DE2143771B2

DE2143771B2 - Nichtkorrodierendes, festes waschund reinigungsmittel

Info

Publication number: DE2143771B2
Application number: DE19712143771
Authority: DE
Inventors: Jean Robert Colombes Vnsakis Georges Collonges au Mont d'Or Barasc, (Frankreich)
Original assignee: Societe Francaise Des Silicates Speciaux Sifrance, Paris
Priority date: 1970-09-02
Filing date: 1971-09-01
Publication date: 1973-08-23
Also published as: DE2143771A1; BE772059A; NL154777B; FR2105475A5; GB1333810A; NL7111852A; DE2143771C3

Description

.ν Na₂O. y Al₂O₃, ζ SiO₂. w H₂O

enthält, worin, wenn >■ für 1 sieht, χ einen Wert von O bis 2, vorzugsweise von 0,8 bis 1,1, ζ einen Wert von 4 bis 16, vorzugsweise von 8 bis 15 und η· einen Wert von 0,3 bis 4, vorzugsweise von 0,5 bis 2,5 hat.

2. Wasch- und Reinigungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es in 100 Gewichtsteilen neben 40 bis 90 Teilen Detergensmitteln, 3 bis 10 Teilen Oxidations- oder Desinfektionsmitteln, 3 bis 20 Gewichtsteilen nichtionischen oder nichtionischen und anionischen Waschrohstoffen und 0 bis 10 Teilen ⁿüllstoffr i, 0,5 bis 4 Teile Zusatz zur Verhinderung der Korrosion und der Verfärbung enthält.

3. Wasch- und Reinigungsmittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es als Detergensmittel Silicate und Polyphosphate wie Natriummetasilicat und Natriumtripolyphosphat in einem Verhältnis von 10 bis 60 Teilen Silicat auf 30 bis 75 Teile Polyphosphat enthält.

4. Wasch- und Reinigungsmittel nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es als Oxidations- oder Desinfektionsmittel Natriumperborat oder Natriumtrichlorisocyanurat enthält.

5. Wasch- und Reinigungsmittel nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es als nichtionische Waschrohstoffe Additionsprodukte aus Äthylenoxid und Propylenglykol oder Äthylenoxid und Alkylphenolen und als gegebenenfalls vorhandene anionische Waschrohstoffe Natriumalkylarylsulfonate, Natriumalkylsulfate oder Natriumalkylsulfonate enthält.

6. Wasch- und Reinigungsmittel nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es als Füllmittel Natriumcarbonat und/oder Natriumsulfat enthält.

7. Wasch- und Reinigungsmittel nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlicu optische Aufheller, Farbstoffe, bakterizide Mittel, hydrotrope Mittel und Riechstoffe enthält.

Die Erfindung betrifft ein neues alkalisches Wasch- und Reinigungsmittel in Form eines wasserlöslichen Pulvers, das insbesondere für Werkstoffe wie Glas, Porzellan, Fayence, keramische Werkstoffe und ähnliches mehr bestimmt ist, das aber auch zum Waschen von verschiedenen Textilien Verwendung finden kann. Es werden bereits zahlreiche Wa^ch- und Reinigungsmittel beschrieben. Gleichgültig ob sie zum Spülen von Geschirr und Glas oder zum Waschen von Textilien dienen, besitzen sie stets neben ihren Detergenseigenschaften weitere Pflegeeigenschaften, für die die verschiedenen Zusätze oder Hilfsstoffe verantwortlich sind. So hat man beispielsweise den festen Wasch- und Reinigungsmitteln optische Aufheller zugesetzt,

ία die ein intensives Weiß bewirken. Farbstoffe, die gegebenenfalls durch bestimmte Abbauerscheinungen hervorgerufene nachteilige Verfärbungen überdecken, bakterizide Mittel, hydrotrope Zusätze, die das Imprägnieren der Stücke, die gewaschen werden sollen, erleichtern, Kieselerde, die als Träger für Antischaummittel dient und deren Zersetzung durch Alkalien verhindert, Parfüms und anderes mehr.

Die festen Wasch- und ReinigungsmiU-,, die die soeben genannten Zusätze enthalten, weisen aber häufig größere Nachteile auf, beispielsweise das Auftreten von Verfärbungen, wenn diese nicht durch Zusatz von Farbstoffen überdeckt werden, eine die Qualität der Handelsprodukte schädigende Eigenschaft; vor allem aber greifen zahlreiche der gebräuchlichen festen

Wasch- und Reinigungsmittel, wenn sie in wäßriger Lösung angewandt werden, Gegenstände aus Glas, aus

gegebenenfalls bemaltem Porzellan und ähnlichen

Werkstoffen korrodierend an. Es ist auch bekannt, den Glas- und Reinigungs-

mitteln als Korrosionsinhibitoren NaOH lösliche Zink-, Beryllium- oder Aluminiumverbindungen zuzusetzen (USA.-Patentschrift 2 514 304), die jedoch die ätzende Wirkung der üblichen Grundreinigungsmittel nicht ganz aufheben können.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, die Nachteile, insbesondere die korrodierende Wirkung der gebräuchlichen Wasch- und Reinigungsmittel besser als bisher zu beheben und ein neues festes Wasch- und Reininungsmittel bereitzuste^.en, das dank der hindernden Wirkung eines neuen Zusatzes gegenüber den aggressiveren Bestandteilen keine korrodierende Wirkung besitzt.

Es wurden auch in diesem Zusammenhang die Ursprünge für Korrosionserscheinungen am Beispiel der bei Glas auftretenden Veränderungen untersucht, da das Glas derjenige WerkstoJ ist, der für korrodierende oder abbauende Wirkung des Wasch- oder Reinigungsmittels besonders empfindlich ist. Der Angriff auf diesen Werkstoff zeigt sich in Form einer Gber flähenveränderung, die bis zu einem teilweisen oder sogar vollständigen Matt- oder Blindwerden gehen kann und eine Opazität des Werkstoffs hervorruft Es ist bekannt, daß diese Erscheinung einer Veränderung der Struktur des Glases an seiner Oberfläche eut spricht und auf einem Abbau oder einer Veränderung seines Glaszustandes beruht. Ist der Werkstoff geschliffen wie bei Tafelglas, so erfolgt der Angriff allgemein in Schleifrichtung. Die beobachtete Opazität oder Trübung erweist sich

fa somit als normale Folgeerscheinung der korrodierenden Wirkung der festen Wasch- und Reinigungsmittel. Es ist aber gewiß, daß auch Zwischenbereiche existieren, in denen die Oberfläche des Werkstückes, ohne ihren Glanz verloren zu haben, monochrome Irisie rungserscheinungen aufweist, die wie eine Licht brechung wirken.

Es wurde zunächst versucht, die verschiedenen Ursachen sowohl physikalischer wie chemischer Natur

der beobachteten Veränderungen herauszufinden. Es der Aminosilicate und entspricht der allgemeinen

uar jedoch schwierig die Ursprünge dieser Angriffe Formel

und der Änderungen mit Hilfe zahlreicher Reinigungs- _x Na₂O, ν Al₂O₃, - SiOo, w H₂O zyklen in Speziaimaschinen bekannter Bauart zu bestimmen und aufzudecken. Bei diesem Vorgehen 5 worin, wenn y für 1 sieht, konnte die chemische Angriffswirkung verwechselt

werden mit Veränderungen, die auf mechanischen χ einen Wert von O bis 2, vorzugsweise von 0,8

Stoßen, auf Reiben, auf Abnutzung und anderen mehr bis 1,1 hat,

beruhen. Um diese großen Schwierigkeiten zn um- ζ einen Wert von 4 bis 16, vorzugsweise von 8 bis

gehen, wurden je ein dynamischer und ein statischer io 15 besitzt,

Test entwickelt, mit deren Hilfe sich die wirklichen w einen Wert von 0,3 bis 4. insbesondere von C,5

Ursachen für die Veränderungen feststeilen lassen. bis 2,5 annimmt.

Beim dynamischen Test wird unter einem gegebenen

Winkel ein Strahl einer Wasch- oder Reinigungslösung Der Buchstabe w steht für die OH-Gruppen, die in auf eine dünne Platte aus fehlerfreiem Natronkali.glas 15 die Kieselerde und an die Tonerde in Form von gerichtet und der Druck und die Temperatur des Wasser gebunden sind. Dieses Wasser wird gemessen Flüssigkeitsstrahls verändert; es hat sich gezeigt, daß durch den Unterschied zwischen dem Brennverlust bei für die beobachteten Veränderungen an den Werk- 900^:C des Produktes und seiner Feuchtigkeit bestücken in erster Linie die Temperatur des verwendeten stimmt durch Trocknen bei 140° C. Der Alumosilicat-Wasser>, die Temperaturwechsel, denen die Werk- 20 Zusatz enthält darüber hinaus eine bestimmte Menge stücke wä'irend der Reinigung unterworfen sind, der absorbiertes Wasser; diese Menge kann von 1,5 bis Druck des in die Spülmaschine einlaufenden Wassers, 50 Gewichtsprozent betragen, bezogen auf das verdie Verteilung der Flüssigkeitsstrahlen und anderes wendete Endprodukt (also für die obere Grenze 50% mehr eine überwiegende Rolle spielen. Wasser und 50 °/₀ Trockenstoff).

Es hat sich weiterhin gezeigt, daß die chemischen 25 Der Zusatz in den festen Wasch- und Reinigungs-Ursachen für die Veränderungen der behandelten mitteln räch der Erfindung ist ein weißes, nicht Werkstücke noch wichtiger waren als die physikali- schleifendes, sehr feines Pulver, unabhängig von der sehen Ursachen. Menge absorbierten Wassers innerhalb der obenge-Um diese Angriffe aufzuzeigen, wurde ein statischer nannten Grenzen. Die Agglomerate, aus denen das Test er'v/ickelt und durchgeführt. Danach werden 30 Pulver besteht, besitzen einer«, mittleren Durchmesser fehlerfreie, dünne Platten aus Natronkalkglas zu von 2 bis 10 μΐη, während die feinsten, kleinsten Teileinem Drittel ihrer Länge während mehrerer Tage und chen einen Durchmesser von 50 bis 900 A (5 bis 90 nm), bei gleichbleibender Temperatur in Detergenslösungen gemessen nach den üblichen Methoden mit dem Elekunterschiedlicher Konzentration jedes wesentlichen tronenmikroskop, haben.

Bestandteils der gebräuchlichen Wasch- und Reini- 35 Zu den wichtigen Eigenschaften dieses Zusatzes ge-

gungsmittel eingehängt und darauf unterm Mikroskop hört seine spezifische Oberfläche BET, bestimmt durch

im Schräglicht untersucht. Es zeigte sich, daß folgende, die Stickstoffabsorption nach Brunauer.Emmet

in der Reihenfolge abnehmender Wirkung aufgeführte und T e 11 e r; sis liegt innerhalb weiter Grenzen von

Substanzen die Oberfläche am stärksten angreifen: 50 bis 600 m²/g· Außerdem zeigte sich, daß der erfin-Natriumcarbonat, Natriumtripolyphosphat, Natrium- 40 dungsgemäße Zusatz auch vorteilhaft auf die uner-

silicat mit Molverhältnis SiO,/Na₂O = 2,4 usw. wünschten Verfärbungen einwirkt.

Es wurde nun ein neues Wasch- und Reinigungs- In der Praxis können die Mengenanteile der vermittel entwickelt, das in fester Form vorliegt, nicht schiedenen Bestandteile der neuen nichtkorrodierenden korrodierend wirkt und neben den üblicherweise ge- Wasch- und Reinigungsmittel vorteilhafterweise mnerbräuchlichen Detergenzien einen Zusatz enthält, der 45 halb folgender Grenzen schwanken, angegeben fur die Aggressivität der obengenannten Detergenzien 100 Gewichtsteile Gesamtgemisch: gegenüber den ihrer Wirkung unterworfenen Werkstoffen verhindert. Detergenzgemisch 40 bis 90 Teile,

Die festen, nichtkorrodierenden Wasch- und Reini- insbesondere

gungsmittel nach der Erfindung stellen neuartige 50 Natriummetasilicat 10 bis 60 Teile,

Kombinationen an sich bekannter Produkte dar und Natriumtripolyphosphat ... 30 bis 75 Teile

enthalten allgemein ein Gemisch aus Detergenzien der Oxidations- oder Desinfektions-

Gruppen Silicate und Polyphosphate wie beispiels- mittel 3 bis 10 Teile

weise Natriummetasilicat und Natriumtripolyphos- nichtionisches Mittel oder Gephat, dazu Oxidationsmittel oder Desinfektionsmittel 55 misch aus nichtionischem und

wie beispielsweise Natriumperborat, "Natriumtrichlor- anionischem Mittel ³VIn τί

isocyanurat, nichtionische Mittel wie Additionspro- Füllstoff 0 bis 10 Teile

dukte aus Äthylenoxid und Propylenglykol oder Zusatz zur Verhinderung der

Äthylenoxid und Alkylphenole^pder ein Gemisch aus Korrosion 0,5 bis 4 leile

nichtionischen und anionischeh Mitteln wie beispiels- 60

weise Natriumalkylarylsulfonate, Natriumalkylsulfate, Die ausgezeichnete korrosionshemmende Wirkung

Natriumalkylsulfonate und anderes mehr, gegebenen- des Zusatzes in den neuen festen Wasch- und Reini-

falls an sich bekannte Füllmittel wie Natriumcarbonat gungsmitteln wurde in einer Reihe von statischen

oder Natriumsulfat und schließlich den erfindungs- Tests, wie oben angegeben, nachgewiesen. Es wurden

gemäßen Zusatz, der die bekannte Aggressivität der- 6_S fehlerfreie dünne Platten aus Natronkalkglas zu

artiger Mittel unterbindet. einem Drittel ihrer Länge in korrodierende Vergleichs-

Der erfindungsgemäß vorgesehene Zusatz für feste lösungen gehängt, von denen jede einen schädigenden Wasch- und Reinigungsmittel gehört zu der Familie Bestandteil wie Natriumcarbonat, Natnumtripoly-

phosphat in einer Menge von 10 g je Liter Wasser enthielt. Die Tests wurden mit den gleichen Lösungen sMederholt. die jedoch zusätzlich den Korrosionsinhibitor in einer Menge von 2 Gewichtsprozent, bezogen auf den schädigenden Bestandteil enthielten. Nach IStägiger Behandlung bei einer Temperatur von 20 C ließ sich an Hand der mikroskopischen Untersuchungen im Schräglicht feststellen, daß die Platten, die in Lösungen, enthaltend den erfindungsgemäßen Zusatz, eingehängt worden waren, überhaupt keine Schädigungen an ihrer Oberfläche aufwiesen, während bei den in die Vergleichslösungen eingehängten Platten Schädigungen nachweisbar waren.

Die nichtkorrodierenden Wasch- und Reinigungsmittel nach der Erfindung werden hergestellt, indem Jer Aiumosilicat-Zusatz mit den übrigen Komponenten des Gemisches in einem Mischer oder Kneter \crmengt oder dem Gemisch der bekannten Komponenten unmittelbar bei Austritt aus dem Mischer oder Kneter zugegeben und das Pulver homogenisiert wird. Werden die Wasch- und Reinigungsmittel durch Versprühen hergestellt, so wird der Zusatz allgemein mit den anderen Komponenten in die Sprühvorrichtung eingebracht.

Die festen, nichtkorrodierenden Wasch- und Reinigungsmittel können noch andere an sich bekannte Stoffe enthalten, beispielsweise optische Aufheller, Farbstoffe, bakterizide Mittel, hydrotrope Stoffe. Parfüms und anderes mehr.

Das folgende Beispiel dient zur näheren Erläuterung der Erfindung.

Versuchstemperatur waren identisch mit oben. Bei der mikroskopischen Untersuchung zeigte sich, daß die üiasobertläche zahlreiche Schädigungen aufwies, die sich durch eine partielle Opazität oder Trübung manifestierten.

Bei dem ertindungsgemäßcn Reinigungsmittel handelt es sich um ein Natriumaluminosiücat der beanspruchten Formel bei dem die Indices folgende Bedeutung haben:

χ = 0.6

y ~- 1

u- = 0.5 (gebundenes Wasser)

Beispiel 1

Es wurde ein festes, nicht korrodierendes Wasch- und Reinigungsmittel folgender Zusammensetzung hergestellt:

Natriummetasilicat 43 % Natriumtripolyphosphat 41 °/₀ Natriumcarbonat 5 ⁰Z₀ Natriumtrichlorisocyanurat 2°,'_o Kondensationsprodukt aus Äthylenoxid und Propylenglykol 3 °■'„

Wasser 4°'^; ₀

Natriumalumosilicat 2⁰Z_n

Yergleichsversuche

1. Statischer '.'ersuch 20

Es wurden fehlerfreie dünne Natronkalkgläser eine bestimmte Zeit lang in eine Reinigungslösung gehängt mit erfindungsgemäß vorgesehenem Korrosionsschutzrruttel bzw. Korrosionsschutzmittel nach der USA.-Patentschrift 2 514 304 und dann gespült, getrocknet und unter dem Mikroskop untersucht.

Zusammensetzung des Reinigungsmittels: Natriummetasilicat 43 °/₀ Natriumtripolyphosphat 41 °/₀ Natriumcarbonat 5 ⁰Z₀ Natriumtrichlorisocyanurat 2⁰J₀

Kondensationsprodukt aus Äthylenoxid und Propylenglykol 3 °/₀

35

40

45

Das Mittel wurde im Verhältnis 10 g zu 1 1 Wasser gelöst.

Fehlerfreie dünne Platten aus Natronkalkglas wurden während 360 Stunden in die bei 22° C gehaltene Lösung gehängt, anschließend gespült, getrocknet und unter dem Mikroskop untersucht. Die der Lösung ausgesetzten Bereiche zeigten keinerlei Zeichen einer Schädigung, was die Unschädlichkeit des erfindungsgemäßen Wasch- und Reinigungsmittels beweist.

Zum Vergleich wurde ein Mittel ohne Zusatz folgender Zusammensetzung hergestellt;

Natriummetasilicat 44°/₀ Natriumtripolyphosphat 42°/₀ Natriumcarbonat 5 °/„ NatriuiTitrichlorisocyanurat^ 2°/„ Kondensationsprodukt aus Äthylenoxid und Propylenglykol 3 °/₀

Wasser 4⁰/₀

Korrosionsschutzmittel 2°/₀

(erfindungsgemäß Natriumalumosilicat, Vergleich: Natriumaluminat)

Reinigungsbad: Konzentration: 10 g obigen Mittels auf 1 Liter

Wasser,

Temperatur: 22° C, Eintauchtiefe: ¹I₃ Plattenlänge, Versuchsdauer: 15 Tage.

Ergebnis:

Die unter Zusatz von Natriumalumosilicat behandelten Giäser blieben vollständig klar und unbeschädigt. Die mit Natriumaluminat behandelten Gläser zeigten Schadstellen, die matt anliefen, d. h. zu partielle"" Opazität führten.

2. Dynamischer Versuch

Ils wurden ν'.odcrum 10 g Feststoff je Liter gelöst und in diese Lösung dünne fehlerfreie Platten aus Natriurncalciumglas eingehängt; Versuchsdauer und Es wurden dünne, fehlerfreie Glasplatten unter einem bestimmten Winkel mit Reinigungslösung besprüht, und zwar je 2mal mit Natriumalumosilicat (nach der Erfindung) und mit Natriumaluminat (gemäß USA.-Patentschrift 2 514 304) als Korrosions- Schutzmittel. Als Grundreinigungsmittel wurde in der einen Versuchsreihe Natriummetasilicat und in der anderen Versucnsreihe Trinatriumpolyphosphat verwendet.

Versuchsanordnung:

1 = Prüfkörper (Natronkalkglas)

2 — Sprühvorrichtung

3 = Reinigungsbad

4 = Heizung

5 = steuerbare Förderpumpe

6 = Expansionsgefäß

7 = Rotamesser

8 — Steuer-Thermometer

9 = Relais

10 = Entleerungsstutzen

11 = Speiseleitung

In allen vier Versuchen wurden folgende Bedingungen eingehalten:

Das Reinigungsbad enthielt auf 1 Liter Wasser 5 g G rund reinigungsmittel und 1 Gewichtsprozent Korrosionsschutzmittel bezogen auf das G rund reinigungsmittel.

Badtemperatur 65°C; Bespritzen unter Druck; Versuchsdauer 60 Stunden.

Die Glasprüfplatten wurden jeweils vor und nach der Behandlung gewogen und der Gewichtsverlust als Maß für die Korrosionswirkung der Lösungen bestimmt.

Ergebnisse:

Grund reinigungs mittel	Korrosionsschutz mittel	Gewichts verlust ·/·
Natriummeta- silical Natriumtripoly- phosphat	Natriumalumo- silicat Natriumaluminat Natriumalumo- silicat Natriumaluminat	7 15 8 13

Die Gegenüberstellung zeigt, daß die Natrium- heit des erfindungsgemäß vorgesehenen Mittels weni-

aluminosilicat enthaltenden Lösungen überraschend ger als die Hälfte (etwa 47%) des Gewichtsverlustes in

weniger korrodierend wirken als die Natriumaluminat Anwesenheit des bekannten Schutzmittels aus; im

enthaltenden Lösungen. Im Falle der Natriummeta- Falle der Tripolyphosphatlösung beträgt dieses Ver-

silicatlösung macht der Gewichtsverlust in Anwesen- 50 häitnis etwa 60°/«.

309 534/476

Claims

Pa'entansprüche:

1. Nichtkorrodierendes, festes Wasch- und Reinigungsmittel für Glaswaren. Fayencen, Porzellan und ähnliche Werkstoffe sowie für Textilien, bestehend p" einem Gemisch aus Detergenzien, Oxidation^ oder Desinfektionsmitteln, nichtionischen Wascnrohstoffen oder einem Gemisch aus nichtionischen und anionischen Waschrohstoffen sowie gegebenenfalls Füllmitteln, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich als Mittel zur Verhinderung der Korrosion und der Verfärbung ein Natriumalumosilicat, insbesondere der allgemeinen Formel