数
回の清浄操作後において、清浄された表面、例えば金属
部品、セラミックタイルなどから汚染物(例えば油類)
を除去し、再沈着(乳化による)を防止する界面活性剤
の効力を制限するのに十分に蓄積された汚染物を保持す
る。追加の界面活性剤を添加してこの問題を軽減するこ
とができるけれど、追加の界面活性剤は望ましくない泡
の発生の可能性を増大させ、浴を廃棄する際に廃棄物処
理(油/水エマルション)をより困難にする。アルキル
フェノール エトキシレート類〔例えば、米国、コネチ
カット州、ダンバリー市、ユニオン カーバイド社製、
トリトン(Triton)(登録商標)X−100〕は
金属清浄操作に対する良好な界面活性剤であることが知
られている。然しながら、これらの物質は非イオン性で
あるので廃棄物処理が困難である。
ミックス類などのような硬質の、通常には平滑な表面か
ら作動流体、油、泥、砕片などを除去するために使用さ
れる。水性系に対しては通常アルカリ性清浄剤が使用さ
れ、湿潤剤及び分散剤として界面活性剤が使用される。
硬質表面の清浄は浸せき又は噴霧によって行うことが出
来る。該界面活性剤はアルカリ性pHに対して安定であ
り、かつ低発泡性であるべきである。清浄化学製品は数
回の清浄操作後において、清浄された表面、例えば金属
部品、セラミックタイルなどから汚染物(例えば油類)
を除去し、再沈着(乳化による)を防止する界面活性剤
の効力を制限するのに十分に蓄積された汚染物を保持す
る。追加の界面活性剤を添加してこの問題を軽減するこ
とができるけれど、追加の界面活性剤は望ましくない泡
の発生の可能性を増大させ、浴を廃棄する際に廃棄物処
理(油/水エマルション)をより困難にする。アルキル
フェノール エトキシレート類〔例えば、米国、コネチ
カット州、ダンバリー市、ユニオン カーバイド社製、
トリトン(Triton)(登録商標)X−100〕は
金属清浄操作に対する良好な界面活性剤であることが知
られている。然しながら、これらの物質は非イオン性で
あるので廃棄物処理が困難である。
【0006】インキ抜き処方物は古い新聞紙、雑誌、事
務用紙などから印刷インキを除去するのに使用される。
「洗浄」法と言われる一つの方法においては、印刷され
た故紙をアルカリ性環境中、高められた温度及び機械的
攪拌のもと、インキ抜き処方物の存在下に繊維化する。
インキを殆ど含有しないパルプ繊維の濃厚な懸濁液を得
るために種々の洗浄工程が採用される。界面活性剤はイ
ンキ抜き工程中において、インキ及び結合剤の分散を促
進する為の湿潤剤として、及び乳化剤として使用され
る。通常には、低発泡性及び良好な分散性の故にアルキ
ルフェノール エトキシレート類ならびに第一級及び第
二級脂肪アルコールエトキシレートが使用される。これ
らの界面活性剤を含有する洗浄工程からの流出液は、廃
棄物処理しなければならないエマルション/分散液(例
えば水中におけるインキ)を有する。更に、工程からの
再循環された水の流れは処理する必要がある。
務用紙などから印刷インキを除去するのに使用される。
「洗浄」法と言われる一つの方法においては、印刷され
た故紙をアルカリ性環境中、高められた温度及び機械的
攪拌のもと、インキ抜き処方物の存在下に繊維化する。
インキを殆ど含有しないパルプ繊維の濃厚な懸濁液を得
るために種々の洗浄工程が採用される。界面活性剤はイ
ンキ抜き工程中において、インキ及び結合剤の分散を促
進する為の湿潤剤として、及び乳化剤として使用され
る。通常には、低発泡性及び良好な分散性の故にアルキ
ルフェノール エトキシレート類ならびに第一級及び第
二級脂肪アルコールエトキシレートが使用される。これ
らの界面活性剤を含有する洗浄工程からの流出液は、廃
棄物処理しなければならないエマルション/分散液(例
えば水中におけるインキ)を有する。更に、工程からの
再循環された水の流れは処理する必要がある。
【0007】織物工業もまたそれらの工程から数種の廃
水流出液の流れを生ずる。例えば人造繊維の精練(洗浄
方法)中に、繊維上に残存する化学添加物(例えば潤滑
油)を除去する為に界面活性剤を添加する。界面活性剤
は洗浄力の為、及び洗い落とされた粒子の分散の為に使
用される。アルキルフェノール エトキシレート類が低
発泡性及び良好な分散性の故に通常に使用される。これ
らの界面活性剤を含有する洗浄工程からの流出液は廃棄
物処理が困難なエマルション(例えば水中油)を保持す
る。そのほか、分散染色法においては、水不溶性染料を
分散させて染浴におけるの均一な分布を確実にする為に
界面活性剤が使用される。これらの浴を廃棄しなければ
ならない場合に、得られた分散液は廃棄物処理するのが
困難である。
水流出液の流れを生ずる。例えば人造繊維の精練(洗浄
方法)中に、繊維上に残存する化学添加物(例えば潤滑
油)を除去する為に界面活性剤を添加する。界面活性剤
は洗浄力の為、及び洗い落とされた粒子の分散の為に使
用される。アルキルフェノール エトキシレート類が低
発泡性及び良好な分散性の故に通常に使用される。これ
らの界面活性剤を含有する洗浄工程からの流出液は廃棄
物処理が困難なエマルション(例えば水中油)を保持す
る。そのほか、分散染色法においては、水不溶性染料を
分散させて染浴におけるの均一な分布を確実にする為に
界面活性剤が使用される。これらの浴を廃棄しなければ
ならない場合に、得られた分散液は廃棄物処理するのが
困難である。
【0008】第三次油回収として知られている方法にお
いては、第一次及び第二次油回収後に残留している油析
出物が抽出される。析出物の化学フラッジングにおいて
は化学物質を水に添加して回収を補助する。これらの化
学物質の中には、油と水との間の表面張力を減少させる
為に使用される界面活性剤がある。即ち界面活性剤(及
び、場合により共界面活性剤)は原油と水とでエマルシ
ョンを発生し、このことにより油が析出物から除去され
る。ミセルフラッジング(micellarflood
ing)法においては、界面活性剤を原油と共に数日間
にわたって油析出物中にポンプ輸送して更に原油を抽出
する。一般的にアニオン界面活性剤(例えば石油スルホ
ネート、エーテルサルフェート、エーテルカルボキシレ
ートなど)が使用される。
いては、第一次及び第二次油回収後に残留している油析
出物が抽出される。析出物の化学フラッジングにおいて
は化学物質を水に添加して回収を補助する。これらの化
学物質の中には、油と水との間の表面張力を減少させる
為に使用される界面活性剤がある。即ち界面活性剤(及
び、場合により共界面活性剤)は原油と水とでエマルシ
ョンを発生し、このことにより油が析出物から除去され
る。ミセルフラッジング(micellarflood
ing)法においては、界面活性剤を原油と共に数日間
にわたって油析出物中にポンプ輸送して更に原油を抽出
する。一般的にアニオン界面活性剤(例えば石油スルホ
ネート、エーテルサルフェート、エーテルカルボキシレ
ートなど)が使用される。
【0009】本発明における下記の化合物に対する上述
の用途は排他的ではなく、問題を説明するものであり、
それ故、FOG、TPH及び界面活性剤の存在に起因し
て乳化されるその他の水不溶性汚染物を含有する廃水流
れを発生させる工業的、公共施設及び商業的処理に対す
る本発明の必要性を説明するものである。
の用途は排他的ではなく、問題を説明するものであり、
それ故、FOG、TPH及び界面活性剤の存在に起因し
て乳化されるその他の水不溶性汚染物を含有する廃水流
れを発生させる工業的、公共施設及び商業的処理に対す
る本発明の必要性を説明するものである。
【0010】有効な界面活性剤の望ましい性質の一つは
水不溶性成分を効率的に乳化することである。然しなが
ら、現在不純物であると考えることの出来るこれらの成
分及びその他の汚染物の水性流出液からの分離は界面活
性剤の乳化性により複雑化される。それ故、水溶液中の
疎水性化合物を除去し懸濁するに当り、界面活性剤が強
力又は効率的であればあるほど、その後における疎水性
不純物の水からの分離が一層困難となる。
水不溶性成分を効率的に乳化することである。然しなが
ら、現在不純物であると考えることの出来るこれらの成
分及びその他の汚染物の水性流出液からの分離は界面活
性剤の乳化性により複雑化される。それ故、水溶液中の
疎水性化合物を除去し懸濁するに当り、界面活性剤が強
力又は効率的であればあるほど、その後における疎水性
不純物の水からの分離が一層困難となる。
【0011】結局は周囲に排出されるプロセス流れに界
面活性剤を使用する業務及び産業に必要とされるもの
は、最初は疎水性作用剤を乳化し、かつそれらを水中に
懸濁する為の慣用の界面活性剤として利用することが出
来、しかもその後に永久的にその界面活性剤能力を減少
し又は取り除き、さきに界面活性剤と会合し懸濁してい
る疎水性構成要素を解放し、分離し、かつ集合するよう
に変性することの出来る高度に有効な界面活性剤であ
る。
面活性剤を使用する業務及び産業に必要とされるもの
は、最初は疎水性作用剤を乳化し、かつそれらを水中に
懸濁する為の慣用の界面活性剤として利用することが出
来、しかもその後に永久的にその界面活性剤能力を減少
し又は取り除き、さきに界面活性剤と会合し懸濁してい
る疎水性構成要素を解放し、分離し、かつ集合するよう
に変性することの出来る高度に有効な界面活性剤であ
る。
【0012】この問題は一部の工業的洗濯工業におい
て、アミンをベースとする界面活性剤及びそれらの使用
に基づく種々の改良された方法の使用により処理されて
いた。これらの方法は一般的に、アミンをベースとする
界面活性剤と乳化された疎水性汚染物とを保持する水性
流れを酸で処理して界面活性剤を不活性化し、疎水性汚
染物を解放し、その後に該汚染物を凝集させ、次いで通
常にはスキミング(skimming)又はその他の物
理的分離方法により除去することを特徴とする。それら
の中で典型的な方法が米国特許第5,076,937号、第
5,167,829号,第5,207,922号及び第5,374,
358号各明細書に開示されている。然しながらアミン
をベースとする界面活性剤が十分に満足すべきものであ
ることは証明されていない。何故なら、それらの洗浄力
は例えば該工業の標準であると一般的に考えられている
ノニルフェノールエトキシレート(NPE)のような通
常に洗濯用に使用されている最良の界面活性剤よりも低
いからである。更にその上、該アミンをベースとする界
面活性剤は、例えば該流れをPOTWに排出する前に中
和する迄pHを高めた場合に、それらの界面活性を改善
し回復する傾向があり、これが下流において問題(例え
ば、発泡)を生ずることがある。
て、アミンをベースとする界面活性剤及びそれらの使用
に基づく種々の改良された方法の使用により処理されて
いた。これらの方法は一般的に、アミンをベースとする
界面活性剤と乳化された疎水性汚染物とを保持する水性
流れを酸で処理して界面活性剤を不活性化し、疎水性汚
染物を解放し、その後に該汚染物を凝集させ、次いで通
常にはスキミング(skimming)又はその他の物
理的分離方法により除去することを特徴とする。それら
の中で典型的な方法が米国特許第5,076,937号、第
5,167,829号,第5,207,922号及び第5,374,
358号各明細書に開示されている。然しながらアミン
をベースとする界面活性剤が十分に満足すべきものであ
ることは証明されていない。何故なら、それらの洗浄力
は例えば該工業の標準であると一般的に考えられている
ノニルフェノールエトキシレート(NPE)のような通
常に洗濯用に使用されている最良の界面活性剤よりも低
いからである。更にその上、該アミンをベースとする界
面活性剤は、例えば該流れをPOTWに排出する前に中
和する迄pHを高めた場合に、それらの界面活性を改善
し回復する傾向があり、これが下流において問題(例え
ば、発泡)を生ずることがある。
【0013】
【発明の概要】本発明によって、アルカリ性又は高pH
環境内において非イオン界面活性剤として作用する或る
種のアセタールをベースとする界面活性剤により、望ま
しい界面活性剤分裂性と結合した優れた最終用途性能が
示されることがわかった。然しながら、これらの界面活
性剤は酸性環境下においてはアセタールの化学官能性の
存在に起因して、界面活性剤の疎水物質部分が親水物質
部分から化学的分裂をする。このことが界面活性剤の界
面活性を破壊し、それにより該界面活性剤と疎水性構成
要素との会合を消滅させて界面活性剤の水相からの分離
をより一層容易にするのである。疎水物質部分と親水物
質部分とを生じさせる、この実際的結合破壊作用は以後
「分裂性」といい、この化学的分裂をすることの出来る
アセタールから誘導される界面活性剤は「分裂性界面活
性剤」という。なお、一般的に「可逆的物質」と考えら
れている先行技術のアミンをベースとする界面活性剤と
は逆に、本発明における界面活性剤はpHを再びアルカ
リ性範囲に上げても界面活性剤に改質されない。
環境内において非イオン界面活性剤として作用する或る
種のアセタールをベースとする界面活性剤により、望ま
しい界面活性剤分裂性と結合した優れた最終用途性能が
示されることがわかった。然しながら、これらの界面活
性剤は酸性環境下においてはアセタールの化学官能性の
存在に起因して、界面活性剤の疎水物質部分が親水物質
部分から化学的分裂をする。このことが界面活性剤の界
面活性を破壊し、それにより該界面活性剤と疎水性構成
要素との会合を消滅させて界面活性剤の水相からの分離
をより一層容易にするのである。疎水物質部分と親水物
質部分とを生じさせる、この実際的結合破壊作用は以後
「分裂性」といい、この化学的分裂をすることの出来る
アセタールから誘導される界面活性剤は「分裂性界面活
性剤」という。なお、一般的に「可逆的物質」と考えら
れている先行技術のアミンをベースとする界面活性剤と
は逆に、本発明における界面活性剤はpHを再びアルカ
リ性範囲に上げても界面活性剤に改質されない。
【0014】広く言えば本発明は、下記式の何れか又は
混合されたものに該当する分裂性非イオン界面活性剤、
及び水性流れ中において上記界面活性剤と会合している
不純物を除去する方法を提供するものであって、この方
法は:
混合されたものに該当する分裂性非イオン界面活性剤、
及び水性流れ中において上記界面活性剤と会合している
不純物を除去する方法を提供するものであって、この方
法は:
【0015】(a)該界面活性剤を比較的に水不溶性の
画分と比較的に水溶性の画分とに不可逆的に分裂させる
のに十分に酸性のpHに該水性流れのpHを調整するこ
とにより、界面活性剤を不活性化して不純物を界面活性
剤との会合から解放し、該解放された不純物及び界面活
性剤の水不溶性画分は比較的に水不溶性の相を形成し、
次いで
画分と比較的に水溶性の画分とに不可逆的に分裂させる
のに十分に酸性のpHに該水性流れのpHを調整するこ
とにより、界面活性剤を不活性化して不純物を界面活性
剤との会合から解放し、該解放された不純物及び界面活
性剤の水不溶性画分は比較的に水不溶性の相を形成し、
次いで
【0016】(b)該水不溶性相の少なくとも一部を水
性流れから除去し、
性流れから除去し、
【0017】この場合、該分裂性非イオン界面活性剤は
式:
式:
【化22】 又は
【化23】 {上式中のRは水素であり、そしてR’は式:
【化24】 〔式中、Rは水素であり、そしてR’は炭素原子合計約
8ないし約20個を有する有機化合物(置換又は非置
換)の残基である〕を有するアルデヒドから誘導される
有機化合物(置換又は非置換)の残基であり;Xは水素
であるか又は疎水性末端キャップの残基であり;Yは水
素、メチル、エチル又はそれらを混合したものであり;
Zは水素、メチル、又はエチルであり;mは0または1
であり;そしてnは1から約40までの整数である}の
何れか、又は混合したもので表される、ことを包含す
る。
8ないし約20個を有する有機化合物(置換又は非置
換)の残基である〕を有するアルデヒドから誘導される
有機化合物(置換又は非置換)の残基であり;Xは水素
であるか又は疎水性末端キャップの残基であり;Yは水
素、メチル、エチル又はそれらを混合したものであり;
Zは水素、メチル、又はエチルであり;mは0または1
であり;そしてnは1から約40までの整数である}の
何れか、又は混合したもので表される、ことを包含す
る。
【0018】
【発明の詳細な記載】本発明は商業的、工業的及び公共
施設の廃水の流れを排出可能な環境標準に適応したもの
とする為の、それらの清浄化に関する。本発明の組成物
及び方法は工業上の広い適応性と上述の用途とを有する
けれど便宜上、本発明を主として工業的洗濯プロセスに
対するその極めて効果的な応用性に関して述べる。有利
な結果は、必要に応じて処方を調整することにより、多
数のその他の工業的応用においても得られるということ
は、勿論当業者に理解されるであろう。
施設の廃水の流れを排出可能な環境標準に適応したもの
とする為の、それらの清浄化に関する。本発明の組成物
及び方法は工業上の広い適応性と上述の用途とを有する
けれど便宜上、本発明を主として工業的洗濯プロセスに
対するその極めて効果的な応用性に関して述べる。有利
な結果は、必要に応じて処方を調整することにより、多
数のその他の工業的応用においても得られるということ
は、勿論当業者に理解されるであろう。
【0019】本発明は好ましい実施態様において示され
るようにFOG及びTPHのような汚染物を、例えば洗
濯廃水の流出液からバッチ基準又は連続基準で除去する
方法を提供する。処理工程中において、清浄すべき織物
内で処分される汚染物は本明細書に記載のタイプの分裂
性非イオン界面活性剤を含有するアルカリ性清浄剤によ
り処理して乳化させるか、さもなければ界面活性剤と汚
染物との間の会合を生じさせる。該界面活性剤は廃水流
出液の酸性化により分裂し、界面活性剤に関連する乳化
性が破壊され、このようにして汚染物が水から相分離さ
れる。次いで慣用の方法(例えばスキミング、化学処
理、溶存空気浮選など)によりFOG、TPH及びその
他の汚染物が廃水から除去される。そして洗濯廃水は廃
流出液を環境規制に適合させる最終的pH調整後におい
てPOTWへの排出が可能である。
るようにFOG及びTPHのような汚染物を、例えば洗
濯廃水の流出液からバッチ基準又は連続基準で除去する
方法を提供する。処理工程中において、清浄すべき織物
内で処分される汚染物は本明細書に記載のタイプの分裂
性非イオン界面活性剤を含有するアルカリ性清浄剤によ
り処理して乳化させるか、さもなければ界面活性剤と汚
染物との間の会合を生じさせる。該界面活性剤は廃水流
出液の酸性化により分裂し、界面活性剤に関連する乳化
性が破壊され、このようにして汚染物が水から相分離さ
れる。次いで慣用の方法(例えばスキミング、化学処
理、溶存空気浮選など)によりFOG、TPH及びその
他の汚染物が廃水から除去される。そして洗濯廃水は廃
流出液を環境規制に適合させる最終的pH調整後におい
てPOTWへの排出が可能である。
【0020】更に詳しくは本発明は、ある種のpH受容
性、分裂性非イオン界面活性剤と会合した水性流出液中
の不純物を除去する方法に関する。荷電したイオンを含
有するアニオン性物質、カチオン性物質及び両性界面活
性剤は混合物のpHを調整することにより中和(即ち界
面活性の喪失)されることが出来るということは知られ
ている。然しながら、このことは或る種のアミンをベー
スとする界面活性剤以外の慣用の非イオン界面活性剤に
対しては、それらが荷電部分を有しないので適用されな
い。本発明により、側基のヒドロキシル基を有する或る
種の環状アセタールはpH分裂性界面活性剤の疎水性物
質部分として機能することが出来るということがわかっ
た。この物質はアルコキシル化されるか又は別の方法で
変質されるかして、広範囲のHLBを有し、しかも関連
する化学構造の他の界面活性剤によって示されるよりも
予想外に優れた性能特性を有する界面活性剤を提供する
ことが出来る。
性、分裂性非イオン界面活性剤と会合した水性流出液中
の不純物を除去する方法に関する。荷電したイオンを含
有するアニオン性物質、カチオン性物質及び両性界面活
性剤は混合物のpHを調整することにより中和(即ち界
面活性の喪失)されることが出来るということは知られ
ている。然しながら、このことは或る種のアミンをベー
スとする界面活性剤以外の慣用の非イオン界面活性剤に
対しては、それらが荷電部分を有しないので適用されな
い。本発明により、側基のヒドロキシル基を有する或る
種の環状アセタールはpH分裂性界面活性剤の疎水性物
質部分として機能することが出来るということがわかっ
た。この物質はアルコキシル化されるか又は別の方法で
変質されるかして、広範囲のHLBを有し、しかも関連
する化学構造の他の界面活性剤によって示されるよりも
予想外に優れた性能特性を有する界面活性剤を提供する
ことが出来る。
【0021】本発明において有用な界面活性剤は当業
界、特に米国特許第3,948,953号及び第3,909,4
60号各明細書ならびにポーランド国暫定特許第115,
527号、及び第139,977号各明細書に広く記述さ
れている。然しながら本発明は最適の分子構造を与える
こと、及びそれらの応用を上記界面活性剤が従来公知で
なかった多種の最終用途にまで広げることにより、当業
界の教示を改善するものである。下記に更に詳しく記載
するように本発明の界面活性剤は、洗濯、特に工業的洗
濯の領域においてNPEと同等の予想外に優れた清浄性
能を示し、かつリン酸塩ビルダーのような環境的に問題
のある物質を有意に減少させる。その他の最終用途にお
いて本発明の界面活性剤は、良好な油/水乳化、金属清
浄、低発泡、及び金属加工処方物の廃棄物処理性につい
て予想外の長所を示す。
界、特に米国特許第3,948,953号及び第3,909,4
60号各明細書ならびにポーランド国暫定特許第115,
527号、及び第139,977号各明細書に広く記述さ
れている。然しながら本発明は最適の分子構造を与える
こと、及びそれらの応用を上記界面活性剤が従来公知で
なかった多種の最終用途にまで広げることにより、当業
界の教示を改善するものである。下記に更に詳しく記載
するように本発明の界面活性剤は、洗濯、特に工業的洗
濯の領域においてNPEと同等の予想外に優れた清浄性
能を示し、かつリン酸塩ビルダーのような環境的に問題
のある物質を有意に減少させる。その他の最終用途にお
いて本発明の界面活性剤は、良好な油/水乳化、金属清
浄、低発泡、及び金属加工処方物の廃棄物処理性につい
て予想外の長所を示す。
【0022】本発明に有用なpH受容性の分裂性非イオ
ン界面活性剤は、アルデヒドとポリオールとの縮合、次
いでのアルコキシル化から誘導されるアセタールをベー
スとする界面活性剤を包含する。具体的には本発明の界
面活性剤は、式:
ン界面活性剤は、アルデヒドとポリオールとの縮合、次
いでのアルコキシル化から誘導されるアセタールをベー
スとする界面活性剤を包含する。具体的には本発明の界
面活性剤は、式:
【化25】 又は
【化26】 {上式中、Rは水素であり、R’は式:
【化27】 〔式中、Rは水素であり、R’は炭素原子合計8ないし
20個、好ましくは炭素原子10ないし18個、最も好
ましくは炭素原子12ないし15個を有する有機化合物
(置換又は非置換)の残基である〕で表されるアルデヒ
ドから誘導される有機化合物(置換又は非置換)の残基
であり;Xは水素であるか、又は疎水性末端キャップの
残基、例えばCH2 Ph、t−ブチルであり;Yは水
素、メチル、エチル又はそれらの混合であり;Zは水
素、メチル又はエチルであり;mは0または1であり;
nは少なくとも1、好ましくは1ないし約40、さらに
好ましくは2ないし約12、最も好ましくは3ないし約
9の整数である}の何れか、又は混合したもので表され
る。
20個、好ましくは炭素原子10ないし18個、最も好
ましくは炭素原子12ないし15個を有する有機化合物
(置換又は非置換)の残基である〕で表されるアルデヒ
ドから誘導される有機化合物(置換又は非置換)の残基
であり;Xは水素であるか、又は疎水性末端キャップの
残基、例えばCH2 Ph、t−ブチルであり;Yは水
素、メチル、エチル又はそれらの混合であり;Zは水
素、メチル又はエチルであり;mは0または1であり;
nは少なくとも1、好ましくは1ないし約40、さらに
好ましくは2ないし約12、最も好ましくは3ないし約
9の整数である}の何れか、又は混合したもので表され
る。
【0023】本明細書に使用される語句「有機化合物の
残基」は全ての許容し得る有機化合物の残基を包含す
る。(用語「許容し得る」とは、意図される目的に対す
る界面活性剤の性能を有意に妨げない全ての残基、部分
などを意味する。)広い見地において、該許容し得る残
基は有機化合物の非環式及び環式、枝分れ及び非枝分
れ、炭素環式及び複素環式、芳香族及び非芳香族の残基
を包含する。有機化合物の残基の例としては、例えばア
ルキル、アリール、シクロアルキル、ヘテロシクロアル
キル、アルキル(オキシアルキレン)、アリール(オキ
シアルキレン)、シクロアルキル(オキシアルキレ
ン)、ヘテロシクロアルキル(オキシアルキレン)、ヒ
ドロキシ(アルキレンオキシ)などを包含する。該許容
しうる残基は、適当な有機化合物について置換又は非置
換であることができ、また同一でも異なってもよい。本
発明は有機化合物の許容し得る残基について如何なる態
様においても限定するものではない。
残基」は全ての許容し得る有機化合物の残基を包含す
る。(用語「許容し得る」とは、意図される目的に対す
る界面活性剤の性能を有意に妨げない全ての残基、部分
などを意味する。)広い見地において、該許容し得る残
基は有機化合物の非環式及び環式、枝分れ及び非枝分
れ、炭素環式及び複素環式、芳香族及び非芳香族の残基
を包含する。有機化合物の残基の例としては、例えばア
ルキル、アリール、シクロアルキル、ヘテロシクロアル
キル、アルキル(オキシアルキレン)、アリール(オキ
シアルキレン)、シクロアルキル(オキシアルキレ
ン)、ヘテロシクロアルキル(オキシアルキレン)、ヒ
ドロキシ(アルキレンオキシ)などを包含する。該許容
しうる残基は、適当な有機化合物について置換又は非置
換であることができ、また同一でも異なってもよい。本
発明は有機化合物の許容し得る残基について如何なる態
様においても限定するものではない。
【0024】本明細書に使用される用語「置換」は全て
の許容し得る有機化合物の置換基を包含する。広い見地
において、該許容し得る置換基は有機化合物の非環式及
び環式、枝分れ及び非枝分れ、炭素環式及び複素環式、
芳香族及び非芳香族の置換基を包含する。置換基の例と
しては、例えばアルキル、アルキルオキシ、アリール、
アリールオキシ、ヒドロキシ、ヒドロキシアルキル、ハ
ロゲンなどを包含する。それらにおける炭素数は1から
約20又はそれ以上迄、好ましくは1から約12迄の範
囲にわたることが出来る。該許容し得る置換基は適当な
有機化合物について1個でもそれ以上でも良く、また同
一でも異なってもよい。本発明は該許容し得る有機化合
物の置換基によって如何なる態様においても限定される
ものではない。上記(I)及び(II)の構造式はアセ
タールのポリオキシアルキレン誘導体を表し、しかもラ
ンダム式又はブロック式の何れかの方法で生成されたエ
トキシレート、プロポキシレート又はブトキシレートの
混合物から構成されることが出来るということは当業者
に理解されるところである。アルデヒドの分子量につい
て特定の既知限度はないけれど、アルデヒドの炭素数が
約12〜15を越えるにつれて得られる界面活性剤は性
質がより一層パラフィンに類似して来る。このことはよ
り良好な相分離をもたらすことが出来るけれど、このよ
うなアルデヒドはそれらを製造し精製することの困難性
の故に容易に入手(工業的な量において)することが出
来ない。
の許容し得る有機化合物の置換基を包含する。広い見地
において、該許容し得る置換基は有機化合物の非環式及
び環式、枝分れ及び非枝分れ、炭素環式及び複素環式、
芳香族及び非芳香族の置換基を包含する。置換基の例と
しては、例えばアルキル、アルキルオキシ、アリール、
アリールオキシ、ヒドロキシ、ヒドロキシアルキル、ハ
ロゲンなどを包含する。それらにおける炭素数は1から
約20又はそれ以上迄、好ましくは1から約12迄の範
囲にわたることが出来る。該許容し得る置換基は適当な
有機化合物について1個でもそれ以上でも良く、また同
一でも異なってもよい。本発明は該許容し得る有機化合
物の置換基によって如何なる態様においても限定される
ものではない。上記(I)及び(II)の構造式はアセ
タールのポリオキシアルキレン誘導体を表し、しかもラ
ンダム式又はブロック式の何れかの方法で生成されたエ
トキシレート、プロポキシレート又はブトキシレートの
混合物から構成されることが出来るということは当業者
に理解されるところである。アルデヒドの分子量につい
て特定の既知限度はないけれど、アルデヒドの炭素数が
約12〜15を越えるにつれて得られる界面活性剤は性
質がより一層パラフィンに類似して来る。このことはよ
り良好な相分離をもたらすことが出来るけれど、このよ
うなアルデヒドはそれらを製造し精製することの困難性
の故に容易に入手(工業的な量において)することが出
来ない。
【0025】前記式の分裂性非イオン界面活性剤は当業
界に公知の慣用の方法により製造することが出来る。
(例えば,上記化合物のpH分裂性について言及してい
る米国特許第3,948,953号及びそのCIPの第3,9
09,460号、ならびにポーランド国暫定特許第115,
527号及び第139,977号の各明細書参照)。例え
ば前記式の界面活性剤は少なくとも3個のヒドロキシル
基を有し、その中の2個が環状1,3−ジオキサン又は
1,3−ジオキソラン官能性を形成しているポリオール
出発物質を使用し、ポリオールを適当なアルデヒドで処
理することにより製造することが出来る。このようなポ
リオールの例はとりわけて、例えばグリセリン、2−エ
チル−2−(ヒドロキシメチル)−1,3−プロパンジ
オール(トリメチロールプロパン)、1,1,1−トリ
ス(ヒドロキシメチル)−エタン(トリメチロールエタ
ン)、ソルビトール及びマンニトールを包含する。グリ
セリン及びトリメチロールプロパンが好ましい。適当な
アルデヒドの例は、2−エチルヘキサナール、オクタナ
ール、デカナール、2−プロピルヘプタナール及び異性
体類(バレルアルデヒドのアルドール縮合からの)、ウ
ンデカナール、及びドデカナールを包含する。これらの
中で、2−エチルヘキサナール、2−プロピルヘプタナ
ール、デカナール、及びドデカナールが好ましい。最も
好ましいのはC11−C14オレフィンの「オキソ」反応に
より生成された異性体の系列である。この異性体はイタ
リー国ミラノ市、EniChem Augusta 社
から入手することが出来る。
界に公知の慣用の方法により製造することが出来る。
(例えば,上記化合物のpH分裂性について言及してい
る米国特許第3,948,953号及びそのCIPの第3,9
09,460号、ならびにポーランド国暫定特許第115,
527号及び第139,977号の各明細書参照)。例え
ば前記式の界面活性剤は少なくとも3個のヒドロキシル
基を有し、その中の2個が環状1,3−ジオキサン又は
1,3−ジオキソラン官能性を形成しているポリオール
出発物質を使用し、ポリオールを適当なアルデヒドで処
理することにより製造することが出来る。このようなポ
リオールの例はとりわけて、例えばグリセリン、2−エ
チル−2−(ヒドロキシメチル)−1,3−プロパンジ
オール(トリメチロールプロパン)、1,1,1−トリ
ス(ヒドロキシメチル)−エタン(トリメチロールエタ
ン)、ソルビトール及びマンニトールを包含する。グリ
セリン及びトリメチロールプロパンが好ましい。適当な
アルデヒドの例は、2−エチルヘキサナール、オクタナ
ール、デカナール、2−プロピルヘプタナール及び異性
体類(バレルアルデヒドのアルドール縮合からの)、ウ
ンデカナール、及びドデカナールを包含する。これらの
中で、2−エチルヘキサナール、2−プロピルヘプタナ
ール、デカナール、及びドデカナールが好ましい。最も
好ましいのはC11−C14オレフィンの「オキソ」反応に
より生成された異性体の系列である。この異性体はイタ
リー国ミラノ市、EniChem Augusta 社
から入手することが出来る。
【0026】本発明の分裂性界面活性剤の合成における
第一工程は、適当な反応条件下、通常には大気圧及び約
40ないし約175℃の温度において、全仕込み量を基
準にして約0.01ないし約10、好ましくは約0.01な
いし約0.5重量%の量の、硫酸又はトルエンスルホン酸
のような酸触媒の存在下に、縮合反応から生じた水を除
去しながらポリオールをアルデヒドで処理することによ
りアセタール部分を形成することである。燐酸もまた好
ましいことがわかった。なぜなら燐酸は反応速度が若干
遅いけれど、生成物において更に幾らか明るく、より望
ましい色彩を生ずるからである。アルデヒドを約1.1な
いし1.3モル過剰のポリオールと混合する。溶媒として
ヘプタンを添加して、系からの水の共沸除去を促進す
る。5員環(1,3−ジオキソラン)が優先的に形成さ
れる。
第一工程は、適当な反応条件下、通常には大気圧及び約
40ないし約175℃の温度において、全仕込み量を基
準にして約0.01ないし約10、好ましくは約0.01な
いし約0.5重量%の量の、硫酸又はトルエンスルホン酸
のような酸触媒の存在下に、縮合反応から生じた水を除
去しながらポリオールをアルデヒドで処理することによ
りアセタール部分を形成することである。燐酸もまた好
ましいことがわかった。なぜなら燐酸は反応速度が若干
遅いけれど、生成物において更に幾らか明るく、より望
ましい色彩を生ずるからである。アルデヒドを約1.1な
いし1.3モル過剰のポリオールと混合する。溶媒として
ヘプタンを添加して、系からの水の共沸除去を促進す
る。5員環(1,3−ジオキソラン)が優先的に形成さ
れる。
【0027】得られた、少なくとも1個の遊離ヒドロキ
シル基を有するアセタールは通常には塩基性条件下に行
われるアルコキシル化反応に適している。該反応はアセ
タールとエチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチ
レンオキシド又はそれらの混合物のような適当なアルキ
レンオキシドとの反応を包含する。例えば約80ないし
150℃の温度及び適度に高められた圧力のような慣用
の反応条件を採用することができる。適当な塩基性触媒
は第三級アミン、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム及
び対応する金属類、水素化物類ならびにアルコキシド類
を包含する。得られるアセタールをベースとするアルコ
キシル化反応生成物は上記式(I)及び(II)により
表される。典型的には、アセタール1モル当たり約1な
いし約100モル、好ましくは1ないし約40モルのア
ルキレンオキシドを使用することが出来る。
シル基を有するアセタールは通常には塩基性条件下に行
われるアルコキシル化反応に適している。該反応はアセ
タールとエチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチ
レンオキシド又はそれらの混合物のような適当なアルキ
レンオキシドとの反応を包含する。例えば約80ないし
150℃の温度及び適度に高められた圧力のような慣用
の反応条件を採用することができる。適当な塩基性触媒
は第三級アミン、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム及
び対応する金属類、水素化物類ならびにアルコキシド類
を包含する。得られるアセタールをベースとするアルコ
キシル化反応生成物は上記式(I)及び(II)により
表される。典型的には、アセタール1モル当たり約1な
いし約100モル、好ましくは1ないし約40モルのア
ルキレンオキシドを使用することが出来る。
【0028】本発明の分裂性非イオン界面活性剤はアル
コキシル化種の広い分布を有し、これは塩基触媒を使用
するアルコキシル化工程から予期されることである。例
えば、M.J.Schick著、Nonionic S
urfactants、第1巻、米国、ニューヨーク
州、ニューヨーク市、Marcel Dekker社発
行(1967)、28〜41ページを参照すべきであ
る。本発明の分裂性非イオン界面活性剤は、当業界(例
えば米国特許第4,754,075号、第4,820,673
号、及び第4,886,917号各明細書)において開示さ
れている制限された分子量の触媒(例えばカルシウムを
ベースとするもの)を使用することにより狭いけれど
も、つり合いのとれたアルコキシル化種の分布を有する
ようにして製造することができる。これらの触媒は実質
的により高級な、即ち平均ピークのアルコキシレート種
よりも少なくとも3個多いアルコキシル基を有するアル
コキシル化部分の大量を比較的に有しないことの出来る
界面活性剤を生成する。好都合なことに、最も広く存在
するアルコキシル化部分が4個又はそれ以上のアルコキ
シ単位を有する場合において、即ち慣用の触媒が比較的
広い範囲のアルコキシル化種を提供する領域において、
これらの狭い分布を得ることが出来る。アルコキシレー
トを最終用途性能を高めるように適合させることは当業
者に対しては普通のことである。制限された分子量の生
成物の利点は、典型的な(例えば水酸化カリウム)塩基
触媒を使用するアルコキシル化のもとに得られた一層あ
りふれた分布と比較しての、所定の方法のもとにおける
評価によって定めることが出来る。アセタール出発物質
に添加されるアルキレンオシドのモル数は最終用途に関
連する種々のファクター、例えば乳化に対する所望の親
水・親油性バランス(HLB)、曇り点などに関係す
る。全ての応用に対して1種だけで好ましいアルコキシ
レートはない。所定の応用内においては、単一生成物
(例えば6−モルアルコキシレート)に比較して低モル
(例えば3−モル)アルコキシレートと高モル(例えば
9−モル)アルコキシレートとの混合物が好ましいこと
がある。なお、或る種の応用においてはエチレンオキシ
ドのみを添加した物質と比較して、エチレンオキシド/
プロピレンオキシド/ブチレンオキシド混合物がランダ
ム添加又はブロック添加の何れにおいても優れているこ
とを示す場合がある。
コキシル化種の広い分布を有し、これは塩基触媒を使用
するアルコキシル化工程から予期されることである。例
えば、M.J.Schick著、Nonionic S
urfactants、第1巻、米国、ニューヨーク
州、ニューヨーク市、Marcel Dekker社発
行(1967)、28〜41ページを参照すべきであ
る。本発明の分裂性非イオン界面活性剤は、当業界(例
えば米国特許第4,754,075号、第4,820,673
号、及び第4,886,917号各明細書)において開示さ
れている制限された分子量の触媒(例えばカルシウムを
ベースとするもの)を使用することにより狭いけれど
も、つり合いのとれたアルコキシル化種の分布を有する
ようにして製造することができる。これらの触媒は実質
的により高級な、即ち平均ピークのアルコキシレート種
よりも少なくとも3個多いアルコキシル基を有するアル
コキシル化部分の大量を比較的に有しないことの出来る
界面活性剤を生成する。好都合なことに、最も広く存在
するアルコキシル化部分が4個又はそれ以上のアルコキ
シ単位を有する場合において、即ち慣用の触媒が比較的
広い範囲のアルコキシル化種を提供する領域において、
これらの狭い分布を得ることが出来る。アルコキシレー
トを最終用途性能を高めるように適合させることは当業
者に対しては普通のことである。制限された分子量の生
成物の利点は、典型的な(例えば水酸化カリウム)塩基
触媒を使用するアルコキシル化のもとに得られた一層あ
りふれた分布と比較しての、所定の方法のもとにおける
評価によって定めることが出来る。アセタール出発物質
に添加されるアルキレンオシドのモル数は最終用途に関
連する種々のファクター、例えば乳化に対する所望の親
水・親油性バランス(HLB)、曇り点などに関係す
る。全ての応用に対して1種だけで好ましいアルコキシ
レートはない。所定の応用内においては、単一生成物
(例えば6−モルアルコキシレート)に比較して低モル
(例えば3−モル)アルコキシレートと高モル(例えば
9−モル)アルコキシレートとの混合物が好ましいこと
がある。なお、或る種の応用においてはエチレンオキシ
ドのみを添加した物質と比較して、エチレンオキシド/
プロピレンオキシド/ブチレンオキシド混合物がランダ
ム添加又はブロック添加の何れにおいても優れているこ
とを示す場合がある。
【0029】洗剤処方物業界、特に洗濯への応用におい
て周知であるように、界面活性剤は典型的には1種又は
それ以上の「ビルダー」と組み合わされる。このような
物質は、例えば水硬度イオン(water hardn
ess ion)を封鎖すること、汚物の除去及び懸濁
を容易にすること、再沈着を妨げること、pHを塩基性
範囲に維持することなどを包含する種々の理由から組成
物に添加される。普通に使用される無機ビルダーには、
典型的には約5ないし約30重量%の濃度で使用される
燐酸塩(例えばトリポリ燐酸ナトリウム)、典型的には
約5ないし約40重量%の濃度で使用されるケイ酸塩及
びメタケイ酸塩、典型的には約0ないし約40重量%の
濃度で使用される炭酸ナトリウム及び重炭酸ナトリウ
ム、典型的には約0ないし約10重量%の濃度で使用さ
れるアルカリ物質(caustic)、及びゼオライト
などがある。普通に使用される有機ビルダーには、カル
ボキシメチル セルロース(CMC)、ポリビニールピ
ロリドン(PVP),エチレンジアミンテトラ酢酸(E
DTA)、クエン酸などがある。このような物質は必要
であり、しかも通常にはノニルフェノール エトキシレ
ート、第一級及び第二級アルコール エトキシレートな
どのような慣用の非イオン界面活性剤と共に使用され
る。環境関係の理由から、洗剤製造に対し、洗剤組成物
中の燐酸塩の代替物質を見つけることに対する有意の圧
力があった。今日迄このことが成功したのは限られた場
合(例えば家庭用粉末剤における燐酸塩の代用物質とし
てのニトリロ酢酸)のみであった。何故ならば、燐酸塩
は水を軟化するのみならず、汚染された布からの不純物
の清浄及び除去を促進するその他の性質(例えば不溶性
物質を解こう及び懸濁する、油を乳化するなど)を有す
るからである。洗剤組成物中の、燐酸塩に対する必要性
を最小化又は失わせる成分を確認することは望ましいこ
とである。清浄性能に殆ど、又は全く影響することなく
燐酸塩ビルダーの使用を大いに、又は全く避けることが
出来るということは本発明の組成物の驚くべき特徴であ
る。燐酸塩含量は、好ましくは乾燥洗剤処方物の合計量
の約10重量%よりも大きくなく、更に好ましくは0な
いし約5重量%に限定することが出来る。処方物中に1
種又はそれ以上のビルダーを包含する事が望ましい場合
にはケイ酸塩又はメタケイ酸塩の正常(normal)
濃度が好ましい。
て周知であるように、界面活性剤は典型的には1種又は
それ以上の「ビルダー」と組み合わされる。このような
物質は、例えば水硬度イオン(water hardn
ess ion)を封鎖すること、汚物の除去及び懸濁
を容易にすること、再沈着を妨げること、pHを塩基性
範囲に維持することなどを包含する種々の理由から組成
物に添加される。普通に使用される無機ビルダーには、
典型的には約5ないし約30重量%の濃度で使用される
燐酸塩(例えばトリポリ燐酸ナトリウム)、典型的には
約5ないし約40重量%の濃度で使用されるケイ酸塩及
びメタケイ酸塩、典型的には約0ないし約40重量%の
濃度で使用される炭酸ナトリウム及び重炭酸ナトリウ
ム、典型的には約0ないし約10重量%の濃度で使用さ
れるアルカリ物質(caustic)、及びゼオライト
などがある。普通に使用される有機ビルダーには、カル
ボキシメチル セルロース(CMC)、ポリビニールピ
ロリドン(PVP),エチレンジアミンテトラ酢酸(E
DTA)、クエン酸などがある。このような物質は必要
であり、しかも通常にはノニルフェノール エトキシレ
ート、第一級及び第二級アルコール エトキシレートな
どのような慣用の非イオン界面活性剤と共に使用され
る。環境関係の理由から、洗剤製造に対し、洗剤組成物
中の燐酸塩の代替物質を見つけることに対する有意の圧
力があった。今日迄このことが成功したのは限られた場
合(例えば家庭用粉末剤における燐酸塩の代用物質とし
てのニトリロ酢酸)のみであった。何故ならば、燐酸塩
は水を軟化するのみならず、汚染された布からの不純物
の清浄及び除去を促進するその他の性質(例えば不溶性
物質を解こう及び懸濁する、油を乳化するなど)を有す
るからである。洗剤組成物中の、燐酸塩に対する必要性
を最小化又は失わせる成分を確認することは望ましいこ
とである。清浄性能に殆ど、又は全く影響することなく
燐酸塩ビルダーの使用を大いに、又は全く避けることが
出来るということは本発明の組成物の驚くべき特徴であ
る。燐酸塩含量は、好ましくは乾燥洗剤処方物の合計量
の約10重量%よりも大きくなく、更に好ましくは0な
いし約5重量%に限定することが出来る。処方物中に1
種又はそれ以上のビルダーを包含する事が望ましい場合
にはケイ酸塩又はメタケイ酸塩の正常(normal)
濃度が好ましい。
【0030】本発明の主目的はFOGを、容易に除去し
得る形態にコアレッセンス(融合)又はアッグロメレー
ション(塊状化)させることであるので、コアレッセン
スを妨げる、有効濃度における物質、例えば燐酸塩、ポ
リアクリレート及びCMCのような再沈着助剤の使用を
避けることが望ましい。一般的に分散助剤は節約して使
用し、又は好ましくは使用を避けて、本発明の界面活性
剤が分裂した後に生ずる相分離を最大化すべきである。
得る形態にコアレッセンス(融合)又はアッグロメレー
ション(塊状化)させることであるので、コアレッセン
スを妨げる、有効濃度における物質、例えば燐酸塩、ポ
リアクリレート及びCMCのような再沈着助剤の使用を
避けることが望ましい。一般的に分散助剤は節約して使
用し、又は好ましくは使用を避けて、本発明の界面活性
剤が分裂した後に生ずる相分離を最大化すべきである。
【0031】前述したように金属加工流体は主として、
金属の切削、研磨又は成形に当たり、工作機械の磨耗を
最小化しつつ、加工部材に良質な仕上げを施す為に使用
される。これらの流体は成形すべき金属片からの金属微
粉及びチップの除去を補助しつつ金属/機械の界面を冷
却し潤滑する。金属加工流体は単一の油から水中油型の
乳化に基づく複合系に発展した。当業者に対して、水を
ベースとする技術のタイプの金属加工流体は一般的に溶
解性油、半合成流体、又は合成流体に分類される。各タ
イプの流体は金属加工に対して異なった利益を提供す
る。例えば、高含量の油を有する流体である溶解性油は
合成流体に比較して、より良好な潤滑性を与える。その
逆に、一般的に水溶性であり、鉱油を全く含有しないも
のである合成流体は溶解性油に比較して、より良好な冷
却、硬水安定性、微生物劣化に対する抵抗性を与える。
第三のタイプの金属加工流体、即ち半合成物は溶解性油
及び合成油の両方の長所を有するように開発された。こ
れらの半合成物は水をベースとする流体であり、水中に
乳化してミクロエマルション系を形成する油をベースと
する成分の若干を含有する。従って、半合成及び合成の
各金属加工流体は溶解性油よりも排水処理がより困難で
あるということになる。
金属の切削、研磨又は成形に当たり、工作機械の磨耗を
最小化しつつ、加工部材に良質な仕上げを施す為に使用
される。これらの流体は成形すべき金属片からの金属微
粉及びチップの除去を補助しつつ金属/機械の界面を冷
却し潤滑する。金属加工流体は単一の油から水中油型の
乳化に基づく複合系に発展した。当業者に対して、水を
ベースとする技術のタイプの金属加工流体は一般的に溶
解性油、半合成流体、又は合成流体に分類される。各タ
イプの流体は金属加工に対して異なった利益を提供す
る。例えば、高含量の油を有する流体である溶解性油は
合成流体に比較して、より良好な潤滑性を与える。その
逆に、一般的に水溶性であり、鉱油を全く含有しないも
のである合成流体は溶解性油に比較して、より良好な冷
却、硬水安定性、微生物劣化に対する抵抗性を与える。
第三のタイプの金属加工流体、即ち半合成物は溶解性油
及び合成油の両方の長所を有するように開発された。こ
れらの半合成物は水をベースとする流体であり、水中に
乳化してミクロエマルション系を形成する油をベースと
する成分の若干を含有する。従って、半合成及び合成の
各金属加工流体は溶解性油よりも排水処理がより困難で
あるということになる。
【0032】当業者に周知であるように、界面活性剤は
多種の機能を果たすことの出来る金属加工流体を処方す
る為に1種又はそれ以上の化学的添加剤と組み合わされ
る。これらの機能は、腐食抑制、潤滑、消泡、pH緩
衝、分散及び湿潤のような事項を包含する。これらの化
学的添加剤は脂肪酸、脂肪アルカノールアミド、エステ
ル、スルホネート、石鹸、塩素化パラフィン、硫化脂肪
及び硫化油、グリコールエステル、エタノールアミン、
ポリアルキレングリコール、硫酸化油、および脂肪油の
ような化学的官能性物質を包含する。このような添加剤
は必要であり、通常には慣用のアニオン及び非イオンの
各界面活性剤とともに使用される。アニオン界面活性剤
を使用する金属加工処方物は、これらの物質が酸性化又
はカチオン凝析剤との反応による処理をされることが出
来るので廃棄物処理することが比較的に容易である。然
しながら、慣用の非イオン界面活性剤を含有する金属加
工流体処方物は、それらがこの種の化学的処理をされる
ことが出来ないので廃棄物処理することが大いに、より
一層困難である。例えば、J.C.Childers
著、Metalworking Fluids、J.
P.Byers編、米国、ニューヨーク州、ニューヨー
ク市、Marcel Dekker社発行(1994
年)、第185頁及び367〜393頁を参照すべきで
ある。その結果として、金属加工流体に対する乳化剤と
して非イオン界面活性剤(例えば、ノニルフェノールエ
トキシレート)を使用した場合には処方物は廃水処理す
るように調製される。実際に、慣用の非イオン界面活性
剤を使用する多数の金属加工流体処方物は先ず、しかも
最も優先して、使用後に廃棄物処理性であるように調製
される。この廃棄物処理を重視することにより、腐食抑
制、潤滑、分散又は湿潤のような最良の、可能な最終用
途性能を示さないことのある金属加工流体をもたらすこ
とになる。慣用の非イオン界面活性剤は、それらの廃棄
物処理することの困難性にも拘らず金属加工処方物にな
おも使用されている。なぜならば、非イオン界面活性剤
はアニオン界面活性剤以上に顕著な利点(例えば硬水安
定性、「より堅固な(tighter)」エマルショ
ン、多様のHLB、低発泡性、など)を提供するからで
ある。
多種の機能を果たすことの出来る金属加工流体を処方す
る為に1種又はそれ以上の化学的添加剤と組み合わされ
る。これらの機能は、腐食抑制、潤滑、消泡、pH緩
衝、分散及び湿潤のような事項を包含する。これらの化
学的添加剤は脂肪酸、脂肪アルカノールアミド、エステ
ル、スルホネート、石鹸、塩素化パラフィン、硫化脂肪
及び硫化油、グリコールエステル、エタノールアミン、
ポリアルキレングリコール、硫酸化油、および脂肪油の
ような化学的官能性物質を包含する。このような添加剤
は必要であり、通常には慣用のアニオン及び非イオンの
各界面活性剤とともに使用される。アニオン界面活性剤
を使用する金属加工処方物は、これらの物質が酸性化又
はカチオン凝析剤との反応による処理をされることが出
来るので廃棄物処理することが比較的に容易である。然
しながら、慣用の非イオン界面活性剤を含有する金属加
工流体処方物は、それらがこの種の化学的処理をされる
ことが出来ないので廃棄物処理することが大いに、より
一層困難である。例えば、J.C.Childers
著、Metalworking Fluids、J.
P.Byers編、米国、ニューヨーク州、ニューヨー
ク市、Marcel Dekker社発行(1994
年)、第185頁及び367〜393頁を参照すべきで
ある。その結果として、金属加工流体に対する乳化剤と
して非イオン界面活性剤(例えば、ノニルフェノールエ
トキシレート)を使用した場合には処方物は廃水処理す
るように調製される。実際に、慣用の非イオン界面活性
剤を使用する多数の金属加工流体処方物は先ず、しかも
最も優先して、使用後に廃棄物処理性であるように調製
される。この廃棄物処理を重視することにより、腐食抑
制、潤滑、分散又は湿潤のような最良の、可能な最終用
途性能を示さないことのある金属加工流体をもたらすこ
とになる。慣用の非イオン界面活性剤は、それらの廃棄
物処理することの困難性にも拘らず金属加工処方物にな
おも使用されている。なぜならば、非イオン界面活性剤
はアニオン界面活性剤以上に顕著な利点(例えば硬水安
定性、「より堅固な(tighter)」エマルショ
ン、多様のHLB、低発泡性、など)を提供するからで
ある。
【0033】本明細書に記載の分裂性非イオン界面活性
剤は溶解性油、半合成物、及び合成物に対し良好な乳化
及び湿潤を行い、しかも排水処理がより容易であるとい
う追加の利点を提供する。更に、分裂性非イオン界面活
性剤を使用することにより、廃棄物処理性であるように
調製された金属加工流体に比較してより良好な最終用途
性能を与える改良された金属加工処方物を開発すること
ができる。
剤は溶解性油、半合成物、及び合成物に対し良好な乳化
及び湿潤を行い、しかも排水処理がより容易であるとい
う追加の利点を提供する。更に、分裂性非イオン界面活
性剤を使用することにより、廃棄物処理性であるように
調製された金属加工流体に比較してより良好な最終用途
性能を与える改良された金属加工処方物を開発すること
ができる。
【0034】金属清浄流体は種々の金属成形及び金属被
覆方法において使用され、作動流体、油、泥、砕片など
を金属表面から清浄化する為に使用される。メチルクロ
ロホルム、トリクロロエチレン、メチレンクロリドなど
のような多数の広く使用されている有機溶剤が作業場に
おいて禁止されている様々な段階にあるので水性ベース
の清浄方式の開発に向かって成長する傾向があった。そ
れ故、水性アルカリ性清浄剤は、それらの使用が増加し
つつあり、処方物はそれらの有用性を最大化するように
開発されつつある。慣用の非イオン界面活性剤〔例えば
トリトン(Triton)(登録商標)X−100〕は
湿潤剤、分散剤及び乳化剤として通常に使用されてい
る。
覆方法において使用され、作動流体、油、泥、砕片など
を金属表面から清浄化する為に使用される。メチルクロ
ロホルム、トリクロロエチレン、メチレンクロリドなど
のような多数の広く使用されている有機溶剤が作業場に
おいて禁止されている様々な段階にあるので水性ベース
の清浄方式の開発に向かって成長する傾向があった。そ
れ故、水性アルカリ性清浄剤は、それらの使用が増加し
つつあり、処方物はそれらの有用性を最大化するように
開発されつつある。慣用の非イオン界面活性剤〔例えば
トリトン(Triton)(登録商標)X−100〕は
湿潤剤、分散剤及び乳化剤として通常に使用されてい
る。
【0035】金属清浄溶液が典型的に遭遇する問題は清
浄浴中における油の蓄積である。清浄浴中において油が
増加するにつれて、界面活性剤が油を乳化することが一
層困難になる。この問題を解決する為に、より多量の界
面活性剤を浴に添加することが出来る。然しながら、流
出液の発泡及び廃水処理の問題は多量の界面活性剤の存
在の故に、より一層顕著になる。清浄、低発泡、及び廃
棄物処理性を与える界面活性剤を得ることが望ましい。
先行技術の米国特許第5,114,607号明細書は、良好
な金属清浄、低発泡、及び廃棄物処理性を提供するアル
カリ性処方物における界面活性剤としてのエチレンオキ
シド・プロピレンオキシド ブロック共重合体界面活性
剤及び消泡性逆エチレンオキシド・プロピレンオキシド
ブロック共重合体界面活性剤の使用を開示している。な
お、懸濁液を維持する為にはヒドロトロープ(hydr
otrope)を添加しなければならない。清浄後にヒ
ドロトロープを酸で中和する。これは相分離を考慮して
のことである。この技術は上述の可逆界面活性剤に類似
すると見ることが出来る。本発明の非イオン分裂性界面
活性剤は、慣用の非イオン界面活性剤ではこれまで得る
ことの出来なかった低発泡、清浄及び廃棄物処理性を提
供する。元の界面活性剤にプロピレンオキシド又は他の
疎水性部分(例えば、t−ブチル、ベンジル、メチル、
など)を添加することにより追加の消泡剤を最小化する
ことが出来る。廃水処理は上記に詳述したようにして行
うことが出来る。この場合もまた、相分離の為には清浄
処方物中において懸濁剤(例えば、燐酸塩類)を最小化
すべきである。
浄浴中における油の蓄積である。清浄浴中において油が
増加するにつれて、界面活性剤が油を乳化することが一
層困難になる。この問題を解決する為に、より多量の界
面活性剤を浴に添加することが出来る。然しながら、流
出液の発泡及び廃水処理の問題は多量の界面活性剤の存
在の故に、より一層顕著になる。清浄、低発泡、及び廃
棄物処理性を与える界面活性剤を得ることが望ましい。
先行技術の米国特許第5,114,607号明細書は、良好
な金属清浄、低発泡、及び廃棄物処理性を提供するアル
カリ性処方物における界面活性剤としてのエチレンオキ
シド・プロピレンオキシド ブロック共重合体界面活性
剤及び消泡性逆エチレンオキシド・プロピレンオキシド
ブロック共重合体界面活性剤の使用を開示している。な
お、懸濁液を維持する為にはヒドロトロープ(hydr
otrope)を添加しなければならない。清浄後にヒ
ドロトロープを酸で中和する。これは相分離を考慮して
のことである。この技術は上述の可逆界面活性剤に類似
すると見ることが出来る。本発明の非イオン分裂性界面
活性剤は、慣用の非イオン界面活性剤ではこれまで得る
ことの出来なかった低発泡、清浄及び廃棄物処理性を提
供する。元の界面活性剤にプロピレンオキシド又は他の
疎水性部分(例えば、t−ブチル、ベンジル、メチル、
など)を添加することにより追加の消泡剤を最小化する
ことが出来る。廃水処理は上記に詳述したようにして行
うことが出来る。この場合もまた、相分離の為には清浄
処方物中において懸濁剤(例えば、燐酸塩類)を最小化
すべきである。
【0036】他の応用、即ちFOG、TPH及びその他
の水不溶性汚染物が界面活性剤の存在により廃水流出液
中で乳化される応用においても同様の結果を得ることが
出来る。本発明の非イオン分裂性界面活性剤の使用によ
り、廃水流出液のpHを低下(≦約pH6)させてアセ
タールの加水分解を開始させることが出来、これにより
疎水性部分と親水性部分とを解放する結果となり、この
ようにして界面活性を喪失させることになる。最終的結
果は油と水との相分離である。本発明の非イオン分裂性
界面活性剤は、一次段階処理(例えば、重力分離)及び
二次段階処理を含めて他の廃水処理法に適合することが
出来る。本発明は、膜(例えば、屡々不純物により汚さ
れて有意の処理停止時間をもたらす結果となる限外濾過
方式)、遠心分離、及び溶存空気浮選(DAF)装置を
包含する二次段階処理に対して有意の価値を付加するこ
とが出来る。最終的結果は、より大きな処理量と高価な
廃棄物処理用化学物質の最小の使用とである。
の水不溶性汚染物が界面活性剤の存在により廃水流出液
中で乳化される応用においても同様の結果を得ることが
出来る。本発明の非イオン分裂性界面活性剤の使用によ
り、廃水流出液のpHを低下(≦約pH6)させてアセ
タールの加水分解を開始させることが出来、これにより
疎水性部分と親水性部分とを解放する結果となり、この
ようにして界面活性を喪失させることになる。最終的結
果は油と水との相分離である。本発明の非イオン分裂性
界面活性剤は、一次段階処理(例えば、重力分離)及び
二次段階処理を含めて他の廃水処理法に適合することが
出来る。本発明は、膜(例えば、屡々不純物により汚さ
れて有意の処理停止時間をもたらす結果となる限外濾過
方式)、遠心分離、及び溶存空気浮選(DAF)装置を
包含する二次段階処理に対して有意の価値を付加するこ
とが出来る。最終的結果は、より大きな処理量と高価な
廃棄物処理用化学物質の最小の使用とである。
【0037】本発明方法によればアセタールから誘導さ
れる分裂性非イオン界面活性剤は、溶液のpHをアセタ
ール官能性が化学的に破壊(2個の炭素−酸素結合の破
壊)され、親水性画分と疎水性画分とを生ずるのに十分
な酸性pHに調整することにより、水溶液中において分
裂して不純物を界面活性剤との会合から解放する。殆ど
の方法において、この結合破壊は水性環境下に行われる
ので、この分裂工程はアセタール加水分解ということも
出来る。pHは慣用の酸を使用して慣用の手順により調
整することが出来る。適当な酸としては、例えば、硫
酸、塩酸、酢酸、フッ化水素酸、硝酸などを包含する。
調整された溶液のpHは、好ましくは約pH3から約p
H6迄である。酸の添加量は界面活性剤の分裂を生じさ
せるのに十分な量であり、溶液の容量及び組成に関係す
る。該分裂性非イオン界面活性剤は周知の固体不均質酸
〔例えば、ナフィオン(Nafion)(商標)、シリ
カゲル、アンバーリスト(Amberlyst)15、
混合金属酸化物など〕によっても分裂することが出来
る。固体不均質酸の使用は固定床処理において特に有用
である。
れる分裂性非イオン界面活性剤は、溶液のpHをアセタ
ール官能性が化学的に破壊(2個の炭素−酸素結合の破
壊)され、親水性画分と疎水性画分とを生ずるのに十分
な酸性pHに調整することにより、水溶液中において分
裂して不純物を界面活性剤との会合から解放する。殆ど
の方法において、この結合破壊は水性環境下に行われる
ので、この分裂工程はアセタール加水分解ということも
出来る。pHは慣用の酸を使用して慣用の手順により調
整することが出来る。適当な酸としては、例えば、硫
酸、塩酸、酢酸、フッ化水素酸、硝酸などを包含する。
調整された溶液のpHは、好ましくは約pH3から約p
H6迄である。酸の添加量は界面活性剤の分裂を生じさ
せるのに十分な量であり、溶液の容量及び組成に関係す
る。該分裂性非イオン界面活性剤は周知の固体不均質酸
〔例えば、ナフィオン(Nafion)(商標)、シリ
カゲル、アンバーリスト(Amberlyst)15、
混合金属酸化物など〕によっても分裂することが出来
る。固体不均質酸の使用は固定床処理において特に有用
である。
【0038】アセタールの接触加水分解は当業界におい
て広く研究されて来た。例えば、T.H.Fife著、
Accounts of Chemical Rese
arch、第5巻(1972年)、264−272ペー
ジ、及びE.H.Cordes及びH.G.Bull
著、Chemical Reviews、第74巻(1
974年)、第581−603ページを参照すべきであ
る。これらの研究からアセタールの炭素−酸素結合の破
壊を生じさせるのに必要な速度及び反応条件が複雑であ
ることは明らかである。理論に束縛されるのを望むので
はないけれど、本発明の分裂性非イオン界面活性剤は大
気圧又は大気圧以下から大気圧以上までの広い範囲にわ
たる圧力、好ましくは大気圧において分裂することが出
来る。
て広く研究されて来た。例えば、T.H.Fife著、
Accounts of Chemical Rese
arch、第5巻(1972年)、264−272ペー
ジ、及びE.H.Cordes及びH.G.Bull
著、Chemical Reviews、第74巻(1
974年)、第581−603ページを参照すべきであ
る。これらの研究からアセタールの炭素−酸素結合の破
壊を生じさせるのに必要な速度及び反応条件が複雑であ
ることは明らかである。理論に束縛されるのを望むので
はないけれど、本発明の分裂性非イオン界面活性剤は大
気圧又は大気圧以下から大気圧以上までの広い範囲にわ
たる圧力、好ましくは大気圧において分裂することが出
来る。
【0039】なお、不活性化温度は約周囲温度から約1
00℃までのように低くてよい。一般的に、周囲よりも
高い温度においては界面活性剤の分裂の時間がより短く
なるけれど、周囲よりも高い温度を選択しない(例え
ば、経済的理由から)方法においては、分裂性非イオン
界面活性剤はなおも加水分解するであろう。一般的に約
40〜80℃の温度が好ましい。
00℃までのように低くてよい。一般的に、周囲よりも
高い温度においては界面活性剤の分裂の時間がより短く
なるけれど、周囲よりも高い温度を選択しない(例え
ば、経済的理由から)方法においては、分裂性非イオン
界面活性剤はなおも加水分解するであろう。一般的に約
40〜80℃の温度が好ましい。
【0040】分裂性非イオン界面活性剤との組み合わせ
になっている、廃水流出液中の化学成分は、以後「マト
リックス効果」という効果を生じさせることが出来る。
これらマトリックス効果はアセタール部分の速やかな加
水分解を抑制し、かつ/又は処理済みの流出液の相分離
を妨げることがある。該分裂性非イオン界面活性剤の加
水分解反応性は、多数の化学成分から構成される複合マ
トリックス中においては水中における分裂性非イオン界
面活性剤と比較して劣ると考えられる。逆に、マトリッ
クス中の或る種の化学成分(例えば、ケイ酸塩)は分裂
性非イオン界面活性剤の加水分解及び/又は処理済み流
出液の相分離を実際に促進することがある。
になっている、廃水流出液中の化学成分は、以後「マト
リックス効果」という効果を生じさせることが出来る。
これらマトリックス効果はアセタール部分の速やかな加
水分解を抑制し、かつ/又は処理済みの流出液の相分離
を妨げることがある。該分裂性非イオン界面活性剤の加
水分解反応性は、多数の化学成分から構成される複合マ
トリックス中においては水中における分裂性非イオン界
面活性剤と比較して劣ると考えられる。逆に、マトリッ
クス中の或る種の化学成分(例えば、ケイ酸塩)は分裂
性非イオン界面活性剤の加水分解及び/又は処理済み流
出液の相分離を実際に促進することがある。
【0041】分裂性非イオン界面活性剤を分裂させ、最
終的には相分離を生じさせる為の廃水流出液の処理は、
界面活性剤の加水分解又は分裂を生じさせ、次いで有機
成分及び水性成分の部分的相分離を生じさせるに十分な
最小時間にわたって行われる。上記両成分はこれ迄に乳
化されていたものである。採用される正確な反応時間は
部分的には、温度、マトリックス効果、攪拌の程度など
のようなファクターに関係する。反応時間は、通常には
約半時間から約10時間又はそれ以上まで、好ましくは
約1時間以下から約5時間迄の範囲内である。
終的には相分離を生じさせる為の廃水流出液の処理は、
界面活性剤の加水分解又は分裂を生じさせ、次いで有機
成分及び水性成分の部分的相分離を生じさせるに十分な
最小時間にわたって行われる。上記両成分はこれ迄に乳
化されていたものである。採用される正確な反応時間は
部分的には、温度、マトリックス効果、攪拌の程度など
のようなファクターに関係する。反応時間は、通常には
約半時間から約10時間又はそれ以上まで、好ましくは
約1時間以下から約5時間迄の範囲内である。
【0042】該分裂性非イオン界面活性剤は比較的に水
不溶性の画分(疎水性)と比較的に水溶性(親水性)の
画分とに分裂する。該水不溶性画分は出発アルデヒドを
包含し、該水溶性画分はアルコキシル化ポリオールを包
含する。加水分解から生成された画分の何れも表面活性
ではなく、そのためFOG及びTPHが界面活性剤との
会合、例えばエマルション、から解放される。FOG、
TPH及び界面活性剤の疎水性画分は水性流れ中に比較
的に水不溶性の相を形成する。使用済みの水性流れ中の
この相の少なくとも一部は濾過、スキミングなどのよう
な慣用の方法により回収される。好ましくは、水不溶性
相の実質的部分が、例えば使用済みの水性流れが100
ppm以下のFOGを有するように回収される。回収さ
れた水不溶性相は、例えば、ごみ処理地において処分す
るか、又は炉中において燃焼させることにより処分する
ことが出来、或いは油再生利用工程に供することが出来
る。残った水性流れは、廃流出液を環境規制に適合させ
る比較的に非酸性のpHへの最終的pH調整後にPOT
Wに排出することが出来、又は或る場合においては更に
使用する為に再循環させる。再循環は、分裂性非イオン
界面活性剤が加水分解された後に存在する水溶性アルコ
キシル化ポリオールを含めて全ての水溶性有機物を除去
する為に水性流れを更に膜方式により処理する場合に特
に魅力的である。本発明の分裂性非イオン界面活性剤は
膜方式と関連して使用して有機物を実質的に含有しない
水性流出液を提供することが出来るということはもう一
つの利点である。本発明の化合物を含有する水性流出液
を上記の方法に従って予備処理することにより、膜の汚
れの原因であるFOG及びTPHのかなり少量を含有す
る水相が得られる。これは、より長い膜寿命と廃水処理
中の短い停止時間とをもたらす結果となる。
不溶性の画分(疎水性)と比較的に水溶性(親水性)の
画分とに分裂する。該水不溶性画分は出発アルデヒドを
包含し、該水溶性画分はアルコキシル化ポリオールを包
含する。加水分解から生成された画分の何れも表面活性
ではなく、そのためFOG及びTPHが界面活性剤との
会合、例えばエマルション、から解放される。FOG、
TPH及び界面活性剤の疎水性画分は水性流れ中に比較
的に水不溶性の相を形成する。使用済みの水性流れ中の
この相の少なくとも一部は濾過、スキミングなどのよう
な慣用の方法により回収される。好ましくは、水不溶性
相の実質的部分が、例えば使用済みの水性流れが100
ppm以下のFOGを有するように回収される。回収さ
れた水不溶性相は、例えば、ごみ処理地において処分す
るか、又は炉中において燃焼させることにより処分する
ことが出来、或いは油再生利用工程に供することが出来
る。残った水性流れは、廃流出液を環境規制に適合させ
る比較的に非酸性のpHへの最終的pH調整後にPOT
Wに排出することが出来、又は或る場合においては更に
使用する為に再循環させる。再循環は、分裂性非イオン
界面活性剤が加水分解された後に存在する水溶性アルコ
キシル化ポリオールを含めて全ての水溶性有機物を除去
する為に水性流れを更に膜方式により処理する場合に特
に魅力的である。本発明の分裂性非イオン界面活性剤は
膜方式と関連して使用して有機物を実質的に含有しない
水性流出液を提供することが出来るということはもう一
つの利点である。本発明の化合物を含有する水性流出液
を上記の方法に従って予備処理することにより、膜の汚
れの原因であるFOG及びTPHのかなり少量を含有す
る水相が得られる。これは、より長い膜寿命と廃水処理
中の短い停止時間とをもたらす結果となる。
【0043】テルギトール(Tergitol)NP−
4、テルギトールNP−6及びテルギトールNP−9の
界面活性剤商品名のもとに知られているノニルフェノー
ルエトキシレートはそれぞれ4−モル、6−モル及び9
−モル エトキシレートである。トリトン(Torit
on)X−100の界面活性剤商品名のもとに知られて
いるオクチルフェノール エトキシレートは10−モル
エトキシレートである。トリトンRW−75の界面活
性剤商品名のもとに知られているアミン エトキシレー
トは7.5モル エトキシレートである。テルギトール
15−S−9の界面活性剤商品名のもとに知られている
第二級アルコール エトキシレートは9−モル エトキ
シレートである。ネオドール(Neodol)25−9
の界面活性剤商品名のもとに知られている第一級アルコ
ール エトキシレートは9−モル エトキシレートであ
る。
4、テルギトールNP−6及びテルギトールNP−9の
界面活性剤商品名のもとに知られているノニルフェノー
ルエトキシレートはそれぞれ4−モル、6−モル及び9
−モル エトキシレートである。トリトン(Torit
on)X−100の界面活性剤商品名のもとに知られて
いるオクチルフェノール エトキシレートは10−モル
エトキシレートである。トリトンRW−75の界面活
性剤商品名のもとに知られているアミン エトキシレー
トは7.5モル エトキシレートである。テルギトール
15−S−9の界面活性剤商品名のもとに知られている
第二級アルコール エトキシレートは9−モル エトキ
シレートである。ネオドール(Neodol)25−9
の界面活性剤商品名のもとに知られている第一級アルコ
ール エトキシレートは9−モル エトキシレートであ
る。
【0044】本発明の組成物及び方法は上記に論じた特
定の用途に限定されないということもまた当業者に認識
されるであろう。例えば特定の場合においては、内部プ
ロセス流れを本発明の界面活性剤で処理すること、本発
明の方法により感受性(susceptible)物質
の分離を行うこと、次いで残りの流れを工程に再循環す
ることは迅速に行われる。もう一つの変形においては、
本発明のものではない界面活性剤によって乳化された物
質を保持する流れを本発明の界面活性剤で処理して上記
のような他の界面活性剤の全部又は一部を置き換え、次
いで本発明の分離方法を行い、他の界面活性剤を再循環
により工程に戻すことが出来た。同様に、本発明方法は
界面活性剤の完全な不活性化をもたらす結果となること
は必要ではないことが認識されるであろう。例えば、汚
染物を受け入れ可能な水準に減少させ、処理された流れ
を汚染物水準が追加の処理が必要となる点に高まる迄工
程に戻すのに十分な不活性化を採用することができる。
上記技術は連続基準又はバッチ基準の何れにも適用する
ことが出来ることは明らかである。
定の用途に限定されないということもまた当業者に認識
されるであろう。例えば特定の場合においては、内部プ
ロセス流れを本発明の界面活性剤で処理すること、本発
明の方法により感受性(susceptible)物質
の分離を行うこと、次いで残りの流れを工程に再循環す
ることは迅速に行われる。もう一つの変形においては、
本発明のものではない界面活性剤によって乳化された物
質を保持する流れを本発明の界面活性剤で処理して上記
のような他の界面活性剤の全部又は一部を置き換え、次
いで本発明の分離方法を行い、他の界面活性剤を再循環
により工程に戻すことが出来た。同様に、本発明方法は
界面活性剤の完全な不活性化をもたらす結果となること
は必要ではないことが認識されるであろう。例えば、汚
染物を受け入れ可能な水準に減少させ、処理された流れ
を汚染物水準が追加の処理が必要となる点に高まる迄工
程に戻すのに十分な不活性化を採用することができる。
上記技術は連続基準又はバッチ基準の何れにも適用する
ことが出来ることは明らかである。
【0045】別の有用な実施態様において本発明の界面
活性剤は、水性流れ中において、存在する疎水性物質の
エマルションと、これもまた上記流れ中の未乳化疎水性
物質とを共乳化(co−emulsify)し、次いで
その後に該得られた共乳化物質を前述の方法にしたがっ
て流れのpHを下げることにより分裂させる方法に使用
することが出来る。
活性剤は、水性流れ中において、存在する疎水性物質の
エマルションと、これもまた上記流れ中の未乳化疎水性
物質とを共乳化(co−emulsify)し、次いで
その後に該得られた共乳化物質を前述の方法にしたがっ
て流れのpHを下げることにより分裂させる方法に使用
することが出来る。
【0046】
【実施例】下記実施例により本発明を説明する。しかし
如何なる態様においても本発明を限定するものではな
い。
如何なる態様においても本発明を限定するものではな
い。
【0047】アルデヒドとポリオールとの縮合を経由す
るアセタールの製造の一般的手順(実施例A〜L) 〔後記の「表1」についての説明〕コンデンサー、ジー
ンスターク(Dean−Stark)トラップ及び加熱
マントルを備えた多口丸底フラスコにアルデヒド、ポリ
オール、ヘプタン、及びp−トルエンスルホン酸1水和
物を添加した。該フラスコを窒素で3回パージし、減圧
した。そして上記混合物を、ジーンスターク トラップ
の塔頂留出物において追加の水が得られなくなる時間迄
ヘプタン/水共沸混合物を除去しながら加熱還流させ
た。反応混合物を冷却し、分液漏斗に入れて、下部層と
して反応混合物から分離された未反応ポリオール(グリ
セリンの場合)を除去した。生成物を減圧下にロータリ
ーエバポレーターで精製した。若干の場合においては、
生成物の精製に先立って追加のヘプタンを反応混合物に
添加し、次いでそれを10重量パーセントの炭酸ナトリ
ウム/水の溶液で3回抽出(分液ロートを使用)して追
加のポリオールを除去し、触媒を中和した。水溶液(下
部層)を廃棄し、有機溶液を上記に記載のようにして精
製した。若干の場合においてはアセタールの受け入れ可
能な純度(≧97%純度)を与える為に追加の精製が必
要であった。アセタールを、長さ30メートル、内径0.
25mm、膜厚0.1ミクロンのDB5HTカラムを使用
する毛管ガス クロマトグラフィー(FID)により分
析した。
るアセタールの製造の一般的手順(実施例A〜L) 〔後記の「表1」についての説明〕コンデンサー、ジー
ンスターク(Dean−Stark)トラップ及び加熱
マントルを備えた多口丸底フラスコにアルデヒド、ポリ
オール、ヘプタン、及びp−トルエンスルホン酸1水和
物を添加した。該フラスコを窒素で3回パージし、減圧
した。そして上記混合物を、ジーンスターク トラップ
の塔頂留出物において追加の水が得られなくなる時間迄
ヘプタン/水共沸混合物を除去しながら加熱還流させ
た。反応混合物を冷却し、分液漏斗に入れて、下部層と
して反応混合物から分離された未反応ポリオール(グリ
セリンの場合)を除去した。生成物を減圧下にロータリ
ーエバポレーターで精製した。若干の場合においては、
生成物の精製に先立って追加のヘプタンを反応混合物に
添加し、次いでそれを10重量パーセントの炭酸ナトリ
ウム/水の溶液で3回抽出(分液ロートを使用)して追
加のポリオールを除去し、触媒を中和した。水溶液(下
部層)を廃棄し、有機溶液を上記に記載のようにして精
製した。若干の場合においてはアセタールの受け入れ可
能な純度(≧97%純度)を与える為に追加の精製が必
要であった。アセタールを、長さ30メートル、内径0.
25mm、膜厚0.1ミクロンのDB5HTカラムを使用
する毛管ガス クロマトグラフィー(FID)により分
析した。
【0048】アセタールから誘導された界面活性剤を生
成する為のアセタールのアルコキシル化の一般的手順
(実施例A〜L) 塩基触媒作用による出発物質を製造する為の一般的手順
は下記のとおりである。反応器、又は水冷却器を備えた
丸底フラスコにアセタールを仕込んだ。アセタールに触
媒(典型的には0.05〜5.0重量%の水酸化ナトリウム
又は水酸化カリウム)を添加し、該混合物を1時間にわ
たり減圧下(10〜50mm/Hg)に140℃におい
て加熱し、この間に水の塔頂留出物を除去した。この時
間後においてケットル生成物は下記のようにアルコキシ
ル化に適したものであった。
成する為のアセタールのアルコキシル化の一般的手順
(実施例A〜L) 塩基触媒作用による出発物質を製造する為の一般的手順
は下記のとおりである。反応器、又は水冷却器を備えた
丸底フラスコにアセタールを仕込んだ。アセタールに触
媒(典型的には0.05〜5.0重量%の水酸化ナトリウム
又は水酸化カリウム)を添加し、該混合物を1時間にわ
たり減圧下(10〜50mm/Hg)に140℃におい
て加熱し、この間に水の塔頂留出物を除去した。この時
間後においてケットル生成物は下記のようにアルコキシ
ル化に適したものであった。
【0049】ここに記載の手順を使用して本発明に記載
の分裂性非イオン界面活性剤を製造した。これらの製造
手順用の反応器は2ガロンの攪拌機付きオートクレーブ
であり、約60psigの圧力を維持するようにエチレ
ンオキシドの供給がモーターバルブにより制御される自
動エチレンオキシド(又は他のアルキレンオキシド)供
給方式を備えたものであった。2ガロンの攪拌機付きオ
ートクレーブにアセタール出発物質(実施例A〜L)、
エチレンオキシド及び触媒(上記のようにして実施され
たもの、又は内容物を加熱し、系から水を除去すること
によりその場で発生したもの、の何れか)を添加した。
エトキシル化は窒素雰囲気下(20psig)、140
℃の温度において行った。プロポキシル化は110〜1
15℃の温度において行った。エトキシル化は所望モル
のエトキシレート(又は混合アルコキシレート)が得ら
れる迄継続し、その後にオキシドの供給を停止し、内容
物を「クックアウト(cook out)」(一定の反
応器圧力を維持すること)させた。アリコートを放出弁
を通して排出し、冷却し、次いで酸(例えば、酢酸、燐
酸など)で部分的に中和してアルカリ性pHを確実に維
持した。次のモルのエトキシレートが得られる迄エチレ
ンオキシドの添加を継続することによりオートクレーブ
における残留物に対してエトキシル化を継続した。一連
の生成物(通常には3−、6−、9−及び12−モル
エトキシレート)が得られる迄、この手順を継続した。
の分裂性非イオン界面活性剤を製造した。これらの製造
手順用の反応器は2ガロンの攪拌機付きオートクレーブ
であり、約60psigの圧力を維持するようにエチレ
ンオキシドの供給がモーターバルブにより制御される自
動エチレンオキシド(又は他のアルキレンオキシド)供
給方式を備えたものであった。2ガロンの攪拌機付きオ
ートクレーブにアセタール出発物質(実施例A〜L)、
エチレンオキシド及び触媒(上記のようにして実施され
たもの、又は内容物を加熱し、系から水を除去すること
によりその場で発生したもの、の何れか)を添加した。
エトキシル化は窒素雰囲気下(20psig)、140
℃の温度において行った。プロポキシル化は110〜1
15℃の温度において行った。エトキシル化は所望モル
のエトキシレート(又は混合アルコキシレート)が得ら
れる迄継続し、その後にオキシドの供給を停止し、内容
物を「クックアウト(cook out)」(一定の反
応器圧力を維持すること)させた。アリコートを放出弁
を通して排出し、冷却し、次いで酸(例えば、酢酸、燐
酸など)で部分的に中和してアルカリ性pHを確実に維
持した。次のモルのエトキシレートが得られる迄エチレ
ンオキシドの添加を継続することによりオートクレーブ
における残留物に対してエトキシル化を継続した。一連
の生成物(通常には3−、6−、9−及び12−モル
エトキシレート)が得られる迄、この手順を継続した。
【0050】制限された分子量のアセタール(実施例
A)から誘導される界面活性剤の製造手順 還流コンデンサー、熱電対、機械的攪拌機及びガスパー
ジ入口を備えた1リットルの反応フラスコに、2−エチ
ルヘキサナールとグリセリンとの縮合(実施例A)から
誘導されたアセタール551g及び水酸化カルシウム5.
02gを添加した。得られた混合物を、2時間にわた
り、80℃において、減圧(180mm)下に、反応塔
頂流出物から水を除去しつつ加熱した。次いで反応混合
物を氷浴中で7℃に冷却し、濃硫酸4.5gをフラスコに
添加した。この混合物を30分間攪拌し、反応混合物を
165℃に加熱し、この時間中に16gの塔頂流出物を
除去した。次いでケットル生成物を2ガロンのオートク
レーブに仕込み、前述のようにしてエトキシル化し、触
媒として水酸化ナトリウムを使用して製造した生成物に
比較して制限された分子量の生成物の分布を有する6−
モル エトキシレートが得られた。
A)から誘導される界面活性剤の製造手順 還流コンデンサー、熱電対、機械的攪拌機及びガスパー
ジ入口を備えた1リットルの反応フラスコに、2−エチ
ルヘキサナールとグリセリンとの縮合(実施例A)から
誘導されたアセタール551g及び水酸化カルシウム5.
02gを添加した。得られた混合物を、2時間にわた
り、80℃において、減圧(180mm)下に、反応塔
頂流出物から水を除去しつつ加熱した。次いで反応混合
物を氷浴中で7℃に冷却し、濃硫酸4.5gをフラスコに
添加した。この混合物を30分間攪拌し、反応混合物を
165℃に加熱し、この時間中に16gの塔頂流出物を
除去した。次いでケットル生成物を2ガロンのオートク
レーブに仕込み、前述のようにしてエトキシル化し、触
媒として水酸化ナトリウムを使用して製造した生成物に
比較して制限された分子量の生成物の分布を有する6−
モル エトキシレートが得られた。
【0051】試験手順及び評価手順 本発明の非イオン分裂性界面活性剤の洗濯清浄効力を測
定する為に、評価を補助する為のターグ・オー・トメ−
ター(Terg−O−Tometer)及び洗濯標準界
面活性剤を使用して標準化手順を実施した。ターグ・オ
ー・トメーター試験により界面活性剤の洗浄力の予備選
抜が行われ、かつ今後の開発の方向を示すことが出来
た。
定する為に、評価を補助する為のターグ・オー・トメ−
ター(Terg−O−Tometer)及び洗濯標準界
面活性剤を使用して標準化手順を実施した。ターグ・オ
ー・トメーター試験により界面活性剤の洗浄力の予備選
抜が行われ、かつ今後の開発の方向を示すことが出来
た。
【0052】米国、ニュージャージー州、ホボケン市の
Research and Testing社製、型式
7243S ターグ・オー・トメーターを使用して、本
明細書に記載の非イオン分裂性界面活性剤の洗濯清浄性
能を測定した。6個のバケツのそれぞれに蒸留水100
0mL、界面活性剤2.5g、及び水酸化ナトリウム溶液
を仕込み、10.7ないし11.0のpHとした。汚れたモ
ーター油の汚物の同量を含有する4枚の標準汚布をバケ
ツに添加した。かさばらせる目的で4枚の清浄な小切れ
も添加し、再沈着に対する定性的評価を行った。該試験
用小切れは米国、ニュージャージー州、ミドルセックス
市、Testfablics社、及びニューヨーク州、
スパローブッシュ市、Scientific Serv
icesS/D社から入手したものであった。布を1回
の10分洗浄工程において洗濯し、その後に該布をバケ
ツから取り出し、バケツを蒸留水ですすいだ。布を蒸留
水1000mLと共にバケツに戻し、1回の2分すすぎ
工程を行った。洗浄温度及びすすぎ温度は両方とも14
5°Fであり、ターグ・オー・トメーターの運転速度は
100rpmであった。洗浄水及びすすぎ用水はバケツ
に仕込む前に適当な温度に予熱した。布を標準の家庭用
布乾燥器において乾燥し、清浄性能について評価した。
ABYK−ガードナー(Gardner)TCS分光光
度計を使用して洗濯の前及び後の汚布の反射率を得た。
下記方程式: 洗浄力%=〔(A−B)÷(C−B)〕×100 (式中、 A=洗濯後の汚染試験布の反射率 B=洗濯前の汚染試験布の反射率 C=汚染前の試験布の反射率である)を使用して洗浄力
パーセントを計算した。結果を表Aに示す。試験布は、
布の汚れ、条件及び織り方が異なるのでロット毎に変え
た。
Research and Testing社製、型式
7243S ターグ・オー・トメーターを使用して、本
明細書に記載の非イオン分裂性界面活性剤の洗濯清浄性
能を測定した。6個のバケツのそれぞれに蒸留水100
0mL、界面活性剤2.5g、及び水酸化ナトリウム溶液
を仕込み、10.7ないし11.0のpHとした。汚れたモ
ーター油の汚物の同量を含有する4枚の標準汚布をバケ
ツに添加した。かさばらせる目的で4枚の清浄な小切れ
も添加し、再沈着に対する定性的評価を行った。該試験
用小切れは米国、ニュージャージー州、ミドルセックス
市、Testfablics社、及びニューヨーク州、
スパローブッシュ市、Scientific Serv
icesS/D社から入手したものであった。布を1回
の10分洗浄工程において洗濯し、その後に該布をバケ
ツから取り出し、バケツを蒸留水ですすいだ。布を蒸留
水1000mLと共にバケツに戻し、1回の2分すすぎ
工程を行った。洗浄温度及びすすぎ温度は両方とも14
5°Fであり、ターグ・オー・トメーターの運転速度は
100rpmであった。洗浄水及びすすぎ用水はバケツ
に仕込む前に適当な温度に予熱した。布を標準の家庭用
布乾燥器において乾燥し、清浄性能について評価した。
ABYK−ガードナー(Gardner)TCS分光光
度計を使用して洗濯の前及び後の汚布の反射率を得た。
下記方程式: 洗浄力%=〔(A−B)÷(C−B)〕×100 (式中、 A=洗濯後の汚染試験布の反射率 B=洗濯前の汚染試験布の反射率 C=汚染前の試験布の反射率である)を使用して洗浄力
パーセントを計算した。結果を表Aに示す。試験布は、
布の汚れ、条件及び織り方が異なるのでロット毎に変え
た。
【0053】表Aにおける実施例1〜9は布の同一ロッ
トについて評価した。表Aにおける実施例1〜5は布の
同一ロットについて評価した。実施例6〜11は布の同
一ロットについて評価した。実施例12及び13は異な
るロットについて行った。これらの環境下においては結
果を、それが同一条件下に標準(例えば、テルギトール
NP−9)に対して遂行された態様により比較するこ
とが最善である。結果が示すように、数種の本発明の非
イオン分裂性界面活性剤は標準に比較して改良された洗
浄力を示した。アセタールAの3−モル エトキシレー
トは特に良好な性能を有するものであった。TMPをポ
リオールとして使用した場合において最善の洗浄力は、
ポリオールとしてグリセリンを使用して製造した類似の
アセタールに比較して、より高いモルのエトキシレート
の方にシフトした(実施例1及び6に対する実施例4及
び7)。更に、アセタールの疎水性を増加させる為にプ
ロピレンオキシドを使用すること(実施例2)、及び狭
い分布を有するエトキシレートを供給する為に、制限さ
れた分子量の触媒を使用すること(実施例3)は、元の
化合物(実施例1)と比較して6モル エトキシレート
の改良された洗浄力100分率をもたらす結果となる。
枝分かれアルデヒドは類似した分子量の非枝分かれアル
デヒドと比較して、より良好な洗浄力を与える(実施例
1及び9;実施例8及び10)。より高い分子量のアル
デヒドから誘導された分裂性非イオン界面活性剤は、よ
り低い分子量のアルデヒドから誘導された分裂性非イオ
ン界面活性剤と比較して改良された性能を与える(実施
例12及び13)。
トについて評価した。表Aにおける実施例1〜5は布の
同一ロットについて評価した。実施例6〜11は布の同
一ロットについて評価した。実施例12及び13は異な
るロットについて行った。これらの環境下においては結
果を、それが同一条件下に標準(例えば、テルギトール
NP−9)に対して遂行された態様により比較するこ
とが最善である。結果が示すように、数種の本発明の非
イオン分裂性界面活性剤は標準に比較して改良された洗
浄力を示した。アセタールAの3−モル エトキシレー
トは特に良好な性能を有するものであった。TMPをポ
リオールとして使用した場合において最善の洗浄力は、
ポリオールとしてグリセリンを使用して製造した類似の
アセタールに比較して、より高いモルのエトキシレート
の方にシフトした(実施例1及び6に対する実施例4及
び7)。更に、アセタールの疎水性を増加させる為にプ
ロピレンオキシドを使用すること(実施例2)、及び狭
い分布を有するエトキシレートを供給する為に、制限さ
れた分子量の触媒を使用すること(実施例3)は、元の
化合物(実施例1)と比較して6モル エトキシレート
の改良された洗浄力100分率をもたらす結果となる。
枝分かれアルデヒドは類似した分子量の非枝分かれアル
デヒドと比較して、より良好な洗浄力を与える(実施例
1及び9;実施例8及び10)。より高い分子量のアル
デヒドから誘導された分裂性非イオン界面活性剤は、よ
り低い分子量のアルデヒドから誘導された分裂性非イオ
ン界面活性剤と比較して改良された性能を与える(実施
例12及び13)。
【0054】非イオン分裂性界面活性剤の廃水流出液の
処理性に対する種々様々の無機及び有機ビルダーの効果
(マトリックス効果)を測定する為に、分裂性非イオン
界面活性剤15〜25重量パーセント及びビルダー75
〜85重量パーセントを含有する組成物を調製した。形
成された洗剤10gをターグ・オー・トメーター バケ
ツに添加し(pHはビルダーの選択及び量により9.5か
ら11.5迄の範囲にわたる)、上述の手順を使用して評
価した。各バケツに対する標準ターグ・オー・トメータ
ー試験手順からの洗浄水及びすすぎ水を一緒にすること
により廃水流出液を採集し、それぞれ35メッシュの網
を通して(より大きな糸くずを除去する為)1/2 ガ
ロンのびん中に濾過した。各混成物は処理の為の時間
迄、恒温浴中において洗浄及びすすぎの温度(145
°)に保った。各混成された廃棄物は十分にかきまぜ、
約800ないし900mLを2個の1リットルのビーカ
ーのそれぞれに注いだ。ビーカーは、浮遊している油及
びぼろ屑、又は沈殿しているスラッジからの汚れを有し
ていない側流として水の試料を取り出す目的で底から1.
5ないし2インチの位置に配置された4mmのテフロン
製バレル型止水栓により改造したものであった。これら
のビーカーは米国、テネシー州、キングスポート市、L
ab Glass社により注文製造されたものであっ
た。1個のビーカー内の廃水は未変化のまま(未処理試
料)で残した。他のビーカーにおける廃水(処理試料)
のpHを、硫酸水溶液を使用して3又は5に下げた。両
方のビーカーを、30ないし90分間にわたり恒温浴中
で洗浄及びすすぎ温度(145°F)に保った。ビーカ
ーを浴から取り出し、20ないし30分間にわたり静置
した。最初に穏やかにパージを行い、約10ないし15
mLを廃棄して汚染物を止水栓のサイドアームから除去
した後、各ビーカーから止水栓を通して水の試料(約5
mL)を採取した。次いで、この水の試料を化学的酸素
要求量(COD)について分析した。このCODはSt
andards Method For TheExa
mination of Water and Was
tewater、第18版(1992年)、手順522
0D,に記載の限定かつ規制された条件下に測定した。
結果が示す(表B)ように、洗剤処方物中に高水準の燐
酸塩(実施例1)が存在する場合には有機物(例えば、
FOG、TPHなど)と水との相分離は良好ではなく
(高いCOD値によって明示されるように)、従って有
機物と水との相分離に対する本発明の全利益が認められ
るものではない。然しながら燐酸塩が処方物中に存在し
ない場合(実施例2及び3)は、分裂性非イオン界面活
性剤がpHを3に低下させることにより分裂した後に良
好な相分離が観察された。慣用の非イオン界面活性剤
(例えば、テルギトールNP−9)を使用した場合はこれ
らの条件下において分裂しない。それ故、相分離は観察
されなかった。
処理性に対する種々様々の無機及び有機ビルダーの効果
(マトリックス効果)を測定する為に、分裂性非イオン
界面活性剤15〜25重量パーセント及びビルダー75
〜85重量パーセントを含有する組成物を調製した。形
成された洗剤10gをターグ・オー・トメーター バケ
ツに添加し(pHはビルダーの選択及び量により9.5か
ら11.5迄の範囲にわたる)、上述の手順を使用して評
価した。各バケツに対する標準ターグ・オー・トメータ
ー試験手順からの洗浄水及びすすぎ水を一緒にすること
により廃水流出液を採集し、それぞれ35メッシュの網
を通して(より大きな糸くずを除去する為)1/2 ガ
ロンのびん中に濾過した。各混成物は処理の為の時間
迄、恒温浴中において洗浄及びすすぎの温度(145
°)に保った。各混成された廃棄物は十分にかきまぜ、
約800ないし900mLを2個の1リットルのビーカ
ーのそれぞれに注いだ。ビーカーは、浮遊している油及
びぼろ屑、又は沈殿しているスラッジからの汚れを有し
ていない側流として水の試料を取り出す目的で底から1.
5ないし2インチの位置に配置された4mmのテフロン
製バレル型止水栓により改造したものであった。これら
のビーカーは米国、テネシー州、キングスポート市、L
ab Glass社により注文製造されたものであっ
た。1個のビーカー内の廃水は未変化のまま(未処理試
料)で残した。他のビーカーにおける廃水(処理試料)
のpHを、硫酸水溶液を使用して3又は5に下げた。両
方のビーカーを、30ないし90分間にわたり恒温浴中
で洗浄及びすすぎ温度(145°F)に保った。ビーカ
ーを浴から取り出し、20ないし30分間にわたり静置
した。最初に穏やかにパージを行い、約10ないし15
mLを廃棄して汚染物を止水栓のサイドアームから除去
した後、各ビーカーから止水栓を通して水の試料(約5
mL)を採取した。次いで、この水の試料を化学的酸素
要求量(COD)について分析した。このCODはSt
andards Method For TheExa
mination of Water and Was
tewater、第18版(1992年)、手順522
0D,に記載の限定かつ規制された条件下に測定した。
結果が示す(表B)ように、洗剤処方物中に高水準の燐
酸塩(実施例1)が存在する場合には有機物(例えば、
FOG、TPHなど)と水との相分離は良好ではなく
(高いCOD値によって明示されるように)、従って有
機物と水との相分離に対する本発明の全利益が認められ
るものではない。然しながら燐酸塩が処方物中に存在し
ない場合(実施例2及び3)は、分裂性非イオン界面活
性剤がpHを3に低下させることにより分裂した後に良
好な相分離が観察された。慣用の非イオン界面活性剤
(例えば、テルギトールNP−9)を使用した場合はこれ
らの条件下において分裂しない。それ故、相分離は観察
されなかった。
【0055】慣用の非イオン界面活性剤と比較しての非
イオン分裂性界面活性剤の清浄性能に対する燐酸塩の濃
度の効果を表Cに示す。結果が示すように、燐酸塩が、
分裂性非イオン界面活性剤の処方物(実施例1)中、及
び慣用の非イオン界面活性剤の処方物(実施例4)中に
存在した場合に良好な洗浄力が得られた。予想外にも、
分裂性非イオン界面活性剤を使用した場合(実施例2及
び3)においては燐酸塩を含まない処方物に対して、慣
用の非イオン界面活性剤(実施例5及び6)に対する処
方物中に燐酸塩が存在しない場合の乏しい洗浄力に比較
して良好な洗浄力が維持された。
イオン分裂性界面活性剤の清浄性能に対する燐酸塩の濃
度の効果を表Cに示す。結果が示すように、燐酸塩が、
分裂性非イオン界面活性剤の処方物(実施例1)中、及
び慣用の非イオン界面活性剤の処方物(実施例4)中に
存在した場合に良好な洗浄力が得られた。予想外にも、
分裂性非イオン界面活性剤を使用した場合(実施例2及
び3)においては燐酸塩を含まない処方物に対して、慣
用の非イオン界面活性剤(実施例5及び6)に対する処
方物中に燐酸塩が存在しない場合の乏しい洗浄力に比較
して良好な洗浄力が維持された。
【0056】金属加工流体処方物に対する非イオン分裂
性界面活性剤の効果を測定する為に、乳化の研究、標準
発泡試験、及び廃棄物処理性のデータを集めた。
性界面活性剤の効果を測定する為に、乳化の研究、標準
発泡試験、及び廃棄物処理性のデータを集めた。
【0057】乳化試験は溶解性油処方物をシミュレート
して行った。ナフテン油〔エルゴンハイゴールド(Er
gon Hygold)V−200〕16gと界面活性
剤4gとの混合物に水25gを添加した。1時間と24
時間とにわたって室温に放置した後、観察を行った。結
果を表Dに示す。結果が示すように、本発明の分裂性非
イオン界面活性剤はテルギトールNP−4、テルギトー
ルNP−6及びテルギトールNP−9に類似する乳化性
を与える。アセタールK及びアセタールLの6モル エ
チレンオキシド付加物は、この試験に対して特に良好な
乳化剤であった。
して行った。ナフテン油〔エルゴンハイゴールド(Er
gon Hygold)V−200〕16gと界面活性
剤4gとの混合物に水25gを添加した。1時間と24
時間とにわたって室温に放置した後、観察を行った。結
果を表Dに示す。結果が示すように、本発明の分裂性非
イオン界面活性剤はテルギトールNP−4、テルギトー
ルNP−6及びテルギトールNP−9に類似する乳化性
を与える。アセタールK及びアセタールLの6モル エ
チレンオキシド付加物は、この試験に対して特に良好な
乳化剤であった。
【0058】非イオン分裂性界面活性剤の相対発泡性を
ASTM手順D1173に記載の限定かつ規制された条
件下に測定した。結果を表Eに報告する。結果が示すよ
うに、本発明の非イオン分裂性界面活性剤は5分後に標
準のテルギトールNP−9(実施例12)と比較して有
意に少ない泡を示した。より低い分子量のアルデヒドか
ら誘導されるアセタールは最低の発泡剤であり、特定の
分子量内においては炭素の枝分かれを有するアルデヒド
はより少ない泡を与える(実施例1及び3)。与えられ
たファミリーの中では、低いモルのエトキシレートであ
るほど、少ない泡を生成した(実施例7〜10)。
ASTM手順D1173に記載の限定かつ規制された条
件下に測定した。結果を表Eに報告する。結果が示すよ
うに、本発明の非イオン分裂性界面活性剤は5分後に標
準のテルギトールNP−9(実施例12)と比較して有
意に少ない泡を示した。より低い分子量のアルデヒドか
ら誘導されるアセタールは最低の発泡剤であり、特定の
分子量内においては炭素の枝分かれを有するアルデヒド
はより少ない泡を与える(実施例1及び3)。与えられ
たファミリーの中では、低いモルのエトキシレートであ
るほど、少ない泡を生成した(実施例7〜10)。
【0059】金属加工流体成分を含有する混合物を下記
の方法を使用して処理することにより、金属加工処方物
における非イオン分裂性界面活性剤の廃棄物処理を慣用
の非イオン界面活性剤と比較した:
の方法を使用して処理することにより、金属加工処方物
における非イオン分裂性界面活性剤の廃棄物処理を慣用
の非イオン界面活性剤と比較した:
【0060】試験すべき混合物を0.5重量%に希釈し、
室温において少なくとも24時間貯蔵した。この時間後
に、0.5重量%の溶液のpHを2.5重量%の硫酸水溶液
で3〜5のpHに下げた。次いで、この酸性溶液を2〜
10時間にわたり50〜60℃に加熱した。該溶液を冷
却して室温とした後、2.5重量%の水酸化ナトリウム水
溶液でpH6〜9に調節した。6個迄の600mLビー
カーを試験溶液250mLで満たした。該混合物を5〜
6分間にわたり、Phipps & Birdの6枚翼
攪拌器上で、照明基準(illuminated ba
se)で95〜100rpmにおいて攪拌した。カチオ
ン重合体(米国、ペンシルバニア州、ピッツバーグ市、
Calgon社製のWT2545)を50〜100pp
mの増分で最大1200ppm迄添加し、この間少なく
とも5分間にわたり95〜100rpmで混合した。こ
の時間後に、硫酸アルミニウム溶液300ppmを混合
物に添加し、混合を少なくとも5分間にわたり続けた。
必要な混合時間後に、混合速度を150rpmに増加し
た。アニオン重合体(Calgon社製のDOLE−Z
−2706)5ppmを添加し、次いで溶液を2分間に
わたり150rpmで混合し、次いで更に2分間60r
pmで混合した。攪拌器を停止させ、混合物を5分間に
わたり静置し、その後に混合物の透明性を測定した。フ
ロキュレーション又は透明性が観察されなかった場合に
は試料を廃棄し、追加のカチオン重合体(1200pp
m迄)を使用して該方法を繰り返した。硫酸アルミニウ
ムの最適化を行うことが出来るけれど、それは必要なこ
とではない。処理された試料は25ミクロンの濾紙を通
して重力濾過し、次いで水層を使用して化学的酸素要求
量(COD)及び濁り度を測定した。
室温において少なくとも24時間貯蔵した。この時間後
に、0.5重量%の溶液のpHを2.5重量%の硫酸水溶液
で3〜5のpHに下げた。次いで、この酸性溶液を2〜
10時間にわたり50〜60℃に加熱した。該溶液を冷
却して室温とした後、2.5重量%の水酸化ナトリウム水
溶液でpH6〜9に調節した。6個迄の600mLビー
カーを試験溶液250mLで満たした。該混合物を5〜
6分間にわたり、Phipps & Birdの6枚翼
攪拌器上で、照明基準(illuminated ba
se)で95〜100rpmにおいて攪拌した。カチオ
ン重合体(米国、ペンシルバニア州、ピッツバーグ市、
Calgon社製のWT2545)を50〜100pp
mの増分で最大1200ppm迄添加し、この間少なく
とも5分間にわたり95〜100rpmで混合した。こ
の時間後に、硫酸アルミニウム溶液300ppmを混合
物に添加し、混合を少なくとも5分間にわたり続けた。
必要な混合時間後に、混合速度を150rpmに増加し
た。アニオン重合体(Calgon社製のDOLE−Z
−2706)5ppmを添加し、次いで溶液を2分間に
わたり150rpmで混合し、次いで更に2分間60r
pmで混合した。攪拌器を停止させ、混合物を5分間に
わたり静置し、その後に混合物の透明性を測定した。フ
ロキュレーション又は透明性が観察されなかった場合に
は試料を廃棄し、追加のカチオン重合体(1200pp
m迄)を使用して該方法を繰り返した。硫酸アルミニウ
ムの最適化を行うことが出来るけれど、それは必要なこ
とではない。処理された試料は25ミクロンの濾紙を通
して重力濾過し、次いで水層を使用して化学的酸素要求
量(COD)及び濁り度を測定した。
【0061】化学的酸素要求量(COD)を、Stan
dard Methods ForThe Exami
nation of Water and Waste
water、第18版(1992年)、手順5220
D,に記載の限定かつ規制された条件下に測定した。金
属加工流体に使用される添加剤の多くは水溶性であるの
で、本発明の界面活性剤は分裂し、かつ明瞭な相分離が
得られるにも拘らず高COD水準がなおも得られる。濁
り度を,Standard MethodsFor T
he Examination of Water a
nd Wastewater、第18版(1992
年)、手順2130B,に記載の限定かつ規制された条
件下に比濁法により測定した。
dard Methods ForThe Exami
nation of Water and Waste
water、第18版(1992年)、手順5220
D,に記載の限定かつ規制された条件下に測定した。金
属加工流体に使用される添加剤の多くは水溶性であるの
で、本発明の界面活性剤は分裂し、かつ明瞭な相分離が
得られるにも拘らず高COD水準がなおも得られる。濁
り度を,Standard MethodsFor T
he Examination of Water a
nd Wastewater、第18版(1992
年)、手順2130B,に記載の限定かつ規制された条
件下に比濁法により測定した。
【0062】慣用の非イオン界面活性剤及び本発明の非
イオン分裂性界面活性剤を使用して処理の研究を行っ
た。これらの研究において、典型的な金属加工流体をシ
ミュレートする為に水、トリエタノールアミン、オルト
ホウ酸、ナトリウム オマジン(sodium omad
ine)及びエチレンジアミンテトラ酢酸ジナトリウム
塩の混合物を使用した。この混合物に界面活性剤5(重
量%)及びエルゴン リファイニング ハイゴールド
(Ergon Refining Hygold)V−
200(米国、ミシシッピー州、ビックスバーグ市)油
5(重量%)を添加することにより金属加工流体を処方
した。この混合物の廃棄物処理の結果を表Fに示す。表
Fに示されるように、工業的洗濯場からの廃水流出液に
対して得られた結果と異なり、本発明の非イオン分裂性
界面活性剤を含有する、この金属加工流体処方物につい
て上記に記載の手順を使用することによってはCOD水
準の有意の減少はなかった(実施例1〜6)。同様にし
て、慣用の非イオン(例えば、テルギトールNP−9)
界面活性剤を含有する同一の処方物は類似の条件下にお
いて処理性でなかった(実施例7〜12)。これらの結
果は、工業的洗濯廃水流出液中には存在しない複合マト
リックス効果に起因して、金属加工流体の相分離を行う
為には、より一層厳重な条件が必要であることを示唆し
ている。これらのマトリックス効果は、相分離を妨害せ
ず、かつ/又は相分離を促進する他の成分(例えば、ケ
イ酸塩)を処方に使用することによって克服することが
出来る。
イオン分裂性界面活性剤を使用して処理の研究を行っ
た。これらの研究において、典型的な金属加工流体をシ
ミュレートする為に水、トリエタノールアミン、オルト
ホウ酸、ナトリウム オマジン(sodium omad
ine)及びエチレンジアミンテトラ酢酸ジナトリウム
塩の混合物を使用した。この混合物に界面活性剤5(重
量%)及びエルゴン リファイニング ハイゴールド
(Ergon Refining Hygold)V−
200(米国、ミシシッピー州、ビックスバーグ市)油
5(重量%)を添加することにより金属加工流体を処方
した。この混合物の廃棄物処理の結果を表Fに示す。表
Fに示されるように、工業的洗濯場からの廃水流出液に
対して得られた結果と異なり、本発明の非イオン分裂性
界面活性剤を含有する、この金属加工流体処方物につい
て上記に記載の手順を使用することによってはCOD水
準の有意の減少はなかった(実施例1〜6)。同様にし
て、慣用の非イオン(例えば、テルギトールNP−9)
界面活性剤を含有する同一の処方物は類似の条件下にお
いて処理性でなかった(実施例7〜12)。これらの結
果は、工業的洗濯廃水流出液中には存在しない複合マト
リックス効果に起因して、金属加工流体の相分離を行う
為には、より一層厳重な条件が必要であることを示唆し
ている。これらのマトリックス効果は、相分離を妨害せ
ず、かつ/又は相分離を促進する他の成分(例えば、ケ
イ酸塩)を処方に使用することによって克服することが
出来る。
【0063】金属の清浄に対する非イオン分裂性界面活
性剤の効果を測定する為に下記の浸せき金属清浄手順を
行い、標準工業用界面活性剤と比較した。
性剤の効果を測定する為に下記の浸せき金属清浄手順を
行い、標準工業用界面活性剤と比較した。
【0064】ステンレス鋼304−2B合金のクーポン
(ストック番号SS−13)を米国、オハイオ州、クリ
ーブランド市、Q Panel社から購入した。クーポ
ンを垂直に吊るすことが出来るようにクーポンに、一方
の端の中央に位置させて1/16インチの穴をあけた。使用
に先立って、クーポンを2種の異なる方法で予備清浄し
た。手順Aはメタノール/水酸化カリウム溶液を使用し
た。パネルを溶液中で一夜浸せきし、水道水、アセトン
ですすぎ、次いで室温で乾燥させた。手順Bは、皿洗い
流体・水の溶液をスクラブ ブラシ(scrub br
ush)と共に使用した。クーポンは清浄後に水道水で
すすぎ、メタノール中に浸し、アセトンですすぎ、次い
で室温において吊るして乾燥した。該予備清浄したクー
ポンは分析用天秤で小数点以下第4位迄(0.0000
g)秤量した。クーポンの80〜85%(約2.5イン
チ)を試験用油に浸し、次いで1時間にわたり垂直に吊
るすことによりクーポンを汚した。この時間後に、クー
ポンの底部における過剰の油の小滴を1インチのスポン
ジ型ペイントブラシで拭き取った。次いでクーポンを再
秤量してパネル上の油残留物の量を測定した。ビルダ
ー、溶媒及び界面活性剤の溶液を清浄媒体として使用し
た。典型的には、下記の処方を有する1リットルの水溶
液を調製した。該処方は:水酸化ナトリウム0.1重量
%、界面活性剤0.1重量%、メタケイ酸ナトリウム(無
水)0.1重量%及び炭酸ナトリウム0.1重量%であっ
た。此の溶液を、所望の温度に調整(+/−2℃)した
浴中のビーカーに入れた。典型的な温度範囲は40、6
0及び80℃であった。汚れたクーポンを、回転機械装
置上に吊るし、次いで清浄用溶液中に浸した。クーポン
の回転は15±2rpmであった。洗浄サイクルは5分
又はそれ以下であり、次いで蒸留水中ですすいだ。蒸留
水を1000mLビーカー中に流し込み、クーポンを水
の流れと接触しないようにしてビーカー中ですすいだ
(これは若干の油の追加的除去の助けとなったと思われ
る)。すすぎ後に、クーポンを再び垂直に吊るし、空気
乾燥させた。乾燥した時、クーポンを秤量して、清浄後
にクーポン上に残留した油残留物の量を測定した。清浄
効果は、残留物の量を沈着した油の量で除し、100倍
して油除去のパーセントを定めることにより測定する。
(ストック番号SS−13)を米国、オハイオ州、クリ
ーブランド市、Q Panel社から購入した。クーポ
ンを垂直に吊るすことが出来るようにクーポンに、一方
の端の中央に位置させて1/16インチの穴をあけた。使用
に先立って、クーポンを2種の異なる方法で予備清浄し
た。手順Aはメタノール/水酸化カリウム溶液を使用し
た。パネルを溶液中で一夜浸せきし、水道水、アセトン
ですすぎ、次いで室温で乾燥させた。手順Bは、皿洗い
流体・水の溶液をスクラブ ブラシ(scrub br
ush)と共に使用した。クーポンは清浄後に水道水で
すすぎ、メタノール中に浸し、アセトンですすぎ、次い
で室温において吊るして乾燥した。該予備清浄したクー
ポンは分析用天秤で小数点以下第4位迄(0.0000
g)秤量した。クーポンの80〜85%(約2.5イン
チ)を試験用油に浸し、次いで1時間にわたり垂直に吊
るすことによりクーポンを汚した。この時間後に、クー
ポンの底部における過剰の油の小滴を1インチのスポン
ジ型ペイントブラシで拭き取った。次いでクーポンを再
秤量してパネル上の油残留物の量を測定した。ビルダ
ー、溶媒及び界面活性剤の溶液を清浄媒体として使用し
た。典型的には、下記の処方を有する1リットルの水溶
液を調製した。該処方は:水酸化ナトリウム0.1重量
%、界面活性剤0.1重量%、メタケイ酸ナトリウム(無
水)0.1重量%及び炭酸ナトリウム0.1重量%であっ
た。此の溶液を、所望の温度に調整(+/−2℃)した
浴中のビーカーに入れた。典型的な温度範囲は40、6
0及び80℃であった。汚れたクーポンを、回転機械装
置上に吊るし、次いで清浄用溶液中に浸した。クーポン
の回転は15±2rpmであった。洗浄サイクルは5分
又はそれ以下であり、次いで蒸留水中ですすいだ。蒸留
水を1000mLビーカー中に流し込み、クーポンを水
の流れと接触しないようにしてビーカー中ですすいだ
(これは若干の油の追加的除去の助けとなったと思われ
る)。すすぎ後に、クーポンを再び垂直に吊るし、空気
乾燥させた。乾燥した時、クーポンを秤量して、清浄後
にクーポン上に残留した油残留物の量を測定した。清浄
効果は、残留物の量を沈着した油の量で除し、100倍
して油除去のパーセントを定めることにより測定する。
【0065】残留物の量/沈着した油の量×100=除
去された油の%
去された油の%
【0066】結果を表Gに示す。結果が示すように、本
発明の多くの分裂性非イオン界面活性剤は、良好な金属
清浄剤であるとして公知である慣用の非イオン界面活性
剤(例えば、トリトンX−100)と同等、又はそれら
よりも更に良好な清浄性能を示す。
発明の多くの分裂性非イオン界面活性剤は、良好な金属
清浄剤であるとして公知である慣用の非イオン界面活性
剤(例えば、トリトンX−100)と同等、又はそれら
よりも更に良好な清浄性能を示す。
【0067】
【表1】
【0068】
【表2】
【0069】
【表3】
【0070】
【表4】
【0071】
【表5】
【0072】
【表6】
【0073】
【表7】
【0074】
【表8】
【0075】
【表9】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C11D 3/08 C11D 3/08 (72)発明者 デニス、クリスティン、ギャランティ アメリカ合衆国、ウエスト・バージニア州 25314、チャールストン、フライアー・タ ック・サークル 304番 (72)発明者 リチャード、チャールス、ホイ アメリカ合衆国、ウエスト・バージニア州 25314、チャールストン、パークウッド・ ロード 1944番 (72)発明者 アルバート、フェリス、ジョセフ アメリカ合衆国、ウエスト・バージニア州 25314、チャールストン、エリソン・ロー ド 109番 (72)発明者 スティーブン、ウエイン、キング アメリカ合衆国、ウエスト・バージニア州 25560、スコット・デポット、ティーイ ズ・メドゥズ 120番 (72)発明者 チャールス、アーノルド、スミス アメリカ合衆国、ウエスト・バージニア州 25314、チャールストン、フライアー・タ ック・サークル 304番 (72)発明者 チェリル、マリー、ウィズダ アメリカ合衆国、ウエスト・バージニア州 25313、クロス・レーンズ、スティーブ ン・ウエイ 5318番
Claims (15)
- 【請求項1】 水性流れ中における分裂性非イオン界面
活性剤と会合した不純物を除去する方法において、 (a)該界面活性剤を比較的に水不溶性の画分と比較的
に水溶性の画分とに不可逆的に分裂させるのに十分に酸
性のpHに該水性流れのpHを調整することにより、界
面活性剤を不活性化して不純物を界面活性剤との会合か
ら解放し、該解放された不純物及び界面活性剤の水不溶
性画分は比較的に水不溶性の相を形成し、次いで(b)
該水不溶性相の少なくとも一部を水性流れから除去する
ことを包含し、 この場合、該分裂性非イオン界面活性剤は式: 【化1】 又は 【化2】 {上式中のRは水素であり、R’は式: 【化3】 〔式中、Rは水素であり、R’は炭素原子合計約8ない
し約20個を有する有機化合物(置換又は非置換)の残
基である〕を有するアルデヒドから誘導される有機化合
物(置換又は非置換)の残基であり;Xは水素であるか
又は疎水性末端キャップの残基であり;Yは水素、メチ
ル、エチル又はそれらの混合であり;Zは水素、メチ
ル、又はエチルであり;mは0または1であり;そして
nは1から約40までの整数である}の何れか、又は混
合したもので表されることを特徴とする前記方法。 - 【請求項2】 疎水性汚染物を保持する布を洗濯する方
法において、 (a)塩基性条件下に前記布を、式: 【化4】 又は 【化5】 {上式中のRは水素であり、R’は式: 【化6】 〔式中、Rは水素であり、R’は炭素原子合計約12な
いし約18個を有する有機化合物(置換又は非置換)の
残基である〕を有するアルデヒドから誘導される有機化
合物(置換又は非置換)の残基であり;Xは水素である
か又は疎水性末端キャップの残基であり;Yは水素又は
メチルであり;Zは水素、メチル又はエチルであり;m
は0または1であり;そしてnは1から約40までの整
数である}の何れか又は混合したもので表される界面活
性剤の水溶液と接触させ、 (b)前記界面活性剤と共に水性エマルションの状態に
ある疎水性汚染物の少なくとも若干を包含する流出液の
流れを除去し; (c)前記流出液の流れを酸性物質で処理してそのpH
を、界面活性剤をアルデヒドとポリオールとに不可逆的
に分裂させるのに十分に低下させ、それにより該疎水性
汚染物をエマルションから解放して水不溶性相と比較的
に汚染物を含有しない水相とを生成させ;次いで (d)前記水不溶性相の少なくとも若干を前記水相から
分離する、ことを特徴とする前記方法。 - 【請求項3】 工程(c)を燐酸塩の実質的不存在下に
行う請求項2の方法。 - 【請求項4】 アルデヒドがC12からC13迄、又はC14
からC15迄のアルデヒドの混合物である請求項2の方
法。 - 【請求項5】(a)式: 【化7】 又は 【化8】 {上式中のRは水素であり、R’は式: 【化9】 〔式中、Rは水素であり、R’は炭素原子合計約12な
いし約15個を有する有機化合物(置換又は非置換)の
残基である〕を有するアルデヒドから誘導される有機化
合物(置換又は非置換)の残基であり;Xは水素又は疎
水性末端キャップの残基であり;Yは水素、メチル、エ
チル又はそれらの混合であり;Zは水素、メチル、又は
エチルであり;mは0または1であり;そしてnは1か
ら約40までの整数である}の何れか、又は混合したも
ので表される非イオン分裂性界面活性剤の少なくとも約
5重量%; (b)約5%から約80%までのビルダー;及び (c)残余分の不活性成分;より実質的に成る洗濯用洗
剤組成物。 - 【請求項6】 ビルダーがケイ酸塩及び/又はメタケイ
酸塩を包含する請求項5の組成物。 - 【請求項7】 ビルダーが炭酸塩及び/又は重炭酸塩を
包含する請求項5の組成物。 - 【請求項8】 式: 【化10】 又は 【化11】 {上式中のRは水素であり、R’は式: 【化12】 〔式中、Rは水素であり、R’は炭素原子合計約8ない
し約20個を有する有機化合物(置換又は非置換)の残
基である〕を有するアルデヒドから誘導される有機化合
物(置換又は非置換)の残基であり;Xは水素又は疎水
性末端キャップの残基であり;Yは水素、メチル、エチ
ル又はそれらの混合であり;Zは水素、メチル、又はエ
チルであり;mは0または1であり;そしてnは1から
約40までの整数である}のいずれか又は混合したもの
で表される非イオン分裂性界面活性剤の水溶液を包含す
る硬質表面清浄組成物。 - 【請求項9】(a)硬質表面を請求項8の組成物と接触
させ; (b)界面活性剤と共に水性エマルションの状態にある
疎水性汚染物の少なくとも若干を包含する流出液の流れ
を除去し; (c)前記流出液の流れを酸性物質で処理してそのpH
を、界面活性剤をアルデヒドとポリオールとに不可逆的
に分裂させるのに十分に低下させ、それにより該疎水性
汚染物をエマルションから解放して水不溶性相と比較的
に汚染物を含有しない水相とを生成させ;次いで (d)前記水不溶性相の少なくとも若干を前記水相から
分離する、ことを特徴とする、疎水性汚染物で汚染され
た硬質表面の清浄方法。 - 【請求項10】式: 【化13】 又は 【化14】 {上式中のRは水素であり、R’は式: 【化15】 〔式中、Rは水素であり、R’は炭素原子合計約8ない
し約20個を有する有機化合物(置換又は非置換)の残
基である〕を有するアルデヒドから誘導される有機化合
物(置換又は非置換)の残基であり;Xは水素又は疎水
性末端キャップの残基であり;Yは水素、メチル、エチ
ル又はそれらの混合であり;Zは水素、メチル、又はエ
チルであり;mは0または1であり;そしてnは1から
約40までの整数である}のいずれか又は混合したもの
で表される非イオン分裂性界面活性剤の水溶液を包含す
る金属加工組成物。 - 【請求項11】(a)疎水性物質を保持する金属を請求
項10の組成物と接触させ; (b)界面活性剤と共に水性エマルションの状態にある
前記疎水性物質の少なくとも若干を包含する流出液の流
れを除去し; (c)前記流出液の流れを酸性物質で処理してそのpH
を、界面活性剤をアルデヒドとポリオールとに不可逆的
に分裂させるのに十分に低下させ、それにより該疎水性
物質をエマルションから解放して水不溶性相と比較的に
疎水性物質を含有しない水相とを生成させ;次いで (d)前記水不溶性相の少なくとも若干を前記水相から
分離する、ことを特徴とする金属加工方法。 - 【請求項12】 式: 【化16】 又は 【化17】 {上式中のRは水素であり、R’は式: 【化18】 〔式中、Rは水素であり、R’は炭素原子合計約8ない
し約20個を有する有機化合物(置換又は非置換)の残
基である〕を有するアルデヒドから誘導される有機化合
物(置換又は非置換)の残基であり;Xは水素又は疎水
性末端キャップの残基であり;Yは水素、メチル、エチ
ル又はそれらの混合であり;Zは水素、メチル、又はエ
チルであり;mは0または1であり;そしてnは1から
約40までの整数である}のいずれか又は混合したもの
で表される非イオン分裂性界面活性剤の水溶液を包含す
るインキ抜き組成物。 - 【請求項13】(a)多種の付着インキ粒子を有する故
紙を水と混合して水性故紙スラリーを形成し; (b)前記故紙スラリーを、前記インキ粒子を前記故紙
から除去し、次いでインキ粒子を前記組成物と会合さ
せ、このようにしてパルプとインキ/界面活性剤/水の
混合物とを形成させるように十分にかきまぜながら、前
記故紙スラリーを請求項12の組成物で処理し; (c)パルプを該水性エマルションから集中させ;次い
で (d)溶液のpHを、界面活性剤を比較的に水不溶性の
画分と比較的に水溶性の画分とに不可逆的に分裂させ、
このようにしてインキを水から分離させるのに十分な酸
性pHに調整することにより、流出液の流れを処理し;
そして (e)前記インキの少なくとも若干を水相から分離させ
る、ことを特徴とするインキ抜き方法。 - 【請求項14】 その水溶液のpHを約6又はそれより
も低く低下させることにより不可逆的に分裂させること
が可能であり、しかも式: 【化19】 又は 【化20】 {上式中のRは水素であり、R’は式: 【化21】 〔式中、Rは水素であり、R’は炭素原子合計約12な
いし約15個を有する有機化合物(置換又は非置換)の
残基である〕を有するアルデヒドから誘導される有機化
合物(置換又は非置換)の残基であり;Xは水素である
か又は疎水性末端キャップの残基であり;Yは水素、メ
チル、エチル又はそれらの混合であり;Zは水素、メチ
ル、又はエチルであり;mは0または1であり;そして
nは1ないし約40の整数である}の何れか、又は混合
したもので表される非イオン界面活性剤。 - 【請求項15】 不純物が疎水性物質のエマルションを
包含する請求項1の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15145796A JPH09299931A (ja) | 1996-05-10 | 1996-05-10 | アルデヒドをベースとする界面活性剤ならびに工業的、商業的及び公共施設廃水の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15145796A JPH09299931A (ja) | 1996-05-10 | 1996-05-10 | アルデヒドをベースとする界面活性剤ならびに工業的、商業的及び公共施設廃水の処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09299931A true JPH09299931A (ja) | 1997-11-25 |
Family
ID=15518985
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15145796A Pending JPH09299931A (ja) | 1996-05-10 | 1996-05-10 | アルデヒドをベースとする界面活性剤ならびに工業的、商業的及び公共施設廃水の処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09299931A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000279706A (ja) * | 1999-03-31 | 2000-10-10 | Furukawa Electric Co Ltd:The | エマルジョン廃液の処理方法 |
-
1996
- 1996-05-10 JP JP15145796A patent/JPH09299931A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000279706A (ja) * | 1999-03-31 | 2000-10-10 | Furukawa Electric Co Ltd:The | エマルジョン廃液の処理方法 |
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