DE3605716A1 - Verwendung von unloeslichen schmutzsammlern zur regenerierung von wasch- und reinigungsloesungen - Google Patents
Verwendung von unloeslichen schmutzsammlern zur regenerierung von wasch- und reinigungsloesungenInfo
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Description
Gegenstand der älteren Anmeldung P 35 45 990.5 (D 7478/7495)
ist die Verwendung von polyfunktionellen quartären Ammoniumverbindungen
(PQAV), die in wäßrigen Wasch- bzw. Reinigungslösungen
wenigstens weitgehend unlöslich sind und/oder auf in
diesen wäßrigen Lösungen entsprechend unlöslichen Feststoffen
immobilisiert vorliegen, als Schmutz sammelnder Reinigungsverstärker
in wäßrigen Wasch- bzw. Reinigungslösungen, der nach
der Wäsche bzw. Reinigung von dem zu säubernden Gut manuell
und/oder mechanisch abgetrennt werden kann. Beschrieben wird
in dieser älteren Anmeldung insbesondere die Waschkraftverstärkung
von üblichen wäßrig-alkalischen Textilwaschmittellösungen
durch die Mitverwendung solcher PQAV-Schutzsammler. Wenigstens
ein beträchtlicher Anteil des bei der Textilwäsche solubilisierten
Schmutzes insbesondere Pigmentschmutzes wird von den in
Feststoffphase vorliegenden PQAV aufgenommen und damit letztlich
von den ursprünglich verschmutzten und zu reinigenden Textilmaterial
auf den Schmutzsammler übertragen. Im Waschergebnis
kann auf diese Weise eine Erhöhung der Remissionswerte des gewaschenen
Gutes insbesondere dann eingestellt werden, wenn mit
einer Unterdosierung an Waschmittelkomponenten gearbeitet wird.
Die vorliegende Lehre weitet die neuartige Anwendung solcher
PQAV dahingehend aus, daß Verbesserungen nicht nur bezüglich
des Waschergebnisses am zu reinigenden Textil eingestellt werden,
es werden darüber hinausgehend neue Möglichkeiten aufgezeigt,
Wasch- und Reinigungsmittellösungen der geschilderten Art
wirkungsvoller und rationeller einsetzen zu können. Die erfindungsgemäße
Lehre schafft insbesondere die Möglichkeit der Wiederverwendung,
gegebenenfalls einer mehrfachen Wiederverwendung,
verschmutzter Reinigungsflotten, indem durch Behandlung
dieser Flotten mit den in der genannten älteren Anmeldung
geschilderten unlöslichen bzw. immobilisierten PQAV der in der
Flotte solubilisierte Schmutz wenigstens anteilsweise auf den ungelösten
PQAV niedergeschlagen und damit die verschmutzte Reinigungsflotte
wenigstens anteilsweise von ihrer Schmutzbelastung
befreit wird. Die derart behandelte Waschflotte kann ganz oder
anteilsweise der Wiederverwendung für neue Reinigungsoperationen
zugeführt werden. Es leuchtet ein, daß hierdurch wichtige
Vorteile in mehrfacher Hinsicht erzielt werden. Einerseits kann
die Wirtschaftlichkeit solcher Reinigungsverfahren durch die
Wiederverwendung wichtiger Chemikalien erhöht werden, die bisher zusammen
mit dem abgelösten Schmutz in das Abwasser gegeben
wurden, zum anderen ist es auf diese Weise möglich, zu einer
wirkungsvollen Reduktion der Umweltbelastung durch verbrauchte
Waschchemikalien zu kommen. Die Erfindung schafft damit die
Möglichkeit, auch und gerade bei der wässrig alkalischen Textilwäsche
in Haushalt und Gewerbe die Kreislaufführung eines möglichst
umfangreichen Anteiles der eingesetzten chemischen
Hilfsstoffe zu verwirklichen.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist dementsprechend die
Verwendung von PQAV, die in wässrigen Wasch- und Reinigungslösungen
wenigstens weitgehend unlöslich sind und/oder auf in
diesen wässrigen Lösungen entsprechend unlöslichen Feststoffen
immobilisiert vorliegen zur Regenerierung von schmutzbeladenen
wässrigen Reinigungsflotten, wobei diese Vorgehensweise insbesondere
für eine nachfolgende Wiederverwendung wenigstens eines
Anteils der gereinigten Waschflotte vorgesehen ist. Das erfindungsgemäße
Vorgehen eignet sich insbesondere für wässrig alkalische
tensidhaltige Reinigungsflotten wie sie beispielsweise als
Waschlösung aus der Textilwäsche bekannt sind. Solche verschmutzten
Waschlösungen aus der Textilwäsche werden erfindungsgemäß
mit den PQAV behandelt und damit durch Entfernung
wenigstens eines Anteiles des suspendierten Schmutzes aus der
verbrauchten Waschlösung regeneriert. Dadurch, daß die PQAV in
Form unlöslicher Feststoffe beziehungsweise immobilisiert auf
unlöslichen Feststoffen vorliegen und noch dazu in einer solchen
Form eingesetzt werden, daß anschließend an die Reinigungsbehandlung
eine manuelle und/oder mechanische Trennung zwischen
schmutzbeladener PQAV-Feststoffphase und regenerierter Waschflotte
möglich ist, wird eine einfache Kreislaufführung der Waschflotte
unter Wiederverwendung in nachfolgenden Waschzyklen
gewährleistet.
Es lassen sich zwei grundsätzliche Ausführungsformen für die
erfindungsgemäße Regeneration vorsehen, die auch miteinander
verbunden sein können: In der ersten Ausführungsform werden die
schmutzsammelnden PQAV in heterogener Feststoffphase der
Waschflotte bereits während ihres Einsatzes als Wasch- bzw.
Reinigungslösung zugesetzt. Diese Ausführungsform ist bereits
Gegenstand der genannten älteren Anmeldung D7478/7495. Jetzt
wird allerdings nicht nur das gewaschene Gut von der Waschlauge
und der schmutzsammelnden PQAV-Komponente abgetrennt, es
wird auch noch eine Trennung zwischen Waschlauge und schmutzsammelnder
PQAV-Komponente vorgesehen, wodurch die Wiederverwendbarkeit
der in situ beim Waschvorgang regenerierten
tensidhaltigen Flüssigphase ermöglicht wird.
In der anderen grundlegenden Ausführungsform der Erfindung
wird zunächst in üblicher Weise ein Wasch- beziehungsweise
Reinigungsvorgang - beispielsweise also eine Textilwäsche - durchgeführt.
Im Anschluß daran wird dann die verschmutzte Waschlauge
der Regenerierung im erfindungsgemäßen Sinne unterworfen,
woraufhin die wenigstens anteilsweise gereinigte Waschflotte ganz
oder teilweise wiederverwendet werden kann.
Es lassen sich beliebige Kombinationen dieser beiden grundlegenden
Prinzipien einstellen. Beispielhaft seien hier die folgenden
Kombinationen genannt: Schon während des primären Wasch- und
Reinigungsvorgangs sind der Waschflotte PQAV-Komponenten im
Sinne der Erfindung beigemischt, nach Abtrennung des gewaschenen
Gutes wird die benutzte Waschlauge einem zusätzlichen Reinigungsschritt
mittels PQAV zugeführt. Nach einer weiteren Möglichkeit
wird während des Waschprozesses absatzweise oder kontinuierlich
ein Teilstrom der Waschlauge aus dem Waschvorgang abgezogen
und über eine Verfahrensstufe geleitet, in der die
Schmutzentladung mittels heterogener PQAV-Komponenten im Sinne
der Erfindung stattfindet, woraufhin dieser Teilstrom ganz oder
teilweise dem Waschprozeß wieder zugeführt werden kann. In
dieser Variante kann im Hauptwaschverfahren von dem
waschkraftverstärkenden Prinzip der Mitverwendung heterogener PQAV-
Komponenten Gebrauch gemacht werden, ebenso kann aber dieses
Prinzip nur in dem abgezogenen Laugenteilstrom verwirklicht
werden.
Entscheidend ist für diese und weitere denkbare Varianten der
erfindungsgemäßen Lehre die neuartige technische Verwirklichung
des folgenden Gedankens: Der Wasch- und Reinigungsvorgang,
beispielsweise im Rahmen einer Textilwäsche, kann gedanklich in
zwei Bereiche unterteilt werden. Der erste Bereich umfaßt das
Aufbrechen und die Ablösung des Schmutzes vom verschmutzten
Textilgut, der zweite Arbeitsbereich der eingesetzten Waschmittellauge
stellt die sichere Suspendierung des abgelösten Schmutzes
in der Waschflüssigkeit sicher, so daß die möglichst vollständige
Ausspülung des abgelösten Schmutzes ohne Resuspendierung auf
dem Textil möglich wird. Insbesondere für die Sicherstellung
dieses zweiten Wirkungsbereiches üblicher Textilwaschlaugen ist
bisher die Mitverwendung beträchtlicher Überschüsse an chemischen
Hilfsstoffen - zum Beispiel Tensiden, Co-Tensiden,
Schmutztragemittel und dergleichen - erforderlich. In der
erfindungsgemäßen Arbeitsweise können Überlegungen zu diesem
Anteil des konventionellen Waschvorganges weitgehend entfallen.
Der vom verschmutzten Textil abgelöste und suspendierte Schmutz
wird über die Waschflotte unmittelbar an den PQAV-Schmutzfänger
übertragen. Hierbei werden die schmutzablösenden Chemikalien
nicht verbraucht, sie werden vielmehr für den erneuten Einsatz
im schmutzablösenden Waschprozeß freigesetzt. Es leuchtet ein,
daß hierdurch eine wirkungsvolle Reduktion der benötigten
Chemikalien nach Art und Menge möglich wird. Eine zusätzliche
synergistisch verstärkende Reduktion dieser Wirkung leitet sich
aus der erfindungsgemäß geschaffenen Möglichkeit ab, die mit
Chemikalien beladene Waschflotte nach ihrer Verwendung in dem
Reinigungsvorgang und nach hinreichender Befreiung von vorliegenden
Schmutzkomponenten in eine neue Charge des Waschverfahrens
zurückzuführen. Soweit erforderlich sind absatzweise
und/oder kontinuierlich verbrauchte Waschchemikalienanteile in
den Kreislauf einzuspeisen. Gegenüber der konventionellen Arbeitsweise,
die verschmutzte Waschlösung mit ihrem gesamten
Chemikalienüberschuß zu verwerfen und in das Abwasser abzulassen,
bringt die Erfindung gleichwohl wesentliche
Verbesserungen.
Die erfindungsgemäß als heterogene Feststoffphase vorliegenden
PQAV-Komponenten absorbieren aufgrund ihres kationischen
Charakters aus der schmutzbeladenen Flotte insbesondere negativ
geladene Anteile beispielsweise entsprechenden Partikelschmutz.
Daneben kann das PQAV-Feststoffmaterial aufgrund anderer Oberflächenkräfte
reinigend beziehungsweise reinigungsverstärkend
wirken. In den im folgenden geschilderten wichtigen weiteren
Ausführungsformen wird bewusst davon ausgegangen, daß in
verschmutzten Waschflotten nicht nur negativ geladene
Schmutzanteile zu entfernen sind.
Im Rahmen des üblichen Waschverfahrens werden beispielsweise
vorliegende fettige oder ölige Anschmutzungen soweit hydrophilisiert,
daß sie in der Waschlauge gelöst werden. In einer wichtigen
Ausführungsform der Erfindung wird zusammen mit den
schmutzsammelnden PQAV ebenfalls in heterogener Feststoffphase
ein Hilfsstoff eingesetzt, der sich durch hohe Absorptionsfähigkeit
für oleophile Verschmutzungen auszeichnet. Es ist bekannt, daß
ausgewählte Kunststoffe, beispielsweise Polyethylen oder Polypropylen
beziehungsweise Polyurethan oder auch oberflächlich
stark hydrophob ausgerüstete unlösliche Feststoffe beliebigen Ursprungs,
die Fähigkeit haben, den unter Tensideinwirkung
hydrophilisierten oleophilen Schmutzanteil aus einer Waschflotte an
sich zu ziehen und an ihrer Oberfläche festzuhalten. Zur wirkungsvollen
Reinigung verschmutzter Waschflotten wird in dieser
Ausführungsform dieses Arbeitsprinzip miteingesetzt. Die Sammler
für solchen oleophilen Schmutz können beispielsweise in Form von
Flocken, Fasern oder Fasergebilden wie Tüchern, Wirrfaservliesen
Poromerfellen und dergleichen eingesetzt werden. Wesentlich ist
für diesen Bestandteil lediglich die zuvor für die PQAV-Reiniger
angegebene Bedingung, daß eine manuelle und/oder mechanische
Trennung zwischen Flüssigphase und dem in Feststoffphase
vorliegenden Schmutzsammler sichergestellt ist.
Die Verwendung der oleophilen Schmutz sammelnden Hilfsstoffe
kann gleichzeitig mit der Behandlung der Waschflotte durch PQAV
und/oder getrennt hiervon erfolgen. Die Arbeitsbedingungen im
einzelnen werden durch die Natur der Verschmutzung in der
Waschflotte und die damit zu erwartende Belastung der Schmutz
sammelnden Hilfsstoffe in Feststoffphase bestimmt.
In einer weiteren wichtigen Ausführungsform der Erfindung
werden neben den polykationischen PQAV und den oleophilen
Schmutz sammelnden Feststoffen auch noch in getrennter
Feststoffphase vorliegende polyanionische Reinigungshilfsmittel mitverwendet.
Polyanionische Komponenten in gelöster und/oder ungelöster
Form spielen in heute üblichen Wasch- und Reinigungsmitteln
eine beträchtliche Rolle. Sie werden beispielsweise als Builder
bzw. Cobuilder für die Tenside eingesetzt. Ihnen kommt eine vielgestaltige
Reihe von Aufgaben zu, wobei als Beispiel die Bindung
der Calcium- und/oder Magnesiumionen aus der vorliegenden Wasserhärte
genannt sei. Die hier betroffene Ausführungsform der
Erfindung geht über diesen Stand der Technik hinaus:
Durch die erfindungsgemäße vorgesehene Mitverwendung unlöslicher
polyanionischer Komponenten - die ebenso wie die zuvor
erörterten Schmutz sammelnden Hilfsstoffe in manuell und/oder
mechanisch abtrennbarer Form mitverwendet werden - gelingt die
zusätzliche Entnahme solcher Schmutz beziehungsweise Beladungsanteile
aus der verbrauchten Waschlösung, die positiv aufgeladen
sind. Solche Bestandteile können beispielsweise im Rahmen der
Farbstoffübertragung oder als Zersetzungsprodukte aus Bleichprozessen
entstehen. Wichtig ist für die Lehre der Erfindung, daß
eine negative Beeinflussung der mitverwendeten polykationischen
Hilfsstoffe (PQAV) und der hier erörterten polyanionischen Hilfsstoffe
nicht stattfinden kann. Beide Sammler sind derart räumlich
voneinander getrennt in Feststoffphase vorgesehen, daß jeder
dieser Hilfsstoffe seine reinigende Wirkung entfallen kann, ohne
von dem gegenpolig ausgerüsteten Hilfsstoff substantiell beeinträchtigt
zu werden.
Die erfindungsgemäße Lehre erfasst die gemeinsame Verwendung
der PQAV-Hilfsstoffe und der polyanionischen unlöslichen Hilfsstoffe
in Gegenwart oder auch in Abwesenheit der zuvor
erörterten dritten Sammlerkomponente, die insbesondere für die
Aufnahme des oleophilen Schmutzes aus der Waschlösung geeignet
ist.
Als unlösliche polyanionische Feststoffphase sind insbesondere
natürliche und/oder synthetische Feststoffe mit einer Mehrzahl
von anionischen Säureresten geeignet. Als Beispiele genannt seien
unlösliche Komponenten mit einem Gehalt an Carboxylgruppen,
Sulfosäureresten, Phosphonsäuregruppierungen und dergleichen.
Es ist bekannt, daß gerade Komponenten dieser Art eine starke
Waschkraftverstärkung im primären Waschprozeß zugeschrieben
wird. Die Verwendung von Verbindungen dieser Art als wasserlösliche
Komponenten in Textilwaschmitteln ist heute weit verbreitet,
gleichwohl bestehen gewisse Vorbehalte gegen ihren
Einsatz. Die Lehre der Erfindung sieht in der hier diskutierten
Ausführungsform die Mitverwendung solcher Komponenten in
heterogener Feststoffphase und gleichzeitig in solcher Form vor,
daß eine Abtrennung dieser Feststoffe mit funktionellen Gruppen
von der Waschlösung möglich ist, so daß die unkontrollierte
Abgabe entsprechender Verbindungen in das Abwasser von
vornherein ausgeschlossen ist.
Zur Beschaffenheit der PQAV-Schmutzsammler gelten weitgehend
die Angaben der genannten älteren Anmeldung D 7478/7495. Deren
Offenbarung wird hiermit ausdrücklich auch zum Gegenstand der
Offenbarung der vorliegenden Erfindungsbeschreibung gemacht.
Polyfunktionelle quartäre Ammoniumverbindungen (PQAV) sind im
druckschriftlichen Stand der Technik und auch im Handel in vielgestaltigster
Form beschrieben und bekannt. Ein wichtiges Einsatzgebiet
für solche Verbindungen ist das Gebiet kosmetischer
Präparate insbesondere zur Behandlung bzw. Konditionierung von
Haar. Es ist ein bekanntes Charakteristikum der PQAV, daß sie
zum Aufziehen auf Feststoffoberflächen befähigt sind, wobei diese
Fähigkeit insbesondere auch in Gegenwart üblicher tensidischer
Komponenten gegeben sein kann. Je nach Konstitution ist dabei
das Aufziehvermögen und die Haftfestigkeit der PQAV auf der
Feststoffunterlage unterschiedlich stark ausgeprägt. Im einzelnen
spielt hier die jeweilige Konstitution der PQAV eine entscheidende
Rolle. Im allgemeinen handelt es sich bei diesen vorbekannten
PQAV um Oligomere und/oder Polymere, die an ihrer oligomeren -
bzw. polymeren Matrix eine Mehrzahl, bzw. eine Vielzahl von
quartären Ammoniumgruppierungen aufweisen. Für den Einsatz auf
dem Gebiet der Kosmetik wird im allgemeinen eine hinreichende
Wasserlöslichkeit der PQAV gefordert. Die erfindungsgemäße Anwendung
der PQAV fordert demgegenüber die Unlöslichkeit oder
wenigstens hinreichende Unlöslichkeit der als Schmutzsammler eingesetzten
Reinigungsverstärker auf PQAV-Basis in den wässrigen
Wasch- bzw. Reinigungslösungen. Gleichwohl können in einer
wichtigen Ausführungsform der Erfindung alle vorbekannten
wasserlöslichen PQAV-Komponenten dem erfindungsgemäßen Anwendungszweck
zugeführt werden. Es ist dazu nämlich lediglich notwendig,
die an sich wasserlöslichen und/oder wasserquellbaren
PQAV-Komponenten des Standes der Technik auf hinreichend wasserunlöslichen
Trägern so zu fixieren und damit zu immobilisieren,
daß sie während des Reinigungsvorganges von diesem Träger
nicht oder nicht wesentlich abgewaschen werden. Wie noch im einzelnen
geschildert wird, steht hierfür eine Vielzahl von Möglichkeiten
zur Verfügung. Klargestellt ist damit aber bereits, daß
auch für die erfindungsgemäßen Zwecke alle die aus dem Stand
der Technik bekannten insbesondere oligomeren und/oder polymeren
polyfunktionellen quartären Ammoniumverbindungen verwendet
werden können.
Aus der umfangreichen einschlägigen Literatur seien die folgenden
Druckschriften beispielhaft benannt, deren Offenbarung hiermit
ausdrücklich auch zum Gegenstand der Offenbarung der
vorliegenden Erfindungsbeschreibung zur Struktur der PQAV gemacht
wird: US-PSen 35 89 978, 36 32 559, 39 10 862, 41 57 388, 42 40 450
und 42 92 212, GB-PS 11 36 842, DE-AS 27 27 255, sowie die
darin benannte US-PS 34 72 840.
Geeignete wasserlösliche oder wasserunlösliche PQAV im Sinne der
Erfindung haben bevorzugt ein durchschnittliches Molgewicht von
wenigstens etwa 200, vorzugsweise von wenigstens etwa 300 und
insbesondere von wenigstens etwa 1000. Die obere Grenze der
PQAV ist im Grunde bedeutungslos und liegt beispielsweise bei 50
Millionen, zum Beispiel bei 10 Millionen. Verständlich ist das aus
der erfindungsgemäß geforderten Bedingung der
Wasserunlöslichkeit der PQAV.
Nach geeigneter, im folgenden geschilderter Aufbereitung für die
Zwecke der Erfindung sind als zunächst wasserlösliche, dann aber
auf einem wasserunlöslichen Träger immobilisierte PQAV alle
Polymeren geeignet, die entweder in der Polymerkette oder an die
Polymerkette gebunden quartäre Ammoniumgruppen tragen. Solche
quartären Ammoniumgruppen können sich auch von zyklisch
gebundenem Stickstoff ableiten. Beispiele für solche quartäre
Ammoniumgruppen sind entsprechende Glieder von 5- oder 6-gliedrigen
Ringsystemen, z. B. von Morpholin-, Piperidin-, Piperazin-
oder Indazol-Ringen. Zahlreiche Beispiele für solche wasserlöslichen
PQAV sind z. B. in der US-PS 42 40 450 näher
beschrieben.
Bevorzugt geeignet können Homo- oder Mischpolymerisate mit
zyklischen Einheiten sein, wie sie im einzelnen aus der
US-PS 39 12 808 bekannt sind. Handelsprodukte dieser Struktur
sind z. B. Merquat®100 und Marquart®550 (Quaternium 41).
Weitere bevorzugt geeignete PQAV sind beispielsweise Celluloseether,
deren Anhydroglucose-Einheiten jeweils 1 - 3 über Ethersauerstoff
gebundene Substituenten mit quartären Ammoniumgruppen
tragen. Solche Polymeren sind z. B. aus der US-PS 34 72 840
bekannt. Ein Handelsprodukt mit dieser Struktur ist z. B. das
Polymer-JR®400.
Weitere besonders geeignete kationische Polymeren sind z. B. die
aus der US-PS 39 10 862 bekannten und z. B. unter der Handelsbezeichnung
Gafquat®734 und 755 erhältlichen quartären
Polyvinylpyrolidon-Copolymerisate und die aus der US-PS 41 57 388
bekannten und z. B. unter der Handelsbezeichnung Mirapol®A15
erhältlichen quartären polymeren Harnstoffderivate.
Bevorzugt geeignete PQAV sind solche Verbindungen, die in
fester Form Schwierigkeiten bei der Auflösung in Wasser bereiten.
Solche kationischen Polymeren sind vor allem die beispielsweise
aus der GB-PS 11 36 842 bekannten kationischen
Polygalactomannan-Derivate.
Galactomannane sind Polysaccharide, die in den Endospermzellen
vieler Leguminosensamen vorkommen, die aber im industriellen
Maßstab nur aus Johannesbrotkernmehl (locust bean gum), Guar-
Gummi (guar gum) und Tara-Gummi (tara gum) gwonnen werden.
Sie sind aufgebaut aus einer linearen Mannan-Hauptkette, bestehend
aus beta-(1.4)-glycosidisch verknüpften Mannopyranosebausteinen,
an die als Verzweigung einzelne Galactopyranose-Reste in
alpha-(1.6)-glycosidischer Bindung fixiert sind. Die einzelnen
Polygalactomannane unterscheiden sich hauptsächlich durch das
Mannose-Galactose-Verhältnis. Die kationischen Derivate der
Polygalactomannane werden hergestellt durch Umsetzung von
Hydroxylgruppen des Polysaccharids mit reaktiven quartären
Ammoniumverbindungen. Als reaktive quartäre Ammoniumverbindungen
eignen sich z. B. solche der allgemeinen Formel
in der R1, R2 und R3 z. B. Methyl- oder Ethylgruppen und R4
eine Epoxyalkylgruppe der Formel
oder eine Halohydringruppe der Formel
in welchen R5 eine Alkylengrupppe mit 1-3 C-Atomen, X = Chlor
oder Brom und Z ein Anion wie z. B. Chlorid, Bromid, Jodid
oder Hydrogensulfat ist. Der Substitutionsgrad sollte wenigstens
0,01 und bevorzugt wenigstens 0,05 sein und liegt häufig
zwischen 0,05 und 1. Ein besonders geeignetes quartäres Ammoniumderivat
eines Polygalactomannans ist z. B. das Guar-
hydroxypropyl-trimethylammoniumchlorid, welches an die Sauerstoffatome
der Hydroxylgruppen des Polysaccharids gebundene kationische
Gruppen der Formel
trägt. Solche kationischen Guar-Derivate sind z. B. unter der
Handelsbezeichnung "Cosmedia Guar C 261" auf dem Markt. Der
Substitutionsgrad (DS) von Cosmedia Guar C 261 liegt bei 0,07.
Auch die Handelsprodukte "Jaguar C-13" (DS = 0,11 - 0,13) und
"Jaguar C 13 S" (DS = 0,13) gehören diesem Typ an.
Grundsätzlich gilt, daß der erfindungsgemäß eingesetzte Schmutz
sammelnde Reinigungsverstärker in jeder physikalischen Ausgestaltung
Verwendung finden kann, die eine Beladung dieses Reinigungsverstärkers
mit Schmutzteilchen erlaubt und gleichwohl die
Möglichkeit einer manuellen und/oder mechanischen Abtrennung
des ungelösten Reinigungsverstärkers von dem gewaschenen Gut
und von der Reinigungsflotte erlaubt. In Betracht kommen insbesondere
zwei physikalische Zustandsformen, nämlich der Einsatz
der PQAV bzw. der entsprechend mit PQAV imprägnierten unlöslichen
Feststoffmaterialien in Form von grösseren Raum-erfüllenden
Formkörpern z. B. als Flächengebilde, insbesondere als Blatt,
Folie oder als Tuch beziehungsweise in Form von Filterkörpern
und andererseits als feinteiliger Feststoff, der beispielsweise in
der Waschflotte während des Waschvorgangs dispergiert sein
kann, nach Abschluß des Waschvorgangs aber mit der Waschlauge
abgezogen und damit von dem gewaschenen Gut und letztlich auch
von der gereinigten Waschlauge abgetrennt wird.
Für das Gebiet der Textilwäsche, insbesondere für die maschinelle
Textilwäsche lassen sich zwei konkrete Anwendungsformen der erfindungsgemäßen
neuen Reinigungsverstärker beschreiben: Die
Einarbeitung der erfindungsgemäßen Hilfsmittel, vorzugsweise in
Form feiner Pulver in übliche Textilwaschmittel sowie andererseits
die getrennte Behandlung der schmutzbeladenen Waschflotte in
einem Feststoffbett der erfindungsgemäßen Hilfsmittel. Zu Einzelheiten
der ersten Ausführungsform wird auf die ältere Anmeldung
D 7478/7495 verwiesen.
Die getrennte Behandlung der schmutzbeladenen Waschflotte in
einem Reinigungsschritt im Sinne der Erfindung sieht beispielsweise
das einmalige oder mehrfache Durchleiten der zu reinigenden
Flüssigphase durch ein Feststoffilter vor, das die unlöslichen
beziehungsweise auf unlöslichen Feststoffen immobilisierten PQAV
enthält. Gleichzeitig damit oder in getrennten Reinigungsschritten
können die zuvor erwähnten weiteren unlöslichen Hilfsstoffe auf
Basis stark oelophiler Materialien beziehungsweise auf Basis polyanionischer
Feststoffe zum Einsatz kommen.
Als unlösliche Trägermaterialien für die Fixierung von PQAV und
damit für die Immobilisierung dieser Schmutz sammelnden Aktivkomponenten
eignen sich beliebige unlösliche Materialien anorganischer
und/oder organischer Art. Geeignete organische Materialien
sind beispielsweise solche pflanzlichen Ursprungs, die mehr
oder weniger stark feinteilig sein können. Als Beispiele eines besonders
feinteiligen Materials sei Sägemehl genannt, ein Beispiel
für geeignete Trägermaterialien pflanzlichen Ursprungs gröberer
Beschaffenheit sind Pflanzenreste wie Stroh, Hobelspäne und dergleichen
zu nennen. Diese Träger können einer Vorbehandlung
zur Entfernung von solchen Anteilen unterworfen worden sein,
die bei der nachfolgenden Behandlung in Waschmittellösungen zu
Störungen Anlaß geben könnten.
Geeignete anorganische Träger sind insbesondere unlösliche und
insbesondere feinteilige Salze, Oxide, Silikate und dergleichen.
Dabei kann es sich um Substanzen natürlichen und/oder synthetischen
Ursprungs handeln. Besonders geeignet sind beispielsweise
Alumosilikate von der Art der Zeolithe oder zeolithartigen Verbindungen
insbesondere der heute in Waschmitteln in breitem Umfang
eingesetzte Natriumzeolith A. An seiner Stelle kann Zeolith A aber
auch in ausgetauschter Form z. B. als Kaliumsalz Verwendung
finden.
Eine besonders geeignete mineralische Trägerklasse sind quellfähige
feinstteilige Stoffe von der Art der Tone und/oder der
quellfähigen Schichtsilikate insbesondere aus der Klasse der
Smektite. Quellfähige anorganische Mineralien dieser Art zeichnen
sich durch eine besonders große Oberfläche im gequollenen Zustand
aus. Das führt zu einer beträchtlichen Aktivierung der
Reinigungswirkung der eingesetzten PQAV. Insgesamt kann es bevorzugt
sein, unlösliche, mit PQAV beladene feinteilige Komponenten
einzusetzen, deren Oberfläche wenigstens 1 m2/g und
vorzugsweise wenigstens 2 m2/g beträgt. Die äußere Oberfläche
von kristallinem Zeolith A in Waschmittelqualität liegt üblicherweise
im Bereich von 3 - 4 m2/g. Dieses Material kann als solches oder
in Ionen ausgetauschter Form eine brauchbare Grundlage sein.
Besonders geeignet können aber auch solche Materialien sein, die
eine weitaus größere Oberfläche haben, wie sie beispielsweise im
Fall der Smektittone insbesondere Montmorillorit, Hectorit
und/oder Saponit gegeben ist. Spezifische Oberflächen dieser
Materialien können bis in den Bereich von 700 m2/g oder auch
noch darüber reichen. Hier sind dann gegebenenfalls besonders
wirkungsvolle Hilfsstoffe für die Aufnahme des abgelösten
Schmutzes gegeben.
Das Aufbringen und gleichzeitig die Aktivierung von löslichen
PQAV-Verbindungen auf unlösliche Träger kann insbesondere dadurch
gefördert werden, daß schon hier aniontensidische
Komponenten mitverwendet werden. Dabei kann das Aniontensid in
Abmischung mit der PQAV auf den zu überziehenden Träger aufgebracht
werden, es ist aber auch möglich, zunächst den Träger
mit PQAV zu beladen und den derart präparierten Träger anschließend
mit der aniontensidischen Verbindung zu behandeln.
Möglich ist auch zunächst auf dem Träger einen aniontensidischen
Überzug auszubilden und PQAV darauf abzulagern. In allen Fällen
zeigt sich, daß die Wirksamkeit derart präparierter Schmutzfänger
substantiell verstärkt ist. Dabei wird in bevorzugter Ausführungsform
die aniontensidische Komponente wenigstens in solcher
Menge eingesetzt, daß ein substantieller Anteil der quartären
Ammoniumgruppen - beispielsweise wenigstens etwa 50 Molprozent
- mit dem Aniontensid in Reaktion treten können. Es kann
bevorzugt sein, wenigstens etwa äquimolare Mengen an Aniontensid
und PQAV einzusetzen, und es ist in einer Ausführungsform
der Erfindung möglich, das Aniontensid in einem stöchometrischen
Überschuß über die zur Verfügung stehenden quartären
Ammoniumgruppierungen hinaus zu verwenden. Besonders geeignete
Aniontenside für diesen Einsatzzweck sind beispielsweise entsprechende
Alkoholsulfate und/oder Alkoholethersulfate, z. B. die
bekannten Fettalkoholsulfate und/oder Fettalkoholethersulfate, die
sich von natürlichen und/oder synthetischen Fettalkoholen mit
insbesondere 10-22 C-Atomen, insbesondere 12-18 C-Atomen
ableiten und als Ether- bzw. Polyetherzwischengruppe entsprechende
Reste des Ethylenglykols bzw. ringgeöffneten Ethylenoxids
aufweisen.
Es ist weiterhin eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung,
die PQAV-haltige Schicht auf dem unlöslichen Feststoff möglichst
dünn auszubilden, sodaß also Mischungsverhältnisse von unlöslichem
Träger und PQAV-haltiger Beschichtungsmasse gewählt
werden, die eine möglichst optimale Spreitung der PQAV-haltigen
Masse in dünnster Schicht auf der Oberfläche des unlöslichen
Trägermaterials sicherstellt. Begreiflicherweise wird bei dieser
Ausgestaltung optimal Gebrauch gemacht von den quartären
Ammoniumgruppen der suspendierte Schmutzteilchen sammelnden
Komponente.
Unveredelte weiße Baumwollappen (11 mal 13 cm, ca. 2 g schwer)
werden mit jeweils 2 g der folgenden Wirkstofflösung beträufelt
und anschließend mehrere Tage an der Luft getrocknet:
0,5 Gewichtsprozent PQAV (Cosmedia Guar C 261)
53,6 Gewichtsprozent synthetisches Tensid (15% WAS, "Texapon N 25")
0,2 Gewichtsprozent Konservierungsmittel ("Bronidox L")
45,7 Gewichtsprozent Wasser
53,6 Gewichtsprozent synthetisches Tensid (15% WAS, "Texapon N 25")
0,2 Gewichtsprozent Konservierungsmittel ("Bronidox L")
45,7 Gewichtsprozent Wasser
Diese PQAV enthalten Reinigungsverstärker und werden in
Waschversuchen im Launderometer zur mehrmaligen Benutzung einer
Waschflotte unter Standardwaschbedingungen mit standardisiertem
Schmutzgewebe gemeinsam eingesetzt.
Waschmitteldosierung: 5 g eines handelsüblichen Standardwaschmittels/l
Launderometer-Bedingungen: 60°C, 16° dh, 10 Stahlkugeln, 30
Minuten Waschen, 4 mal 30 sec spülen
Flottenverhältnis: 1 : 30
Beladung: In einer ersten Versuchsserie werden
zwei standardisierte Schmutzlappen
(H-SH-PBV) zusammen mit zwei nicht
ausgerüsteten Füllgewebestücken gewaschen.
In einem Parallelversuch werden zwei
entsprechende standardisierte
Schmutzlappen (H-SH-PBV) zusammen
mit zwei Füllgeweben gewaschen, die
mit der zuvor angegebenen
PQAV-Rezeptur ausgerüstet sind
Arbeits- und Vergleichs-
Bedingungen: Nach Abschluß des ersten Waschganges
wird das gewaschene Gut von der
Waschlauge abgetrennt, die Waschlauge
jedoch nicht verworfen sondern für
eine nachfolgende Wäsche aufgehoben.
Die bei der ersten Wäsche eingestellten
Wasch- bzw. Aufhellungsergebnisse
werden durch Bestimmung der Remissionswerte
ermittelt.
In einer nachfolgenden zweiten Wäsche werden die beiden aus dem
ersten Waschgang abgetrennten Waschlaugen unter Zusatz neuer
standardisierter Schmutzgewebe und der mit dem ersten Waschgang
vergleichbaren Anzahl an nicht angeschmutzten Füllgeweben
gewaschen. Danach wird wiederum die Waschlauge vom gewaschenen
Gut getrennt und die Aufhellung des gewaschenen Gutes
durch Bestimmung der Remissionswerte gemessen.
Der Zahlenvergleich zeigt das folgende: In der zweiten Wäsche
wird mit der verbrauchten jedoch durch Mitverwendung von PQAV
gereinigten Waschlauge die nahezu gleiche Aufhellung erzielt wie
in der ersten Wäsche ohne Mitverwendung der waschkraftverstärkenden
PQAV.
Claims (13)
1. Verwendung von polyfunktionellen quartären Ammoniumverbindungen
(PQAV), die in wäßrigen Wasch- und Reinigungslösungen
wenigstens weitgehend unlöslich sind und/oder auf in
diesen wäßrigen Lösungen entsprechend unlöslichen Feststoffen
immobilisiert vorliegen, zur Regenerierung von
schmutzbeladenen Reinigungsflotten insbesondere für deren
nachfolgende Wiederverwendung.
2. Ausführungsform nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet,
daß wäßrig-alkalische, gewünschtenfalls Tenside enthaltende
Reinigungsflotten, insbesondere Waschlösungen aus der
Textilwäsche der Regeneration mit den unlöslichen bzw. immobilisierten
PQAV unterworfen werden.
3. Ausführungsform nach Ansprüchen 1 und 2 dadurch gekennzeichnet,
daß man die verschmutzten Reinigungsflotten
während ihres Einsatzes als Wasch- bzw. Reinigungslösung
und/oder im Anschluß daran der Regenerierung mit PQAV unterwirft
und bevorzugt die so behandelten Flotten wenigstens
anteilsweise der Wiederverwendung zuführt.
4. Ausführungsform nach Ansprüchen 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet,
daß man die Schmutz sammelnden PQAV in wenigstens
einer der folgenden Anwendungsformen einsetzt:
- - Mitverwendung in der Reinigungsflotte während des Wasch- und Reinigungsvorgangs am zu reinigenden Gut,
- - absatzweise und/oder kontinuierliche Entnahme von Reinigungsflotte während des Reinigungsvorgangs, Regenerierung der entnommenen Flüssigphase mit PQAV und gewünschtenfalls Rückführung in den Reinigungsvorgang,
- - Abtrennung der schmutzbeladenen Flotte vom gewaschenen Gut und nachfolgende Regenerierung mit PQAV, bevorzugt zum Zweck der Wiederverwendung der Wasch- und Reinigungsflotte.
5. Ausführungsform nach Ansprüchen 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet,
daß die Schmutz sammelnden PQAV der zu reinigenden
Flotte in einer Form - z. B. als feinteiliger Feststoff -
zugesetzt wird, die eine manuelle und/oder mechanische Trennung
von der regenerierten Flotte ermöglicht und/oder daß
man die zu reinigende verschmutzte Flotte durch ein z. B. in
Filterform ausgebildetes Festbett der PQAV führt.
6. Ausführungsform nach Ansprüchen 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet,
daß die Schmutz sammelnde PQAV als geschlossenes
oder offenporiges Flächengebilde, z. B. als Blatt, Folie oder
Tuch, als offenporig durchströmbarer Raumkörper, z. B. als
austauschbares Festbett und/oder als feinteilig suspendierter,
von der Flüssigphase abtrennbarer Feststoff eingsetzt wird.
7. Ausführungsform nach Ansprüchen 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet,
daß eine gegebenenfalls wasserlösliche PQAV
chemisch und/oder physikalisch unlöslich gebunden auf der
Oberfläche eines unlöslichen Trägers eingesetzt wird.
8. Ausführungsform nach Ansprüchen 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet,
daß als feinteiliger anorganischer Träger für die
PQAV natürliche und/oder synthetische wasserunlösliche Mineralstoffe
und/oder feinteilige organische Feststoffe, z. B.
pflanzlichen Ursprungs, verwendet werden.
9. Ausführungsform nach Ansprüchen 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet,
daß oligomere und/oder polymere PQAV eingesetzt
werden, deren durchschnittliches Molgewicht bevorzugt
wenigstens etwa 300 beträgt und beispielsweise im Bereich von
etwa 1000 bis 50 000 000 liegt.
10. Ausführungsform nach Ansprüchen 1 bis 9 dadurch gekennzeichnet,
daß zusätzlich unlösliche Feststoffe mitverwendet
werden, die eine hohe Absorptionsfähigkeit für oleophile
Verschmutzungen, z. B. Öle und/oder Fette besitzen, wobei auch
diese Feststoffe in einer Form mitverwendet werden die ihre
manuelle und/oder mechanische Abtrennung von der Reinigungsflotte
ermöglichen.
11. Ausführungsform nach Ansprüchen 1 bis 10 dadurch gekennzeichnet,
daß zusätzlich in den Reinigungsflotten unlösliche
polyanionische Feststoffe in solcher Ausgestaltung mitverwendet
werden, daß ihre manuelle und/oder mechanische
Abtrennung von der flüssigen Reinigungsflotte ermöglicht wird.
12. Ausführungsform nach Ansprüchen 1 bis 11 dadurch gekennzeichnet,
daß als oleophiler Schmutzsammler stark oleophile
Polymerfeststoffe z. B. in Form von Flocken, Fasern bzw.
Fasergebilden oder Poromerfellen eingesetzt werden.
13. Ausführungsform nach Ansprüchen 1 bis 12 dadurch gekennzeichnet,
daß als polyanionischer Festkörper in der Reinigungsflotte
unlösliche Feststoffe mit einer Mehrzahl von
anionischen Gruppen, insbesondere Salz bildenden organischen
und/oder anorganischen Säuregruppen eingesetzt werden.
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