AT212260B - Wasch-, Reinigungs- und Spülverfahren - Google Patents

Description

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  Wasch-, Reinigungs- und Spülverfahren 
Unter kondensierten oder polymeren Phos- phaten versteht man die durch thermische De- hydratisierung von Mono- oder Dialkaliortho- phosphat oder deren Gemischen erhaltenen Salze. 



   Sie enthalten mehrere Phosphoratome in ring- oder kettenförmiger Anordnung im Molekül und besitzen von den Orthophosphaten abwei-   chende Eigenschaften. Von besonderer technischer   
Bedeutung sind die kettenförmigen Polyphosphate. 



   Die Glieder mit sehr langen Ketten werden   - fälschlicherweise-auch   heute noch als Meta- phosphate bezeichnet, trotzdem sie mit den sogenannten echten Metaphosphaten, die Ring- struktur besitzen, nichts gemeinsam haben. 



   Von den vielseitigen Eigenschaften konden- sierter Phosphate wurde als erste das sogenannte
Komplexbindevermögen für Erdalkaliionen er- kannt und technisch ausgewertet. Es ist abhängig von der Kettenlänge und nimmt mit steigendem
Polymerisationsgrad zu. 



   Wichtig ist ferner das Dispergier- und Pepti- siervermögen der kondensierten Phosphate für Pigmentverschmutzungen jeder Art. In Verbindung mit emulgierenden bzw. emulsionsstabilisierenden Eigenschaften ergeben sich gute   waschförderndeWirkungender einzelnenphosphat-    individuen. Als Grundregel kann gelten, dass das Dispergiervermögen mit steigender Kettenlänge geringer wird. 



   Von besonderer Bedeutung ist weiter die aktivierende Wirkung der kondensierten Phosphate auf das Waschvermögen von Seife und synthetischen und waschaktiven Substanzen. 



   Die günstige Wirkung der kondensierten Phosphate bei allen Spülprozessen beruht nicht nur auf einer Nachreinigung des Spülgutes durch Ablösen gegebenenfalls vorhandener Niederschläge oder Verkrustungen und auf der Herabsetzung des Trübungspunktes von Seife oder waschaktiven Substanzen, sondern zu einem wesentlichen Teil auf der adsorptionsverdrängenden Wirkung der kondensierten Phosphate. Man versteht darunter die Abdrängung von auf Textilfasern oder ähnlichen Substraten haftenden Seife-,   WAS- bzw. Textilhilfsmittelresten,   ohne dass die Phosphate selbst in nennenswerter Weise adsorbiert werden. 
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 das Verhalten gegenüber sauerstoffabgebenden
Verbindungen. 



   Zur Regulierung der Sauerstoffentwicklung werden sogenannte Stabilisatoren eingesetzt, die meist auf Basis von Magnesiumsalzen aufgebaut sind. Sie können unter Umständen durch die kondensierten Phosphate in ihrer Wirkung beein- trächtigt werden ; daher muss deren Auswahl so getroffen werden, dass sie sich harmonisch und fördernd in den gesamten Vorgang ein- ordnen. 



   Da die Sauerstoffentwicklung aus Perver- bindungen ausserdem stark   pH-abhängig   ist und in weniger alkalischen Flotten weniger stürmisch erfolgt, können unter Umständen in Flotten, die annähernd neutral oder nur schwach alkalisch reagieren, die Stabilisatoren auch fehlen, ohne dass
Faserschädigungen über den üblichen Rahmen hinaus eintreten. 



   Alle die bisher geschilderten Eigenschaften und
Auswirkungen kann man kaum mit einem definierten Phosphat-Individuum, beispielsweise Pyrophosphat oder Tripolyphosphat oder Grahamsalz usw. allein erzielen. Während das Pyrophosphat gute waschfördernde Eigenchaften besitzt, führt sein geringes Komplexbindevermögen beim Waschen in harten Wässern zu unerwünschten Ascheanreicherungen in den Geweben. Das Tripolyphosphat lässt, in geeigneten Mengen angewendet, solche hohen Verkrustungen nicht zu, bewirkt jedoch eine beschleunigte Sauerstoffabspaltung aus Perverbindungen, vor allem in stärker alkalischen Flotten, die bei ungenügender Stabilisierung zu grösseren Faserschäden führen kann. Dem Grahamsalz sind bei sehr gutem Komplexbindevermögen keine so hohen dispergierenden Kräfte eigen, als dass es in Waschflotten allein voll befriedigen könnte.

   Man wird daher in den meisten Fällen zwei oder mehrere kondensierte Phosphate so miteinander kombinieren, dass ein optimaler Gesamteffekt erzielt wird. So werden sehr häufig Mischungen aus Pyrophosphat und Tripolyphosphat in den verschiedensten Mengenrelationen angewendet, wobei sich die günstigen Eigenschaften beider Produkte zwar vorteilhaft kombinieren, aber auch eine Reihe von Nachteilen entstehen. So sinkt mit steigendem Gehalt an Pyrophosphat das Komplexbindevermögen der Mischung, was die Gefahr einer erhöhten Verkrustung bei Waschprozessen wieder herbeiführt.

   Anderseits ergeben sich bei Anwendung grösserer Mengen solcher Mischungen in Maschinen oder Geräten aus Zink, verzinktem Eisenblech oder Kupfer, Schwierigkeiten durch den Angriff dieser Metalle ; bei höhermolekularen Polyphosphaten oder Anwesenheit in genügender Menge höhermolekularer Polyphosphate neben niedermolekularen sind die eben genannten Schwierigkeiten so gering, dass ihnen keinerlei praktische Bedeutung zukommt. 



   Es wurde nun überraschend gefunden, dass eine über das bisher bekannte Ausmass weit hinausgehende Faserschonung und bei gleichzeitig optimaler Wasch-,   Dispergier- u.   dgl. Wirkung eine ausgezeichnete Gesamt- bzw. Komplexwirkung erzielt wird, wenn bei Wasch-, Reinigungs-und Spülverfahren unter Verwendung von Flotten mit an sich bekannten anorganischen und organischen waschaktiven bzw. bleichaktiven Substanzen Phosphatschmelzen für den Waschprozess angewendet werden, die aus etwa gleichen Teilen Pyrophosphat, Tripolyphosphat und einer dem Hexa- oder Heptapolyphosphat entsprechenden Polyphosphatmischung bestehen. 



   Als anorganische und organische waschaktive Substanzen kommen beim   erfindungsgemässen   Verfahren vor allem Soda, Alkalisilikate sowie anionaktive und nichtionogene, waschaktive Verbindungen in Betracht. Beispiele von anionenaktiven Verbindungen sind Carboxylverbindungen, wie echte Seifen, hochmolekulare Aminocarbonsäuren und ihre Salze, Acylierungsprodukte der Aminocarbonsäuren, ihre Salze und Alkylmalonate, Sulfate einschliesslich sulfatierter Fettsäuren, Fettsäurederivate und Alkylsulfate, wie primäre   A1kylsulfate, sekundäre und andere   innenbeständige Alkylsulfate, Sulfate von Polyoxyverbindungen, Sulfate acylierter und alkylierter Alkylolamine und Sulfate von Dicarbonsäureestern und-amiden, Sulfonate von Fettsäuren, ihren Estern, Amiden, Fettalkoholen u.

   dgl.,   Alkylsulfonsäuren   und ihre Salze, wie primäre und sekundäre Alkylsulfonate, Sulfonate mit ester-,   äther- oder   amidartigen Bindungen, Acylestersulfonate, Alkyläther und 
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 Sulfonate von Polycarbonsäureestern und Amiden, aromatische und hydroaromatische Sulfonsäuren und ihre Salze,   Alkylarylsulfonsäuren   und 
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42 Teile einer Polyphosphat-Mischung, die in ihrer durchschnittlichen Zusammensetzung einem Heptapolyphosphat entspricht, oder
50 Teile Pyrophosphat,
52 Teile Tripolyphosphat,
48 Teile einer Polyphosphat-Mischung, die in ihrer durchschnittlichen Zusammensetzung einem Hexapolyphosphat entpsricht. 



   Gleiche Wirkungen erzielt man auch mit Produkten, die durch geeignetes mechanisches Zusammenmischen der einzelnen Komponenten, z. B. 



  Pyrophosphat, Tripolyphosphat und der entsprechenden Polyphosphate hergestellt wurden. 



   Die überraschende und nicht vorauszusehende faserschonende Wirkung solcher Phosphatmischungen lässt sich an Hand von Waschversuchen leicht nachprüfen. Bekanntlich stellen sogenannte Schnellwaschmittel bzw. -flotten, die einen hohen Gehalt an Sauerstoff-abgebenden Salzen, beispielsweise Perborat, enthalten, besondere Anforderungen an das beigegebene Polymerphosphat. In solchen Waschflotten tritt die ausserordentliche faserschonende Wirkung der erfindungsgemässen Phosphatkombination ganz besonders deutlich hervor. 
In den nachstehenden Beispielen gelangen folgende Phosphate zum Vergleich : 
1. Natriumpyrophosphat,
II. Natriumtripolyphosphat,
III. Grahamsalz,
IV. Phosphatgemisch gemäss der Erfindung (50 Teile Pyro-, 58 Teile Tripoly- und
42 Teile Heptapolyphosphat),
V.

   Mischung : 2 g/l neutrales Pyrophosphat und 2 g/l Natriumtripolyphosphat. 
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 4 g kondensiertes Phosphat enthält und zu deren Herstellung destilliertes Wasser verwendet wurde, werden Leinen-, Baumwoll- und Zellwollgewebe 25 bzw. 50-mal gewaschen. Dabei wird die Waschflotte innerhalb 15 Minuten auf etwa   95  C   aufgeheizt, 15 Minuten bei dieser Temperatur gehalten, anschliessend zweimal mit enthärtetem und einmal mit destilliertem Wasser gespült. Das Flottenverhältnis betrug   l :   15.

   Nach Beendigung der Waschversuche wurden Festigkeitsabfall (FA) in der Kettrichtung,   Durchschnitts-Polymerisa-   tionsgrad (DP) und Schädigungsfaktor (s) jeweils nach 25 bzw. 50 Wäschen ermittelt : 
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<tb> 
<tb> Baumwolle <SEP> Zellwolle
<tb> Leinen
<tb> Phosphat <SEP> FA-50
<tb> FA-50 <SEP> FA-50 <SEP> DP-50 <SEP> (s)50 <SEP> FA-25 <SEP> DP-25 <SEP> (s) <SEP> 25
<tb> 1 <SEP> 29% <SEP> 26% <SEP> 644 <SEP> 1, <SEP> 60 <SEP> 39% <SEP> 191 <SEP> 2, <SEP> 04 <SEP> 
<tb> II <SEP> 70% <SEP> 53% <SEP> 505 <SEP> 2, <SEP> 31 <SEP> 64% <SEP> 157 <SEP> 2, <SEP> 65 <SEP> 
<tb> III <SEP> 54% <SEP> 40% <SEP> 557 <SEP> 1, <SEP> 92 <SEP> 42% <SEP> 185 <SEP> 2, <SEP> 12 <SEP> 
<tb> IV <SEP> 18% <SEP> 5% <SEP> 1080 <SEP> 1, <SEP> 02 <SEP> 26% <SEP> 238 <SEP> 0, <SEP> 94 <SEP> 
<tb> V <SEP> 45% <SEP> 34% <SEP> 533 <SEP> 1,98 <SEP> 47% <SEP> 185 <SEP> 2,

  12
<tb> 
 
Beispiel 2 : Es wird die gleiche Flotte wie in Beispiel   l   angewendet und zusätzlich ein Katalysator, u. zw.   0, 2 mg/l   Kupfer in Form von Kupfersulfat, beigefügt. Nach dem in Beispiel   l   angegebenen Verfahren wird Baumwollgewebe 50 mal gewaschen : 
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<tb> 
<tb> Phosphat <SEP> I <SEP> FA-50 <SEP> I <SEP> DP-50 <SEP> I <SEP> (s) <SEP> 50
<tb> I <SEP> 26% <SEP> 542 <SEP> 1, <SEP> 95 <SEP> 
<tb> II <SEP> 56% <SEP> 364 <SEP> 2, <SEP> 52 <SEP> 
<tb> III <SEP> 37% <SEP> 525 <SEP> 2, <SEP> 00 <SEP> 
<tb> IV <SEP> 15% <SEP> 961 <SEP> ijs
<tb> V <SEP> 37% <SEP> 466 <SEP> 2,16
<tb> 
 
Beide Beispiele zeigen eine deutliche Überlegenheit der   erfindungsgemässen   Phosphatgemische gegenüber den bekannten Phosphaten. 



   Die Ergebnisse von Waschversuchen ohne Peroxyl im Waschbad mit Standardschmutzgewebe bei pH 9, 5 sind folgende : 
Die Aufhellungswerte wurden mit dem Weissgradmesser Elrepho der Firma Carl Zeiss, überkochen, gemessen. 

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<tb> 
<tb> 



  Schmutzgewebe <SEP> einmal <SEP> Aufhellung <SEP> dreimal <SEP> Aufhellung
<tb> Phosphat <SEP> (Ausgangsw.) <SEP> gewaschen <SEP> in <SEP> % <SEP> gewaschen <SEP> in <SEP> %
<tb> in <SEP> % <SEP> in <SEP> %
<tb> 0 <SEP> 20,78
<tb> I <SEP> 28, <SEP> 80 <SEP> 8, <SEP> 02 <SEP> 41, <SEP> 32 <SEP> 20, <SEP> 54 <SEP> 
<tb> II <SEP> 28, <SEP> 58 <SEP> 7, <SEP> 8 <SEP> 37, <SEP> 74 <SEP> 16, <SEP> 96 <SEP> 
<tb> III <SEP> 26, <SEP> 36 <SEP> 5, <SEP> 58 <SEP> 35, <SEP> 34 <SEP> 14, <SEP> 56 <SEP> 
<tb> IV <SEP> 33, <SEP> 24 <SEP> 12, <SEP> 46 <SEP> 45, <SEP> 30 <SEP> 24, <SEP> 52 <SEP> 
<tb> V <SEP> 28, <SEP> 80 <SEP> 8, <SEP> 02 <SEP> 40, <SEP> 40 <SEP> 19, <SEP> 62 <SEP> 
<tb> 
 
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 (z. B. Fettsäuren oder Harzsäuren) oder Sulfon- säuren (z. B.   Alkylsulfonsäuren   oder Alkylaryl- sulfonsäuren).

   Auch die erwähnten Eiweissstoffe oder Eiweisshydrolysate sowie deren Konden- sationsprodukte in Form von löslichen Alkaliverbindungen sind wirksame Stabilisatoren, die der Wechselwirkung mit den kondensierten Phosphaten weniger unterliegen. Die Wirkung des   erfindungsgemässen   Phosphatgemisches gegen- über den gebräuchlichen kondensierten Phosphaten wird, wie das nachfolgende Beispiel 3 zeigt, auch in Gegenwart von Stabilisatoren sehr deutlich. 



   Beispiel 3 : In einer Waschmaschine mit Kupfertrommel wurde mit einer Flotte mit der gleichen Zusammensetzung, wie diese im Beispiel 1 beschrieben ist, zu deren Herstellung an Stelle von destilliertem Wasser jedoch Wasser von   120 d.   H. verwendet wurde, Baumwollgewebe gewaschen. Dabei wurde die Waschflotte innerhalb 15 Minuten auf eine Temperatur von etwa   950 C   aufgeheizt, 15 Minuten bei dieser Temperatur gehalten, anschliessend mit Wasser von   120 d.   H. einmal bei   60 0 C   und zweimal kalt gespült.

   Die Bestimmung der Schädigungsfaktoren (s) nach 50 Wäschen hat ergeben :
Bei Anwendung von Tripolyphosphat 
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 der Erfindung (= Phosphat IV)   (S) 50   = 1, 53.
Wurde den gleichen Flotten jeweils   0, 4 g/l   Magnesiumsilikat des Handels hinzugefügt, so betrugen die Schädigungsfaktoren (s) nach 50 Wäschen :
Bei Anwendung von Tripolyphosphat 
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 bei Anwendung von Phosphatgemischen gemäss der Erfindung (= Phosphat IV)   (S) 50   =   1, 24.   

**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE : 1. Wasch-, Reinigungs- und Spülverfahren unter Verwendung von Flotten mit an sich bekannten anorganischen und organischen waschaktiven bzw. bleichaktiven Substanzen, sowie polymeren Phosphaten und gegebenenfalls Stabilisatoren, dadurch gekennzeichnet, dass die polymeren Phosphate (bezogen auf Natriumphosphat) in Form eines Gemisches aus etwa gleichen Teilen, vorzugsweise aus 100 Teilen Pyrophosphat, etwa <Desc/Clms Page number 5> 104 bis etwa 116 Teilen Tripolyphosphat und etwa 84 bis etwa 96 Teilen Hexa- oder Heptapolyphosphat bzw. der entsprechenden Polyphosphatmischungen, die in ihrer durchschnittlichen Zusammensetzung einem Hexa- oder Heptapolyphosphat entsprechen, verwendet werden. 2.

   Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung der Flotten ein Gebrauchswasser zur Anwendung gelangt, welches katalysierende Schwermetallverbindungen, wie Eisen, Kupfer, Mangan, in solchen geringen Mengen enthält, wie sie im Leitungswasser üblicherweise vorkommen können.