DE3606511C2 - Oberflächenreinigungsmittel, insbesondere für Steine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Oberflächenreinigungsmittel, insbesondere für Steine.

Fassadenreinigungsmittel sind in der Regel Säuregemische, die u. a. Flußsäure und/oder Phosphorsäure enthalten. Solche Fassadenreinigungsmittel sind sehr aggressiv. Sie reinigen nicht nur, sondern greifen auch die zu reinigenden Steine in erheblichem Maße an. Sie bedeuten wegen ihrer Giftigkeit eine Gefahr für den Verarbeiter und stellen eine Verschmutzungsgefahr dar, da das Waschwasser, mit dem das Reinigungsmittel mit dem entfernten Schmutz abgewaschen wird, in aller Regel nicht gesondert aufgefangen und entsorgt wird. Aus der schweizerischen Patentschrift 4 96 333 ist ein solches Reinigungsmittel aus Fluorwasserstoffsäure, Phosphorsäure, Wasser und gegebenenfalls einem Verdickungsmittel und/oder Netzmittel bekannt.

Es ist auch bekannt, anstelle von Flußsäure Ammoniumhydrogendifluorid zu verwenden, das eine Additionsverbindung aus Ammoniumfluorid und Flußsäure darstellt. Ammoniumhydrogendifluorid ist zwar weniger aggressiv und weniger giftig als Flußsäure, doch bringt der bloße Ersatz von Flußsäure durch Ammoniumhydrogendifluorid noch keine zufriedenstellenden Ergebnisse. Ein aus der US-Patentschrift 20 63 875 bekanntes Grabsteinreinigungsmittel enthält Ammoniumbifluorid, Orthophosphorsäure und ein Netzmittel. Es kann zwar in Form eines Konzentrates hergestellt werden, wird jedoch für die Anwendung so stark verdünnt, daß sein pH-Wert zwischen 4 und 5,5, insbesondere 4,5 und 4,6 liegt. In entsprechender Weise liegen Ammoniumbifluorid und Phosphorsäure nur noch in sehr starker Verdünnung vor, so daß dadurch die Reinigungskraft des Mittels abnimmt.

In der Hauptanmeldung ist ein Oberflächenreinigungsmittel aus

 1 bis 15 Gewichtsteilen Ammoniumhydrogenfluorid,
 5 bis 20 Gewichtsteilen Phosphorsäure,
 0 bis 5 Gewichtsteilen Tensid,
10 bis 30 Gewichtsteilen Alkohol,
 0 bis 15 Gewichtsteilen Keton,
 0 bis 10 Gewichtsteilen Ammoniumsulfat,
 0 bis 10 Gewichtsteilen Phosphat,
10 bis 15 Gewichtsteilen Verdickungsmittel,
 0 bis 10 Gewichtsteilen eines mehrwertigen Alkohols
und Wasser,

wobei sein pH-Wert auf 2 bis 3 gepuffert ist und, abgesehen vom Wassergehalt, der Gehalt an anorganischen Bestandteilen geringer ist als der an organischen Bestandteilen, geschützt. Dieses Reinigungsmittel ist mild und besitzt trotzdem eine gute Reinigungskraft, ohne zu Ausblühungen zu führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Oberflächenreinigungsmittel, insbesondere ein Steinreinigungsmittel zu schaffen, das in der Handhabung und Beseitigung noch harmloser ist als die bisherigen Reinigungsmittel.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Oberflächenreinigungsmittel nach dem Hauptpatent, das dadurch gekennzeichnet ist, daß mindestens ein Teil der Phosphorsäure teilweise verestert ist.

Durch die Teilveresterung ist die Phosphorsäure weniger aggressiv. Überraschenderweise wirkt sie in dieser Form mit den übrigen Bestandteilen sehr gut zusammen.

Wesentlich für erfindungsgemäße Steinreinigungsmittel ist die Kombination von Ammoniumhydrogendifluorid, Phosphorsäureteilester, Alkohol und Verdickungsmittel. Dabei wird vermutet, daß zwischen Alkohol, Phosphorsäureteilester und Ammoniumhydrogendifluorid eine Komplexbildung stattfindet, die sich positiv auf die Wirksamkeit und gleichzeitig verringerte Aggressivität des Reinigungsmittels auswirkt. Der Phosphorsäureteilester wird in der Regel als technisches Produkt eingesetzt. Er ist in der Regel ein Alkylphosphorsäurepartialester. Auch Partialester mit Ätheralkoholen bzw. Ätheralkoholdiolen, insbesondere Polyglykolätherpartialester sind verwendbar. Diese haben gleichzeitig Emulgier- und Netzmitteleigenschaften, so daß andere Tenside in entsprechend geringerer Menge eingesetzt werden können oder auf sie ganz verzichtet werden kann. Auch Ammoniumhydrogendifluorid wird als technisches Produkt verwendet. Der Alkohol ist in der Regel ein niedriger einwertiger Alkohol mit 2 bis 4 C-Atomen, wobei Äthylalkohol und insbesondere Isopropanol bevorzugt sind. Es können jedoch auch zwei und mehrwertige Alkohole und Alkoholäther mit 2 bis 8 C-Atomen, insbesondere Propylenglykol verwendet werden, wobei eine solche Verwendung zusätzlich zu einem einwertigen Alkohol bevorzugt ist. Als Keton sind Aceton oder Methyläthylketon bevorzugt.

Anstelle des Ketons oder zusätzlich hierzu können auch andere polare wasserlösliche Lösungsmittel verwendet werden.

Anorganische Salze, wie Ammoniumsulfat und insbesondere Ammoniumphosphat, dienen einerseits zur Abpufferung des pH- Wertes, um die Aggressivität des Reinigungsmittels so weit abzumildern, daß der gesunde Teil der Steine verschont bleibt, sie haben andererseits aber auch die Wirkung, eine Brennbarkeit des Reinigungsmittels trotz seines hohen Gehaltes an organischen Lösungsmitteln zu verhindern.

Die Anreicherung des Verdickungsmittels mit organischen Lösungsmitteln erhöht die Reinigungswirkung des Reinigungsmittels. Es wurde gefunden, daß eine Verdickung des wäßrigen Reinigungsmittels mit Hilfe von üblichen Verdickungsmitteln sich in mehrfacher Hinsicht positiv auf die Handhabung und Wirkung des Reinigungsmittels auswirkt. Einmal wird dadurch verhindert, daß das Reinigungsmittel tief in die Poren des Steines eindringt und diesen in tieferen Schichten angreift. Dadurch bleibt das Reinigungsmittel konzentriert an der Steinoberfläche und kann dort über längere Zeit einwirken, so daß seine chemische Aggressivität reduziert werden kann. Zum anderen wird durch die Erhöhung der Viskosität verhindert, daß das Reinigungsmittel an der in der Regel vertikalen Fassade sofort abläuft. Auch wirkt die Viskositätserhöhung einer Verdunstung der wasserlöslichen organischen Lösungsmittel entgegen, so daß deren Einwirkung auf die Steinoberfläche möglichst lange erhalten bleibt. Es hat sich nämlich gezeigt, daß ein großer Anteil der üblichen Verschmutzung von Steinen, wie sie beispielsweise in Städten durch Umwelteinflüsse, insbesondere Abgase, erfolgt, organische Bestandteile enthält, die sich durch die Lösungsmittel, insbesondere in Kombination mit dem Ammoniumhydrogendifluorid und dem Phosphorsäurepartialester gut entfernen lassen, so daß die Säurekonzentration vermindert werden kann. Der pH- Wert des Reinigungsmittels wird deshalb durch Pufferung auf einen Wert von 2 bis 3, insbesondere 2 bis 2,5 eingestellt. Hierzu eignen sich insbesondere Phosphate, ggf. in Kombination mit anderen eine Pufferwirkung besitzenden Salzen. Als Phosphat werden zur Pufferung Alkali- oder Ammoniumphosphate eingesetzt, insbesondere Trinatriumphosphate, je nachdem, wie hoch der Phosphorsäuregehalt ist und der pH-Wert sein soll. Die Viskosität des Reinigungsmittels wird vorzugsweise so eingestellt, daß das Mittel noch flüssig bis streichbar ist, vorzugsweise liegt die Viskosität im Bereich der Viskosität eines angemachten Tapetenleims.

Der Wassergehalt des erfindungsgemäßen Reinigungsmittels, dessen Bestandteile vorzugsweise sämtlich wasserlöslich bzw. mit Wasser quellbar sind, kann innerhalb beträchtlicher Grenzen variieren. In der Regel liegt das Reinigungsmittel in Form einer wäßrig-alkoholischen Lösung vor, die mindestens 40, vorzugsweise mindestens 50 Gew.-% Wasser enthält. In dieser Form kann das Reinigungsmittel als Konzentrat transportiert und in hartnäckigen Fällen unverdünnt verwendet werden. In der Regel wird es jedoch mindestens im Verhältnis 1 : 1 bis 1 : 2 mit Wasser verdünnt angewendet. Hierzu kann das Reinigungsmittel auf die Steine bzw. die Fassaden aufgestrichen, aufgewalzt oder auch aufgespritzt werden, wonach man es einige Zeit lang auf die Steinoberfläche einwirken läßt. Es wird dann mit Wasser abgespült. Dabei hat sich gezeigt, daß die Konzentration der einzelnen Stoffe, insbesondere an Ammoniumhydrogendifluorid und Phosphorsäureteilester so gering ist, daß eine besondere Behandlung des Abwassers nicht erforderlich ist und es direkt in die Kanalisation geleitet werden kann.

Es hat sich gezeigt, daß dem Oberflächenreinigungsmittel zusätzlich zu dem Ammoniumhydrogenfluorid in besonderen Fällen noch Flußsäure bis zur gleichen Menge zugegeben werden kann, ohne die Aggressivität auf den gesunden Stein wesentlich zu erhöhen. In der Regel ist dies jedoch nicht erforderlich. Im übrigen sind die nachfolgenden Mengen der einzelnen Bestandteile in Gewichtsteilen, insbesondere die in Klammern angegebenen Mengen, bevorzugt:

Ammoniumhydrogendifluorid|3 bis 10
Phosphorsäureteilester	5 bis 15
Tensid	0,5 bis 5 (0,5, bis 2)
Alkohol	15 bis 25
Keton	5 bis 15 (5 bis 10)
Ammoniumsulfat	0,5 bis 10 (0,5 bis 2)
Phosphat	0,5 bis 10 (0,5 bis 5)
Verdickungsmittel	1 bis 15 (1 bis 10)
mehrwertiger Alkohol	2 bis 10, (2 bis 8)

wobei der Wassergehalt, wie bereits erwähnt, vorzugsweise bei mindestens 40 Gew.-% liegt.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform in Verbindung mit den Unteransprüchen. Hierbei können die einzelnen Merkmale jeweils für sich oder in Kombination miteinander bei den einzelnen Ausführungsformen verwirklicht sein.

Beispiel

Ein Reinigungsmittel wird zusammengesetzt aus 5 Gew.-% technischem Ammoniumhydrogenfluorid, 8 Gew.-% Alkylphosphorsäurepartialester (Säurezahl 670 bis 700 mg KOH/g, Dichte d 20/4 = 1,42), ein Prozent eines nicht ionogenen Tensids, 20 Gew.-% Isoprokylalkohol, 7 Gew.-% Aceton, 0,5 Gew.-% Ammoniumsulfat, 3 Gew.-% Trinatriumphosphat, technisch, 7 Gew.-% Zelluloseverdickungsmittel, 5 Gew.-% 1,2-Propylenglykol und dem Rest an Wasser. Die Mischung wird danach mit Wasser im Verhältnis 1 : 1 bis 1 : 5 vermischt und ist in der Viskosität dann immer noch dickflüssig bis ölig.

Eine zu reinigende Mauer wird zunächst mit Wasser reichlich vorgenäßt. Danach wird das Mittel in einer Menge von 200 g pro Quadratmeter aufgestrichen. Nach einer Einwirkungszeit von etwa 1 bis 2 Minuten wird das Reinigungsmittel mit Hochdruckwasser abgespült, wobei ca. 50 bis 100 l Spülwasser pro Quadratmeter verwendet werden. Das aufgefangene Waschwasser kann unmittelbar in die Kanalisation abgeleitet werden.

Aufgrund der Kombination von Ammoniumhydrogendifluorid, Phosphorsäurepartialester, polarem organischem mit Wasser mischbarem Lösungsmittel, insbesondere Alkohol, und Verdickungsmittel wird eine hervorragende Reinigung der Steine erzielt. Dabei ist das Reinigungsmittel nicht mehr als giftig einzustufen, sondern lediglich als ätzend. Es kann einfach und gefahrlos gehandhabt werden.

Wenn das erfindungsgemäße Oberflächenreinigungsmittel auch weniger aggressiv ist als die bisherigen Reinigungsmittel auf der Basis von Flußsäure, so wird es vorzugsweise doch für solche Oberflächen verwendet werden, die einigermaßen stabil gegen saures Medium sind. Hierzu gehören vorwiegend Sandsteine, Klinker und auch Keramik sowie bestimmte Kunststoffe, insbesondere Polyurethan. Kalkgebundene Materialien, insbesondere Steine auf Kalkbasis, wie Kalksteine, gewisse Kalksandsteine, Travertin und auch Marmor werden wegen ihrer Empfindlichkeit gegenüber sauren Reinigungsmitteln nur in Ausnahmefällen damit gereinigt.

Als Oberflächen kommen vorwiegend Mauern, Fassaden u. dgl. in Frage, aber auch Verkleidungen anderer Art und Bodenbeläge.

Interessanterweise hat sich gezeigt, daß Rostadern in Sandsteinen durch das erfindungsgemäße Reinigungsmittel in ihrer Art wenig verändert werden, wogegen bei der Behandlung solcher Rostflecken mit den bekannten Reinigungsmitteln auf Flußsäurebasis unangenehme Verfärbungen und Ausblühungen zu bemerken sind.

Claims (7)

1. Oberflächenreinigungsmittel, insbesondere für Steine, aus
 1 bis 15 Gewichtsteilen Ammoniumhydrogenfluorid,
 5 bis 20 Gewichtsteilen Phosphorsäure,
 0 bis 5 Gewichtsteilen Tensid,
10 bis 30 Gewichtsteilen Alkohol,
 0 bis 15 Gewichtsteilen Keton,
 0 bis 10 Gewichtsteilen Ammoniumsulfat,
 0 bis 10 Gewichtsteilen Phosphat,
 1 bis 15 Gewichtsteilen Verdickungsmittel,
 0 bis 10 Gewichtsteilen eines mehrwertigen Alkohols
und Wasser,
wobei sein pH-Wert auf 2 bis 3 gepuffert ist und, abgesehen vom Wassergehalt, der Gehalt an anorganischen Bestandteilen geringer ist als der an organischen Bestandteilen, nach Patent 34 32 581 danach gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der Phosphorsäure teilweise verestert ist.

2. Reinigungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Phosphorsäure in Form mindestens eines Teilesters vorliegt.

3. Reinigungsmittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Teilester ein Gemisch aus Mono- und Diestern der Orthophosphorsäure ist.

4. Reinigungsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Teilester ein Mono- und/oder Diester der Phosphorsäure mit Alkanolen mit 1 bis 8, insbesondere 1 bis 4 C-Atomen und/oder Polyglykoläthern mit 2 bis 10, insbesondere 2 bis 4 Glykoläthereinheiten ist.

5. Reinigungsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es dickflüssig eingestellt ist.

6. Reinigungsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sein Wassergehalt bei mindestens 40 Gew.-%, vorzugsweise bei mindestens 80 Gew.-% liegt.

7. Reinigungsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es mindestens doppelt so viele Gewichtsteile an organischen Bestandteilen enthält wie an anorganischen Bestandteilen.