DE4323252A1 - Klarspüler für die maschinelle Reinigung harter Oberflächen - Google Patents
Klarspüler für die maschinelle Reinigung harter OberflächenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft neue Klarspülmittel für die maschinel
le Reinigung harter Oberflächen enthaltend Mischether und
spezielle Fettalkoholpolyglycolether sowie die Verwendung
dieser Mischungen zur Herstellung der genannten Mittel.
Marktübliche Klarspülmittel stellen Gemische aus schwach
schäumenden Fettalkoholpolyethylen/polypropylenglycolethern,
Lösungsvermittlern (z. B. Cumolsulfonat), organischen Säuren
(z. B. Citronensäure) und Lösungsmitteln (z. B. Ethanol) dar.
Die Aufgabe dieser Mittel besteht darin, die Grenzflächen
spannung des Wassers so zu beeinflussen, daß es in einem
möglichst dünnen, zusammenhängenden Film vom Spülgut ablaufen
kann, so daß beim anschließenden Trocknungsvorgang keine Was
sertropfen, Streifen oder Filme zurückbleiben. Eine Übersicht
über die Zusammensetzung von Klarspülern und Methoden zur
Leistungsüberprüfung findet sich von W. Schirmer et al. in
Tens. Surf. Det. 28, 313 (1991).
Bei der Verwendung moderner phosphatfreier und niederalkali
scher Reiniger für das maschinelle Geschirrspülen kann es
ferner zur Bildung von Kalk- bzw. Silicatbelägen auf dem
Spülgut und im Maschineninnenraum kommen kann, da das Calci
umbindevermögen dieser Reiniger geringer ist, als das der
klassischen phosphathaltigen Produkte. Störende Kalk- bzw.
Silicatbeläge treten insbesondere dann auf, wenn das Spül
wasser der Geschirrspülmaschine nicht oder nicht ausreichend
enthärtet wird und eine Wasserhärte von 4°d überschritten
wird. In solchen Fällen lassen sich Kalk- bzw. Silicatbeläge
wirksam vermeiden, wenn über den Klarspüler Citronensäure in
den Klarspülgang dosiert wird. Da jedoch die normalerweise
während des Klarspülgangs zugegebenen Klarspülermengen mit 3
ml-6 ml sehr gering sind, muß zur Erreichung einer ausrei
chenden Säure- bzw. Komplexierkapazität der Citronensäurege
halt in Klarspülerformulierungen, die eine effektive Belags
inhibierung gewährleisten sollen, relativ hoch sein. Solche
hohen Citronensäuregehalte unterstützen die Wirkung der Phos
phatersatzstoffe und gewährleisten fleckenloses Geschirr.
Aus der EP-B1 0 197 434 (Henkel) sind Klarspüler bekannt, die
als Tenside Mischether enthalten. In der Geschirrspülmaschine
wird eine Vielzahl unterschiedlicher Materialien (Glas, Me
tall, Silber, Kunststoff, Porzellan) gereinigt. Diese Mate
rialvielfalt muß im Klarspülgang möglichst gut benetzt wer
den. Klarspülerformulierungen, die als Tensidkomponente aus
schließlich Mischether enthalten, erfüllen diese Anforde
rungen nicht oder nur in geringem Umfang, so daß der Klar
spül- bzw. Trocknungseffekt insbesondere bei Kunststoffober
flächen nicht zufriedenstellend ist.
Für den Einsatz in Reinigungsmitteln, also auch in Klarspü
lerformulierungen, kommen ferner heute nur noch Rezepturbe
standteile in Frage, die biologisch vollständig abbaubar und
toxikologisch unbedenklich sind. Ein besonderes Interesse
kommt dabei lösungsmittelfreien Produkten zu.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung hat somit darin be
standen, neue ökologisch und toxikologisch einwandfreie For
mulierungen bereitzustellen, die bezüglich der anwendungs
technischen Eigenschaften gleiche Resultate liefern, wie
marktgängige Klarspüler und die vorstehend genannten Nach
teile nicht aufweisen.
Gegenstand der Erfindung sind Klarspülmittel für die maschi
nelle Reinigung harter Oberflächen enthaltend
- a) Mischether der Formel (I), in der R¹ für einen linearen oder verzweigten, aliphati schen Alkyl- und/oder Alkenylrest mit 8 bis 14 Kohlen stoffatomen, R² für einen linearen oder verzweigten Al kylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder einen Ben zylrest, m1 für 0 oder Zahlen von 1 bis 2 und n1 für Zahlen von 5 bis 15 steht, und
- b) Fettalkoholpolypropylenglycol/polyethylenglycolether der Formel (II), in der R³ für einen linearen oder verzweigten, aliphati schen Alkyl- und/oder Alkenylrest mit 8 bis 16 Kohlen stoffatomen, m2 für 0 oder Zahlen von 1 bis 3 und n2 für Zahlen von 1 bis 5 steht.
Überraschenderweise wurde gefunden, daß Klarspüler mit einem
Gehalt an Mischethern und Fettalkoholpolypropylen/polyethy
lenglycolethern nicht nur eine hohe ökotoxikologische Ver
träglichkeit aufweisen, sondern die Anforderungen an ein
Markenprodukt auch im Hinblick auf die anwendungstechnischen
Eigenschaften voll erfüllen.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Klarspüler ist,
daß zur Herstellung ihrer homogenen, niedrigviskosen und da
her leicht zu dosierenden Lösungen keine weiteren, meist in
erten und daher für die Trocknung und den Klarspüleffekt
uneffektiven Lösungsvermittler wie z. B. Natriumcumolsulfo
nat, Ethanol oder Glucosesirup benötigt werden, es sei denn,
sie werden in geringen Mengen für die Einarbeitung von Farb
und/oder Duftstoffen erforderlich.
Unter Mischethern sind bekannte endgruppenverschlossene Fett
alkoholpolyglycolether zu verstehen, die man nach einschlä
gigen Methoden der präparativen organischen Chemie erhalten
kann. Vorzugsweise werden Fettalkoholpolyglycolether in Ge
genwart von Basen mit Alkylhalogeniden, insbesondere Butyl-
oder Benzylchlorid umgesetzt. Typische Beispiele sind Misch
ether der Formel (I), in der R¹ für einen technischen C₁₂/₁₄-
Kokosalkylrest, m1 für 0, n1 für 5 bis 10 und R² für eine
Butylgruppe steht (Dehypon® LS-54 bzw. LS-104, Fa. Henkel
KGaA). Die Verwendung von butyl- bzw. benzylgruppenverschlos
senen Mischethern ist aus anwendungstechnischen Gründen be
sonders bevorzugt.
Bei den Polyglycolethern, die die Komponente b) bilden, han
delt es sich um bekannte nichtionische Tenside, die man durch
Anlagerung von zunächst Propylenoxid und dann Ethylenoxid
bzw. ausschließlich Ethylenoxid an Fettalkohole erhält. Typi
sche Beispiele sind Polyglycolether der Formel (II), in der
R³ für einen Alkylrest mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen, m2
für O oder 1 und n2 für Zahlen von 2 bis 5 steht (Dehydol®
LS-2, LS-4, LS-5, Fa.Henkel KGaA, Düsseldorf/FRG).
Die erfindungsgemäßen Klarspülmittel können die Komponenten
a) und b) im Gewichtsverhältnis 10 : 90 bis 80 : 20, vorzugs
weise 30 : 70 bis 70 : 30 und insbesondere 30 : 70 bis 40:60
enthalten.
Als weitere Tenside können die erfindungsgemäßen Mittel
nichtionische Stoffe vom Typ der Alkyloligoglucoside und/oder
Fettsäure-N-alkylglucamide enthalten. Als wichtigste Zusatz
stoffe kommen ein- und mehrwertige Carbonsäuren, vorzugsweise
Hydroxycarbonsäuren in Betracht. Typische Beispiele sind Äp
felsäure (Monohydroxybernsteinsäure), Weinsäure (Dihydroxy
bernsteinsäure); gesättigte aliphatische Dicarbonsäuren wie
Oxalsäure, Malonsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipin
säure; Gluconsäure (Hexan-Pentahydroxy-1-Carbonsäure), vor
zugsweise jedoch wasserfreie Citronensäure. Sie können in
Mengen von etwa 1 bis 50, vorzugsweise von etwa 1 bis 30
Gew.-% eingesetzt werden. Als weitere Zusatzstoffe kommen vor
allem Farb- und Duftstoffe in Frage.
Typische Formulierungen der erfindungsgemäßen Klarspüler kön
nen beispielsweise folgende Zusammensetzung aufweisen (ad 100
Gew.-% Wasser):
0,5 bis 20 Gew.-% Mischether,
0,5 bis 20 Gew.-% Fettalkoholpolypropylenglycol/polyethylenglycolether und
1 bis 50 Gew. -% Carbonsäuren.
0,5 bis 20 Gew.-% Mischether,
0,5 bis 20 Gew.-% Fettalkoholpolypropylenglycol/polyethylenglycolether und
1 bis 50 Gew. -% Carbonsäuren.
Besonders vorteilhaft sind Rezepturen enthaltend
3 bis 10 Gew. -% Mischether
3 bis 10 Gew. -% Fettalkoholpolyethylenglycolether und
1 bis 30 Gew. -% Citronensäure.
3 bis 10 Gew. -% Mischether
3 bis 10 Gew. -% Fettalkoholpolyethylenglycolether und
1 bis 30 Gew. -% Citronensäure.
Die erfindungsgemäßen Klarspülmittel enthalten ökotoxikolo
gisch besonders verträgliche Inhaltsstoffe, lassen sich lö
sungsmittelfrei formulieren und zeigen ein ausgezeichnetes
Netzvermögen gegenüber unterschiedlichsten Materialien.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft daher die Ver
wendung von Mischungen aus Mischethern und Fettalkoholpoly
propylenglycol/polyethylenglycolethern zur Herstellung von
Klarspülmitteln für die maschinelle Reinigung harter Ober
flächen, insbesondere Geschirr, in denen sie in Mengen von
0,5 bis 20, vorzugsweise 1 bis 10 Gew.-% - bezogen auf die
Mittel - enthalten sein können.
Die folgenden Beispiele sollen den Gegenstand der Erfindung
näher erläutern, ohne ihn darauf einzuschränken.
- A1) C12/14-Kokosfettalkohol-5 EO-butylether Dehypon® LS-54
- A2) C12/14-Kokosfettalkohol-10 EO-butylether Dehypon® LS-104
- B1) C12/14-Kokosfettalkohol-2 EO-Addukt Dehydol® LS-2
- B2) C12/14-Kokosfettalkohol-4 EO-Addukt Dehydol® LS-4
- B3) C12/14-Kokosfettalkohol-5 EO-Addukt Dehydol® LS-5
- B4) C12/14-Kokosfettalkohol-2 PO-Addukt
- B5) 2-Ethylhexylalkohol-2 EO-Addukt
- C1) C12/14-Kokosfettalkohol-5EO-4PO-Addukt Dehydol® LS-54
- C2) C12/14-Kokosfettalkohol-4EO-5PO-Addukt Dehydol® LS-45
Alle Tenside sind Verkaufsprodukte der Henkel KGaA, Düs
seldorf/FRG. Die Komponenten A und B sind erfindungsge
mäß, die Komponenten C wurden zu Vergleichszwecken ein
gesetzt.
Die Zusammensetzung der Tensidkomponente der getesteten
Klarspülerrezepturen ist in Tabelle 1 widergegeben. Die Mi
schungen M1 bis M5 sind erfindungsgemäß, die Mischungen
M6 bis M9 dienen dem Vergleich.
Zur Bestimmung des Schaumverhaltens der Tensidmischungen
wurden 2 Eier (ca. 100 bis 110 g) in einem elektrischen
Mixgerät im Verhältnis 1 : 1 mit Wasser von 16°d verdünnt
und 2 min verrührt. 100 g der resultierenden Emulsion
wurden dann in einem doppelwandigen Meßzylinder von 2000
ml auf 500 ml mit Wasser von 16°d aufgefüllt und auf
50°C temperiert. Nach Erreichen der Prüftemperatur wur
den dieser Mischung 20 g der Tensidmischungen M1 bis M9
zugesetzt. Mit Hilfe einer Labor-Schlauchpumpe wurde die
Lösung mit einem Glasrohr vom Boden des Meßzylinders
angesaugt. Die Rückführung erfolgte über ein zweites
Rohr, dessen unteres Ende in der Höhe der 2000-ml-Mar
kierung des Meßzylinders endete. Die Flüssigkeit wurde
mit einer Geschwindigkeit von 4 l/min umgepumpt. Nach 5,
10, 20 und 30 min wurde das Volumen aus dem entstandenen
Schaum und der Flüssigkeit abgelesen. Die Ergebnisse
sind in Tabelle 2 zusammengefaßt:
Die Schaumentwicklung des Klarspülers wurde mit Hilfe
eines Umwälzdruck-Meßgeräts ermittelt. Der Klarspüler (3
ml) wurde hierbei im Klarspülgang bei 50°C von Hand
dosiert. Dabei bedeuten:
0 Punkte = keine Schaumentwicklung
1 Punkt = schwache Schaumentwicklung
2 Punkte = mittlere Schaumentwicklung (noch akzeptabel)
3 Punkte = starke Schaumentwicklung
0 Punkte = keine Schaumentwicklung
1 Punkt = schwache Schaumentwicklung
2 Punkte = mittlere Schaumentwicklung (noch akzeptabel)
3 Punkte = starke Schaumentwicklung
15 Minuten nach Beendigung des Spülprogramms wurde die
Tür der Geschirrspülmaschine vollständig geöffnet. Nach
5 Minuten wurde die Trocknung durch Auszählen der Rest
tropfen auf den unten aufgeführten Geschirrteilen be
stimmt. Bewertung:
0 Punkte = mehr als 5 Tropfen
1 Punkt = 5 Tropfen
2 Punkte = 4 Tropfen
3 Punkte = 3 Tropfen
4 Punkte = 2 Tropfen
5 Punkte = 1 Tropfen
6 Punkte = 0 Tropfen (optimale Trocknung)
0 Punkte = mehr als 5 Tropfen
1 Punkt = 5 Tropfen
2 Punkte = 4 Tropfen
3 Punkte = 3 Tropfen
4 Punkte = 2 Tropfen
5 Punkte = 1 Tropfen
6 Punkte = 0 Tropfen (optimale Trocknung)
Nach Beurteilung der Trocknung wurden die Geschirrteile
außerhalb der Geschirrspülmaschine 30 Minuten zum Abküh
len abgestellt und dann unter Beleuchtung in einem
schwarzen Kasten visuell abgemustert. Beurteilt wurden
die auf dem Geschirr und Besteck verbliebenen einge
trockneten Resttropfen, Schlieren, Beläge, trüben Filme
usw. Bewertung:
0 Punkte = schlechter Klarspüleffekt
8 Punkte = optimaler Klarspüleffekt
0 Punkte = schlechter Klarspüleffekt
8 Punkte = optimaler Klarspüleffekt
- e) Für die Leistungsprüfungen c) und d) wurden die Versuche in der Geschirrspülmaschine Bauknecht GSF 1162 mit ent härtetem Wasser durchgeführt. Dazu wurde das 65°C Nor malprogramm gewählt. Im Reinigungsgang wurden 40 ml Somat® Reiniger (Henkel) dosiert. Die Klarspülermenge betrug 3 ml und wurde von Hand bei 50°C im Klarspülgang dosiert. Die Salzbelastung des Wassers lag zwischen 600 und 700 mg/l. Pro Klarspülerrezeptur wurden 3 Spülgänge durchgeführt. Zur Beurteilung der Trocknung sowie des Klarspüleffekts wurden folgende Geschirrteile einge setzt:
- - Gläser "Neckar-Becher" (Fa. Schott-Zwiesel), 6 Stück
- - Edelstahlmesser "Brasilia" (Fa. WMF), 3 Stück
- - weiße Prozellan-Eßteller (Fa. Arzberg), 3 Stück
- - rote Kunststoffteller "Valon-Eßteller" (Fa. Haßmann), 3 Stück
Claims (5)
1. Klarspülmittel für die maschinelle Reinigung harter
Oberflächen, enthaltend
- a) Mischether der Formel (I) in der R¹ für einen linearen oder verzweigten, ali phatischen Alkyl- und/oder Alkenylrest mit 8 bis 14 Kohlenstoffatomen, R² für einen linearen oder ver zweigten Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder einen Benzylrest, ml für 0 oder Zahlen von 1 bis 2 und n1 für Zahlen von 5 bis 15 steht, und
- b) Fettalkoholpolypropylenglycol/polyethylenglycolether der Formel (II), in der R³ für einen linearen oder verzweigten, ali phatischen Alkyl- und/oder Alkenylrest mit 8 bis 16 Kohlenstoffatomen, m2 für 0 oder Zahlen von 1 bis 3 und n2 für Zahlen von 1 bis 5 steht.
2. Klarspülmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß sie die Komponenten a) und b) im Gewichtsverhältnis
10 : 90 bis 80 : 20 enthalten.
3. Klarspülmittel nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß sie weitere nichtionische Tenside und
übliche Hilfs- und Zusatzstoffe enthalten.
4. Klarspülmittel nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß sie
0,5 bis 20 Gew.-% Mischether,
0,5 bis 20 Gew.-% Fettalkoholpolypropylenglycol/ polyethylenglycolether,
1 bis 50 Gew.-% Carbonsäuren und
ad 100 Gew.-% Wasser enthalten.
0,5 bis 20 Gew.-% Mischether,
0,5 bis 20 Gew.-% Fettalkoholpolypropylenglycol/ polyethylenglycolether,
1 bis 50 Gew.-% Carbonsäuren und
ad 100 Gew.-% Wasser enthalten.
5. Verwendung von Mischungen aus Mischethern und Fettalko
holpolypropylenglycol/polyethylenglycolethern zur Her
stellung von Klarspülmitteln für die Reinigung harter
Oberflächen.
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