CH637690A5 - AQUEOUS DETERGENT SOLUTIONS. - Google Patents
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Description
Der mit der vorliegenden Erfindung erzielbare technische Fortschritt gegenüber dem relevanten Stand der Technik besteht zum einen darin, dass Reinigungsmittellösungen zum Einsatz in maschinellen Reinigungsvorgängen zur Verfügung gestellt werden können, welche extrem schwach schäumen ' und zudem biologisch gut abbaubare Tenside enthalten. The technical progress that can be achieved with the present invention compared to the relevant prior art consists on the one hand in that cleaning agent solutions can be made available for use in machine cleaning processes which foam extremely weakly and also contain readily biodegradable surfactants.
Die erfindungsgemäss einzusetzenden Alkylglykolsulfate übernehmen in elektrolythaltiger wässriger Lösung nämlich die Rolle des Tensids, indem sie die Benetzung harter Oberflächen (Randwinkelmessung) der Lösung erheblich verbessern. Die Alkylglykolsulfate sind zudem aufgrund ihrer Konstitution gut biologisch abbaubar. The alkyl glycol sulfates to be used according to the invention assume the role of the surfactant in electrolyte-containing aqueous solution by considerably improving the wetting of hard surfaces (contact angle measurement) of the solution. Because of their constitution, the alkyl glycol sulfates are also readily biodegradable.
Ein weiterer technischer Fortschritt, welcher erfindungsgemäss erzielt wird, ist die Herstellbarkeit von Reinigungsmittellösungen mit höheren Konzentrationen an Elektrolyten und üblichen Tensiden, als dies bei Zugabe von hydrotropen Substanzen des Standes der Technik (wie Cumolsulfat) möglich ist. A further technical advance, which is achieved according to the invention, is the producibility of cleaning agent solutions with higher concentrations of electrolytes and conventional surfactants than is possible when adding hydrotropic substances of the prior art (such as cumene sulfate).
Es gelingt daher erfindungsgemäss in überraschender Weise, lagerfähige wässrige Reinigungsmittellösungen hoher Konzentrationen an Elektrolyten und Tensiden zur Verfügung zu stellen. It is therefore surprisingly possible according to the invention to provide storable aqueous cleaning agent solutions of high concentrations of electrolytes and surfactants.
Typische Rahmenrezepturen, welche erfindungsgemäss herstellbar und zwischen Temperaturen von ±0 bis 40° C lagerfähig sind, seien im folgenden aufgeführt: Typical frame formulations which can be produced according to the invention and can be stored between temperatures of ± 0 to 40 ° C are listed below:
a) 0,1 bis 5 Gew.-% Alkylbenzolsulfonat (C11-C13) a) 0.1 to 5% by weight of alkylbenzenesulfonate (C11-C13)
10 bis 18 Gew.-% NaOH 10 to 18 wt% NaOH
5 bis 20 Gew.-% Butylglykolsulfat Rest zu 100 Gew.-% Wasser 5 to 20 wt .-% butyl glycol sulfate balance to 100 wt .-% water
Diese Rezepturen sind bis 0°C klar homogen. Wird das Butylglykolsulfat durch Cumolsulfonat oder Homologe ausgetauscht, so sind die Ansätze trüb inhomogen; Verwendung: Industriereiniger. These formulations are clearly homogeneous down to 0 ° C. If the butyl glycol sulfate is replaced by cumene sulfonate or homologs, the batches are cloudy inhomogeneous; Use: industrial cleaner.
b) 0,1 bis 5 Gew.-% Fettalkoholethersulfat 13 bis 23 Gew.-% NaOH b) 0.1 to 5 wt .-% fatty alcohol ether sulfate 13 to 23 wt .-% NaOH
5 bis 20 Gew.-% Butylglykolsulfat Rest zu 100 Gew.-% Wasser 5 to 20 wt .-% butyl glycol sulfate balance to 100 wt .-% water
Diese Rezeptur ist bis 0°C klar homogen. Wird das Butylglykolsulfat durch Cumolsulfonat oder Homologe ausgetauscht, so sind die Ansätze trüb inhomogen; Einsatz: schaumaktive alkalische Reiniger. This recipe is clearly homogeneous down to 0 ° C. If the butyl glycol sulfate is replaced by cumene sulfonate or homologs, the batches are cloudy inhomogeneous; Use: foam-active alkaline cleaner.
c) 0,1 bis 3 Gew.-% Fettaminoxethylat c) 0.1 to 3% by weight of fatty amine oxyethylate
5 5
10 10th
15 15
20 20th
25 25th
30 30th
35 35
40 40
45 45
50 50
55 55
60 60
65 65
t t
3 3rd
637 690 637 690
15 bis 20 Gew.-% NaOH 3 bis 20 Gew.-% Butylglykolsulfat Rest zu 100 Gew.-% Wasser 15 to 20% by weight NaOH 3 to 20% by weight butyl glycol sulfate balance to 100% by weight water
Diese Rezeptur ist bis 0°C klar homogen. Wird das Butylglykolsulfat durch Cumolsulfonat oder Homologe ersetzt, so sind die Ansätze trüb inhomogen; Einsatz: alkalische Industriereiniger. This recipe is clearly homogeneous down to 0 ° C. If the butyl glycol sulfate is replaced by cumene sulfonate or homologs, the batches are cloudy inhomogeneous; Use: alkaline industrial cleaner.
d) 0,1 bis 5 Gew.-% Alkylbenzolsulfonat (Cn-Cu) d) 0.1 to 5% by weight of alkylbenzenesulfonate (Cn-Cu)
0,1 bis 2 Gew.-% Nonylphenoloxethylat (9 EO) 0.1 to 2% by weight of nonylphenol oxyethylate (9 EO)
12 bis 20 Gew.-% NaOH 5 bis 20 Gew.-% Butylglykolsulfat Rest zu 100 Gew.-% Wasser 12 to 20% by weight NaOH 5 to 20% by weight butyl glycol sulfate balance to 100% by weight water
Diese Rezeptur ist bis 0° C klar homogen. Wird das Butylglykolsulfat durch Cumolsulfonat oder Homologe ersetzt, so sind die Ansätze trüb inhomogen; Einsatz: alkalischer Industriereiniger. This recipe is clearly homogeneous down to 0 ° C. If the butyl glycol sulfate is replaced by cumene sulfonate or homologs, the batches are cloudy inhomogeneous; Use: alkaline industrial cleaner.
e) 0,1 bis 5 Gew.-% Alkylbenzolsulfonat (Cn-Cn) e) 0.1 to 5% by weight of alkylbenzenesulfonate (Cn-Cn)
0,1 bis 2 Gew.-% Nonylphenoloxethylat (9 EO) 0.1 to 2% by weight of nonylphenol oxyethylate (9 EO)
20 bis 30 Gew.-% Tetrakaliumpyrophosphat 5 bis 20 Gew.-% Butylglykolsulfat Rest zu 100 Gew.-% Wasser 20 to 30 wt .-% tetrapotassium pyrophosphate 5 to 20 wt .-% butyl glycol sulfate balance to 100 wt .-% water
Diese Rezeptur ist bis 0°C klar homogen. Wird das Butylglykolsulfat durch Cumolsulfonat oder Homologe ersetzt, so sind die Ansätze trüb inhomogen; Einsatz: alkalischer Industriereiniger. This recipe is clearly homogeneous down to 0 ° C. If the butyl glycol sulfate is replaced by cumene sulfonate or homologs, the batches are cloudy inhomogeneous; Use: alkaline industrial cleaner.
f) 0,1 bis 5 Gew.-% Oxipropylen-Oxiethylen-Addukt 7,5 bis 15 Gew.-% NaOH f) 0.1 to 5 wt .-% oxipropylene-oxyethylene adduct 7.5 to 15 wt .-% NaOH
3 bis 15 Gew.-% Hexylglykolsulfat Rest zu 10 Gew.-% Wasser 3 to 15 wt .-% hexyl glycol sulfate balance to 10 wt .-% water
Diese Rezeptur ist von 0 bis 40 °C klar homogen. Wird das Hexylglykolsulfat durch Cumolsulfonat oder Homologe ersetzt, so sind die Ansätze trüb inhomogen; Einsatz: schaumarmer alkalischer Industriereiniger. This recipe is clearly homogeneous from 0 to 40 ° C. If the hexyl glycol sulfate is replaced by cumene sulfonate or homologs, the batches are cloudy inhomogeneous; Use: low-foam alkaline industrial cleaner.
g) 0,1 bis 5 Gew.-% Fettalkoholoxethylat (10 EO) g) 0.1 to 5% by weight of fatty alcohol oxyethylate (10 EO)
10 bis 20 Gew.-% NaOH 10 to 20 wt% NaOH
3 bis 15 Gew.-% Hexylglykolsulfat Rest zu 100 Gew.-% Wasser 3 to 15 wt .-% hexylglycol sulfate balance to 100 wt .-% water
Diese Rezeptur ist von 0 bis 40 °C klar homogen. Wird das Hexylglykolsulfat durch Cumolsulfonat oder Homologe ersetzt, so sind die Ansätze trüb inhomogen; Einsatz: alkalischer Industriereiniger. This recipe is clearly homogeneous from 0 to 40 ° C. If the hexyl glycol sulfate is replaced by cumene sulfonate or homologs, the batches are cloudy inhomogeneous; Use: alkaline industrial cleaner.
Die im folgenden gebrachten Beispiele und Abbildungen dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung und des damit erzielbaren technischen Fortschritts. The examples and illustrations given below serve to further explain the invention and the technical progress that can be achieved therewith.
Beispiele 1 bis 7 Examples 1 to 7
Alkylbenzolsulfonat Alkyl benzene sulfonate
Fettalkoholethersulfat Fatty alcohol ether sulfate
2-Ethylhexanolsulfat 2-ethylhexanol sulfate
Nonylphenoloxethylat Nonylphenol oxyethylate
Fettaminoxethylat Fatty amine oxyethylate
Butylglykolsulfat Butyl glycol sulfate
Natriumhydroxid Sodium hydroxide
Nitrilotriacetat Nitrilotriacetate
Rest zu 100% Wasser Rest 100% water
Tabelle I Table I
1 _____ _ 1 _____ _
- 1,4 - - - - - - 1.4 - - - - -
- - 0,8 - - - -_ _ - 2,5 - I - - - 0.8 - - - -_ _ - 2.5 - I -
- - - - 3 - 1 7,5- 7,5 7,5 7,5 7,5 5 5 20 20 20 20 20 20 20 - - - - 3 - 1 7.5- 7.5 7.5 7.5 7.5 5 5 20 20 20 20 20 20 20
_____ 4 4 _____ 4 4
Die aufgeführten Reinigungsmittel sind bei Temperaturen bis zu 5°C klar homogen lagerfähig. The cleaning agents listed can be stored clearly and homogeneously at temperatures up to 5 ° C.
Bei Einsatz von Cumolsulfonat und Homologen sind die entsprechenden Ansätze trüb inhomogen. When cumene sulfonate and homologs are used, the corresponding batches are cloudy inhomogeneous.
Figur 1 enthält die Klarschmelzpunkte in Abhängigkeit von der Zugabe an Tetrakaliumpyrophosphat und Hydrotropika für folgende Rezeptur: Figure 1 contains the clear melting points depending on the addition of tetrapotassium pyrophosphate and hydrotropes for the following recipe:
2,5 Gew.-% Na-Alkylbenzolsulfonat (Cii-Cn) 2.5% by weight Na alkylbenzenesulfonate (Cii-Cn)
0,5 Gew.-% Nonylphenoloxethylat (9 EO) 0.5% by weight nonylphenol oxyethylate (9 EO)
5 bis 30 Gew.-% Tetrakaliumpyrophosphat x Gew.-% Hydrotropikum Rest zu 100 Gew.-% Wasser 5 to 30 wt .-% tetrapotassium pyrophosphate x wt .-% hydrotropic remainder to 100 wt .-% water
Wie ersichtlich, ist die Herstellung bis 10°C homogener, an Tetrakaliumpyrophosphat hochkonzentrierter Lösungen 5 mit Cumolsulfonat nicht möglich, gelingt jedoch mit Zusatz von 10 Gew.-% Butylglykolsulfat. As can be seen, the production of homogeneous solutions 5 with cumene sulfonate, which are highly concentrated on tetrapotassium pyrophosphate, is not possible, but can be achieved with the addition of 10% by weight of butyl glycol sulfate.
Figur 2 enthält die Klarschmelzpunkte in Abhängigkeit von der Zugabe an NaOH und Hydrotropika für folgende Rezeptur: Figure 2 contains the clear melting points depending on the addition of NaOH and hydrotropes for the following recipe:
10 10th
2,5 Gew.-% Na-Alkylbenzolsulfonat (Cn-Cn) 2.5% by weight Na alkylbenzenesulfonate (Cn-Cn)
0,5 Gew.-% Nonylphenoloxethylat (9 EO) 0.5% by weight nonylphenol oxyethylate (9 EO)
0 bis 20 Gew.-% NaOH x Gew.-% Hydrotropikum 15 Rest zu 100 Gew.-% Wasser 0 to 20% by weight NaOH x% by weight hydrotrope 15 balance to 100% by weight water
Wie aus Figur 2 zu ersehen ist, lassen sich bis zu 20 °C homogene, an NaOH hochkonzentrierte Lösungen mit Cumolsulfonat nicht herstellen; dies gelingt jedoch bei Einsatz von Butylglykolsulfat. As can be seen from FIG. 2, homogeneous solutions, highly concentrated in NaOH, cannot be prepared with cumene sulfonate up to 20 ° C .; however, this succeeds when using butyl glycol sulfate.
20 20th
Figur 3 enthält die Klarschmelzpunkte in Abhängigkeit von der Zugabe an Hydrotropika für folgende Rezepturen: Figure 3 contains the clear melting points depending on the addition of hydrotropes for the following recipes:
1:2,5 Gew.-% Na-Alkylbenzolsulfonat (Cu-Cu) 1: 2.5% by weight Na alkylbenzenesulfonate (Cu-Cu)
25*0,5 Gew.-% Nonylphenoloxethylat (9 EO) 25 * 0.5% by weight of nonylphenol oxyethylate (9 EO)
15 Gew.-% NaOH x Gew.-% Hydrotropika Rest zu 100 Gew.-% Wasser 15% by weight NaOH x% by weight hydrotropes remainder to 100% by weight water
3o 2: 2,5 Gew.-% Na-Alkylbenzolsulfonat (Cn-Cu) 3o 2: 2.5% by weight Na alkylbenzenesulfonate (Cn-Cu)
0,5 Gew.-% Nonylphenoloxethylat (9 EO) 30 Gew.-% Tetrakaliumpyrophosphat x Gew.-% Hydrotropika Rest zu 100 Gew.-% Wasser 35 Ein Vergleich der Kurven 1 (für Rezeptur 1) zeigt, dass bei der hohen NaOH-Konzentration von 15 Gew.-% Cumolsulfonat ausgesalzt wird. Mit Butyl- und Hexylglykolsulfat ist es jedoch möglich, auch unterhalb Zimmertemperatur noch klare Lösungen zu erhalten. 0.5% by weight of nonylphenol oxyethylate (9 EO) 30% by weight of tetrapotassium pyrophosphate x% by weight of hydrotropes remainder to 100% by weight of water 35. A comparison of curves 1 (for formulation 1) shows that at high NaOH Concentration of 15 wt .-% cumene sulfonate is salted out. With butyl and hexyl glycol sulfate, however, it is possible to obtain clear solutions even below room temperature.
40 Vergleicht man die Kurven 2 (Rezeptur 2) miteinander, so ergibt sich, dass bei der hohen Konzentration von 30 Gew.-% an Tetrakaliumpyrophospat mit Cumolsulfonat bei Zimmertemperatur keine klaren Lösungen erhalten werden. Mit 5 bis 10 Gew.-% Butylglykolsulfat entstehen jedoch auch unterhalb 45 der Zimmertemperatur noch klare Lösungen. 40 If curves 2 (formulation 2) are compared with one another, the result is that at the high concentration of 30% by weight of tetrapotassium pyrophosphate with cumene sulfonate, no clear solutions are obtained at room temperature. With 5 to 10% by weight of butyl glycol sulfate, however, clear solutions are still formed even below 45 room temperature.
Figur 4 enthält eine Darstellung der zwischen Trübungs- und Klarschmelzpunkten befindlichen homogenen Phase in Abhängigkeit von der Zugabe von NaOH für folgende Rezep-5o tur: FIG. 4 shows a representation of the homogeneous phase between the cloud and clear melting points as a function of the addition of NaOH for the following recipe:
5 Gew.-% Polypropylenoxid-Polyethylenoxid (Block-Polym.) 5 Gew.-% Hydrotropika x Gew.-% NaOH Rest zu 100 Gew.-% Wasser 55 Wie ersichtlich, bewirkt bei Rezepturen mit nichtionischen Tensiden die Gegenwart von Hexylglykolsulfat eine homogene Phase zwischen 0 und 40°C auch bei NaOH-Konzentra-tionen oberhalb 5 Gew.-%. 5% by weight of polypropylene oxide-polyethylene oxide (block polymer) 5% by weight of hydrotropes x% by weight of NaOH remainder to 100% by weight of water 55 As can be seen, in the case of formulations with nonionic surfactants, the presence of hexyl glycol sulfate has a homogeneous effect Phase between 0 and 40 ° C even with NaOH concentrations above 5% by weight.
6o Figur 5 enthält eine Darstellung der zwischen Trübungs- und Klarschmelzpunkten befindlichen homogenen Phase in Abhängigkeit von der Zugabe von NaOH für folgende Rezeptur: 6o FIG. 5 contains a representation of the homogeneous phase located between turbidity and clear melting points as a function of the addition of NaOH for the following recipe:
5 Gew.-% Fettalkoholpolyglykolether (Ci2_i4-Fettalkohol, 10 65 EO) 5% by weight fatty alcohol polyglycol ether (Ci2_i4 fatty alcohol, 10 65 EO)
5 Gew.-% Hydrotropika x Gew.-% NaOH 5 wt% hydrotropes x wt% NaOH
Rest zu 100 Gew.-% Wasser Balance to 100 wt .-% water
637 690 637 690
4 4th
Es zeigt sich, dass auch bei dieser Rezeptur mit nichtionischen Tensiden die Gegenwart von Hexylglykolsulfat in den wichtigen Temperaturbereichen von 0 bis 40°C auch bei NaOH-Konzentrationen von über 10 Gew.-% eine homogene Phase bewirkt, während Cumolsulfonat bei solchen Konzentrationen versagt. It can be seen that even with this formulation with nonionic surfactants, the presence of hexylglycol sulfate in the important temperature ranges from 0 to 40 ° C. also causes a homogeneous phase at NaOH concentrations of over 10% by weight, while cumene sulfonate fails at such concentrations.
Figur 6 zeigt die Trübungspunkte in Abhängigkeit von der Zugabe von NaOH und von Na-Metasilicat für folgende Rezeptur: FIG. 6 shows the cloud points as a function of the addition of NaOH and Na metasilicate for the following recipe:
5 Gew.-% Fettalkoholethersulfat (Ci2_i4-Alkohol) 5 Gew.-% Hydrotropika x Gew.-% Elektrolyte Rest zu 100 Gew.-% Wasser 5% by weight of fatty alcohol ether sulfate (Ci2_i4 alcohol) 5% by weight of hydrotropes x% by weight of electrolytes balance to 100% by weight of water
Wie ersichtlich, ist die hydrotrope Wirkung von Butylglykolsulfat derjenigen von Cumolsulfonat weit überlegen. As can be seen, the hydrotropic effect of butyl glycol sulfate is far superior to that of cumene sulfonate.
Figur 7 zeigt die Randwinkelerniedrigung wässriger Lösungen von NaOH und Butylglykolsulfat. Die Randwinkelmessungen sind ein Mass für die Benetzbarkeit von harten Oberflächen (Glas, Porzellan, Metall u.a.). Hohe Werte bedeuten eine gute 5 Benetzbarkeit. Hierbei ist zu beachten, dass Randwinkelerniedrigungen über 70% nicht mehr messbar sind. Es ist dieser Darstellung zu entnehmen, dass bei einer NaOH-Konzentra-tion von nur 4% eine Butylglykolsufat-Konzentration von nur 5% schon Randwinkelerniedrigungen von über 60% ergeben, io Selbst Lösungen mit 1,5% NaOH und 4% Butylglykolsulfat zeigen noch eine gute Benetzung an. Das Butylglykolsulfat ist mithin in der Lage, in Elektrolytlösungen selbst die Rolle des Tensids zu übernehmen, so dass konventionelle Tenside nicht oder nur in geringer Menge zuzugeben sind. Figure 7 shows the wetting angle reduction of aqueous solutions of NaOH and butyl glycol sulfate. The contact angle measurements are a measure of the wettability of hard surfaces (glass, porcelain, metal, etc.). High values mean good wettability. It should be noted here that contact angle reductions above 70% can no longer be measured. It can be seen from this illustration that with a NaOH concentration of only 4%, a butyl glycol sulfate concentration of only 5% already results in a decrease in contact angle of more than 60%. Even solutions with 1.5% NaOH and 4% butyl glycol sulfate still show good wetting. The butyl glycol sulfate is therefore able to take on the role of the surfactant itself in electrolyte solutions, so that conventional surfactants cannot be added or only in small quantities.
15 15
G G
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