DE767012C

DE767012C - Wasserweichmachmachungsmittel

Info

Publication number: DE767012C
Application number: DEC48973D
Authority: DE
Original assignee: Chemische Werke Albert
Current assignee: Hoechst AG Werk Kalle Albert
Priority date: 1934-02-01
Filing date: 1934-02-01
Publication date: 1951-07-26
Also published as: BE406904A; NL47243C

Description

Wasserweichmachungsmittel Es ist bekannt, Alkaliphosphate als Wasch-und Reinigungsmittel und auch zur Enthärtung von Wasser zu verwenden. Dabei werden bei Verwendung von Alkaliortho- und Alkalipyrophosphaten die Kalk- bzw. Magnesiasalze gefällt. Das auf diese Weise .enthärtete Wasser kann als Kesselspeisewasser oder aber zu Wasch- und Reinigungszwecken verwendet werden. Weiterhin hat man -vorgeschlagen, zum Speisen von Kesseln und' für andere Zwecke dienendes Wasser mit Gemischen aus Tetranatriumpyrophosphat und Natriummetaphosphat zu behandeln, wodurch eine verzögerte Ausfällung der Härtebildner im Kessel erzielt, wird.
Ein anderer Weg, um die im Wasser enthaltenen Kalk- und Magnesiasalze unschädlich zu machen, besteht darin, daß man dem harten Wasser komplexbildende Alkalimetaphosphate zusetzt, die die Eigenschaft haben, die Kalk- und Magnesiasalze in Lösung zu halten und die außerdem Kalk- und Magnesiaseifen, die infolge der Verwendung von Seife in hartem Wasser ausgefallen sind, wieder aufzulösen vermögen.
Als komplexbildendes Phosphat ist bisher hauptsächlich das Natriumhexametaphosphat verwendet worden. Auch die Alkalioktometaphosphate sind brauchbar, jedoch ist das Natriumsalz nur schwierig herzustellen und in Wasser schwer löslich.
Es wurde nun gefunden, daß man die in Wasser enthaltenen Kalk- und Magnesiasalze durch Zusatz 'von Natriumtripolyphosphat N'a5 P, Olo in Lösung halten kann. Dieses ist ferner imstande, bereits ausgefallene Kalk- und Magnesiasalze wieder aufzulösen. Mit Natriumtripolyphosphat weichgemachtes Wasser ist vor allem für Wasch- und Reinigungszwecke geeignet. Man verwendet das Salz entweder für sich oder zusammen mit bekannten Wasch- und Reinigungsmitteln. Das im vorliegenden Falle verwendete Natriumtripolyphosphat stellt das einzige bekannte einheitliche Polyphosphat dar, während die übrigen früher als Polyphosphate, z. B. gemäß den Angaben in Gmelin, Handbuch der anorganischen Chemie, VIII. Auflage, System Nr. 21: Natrium, S. 924 und 925, bezeichneten Verbindungen lediglich Gemische verschiedener Phosphate sind. Das Verhältnis von Na20: P205 liegt gemäß der angegebenen Formel Na. P3 Olo zwischen i : i und 2 : i, also zwischen dem des Natriummetaphosphates und dem des neutralen Natriumpyrophosphates. Die wäßrige Lösung des Natriumtripolyphosphates reagiert schwach alkalisch und hat daher keine ätzende Wirkung wie beispielsweise das Trinatriumorthophosphat. Während bei den Alkalimetaphosphaten nur eine ganz bestimmte Gruppe in Wasser löslich ist, ist das erfindungsgemäß verwendete Polyphosphat wasserlöslich. Der besondere Vorteil bei seiner Anwendung gegenüber den Alkalimetaphosphaten besteht in dem überlegenen Lösungsvermögen des Natriumtripolyphosphates für Kalkseife, falls man hierbei die in der Einheit anzuwendende Menge Phosphorsäure vergleicht.
Man setzt zu Wasser von 2o° d. H. und einer Temperatur von 75° .o, i % reine Kalkseife hinzu und bestimmt dann diejenige Menge der hierbei durch Ausscheidung von Kalkseife getrübten Seifenlösung, die durch Zusatz von i g P2 0S in Form von Natriumtripolyphosphat bzw. Alkalimetaphosphat wasserklar aufgehellt wird. Aus der Härte und der Menge des Wassers läßt sich die an Seife gebundene Kalkmenge berechnen, die unter den genannten Bedingungen von i g P205 in Lösung gehalten wird. Man findet, Saß i g P205 in Form des Natriumtripoly-3hosphates der Formel Na. P. 01Q - 6 H20 ' 0,15 g Ca 0 in Lösung zu halten vermag, während i g P205 in Form des Natriumhexametaphosphates der Formel (NaP03)s nur o,i2g Ca0 der -Kalkseifensuspension auflöst.
Durch seine schwach alkalische Reaktion hat das Natriumtripolyphosphat den weiteren Vorzug, daß es bei seiner Verwendung nicht mit alkalischen Stoffen (Soda usw.) versetzt zu werden braucht, wie dies bei den schwach sauren amorphen Metaphosphaten erforderlich ist. Das kristallisierte Polyphosphat hat vor den amorphen Metaphosphaten den bedeutenden Vorzug, daß es nicht im geringsten hygroskopisch ist, während das glasige Alkalimetaphosphat dagegen an der Luft zerfließt, so daß es nur in geschlossenen Behältern aufbewahrt werden kann. Ein weiterer Vorteil des kristallisierten 2"Tatriumtripolypliosphates ist sein geringerer Hydratationsgrad in wäßriger Lösung gegenüber IIetaphosphat. Dies geht aus folgendem Vergleichsversuch hervor.
Je ioo ccm einer Kalkseifensuspension von o, i g reiner Kaliseife in ioo ccm Wasser von 20° d. H. werden bei 75@' mit Lösungen von Natriumhexametaphosphat und Natriumtripolyphosphat (Na. P3 Olo - 6 H2 0) versetzt, die ebenfalls auf 75° erwärmt sind. Die Lösungen des Meta- und Polyphosphates enthalten, auf P.,0, bezogen, je :2% der genannten Phosphate. Um die Kalkseifensuspension wasserklar aufzuhellen, braucht man von der Polyphos.phatlösung 6,5 ccm und von der Metaphosphatlösung 8,5 ccm. Nach einstündigem Erwärmen der Poly- bzw. Metaphosphatlösung braucht man von der Polyphosphatlösung nur 7,0 ccm, von der Metaphosphatlösung jedoch 9,5 ccm.
Die Hydratation des Alkalimetaphosphates erfolgt also annähernd doppelt so schnell wie die des Alkalipolyphosphates. Aus längere Zeit auf höhere Temperaturen erwärmten Wasch- und Reinigungsflüssigkeiten wird also bei Metaphosphatzusätzen eine frühere Abscheidung von Kalkseife eintreten als bei Zusätzen von Natriumtripoly phosphat.
Auch Eisen oder Zink wird aus Lösungen von Alkalimetaphosphaten leichter in Form von Hydroxyden oder ähnlichen Verbindungen abgeschieden als in Gegenwart von Natriumtripolyphosphat. Dies bedeutet beim Waschen in verschiedener Richtung einen Fortschritt. So wird einmal durch das Polyphosphat das Aufziehen von Eisen auf Geweben noch besser verhindert als durch Alkalimetaphosphate. Außerdem werden die Seifen durch den Zusatz des Polyphosphates noch besser ausgenutzt als bei Verwendung der N-Ietaphosphate, denn neben der Unschädlichmachung der Härtebildner und der `Verhinderung der Abscheidung der Metallseifen wird auch eine Wiederbildung der Alkaliseife erzielt. Es empfiehlt sich daher, das Polyphosphat zusammen mit Alkaliseifen zu verwenden. i Teil Natriurntripolyphosphat Na. ;P3 01ö . 6 H2 O ersetzt bei Anwendung von hartem Wasser mindestens i Teil einer festen Natronseife. -Der Erfolg der Behandlung mit einem Waschmittel, das das erfindungsgemäße Natriumtripolyphosphat enthält, gegenüber einem phosphatfreien oder einem solchen mit Natriumhexametaphosphat geht aus folgenden Zahlen hervor. Sie wurden durch 5omalige Behandllung von .Gewebeproben, und zwar aus Leinen (L), Nessel (N) und Kunstseide vom Typ Duraflox (D) erhalten: Der Aschengehalt der behandelten Gewebestücke ist ein Maß für die Wirkung der Phosphate. Außerdem sind der Weißgehalt und die Weichheit des Griffes der Gewebeproben nach der Behandlung zur Beurteilung der Phosphatwirkung geeignet. Als Waschmittel wurde verwendet: 1. 8,5 g/1 phosphatfreies Waschmittel zusammen mit 1,5 g/1 Natriumsulfat; 2. 8,5 g/1 desselben Waschmittels zusammen mit 1,5 g/1 Natriumhexametaphosphat; 3.8,5 g/1 desselben Waschmittels zusammen mit 1,5 g/1 des erfindungsgemäßen Natriumtripoiyphosphates.
Die erhaltenen Werte für den Aschengehalt und Kalkseifengehalt sowie den Weißgehalt nach der Behandlung sind aus folgender Übersicht zu ersehen:

Daraus geht hervor, daß in allen Fällen die erfindungsgemäße polyphosphathaltige Kombination die niedrigsten Aschen- und Kalkseifenwerte sowie den höchsten Weißgehalt ergibt. Auch der Griff der erfindungsgemäß behandelten Gewebe ist gegenüber den Vergleichsmustern wesentlich besser. Bei der erfindungsgemäßen Verwendung von Natriumtripolyphosphat ist es zweckmäßig, es zusammen mit solchen Wasch- und Reinigungsmitteln zur Anwendung zu bringen, die ein hohes Netzvermögen haben, z. B. sulfonierten ölen oder Fettalkoholsulfonaten. Beispiele i. Waschmittel, bestehend aus 4o Teilen Seifenschnitzeln, 2o Teilen Trinatr.iumphosphat, 2o Teilen Soda und 2o Teilen Natriumtripolyphosphat Na. P3 01o.
2. Eine kalkfeste Seifenmischung wird erhalten aus 5 kg Schnitzeln von Kernseife, i kg Natriumtripolyphosphat Na. P3 01o und o,oio kg Duftstoffen.
3. Ein flüssiges Seifenwaschmittel mit hohem Netzvermögen besteht aus 7o Teilen sulfoniertem Rizinusöl und io Teilen Natriumtripolyphosphat Na. P3 010.
4. Ein stark alkalisches Spülmittel besteht aus einer Mischung von 55 Teilen Trinatriumphosphat mit 3o Teilen Natriummetasilicat und 15 Teilen Natriumtripolyphosphat Na. P3 01o.
5. Zum Weichmachen von hartem Wasser werden diesem je Grad deutscher Härte und je Kubikmeter Wasser ioo bis i5o g Natriumtripolyphosphat Na. P3 01o zugesetzt.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verwendung von Natriumtr ipolyphosphat Na, P3 01o zum Weichmachen von Wasser, insbesondere in Textilbehandlungsflotten, für sich oder in Mischung mit bekannten Wasch- und Reinigungsmitteln. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschriften Nr. 571 738, 5o6 338; französische Patentschriften Nr. 748 8o8, 756 764 715 256; britische Patentschriften Nr. 364 746, 378 345; USA.-Patentschrift Nr. 1 903 041; Dissertation Fritz Schwarz »über eine neue Polyphosphorsäure usw.«, Rostock 1895, S. 23, 33.