DE2143771C3 - Nichtkorrodierendes, festes Wasch- und Reinigungsmittel - Google Patents

Nichtkorrodierendes, festes Wasch- und Reinigungsmittel

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DE2143771C3 DE19712143771 DE2143771A DE2143771C3 DE 2143771 C3 DE2143771 C3 DE 2143771C3 DE 19712143771 DE19712143771 DE 19712143771 DE 2143771 A DE2143771 A DE 2143771A DE 2143771 C3 DE2143771 C3 DE 2143771C3
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Description

der beobachteten Veränderungen herauszufinden. Es war jedoch schwierig die Ursprünge dieser Angriffe »nd der Änderungen mit Hilfe zahlreicher Reinigungszyklen in Spezialmaschinen bekannter Bauart zu bestimmen und aufzudecken. Bei diesem Vorgehen konnte die chemische AngrifFswirkung verwechselt werden mit Veränderungen, die auf mechanischen Stößen, auf Reiben, auf Abnutzung und anderen mehr beruhen. Um diese großen Schwierigkeiten /u umgehen, wurden je ein dynamischer und ein statischer Test entwickelt, mit deren Hilfe s^.h die wirklichen Ursachen für die Veränderungen feststellen lassen.
Beim dynamischen Test wird unter einem gegebenen Winkel ein Strahl einer Wasch- oder Reinigung;,!. >ung auf eine dünne Platte aus fehlerfreiem Natronkalkglas gerichtet und der Druck und die Temperatur des Flü^igkeitsstrahls verändert; es hat sich gezeigt, daß für die beobachteten Veränderungen an den Werkstück C-. in erster Linie die Temperatur des verwendeten Wa.wr>. die iemperaturwechsel, denen du: Werkstü«.ke während ler Reinigung unterworfen sind, der Druck des in a:e Spülmaschine einlaufenden Wassers, die Verteilung der Flüssigkeitsstrahlen und anderes mehr eine überwiegende Rolle spielen.
hs hat sieb weiterhin gezeigt, daß die cnemischen Ursachen für die Veränderungen der behandelten Werkstücke noch wichtiger ward* als die physikalisehen Ursachen.
Lm diese Angriffe aufzuzeigen, wurde ein statischer Test entwickelt und durchgeführt. Danach werden fehlerfreie, dünne Platten aus Natronkalkglas zu einem Drittel ihrer Länge während mehrerer Tage und bei gleichbleibender Temperatur iii Detergenslösungcn unterschiedlicher Konzentration jedes wesentlichen Bestandteils der gebräuchlichen Wasch- und Reinigungsmittel eingehängt und darauf unterm Mikroskop im Schrägücht untersucht. Es zeigte sich, daß folgende, in der Reihenfolge abnehmender Wirkung aufgeführte Substanzen die Oberfläche am stärksten angreifen: Natriumcarbonat, Natriumtripolyphosphat, Natriumsilicat mit Molverhältnis SiO^Na2O = 2,4 usw.
Es wurde nun ein neues Wasch- und Reinigungsmittel entwickelt, das in fester Form vorliegt, nicht korrodierend wirkt und neben den üblicherweise gebräuchlichen Detergenzien einen Zusatz enthält, der die Aggressivität der obengenannten Detergenzien gegenüber den ihrer Wirkung unterworfenen Werkstoffen verhindert.
Die festen, nichtkorrodisrenden Wasch- und Reinigungsmittel nach der Erfindung stellen neuartige Kombinationen an sich bekannter Produkte dar und enthalten allgemein ein Gemisch aus Detergenzien der Gruppen Silicate und Polyphosphate wie beispielsweise Natriummetacilicat und Natriunstripciyphos phat, dazu Oxidationsmittel oder Desinfektionsmittel wie beispielsweise Natriumperborat, Natriumtrichlorisocyanurat, nichtionische Mittel wie Additionsprodukte aus Äthylenoxid und. Propylenglykol oder Äthylenoxid und Alkylphenole, oder ein Gemisch aus nichtionischen und anionischen Mitteln wie beispielsweise Natriumalkylarylsulfonate, Nairiumalkylsulfate, Natriumaikylsulfonate und anderes mehr, gegebenen· falls an sich bekannte Füllmittel wie Natriumcarbonat oder Natriumsulfat und schließlich den erfindungsgemäßen Zusatz, der die bekannte Aggressivität derartiger Mittel unterbindet.
Der erfindungsgemäß vorgesehene Zusatz für feste Wasch- und Reinigungsmitte) gehört zu der Familie der Aminosilicate und entspricht der allgemeinen Formel
* Na O ν AI O ζ SiO w H O
worin, wenn y für 1 steht,
λ einen Wert von O bis 2, vorzugsweise von 0,8 bis 1,1 hat,
ζ einen Wert von 4 bis 16, vorzugsweise von 8 bis !o 15 besitzt,
u einen Wert von 0,3 bis 4, insbesondere von 0,5 bis 2,5 annimmt.
Der Buchstabe w steht für die OH-Gruppen, die an tj die Kieselerde und an die Tonerde in Form von Wasser gebunden sind. Dieses Wasser wird gemessen durch den Unterschied zwischen dem Brennverlust bei 900"C des Produktes und seiner Feuchtigkeit bestimmt durch Trocknen bei 1400C. Der Aluinosilicat-Zusatz enthält darüber hinaus eine bestimme Menge absorbiertes Wasser; diese Menge kann vjn 1,5 bis 50 Gewichtsprozent betragen, bezogen auf das verwendete Endproduk? (also für die obere Grenze 50°/0 Wasser und 50% Trockenstoff).
Der Zusatz in den festen Wasch- und Reinigungsmitteln nach der Erfindung ist ein weißes, nicht schleifendes, sehr fiines Pulver, unabhängig von der Menge absorbierten Wassers innerhalb der obengenannten Grenzen. Die Agglomerate, aus denen das Pulver besteht, besitzen einen mittleren Durchmesser von 2 bis 10 μΐη, während die feinsten, kleinsten Teüchen einen Durchmesser von 50 bis 900 A (5 bis 90 nm), gemessen nach den üblichen Methoden mit dem Elektronenmikroskop, haben.
Zu den wichtigen Eigenschaften dieses Zusatzes gehört seine spezifische Oberfläche BET bestimmt durch die Stickstoffabsorption nach Brunauer, Emmet und T e 11 e r; sie liegt innerhalb weiter Grenzen von 50 bi» 600mJ/g. Außerdem zeigte sich, daß der erfindungsgemäße Zusatz auch vorteilhaft auf die unerwünschten Verfärbungen einwirkt.
In der Praxis können die Mengenanteile der verschiedenen Bestandteile der neuen nichtkorrodierenden Wasch- und Reinigungsmitte! vorteilhafterweise innerhalb folgender Grenzen schwanken, angegeben für 100 Gewichtsteile Gesamtgemisch:
Detergenzgemisth 40 bis 90 Teile,
insbesondere
NatRummetasäücat 10 bis 60 Teile,
Natriumtripolyphosphat 30 bis 75 Teile
Oxidations- oder Desinfciitions-
mittel 3 bis 10 Teile
nichiicrrschcs Μ:"ΐ! oder Gcmisch aus nichtionischem und
anionischem ittel 3 bis 20 Teile
Füllstoff 0 bis 10 Teile
Zusatz zur Verhinderung der
Korrosion 0,5 bis 4 Teile
Die ausgezeichnete korrosionshemmende Wirkung des Zusatzes in den neuen festen Wasch- und ReinJ-gungsmitteln wurde in einer Reihe von statischen Tests, wie oben gngsgeben, nachgewiesen. Es wurden «5 fehlerfreie dünne Platten iius Natronkalkglas zu einem Drittel ihrer Länge in korrodierende Vergleichs· lösungen gehängt, von denen jede einen schädigenden Bestandteil wie Natriumcarüjonat, Natriumtripoly-
phosphat in einer Menge von 10 g je Liter Wasser enthielt. Die Tests wurden mit den gleichen Lösungen wiederholt, die jedoch zusätzlich den Korrosionsinhibitor in einei Menge von 2 Gewichtsprozent, bezogen auf den schädigenden Bestandteil enthielten. Nach 15iagiger Behandlung bei einer Temperatur von 20 C ließ sich an Hand der mikroskopischen Untersuchungen im Schräglicht feststellen, daß die Platten, die in Lösungen, enthaiterd den erfindungsgemäßen Zusatz, eingehängt worden waren, überhaupt keim- in Schädigungen an ihrer Oberfläche aufwiesen, während bei den in die Vergleichs'üsungen eingehängten Platten Schädigungen nachweisbar waren.
Die nkhtkorrodierenden Wasch- und Reinigungsmittel nach der Erfindung werden hergess '' indem der Alumosilicat-Zusatz mit den übriger. I .nponenten des Gemisches in einem Mischer ac · ^.neter vermengt oder dem Gemisch der bekar.»·..».! Komponenten unmittelbar bei Austritt auc uem Mischer oder Kneter zugegeben und das ''· ^r 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.
Beispiel 1
Es wurd · ein festes, nicht korrodierendes Wasch-••nd Reinigungsmittel folgender Zusammensetzung „jrgesiellt:
Natriummetasilicat 43 °/0
Natriumtripolyphosphat 41 °/0
Natriumcarbonat 5 °/0
Natriumtrichlorisocyanurat_ 2%
Kondensationsprodukt aus Äthylenoxid und
Propylenglykol 3%
Wasser 4%
Natriumalumosilicat 2°/o
Das Mittel wurde im Verhältnis 10 g zu 11 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 erfindungs-
Zum Vergleich wurde ein Mittel ohne Zusatz folgender Zusammensetzung hergestellt:
Natriummetasilicat 44 %
Natriumtripolyphosphat 42 %
Natriumcarbonat 5 °/0
Natriumtriciilorisocyanurat 20In
Kondensationsprodukt aus Äthylenoxid und
Propylengfykol 3°/„
Wasser 4°/0
Es wurden wiederum 10 g Feststoff je Liter gelöst und in diese Lösung dünne fehlerfreie Platten aus Na'Miimcalciumglas eingehängt; Verauchsdauer und
35
45 Versuchstemperatur waren identisch mit oben. Bei der mikroskopischen Untersuchung zeigte sich, daß Jc Glasoberfläche zahlreiche Schädigungen aufwies, di° sich durch eine partielle Opazität oder Trübung manifestierten.
Bei dem ernndungsgemäß-.n Reinigungsmittel han delt es sich um ein Natriumaluminosilicat der beanspruchten Formel bei dem die Indices folgende Bedeutung haben:
χ 0,6
y I
z- -S
w - 0,5 (gebundenes Wasser)
Vergleichsversuche 1. Statischer Versuch
Es wurden fehlerfreie dünne Natronkaikgläser eine bestimmte Zeit lang in eine Reinigr :gslösung gehängt nit erfindungsgemäß vorgesehenem KoTOsionsschutzmittel bzw. Korrosionsschutzmittel nach der USA.-Patentschrift 2 514 304 und dann gespült, getrocknet und unter dem Mikroskop untersucht
Zusammensetzung des Reinigungsmittels:
Natriummstasilicat 43 %
Natriumtripolyphosphat 41 °/0
Natriumcarbonat 5°/o
Natriumtr'chlorisocyanurat 2%
Kondensationsprodukt aus Äthylenoxid und
Propylenglykol 3 °/0
Wasser 4°/0
Korrosionsschutzrrfittel 2%
(erfindungsgemäß Natriumalumosilicat, Vergleich: Natriumaluminat)
Reinigungsbad:
Konzentration: 10 g obigen Mittels au.' 1 Liter
Wasser.
Temperatur: 22° C,
Eintauchtiefe: 1Z3 Plattenlänge, Versuchsdauer: 15 Tage.
Ergebnis:
Die unter Zusatz von Natriumalumosilicat behandelten Gläser blieben vollständig klar und unbeschädigt. Die mit Natriumaluminat behandelten
CC l~rl«CJ>r 9AlOf£»n H10 wnatt anli^fgn A Ii
partieller Opazität führten.
.. Dynamischer Versuch
f><> Fs wurden dünne, fehlerfreie Glasplatten unter einem bestimmten Winkel mit Reinigungslösung besprüht, und zwar je 2rnal mit Natiie malumosilicat (nach der Erfindung) und mit Natriumaluminat (gemäß USA.-Patentschrift 2 514 304) als Korrosions-
6s Schutzmittel. Als GrandreJnigungsmittel wurde in der einen Versuchsreihe Natriummetasilicat und in der anderen Versuchsreihe Trinairiujnpolyphosphat verwendet.
Versuchsanordnung:
er ie ie ιί-
1 « Prüfkörper (Natronkalkglas)
2 » Sprühvorrichtung
3 = Reinigungsbad
4 = Heizung
5 « steuerbare FördfirpUmpe
6 = Fxpansionsgefäß
7 = Roiamesscr
8 = Steuer-Thermometer
9 = Relais
10 = Entleerungsstuucn
11 = Speiseleitung
mittel.
Cifundrcinigungsmittel
Natriummctasilicat
Natriumtripolyphosphat
Korrosionsschutzmittc!
Natriumalunic-
silicat
Natriumaluminat Natriumalumc-
silicat Natriumaluminat Gewichtsverlust
7 15
8 13
heit des erfindungsgemäß vorgesehenen Mittels weni-Se at die St" (efwa 47»/0) des Gewichtsverlustes .η KLnheit des bekannten Schu.zmUteIs aus; im Falle der Tripolyphosphatlosung beträgt 'ücses Ver , hältnis etwa 60%.

Claims (7)

von verschiedenen Textilien Verwendung finden kann. Patentansprüche: Es wurden bereits zahlreiche Wasch- und Reini gungsmittel beschrieben. Gleichgültig ob sie zum
1. Nichtkorrodierendes, festes Wasch- und Reini- Spülen von Geschirr und Glas oder zum Waschen von gungsmittel für Glaswaren, Fayencen, Porzellan 5 Textilien dienen, besitzen sie stets neben ihren Deter- und ähnliche Werkstoffe sowie für Textilien, be- genseigenschaften weitere Pflegeeigenschaften, für die stehend aus einem Gemisch aus Detergenzien, die verschiedenen Zusätze oder Hilfsstoffe verantwort-Oxidations- oder Desinfektionsmitteln, nichtioni- lieh sind. So hat man beispielsweise den festen Waschschen Waschrohstoffen oder einem Gemisch aus und Reinigungsmitteln optische Aufheller zugesetzt, nichtionischen und anionischen Waschrohstoffen io die ein intensives Weiß bewirken, Farbstoffe, die gesowie gegebenenfalls Füllmitteln, dadurch ge- gebenenfalls durch bestimmte Abbauerscheinungen kennzeichnet, daß es zusätzlich als Mitte« hervorgerufene nachteilige Verfärbungen überdecken, zur Verhinderung der Korrosion und der Ver- bakterizide Mittel, hydrotrope Zusätze, die das Imfärbung ein Natriumalumosilicat, insbesondere der prägnieren der Stücke, die gewaschen werden sollen, allgemeinen Formel 15 erleichtern, Kieselerde, die als Träger für Antischaummittel dient und deren Zersetzung durch Alkalien ver-
x Na,O, y Al2O3, ζ SiO2, w H2O hindert, Parfüms und anderas mehr.
Die festen Wasch- und Reinigungsmittel, die die so-
enthält, worin, wenn y für 1 steht, χ einen Wen eben genannten Zusätze enthalten, weisen aber häutig
von O bis 2, vorzugsweise von 0,8 bis 1,1, ζ einen so größen Nachteile auf. beispielsweise das Auftreten
Wert von 4 bis 16, vorzugsweise von 8 bis 15 und vun V färbungen, wenn diese nicht durch Zusatz von
w einen Wert von 0,3 bis 4, vorzugsweise von 0,5 Farbstoffen überdeckt werden, eine die Qualität der
bis 2,5 hat. Handelsprodukte schädigende Eigenschaft; .or allem
2. Wasch-und Reinigungsmittel nach Anspruch 1, aber greifen zahlreiche der gebräuchlich! .'esten dadurch gekennzeichnet, daß es in 100 Gewichts- 35 Wasch- und Reinigungsmittel, wenn sie in wäßriger teilen neben 40 bis 90 Teilen Detergensmitteln. Lösung angewandt werden. Gegenstände aus Glas, aus 3 bis 10 Teilen Oxidations- oder Desinfektions- gegebenenfalls bemaltem Porzellan und ähnlicher mitteln, 3 bis 20 Gewichtsteilen nichiionischen oder Werkstoffen korrodierend an.
nichdonischen und anicnischen Waschrohstiffen Es ist auch bekannt, den Glas- und Reinigung,
und 0 bis 10 Teilen Füllstoffen, 0,5 bis 4 Teile Zu- 30 mitteln als Korrosionsinhibitoren NaOH lösliche satz zur Verhinderung der Korrosion und der Ver- Zink-, Beryllium- oder Aluminiumverbindungen zuzufärbung enthält. setzen (USA-Patentschrift 2 514 304), die jedoch die
3. Wasch- und Reinigungsmittel nach Anspruch I ätzende Wirkung der üblichen Grundreinigungsmittel oder 2, daaurch gekennzeichnet, daß es als Deter- nicht ganz aufheben können.
gensmittel Silicate und Polyphosphate wie Na 35 Aufgabe der Erfindung ist es nun. die Nachteile, ins-
triummetasilicat und Natriumtriyolyphosphat in besondere die korrodierende Wirkung de; gebräuch-
einem Verhältnis von 10 bis 60 Teilen Siiicat auf lichen Wasch- und Reinigungsmittel besser als bisher
30 bis 75 Teile Polyphosphat enthält. zu beheben und ein neues festes Wasch- und Rcmi-
4. Wasch- und Reinigungsmittel nach Anspruch 1 nungsmittel bereitzustellen, das dank der hindernden bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es als Oxi- 40 Wirkung eines neuen Zusatzes gegenüber den aggressidations- oder Desinfektionsmittel Natriumper- verer Bestandteilen keine korrodierende Wirkung befoorat oder Natriumtrichlorisocyanurat enthält. sitzt.
5. Wasch- und Reinigungsmittel nach Anspruch 1 Es wurden auch in diesem Zusammenhang die Urbis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es afs nicht- Sprunge für Korrosionserscheinungen am Beispid der ionische Waschrohstoffe Additionsprodukte aus 45 bei Glas auftretenden Veränderungen untersucht, da Athyienoxid und Propylenglykol oder Äthylenoxid das Glas derjenige Werkstoff ist, der für korrodierende und Alkylphenolen und ah gegebenenfalls vor- oder abbauende Wirkung des Wasch- oder Reinifaandene anionische Waschrohstoffe NatriumalkyJ- gungsmittels besonders empfindlich ist. Der Angriff arylsulfonate, Natriumalkylsulfate oder Natrium- auf diesen Werkstoff zeigt sich in Form einer Obertlkylsulfonate enthält. 50 flächenverinderung, die bis zu einem teilweisen oder
6. Wasch-und Reinigungsmitte! nach Anspruch 1 sogar vollständigen Matt- oder Blindwerden gehen bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es als Füll- kann und eine Opazität des Werkstoffs hervorruft. Es mittel Natriumcarbonat und/oder Natriumsulfat ist bekannt, daß diese Erscheinung einer Veränderung
Cnthält. der Struktur Hpc Pilaut an cmnar flharfliLnka a«>
7. Wasch- und Reinigungsmittel nach Anspruch 1 55 spricht und auf einem Abbau oder einer Veränderung Ims 6, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich seines Glaszustandes beruht. Ist der Werkstoff ge-•ptische Aufheller, Farbstoffe, bakterizide Mittel, schliffen wie bei Tafelglas, so erfolgt der Angriff allgelydrotrope Mittel und Riechstoffe enthält. mein in Schleifrichtung.
Die beobachtete Opazität oder Trübung erweist sich «n somit als normale Folgeerscheinung der korrodieren·
__ den wirkung der festen Wasch- und Reinigungsmittel.
Es ist aber gewiß, daß auch Zwischcnberciche existieren, in denen die Oberfläche des Werkstückes, ohne
, Oräche de Wertückes, ohn
^ Erfindung betrifft ein neues alkalisches Wasch- ihren Glanz verloren zu haben, monochrome Iri&ie tmo Reinigungsmittel in Form eines wasserlöslichen 65 rungserscheinungen aufweist, die wie eine Licht-Pulvers, das insbesondere für Werkstoffe wie Glas. brechung wirken.
Porzellan, Fayence, keramische Werfestoffe und ahn- Es wurde zunächst versucht, die verschiedenen Urliches mehr bestimmt ist, das aber auch zum Waschen sachcn sowohl physikalischer wie chemischer Natur
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