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Feste Bleichmittelmischung
Die vorliegende Erfindung betrifft die Stabilisierung von gewissen reaktionsfähigen Estern in Bleichmittelmischungen.
Ester der allgemeinen Formel CH, CO. O. R. SO, M, in welchen R ein unsubstituierter oder substituierter Benzolkern und M ein Alkalimetall, Ammonium oder ein substituierter Ammoniumrest ist, haben die Eigenschaft, die Bleichwirkung von Persalzen bei tiefen Temperaturen zu verstärken. Mit dem Ausdruck "Persalz" sind jene Verbindungen gemeint, welche genauer als Peroxyhydrate bezeichnet werden und welche Wasserstoffperoxyd im Kristall enthalten, welches freigesetzt wird, wenn diese Substanzen in Wasser gelöst werden. Beispiele für diese Substanzen sind Alkalimetallperborate, Perkarbonate, Perpyrophosphate und Persilikate.
Es wurde gefunden, dass, wenn diese reaktionsfähigen Ester zu Reinigungspulvem, welche ein Persalz enthalten, zugemischt werden, diese und in einem geringeren Ausmass das Persalz selbst, bei der Lagerung dazu neigen, sich zu zersetzen, sobald nennenswerte Mengen von Feuchtigkeit in der Mischung oder in der umgebenden Atmosphäre vorhanden sind. Diese Zersetzung findet sogar statt, wenn der reaktionsfähige Ester in Form von ausgeprägten Teilchen vorhanden ist und wenn kein flüssiges Wasser zugegen ist. Im Fall der hochwirksamen Ester, wie Natrium- und Kaliumazetoxybenzolsulfonat kann die Zersetzung während der Lagerung von einer unerwünschten Farbänderung begleitet sein.
Es wurde nun gefunden, dass diese Zersetzung durch innige Berührung des reaktionsfähigen Esters mit einem nicht flüchtigen Material verringert werden kann, welches, gemessen in einer l% igen wässerigen Lösung, einen pH-Wert von 2, 5 bis 8 aufweist und welches im Sinne einer Säure mit einer stark alkalischen Substanz zu reagieren im Stande ist. Unter "stark alkalischer Substanz" wird eine solche verstanden, welche einen pH-Wert von 9, 5 oder höher aufweist, wenn eine l% ige wässerige Lösung dieser Substanz gemessen wird.
Die vorliegende Erfindung betrifft daher eine feste Bleichmittelmischung, welche aus einem Persalz und einem reaktionsfähigen Ester der allgemeinen Formel CH, CO. O. R. SO, M, in welcher R einen substituierten oder einen unsubstituierten Benzolkern und M ein Alkalimetall, Ammonium oder einen substituierten Ammoniumrest bedeuten, besteht, wobei der reaktionsfähige Ester mit einer festen Substanz stabilisiert wird, die in einer 1%gen wässerigen Lösung einen pH-Wert von 2, 5 bis 8 ergibt und welche im Sinne einer Säure mit Substanzen reagieren kann, deren l% ige Lösung einen pH-Wert von 9, 5 oder darüber aufweist.
Bevorzugte Mischungen gemäss der Erfindung sind alkalische Mischungen, welche p-Azetoxybenzolnatriumsulfonat und p-Azetoxybenzolkaliumsulfonat enthalten.
Als Stabilisierungsmittel geeignete Substanzen werden beispielsweise die Hydrogensalze der mittelschwachen Säuren, wie die Di- und Trialkalimetallsalze der Äthylendiamintetraessigsäure, die Monoalkalimetall-dihydrogenorthophosphate und die Dialkalimetall-dihydrogenpyrophosphate genannt. Das Dinatrium-dihydrogenpyrophosphat wurde als besonders wirksam gefunden.
Die Menge der stabilisierenden Substanz, welche vorteilhafterweise verwendet werden soll, ist von verschiedenen Faktoren abhängig ; die wichtigsten sind der Feuchtigkeitsgehalt der Mischung, in welcher der stabilisierte reaktionsfähige Ester benützt wird, und die relative Feuchtigkeit und die Temperatur, bei welcher die Bleichmittelmischung, die den stabilisierten reaktionsfähigen Ester enthält, gelagert werden soll. Im allgemeinen ist es erwünscht, dass der Feuchtigkeitsgehalt der Bleichmittelmischungen gemäss der Erfindung unter 10% betragen soll und die Lagerungsbedingungen, einschliesslich der Feuchtigkeitspermeabilität der verwendeten Behälter solche sind, dass die Mischung keine grossen Wassermengen aus der Atmosphöre absorbieren kann.
Es können jedoch auch Mischungen, die einen grösseren Wassergehalt aufweisen oder Mischungen, die unter Bedingungen gelagert werden, bei denen sie relativ grosse Wassermengen absorbieren, durch Zusatz von grösseren Mengen an Stabilisierungsmittel als diese andernfalls notwendig wären, in zufriedenstellender Weise stabilisiert werden. Ausserdem scheint die Menge
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des Stabilisierungsmittels nicht den Grad der Stabilisierung, sondern die Zeitdauer, für welche eine wirklich vollständige Stabilisierung wirksam ist, zu beeinflussen.
Es sind daher Mengen von 1% Stabilisierungsmittel bezogen auf das Gewicht des reaktionsfähigen Esters, für kurze Lagerzeiten genügend wirksam, während für normale Lagerzeiten des Handels (2-3 Monate) Mengen bis zu 100%, bezogen auf das Gewicht des reaktionsfähigen Esters, zweckmässig sein können. Unter gewöhnlichen Bedingungen wird daher vorzugsweise eine Menge von 15 bis 60% Stabilisierungsmittel, bezogen auf das Gewicht des reaktionsfähigen Esters, verwendet.
Das Stabilisierungsmittel muss in inniger Berührung mit dem reaktionsfähigen Ester stehen und dies wird am besten dadurch erreicht, dass eine Mischung der beiden in fein verteilter Form vorliegenden Stoffe hergestellt und diese zu Granalien geformt wird. Die Granulierung kann z. B. durch Zusatz kleiner Mengen einer verdampfbaren Flüssigkeit, wie Wasser, mechanischer Bearbeitung und anschliessendes Vertreiben der Flüssigkeit durch Erhitzen vorgenommen werden. Oder die Granulierung kann auch ausgeführt werden, indem die Mischung von Ester und Stabilisierungsmittel zusammen mit nicht flüchtigen Bindemitteln mechanisch bearbeitet werden, welche die Stabilität des Esters nicht direkt beeinträchtigen und welche nicht ausgesprochen die Wirkung des Stabilisierungsmittels aufheben oder eine schädliche Wirkung auf die Mischungen, in welchen die Ester verwendet werden, ausüben.
Geeignete Bindemittel sind die Monoäthanolamide der Fettsäuren, z. B. der Fettsäure des Kokosnussöles ; es sind aber auch andere neutrale oder nicht reaktionsfähige Substanzen von geeigneten physikalischen Eigenschaften in gleicher Weise verwendbar. Die Granulierung kann auch ausgeführt werden, indem man eine wässerige Lösung oder eine Aufschlämmung des Esters und des Stabilisierungsmittels herstellt und hierauf die Lösung oder die Aufschlämmung in an sich bekannter Weise durch Versprühen trocknet. Wenn gewünscht können auch andere Substanzen, welche keinen schädlichen Einfluss ausüben, in die Granalien eingearbeitet werden, z. B. neutrale Salze wie Natriumsulfat.
Die Teilchengrösse der Granalien, welche den reaktionsfähigen Ester und das Stabilisierungsmittel enthalten, hat auf die Stabilität der Ester keinen besonderen Einfluss. Sie kann jede passende Grösse haben, die für die Einarbeitung in die Bleichmittelmischung gemäss der Erfindung geeignet ist. Obwohl sehr feine Granalien (z. B. solche, welche durch ein Sieb mit einer Maschengrösse von 251 Mikron hindurchgehen) dazu neigen, ihre Stabilität rascher zu verlieren als gröbere Granalien, ist dieser Effekt nicht ausgeprägt und da normale Granulierungsmethoden relativ wenig Material dieser Teilchengrösse liefern, besteht im allgemeinen keine Notwendigkeit, dieses feine Material auszusieben, um zufriedenstellende Ergebnisse zu erlangen.
Die Bleichmittelmischungen gemäss der Erfindung können zusätzlich zu dem stabilisierten reaktionsfähigen Ester und dem Persalz noch andere normale Bestandteile einer Bleichmittelmischung enthalten.
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Die Erfindung wird in den folgenden Beispielen erläutert, in welchen die Teile Gewichtsteile und die Prozentangaben Gewichtsprozente bedeuten ; "p-Azetoxybenzolnatriumsulfonat"bedeutet ein Material von handelsüblicher Qualität und "Natriumperborat" bedeutet ein handelsübliches Natriumperborattetrahydrat.
Beispiel 1 : Dieses Beispiel erläutert die Verwendung von p-Azetoxybenzolnatriumsulfonat, welches durch Zumischung von Dinatriumdihydrogenpyrophosphat in einer Tieftemperaturbleichwaschmittelmischung stabilisiert worden ist.
Ein durch Sprühtrocknen gewonnenes Basispulver der folgenden Zusammensetzung wurde verwendet :
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<tb>
<tb> Gew.-Teile
<tb> Dodecylbenzolnatriumsulfonat <SEP> 20
<tb> Äthanolamid <SEP> der <SEP> Kokosnussölfettsäure <SEP> 2, <SEP> 5 <SEP>
<tb> alkalisches <SEP> Natriumsilikat <SEP> 6
<tb> Natriumcarboxymethylzellulose <SEP> (60%)............. <SEP> 1
<tb> Natriumtripolyphosphat <SEP> 32
<tb> Natriumsulfat <SEP> 10, <SEP> 5 <SEP>
<tb> Wasser, <SEP> fluoreszierendes <SEP> Aufhellungsmittel <SEP> usw.... <SEP> 8 <SEP>
<tb>
Das nicht stabilisierte Azetoxybenzolnatriumsulfonat, welches verwendet wurde, wurde durch mechanische Bearbeitung mit 6% seines Gewichtes an Monoäthanolamid der Kokosnussölfettsäure granuliert und gesiebt, um das meiste des feinen Anteiles zu entfernen ;
das stabilisierte Azetoxybenzolnatriumsulfonat wurde durch Sprühtrocknung hergestellt und enthielt 50% Dinatriumdihydrogenpyrophosphat und 17% Natriumsulfat, bezogen auf das Gewicht von Azetoxybenzolsulfonat : Es umfasste ungefähr 20% des Materials, welches durch ein 251 Mikronsieb hindurchging. In jedem Fall wurde die Menge des Produktes entsprechend 12 Teilen Azetoxybenzolnatriumsulfonat zusammen mit 8 Teilen Natriumperborat zu 80 Teilen des die Basis bildenden Pulvers hinzugefügt.
Die Pulver wurden in mehrschichtigen Pappendeckelkartons von jener Art, die als Behälter für handels- übliche Waschmittelpulver verwendet werden, in dreifacher Ausführung in Lagerräumen gelagert, welche auf 20 C/90% R. F. und 28 C/70% R. F. gehalten wurden.
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Der Inhalt jeder der Schachteln wurde sodann auf seinen Gehalt an Azetoxybenzolnatriumsulfonat untersucht.
Der Prozentsatz an Natriumazetoxybenzolsulfonat, der sich im einzelnen Fall während der angegebenen Zeitspanne zersetzt hatte, war der folgende :
Tabelle 1
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<tb>
<tb> Lagerung <SEP> Lagerung <SEP> bei <SEP>
<tb> Art <SEP> des <SEP> Azetoxybenzol- <SEP> I <SEP> 200 <SEP> C/90 <SEP> % <SEP> R. <SEP> F. <SEP> 28 <SEP> C/70 <SEP> % <SEP> R. <SEP> F.
<tb> natriumsulfonats <SEP> -
<tb> 8 <SEP> Wochen <SEP> 14 <SEP> Wochen <SEP> 8 <SEP> Wochen <SEP> 20 <SEP> Wochen
<tb> nicht <SEP> stabilisiert....... <SEP> 2 <SEP> 32 <SEP> 8 <SEP> 29
<tb> stabilisiert.............
<SEP> 2 <SEP> 4 <SEP> 5 <SEP> 13
<tb>
Die Ergebnisse zeigen, dass eine Tieftemperaturbleichwaschmittelmischung gemäss der Erfindung bezüglich ihrer Stabilität einer ähnlichen Tieftemperaturbleichwaschmittelmischung, in welcher der reaktionsfähige Ester nicht entsprechend dem Verfahren gemäss der Erfindung stabilisiert worden ist, deutlich überlegen ist.
Beispiel 2 : Dieses Beispiel erläutert, dass in den Tieftemperaturbleichwaschmittelmischungen gemäss der Erfindung die Stabilisierung von feinteiligem reaktionsfähigem Ester besonders ausgeprägt ist
Eine durch Sprühtrocknung erhaltene Azetoxybenzolnatriumsulfonatmischung, welche an Trockenstoff 30% Dinatriumdihydrogenpyrophosphat und 10% Natriumsulfat und einen Wassergehalt von 6, 5% enthält, wurde in drei Fraktionen zerlegt.
Die erste Fraktion war die, welche durch ein Sieb mit einer quadratischen Maschenöffnung von 251 Mikron hindurchging, die zweite Fraktion war jene, welche durch ein Sieb mit einer quadratischen Maschenöffnung von 353 Mikron, nicht aber durch das erste Sieb hindurchging und die dritte Fraktion war die, welche durch das zweite Sieb nicht hindurchging, jedoch ein Sieb mit einer quadratischen Maschenöffnung von 699 Mikron passierte. Das Material, welches durch das letzte Sieb nicht hindurchging wurde verworfen.
Das Azetoxybenzolnatriumsulfonat wurde mit Wasser granuliert und in Horden bis zu einem Wassergehalt von 1, 5% getrocknet und schliesslich in drei ähnliche Fraktionen unterteilt.
Jede der Fraktionen des durch Sprühtrocknung erhaltenen Azetoxybenzolnatriumsulfonats, welches saures Pyrophosphat enthielt, wurde mit Perborat und einem Basispulver gemischt, so dass eine Tief- temperaturbleichwaschmittelmischung entstand ; diese wurde dann den Lagertests wie in Beispiel 1 unterworfen.
Die Zahlen für die Zersetzung von Azetoxybenzolnatriumsulfonat (AOBNS) und Perborat sind in Tabelle 2 zusammengestellt.
Tabelle 2
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<tb>
<tb> % <SEP> Zersetzung <SEP> in <SEP> Pulvern <SEP> nach <SEP> 4 <SEP> Wochen <SEP> Lagerung <SEP> bei
<tb> Azetoxybenzolnatriumsulfonat <SEP> Teilchengrbsse <SEP> (Grosse <SEP> der <SEP> 20 <SEP> C/905 <SEP> R. <SEP> F. <SEP> 28 <SEP> C/70% <SEP> R <SEP> F
<tb> (AOBNS) <SEP> Sieböffnungen <SEP> in <SEP> mikron) <SEP> 20 C/90% <SEP> r. <SEP> F. <SEP> 28 C/705 <SEP> R. <SEP> F.
<tb>
AOBNS <SEP> Perborat <SEP> AOBNS <SEP> Perborat
<tb> Durch <SEP> Sprühen <SEP> 699/353 <SEP> 0 <SEP> 5 <SEP> 0 <SEP> 6 <SEP>
<tb> getrocknet <SEP> mit <SEP> 353/251 <SEP> 1, <SEP> 5 <SEP> 8 <SEP> 0 <SEP> 9
<tb> 30% <SEP> Na2H2P2O7 <SEP> geht <SEP> durch <SEP> 251 <SEP> 1 <SEP> 6 <SEP> 3 <SEP> 10
<tb> (6,5% <SEP> Wasser)
<tb> granuliert <SEP> mit <SEP> 699/353 <SEP> 8 <SEP> 6 <SEP> 12 <SEP> 10, <SEP> 5 <SEP>
<tb> Wasser <SEP> und <SEP> auf <SEP> 353/251 <SEP> 27 <SEP> 13 <SEP> 20 <SEP> 12
<tb> Horden <SEP> getrocknet <SEP> geht <SEP> durch <SEP> 251 <SEP> 69 <SEP> 27 <SEP> 64 <SEP> 35
<tb> (1, <SEP> 5% <SEP> Wasser)
<tb>
Die Ergebnisse zeigen, dass die Mischungen gemäss dem Verfahren der vorliegenden Erfindung deutlich überlegen sind, insbesondere in bezug auf die Fraktion mit den feinsten Teilchen trotz des höheren Wassergehaltes.
Die Stabilität des Azetoxybenzolnatriumsulfonats, welches gemäss der Erfindung stabilisiert worden ist, wird nur in sehr geringem Mass von der Verschiedenheit der Teilchengrösse beeinflusst.