DE1494847A1 - Lagerbestaendiges Entkalkungsmittel - Google Patents

Description

• *Lagerbeständiges Entk&lkungsmittel'm Es ist bekannt" das Harnstoffaddukt der Phosphorsäure als Mittel zum Entkalken von Häuten und Fellen zu verwenden (vgl. deutsche Patentanmeldung 0 11 496. 28a, 2) oder es Waschmitteln zuzusetzen, um deren Kalkbeständigkeit zu erhöhen (vgl. deutsche Patentanmeldung R 13 842 IVa/23e). Auch als Reinigungs- bzw. Entrostungsmittel fUr Metalle sowie als Zusatz zu kosmetischen Präparaten wurde es bereits vorgeschlagen (Vgl. uSeiten, Öle, Fette, Wachse" 1954, Seite 572). Das Harnstoffaddukt der Phosphorsäure weist jedoch verschiedene Nachteile auf, die seine Eineatzmöglichkeiten erheblich ein. schrKnken. Es ist stark hygroskop14ch (vgl. V.H. WAGGAMAN,0 "Phosphorie Aeid, Phosphates and»Phosphatie Fertilizersw, Reinhold Publ.. Corp. New York 1952, s. 351) und läßt sich daher nur schwierig handhaben bzw. konfektionieren. Die Ublichen preiswerten Verpackungebehälter, beispielsweise solche aus kunatharzbeschichtetem Karton, Papier sowie dünnwandigen Kunstatoffolien scheiden für den Versand und die Lagerung des Präparates aus. Aber auch bei*Verwendung wasserdichter Behälter besteht die Gefahr, daß das Mittel beim Verbraucher unter dem Einfluß reuchter Luft zerfließtg insbesondere bei häufigem Öffnen bzw. nicht sorgfältigem Wiederverschließen der Packung. Ferner muß bei der Anwendung des Präparates, insbesondere beim Entfernen von Kalkniederschlägen aus Destillationsapparaten, Kesseln und Wassererhitzern oder auch aus Textilgeweben auf eine genaue Dosierung geachtet werden. Wird' in'einem solchen Falle die fUr die Auflösung einer bestimmten Kalkmenge erforderliche Menge an Phosphorsäureaddukt unterschritten, so bilden sich anstelle des wasserlöslichen Monocaleiumphoaphate unlösliche Di- und Tricaleiumphosphateg die sich nicht mehr ohne weiteres aus den Apparaturen entfernen lassen bzw. fest auf der Textilfaser hatten. Die Mindestmenge an Phosphorsäure ist jedoch vielfach nur schwierig zu ermitteln, Insbesondere dann, wenn geschlossend Behälter oder Leitungssysteme entkalkt werden sollen. Man ist in solchen Fällen gezwungen., das Mittel aus Sicherheitsgründen erheblich Uberzudosieren. Die Anmelderin hat sich die Aufgabe gestellt, ein Harnstoff-Phosphorsäureaddukt herzustellen, das die geschilderten Nachteile nicht besitzt und das sich durch eine gute Lagerbeständigkeit sowie einen breiten Spielraum bei der Dosierung auszeichnet. Gegenstand der Erfindung ist ein Harnstoff-Phosphorsäureaddukt, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es 3 bis 60 Gewichtsprozent Maleinsäureanhydrid,enthält. Im Vergleichezu einem üblichen Harnstoff-Phosphorsäureaddukt bewirkt das erfindungsgemäße.,Maleinsäureanhydrid enthaltende Mittel ein schnelleres und vollständigeres Auflösen der üblicherweise aue...Kalk-und ]Rost bestehenden Verkrustungen. In den Fällen".,.1,n 4e;wn#au:f eine besoriders schonende Behandlung des zu-reinigenden Naterlals Wert gelegt wird" beispielsweise bei se hr korrosionsempfindlichen Metallen, empfiehlt es sich, den Anteil an Maleinsäureanhydrid auf 3 bis 20 Gewichtsprozent zu beschränken. Die Herstellung des Mittels kann durch einfaches Zusammenmischen der Einzelbestandteile in beliebiger Reihenfolge erfolgeng wobei auf ein Mol Phosphorsäure ein Mol Harnstoff angewendet wird. Die Phosphorsäure wird vorteilhaft in wasserarmer oder wasserfreier Form verwendet, d.h. ihr Wassergehalt liegt bevorzugt unter 25 Gewichtsprozent. Beim Eintragen des Harnstoffs in die Phosphorsäure tritt eine starke Erwärmung ein. In das heiße Gemisch kann dann das Maleinsäureanhydrid In geschmolzenem.Zustand leicht eingearbeitet werden. Will man das vorherige Aufschmelzen des Maleinsäureanhydrids vermeiden" so empfiehlt es sich, zunächst der Phosphorsäure geringe Mengen an Netzmitteln, so z.B. kationische Verbindungen, wie Alkylpyridiniumsulfat oder -chlorid, zuzusetzen. Dadurch wird die Verteilung des festen Maleinsäureanhydrida In der Phosphorsäure erleichtert bzw. erheblich beschleunigt. Das Zumischen des Harnstoffs sowie weiterer Mischungsbest andteile kani#"gnachliessend vorgenommen werden. Diese Arbeitsweise hat den zusätzliehen Vorteil, daß die beim Vermischen auftretende Wärmetönung geringer und daher bei großen Ansätzen besser zu kontrollieren ist. Beim AbkUhlen der Schmelze entsteht das*kristalline" mehr oder weniger reinpulvrige Addukt.

  Zur Verbesserung der Pulvereigenschatten kannen. noch weitere

  Stoffe zugemischt werden" insbesondere wassertreles Natrium-

  aultat sowie feinpulvrige Adeorptionamittel.9 wie Kieaelgur

  oder die unter den Bezeichnungen Aeroall i)bzw. Ultraall(5)

  bekannten feinkristallinen Nieselsäurepräparate" ferner Johan-

  nisbrotkernmehlg TrockenrUokstände von Sultitabla'ugen (sog.

  Lignineultorzäuren) und Cellulosederivate. Der Zusatz an Na-

  triumzultat soll jedoch 20 Gewichtsprozent nicht Ubersteigen,

  da größere Mengen bei der Anwendung zur Bildung unlöslicher

  Gipsabscheidungen fUhren können. Der Anteil der genannten wasser-

  unlöslichen Adeorptionamittel kann bis zu 10 Gewichtaprozent

  betragen. Ein überschreiten dieser Menge birgt die Gefahr einer

  Schlambildung in den zu reinigenden Geräten und Ist zu vermei-

  den.

  Ferner kam »n den Kitteln zur Verbesserung den Netzvermögens

  anstelle der bereits genanntenlkationischen Netzmittel auch

  Ubliche anionische oder nichtionische Kapillaraktivaubstanzen

  zusetzen. Ihre Noffl.Ist so zu bemessen, daß die Mittel bei*der

  Anwendung keine störenden Se - ------- - - jIm entwickeln. bn allgemei-

  nen reichen Oj bis 3 GewIchtsprozent Mr den genannten Zweck

  aus. gegeb«wmralle kam ein Zusatz an Schauminhibitoren errol-

  gen. Schließlich können auch noch Korrosioneinh:Lbitor« und

  omplexbtldmr" wie Xthylendl»intetra«ei&xäure oder orlpniacüm

  Ph»Pb»mäu%*Mrivate mitverw«m"t »r&m" Jedoch Ist In allge-

  »ima,deren kw««helt nicht orto~Iioh.

  Die erfindungegemäßen Mittel eignen sich hervorragend zum Entkalken bzw. Entkrusten von Textilien, Häuten und Pellen# zum Reinigen und Entkalken metallischer Gegenstände" insbesondere von Töpfen, Wannererhitzern, Kesseln, Leitungs- und Förderanlagen, Warmwasserheizungen, Waschmaschinen usw. Sie besitzen im Gegensatz zu bekannten sauren Entkalkungsmitteln nur eine sehr geringe Korrosioneneigung und wirken außerdem faserschonend. Überraschend hat sich gezeigt" daß eine Unterdosierung den Mittels unter Ublichen Anwendungebedingungen nicht zu einer störenden Abscheidung unlöslicher Erdalkaliphosphate fUhrt" da die Fällung durch die Maleinsäure offenbar gehindezt oder zumindest erheblich verzögert wird. Das gleiche gilt tUr die Gipaabscheläung, sofern die Mittel einen Zusatz an wassertreiem Natriumsultat enthalten.

  In ihrem Lagerverhalten unterscheiden sich die Mittel vortell-

  haft von reinen Harnstoff-Phoaphorsäureaddukten. Während letz-

  tere an feuchter Luft sehr schnell zerfließen und auch in

  Verpackungsbeuteln aus Kunststoffolie zur Klufflenbildung net-

  gen, bleiben die errindungsgemäßen Mittel Uber längere Zeit

  an der Luft beständig und sind in der gleichen Verpackung

  praktisch unbegrenzt lager- und schUtttähig.

  B e i s p 1 e 1 e Bei der Herstellung der Mittel wurde so vorgegangen, daß zunächst das Netzmittel in der Phosphorsäure gelöst und danach das pulverförmige Maleinsäureanhydrid zugemischt wurde. Anschließend erfolgte die Zugabe des Harnstoffs und des Natriumsulfats. Die Adaorptionsmittel wurden dem Gemisch nach dem*AbkUhlen und Erstarren zugefügt.
• Die angegebenen Prozentzahlen bedeuten Gewichtsprozente. Beispiel 1 In der folgenden Tabelle sind der mit A bezeichneten erfindungsgemäßen Rezeptur zur Demonstration des technischen Fortschritts zwei Rezepturen B und C gegenübergestellt, fUr die kein Schutz beansprucht wird. Gemisch B enthält als Trockenmittel wasserfreies Natriumsulfat, Gemisch C entspricht einem üblichen Harnstoffphosphat.

  Mischungsbestandteile A B C

  Phosphorsäure (100iig gerechnet) 40 44 55

  Harnstoff 27 29 34

  Maleinsäureanhydrid 10 - -

  Natriumsulfat, wasserfrei 11 13 -

  Coconfettalkoholaultat 2 2 -

  Ültraall 0 (feinteilige Kieselsäure) 2 2 -

  Wasser (aus 80%iger Phoaphorsäure) 8 9 11

  Von jedem Gemisch wurden Einzelproben zu je 15 9 In Polyäthylenfolie mit einer Dicke von12p eingeschweißt und im Klimaschrank auf ihr Lagerverhalten unter folgenden Bedingungen geprüft: a) 12 Stunden bei 30'C und 85% relativer Luftfeuchtigkeit, anschließend 12 Stunden bei 200 C und 65% relativer Luftfeuchtigkeit, b) 12 Stunden bei 350C und 90% relativer Luftfeuchtigkeit, anschließend 12 Stunden bei 15 0 C und 6559 relativer Luft feuchtigkeit* c) ständig 30 0 C und 90% relative Luftfeuchtigkeit.
• Im Verlauf von 4 Wochen nahmen die Proben im Mittel folgende Wassermengen auf:

  % Wasseraufnahme im Klimaschrank

  Wochen a b C

  1 0"2 095 o"8

  2 0.,5 0.19 1,o5

  3 190 1,4 295

  4 193 2"2 393

  Während jedoch die errindungsgemäßen Proben als nichtklebendeas klumpenfreies Pulver vorlagen, das sich einwandfrei schUtten und dosieren ließ, *waren die Proben mit dem Gemisch B naoh vier Wochen klumpig gewordeng während die Proben mit dem Gemisch C flüssige Anteile enthielten und sich nicht mehr einwandfrei aus der Packung entnehmen und dosieren ließen. In einer zweiten Versuchsreihe wurden die Gemische in offenen Glasschalen ih dUnner Schicht ausgebreitet und bei Raumtemperatur (20 bis 2500 in einer gesättigten Wasserdampfatmosphäre aufbewahrt. Der Zeitraumj, in dem sich die Proben infolge Wasseraufnahme verflUssigten, betrug bei der erfindungsgemäßen Probe A zwei Wochen, der Probe B eine Woche und der Probe C zwei Tage.
• Versetzte man In einer dritten Versuchsreihe eine 10 %ige wäßrige Lösung der Proben mit der zur Bildung von Dicaleiumphosphat ausreichenden stöchiometrischen Menge an Caleiumehlorid und neutralisierte mit Natronlauge auf einen pH-Wert von 5,6 bis 6, so trat bei Vergleichaversuch B und.C

  sofort eine'Fällung auf. Der entsprechende Versuch mit der

  Probe A ergab zunächst nur eine geringfügige Trübung. Eine

  Fällung trat erst nach mehreren Stunden auf@

  Beispiel 2 100 g Phosphorsäure (80 %ig) wurden in der im Beispiel 1 angegebenen Weise mit 2 g Laurylpyridiniumchlorid versetzt. Anschließend wurden unter Rühren nacheinander 18 g Maleinsäureanhydrids 54 g Harnstoff und 24 g wasserfreies Natriumsulfat zugefügt. Nach dem Abkühlen wurde das kristalline Produkt noch mit 4 g Johannisbrotkernmehl vermischt. Es verhielt sich bei der Lagerung und in seinen Pulvereigenschaften wie das Gemisch A nach Beispiel 1.

Claims (2)

1. P a t e n t a n s p r U c h e 1. Lagerbeständiges Entkalkungsmittel auf der Basis eines Adduktes aus Harnstoff und Phoap horsäure., gekennzeichnet durch einen Gehalt an 3 bis 60 Gewichtsprozent Maleinsäureanhydrid.
2. 2. Mittel nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Gehalt an 5 bis 20 Gewichtsprozent Maleinsäureanhydrid. 3. Mittel nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch einen Gehalt an anionischen, nichtionischen oder kationischen Kapillaraktivsubstanzen, 4. Mittel nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen Gehalt an wasserrreiem Natriumsulfat in einer Menge bis zu 20 Gewichtsprozent. 5. Mittel n4ch Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen Gehalt an feinpulvrigen Adaorptionsmitteln.