DE2219804A1

DE2219804A1 - Tenside fuer geschirrspuelmittel

Info

Publication number: DE2219804A1
Application number: DE19722219804
Authority: DE
Inventors: Joachim Dipl Chem Dr Kandler; Karl Dipl Chem Dr Merkenich; Hannsjoerg Dipl Chem Dr Ulrich
Original assignee: Knapsack AG
Current assignee: Knapsack AG
Priority date: 1972-04-22
Filing date: 1972-04-22
Publication date: 1973-10-31
Also published as: DK143451B; SE416138B; NL7305623A; FR2181934B1; BE798542A; GB1379377A; CH575008A5; DK143451C; FR2181934A1; IT986068B

Description

KNAPSACK AKTIENGESELLSCHAFT

Tenside für Geschirrspülmittel.

Die Erfindung betrifft Tenside für zum Einsatz in Geschirrspülmaschinen bestimmte Geschirrspülmittel, wobei die Tenside aus aliphatischen Phosphorsäure-mono- und/oder -diestern bestehen.

Es ist bekannt, zum maschinellen Geschirrspülen Spülmittel zu verwenden, die im allgemeinen folgende Zusammensetzung aufweisen:

40 - 70 Gewichts% Alkalipolyphosphate 20 - 45 Gewichts% Alkalisilikate

0-10 Gewichts^ Na₂CO₃

1-5 Gewichts% oberflächenaktive Substanz

1. - 2 Gewichts% einer chlorabspaltenden Substanz 0-5 Gewichts% Na₂SO^ und

p - 15 Gewichts^ Wasser.

Die in vorerwähnter Geschirrspülmittelformulierung aufgeführte oberflächenaktive Substanz stellt üblicherweise ein anionisches oder nichtionogenes Tensid vom Typ der Alkylbenzolsulfonate, Olefinsulfate, Polyglykoläther und dergleichen dar. Derartige Tenside haben den Nachteil, daß sie in der Spülflotte ■ die Schaumbildung begünstigen und dadurch den Reinigungseffekt auf das Spülgut vermindern, und daß sie gegenüber dem Spülgut und der Spülmaschine korrosiv wirken und Schaden verursachen. Darüberhinaus bewirken obige bekannten Tenside beim Lagern der Spülmittelformulierung eine teilweise Zersetzung der chlor-

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abspaltenden Substanz, was an der Verfärbung des Spülmittels erkenntlich ist.

Zur weitgehenden Verhinderung der Schaumbildung beim Spülvorgang wurden bereits Spülmittel mit einem schaumbremsenden Zusatz vorgeschlagen. Ein derartiges Geschirrspülmittel wird beispielsweise in der deutschen Offenlegungsschrift 2 022 501 beschrieben. Es enthält neben den üblichen Spülmittelkomponenten wie Gerüstsubstanz, Natriumsilikat und chlorhaltigem Bleichmittel 1 bis 3,5 Gewichts% eines Kondensationsproduktes aus einem Fettalkohol und Äthylenoxid als Tensid sowie 0,3 bis 0,5 Gewichts% eines Alkyl- oder Alkenylhydrogenphosphats mit 16 - 18 Kohlenstoffatomen im Alkylrest zur Schaumbremsung, wobei das Phosphat zu 100 - 50 % aus Monoalkyl- oder Monoalkenylphosphat und zu 0 bis 50 % aus Dialkyl- oder Dialkenylphosphat besteht.

Spülmittel vorerwähnter Zusammensetzung haben aufgrund ihres Gehaltes an Alkyl- bzw. Alkenylhydrogenphosphat wohl den Vorteil niedrigschäumend zu sein, jedoch bewirken sie, bedingt durch die Tensidkomponente, ebenfalls eine nicht tragbare Korrosion des Spülgutes und der Spülmaschine, sowie eine vorzei- ■ tige teilweise Zersetzung des im Spülmittel enthaltenen chlorhaltigen Bleichmittels.

Es wurde nunmehr gefunden, daß die Nachteile der bekannten Spülmittel wesentlich vermindert werden können, wenn man auf den Zusatz einer herkömmlichen Tensidkomponente in das Spülmittel verzichtet und den durch die Tensidkomponente hervorgerufenen Reinigungseffekt durch Zugabe einer bestimmten Menge eines speziellen aliphatischen Phosphorsäure-mono- und/oder -diesters bewirkt. Der Phosphorsäureester erfüllt dabei eine Doppelfunktion, indem er einmal analog der herkömmlichen Tensidkomponente oberflächenaktiv wirkt und zum andern einer Schaumbildung in der Spülflotte vorbeugt. - 3 -

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Die Erfindung betrifft somit ein Tensid als Bestandteil von Geschirrspülmitteln, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß es aus Mono- und/oder'Diestern der ortho-Phosphorsäure besteht, wobei die alkoholische Komponente des Esters Isopropanol, n-Butanol, Isotridecanol oder das Addukt aus einem Mol Tributylcarbinol mit 15 Mol Äthylenoxid ist.

Im Falle des Einsatzes eines Gemisches aus Phosphorsäure-mono- und -diester beträgt der Anteil des Phosphorsäure-monoesters im Gemisch etwa 50 bis 80 Gewichts^.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung'ist ein vorgenannte Ester enthaltendes Geschirrspülmittel, welches sich wie folgt zusammensetzt:

50 bis 60 Gewichts% eines alkalischen, sequestrierenden

Gerüstsalzes

30 bis 40 Gewichts^ wasserfreies Natriumsilikat 0 bis 7 Gewichts% wasserfreie Soda

0,5 bis 2 Gewichts% eines Aktivchlor enthaltenden

Bleichmittels

0 bis 10 Gewichts% Kristallwasser sowie

1 bis 2 Gewichts% eines Mono- und/oder Diesters der qrtho-Phosphorsäure, wobei die alkoholische Komponente des Esters Isopropanol, n-Butanol, Isotridecanol oder das Addukt aus einem Mol Tributylcarbinol mit 15 Mol Äthylenoxid ist.

In der erfindungsgemäßen Spülmittelformulierung kann das Gerüstsalz beispielsweise Natriumtripοlyphosphat sein. Weiterhin hat es sich als vorteilhaft erwiesen, als chlorabspaltendes Bleichmittel Kalium- oder Natriumdichlorisocyanurat zu' verwenden. Eine in jeder Beziehung besonders wirksame Spül- · mittelformulierung ist durch folgende Kombination von Spül-; mitte!komponenten gekennzeichnet:

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-53 Gewichts^ Natriumtripοlyphosphat
35 Gewichts% wasserfreies Natriummetasilikat 5 Gewichts% wasserfreies Natriumcarbonat

1 Gewichts% Kaliumdichlorisocyanurat 4 Gewichts^ Kristallwasser und

2 Gewichts% Phosphorsäureester.

Die Reinigungswirkung eines derartigen Spülmittels erstreckt sich auf die unterschiedlichsten Anschmutzungen des Spülgutes, wie z.B. auf Anschmutzungen von Tee, Kaffee, Ei, Tomatensaft, Lippenstift, Grieß, Haferflocken, Spinat oder Fett. Zur Beseitigung vorgenannter Anschmutzungen reicht bereits eine Spülmittelmenge von etwa 4 g je Liter Spülwasser aus. Eine 1 bis 2 gewichtsprozentige wäßrige Lösung des erfindungsgemäßen Spülmittels weist einen pH-Wert von etwa 12 auf.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen Tensidkomponente kann nach an sich bekannten Verfahren, beispielsweise nach dem Verfahren der deutschen Patentschrift 1 226 101 erfolgen. Danach fallen zunächst Gemische von Phosphorsäure-mono- und -diester an, die als solche bereits als Tensidkomponente für das erfindungsgemäße Spülmittel eingesetzt werden können.

Die Verwendung der erfindungsgemäßen Phosphorsäureester als Tensidkomponente für Spülmittelformulierungen muß als überraschend bezeichnet werden, da nicht zu erwarten war, daß derartige Ester neben ihren bekannten schaumverhindernden Eigenschaften in der Spülflotte auch oberflächenaktive Eigenschaften entfalten würden. Letztgenanntes Verhalten trifft nicht für alle Phosphorsäureester zu, insbesondere nicht für solche Ester, deren alkoholische Komponente aromatischer Natur ist oder aus langkettigen, aliphatischen Resten besteht, da diese Ester eine zu geringe Löslichkeit in Wasser besitzen bzw. in letzterem schlecht dispergierbar sind.

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Die technische Fortschrittlichkeit der erfindungsgemäßen Tenside wird bei deren Einsatz in Spülmittelformulierungen sichtbar, indem durch ihre Doppelfunktion als Tensid und Schaumbremser auf den Zusatz eines herkömmlichen Tensids in das Spülmittel verzichtet werden kann. Spülmittel nach der Erfindung sind in bezug auf die Reinigungswirkung und das Schaumverhalten den bekannten Spülmitteln überlegen. Darüberhinaus wirken sie weniger korrodierend auf das Spülgut und die Spülmaschine. Sie weisen außerdem eine verbesserte Lagerfestigkeit auf, indem sie nicht'oder nur geringfügig die Abspaltung von Chlor aus der Aktivchlörsubstanz des Spülmittels beeinflussen.

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern, ohne sie jedoch im einzelnen darauf zu beschränken:

Beispiel 1: · -

Es würde die Reinigungswirkung eines Spülmittels nachfolgender Zusammensetzung geprüft:

53 Gewichts^ Natriumtripolyphosphat 35 Gewichts% Natriummetasilikat . ■ 5 Gewichts^-Natriumcarbonat

4 Gewichts^ Kristallwasser

1 Gewichts% Kaliumdichlorisocyanurat

2 Gewichts% eines der im folgenden mit A, B, C und D be

zeichneten Phosphorsäureesters als Tensidkomponente

A = Gemisch aus Phosphorsäuremono- und -diisopropylester mit

einer Dichte von 1,42 / 20⁰C
B = Gemisch aus Phosphorsäuremono- und-di-n-butylester mit

einer Dichte von 1,13 / 20⁰C
C = Gemisch aus Phosphorsäuremono- und -diester des Isotride-

canols mit einer Dichte von 0,98 / 20⁰C D = Gemisch aus Phosphorsäuremono- und -diester des Adduktes

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von 1 Mol Tributylcarbinol und 15 Mol Äthylenoxid. Die Säurezahlen des Gemisches betrugen 38 mg und 63 mg KOH/g Substanz.

Als Spülgut wurde in eine Haushaltsspülmaschine vom .Typ Bosch Exquisit E Geschirr mit unterschiedlicher Anschmutzung, wie Tee, Kaffee, Ei, Tomatensaft, Lippenstift, Grieß, Haferflocken, Spinat und Fett eingebracht. Die Spülflotte enthielt 4 g Spülmittel pro Liter.

Die Bewertung der Reinigungswirkung der eingesetzten Spülmittel erfolgte anhand einer Bewertungsskala, deren höchste Bewertungsstufe 300 Punkte betrug. Die bei den einzelnen Testspülvorgängen erreichten Punktzahlen sind in Tabelle 1 aufgeführt. Tabelle 1 weist außerdem die Reinigungswirkung eines Spülmittels vorbeschriebener Zusammensetzung aus, wobei jedoch als Tensid (E) ein herkömmliches Gemisch aus 1,6 Gewichts% des Umsetzungsproduktes aus 1 Mol Stearylalkohol und 15 Mol Äthylenoxid und 0,4 Gewichts% Phosphorsäuremonostearylester verwendet wurde. ·

Tabelle 1

Tensid	A	B	C	D	E
Bewertungs- zahl	288	284	289	288	276

Gemäß Tabelle 1 werden beim Einsatz der erfindungsgemäßen Tenside höhere Bewertungszahlen erreicht, als mit dem Vergleichstensid E, d.h. daß die erfindungsgemäßen Tenside in der Spülmittelformulierung eine Verbesserung des Reinigungseffektes bewirken.

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Beispiel 2:

Es wurde der Einfluß der in Beispiel 1 genannten Tenside A, B, C und D auf die Korrosion des Spülgutes, wie Porzellan und Metalle geprüft. Zu diesem Zwecke wurde das Spülgut unter den in Beispiel 1 beschriebenen Bedingungen bis zu 250 mal gespült» Porzellan wurde von den erfindungsgemäßen Spülmitteln nicht geschädigt, während bei den Metallen Cu, Al, Al/Mg-Legierung mit 3 % Mg, Stahl, Edelstahl und Ag nur die Al/Mg-Legierung stärker korrodiert wurde. Ansonsten betrug der Metallabtrag weniger als 0,01 Gewichts%.

Beispiel 3:

Es wurde analog Beispiel 1 verfahren und die Schaumbildung bei den einzelnen Spülvorgangen beobachtet. Als Spülmaschine diente eine vom Typ Miele G 50, deren Vorderwand aus einer Glasscheibe bestand. Bei.der Beurteilung des Schaumverhaltens.wurde die Umlaufgeschwindigkeit der Sprührotoren, die Zerfallsgeschwindigkeit des gebildeten Schaumes nach Abschalten der Maschine sowie die absolute Schaumhöhe über der Spülflotte berücksichtigt.

Die Tenside A, B und. C sind als ideal zu bezeichnen, da sie nahezu keine Schaumbildung verursachten. Im Falle des Tensids D wurde ein schwaches bis mäßiges Schäumen der Spülflotte registriert. Nach Abschalten der Maschine betrug die Schaumhöhe etwa 5 cm. Der Schaum löste sich innerhalb 1-2 Minuten auf. ■ Im Falle des Tensids E betrug die Schaumhöhe nach Abschalten der Maschine etwa 5 cm. Nach 25 Minuten war der Schaum erst auf etwa die Hälfte zusammengefallen.

Beispiel 4:

Es wurde die LagerStabilität von Kaliumdichlorisocyanurat in

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verschiedenen, die Tenside A, B, C, D und E enthaltenden Gemischen ermittelt. Die Testgemische hatten folgende Zusammensetzungen:

2 Gewichtsteile Tensid A bzw. B, C, D oder E

1 Gewichtsteil Kaliumdichlorisocyanurat 35 Gewichtsteile Natriummetasilikat
53 Gewichtsteile Natriumtripοlyphosphat 5 Gewichtsteile Natriumcarbonat

4 Gewichtsteile Kristallwasser.

Vorerwähnte Mischungen wurden in verschlossenen Flaschen eine Woche lang aufbewahrt und anschließend die relative Chlorabnahme bzw. der Restchlorgehalt in den einzelnen Mischungen jodometrisch bestimmt. Die erhaltenen Werte sind in der folgenden Tabelle 2 zusammengefaßt:

Tabelle 2

Tensid	A	B	C	D	E
relative Chlor abnahme (%)	7,8	3,5	3,8	0	6,4

Aus Tabelle 2 ist ersichtlich, daß die erfindungsgemäßen Tenside B, C und D die Lagerstabilität von Kaliumdichlorisocyanurat in Spülmittelformulierungen wesentlich weniger beeinträchtigen, als das bekannte Tensid E. Tensid A zeigt einen Effekt, der in etwa mit dem des Tensids E vergleichbar ist. Dennoch ist Tensid A bei Berücksichtigung der in den Beispielen 1 bis 3 dargelegten Versuchsergebnissen gegenüber Tensid E als technisch fortschrittlich zu bezeichnen.

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Claims

Patentansprüche:

1. Tensid als Bestandteil von Geschirrspülmitteln, dadurch gekennzeichnet, daß es aus Mono- und/oder Diestern der orthophosphorsäure besteht, wobei die alkoholische Komponente des Esters Isopropanol, n-Butanol, Isotridecanol oder das Addukt aus einem Mol Tributylcarbinol mit 15 Mol Äthylenoxid ist.

2. Tensid nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des Phosphorsäure-monoesters im Gemisch mit dem entsprechenden Phosphorsäure-diester etwa 50 bis 80 Gewichts^ beträgt.

3. Geschirrspülmittel, bestehend aus

^)O bis 60 Gewichts^ eines alkalischen, sequestrierenden

Gerüstsalzes

30 bis 40 Gewichts^ wasserfreiem Natriumsilikat 0 bis 7 Gewichts^ wasserfreier Soda

0,5 bis 2 Gewichts% eines Aktivchlor enthaltenden Bleichmittels

0 bis 10 Gewichts^ Kristallwasser sowie

1 bis 2 Gewichts% eines Mono- und/oder Diesters der ortho-Phosphorsäure, wobei die alkoholische Komponente des Esters Isopropanol, n-Butanol, Isotridecanol oder das Addukt aus einem Mol Tributylcarbinol mit 15 Mol Äthylenoxid ist.

4. Mittel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß es als Gerüstsalz Natriumtripolyphosphat enthält.

5. Mittel nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß es Kalium- oder Natriumdichlorisocyanurat enthält.

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6. Mittel nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es aus

Gewichts9f> Natriumtripolyphosphat Gewichts% wasserfreiem Natriummetasilikat 5 Gewichts% wasserfreiem Natriumcarbonat

1 Gewichts% Kaliumdichlorisocyanurat 4 Gewichts% Kristallwasser und

2 Gewichts% Phosphorsäureester

besteht.

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