DE2545611C3 - - Google Patents

Description

Es ist bekannt, anorganische Verbindungen, wie Glaubersalz, Natriumsulfat, Natriummetasilicat, Soda oder Natriumtripolyphosphat, Detergentien zuzusetzen, um deren Detergenswirkung, Dispergierwirkung, Stabilität der Emulgierwirkung in hartem Wasser, rostverhindernde Wirkung und chelatisierende Wirkung zu verbessern, ohne eine Umweltverschmutzung zu ergeben. Es gab aber bisher keine Zusatzstoffe für Detergentien, die alle diese Eigenschaften besitzen. Beispielsweise ergeben Phosphate Probleme bei der Abwasserbehandlung, und Silicate ergeben Probleme hinsichtlich der Stabilität in hartem Wasser. jo

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe bestand somit darin Detergentien durch Zusatzstoffe hinsichtlich der Detergenseigenschaften zu verbessern, ohne Umweltverschmutzungsprobleme hervorzurufen.

■F.rfindungsgemäß verwendet man als Zusatzstoff zu Ji Detergentien Imidobissulfate der allgemeinen Formel Bewertung

(MSOj)₂NM', worin M ein Natrium-, Kalium-, Lithiumoder Ammonium-Kation und M' ein Wasserstoff oder

ein Natrium-, Kalium-, Lithium- oder Ammonium-Ka-

tion bedeutet.

Diese Imidobissulfate sind bekannt und sind beispielsweise neutrale Imidobissulfate, wie

Diammoniumimidobissulfat [NH₄SOj)₂NH],
Dinatriumimidobissulfat [NaSOj)₂NH ■ 2 H₂OL
Dikaliumimidobissulfat und -r,

Dilithiumimidobissulfat,
sowie basische Imidobissulfate, wie
Triammoniumimidobissulfat [NH₄SOi)₂NNH₄ · H₂OL
Trinatriumimidobissulfat [(NaSOj)₂NNa · H₂O oder
(NaSOj)₂NNa · 12 H₂O] und so

Trilithiumimidobissulfat.

Die Imidobissulfate können erfindungsgemäß beliebige Detergentien zugesetzt werden, wie beispielsweise anionischen oberflächenaktiven Stoffen, wie Natriumalkylsulfat und Natriumalkylbenzolsulfonat, amphoteren π oberflächenaktiven Stoffen, wie Alkylbetain, nichtionischen oberflächenaktiven Stoffen, wie Polyoxyäthylenalkyläthern, Polyoxyäthylenestern höherer Fettsäuren, Polyoxyäthylenalkylphenyläthern und Polyoxyäthylensorbitestern von Fettsäuren, kationischen oberflächen- w> aktiven Stoffen, wie Alkylpyridinumhalogeniden und Alkyltrialkylammoniumhalogenidcrii sowie polymeren oberflächenaktiven Stoffen, wie Polyoxyäthylcnpolyoxypropylcnkondensaten und Alkylpolyvinylpyridiniumhalogeniden. Zweckmäßig set/l man die Imidobissul- hi fate den Detergentien in einer Menge von 20 bis "300 Gewchtsteilen. bezogen auf 100 Gcwiehtsieile des Detergens. zu.

1. Oberflächenspannung:

Messen mit Hilfe einet Du-Nöuy-Oberflächenspannungsmeßgerätes bei 22 bis 24° C.

2. Emulgiereigenschaften

Gemessen durch Einfüllen von 03 ml der Testlösung und 03 ml öl (1,5 cm hoch) in ein Reagenzglas mit einer Kappe (8 χ 50 mm), Einsetzen und Stehenlassen in einem Becherglas mit einem Wasserbad während 5 Minuten, 20maIiges vertikales Schütteln über eine Wegstrecke von 25 cm während 10 Sekunden, Stehenlassen in einem Wasserbad von 90⁰C während 30 Minuten und anschließende Messung der Höhe der emulgierten Phase.

Die Bewertungsgrundlage ist folgende:

Höhe der emulgierten
Phase

(cm)

1,5-

1,0-1,4

0,5-0,9

0,1-0,4

Als Öle wurden Baumwollsamenöl und flüssiges Paraffin verwendet.

3. Dispcrgierstärke

Gemessen durch Einfüllen von 1 ml der Testlösung und etwa 3 mg Ruß in ein Reagenzgla- (das gleiche wie unter 2.), 20maliges vertikales Schütteln über eine Wegstrecke von 25 cm während IO Sekunden und Messen der Höhe (h) der dispcrgicrten Phase und des Farbtones.
Temperatur: 22 bis 24°C.

Die Bcwcrtungsgrundlagc ist folgende:

Bewertung	Höhe h	Farbton
	(cm)
5 4 3 2 1	2,8-3,0 2,0-2,7 1,0-1,9 0,2-0,9 0	äußerst tief sehr tief tief hell transparent

4. Detergenswirkung

Gemessen durch Einfüllen von 2 ml Testlösung in ein Reagenzglas mit einem Deckel (8 bis IO ml), Eintauchen von drei Stücken künstlich verschmutzter Tücher (S χ 8 mm) in die Lösung während 2 Minuten bei 30⁰C, 40maIiges vertikales Schütteln über eine Wegstrecke von 25 cm während 20 Sekunden, Herausnehmen und Trocknen der gewaschenen Tücher, Messung des Grades ihrer weißen Farbe mit Hilfe eines Reflexionstestgerätes und Beobachtung der Trübung des Abwassers. Die verschmutzten Tücher bekam man durch Verunreinigung von Baumwollstoff mit einer verdünnten Lösung von flüssigem Paraffin (65%) und Baumwollsamenöl (35%) sowie einer Dispersion von Ruß in Tetrachlorkohlenstoff gemäß J. Am. Oil Chemists' Soc. 28,96(1951).

Die Bewertungsgrundlage ist folgende:

in

6. Benetzungsstärke

Gemessen durch Einfüllen von 3 ml der Testlösung in ein Reagenzglas (10 ml), vorsichtiges Auflegen eines Filzstückes (5x5 mm) auf die Flüssigkeitsoberfläche und Messung der Zeit, die erforderlich ist, damit das Teststück von der Flüssigkeitsoberfläche in die Flüssigkeit absinkt. Temperatur: 22 bis 24° C.

Die Bewertungsgrundlage ist folgende:

15

20 Bewertung

Zeit (Sekunden)

Bewertung RePexionsstärke

Abwasser 3,0

3,1- 20,0 20,1- 50,0 50,1-200,0 200,1-

30,0-28,5-30,0
26,8-28,4
25,1-26,7
-25,0

stark schwarz etwas schwarz dunkel

schwach dunkel etwas schmutzig

5. Lösungsfähigkirit

Gemessen durch Einfüllen von jeweils 0,5 ml der Tcstlösung in vier K_-agenzgläser(die gleichen wie in 2.). Einfüllen von 0,008 ml 0.011 ml. 0.0' 1ml und 0,017 ml Isoamylalkohol in jedes Reagenzglas. Stehenlassen in heißem Wasser von etwa 50⁰C während 5 Minuten, 60maliges vertikales Schütteln über eine Wegstrecke von 25 cm während 30 Sekunden, Stehenlassen in heißem Wasser von 30°C während 5 Stunden und Ermittlung der maximal gelösten Alkoholmenge.

Bewertung

Gelöste Alkoholmenge (ml)

0,018-0,015-0,017 0,012-0,014 0,008-0,011 -0,007

7. Metalloxidbildung

Gemessen durch Einfüllen von 4 ml Testlösung in ein Reagenzglas mit einem Deckel (10 ml). Eintauchen eines Metallstückes (Draht von etwa 20 mm Länge oder Metallplatte von 3 χ 20 χ 1 mm) in die Lösung, Stehenlassen in heißem Wasser bei 90⁰C während 24 Stunden

jo und Beobachtung des Stückes. Die Bewertungsgrundlage ist folgende:

Die Bewertungsgrundlage ist folgende:

Bewertung Oberflächenzustand

40

3 45

keine Veränderung

leichte Glanzabnahme, leichte Oxid-

flecken, die Lösung wurde etwas

schmutzig

etwas stärkere Veränderungen als bei 4

Oxid entwickelte sich auf der Hälfte der Oberfläche

Oxid entwickelte sich auf der gesamten Oberfläche, die Lösung wurde stark gefärbt, und es traten Ausfüllungen auf

C. Versuchsergebnisse

Der Test führte zu den in Tabelle I aufgeführten Ergebnissen: Tabelle I

Zusatzstoff	Ober- flächcn- span- nung	Emulgier- cigenschaften	*)	Disper- gier- stärkc	Detergenswirkung	Baum- woll- tuch	*)	Lo- sungs- fiihig- kcit	Benet zungs stärke
	Dyn/cm	Baum- flüssiges woli- Paraffin samen- öl	2,5	RuU	Wasch flüssig keit	2	2	Iso amyl alkohol	Filz
Keiner	36,0	3 2	2.5	4	2	3	75	2	5
Natriumsulfat	37.1	3 2	2	2		4	4

	Fortsetzung	Ober-	25 45 61	minium	Ober-	Emulgicr-	minium	1	6	Wasch	Baum	3,	Phos- Zink- Zinn-	4	5	Lo-	Btnel-	3,1	Wasch	Baum	*)	4	5	Lö-	Benet-	2.9
5	Zusatzstoff	flächen-			flächen-	eigenschaften				flüssig	woll	3,	phor- platte platte	4	5		zungs-	3,5	flüssig	woll		5		sungs	zungs-	3.1
	span-		2 4	sj.an-		3 2		Liisper- Detergenswirkung	keit	tuch	2	bronze	4			stärkc	3,3	keit	tuch				fähig-	slärkc
	nung	Fmulgier-	3 5	nung		3 3		Bier			3	3 2	5				4,5						keit
		eigenschallen	2 4		Baum- flüssiges *)		stärke	3	4	3	5 !	4			Filz	3,9	3	2	2,			Iso	Filz
			4 3		woll- Paraffin			3	4	4	4 1	3		sungs-		3,6	3	3	3			amyl
			4 5		samcn-		RuU	2	2		5 5	3		fühig		3,0	j	3	3
	Dyn/cm	Baum- flüssiges *j	2 5	Dyn/cm	öl		3	3		5 1	3		keit		3,6	4	4	4
	35,9	woll- Paraffin	3 3	38,7	4 I 2,5		3	3	5 1			Iso	4							4
Natriumtripolyphosphat	35,2	samen-	2 4	38,4	4 3 3,i>		4	4	4 1			amyl	4							4
Natriummetasilicat	37,0	öl		32,3	4 1 2,5	3			5 2				4	; von Natnumdodecylsulfat als			Phos- Zink- Zinn-			4
Diammoniumimidobissulfat	33,9	5 2 3,5	Beispiel 2	36,6	4 2 3	4						4				phor- platte platte			4
Dinatriumimidobissulfat	34,9	5 4 4,5	Weise wie in Beispiel			2						4				bronze
Triammoniumimidobissulfat	34,2	4 3 3,5	Detergens durchgeführt. Die Testergebnisse sind in Tabelle Il		Metalloxidbildung	4			Verwendung			4	Disper- Detergenswirkung		2 2
Trinatriumimidobissulfat		5 2 3,5	Tabelle II	Weich- Stahl AIu- Kupfer	3			zusammengestellt.		alkohol		gier		3 1		alkohol	Blei *)
Fortsetzung Tabelle I	4 2 3	Zusatzstoff	eisen	3						starke
Zusatzstoff	4 4 4							5	Blei *)		1
			3 3					4		Ruß	5	4
	Mstaüoxidbildung		3 4	Mes			5			<	3
	Weich- Stahl AIu- Kupfer		sing			4	3		5
Keiner	eisen					3	3
Natriumsulfat			3			4	3	1
Natriumtripolyphosphat	4 3		4				3	1	Löt
Natriummetasilicat	4 4	Keiner	4			5	4	mittel
Diammoniumimidobissulfat	5 4	Natriumsulfat	5		Lot- .	3	5
Dinatriumimidobissulfat	5 5	Dinatriumimidobissulfat	5		mittel	3		4
Triammoniumimidobissulfat	5 2	Trinatriumimidobissulfat	4			2		3
Trinatriumimidobissulfat	5 4	Fortsetzung Tabelle Il	3		3		Mes
*) Mittelwert	3 4	Zusatzstoff	5		2		sing
	4 5				2
Die Experimente wurden in					5		2
			1 unter		3	3
	gleicher	Keiner		4
	Natriumsulfat		3
		4

FortselziifiE

Zusatzstoff

Metalloxitlbilclung

Weich- Stahl AIu- Kupfer Meseisen minium sing

Phos- Zink- Zinn- Lötphor- platte platte mittel
bronze

Blei

Dinatriumimidobissulfat 3 4 2 5 4 5 1 4 2 3 3,3

Trinatriumimidobissulfat 4445443443 3,9

*) Mittelwert

Beispiel 3

Trinatriumimidobissulfat (TNIS), Natriumeitrat (NCT) und Äthylendiamintetraessigsiiure (IiDTA) wurden zu einem Polyoxyäthylenalkyläthcr (A) und einem NitlrinmnolvfwvathvlpnnllcvKlllfntp^lpr t ϊλ\ /ι I UfPSPt/t

und clic Detergenswirkung wurde gemessen. Hierfür wurde ein mit einem Stoffgcmisch gemäß Tabelle III verschmutzter Stoff verwendet. Fis wurde unter den in Tabelle IV angegebenen Waschbedingungen gewaschen. Die Detergenswirkung. deren Ergebnis in der nachfolgenden Tabelle V aufgeführt ist. wurde nach folgender Gleichung errechnet:

ion.

Ölsäure

Palmitinsäure

Myristinsäure

Triolein

Tripalmitin

Cholesterin

Squalen

Flüssiges Paraffin

Cetanol

Cholestcrylpalmitat

Ruß

Percren

Tabelle IV
Waschbedingungen

Konzentration der Probe
Menge der Waschlösung
Temperatur der Lösung
Wasserhärte

Geuichlsteile
15

7.5

7.5
15
15
10

10
10

0.5
800

0.2%
100 ml
30⁰C
Stadtwasser

Tabelle V

SCIT

r: dta

1 Ϊ ~

I J, J

7.0
4.6

16,0
19.2

R - «,, R- R₀

Hierin bedeutet D den Detergenswirkungsindex in Prozenten bei einer Dctcrgenzkon/entration von 0.20% und einer Wasserhärte von 4 dH. R bedeutet den Wcißgehalt des verschmutzten Stoffes nach dem Waschen. R bedeutet den Weißgchalt des gleichen Stoffes vor dem Verschmutzen und /?,, den Weißgehalt des verschmutzten Stoffes vor dem Waschen. Je höher der Index liegt, desto größer ist die Detergenswirkung.

Tabelle III

Verschmutzung des künstlich verschmutzten
Stoffes

In dem folgenden Ver^'cichsvcrsuch wurde die Det'Tjienswirkung von Trinatriumimidobissulfat mil der von Natriumtripolyphosphat verglichen. Hierzu wurde ein künstlich mit der in Tabelle Vl aufgeführten Miscnunr verunreinigter Stoff unter den in Tabelle VII aufgeführten Waschbedingungen gereinigt. Die Waschkraft in Abhängigkeit von dem Prozentsatz de? Zusatzstoffes wurde graphisch aufgetragen, wobei ersichtlich wurde, daß Trinatriuiriniidubissulfat praktisch die gleiche Detergensw irkung ergibt, wie Natrium tripolvphosphat. gegenüber letzterem aber den Vorteil hat. daß es keinen gebundenen Phosphor enthält.

Tabelle Vl	Gewichtsprozent
	16.7
Myristinsäure	16.7
Ölsäure	16.7
Tristearin	16.7
Triolcin	8.8
Cholesterin	2.2
Cholesterylstearat	11.1
Paraffinwachs	11.1
Squalen	49.75
Ton	0.5
Ruß
Tabelle VII
Waschbedingungen	0.2%
Detergenskonzentration	4°dH
Wasserhärte	20rC
Wassertemperatur	10 Minuten
Waschzeit	5 Minuten mit
Spülung	Stadtwasser
	in Testwaschmaschine
Waschen

Claims (3)

1
Patentansprüche:

I.Verwendung von Imidobissulfaien der allgemeinen Formel (MSOj)iNM', worin M ein Natrium-, Kalium-, Lithium- oder Ammonium-Kation und M' ein Wasserstoffatom oder ein Natrium-, Kalium-, Lithium- oder Ammonium-Kation bedeutet, als Zusatzstoff zu Detergentien.

2. Verwendung von Imidobissulfaten nach Anspruch 1, worin M und M' beide Ammonium-Kationen oder Natrium-Kationen bedeuten oder M' ein Wasserstoffatom und M ein Ammonium- oder Natrium-Kation bedeutet.

3. Verwendung von Imidobissulfaten nach Anspruch 1 und 2 in einer Menge von 20 bis 500 Gewichtsteilen je 100 Gewichtsteile des Detergens.

Beispiel I

Die Verbesserung der Detergenseigenschaften von Polyoxyäthylennonylphenyläther (Addukt von 12MoI) durch Zusatz verschiedener erfindungsgemäß verwendeter Imidobisulfate wurde mit der durch bekannte Zusatzstoffe verglichen.

A: Herstellung der Testlösungen

in Eine wäßrige Lösung (destilliertes Wasser) mit einem Gehalt von 0,25% Polyoxyäthylennonylphenyläther und 0,75% Zusatzmittel wurde hergestellt und als Probe verwendet.

Da neutrale Imidobissulfaie etwas instabil sind, wurde eine kleine Menge der entsprechenden basischen Salze zugegeben.

B: Testmethoden