DE1279274B - Alkalisches Reinigungsmittel - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES MIP PATENTAMT Int. Cl.:

ClId

AUSLEGESCHRIFT

Deutsche Kl.: 23 e - 2

Nummer: 1279 274

Aktenzeichen: P 12 79 274.4-41 (H 62511)

Anmeldetag: 22. April 1967

Auslegetag: 3. Oktober 1968

Die vorliegende Erfindung betrifft ein alkalisches Reinigungsmittel und ist eine Weiterentwicklung der Patentanmeldung H 55665 IVa/23 e (deutsche Auslegeschrift 1 252 838).

Gegenstand der Patentanmeldung H 55665 IVa/ 23 e ist ein alkalisches Reinigungsmittel mit einem Gehalt an wasserlöslichen Salzen von

a) einer Hydroxyalkan-l,l-diphosphonsäure der Formel

ORO

HO — P-C- P — OH

OH OH OH

in der R einen geradkettigen oder verzweigten Alkylrest mit 1 bis 5 C-Atomen bedeutet, und b) einer Aminopolyphosphonsäure der Formel

R₁-CXY

N — CXY

R₂-CXY^X

in der X und Y ein Wasserstoffatom oder einen Alkylrest mit 1 bis 4 C-Atomen, Ri und Ra eine — POsH-2-Gruppe oder eine Gruppe der Formel

/CXY — R₃

— CH₂ — N

^CXY — R₃

und Rj eine — POgHo-Gruppe bedeuten, mit einem Gewichtsverhältnis Hydroxyalkan-l,l-diphosphonsäure zu Aminopolyphosphonsäure von 3:1 bis 1:3.

Eine spezielle Ausführungsform des genannten Patentes ist ein alkalisches Reinigungsmittel mit einem Gehalt an einer Aminopolyphosphonsäure der Formel

R₁ — CH,

IN

R₂-CH/

in der Ri und R₂ eine —PO₃H₂-Gruppe oder eine Gruppe der Formel

/CH₂-R₃

— CH₂ — N

^CH₂-R₃

Alkalisches Reinigungsmittel

Zusatz zur Anmeldung: H 55665IV a/23 e-Auslegeschrift 1 252 838

Anmelder:

Henkel & Cie., G. m. b. H.,

4000 Düsseldorf, Henkelstr. 67

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Chem. Dr. Hans-Joachim Schlüßler,

4000 Düsseldorf-Holthausen

und Rg eine —PO3H2-Gruppe bedeuten.

Weitere besondere Ausfuhrungsformen bestehen darin, daß die Anwendungskonzentration der Hydroxyalkan-l,l-diphosphonsäure und der Aminopolyphosphonsäure zusammen 0,05 bis 1,0 g/l beträgt und ferner das Reinigungsmittel Hydroxyäthandiphosphonsäure und Aminotri-(methylenphosphonsäure) enthalten.

Bei der Weiterentwicklung dieser Mittel wurde nun gefunden, daß die Reinigungswirkung noch verbessert und die Standzeit der Bäder verlängert werden kann, wenn das alkalische Reinigungsmittel einen weiteren Gehalt an Polyacrylaten mit einer spezifischen Viskosität einer O,7°/oigen Lösung in 2 η-Natronlauge von >_t — 0,13 bis 0,75 besitzt. Durch den erfindungsgemäßen Zusatz kommen nur bestimmte Polyacrylate in Betracht, und zwar solche, deren spezifische Viskosität innerhalb der genannten Grenzen liegt. Bei Polyacrylaten mit niederen oder höheren spezifischen Viskositäten tritt ein starker Wirkungsabfall ein.

Die spezifische Viskosität errechnet sich aus der Viskosität der Lösung nach der Formel

Viskosität der Lösung
Viskosität des Lösungsmittels

- 1.

Die Viskositäten werden hierbei in 0,7°/<>iger Lösung der Polyacrylate in 2 η-Natronlauge gemessen.

Vorzugsweise wird der Zusatz der erfindungsgemäßen Polyacrylate so gewählt, daß die Anwendungskonzentration 0,01 bis 0,3⁰A) beträgt. Es sind grundsätzlich höhere Zusätze möglich, aber diese ergeben praktisch keine weitere Verbesserung der Reinigungswirkung.

809 619/557

Die alkalischen Reinigungsmittel .können neben den erfindungsgemäßen Zusätzen von Hydroxyalkan-l,l-diphospbonsäuren, Aminopolyphosphonsäuren und Polyacrylaten übliche Reinigungsmittelzusätze wie beispielsweise Ätzalkalien, Alkalicarbonate, Alkalisilikate, Alkaliborate, einzeln oder im Gemisch, sowie gegebenenfalls Netz-, Antischaum-, Bleich- und Desinfektionsmittel enthalten. Vorzugsweise sollen die alkalischen Reinigungsmittel keine Phosphate, d. h. weder Phosphorsäure noch, polymere Phosphorsäuren bzw. deren Salze enthalten. Unter Phosphaten sind hierbei aber nicht die erfindungsgemäßen Phosphonsäuren verstanden. Ein größerer Zusatz von Phosphorsäure oder Phosphaten bewirkt leicht eine vermehrte Steinbildung. (Ferner ist es au§ abwassertechnischen Gründen erwünscht, eine Verwendung von Phosphaten möglichst zu vermeiden.

Die Reinigungswirkung wird durch den Zusatz der erfindungsgemäßen Polyacrylate gegenüber Lösungen ohne Polyacrylate verbessert, besonders bei schwierigen Reinigungsaufgaben, ohne daß das gute Belagsverhalten der Reinigungsmittel wesentlich beeinflußt wird. Die Standzeit der Reinigungsbäder wird verlängert, und die Reinigungszeiten können verkürzt werden.

Beispiel 1

Glasflaschen (100 ml Inhalt) wurden durch Tauchen in Kondensmilch und nachfolgendes Trocknen an der Luft angeschmutzt. Die einheitlich angeschmutzten Glasflaschen wurden durch Tauchen in Reinigungslösung gereinigt und die Zeit bis zur vollständigen Benetzbarkeit gemessen. '

Das Reinigungsvermögen der nachfolgend aufgeführten alkalischen Reinigungslösungen wurde auf diese Weise verglichen:

Lösung A:

0,5% NaOH

0,015% .Aminotri-(methylenphosphonsäure) 0,015.% Hydroxyäthandiphosphonsäure 0,03% nichtionogene Netzmittel Rest Wasser

40

Lösung B:

0,5% NaOH

0,015% Aminotri-(methylenphosphonsäure) 0,015% Hydroxyäthandiphosphonsäure 0,03% nichtionogene Netzmittel 0,03% Polyacrylat mit einer spezifischen Viskosität η = 0,15 (0,7% in 2 n-NaOH) Rest Wasser

Die Ergebnisse, bei denen es sich um Mittelwerte mehrerer Messungen handelt, sind in Tabelle 1 zusammengefaßt.

Tabelle 1
Benetzungszeit in Minuten

55

60

Lösung A
Lösung B .

Wasserhärte

17° d. H.

12 4,5

.36° d. H.

Beispiel 2

Wie im Beispiel 1 beschrieben, wurde das Reinigungsvermögen alkalischer Reinigungslösungen verglichen, die 0,5% NaOH und 0,03% eines Gemisches aus Hydroxyäthandiphosphonsäure und Aminotri-(methylenphosphonsäure) im Verhältnis 2 : 1 enthalten und denen wechselnde Mengen verschiedener Polyacrylate zugesetzt wurden. Die Ergebnisse'sind in Tabelle 2 zusammengefaßt.

Tabelle 2
-Benetzungszeit in Minuten

	Polyacrylat	Spezifische Viskosität	Wasserhärte	36° d. H.
	Polyacrylat	(0,7%		>12
	Polyacrylat	in2n-NaOH)	17° d. H.	>10
Ohne	Polyacrlyat		12	5
0,01%	Polyacrylat	0,15	10	4,5
0,03%	Polyacrylat	0,15	4,5	3,5
0,04%	Polyacrylat	0,15	4,0	. 3,0
0,06%	Polyacrylat	0,15	3,5	2,0
0,04%	Polyacrylat	0,34	3,0	4,5
0,1%	Polyacrylat	0,34 '	2,0	> 10
0,04%	0,68	4,0	> 10
0,04%	0,90	> 10	> 10
0,04%	0,12	> 10
0,1%	0,12	10

> 12 .5,0.

Beispiel 3

Das Belagsverhalten der nachfolgend aufgeführten Reinigungslösungen wurde wie folgt getestet:

Bleche aus nichtrostendem Stahl wurden 2 Minuten bei 50° C in eine Reinigungslösung getaucht, anschließend 2 Minuten mit Wasser von' 20°C gespült und schließlich 2 Minuten im Heißluftstrom getrocknet. Dieser Zyklus wurde SOOmal wiederholt und durch Auswaage der Belag festgestellt. Zur Herstellung der Reinigungslösung wurde Wasser von 17° d. H. und 36° d. H. verwendet, ebenso für das Spülwasser.

Es wurden die folgenden Reinigungslösungen miteinander verglichen:

Lösung A:

P/o NaOH

0,015% Hydroxyäthandiphosphonsäure

0,015% Aminotri-(methylenphosphonsäure)

0,03% nichtionogene Netzmittel

Rest Wasser

Lösung B:

1% NaOH

0,015% Hydroxyäthandiphosphonsäure

0,015% Aminotri-(methylenphosphonsäure)

0,06% Phosphorsäure

0,03% nichtionogene Netzmittel

Rest Wasser

Lösung C:

1% NaOH . ^l .

0,015% Hydroxyäthandiphosphonsäure

0,015% Aminotri-(methylenphosphonsäure)
0,03% nichtionogene Netzmittel
0,3% Polyacrylat mit einer spezifischen Viskosität von η = 0,15 (0,7% in 2 n-NaOH)

Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 zusammengestellt.

Tabelle 3
Belag in g/m²

70 bis 75° C. Das verwendete Betriebswasser hatte eine temporäre Härte von 17° d. H. Die Reinigung und das Schaumverhalten waren sehr gut. Auch nach langer Verwendung war keine Belags- oder Steinbildung in den Spülmaschinen zu beobachten.

Beispiel 6

Es wurde ein Waschmittel der folgenden Zusammensetzung:

IO

Lösung A
Lösung B
Lösung C

Wasserhärte
17° d. H. 36° d. H.

0,2

12,7
0,12

2,4

30,2

6,5

20

30

B e i sp ie I 4

In einer Molkerei wurden in einer handelsüblichen Flaschenspülmaschine mit zwei Laugenzonen und einer Stundenleistung von 12 000 Einheiten Milchflaschen gereinigt. Als Reinigungslösung wurde in der Laugenzone 1 und 2 jeweils l,2%ige Natronlauge, die durch Verdünnen von 50%iger NaOH gewonnen wurde, verwendet. Dieser Natronlauge wurde in einer Konzentration von 0,2% ein Wirkstoffkonzentrat der folgenden Zusammensetzung

10% Hydroxyäthan-l,l-diphosphonsäure
10% Aminotri-(methylenphosphonsäure)
15% nichtionogenes Antischaummittel

(Anlagerungsprodukt von Äthylenoxid an

Polypropylenglykol)
20% Polyacrylat mit einer spezifischen Viskosität

von 0,68 (0,7% in 2 n-NaOH)
Rest Wasser

zugesetzt. Die Reinigungslösung wurde je nach Bedarf mit NaOH und Wirkstoffkonzentrat ergänzt. Das verwendete Betriebswasser hatte eine temporäre Härte von 30° d. H., und die Temperatur der Reinigungslösung betrug 65 ⁰C. Die Reinigungswirkung war sehr gut und auch bei zehnmonatlicher Anwendung des Verfahrens war praktisch kein Steinansatz zu beobachten.

Beispiel 5

Mit einem festen Reinigungsmittel der folgenden Zusammensetzung:

60% Ätzalkali

20% Polyacrylat mit einer spezifischen Viskosität von 0,15 (0,7% in 2 n-NaOH)
5% Natriumsilikat (Na₂O : SiO₂ = 3,30)
2,5% nichtionogenes Antischaummittel (Umsetzungsprodukt von Propylenoxid und Polyglycerin mit 6,6 Propylenoxidgruppen pro OH-Gruppe)
" 1,25% Tetranatriumsalz der HydroXyhexan-

1,1-diphosphonsäure · 3H₂O
1,25% Tetranatriumsalz der Äthylendiamin-

tetra-(l-äthylphosphonsäure)
10% Natriumsulfat

wurden in einer handelsüblichen Flaschenspülmaschine Bier-, Limonaden- und Mineralwasserflaschen gereinigt. Die Anwendungskonzentration betrug 1,5% und die Temperatur der Reinigungslauge 10% NaOH

30% Polyacrylat mit einer spezifischen Viskosität von 0,34 (0,7% in 2 n-NaOH)
7% Natriumsilikat
15% Natriumperborat

8% Dodecylbenzolsulfonat
4% Natriumseife (Kokosfettsäure)
2,5% Hydroxyäthan-1,1-diphosphonsäure
2,5% Aminotri-(methylenphosphonsäure)

Rest Natriumsulfat

in der üblichen Weise durch Sprühtrocknung hergestellt, indem dem Slurry vor der Zerstäubung mit NaOH neutralisierte Lösungen von Hydroxyäthan-1,1-diphosphonsäure und Aminotri-(methylenphosphonsäure) und nach der Zerstäubung das Perborat zugegeben wurde. Die Anwendungskonzentration der festen Waschmittelmischung betrug 5 g/l. In der Waschmaschine zeigte sich auch nach längerem Gebrauch bei Verwendung von Wasser mit 19° d. H. gute Reinigungswirkung und keine Ablagerung.

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Alkalisches Reinigungsmittel mit einem Gehalt an wasserlöslichen Salzen von

a) einer Hydroxyalkan-1,1-diphosphonsäure der Formel

ORO

Il I Il

HO —P —C —P-OH
OH OH OH

in der R einen geradkettigen oder verzweigten Alkylrest mit 1 bis 5 C-Atomen bedeutet, und

b) einer Aminopolyphosphonsäure der Formel

1 V^A. I

55

60 N-CXY-R₃

in der X und Y ein Wässerstoffatom oder einen Alkylrest mit 1 bis 4 C-Atomen, Ri und R2 eine —POeH₂-GrUpPe oder eine Gruppe der Formel

CXY-R₃

-CH₂-N

XXY-R₃

und R3 eine -^- PO3H2-Gruppe bedeuten, mit einem Gewichtsverhältnis Hydroxy·* alkan-1,1-diphosphonsäure zu Aminopoly-

7 g

phosphonsäure von 3 : 1 bis 1 : 3 gemäß 2. Mittel gemäß Anspruch I₉ gekennzeichnet

Patentanmeldung H 55665 IVa/23 e (deutsche durch einen solchen Gehalt an Polyacrylaten,

Auslegeschrift 1 252 838), g e k e η η - daß die Anwendungskonzentration 0,01 bis 0,3%

zeichnet durch einen weiteren Gehalt beträgt.

an Polyacrylaten mit einer spezifischen 5 3. Mittel gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch

Viskosität einer 0,7%igen Lösung in 2 n-Na- gekennzeichnet, daß das Reinigungsmittel phos-

tronlauge von η = 0,13 bis 0,75. phatfrei ist.

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