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Title:
A SERVO VALVE FOR A VACUUM SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/104463
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention provides a servo valve which is operable in vacuum systems and can be switched between an open and a closed state even by use of low forces. For that purpose, the valve has a closure member (4) moving between the open and a closed position under influence of a difference between a control pressure of a control chamber (13) and the pressures of the intake (2) and outlet (3), respectively. The control chamber is in constant fluid communication with the intake, and in adjustable fluid communication with the outlet to influence the control pressure mainly by the intake pressure and the outlet pressure depending on the adjustable fluid communication. The invention further provides a vacuum system with such a servo valve.

Inventors:
PETERSEN HANS KURT (DK)
Application Number:
PCT/DK2004/000362
Publication Date:
December 02, 2004
Filing Date:
May 24, 2004
Export Citation:
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Assignee:
DANFOSS AS (DK)
PETERSEN HANS KURT (DK)
International Classes:
F16K31/40; F16K51/02; (IPC1-7): F16K31/40; F16K51/02
Foreign References:
DE1077496B1960-03-10
US2413622A1946-12-31
US20030052297A12003-03-20
GB721496A1955-01-05
FR2275715A11976-01-16
GB2041169A1980-09-03
Attorney, Agent or Firm:
Danfoss, A/s (Nordborg, DK)
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Claims:
P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Tumblerhilfsmittel, umfassend ein mit kationischen Textilweichmachern und Hilfsstoffen beschichtetes flexibles flächenförmiges Substrat, dadurch gekennzeichnet, daß als Textilweichmacher quartäre Ammonium¬ verbindungen, die sich von Alkanolaminen ableiten und eine, zwei oder drei Acyloxyalkylgruppen enthalten und als Hilfsstoff (1) FettDeriva¬ te, ausgewählt aus der Fettsäure, Fettalkohol und Fettsäureester mit Glycerin oder Fettalkohol umfassenden Gruppe verwendet werden, mit der Maßgabe, daß das Textilweichmacher und Hilfsstoffe enthaltende Gemisch einen Kristallisationsbeginn, gemessen mit einem DifferentialScan ningCalorimeter (DSC) bei einer Abkühlrate von 10 °C pro Minute, von mehr als 45 °C, vorzugsweise mehr als 55 °C aufweist.
2. Tumblerhilfsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Textilweichmacher sich von Alkanolaminen ableitet und die Acylgruppen sich von Fettsäuren mit 10 bis 22 Kohlenstoffatomen ableiten.
3. Tumblerhilfsmittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Textilweichmacher ein Gemisch aus quartären Ammoniumverbindungen mit einer, zwei und drei Acyloxyalkylgruppen ist, bei dem Verbindungen mit zwei Acyloxyalkylgruppen überwiegen.
4. Tumblerhilfsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Textilweichmacher Acyloxymethyl, ethyl, npro¬ pyl und ipropylGruppen enthält.
5. Tumblerhilfsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Textilweichmacher die idealisierte Struktur der For¬ mel I hat , wobei R C0 = Cιo/C22Fettacyl A = C2H4 oder CH2 CHOH CH2 B = R C0 A oder Cιo/ 22aT<yl" odet" CH3 C = C2H4OH oder CH3 oder R C0 A R = Cg/C2lAlkyl X" = Anion bedeuten.
6. Tumblerhilfsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß es zusätzlich wenigstens eine bei Raumtemperatur feste organische Säure, vorzugsweise in Mengen von 0,5 bis 8 Gew.%, bezogen auf das aus Textilweichmacher und Hilfsstoff bestehende Gemisch, ent¬ hält.
7. Tumblerhilfsmittel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die organische Säure eine kurzkettige organische Carbonsäure oder Hydroxy carbonsäure ist, vorzugsweise Glykolsäure oder Citronensäure oder de¬ ren Mischungen ist.
8. Tumblerhilfsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß es Textilweichmacher und Hilfsstoffe im Gewichtsverhält¬ nis 2 : 1 bis 15 : 1 enthält.
9. Tumblerhilfsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß es als einen weiteren Hilfsstoff (2) zusätzlich Verbin¬ dungen aus der Polyethylenglykol, Kondensationsprodukte von natürli¬ chen Fetten oder Fettsäuren mit Polyaminen oder Hydroxyalkylpolyaminen sowie Fettsäure/PentaerythritEster umfassenden Gruppe, bzw. im Ge¬ wichtsverhältnis Hilfsstoff (1) zu Hilfsstoff (2) von 5 : 1 bis 1 : 5 enthält.
10. Tumblerhilfsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß das GewichtsVerhältnis von Substrat zum Gemisch aus Wirk und Hilfsstoffen 1 : 1 bis 1 : 4 beträgt.
11. Tumblerhilfsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß es 0,5 bis 15 Gew.% Parfüm, bezogen auf das aus Textil¬ weichmacher und Hilfsstoffen bestehende Gemisch, enthält.
Description:
"Tumblerhilfsmittel"

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gewebeweichmachungsmittel zur Be¬ handlung von Textilien in einem Wäschetrockner mit rotierender Trommel.

Etwa seit dem Ende der 60er Jahre sind Gewebeweichmachungsmittel für die Anwendung in automatischen Haushaltswäschetrocknern mit rotierender Trom¬ mel bekannt geworden. Derartige Gewebeweichmachungsmittel bestehen häufig aus einem mit Textilweichmachern sowie gegebenenfalls mit Hilfs- und Zu¬ satzstoffen imprägnierten, mehr oder weniger saugfähigen Substrat, das in der Regel als Flächengebilde vorliegt. Derartige Gewebeweichmachungsmittel sind beispielsweise in der DE-A-1965470 und DE-A-3003249 beschrieben. Auch die DE-A-3818013 beschreibt Gewebeweichmachungsmittel für die An¬ wendung im Wäschetrockner. Bei der Benutzung dieser Mittel werden die im¬ prägnierten Flächengebilde zusammen mit der noch feuchten, frisch gewa¬ schenen Wäsche in die Trommel des Wäschetrockners gegeben, wo sie unter den Bedingungen der Wäschetrocknung, d. h. unter ständig sich erneuerndem Kontakt mit den Textilien und im Kontakt mit erwärmter Luft einen mehr oder weniger großen Anteil ihrer weichmachenden Wirkstoffe sowie der Hilfsstoffe abgeben und dabei auf die gewaschenen Textilien übertragen. Die aus Textilweichmachern und Hilfsstoffen bestehende Imprägnierung der Substrate muß verschiedene Anforderungen erfüllen. So ist es z. B. wich¬ tig, daß die Wirk- und Hilfsstoffe gleichmäßig ohne Ausbildung von Flecken auf die Textilien übertragen werden; ebenfalls wichtig ist, daß die Über¬ tragung der Wirk- und Hilfsstoffe möglichst vollständig erfolgt und daß dies für Textilien aus natürlichen und aus synthetischen Fasern sowie für Mischgewebe zutrifft. Durch unterschiedliche Zusammensetzung der Impräg¬ nierungsmasse kann man die anwendungstechnische Qualität derartiger Tumb¬ lerhilfsmittel innerhalb gewisser Grenzen beeinflussen und auf die Bedürf¬ nisse des Verbrauchers abstimmen.

In der letzten Zeit hat man aus ökologischen Gründen textilweichmachende Wirkstoffe gesucht, die nach dem Entfernen durch die darauffolgende Wäsche das Waschwasser möglichst wenig belasten. Eine in dieser Hinsicht vorteil¬ hafte Klasse von Textilweichmachern sind quartäre Ammoniumverbindungen, die in ihren langen Resten leicht spaltbare Gruppen, insbesondere Ester¬ gruppen, enthalten. Trägt man diese Verbindungen in bekannter Weise aus der Schmelze auf das Substrat auf, beobachtet man ein gegenüber den früher in großem Umfang verwendeten quartären A moniumverbindungen ohne Ester¬ gruppen im langen Rest verzögerte Kristallisation nach dem Auftragen. Dies führt zu einer Einschränkung der Produktionskapazität, wodurch die Produk¬ tivität der Produktionsanlagen verringert wird. Die Aufgabe der vorliegen¬ den Erfindung bestand daher darin, ein Tumblerhilfsmittel, umfassend ein mit kationischen Textilweichmachern, die sich von Alkanolaminen, die durch kurzkettige Alkylketten substituiert sein können, ableiten und eine, zwei oder drei Acyloxyalkylgruppen enthalten und die zusammen mit Hilfsstoffen auf ein flexibles flächenförmiges Substrat aufgetragen werden, so zu modi¬ fizieren, daß durch einen frühzeitigen Kristallisationsbeginn bei der Her¬ stellung eine wünschenswert hohe Produktionsleistung gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wurde gelöst durch ein Tumblerhilfsmittel, umfassend ein mit kationischen Textilweichmachern und Hilfsstoffen beschichtetes flexibles flächenförmiges Substrat, dadurch gekennzeichnet, daß als Textilweichma- cher quartäre Ammoniumverbindungen, die sich von Alkanolaminen ableiten und eine, zwei oder drei Acyloxyalkylgruppen enthalten und als Hilfsstoff (1) Fett-Derivate, ausgewählt aus der Fettsäure, Fettalkohol und Fettsäu¬ reester mit Glycerin oder Fettalkohol umfassenden Gruppe, verwendet wer¬ den, mit der Maßgabe, daß das Textilweichmacher und Hilfsstoffe enthalten¬ de Gemisch einen Kristallisationsbeginn, gemessen mit einem Differential- Scanning-Calorimeter (DSC) bei einer Abkühlrate von 10 °C pro Minute, von mehr als 45 °C, vorzugsweise mehr als 55 °C aufweist.

Die Acylgruppen der quartären Ammoniumverbindungen leiten sich von gesät¬ tigten oder ungesättigten Carbonsäuren mit 10 bis 22 Kohlenstoffatomen, insbesondere von Taigfettsäure, von Olein, von Kokosölfettsäure oder von Rübölfettsäure ab. Typische Vertreter dieser Verbindungsklasse sind die beispielsweise aus der DE-A-1699058, der DE-A-17 94068, der

DE-A-1935499 und der DE-B-2430 140 bekannten Verbindungen vom Typ Dime- thyl-di-(2-acyloxyalkyl-)ammoniummethosulfat. Statt der Methylgruppen kön¬ nen in dem Molekül C2-bis C4~Alkyl-oder Hydroxyalkylgruppen, die gegebe¬ nenfalls auch alkoxyliert sein können, enthalten sein. Das Anion kann bei¬ spielsweise auch das Chlorid-, Bromid- oder Ethylsulfat-Anion sein oder sich von Phosphorsäure ableiten. Die Acylgruppen sind über Oxyalkylgruppen mit 2 bis 4 Kohlenstoffatome an das Stickstoffatom gebunden. Im Fall von Oxyalkylgruppen mit 3 oder 4 Kohlenstoffatomen kann die Kohlenstoffkette linear oder verzweigt sein. Von besonderer Bedeutung sind als Textilweich- macher quartäre Ammoniumverbindungen, die ein Gemisch aus quartären Ammo¬ niumverbindungen mit einer, zwei und drei Acyloxyalkylgruppen sind, bei dem Verbindungen mit zwei Acyloxyalkylgruppen überwiegen. Als Acyloxyal¬ kylgruppen kommen vor allen Dingen Acyloxymethyl-, Acyloxyethyl-, Acyl- oxy-n-propyl- und Acyloxy-i-propylgruppen in Frage. Besonders wertvolle TextilWeichmacher weisen die idealisierte Struktur der Formel I auf

hat, wobei

R - C0 = Cιo/C22*ettacyl - A = C2H4 - oder

CH 2 - CHOH - CH2 - B = R - C0 - A - oder

Cιo/ 22 a" "y1" ocler

- CH3

C = - C2H4OH oder

- CH3 oder R - C0 - A R = Cg/C 2 iAlkyl -

X" = Anion

bedeuten. In den meisten Fällen bestehen die Textilweichmacher aus Gemi¬ schen von Verbindungen der oben genannten Formel I.

Als ggf. substituierte Alkanolamine, von denen sich die quartären Ammoni¬ umverbindungen ableiten, kommen vorzugsweise N-Mono- oder N-N-di-methyl- oder -ethyl- oder -n-propyl- oder -i-propyl-alkanolamine und insbesondere das Triethanolamin infrage.

In vielen Fällen ist es vorteilhaft, daß das aus Text lWeichmacher und Hilfsstoffe (1) bestehende Gemisch zusätzlich wenigstens eine bei Raumtem¬ peratur feste organische Säure, vorzugsweise in Mengen 0,5 bis 8 Gew.-%, bezogen auf das aus Textilweichmacher und Hilfsstoff bestehende Gemisch, enthält. Als feste organische Säure kommt eine kurzkettige organische Car¬ bonsäure oder Hydroxycarbonsäure, vorzugsweise Glykolsäure oder Citronen- säure in Frage. Derartige säurehaltige Gemische sind daher bevorzugt.

Im allgemeinen ist es vorteilhaft, daß das Gewichtsverhältnis von Textil¬ weichmacher und Hilfsstoffen größer als 1 ist. Bevorzugt ist, wenn das Gewichtsverhältnis im Bereich von 2 : 1 bis 15 : 1 liegt. Wenngleich man in vielen Fällen mit einem aus Textilweichmacher und einem Hilfsstoff (1) der genannten Art Imprägniermassen mit einem ausreichend hohen Kristalli¬ sationsbeginn herstellen kann, ist es oft von weiterem Vorteil, wenn die Imprägniermasse des erfindungsgemäßen Tumblerhilfsmittels als einen weite¬ ren Hilfsstoff (2) zusätzlich Verbindungen aus der Polyethylenglykol , Kon¬ densationsprodukte von natürlichen Fetten oder Fettsäuren mit Polyaminen oder Hydroxyalkylpolyaminen sowie Fettsäure/Pentaerythrit-Ester umfassen¬ den Gruppe, vorzugsweise im GewichtsVerhältnis Hilfsstoff (1) zu Hilfs¬ stoff (2) von 5 : 1 bis 1 : 5 enthält. Aus ökonomischen Gründen ist es angebracht, daß das Substrat mit möglichst viel Wirkstoff und Hilfsstoff beladen ist; bevorzugt ist ein Gewichtsverhältnis von Substrat zum Gemisch aus Wirk- und Hilfsstoffen von 1 : 1 bis 1 : 4.

Als einen weiteren, ebenfalls textilweichmachenden Wirkstoff kann das er¬ findungsgemäße Tumblerhilfsmittel gewünschtenfalls zusätzlich textilweich- machende Tone vom Smectit-Typ enthalten. Smectit-Tone sind bekannte Tex¬ tilweichmacher von Typ der Schichtsilikate. Der Anteil von Schichtsilika¬ ten der genannten Art, bezogen auf das aus Textilweichmacher vom Typ der quartären Ammoniumverbindungen und Hilfsstoffen bestehende Gemisch liegt im Bereich von 0,5 bis 15 Gew.-%.

Außer den bereits genannten Bestandteilen kann die Imprägniermasse noch weitere Hilfs- oder Zusatzstoffe enthalten, beispielsweise Dispergatoren oder Emulgatoren. Hierzu eignen sich in erster Linie Anlagerungsprodukte von 4 bis 40, vorzugsweise von 4 bis 20 Mol Ethylenoxid und/oder Propylen- oxid an ein Mol eines aliphatischen Cιo-C2θ-Al ohols bzw. eines Alkylphe- nols, in welchem der Alkylrest 8 bis 18 Kohlenstoffatome aufweist sowie an Fettsäuren oder Alkylamine mit 10 bis 20 Kohlenstoffatomen. Besonders be¬ vorzugt sind die Ethoxylierungsprodukte der Fettalkohole, insbesondere der Kokos- und Taigfettalkohole sowie des Cetyl- und des Oleylalkohols sowie die Ethoxylierungsprodukte der Oxoalkohole und der sekundären Alkohole entsprechender Kettenlänge. Weiter geeignete Dispergatoren oder Emulgato¬ ren sind nichtionische, wasserlösliche, 20 bis 250 Ethylenglykolethergrup- pen und 10 bis 100 Propylenglykolethergruppen enthaltende Anlagerungspro¬ dukte von Ethylenoxid an Propylenglykol bzw. an Alkylendiaminpolypropylen- glykol bzw. an Alkylpolypropylenglykol mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, in denen die Polypropylenglykolkette als hydrophober Rest fungiert. Insbeson¬ dere können die Produkte zusätzlich 0,5 bis 5 Gew.-% dispergierend und weichmachend wirkende Polyglykolether enthalten. Geeignete Polyglykolether leiten sich von Ethylenoxid ab und haben ein Molgewicht im Bereich von 200 bis 8000 vorzugsweise im Bereich von 200 bis 1 000 und insbesondere im Bereich von 400 bis 600. Andere dispergierend wirkende Zusätze sind Anla¬ gerungsprodukte von Ethylenoxid und/ oder Propylenoxid an Fettalkohole, Fettamine, Fettsäure- oder Sulfonsäureamide.

Weiterhin können anti ikrobielle Wirkstoffe, d. h. bakterizid und bakte- riostatisch bzw. fungizid oder fungistatisch wirkende Verbindungen enthal¬ ten sein. Ebenfalls können Wirkstoffe zur soil-release-Ausrüstung für Tex¬ tilien vorhanden sein, die das Schmutzablösevermögen während der Wäsche verbessern. Dazu gehören Verbindungen vom Typ der Polyacrylpolyphenylalko- hole, der modifizierten Fluorkohlenwasserstoffe und hydrophile Polymere. Paraffine oder auch Borax eignen sich als Zusätze, die das Bügeln der Wä¬ sche erleichtern, Zusätze wie Talkum, feinteilige Zeolithe, Aerosil oder Aluminiumoxid verbessern gelegentlich die Lagerfähigkeit oder machen die Handhabung der erfindungsgemäßen Tumblerhilfsmittel angenehmer.

Das Substrat stellt ein Papier oder ein verwobenes oder nichtverwobenes

Tuch aus natürlichen oder synthetischen Fasern oder ein schaumstoffartiges Flächengebilde dar. Geeignete Fasern für die Herstellung der genannten Substrate sind vor allem Fasern aus Zellulose, Polyester, Polyolefin, Po- lyacrylnitril, Polyamid, Polyurethan oder Viskose oder deren Mischungen untereinander. Ferner kommen in Frage natürliche Schwämme oder syntheti¬ sche Schaumstoffe, insbesondere aus Polyurethan. Die aus Textilweichmacher und Hilfsstoffen sowie gegebenenfalls Zusatzstoffen bestehende Imprägnier¬ masse kann auf das Substrat auf jede beliebige Art und Weise aufgetragen werden, beispielsweise durch Aufsprühen oder durch Tränken des Vliesstof¬ fes, wobei zum Auftrag einer bestimmten Menge oder zur Verbesserung der Gleichmäßigkeit des Auftrags die imprägnierten Substrate anschließend bei¬ spielsweise durch Abquetschen in einem Walzenspalt behandelt werden. Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Tumblerhilfsmittel schmilzt man die nicht flüchtigen Bestandteile auf, trägt diese auf das Substrat auf und fügt anschließend gegebenenfalls flüchtige Bestandteile, beispielsweise Duftstoffe, zu. Pro m 2 Substrat trägt man etwa 30 bis etwa 200 g Impräg¬ niermasse auf. Beim Abkühlen der aufgetragenen Schmelze erstarrt die Im¬ prägniermasse, wobei es erfindungsgemäß wichtig ist, daß das den Textil¬ weichmacher und die Hilfsstoffe enthaltende Gemisch einen Kristallisa- tionsbeginn, gemessen mit einem Differenzial-Scanning-Calorimeter (DSC) bei einer Abkühlrate von 10 °C pro Minute, von mehr als 45 °C, vorzugs¬ weise von mehr als 55 °C aufweist. Durch diese Maßgabe wird eine ausrei¬ chend hohe Produktionsleistung gewährleistet.

B e i s p i e l e

Bei spiel 1

Zwei Gemische aus Textilweichmacher und Hilfsstoffen sowie Zusatzstoffen der aus Tab. 1 ersichtlichen Zusammensetzung wurden bei 60 bis 65 °C auf¬ geschmolzen und auf ein Polyesterfaser-Vlies mit einer Menge von 70 bis 75 g pro m 2 aufgetragen. Mittels eines Differential-Scanning-Calorimeters (DSC) wurde bei einer Abkühlrate von 10 °C pro Minute der Kristallisa¬ tionsbeginn mit 55 bis 58 °C ermittelt.

Zum Vergleich wurde eine Schmelze ohne Hilfsstoff hergestellt (unter ent¬ sprechender Erhöhung des Textilweich acher-Anteils). Dessen Kristallisa- tionsbeginn wurde mit 35 °C ermittelt. Die Trocknungszeit des aufgetrage¬ nen Gemischs bei der Herstellung und die Wirksubstanz-Abgaberate bei der Anwendung im Tumbler sind Tab. 1 zu entnehmen. Die Weichheit der behandel¬ ten Textilien ist in allen 3 Fällen vergleichbar gut.

Tabelle 1

) Ein mit Taigfettsäure verestertes Triethanolamin (Mol-Verhältnis 2 : 1), quaterniert mit Dimethylsulfat

Der Tabelle ist zu entnehmen, daß die Gemische der Rezepturen 1 und 2 ent¬ sprechend ihrem Kristallisationsbeginn oberhalb 45 °C bei der Herstellung sofort nach dem Auftrag erstarren und somit keine Verringerung der Her-

Stellungsgeschwindigkeit erforderlich machen, wohingegen ein Gemisch ohne Hilfsstoff eine unzumutbar lange Trocknungszeit entsprechend dem Kristal¬ lisationsbeginn unter 45 °C erfordert.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Rezepturen 1 und 2 ist, daß die Wirksubstanz-Abgaberate mit 92 bzw. 96 % deutlich besser als bei der Ver¬ gleichsrezeptur ohne Hilfsstoff ist.