DE3719906A1 - Maschinelles waschverfahren - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Waschverfahren, das sich
insbesondere zur Durchführung in gewerblichen Wäschereien eig
net und auf der Neuentwicklung eines pastenförmigen Waschmittels
beruht, das mittels eines speziell auf dieses Mittel abgestimmten
Dosiersystems in den Waschprozeß eingespeist wird.
Flüssige bis pastenförmige Waschmittel sind in großer Zahl be
kannt. Diese sind im allgemeinen auf die Bedürfnisse im Haushalt
abgestimmt, d. h. sie sollen hinreichend flüssig sein, und sich
problemlos ausgießen und dosieren lassen. Da sie außerdem
innerhalb eines größeren Temperaturbereiches lagerstabil sein
sollen, kommt man üblicherweise nicht ohne die Anwendung von
organischen Lösungsmitteln und/oder hydrotropen Zusatzstoffen
aus. Diese Zusätze sind jedoch waschinaktiv, vergleichsweise
aufwendig und beanspruchen zusätzlich Verpackungsvolumen bzw.
Transport- und Lagerkapazität. Insbesondere stört ein Gehalt an
brennbaren Lösungsmitteln, die wegen des vergleichsweise hohen
Durchsatzes an Waschmitteln in Wäschereibetrieben zusätzliche
Sicherheitsvorkehrungen erfordern. Waschmittelkonzentrate der
genannten Art sind daher für Wäschereien nicht oder nur sehr
bedingt brauchbar.
Es werden daher in Wäschereibetrieben in der Hauptsache pul
verförmige Waschmittel eingesetzt. Da insbesondere in Großbetrie
ben mit weitgehender Automatisierung die genaue Dosierung der
artiger Mittel problematisch bzw. personalaufwendig ist, werden
die Mittel meist in vorgelöster Form als Stammlaugen bevorratet
und dosiert, das heißt man setzt ein wäßriges Konzentrat an, das
dann den einzelnen Verbrauchsstellen zugeführt wird. Die üb
licherweise in Wäschereibetrieben verwendeten Waschmittel ent
halten jedoch vergleichsweise hohe Anteile an Waschalkalien, die
nur beschränkt in kaltem Wasser löslich sind und überdies zu
Aussalzungseffekten führen. Sie bewirken eine Phasentrennung
mit der Folge, daß die organischen Komponenten, insbesondere
die nichtionischen Tenside und Seifen, sich abscheiden und auf
rahmen. Man muß daher in relativ starker wäßriger Verdünnung
arbeiten und die Stammlaugen zusätzlich ständig intensiv durch
mischen und im Kreislauf führen, um auch in den Zuführungs
leitungen zu den Verbrauchsstellen ein Abscheiden einzelner
Komponenten zu verhindern. Derartige Verfahren erfordern daher
hohe Investitionen für geräumige Ansatzbehälter und die damit
verbundene Statik sowie für Mischer und Fördereinrichtungen so
wie eine ständige Energiezufuhr für das Temperieren und Um
pumpen der Stammlaugen.
Es besteht daher ein erhebliches Bedürfnis an Waschmittelkompo
sitionen und darauf abgestimmte Dosiervorrichtungen, mit denen
die vorstehenden Probleme vermieden werden und welche die fol
genden Forderungen erfüllen:
- - hohe Waschkraft
- - Verzicht auf waschinaktive Zusatzstoffe, die lediglich der Konditionierung des Waschmlttels dienen
- - geringer Bedarf an Verpackungs-, Transport- und Lagervolu men
- - problemlose Verarbeitbarkeit auch bei niedrigen Temperaturen bzw. von unterkühlten Pasten
- - einfacher Anschluß an das Dosiersystem unter Vermeidung von Schüttverlusten
- - einfach und raumsparend zu installierendes Dosiersystem
- - Eignung des Dosiersystems für vollautomatische Prozeßsteue rung
- - weitgehende Variabilität hinsichtlich der Wahl der Wasch mittelmenge und der Waschmittelkonzentration
- - Sicherheit gegen Störungen durch Phasenbildung und Abschei dungen in den Behältern und Rohrleitungen
- - geringer Energiebedarf.
Mit der vorliegenden Erfindung werden diese Probleme gelöst.
Gegenstand der Erfindung ist ein maschinelles Waschverfahren mit
prozeßgesteuerter Dosierung von Waschmittel- und Wassermenge,
gekennzeichnet durch die Verwendung
- a) eines pastenförmigen, phosphatreduzierten bis phosphatfreien Waschmittels, das von Wasser, organischen Lösungsmitteln und hydrotropen Verbindungen im wesentlichen frei ist, bestehend aus einer im Temperaturbereich unterhalb 10°C flüssigen Phase, die aus nichtionischen Tensiden aus der Klasse der Polyglycoletherverbindung gebildet wird, sowie einer darin dispergierten festen Phase, in der die Teilchen eine mittlere Korngröße von 5 bis 40 µm und höchstens 5% der Teilchen eine Korngröße bis zu 80 µm aufweisen, wobei die feste Phase aus Waschalkalien, sequestrierend wirkenden Verbindungen und sonstigen Waschmittelbestandteilen sowie gegebenenfalls anionischen Tensiden gebildet wird, ferner
- b) einer prozeßgesteuerten Vorrichtung zum Dosieren des Wasch mittels in den Laugenbehälter der Waschmaschine, wobei mit dieser Vorrichtung das Waschmittel einem Vorratsbehälter ent nommen und einer Mischvorrichtung zugeführt wird, in der es mit Wasser mindestens soweit verdünnt wird, daß die Bildung einer Gel-Phase übersprungen wird, worauf das wäßrige Ge misch, gegebenenfalls nach Zwischenschaltung von Ausgleichs bzw. Vorratsbehältern, der Waschmaschine zugeführt und - soweit dies nicht bereits in der Mischvorrichtung geschehen - mit weiterem Wasser auf eine Konzentration bis 0,5 bis 10 g/l verdünnt wird.
Es folgt nun die Beschreibung der einzelnen Merkmale der Er
findungen.
Das Waschmittel besteht aus einer Paste, die im wesentlichen
frei von Wasser und organischen Lösungsmitteln ist. Unter im
"wesentlichen frei von Wasser" ist ein Zustand zu verstehen,
bei dem der Gehalt an flüssigem, das heißt nicht in Form von
Hydratwasser und Konstitutionswasser liegendem Wasser unter
2 Gew.-%, vorzugsweise unter 1 Gew.-% und insbesondere
unter 0,5 Gew.-% liegt. Höhere Wassergehalte sind nachteilig,
da sie die Viskosität des Mittels überproportional erhöhen und
die Stabilität verringern. Organische Lösungsmittel, zu denen
die üblicherweise in Flüssigkonzentraten verwendeten nieder
molekularen und niedrigsiedenden Alkohole und Etheralkohole
zählen, sowie hydrotrope Verbindungen, sind abgesehen von
Spuren, die mit einzelnen Wirkstoffen eingebracht werden
können, ebenfalls abwesend.
Das Waschmittel besteht aus einer flüssigen Phase und einer
darin dispergierten feinteiligen Phase.
Die flüssige Phase besteht im wesentlichen aus bei Tempera
turen unter 10°C schmelzenden nichtionischen Tensiden bzw.
Tensidgemischen. Zweckmäßigerweise werden Tenside bzw. de
ren Gemische verwendet, deren Stockpunkt (Erstarrungspunkt)
unterhalb 5°C liegt, damit eine Verfestigung der Paste bei
niedrigeren Transport- und Lagertemperaturen vermieden wird.
Beispiele für derartige Tenside sind z. B. alkoxylierte Al
kohole, die linear oder in 2-Stellung methylverzweigt (Oxo
alkohole) sein können, und 9 bis 16 C-Atome sowie 2 bis 10
Ethylenglykolethergruppen (EO) aufweisen. Auch Alkoxylate,
die sowohl EO-Gruppen als auch Propylenglycolethergruppen
(PO) aufweisen, sind aufgrund ihres niedrigen Stockpunktes
geeignet. Beispiele für geeignete nichtionische Tenside sind:
C9-11-Oxoalkohol mit 2 bis 10 EO, wie C9-11 + 3 EO, C9-11 + EO, C9-11 + 7 EO, C9-11 + 9 EO;
C11-13-Oxoalkohol mit 2 bis 8 EO, wie C11-13 + 2 EO, C11-13 + 5 EO, C11-13 + 6 EO, C11-13 + 7 EO;
C12-15-Oxoalkohol + 3-6 EO, wie C12-15 + 3 EO, C12-15 + 5 EO;
Isotridecanol mit 3 bis 8 EO;
lineare Fettalkohole mit 10 bis 14 C-Atomen und 2,5 bis 5 EO;
lineare bzw. verzweigte C9-14-Alkohole mit 3 bis 8 EO und 1 bis 3 PO, wie C9-11-Oxoalkohol + (EO)₄(PO)1-2(EO)₄ oder - C11-13-Oxoalkohol + (EO)3-10(PO)1-5 mit statistisch verteilten Alkoxylgruppen;
lineare gesättigte und ungesättigte C12-18-Fettalkohole oder C9-15-Oxoalkohole mit 1 bis 3 PO und 4 bis 8 EO, wie C12-18- Cocosalkohol + (PO)1-2(EO)4-7, Oleylalkohol bzw. 1 : 1-Gemisch Cetyl-Oleylalkohol + (PO)1-2(EO)5-7, C11-15-Oxoalkohol + (PO)1-2(EO)4-6.
C9-11-Oxoalkohol mit 2 bis 10 EO, wie C9-11 + 3 EO, C9-11 + EO, C9-11 + 7 EO, C9-11 + 9 EO;
C11-13-Oxoalkohol mit 2 bis 8 EO, wie C11-13 + 2 EO, C11-13 + 5 EO, C11-13 + 6 EO, C11-13 + 7 EO;
C12-15-Oxoalkohol + 3-6 EO, wie C12-15 + 3 EO, C12-15 + 5 EO;
Isotridecanol mit 3 bis 8 EO;
lineare Fettalkohole mit 10 bis 14 C-Atomen und 2,5 bis 5 EO;
lineare bzw. verzweigte C9-14-Alkohole mit 3 bis 8 EO und 1 bis 3 PO, wie C9-11-Oxoalkohol + (EO)₄(PO)1-2(EO)₄ oder - C11-13-Oxoalkohol + (EO)3-10(PO)1-5 mit statistisch verteilten Alkoxylgruppen;
lineare gesättigte und ungesättigte C12-18-Fettalkohole oder C9-15-Oxoalkohole mit 1 bis 3 PO und 4 bis 8 EO, wie C12-18- Cocosalkohol + (PO)1-2(EO)4-7, Oleylalkohol bzw. 1 : 1-Gemisch Cetyl-Oleylalkohol + (PO)1-2(EO)5-7, C11-15-Oxoalkohol + (PO)1-2(EO)4-6.
Auch ethoxylierte Alkohole, deren endständige Hydroxylgruppen
durch niedere Alkylgruppen alkyliert sind, eignen sich
aufgrund ihres niedrigen Stockpunktes im Rahmen der Erfindung,
beispielsweise ein C10-14-Alkohol mit 3 bis 30 EO-Grup
pen und endständiger Methoxylgruppe. Weitere geeignete nicht
ionische Tenside sind EO-PO-EO-Blockpolymere mit entspre
chend niedrigem Stockpunkt und ethoxylierte Akylphenole, wie
Nonylphenol mit 7 bis 10 EO. Die letztgenannten Tenside kön
nen jedoch wegen ihrer verminderten biologischen Abbaufähig
keit in einzelnen Gebieten von der Verwendung ausgeschlossen
sein. Sie sind daher weniger bevorzugt.
Der Gehalt der Pasten an den genannten nichtionischen Ten
siden soll so bemessen sein, daß sie einerseits noch hin
reichend fließ- und pumpfähig sind, andererseits aber auch
nicht so leichtflüssig sind, daß die Gefahr des Entmischens
besteht. Geeignet sind Pasten mit einem Gehalt von 15 bis 30
Gew.-%, vorzugsweise 18 bis 28 Gew.-% und insbesondere 20
bis 25 Gew.-% an flüssigen nichtionischen Tensiden mit nie
drigem Stockpunkt (unter 5°C). Werden Tenside mit einem
höheren Stockpunkt, beispielsweise einem solchen von 5 bis
20°C im Gemisch mit besonders niedrig schmelzenden Tensiden
verwendet, liegt der Mindestgehalt etwas höher, beispielsweise
im Bereich von 18 Gew.-%, vorzugsweise bei 22 bis 24 Gew.-%,
wobei der Höchstgehalt bei 35 Gew.-%, vorzugsweise bei 30
Gew.-% liegen kann.
In einzelnen Fällen kann ein einzelnes nichtionisches Tensid
bereits die gewünschten Anforderungen hinsichtlich niedrigem
Stockpunkt, günstigem Fließverhalten, hoher Waschkraft und
niedriger Schaumentwicklung besitzen. Ein Beispiel hierfür
sind Oleylalkohol bzw. an Oleylalkohol reiche Gemische, die
zunächst mit 1 bis 2 PO und anschließend mit 5 bis 7 EO
umgesetzt wurde. Besonders günstige Eigenschaften werden
jedoch vielfach mit Gemischen nichtionischer Tenside mit
unterschiedlichem Ethoxylierungsgrad und gegebenenfalls
unterschiedlicher C-Kettenlänge erzielt. Gemische aus
nichtionischen Tensiden mit niedrigem Ethoxylierungsgrad und
niedrigem Stockpunkt, beispielsweise C9-15 Alkohole mit 2 bis
5 EO, und solchen mit höherem Ethoxylierungsgrad und höhe
rem Stockpunkt, beispielsweise C11-15-Alkohole mit 5 bis 7 EO,
sind daher besonders bevorzugt. Das Mischungsverhältnis
zwischen beiden Alkoholethoxylaten richtet sich dabei sowohl
nach den waschtechnischen Anforderungen als auch dem Fließ
verhalten der Waschpaste und liegt im allgemeinen zwischen
15:1 bis 1:3, vorzugsweise 8:1 bis 1:1. Beispiele hier
für sind ein Gemisch aus 2 Gewichtsteilen C9-11-Oxoalkohol +
2,5 EO und 1 Gewichtsteil C 11-13-Oxoalkohol + 7 EO bzw. ein
Gemisch aus 3 Gewichtsteilen eines C11-14-Oxoalkohols + 3 EO
und 2 Gewichtsteilen eines C9-13-Oxoalkohols + 8 EO sowie ein
Gemisch aus 7 Gewichtsteilen C 13-Oxoalkohol + 3 EO und 1
Gewichtsteil des gleichen Alkohols + 6 EO.
Schließlich können die Fließeigenschaften der Pasten noch
durch Zusätze von Polyethylenglycolen mit niedrigem Moleku
largewicht (z. B. 200 bis 800) modifiziert werden. Der Zusatz
kann beispielsweise bis 15 Gew.-% betragen. Der Beitrag dieser
Zusatzstoffe, die vielfach auch den nichtionischen Tensiden
zugerechnet werden, zur Waschkraft ist jedoch vergleichsweise
gering. Sie können jedoch schaumdämpfend wirken und aus
diesem Grunde erwünscht sein. Vorzugsweise beträgt ihr Anteil
bis 10 Gew.-%, insbesondere 0,5 bis 8 Gew.-%.
Die Polyglykole können auch ganz oder teilweise durch
Paraffinöle bzw. flüssige Paraffingemische ersetzt werden, die
zwar keinen Beitrag zur Waschkraft leisten, aber die
Verarbeitbarkeit der Paste, insbesondere während des
Vermahlens der Inhaltsstoffe erleichtern und eine erhebliche
Schaumreduzierung bewirken, was sich besonders im
Nachspülcyclus vorteilhaft bemerkbar macht.
Zweckmäßigerweise beträgt der Anteil an derartigen
Paraffinölen bzw. Paraffinölgemischen nicht mehr als 8 Gew.-%,
vorzugsweise nicht mehr als 6 Gew.-%. Weiterhin können auch
flüssige langkettige Ether für den gleichen Zweck in gleicher
Menge eingesetzt werden. Beispiele hierfür sind die
C8-16-Alkylether des Dicyclopentenols.
Das Waschmittel enthält eine feste Phase, die in der flüssigen
Phase homogen dispergiert ist und die sonstigen reinigend
wirkenden Waschmittelbestandteile sowie gegebenenfalls
Hilfsstoffe enthält. Zu diesen sonstigen reinigend wirkenden
Waschmittelbestandteilen zählen in erster Linie Waschalkalien
und sequestrierend wirkende Verbindungen. Ferner können
anionische Tenside, insbesondere solche aus der Klasse der
Sulfonat-Tenside und der Seifen anwesend sein.
Bevorzugtes Waschalkali ist Natriummetasilikat der Zusammen
setzung Na2O:SiO2 = 1:0,8-1:1,3, vorzugsweise 1:1,
das in wasserfreier Form eingesetzt wird. Neben dem Metasili
kat ist auch wasserfreies Soda geeignet, das jedoch aufgrund
von Absorptionsvorgängen größere Anteile an flüssiger Phase
erfordert und daher weniger bevorzugt ist. Der Anteil der
Mittel an Metasilikat kann 35 bis 70 Gew.-%, vorzugsweise 40
bis 65 Gew.-% und insbesondere 45 bis 55 Gew.-% betragen
und an Soda 0 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 0 bis 10 Gew.-%.
Als Sequestrierungsmittel eignen sich solche aus der Klasse
der Aminopolycarbonsäuren und Polyphosphonsäuren. Zu den
Aminopolycarbonsäuren zählen Nitrilotriessigsäure, Ethylendi
amintetraessigsäure, Diethylentriaminpentaessigsäure sowie de
ren höhere Homologen. Geeignete Polyphosphonsäuren sind 1-
Hydroxyethan-1,1-diphosphonsäure, Aminotri-(methylenphos
phonsäure), Ethylendiamintetra-(methylenphosphonsäure) und
deren höhere Homologen, wie z. B. Diethylentramintetra-(me
thylenphosphonsäure). Die vorgenannten Polycarbonsäuren
bzw. Polyphosphonsäuren kommen üblicherweise in Form der
Natrium- bzw. Kaliumsalze zur Anwendung. Bevorzugt wird
Natrium-nitrilotriacetet in Anteilen bis zu 10 Gew.-%,
vorzugsweise 2 bis 6 Gew.-% eingesetzt.
Geeignete Sequestrierungsmittel sind ferner Polycarbonsäuren
bzw. Hydroxypolycarbonsäuren in Form der Alkalimetallsalze,
beispielsweise Natriumcitrat und Natriumgluconat.
Zu den bevorzugt eingesetzten Sequestrierungsmitteln zählen
homopolymere und/oder copolymere Carbonsäuren bzw. deren
Natrium- oder Kaliumsalze, wobei die Natriumsalze bevorzugt
sind. Geeignete Homopolymere sind Polyacrylsäure, Polymeth
acrylsäure und Polymaleinsäure. Geeignete Copolymere sind
solche der Acrylsäure mit Methacrylsäure bzw. Copolymere der
Acrylsäure, Methacrylsäure oder Maleinsäure mit Vinylethern,
wie Vinylmethylether bzw. Vinylethylether, ferner mit Vinyl
estern, wie Vinylacetet oder Vinylpropionat, Acrylamid,
Methacrylamid sowie mit Ethylen, Propylen oder Styrol. In
solchen copolymeren Säuren, in denen eine der Komponenten
keine Säurefunktion aufweist, beträgt deren Anteil im Interesse
einer ausreichenden Wasserlöslichkeit nicht mehr als 70 Mol
prozent, vorzugsweise weniger als 60 Molprozent. Als beson
ders geeignet haben sich Copolymere der Acrylsäure bzw.
Methacrylsäure mit Maleinsäure erwiesen, wie sich beispiels
weise in EP 25 551-B 1 charakterisiert sind. Es handelt sich
dabei um Copolymerisate, die 50 bis 90 Gew.-% Acrylsäure
bzw. Methacrylsäure und 50 bis 10 Gew.-% Maleinsäure enthal
ten. Besonders bevorzugt sind solche Copolymere, in denen 60
bis 85 Gew.-% Acrylsäure und 40 bis 15 Gew.-% Maleinsäure
vorliegen.
Brauchbar sind ferner Polyacetalcarbonsäuren, wie sie bei
spielsweise in den US-Patentschriften 41 44 226 und 41 46 495
beschrieben sind und durch Polymerisation von Estern der
Glykolsäure, Einführung stabiler terminaler Endgruppen und
Verseifung zu dem Natrium- oder Kaliumsalzen erhalten wer
den. Geeignet sind ferner polymere Säuren, die durch Poly
merisation von Acrolein und Disproportionierung des Polymers
nach Canizzaro mittels starker Alkalien erhalten werden. Sie
sind im wesentlichen aus Acrylsäure-Einheiten und Vinylal
kohol-Einheiten bzw. Acrolein-Einheiten aufgebaut.
Das Molekulargewicht der Homo- bzw. Copolymeren beträgt im
allgemeinen 500 bis 120 000, vorzugsweise 1500 bis 100 000.
Der Anteil der Mittel an Carboxylgruppen enthaltenden Poly
säuren bzw. Polymersäuren beträgt 0 bis 10 Gew.-%, vorzugs
weise 1 bis 7,5 Gew.-% und insbesondere 2 bis 5 Gew.-%, der
an Polyphosphonsäuren 0 bis 3 Gew.-%, vorzugsweise 0,05 bis
1,5 Gew.-% und insbesondere 0,1 bis 1 Gew.-%. Sie werden in
wasserfreier Form eingesetzt.
Die Waschpasten sind vorzugsweise phosphatfrei. Sofern ein
Phosphatgehalt ökologisch unbedenklich ist (zum Beispiel bei
einer Phosphate eliminierenden Abwasserreinigung), können
auch polymere Phosphate, wie Natriumtripolyphosphat (STP)
anwesend sein. Ihr Anteil kann bis zu 20 Gew.-%, bezogen auf
das Mittel, betragen, wobei der Anteil der übrigen Feststoffe,
z. B. des Natriumsilikats, entsprechend vermindert wird. Vor
zugsweise beträgt der Anteil des STP höchstens 10 Gew.-% und
insbesondere höchstens 10 Gew.-%.
Als sequestrierende Mittel im Sinne der vorliegenden Erfindung
sind ferner feinteilige Zeolithe vom Typ NaA anzusehen, die
ein Calciumbindevermögen im Bereich von 100 bis 200 mg
CaO/g (gemäß den Angaben in DE 12 24 837) aufweisen. Ihre
Teilchengröße liegt üblicherweise im Bereich von 1-10 µm.
Sie kommen in trockener Form zum Einsatz. Das in den
Zeolithen in gebundener Form enthaltene Wasser stört im
vorliegenden Falle nicht. Der Gehalt an Zeolithen beträgt 0 bis
20 Gew.-%, vorzugsweise 0 bis 10 Gew.-%.
Als weitere reinigend wirkende Zusatzstoffe, die in fester,
feinteiliger weitgehend wasserfreier Form in das Waschmittel
eingearbeitet werden können, kommen anionische Tenside in
Frage. Als geeignet haben sich insbesondere Sulfonate und
fettsaure Seifen erwiesen, die jeweils bevorzugt als Natri
umsalze vorliegen. Geeignet sind Alkylbenzolsulfonate mit
linearen C9-13-Alkylketten, insbesondere Dodecylbenzolsul
fonat, lineare Alkansulfonate mit 11 bis 15 C-Atomen, wie sie
durch Sulfochlorierung bzw. Sulfoxidation von Alkanen und
anschließende Verseifung bzw. Neutralisation erhältlich sind,
alphasulfofettsaure Salze sowie deren Ester, die sich von ge
sättigten C12-18-Fettsäuren und niederen Alkoholen, wie Me
thanol, Ethanol und Propanol ableiten, und Olefinsulfonate, wie
sie z. B. durch SO3-Sulfonierung entständiger C12-18-Olefine
und anschließende akalische Hydrolyse gebildet werden. Bevor
zugte Tenside sind Alkylbenzolsulfonate. Als Seifen kommen
solche von gesättigten und/oder ungesättigten C12-18-Fett
säuren in Frage, beispielsweise aus Kokos-, Palmkern- oder
Talgfettsäuren gewonnene Seifen. Der Anteil der Sulfonat-
Tenside sollte im Interesse einer geringen Schaumbildungsrate
bei der Anwendung der Mittel 4 Gew.-%, bezogen auf das Mit
tel, nicht überschreiten. Vorzugsweise beträgt er 0,5 bis 2,5
Gew.-% an Natrium-Dodecylbenzolsulfonat. Ein Zusatz an Sul
fonat-Tensid erhöht nicht nur die Waschkraft, sondern ver
bessert auch die Stabilität der Pasten gegen Sedimentations
erscheinungen und erleichtert die Dispergierung der Paste im
Wasser. Überraschenderweise hat sich ferner gezeigt, daß das
Sulfonat-Tensid sich im wesentlichen in der flüssigen Phase
verteilt und die Bilanz fest/flüssig zugunsten der Flüssigphase
verbessert. Sulfonat-Tenside enthaltende Pasten können daher
größere Mengen an Feststoffen aufnehmen, bzw. der Anteil an
nichtionischem Tensid kann ohne nennenswerten Viskositäts-
Anstieg entsprechend verringert werden.
Ein Zusatz an Seife, der bis zu 1 Gew.-%, vorzugsweise bis
0,5 Gew.-% und insbesondere 0,1 bis 0,3 Gew.-% bezogen auf
das Mittel, betragen kann, erhöht ebenfalls die Suspensions
stabilät der Paste. Ferner vermindert ein solcher Zusatz die
Schaumneigung und verbessert die Waschkraft der Mittel.
Größere Anteile als 1 bis 2 Gew.-% können die Paste ver
festigen und sind daher zu vermeiden.
Als weitere Bestandteile, die ebenfalls überwiegend der festen
Phase zuzuordnen sind, kommen Waschhilfsstoffe in Frage. Zu
diesen zählen Vergrauungsinhibitoren, optische Aufheller,
Schauminhibitoren, Bleichmittel und Farbstoffe. Soweit Duft
stoffe mitverwendet werden, die im allgemeinen flüssig sind,
gehen diese in die flüssige Phase über. Aufgrund ihrer ge
ringen Menge sind sie jedoch auf das Fließverhalten der Pasten
ohne nennenswerten Einfluß.
Geeignete Vergrauungsverhüter sind Celluloseether, wie Car
boxymethylcellulose, Methylcellulose, Hydroxyalkylcellulosen
und Mischether, wie Methylhydroxyethylcellulose, Methylhy
droxypropylcellulose und Methyl-Carboxymethylcellulose. Vor
zugsweise werden Na-Carboxymethylcellulose und deren Gemi
sche mit Methylcellulose eingesetzt. Der Anteil an Vergrau
ungsinhibitoren beträgt im allgemeinen 0,2 bis 2 Gew.-%, vor
zugsweise 0,5 bis 1,5 Gew.-%.
Als optische Aufheller für Textilien aus Cellulosefasern
(Baumwolle) insbesondere Derivate der Diaminostilbendisulfon
säure bzw. deren Alkalimetallsalze enthalten. Geeignet sind
z. B. Salze der 4,4′-Bis(2-anilino-4-morpholino-1,3,5-triazin
6-yl-amino)-stilben-2,2′-disulfonsäure oder gleichartig aufge
baute Verbindungen, die anstelle der Morpholinogruppe eine
Diethanolaminogruppe, eine Methylaminogruppe oder eine 2-
Methoxyethylaminogruppe tragen. Weiterhin können Aufheller
vom Typ des substituierten 4,4′-Distyryl-diphenyls anwesend
sein; z. B. die Verbindung 4,4′-Bis-(4-chlor-3-sulfostyryl)
diphenyl. Auch Gemische von Aufhellern können verwendet
werden. Für Polyamidfasern eignen sich Aufheller vom Typ der
1,3-Diaryl-2-pyrazoline in Frage, beispielsweise die Verbindung
1-(p-Sulfamoylphenyl)-3-(p-chlorphenyl)-2-pyrazolin sowie
gleichartig aufgebaute Verbindungen. Der Gehalt des Mittels an
optischen Aufhellern bzw. Aufhellergemischen beträgt im allge
meinen 0,01 bis 1 Gew.-%, vorzugsweise 0,05 bis 0,5 Gew.-%.
Als Schauminhibitoren eignen sich bekannte Polysiloxan-Kiesel
säure-Gemische, wobei die darin enthaltene feinteilige Kiesel
säure vorzugsweise silaniert ist. Die Polysiloxane können so
wohl aus linearen Verbindungen wie aus vernetzten Polysilo
xan-Harzen sowie aus deren Gemischen bestehen. Weitere ge
eignete Entschäumer sind Paraffinkohlenwasserstoffe, ein
schließlich der bereits erwähnten Paraffinöle, darüber hinaus
aber auch Mikroparaffine und Paraffinwachse, deren Schmelz
punkt oberhalb 40°C liegt. Brauchbare Entschäumer sind
ferner gesättigte Fettsäuren bzw. Seifen mit 18 bis 24, vor
zugsweise 20 bis 22 C-Atomen, z. B. Natriumbehenat. Der An
teil der zusätzlichen, d. h. über das Paraffinöl hinaus
gehenden Schauminhibitoren kann bis zu 2 Gew.-%, vorzugs
weise bis 1 Gew.-% betragen, im Falle der Seifen entsprechend
weniger. In vielen Fällen kann jedoch durch eine geeignete
Auswahl der nichtionischen Tenside die Neigung zum Schäumen
vermindert werden, so daß auf den Einsatz von Entschäumern
verzichtet werden kann.
Als weiterer Bestandteil der festen Phase können Bleichmittel
anwesend sein. Brauchbar sind Perverbindungen, wie Natrium
perborat-monohydrat, Caroate (KHSO5) sowie organische Per
säuren, wie Perbenzoate oder Peroxyphthalate. Diese
Perverbindungen sind in den beanspruchten Mitteln aufgrund
der weitgehenden Abwesenheit von Wasser lagerstabil. Gegebe
nenfalls können auch bekannte Bleichaktivatoren anwesend
sein, die bei Zugabe von Wasser mit den Perverbindungen un
ter Bildung von Persäuren hydrolysieren, beispielsweise Tetra
acetylethylendiamin oder Phthalsäureanhydrid. Da jedoch in
gewerblichen Wäschereien die Bleichkomponente üblicherweise
unmittelbar der Waschlauge zugesetzt und in der Regel nur bei
besonderem Bedarf angewendet wird, kann auf einen Gehalt
der Paste an Bleichmitteln zumeist verzichtet werden.
Die in der festen Phase enthaltenen Bestandteile sollen fein
teilig sein und eine mittlere Korngröße von 5 bis 40 µm auf
weisen, wobei höchstens 5% der Teilchen eine Korngröße von
maximal 80 µm aufweisen. Vorzugsweise beträgt die mittlere
Korngröße 10 bis 30 µm und insbesondere 10 bis 20 µm, wobei
die maximale Korngröße unterhalb 50 µm, insbesondere unter
40 µm liegt. Die mittlere Teilchengröße bezieht sich auf die
Volumen-Verteilung, die nach bekannten Methoden (z. B.
Coulter Counter) bestimmt wird.
Die Viskosität der Pasten liegt im Bereich von 20 Pa.s bis
1000 Pa.s (Pascal . sec), gemessen bei 20°C nach Brookfield
6/10 (Spindel Nr. 6 bei 10 Umdrehungen pro Minute). Bevor
zugter Viskositätsbereich ist 30 bis 300 Pa.s, insbesondere 50
bis 150 Pa.s. Die Pasten sind in der Regel thixotrop. Bei
Raumtemperatur ist ihre Viskosität ohne Anwendung von
Scherkräften so hoch, daß sie unter dem ausschließlichen Ein
fluß der Schwerkraft nicht bzw. nicht in einer angemessenen
Zeit aus dem Vorratsbehälter oder einem Meßbecher ausfließen.
Sie unterscheiden sich in dieser Hinsicht grundsätzlich von
bekannten wasserfreien, gießfähigen Flüssigkonzentraten, bei
spielsweise solchen gemäß EP 30 096, in denen der Anteil an
flüssigen nichtionischen Tensiden bzw. organischen Lösungs
mitteln wesentlich höher ist.
Zwecks Herstellung der pastenförmigen Waschmittel werden die
flüssigen Bestandteile, die zweckmäßigerweise auf Tempera
turen von 40°C bis 60°C erwärmt sind, mit den bereits in
Pulverform vorliegenden Feststoffen vorgemischt. Anschließend
wird das Vorgemisch in einer Mahlvorrichtung, beispielsweise
einer Kolloidmühle, auf die für die feste Phase angegebene
Korngröße vermahlen und homogenisiert, wobei eine übermäßige
Erwärmung des Produktes durch eine geeignete Kühlung der
Vorrichtung vermieden wird. Die homogenisierte Paste wird -
sofern erforderlich - in einer Entlüftungsanlage unter Vakuum
entgast. Anschließend können thermisch empfindliche sowie der
endgültigen Viskositätseinstellung dienende Rezepturbestand
teile, wie Duftstoffe, Farbstoffe, organische Perverbindungen,
Schichtsilikate und Seifen zugemischt werden. Die fertige Paste
kann unmittelbar in die Verpackungsbehälter abgefüllt werden.
Die Dosiervorrichtung besteht im wesentlichen aus den folgen
den Grundelementen (Figur I):
- - einem Vorratsbehälter (1) für die Waschpaste (2),
- - einer Entnahme- und Förderungseinrichtung (3) für die Paste,
- - einer Mischvorrichtung (4) für die Paste mit Wasser, die einer Zuführung (5) entnommen wird,
- - einer mit Dosierventilen bestückten Zuführung (6), die ggf. mit einem Zwischenbehälter bzw. Ausgleichsbehälter (7) verbunden ist, zur Verbrauchsstelle (Waschmaschine) (8),
- - einer Steuervorrichtung (9), die Bedarf an Waschmittel bzw. Waschlauge an der Verbrauchsstelle registriert und die Funktionen Einrichtungen (3), (4) und (5) einschließlich der Dosierung der Wasserzufuhr aus (6) bzw. der Entnahme aus (7) in Abhängigkeit von dem Bedarf steuert. Die Steuerleitungen sind gestrichelt gezeichnet und die Haupt impulsrichtungen durch Pfeile markiert.
Der Vorratsbehälter (1) ist zweckmäßigerweise identisch mit
dem Versandbehälter, in dem das Produkt (A) angeliefert
wird. Seine Form kann beliebig sein. Beispiele hierfür sind
Fässer, Tonnen oder Kartuschen aus Metall oder Plastikmate
rial oder auch Folienverpackungen, beispielsweise Säcke oder
Beutel, die in Umkartons verpackt sein können. Bevorzugt
sind Behälter mit starren Außenwänden und kreisförmigem oder
quadratischem Querschnitt, da diese die Entnahme der Paste
erleichtern.
Die Entnahmevorrichtung soll eine möglichst vollständige Ent
leerung des Vorratsbehälters sicherstellen und wird hinsicht
lich ihrer Funktion und Ausgestaltung der Funktion des Vor
ratsbehälters und der Mischvorrichtung angepaßt. Sie kann
aus einer einfachen Rohrleitung bestehen, die den Vorrats
behälter mit der Mischvorrichtung verbindet. Sie kann aber
auch zusätzliche Elemente enthalten, welche die Produktfüh
rung übernehmen und regeln. Figur II bis VI veranschaulichen
einige Ausführungsbeispiele, ohne daß die Erfindung auf diese
eingeschränkt ist.
Figur II zeigt eine Anordnung, bei der die Paste einem offenen
Behälter entnommen wird. Die Entnahmeleitung (31) reicht bis
zum Boden des Behälters. Die Mischvorrichtung (4), die aus
einem Injektor bestehen kann und in der Entnahmeleitung einen
Unterdruck erzeugt, saugt die Paste an und vermischt sie mit
Wasser, das über das Leitungssystem (5) zugeführt wird. Die
Mischvorrichtung (4) kann auch aus einer motorisch angetrie
benen Pumpe bestehen, welche die Paste über Leitung (3) an
saugt und auf der Druckseite mit dem zuströmenden Wasser
vermischt, beispielsweise mittels einer Düse.
Figur III zeigt eine Anordnung bei welcher der Behälter mit
einer beweglichen, dichtschließenden Platte (Folgeplatte 21)
ausgerüstet ist. Diese Folgeplatte übt aufgrund ihres Ge
wichtes einen zusätzlichen Druck auf die Oberfläche der Paste
aus und bewirkt eine gleichmäßige Absenkung der Pastenober
fläche, ein Abstreifen von Pastenresten von der Innenwand des
Behälters sowie eine teilweise Verflüssigung und leichtere
Förderung der thixotropen Paste. Die Produktentnahme kann in
diesem Fall an der Unterseite der Folgeplatte erfolgen. Die
Folgeplatte kann auch motorisch oder über einen Druckstempel
angetrieben werden, wobei ihr Vortrieb von der Steuervorrich
tung geregelt wird. Das Material kann auf diese Weise in die
Entnahmeleitung (31) gepreßt und zur Mischvorrichtung geför
dert werden.
Figur IV zeigt eine Anordnung, bei der die Mischvorrichtung
(4) in den Vorratsbehälter eintaucht und diesem die Paste un
mittelbar entnimmt.
Figur V zeigt Anordnungen, bei denen die Paste unter Druck
einwirkung gefördert wird. Dieser Druck kann beispielsweise
hydraulisch oder pneumatisch auf eine Membrane, einen fle
xiblen Innenbehälter (Beutel), einen Kolben oder einen Hy
draulikzylinder einwirken. Der Kolbenvorschub kann bei
spielsweise mittels Zahnstange, Gewindespindel oder Excen
terwelle erfolgen. Eine derartige Vorrichtung sowie die An
ordnung mit Hydraulikzylinder erlaubt gleichzeitig einen
kontrollierten Vorschub und damit eine exakte Dosierung der
Paste an dieser Stelle.
Figur Vl zeigt Anordnungen mit absteigender Produktführung.
In der linken Anordnung besteht der Vorratsbehälter aus einer
Kartusche, die nach oben hin durch eine bewegliche Platte ab
geschlossen ist. Diese Platte kann mit einem Gewicht beschwert
oder einer Druckvorrichtung gemäß Figur V ausgestattet sein.
Die rechte Anordnung zeigt einen Behälter bei dem die Paste
in einen Innenbeutel aus Plastik abgefüllt ist. Der Beutel
schrumpft mit fortschreitenden Entleerung, wobei die Gleich
mäßigkeit der Entleerung ebenfalls durch eine Folgeplatte, die
durckbelastet oder mit gesteuertem Vortrieb ausgerüstet sein
kann, erleichtert wird. Eine derartige Anordnung eignet sich
auf für eine Kartonagepackung mit einem Innenbeutel als Vor
ratsbehälter. Die Förderung der Paste zur Mischvorrichtung
(4) kann entweder durch eine Förderpumpe (3) oder durch
den auf die Paste ausgeübten Druck (vergleiche Anordnungen
gemäß Figur V) oder durch den von der Mischvorrichtung (4)
ausgeübten Unterdruck oder auch durch eine geeignete Kombi
nation dieser Maßnahmen erfolgen. Die Förderung mittels
Unterdruck ist z. B. bei einer Anordnung möglich, bei dem
die Mischvorrichtung (4) aus einem Injektor besteht, der nach
dem Prinzip der Wasserstrahlpumpe arbeitet. In diesem Falle
erfolgt die Steuerung des Mischungsverhältnisses mittels ge
eigneter Drosselvorrichtungen bzw. Dosierventile, die in dem
Wasserzulauf (5) bzw. die Entnahmeleitung (3) angeordnet
sind. Die Mischvorrichtung (4) kann aber auch aus einem mo
torisch angetriebenen Propellermischer oder einem gieichartig
wirkenden mechanischen Mischer bestehen. In diesem Falle er
folgt die Dosierung der Paste über Anordnungen mit gesteuer
ter Pastenführung, beispielsweise mit einer Förderpumpe oder
einer Anordnung gemäß Figur V bzw. VI und gesteuertem Was
serzulauf über das Leitungssystem (5).
In der Mischvorrichtung wird die Paste mindestens soweit
verdünnt, daß die Gelphase übersprungen wird. Im Bereich
dieser Gelphase bilden die nichtionischen Tenside sowie die
nicht oder nur teilweise gelösten Salze ein hochviskoses zähes
Gel, das sich nur schlecht bzw. verhältnismäßig langsam in
Wasser verteilt und löst. Daher wird der Paste in der
Mischvorrichtung eine ausreichende Wassermenge zugesetzt, so
daß sich diese Zwischenphase nicht ausbilden kann. Hierzu
reicht im allgemeinen die 0,5-fache bis 1,5-fache Wassermenge
aus. Selbstverständlich kann die Paste auch stärker verdünnt
werden, beispielsweise bis auf die Konzentration der ge
brauchsfertigen Lauge. Im allemeinen wird man jedoch eine
geringere Verdünnung wählen, insbesondere, wenn mit einer
Dosiervorrichtung mehrere Maschinen im Takt betrieben werden
sollen. Zweckmäßigerweise wird daher nur soviel Wasser zu
gesetzt, daß sich ein leicht zu förderndes und zu dosierendes
Konzentrat bildet, das dann an den Verbrauchsstellen, d. h.
in den Waschmaschinen, auf die gewünschte Laugenkonzentra
tion verdünnt wird. Geeignete Verdünnungsverhältnisse von
Paste zu Wasser liegen zwischen 2:1 und 1:10, vorzugs
weise 3:2 und 1:3.
Das wäßrige Konzentrat kann über entsprechende, verbrauchs
gesteuerte Verteilervorrichtungen unmittelbar den einzelnen
Waschmaschinen zugeführt werden. Sofern iedoch mehrere Ma
schinen gleichzeitig oder im Takt betrieben werden, kann es
zweckmäßig sein, einen Zwischenbehälter bzw. Ausgleichsbe
hälter (7) zwischen der Mischvorrichtung und der Verbrauchs
stelle anzuordnen, damit bei Stoßbetrieb jederzeit ein ge
nügender Vorrat an wäßrigem Waschmittelkonzentrat zur Ver
fügung steht. Um ein mögliches Absetzen nicht vollständig
gelöster Bestandteile des Konzentrates, insbesondere in Stand-
oder Pausenzeiten zu verhindern, ist der Ausgleichsbehälter
vorzugsweise mit einer Misch- oder Rührvorrichtung ausge
rüstet. Außerdem kann das Leitungssystem als Ringleitung
ausgebildet und der Ausgleichsbehälter in dieses System ein
bezogen sein. In dieser Ringleitung wird das Konzentrat
ständig im Kreislauf umgepumpt und ihr nur die jeweilige
Bedarfsmenge zugeführt bzw. entnommen. Durch diese Kreis
laufführung des Konzentrates wird ein mögliches Absetzen
ungelöster bzw. auskristallisierender Bestandteile bzw. ein
Zusetzen des Leitungssystems oder der Dosierventile wirksam
verhindert.
Ein Ausgleichsbehälter erübrigt sich, wenn die einzelnen Do
sierelemente, d. h. Entnahmevorrichtung, Mischvorrichtung,
Wasserzuführventil (5) und die Dosierventile (6) zu den Ent
nahmestellen synchron gesteuert werden. Eventuelle Druck
schwankungen im Leitungssystem können über einen Drucksen
sor erfaßt und durch eine entsprechende Steuerung der Pum
pen und Ventile ausgeglichen werden. Sofern mehrere Wasch
maschinen gleichzeitig betrieben werden, folgen die Taktzeiten
so kurzfristig aufeinander, daß es nicht zu unerwünschten
Sedimentierungen kommt.
Das Einspeisen des Konzentrates in die Waschmaschine erfolgt
über das Dosierventil (6), das ebenso wie die bereits zuvor
Prozeßrechner gesteuert wird. Ein optimales Waschergebnis und
eine optimale Ausnutzung des Waschmittels läßt sich durch eine
verbrauchsorientierte Steuerung erzielen. Als Steuerungsgröße
hat sich in diesem Falle die elektrische Leitfähigkeit der
Waschlauge bewährt, die mit einer in der Waschmaschine
angeordneten Meßzelle bestimmt und überwacht wird. Es läßt
sich damit nicht nur die gewünschte Anfangskonzentration
präzise einstellen, vielmehr kann auch der Verbrauch an
waschwirksamer Substanz durch deren Adsorption an den
Schmutzstoffen verfolgt werden, was im allgemeinen mit einem
Rückgang der Leitfähigkeit verbunden ist. Bei größerem
Schmutzanfall kann dann waschwirksames Konzentrat
automatisch nachdosiert werden. Andererseits kann beim
Waschen nur wenig verschmutzter Wäsche, beispielsweise nur
einmal benutzter Hotelbettwäsche, Waschkonzentrat eingespart
und ein unnötiger Mehrverbrauch durch die verbrauchsorien
tierte Dosierung vermieden werden.
Anstelle der Leitfähigkeitsmessung können auch andere Me
thoden verwendet werden, beispielsweise eine nephelometrische
Kontrolle der Waschlauge.
Die Konzentration der Waschlauge liegt im Bereich 0,5 bis
10 g/l. Sie orientiert sich an dem Verschmutzungsgrad der
Wäsche, d. h. bei wenig verschmutzter Wäsche liegt die An
wendungskonzentration im allgemeinen bei 0,5 bis 5 g/l, bei
stark verschmutzter Wäsche bei 5 bis 10 g/l. In Sonderfällen,
z. B. bei stark verschmutzter Arbeitskleidung, kann die Kon
zentration noch höher liegen und beispielsweise 12 g/l be
tragen. Im allgemeinen beträgt sie 2 bis 8 g/l. Das Flotten
verhältnis (kg Textilgut zu Liter Waschflotte) beträgt im
allgemeinen 1:2 bis 1:10, vorzugsweise 1:4 bis 1:6.
Üblicherweise wird mit enthärtetem (permutiertem) Wasser ge
arbeitet, wobei auch für das Nachspülen, zumindest für den
ersten Nachspülgang, in der Regel enthärtetes Wasser einge
setzt wird. Grundsätzlich unterscheidet sich der Waschprozeß
in der Maschine nicht wesentlich von den herkömmlichen Ar
beitsweisen, mit Ausnahme dessen, daß (wie vorstehend ausge
führt) eine automatische Nachdosierung des Waschmittels bei
erhöhtem Bedarf infolge starker Verschmutzung erfolgen kann.
1. Der Waschmittelansatz (200 kg) enthielt die folgenden
wasserfreien Bestandteile (in Gew.-%):
24,0%nichtionisches Tensid
2,0%Na-Dodecylbenzolsulfonat
8,5%Na-Nitrilotriacetat
55,0%Na-Metasilikat (1 : 1)
8,5%Pentanatriumtriphosphat
1,5%Celluloseether
0,5%optische Aufheller
Als nichtionisches Tensid wurde ein Gemisch aus gesättigtem
C12-14-Fettalkohol + 3 EO und C12-14-Fettalkohol + 5 EO im
Gewichtsverhältnis 1:1 mit einem Erstarrungspunkt (Stock
punkt) von 5°C verwendet.
Das Gemisch wurde in einer Mahlvorrichtung (Kolloidmühle Typ
SZEGO-1) während 30 Minuten gemahlen. Das Mahlprodukt
(Austrittstemperatur 45°C) wies eine mittlere Korngröße von
18,6 µm und eine Viskosität von 50 Pa.s (nach Brookfield
6/10 bei 20°C). In einem gekühlten Pastenmischkessel mit
Wandabstreifer wurden 0,1% eines Farbstoffes zugemischt. Das
Endprodukt war eine lagerstabile, pumpfähige Paste mit einem
spezifischen Gewicht von 1,7 g/ml.
Die Paste wurde in Fässern (Fassungsvermögen 50 bzw. 200 l)
abgefüllt, die unmittelbar an das vorstehend beschriebene
Dosiersystem angeschlossen werden konnten. Ein Vermischen
mit Wasser im Verhältnis 1:1 ergab ein dünnflüssiges, leicht
dosierbares und mit Wasser problemlos verdünnbares Konzen
trat (Stammlauge mit geringer Schaumneigung). Das verdünnte
Konzentrat wurde in einem Vorratsbehälter (mit niveauabhän
giger Einspeisung) zwischengelagert und von dort den Wasch
maschinen zugeführt. Die Zuführungen waren als Ringleitungen
ausgelegt, in denen das Konzentrat im Kreislauf gepumpt wur
de. Ein Absetzen von Waschmittelbestandteilen trat nicht ein.
2. Beispiel 1 wurde wiederholt unter Verwendung von 57 Gew.-%
Metasilikat und 22 Gew.-% eines nichtionischen Tensidgemisches
aus 2 Gewichtsteilen C9-11-Oxoalkohol mit 5 EO und 1 Ge
wichtsteil C12-13-Oxoalkohol mit 6 EO. Die mittlere Korngröße
des Mahlgutes betrug 16,5 µm, die Viskosität 54 Pa.s (Brook
field 16/20 bei 20°C). Auch dieses Gemisch war lagerstabil,
pump- und dosierfähig und ergab mit Wasser verdünnt (1:1
bis 1:3) dünnflüssige schwachschäumende Konzentrate mit
vergleichbaren Eigenschaften.
3. Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei 0,2 Gew.-% des nichtioni
schen Tensids durch die gleiche Menge einer Natriumtalgseife
ersetzt wurden. Die Viskosität der Paste erhöhte sich auf
68 Pa.s. Die wäßrigen Laugen wiesen eine besonders geringe
Tendenz zur Schaumbildung auf.
4. Es wurde eine Paste folgender Zusammensetzung hergestellt (in
Gew.-%):
17,5%C₁₃-Oxoalkohol + 3 EO
2,5%C₁₃-Oxoalkohol + 6 EO
2,0%Na-Dodecylbenzolsulfonat
8,0%Polyethylenglykol (MG 400)
7,5%Acrylsäure-Maleinsäure-3 : 1-Copolymer (MG 70 000),
vorliegend als Natriumsalz
2,5%Ethylendiamintetra-(methylenphosphonat), Na₆-Salz
5,0%Na-Nitrilotriacetat
52,0%Na-Metasilikat
2,0%Celluloseether
0,3%optische Aufheller
0,2%Na-Talgseife
Die Abkürzung MG bedeutet Molekulargewicht. Die Verarbei
tung der Bestandteile zu einer homogenen, stabilen Paste er
folgte analog der in Beispiel 1 angegebenen Weise. Die mittlere
Korngröße betrug 17,0 µm, wobei keine Anteile mit einer Korn
größe über 40 µm vorlagen. Die Viskosität betrug 76 Pa.s
(nach Brookfield 6/10) bei 20°C. Hinsichtlich ihrer Ge
brauchseigenschaften entsprach die Paste dem Mittel gemäß
Beispiel 1 bei noch geringerer Schaumneigung, insbesondere
während der Nachspülphase.
5. Gegenüber Beispiel 4 wurde der Polyethylenglykolether durch
ein 1:1-Gemisch aus Paraffinöl und einem Laurylether des Di
cyclopentenols ersetzt. Der für das Mahlen der Paste aufzu
wendende Energiebedarf war gegenüber Beispiel 4 um ca. 20%
geringer. Die Viskosität betrug 74 Pa.s. Weiterhin war die
Neigung zur Schaumbildung des auf Anwendungskonzentration
verdünnten Paste gegenüber Beispiel 4 noch weiter verringert.
6. Der Ansatz enthielt die folgenden flüssigen Bestandteile (in
Gew.-%):
22%Oleylalkohol-Cetylalkohol (1 : 1) + 1,5 PO + 6 EO
6%Polyethylenglykol 400
Die Zusammensetzung der Feststoffe einschließlich Na-Dodecyl
benzolsulfonat entsprach den Angaben in Beispiel 4. Die auf
eine mittlere Korngröße von 18,2 µm gemahlene, eine Viskosität
von 82 Pa.s aufweisende Paste war lagerstabil und gut förder
bar. Ihre Schaumneigung bei Anwendungskonzentration war
minimal. Außerdem zeichnete sich das Waschmittel durch eine
verbesserte Ausspülbarkeit in der Nachspülphase aus.
7. Die gemäß vorstehenden Beispielen hergestellten Pasten wurden
in zylindrischen Metallfässern (Inhalt 200 l) abgefüllt und
gelagert. Die Entnahme der Paste erfolgte über eine Absaug
leitung, die zentral in eine Folgeplatte (21) gemäß Fig. III
mündete. Die Paste wurde über eine Förderpumpe zu einer
Kreiselpumpe geführt, in der das Vermischen mit dem über ein
Dosierventil (5) zugeführten, enthärteten Wasser im Verhältnis
1:1 erfolgte. Das Einspeisen in die Waschmaschinen
(Waschstraße mit 10 Einheiten) erfolgte über eine zentrale
Leitung mit ventilgesteuerten Zuführungen zu den einzelnen
Maschinen. Die Steuerung erfolgte in Abhängigkeit von der
Leitfähigkeit der verdünnten Waschlauge in den Waschmaschi
nen und wurde so durchgeführt, daß die Entnahmepumpe, die
Mischvorrichtung, das Zuführungsventil für das enthärtete
Wasser und die jeweiligen Dosierventile an den einzelnen
Waschmaschinen im Gleichtakt arbeiteten. Mit Hilfe eines
zusätzlichen Drucksensors im Leitungssystem wurde dieses
Steuersystem kontrolliert und ein konstanter geringer Über
druck aufrechterhalten. Hierdurch erübrigte sich die Instal
lation eines Ausgleichsbehälters. Ein Absetzen von festen
Bestandteilen der verdünnten Paste erfolgte innerhalb der
üblichen Taktzeiten nicht. Nach längeren Standzeiten (z. B.
über Nacht) wurde das Leitungssystem über eine Rückführ
leitung vorsorglich durchgespült. Die Anlage arbeitete während
einer 1/2jährigen Testphase störungsfrei.
Claims (12)
1. Maschinelles Waschverfahren mit prozeßgesteuerter Dosierung
von Waschmittel- und Wassermenge, gekennzeichnet durch die
Verwendung
- a) eines pastenförmigen, phosphatreduzierten bis phosphatfreien Waschmittels, das von Wasser, organischen Lösungsmitteln und hydrotropen Verbindungen im wesentlichen frei ist, bestehend aus einer im Temperaturbereich unterhalb 10°C flüssigen Phase, die aus nichtionischen Tensiden aus der Klasse der Polyglycoletherverbindung gebildet wird, sowie einer darin dispergierten festen Phase, in der die Teilchen eine mittlere Korngröße von 5 bis 40 µm und höchstens 5 % der Teilchen eine Korngröße bis zu 80 µm aufweisen, wobei die feste Phase aus Waschalkalien, sequestrierend wirkenden Verbindungen und sonstigen Waschmittelbestandteilen sowie gegebenenfalls anionischen Tensiden gebildet wird, ferner
- b) einer prozeßgesteuerten Vorrichtung zum Dosieren des Wasch mittels in den Laugenbehälter der Waschmaschine, wobei mit dieser Vorrichtung das Waschmittel einem Vorratsbehälter ent nommen und einer Mischvorrichtung zugeführt wird, in der es mit Wasser mindestens soweit verdünnt wird, daß die Bildung einer Gel-Phase übersprungen wird, worauf das wäßrige Ge misch, gegebenenfalls nach Zwischenschaltung von Ausgleichs- bzw. Vorratsbehältern, der Waschmaschine zugeführt und - soweit dies nicht bereits in der Mischvorrichtung geschehen - mit weiterem Wasser auf eine Konzentration bis 0,5 bis 10 g/l verdünnt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Gehalt des pastenförmigen Mittels an nichtionischen Tensiden
15 bis 30, vorzugsweise 18 bis 20 und insbesondere 20 bis 25
Gew.-% beträgt.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß das pastenförmige Waschmittel niedrigschmelzende
Gemische nichtionischer Tenside mit unterschiedlichem Ethoxy
lierungsgrad und gegebenenfalls unterschiedlicher C-Ketten
länge enthält.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeich
net, daß die flüssige Phase des pastenförmigen Mittels bis zu
12 Gew.-% mindestens eine Verbindung aus der Klasse der Po
lyethylenglykole mit niedrigem Molekulargewicht, der Par
affinöle und flüssigen Ether mit 8 bis 16 C-Atomen in der
Kohlenwasserstoffkette enthält.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeich
net, daß das pastenförmige Mittel bis zu 4 Gew.-%, vorzugs
weise 0,5 bis 2,5 Gew.-% eines Sulfonat-Tensids aus der Klasse
der C10-13-Alkylbenzolsulfonate, C11-15-Alkansulfonate,
C12-18alpha Olefisulfonate, alpha Sulfofettsäuren und deren
Ester sowie bis zu 1 Gew.-%, vorzugsweise bis zu 0,5 Gew.-%
einer C12-18-Seife enthält.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeich
net, daß das Mittel Natriummetasilikat in Anteilen von 35 bis 70
Gew.-%, vorzugsweise von 40 bis 65 Gew.-% enthält.
7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeich
net, daß die mittlere Korngröße der dispergierten festen Phase
zwischen 10 und 30 µm, vorzugsweise 10 und 20 µm liegt und
die maximale Größe der Teilchen unter 50 µm, vorzugsweise
unter 40 µm liegt.
8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeich
net, daß die nach Brookfield (6/10 bei 20°C) gemessene Vis
kosität des verwendeten pastenförmigen Mittels von 20 bis
1000 Pa.s, vorzugsweise von 30 bis 300 Pa.s aufweist.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man
eine Dosiervorrichtung verwendet, welche im wesentlichen aus
folgenden Elementen besteht:
- - einem Vorratsbehälter (1) für die Waschpaste (2),
- - einer Entnahme- und Förderungseinrichtung (3) für die Paste,
- - einer Mischvorrichtung (4) für die Paste mit Wasser, die einer Zuführung (5) entnommen wird,
- - einer Zuführung (6) zur Verbrauchsstelle (Waschmaschine) (8),
- - einer Steuervorrichtung (9), die Bedarf an Waschmittel bzw. Waschlauge an der Verbrauchsstelle registriert und die Funktionen Einrichtungen (3), (4) und (5) einschließlich der Dosierung der Wasserzufuhr über (6) in Abhängigkeit von dem Bedarf steuert.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß man
die Paste in der Mischvorrichtung (4) mit enthärtetem Wasser
im Verhältnis 2:1 bis 1:10, vorzugsweise 3:2 bis 1:3
verdünnt.
11. Verfahren nach den Ansprüchen 9 und 10, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Vorrichtung zusätzlich einen Ausgleichsbe
hälter (7) enthält.
12. Verfahren nach den Ansprüchen 9 und 10, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Funktion der Elemente (3), (4), (5) und (6)
in Abhängigkeit von der in (8) gemessenen Leitfähigkeit der
verdünnten Waschlauge synchron gesteuert wird.
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