DE3246080A1 - Reinigungsverfahren - Google Patents

Reinigungsverfahren

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DE3246080A1
DE3246080A1 DE19823246080 DE3246080A DE3246080A1 DE 3246080 A1 DE3246080 A1 DE 3246080A1 DE 19823246080 DE19823246080 DE 19823246080 DE 3246080 A DE3246080 A DE 3246080A DE 3246080 A1 DE3246080 A1 DE 3246080A1
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acid
silica
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Horst 4044 Kaarst Flüchter
Christian 4018 Langenfeld Rossmann
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Henkel AG and Co KGaA
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Henkel AG and Co KGaA
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11DDETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D7/00Compositions of detergents based essentially on non-surface-active compounds
    • C11D7/02Inorganic compounds
    • C11D7/20Water-insoluble oxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
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    • C11D7/00Compositions of detergents based essentially on non-surface-active compounds
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23GCLEANING OR DEGREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
    • C23G1/00Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
    • C23G1/14Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with alkaline solutions

Description

3 . HENKELKGaA
Henkelstr. 67 ZR-FE/Patente
4000 Düsseldorf, den 9.12.82 Dr.Ar/KK
Patentanmeldung D 6 703
"Reinigungsverfahren"
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Reinigung starrer Oberflächen mit builderhaltigen alkalischen Lösungen, die durch Zusammenführung eines stark alkalischen und eines sauren oder neutralen Wirkstoffkonzentrates erhalten und wobei Dispersionen von Kieselsäure verwendet werden.
Es ist bekannt, zum Reinigen von starrem Material, wie Werkstücken aus Metall oder Glas, alkalische Reinigungsmittel zu verwenden, die Ätznatron, Orthophosphate, kondensierte Phosphate, Silikate, Komplexbildner, Netzmittel und Inhibitoren enthalten.
Im allgemeinen werden diese Produkte als pulvrige Gemische in den Handel gebracht und in dieser Form dem Reinigungsbad diskontinuierlich zugeführt, wobei die Badkonzentration des Reinigungsmittels je nach Anwendungszweck und Verschmutzungsgrad zwischen 0,1 und 20 Gewichtsprozent liegen kann. Voraussetzung für die Wirksamkeit der Reinigungslösung ist die Einhaltung der optimalen Konzentration. Diese kann durch Titration oder über eine Leitfähigkeitsmessung festgestellt werden. Die Leitfähigkeitsmessung zur Konzentrationsbestimmung kann in Verbindung mit 1- einer automatischen Konzentrationsergänzung durchgeführt werden.
Patentanmeldung D 6703 ty 2 HENKELKGaA
ZR-FE/Patente
Ein Nachteil der Arbeitsweise mit pulverförmigen Produkten, insbesondere wenn diese hygroskopische Salze enthalten, ist die Sicherstellung einer kontinuierlichen störungsfreien Zudosierung. Weiterhin sind gerade besonders wirksame nichtionische Tenside empfindlich gegenüber festem Ätznatron. Sie verändern sich mit der Lagerzeit durch Oxidation zu Ethercarbonsäuren. Dadurch wird bei bestimmten Befettungen eine Verschlechterung der Wirksamkeit beobachtet und bei Spritzentfettungsmitteln eine störende Schaumbildung verursacht.
Es ist weiterhin bekannt, alkalisch-reagierende flüssige Reinigungsmittel einzusetzen, die durch Zusammenführung eines stark alkalischen und eines sauren oder neutralen Wirkstoffkonzentrates erhalten und ergänzt wurden. Es war jedoch auf diesem Weg nicht möglich, silikathaltige Reiniger herzustellen.
Produkte mit hohem Wirkstoffgehalt benötigen eine sehr hohe Konzentration an hydrotropen Substanzen und/oder an Kalisalzen mit geringem Aktivsubstanzgehalt.
Es wurde nun gefunden, daß man die bisherigen Mängel weitgehend vermeiden kann, wenn man sich des nachstehend beschriebenen Verfahrens bedient.
Das neue Verfahren zur Reinigung starrer Oberflächen mit builderhaltigen alkalischen Lösungen, die durch Zusammenführen eines stark alkalischen und eines sauren oder neutralen Wirkstoffkonzentrates, wobei das alkalische Wirkstoffkonzentrat zur Erzielung eines alkalischen Milieus im Überschuß eingesetzt wird, erhalten werden, ist dadurch gekennzeichnet, daß als saures oder neutrales Wirk-Stoffkonzentrat eine Dispersion von
Kieselsäure verwendet wird. Die Konzentration der Kieselsäure in der Dispersion liegt zweckmäßigerweise
«d 230/438539 3.08.82
Patentanmeldung D 6703 Z HENKELKGaA
ZR-FE/Patente
im Bereich von 5 bis 40 Gewichtsprozent, vorzugsweise bei 10 bis 30 Gewichtsprozent.
Die Kieselsäuredispersion kann aus pyrogener und/oder gefällter Kieselsäure nach üblichen Methoden hergestellt werden.
Bei der Verwendung von Kieselsäuredispersionen höherer Konzentration ist es zweckmäßig, noch in kleinen Mengen, vorzugsweise unter 5 %, Stabilisatioren, wie Pflanzengummi, Polyvinylpyrrolidon oder Polyacrylsäure, hinzuzufügen. Zur Vermeidung von bakteriellem Befall können neutralen Kieselsäuredispersionen Konservierungsmittel zugesetzt werden.
Um eine gute Reinigungswirkung zu erzielen, ist es zweckmäßig, daß die Kieselsäuredispersion noch . weitere Bestandteile enthält. Insbesondere kommen hierfür Phosphorsäure sowie auf den pH-Wert 6 bis 9 neutralisierte Alkalipolyphosphate in Betracht. Der Zusatz dieser Verbindungen kann bis zu 40 I, bezogen auf die Kieselsäuredispersion, betragen. Die Phosphorsäure kann dabei teilweise, daß heißt bis zu 50 %, durch Schwefelsäure ersetzt sein.
Ebenfalls sind für diese Zwecke Zusätze an anionischen, nichtionischen und/oder amphoteren Tensiden geeignet. Im einzelnen kommen Verbindungen, wie Alkylbenzolsulfonate, Alkylsulfonate, Fettalkoholsulfate, Anlagerungsprodukte von Ethylen- und/oder Propylenoxid an Fettalkohole, Fettamine und Alkylphenole sowie oberflächenaktive Ethylenoxid/Propylenoxid-Blockpolymrrisate, in Betracht. Die Kettenlängen der Alkylreste liegen bei den genannten Verbindungen im Bereich von C12 bis C?n und im Falle der Alkylphenole im Bereich von C6 bis C-. R. Weiterhin kommen als amphotere Tenside Verbindungen wie Alkyldimethylammoniumbetaine (Alkylrest 12 bis 18 Kohlenstoffatome) in Betracht. Die Mengen an Netzmitteln liegen zweckmäßig im Bereich von 0,5 bsi 10 %. ...
Patentanmeldung D 6703 A HENKELKGaA
ZR-FE/Patente
Schließlich kann die Kieselsäuredispersion noch Komplexbildner, insbesondere in Form der Säuren, wie Nitrilotriessigsäure, Ethylendiamintetraessigsäure, Gluconsäure und/ oder Zitronensäure, vorzugsweise Phosphonsäure oder Phosphonocarbonsäure, wie Hydroxyethan-1,T-diphosphonsäure, Aminotrimethylenphosphonsäure und 2-Phosphono-i,2,4-butantricarbonsäure, enthalten.
Die genannten Komplexbildner können jedoch gewünschtenfalls auch der alkalischen Komponente hinzugefügt werden. Letztere besteht im wesentlichen aus Natronlauge beziehungsweise Kalilauge. Daneben kommen jedoch auch insbesondere solche Bestandteile in Betracht, die mit den Substanzen der Kieselsäuredispersion nicht verträglich sind, wie beispielsweise Ligninsulfonate.
Unter dem Begriff "Oberschuß11 soll im Sinne der vorliegenden Erfindung eine so große Menge an Natronlauge oder Kalilauge verstanden werden, die ausreichend ist, um dem Wirkstoffkonzentrat nach der Zusammengabe einen pH-Wert von oberhalb 11, vorzugsweise oberhalb 12, zu geben.
Die oben angegebene Arbeitsweise hat den Vorteil, daß hoch konzentrierte Wirkstoffkomponenten hergestellt werden können, ohne daß eine unnötige Konzentration an hydrotropen Substanzen und/oder an Kalisalzen erforderlich werden.
Die Herstellung der Dispersionen kann dadurch erfolgen, daß man die Kieselsäure, in die gegebenenfalls mit einem Stabilisator und Netzmitteln versetzte saure oder neutrale Lösung,.unter Rühren einträgt.
SdS3O/438S39 3.08 82
Patentanmeldung D 6703 β HENKELKGaA
ZR-FE/Patente
Bei der Herstellung von Reinigungsmittellösungen mit Hilfe von 2 Wirkstoffkomponenten kann im übrigen, je nach der vorliegenden Verschmutzung, des zu behandelnden Materials eine Reinigungslösung mit unterschiedlicher Alkalität hergestellt werden, je nach dem, ob ein hoher oder ein kleinerer Teil der alkalischen Komponente verwendet wird. Da die Reaktion der Reinigungslösung immer alkalisch ist, kann die Konzentration der Lösung über die Leitfähigkeit der Hydroxylionen bestimmt werden. Die Zugabe der weiteren Wirkstoffkomponenten erfolgt dann in einem analogen Verhältnis zur alkalischen Komponente. Damit ist eine problemlose kontinuierliche Dosierung der Reinigungsmittelkonzentrate gewährleistet. Zur besseren Sichtbarmachung der Konzentrate können diese noch mit Indikatoren eingefärbt werden. Das Verfahren wird im übrigen bei den üblichen Temperaturen für Reinigungs- und Entfettungsanlagen im Bereich von 20 bis 1000C, vorzugsweise von 50 bis 800C, durchgeführt.
Der Anmeldungsgegenstand wird noch durch die nachfolgenden Beispiele erläutert, ohne hierauf beschränkt zu sein.
Soweit nichts anderes angegeben, handelt es sich bei den %-Angaben um Gewichtsprozent.
Patentanmeldung D 6703 i HENKELKGaA
ZR-FE/Patente
Beispiel 1
Zur Herstellung einer 50 g/l enthaltenden Entfettungslösung mit einem SiO2ZNa2O-Verhältnis o,5 benötigt man 58 g/l der folgenden Dispersion:
18 % SiO2 (Fällungskieselsäure)
2 VAminotrimethylenphosphonsäure (60Hg) 10 % Anlagerungsprodukt von 10 Mol Ethylenoxid an Nonylphenol
10 % Orthophosphorsäure (75Ug) 60 % Wasser
und 72 g/l 50Uge Natronlauge,
Beispiel 2
Zur Herstellung einer 50 g/l enthaltenden Entfettungslösung mit einem SiO2/Na2O-Verhältnis 1 benötigt man 66 g/l der folgenden Dispersion:
20 % pyrogene Kieselsäure 20 % Orthophosphorsäure (75Ug)
54 % Wasser -
4 % Anlagerungsprodukt von 12 Mol Ethylenoxid an Fettamin 2 % Anlagerungsprodukt von 30 Mol Ethylenoxid und 60 Mol Propylenoxid an Ethylendiamin
und 62 g/l 50Uge Natronlauge.
Sd 2S0/43853» 3. M 82
Patentanmeldung D 6703 Ψ HENKELKGaA
ZR-FE/Patente
Beispiel 3
Zur Herstellung einer 40 g/l enthaltenden Entfettungslösung mit einem SiOj/Na-O-Verhältnis 0,75 benötigt man 48 g/l der folgenden Dispersion:
20 % Kieselsäure
20 % Orthophosphorsäure (75%ig)
3 % Anlagerungsprodukt von 11 Mol Ethoxylenoxid an '" " Nöriylphenol
3 % Alkylbenzolsulfonsäure (Alkylrest 12 Kohlenstoffatome) 0/1 % Pflanzengummi
53,9 % Wasser
und 53 g/l 50%ige Natronlauge.
Beispiel 4
Zur Herstellung einer 40 g/l enthaltenden Entfettungslösung mit einem SiOj/Na^O-Verhältnis 0,3 benötigt man 32 g/l der folgenden Dispersion:
22 % Kieselsäure
6 % Orthophosphorsäure (75%ig)
8 % Netzmittel, amphoter (Alkyldimethylammoniumbetain, Al-64 % Wasser kylrest C12 bis C18)
und 64 g/l 50%ige Natronlauge.
AO
Patentanmeldung D 6703 % HENKELKGaA
ZR-FE/Patente Beispiel 5
Zur Herstellung einer 80 g/l enthaltenden Entfettungslösung mit einem SiO2/Na2O-Verhältnis 0,15 benötigt man 36 g/l folgender Dispersion:
24 % pyrogene Kieselsäure
76 % Wasser
und 147 g/l 5Olige Natronlauge.
Beispiel 6
Zur Herstellung einer 60 g/l enthaltenden Entfettungslösung mit einem SiO2/Na2O-Verhältnis 0,8 benötigt man 69 g/l einer (auf pH-Wert 7 eingestellten) Dispersion:
24 % Kieselsäure (Fällungskieselsäure)
3 I Fettalkoholethersulfat
20 % Natrium-triphosphat
52 % Wasser
1 % Konservierungsmittel (5-Brom-5-nitro-1,3-dioxan)
und 54 g/l 50Vige Natronlauge.
Sd 230/438539 3.08.82
Patentanmeldung D 6703 /\/[ Jf HENKELKGaA
ι ZR-FE/Patente
Beispiel 7 j
Zur Herstellung einer 50 g/l enthaltenden Entfettungslösung mit einem SiO^/Na-O-Verhältnis; 0,4 benötigt man 59 g/l folgender Dispersions :
18 % Kieselsäure
4 % Orthophosphorsäure (75%ig)
3 % Anlagerungsprodukt von 14 Mol Ethylenoxid an
2 % Alkylbenzolsulfonsäure (Alkylresrt 12 Kohlenstoffatome) 2 % Polyvinylpyrrolidon
71 % Wasser
und 74 g/l 50%ige Natronlauge.
Beispiel 8
Zur Herstellung einer 100 g/l enthaltenden Entfettungslösung mit einem SiOj/Na-O-Verhältnis 0,2 benötigt man 73 g/l folgender Dispersion:
15 % Kieselsäure
20 % Gluconsäure (50%ig)
10 % Schwefelsäure (98%ig)
3 % Anlagerungsprodukt von 5 Mol Ethylenoxid und 4 Mol
Propylenoxid an Cg ,2
52 % Wasser
und 156 g/l 50%ige Natronlauge.

Claims (8)

  1. Patentanmeldung D 6703 K) HENKELKGaA
    ZR-FE/Patente
    Patentansprüche
    Verfahren zur Reinigung starrer Oberflächen mit builderhaltigen alkalischen Lösungen, die durch Zusammenführen eines stark alkalischen und eines sauren oder neutralen Wirkstoffkonzentrates, wobei das alkalische Wirkstoffkonzentrat zur Erzielung eines alkalischen Milieus im Überschuß eingesetzt wird, erhalten werden, dadurch gekennzeichnet, daß als saures oder neutrales Wirkstoffkonzentrat eine Dispersion von Kieselsäure verwendet wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Dispersionen verwendet werden, die einen weiteren Zusatz an Phosphorsäure enthalten.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Dispersionen verwendet werden, in denen die Phosphorsäure teilweise durch Schwefelsäure ersetzt ist.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Dispersionen verwendet werden, die als weiteren Bestandteil Di-, Tri- und/oder Polyphosphate in Form ihrer auf den pH-Wert 7 bis 9 neutralisierten Alkalisalze enthalten.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Dispersionen verwendet werden, die als weiteren Bestandteil anionische, nichtionogene oder amphotere Tenside enthalten.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Dispersionen verwendet werden, die als weiteren Bestandteil Komplexbildner enthalten.
    Patentanmeldung D 6703 4*Γ HENKELKGaA
    ZR-FE/Patente
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Dispersionen verwendet werden, die als weite-
    1 ren-Bestandteil Stabilisatoren enthalten.
  8. 8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Dispersionen verwendet werden, die als weiteren Bestandteil Konservierungsmittel enthalten.
    Sd 230/438539 3.08.82
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