DE1792483A1

DE1792483A1 - Verfahren zur Verhinderung von steinbildenden Ablagerungen in waessrigen Systemen

Info

Publication number: DE1792483A1
Application number: DE19681792483
Authority: DE
Inventors: Lieselotte Dipl-Chem Dr Bauer; Friedrich Dipl-Chem Dr Krueger
Original assignee: Joh A Benckiser GmbH
Current assignee: Joh A Benckiser GmbH
Priority date: 1968-09-07
Filing date: 1968-09-07
Publication date: 1972-02-17
Also published as: CH513989A; ES370020A1; AT292590B; GB1233637A; NL6913439A; FR2017582A1; BE738484A; NL137430C

Description

Jolt. A. Berickiser GSrntoH · 67 Luciwigshafen/Rhein 3

1792Λ83

Fernruf * * 59 0 31 · Fernvorwahi 0621 Fernschreibor 04 C 4872 ζ jab d Drahtanschrift Benckiser Ludwigshafenrhein

Pat/Dr.B/Pa - 639 j5. September I968

Verfahren zur Verhinderung von steinbildenden Ablagerungen in wässrigen Systemen . . ,· ; _

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Verhinderung von steinbildenden Ablagerungen in wässrigen Systemen.

Zur Verhinderung der Abscheidung von st einbildend en Ablagerungen in wässrigen Systemen werden heute hauptsächlich Polyphosphate, insbesondere in unterstochiometrischen sogenannten Impfmengen eingesetzt. Da die Polyphosphate unter gewissen Umständen in wässriger Lösung jedoch hydrolysieren können, ist der Verbrauch an Po Iy phosphat en mitunter relativ hoch und die Wirkung oft nicht mehr befriedigend.

Auch die Verwendung anderer Komplexbildner, wie Salze von EDTA, NTA, Glueonsäure, Citronensäure und andere haben keine befriedigende technische Ergebnisse gebracht, vor allem auch deshalb nicht, weil diese Verbindungen zur Erzielung einer guten Wirkung in mindestens stöchiometrischen Mengen, bezogen auf die Härtebildner , eingesetzt werden müssen, in Mengen, die in vielen Fällen für den technischen Einsatz unwirtschaftlich sind.

Es sind auch, schon Verbindungen, wie Aminoalkylenphosphonsäuren, empfohlen worden, die neben einem guten Komplexbindevermögen noch eine Impfwirkung, besitzen, das heißt die in unterstöchiometrischen Mengen eingesetzt, noch die'Steinbildung verhindern. Diese Verbindungen sind hydrolysebeständig. Ein Nachteil ist jedoch, daß sie verhältnismäßig teuer sind gegenüber den PoIyphosphaten, da sie aus an sich schon teueren Ausgangsmaterialien hergestellt v/erden.

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BADORfQtNAL

Joh. A. Benckiser· GmbH · 67 Ludwigshaieit/Rhein 3

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Überraschenderweise vnirde nun gefunden, daß steinbildende Ablagerungen in wässrigen Systemen verhindert werden,- wenn man Phosphatstärke in unterstöchiometrischen Mengen (Impfmengen) bezogen auf die Härtebildner einsetzt.

Die Phosphat stärke kann nach den bekannten Verfahren herge-φ stellt werden, entweder durch Aufschlämmen der Stärke in einer Phosphat lösung, gegebenenfalls Einstellen eines bestimmten pH-Wertes und Absaugen der überschüssigen Phosphatlösung oder durch Einkneten einer berechneten konzentrierten Phosphatlösung in die Stärke. Nach beiden Arbeitsweisen wird die Stärke anschließend bei Zimmertemperatur vorgetrocknet und dann mehrere Stunden auf höhere Temperatur erhitzt.

Es sind sowohl Stärken mit Polyphosphatgehalt, wie beispielsweise Natriumtriphosphat, Natriumtrimetaphosphat, Natriumdiphosphat, wie auch Phosphatstärke mit Orthophosphates wie beispielsweise NaHpPO₂,, Na-HPO^ oder Gemische derselben geeignet. Auch, können die Phosphatstärken aus verschiedenen Stärkesorten, P wie z.B. Kartoffelstärke., Maisstärke, gewonnen werden.

Erfindungsgemäß wird die Phosphatstärke in Mengen von 2 bis 500 mg/l Wasser, vorzugsweise 10 bis JO mg/l Wasser eingesetzt.

' Die Impfwirkung verschiedener Phosphatstärken wird anhand der in der nachfolgenden Tabelle zusammengestellten Beispiele gezeigt. Aus der Tabelle ist auch die überlegene Wirkung der Phosphat stärke gegenüber anderen Verbindungen, die als Komplexbildner für die Härtebildner bekannt sind, zu ersehen.

Zur Bestimmung der Impfwirkung wurden in einem 1000 ml-Becherglas mit Glasstab jeweils 10 mg Substanz in 1 1 Leitungswasser von- ca. i5°dH gelöst und 12 g Ätznatron zugegeben. Das Beetter-

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glas wurde mit einem Uhrglas bedeckt und stehen gelassen. Es wurde dann geprüft, ob sich am Glasstab bzw. an der Wandung des Becherglases Kristalle abgesetzt hatten.

Tabelle

T a ε -■· Substanz

12 3 4 5 6 7

1. Phosphatstärke aus Maisstärke

4- KaH₂PO^ . H₂O nach Beispiel 10 0 0 0 0 0 0

2. Phosphatstärke aus Kartoffelstärke 0 0 0 0 0 0 0 + NaH₂PO^ . H₂O nach Beispiel 2

3· Phösphatstärke aus Maisstärke .

+ Natriumtriphosphat 0 0 0 0 0 0 0

+ Dinatriumdiphosphat nach Beispiel 3

4« Phosphatstärke aus Maisstärke

. H₂O ' - 0 ■■ 0 0 0 0 0,5 0,5 ä

. 12 HgO
nach Beispiel 4 .

5* Phosphatstärke aus Maisstärke

PO^ . H₂O und mit 0 0 0 0 0 0 0,5 pH = J eingestellt

nach Beispiel 5

6. Phosphatstärke aus Kartoffelstärke ■ ' + NaH₂PO^ . H₂O und mit 0 00 0 0 0 0 HCl pH = 2 eingestellt
nach. Beispiel 6

7 „Stärke 13 3 3 3 3 3

8. NaH₂PO^ . H₂O 2 3 3 3 3 3 >

9. Dinatriumdiphosphat -0 2 3 3 3 3 3

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Substanz	1	2	3	T a 4	g e 5	6	7
10. Natriumtriphosphat	0	2	3	3	3	3	3
11. Aminoalkylenphosphonsäuren, beispielsweise Diäthylen- triaminpentamethylen- phosphonsäure	0	0	0'	0	0	0	0
12. EDTA	2	3	3	3	3	3	3
13. NTA	VjJ	3	3	VjJ	3	3	3
14. Citronensäure	VjJ	3	VjJ	3	3	3	3
15· Weinsäure	2	3	3	3	3	3	3
16. Natriumgluconat	3	3	VjI	3	3	3	3
17· Diglykolsäure	3	3	3	VjJ	3	3	3

kein Belag an Glasstab und der Wandung des Becherglases, Lösung klar

kein Belag, Lösung nicht ganz klar (opaliszierend)

schwacher Belag an Glasstab und/oder Wandung des Becherglases

3 = starker Belag an Glasstab und Wandung des Becherglases,

Selbstverständlich weisen die in der vorstehenden Tabelle aufgeführten Phosphatstarken auch bei dem eigenen pH-Wert des Wassers einen ebenso guten Stabilisiereffekt auf. Es wurde deshalb im alkalischen Gebiet gearbeitet, um die vorteilhafte

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Stabilisierwirkung der Phosphatstärke in einem solchen Milieu zu zeigen, wie es bei sehr vielen Reinigungsvorgängen erforderlich Ist.

Mit den Phosphatstärken wird somit gemäß der Erfindung eine Impf wirkung erzielt, die mit den bekannten Komplexbildnern mit Ausnahme von Aminoalkylenphosphonsäuren in solch kleinen Mengen eingesetzt nicht erreicht wird.

Die in der Tabelle aufgeführten Phosphatstärken wurden wie folgt hergestellt:

Beispiel 1

138 g Mononatriumphosphat-Monohydrat wurden in 260 ml Wasser aufgelöst. Zu dieser Lösung wurden I80 g Maisstärke hinzugegeben und der entstehende Brei 10 Minuten gerührt. Anschließend wurde abgesaugt, der Filterkuchenzuerst bei Zimmertemperatur vorgetrocknet und dann 7 Stunden im Trockenschrank auf 150⁰C erhitzt. Es wurde eine in kaltem Wasser lösliche Stärke erhalten.

Beispiel 2

69 g Mononatriumphosphat-Monohydrat wurden in 250 ml Wasser gelöst, zu der Lösung ISO g Kartoffelstärke gegeben und 10 Minuten gerührt. Anschließend wurde abgesaugt, der Filterkuchen zuerst bei Zimmertemperatur vorgetrocknet und dann 8 Stunden im Trockenschrank auf 150°C erhitzt. Es wurde eine In Wasser lösliche Phosphatstärke erhalten.

Beispiel ^

1 kg Malsstärke wurde In einem Kneter mit einer Lösung von 55,6 g Natriumtriphosphat und 41,7 g Dinatriumdiphosphat in

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58Ο ml Wasser vermischt. Die feuchte Masse wurde zuerst bei Zimmertemperatur vorgetrocknet und anschließend 8 bis 9 Stunden im Trockenschrank auf I50 bis 17O⁰C erhitzt.

Beispiel 4

^ 70 g Mononatriumphosphat-Monohydrat und 96 g Dinatriumphosphat-.Dodekahydrat wurden unter Erwärmen in 200 ml Wasser aufgelöst. 180 g Maisstärke wurden zu der Lösung gegeben, der entstehende Brei I5 Minuten gerührt und dann abgesaugt. Der Filterkuchen wurde zuerst' bei Zimmertemperatur getrocknet und anschließend 7 bis 8 Stunden im Trockenschrank erhitzt.

Beispiel 5

140 g Mononatriumpho sphat-Monohydrat wurden in ca. 2βΟ ml Wasser gelöst. Zu der Lösung wurden 18O g Maisstärke gegeben. Es wurde ein dünnflüssiger Brei erhalten von einem pH-Wert von 4,1. Zu diesem Brei wurde unter Rühren soviel Η,ΡΟ^ ^ zugetropft, bis ein pH-Wert von 3*0 erreicht wurde. Anschließend wurde noch ca. I5 Minuten weitergerührt und dann abgesaugt. Der Filterkuchen wurde zuerst bei Zimmertemperatur getrocknet α und dann im Trockenschrank bei 15O⁰C 7.bis 8 Stunden erhitzt. Es wurde eine in kaltem Wasser lösliche Phosphatstärke erhalten.

Beispiel 6

Herstellung wie in Beispiel 5 beschrieben. Es wurde nur der pH-Wert mit HCl auf pH = 2 eingestellt.

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Die erfindungsgernäßen Phosphatstärken können insbesondere sauren oder alkalischen Reinigungslösungen zugesetzt werden. Besonders vorteilhaft ist der Einsatz der Phosphatstärke beispielsweise in automatisch arbeitenden Flaschenspülmaschinen oder bei der Tank- und Container-Reinigung. Hier tritt besonders bei der Nachspülung mit Wasser, also in dem Stadium des Reinigungsprozesses, bei dem nur noch Spuren M des Reinigungsmittels vorhanden sind, die mit viel Wasser verdünnt und herausgespült werden, leicht eine Steinabscheidung ein. Diese Steinabscheidung wird mit kleinsten Mengen (Impfmengen) der erfindungsgemäßen härtestabilisierenden Phosphatstärken, die in der stark verdünnten Nachspüllösung noch vorhanden sind, verhütet. In den Fällen, in denen es erforderlich ist, kann eine geringe Nachdosierung der Phosphatstärke in den durch Steinabscheidung besonders gefährdeten Zonen erfolgen.

Geeignete Reiniger können beispielsweise die folgende Zusammensetzung besitzen:

Beispiel 7

40 % saure Monophosphorsaureaikylester mit C,-O,, 20 <fc Phosphatstärke und der Rest Wasser.

0,2 % dieser Mischung werden in 1 #iger Natronlauge gelöst. Die Reinigerlösung kann zur Flaschenspülung verwendet werden.

Beispiel 8

70 $> &T #ige wässrige Gluconsäurelösung, 20 % Phosphat stärke und der Rest Wasser.

0,2 # der Mischung werden in 1 #iger Natronlauge gelöst und die Lösung zur Flaschenspülung verwendet.

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Beispiel 9

35 $ Natriumsilikat, 5 % Phosphat stärke, 20 % Soda, 17 ^ Ätznatron, 10 % Natriumsulfat, 5 # Netzmittel und 10 % Trinatriummonophosphat.

1 $ige wässrige Lösungen der Mischung können zur Milchkannenreinigung eingesetzt werden.

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Claims

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1. Verfahren zur Verhinderung von steinbildenden Ablagerungen

in wässrigen Systemen, dadurch gekennzeichnet, daß Phosphatstärke in unterstöchiometrischen Mengen (Impfmengen), bezogen auf die Härtebildner, eingesetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Mengen von 2 bis 500 mg pro Liter Wasser, vorzugsweise 10 bis JO mg pro Liter Wasser, Phosphatstärke eingesetzt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 - 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Phosphatstärke zusammen mit Reinigungslösungen eingesetzt wird.

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