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Verfahren zur Herstellung' von aktiven Sauerstoff enthaltenden Alkalisalzen
hochkondensierter Phosphorsäuren . Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung
von aktiven Sauerstoff enthaltendenAlkalisalzen hochkondensierter Phosphorsäuren,
das dadurch gekennzeichnet ist, daß hochpolymere, wasserunlösliche Alkalimetaphosphate
der allgemeinen Formel (Na POs).x oder (KP 0,3) ., in Wasserstoffsuperoxyd
oder in H2 02 haltige oder H20, bildende Lösungen eingetragen bzw. damit
besprüht werden, wobei gegebenenfalls aus den erhaltenen hochviscosen Lösungen mit
Fällungsmitteln, wie Alkohol oder Alkalisalzen bzw. Alkalisalzlösungen, die aktiven
Sauerstoff enthaltenden Erzeugnisse in fester Form ausgeschieden werden.
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Es ist bemerkenswert, daß zur Erzielung einer klaren Pseudolösung
ein verhältnismäßig großer Überschuß an H202 gegenüber dem Alkalimetaphosphat nötig
ist. Um einen Teil (K P O,) x - wasserklar aufzulösen, sind etwa zoo Teile einer
z 5 °/o igen Wasserstoffsuperoxydlösung nötig. Diese Verhältnisse machen es wahrscheinlich,
daß je nach dem Peptisierungsgrad verschiedene Persalze hochkondensierter Alkalipolyphosphate
entstehen.
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Zum Auflösen der unlöslichen Alkalimetaphosphate können erfindungsgemäß
anstatt H,0, auch Lösungen solcher Stoffe angewandt werden, die mit Wasser Wasserstoffsuperoxyd
abspalten oder bilden, z. B. Lösungen der Wasserstoffsuperoxydharnstoffverbindung
oder des Natriumperborats oder des Natriumsuperoxyds usw.
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Selbstverständlich führt deshalb auch das Auflösen , eines Gemisches
von unlöslichem Alkalimetaphosphat und Natriumsuperoxyd oder NaB 0s oder Harnstoffwasserstoffsuperoxyd
usw.
erfindungsgemäß zu einer viscosen Lösung des Alkalimetaphosphats in Wasserstoffsuperoxyd.
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Wenn man die erfindungsgemäß hergestellten Lösungen von Alkalimetaphosphat
in H#. O_ mit Alkohol versetzt, so erhält man als Niederschlag ein weißes Salz mit
einem Gehalt an aktivem Sauerstoff. Anstatt mit Alkohol kann auch mit einem Alkalisalz
oder einer Alkalisalzlösung gefällt werden. Durch Trocknen des mit Alkohol gefällten
Erzeugnisses gelingt es, Perverbindungen mit einem Gehalt von mindestens 150/0 und
mehr aktivem Sauerstoff zu gewinnen.
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Am einfachsten gelangt man auf folgende Weise zu einem festen Erzeugnis:
Alkalimetaphosphat wird mit H.0, besprüht und getrocknet, z. B. bei Temperaturen
unter q.o ° in einem Luftstrom. Es bildet mit Wasser viscose Lösungen. Auch die
erfindungsgemäß in fester Form gewonnenen Perverbindungen können, wie schon aus
dem Fehlen der H@ 0.-Reaktion der erfindungsgemäß gev-onnen@n Lösung hervorgeht,
keine 1Zetaphösphate mit einem Gehalt an Kristall-1120. sein. Kristalltvasserverbindungen
der unlöslichen All;alimetaphosphate sind unbekannt. :ius anderen Alkalimetaphosphaten
können die Perverbindungen nicht hergestellt werden.
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Die erfindungsgemäß hergestellten Stoffe werden als Bleich-, Wasch-
und Wasserweichmachungsmittel verwendet. Bisher hat man in der Technik bekanntlich
als Sauerstoffbleichinittel Wasserstoffsuperoxyd, Natriumsuperoxy d. Natriumperborät
u. a. angewandt. Mit der Wirkung und der Abspaltung des naszierenden Sauerstoffs
ist die Wirksamkeit dieser Oxydationsmittel restlos erschöpft. Eine Waschwirkung
der Härtebildner kommt den genannten Mitteln nicht zu, es sei denn, daß man der
Alkalität der Natriunasuperoxydlösung oder auch in geringem l-Taße der Perboratlösung
-eine gewisse Reinigungswirkung zuerkennt, die hier jedoch nicht in Betracht kommt.
Bei den meisten Bleichprozessen, mit Ausnahme der Baum-%,-oll- und Leinenbleiche,
wird die Alkalität der Natriumsuperoxydlösung mit Säure mehr oder weniger herabgesetzt,
so daß also in den bekannten Bleichmitteln nur solche Stoffe vorliegen, deren Wirksamkeit
mit dem Bleicheffekt v o11lzomrnen erschöpft ist.
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In den erfindungsgemäß hergestellten Stoffen aus den unlöslichen liochpolymerenAlkalimetaphosphaten
mit Wasserstoffsuperoxyd entstehen Körper, die kolloid oder viscos löslich sind,
die sowohl eine Bleichwirkung als auch eine Waschwirkung sowie die Fähigkeit zur
Unschädlichmachung der Härtebildner, d. h. eine wasserweichmachende Wirkung, aufweisen.
r Im Gegensatz zu den in der Technik bisher angewandten Perverbindungen sind die
Per salze der hochkondensierten Phosphorsäure sehr stabil, so daß sie beim Lagern
und aucl beim Bleichprozeß selbst den Höchstgehalt ar Sauerstoff bis zum letzten
Augenblick zur Verfügung haben. Der besondere Effekt besteht in der Wirkung des
Oxydationsmittel selbst. Unter Vermeidung eines nutzloser Verpuffens des Sauerstoffs
findet die Abspaltung des Sauerstoffs ganz allmählich statt, sc daß die Wirkung
der neuen Persalze aucl sehr milde ist und die Textilfaser in einer Weise schont,
die nur von den wenigsten bekannten - Oxydations- und Bleichmitteln erreicht wird.
Es ist deshalb möglich, bei Bleichprozessen mit geringen Konzentrationen an aktivem
Sauerstoff auszukommen.
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Es ist von besonderer Bedeutung, wenn die erfindungsgemäße Zusammensetzung
des Bleichmittels aus dem Alkalisalz einer hochkondensierten Phosphorsäure außer
der Bleichwirkung auch noch einen anderen Zweck erfüllt. Zunächst haben die hochviscosen
Kolloidlösungen der Persalze der hochkondensierten Phosphorsäuren eine absolute
Waschwirkung, d. h. auch ohne Zusatz von Seife erhält man beim Waschen von Textilien
einen deutlichen Wascheffekt. Der zusätzliche Wascheffekt ist auch bei Mitverwendung
von Seife meßbar, so daß durch die Verwendung des Bleichmittels Seife für den Waschprozeß
gespart wird.
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Außerdem hat sich ergeben, daß durch die Anwendung des Wasch- und
Bleichmittels nach der neuen Erfindung auch die Härtebildner des Wassers unschädlich
gemacht werden, d. h. daß hartes Wasser weich gemacht wird. Dieser bedeutsame technische
Effekt ist um so überraschender, als die viscose Kolloidlösung der Perverbindung
selbst diese Eigenschaft der Wasserw eichmachung zunächst nicht hat.
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Für die Praxis wichtig ist das Waschen mit Seife, die mit den Härtebildnern
des Wassers zur Abscheidung von Kalkseifen führt und damit, abgesehen von anderen
i\Tachteilen, verlorengeht. Mit komplexbildenden wasserlöslichen Alkalimeta- und
-polyphosphaten verläuft der Waschprozeß ohne Kalkseifenbildung, und die volle Wirkung
der Seife bleibt auch in hartem Wasser erhalten.
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Die Kalkseifenfällung, die in einem mit Persalz versetzten harten
Wasser und Seife gebildet wird, scheidet sich nicht grobflockig ab, sondern bleibt
fein dispers suspendiert, aber eine Auflösung dieser Kalkseife und damit eine Regenerierung
der Alkaliseife in der kolloiden Lösung tritt zunächst nicht ein. Überraschenderweise
wurde aber gefunden, daß die viscose Kolloidlösung des Persalzes
während
des Bleichens und Waschens insbesondere bei etwa erhöhter Temperatur in einen Zustand
übergeht, der sie außer zum Waschen und Bleichen auch zu einer restlosen `Ärasserweichmachung
befähigt. In hartem Waschwasser gebildete trübe Kalkseife wird spontan wasserklar.
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Das ursprünglich aktiven Sauerstoff enthaltende Alkalisalz der hochkondensierten
Phosphorsäure, das die Kalkseifenbildung zunächst nicht verhindern kann, geht intermediär,
d. h. während und nach der Ausübung der - Bleich- und - Waschwirkung in einen Zustand
über, in dem es wie Meta-und Polyphosphat mit Kalk ein wasserlösliches Komplexsalz
bildet und die Alkaliseife regeneriert. Die Zeit, die die Lösung des Persalzes braucht,
um in das komplexbildende Salz überzugehen, ist von der Temperatur stark abhängig
und schwankt je nach den angewandten Waschtemperaturen von 45 bis ioo ° zwischen
mehreren Stunden und einigen Minuten. Ausführungsbeispiele i. io Teile Natriummetaphosphat
(Kurrolsches Salz) werden in ioo Teile H2 02 (300%ig) eingetragen. Es entsteht eine
viscos flüssige Masse. Zur Erhöhung .der Viscosität der verdünnten Lösung können
auf io Teile Kurrolsches Salz noch.biszu; 5 Teilen (KP03)x zusätzlich aufgelöst
werden.
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2. io Teile Kaliummetaphosphat werden in ioo Teilen H2 02 (3o°i°ig)
zu einer Paste angerührt und mit 4o Teilen Methylalkohol gefällt. Das ausgeflockte
Perphosphat wird durch Filtration abgetrennt und bei Zimmertemperatur getrocknet.
Es enthält i5,0 °i'o aktiven Sauerstoff.
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3. 5 Teile Kaliummetaphosphat werden in ioo Teilen H202 (i5°foig)
gelöst und durch Zusatz von 5o Teilen einer gesättigten Chlorkaliumlösung gefällt.
Durch Filtration und Trocknen wird ein Persalz mit 8,9 °f'. aktivem Sauerstoff
gewonnen.
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q.. Eine Mischung von io °j'0 Kurrolschem Salz und 9o °fo Natriumsuperoxyd
wird in ioo bis 50o Tdilen Wasser gelöst. Es entsteht eine viscose Flüssigkeit.
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5. ioo Teile unlösliches KP03 wird in fein verteiltem Zustand mit
9o Teilen H2 02 (3o°/oig) besprüht. Es entsteht eine feuchte, jedoch immer noch
feste Substanz, die anschließend bei einer Temperatur von 35° getrocknet wird und
dann io °Jp aktiven Sauerstoff enthält. Der Verlust an aktivem Sauerstoff beim Trocknen
beträgt weniger als 5 °fo.