DE2152477C3 - Reinigungsmittel für das Trockenschaumreinigungsverfahren - Google Patents

Description

. gruppenhaltigen anionaktiven Tensid-Komponente diese Tenside aber nach Vollzug dieser Aufgaben im

mit einem flüchtigen Kation im Gemisch mit lösli- Textilgewebe nicht mehr erwünscht sind. Sie sollten

chen Salzen der mehrwertigen Metalle oder umge- 15 entfernt oder derart inaktiviert werden, daß sie nicht

kehrt als Salz einer aminogruppenhaltigen kation- mehr als Tenside wirken.

aktiven Tensid-Komponente mit einem flüchtigen Da Wasser zum Nachspülen nicht mehr angewandt Anion im Gemisch mit den kurzkettigen Bikarbon- werden kann, muß versucht werden, den Trockensäuren, vorliegen. rückstand der Tenside so zu gestalten, daß — soweit

2. Reinigungsmittel nach Anspruch 1, dadurch 20 wie irgend möglich — ein Entfernen durch Absaugen gekennzeichnet, daß als Sah eines mehrwertigen in Frage kommt.

Metalls ein Zinksalz eingesetzt wird. Ähnliches gilt für den durch die Anwendung des

3. Reinigungsmittel nach Anspruch 1 oder 2, Schaumes zunächst einmal abgelösten und mehr oder dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich säurerest- minder gut dispergierten Schmutz, der sich nach Abgruppenhaltige hochmolekulare Nichttensid-Kom- as trocknen der Flüssigkeit aber wieder auf der betreffenponenten in vernetebarer Form eingesetzt werden. den Oberfläche absetzt. An die Stelle der schmutz-

4. Reinigungsmittel nach einem der Ansprüche 1 tragenden Waschflotte bei der Wäscherei und der bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich Chemisch-Reinigung muß hier wiederum der Luftaminogruppenhaltige Benzone als Nichttensid- strom treten, durch den Schmutz und Tenside entfernt Komponente in vernetzbarer Form eingesetzt wer- 30 werden sollen.

den. Die Konsistenz des Schmutzes ist in den meisten

5. Reinigungsmittel nach einem der vorhergehen- Fällen; so wenig spröde und trocken, daß die Vorausden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zu- Setzungen für ein Absaugen kaum gegeben sind. Die sätzlich nichtkopplungsfähige Tenside und/oder technischen Möglichkeiten zur Verbesserung der höhermolekulare versprödende Substanzen einge- 35 Schmutzentfernung waren bisher verschwindend gesetzt werden. ring.

Eine stärkere Entwicklung zeichnete sich auf dem Gebiet der Tenside ab. Ursprünglich waren gerade

diese Substanzen, die zunächst die Reinigung bewirken

40 sollten, im Verlauf der späteren Benutzung der Textiloberflächen zumeist die Ursache für eine schnellere

Die Reinigung von Oberflächen aus Kunststoff, Wiederverschmutzung. Die Tenside einschließlich der keramischem Material, Naturstein oder von Textilien, Seifen waren in ihrer Konsistenz weich, zuweilen sogar t. B. Teppichen und ähnlichen mehr oder minder orts- klebrig, so daß durch sie die Neuanlagerung von gebundenen Textilien, an Ort und Stelle wird — dem 45 Schmutz und Staub geradezu gefördert wurde. Die leutigen Stand der Technik entsprechend — mit Verwendung definierter Seifen sowie ausgewählter Tensid-Konzentraten in wäßrigen Lösungen durchge- waschaktiver Substanzen machte es schließlich möglühit. Aus Gründen, die im wesentlichen mit der lieh, sprödere Trockenrückstände zu erhalten, die nach praktischen Durchführung des Reinigungsvorganges dem Antrocknen durch Absaugen eher entfernt werden ind zum Teil auch mit der Art der betreffenden Ober- 50 konnten. Die auf dem Fasermaterial verbleibenden Anlachen zusammenhängen, muß — im Gegensatz zur teile führten in günstigen Fällen zu keiner allzu merkeigentlichen Chemisch-Reinigung — bei der Reinigung liehen Verschlechterung des Anschmutzverhaltens, tn Ort und Stelle auf die Mitverwendung von Lö- In neuester Zeit sind z. B. folgende Vorschläge be-

•ungsmitteln weitgehend verzichtet werden. Lediglich kanntgeworden, die zu relativ trockenen Tensid-Rück-■eringe Mengen wassermischbarer Lösungsmittel ha- 55 ständen führen:

ten bisweilen Eingang in derartige Reinigungskonzen- _a) Verwendung von Lithiumsalzen saurer, synthe- «•aie geiunaen. tischer Tenside (DT-AS 1 178 968)

Insbesondere die Textilreinigung an Ort und Stelle _b) verwendung von Halbestern der Sulfobernstein- «t grundsatzlich mit Schwierigkeiten verbunden. Die säure mit Fettalkoholen

erste Schwierigkeit liegt darin, daß eine Befeuchtung 60 χ Verwendune von Olefinsulfonaten des Textilmaterials notwendig ist, um die waschaktiven

Substanzen überhaupt zur Wirkung kommen zu In allen Fällen handelt es sich um Tenside, die zwar

lassen, andererseits aber eine starke Durchfeuchtung nicht mehr klebrig wirken, aber doch noch eine wachs* nicht akzeptiert werden kann. Eine zu starke Durch- ähnliche Konsistenz haben. Sie können als solche durch feuchtung des Textilmaterials kann zur Veränderung 65 Absaugen nur beschränkt von den betreffenden Oberdes Materials selbst, des Untergrundes bzw. der Unter- flächen entfernt werden. Sie wirken immer dann wieder lage führen. Selbst wenn diese Gesichtspunkte dann als Tenside, wenn neue Feuchtigkeit hinzutritt, an Bedeutung verlieren, wenn feuchtigkeitsbeständi- Um eine weitere Versprödung des Trockenrück-

Standes derartiger MiUeI herbeizuführen, wurde vor- haltigen Tensid-Komponenten Kohlensäure- oder geschlagen, von sich aus fest antrocknende Substanzen Essigsäurerest brauchbar.

mitzuverwenden. In Frage kommen sowohl organische Als aminogruppenhaltige Tensid-Komponenten eigafe auch anorganische Substanzen, z. B. durch Fällung nen sich Fettsäureamine, Amide, Sarkoside; und als oder pyrogen erzeugte amorphe bzw. mikrokristalline 5 aminogruppenhaltige vernetzbare Nichttensid-Kom-Kieselsäuren, wie Aerosil u. dgl., Aluminiumsilikate, ponente sind die aminmodifizierten Bentone hervorzu- z. B. Bentone, organische Naturstoffe, wie z. B. Stärke, heben.

und als Emulsionen oder Dispersionen feinverteilte Durch die Salzbildung mit dem flüchtigen Salzbildorganische Kunststoffe, die einen trockenen und sprö- ner wird die Tensid-Komponente im Reinigungsmittel den Trockenrückstand ergeben. Die Feststoffkompo- to zunächst blockiert und an einer vorzeitigen Vernetzung nente muß auf jeden Fall so beschaffen sein, daß sie während des Reinigungsprozesses gehindert; in der beim Reiben das Textilmaterial nicht zerstören kann, nachfolgenden Trocknungsphase nach der Schmutzsie muß außerdem vom Textilmaterial möglichst voll- aufnahme verdunstet der flüchtige Salzbildner und kommen wieder zu entfernen sein. Ein Vorschlag die- gibt die Tensid-Komponente zur Vernetzung frei, woser Art ist in dem französischen Patent 1 519 154 vom 15 durch man einen leicht absaugbaren Trockenrück-11.4. 67 der Fa. Geigy mit der Bezeichnung »Produits stand und weitere Vorteile erzielt, die nachfolgend pour le nettoyage de matiares fibreuses« beschrieben näher erläutert werfen.

worden: Einem Konzentrat waschaktiver Substanzen Es wurde nun gefunden, daß ein wesentlicher Fortwird eine Polystyrol-Dispersion zugefügt. schritt bei der Herstellung von Reinigungs- und Pflege-

Die versprödenden Zusätze haben bisher nur in *o mitteln, insbesondere für Textilien, dann erzielt werden beschränktem Maße Eingang in die am Markt be- kann, wenn man die in den betreffenden Formulierunfindlichen Reinigungs- und Pflegemittel, insbesondere gen enthaltenen Tenside ganz oder teilweise intermolefür Textilien, gefunden. Das hängt damit zusammen, kular vernetzbar einsetzt.

daß sie in vielen Fällen, z. B. bei der Verwendung von Das Prinzip der intermolekularen Vernetzung ist

feinstteiligen Silikaten oder auch von polymeren Styro- »5 von der Technik der Herstellung selbstglänzender len, die beim Antrocknen in feinste Teilchen zersplit- Mittel zur Fußbodenpflege bekannt. Man verwendet tern, kaum oder nicht mehr von der behandelten Unter- dort polymere Kunststoffe, Harze und Wachse, die lage entfernt werden können. freie Säuregruppen enthalten und zunächst als Ammo-

Grundsätzlich wurde also die Aufgabe, ein ver- niumsalze dieser Säuren vorliegen. Außerdem befinden bessertes Reinigungsmittel, insbesondere für textile 90 sich im Gemisch lösliche Salze mehrwertiger Metalle, Oberflächen herzustellen, von zwei Seiten angegangen: z. B. von Zink oder Zirkon, die bei Ammoniaküberschuß als Aminkomplexe vorliegen (vgl. Soap and

1. durch Verwendung einer möglichst spröd an- Chemical Spec., 1966. S. 57 und 75, sowie die USA-trocknenden Tensid-Mischung, Patentschrift 3 308 078).

2. durch Zufügen einer die Verspr^dung verstärken- 35 Die Funktionsweise der intermolekularen Vernetden, mehr oder minder inerten organischen oder zung beruht darauf, daß im Fertigprodukt zunächst die anorganischen Komponente, wobei im günstig- einzelnen Komponenten isoliert vorliegen, beim Ansten Fall von dieser Komponente noch eine ge- trocknen des Filmes aber eine Verschiebung der wisse Adsorptionswirkung auf den Schmutz aus- Gleichgewichte infolge Verdunstens von Ammoniak gehen könnte. 40 eintritt und sich dann die Metallionen mit den freien

Carboxylgruppen verbinden. Man erreicht dadurch

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe be- eine Heraufsetzung der minimalen Filmbildetemperasteht demgemäß in der Schaffung eines Reinigungs- tür des Polymeren sowie eine intermolekulare Vernetmittels für das Trockenschaumreinigungsverfahren mit zung zwischen den Polymeren, Harzen und Wachsen, einem Gehalt an anionaktiven oder an kationaktiven *s In der Fußbodenpflege wird damit eine höhere Resi-Tensiden und sonstigen üblichen Reinigungsmittelbe- stenz des entstehenden Pflegemittelfilmes erreicht sostandteilen, das im Reinigungsprozeß nach der wie die Möglichkeit einer erleichterten Filmablösung. Schmutzaufnahme einen spröden und mittels Luftstrom Beide Gesichtspunkte spielen für die Textilreinigung leicht entfernbaren Trockenrückstand ergibt. keine Rolle.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß erfindungs- 50 Überraschenderweise hat sich aber gezeigt, daß gemäß die Tensid-Komponenten in einer durch Salz- durch Anwendung des Vernetzungsprinzips auf dafür bildung mit mehrwertigen Metallen bzw. kurzkettigen geeignete Tenside gleichzeitig eine ganze Reihe von Bikarbonsäuren, intermolekular mit sich selbst ver- Verbesserungen erzielt werden kann, und zwar in den netzbaren Form, nämlich als Salz einer säurerest- Eigenschaften der obengenannten Reinigungs- und gruppenhaltigen anionaktiven Tensid-Komponente mit 55 Pflegemittel, insbesondere für Textilien, bei denen die einem flüchtigen Kation im Gemisch mit löslichen SaI- deutlichsten Mangel der derzeitigen Mittel noch anzuzen der mehrwertigen Metalle oder umgekehrt als Salz treffen sind.

einer aminogruppenhaltigen kationaktiven Tensid- ^s wird nämlich folgendes erreicht:

Komponente mit einem flüchtigen Anion im Gemisch
mit kurzkettigen Bikarbonsäuren, vorliegen. «o 1. Eine Koppelung der Tenside selbst und damit

Als Salz eines mehrwertigen Metalls wird bevorzugt: Blockierung ihrer Tensid-Eigenschaften nach Ab-

ein Zinksalz, wie Zinkammoncarbonat, Zinkacetat; Schluß des Reinigungsvorganges. Eine Verbesse-

aber auch Salze wie Zirkonacetat und Kadmiumacetat rung der Konsistenz der Tensid-Rücketände,

sind gut brauchbar. 2. Eine gezielte Verbindung der Tenside mit weiteren

Als flüchtiges Kation für die intermediäre Salzbil- 65 Substanzen hohen Molekulargewichtes, z. B. dung mit der säurerestgruppenhaltigen Tensid-Kom- Harzen, polymeren Kunststoffen, aber auch an-

ponente ist vor allem Ammonium und als flüchtiges organischen Festsubstanzen, soweit diese Sub-

Anion für die Salzbildung mit den aminogruppen- stanzen chemisch·: Gruppen enthalten, die sie zu

Koppeiungsreaktionen befähigen. Damit tritt ebenfalls eine Blockierung der Tensid-Eigenschaften nach Abschluß des Reinigungsvorganges ein, fiber das bei 1. genannte, hinausgehend aber noch eine von der Koppelungskomponente abhängige zusätzliche Vetsprödung des Trockenrückstandes.
3. Tragen die höhermolekularen Verbindungen, wie das z.B. bei bestimmten Harzen der Fall sein kann, als Salze aer betreffenden Harzsäuren mit ZBT Reinigungswirkung bei, so werden diese Kornponentcp des Reinigungsanteiles der betreffenden Mittel durch die Koppelungsreaktioiien blockiert. Die ebenfalls eintretenden Koppelungsreaktionen zwischen den hohermolekularen Bestandteilen selbst tragen zur weiteren Versprödung des Trokkenrückstandes bei, aber auch dazu, zu !einteilige Zersplitterungsprodukte — die dann wieder zu Schwierigkeiten beim Entfernen durch Absaugen führen — zu vermeiden.

»o

Es ist anzunehmen, daß die Tensidveraetzung ferner tu einer Verknüpfung von schmutztragender Micelle und Trägermaterial führt, die über die beschriebene Tensidveraetzung entsteht und die sich besonders bei dem am schwersten zu entfernenden fettartigen Schmutz as günstig auswirken müßte.

Die gute Reinigungswirkung der betreffenden Fertigprodukte kann so gedeutet werden. Ein Nachweis dieses Wirkungsmechanismus liegt bisher noch nicht vor.

Wird die durch die Tenside gebildete Schmutzmicelle durch die Tensid-Koppelung an die betreffenden versprödenden Substanzen geknüpft, so ist damit eine Art fester Waschflotte gebildet und ein wesentlicher Machteil der Reinigung durch Schaum und nachfolgendes Antrocknen gegenüber der Wäsche in flüssiger Flotte hinsichüica des Wegtragens des Schmutzes vom Substrat weitgehend ausgeglichen.

Das Prinzip der Tensid-Vernetzung eröffnet also dem Formulierenden ein weites Feld von Möglichkeit ten in der gezielten Kombination von Tensiden, Harzen, Polymeren und gegebenenfalls anorganischen K rpern, wobei die Reinigungskraft nach Abschluß de Reinigung weitgehend zum Verschwinden gebracht und die Konsistenz des Trockenrik - Standes den Erfordernissen entsprechend eingestellt werden kann.

Formulierungsbeispiele werden weiter unten gegeben.

Die Anwendung der Tensid-Vernetzung bietet sich zunächst für die Textilreinigung an Ort und Stelle an, se die wohl zur Zeit noch die problematischste Art der Reinigung darstellt. Sie ist aber nicht auf dieses Arbeitsgebiet beschränkt.

Auch bei anderen Reinigungsverfahren, wo ein vollständiges Entfernen der Reinigungsflotte entweder nicht erwünscht oder nicht möglich ist, kann die Blockierung der Tensid-Eigenschaften, allein oder in Kombination mit nicht tensidartigen Komponenten, zu Verbesserungen der Pflegeeigenschaften führen.

Das gilt z. B. für Kunststoffreinigungs- und -pflegemittel, die einen leichten Pflegefilm zurücklassen sollen, oder an Autoreinigungsmitteln ähnlicher Art.

Bei den bisher bekannten Verfahren mit vergleichbarer Zielsetzung handelt es sich bei Anion-Tensiden um Säuren mit flüchtigem Kation — in diesem Fall bleibt eine sauer reagierende Komponente zurück, und es tritt keine Molekül-Vergrößerung ein — oder um kationaktive Substanzen, die sich inder Reinigungs-Wirkung anders verhalten und ebenfalls in der Molekülgröße unverändert bleiben.

Die Tensid-Vernetzung ist nicht an das Verknüpfungsschema Säuretensid mit flüchtiger Base — mehrwertige Metallverbindung gebunden. Der umgekehrte Fall, nämlich eine Verknüpfung von Tensiden und harzartigen oder organischen oder auch anorganischen Materialien, die z. B. Ammoniumgruppen enthalten mit Hilfe mehrwertiger Carbonsäuren, ist ebenfalls denkbar.

Erfindungsgemäße Reinigungskonzentrate sand ζ. Β. wie folgt zusammengesetzt:

1. Tensid-Komponente:

Verwendung von Tensiden der allgemeinen Struktur: Aniontensid + entfernbares, ζ. Β. flüchtiges Kation, z. B. Ammon- und Aminsaiz organischer Säuren wie z. B. der Laurin-, Palmitin-, Stearinsäure, der äthoxylierten Carbonsäuren mit 2 bis 6 Äthylenoxydeinheiten pro Molekül und einer Carbonsäurekettenlänge zwischen C₁₀ und C₁₈, Süchtigen Salzen der Tensidgruppen Alkylarylsulfate, Fettalkoholsulfate, Fettalkoholäthersulfate, Sulfonbernsteinsäurehalbester, Sarkoside usw.

Die Anteile der Tensid-Komponente am Gesamttrockenrückstand bewegen sich zwischen 2 und etwa 90% des gesamten Gemisches.

2. Höhermolekulare bzw. kristalline Koppelungskomponenten:

Harze, z. B. Styrolmaleinsäureanhydrid-Harze, dispergierte Kunststoffe, z. B. hochmolekulare Polyäthylene, Styrolacrylate, Acrylate und vergleichbare Verbindungen, wobei alle diese Verbindungen eine genügend große Anzahl an freien Säuregruppen enthalten müssen. Als besonders gut geeignet erwiesen sich Polyacrylate und -methacrylate.

Anorganische Substanzen, die freie Säuregruppen enthalten, z. B. saure Silikate, Aluminiumsilikate, Aluminiumoxyde u. dgl.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung folgen einige Beispiele von geeigneten Formulierungen. Dabei beziehen sich die Mengenangaben in Gewichtsprozent auf die Zusammensetzung des Trockenproduktes; gebrauchsfertige Formulierungen enthalten zwischen 2 und 20 Gewichtsprozent dieser Trockensubstanz als wäßrige Dispersion bzw. Lösung.

Beispiel 1

a) Tensid-Komponente:

Gewichtsprozent

Destillat von gemischten Fettsäuren mit
Kohlenstoffketten von 12 bis 18 C-Atomen, mit Ammoniak neutralisiert 67

b) Kopplungsmetall-Komponente:
Zinkammoncarbonat 33

Der Trockenrückstand ist einige Stunden nach dem Trocknen spröde und besitzt bei Anreiben mit Wasser nur sehr geringe Schäumtendenz.

7 8/

Beispiel 2 Das erfindungsgemäße Herstellen schließt nicht aus,

Gewichtsprozent daß außer den gekoppelten Tensiden noch andere

a) Kokosfettsäure, NH₄-SaIz 25 mitverwendet werden, die dazu dienen, die lEigen-

b) Zinkammoncarbonat 5 ^?¹¹"¹,.?? ^FertigP^rod"^ktes...*·J- hinsichtlich der

c) Nichttensid-Komponente: ⁵ Schaumbildung abzurunden. Fur diese Komponenten Zinksalzhaltiges Styrolacrylat mit 2 bis ^kann J^edoch, ^keine Inaktivierung und auch keine 20% freier Säure, bezogen auf Monome- ^dl«^kte Kopplung an höhermolekulare Rezeptbestandrengehalt 70 ^tei'^{e erwartet} werden, abgesehen von einer gewissen

Adsorptionstendenz. Die erfindungsgemäßen Vorteile

_R . . . ίο gelten dann nur für den betreffenden Rezeptanteil; es Beispiel J handelt sich um Reinigungs- und Pflegemittel mit geGewichtsprozent bremster Tensid-Wirkung und teilweise gelenkter Ver-

a) Kokosölfettsäure, NH₄-SaIz 30 sprödungswirkung.

b) Zinkammoncarbonat 10 Die Formulierungsmöglichkeiten erweitern sich

c) Saures Aluminiumoxyd 60 15 damit nochmals beträchtlich. Man wird auf jeden Fall

. ■ ι λ bestrebt sein, die Vorteile der erfindungsgemäßen Mit-

ü e 1 s ρ 1 e l 4 _{tel mcht völlig} aufzugeben und deshalb Bestandteile

Gewichtsprozent mitverwenden, die sich von sich aus bereits für die Her-

a) Ammonium-Laurylsulfat 43 stellung der bisher bekannten Mittel empfehlen.

b) Styrol-Maleinsäureanhydrid-Harz mit SZ ao Vorteilhafte Kombinationen dieser Art wurden z. B. 200-400, mit Ammoniak neutralisiert 43 mit den sogenannten Olefinsulfonaten hergestellt.

c) Zinkammoncarbonat 14

Beispiel 5

An Stelle von Ammoncarbonat kann auch die Gewichtsprozent

äquivalente Menge Zinkacetat eingesetzt werden. Die a_{5 Forrnuli}erung nach Beispiel 2 70

anwendungstechnische überprüfung zeigte bei allen Olefinsulfonat 30
Formulierungen hervorragende Reinigungswirkung

bei guter Absaugbarkeit und geringer Wiederan- Man erhält ein Reinigungs- und Pflegemittel, insschmutzung. besondere für textile Oberflächen, das sich durch her-Die am Markt befindlichen Teppich-Shampoos wer- 30 vorragende Reinigungswirkung, Absaugbarkeit und den in der Absaugmöglichkeit deutlich und im günstiges Wiederanschmutzverhalten auszeichnet. Die Wiederanschmutzverhalten stark übertroffen. Das un- Schaumbildung ist besonders gut, die Wiederanangenehme »Nachschäumen« beim Wiederzutntt von schmutztendenz nach Abschluß der Reinigung, AnWasser tritt praktisch nicht mehr auf. trocknen und Absaugen äußerst gering.

Claims (1)

gere Materialien Verwendung finden, würde eine Patentansprüche: stärkere DurcMeuchtung den Zeitraum, während dessen eine Benatzung der betreffenden Textilien bzw.

1. Reinigungsmittel für das Trockenschaum- Räume picht möglich ist, ungebührend verlängern, reinigungsverfahren mit einem Gehalt an anion- 5 Dieser Schwierigkeit wird bei den heute üblichen Reiaktiven oder an kationaktiven Tensiden und nigungsmitteln dadurch begegnet, daß man keine sonstigen üblichen Reinigungsmittelbestandteilen, Lösungen, sondern Schäume zur Reinigung der Textildadurch gekennzeichnet, daß die materialien benutzt.

Tensid-Komponenten in einer durch Salzbildung Eine zweite Schwierigkeit ergibt sich dadurch, daß

mit mehrwertigen Metallen bzw. kurzkettigen Bi- io Tenside notwendig sind, um Schaum zu bilden, die zu

karbonsäuren, intermolekular mit sich selbst ver- reinigenden Gegenstände zu benetzen, den Schmutz zu

netzbaren Form, nämlich als Salz einer säurerest- unterwandern, ihn abzulösen und zu dispergieren, daß