DE3530303A1 - Final rinse compositions for mechanical dish-cleaning - Google Patents
Final rinse compositions for mechanical dish-cleaningInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft schaumarme und biologisch abbaubare Klarspülmittel für die maschinelle Geschirreinigung mit guter Benetzungs- und Ablaufwirkung gegenüber harten Oberflächen.The invention relates to low-foaming and biodegradable Rinse aid for automatic dishwashing with good Wetting and drainage effect on hard surfaces.
Beim maschinellen Geschirrspülen werden im allgemeinen zwei meist durch Zwischenspülgänge mit reinem Wasser getrennte Spülgänge mit verschiedenartigen Produkten angewendet. Im eigentlichen Reinigungsgang kommen zur Ablösung und Emulgierung der Speisereste alkalisch reagierende Mittel zum Einsatz. Im sogenannten Nach- oder auch Klarspülgang werden dagegen spezielle Klarspülmittel angewendet. Diese sind keine Reinigungsmittel, sondern sollen ein gutes Netzvermögen besitzen und die Oberflächenspannung des Nachspülwassers soweit herabsetzen, daß dieses filmartig vom Geschirr abläuft und keine sichtbaren Rückstände, wie Kalkflecken oder andere Verschmutzungen hinterläßt.Machine dishwashing is generally two rinse cycles separated by intermediate rinse cycles with pure water applied with various products. Actually Cleaning cycle come to the detachment and emulsification of the Food residues with an alkaline reaction. In the so-called Rinse aid or rinse aid, on the other hand, become special Rinse aid applied. These are not detergents, but should have good network assets and Reduce the surface tension of the rinse water to such an extent that it runs off the dishes like a film and no visible ones Residues such as lime stains or other soiling leaves behind.
Wegen der starken Flottenbewegung in Haushalts- und gewerblichen Geschirrspülmaschinen müssen die Klarspülmittel möglichst schaumarm sein. Da die üblichen anionaktiven Netzmittel, wie höhermolekulare Alkylsulfate bzw. Alkyl- oder Alkylarysulfonate bekanntlich eine starke Schaumneigung aufweisen und daher für diesen Einsatz nicht brauchbar sind, zieht man in der Praxis nichtionogene Tenside auf der Basis von Ethylenoxidaddukten an Fettalkohole, Alkylphenole oder Polypropylenglykole höherer Molekulargewichte vor. Because of the strong fleet movement in household and commercial Dishwashers need the rinse aid if possible be low-foaming. Since the usual anionic wetting agents, such as higher molecular weight alkyl sulfates or alkyl or alkylarysulfonates are known to have a strong tendency to foam and therefore for this use is not usable, you pull in practice non-ionic surfactants based on ethylene oxide adducts Fatty alcohols, alkylphenols or polypropylene glycols higher Molecular weights.
In der Praxis hat sich jedoch gezeigt, daß auch diese Produkte in den für eine ausreichende Netzwirkung erforderlichen Konzentrationsbereichen meist noch nicht ausreichend schaumarm sind. Sie führen, insbesondere in gewerblichen Spülmaschinen mit sehr hoher Wasserumwälzung und der üblichen Rückführung der etwa 80°C heißen Klarspülflotte in den Hauptreinigungsgang mit ca. 50 bis 70°C und alkalischem Reinigungsmittel und in die nur 40°C warme Schmutzvorabraumzone mit noch allen Nahrungsmittelanschmutzungen, leicht zu mechanischen Störungen durch übermäßige und stabile Schaumbildung. Die gleichen Schwierigkeiten können jedoch auch in Haushaltsgeschirrspülmaschinen auftreten. Man ist daher meist gezwungen, auch bei Verwendung relativ schaumarmer Ethylenoxidaddukte dem Klarspülmittel Schaumdrücker zuzusetzen. Als solche kommen nichtionogene Alkoxylierungsprodukte, die bei Spültemperaturen wenig wasserlöslich sind, in Betracht, wie zum Beispiel Ethylenoxidaddukte an höhere Alkohole, Alkylphenole oder Amine mit niedrigem Ethoxylierungsgrad oder entsprechende Addukte von Ethylenoxid und Propylenoxid oder Propylenoxid und Ethylenoxid. Derartige Produkte besitzen jedoch bei Anwendungstemperaturen keinerlei Netzwirkung und stellen daher eine Belastung des Klarspülmittels dar.In practice, however, it has been shown that these products too the concentration ranges required for a sufficient network effect are usually not yet low in foam. they lead, especially in commercial dishwashers with very high water circulation and the usual recirculation of the 80 ° C are called rinse aid liquor in the main wash with approx. 50 up to 70 ° C and alkaline detergent and in the only 40 ° C warm pre-dirt zone with all food soiling, easy to mechanical interference due to excessive and stable foaming. The same difficulties can also occur in household dishwashers. One is therefore usually forced, even when used relatively low-foam ethylene oxide adducts the rinse aid foam depressant to add. As such come nonionic alkoxylation products, the slightly water-soluble at rinse temperatures are considered, such as ethylene oxide adducts to higher Alcohols, alkylphenols or amines with a low degree of ethoxylation or corresponding adducts of ethylene oxide and propylene oxide or propylene oxide and ethylene oxide. Such products however, have no wetting effect at application temperatures and therefore represent a burden on the rinse aid.
Die ältere deutsche Patentanmeldung P 35 12 120.3 betrifft die Verwendung von endgruppenverschlossenen Alkylpolyethylenglykolethern der folgenden allgemeinen FormelThe older German patent application P 35 12 120.3 relates to Use of end-capped alkyl polyethylene glycol ethers of the following general formula
in der R1 einen geradkettigen oder verzweigten Alkyl oder Alkenylrest mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen, R2 einen Alkylrest mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen und n eine Zahl von 7 bis 16 bedeuten, als nichtionisches schaumarmes Tensid in Klarspülmitteln für die maschinelle Geschirreinigung im Haushalt und Gewerbe.in which R 1 is a straight-chain or branched alkyl or alkenyl radical with 8 to 18 carbon atoms, R 2 is an alkyl radical with 4 to 8 carbon atoms and n is a number from 7 to 16, as a nonionic low-foaming surfactant in rinse aid for machine dishwashing in the home and business .
In einer speziellen Ausführungsform dieser Erfindung werden Polyglykolether der zuvor beschriebenen Formel eingesetzt, in der n eine Zahl von 8 bis 14, vorzugsweise 9 bis 12 und R2 einen n-Butylrest bedeuten.In a special embodiment of this invention, polyglycol ethers of the formula described above are used in which n is a number from 8 to 14, preferably 9 to 12 and R 2 is an n-butyl radical.
Es wurde darauf hingewiesen, daß es natürlich auch möglich sei, die endgruppenverschlossenen Alkylpolyethylenglykolether, etwa zur Verbilligung der Rezeptur, mit geringen Mengen anderer nichtionischer Tenside zu verschneiden, wie z. B. mit ausreichend abbaubaren Ethylenoxidaddukten an Fettalkohole oder Anlagerungsprodukten von Propylenoxid oder Butylenoxid an Fettalkoholethoxylate. Dadurch erführe die Qualität der erfindungsgemäßen Klarspülmittel keine wesentliche Änderung. Bevorzugt könne man aber Gemische zweier oder mehrerer verschiedener endgruppenverschlossener Alkylpolyethylenglykolether ohne Zusatz anderer nichtionischer Tenside verwenden.It was pointed out that it was of course also possible the end-capped alkyl polyethylene glycol ethers, e.g. to make the recipe cheaper, with small amounts of others to blend nonionic surfactants such as B. with sufficient degradable ethylene oxide adducts with fatty alcohols or Addition products of propylene oxide or butylene oxide Fatty alcohol ethoxylates. As a result, the quality of the invention Rinse aid no significant change. Prefers but you can mix two or more different ones End-capped alkyl polyethylene glycol ether without Use addition of other non-ionic surfactants.
In diesem Zusammenhang wurde nun weiterhin gefunden, daß auch solche endgruppenverschlossenen Alkylpolyethylenglykolether der allgemeinen FormelIn this connection it has now been found that also such end-capped alkyl polyethylene glycol ethers general formula
in der R1 einen geradkettigen oder verzweigten Alkylrest oder Alkenylrest mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen und R2 einen Alkylrest mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen bedeuten, in Klarspülmitteln für die maschinelle Geschirreinigung in Haushalt und Gewerbe eingesetzt werden können, in denen m eine Zahl von 17 bis 23, vorzugsweise 18 bis 20 bedeutet.in which R 1 is a straight-chain or branched alkyl radical or alkenyl radical with 8 to 18 carbon atoms and R 2 is an alkyl radical with 4 to 8 carbon atoms, can be used in rinse aids for machine dishwashing in household and commercial use, in which m is a number from 17 to 23, preferably 18 to 20 means.
Wenngleich diese Ether ihre Schaumarmut auch erst oberhalb von 45°C entfalten, so daß ihr alleiniger Einsatz in Klarspülmitteln wenig sinnvoll wäre, so lassen sie sich jedoch hervorragend mit den niedriger ethoxylierten Ethern gemäß Hauptpatent mischen und vermitteln den Klarspülmitteln bei guter Schaumarmut zusätzlich ein hohes Benetzungsvermögen, das sich insbesondere bei von Natur aus schwer benetzbarem Kunststoffgeschirr zum Tragen kommt. Das Mischungsverhältnis von höher- zu niedriger ethoxylierten Ethern ist so zu wählen, daß der Trübungspunkt des Gemisches nicht höher als 45°C liegt.Although these ethers only have low foam levels above Unfold 45 ° C so that they can be used in rinse aid only would make little sense, but they are excellent with mix the lower ethoxylated ethers according to the main patent and also provide rinse aid with low foam levels a high wetting ability, which is particularly evident in inherently difficult to wet plastic dishes to carry is coming. The mix ratio from higher to lower ethoxylated ethers should be chosen so that the cloud point of the mixture is not higher than 45 ° C.
Die Erfindung betrifft daher die Verwendung von endgruppenverschlossenen Alkylpolyethylenglykolethern der FormelThe invention therefore relates to the use of end group-capped Alkyl polyethylene glycol ethers of the formula
in der R1 einen geradkettigen oder verzweigten Alkyl- oder Alkenylrest mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen, R2 einen Alkylrest mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen und n eine Zahl von 7 bis 16 bedeuten, im Gemisch mit endgruppenverschlossenen Alkylpolyethylenglykolethern der Formelin which R 1 is a straight-chain or branched alkyl or alkenyl radical with 8 to 18 carbon atoms, R 2 is an alkyl radical with 4 to 8 carbon atoms and n is a number from 7 to 16, in a mixture with end-capped alkyl polyethylene glycol ethers of the formula
in der R1 und R2 die für Formel I angegebene Bedeutung haben und m eine Zahl von 17 bis 23 ist, wobei der Trübungspunkt des Gemisches aus Ethern der Formeln I und II nicht höher als 45°C liegt, als nichtionisches schaumarmes Tensidgemisch in Klarspülmitteln für die maschinelle Geschirreinigung in Haushalt und Gewerbe.in which R 1 and R 2 have the meaning given for formula I and m is a number from 17 to 23, the cloud point of the mixture of ethers of the formulas I and II being not higher than 45 ° C., as a nonionic low-foaming surfactant mixture in rinse aid for automatic dishwashing in the home and business.
Als Ausgangsmaterial für die Herstellung der Polyglykolether der angegebenen Formel I können wie im Hauptpatent auch hier die Fettalkohole n-Octanol, n-Decanol, n-Dodecanol, n-Tetradecanol, n-Hexadecanol, n-Octadecanol, n-Octadecen-9,10-ol (Oleylalkohol) und Oxoalkohole der genannten Kohlenstoffzahl einzeln oder im Gemisch eingesetzt werden.As the starting material for the production of polyglycol ethers Formula I can, as in the main patent, also here Fatty alcohols n-octanol, n-decanol, n-dodecanol, n-tetradecanol, n-hexadecanol, n-octadecanol, n-octadecen-9,10-ol (oleyl alcohol) and oxo alcohols of said carbon number individually or in Mixture can be used.
Zur Herstellung der erfindungsgemäß zusätzlich zu denen gemäß Hauptpatent zu verwendenden Alkylpolyethylenglykolether setzt man zweckmäßigerweise die vorstehend beschriebenen Fettalkohole mit Ethylenoxid im Molverhältnis 1 : 17 bis 1 : 23 um und verethert anschließend die im erhaltenen Reaktionsprodukt vorhandenen Hydroxygruppen. Die Umsetzung mit Ethylenoxid erfolgt dabei unter den bekannten Alkoxylierungsbedingungen, vorzugsweise in Gegenwart von geeigneten alkalischen Katalysatoren. Die Veretherung der freien Hydroxylgruppen wird bevorzugt unter den bekannten Bedingungen der Williamsonschen Ethersynthese mit geradkettigen oder verzweigten C4-C8-Alkylhalogeniden durchgeführt, beispielsweise mit n-Butyljodid, sec.-Butylbromid, tert.- Butylchlorid, Amylchlorid, tert.-Amylbromid, n-Hexylchlorid, n-Heptylbromid und n-Octylchlorid. Dabei kann es zweckmäßig sein, Alkylhalogenid und Alkali im stöchiometrischen Überschuß, beispielsweise von 100 bis 200%, bezogen auf die Anzahl der zu verethernden Hydroxylgruppen, einzusetzen.To prepare the alkyl polyethylene glycol ethers to be used according to the invention in addition to those according to the main patent, the fatty alcohols described above are advantageously reacted with ethylene oxide in a molar ratio of 1:17 to 1:23 and the ether groups present in the reaction product obtained are then etherified. The reaction with ethylene oxide takes place under the known alkoxylation conditions, preferably in the presence of suitable alkaline catalysts. The etherification of the free hydroxyl groups is preferably carried out under the known conditions of Williamson's ether synthesis with straight-chain or branched C 4 -C 8 -alkyl halides, for example with n-butyl iodide, sec-butyl bromide, tert-butyl chloride, amyl chloride, tert-amyl bromide, n-hexyl chloride, n-heptyl bromide and n-octyl chloride. It may be expedient to use a stoichiometric excess of alkyl halide and alkali, for example from 100 to 200%, based on the number of hydroxyl groups to be etherified.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung von schaumarmen Klarspülmitteln, für die maschinelle Geschirreinigung in Haushalt und Gewerbe, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man Alkanole oder Alkenole der Formel R1-OH, in der R1 einen geradkettigen oder verzweigten Alkyl- oder Alkenylrest mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen bedeutet, im Molverhältnis 1 : 7 bis 1 : 16, vorzugsweise 1 : 8 bis 1 : 14 und insbesondere 1 : 9 bis 1 : 12 bzw. im Molverhältnis 1 : 17 bis 1 : 23, vorzugsweise 1 : 18 bis 1 : 20 in Gegenwart von alkalischen Katalysatoren mit Ethylenoxid ethoxyliert, anschließend die freien Hydroxylgruppen mit geradkettigen oder verzweigten C4-C8-Alkylhalogeniden, vorzugsweise im Überschuß von 100 bis 200%, bezogen auf die Anzahl der Hydroxylgruppen, verethert, die jeweiligen Reaktionsprodukte miteinander mischt, ohne daß der Trübungspunkt des Gemisches 45°C überschreitet und 5 bis 80, vorzugsweise 15 bis 50 Gew.-% des so erhaltenen Gemisches endgruppenverschlossener Alkylpolyethylenglykolether der allgemeinen FormelThe invention also relates to a process for the production of low-foaming rinse aids, for machine dishwashing in the household and commercial, which is characterized in that alkanols or alkenols of the formula R 1 -OH, in which R 1 is a straight-chain or branched alkyl or alkenyl radical with 8 to 18 carbon atoms means in a molar ratio of 1: 7 to 1:16, preferably 1: 8 to 1:14 and in particular 1: 9 to 1:12 or in a molar ratio 1:17 to 1:23, preferably 1:18 to 1:20 in the presence of alkaline catalysts ethoxylated with ethylene oxide, then etherifying the free hydroxyl groups with straight-chain or branched C 4 -C 8 -alkyl halides, preferably in an excess of 100 to 200%, based on the number of hydroxyl groups, the respective reaction products mixes with one another without the cloud point of the mixture exceeding 45 ° C. and 5 to 80, preferably 15 to 50% by weight of the mixture thus obtained end-capped ner alkyl polyethylene glycol ether of the general formula
in der R1 einen geradkettigen oder verzweigten Alkyloder Alkenylrest mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen, R2 einen Alkylrest mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen, n eine Zahl von 7 bis 16 und m eine Zahl von 17 bis 23 bedeuten, in 20 bis 95, vorzugsweise 50 bis 85 Gew.-% Wasser löst.in which R 1 is a straight-chain or branched alkyl or alkenyl radical with 8 to 18 carbon atoms, R 2 is an alkyl radical with 4 to 8 carbon atoms, n is a number from 7 to 16 and m is a number from 17 to 23, in 20 to 95, preferably 50 dissolves up to 85% by weight of water.
Das erfindungsgemäß verwendete Alkylpolyethylenglykolethergemisch wird in den Klarspülmitteln in einer Konzentration von 5 bis 80, vorzugsweise 15 bis 50 Gew.-% und vorzugsweise in wäßriger Lösung eingesetzt.The alkyl polyethylene glycol ether mixture used according to the invention is in the rinse aid at a concentration of 5 to 80, preferably 15 to 50 wt .-% and preferably in aqueous solution used.
Zur Erzielung einer ausreichenden Temperaturstabilität kann es aber sinnvoll sein, noch lösungsvermittelnde Substanzen, wie zum Beispiel ein- oder mehrwertige Alkanole (zum Beispiel Ethanol, Propanol, Isopropanol, Ethylenglykol, Propylenglykol) einzuarbeiten.It can be used to achieve sufficient temperature stability but it makes sense to add solubilizing substances such as Example mono- or polyvalent alkanols (e.g. ethanol, Propanol, isopropanol, ethylene glycol, propylene glycol) to incorporate.
Ebenfalls gut wirksam sind hydrotrope Substanzen, wie die Alkalisalze niedermolekularer Alkylbenzolsulfonsäuren, Na-Cumolsulfonat, Na-Xylolsulfonat oder Na-Toluolsulfonat.Hydrotropic substances such as the alkali salts are also very effective low molecular weight alkylbenzenesulfonic acids, sodium cumene sulfonate, Na xylene sulfonate or Na toluene sulfonate.
Die Einsatzmengen der lösungsvermittelnden und/oder der hydrotropen Substanzen können, je nach dem Trübungspunkt des Tensidgemisches sowie der gewünschten Lagerstabilität zwischen 0 und 40 Gew.-%, bezogen auf das gesamte Klarspülmittel, liegen.The amounts used of the solubilizing and / or Hydrotropic substances can, depending on the cloud point of the Surfactant mixture and the desired storage stability between 0 and 40% by weight, based on the total rinse aid.
Zusätzlich können zur Verhinderung von Kalkablagerungen auf dem Geschirr bei Benutzung von nicht enthärtetem Wasser im Klarspülgang zusätzlich 0 bis 40, vorzugsweise 10 bis 35 Gew.-%, bezogen auf das gesamte Klarspülmittel, Komplexbildner, wie beispielsweise Zitronensäure, Weinsäure, Glykolsäure und/oder ein handelsübliches technisches Gemisch aus Bernsteinsäure, Glutarsäure und Adipinsäure (Sokalan DCS®der BASF) eingesetzt werden.It can also help prevent limescale build-up the dishes when using non-softened water in the Rinse aid additionally 0 to 40, preferably 10 to 35% by weight, based on the total rinse aid, complexing agents, such as for example citric acid, tartaric acid, glycolic acid and / or commercial technical mixture of succinic acid, glutaric acid and adipic acid (Sokalan DCS® from BASF) will.
Ebenfalls einsetzbar sind Komplexbildner - sofern diese physiologisch unbedenklich sind -, die Threshold-wirksame Eigenschaften besitzen, wie zum Beispiel 2-Phosphonobutan-1,2,4-tricarbonsäure (Bayhibit AM®).Hierbei können die Einsatzkonzentrationen auch geringer sein und 0 bis 10, vorzugsweise 2 bis 7 Gew.-%, bezogen auf das gesamte Klarspülmittel, betragen. Complexing agents can also be used - provided they are physiological are harmless - the threshold-effective properties have, such as 2-phosphonobutane-1,2,4-tricarboxylic acid (Bayhibit AM®) also be lower and 0 to 10, preferably 2 to 7% by weight, based on the total rinse aid.
Weiterhin können in üblicher Weise für den Einsatz in Klarspülmitteln übliche Farb-, Duft- und Konservierungsmittel zugegeben werden.Furthermore, in the usual way for use in Rinse aids, common color, fragrance and preservatives be added.
Im übrigen gelten die Bedingungen des Hauptpatentes. Otherwise, the conditions of the main patent apply.
Ein gut wirksames Klarspülmittel für gewerbliche Geschirrspülmaschinen
hatte folgende Zusammensetzung (Gew.-%):
12,5% C12-14-Fettalkohol + 17 EO + n-Butyl
12,5% C12-18-Fettalkohol + EO + n-Butyl
3% Na-Cumolsulfonat
72% WasserA highly effective rinse aid for commercial dishwashers had the following composition (% by weight):
12.5% C 12-14 fatty alcohol + 17 EO + n-butyl
12.5% C 12-18 fatty alcohol + EO + n-butyl
3% Na cumene sulfonate
72% water
Der Trübungspunkt des Ethergemisches lag bei 38°C. In einer gewerblichen Geschirrspülmaschine trat bei der verhandenen Reinigerflottentemperatur von 65°C kein störender Schaum auf. Der Klartrockeneffekt bei einer Dosierung von 0,1 bis 1,5 g/l war ausgezeichnet, insbesondere an ansich schwer benetzbarem Kunststoffgeschirr.The cloud point of the ether mixture was 38 ° C. In a commercial dishwasher occurred in the existing Detergent liquor temperature of 65 ° C no disturbing foam. The clear dry effect at a dosage of 0.1 to 1.5 g / l was excellent, especially on what is difficult to wet Plastic tableware.
10% C12-14-Fettalkohol + 20 EO + n-Butyl
15% C12-18-Fettalkohol + 10 EO + n-Butyl
1% Na-Cumolsulfonat
74% Wasser
(alles in Gew.-%)10% C 12-14 fatty alcohol + 20 EO + n-butyl
15% C 12-18 fatty alcohol + 10 EO + n-butyl
1% Na cumene sulfonate
74% water
(all in% by weight)
Bei der Dosierung des Klarspülmittels von 0,1 bis 1,5 g/l zeigte sich sowohl bei der Verwendung in einer gewerblichen als auch in einer Haushaltsgeschirrspülmaschine ein guter Klartrockeneffekt, insbesondere an Kunststoffgeschirr. Das Klarspülmittel ist oberhalb von 44°C schaumarm und zeigt auch bei der Verschleppung in den Reinigungsgang von gewerblichen Geschirrspülmaschinen bei geringer Schmutzbelastung bei Temperaturen um 60°C Schaumarmut.When dosing the rinse aid from 0.1 to 1.5 g / l showed themselves when used in a commercial as well as in a good clear drying effect in a household dishwasher, especially on plastic tableware. The rinse aid is above of 44 ° C with little foam and also shows when carried over in the cleaning cycle of commercial dishwashers with low contamination at temperatures around 60 ° C Low foam.
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